hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
損傷筋に対する運動刺激の影響

平成11年度の実験にて,筋の損傷は強縮時の伸張性収縮回数が多いほど増加すること,マクロファージの浸潤面積が拡大することを明らかとした。また,伸張性収縮に対する易損性が筋線維タイプ別に存在し,明らかに崩壊する線維には、速筋線維typeIIbが多数を占めていた。そこで平成12年度の計画では,回数の異なる伸張性収縮による筋損傷後に走トレーニングを行い,損傷量の大きさとトレーニング効果の関係,あるいはトレーニング期間の違いと速筋線維typeIIb占有率やミオシン組成について調べた。この実験から,筋損傷度とトレーニング効果の対応を検討し,特に筋線維タイプの移行に対して筋損傷をともなう脱神経と再支配、並びに適刺激が神経支配の変換を起こす可能性を検討した。期間を延長した場合,ミオシン組成における混在線維とtypeIIb線維が減少し,より有意なトレーニング効果としてのタイプ移行が進んだ事実が得られた。また,一横断面上の筋線維数を算出した結果,対照群3309本に比べ損傷筋では3872本と有意に高値を示した。このことは損傷筋内に再生筋線維と考えられる極少線維が多数観察された結果と関係するようであった。極少線維が腱から腱までの一本の筋線維か,分岐鎖線維か,筋線維タイプを同定できる成熟線維か,収縮機能に参加しているか,等の多くの疑問が残された。平成13年度にはトレーニングの種類を協同筋切除による慢性刺激として,より大きな活動刺激を長期間期間与え,極少線維の存在価値を検討したい。実験動物(Fischer344系)ラット骨格筋に損傷を与え,その回復過程における組織学的・生理生化学的検討を行った。被験筋とした足底筋に対し伸張性収縮を60回行い,筋に十分量の損傷を与えた。3日後には明らかに損傷線維が多く見られ,マクロファージの浸潤面積が拡大した。この損傷筋を摘出し部分的に過収縮が見られる線維を実体顕微鏡下で取り出し,顕微鏡撮影を行った。次に,線維長軸に沿った損傷部を避け,正常部分の張力特性をskinned fiber法により測定した。正常部の張力特性は最大発揮張力,短縮速度とも若干低下するが有意差はなく機能が保たれていることが示された。また,損傷線維の収縮特性から,その筋線維タイプは速筋型であることが示され,11・12年度に組織化学的に検討したタイプ別の伸張性収縮に対する易損性と一致した結果が得られた。次に,損傷筋において一横断面上の筋線維数を算出した結果,対照群3309本に比べ損傷筋では3872本と有意に高値を示した。このことは損傷筋内に再生筋線維と考えられる極細線維が多数観察された結果であり,増殖あるいは枝分かれ線維の発生が原因と考えられた。60回の伸長性収縮を与え5週間経過した回復後の線維を実体顕微鏡下で観察した結果,この極細線維は腱から腱までの一本の筋線維ではなく,枝分線維であった。回復筋の連続横断切片(10μm厚)を長軸に沿って5mmに渡り作成し,Harris & Eosin染色像を各横断面毎にトレースし,さらに立体構造を再構築した。この結果,極細線維は単に母線維が2分するのではなく,枝分かれが数カ所見られるもの,分れた先が他の枝分かれ線維と融合するもの等,非常に複雑な形態を示していた。skinned fiber法により測定した枝分部を持つ母線維の収縮機能,組織化学的に調べた代謝特性など正常速筋型線維とほぼ同様の特性を有していた。
新規プロセスによる機能性材料の作製

超高圧を利用した物質作製プロセスに関しては、新しい機能性材料であるダイヤモンドの高純度化のために、成長ファセットの制御によって育成用溶融剤元素の包含を抑制することが出来た。また原料と育成実験雰囲気からの窒素排除を試み、窒素に関しても高純度化することが出来た(若槻)。さらに超高圧による黒鉛→六方晶ダイヤモンド変換過程をX線回折で追跡し、六方晶ダイヤモンドの出現過程を世界で初めてその場観察し、変換機構考察の重要な立脚点を構築した(八木)。Cu(Au)合金上へのMBE成長によって非平衡格子定数を実現したfccーFe磁性薄膜に関しては、04%の範囲で格子定数拡大を与えた。拡大率1%付近では原子当り磁気モ-メントは0.50.7μ_B/%という大きな変化を示し、また観測された最大磁気モ-メントは2.52.7μ_B(予想限界2.83.0μ_B)で、高飽和磁化膜実現が期待される(松井)。生成熱を利用する超高温急速反応法(自己燃焼法)に関しては、雰囲気ガスの高圧(密度)化やや原料固体の形態、組成によって反応を制御し、設計された傾斜組成分布を持つ複合体セラミックス(TiC/Ni)を作製し、強度の向上を確認した(宮本)。通常の化学反応では実現しない新規高温化学反応を、ラジオ波及びマイクロ波を使用した非平衡プラズマプロセスで実現し、バナジウム含有有機金属化合物から幅広い電気伝導性や光伝導性をを有する高分子/金属多相系薄膜を合成し、高周波振動数、プラズマエネルギ-等が膜構造と特性に与える影響を明らかにした(長田)。材料作製への表面光化学反応の利用と反応解析では、SOR光に集光鏡を組み合わせ、従来の10倍に強化した極端紫外光源を実現し、固体表面での金属カルボニル、アルキル金属化合物の吸着と分解、表面の触媒作用等を観察し、極端光強度下の光化学の知見を集積した(佐藤)。
生合成的に特異な構造を有する海産トリテルペン類の合成研究

本研究では、海産天然物の中に見出される「異常」な生合成経路によって産生されたと考えられるトリテルペンに注目し、それらの合成研究を行った。ウミウシの一種が生産する防御物質Testudinariol A及びBの世界最初の合成を達成した。鍵反応として、分子内マイケル付加型環化反応、分子内エン反応、(Z)-選択的Horner-Emmons反応、スルホンカップリングを用い、全ての不斉中心及び幾何異性を制御した。本研究によって、提出されていた天然物の構造が正しいことが証明された。各段階の反応条件最適化を行った後、その詳細をfull paperとして発表した。海綿より単離されたヒトデ原腸胚形成阻害物質Hippospongicacid Aのラセミ体合成は既に達成しているが、その光学活性体合成は達成できていなかった。そこで、酵素を用いた光学分割を鍵段階として用い、そのエナンチオ選択的合成に取り組んだ。その結果、ラセミ体合成の合成中間体より容易に調整されるアリルアルコールの酵素分割に成功し、それをHippospongic acid Aの天然型鏡像体に導くことに成功した。本研究では、海産天然物の中に見出される「異常」な生合成経路によって産生されたと考えられる対称構造を有するトリテルペンに注目し、それらの合成研究を行った。1,海綿の一種より単離された抗白血病活性を示すNaurol Aの合成。Naurol Aの世界最初の合成を(ジアステレオマー混合物ではあるが)達成した。鍵反応にStilleカップリングを用い、共役テトラエン構造を幾何異性を制御しつつ一挙に構築した。合成品の各種スペクトルデータは天然物のそれとは全く一致せず、天然物の構造決定に誤りがあることを明らかにした。現在は、天然物の真の構造を模索中である。Testudinariol A及びBの世界最初の合成を達成した。不斉点の制御には、分子内マイケル付加型環化反応、分子内エン反応を用いた。幾何異性の制御には、(Z)-選択的Horner-Emmons反応を用いた。アリル位同士のカップリングにはスルホンカップリングを用い、幾何異性を損なうことなく目的化合物へと導いた。全ての不斉中心及び幾何異性を制御した。本合成によって、提示されていた構造に誤りがなかったことが証明された。現在は、各段階の反応条件最適化を行っている。
自然エネルギーを利用した湧昇流発生に関する基礎的研究

閉鎖性海域における夏期の成層化による貧酸素化や水質汚濁を改善するには、停滞水域の底層に湧昇流を誘起し、停滞水塊を払拭するための上下層混合ができる鉛直循環流の促進が必要である。この鉛直循環流の促進方法として、自然エネルギーである太陽熱エネルギー利用の可能性を水槽実験ならびに数値計算により検討した。水面上で吸収できる太陽熱エネルギーを水域底層において放熱するとして、底層の水塊を暖めることにより湧昇流を誘起させ、鉛直循環を促進する可能性について模型水槽で検証を行った。放熱体より下層の水塊を循環させるために仕切り壁を設置し、その効果を流れの可視化ならびにPIV解析による定量評価により明らかにし、仕切り壁の設置により水塊取り込み位置が制御できることを示すとともに、仕切り壁の位置と流量の関係を明らかにした。実験は2次元水槽で行ったものであるので、3次元影響を調べる目的でHSMAC法による数値計算を行い、循環の範囲については、ほぼ同様な結果が得られることを示した。さらに、成層化している状態においても、放熱体より下層の水塊を循環させることが可能であり、仕切り壁を設けることによりその効果はより高くなることを示した。また、放熱体温度による循環への影響を調べたところ、放熱体温度が高くなりすぎると、湧昇流が底層まで循環しなくなることを示した。模型実験結果を元に、水深15m程度の閉鎖性海域を想定した流量は、熱源に相当する電力による既存ポンプの流量と同程度であることがわかった。熱源として太陽熱エネルギーを用いることにより、低コストで環境負荷が少ない海水循環法として、その開発が期待できる。閉鎖性海域における夏期の成層化による貧酸素化や水質汚濁を改善するには、停滞水域の底層に湧昇流を起こし、停滞水塊を払拭するための上下層混合ができる鉛直循環流の促進が必要である。この鉛直循環流の促進方法として、本研究では、本年度、再生可能エネルギーである太陽エネルギー利用の可能性を検討した。まず、対象海域を瀬戸内海として、夏期(6月から8月)における太陽、風力、潮汐の各エネルギーの利用可能量を検討した。過去の日射量、風速、潮汐データをもとに解析し、単位時間、単位面積あたりの利用可能量は太陽エネルギーが最も高いことを検証した。続いて、太陽熱エネルギーを利用して低層の水塊を暖めることにより湧昇流を誘起し、鉛直循環を促進する方法について検討した。水による太陽光スペクトルの吸収は赤外線域で高いことから、水面下ではなく水面上で太陽エネルギーを熱エネルギーとして集熱し、その熱を低層に循環させる方法を提案した。そして、その検証のための基礎実験を模型水槽を用いて行った。模型実験では、電熱による発熱を太陽熱の代用として用いた。電熱による発熱体の水深位置、発熱体周りの隔壁の有無、発熱体と隔壁までの距離について水温計測ならびにPIV法による循環流の可視化による比較実験を行い、隔壁を設けることで湧昇流を効果的に誘起し、上下層混合ができる鉛直循環が可能であることを検証した。さらに解析結果得た鉛直方向の平均流速をもとに循環量の算定を行った。
(ADP-R)n化による遺伝子発現調節機構

高等動物の細胞核内では幾つかの核蛋白がポリADP-リボシル化されている。しかしながら、その生理的意義は未だ明らかではない。そこで、本研究では、ポリADP-リボシル化と遺伝子発現調節に着目して幾つかの試みを行い成果を納めたので報告する。初めに、ポリADPR合成酵素に対する抗体を用いて、Western blot,Dot blot法で、細胞中の本酵素量の定量法を確立した。そこで、ラットクロマフィン細胞を用いてNGFで神経分化を誘導すると、本酵素は、分化に伴い低下することが明らかになった(日本生化学会にて発表)。次に、ウサギ子宮より調製した一次培養細胞を用いて本酵素を定量するとその変動が追えるに充分な量は検出できなかった。そこで、計画を変更してmRNAレベルを測定する方法を準備し始めた。ポリADPR合成酵素に対するcDNAを含むクローンをcDNAライブラリーより拾い、同定した。このcDNAをプローブとして肝臓、胸腺から抽出したRNAのNorthern blotを行うと、本酵素に対するmRNA量が定量出来ることが判った。そこで、マウスマクロファージ腫瘍細胞をγ-インターフェロンを含む培地で培養し、主要組織適合抗原の1つであるIa抗原を誘導させた。このIa抗原は、AβDNAをプローブとして、各段階の細胞よりRNAを抽出しNorthern blotによりIa抗原が誘導されたことを確認した。一方、ポリADPR合成酵素に対するcDNAをプローブとしてハイブリダイズすると、γ-インターフェロン添加後は、日を追って本酵素に対するmRNA量の低下が見られた。ウサギ子宮からの一次培養細胞でも、この方法であれば充分な感度が得られると予測されるので、早速実行に移りたいと思っている。以上の結果から、本酵素は分化と共に減少し、分化に伴う遺伝子発現と密接な関係にあることが示唆された。
自己粒子化ＲＮＡスポンジを利用した免疫療法用ＤＤＳ開発

本研究では、ピロリン酸ナトリウムと塩化マグネシウムを混合することで形成されるピロリン酸マグネシウム微粒子(magnesium pyrophosphate particle; MgPP)を取り上げ、これに免疫刺激性核酸であるpolyI:Cを搭載したアジュバントシステムの開発を試みた。MgPP作製時にpolyI:Cを添加することでMgPPに搭載可能であった。poly I:CをMgPPに搭載することでpolyI:Cの免疫細胞による取り込み効率と免疫細胞活性化能が向上した。また、樹状細胞に抗原を添加する際に、poly I:C搭載MgPPを添加することで抗原特異的免疫誘導能が大きく上昇した。抗原特異的な免疫応答の誘導を利用する免疫療法は、がんや感染症に対する有効で副作用の少ない治療法として期待されるが、効率的な抗原特異的免疫の誘導には抗原と免疫アジュバントの抗原提示細胞への効率的なデリバリーが必要である。本研究では、近年報告されたRNAの連続的なin vitro転写反応の際に形成されるスポンジ状微粒子を用いたデリバリーキャリアの開発について検討を開始した。参考とした報告の続報において、このスポンジ状微粒子がピロリン酸ナトリウムとマグネシウムから形成されることが報告されたことから、今年度は、ピロリン酸ナトリウムと塩化マグネシウムを混合することでピロリン酸マグネシウム微粒子(magnesium pyrophosphate particle; MPP)を作製し、これに免疫アジュバントとして免疫刺激性核酸を搭載したワクチンシステムの開発を試みた。免疫アジュバントには2本鎖RNAアナログのpolyI:Cを選択した。ピロリン酸ナトリウムと塩化マグネシウムの混合によりMPPが形成可能であり、polyI:CをMMP形成時に添加することでpolyI:C搭載MMPを得た。Poly I:C搭載の有無にかかわらず、MPPはスポンジ様の形状であることを走査型電子顕微鏡観察により確認した。蛍光標識polyI:C搭載MPPをマウスマクロファージ様細胞株RAW264.7細胞に添加し、FACSにより細胞取り込みを評価したところ、poly I:CはMPPに搭載することで細胞取り込みが有意に上昇した。また、polyI:C搭載MPPの免疫活性を評価するためにRAW264.7細胞からのTNF-α産生を測定したところ、polyI:C単独と比較してpolyI:C搭載MPPは有意に高いTNF-α産生を誘導した。以上より、poly I:C搭載MPPは有用なワクチンアジュバントとなり得ることが示された。本研究では、ピロリン酸ナトリウムと塩化マグネシウムを混合することで形成されるピロリン酸マグネシウム微粒子(magnesium pyrophosphate particle; MPP)を利用した、免疫刺激性核酸のデリバリーキャリアの開発と、アジュバントシステムへの応用を試みた。前年度の検討において、モデルの免疫刺激性核酸である2本鎖RNAアナログのpolyI:CをMMP形成時に添加することで、polyI:C搭載MPPが得られること、poly I:CをMPPに搭載することで免疫担当細胞によるpolyI:Cの取込みとサイトカイン産生能を上昇可能であることを見出していた。そこで本年度は、卵白アルブミン(OVA)をモデル抗原として選択し、polyI:C搭載MPPの添加による抗原提示能の増強の可能性について検討した。共培養したDC2.4細胞とCD8OVA1.3細胞に添加後のIL-2産生を指標に抗原特異的免疫応答を評価したところ、polyI:C搭載MPPをOVAと同時に添加することでIL-2産生が大幅に上昇したことから、抗原特異的免疫応答の増強が可能であることが示された。また、補助刺激分子CD80のmRNA発現量をリアルタイムPCR法により評価したところ、polyI:C搭載MPPはCD80のmRNA発現量を上昇させたことから、抗原特異的免疫応答の上昇は、抗原提示細胞の補助刺激分子の発現上昇による可能性が示された。以上、MPPは免疫刺激性核酸の免疫担当細胞への効率的なデリバリーキャリアとなりえることを明らかにした。MPPにpoly I:Cを搭載することで、その免疫担当細胞への取り込み効率と免疫活性化能を改善可能であることを見出したことから、計画はおおむね順調に推移していると考える。生物薬剤学今後は、poly I:C搭載MPPを抗原タンパクと同時に添加することによる、抗原特異的免疫応答の増強の可能性について検討する。
ヘリコバクター・ピロリ関連胃発癌過程におけるゲノム異常生成機構の解明

ヒト胃発癌過程において、ヘリコバクター・ピロリ菌感染を契機とした慢性胃炎を背景として種々の癌関連遺伝子に異常が生成されるが、その機序は不明であった。ヒトに生理的に備わっている遺伝子編集酵素Activation-Induced Cytidine Deaminase (AID)が、ヘリコバクター・ピロリ菌感染を契機として胃上皮に異常発現するが、本研究では、ヘリコバクター・ピロリ菌感染からの胃発癌過程にAIDが果たす役割を明らかにするとともに、胃発癌過程に生じる遺伝子異常(geneticおよびepigeneticな変化)の全体像を解明することを目的とした。ヘリコバクター・ピロリ菌感染からの胃癌発生過程に果たす役割を明らかにするとともに、胃癌発生過程に生じる遺伝子異常(geneticおよびepigeneticな変化)の全体像を解明することを目的とする。具体的な研究計画として、AIDを過剰発現する胃上皮細胞(ヒト培養細胞・マウス)、ヘリコバクター・ピロリ菌を経口感染させた野生型マウスの胃上皮細胞、ヘリコバクター・ピロリ菌感染陽性のヒト臨床検体(慢性胃炎・胃癌)において、既知のすべての遺伝子DNA全エクソンの塩基配列と染色体異常(geneticな変化)およびDNAメチル化異常(epigeneticな変化)について解析を行い、胃上皮におけるAIDの持続発現の結果生じるゲノム異常生成・蓄積の全体像を明らかにするための実験を行う。まず1年目では、上記マウスの準備を行い、AIDを過剰発現する胃上皮細胞の樹立およびヘリコバクター・ピロリ菌感染陽性ヒト胃臨床検体の収集を行った。2年目では、野生型マウスにヘリコバクター・ピロリ菌を経口感染させたものがようやく1年2年経過し、胃上皮からDNAを抽出、各解析法にあわせてサンプル処理後、ゲノム異常解析を行っているところである。今後、マウス・培養細胞・ヒト臨床検体が準備できしだい、順次解析を行っていく予定である。本研究では、胃上皮細胞への遺伝子異常を導入する活性をもつ遺伝子編集酵素Activation-Induced Cytidine Deaminase (AID)が、ヘリコバクター・ピロリ菌感染からの胃癌発生過程に果たす役割を明らかにするとともに、胃癌発生過程に生じる遺伝子異常(geneticおよびepigeneticな変化)の全体像を解明することを目的とする。まず1年目では、上記マウスの準備を行い、AIDを過剰発現する胃上皮細胞の樹立およびHP菌感染陽性ヒト胃臨床検体の収集を行っているところである。野生型マウスにヘリコバクター・ピロリ菌を経口感染させたものがようやく1年経過し、胃上皮からDNAを抽出、各解析法にあわせてサンプル処理後、ゲノム異常解析を行っているところである。本研究では、胃上皮細胞への遺伝子異常を導入する活性をもつ遺伝子編集酵素Activation-induced Cytidine Deaminase (AID)が、ヘリコバクター・ピロリ菌感染からの胃癌発生過程に果たす役割を明らかにするとともに、胃癌発生過程に生じる遺伝子異常(geneticおよびepigeneticな変化)の全体像を解明することを目的とする。具体的な研究計画として、AIDを過剰発現する胃上皮細胞(ヒト培養細胞・マウス)、ヘリコバクター・ピロリ菌を経口感染させた野生型マウスの胃上皮細胞、ヘリコバクター・ピロリ菌感染陽性のヒト臨床検体(慢性胃炎・胃癌)において、既知のすべての遺伝子DNA全エクソンの塩基配列と染色体異常(geneticな変化)およびDNAメチル化異常(epigeneticな変化)について解析を行い、胃上皮におけるAIDの持続発現の結果生じるゲノム異常生成・蓄積の全体像を明らかにするための実験を行った。2年目では、野生型マウスにヘリコバクター・ピロリ菌を経口感染させたものがようやく1ー2年経過し、胃上皮からDNAを抽出、各解析法にあわせてサンプルを処理後、遺伝子異常解析をすすめた。3年目では、マウス・培養細胞について遺伝子異常解析(geneticおよびepigeneticな変化についての解析)を行ってデータを集積中である。

ヒト臨床検体については検体数がいまだ不十分なため収集を継続している。医学マウス、培養細胞、ヒト臨床検体の準備に時間がかかり、またデータ量が多いため、解析に予想よりも時間が必要であった。マウス、培養細胞、ヒト臨床検体の準備に時間がかかるため。マウス、培養細胞、ヒト臨床検体が準備できしだい、順次ゲノム異常解析をすすめていく。現在、準備のできたマウス、培養細胞よりDNAを抽出し、ゲノムアナライザーや高感度CGHアレイを用いたゲノム異常の網羅的解析をすすめつつあるところである。今後はヒト臨床検体の準備を行い、同様にゲノム異常の網羅的解析を行っていく予定である。マウス、培養細胞、ヒト臨床検体が準備できしだい、順次ゲノム異常解析を進めていく。該当なし。
輪荷重の反復作用下でのRC連続桁のせん断破壊機能と強度特性

高さ20cm,幅15cm,長さ320cm,主筋断面(As=3.97cm^2)の複鉄筋の2径間連続はり25体(ただし本年度実施分は7体)に対する静的曲げ,静的せん断及び反復移動載荷実験を行った.静的曲げ実験は左径中央点での固定荷重によるもので,静的せん断実験は中間視点よりはり高だけ離れた位置での固定荷重によるもので,反則移動載荷実験は輪荷重装置を用いた10^4回以下の反復走行によるものである.得られた結果を以下に示す.(イ)静的曲げ耐荷力は塑性ヒンジ理論によって十分評価できる.(2)スターラップ節D6で間隔5cm, 7.5cm, 10cm, 12.5cm,のすべての供試体の静的せん断耐荷力はその静的曲げ耐荷力より大きかった.(3)荷重の移動が耐荷力の低下に与える影響は非常に大きく,静的耐荷力の1/2以下にもなる.(4)回帰解析の結果,作用荷重の静的せん断耐荷力に対する比(S_<SO>)と走行回数(N)との関係は, Sso=0.565(1-logN/9.1)で表わされる.(5)上式によれば, 1回の走行での耐荷力は静的せん断耐荷力の約6割になる.(6)荷重の静的曲げ耐荷力比(Smo)が0.6以上では曲げ破壊に支配され,それ以下でSsoが0.3以上ではせん断破壊に支配される.(7)以上の結果より,コンクリート標準示方書による十分なスターラップ筋を配置しても反復移動載荷のもとでは2径間連続はりのせん断破壊が起こり得るものと思われる.高さ20cm,幅15cm,長さ320cm,主筋断面(As=3.97cm^2)の複鉄筋の2径間連続はり25体(ただし本年度実施分は7体)に対する静的曲げ,静的せん断及び反復移動載荷実験を行った.静的曲げ実験は左径中央点での固定荷重によるもので,静的せん断実験は中間視点よりはり高だけ離れた位置での固定荷重によるもので,反則移動載荷実験は輪荷重装置を用いた10^4回以下の反復走行によるものである.得られた結果を以下に示す.(イ)静的曲げ耐荷力は塑性ヒンジ理論によって十分評価できる.(2)スターラップ節D6で間隔5cm, 7.5cm, 10cm, 12.5cm,のすべての供試体の静的せん断耐荷力はその静的曲げ耐荷力より大きかった.(3)荷重の移動が耐荷力の低下に与える影響は非常に大きく,静的耐荷力の1/2以下にもなる.(4)回帰解析の結果,作用荷重の静的せん断耐荷力に対する比(S_<SO>)と走行回数(N)との関係は, Sso=0.565(1-logN/9.1)で表わされる.(5)上式によれば, 1回の走行での耐荷力は静的せん断耐荷力の約6割になる.(6)荷重の静的曲げ耐荷力比(Smo)が0.6以上では曲げ破壊に支配され,それ以下でSsoが0.3以上ではせん断破壊に支配される.(7)以上の結果より,コンクリート標準示方書による十分なスターラップ筋を配置しても反復移動載荷のもとでは2径間連続はりのせん断破壊が起こり得るものと思われる.
TRPチャネル拮抗作用を併せ持つ非ステロイド性消炎鎮痛薬の創薬研究

Transient receptor potential protein(TRP)チャネルは、温度や化学物質、物理的な刺激を感受するセンサーとして知られている。TRPチャネルは感覚神経に特異的に発現しており、ヒトではTRPV、TRPC、TRPM、TRPA、TRPP、TRPMLの6つのサブファミリーに分類されている。特に、TRPVやTRPAファミリーに属するチャネルは、炎症などの痛みの信号の伝達に重要な役割を果たしている。本研究では、非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)の鎮痛効果に着目し、NSAIDsがTRPチャネルへ関与するという新たな仮説を検証することを目的とする。さらに、NSAIDsがTRPチャネルを介した作用メカニズムを解明し、TRPチャネルを標的とする新しいタイプの鎮痛薬の創製について、その可能性を探求する。研究開始の初期の段階において、抗炎症作用に対して速効性を示すNSAIDの誘導体を同定した。そこで、動物を用いたホルマリン疼痛試験を実施したところ、炎症性疼痛と非炎症性疼痛の両方を抑制することを発見した。このことは、同定した化合物が末梢と中枢の両方の作用していることが示唆された。また、TRPAとTRPVを発現させた培養細胞を用いたパッチクランプ法(イオンチャネルの挙動を調べるための電気生理学的な手法)を適用し、同定した化合物のチャネルの活性化への関与を認めた。一方で、同定した化合物をリード化合物とする誘導体合成を行い、イオンチャネル依存の鎮痛作用を示す化合物の探索を行ったところ、いくつかの誘導体がリード化合物と類似の挙動を示すことが明らかとなった。さらに、これらの構造活性相関の解析から、イオンチャネルの活性化には芳香環に結合した官能基の種類と位置に依存することが示唆された。Transient receptor potential protein(TRP)チャネルは、温度、圧力、化学物質などの侵害刺激に応答するイオンチャネルであり、痛みの受容器として働くことが知られており、新しいタイプの鎮痛薬のターゲット分子として注目されている。一方、アスピリンやインドメタシンに代表される非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)は優れた消炎鎮痛薬であり、世界中で最もよく処方されている医薬品の一つである。しかしながら、NSAIDによる鎮痛効果はオピオイド(モルヒネやコデインなどの痛覚伝導経路を直接遮断する物質)よりも弱い。本研究の目的は、TRPチャネルを標的とする新しいタイプの鎮痛薬として有望な候補化合物を創製することである。プロピオン酸系に分類されるNSAIDをリード化合物とする誘導体の合成展開においては、特に芳香環部位を化学修飾することが胃潰瘍副作用の減弱または抗炎症作用の活性上昇に有効であることを過去の研究で明らかにしており、これまでに、抗炎症作用に対して速効性を示す化合物の合成が達成されている。平成28年度は、まずこの化合物の構造最適化を行い、類似骨格を有する周辺化合物の合成を行った。さらに、合成した化合物の中から作用・副作用の面から臨床的に有用性の高い候補化合物を抽出し、それらの鎮痛効果について動物を用いた薬理試験を実施した。具体的には、候補化合物のホルマリン疼痛試験を行った。その結果、一般的なNSAIDsが第一相(非炎症性疼痛)と第二相(炎症性疼痛)の疼痛反応のうち第二相のみを抑制するのに対し、芳香環部位をハロゲン修飾した化合物の一つが両方の疼痛反応を抑制した。このことは、投与した化合物の疼痛抑制がTRPチャネルを介している可能性が示唆された。平成28年度は、これまでに合成した候補化合物の特に芳香環部分の多様な構造最適化の合成を行い、有望化合物の絞り込みと疼痛抑制効果の実験系を確立する計画であった。候補化合物の構造最適化においては、周辺化合物の合成を含めた検討を行い、抗炎症・鎮痛作用の薬理効果に対するメリットと胃潰瘍副作用に対するデメリットのバランスを考慮した数種類の有望化合物に絞り込むことができた。特に芳香環の化学修飾における薬理活性の変化については、その構造活性相関を解明し学会発表を行った。一方で、動物を用いた疼痛試験の検討においては、ラットを用いたホルマリン疼痛試験の実験系の確立に成功しており、一部の候補化合物では他のNSAIDsには見られない非炎症性疼痛に対する抑制効果が観察された。現在、この詳細なメカニズムの解析を行っている。以上のように、本研究課題の初年度に計画した研究項目におおむね着手することができており、進捗状況は順調であると考えられる。Transient receptor potential protein(TRP)チャネルは、痛みの受容器として働くイオンチャネルとして知られている。本研究は、非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)の鎮痛効果に着目し、NSAIDsとTRPチャネルとの関連性及びその作用メカニズムを解明し、TRPチャネルを標的とする新しいタイプの鎮痛薬を創製することを目的としている。研究代表者らは、これまでに抗炎症作用に対して速効性を示す数種類の化合物を同定した。また、これらの化合物について、動物を用いたホルマリン疼痛試験を実施したところ、炎症性疼痛の抑制に加えて非炎症性疼痛の抑制にも関与していることが示唆された。本年度は、まず、これらの化合物が実際にTRPチャネルの開口に寄与しているかどうかを確かめるために、パッチクランプ法(イオンチャネルの挙動を調べるための電気生理学的な手法)による解析を行った。具体的には、種々のイオンチャネルの過剰発現細胞に化合物を添加し、Single-channel法またはWhole-cell法を用いて電気抵抗の変化を観察した。

その結果、同定した化合物は特に痛みとの関連性が高いTRPAとTRPVファミリーに属するチャネルに対して活性化または抑制効果を示すことが明らかとなった。このことは、同定した化合物がイオンチャネルを介して非炎症性疼痛を抑制していることが示唆された。次に、抑制効果を示したTRPチャネルに対して、炎症性メディエータとして知られるプロスタグランジンE2共存下で同様の実験を行ったところ、同定した化合物はプロスタグランジンE2依存の透過性の亢進を抑制しなかった。すなわち、同定した化合物は、アラキドン代謝を阻害しない経路で非炎症性疼痛を抑制していることが示唆された。平成29年度は、これまでに合成した抗炎症作用に対して速効性を示す化合物を用いて、非炎症性疼痛の抑制が痛みとの関連性が高いTRPチャネルの抑制に相関し、またチャネルの抑制には炎症性メディエータとして最も依存性が高いと推察されるプロスタグランジンE2が関与していないことが評価でき、おおむね計画通りに進んでいると判断した。Transient receptor potential protein(TRP)チャネルは、温度や化学物質、物理的な刺激を感受するセンサーとして知られている。TRPチャネルは感覚神経に特異的に発現しており、ヒトではTRPV、TRPC、TRPM、TRPA、TRPP、TRPMLの6つのサブファミリーに分類されている。特に、TRPVやTRPAファミリーに属するチャネルは、炎症などの痛みの信号の伝達に重要な役割を果たしている。本研究では、非ステロイド系抗炎症薬(NSAIDs)の鎮痛効果に着目し、NSAIDsがTRPチャネルへ関与するという新たな仮説を検証することを目的とする。さらに、NSAIDsがTRPチャネルを介した作用メカニズムを解明し、TRPチャネルを標的とする新しいタイプの鎮痛薬の創製について、その可能性を探求する。研究開始の初期の段階において、抗炎症作用に対して速効性を示すNSAIDの誘導体を同定した。そこで、動物を用いたホルマリン疼痛試験を実施したところ、炎症性疼痛と非炎症性疼痛の両方を抑制することを発見した。このことは、同定した化合物が末梢と中枢の両方の作用していることが示唆された。また、TRPAとTRPVを発現させた培養細胞を用いたパッチクランプ法(イオンチャネルの挙動を調べるための電気生理学的な手法)を適用し、同定した化合物のチャネルの活性化への関与を認めた。一方で、同定した化合物をリード化合物とする誘導体合成を行い、イオンチャネル依存の鎮痛作用を示す化合物の探索を行ったところ、いくつかの誘導体がリード化合物と類似の挙動を示すことが明らかとなった。さらに、これらの構造活性相関の解析から、イオンチャネルの活性化には芳香環に結合した官能基の種類と位置に依存することが示唆された。候補化合物の構造最適化に関する有機合成については、今後も精力的に継続して行いたいと考えている。具体的には、現在候補化合物として抽出した有望化合物と同類のプロピオン酸骨格を有する他のNSAIDをリード化合物とする誘導体の合成展開を図る。
海岸保全施設の信頼性確保に向けた土木三力連成シミュレータの基盤構築

津波などの自然災害に対しても安全性を確保した海岸保全施設を実現するために,粒子法(SPH法)をベースとした土木三力(構造・水理・地盤)の連成シミュレータの開発を進めた。まず,流体と構造の連成に関しては,まずは構造物を剛体に限定することで,流体と剛体の連成解析を可能とし,また流体力を受ける構造物の変形までを予測するために,粒子法とFEMのハイブリット解法を構築した。さらに,基礎地盤の影響を同時に考慮するために,地盤をビンガム流体としてモデル化した簡易モデルにより,地盤洗掘現象を定性的には再現できることを示し,粒子法が有効な解析手段となりえることを確認した。2011年東北地方太平洋沖地震での津波被害により,橋梁・堤防などの多くの土木構造物が崩壊した.土木構造物の被害は,地盤の洗掘,流体力による構造物の崩壊,漂流物による流体力の増大化などが複雑に関連した複合災害であることから,構造物-地盤-水理といった土木分野の3つの力学の連成挙動が解析可能なシミュレータの開発を試みた.目的のためには3次元自由表面流れを解析するだけでなく,将来的には構造物の挙動,および地盤の流動化現象までを同じ解析手法で取り扱うことを想定していることから,解析手法には粒子法(SPH法)を選択し,連成解析に向けた基礎解析技術の開発を行った.2012年度は,主に粒子法による流体力評価の精度検証とその改善と粒子法による地盤洗掘現象の定性的な表現方法の確立の2点を行い,以下のような成果が得られた.まず,流体力評価の精度検証としては,津波流体力評価を想定した小型実験結果を例題として取り上げ,数値解析結果と実験結果との比較を行った.この際,固体境界面の取り扱い方法に改良法を提案することで,実験結果と良好な一致が得られた.この研究内容は現在,日本計算工学論文集へと投稿中である.また,同手法を用いた地盤洗掘問題への適用性の検討においては,地盤をビンガム流体としてモデル化し,さらに地盤と流体部の境界に遷移層を設けることで安定した連成解析が可能となった.まだ精度面では改善の余地が残されており,現在も改良中である.以上,当初の予定通り研究は順調に進められており,2013年度には,構造物との連成を行うことで,土木三力連成解析の基礎を構築する予定である.土木三力(構造ー地盤ー水理)が連成する問題を数値解析するために,粒子法を選択し,各種力学問題に適した解析技術を開発した.当初の予定通り,流体から構造物へ与える外力評価の精度検証と,地盤-水理の連成挙動である地盤洗掘シミュレーションを実施し,それぞれに対して成果が上げられた.あとは,構造問題とほかの2つの力学の連成を完成させれば,最終目標が達成できる.構造解析をFEM,流体問題を粒子法で解析する流体-構造連成解析技術については既に確立済みであり,まずはこの解析ツールを3次元化することで,構造物との連成挙動の解析を可能とする.その後,構造物が崩壊し,複数のパーツへと分離する挙動までを解析するために,構造物まで粒子法でモデル化し,崩壊するまでの過程の解析を試みる.以上の両者の可能性を残しながら,目的により適した解析技術を選択し,最終目標である土木三力の連成挙動解析を実現していく.物品費:50万円(大規模可視化用ワークステーション)旅費:60万円(ドイツ,アメリカへの国際会議へ参加)その他:10万円(論文投稿料,報告書印刷費)計:120万円
日本中世における三論宗の思想的展開に関する研究―論義関連資料を中心に―

本研究では、天台論義や法相論義と比べ研究が手薄であった三論論義について、東大寺などに所蔵される三論宗関連の論義資料を活用・分析することにより、1教理的観点から具体的に何が議論されていたのかを明らかにし、2そうした三論宗の論義が実は鎌倉期に東密学派で起こった密教論義の素地となったことを実証的に考究する。この2点を解明することにより、三論宗の問題意識や思考構造、および東密教学との思想的連動性という、未開拓であった中世仏教の新たな側面を可視化する。
DNA定量法を用いた新たな細根バイオマス量の測定手法の開発

土壌試料に含まれる細根のDNA量から、あらかじめ作成しておいた回帰式を用いて対象樹種の細根バイオマス量を推定する手法の実用性を評価・確保した。DNAを吸着する鹿沼土とトウモロコシの細根の混合試料から、DNAを100%に近い効率で抽出する方法を確立した。そして、改良した手法を用いて抽出したDNA量(CT値)と細根重量(対数値)との間で回帰直線が作成できることを明らかにした。また、細根量の推定誤差が、細根断片サイズに影響を受けないことを確認した。現行の細根バイオマス量の測定手法には、作業に時間がかかること、樹種の判別が困難なこと、生死の判定が主観的であることの3つの問題がある。これら3つの問題を同時に解決する方法として、DNA量から回帰式を用いて細根バイオマス量を推定することが考えられる。本研究の目的は、「土壌からのDNA抽出効率」、「回帰式における推定誤差」および「枯死した細根におけるDNA分解速度」の3つの観点から、手法の実用性を評価することである。平成22年度は、土壌からのDNA抽出効率の評価と改善、回帰直線の作成を行った。DNAの抽出効率では、土壌による吸着のため、DNAの抽出効率が著しく低下することを確認した。そこで、DNAの抽出効率を改善させるために、DNA吸着を阻害するスキムミルクの添加実験を行い、スキムミルクの添加量にともなってDNAの抽出効率が上昇し、その後、一定効率になることを明らかにした。また、一定量以上のスキムミルクを添加することによって、土壌と混合させた細根と、土壌と混合させていない細根との間で、DNAの抽出効率に有意な差がなくなることを示した。このスキムミルク添加量において、回帰直線を作成したところ、土壌と混合した細根において、細根バイオマス量とCT値(DNA量の指標値)との間で、有意な回帰直線を描くことができた。また、当該直線が、土壌と混合させていない細根によって得られる回帰直線と有意な差がないことを確認した。本研究では、DNA量から細根バイオマス量を推定する手法の実用性を確保するため、「土壌と細根の混合試料からのDNA抽出効率の確保」、「回帰直線における推定誤差の評価」、「細根断片サイズが推定誤差に与える影響の評価」を行った。「土壌と細根の混合試料からのDNA抽出効率の確保」では、土壌と混合した細根について、鉱質土壌に含まれる粘土鉱物がDNAを吸着するため、DNA抽出効率が著しく低くなる問題が発生した。この問題を解決するため、DNA吸着を阻害するスキムミルクを添加し、DNA抽出効率がほぼ100%に改善することを確認した。このDNA抽出効率の改善方法は、粘土鉱物アロフェン、モンモリロナイト、カオリナイト、イライトのそれぞれを多く含む鉱質土壌で有効であった。「回帰直線における推定誤差の評価」では、改良したDNA抽出法を用い、細根バイオマス量とDNA量(CT値)の間の回帰直線を作成し、その推定誤差が小さいことを確認した。また、「細根断片サイズが推定誤差に与える影響の評価」では、3つの細根断片サイズ(粉末、1cm断片、5cm断片)の細根0.152.40mgについて、DNA量のばらつき(分散)を調べ、いずれの断片サイズ間でも推定誤差が一様であることを確認した。すなわち、細根0.15mg以上では、細根組織間のDNA密度の不均一性が平均化されることを明らかにした。以上3つの視点において、提案する手法の実用性を確保した。
福祉レジームと移民レジームの交差：外国人介護従事者が及ぼす影響

本研究は福祉レジーム論と移民レジームとの交錯についてアジア諸国を事例として検討した。高齢化は要介護者の増大から介護従事者を増大させ、また外国人労働者の受け入れを促進した。とはいえ、アジアの福祉レジームは分岐しつつある。それは家事労働者を基調とするシンガポールのような「自由主義的家族主義」と、高度人材としての介護福祉士を基調とした介護の社会化を経た日本では、サービス供給のあり方も、外国人材の受け入れ方も大きく異なる。前者は再分配なき市場調達の原理で、途上国女性を家族補完のケア従事者として位置付ける。後者は前者と違い看護師が多く導入される。資格要件が高いため外国人材の割合はかなり低いが、需給ギャップの乖離が大きく、それが政治の焦点となり、日本では相次ぐ制度変更を経験した。特に本科研の期間に技能実習や在留資格「介護」、さらには特定技能が施行され、制度形成と実施状況にも焦点を当てて研究に従事した。就労に制限のある介護留学については、高額斡旋料と低賃金、高授業料負担により失踪をはじめ問題が生じている。これは従来の技能実習と類似している。特定技能制度は政府と法務省主導で進められたが、関係省庁の協力体制が十分でないという制度設計上の特徴を有する。1.特定技能は中間技能レベルで自立した労働者を想定している。2.試験に合格するなど一定の要件を満たせば斡旋業者を介さず求職活動ができる。3.その意味において斡旋料をかなりの程度軽減できる可能性がある。4.しかし、各省庁の協力体制が十分でなく、例えばハローワークが使えないなど公的介入ができないため、斡旋業者が事実上不可欠となる。5.したがって高額斡旋料問題は不可避である。6.送り出し国調査(フィリピン、ベトナム、カンボジア、ミャンマー)においても斡旋業者のロビーイングにより斡旋業者の排除はできない。以上の点が明らかにされた。今年度は各自の研究を進めるとともに研究会の開催と、シンポジウム「福祉レジームと日本の転換点:コミュニティ・混合介護・外国人介護従事者の課題」と題して名古屋柳城短期大学で実施した。地域包括や総合事業のように家族・地域の重要性が強調され、混合介護といった市場化も進展している。さらに技能実習などの形で海外人材の受け入れも開始される予定だ。つまり、地域に根差した社会関係に基づくケアのあり方が模索され、制度的に展開されようとする中、市場化と、地域化とは大きく異なる外国人労働者の導入が進展しようとする、ある意味、相反する動きが同時に展開している。そういう意味において、日本の福祉レジームは大きな転換点を迎えている。外国人の介護従事については多様化している。身分系の在留資格(永住者、定住者など)、留学生などの資格外活動、経済連携協定に基づく受入れ、特区における「外国人家事支援人材」、技能実習制度「介護」、新しい在留資格「介護」という多岐にわたる在留資格における受け入れが、人材育成、制度コストなどの大きな問題を生じさせる懸念がある。というのも、具体的にはすでに人身取引報告書で懸念される技能実習制度、日本語学校や専門学校の形骸化と定められた資格外活動を超える就労、「お礼奉公」などが発生しているからである。急速に海外の介護人材を取り入れる関心が加速している中で、海外への展開も進んでいる。介護技術の有効性は認められるとしても、介護の内容、介護過程の展開などは大きく異なっている。先進国では医療アプローチ(身体介護を基軸に看護等を再編、社会福祉アプローチ(社会的ケア)を制度化した国、あるいは両者の統合した国などいくつかのアプローチがある。制度の調和についてもアセアンなどで議論されているが、アプローチが異なるため容易ではないと考えられる。研究計画書に基づき、ミーティングやシンポジウムを実施した。ただし、予算の消化については、年度途中から始まったこともあり、それぞれの研究代表者・分担者がすでに年度の予定が決定したことから、一部については次年度以降への繰り越しがある。ただし、2年度目は本調査の年に当たるため、研究面、予算面とも十分に進展すると考えられる。海外調査における治安状況も特に問題なく進展した。2008年に経済連携協定に基づいた外国人介護福祉士候補者の受け入れが始まったが、厚生労働省は海外人材を労働力確保の手段としては用いてこなかった。そもそも入国管理政策上、労働力の受け入れ手段として明確に位置付けた介護の在留資格は存在しなかった。ところが201617年度にかけて、日本再興戦略に基づき、特区制度化を通じた家事労働者の受け入れが開始された。また、日本国内大学の福祉学部を卒業しても介護分野で働けなかった外国人介護福祉士が、在留資格「介護」が創設されたことにより長期的な滞在が可能となった。さらに技能移転の手段としての技能実習が、過去20年余りの方針を転換し、労働力確保の手段として位置づけられた。こうした重大な局面において、経済連携協定による受入の総括、介護に従事する留学生に関する調査、技能実習についての資料収集を実施した。明らかとなったのは、経済連携協定下の外国人介護従事者に対する高い評価である。そのことが、他の受け入れ枠組みに対する高い期待を形成している。ただし調査を通じて留学生の借金漬けの実態や、送り出し国における不適切な斡旋・教育態勢も確認された。介護を巡る人の移動においては、経済連携協定、留学、技能実習、難民認定など様々なチャネルが存在し、複雑な移動枠組みが形成され、人権が担保されていない。成果発信の機会としては、国際会議を企画・実施した。1つは、京都大学安里研究室が主催したシンポジウム「EPA10年を振り返る」(11月18日開催)である。

また前・台湾衛生福利部副大臣らを招聘して、京都大学文学研究科安里研究室・日本介護福祉士会共催でシンポジウム「高齢者ケアはどう変わってきたか:台湾とドイツに見る制度と人材育成」を11月26日に開催した。それ以外にも、日本ホームヘルパー協会、認知症ケア学会、日本政府・ベトナム政府などが主催の会議において招聘講演を行った。調査の実施だけではなく、調査結果の発信という点において十分な進展があったといえる。ただし、今年度は出入国管理政策上大きな変化があった。例えば、技能実習制度については新法の制定に加え、今年度より受け入れが本格化する在留資格介護(留学生)もそうである。そのため実態を明らかにするためには、今後の調査がより重要であるといえる。いずれにせよ制度の変革期に当たり、より実態調査を進める必要があり、調査への比重を置いて最終年度も進めたい。本研究は福祉レジーム論と移民レジームとの交錯についてアジア諸国を事例として検討した。高齢化は要介護者の増大から介護従事者を増大させ、また外国人労働者の受け入れを促進した。とはいえ、アジアの福祉レジームは分岐しつつある。それは家事労働者を基調とするシンガポールのような「自由主義的家族主義」と、高度人材としての介護福祉士を基調とした介護の社会化を経た日本では、サービス供給のあり方も、外国人材の受け入れ方も大きく異なる。前者は再分配なき市場調達の原理で、途上国女性を家族補完のケア従事者として位置付ける。後者は前者と違い看護師が多く導入される。資格要件が高いため外国人材の割合はかなり低いが、需給ギャップの乖離が大きく、それが政治の焦点となり、日本では相次ぐ制度変更を経験した。特に本科研の期間に技能実習や在留資格「介護」、さらには特定技能が施行され、制度形成と実施状況にも焦点を当てて研究に従事した。就労に制限のある介護留学については、高額斡旋料と低賃金、高授業料負担により失踪をはじめ問題が生じている。これは従来の技能実習と類似している。特定技能制度は政府と法務省主導で進められたが、関係省庁の協力体制が十分でないという制度設計上の特徴を有する。1.特定技能は中間技能レベルで自立した労働者を想定している。2.試験に合格するなど一定の要件を満たせば斡旋業者を介さず求職活動ができる。3.その意味において斡旋料をかなりの程度軽減できる可能性がある。4.しかし、各省庁の協力体制が十分でなく、例えばハローワークが使えないなど公的介入ができないため、斡旋業者が事実上不可欠となる。5.したがって高額斡旋料問題は不可避である。6.送り出し国調査(フィリピン、ベトナム、カンボジア、ミャンマー)においても斡旋業者のロビーイングにより斡旋業者の排除はできない。以上の点が明らかにされた。地域包括や総合事業の展開に伴う「地域化」「コミュニティケア」の充実化と、外国人介護従事者の拡大といった相反する動きがどのように進展するのか注意深く政策や実態を検討する必要がある。
分析カラ-螢光電子顕微鏡の開発とその医学生物学における応用

我々は新しい電子顕微鏡組織化学分析法の確立を目的として分析カラ-蛍光電子顕微鏡(ACFEM)の開発及びその医学生物学への応用を進めてきた。これまでの組織細胞化学とは異なり、本法の原理はFITCなどの蛍光物質のラベルによらず、電子ビ-ム照射時に試料表面より発生するカソ-ドルミネッセンス(CL)をカラ-画像化し細胞内にあるさまざまの物質から得られる強弱、波長ともに異なる特徴的な蛍光を検出することである。装置は、走査型電子顕微鏡を土台に集光用3分割ミラ-、その後シングルミラ-と、スペクトル分析を可能にする分光システムとの装着により構成されている。本装置を用いて各種未固定組織の脂肪滴から発する一次蛍光の本体について追及し、それが320と430nm付近に特徴的なtwoーpeakスペクトルを持ち、それぞれ異なる脂質成分に由来していることが明らかになった。また、これを既知の有機化合物の結晶、溶液等から得られたスペクトルと比較することによって溶媒効果などの関係も徐々に判明しつつある。さらにラット副腎皮質、卵巣黄体、卵胞及び精巣間質細胞における320nmの蛍光は、重症コレステロ-ル血症時に消失し、コレステロ-ル代謝障害を引き起こす下垂体除去時に著しく増強することから、脂肪滴内のコレステロ-ルエステルから発すると解された。同様にラット網膜における445nm付近の蛍光がレチノイドエステルから発することも明らかになった。従来、細胞質にある単一の脂肪滴の組成分に関する生化学的研究が殆ど不可能で、かつ各種の脂質に対する高特異的な抗体を欠くため、組織及び細胞における特定の脂質の動態を追う組織細胞化学的研究が遅れている。本顕微鏡法は従来の方法の欠点を補うものであり、蛍光分光分析により生体内の特殊物質の組織細胞化学的同定が可能となった。また、本装置の下でIgGーgold、FITCーIgG等も強い蛍光を発することから、電子顕微鏡レベルでの蛍光抗体法の応用も可能であり、新しい分析手法として実用が期待される。最近、工業材料分野ではダイヤモンドの評価と新しい感光材料の開発にカラ-蛍光像が非常に有効であることが明らかになった。我々の開発したカラ-蛍光電子顕微鏡に新たな装置類(スペクトル・マルチチャンネル・アナライザ-:SMA,SMAコントロ-ラ-、SMA制御コンピュ-タ-分光器、ゲ-テド・ホトンカウンタ-)を装着した。これにより、生物試料からのCLを今までより効率良く検出することが可能となった。これらの装置を用いてラット網膜、副腎皮質などのCL(自発蛍光)を観察し、分析を行ってみた結果、以下のような知見が得られた。網膜においては、凍結割断した試料をこの装置でCLスペクトル分析を行ったところ320nm,460nm付近にピ-クを持つ二峰性の波形がえられ、後者はビタミンAエステルによるCLと考えられた。分光器を用いてこのCLを分離して画像化し、二次電子像との比較を行うことにより、網膜におけるビタミンAエステルの分布を電子顕微鏡を用いて画像化することが可能となった。副腎皮質においてはと、同様に凍結割断試料のCLスペクトル分析によって二峰性のピ-クが得られ、二次電子像との比較から細胞内の脂肪滴からのCLと確認できた。

低コレステロ-ル血症ラットの副腎皮質のCL像との比較などから320nmのCLとコレステロ-ルエステルの関連が強く示唆され、分光器を用いて描出した単波長CL像により、ACTH投与時の副腎皮質におけるコレステロ-ルエルテルの経時的変化を画像化することに成功した。X線分析などのこれまでの分析電顕の方法では軽元素の分析には不十分な点が多く、また有機化合物などの結合状態に関する情報は得られないという欠点があった。しかしながら本年度までの研究経過から、この様にCL分析を用いて生体内の物質を分離し、今までの組織化学的な方法では検出が困難であった特定の物質の分布やその動的な変化をとらえることが可能であることが明らかになった。我々の開発した分析カラ-螢光電子顕微鏡に、カソ-ドルミネッセンス(CL)の集光効率を改善するためにコンピュ-タ制御により超精密加工された楕円ミラ-を装着した。また、-120°Cの低温を保ち、凍結切片の装着も可能なクライオホルダ-を新たに導入した。これらの装置により、生物試料からの微弱なCLを今までより更に効率良く検出することが可能となった。これらの装置を用いてラット網膜、副腎皮質などのCL(自発螢光)を観察し、分光分析を行ってみた結果、以下のような知見が得られた。ラット網膜においては、ビタミンA過剰および欠乏状態、暗順応および明順応状態における分光CL像の変化から、445nm付近にピ-クを持つCLがビタミンAエステルより発せられていることが強く示唆された。そこで生後発達途上のラット網膜のCLを観察してみたところ、生後0日目においてすでに網膜色素上皮はビタミンA貯蔵細胞として機能しているが、視細胞外節では生後13日目になって初めてCLが検出可能となることが判り、視機能発達との関連が示唆された。ラット副腎皮質細胞において我々の今までの研究結果から、320nmにピ-クを持つCLとコレステロ-ルエステルとの関連が強く示唆されていたが、下垂体摘除ラットの副腎のCLを観察したところ束状帯網状帯にかけて出現する大きな脂肪滴に一致して強い320nmのCLが観察され、今までの結果を支持する所見と考えられた。また、ラット精巣、卵巣においてもCLの周期的な変化が観察され、これらの臓器におけるコレステロ-ル代謝研究へのCL分析の応用が可能と考えられる。この様にCL分析を用いて生体内の物質を分離し、今までの分析電顕や組織化学的な方法では検出が困難であった特定の物質の分布やその動的な変化をとらえることが可能であることが明らかになった。我々の開発した分析カラ-蛍光電子顕微鏡におけるカソ-ドルミネッセンス(CL)の集光効率を改善することを目的として、これまでの3分割ミラ-に代えてシングルミラ-を装着した結果、集光効率では約5倍、分解能も飛躍的に向上するに至った。これらの装置により各種未固定組織の脂肪滴から発する一次蛍光の本体について追及し、それが320と430nm付近に特徴的なtwo-peakスペクトルを持ち、それぞれ異なる脂質成分に由来していることを明らかにした。また、これを既知の有機化合物の結晶、溶液等から得られたスペクトルと比較することによって溶媒効果などの関係も徐々に判明しつつある。