hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
中国地方炎害発生時の豪雨特性とレーダー雨量に基づく土砂災害のリアルタイム予測

対象流域は,1999年6月災害時に被害が顕著であった八幡川流域及び呉地域とした.その結果,これらの流域の中でも災害件数が取り分け多かった場所において土壌水分量を指標とした危険度が非常に高くなっていること,災害発生時刻と危険度ピークがほぼ一致する事などが示された.本年度は,1999年6月災害時のGPVデータを力学的な方程式に基づいて時間的に補間して,災害時の気象状況の解析を行った.昨年度は,1999年豪雨の特性をレーダー雨量情報と共にGMS,GPVによる気象データから検討している.本年度は,MRIGC M-1のモデルに基づいて中国・四国・九州域の風場を表す気象モデルの作成と検証を行った.500hPa面を上部の境界として与えたが,境界条件を9時,12時,15時から補間して与えると収支のバランスが取れないため,圧力場にスポンジ項を入れて収支の時間変動を吸収させた.GPVの9時,12時,15時を与条件として解析データを得た結果,12時から15時にかけて九州と四国の間の豊後水道上空に集中して広島方面に向かう風が生じており,多くの水蒸気をもたらしていたこと,15時以降では風向きが呉方面に向かうように変化していることなどが明確に示された.1999年6月時のGPVデータに関しては,昨年度の検討から実現象とは時間的もしくは空間的にずれていた.今回,力学的に時間補間したデータを用いて,風場の収束域と雨域の比較を行った結果,必ずしも同時刻,同位置で現地の結果を再現しているとは言えず,1時間前後もしくは数10km程度以上のズレがあるように見えた.また,風場は地形の影響を大きく受けており,風の吹き抜け収束や山地斜面による上昇風の発生などが豪雨の発生に関与したと考えられた.(1)GMS雲画像データ及びGPVによる1999年6月災害時の気象1999年豪雨の特性をレーダー雨量情報と共にGMS, GPVによる気象データから検討した.GMS雲画像から画像相関(PIV)法によって雲の移動速度ベクトルを求め,これらの発散と回転を採ることにより,各時刻における前線近傍を表す収束域と低気圧の中心位置を求めた.これより得られた前線の位置は,レーダー雨量が発達した場所と.時間が一致していた.得られた前線の形状と位置から,1999年広島土砂災害は寒冷前線による収束に地形性の収束が重なって引き起こされた集中豪雨が原因であると考えられる.GPVデータから得られる温度前線,風速場による前線位置などはこの方法から得られた前線位置と比較的一致していた.しかしながら,気象天気図による位置とは大きく異なっており,数km程度の精度が要求される土砂災害予測ではレーダー雨量計の重要性が非常に高い.(2)GPVデータに基づく災害時における気象場の解析災害時(6月29日9時15時)のGPVデータを初期及び境界条件として,西日本地方上空の大気風場の数値解析(静水圧モデル)を行い,収束領域の時間変化を捉えた.広島災害発生個所である八幡上空において豪雨が発生した時間帯に上昇風の卓越を確認することができた.これは,強風による地形性収束と思われる.(3)広島県域土壌水分モデルの構築レーダー雨量を入力情報とするタンクモデルによる流域を数km^2に小分割し,その小流域で平均化されたレーダー雨量を入力条件として,ダンクモデルによる流出解析を行い,水分土壌の解析を行った.
構造精密制御したバルクナノメタルの創製

本計画研究では種々の製造プロセスを用いて、組織や構造を精密に制御したバルクナノメタルを作製する。特に、本研究では電解析出プロセスを取り入れ、ひずみフリーのバルクナノメタルを作製しその生成メカニズムを調べるととともに、力学特性や機能特性を比較する。また、双晶や相変態および非平衡相生成過程で形成される異相界面がナノ構造化に対する役割に注目する。作製したバルクナノメタルは他班へ試料提供してナノ組織と構造・機能特性との相関を調べる。本年度は、巨大ひずみプロセス、多軸鍛造プロセス、粉末加工プロセスをはじめ、ひずみが介入しない電解析出プロセスを用いてナノメタルの作製を試みるとともに、機械的特性を中心に評価した。2.さらに、TiNi,Ni_3Al,ZrCu等の金属間化合物にHPT加工し、非晶質化/ナノ結晶組織と混在した非平衡ナノメタルが創出できた。特にナノ結晶化したNi_3Alにおいてはその引張り特性が大幅に向上する事を明らかにした。またZr-Cu-Al系化合物においてHPT加工による非晶質相の生成とその結晶化挙動を明らかにした。3.析出強化型Cu-Zn合金を極低温で多軸鍛造(MDF : Multi-directionalforging)加工し、低温型連続動的再結晶と変形双晶の両微細化機構の相乗効果によって、より高強度の超微細粒組織をより低い加工ひずみで得た。これは、高引張強度と高延性の機械的性質に優れた特性を有した。4.金属粉末の超強加工によりナノ結晶とメゾ結晶(ミクロンサイズ結晶)の複合化バルクナノ材料(調和組織材料)を作製した。その結果、塑性変形の難易とナノ結晶化の難易に相関が見られることが明らかとなった。さらに、調和組織材料では高強度と高延性が両立すること、また良好な耐食性を有することを見いだした。5.電解析出法によるナノバルクメタルの作製条件について検討した。Ni-W合金については、電析中に混入する酸素が機械的特性に大きく影響していることを明らかにし、電解液中の溶存酸素をArガスバブリング法により十分に低減させたところ、膜厚50mm程度まで安定した引張強度を有する材料の作製が可能となった。また、純NiおよびNi-Fe合金については、電析膜厚方向に結晶粒サイズおよび合金組成が変化することから、これら因子の均一化条件を検討した。昨年度に引き続き、巨大ひずみプロセス、多軸鍛造プロセス、粉末加工プロセスをはじめ、ひずみが介入しない電解析出プロセスを用いてナノメタルの作製を試みるとともに、機械的特性を中心に評価した。1.本研究の共通試料であるCu-Zn合金を高圧ねじり(High-Pressure Torsion: HPT)による形状不変強加工プロセスで巨大ひずみ加工し、微細組織観察を行うとともに、ナノ結晶化に積層欠陥エネルギーがナノどのようなかかわりを持つかについて調べた。また、新たにジルコニア粉末にHPT加工を適用して、相変態がHPT加工中に進行するのを確認するとともにHPT加工後にナノ結晶粒組織が形成できることを確認した。2.さらに、非平衡性の高いバルクナノメタルの形成に関する研究を行い,Zr-Cu-Al系合金の加工誘起非晶質化により得られた非晶質相がガラス転移を示す事をDSC測定と粘弾性測定から明らかにした。またβ-TiやFe_2VAlについてもナノ結晶化し,その機械的特性,磁気特性について調べた。3.Mg合金とCrZn系合金の多軸鍛造を行い、その組織と特性について詳細に調査した。難加工性材のMg合金では冷間多軸鍛造を可能とし、650MPaの高強度を達成した。また、Cu-Zn系合金では強圧延材との比較から、結晶粒超微細化は変形双晶によって支配され、1GPa以上の極めて高い強度が得られた。4.金属粉末の超強加工法によるナノ結晶化と固化成形プロセスによるバルクナノメタル材料の創製を目的とし,オーステナイトケイステンレス鋼,フェライトケイステンレス鋼,チタン系合金,Cu等について微細組織形成について詳細な検討を行った.オーステナイト系ステンレス鋼SUS304では,特定の条件において焼結体がTRIP現象を示し,高強度かつ大きな塑性変形能を示すことを見いだした。5.高強度・高延性を有するNi-W系ナノバルクメタルの電解析出法による作製条件について検討した。昨年度、導入した電気泳動装置により、電解液中の金属イオンの定量分析が迅速に実施できようになり、最適のNiイオン添加量を決定することができた。これにより、試料の作製ごとに見られた材料強度のばらつきを大きく抑制することができた。また、延性のある純Ni層を積層することにより応力集中を緩和させることができ、約2500MPa以上の引張強度と1%以上の加工硬化を伴う塑性伸びを安定化して発現できることを明らかにした。平成25年度も、当初の計画に沿って巨大ひずみプロセス、多軸鍛造プロセス、粉末加工プロセスをはじめ、ひずみが介入しない電解析出プロセスを用いてナノメタルを作製した。

水素貯蔵合金として注目されるTiFe合金にHPT加工を施し、ナノ結晶化を図ることで活性化処理することなく水素の吸脱が可能になり、その汎用性が大幅に改善されることを明らかにした。Zr系金属ガラスのHPT加工による構造若返りの温度依存性、チタン合金、マグネシウム合金のHPT加工による組織極微細化と相分離挙動の変化について研究を行った。たとえば、Mg-2.4at%Zn合金のHPT加工では加工中にナノサイズの微細なMgZn2相が析出し、粒界をピン留めすることで粗大粒化が抑制され、150 nm程度の微細粒が得られる事が明らかになった。粉末冶金法と超強加工プロセスを利用して、高強度と高延性・高靱性を両立するナノ・メゾ複合組織材料を創製し、組織形成機構を明らかにすると同時に、その力学特性発現機構を明らかにした。銅合金やマグネシウム合金を多軸鍛造することにより結晶粒超微細化を図り、その機械的性質について調べた。さらに強圧延による組織と機械的性質についても調査し、多軸鍛造材で組織の超微細化や機械的特性が向上することを確認した。電析法によれば、W濃度を1517%に制御し、かつ、ブラッシング法を用いて電析Ni-W合金を作製することより、引張り強度3GPaを有しつつ、最大6%程度の塑性伸びを有する材料を開発することが出来た。透過電子顕微鏡や、SPring8放射光を用いた実験により、開発したNi-W合金の組織は粒径約5nmのナノ結晶とアモルファスの二相組織となっており、引張り変形中にナノ結晶が変形誘起粒成長することによって、逆Hall-Petchの関係に沿って硬化しながら塑性変形が進行することが明らかになった。最終年度にあたる平成26年度は、従来通り当初の計画に沿って巨大ひずみプロセス、多軸鍛造プロセス、粉末加工プロセスをはじめ、ひずみが介入しない電解析出プロセスを用いてナノメタルを作製した。金属材料中の水素原子は転位や結晶粒界などの材料の変形や破壊を担う格子欠陥に影響を与えて脆化を引き起こすことがあるが、転位に比べ結晶粒界と水素に関する報告は少ないため、本研究では、HPT (High-Pressure Torsion)加工によって結晶粒を微細化した金属材料、特にパラジウムに対し、水素透過実験を行い結晶粒界中の水素挙動について調べた。結晶粒界が高速拡散経路として働いていることが分かった。(堀田)準安定β型チタン合金について、強加工による(α+β)組織の極微細化にあたえる影響を調べた。高圧ねじり加工したTi-5Al-5V-5Mo-3Cr合金についてナノスケールの極微細2相組織が得られた。また加工によりα相の形態がレンズ型から等軸状に変化する事が明らかになった。同様な傾向はスエージ材でも見られた。(土谷)粉末冶金法と超強加工プロセスを利用して、高強度と高延性・高靱性を両立するナノ・メゾ複合組織材料を創製し、組織形成機構を明らかにすると同時に、その力学特性発現機構を明らかにした。(飴山)銅合金中最も高強度として知られるCu-Be合金に対し、さらにNiを添加して熱的安定性等を改善させたCu-Ni-Be合金に多軸鍛造(MDF)を施し、その結晶粒微細化過程と時効による強度上昇について検討した。(三浦)
血小板凝集阻害ペプチドの構造活性相関の解析

1.RGD(Arg-Gly-Asp)配列を有するペプチドで,固相法で種々合成した.得られた化合物は高速液体クロマトグラフィーを用いて精製し,凍結乾燥機により結晶化した.血小板活性化剤としてADPを用い,それらのヒト血小板に対する阻害活性を測定した.RGDのC-末端側にさまざまな疎水性アミノ酸を付加して,その疎水性と活性との関係を検討した.その結果,C-末端アミノ酸が芳香環を有する場合,オリゴペプチドの1-オクタノール/水系の分配係数の対数log Pから本研究代表者が評価し,提出したアミノ酸側鎖の疎水性パラメータ,π_αと活性との間に正の相関関係の存在することが明かとなった.しかし,この情報に基づいて疎水性の高い脂肪族アミノ酸側鎖をC-末端に導入したところ,活性は低くなった.このことから,C-末端アミノ酸側鎖の疎水性と活性値は1対1に対応するのではなく,C末端側鎖の立体効果も活性に影響していることが示唆された.2.Arg残基のグアニジノ基に相当する部分をさまざまな塩基性官能基に変換したペプチド様化合物のモデル化合物と,受容体に存在すると思われるカルボキシル基を含むモデル化合物との間の相互作用エネルギーを分子軌道法を用いて計算したところ,このエネルギーは活性値とほぼ1対1に対応することがわかった.これは,このような静電相互作用が活性にとって重要であることを示している.1.RGD(Arg-Gly-Asp)配列を有するペプチドで,固相法で種々合成した.得られた化合物は高速液体クロマトグラフィーを用いて精製し,凍結乾燥機により結晶化した.血小板活性化剤としてADPを用い,それらのヒト血小板に対する阻害活性を測定した.RGDのC-末端側にさまざまな疎水性アミノ酸を付加して,その疎水性と活性との関係を検討した.その結果,C-末端アミノ酸が芳香環を有する場合,オリゴペプチドの1-オクタノール/水系の分配係数の対数log Pから本研究代表者が評価し,提出したアミノ酸側鎖の疎水性パラメータ,π_αと活性との間に正の相関関係の存在することが明かとなった.しかし,この情報に基づいて疎水性の高い脂肪族アミノ酸側鎖をC-末端に導入したところ,活性は低くなった.このことから,C-末端アミノ酸側鎖の疎水性と活性値は1対1に対応するのではなく,C末端側鎖の立体効果も活性に影響していることが示唆された.2.Arg残基のグアニジノ基に相当する部分をさまざまな塩基性官能基に変換したペプチド様化合物のモデル化合物と,受容体に存在すると思われるカルボキシル基を含むモデル化合物との間の相互作用エネルギーを分子軌道法を用いて計算したところ,このエネルギーは活性値とほぼ1対1に対応することがわかった.これは,このような静電相互作用が活性にとって重要であることを示している.1.RGD(Arg-Gly-Asp)配列を有するペプチドおよびペプチド様化合物を、固相法または液相法で種々合成した。得られた化合物は高速液体クロマトグラフィーを用いて精製し、凍結乾燥機により結晶化した。血小板活性化剤としてADPを用い、それらのヒト血小板に対する阻害活性を測定した。ArgとAspの間の最適距離に関する情報を得るためにGlyを-CH_2-が1個および2個長いβ-Alaおよびγ-Abuに変換した化合物を合成したが、ほとんど活性がなく、Glyの距離が活性発現にとって最適であることがわかった。Argのguanidino基をさまざまな他の塩基性官能基に変換したペプチド様化合物に、標準ペプチドであるRGDSとほぼ同程度あるいはそれ以上の活性がみられ、guanidino基は活性発現に必ずしも必須ではないことが明かとなった。2.合成したRGDを有するペプチドの分子全体の疎水性を評価するために、まずRあるいはDのみを含むN-アセチルトリペプチドアミドを合成し、その解離型・非解離型の1-オクタノール/水系における分配係数P'およびPを測定した。またRGD配列のArg(R)をLys(K)に、Asp(D)をGlu(E)に置換したペプチドでは活性の消失することが報告されているので、比較のためにKあるいはEのみを含むペプチドも合成し、疎水性を測定した。その結果、特にアルギニンカチオンが疎水性に対してかなり特殊な性質を示すことがわかった。この性質はRGDの活性に対しても影響している可能性がある。1.RGD(Arg-Gly-Asp)配列を有するペプチドを,固相法で種々合成した.得られた化合物は高速液体クロマトグラフィーを用いて精製し,凍結乾燥機により結晶化した.血小板活性化剤としてADPを用い,それらのヒト血小板に対する阻害活性を測定した.RGDのC-末端側にさまざまな疎水性アミノ酸を付加して,その疎水性と活性との関係を検討した.その結果,C-末端アミノ酸が芳香環を有する場合,オリゴペプチドの1-オクタノール/水系の分配係数の対数log Pから本研究代表者が評価し,提出したアミノ酸側鎖の疎水性パラメータ,π_αと活性との間に正の相関関係の存在することが明かとなった.しかし,この情報に基づいて疎水性の高い脂肪族アミノ酸側鎖をC-末端に導入したところ,活性は低くなった.このことから,C-未端アミノ酸側鎖の疎水性と活性値は1対1に対応するのではなく,C-末端側鎖の立体効果も活性に影響していることが示唆された.

2.Arg残基のグアニジノ基に相当する部分をさまざまな塩基性官能基に変換したペプチド様化合物のモデル化合物と,受容体に存在すると思われるカルボキシル基を含むモデル化合物との間の相互作用エネルギーを分子軌道法を用いて計算したところ,このエネルギーは活性値とほぼ1対1に対応することがわかった.これは,このような静電相互作用が活性にとって重要であることを示している.
神経回路形成におけるＧ蛋白質シグナル伝達系の機能の統合的理解

我々は、plexinがR-Ras/M-Ras GAPを直接コードし、R-Ras/M-Rasの活性を抑制することにより、神経軸索と樹状突起の反発作用を引き起こすことを明らかにしてきた。そこで、さらに、GAP活性の下流の情報伝達機構を解析した。R-Ras/M-Rasのエフェクターとしてアクチン重合制御因子lamellipodin(lpd)を同定し、Sema4D/Plexin-B1はR-Ras/M-Ras-lpdシグナルを抑制することによりアクチン重合を阻害し、軸索及び樹状突起に対する反発作用を発揮することを明らかにした。記憶や学習など複雑な高次機能の基盤となる神経回路は、神経細胞が軸索と樹状突起を伸ばし、ターゲット細胞とシナプスを形成して完成する。このように、神経回路形成において、特徴的な神経突起伸長は必須であり、その神経突起伸長は低分子量G蛋白質Rhoファミリーにより調節されている。Rhoファミリーには様々な分子があり、その中で、Rndサブファミリー(Rnd1、Rnd2、Rnd3)は中枢神経系に主要に発現しており、様々なニフェクターを介して神経細胞の形態を含めて神経機能の調節に関わっている。3つのRnd分子の中で、Rnd1とRnd3はRhoの活性を抑制して、神経突起の伸長を促進するが、Rnd2はRhoの活性を促進して、神経突起の退縮を引き起こし、Rnd分子群はRhoの活性を正と負の活性調節を行い、アンタゴニスチックに働く調節機構であると考えられる。しかし、invitroにおいて、Rndは全てRhoのGAPであるp190RhoGAPに結合し、Rhoの活性を抑制する能力があった。そこで、この分子機構を明らかにすることにした。Rnd1とRnd3はRnd2と異なり、ユニークなN末端配列を持つ。この意味を解析したとごろ、Rnd1とRnd3は細胞膜のラフトに局在するが、Rnd2はラフト以外に局在し、Rnd2にRnd1のN末端を付加したところ、ラフトに局在するようになり、Rnd1とRnd3のN末端の配列がラフト局在シグナルになっていることがわかった。また、Rnd1とRnd3はp190RhoGAPをラフトに移行させ、Rhoの活性を抑制するが、Rnd2はp190RhoGAPをラフトに移行させることができず、Rhoの活性を抑制しないが、RndlのN末端を付加した分子は、p190RhoGAPをラフトに移行させ、Rhoの活性を抑制したので、Rnd1のN末端が、ラフト移行シグナルで、Rho抑制機能の発揮に関与していることがわかった。このことから、分子の機能発現には分子の細胞膜への局在の特異性が重要な役割を果たしておることが示された。我々は、神経軸索に局在し、軸索の形成の調節に重要な役割を果たしているRasファミリー低分子量Gタンパク質の1つ、R-Rasの神経機能を明らかにするため、R-Rasに結合し、下流で働くエフェクター分子を酵母two-hybrid法でスクリーニングし、アクチン結合分子であるafadinを同定した。そして、R-Rasによる軸索形成の調節作用におけるafadinの役割を解析した結果、afadinはR-Rasによる軸索伸長作用ではなく、R-Rasによる軸索の分枝化に必要であることがわかった。また、R-Rasはafadinを細胞膜にリクルートすることにより分枝化の制御を行い、この作用には、afadinのアクチンへの結合によるアクチン骨格の再構築が必要であることを明らかにした。我々は、以前、R-Rasの下流のエフェクターとして、PI3キナーゼ及びPTENを同定し、R-RasがPIP3リン脂質代謝系の制御を介した、微小管伸長の調節により、軸索の伸長を行っていることを明らかにしてきたが、今回の研究により、R-Rasが異なるエフェクター系を用いてアクチン骨格系、微小管系2つの細胞骨格を再構築を制御することにより、軸索の伸長と分枝化を調節していることを明らかにした。一方、我々は神経伝達に必須な形態である神経軸索上のスパイン形成において、Rhoファミリー低分子量Gタンパク質の1つ、Racの活性化因子、Dock4がスパインに局在し、アクチン骨格調節分子のコータクチンに結合し、スパイン形成を制御していることを明らかにした。我々は、神経軸索に局在して軸索の伸長を促進するR-Rasに対し、M-Rasは樹状突起に局在し樹状突起の伸長を促進すること、Sema4D/Plexin-B1はR-RasとM-Ras共にGAP活性を示し、それぞれの活性制御で、軸索の反発作用と樹状突起の成長抑制をすることを見いだした。今回、R-RasとM-Rasの下流で働くエフェクターの探索を行った。

M-Rasのエフェクターとして、lamellipodin(lpd)を同定し、M-Rasは活性型特異的にlpdに結合し、lpdを細胞膜に移行させ、アクチン細胞骨格に結合して、樹状突起の伸長と分枝化を促進した。また、Sema4D/Plexin-B1はこのM-Ras-lpdシグナル経路を抑制し、アクチン繊維の軸索先端からの消失を起こして、樹状突起に対し、反発作用を発揮した。一方、R-Rasも活性型特異的にlpdに結合し、アクチン繊維の伸長を促進し、軸索の伸長を促進した。また、Sema4D/Plexin-B1は、R-Ras-lpdシグナル伝達経路を阻害し、軸索の反発作用を発揮した。当初の計画通り、神経突起伸長に必須な分子、RhoファミリーのRndサブファミリーの機能を明らかにすることができた。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画通り、M-RasとR-Rasの下流のエフェクターとしてlpdを同定し、アクチン骨格の制御機構と、ガイダンス分子による調節機構を明らかにすることができた。本研究は、、計画通り進め、次年度以降で、Rhoファミリーを含めた低分子量G蛋白質の神経突起ファイダンスシグナルにおける役割を解明していく。本研究は、計画通り進め、今年度で終了するので、当初の研究計画をほぼ達成できるように努力する。
渟足柵・沼垂城の調査研究

古代渟足柵→越後城→沼垂城の変遷地は、新潟市旧沼垂町山ノ下地区王瀬に埋没との仮説で遺跡発見の調査と文献研究に取り組んだ。第1は、ボーリング調査を5ヵ所実施し、埋没古土壌の東の境を明らかにした。第2は、「長者が伏せたカメ」は奈良県明日香村酒船石遺跡の「亀の石糟」に似ており、「亀池」地で電気とレーダー探査を行い、旧池の底や田の底を確認した。第3は、新しい知見をもつ4編の論考を口頭や論文で発表した。1目的の第1に掲げた渟足柵の探求では、推定地王瀬周辺でオールコアのボーリング調査を行った。これまで把握した埋没古土壌の分布範囲を追求する中から、その土壌コアに時代が特定できる土器片などの採取を得たいと行ったが、土壌の分布を確認した成果にとどまった。次年度以降も引き続き追求する。2第2に掲げた調査方法の研鑽では、7世紀遺跡と古代役所に特有な古代木簡の在り方を、徳島県埋蔵文化財センターの観音寺遺跡調査成果や松出市埋蔵文化財センターの久米窪田遺跡調査成果の調査を行い、また東北城柵官衙検討会(盛岡)に参加し最新の報告とデータ収集により、次年度以降の調査方法を点検した。この関連では2編の論考を発表できた。また飛鳥の酒船石遺跡の亀の石槽に類似する伝承、長者の伏せたカメ池が渟足柵推定地のひとつである河渡・松崎にある。その発見のために電気やレーダー探査を今年度も約500平方メートル実施したが、結果は空振りで今後も残された範囲で続行したい。3第3に掲げた城柵論自体の追求では、「越後城司威奈大村」の墓誌銘の検討を進めたほか、古代軍事制研究者の調査資料の寄贈を受けて、これを収集できた。整理はこれからである。4目的の第4に掲げた隠岐や対馬の調査は、今年度は実施できず、今後に残している。以上の掲げた目的に関する研究計画と方法により、基本的に進めることができた。大きな成果に至るための基礎的な成果を重ねていると判断しているところである。1渟足柵探求は、推定地王瀬周辺の日東紡と北越製紙の各敷地でオールコア・ボーリング調査を続行し、古土壌の範囲をさらに具体的に追求できた。だが古土壌コアに時代を特定できる土器片の採取はなく土壌の分布確認の成果にとどまった。次年度も引き続き追求する。2調査方法の研鑽では、埋没遺跡の在り方をかつてのアムステルダム調査に続き、平成21年度にベネチアの現地調査とデータ収集を行った。このことは当調査方法が広く世界の遺跡調査に及びうることを確認できた。また飛鳥の酒船石遺跡の亀の石槽に類似する伝承である長者の伏せたカメの埋没した池が淳足柵推定地のひとつである河渡・松崎にある。その発見のための電気やレーダー探査は地権者の都合で実施できず、次年度に回した。3城柵論では、新潟市西区の埋没砂丘上発見の四十石遺跡の「津」墨書や倉庫跡が、蒲原郡日置郷の稲を収取する郡院であると論じ。その先行する国造支配とこれにつぐ淳足柵支配に接近できた。磐船郡西部遺跡が磐舟柵に近くに営まれたことを論じた。この2点は報告書の一部と論文として掲載予定であるが、まだ発表成果ではない4隠岐や対馬など日本海側の交流の調査は今年度も実施できず、今後に残した。以上の掲げた目的に関する研究計画と方法による調査研究は、行き詰まりながらも基本的には前進し、大きな成果に至る基礎的な成果を積み重ねたと判断している。1渟足柵探求は、推定地王瀬周辺のオイルメンテネンス新潟と東山ノ下小学校の各敷地でオールコア・ボーリング調査により古土壌の範囲をさらに具体的に追求した。だが昨年度と同様に古土壌コアに時代を特定できる土器片の採取はなく、土壌分布の確認の成果にとどまった。四十石遺跡は『新潟史学』誌上に、西部遺跡は報告書の考察に発表した。2調査方法の研鑽では、沖積平野の埋没遺跡をアムステルダムやベネチア調査などで世界の遺跡に広く及ぶことを確認し、また沖積平野の河口部の渟足柵推定地のひとつ新潟市河渡・松崎に、長者の伏せたカメが埋没しているという確かな伝承により、それは飛鳥酒船石遺跡の亀の石槽や大阪市四天王寺亀井の石槽に類似したものとの仮説をたしかなものとする分析を行った。しかしその地の調査は地権者の都合で実施できなかった。3城柵論では、越後城司威奈大村墓誌の「越後城」が「渟足柵」と「沼垂城」の間の呼称であり、国府が阿賀北から頸城郡に移行する間との見解を得ることができた。

4日本海側の交流の調査は、今年度は佐渡で実施したがその調査結果の発表を今後に残した。以上の掲げた目的と具体的な研究計画と方法による調査研究は、行き詰まりながらも、確かに前進し、約80頁の報告書に結実する基礎的な成果を積み重ねたと考える。
3D積層造形による生体材料としての傾斜構造を有するβチタン合金の創製

本研究では,は高い耐久性と低弾性係数を併せ持つ生体用のβ-Ti合金を3D積層造形によって作製する.さらに発展的な目的として,積層造形によって弾性係数が傾斜的に低下する表面Ti-6Al-4V層をβ-Ti合金上に作製し,骨との力学的親和性の高い構造を提案する.最終的には,両構造を適所に用いることにより,テーラード・デザイン(人工骨のように,個人の特性にマッチした多品種少量の設計,および構造体の中で弾性係数のような材料特性が徐々に変化するような傾斜的な設計の意)のコンセプトを確立することが目的である.本研究では,は高い耐久性と低弾性係数を併せ持つ生体用のβ-Ti合金を3D積層造形によって作製する.さらに発展的な目的として,積層造形によって弾性係数が傾斜的に低下する表面Ti-6Al-4V層をβ-Ti合金上に作製し,骨との力学的親和性の高い構造を提案する.最終的には,両構造を適所に用いることにより,テーラード・デザイン(人工骨のように,個人の特性にマッチした多品種少量の設計,および構造体の中で弾性係数のような材料特性が徐々に変化するような傾斜的な設計の意)のコンセプトを確立することが目的である.
分解タンパク質の配送システムの分子機構

ユビキチン依存タンパク質分解経路は、細胞周期、ストレス応答、ミスフォルド蛋白質の選別・排除などの細胞生理機能において、タンパク質の選別と分解を制御する中心的役割を果たしている。ユビキチン依存タンパク質分解経路は、ポリユビキチン鎖を分解タンパク質に付加するユビキチン経路と、ポリユビキチン鎖で標識された分解タンパク質を実際に分解するプロテアソーム装置の両経路で構成される。本研究では、ユビキチン依存プロテアソーム経路を構成する「第3の経路」として位置付けられる、タンパク質分解配送経路を解明することを目的として、UBL-UBA蛋白質の配送機能における役割、分解タンパク質におけるユビキチン鎖の選択性とその調節的役割について、出芽酵母とほ乳類培養細胞を用いて解析した。(1) In vitro mutagenesisによりリジン残基のポリユビキチン鎖(K29, K48, K63鎖)変異体を作成し、配送因子Dsk2との結合選択性を調べた。その結果、UBLドメインのK29鎖が配送経路を制御することが示された。(2)出芽酵母UBL-UBAタンパク質Dsk2に結合するPth2とDif1を同定し、その機能解析を行った。Pth2はUBLドメインに結合してタンパク質分解の配送経路を抑制的に調節する制御因子であること、また、Dif1は浸透圧ストレスに感受性を示す配送因子の結合タンパク質であることが明らかになった。(3)ストレスに応答して分解されるほ乳類スモールGタンパクGtr2の分解のしくみと配送経路との関係を解析し、Gtr1結合タンパク質とGtr2, Ego1の結合特異性を明らかにした。これらの研究成果は、ユビキチンープロタソーム経路によるタンパク質分解がDsk2配送因子のユビキチン鎖(K29鎖)によって調節制御を受けていること、また、配送因子Dsk2がストレス応答に関与することを示している。ユビキチン依存タンパク質分解とストレス応答制御の今後の研究に重要な知見として位置づけられる。ユビキチン依存タンパク質分解経路は、細胞周期、ストレス応答、ミスフォルド蛋白質の選別・除などの細胞生理機能において、タンパク質の選別と分解を制御する中心的役割を果たしている。細胞周期のG2/M転移は秩序だった細胞増殖を保証する重要な機構の1つで、それらを正・負に制御する調節因子群はユビキチンープロテアソーム経路に依存した選択的分解により調節制御される。なかでも、サイクリンの分解経路はCDKの継時的活性を担う重要な調節機構で、ユビキチンープロテアソーム経路に依存して分解されることが知られているが、その選択的分解のしくみの詳細はよくわかっていない。本年度はその分子機構を詳細に解析するため、両性類卵と出芽酵母を解析系に用いて、サイクリンなどのタンパク質分解の選択的調節に関わるUBL-UBA蛋白質(XDRP1、Rad23,Dsk2)の機能解析を行った。その結果、両生類UBL-UBAタンパク質(XDRP1)の解析により、UBL-UBAタンパク質とサイクリン両者のcdc2活性に依存したリン酸化がM期のサイクリンの選択的分解において共に重要な働きを持つことを明かにした。また、分解基質をプロテアソームに運ぶ配送の調節経路を明らかにするために、出芽酵母の分子遺伝学的解析を行った結果、UBL-UBAタンパク質(rad23/Dsk2)と結合してClb2,Sic1基質分解を制御する新規因子Pth2(Peptidyl Trna hydrolase2)を見出し、配送経路における負の制御経路のしくみを明らかにした。また、細胞周期の核機能を調節するRCC1ついてほ乳類培養細胞を用いた解析を行い、cdc2キナーゼに依存したRCC1のN末端リン酸化と細胞周期制御の関係、RCC1結合因子であるRas様Gタンパク質Gtr1/Gtr2のクロマチンのサイレンシングへの関与について明らかにした。

これらの研究成果は、ユビキチンープロタソーム経路によるタンパク質分解がDsk2配送因子のユビキチン鎖(K29鎖)によって調節制御を受けていること、また、配送因子Dsk2がストレス応答に関与することを示している。ユビキチン依存タンパク質分解とストレス応答制御の今後の研究に重要な知見として位置づけられる。
階層的不平等と経済発展に関する数理的・計量的研究

今年度の研究においては、ネルソンの「低レベル均衡の罠」モデルの階層論的な展開を数理社会学的なアプローチと計量社会学的なアプローチの両面から試みた。数理社会学的なアプローチとしては、投資関数(あるいは、貯蔵関数)の形状と不平等状態との関連性を探ることを目的とした。その結果、以下の点が明らかとなった。(1)投資関数が下に凸の関数形を有するとき、完全平等な収入分布がもっとも投資量を減少させ「非効率」的である。(2)投資関数が上に凸の場合、完全平等な収入分布がもっとも投資量を増加させ「効率」的である。(3)投資関数が線形である場合、収入分布と投資量の間は独立である。以上から、資源配分の「平等」と生産の「効率」は、同時に満たされる場合、相反する場合、独立な場合の3つのケースが投資関数の形状によって識別される。また特に、収入にパレート分布を仮定した場合には、「完全平等状態」のみならず、一般的に、ジニ指数によって示される「平等度」と「投資量」の間に単調関係を見いだすことができる。ただし、このようなジニ指数と投資量との間の単調関係は、すべての収入分布に対してみられるものではないことも明らかにされた(たとえばジブラ分布の場合、SPSSなどを用いたシミュレションでも明らかである)。以上は、数理的な解析によって導出されたが、投資関数がS字型をしている場合に関しても同様のモデル構成が可能なことが研究会で指摘され、この点をふくめた構成が以後の課題となっている。また、上記の数理モデルの結論を計量社会学的にタ検討する目的で、ジニ指数あるいは収入分布に関するデータおよび、経済発展に関するデータの収集を企図した。これらのデータに関するARIMAモデルなどによる時系列解析や、構造モデルを用いた横断的な解析が今後の実証分析における課題である。
薬物及び低温曝露の脂肪組織における各種細胞に対する影響

脂肪細胞の生理的・病理的状態が心臓血管機能に影響し、時に重大な異常が発生する機序を探索し、法医解剖事例で遭遇する原因不明の突然死の病態の解明及び病態の指標を確立することを目指し、3T3-L1細胞を使用して種々の刺激に対する脂肪細胞の反応を解析できる脂肪細胞培養プロトコールを検討した。十分安定的な培養系を確立するには至らなかったが、継代数・細胞密度・培地添加物変更の時期などが脂肪細胞分化効率や脂肪細胞の安定性に関与することが示された。また、マウス由来の3T3-L1で活用できるRT-PCRやRNA interference実験の条件設定を、他細胞により検討した。(1)脂肪細胞の培養系の確立:マウスの前駆脂肪細胞である、3T3-L1細胞株をATCCより入手した。この細胞は3T3線維芽細胞より株化された細胞で、凍結細胞を解凍後、線維芽細胞の形質を示す細胞をいくつかの方法で刺激すると、細胞質に脂肪滴を有するなど、脂肪細胞の形質を示すようになるとされている。今回入手した細胞を培養したところ、線維芽細胞の形質を示す細胞の増殖は良好であったが、細胞刺激による脂肪細胞への分化はあまり安定せず、脂肪細胞に分化した細胞を薬物等で刺激する実験を安定した状態で行える段階まで、細胞培養条件を確立することができなかった。27年度には引き続きこの細胞を用いた実験を計画しているので、安定した脂肪細胞の形質を持つ培養細胞実験系の確立を達成したいと考えている。(2)内因性カンナビノイド関連遺伝子発現およびCB1タンパク質発現の検討:各種サイトカイン・ケモカイン・アディポカイン等の脂肪細胞及びマクロファージでの発現状態を検討する予定であったが、上述のようにこれらの培養細胞系が26年度中に確立できなかったため、当教室でこれまで解析経験のある内因性カンナビノイド関連因子の解析を平行して行うこととした。使用予定の脂肪細胞やマクロファージがマウス由来であるため、これまでの研究で得られた知見と関連づけて、マウスの神経細胞系細胞株であるNeuro2a細胞を用い、文献等を参考にPCRプライマーを構築してRT-PCRを試みた。その結果、予想されるサイズのプロダクトがほぼシングルバンドとして確認され、リアルタイムPCRでのmelting curveでもシングルピークが得られた。このことから、マウス由来の脂肪細胞株が安定的に培養できれば、遺伝子発現解析は困難なく遂行できる準備が整った。一方CB1タンパク質に対する抗体を入手してウェスタンブロットを行ったが、これまでに得られた結果ではシグナルが極めて弱く、さらに実験条件の検討が必要であった。&#9332;脂肪細胞培養系の樹立:マウス3T3-L1細胞を用いて、脂肪細胞形質を発現する細胞を安定的に培養できる培養条件の確立を目標に実験を行ったが、脂肪細胞形質の発現及びその維持が困難であった。そこで同じマウス系列のOP9細胞が脂肪細胞の形質を発現するとの情報から、同細胞株を入手した。OP9細胞株は、3T3-L1細胞が分化させるのに時間がかかり、いったん分化しても脂肪細胞の形質が失われていくという脂肪細胞培養系モデルとしての限界を改善すべく、脂肪細胞株としての使用可能性が検討されたものである。文献によれば、OP9細胞は3T3-L1の7分の1の期間で脂肪細胞に分化し、その形質を長く保持するという。現在この細胞を脂肪細胞培養株として実験に使用できるよう、培養条件等の検討を進めている。&#9333;脂肪細胞培養系における内因性カンナビノイド発現の検討:当教室では他の研究課題として神経系細胞における内因性カンナビノイドの動態を検討しているが、本研究において脂肪細胞培養系の安定的確立を達成した後に、サイトカイン等の発現状態の検討とともに、脂肪細胞における内因性カンナビノイド関連遺伝子の発現状態の検討を行うため、昨年度にはマウス由来細胞における内因性カンナビノイド関連遺伝子のRT-PCR検索系を神経系細胞株Neuro2Aを用いて確立した。本年度には内因性カンナビノイドの一つである2-arachidonoylglycerolを細胞培養系の培地中で測定することに成功した。今後この測定系も利用して脂肪細胞培養系における内因性カンナビノイドの動態を解析できる。研究当初に入手した脂肪細胞株3T3-L1細胞の培養条件の確立が、以後の実験に十分使用可能な状態に至らず、研究が滞っている。脂肪細胞培養系の確立:株化脂肪細胞を用いることで動物からの一次培養で脂肪細胞を得るよりも容易に安定的な培養実験系が確立できると予想したが、研究初年度より状態の良い培養実験系を確立することに苦慮してきている。本年度はOP9というマウス由来の細胞の使用を試み、定常状態での培養は安定してきた。但し、種々の実験条件で内因性カンナビノイド関連遺伝子やサイトカイン遺伝子の発現状態を比較検討できる培養状態であるか、さらに検討が必要である。心筋細胞における内因性カンナビノイド発現状態の検討:当教室では神経系細胞における内因性カンナビノイドの動態を検討してきており、本研究でも脂肪細胞における内因性カンナビノイドの発現状態状態の検索を計画しているが、脂肪細胞培養系の確立が遅れているため、心外膜下脂肪組織と心筋細胞の関連性の観点から、培養心筋細胞の内因性カンナビノイド系が脂肪細胞の産生するサイトカイン等にどのような影響を受けるかを検討することを考えた。株化心筋細胞であるH9C2細胞の内因性カンナビノイド関連遺伝子の発現を検索したところ、CB1受容体及びCB2受容体の発現はほとんど検出できない程度に低いことが判明した。

脂肪細胞の培養系の確立ができず研究が滞り、加えて教育・実務が予想より多忙となり、本研究に十分な時間をかけることができなかった。脂肪細胞培養系の確立:本研究では脂肪細胞培養系の確立が不可欠であり、研究開始時にはこれまでにその培養法が確立されてきた株化細胞を使用することにより、脂肪細胞への分化誘導や分化した細胞の維持培養については特段の困難はないものと想定しており、薬物刺激や低温刺激などに対して安定的な細胞培養条件の設定などに検討が必要であることを予想していた。しかしながら、細胞株入手直後に凍結保存した細胞を解凍使用すると、細胞の生育状態が不良で、凍結保存の状態や培養に使用した血清の不適などの悪影響が推測された。そこで血清のロットを新しくするなどの改良を試みた結果、マウス由来の3T3-L1細胞の脂肪細胞への分化前の定常培養は比較的安定した細胞の状態を得ることができるようになった。しかし、脂肪細胞への分化誘導培養では十分な分化率や良好な生育状態を得ることが困難であった。この原因は明らかでないが、分化前の細胞密度などが細胞の分化能等に影響する可能性などが考えられた。心筋細胞における内因性カンナビノイド発現状態の検討:上述のごとく、本研究では培養脂肪細胞の研究を中心とし、その検討から得られた知見を基に法医解剖で得られる組織試料について実務上の診断に応用できる情報を得ることを目的としたが、脂肪細胞培養系の確立が停滞したため、別に心筋細胞培養系を用いた研究を遂行した。心筋細胞の機能には様々なファクターが関与するが、私達がこれまで着目してきた内因性カンナビノイドシステムについて、その発現状況を検索した。使用したラット由来H9c2細胞ではカンナビノイド受容体CB1・CB2の発現はRT-PCRでほとんど検出されなかったが、ドーパミン等の刺激によりいずれもその発現が上昇する傾向が認められた。これはグリア系細胞の反応とは異なり、心筋細胞のカンナビノイドシステムの特徴を示唆するものである可能性が考えられる。脂肪細胞の生理的・病理的状態が心臓血管機能に影響し、時に重大な異常が発生する機序を探索し、法医解剖事例で遭遇する原因不明の突然死の病態の解明及び病態の指標を確立することを目指し、3T3-L1細胞を使用して種々の刺激に対する脂肪細胞の反応を解析できる脂肪細胞培養プロトコールを検討した。十分安定的な培養系を確立するには至らなかったが、継代数・細胞密度・培地添加物変更の時期などが脂肪細胞分化効率や脂肪細胞の安定性に関与することが示された。また、マウス由来の3T3-L1で活用できるRT-PCRやRNA interference実験の条件設定を、他細胞により検討した。平成26年度は脂肪細胞及びマクロファージの細胞株を入手し、これを用いた細胞培養実験系を確立して、向精神薬や低温曝露による、サイトカイン系性活性物質などの発現変化を解析する予定であったが、脂肪細胞を安定的に分化させ、各種刺激実験に使用できる培養実験系を確立できなかったために実験を進展させることができなかった。脂肪細胞培養系として、3T3-L1より優れた点を持つとされるOP9細胞株を入手し、この細胞株による培養系の確立を目指した実験を合わせて開始したので、当面この細胞株の培養条件の検討を早急に行う予定である。
細胞内共生細胞ホロスポラと宿主細胞の相互作用

1.大核特異的なホロスポラ・オブツサが持つ標的核膜識別センサーが16キロダルトン、小核特異的なホロスポラ・ウンドゥラータのセンサーが13キロダルトンの細胞外膜に存在するリポ多糖であることを明らかにした。2種のセンサーに対するモノクローナル抗体を使って間接蛍光抗体法と免疫電顕で観察すると、各抗体が標的核膜と特異的に結合することが確認された。2.ホロスポラは常に片方の末端に存在する特殊な構造部分で標的核膜を貫通する。宿主から単離した約3,400細胞の感染型ホロスポラ・オブツサの特殊な末端を顕微鏡下で約1ミクロンの長さを切り取り、これを電気泳動して銀染色すると2本のバンドが出現した。調整用電気泳動ゲルからこの分子量のゲル断片を切り取って内容物を抽出し、間接蛍光抗体法でアッセイして特殊な末端特異的モノクローオルを1種類作成することに成功した。3.ホロスポラ・オブツサの2D-SDS-PAGEゲルから18種のスポットの部分アミノ酸配列を決定し、解読済みゲノム部分にORFがあるかどうかと既知タンパク質とのidentityの有無を調べた。その結果、ORFが見つかったのは3種のみ、ホモロジーが確認されたのは8種であった。ORFが3/18(17%)しか検出されないことは、宿主から輸入したタンパク質が多いことを示唆している。4.ディファレンシャルディスプレー法で、ホロスポラによって発現が抑制される宿主遺伝子を12種、発現が増加する遺伝子を3種検出し、前者のうちの4種の遺伝子断片のシーケンスを行った。その1種は、真核細胞核で最初のコドン逸脱性の発見になったにもかかわらず機能不明の表面抗原遺伝子であった。1.Holospora obtusaの細胞壁には分子量は16kDa、H.undulataのそれは13kDaのリポ多糖が存在し、それぞれの標的核である大核と小核の核膜と特異的に結合することを明らかした。さらに、これらのセンサー物質が結合する標的核膜上のリセプターが約30kDaの物質であることを明らかにした。これによって、Holsoporaの標的核識別機構は、核識別センサーの細胞壁物質と標的核の核膜に存在するリセプターとの特異的結合で調節されることが明らかなった。今後は、センサー物質の活性部位の構造とリセプター物質の性質を調べる。2.H.obtusaを維持できないゾウリムシの大核にH.obtusaが感染すると、その細胞の小核に球状の構造が出現することを発見した。今後は、この球状構造を電顕で観察する。一方、小核特異的なH.undulataを大核に移植すると、例外なく大核からクロマチンに包まれて排出されることが明らかになった。調整用電気泳動ゲルからこの分子量のゲル断片を切り取って内容物を抽出し、間接蛍光抗体法でアッセイして特殊な末端特異的モノクローナルを1種類作成することに成功した。

3.ホロスポラ・オブツサの2D-SDS-PAGEゲルから18種のスポットの部分アミノ酸配列を決定し、解読済みゲノム部分にORFがあるかどうかと既知タンパク質とのidentityの有無を調べた。その結果、ORFが見つかったのは3種のみ、ホモロジーが確認されたのは8種であった。ORFが3/18(17%)しか検出されないことは、宿主から輸入したタンパク質が多いことを示唆している。4.ディファレンシャルディスプレー法で、ホロスポラによって発現が抑制される宿主遺伝子を12種、発現が増加する遺伝子を3種検出し、前者のうちの4種の遺伝子断片のシーケンスを行った。その1種は、真核細胞核で最初のコドン逸脱性の発見になったにもかかわらず機能不明の表面抗原遺伝子であった。
肝虚血-血液再潅流による組織障害の機序解明と治療に関する実験的研究

肝阻血と再潅流は肝移植施行上さけることのできない過程である。肝阻血によって生ずる種々の細胞障害的因子が、血液再潅流によっていかに増悪あるいは改善するかを、細胞内カルシウム濃度とミトコンドリア機能の面で経時的に観察し、さらに肝移植後に使用される免疫抑制剤(Cycrosporin A、FK506)やカルシウム拮抗剤(Verapamil)の効果と作用機序をこれらの観点より検討し、以下の結果をえた。1.肝阻血再潅流におけるCa^<++>の動態:肝阻血中には肝組織内Ca^<++>は有意に変動しないが、再潅流後1530分で著明な上昇がみられた。この上昇したCa^<++>は阻血時間が短い時には急速に低下するが、長くなるとともに再上昇がみられた。これらの現象と活性酸素とは強い関連はみられなかった。2.肝阻血再潅流障害発生におけるKupffer細胞の役割:Zymosan前投与によりKupffer細胞機能を高めておくと,肝阻血再潅流障害はより強く起こった。TNFなどのcytokineを介するものではなく、再潅流時の活性酸素のより強い発生による障害であることが明らかとなった。3.肝移植におけるライソゾーム酵素の変動とその意義:ブタの全肝移植後、血中のβ-galactosidase、β-glucuronidase、β-glucosidaseは短時間内に上昇し、肝障害のライソゾームからみた指標となりうることを明らかにした。4.肝阻血再潅流障害に対するCycrosporin A、FK506の有用性:イヌ、ブタを用いた阻血再潅流実験で、これらの免疫抑制剤の前投与が組織障害を軽減させうることを明らかにし、その作用機序としてライソゾーム膜安定化作用、ミトコンドリア内のCa^<++>濃度調節によるその機能と形態の保全が考えられることを示した。5.肝阻血再潅流障害に対するVerapamilの作用機序:180分の長期温阻血においてはVerapamilには肝保護作用はなく、本薬剤は阻血時間の長短によって肝への有効性が異なる可能性を示唆した。この研究の主眼は大動物を用いてin vivoでの肝阻血ー再潅流時における細胞内カルシウムイオン代謝とミトコンドリア機能を経時的に観察することによって肝細胞障害のメカニズムを解明することである。現在までに細胞内カルシウムを測定する手技としては、(1)微小電極(2)蛍光カルシウムキレ-ト剤(Fura2、Quin2)(3)原子吸光分析を用いる方法があるが、測定精度が高くin vivoへの応用が可能と思われる微小電極法を採用した。しかし我々が知りえたかぎりでは、微小電極法によるin vivoでの細胞内カルシウム濃度の測定はカエルの近位尿細管細胞について行われているに過ぎず(Lee C.O.;1980,Kubota T.;1990)過去に肝細胞内のカルシウム濃度を微小電極で測定した報告はなく相当の困難が予想された。7月に差動型エレクトロメ-タ-が届き実験を開始したが、実際測定するに当たって(1)微小電極の作成

(2)in vivoでの肝細胞穿刺手技が大きな問題となった。我々は測定技術習得のため11月に大阪医科大学生理学教室に赴き、微小電極作製法、穿刺手技について学んだ。この実験のためには極小電極を大量に作らねばならないが、これまでに作成した数十本のうち実験に使えるのは12本しかなく、微小電極を安定して供給できるまでにはいたっていない。一方穿刺手技についてはラットの摘出肝臓および筋細胞を用いて膜電位の測定を行ない、技術の向上を計っている。さらに摘出肝臓でのカルシウム濃度が測定できるようになっても、この実験では呼吸運動をしている大動物の肝臓を穿刺しなければならないという新たな問題がある。現在我々はこれらの問題を解決すべく努力しているところである。なお、これまでに作成した微小電極によるcalibration curveと膜電位のグラフを資料として添付する。(1)免疫抑制剤の肝阻血・再潅流障害に対する効果・サイクロスポリンA(以下CsA)を3日間前投与した犬は90分の肝阻血ー再潅流によく耐え、コントロ-ル群に比べ有意に生存率を改善させうることを明らかにした。治療群でのGOT,LDH等の肝酵素の逸脱は著明に抑制され、またライソゾ-ム酵素の逸脱も抑制されることが明らかとなった。CsAに膜安定化作用があることを示唆したが、さらに電顕レベルの検討で、CsAはミトコンドリアの膨化、破綻を抑制することを示した。CsAが肝阻血そのものに対して防禦的に働くのか、それとも再潅流障害を軽減させるのかを肝動脈結紮モデルで検討した結果、後前の機序による可能性が高いことを明らかにした。また各種臓器の阻血障害を軽減することが知られているアロプリノ-ルおよびテスロイドホルモンとの比較研究により、GsAはこれらの薬剤より強い防禦作用があることを明らかにした。我国で製造された新しい免疫抑制剤FKー506にも同様の作用があることを証明した。(2)肝阻血ー再潅流障害における肝マクロファ-ジの役割:チモ-ザン投与により肝のクッパ-細胞を活性化した犬では生存率、肝組織障害ともにコントロ-ル群に比べ、強いことを明らかにした。その機序の一つとして、クッパ-細胞活性化は肝阻血ー再潅流において、より多くの活性酸素の産生を来たし肝障害を増悪させるものと考えられた。(3)肝阻血ー再潅流における組織内Ca^<++>の変動:肝阻血時には組織内のCa^<++>は有意の変動を示さないが、血流再開によって著明なCa^<++>の肝への流入が起こることを明らかにした。このように肝内に流入したCa^<++>は阻血時間が短い場合には、すみやかに正常化し、肝障害の程度も軽く、動物はよく生存するが、阻血時間を延長すると、いったん下降しかけたCa^<++>の濃度の再上昇を来し、強いミトコンドリアの障害、ひいては肝細胞の壊死を起こすことが明らかとなった。(1)ブタ肝移植におけるライソゾーム酵素の変動:ブタ同所性全肝移植後、血中のβ-galactosidase、β-glucuronidase、β-glucosidaseは3時間をピークに上昇し、23日で正常化した。これらの酵素生活の変動は移植肝の阻血再潅流障害の程度をよく反映した。(2)肝阻血再潅流障害発生におけるクッパー細胞の役割:Zymosan前投与によりクッパー細胞機能を高めておくと、肝阻血再潅流障害はより強く起こった。