hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測技術の開発

【研究実績の概要】に記載した通り,本研究の主軸である3つの要素研究について,当初計画に沿って,粘性流体中気泡及びスラリー中気泡に適用できる大気泡抗力係数相関式の開発,スケールアップに役立つ種々の気泡塔パラメタにおいて適用可能な気相体積率相関式の開発,均一気相散気法の高粘度流体に対する適用性の検証,種々の界面活性剤の影響下にある気泡形状・速度及び物質移動の実験データベースの構築及びモデリング,高気相体積流束気泡塔内流動計算技術構築に向けた各種計算モデルの整備を進められている.以上の成果を当初計画と達成目標に照らし,本研究は概ね順調に進展しているものと判断した.高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測技術の開発を目的とし,既開発のモデル・計算技術・計測技術,及び新規に製作した流動実験装置を活用し,スラリー気泡塔内流動総合試験を実施した.具体的には,塔径,水位および気相体積流束を幅広い範囲で変化させ,スラリー気泡塔内体積率の支配因子を明らかにするとともに,既存の体積率評価式の適用性を調べた.その結果,既存の評価式では適用範囲が限られることがわかったため,実験で得られた知見に基づき幅広い実験範囲を網羅できるスラリー気泡塔内体積率評価式を構築した.さらに,液相粘度が気相体積率に及ぼす影響に関する実験データも取得し,その影響を評価式に取り込んだ.また,高気相体積率スラリー気泡流内を流動する大気泡に着目し,高速度カメラの撮影画像から大気泡速度を測定するとともに,既存の気泡の抗力係数相関式の適用性を検討した.その結果,スラリー内気泡の抗力係数は既存のモデルで予測できないことが判明したため,擬二次元気泡塔を作成し,スラリー内を上昇する気泡の上昇測度を精密に測定した.また,スラリー内気泡の抗力係数の支配因子を明らかにするとともに,抗力係数相関式を作成した.気泡からの物質移動に関する実験データ整備及び評価式の開発を行うとともに,その評価式内で必要となる気泡形状の相関式についても清浄系・汚染系気泡実験を広範囲の条件で行い高精度な相関式を開発した.これらの実験により得られた高気相体積率スラリー気泡塔内気泡に関する知見を既開発の固気液三相気泡流計算技術に組み込むとともに,計算手法の改良も行い,高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測を開発した.高気相体積率スラリー気泡塔のスケールアップ支援用流動予測技術の開発を目的とし、スラリー気泡塔内流動試験を実施した。塔径、水位および気相体積流束を変化させて気相体積率の支配因子を明らかにし、幅広い実験範囲を網羅できるスラリー気泡塔内体積率評価式を構築した。また、高気相体積流束スラリー気泡流内を流動する大気泡の抗力係数には既存モデルは適用できないことを明らかにした。そこで、擬二次元気泡実験により、スラリー内気泡の速度を測定するとともに抗力係数相関式を作成した。実験で得たスラリー気泡塔内気泡流に関する知見を既開発の固気液三相気泡流計算技術に組み込み、高気相体積率スラリー気泡塔流動予測技術を開発した。要素研究1について,初年度の製作した並行平板間スラリー気泡流中大気泡運動観察装置を用いて,平成27年度の水空気実験に関する実験データ,すなわち大気泡上昇速度・気泡形状・気泡周囲液相分布等のデータを補強する.その後,当初の計画に基づき,構築したデータベースに基づき,大気泡抗力係数相関式の開発,安定性理論の安定限界径を超える大きさの気泡が安定に存在する理由の考察へと進める.
不均一磁場中の二次元電子状態に関する理論的研究-新しいスケーリング解析によるアプローチ-

空間的に不均一な磁場が印加されている二次元電子系の量子状態に関して、最近精力的な研究が行われているが、多くの問題が未解決のまま残されている。この問題は極めて基本的であり、この系の電子状態および電子輸送を明らかにすることは急務の問題となっている。本研究では、波動関数のマルチフラクタル性に着目した新しい有限サイズ・スケーリングの方法を用いて、不均一磁場下の二次元電子状態の局在性を調べた。まず、平均磁場がゼロの場合のランダム磁場下二次元電子状態の局在・非局在転移の有無とそのユニバーサリティ・クラスを決定した。その結果、電子状態は全てのエネルギーに対して非局在であることが明らかになった。次に、平均磁場が有限であるときの電子状態を調べた。平均磁場が磁場揺らぎよりも遥かに大きい場合、準古典理論で予想されていたようにスペクトルはランダウ・バンドに分裂し、各サブバンド中心以外の電子状態は局在することが明らかとなった。また、サブバンド中心における非局在状態への転移のユニバーサリティ・クラスは整数量子ホール系のそれと一致することを確認した。さらに、磁場揺らぎを平均磁場と同程度となるように大きくすると、非局在点のエネルギーはサブバンド中心から高エネルギー側にシフトすることを明らかにした。これらの知見は、v=1/2近傍の分数量子ホール系の電子輸送現象を解明する上で極めて有用であると考えられる。空間的に不均一な磁場が印加されている2次元電子系の量子状態に関して、最近精力的な研究が行われているが、多くの問題が未解決のまま残されている。本研究では、臨海波動関数のマルチフラクタル性に着目した新しい有限サイズ・スケーリングの方法を用いて、有限平均磁場を有するランダム磁場下の2次元電子状態を調べ、非局在転移のユニバーサリティ・クラス、弱磁場極限における非局在状態の行方を調べた。研究ではまず、平均磁場がランダム磁場よりも強く印可されている正方格子上の電子のエネルギー固有状態を強制振動子法により計算した。計算された波動関数に対してボックス・サイズを変えたボックス・カウンティングによりq次のモーメントを求めた。この計算は申請備品であるワークステーションを用いて行われた。次に、q次モーメントに対する有限サイズ・スケーリング解析を行うことにより、局在長およびq次のモーメントのフラクタル次元を求めた。スケーリング解析の結果、この系には非局在転移があり、そのユニバーサリティ・クラスは量子ホール系のものと一致することが明らかになった。この結果は、準古典近似であるHuckesteinの理論と一致している。さらに、平均磁場の大きさをその周りの揺らぎよりも弱くすると、ランダウ準位間のミキシングにより非局在状態のエネルギーがバンド中心に向かって上昇することがわかった。この効果は、ゼロ平均磁場下の電子状態が全エネルギーで局在していることを示唆している。

さらに、磁場揺らぎを平均磁場と同程度となるように大きくすると、非局在点のエネルギーはサブバンド中心から高エネルギー側にシフトすることを明らかにした。これらの知見は、v=1/2近傍の分数量子ホール系の電子輸送現象を解明する上で極めて有用であると考えられる。
インタネットを利用した所有名詞表現の分布と情報構造に関する理論的・実証的研究

本研究で収集された資料を検討した結果、所有表現形式NP_1's NP_2では、NP_1に生じるのは[human]が一番多く、次に[animal]が用いられることが分かった。その際、NP_1とNP_2がともに[human]である場合、この2つのNPの間に親族関係があるケース(John's brother)が多い。また、NP_1が[human]でNP_2が[inanimate]である場合、両者の間には身体の一部分を示す関係がみられた。これに対して、NP_1には[inanimate]はあまり多くは生起しないが、生起する場合には部分と全体の関係を示すケース(the hotel's hall)が殆どであった。今年度は、英語の所有表現のうち、特に所有を表す'sを伴う表現を次の5つの項目に設定して資料を収集し、データベース化した。資料は、電子化されたコーパス「ICAME COLLECTION」(Brown Corpus, LOB Corpus, Freiburg-LOB, Freiburg-Kolhapur Corpus, Australian Corpus, Wellington Corpusなど合計7つのCorpusを含む)を利用して収集するとともに、インタネットを通してもさまざまな雑誌、新聞、小説、随筆等から収集した。今年度は、本研究の初年度であるので、上記の作業に必要な機器(パーソナルコンピュタ、プリンター等)やインタネットでえられた大量の資料を分析するためのソフトウエアを整備した。また、関連する図書として、生成文法理論、機能文法、認知言語学等から所有表現関係のものを購入した。来年度は、さらに多くの資料を収集した上で、先行研究の成果と今回収集した言語資料をきめ細やかに比較検討し、この所有名詞表現の分布と情報構造に関わる一般的な規制あるいは原理を導き出すことに努める予定である。
アシナガバチ属旧世界固有亜属Polistellaにおける種レベルの系統関係解析

本研究の目的は、旧世界に広く分布し、造巣習性や社会構造・行動という社会性進化に関わる点で多様であることが知られるアシナガバチ属(Polistes)Polistella亜属について種間の系統関係を明らかにし、単系統性に基づいて種群を定義することである。これにより、アシナガバチ属における社会性進化ならびに生物地理を論じる際の参照体系を確立する。平成23年度は、平成22年度までに作成してきた種×形質データマトリックスを完成させ、最節約法により種レベルでの系統解析を行った。分子データが得られた種が限られていたため、まず形態ならびに巣構造という表形形質のみを用いて系統解析を行った。その結果、未記載種も含めて約20種からなる単系統群としてPolistes manarinus種群が認められた。分子データを用いた解析においても、この種群の単系統性は支持される結果が得られた。Polistes manarinus種群は、植物や哺乳類でこれまでに報告されているヒマラヤ回廊起源の分布様式を示し、その種分化の中心がンドシナ半島北部のヒマラヤ山脈東斜面と台湾であることが示された。本研究を実施する中で、ベトナム北部山地域のアシナガバチ属相を解明し、またこれまでに台湾から記載もしくは報告されてきたアシナガバチ類の実体を特定し、東アジアのアシナガバチ属の分類学的、系統学的、ならびに生物地理学的研究を行う上での確固たる基礎の確立に大きく貢献した。社会性狩蜂の中で、アシナガバチ属(Polistes)は、その社会行動が詳しく研究され、昆虫類の社会性進化研究におけるモデル生物とされてきた。一方で、約200種からなるアシナガバチ属の種間系統関係は十分に解明されておらず、蓄積されてきた社会性に関する膨大なデータを系統関係を参照して解析し、社会性進化を論じる段階には至っていない。アシナガバチ属は、単系統群である4亜属に分けられ、このうち、既知の77種を含むPolistella亜属は旧世界に広く分布し、造巣習性や社会構造・行動という社会性進化に関わる点で多様であることが知られる一方、その種レベルの分類体系確立は他の3亜属に比較して遅れている。また、種間の系統関係、ならびに種群の定義と種群間の系統関係も未解明である。新種の記載も含めてPolistella亜属の種レベルの分類体系を確立するとともに、形態、行動、分子(DNA塩基配列)データを用いて系統解析を行い、単系統性に基づいて種群を定義することを目的として研究をすすめている。平成20年度は、(1)これまでに蓄積してきた標本の整理、また国内外の研究機関から標本を借用することで、本研究に必要となる標本を整え、(2)形態比較に基づいてPolistella亜属の種レベルの分類体系を構築するための準備を行い、また(3)形態ならびに分子データを用いた系統解析用のデータマトリックスの基本部分を作成し、随時追加が可能な状態とした。アシナガバチ属は単系統群である4亜属に分けられ、このうち、既知の77種を含むPolistella亜属は旧世界に広く分布し、造巣習性や社会構造・行動という社会性進化に関わる点で多様であることが知られる一方、その種レベルの分類体系確立は他の3亜属に比較して遅れている。平成22年度には、次の成果をあげた。(1)形態ならびに分子データを用いた系統解析用のデータマトリックスを完成させた。(2)Polistella亜属の種分化の中心の一つと考えられるヒマラヤ山脈東側斜面に分布する種分類学的総説の投稿原稿の準備をすすめた.(3)これまであまり顧みられてこなかった台湾の社会性狩蜂(Polistella亜属を含む)の分類について、特に楚南仁博によって記載された種のタイプ標本を精査することで、見直しをし、学術誌発表論文としてまとめた。

Polistes manarinus種群は、植物や哺乳類でこれまでに報告されているヒマラヤ回廊起源の分布様式を示し、その種分化の中心がンドシナ半島北部のヒマラヤ山脈東斜面と台湾であることが示された。本研究を実施する中で、ベトナム北部山地域のアシナガバチ属相を解明し、またこれまでに台湾から記載もしくは報告されてきたアシナガバチ類の実体を特定し、東アジアのアシナガバチ属の分類学的、系統学的、ならびに生物地理学的研究を行う上での確固たる基礎の確立に大きく貢献した。
神経因性疼痛下における脳神経の可塑的変化とモルヒネ精神依存不形成の分子機構

本研究では、神経因性疼痛下でのモルヒネ精神依存不形成機構を詳細に検討した。坐骨神経を結紮することにより、モルヒネの精神依存に重要な役割を果たす中脳辺縁ドパミン神経の投射先である側坐核において、モルヒネによるドパミン遊離量の著明な抑制が認められた。また、中脳辺縁ドパミン神経の起始核である腹側被蓋野にμ受容体作動薬であるDAMGOを微量注入するとモルヒネと同様に報酬効果を発現するが、このDAMGOによる報酬効果も神経因性疼痛下では有意に抑制された。さらに、坐骨神経結紮群の腹側被蓋野におけるμ受容体の機能変化を[^<35>S]GTPγS結合実験に従って検討したところ、非結紮群の腹側被蓋野において認められるμ受容体刺激によるGタンパク質活性化作用は、坐骨神経結紮により著明に抑制された。次に、細胞興奮性マーカーであるcFosタンパク発現量の変化を手がかりとして、坐骨神経結紮による持続的な痛み刺激がどの脳部位に影響を及ぼすのかをWestern blot法により検討した。その結果、坐骨神経を結紮することにより腹側被蓋野および側坐核領域においてcFosタンパク量の著明かつ有意な減少が認められた。さらに腹側被蓋野周辺部領域において、遺伝子発現に寄与するextracellular signal regulated kinase(ERK)活性の変化を免疫組織化学的に検討したところ、坐骨神経を結紮した腹側被蓋野では、ドパミン神経のマーカーであるtyrosine hydroxylase陽性細胞上における活性型ERK免疫活性の著明な減弱が認められた。これらの結果から、神経因性疼痛下では腹側被蓋野を起始核とする中脳辺縁ドパミン神経系の興奮性の著しい低下が引き起こされている可能性が示唆された。以上、本研究の結果から、神経因性疼痛下においては持続的な痛みの情報伝達による腹側被蓋野におけるμ受容体の機能低下ならびに、中脳辺縁ドパミン神経系の機能低下、さらには腹側被蓋野のドパミン神経上におけるERK活性の減弱に伴うドパミン神経の活性低下が一部関与している可能性が示唆された。本研究では、坐骨神経を結紮した神経因性疼痛モデルを用いて、神経因性疼痛下におけるモルヒネの精神依存不形成機構を詳細に検討した。坐骨神経を結紮することにより、モルヒネの精神依存(報酬効果)ならびに薬物の精神依存に重要な役割を果たす中脳辺縁ドパミン神経の投射先である側坐核において、モルヒネによるドパミン遊離量の著明な抑制が認められた。

そこで、このような坐骨神経結紮によるモルヒネならびにDAMGO誘発報酬効果の抑制作用が、内因性オピオイドリガンドの過剰遊離によるμ受容体の機能低下に起因している可能性を想定し、μ受容体拮抗薬であるナルトレキソンを坐骨神経結紮前および結紮後6日間、腹側被蓋野に微量注入し、疼痛発現時における内因性オピオイドリガンドによるμ受容体刺激を遮断した後に、μ受容体作動薬によるGタンパク質活性化作用を検討した。その結果、坐骨神経結紮下による腹側被蓋野におけるGタンパク質活性化作用の減弱は、ナルトレキソンを坐骨神経結紮前ならびに結紮後6日間処置することにより完全に回復した。さらに、坐骨神経結紮前ならびに結紮後6日間、ナルトレキソンを腹側被蓋野に微量注入することにより、坐骨神経結紮によるDAMGO誘発報酬効果の抑制は完全に回復した。一方、モルヒネの慢性投与によって増加することが報告されているextracellular signal-regulated kinase(ERK)活性の変化を腹側被蓋野において検討したところ、非結紮群と比較して結紮群では、著明な低下が認められた。さらには、ERKはドパミン合成酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)の転写調節およびリン酸化に関与していることが報告されているため、THとERKの腹側被蓋野における局在について免疫組織学的に検討を行ったところ、両者は同一局在を示した。これらのことから、神経因性疼痛下においては腹側被蓋野における内因性μ受容体リガンドの過剰遊離によるμ受容体の機能低下ならびにERKの活性低下に伴った中脳辺縁ドパミン神経系の活動性の低下が、モルヒネの精神依存不形成の主因となっている可能性が示唆された。研究者はこれまでに神経因性疼痛下ではモルヒネの精神依存が形成されないことを明らかにしており、これには腹側被蓋野におけるμオピオイド受容体の機能低下およびそれに起因したドパミン遊離抑制が一部関与していることを見出している。本研究では、神経因性疼痛下でのモルヒネ精神依存不形成機構のさらなる解明を目的とし、免疫組織化学的手法を中心に詳細な検討を行った。まず、細胞興奮性マーカーであるcFosタンパク発現量の変化を手がかりとして、坐骨神経結紮による持続的な痛み刺激がどの脳部位に影響を及ぼすのかをWestern blot法により検討した。その結果、坐骨神経を結紮することにより腹側被蓋野および側坐核領域においてcFosタンパク量の著明かつ有意な減少が認められた。このことは神経因性疼痛下では、腹側被蓋野や側坐核において神経活動の低下が引き起こされている可能性を示唆するものである。そこでμオピオイド受容体が豊富に存在する腹側被蓋野周辺部領域において、遺伝子発現に寄与するextracellular signal regulated kinase (ERK)活性の変化を免疫組織化学的に検討したところ、結紮4日後をピークとして持続的かつ有意なERK活性の減弱が認められた。さらに、坐骨神経を結紮した腹側被蓋野では、ドパミン神経のマーカーであるtyrosine hydroxylase陽性細胞上における活性型ERK免疫活性の著明な減弱が認められた。これらの結果から、神経因性疼痛下では腹側被蓋野を起始核とする中脳辺縁ドパミン神経系の興奮性の著しい低下が引き起こされている可能性が示唆された。以上、本研究の結果から、神経因性疼痛下におけるモルヒネ精神依存不形成機構には、持続的な痛みの情報伝達による中脳辺縁ドパミン神経系の機能低下や腹側被蓋野のドパミン神経上におけるERK活性の減弱に伴うドパミン神経の活性低下が一部関与している可能性が示唆された。
臍帯血由来間葉系幹細胞の凍結保存と唇顎口蓋裂患者への臨床応用の可能性

膀帯血由来の問葉系幹細胞を確認することができなかったため,本研究は月齊帯由来の間葉系幹細胞で行った.3か月間凍結保存後の月齊帯由来間葉系幹細胞の増殖能・多分化能は骨髄由来間葉系幹細胞のそれらより明らかに劣っていた,凍結保存された骨髄由来間葉系幹細胞は骨誘導培地環境下で骨芽細胞系細胞に容易に分化するのに対して,同条件の膀帯由来間葉系幹細胞はb-FGF存在下に膀帯由来間葉系細胞を増殖させた後にBMP-2を添加し骨誘導分化を行ったがinvitro,invivoの生物学的活性は低値であった3したがって再生骨組織の細胞供給源としての月齊帯血及び謄帯由来の凍結保存間葉系幹細胞は臨床応用の可能性は低いと考えられた.膀帯血由来の問葉系幹細胞を確認することができなかったため,本研究は月齊帯由来の間葉系幹細胞で行った.3か月間凍結保存後の月齊帯由来間葉系幹細胞の増殖能・多分化能は骨髄由来間葉系幹細胞のそれらより明らかに劣っていた,凍結保存された骨髄由来間葉系幹細胞は骨誘導培地環境下で骨芽細胞系細胞に容易に分化するのに対して,同条件の膀帯由来間葉系幹細胞はb-FGF存在下に膀帯由来間葉系細胞を増殖させた後にBMP-2を添加し骨誘導分化を行ったがinvitro,invivoの生物学的活性は低値であった3したがって再生骨組織の細胞供給源としての月齊帯血及び謄帯由来の凍結保存間葉系幹細胞は臨床応用の可能性は低いと考えられた.当院産婦人科にて分娩される妊婦より、インフォームドコンセントを得て、分娩後破棄される臍帯と臍帯血とを本研究に使用する.提供された臍帯及び臍帯血を初代培養し得られた間葉系幹細胞を凍結保存、研究に併せて解凍後、その間葉系幹細胞を使用する。*北里大学倫理委員会において「B倫理07-13:ヒト臍帯及び臍帯血由来有核幹細胞による骨組織再生」の課題で承認(平成20年5月15日).1.臍帯血由来有核幹細胞から間葉系幹細胞の分離・増殖.・Lee O.K. et al(2004)の方法により分離・増殖し、一部細胞に骨誘導をかけ骨芽細胞への分化を試みた(10検体).結果:いずれの検体も未分化間葉系細胞(?)の増殖が不十分で継体できなかった.そこで臍帯血由来有核幹細胞からの間葉系幹細胞の分離が難しいと判断し、Sarugaser R et.al(Stem Cells:2005)の報告に従い「臍帯血管周囲組織」より間葉系幹細胞の分離・増殖に2009年1月より移行した。2.臍帯由来有核幹細胞から間葉系幹細胞の分離・増殖現在,4検体の臍帯から間葉系幹細胞の分離・増殖を行っている.臍帯からは比較的容易に間葉系幹細胞の分離が可能であった.今後は臍帯由来間葉系幹細胞の多分化能の確認(in vitro)と凍結保存前後による間葉系幹細胞の増殖能・多分化能の比較・検討とを行う。3.臍帯血上清から多血小板血漿(PRP)とFibrin Paste(PPP:担体)とを作製.またそれらの凍結保存の可能性を検討1.臍帯由来有核幹細胞から間葉系細胞の分離・増殖と骨分化能臍帯から間葉系幹細胞の分離・増殖を行った.臍帯からは比較的容易に間葉系幹細胞の分離が可能であった.次に臍帯由来間葉系細胞の分化能の確認(in vitro)として脂肪細胞と骨芽細胞への分化誘導を行い,in vitro染色のOilred O染色とAlizarin Red S染色でそれぞれの分化誘導が確認された.また臍帯由来間葉系細胞を骨芽細胞への分化誘導時ではin vitroでrunx-2、アルカリフォスファターゼ、オステオポンチンとオステオカルシンのRT-PCRで発現が認められた.さらに多孔質Hydroxyapatiteを担体とし臍帯由来間葉系細胞の骨分化誘導細胞をヌードマウスに移植するin vivoの実験系で,多孔内に硬組織が形成され,HE染色,ヒトオスレオカルシン免疫染色,ヒトミトコンドリア免疫染色でヒト骨組織であることが確認された.また、走査電顕でハイドロキシアパタイトと細胞を観察し親和性に問題がないことを確認した。以上の結果から臍帯由来間葉系細胞は再生骨組織形成のソースとなると考えられた.また血漿層から自己血清培地とFibrin Paste (担体)を分離した.現在それぞれを凍結保存中で、今後PRPはその成長因子の活性を,Fibrin Pasteは担体としての有用性をそれぞれ検討した.その結果,PRPは凍結保存を行ってPDGF, TGF-β, VEGF, EGF等の活性が維持されること,Fibrin Paste (担体)は凍結保存を行っても担体として有用であることが判った.【実施研究】1-1)3か月凍結保存による臍帯由来間葉系細胞の増殖能・多分化能の詳細を検討した(特に前年度の研究により臍帯由来間葉系細胞は骨芽細胞への分化誘導が通常の骨誘導培地では落ちる傾向にあった.

そこで今年度はBMP等の骨誘導因子を添加しin vitroでの生物学的活性を再検討した).1-2)3か月凍結保存による臍帯由来間葉系細胞の増殖能・多分化能と骨髄由来間葉系細胞のそれとを比較した(当科では従来の研究により骨髄由来間葉系細胞の多分化能等のデータが蓄積されており、それらと凍結保存後の臍帯由来間葉系細胞の増殖能・多分化能等の生物学的活性を比較・検討した).2.Hydroxyapatiteを担体として3か月凍結保存による臍帯由来間葉系細胞からハイブリッド型代替骨を作製し,in vivoでその臨床展開への可能性を検討した.【研究結果】1-1)凍結保存可能であった臍帯由来間葉系細胞4検体で行い,増殖能は検体を除き増殖能の低下が認められた.b-FGF依存により積極的に臍帯由来間葉系細胞を増殖させた後にBMP-2を添加し骨誘導分化を行ったがin vitroの生物学的活性は低値であった.1-2)3か月凍結保存による臍帯由来間葉系幹細胞の増殖能・多分化能は骨髄由来間葉系幹細胞のそれらより明らかに劣っており,特に骨髄由来間葉系幹細胞は通常の骨誘導培地環境下で骨芽細胞系細胞に容易に分化するのに対して臍帯由来間葉系幹細胞は積極的な骨誘導を行っても分化抑制が確認された.2.明らかな骨組織形成は認められなかった.
社会資源の開発に向けた支援者エンパワメントに関する研究

障害福祉領域の支援者が、地域支援において求められる課題について考察した。本研究から、(1)障害者を地域で支える仕組みを作る為に、社会起業家精神を持った支援者が帰納論的方法論を身につけて現場の実践を変える必要があること、(2)このプロセスを支援者が身につける為には、法律や既存の社会資源等の所与の前提(枠組み)を疑い、組み替え、何かを創り出す為の、支援者エンパワメント(=再トレーニング)が必要であることがわかった。本研究では、日本の市町村レベルの障害福祉政策において、社会資源開発を担う支援者(行政職員・民間事業者)にどのようなエンパワメント支援が求められているのか、について検討を行う。具体的には、次の二点を明らかにする。(1)社会資源開発に向けた支援者エンパワメントに必要な視点や論点を整理するために、リーダーシップ論や官民パートナーシップ論、チームアプローチ論、そして社会資源開発に関する英米の各種文献をサーベイし、先進地(イギリスNHS等)での現地調査も行う。(2)筆者が関わる日本のいくつかの現場で、上記の視点に基づいたアクションリサーチを行った上で、我が国の現場で求められる社会資源の開発に向けた支援者エンパワメントに関する論文・著作としてまとめる。前者に関しては、社会政策とソーシャルワークを架橋する支援者研修の必要性について考察した内容を海外学会で発表し、併せてイギリスにおける社会政策の動向について主要な学会に参加しリサーチを深めた。後者に関しては、三重県の研修において前者の研究成果も踏まえた独自研修を構築する中で、現場で求められる支援者エンパワメントの内容と伝達方法に関する検証を行った。またその成果の一部は学会発表した。上記を通じ、支援者の裁量に関する原理的考察や、高齢者政策と比較する形での障害者福祉政策の課題とその中で求められる支援者エンパワメントの課題も浮き彫りになってきた。これらの問題は、22年度学会発表(国内・国外)にエントリー済みであり、22年度はその内容の論文化も目指す。本研究は、日本の市町村レベルの障害福祉政策において、社会資源開発を担う支援者(行政職員・民間事業者)にどのようなエンパワメント支援が求められているのか、について検討を行う事を目的としていた。研究最終年度の平成22年度には、海外調査や国内での文献研究等の成果も踏まえ、国内査読付論文への掲載1本、海外学会発表1本、国内雑誌論文1本、国内学会発表1回というアウトプット(成果)を出すことができた。特に査読付論文「ボランタリーアクションの未来:障害者福祉政策における社会起業家の視点から」(『ボランティア学研究Vol.10』)においては、社会起業家概念という補助線を引くことにより、2年間の研究成果が明確化された。社会資源開発という新たな何かを生み出す(=「創発」)現場においては、生成的複雑性が大きく左右しており、それを乗り越える為には「特定の人格のエンパワメント」が大きく求められていること、また「出現する未来」を理念化やプロトタイプ化していく中で、新たな制度政策のモデル事業化が可能であること、等を、ノーマライゼーションの原理をスウェーデンにおいて具現化したベンクト・ニィリエの実践を整理する中から導き出すことができた。上記の整理を通じて、我が国でこれからの障害者の地域自立生活支援において求められる社会資源開発の諸課題に、支援者がどのように取り組むべきか、そのための支援者のエンパワメント課題とは何か、について整理をすることができた。
多個体を含む線維化肺家系集積の全国調査と遺伝子解析可能家系登録システムの開発

肺線維症は主として加齢肺に発生し予後不良の疾患である。先に当施設で発端者の兄弟・家族を対象として線維化肺のパイロット調査を行った結果、予想外に高率な肺線維症の家系集積の結果を得た。この結果は遺伝性因子の関与を疑わせるものである。本研究は平成9年2月に研究代表者(貫和)が呼吸器疾患専門全国80施設に行った線維化肺家系調査アンケートに対し、調査可能と回答のあった43施設に、厚生省難治疾患調査研究班研究代表者、分担者(工藤、菅)に実際の調査協力を依頼し、家系解析者の会合を企画し、次段階研究の方向性と準備を企画調査するものであり、以下の結果を得た。(1)全国線維化肺家系実態調査:線維化肺家系調査票i)当該施設倫理委員会における承諾・調査対象者からの承諾書ii)発端者から兄弟を中心にした家族の詳細な病歴調査iii)調査対象家族の胸部X線検討。必要であればCT・肺機能検査を行う。iv)線維化肺集積家系の遺伝子解析用検体採取保存。全国43施設に対し上記調査表を送付した結果、19施設から線維化肺家系集積の報告があった。(2)線維化肺家系集積会議i)全国調査を基に線維化肺家系解析者の会合を行った。平成10年11月20日第1回会議(参加5施設)、平成11年3月5日第2回会議(参加33施設)。ii) 47線維化肺集積家系が報告され、家系全構成員は590名のうち147名に線維化肺有無に関し検討され(胸部X線、CT、呼吸機能検査)、うち106名に線維化肺が認められた。iii)今後線維化肺家系集積調査は全国レベルで継続し、調査結果をデータベース化すると共に、次段階研究として遺伝子解析のための体制(学会・国際協力)整備を促進する事が合意された。
新規可溶性ポリ(p-フェニレン)の合成と評価

1,3-シクロヘキサジエン(1,3-CHD)のアニオン重合によって、ポリ(1,3-CHD)(PCHD)を合成し、次いで脱水素化して可溶性ポリ(p-フェニレン)(PPP)を得た。電子、正孔移動度は、共に10^(-4)cm^2/Vsceオーダーであり、n-型、p-型どちらの半導体にもなることが分かった。可溶性PPPを電子供与体、フラーレン-C_(60)(C_(60))を電子受容体とする有機薄膜デバイスは、光電変換素子としての特性を示した。更に、末端への官能基の導入およびブロック共重合を行なった。t-BuLiを開始剤に用い1,3-シクロヘキサジエン(1,3-CHD)のアニオン重合によって、末端にt-Bu基を有し1,4-シクロヘキサジエン(1,4-CHD)単位のみからなるポリマーを合成した。2,3-ジクロロ-5,6-ジシアノ-p-ベンゾキノン(DDQ)で脱水素化することでポリパラフェニレン(t-PPP)を合成した。一方、1,3-CHDを重合し、ポリマーの活性末端にC_60を加えてグラフト反応を行い、DDQによる脱水素化でC_60-(t-PPP)nを合成した。H-1NMRの測定の結果t-PCHDとC_60-(t-PCHD)_3の脱水素化率は100%であり、t-PPPとC_60-(t-PPP)_nが生成していた。またGPC測定の結果からDDQによる脱水素化反応ではC_60上のPPP鎖の数に関わらず、1分子のt-PPPが直接結合したC_60-t-PPPが生成していることが分かった。UV/PL測定の結果t-PPPの最大吸収波長は330nm付近であり、最大発光波長は400nm付近であった。TOF法によるt-PPPの電子移動度、正孔移動度の測定結果は、共に10-4cm2/Vsecオーダーであった。次いで、C_60-t-PPPのUV/PL測定を行った結果、UV吸収はt-PPPに比べて大きくなり、PLについては消光現象が観察された。これはt-PPPからC_60への電荷移動が生じたためであると考えられる。さらにt-PPPとC_60の混合溶液とC_60-t-PPPでは後者の方がより消光効果が大きいことを見出した。ポリマーの活性末端にフルオレニル基やアントラセニル基を持つハロゲン化物を反応することにより末端に発光能を有する新規PPPが合成できた。末端にt-Bu基を有するポリ(p-フェニレン) (t-PPP)は、バルキーなt-Bu基によってポリマー鎖の結晶化が妨げられ、1,4-構造単位が16個まで連続しても有機溶媒に可溶であった。すなわち、高分子製膜に一般的に用いられるスピンコート法により薄膜作成が可能な可溶性PPPの合成に世界で初めて成功した。またその電気的・光学的特性は1,4-単位構造に依存し、1,4-単位構造の含有量、連鎖長が増えるほど優れた特性を示すことがわかった。一方、末端にフルオレニル(FL)基やアントラセニル(AN)基を有する可溶性PPHを得たが、FL-PPHにおいてはFL基からPPH鎖へのエネルギー移動が観察され、光電変換分子としての可能性を示した。AN-PPHではAN基からPPH鎖への電子移動が観察され、電流-電圧特性を末端基によりコントロールできる事を示した。次に、フラーレン(C_<60>)を含む可溶性PPH(PPP)を活性層に用いた光電変換素子の作成を検討した。C_<60>は有機溶媒に難溶であるため、C_<60>にアルキル基であるBz基を付加することを検討したところ、有機溶媒(THF等)に容易に溶解する可溶性C_<60>(BzC_<60>)を合成できた。そして、可溶性PPH(PPP)とBzC_<60>の積層もしくは単層(混合)を活性層とするITO/PEDOT:PSS/活性層/LiF/Al構造の有機薄膜素子を作成した。活性層の製膜にはスピンコート法もしくはエレクトロスプレー(ESD)法を用い、ESD法では条件を選択することにより様々な形状の高分子薄膜が形成できることを初めて見出した。これは、光電変換素子や光触媒として可溶性高分子半導体を用いる場合のキーとなり得る技術である。得られた素子は、光電変換素子としての性能を発現することが確認され、今後新しい有機薄膜太陽電池への展開が期待される。
オルドビス紀前期に揚子地塊で生じた地球生物相の大変革‐陸と海の相互作用系の創出‐

オルドビス紀前期に生じた地球生物相の変革様式の実像を調べるために,揚子地塊の下部カンブリア系礁,北中国地塊の中部・上部カンブリア系礁の形成様式と変遷様式を検討した.揚子地塊では,古杯類-石灰微生物礁の消滅に引き続き,石灰微生物礁が繁栄している.北中国地塊では,海綿-微生物礁が先駆的に形成されているが,オルドビス紀前期に,陸と海の相互作用が活発になり,陸上由来の栄養塩の増加により,それら礁の発展がもたらされている.また,海綿類の保存能は低いが,その後の生物の繁栄に必要な底質を提供している.さらに,造礁動物の「形態多様性の増大」で示される「礁構築様式の確立」も地球生物相の変革に寄与している.オルドビス紀前期に生じた地球生物相の変革様式の実像を調べるために,揚子地塊の下部カンブリア系礁,北中国地塊の中部・上部カンブリア系礁の形成様式と変遷様式を検討した.揚子地塊では,古杯類-石灰微生物礁の消滅に引き続き,石灰微生物礁が繁栄している.北中国地塊では,海綿-微生物礁が先駆的に形成されているが,オルドビス紀前期に,陸と海の相互作用が活発になり,陸上由来の栄養塩の増加により,それら礁の発展がもたらされている.また,海綿類の保存能は低いが,その後の生物の繁栄に必要な底質を提供している.さらに,造礁動物の「形態多様性の増大」で示される「礁構築様式の確立」も地球生物相の変革に寄与している.揚子地塊は,「微生物礁から骨格生物礁への構築様式の転換」や「オルドビス紀生物大放散」が世界に先駆けて開始した特異な地域である.本研究の目的は,これら「顕生累代のおける地球生物相の大変革」の背後要因を解明することである.平成24年度の成果は次の通りである.1.中国湖北省に分布する下部カンブリア系(天河板層)の「古杯類-石灰微生物礁」の形成様式を解明した.とりわけ,石灰微生物類の構成,組合せ,遷移を詳細にし,微生物類は,被覆・結束作用を通じて,礁の堅牢な枠組みを構築したことが判明した.2.カンブリア紀前期末における「古杯類礁の大衰退」と,その後の,長期間に渡る「石灰微生物礁の発達」の背後要因を調べるために,同紀前期末に形成された石灰微生物礁(湖南省花垣地域の清虚洞層中)の特性を調べた.本礁は,全球的な微生物礁発達の先駆け的な存在であり,大規模火成活動に起因する海洋環境の無酸素化・硫化事変が,骨格生物礁の形成を抑制した主要因である可能性がある.3.揚子地塊のカンブリア系との比較のために,北中国地塊に属する山東省長清・莱莞地域の中部カンブリア系(張夏層)微生物礁の形成様式を調べた.Epiphytonが多様な成長・集合様式をとることで生物丘が形成されている.また,江蘇省徐州の先カンブリア系(とくに震旦系)中のストロマトライト礁の野外調査を行なった.これらの礁の形成様式は,地域的・時代特異的な海洋環境を知る重要な手掛かりとなる.4.骨格生物礁での「枠組み構築様式」を明らかにするために,六射サンゴで代表される「群体形成様式」の本質的な理解に努めた.5.今後,沖合や陸域で堆積したカンブリア系の岩相,含有元素,微化石等の検討を行ない,当時の微生物活動,陸域と海域での相互作用(物質循環など)や海洋動態の詳細を明らかにする必要がある.揚子地塊は,「微生物礁から骨格生物礁への構築様式の転換」や「オルドビス紀生物大放散」が世界に先駆けて開始した特異な地域である.本研究の目的は,これら「顕生累代のおける地球生物相の大変革」の背後要因を解明することである.平成25年度の成果は次の通りである.1.中国湖南省に分布する下部カンブリア系(清虚洞層)の「石灰微生物礁の形成様式」を解明した.とりわけ,石灰微生物類の構成と組合せに基づき,礁の構築様式を明らかにした.さらに,古杯類礁の消滅要因(世界的な海退現象,大規模火成活動に起因する海洋環境の無酸素化・硫化事変など)ならびに,直後の石灰微生物礁発達の地球生物学的な意義を考察した.2.揚子地塊のカンブリア紀礁との比較のために,北中国地塊に属する山東省莱蕪地域の中部カンブリア系(張夏層)中の“普通海綿・サンゴ礁"の形成様式を調べた.anthaspidellid海綿は,サンゴ(Cambroctoconus orientalis)に付着場所を提供したのみならず,その分解作用に起因したミクライトやペロイド状皮膜が,骨格生物同士の被覆・結束作用を促進した.サンゴは,Drumian期のcryptobiontsであり,刺胞動物の初期系統関係を考える際に重要な情報を提供する.3.骨格生物礁での「枠組み構築様式」を明らかにするために,四射サンゴに認められる「極形的な形態形成の解明」や,六射サンゴで代表される「群体形成様式の本質的な理解」に努めた.

4.今後,沖合や陸域で堆積した先カンブリア系最上部からオルドビス系下部の岩相,含有元素,微化石等の検討を行ない,当時の海陸分布や海洋循環システムを復元し,栄養塩類の生産・供給・循環様式を再現する「物質収支モデル」を構築し,当時の生態系内での物質やエネルギーのやりとりを動的・定量的に解析していく必要がある.揚子地塊は,「微生物礁から骨格生物礁への構築様式の転換」や「オルドビス紀生物大放散」が世界に先駆けて開始した特異な地域である.本研究の目的は,これら「顕生累代のおける地球生物相の大変革」の背後要因を解明することである.平成26年度の成果は次の通りである.1.揚子地塊のカンブリア紀礁との比較のために,北中国地塊に属する山東省済南・莱蕪地域の中部・上部カンブリア系(張夏層と炒米店層)の微生物岩の形成様式を調べた.張夏層の微生物岩は,Epiphytonや普通海綿類が強く関与したスロンボライトで,一方,炒米店層の微生物岩は,柱状ストロマトライトで特徴づけられる.後者の微生物岩では,二次的な充填堆積作用やドロマイト化作用が顕著であるが,海綿類の関与の有無や程度に関しては今後の課題である.2.同様に,モンゴル,ザブハン地塊に分布する下部カンブリア系(Bayan Gol層とSalaany Gol層)の微生物礁と古杯類-微生物礁の予察的な検討を行った.揚子地塊,北中国地塊,ザブハン地塊は,それぞれ古地理的な位置が異なるが,おおよそ同様の生物相の変化を示す.各地塊での礁の形成様式や要因は,世界的な規模での「陸域と海域との相互作用」,「栄養塩の供給様式」や「地球生物相の変革様式」の詳細を探る上で重要な情報を提供する.3.コンピューターシミュレーションやX線CT解析を通じて,枠組み構築者である群体サンゴ類の「形態多様性が生じる要因」を検討した.無性個体の出芽傾斜,回転角,出芽間隔などが外的な環境に応じて変化していることが示唆される.「礁構築様式の確立や転換」もオルドビス紀前期における地球生物相の変革に大きく寄与したと考えられる.26年度が最終年度であるため、記入しない。層位・古生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。目的の箇所で野外調査を行ない,礁の産状に関する基礎的なデータや,保存良好な試料を獲得できた.その後の室内作業を通じて,新たな知見を得,今後の研究の方向性を定めることができたため.目的の箇所で野外調査を行ない,とくにベンド紀からカンブリア紀の礁の産状に関する基礎的なデータや試料を獲得できた.その後の室内作業を通じて,オルドビス紀前期に揚子地塊で生じた地球生物相の大変革に関する新たな知見を得,今後の研究の方向性や作業仮説を獲得することができたため.26年度が最終年度であるため、記入しない。野外調査での観察データを重視しながら,顕鏡観察や化学分析作業を綿密に進めていく.さらに,そこで得た知見を,今後の野外調査に活かし,研究課題に関する考察を深めていく予定である.野外調査での基礎的な観察データを重視しながら,巨視レベルから超微視レベルに至る観察や化学分析作業を綿密に進めていく.さらに,そこで得た知見を,今後の野外調査や仮説の再構築に活かし,オルドビス紀前期に生じた「地球生物相の大変革」と「陸と海の相互作用系の創出」に関する考察を深めていく予定である.26年度が最終年度であるため、記入しない。
知識集合の代数的構造とそのラフ集合による表現

ラフ集合の概念は、同値関係と、下・上近似を基礎概念としている。この概念を代数系Gにおいて議論するために、G上の合同関係を導入した。Gが群である場合は、合同関係とGの正規部分郡とが同一視できることを示した。このことで、群の場合における集合の扱いが議論しやすくなった。また、Gが半群の場合において、G上の巾等合同問題に関する上近似についての初等的な性質を得た。また半群上のGreenの関係とイデアルの上近似についての自然な性質を得た。また、ファジィ合同関係に関する下近似・上近似についてのいくつかの性質も得た。ラフ集合の概念は、生成系、closureという概念と関わりがあると予想し、これらの概念を一般化して、successor関数の概念を導し、近似空間におけるこの関数の性質を調べた。また、ラフ集合のベクトル空間への応用について議論した。ラフ集合の概念は同値関係と下・上近似を基礎概念としている。この概念を代数系Gにおいて議論するために、合同関係を導入した。Gが群の場合は、合同関係とGの部分群とが同一視できることを示した。このことで群の場合におけるラフ集合の扱いが議論しやすくなった。また、Gが半群の場合には、G上の巾等合同関係に関する上近似についての初等的な性質を得た。また、Gが半群の場合、Green'relationとイデアルの上近似の関係についての自然な性質を得た。Gが半群の場合、ファジイ合同関係に関する下近似、上近似についての幾つかの性質も得た。ラフ集合の概念は、generater,closureという概念と関わりがあると予想される。これらの概念の一般化としてsuccesor関数の概念を導入し、近似空間におけるこの関数の性質を調べた。
慢性的Mg欠乏マウス心臓における心筋保護効果とMgの関与

マグネシウム(Mg)は細胞機能の維持に必須の2価イオンであり、慢性的Mg欠乏と循環器疾患の関係は古くから知られている。すなわち土壌や飲料くい中のMg含有量が低い地域において、循環器疾患による死亡率が高いことが疫学的調査によって明らかになっている。本研究では雌雄マウスをMg含有量が通常食の1/10以下のMg欠乏食で飼育し(Mg欠乏群)、それらの心臓の虚血耐性をLangendorff灌流実験によって検討した。また心筋組織中や血液中のMg含有量を原子吸光法にて測定し、虚血耐性とMg含有量の関係についても検討した。雄性マウスはMg欠乏食開始数日後から死に始め、欠乏食2週間で生存率は5%以下であったのに対し、雌性マウスはMg欠乏食開始8日目以降から死に始め、欠乏食2週間での生存率は約20%で、雄性マウスより有意に生存率は高かった。生存時の雌雄マウスの心電図、心拍数には以上は認められなかった。血液中のtotal Mg含有量は雌雄共に著明に減少し、重篤な低Mg血症が誘発された。心臓の虚血耐性はLangendorff灌流によってglobal ischemia(15分間)-再灌流(30分間)を行い検討した。Mg欠乏群(欠乏食4週間)では、雌雄とも虚血耐性が対照群と比して著明に低下しており、雌雄差は対照群と同様に雌性のほうが高かった。心筋のtotalMg含有量は雄性マウスでは対照群と欠乏群では差は認められなかったのに対し、雌性マウスでは欠乏群で対照群よりも著明に増加していた。これらの結果より、(1)心臓の虚血耐性は雄性よりも雌性の方が強い(2)慢性的Mg欠乏症(低Mg血症)によって心臓の虚血耐性が低下することが示唆され、虚血耐性は雄性より雌性で強いことが示唆された。雄性より雌性で虚血耐性が強いことの原因の1つとして、心筋細胞内のMg含有量が増加し、Mgによる心筋保護効果があるためと考えられた。Mgによる心筋保護効果の機序として、別の実験結果よりミトコンドリアK_<ATP>チャネルの開口が関係していると考えている。すなわち土壌や飲料水中のMg含有量が低い地域において、循環器疾患による死亡率が高いことが疫学的調査によって明らかになっている。生存時の雌雄マウスの心電図、心拍数には異常は認められなかった。その結果、対照群のマウスでは心臓の虚血耐性は雄性より雌性のほうが有意に良かった。Mg欠乏食2週間における虚血耐性は雌雄とも対照群と差は認められなかったが、雌性マウスのMg欠乏食3週間のグループでは虚血耐性は有意に低下した。Mg欠乏群の心筋のtotalMg含有量は雄性マウスでは対照群と差はなく、ほとんど減少しなかったが、雌性マウスでは欠乏食2週間、および3週間どちらの群においても対照群と比して著明に増加していた。これらの結果より、慢性的Mg欠乏症(低Mg血症)によって、心臓の虚血耐性が低下することが示唆され、虚血耐性は雄性より雌性で強いことが示唆された。雄性より雌性で虚血耐性が強いことの原因の1つとして、心筋細胞内のMg増加し、Mgによる心筋保護効果があるためと考えられた。以上の結果は平成16年11月の国際心臓研究会(ISHR)日本部会(甲府)、および平成17年1月の第15回日本病態生理学会(岐阜)にて発表した。

雄性マウスはMg欠乏食開始数日後から死に始め、欠乏食2週間で生存率は5%以下であったのに対し、雌性マウスはMg欠乏食開始8日目以降から死に始め、欠乏食2週間での生存率は約20%で、雄性マウスより有意に生存率は高かった。生存時の雌雄マウスの心電図、心拍数には以上は認められなかった。血液中のtotal Mg含有量は雌雄共に著明に減少し、重篤な低Mg血症が誘発された。心臓の虚血耐性はLangendorff灌流によってglobal ischemia(15分間)-再灌流(30分間)を行い検討した。Mg欠乏群(欠乏食4週間)では、雌雄とも虚血耐性が対照群と比して著明に低下しており、雌雄差は対照群と同様に雌性のほうが高かった。心筋のtotalMg含有量は雄性マウスでは対照群と欠乏群では差は認められなかったのに対し、雌性マウスでは欠乏群で対照群よりも著明に増加していた。これらの結果より、(1)心臓の虚血耐性は雄性よりも雌性の方が強い(2)慢性的Mg欠乏症(低Mg血症)によって心臓の虚血耐性が低下することが示唆され、虚血耐性は雄性より雌性で強いことが示唆された。雄性より雌性で虚血耐性が強いことの原因の1つとして、心筋細胞内のMg含有量が増加し、Mgによる心筋保護効果があるためと考えられた。Mgによる心筋保護効果の機序として、別の実験結果よりミトコンドリアK_<ATP>チャネルの開口が関係していると考えている。
歯根膜特異的分子PLAP-1の遺伝子多型による歯周炎炎症反応制御

マウス歯根膜細胞(MPDL22)を用いた解析の結果、PLAP-1はLPS誘導性の炎症応答に対し抑制的に働くことが示唆された。さらにD14型PLAP-1は、D13型PLAP-1よりもこの抑制作用が弱かった。しかしながら、PLAP-1 KOマウスを用いた解析では、LPS誘導性の炎症応答に対し有意な差は認められなかった。現在、今回作製したD13型、D14型PLAP-1発現アデノウイルスを用いて、in vivo歯周炎PLAP-1遺伝子多型解析モデルの構築を行っている。1)野生型マウス由来の歯根膜細胞株MPDL22が発現するToll-like receptor(TLR)のmRNAをRT-PCRを用いて検討した結果、MPDL22はTLR2、4を発現していることがわかった。2)MPDL22に対し、Salmonella minnesota(S.m)、あるいはPorphyromonas gingivalis (P.g)由来のLPSを用いて刺激を行った結果、炎症性サイトカイン、ケモカインであるCXCL10、IL-6、MCP-1の発現が誘導された。4).D13型PLAP-1、D14型PLAP-1安定発現株に対し、P.g由来LPS刺激を行い、誘導されるCXCL10、IL-6、MCP-1の発現について検討を行った。その結果、コントロール株と比べ、PLAP-1安定発現株ではCXCL10、IL-6、MCP-1の発現が抑制された。さらにD13型PLAP-1と比べ、D14型PLAP-1安定発現株ではこれら炎症性サイトカイン、ケモカインの発現抑制作用が弱い傾向を示した。5)当研究室で樹立したPLAP-1 KOマウスに対し、LPSを腹腔内投与し、生存率を野生型マウスと比較した。H23年度の実験結果では明確な傾向が認められなかったため、現在、母体数を増やし、同様の実験を計画中である。1)培養歯根膜細胞を用いたLPS誘導性炎症性サイトカイン分泌量の検討PLAP-1 KOマウス由来の歯根膜細胞株については、培養システムの問題から樹立に成功しなかった。現在、樹立方法を改良し、in vitro PLAP-1 KOマウス解析システムの構築を引き続き実験計画中である。2) PLAP-1遺伝子多型がLPS誘導性炎症性応答へ与える影響の検討当教室でcDNAクローンの単離に成功しているD13型PLAP-1、D14型PLAP-1のcDNAを用いて、アデノウイルス作製のために必要なD13型PLAP-1、D14型発現コスミドベクターを作製した。作製したD13型PLAP-1、D14型PLAP-1発現コスミドベクターをHEK293細胞株にトランスフェクションし、一次ウイルスの作製を行った。HEK293細胞株に一次ウイルスを感染させることで、二次ウイルスを作製した。続いてD13型PLAP-1、D14型PLAP-1を発現する三次ウイルス、四次ウイルスを同様の方法で作製した。作製した四次ウイルスを、当研究室で樹立したPLAP-1 KOマウス由来のMEF細胞に感染させ、ウェスタンブロッティング法により培養上清中にPLAP-1タンパクが発現していることを確認した。さらに、このPLAP-1発現ウイルスを感染させたMEF細胞にBMP-2刺激を行い、ターゲット遺伝子であるId-1のmRNA発現をリアルタイムPCR法で定量し、これまで当教室で行ってきた報告と同様に、ウイルス由来PLAP-1がBMP-2の機能を抑制することを示した。現在、このウイルスを増殖、精製し、PLAP-1 KOマウスへ適用させ、in vivo歯周炎PLAP-1遺伝子多型解析モデルの構築と解析を実験計画中である。平成23年度の研究実施計画に準じた実験を行うことができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。D13型、D14型PLAP-1発現アデノウイルスを作製し、実験的PLAP-1遺伝子多型解析モデルの確立を行う。