hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳に特異的に発現するオーファン受容体の新規脂溶性リガンドの同定

オーファン受容体の新規脂溶性リガンドのスクリーニングを行う過程で、G2Aと名付けられたオーファン受容体が、リノール酸の酸化代謝物である9-ヒドロキシオクタデカジエン酸(9-HODE)をはじめとする、いくつかの遊離酸化脂肪酸により活性化されることを見いだした。この受容体のシグナル経路と表皮における生理作用について検討を行い、以下のことを明らかにした。1.ヒトG2Aを過剰発現させたCHO細胞において、9-HODEの濃度依存的に細胞内カルシウム濃度の上昇、cAMPの産生抑制、GTPγS結合活性の増加、およびJNKの活性化が観察された。リノール酸およびアラキドン酸由来の様々な酸化代謝物を用いて、G2Aのリガンド特異性を細胞内カルシウム濃度上昇反応により検討したところ、9-HODEおよび11-ヒドロキシエイコサテトラエン酸が最も強い活性を示した。一方、9-HODEのコレステロール結合体や酸化処理したホスファチジルコリンはほとんど活性を示さず、G2Aは遊離の酸化脂肪酸をよいリガンドとすることが示唆された。2.ヒト表皮角化細胞にはG2Aが発現しており、9-HODE刺激により細胞内カルシウム濃度の上昇、細胞増殖の抑制、サイトカイン類の産生などが観察された。また、表皮角化細胞に酸化刺激を加えるとG2Aの発現上昇が、リノール酸に酸化刺激を加えると9-HODEの産生が観察された。リノール酸は、細胞膜や低密度リポタンパクの主要な構成成分であり、紫外線などの酸化刺激により容易にG2Aのリガンドである9-HODEに変換され得ることが示された。また、G2Aは表皮において酸化ストレスに応じて発現が誘導され、9-HODEなどの酸化脂肪酸の受容体として機能することが明らかになった。本研究では、G2Aの新たなリガンドを同定するとともに、表皮におけるG2Aの生理機能を解明するという成果を得た。[オーファン受容体の安定発現細胞株の樹立]データベースサーチやRT-PCR法により脳に特異的に発現するオーファン受容体をいくつか選択した。これらの受容体に関して、哺乳細胞用の発現ベクターを作製し、受容体を安定的に高発現する細胞株を樹立した。受容体によっては培養細胞に遺伝子導入した際に、細胞膜上にうまく発現しないことがあると報告されているので、スクリーニングの感度を上げるために、FLAG等の標識配列を受容体に付加し、この標識をもとにフローサイトメータを用いて高発現株を選択した。[脳の刺激と脂質の抽出・分画]ラットの脳ホモジネートをカルシウム刺激した後、脂質を抽出した。抽出脂質の分画は、溶媒分配、シリカカラムによる粗分画、および超臨界流体クロマトグラムを用いた細分画などにより行った。[リガンドスクリーニングアッセイ]上記の受容体発現細胞と抽出脂質、および市販のリピッドライブラリーを用いて、96ウェルマイクロプレートを用いたリガンドスクリーニングを行った。アッセイとしては細胞内のカルシウムアッセイ及びエンザイムイミュノアッセイによる細胞内cAMP濃度の観察、Zifプロモーターとルシフェラーゼ遺伝子を用いたレポータージーンアッセイなどを行った。オーファンの受容体の新規脂溶性リガンドのスクリーニングを行う過程で、G2Aと名付けられたオーファン受容体が、リノール酸の酸化代謝物である9-ヒドロキシオクタデカジエン酸(9-HODE)をはじめとする、いくつかの遊離酸化脂肪酸により活性化されることを見いだした。この受容体のシグナル経路と生理作用について検討を行い、以下のことを明らかにした。2.リノール酸およびアラキドン酸由来の様々な酸化代謝物を用いて、G2Aのリガンド特異性を細胞内カルシウム濃度上昇反応により検討したところ、9-HODEおよび11-ヒドロキシエイコサテトラエン酸が最も強い活性を示した。3.G2Aのプロトン感受性に対する9-HODEの影響をイノシトールリン酸の産生により検討したところ、9-HODEは酸性条件下でのイノシトールリン酸産生量を相加的に上昇させたが、相乗的な効果は観察されなかった。4.ヒト表皮角化細胞にはG2Aが発現しており、9-HODE刺激により細胞内カルシウム濃度の上昇、細胞増殖の抑制、サイトカイン類の産生などが観察された。リノール酸やアラキドン酸などの多価不飽和脂肪酸は、細胞膜や低密度リポタンパクの構成成分であり、酸化によりG2Aのリガンドとなり得ることが示された。今後、皮膚や動脈硬化巣などの酸化ストレス条件下にある部位において、G2Aの果たす役割の解明が期待される。

リノール酸およびアラキドン酸由来の様々な酸化代謝物を用いて、G2Aのリガンド特異性を細胞内カルシウム濃度上昇反応により検討したところ、9-HODEおよび11-ヒドロキシエイコサテトラエン酸が最も強い活性を示した。一方、9-HODEのコレステロール結合体や酸化処理したホスファチジルコリンはほとんど活性を示さず、G2Aは遊離の酸化脂肪酸をよいリガンドとすることが示唆された。2.ヒト表皮角化細胞にはG2Aが発現しており、9-HODE刺激により細胞内カルシウム濃度の上昇、細胞増殖の抑制、サイトカイン類の産生などが観察された。また、表皮角化細胞に酸化刺激を加えるとG2Aの発現上昇が、リノール酸に酸化刺激を加えると9-HODEの産生が観察された。リノール酸は、細胞膜や低密度リポタンパクの主要な構成成分であり、紫外線などの酸化刺激により容易にG2Aのリガンドである9-HODEに変換され得ることが示された。また、G2Aは表皮において酸化ストレスに応じて発現が誘導され、9-HODEなどの酸化脂肪酸の受容体として機能することが明らかになった。本研究では、G2Aの新たなリガンドを同定するとともに、表皮におけるG2Aの生理機能を解明するという成果を得た。
手続規範の動態性に関する基礎理論的研究

20世紀前半のドイツ訴訟法学における訴訟過程の動態性に関する先行研究を分析した結果、手続規範の動態性を考察する際には、「誰が何の動態性を観察しているか」を分析する必要があり、それによって得られる動態性の像も異なり得るとの結論に達した。そこで、民事訴訟法学における「行為規範と評価規範」概念についてその方法論を適用し、その結果を「民事研修」633号11頁(2010年)に公表した。その結果、James GolsdschmidtはOskar Bulowの訴訟法律関係説と自説との対比においても、自説を経験的観察観点に基づいた理論と定位しており、また自由法運動との距離についても意識的であったことが、一定程度明らかになった。そして、現在の私の仮説に従えば、Goldschmidtの経験的観察視点を兼子一博士を経由しつつ自説に取り入れた新堂幸司教授の判決効理論には、兼子博士と類似の、記述理論から規範理論への跳躍の契機が含まれており、それが新堂理論の理論的特徴であると同時に、問題点にもなりうるという分析結果を得た。また、判決効理論に関して言えば、手続において既判力が生成されるというGoldschmidt的な判決効の理解と、既判力の範囲が現実の手続の進行如何によって修正されるという新堂説との親近性、および、特に動態的な規範理論として見た場合の新堂説の特徴と問題点について分析を行った。その結果、経験的観察視点が定位すると思われる個別事件すなわちミクロのレベルでは、その経験的観察視点によって得られた知見に基づいて構築された「動態的」手続規範が、実際に動態性を獲得するのは不可能ではないかとの仮説に至った。これは、筆者がすでに当事者確定理論において得た帰結と同一である。したがって、この仮説は、およそ手続規範が一般的に動態性を獲得することの不可能性にまで展開される可能性がある。この点は、2009年度の研究において、可能な限り探究したい。平成21年度は、James Goldschmidtの訴訟状態論のほか、Oskar Bulow, Adolf Wachなどの議論を援用し、新堂幸司教授の提唱に係る「行為規範と評価規範」概念の分析を行った。その際、哲学の分野からの援用となるが、J.Ellis McTaggartの時間論を分析的に用いることによって、観察視点と運動像の関連に着目し、「個別手続の動態性は、個別手続内在的にしか観察できず、解釈論は、個別手続の総本を系列化することしかできない」との結論に至った。これは、民事訴訟法解釈論がいかなる内容をもっても等しく妥当する形式的な限界であり、民事訴訟法学の方法論にとって重要な意義を持つと思われる。また、現代の民事訴訟法学において広く使用される、新堂幸司教授の提唱に係る「行為規範と評価規範」の区別が、上記結論と抵触しており、そのため、当該概念は解釈論上の規範概念として使用不可能ではないかとの疑念が呈されるに至った。以上の結果を、論文「民事訴訟法における『行為規範と評価規範』の意義」民事研修633号11頁(2010)にまとめた。これは、2004年度から始まった研究代表者の手続動態性に関する研究の、総括となり得る論考である。また、本研究から得られた「観察主体と観察対象との非対称性」の知見に基づき、副次的成果であるが、国際文化学会(2009年7月)において、「法の開放性/閉鎖性」と題した、法にとってのマイノリティ論を発表した。なお、個別手続内在的に観察された個別手続の動態性が紛争解決にとっていかなる意味を持つかをにつき、現在別稿を執筆中であり、これは江口厚仁編『法の領分』(仮題・2010年刊行予定)に発表予定である。
匂い物質結合蛋白質による昆虫の行動制御のメカニズム

匂い物質結合蛋白質が昆虫の行動に与える影響を、分子・細胞・個体レベルで解析した。その結果、キイロショウジョウバエの匂い物質結合蛋白質OBP57dとOBP57eが分子レベルではトリデカン酸ともっともよく結合することが分かった。これらの匂い物質結合蛋白質がトリデカン酸に対する忌避行動に関わることが確認され、匂い物質結合蛋白質の分子機能と行動への影響がリンクしていることが明らかになった。本研究では、キイロショウジョウバエの匂い物質結合蛋白質(OBP)突然変異体と構造改変OBPを用いて分子・細胞・個体の3つのレベルから多面的に解析を行う。[OBPの生化学的解析]大腸菌によるOBP合成を試みた。最初にペリプラズム中に分泌させる方法を試みたが、発現はするもののペリプラズム画分にはほとんど分泌されなかった。このため、菌体内に封入体として発現させ、変性・再構成する方法に変更した。変性、再構成の条件を各種検討した結果、in vitro結合試験で活性を持つOBPを得ることに成功した。[OBP遺伝子突然変異体を用いた行動解析]触角を除去して嗅覚刺激を遮断することにより、味覚による産卵場所選択行動試験の測定精度を大きく向上させることができた。[OBPの機能に関する神経生理学的解析]細胞外電位記録に必要な装置等を用意したが、当該年度中にセットアップして実際に測定を行うまでには至らなかった。ショウジョウバエの食性の進化に関わる匂い物質結合蛋白質、OBP57dとOBP57eの分子機能を明らかにするため、前年度に引き続いて大腸菌による匂い物質結合蛋白質の合成を行った。ショウジョウバエのOBP57dとOBP57eはこれまで報告されているOBPよりも大腸菌での発現が難しく、正しい形で回収することがきわめて困難であった。そこで不溶画分から変性・再構成を経て正しい立体構造を持つタンパクを回収するための条件を検討・確立することに成功した。得られたタンパクは予想された位置にS-S結合をもつことをLC-MS解析により確認した。これらの合成OBPを用いて蛍光分光光度計を用いたin vitro結合解析の手法を確立した。OBP57dとOBP57eはこの場合も他のOBPと異なり、1-NPNを用いた間接的結合解析ができなかったので、内在性の蛍光を利用した手法を用いた。さらに、進化的に保存されたアミノ酸を置換した改変OBPを合成・精製し、in vitro結合解析により分子機能の変化を測定した。その結果、これらのアミノ酸は1.正しいOBPの立体構造の形成に必要なもの2.OBPの結合活性に必要なものの2つのグループに分けられることが明らかになった。感覚器における神経細胞レベルでの匂い物質結合蛋白質の機能を明らかにするため、電気生理学的手法を用いてキイロショウジョウバエのObp57d冨およびのObp57bノックアウト系統の味覚応答を解析した。その結果、薄い塩刺激に対する応答が亢進していることが明らかになった。ショウジョウバエの食性の進化に関わる匂い物質結合蛋白質、OBP57dとOBP57eの分子機能を明らかにするため、大腸菌を用いて合成した組み換えタンパクの結合特性について解析を行った。キイロショウジョウバエ由来OBP57dおよびOBP57eに加えて、遺伝子重複を経験しておらず祖先型遺伝子の機能を維持している可能性があるウスグロショウジョウバエ由来OBP57deについて、蛍光分光光度計を用いたin vitro結合解析により各種化合物に対する親和性を測定した。この測定法は内在性の蛍光を用いるため異なるOBP間で直接結果を比較することができない。そこでGC-MSを用いた直接的な結合解析もあわせて行い、蛍光による結合解析結果を校正する手法を考案した。これを用いて炭素数の異なる直鎖脂肪酸について結合親和性を測定したところ、3つのOBPのいずれも、炭素数13のトリデカン酸をもっともよく結合することが明らかになった。この結合特性が生物学的に意味を持つものであるかどうかを確認するため、トリデカン酸に対する行動レベルの反応を調べた。疎水性が高いトリデカン酸を用いた産卵場所選択行動実験を行うために、培地の組成を改良して新しいアッセイ系を開発した。その結果、野生型のキイロショウジョウバエはトリデカン酸を忌避することが確認できた。一方、OBP57dとOBP57eの遺伝子ノックアウト系統はトリデカン酸を忌避しなくなった。Gal4/UASシステムによりそれぞれのOBP遺伝子を復帰させると、トリデカン酸に対する忌避行動が復活した。これらの結果から、OBPの分子レベルでの結合特性と個体レベルでの行動特性が対応していることが示された。
オミックス解析を基盤とする栄養と遺伝子発現制御系の相互作用の解明

食餌タンパク質の効果のトランスクリプトーム解析を進め、タンパク質栄養が脂肪組織の遺伝子発現プロファイルに及ぼす影響の解析を行った。PPARγの発現上昇などがタンパク質栄養悪化時のインスリン感受性上昇に関わっていると予想された。さらに各種動物性タンパク質の機能性の解析を試みた。一方、肝ガン培養細胞系を用いたアミノ酸欠乏の影響のトランスクリプトーム解析とさらにプロテオーム解析を行った。アミノ酸に直接応答して発現が変わる遺伝子を数多く見出すことができ、またその中には転写因子や翻訳制御因子も多く含まれることがわかった。さらに、オミックス解析をアミノ酸の過剰毒性の検討に利用することが可能かどうかを調べた。過剰シスチンの毒性には肝臓や心臓が主要な標的となっていることがわかった。次にアミノ酸による転写や翻訳の制御系について、より詳細に調べた。タンパク質栄養の影響を仲介するFoxoやトランスクリプトーム解析により重要性が示されたATFなどの転写因子を中心に、その役割を検討した。また、アミノ酸がインスリンシグナルを制御する機構についても、仲介因子IRS-1のリン酸化の制御に着目して調べた。アミノ酸がホスファターゼを調節し、細胞の情報伝達に影響を与える新たな機構を提唱するに至った。さらに、ニュートリゲノミクスにおけるオミックス解析の新たな方向性を探る目的で、食品の安全性評価へのトランスクリプトミクスの応用を図った。低アレルゲン化小麦粉の安全性が確認され、この手法の有効性が示された。ニュートリゲノミクス分野を発展させる手段として、データベースの開発と利用が不可欠であると考え、これを作成して公開するに至った。DNAマイクロアレイの生データと文献情報の蓄積を進めた。各種の生命現象の網羅的動態(オミックス)のうち、食餌因子によるトランスクリプトームへの影響の解析を発展させた。食餌タンパク質が脂肪組織における遺伝子発現に及ぼす効果を調べ、PPAR遺伝子の発現上昇を見いだし、グルテン食摂取などタンパク質栄養の悪化によるインスリン感受性増強の一端を明らかにした。HepG2肝ガン細胞において全てのアミノ酸やロイシンが欠乏している場合のトランスクリプトミクス応答を明らかにした。これらの処理12時間において、100以上の遺伝子が2倍以上の発現変化を示していた。ATF-3などの転写因子の変化が速やかに見られ、この変化はIGFBP-1などの遺伝子の転写上昇に関与していると推測された。肝細胞のアミノ酸欠乏に対する応答はmTOR阻害剤rapamycinに対する応答との違いが大きく、mTOR以外の経路の重要性が示された。一方プロテオミクス解析についても、タンパク質栄養の変化に応答して、肝臓内や肝細胞の核内での量が変化するタンパク質をいくつか同定することができた。翻訳制御因子Hsp27に着目して、タンパク質のレベルでの解析を行ったところ、eIF4Gとの相互作用のレベルでは顕著な変化が認められず、他の段階での変化が示唆された。食餌やホルモンに対する応答に関して重要な役割を担っているFoxO転写因子の制御について検討したところ、肝細胞系および肝臓において、食餌条件によってその量が変化すること、さらにその細胞内局在が影響を受けることを明らかにした。FoxOをリン酸化するキナーゼも食餌やホルモンに制御されていることがわかった。一方オミックス解析データを食品分野に有効に利用するためのニュートリゲノミクスデータベースの開発を進め、まずトランスクリプトミクス-食品間の相互作用を解析するシステムを作成した。これを仮運用してWeb上で部分公開し、データの蓄積を開始した。各種網羅的生命現象(オミックス)に対する栄養条件の影響を解析するなかで、トランスクリプトーム解析についてはアミノ酸の効果をさらに詳細に検討した。前年度HepG2細胞におけるロイシン欠乏や全アミノ酸欠乏による遺伝子発現プロファイルの変化を明らかにしたが、今年度はアミノ酸欠乏からアミノ酸を再添加した際の応答を解析した。アミノ酸欠乏による変化の多くが再添加によって打ち消された。

mTOR阻害剤ラパマイシンを用いた解析により、再添加への応答においては、欠乏への応答よりもmTORへの依存度が高いことが示唆された。アミノ酸欠乏時のプロテオミクスレベルでの変化を調べたところ、ubiquinol-cytochrome c reductaseや翻訳制御因子eIF3およびeEF1δなどの顕著な減少が見出された。ラット肝臓において、タンパク質栄養の悪化によって変化するタンパク質も同様に解析した。無タンパク質食やグルテン食でカゼイン食に比べて再現性良く変化したタンパク質を13個同定したが、コレステロール代謝、抗酸化、尿素回路等のタンパク質が含まれていた。核内での存在量に限って解析を行ったところ、glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenaseがタンパク質栄養により核内に増加することが明らかとなった。一方アミノ酸欠乏が生体に及ぼす様々な影響のうち、インスリンシグナルの増強に注目した。アミノ酸欠乏やタンパク質栄養低下によって、IRS-1のセリン脱リン酸化が誘導されることを見出したが、これには脱リン酸化酵素活性の上昇が関与していることが示唆された。ニュートリゲノミクスデータベースの充実を図り、数百個の文献データを掲載したほか、マイクロアレイデータの集積も進めた。http://a-yo5.ch.a.u-tokyo.ac.jp/index.phtmlにて公開した。昨年度に公開したニュートリゲノミクスデータベースについて、機能強化とデータの充実を図った。文献情報に関しては全文検索機能を付加した。多くのトランスクリプトミクスデータの追加を行った。さらに、組織特異的発現解析や発現量ランキング表示機能などデータ解析機能を追加して、これらは公開前のテスト運用まで行った。食品がトランスクリプトミクスに及ぼす影響解析の一部として、アミノ酸過剰の効果を検討した。ロイシンやメチオニンの過剰について調べ、前者は窒素代謝系の遺伝子に幅広く影響を及ぼすこと、後者はヘム代謝系への影響が大きいことなどを明らかとした。一方イソロイシンの生体への投与は、糖取り込みを促進することを見出した。さらに、大豆タンパク質摂取による遺伝子発現レベルでの影響を、大豆タンパク質と他のタンパク質の混合食給餌において検討し、実際の食生活に近い条件での特定のタンパク質食摂取の影響を調べた。20%カゼイン(C)食、20%大豆タンパク質(S)食、20%グルテン食(G)、CとS各10%の混合食、GとS10%ずつの混合食をラットに2週間給与し、マイクロアレイ解析を行った。脂肪酸代謝関連やコレステロール代謝関連の多くの遺伝子がGやS食で変動しこれまでの結果が確認され、これらの遺伝子の変化は混合食でも若干弱まる傾向はあったが多くは維持され、他のタンパク質が存在した場合も脂質代謝改善効果は認められることがわかった。
癌の背椎転移巣の病態

ラット背椎棘突起内にwalker癌,線維肉腫の細胞を接種し78匹の全例に神経症状を惹起せしめ, 76%に骨融解像をみ,骨破壊した腫瘍が直接背髄を圧迫していた.腫瘍圧迫により生じる背髄変性の発生機序につき検索した結果,次の点が明らかとなった.(1)生きたままのラットの圧迫部背髄後面の血管には,血流の遅延と欝血がみられた.(2)圧迫初期では,神経根の変性と当該背髄後索の変性が特徴的に認められた.前者は腫瘍の直接圧迫により,後者は後索部の小出血により惹起されたものであり,これらの変化は後索の上行線維束の変性像として投影されていた.(3)圧迫初期の背髄の変化は主として後索部の出血巣として認められ,この所見は圧迫のTypeによっても変ることはなかった.(4)圧迫の進行と共に出血巣は灰白質,側索,前索に広がり,横断性背髄変性の像を呈するに至る.以上の所見から,本症に於いて背髄変性の発症には血管系の関与が強く示唆された.そこで,麻痺の各stageにつき背髄血管の鋳型を作製して走査電顕的に観察した.その結果,(5)圧迫初期の後索部の出血は静脈の灌流不全のため,欝血後に生じるものと判明した.出血は静脈からのものであった.(6)圧迫が進行するにつれて,出血巣は多くなる反面,血管の数は減少し,正常の血管構築像は消失していた.このことにより,背髄変性の発生は直接的に静脈性出血に起因していると思惟された.次いで,出血の起こる以前に,即ち,圧迫浮腫の時期に変性が発生するか否かを考えた. (7)血管透過性の面より検索した結果,麻痺が発生した後には,一般にhorseradish peroxidaseの背髄内活性は組織学的変性所見と平行するが,初期の軽度の圧迫下では本活性が背髄内で陽性を示しても出血を伴なわない限り神経細胞,神経線維の変性は起こらない事が判明した.以上により背髄変性を惹起する引き金となるものは静脈性出血であると考えられた.ラット背椎棘突起内にwalker癌,線維肉腫の細胞を接種し78匹の全例に神経症状を惹起せしめ, 76%に骨融解像をみ,骨破壊した腫瘍が直接背髄を圧迫していた.腫瘍圧迫により生じる背髄変性の発生機序につき検索した結果,次の点が明らかとなった.(1)生きたままのラットの圧迫部背髄後面の血管には,血流の遅延と欝血がみられた.(2)圧迫初期では,神経根の変性と当該背髄後索の変性が特徴的に認められた.前者は腫瘍の直接圧迫により,後者は後索部の小出血により惹起されたものであり,これらの変化は後索の上行線維束の変性像として投影されていた.(3)圧迫初期の背髄の変化は主として後索部の出血巣として認められ,この所見は圧迫のTypeによっても変ることはなかった.(4)圧迫の進行と共に出血巣は灰白質,側索,前索に広がり,横断性背髄変性の像を呈するに至る.以上の所見から,本症に於いて背髄変性の発症には血管系の関与が強く示唆された.そこで,麻痺の各stageにつき背髄血管の鋳型を作製して走査電顕的に観察した.その結果,(5)圧迫初期の後索部の出血は静脈の灌流不全のため,欝血後に生じるものと判明した.出血は静脈からのものであった.(6)圧迫が進行するにつれて,出血巣は多くなる反面,血管の数は減少し,正常の血管構築像は消失していた.このことにより,背髄変性の発生は直接的に静脈性出血に起因していると思惟された.次いで,出血の起こる以前に,即ち,圧迫浮腫の時期に変性が発生するか否かを考えた. (7)血管透過性の面より検索した結果,麻痺が発生した後には,一般にhorseradish peroxidaseの背髄内活性は組織学的変性所見と平行するが,初期の軽度の圧迫下では本活性が背髄内で陽性を示しても出血を伴なわない限り神経細胞,神経線維の変性は起こらない事が判明した.以上により背髄変性を惹起する引き金となるものは静脈性出血であると考えられた.Lewisラットの主として下位胸椎、上位腰椎の棘突起内にメチールコラントレン誘発肉腫細胞を約50万個移植し、麻痺の形成を期待した。レ線像で47匹中22匹に移植部脊椎に骨融解像が認められ、47匹の全例に麻痺が見られた。麻痺の程度をStage分類した。軽度麻痺のStage-2,3のものでは自質部の腟胞化とmyelinの消失が見られ、脊髄は腫瘍の圧迫により軽度変形,扁平化していた。麻痺の進行したStage-4,5では圧迫部脊髄は変形し灰白質全域が破壊されgliosisが形成され、灰白質,後索,及び側索に出血巣が認められた。墨汁注入法で脈管系を見るに、Stage-2,3の圧迫部脊髄ではperforating branchの減少が見られ、その部の灰白質では墨汁の漏出とcapillary networkの欠乏とが認められた。又、しばしば、圧迫部及びその頭側,尾側の2-3髄節以内の後索に出血巣が見られた。

Stage-4,5では圧迫部脊髄において広範囲に墨汁の漏出があり、脊髄全域にわたって正常なintrinsic vesselが消失していた。圧迫部位より頭側,尾側の1-3髄節にわたり後索,側索,一部前索に墨汁の漏出が見られた。Marchi染色では、stage-2,3の圧迫脊髄の頭側においてMarchi顆粒が後索に認められ、これを頚髄部で見ると、後索の変性は2つの型を呈していた。この2型を尾側に追跡すると、圧迫部の後索自身の変性に因るもの、及び後根の変性にのみ由来するものの2型に分類された。Stage-4,5のものの頭側脊髄では後索に強い変性がみられ、圧迫部ではtransverse myelitisの像を呈していた。以上、転移巣による脊髄圧迫の初期像は後索、後根の変性であり、その後、圧迫部脊髄内の阻血と出血がその変性に関与してくると考えられ、現在、蛍光色素による動的血行状態を観察中である。Lewisラットの下位胸椎の棘突起内にメチールコラントレン諸発肉腫細胞を約50万個移植し, 70匹ラットの全例に麻痺が見られた.軽疾麻痺のStage-12のものでは,腫癌の直接圧迫による神経根の変性,及び少出血による後索の変性がMarchi染色, Nauta染色により特徴的に認められた.麻痺の進行したStage-34のものでは圧迫部脊髄は前後方向に伸展され変形しtransverse mye-litisの像を呈していたが,頭側部脊髄(頚髄)では後索の変性が著明であった.墨汁注入法によるStage-34の〓患部脊髄の脈管系所見では灰白質を中心に墨汁の漏出とinsrinsic vesselの消失が認められた.圧迫部より1-3髄節以内の頭側,尾側の脊髄では主として後索に,一部に側索,前索に出血が認められた.後根に由来せる後索変性の他は,脊髄内において出血を伴わない変性像は認められず,即ち出血性懐死の組織所見を示していた.圧迫部の硬膜を切開し蛍光色素投与により脊髄後面の静脈を蛍光顕微鏡で観察すると,脊髄表面を縦走する静脈の怒張と脊髄からのvenous returnの遅延が見られた.この怒張と遅延の認められた部は,腫瘍の圧迫により前後方向に伸展,変形した髄部に一致していた.次に,ラット心臓よりレジンを注入し脊髄血管系の鋳型を作成し走査電子顕微鏡にて圧迫部脊髄を正常脊髄と対比観察した.圧迫部の中心では血管の正常のnetworkは見られず,血管が少なく主動脈が残存していた.圧迫部より離れた1-2髄節以内の部では静脈の怒張と出血がみられたが,この変化は後索から灰白質にかけて著明であった.組織学的に認められた出血はこのintrinsicvenous returnの障害の結果もたらされた静脈壁の破綻によるもの判明し, Marchi染色, Nauta染色の所見と対比すると,この変化は腫瘍の圧迫によりまず後索次いで灰白質に起こるものと解せられた.
イヌとウシの血中インスリン様ペプチド3の免疫測定法の確立と精巣機能検査への応用

イヌとウシのインスリン様ペプチド3(INSL3)の測定法を確立し、雄動物の性成熟と加齢に伴うINSL3分泌能の変化を調べるとともに、潜在精巣例の病態解析や診断への応用について検討した。その結果、性成熟過程の血中INSL3濃度の変化はテストステロンとは異なることが判明した。潜在精巣例の精巣ライディッヒ細胞の内分泌機能が低下していると考えられる。さらに、精巣が陰嚢内に存在しない動物において、INSL3を測定することにより、精巣停留の予見が可能であることが示された。本年度は、以下のイヌおよびウシのINSL3の免疫測定法の開発を行った。(1)イヌのINSL3の酵素免疫測定法の開発イヌの精巣間質細胞の培養液中のINSL3濃度を測定するための酵素免疫測定法(EIA法)を開発した。ビオチン標識ヒトINSL3、抗ウシINSL3抗体およびヒトINSL3標準品を用いたEIA法を用いることにより、培養液中のINSL3濃度を直接測定することが可能になった。本測定法の最小検出濃度(測定感度)は0.025ng/mLで、測定可能な範囲は0.0255ng/mLであることがわかった。また、抗ウシINSL3抗体は特異性が高く、イヌINSL3との結合性を有することが判明した。本EIA法により、イヌの正常精巣および潜在精巣罹患の停留精巣の培養間質細胞から分泌される培養液中INSL3を検出できることがわかった。(2)ウシのINSL3の酵素免疫測定法の開発ウシの血漿INSL3濃度を測定するためのEIA法を開発した。まず、トリフルオロ酢酸とアセトニトリルを用いて血漿からのINSL3を抽出する方法を開発した。さらにEIA法はビオチン標識ウシINSL3、抗ウシINSL3抗体およびウシINSL3標準品を用いて実施した。これらの方法によりウシ血漿INSL3濃度を測定することが可能になった。本測定法の最小検出濃度は0.5ng/mLで、測定可能な範囲は0.520ng/mLであり、本EIA法により、出生から性成熟後までのオス牛の血漿INSL3濃度の動態を検出できることがわかった。本年度は、以下のような研究成果が得られた。(1)雄ウシの出生から性成熟後までの血漿インスリン様ペプチド3(INSL3)動態の解明昨年度に開発・確立したウシの血漿INSL3の酵素免疫測定(EIA)法を用いて、正常雄ウシの新生子から性成熟後までの発育過程にともなう血中動態を解析し、テストステロンのそれと比較した。その結果、雄子ウシの血中INSL3濃度は出生から3ヵ月齢まで増加するが、その増加率はテストステロンのそれよりも緩やかであることが示唆された。性成熟過程では、テストステロン濃度の上昇は性成熟期前半までにほぼ完了するのに対して、INSL3濃度は性成熟期の後半から増加が開始し、性成熟期以後も増加することが示唆された。(2)イヌの血漿INSL3の時間分解蛍光免疫測定(TR-FIA)法の開発と雄イヌの性成熟過程および加齢に伴う同ホルモン動態の解明イヌの血漿INSL3の時間分解蛍光免疫測定法を開発するとともに、雄イヌの性成熟過程および加齢に伴う血漿INSL3動態を解析し、テストステロン動態と比較した。イヌINSL3のスタンダードを用いて上記のTR-FIA法を実施したところ、良好な標準曲線がえられ、その最小検出濃度は0.02ng/mLで、50%結合抑制濃度は約0.4ng/mLであった。また、雄イヌの血漿INSL3濃度は性成熟前から性成熟期へ増加した後、性成熟後へ有意に減少し、その後高齢期まで顕著な変化はみられなかった。雄イヌの血漿テストステロン濃度は性成熟前から性成熟期へ有意に増加したが、性成熟期から高齢期まで顕著な変動はみられなかった。以上の結果から、雄イヌの血漿INSL3濃度は性成熟期に一過性に増加することが示され、テストステロン濃度の動態とは異なることが判明した。1潜在精巣犬の血漿INSL3濃度の測定両側性潜在精巣犬の血漿INSL3とテストステロン濃度は正常犬と一側性潜在精巣犬に比べて有意に低かった(p<0.05)。また、INSL3(範囲:0.050.43ng/ml)とテストステロン(範囲:0.100.94ng/ml)濃度は両側性停留精巣犬で容易に検出されたが、去勢犬では検出されなかった(INSL3<0.02ng/ml,テストステロン<0.04ng/ml)。

以上の成績から、両側性潜在精巣犬の両ホルモン濃度は正常犬や一側性潜在精巣犬より低いが、去勢犬よりも高い値を示したことから、精巣が陰嚢内に存在しないイヌにおいて、両ホルモンを測定することにより、精巣停留の予見が可能であることが示された。また、両側性潜在精巣犬の血漿INSL3とテストステロン濃度はともに正常犬および一側性潜在精巣犬よりも低い値を示したことから、両側性潜在精巣犬の精巣ライディッヒ細胞の内分泌機能は低下していることが示唆された。2潜在精巣牛の血漿INSL3濃度の測定潜在精巣牛の血漿INSL3およびテストステロン濃度は、去勢牛のそれに比べて有意に高く(p<0.05)、同月齢の正常牛のそれに比べて有意に低い値を示した(p<0.05)。以上の成績から、潜在精巣牛の血漿INSL3とテストステロン濃度はともに正常牛よりも低い値を示したことから、潜在精巣牛の両ホルモン濃度は正常例より低いが、去勢牛よりも高い値を示したことから、精巣が陰嚢内に存在しないウシにおいて、両ホルモンを測定することにより、精巣停留の予知が可能であることが示された。さらに、潜在精巣牛の精巣ライディッヒ細胞の内分泌機能は低下している可能性が示唆された。本年度に予定していた(1)雄ウシの出生から性成熟後までの血中INSL3動態の解明、および(2)イヌの血中INSL3濃度の時間分解蛍光免疫測定法の開発と雄イヌの性成熟過程および加齢に伴う血中INSL3濃度の動態の解明の研究課題を遂行することができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は雄ウシおよび雄イヌの精巣疾患、特に潜在精巣の血中INSL3濃度を解析して、正常例との比較を行い、臨床診断等への応用の可能性について検討する。また、INSL3の精巣からのテストステロン分泌に及ぼす作用について培養精巣細胞を用いて検討する。
テーブルトップディスプレイにおける視触覚インタラクション技術の研究

テーブルトップディスプレイ上での視触覚インタラクションを実現する技術である画面上力覚提示と画面上物体駆動について,その特性改善と統合に関する研究を実施した.振動を活用して力覚提示と物体搬送を統合する手法を2種類提案し,解析・実験を通じて,提案原理の妥当性を検証した.具体的には,静電吸着を利用する従来の力覚提示技術において,吸着面を水平面内で振動させ,それに同期して静電吸着を行うことで物体駆動が行えることを示した.一方,静電アクチュエータ技術による物体駆動において,固定子平面のたわみ振動によるスクイーズ効果で駆動対象物との間の摩擦力を変調し,駆動と吸着を両立できる可能性を示した.本研究では,テーブルトップインタフェースを革新しうる二つの新技術,Multi-touch Surface Haptics技術とActive Tangible Interface技術を発展させ,その統合のための基盤技術を確立することをめざしている.Multi-touch surface haptics技術に関しては,画面上に配置した力覚提示パッドの高速な位置検出が高度なレンダリングに不可欠であるとの認識から,組み込み式の位置検出センサを提案した.提案したセンサでは,hapticレンダリング用のセットアップをそのまま用い高周波数のセンシング信号を重畳することで,二つのパッドの位置を検出することが可能であった.また,信号処理を工夫することで,位置に加えて操作力も検出できる可能性を示した.今後,操作力検出技術を発展させることでレンダリングの高度化が期待できる.また,反力だけでなく多様な触感も提示することをめざし,触感提示技術についての検討を行った.特に硬軟感提示に着目し,提示領域の多指への拡張といった基盤的研究を行い多指全体への硬軟感提示を実現した.そうした硬軟感提示技術をテーブルトップ上に配置するには装置の小型化が必須であることから,簡易な機構で実現しうる小型硬軟感提示デバイスを提案した.Active Tangible Interface技術に関しては,平面2自由度駆動を行うための電極構造について検討を進めた.従来方式では,駆動面をx軸駆動とy軸駆動用に分割する面分割方式がとられてきたが,もう一つの可能性である層分割方式,すなわちx軸駆動とy軸駆動の電極を異なる層に形成して積層する方式について検討を行った.層分割方式でも2自由度駆動が行えることが確認されたが,現時点での性能比較では,面分割の方が有利であることが示唆された.本研究では,テーブルトップディスプレイ上において新しいインタラクションを実現することをめざし,主に静電気力を活用したインタラクション技術の研究を行った.提案技術はディスプレイ上に透明電極を配置することで,その上に置かれた物体に静電気力を作用させ,映像と同期した物体動作や力覚フィードバックを実現するものである.これまで主として静電気力の利用を中心に検討してきたが,振動の併用による性能向上の可能性を見いだしたことから,今年度は振動併用システムの研究に注力した.従来提案してきた画面上物体駆動技術では静電リニアモータの原理による駆動を行っていたが,これにディスプレイ面の振動を加えることで動作の安定化をはかった.具体的には,ディスプレイ表面に超音波たわみ振動を与えることでディスプレイ上にスクイーズ膜を生成して摩擦を低減することを検討した.従来の静電リニアモータ原理では表面摩擦が動作安定性を損ねており,摩擦低減のためにガラスビーズをディスプレイ表面に散布していたが,スクイーズ膜の利用によりガラスビーズ無しに駆動が行なえることを明らかとした.一方,振動を利用した新しい物体駆動方式として,ディスプレイ表面を面内振動させ,それに同期して静電吸着力を発生して複数物体を駆動する方式を実現した.この駆動技術は,従来提案してきた静電吸着によるマルチタッチ力覚提示技術と類似点が多く,従来別個の技術であった力覚提示と物体搬送の統合を容易にするものと期待している.このほか,画面上物体の位置と力の計測技術の性能検証,画面上でより多様な力覚提示(具体的には硬軟感の提示)を行うための基盤技術の提案を行った.さらに,従来,物体搬送に活用してきた静電リニアモータ技術に関して,静電誘導を利用したより簡易な駆動方式を新たに提案した.本研究の柱として,マルチタッチ力覚提示(Multi-touch Surface haptics)技術と画面上物体動作(Active Tangible Interface)技術の二つを掲げてきたが,一方は,画面表面の摩擦を必要とするのに対し,他方は摩擦の低減が主要な課題となっていた.本年度,振動を活用する方式を提案したことで,この課題に対するブレイクスルーが得られたと考えている.具体的には2種の振動利用法を提案したが,超音波たわみ振動を用いる方式では,振動のオン・オフにより摩擦力を変化させられることから,摩擦の必要な力覚提示と摩擦の不要な物体搬送とを両立できる可能性が得られた.もう一方の面内振動を利用した新しい物体動作技術では摩擦を積極的に活用しており,マルチタッチ力覚提示技術との類似性が高いことから,両者の統合がより容易になると期待できる.また,従来検討を進めてきた技術自体について,本年度の計画事項であった画面上物体の位置と力の検出,硬軟感を含めたより多様な力覚提示において進捗が得られている.さらには,従来物体搬送に利用してきた静電リニアモータ原理に関して新しい構成を提案することで,より簡易なシステムで駆動を実現できる可能性を見いだしている.以上をふまえて,全体として研究が順調に進展していると考える.本研究ではテーブルトップディスプレイ上での新しいインタラクション実現をめざし,静電気力を活用したインタラクション技術の研究を行った.提案した振動活用法は大きく二つあり,一つはガラス面にたわみ振動を起こしスクイーズ膜効果で表面摩擦を制御するものである.

これにより,本質的に低摩擦を要求する静電アクチュエータと高摩擦を要求する静電吸着の統合が可能になると期待できる.本年度は,静電吸着を実装したガラス面上にスクイーズ膜を発生することで,スクイーズ膜効果と静電吸着を併用して力覚提示を行う可能性について検討し,広いダイナミックレンジで力覚提示ができる可能性を明らかとした.もう一方の振動活用法は,ガラス面を面内方向に加振し,これと同期して静電吸着を制御することで摩擦を介して物体を駆動する,というものである.基本原理検証のため小型の1自由度プロトタイプを用いて研究を進めたが,昨年度試作では,振動源にボイスコイルモータを用いており振動周波数が低かった.そのため,低い位置決め性能や可聴音発生という課題があった.本年度は振動の高周波数化をめざし圧電素子を用いたプロトタイプを試作し,高周波数化における本システムの課題を検討した.また,静電アクチュエータの新たな駆動方法として昨年度提案した2相移動子電極を用いた静電誘導モータについて検討を進め,アクチュエータ動作時の移動子の挙動を明らかとし,性能低下につながる挙動を改善したプロトタイプを実現した.テーブルトップディスプレイ上での視触覚インタラクションを実現する技術である画面上力覚提示と画面上物体駆動について,その特性改善と統合に関する研究を実施した.振動を活用して力覚提示と物体搬送を統合する手法を2種類提案し,解析・実験を通じて,提案原理の妥当性を検証した.具体的には,静電吸着を利用する従来の力覚提示技術において,吸着面を水平面内で振動させ,それに同期して静電吸着を行うことで物体駆動が行えることを示した.一方,静電アクチュエータ技術による物体駆動において,固定子平面のたわみ振動によるスクイーズ効果で駆動対象物との間の摩擦力を変調し,駆動と吸着を両立できる可能性を示した.本年度の目的としてMulti-touch surface haptics技術については,「レンダリング理論高度化」「高速位置検出」「触力覚提示多様化」の3点を掲げた.このうち,高速位置検出については目的を達成し,さらには操作力を検出できる可能性まで見いだした.操作力検出はレンダリングの高度化に直結することから,当初の目標とは少し形態は異なるが,レンダリング理論高度化に関しても端緒が開けたといえる.また,触力覚提示多様化については,硬軟感提示をテーブルトップ上で実現する方式を提案しており,当初の目的を達成している.一方の,Active Tangible Interface技術については,当初計画では駆動方式の検討を主要目的として挙げていたが,研究を遂行する中で,従来駆動が困難と考えてきた層分割方式による2自由度駆動の可能性が新たに見いだされたことから,その特性評価に注力した.当初の計画とは少し違った形に研究が発展しているが,全体の目的から考えると着実に研究が進展している.
カルコパイライト形半導体の単結晶成長プロセスと欠陥制御に関する研究

格子欠陥や異相の抑制した高品質なCuInSe_2結晶作製のために、熱分析(DTA)、粉末X線回折法により、バルク結晶生成過程の解析を行った。その成果をふまえて、より良質なバルク単結晶成長を行った。Cu+In+Se_2からの生成過程において、420°CまでにIn-Se,Cu-Se系の中間生成物が形成される。その後、固相反応で一部のCuInSe_2が徐々に生成されながら、CuInSe_2の融点直前で大多数が生成する。この間の反応過程は不安定であり、生成結晶内に多くの格子欠陥や異相が残留する可能性がある。CuIn+Se_2からの生成過程において、575°CでCuIn合金が急激にセレン化され、大多数のCuInSe_2が生成される。ところが、すでに520°CでIn-richなCu-In融液がセレン化され、わずかにCuSeとInSeも生成されてしまう。そこで、格子欠陥、異相としての中間生成物を抑制するために、CuIn合金を600°C以上にしてから、Se蒸気圧をかけてセレン化した。組成のずれによる電気的、光学的特性を解析するために、CuIn融液をセレン化し、Se蒸気圧による組成制御を行った。また、振動による転位の抑制のために、温度分布移動型水平ブリッジマン法により単結晶成長させた。結晶成長端では複数の単結晶の集合体であるが、成長が進むにつれて大型単結晶化し、従来の方法より良質で物性抑制された結晶が作製できた。ホール係数の温度依存において、n-type結晶では、浅いドナ準位を持つアンチサイト欠陥In_<Cu>の影響が支配的である。それに対して、p-type結晶では、深いアクセプタ準位を持つカチオン空孔(V_<Cu>かV_<In>)、浅いアクセプタ準位を持つアンチサイト欠陥Cu_<In>、ドナ準位を持つIn_<Cu>の濃度比により、ホール係数の温度変化が決まる。ここで、In_<Cu>濃度がホール・オーバーシュート温度を決定し、p→nへの伝導型変換はCu_<In>濃度に関係するとことがわかった。
膜エネルギー変化の制御と機能界面デザイン

(背景・目的)生体膜の主成分であるリン脂質は、親水基の頭部と疎水部の尾部を持つ両親媒性分子であり、水溶液中で自己集合しミセルや二分子膜構造を自発的に形成する。リポソームは、生体膜に類似した組成・構造を備えており、生体モデル膜として研究に用いられてきた。我々は、細胞サイズの巨大リポソームを扱い、その挙動(ダイナミクス)の物理化学的解析を通して、細胞で起きている現象の本質を明らかにする研究を行っている。膜を構成する不飽和脂質は分子の自由度が高く流動性も高い無秩序相(Ld)相を形成する。飽和脂質は分子が密に充填され流動性が低い固体秩序相(So)相を形成する。コレステロールは、飽和脂質に対して流動性を高め、液体秩序相(Lo)相を形成する。生細胞の膜に関しては、ラフトと呼ばれるスフィンゴ脂質とコレステロールに富むラフト領域の存在が着目されており、これはLo相とSo相の区別ができていない状況とも言える。本研究では、細胞サイズモデル膜系での膜ミクロドメインの多様性とそのドメインと相互作用する物質の局在について紹介しつつ、生細胞での知見との比較を交えながら考察した。(ナノ・マイクロ微粒子の膜局在)ナノ・マイクロサイズの微粒子は、比表面積が極めて大きく、量子サイズ効果などによって特有の物性を示す。微粒子の生体系への影響については未知の部分が多い。液体秩序相(Lo相)と液体無秩序相(Ld相)で構成されたリポソームでは、200nmを境界にして、直径200nm以下の微粒子はLo相に、200nm以上の微粒子はLd相へ局在した。一方、固体秩序相(So相)と液体無秩序相(Ld相)で構成されたリポソームの場合は、サイズに関係なく全ての粒子はSo相に局在した。同じ物質であってもサイズによって膜の組成(つまりはドメインの種類)に応じて、相互作用メカニズムに違いがあると考えられた。24年度が最終年度であるため、記入しない。(背景)アルツハイマー病原因物質であるアミロイドβペプチド(Aβ)は重合し、オリゴマー(oligomer)から線維(fibril)を形成する。Oligomerが非常に強い細胞毒性を持つと考えられているが、Aβの膜毒性機構は解明されていない。細胞膜中のコレステロール(Chol)は、アルツハイマー病のリスク因子と考えられている。しかし膜中Cholの酸化物(7-ケトコレステロール(7-keto))が及ぼすAβの膜毒性は明らかになっていない。本研究では、DOPC, DOPC/Chol, DOPC/Chol/7-ketoにおけるAβの膜局在・膜挙動解析を行い、Cholおよび7-ketoとAβの膜毒性について考察した。(結果・考察)Chol含有膜は、DOPC膜よりAβの蛍光強度が低くなった。これは、CholはAβの膜への吸着を妨げ、膜の形態変化を起こしにくくする防護的役割を示している事を示している。また、DOPC/Chol/7-keto膜はDOPCおよびDOPC/Chol膜よりもAβの蛍光強度が高かった。これは、7-ketoがAβの膜への吸着を促進していることを示している。以上の解析から、Cholに比べて7-ketoは、Aβの吸着を促進し、膜毒性と関連した形態変化を起こしやすくすることが明らかになった。

同じ物質であってもサイズによって膜の組成(つまりはドメインの種類)に応じて、相互作用メカニズムに違いがあると考えられた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究ではコレステロールまたは7-ケトコレステロールを含有させた液滴・巨大リポソームを用いて、Aβ40, 42の膜への局在および、膜の形態変化を解析し、Aβに対するコレステロール・7-ケトコレステロールの役割を考察することを目的とした。その結果、膜にコレステロールが入るとAβが吸着しにくくなることがわかった。これは、コレステロールは隣接している脂質分子を凝集させ、膜を固くすることによってAβが吸着しにくくなったと考えられる。そして、膜にコレステロールが入ると、Aβを添加した時の膜応答を低下させた。また、膜の形態変化のパターンは、DOPC膜にAβを添加した時に観察された、Sphero-stomatocyteの膜挙動が観察されなくなった。これは、Aβの吸着量が減少し、Aβによる自発曲率の変化が抑えられたためであると考えられる。当初の目的通り、人工細胞膜を用いて、アミロイドとの相互作用について、膜脂質の組成との関係(特にコレステロール)を中心に、興味深い結果が得られている。膜中のコレステロールはAβに対してその吸着を阻害し、自発曲率の変化を抑える防護的役割を示すことが明らかとなった。7-ケトコレステロールが持つ2つの親水基がDOPCを押し分けて隙間を作り、そこにAβが刺さるためであると考えられる。膜の形態変化のパターンは、DOPC/Chol膜にAβを添加した時には観察されなかった。7-ketoを添加した場合には、Sphero-stomatocyteの膜挙動が観察されるようになり、Aβの吸着量が増加したことにより、自発曲率を負に傾けた結果であると考えられる。以上の結果から、膜中のコレステロールはAβに対してその吸着を阻害し、自発曲率の変化を抑える防護的役割を示すことが明らかとなった。現時点では、7-ケトコレステロールが持つ2つの親水基がDOPCを押し分けて隙間を作り、そこにAβが刺さるためであると考えているが、その詳細については、さらに実験を進める必要がある。現在、7ーケトコレステロール以外の酸化コレステロールも含めて、さらなる研究を進めている。
製鉄機械および自動車におけるパターン形成現象とその対策に関する研究

実機ホットレベラのワークロールに発生する多角形化現象を実験的および解析的に解明し,多角形化現象を防止するための初期設計の指針およびロール回転数変更による遅延対策を考察した.結果は以下のようにまとめられる.1.多角形に摩耗した廃棄ロールの形状測定から,ロールおよび円周方向位置によっても角形数が異なることがわかった.たとえば,475Hzの1次回転モードに関連した37角形と63Hzの2次並進モードに関連した49角形が主に生じていたことを明らかにした.2.稼働中のホットレベラの振動測定から,ロールの多角形摩耗が成長するにつれて,特定の振動数成分が選択的に現れ,測定時にはホットレベラ系の2次の固有振動数のみの発生を確認した.3.上ユニットを剛体として面内2自由度系が4本のロールを介してプレートと接触振動する解析モデルを用い,摩耗を伴う時間遅れ効果を考慮してロールの多角形摩耗を解析した.その結果,実機で発生した現象を解析結果との良い一致を確認した.4.解析結果から,たとえロールの設定回転角速度やホットレベラの固有振動数を変更してもロールの多角形摩耗を本質的に防止することはできない.5.多角形摩耗を起こさないための初期設計の指針を定めるため,モード解析を用いて多角形摩耗に関与する摩耗のしやすさを表すパラメータα_i,構造剛性に関するパラメータβ_iおよび減衰に関するパラメータζ_i、を導入し,それらの多角形摩耗への影響を調べた.ロールの多角形摩耗現象を防止するためには,α_i、β_iを小さく,ζ_iを大きくするように初期設計を行う必要がある.ロールの材質は耐摩耗性をもち,ロールの接触剛性を小さく,系の支持剛性を大きくし,しかも減衰を積極的に取り入れる必要がある.6.お互いに近い2つのロール回転数を交互に変化させて多角形摩耗現象を遅延させる方策を提案し,その効果を数値シミュレーションで明らかにした.実機ホットレベラのワークロールに発生する多角形化現象を実験的および解析的に解明し,多角形化現象を防止するための初期設計の指針およびロール回転数変更による遅延対策を考察した.結果は以下のようにまとめられる.1.多角形に摩耗した廃棄ロールの形状測定から,ロールおよび円周方向位置によっても角形数が異なることがわかった.たとえば,475Hzの1次回転モードに関連した37角形と63Hzの2次並進モードに関連した49角形が主に生じていたことを明らかにした.2.稼働中のホットレベラの振動測定から,ロールの多角形摩耗が成長するにつれて,特定の振動数成分が選択的に現れ,測定時にはホットレベラ系の2次の固有振動数のみの発生を確認した.3.上ユニットを剛体として面内2自由度系が4本のロールを介してプレートと接触振動する解析モデルを用い,摩耗を伴う時間遅れ効果を考慮してロールの多角形摩耗を解析した.その結果,実機で発生した現象を解析結果との良い一致を確認した.4.解析結果から,たとえロールの設定回転角速度やホットレベラの固有振動数を変更してもロールの多角形摩耗を本質的に防止することはできない.5.多角形摩耗を起こさないための初期設計の指針を定めるため,モード解析を用いて多角形摩耗に関与する摩耗のしやすさを表すパラメータα_i,構造剛性に関するパラメータβ_iおよび減衰に関するパラメータζ_i、を導入し,それらの多角形摩耗への影響を調べた.ロールの多角形摩耗現象を防止するためには,α_i、β_iを小さく,ζ_iを大きくするように初期設計を行う必要がある.ロールの材質は耐摩耗性をもち,ロールの接触剛性を小さく,系の支持剛性を大きくし,しかも減衰を積極的に取り入れる必要がある.6.お互いに近い2つのロール回転数を交互に変化させて多角形摩耗現象を遅延させる方策を提案し,その効果を数値シミュレーションで明らかにした.1.心なし研削における工作物の多角形化現象をパターン形成現象の見地から解析的に検討し,従来の実験的な研究で得られた種々の結果と非常によい一致を確認することができた.2.製鉄機械のホットレベラに生じるワークロールの多角形化現象に関して,実機を用いて実験を行い,それを解析してワークロールの多角形化現象を解明した.ワークロールには2種類のパターンが形成されており,ホットレベラの1次および2次の振動モードに起因したパターン形成であること,それらの発生領域がワークロールの回転数においてともに存在していること,2次の振動モードによるパターンが発生しやすいことなどを明らかにした.さらに,このワークロールの多角形化現象の発生をできるだけ遅延させる対策を解析的に検討し,ワークロールの回転数をわずかに定期的に変更する対策を提案した.その結果,従来では,3ケ月毎にワークロールの交換を強制されていたものが,解析的にはおよそ2倍の交換周期も可能であることを見いだした.現在,このモータの回転数を変更するという概念を実機に適用してその効果を確認中である.3.自動車用エンジンのバブルリフタのロールに発生する多角形摩耗現象の再現実験を実機を用いて行った.実機のピストンなどを除去して,モータでエンジンを回転させて実験を行ったが,再現に成功していない.アイドリング時にロールにパターンが形成されるという仮定で実験を遂行したが,それを証明するまでには至っていない.実際のLPガスを用いたエンジン稼働時でないと生じない現象であるかも知れない.この点を今後確認していきたい.