hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脱細胞化神経における再生誘導能と表面修飾に関する研究

超高静水圧印加処理を用いた坐骨神経の脱細胞化により、他家移植においても免疫抑制剤が不要な移植片の作製と、他家神経移植動物モデルにおける有効性評価を行なった。脱細胞化神経の移植は、自家神経移植よりも再生速度が遅く、移植片作製法を改善する必要があった。しかし、既存の研究で神経の再生は、組織学的評価が主あったのに対し、本研究は電気生理学的な評価も行なうことで、神経機能の再生を確実に評価できた。ラット(ドナー:Lewis)の坐骨神経を摘出し、超高静水圧印加と、その後の洗浄工程により脱細胞化神経を作製できた。作製した神経は、SDラットをレシピエント動物とする同種異系統移植モデルにより、皮下移植あるいは坐骨神経の置換移植を行なった。皮下移植実験では、同種異系統組織に対するレシピエントの生体応答が、脱細胞化処理により変化するか調べた。未処理神経と脱細胞化神経を移植し、1ヵ月後に組織学的評価を行なった結果、どちらの移植片内部にも大量の細胞が侵入していることがわかった。未処理神経の内部に侵入した細胞は、マクロファージではなかったのに対し、脱細胞化神経内部は、ほぼ全てがマクロファージであった。また、血管内皮細胞の染色から、未処理の神経では、移植片内部に多くの新生血管があったのに対し、脱細胞化処理神経では、周辺の血管新生が多いことがわかった。したがって、脱細胞化処理を行なうことで、同種異系統組織に対する生体応答が変化することがわかった。置換手術により、脱細胞化神経が、神経再生のための移植片として利用できるか評価した。移植3ヶ月目以降に、組級化学的検討を行なった。脱細胞化神経あるいはコントロールとしての自家神経を移植した結果、自家神経移植内部に、神経のSchwann細胞に発現するglialfibrillary acidic protein(GFAP)陽性細胞が観察された。一方、脱細胞化神経内ではGFAP陽性細胞はまばらであった。しかし移植5ヵ月後、脱細胞化神経の内部にも多くのSchwann細胞が観察され、組織学的には自家神経移植と同等に組織を再生できた。さらに、筋電位測定による神経機能の再生を評価したところ、自家神経移植では移植3ヶ月以降、脱細胞化神経は移植8ヵ月後に筋電位が計測された。したがって、本研究の処理法にて作製した脱細胞化神経でも神経の機能を回復させることが可能であった。さらに、これまでにあまり報告されていなかった、同種異系統動物モデルによる神経機能の回復を評価した点で、意義のある結果を得た。脱細胞化神経の開発は、患者の自家神経移植による新たな傷害の作製や重複手術による負担を解消するために、他家神経の免疫原性を減少して自家神経にかわる材料として用いることが目的である。超高静水圧印加処理を用いる脱細胞化神経を移植したところ、形態学的な観察と電気生理学的実験から、神経が再生することがわかったものの、自家神経と比較すると、脱細胞化神経は神経再生の速度が遅いことが欠点であった。自家および他家神経の未処理あるいは脱細胞化処理に対する生体の応答を詳しく解明して、脱細胞化神経の欠点を抽出するため、ラット皮下移植により組織学的に検討した。自家・多家にかかわらず、脱細胞化処理した神経では、大量のマクロファージが移植片内に存在し、未処理の場合はほとんど存在していなかった。また、脱細胞化処理神経では移植片周辺に、未処理の場合には移植片内部に血管が形成され、脱細胞化処理することで、炎症応答が長く続いていることが明らかとなった。ある種のタンパク質は、600MPa以上の圧力で変性すると報告されているため、本研究で用いた脱細胞化処理でも、神経を構築するいずれかのタンパク質が変性し、免疫原性が高まった可能性が示唆された。これまで、血管では免疫反応を誘導しなかったことから、血管壁を構成するコラーゲンやエラスチンでは圧力変性はないと考えられた。組織の脱細胞化処理にはいくつかの方法があるが、組織の種類によって適用性が異なることが明らかとなり、今後の脱細胞化組織の作製に有意義な結果が得られた。一方、二次元電気泳動により、未処理と脱細胞化処理した神経をそれぞれ構成するタンパク質を比較したところ、大きな差が認められなかった。原因として、構造タンパク質を溶解させることが困難であったことが考えられる。今後の課題として、タンパク質の抽出方法を工夫し、神経再生を促進できる構成タンパク質を解明することが必要である。
小児の睡眠障害およびブラキシズムとストレス、呼吸消化器症状、顎顔面形態との関連

成長発育期の小児における睡眠障害の実態を解明し、顎関節症状、消化器症状、社会心理学的な問題行動などの種々の関連因子との相互関係を明らかにするため、小学校児童を対象に、消化器症状、日中の活動中の眠気、睡眠状態、問題行動について質問紙を用いた調査を行った。睡眠に異常を示す群(睡眠障害群)と正常群に分けたところ、小学校児童の一般集団において睡眠障害を訴える者は30%弱にのぼった。睡眠障害群では、授業中に眠くなる、日中にしっかりと起きていない、日中に疲れたと思うこと、イライラなどの行動的特徴、睡眠時にいびきをかく等に加え、食後におなかのあたりが気持ち悪い、げっぷなどの胃食道酸逆流の症状を示唆する項目、不安や攻撃性などの問題行動が見られた。また、問題行動に関する質問紙調査の結果から分けた問題行動群と正常群について、睡眠障害、胃食道逆流症状を比べたところ、問題行動群では正常群に比べて、睡眠障害と胃食道逆流症状が有意に多く認められた。本研究の目的は小児における睡眠障害の実態を把握し、睡眠障害の有効な治療法を策定することを目標として、睡眠障害と関連因子との相互関係を明らかにすることである。概要は次の通りである。睡眠障害や睡眠時ブラキシズム、胃食道酸逆流に起因する消化器症状などに関するアンケート調査を行い、口腔顎顔面の形態や機能との関連を調べる。また、調査から睡眠障害またはそれに関連する睡眠時ブラキシズム、消化器症状の疑いが認められた患者について、睡眠検査などのさらに詳細な検査を行う。また、顎顔面形態や歯列の治療が必要と診断された患者には治療を行い、治療効果を検討する。19年度においては、交付された経費で実験・計測機器を購入し、本研究のデータ処理および解析システムを構築することと、ならびに対象被験者を選定するための実態調査アンケートを作製し、対象被験者のスクリーニングを行った。すなわち、具体的には、睡眠時の無呼吸を調べるための呼吸状態、SpO_2を、また、睡眠時ブラキシズムを測定するための睡眠中の咬筋、側頭筋の筋活動を同時記録できる生体信号収録装置を用いて、予備的に計測を行い、睡眠中の生体信号の同時記録と解析が可能であることを確認した。また、被験者の心理的健康状態と特性、睡眠障害ならびに消化器症状について調べるために、心理的健康状態については内田クレペリン精神作業検査、小児エゴグラム、PedsQL(Varni, et. al., 2001)を、睡眠障害についてはEpworth Sleepiness Scale (ESS)、Pediatric Daytime Sleepiness Scale(PDSS)を、消化器症状についてはQUEST問診票ならびにFスケール(Kusano, et. al., 2004)を基礎にした実態調査アンケートを作製した。今後、より睡眠障害の検出効果の高い質問内容を加え、アンケート調査を行い、検査対象となる被験者を選定し、検査と解析を行う予定である。【本研究の目的】小児における睡眠障害については上気道感染症、学習困難、いびき、過度の疲労感、寝つきが悪い、夢遊病、悪夢、夜尿などが原因としてあげられている。しかし、患児自ら訴えることが少なく、保護者がこれらの事に関して病院を受診させて初めて睡眠障害として顕在化することが多いため、実態が十分明らかにされていない。本研究の目的は成長発育期の小児における睡眠障害の実態を解明し、関連因子との相互関係を解明することである。【対象と方法】鹿児島市内の小学1年生から6年生、156名を対象とした。本研究の趣旨を説明し、調査に同意した児童と保護者に対して、耳鼻咽喉症状、歯列・咬合、口腔習癖、顎関節症状、消化器症状、ならびに日中の活動中の眠気についてはPediatric daytime sleepiness scale(PDSS)、睡眠状態と環境についてはSleep disturbance scale for children(SDSC)を用いてアンケート方式で調査を行った。得られた調査結果からSDSCの合計値を元に35以上の睡眠に異常を示した群(睡眠障害群)と34以下の正常群に分け、統計学的比較を行った。【結果と考察】睡眠障害群は75名、正常群は75名であり、小児の一般集団において睡眠障害を訴える者が半数にのぼることがわかった。

睡眠障害群のPDSSの結果では、合計値と個別の項目の内、授業中に眠くなる、日中にしっかりと起きていない、日中に疲れたと思うことやイライラすることがある、SDSCの個別の項目では全項目において、その他の項目では、睡眠時にいびきをかく、寝る時間は自分できめる等の項目に加え、食後におなかのあたりが気持ち悪い、げっぷなどの胃食道酸逆流の症状を示唆する項目が有意に多かった。これらから小児の睡眠障害は消化器症状、いびき、ストレス、睡眠環境と関連することが示唆された。現在、同じ被験者に対し、睡眠検査を実施し、成果をまとめ国際誌に投稿予定である。
安定成層下における乱流微細構造の解明

本研究室既設の小型気象風洞に動的乱流発生装置と温度成層形成装置を組み合わせて、安定成層をなした強い乱流場を形成した。また、その乱流場の特性を調べるため、デジタル温度流速計とI-X3線式プローブ、他チャンネルプローブを製作・検定し、それらを用いて計測を行った結果、以下のことが明らかになった。1.上層が高温となる直線状温度分布(温度勾配30K/m)を有し速度勾配のない一様な安定成層中で乱流レイノルズ数が300に及ぶ高レイノルズ数乱流場が実現された。その特性は夜間接地境界層の乱流特性と大気安定度を模擬し得るものである。2.その速度および温度スペクトルには慣性小領域が一桁以上の広い波数帯域にわたり存在し、さらに熱流束コスペクトルのピークがその慣性小領域低波数側に位置するなど、乱流普遍法則や乱流本来の慣性運動による熱輸送を詳細に調べられる場が初めて得られた。3.擾乱フルード数は強安定の臨界値より大きく弱安定な場を示しているにもかかわらず、浮力による鉛直変動の抑制が明確に認められる安定乱流場であった。また、その浮力効果は低波数の大規模渦のみに作用していた。4.構造関数のべき指数が示す傾向は中立乱流に関しては他の観測例を指示するものであったが、安定成層乱流においては、より間欠性が高められていることを示した。5.多チャンネル計測や条件付き計測により、DNSの結果を支持するような10η程度の直径を持つ微細秩序渦が検出された。これらを波数ごとに見ると高渦度領域は慣性小領域まで存在するのに対し、高散逸領域は高波数領域にしか見られなかった。一方、熱輸送は高波数では弱く、慣性小領域で顕著であった。本研究室既設の小型気象風洞に(1)測定部天井の加熱平板化、(2)排気ダクト増設、(3)測定部トラバース装置の高精度化、(4)温度成層形成装置の高出力化、などの改良を施した後、既存の動的乱流発生装置と組み合わせて、風洞測定部内に安定成層をなした強い乱流場を形成した。その乱流場の統計的基本特性を温度流速計と自作の3線式プローブを用いて調べた結果、以下のことが明らかになった。(1)上層が高温となる直線状およびステップ状の温度分布を有し、かつ速度勾配のない一様な安定成層場が実現された。このときの最高温度勾配は直線状分布の場合30K/m、ステップ状分布の場合83K/mであった。また乱流フルード数はそれぞれFr_λ=187、163であった。(2)乱流強度は通常の格子乱流場のものに比べ1桁以上大きく、測定部最下流においても10%を超え、大気乱流に匹敵する強い乱流場であった。(3)乱流レイノルズ数は約250であり、乱流本来の普遍的特性が十分明確に現れる乱流場であった。(4)速度および温度スペクトルには慣性小領域が一桁以上の広い波数帯域にわたり明確に認められた。(5)安定成層により生じる浮力の抑制効果は低波数の大規模渦のみに作用していた。これらは夜間接地境界層の乱流特性と大気安定度を十分模擬し得るものである。また、微細乱流渦の直接測定を目的として、多線格子型プローブを新たに製作し、動的乱流発生装置を用いて実現した高レイノルズ数を有する中立乱流中で瞬間速度場の多チャンネル同時計測を試みた。その結果、以下のことがわかった。

(1)速度勾配2方向成分の分布により、微細渦の通過を瞬間像として捉えることができた。(2)微細渦はその近傍にエネルギーの高散逸領域を伴っている。(3)微細渦の半径は、コルモゴロフスケールの10倍程度という従来の数値計算結果を支持する値を得た。温度流速計の温度補償演算部をDSPに置き換えるデジタル化を試み、温度計の位相補償を含まない状態で検定した結果、(1)速度計、温度計ともにS/N比は60dB以上であった。(2)周波数応答特性は、速度計がDC10kHz、温度計がDC200Hz程度であった。なお、この時の較正時間は従来のアナログ式の1/10程度に著しく短縮された。また、本研究室既設の小型気象風洞中に実現した直線状の安定成層(温度勾配30K/m)をなした強い乱流場(乱流レイノルズ数約300)の統計的特性を温度流速計を用いて調べた結果、以下のことが明らかになった。(1)擾乱フルード数は強安定の臨界値である1の数倍、乱流リチャードソン数は臨界値の1/10と、いずれも弱安定な場を示しているにもかかわらず、浮力による鉛直変動の抑制が明確に認められた。(2)浮力による抑制効果は従来の格子乱流場に比べて早く現れた。(3)温度変動の確率密度分布は温度場が混合層的な特徴を有することを示していたが、慣性小領域以上の高波数のみフィルタリングした微細な変動については普遍的乱流構造を示す間欠分布が得られた。(4)一次元速度スペクトルのKolmogorov普遍定数は従来の結果を支持する0.5であったが、温度スペクトルの普遍定数はパッシブスカラ場の値よりも大きくなった。(5)熱流束コスペクトルのピークは、分子拡散の影響を受けやすい格子乱流場のものよりはるかに大規模な慣性小領域低波数側にあり、乱流本来の慣性運動による熱拡散を詳細に調べられる場が初めて得られた。さらに、多線格子型プローブを用いた高レイノルズ数一様乱流中の微細渦測定の結果、微細渦に関連する渦度成分は慣性小領域中程まで明確な構造性を有するが、散逸に関連する速度微分は高波数のみに顕著な構造が見られた。昨年度までに、直線状の安定成層(温度勾配30K/m)をなした強い乱流場(乱流レイノルズ数約300)を小型気象風洞内に形成することに成功した。これをさらに高精度化した温度流速計を用いて計測し、より高次の統計的特性について調べた結果、以下のことが明らかになった。1.温度場の大局的な構造には小型風洞を用いたことによる壁面の影響が現れていたが、慣性小領域以上の普遍領域における微細変動の分布関数などはその影響を受けることなく、充分にレイノルズ数の高い普遍的乱流場の特徴を示すものであった。2.温度スペクトルの普遍定数はパッシブスカラ場における値の2倍程度であり、浮力の効果が現れるアクティブスカラ場に関して新たな普遍定数の存在を暗示した。3.安定成層乱流場においても中立乱流場と同様に速度構造関数に関する拡張自己相似(ESS)の成り立つことが確認された。これにより求められた構造関数のべき指数が示す傾向は中立乱流に関しては他の観測例を支持するものであったが、安定成層乱流では間欠性がより高められることがわかった。また、速度変動鉛直成分の時間微分が大きな値をとることを条件として条件付き計測を行った結果、4.安定成層乱流場においても、バーガース渦に似た速度分布を持つ微細秩序渦が存在していることが確かめられた。その直径を速度鉛直成分の正負のピーク間距離で定めると、DNSの結果を支持するほぼ10ηとなった。5.しかし、この微細秩序渦と同時に起こる温度変動は極めて微弱であり、微細秩序渦が熱輸送に寄与しないことがわかった。
脊椎動物の嗅覚器官における神経回路の形成と再生の分子機構

脊椎動物では、嗅上皮に存在する匂いを受容する嗅細胞がその軸索を脳の前部にある嗅球に投射してシグナルを伝達している。嗅細胞に発現される嗅覚受容体遺伝子は、ラットでは一千種類に及ぶ多重遺伝子系を構成していることが知られている。個々の嗅細胞では、このうち非常に限られた数、多分一種類の受容体遺伝子が発現していると推測されている。一方、嗅細胞は、単一の軸索を嗅球に投射する際、嗅球の表面に約2000個並んでいる糸球体のうち特定の一つを選んで、僧帽細胞や房飾細胞とシナプスを形成している。それでは、どのようにして嗅細胞は、数多くの嗅覚受容体遺伝子のうち少数のものを選んで発現しているのだろうか?また嗅細胞は、どのようにして嗅糸球体のうちひとつを認識して軸索を伸ばすのであろうか?この特異的シナプス形成に、嗅覚受容体の発現は必要なのだろうか?本研究では、これらの疑問に答える糸口をつかむため、通常は決められた領域でのみ発現している特定の受容体遺伝子を、すべての嗅細胞で一様に発現するトランスジェニックマウスを作製し、内在在受容体遺伝子の発現及び嗅細胞の嗅球への投射がどのような影響を受けるかを解析する。私達は、嗅上皮細胞で一般的に発現するOMP遺伝子のプロモーターの下流に、嗅覚受容体♯28のコーディング領域を結合したキメラ遺伝子を構築し、トランスジェニックスマウスを作製した。これまでに、3系統、♯3、♯6、♯9のF_0マウスが得られている。これらは、それぞれが約10コピー、50コピー、2コピーのトランスジーンを持ち、現在各系統のF_1マウスを作成中である。今後、トランスジーン♯28の発現に伴い、内在性の♯28以外の受容体遺伝子の発現に変化があるかどうかを解析する予定である。また、これらトランスジェニッマウスにおいて、嗅細胞の嗅球への投射に変化があるかどうかついても解析する。
肝内結石症合併肝内胆管癌の成因における胆道感染細菌胆汁酸代謝産物の役割りの研究

肝内結石症と肝内胆管癌との合併に関しては,最近いくつかの報告が見られるが,いずれも合併が多い事実に関する統計的報告である.一方肝内結石症においては,殆んど全例において胆管内感染を伴っている.本研究は胆汁酸,特にその細菌性代謝産物である二次胆汁酸の発癌促進作用に着目し,肝内結石症の感染胆汁における胆汁酸の細菌代謝産物の慢性増殖性胆管炎,異型上皮過形成を母地とした肝内胆管癌発生における因果関係を証明することを目標とする.前年度に引き続き,肝内結石症患者の肝胆汁より,好気性及び嫌気性菌の分離同定を行なったところ, E.Coli,Klebsiella,Streptococcus Group D,Pseudomonas,Morganella,Clostridium perfringens,Enterobacter,Aeromonas,Bacteroides fragilis,Citrobacter等の存在が証明された.次いで,肝内結石症胆汁には高速液体クロマトグラフィー,ガスクロマトグラフィーで,二次胆汁酸,デオキシコール酸,リトコール酸,ウルソデオキシコール酸,各種ケト胆汁酸が存在することが判明したので,培養胆管上皮細胞を用いて,これら胆汁酸のあるものは不定期DNA合成を促進することが判明した.肝内結石症と肝内胆管癌との合併に関しては最近幾つかの報告が見られるが、何れも合併が多い事実に関する統計的報告である。一方、肝内結石症においては殆んど全例において、胆管内細菌感染を伴っている。本研究は、胆汁酸特にその細菌性代謝産物である二次胆汁酸の発癌における発癌促進作用に着目し、胆内結石症の感染胆汁における胆汁酸の細菌代謝産物の慢性増殖性胆管炎、異型上皮過形成を母地とした肝内胆管癌発生における因果関係を証明する事を目標とする。従って、本年度は肝内結石症患者の肝内胆管より採取した胆汁中の胆汁酸を溶媒抽出後高速液体クロマトグラフィーによる分離分取し各分取分割を、誘導体化後ガスクロマトグラフィーにて胆汁酸の同定及び定量を行った。従来、知られていた二次胆汁酸、デオキシコール酸、リトコール酸、三次胆汁酸、ウルソデオキシコール酸以外にもケト胆汁酸を含む数種の二次胆汁酸の存在を証明した。同時に、肝内結石症患者の肝胆汁より好気性及び嫌気性菌の分離及び同定を遂次行っている。肝内結石症と肝内胆管癌との合併に関しては,最近いくつかの報告が見られるが,いずれも合併が多い事実に関する統計的報告である.一方肝内結石症においては,殆んど全例において胆管内感染を伴っている.本研究は胆汁酸,特にその細菌性代謝産物である二次胆汁酸の発癌促進作用に着目し,肝内結石症の感染胆汁における胆汁酸の細菌代謝産物の慢性増殖性胆管炎,異型上皮過形成を母地とした肝内胆管癌発生における因果関係を証明することを目標とする.前年度に引き続き,肝内結石症患者の肝胆汁より,好気性及び嫌気性菌の分離同定を行なったところ, E.Coli,Klebsiella,Streptococcus Group D,Pseudomonas,Morganella,Clostridium perfringens,Enterobacter,Aeromonas,Bacteroides fragilis,Citrobacter等の存在が証明された.次いで,肝内結石症胆汁には高速液体クロマトグラフィー,ガスクロマトグラフィーで,二次胆汁酸,デオキシコール酸,リトコール酸,ウルソデオキシコール酸,各種ケト胆汁酸が存在することが判明したので,培養胆管上皮細胞を用いて,これら胆汁酸のあるものは不定期DNA合成を促進することが判明した.
配向化DNA薄膜の構築と電極反応

本研究は、DNA-脂質複合体を用いてDNA二重らせん鎖を一方向に配向させた薄膜を作製し、電極上でDNA鎖に沿った電子移動や電極反応を実現することを目的として行い、以下の成果を得た。1)サケ精子由来のDNA(分子量200万以上)を超音波照射により分子量10万くらいの長さに切断する。DNA中のリン酸アニオンと等モルのカチオン性脂質を加えて、DNA-脂質複合体ポリイオンコンプレックスの沈殿として得た。2)これをクロロホルムなどの有機溶媒に溶解して、円偏光二色性CDスペクトルや500MHz-NMRスペクトル(いずれも現有の設備)などから有機溶媒中でも二重らせん構造を形成していることを確認した。3)これをガラス板上にキャストしてフィルムを得た。このフィルムは水に不溶で自立性となるので、基板からはがして一方向に延伸した。X線回折によりフィルム中での塩基間距離、二重らせん鎖間の距離や配向方向などを決定した。二重らせん鎖の配向は偏光紫外吸収の二色性比からも求めた。4)くし形電極を用いてDNA配向化フィルムの電導性を測定したところ、DNA鎖の配向方向に沿って10^<-S>Scm^<-1>の電流が流れることがわかった。
抗腫瘍性抗生物質アジノマイシンAの合成研究

アジノマイシン類は、強い細胞毒性を有し、マイトマイシンCに匹敵する抗腫瘍活性を示すことから注目を集めている抗生物質である。その活性発現の機構はinterstrand cross linkingを経るDNAの切断を含むことが明らかにされている。今回、著者はアジノマイシンAの全合成を最終目的に研究を展開すると共に、低毒性で、より強い活性を有する関連分子の開発を目指し、活性発現に必須な部分構造を有するシンプルな類縁体のデザインと合成に関する研究を行なった。D-アラビノース、もしくはD-(-)-酒石酸ジエチルを出発原料に用いてアジノマイシンAのright-hand segment(1)の合成ルートの確立を目指した。種々検討の結果、化合物(2)-(4)のアラル合成に成功し、(1)の合成に大きく接近することが出来た。また、先に著者がその新たな合成法を開発したleft-hand segment(5)とright-hand segmentモデル化合物とのカップリングを検討し、その方法を確立することが出来た。現在、(2)-(4)と(5)とのカップリングによりアジノマイシン類縁体の合成を検討中であり、それらのDNA切断活性の評価を行なう計画である。さらに今回の研究で得た知見を基に、(2)の合成と(3)とのカップリングによるアジノマイシンAの全合成の完結を目指す予定である。
絵図による神仏習合社寺の建物配置、信仰形態、立地環境に関する調査研究

1.(1)資料価値がとくに高い社寺境内絵図について、現物の調査と写真撮影を行い、内容を検討した。(2)境内絵図が残る神社・寺院のうち、研究課題に適応した神社・寺院について、現地調査を行い、建物配置・立地環境等について絵図と現状を比較し、絵図作成寺の状況を考察した。2.上記の検討・考察の結果をもとに、下記5編の論考の概要をまとめた。(1)神社に建てられた仏塔(濱島正士)(2)村のなかの社や寺(湯浅隆)(3)絵図から読む慧日寺とその周辺の地理的位置(青山宏夫)(4)絵図のような社寺名所錦絵(大久保純一)(5)浅草寺年の市図(福原敏男)3.地方史・地誌・博物館展示図録等から収集した社寺境内絵図のデータを整理して、一覧表とした。今年度は着手が遅れたため、もっぱら資料収集、現地調査に終始した。資料収集は近世以前の社寺境内絵図・参詣曼荼羅・社殿伽藍配置図その他社寺の立地環境を示す絵図に関するデータを地方史誌・社寺史誌・文化財報告書・博物館展示図録等から描出し、県別にリストアップした。対象文献が多いため、補助者の協力をえて行なったが、まだ全国には及んでおらず、分類までには至っていない。重要と思われる資料のうち、本格的な写真撮影が行われていて、事情が許すものについては紙焼の入手を図った。現地調査はリストの中からとくに重要と思われる資料について全員又は個別に現地調査を行ない、各分担分野の立場から調査し、あわせて専門家による写真撮影を行なった。また、個別に社寺の現地調査を行ない、神仏習合の状況や立地環境等に関する復原的調査を行なった。これらについてもまた整理・検討する段階には至っていないが、現地調査を踏まえて、神仏習合の問題について全員で討議を重ねている。1、資料価値がとくに高い境内絵図について現地へ赴き、詳細な調査と写真撮影を行い、内容を検討した。そのうち、主なものは次のとおりである。慧日寺(福島県)-創建時の建物の復原考察と描かれた範囲の歴史地理的検討。飯野八幡宮(福島県)-描かれた建物と配置の真ぴょう性の検討と制作年代の考察。若一王子神社(長野県)-社殿と堂塔の配置の検討と廃仏の状況の考察。伊勢神社-内宮・外宮と周辺寺院との関係についての考察。北野天満宮-慶長造営時の建物と配置の考察及び復原。談山神社・長谷寺(奈良県)-立地環境の検討。吉備津神社(広島県)-近世及び中世の社殿・堂塔の配置の復原考察。宇佐八幡宮-中世・近世の各種絵図の制作目的と内容についての検討。上諏訪・下諏訪両社(長野県)-新発見屏風の検討。そのほか、仏塔が残されている神社について、建物配置と廃仏の状況の検討、など。2、地方史・地誌・展示図録等文献から収集した境内絵図のデータを整理・分類し、一覧表を作成した。(2)境内絵図が残る神社・寺院のうち、研究課題に適応した神社・寺院について現地調査を行い、建物配置・立地環境等について絵図と現状を比較し、絵図作成時の状況を考察した。(3)上記の検討・考察の結果について、下記5編の論考をまとめた。イ.神社に建てられた仏塔(濱島正士)ロ.村のなかの社や寺(湯浅隆)ハ.絵図から読む慧日寺とその周辺の地理的位置(青山宏夫)ニ.絵図のような社寺名所錦絵(大久保純一)ホ.浅草寺年の市図(福原敏男)2.地方史・地誌・博物館展示図図録等から収集した社寺境内絵図のデータを整理・分類して一覧表とした。
移植肝に対する免疫寛容誘導を目指した新しい調節性T細胞移入療法の開発

1.ヒト調節性T細胞の誘導アロ抗原に対するCTL誘導抑制作用を持つ調節性T細胞であるCD4^+CD25^+T細胞の誘導にはアロ抗原刺激に加えてTGF-β(transforming growth factor-β)の添加が重要であることを確認し,更に種々の調節性T細胞誘導への関与が報告されているIL-4,IL-10などのサイトカインとTGF-βとの比較検討を行った。IL-10の添加ではむしろCD4^+CD25^+T細胞は減少し,さらにTGF-βとIL-10を同時に加えた場合,TGF-βの作用を低下させた。他のサイトカインの検討でもTGF-βと同様の効果や,同時に加えた場合の作用増強などは確認されなかった。また,未熟な樹状細胞を用いた調節性T細胞誘導については,これまでのところTGF-βに認められたような効果は確認できなかった。2.マウス調節性T細胞の誘導マウスCD4陽性細胞を用いたアロ抗原に対する調節性T細胞の誘導には,アロ抗原刺激に加えてTGF-βとIL-2の添加が有用であることを確認し,マウスにおいてはTGF-βとIL-2により誘導したCD4^+CD25^+T細胞を用い,皮膚移植の実験系における細胞移入による免疫寛容誘導を今後も継続して検討したいと考えている。3.ヒト肝臓内調節性T細胞の解析生体肝移植の際に摘出された肝臓を用いて検討を行なったところ,肝組織中は末梢血中よりもCD4^+CD25^+T細胞の陽性率は低く,各種疾患においても正常ドナー肝組織と比較して有意な変化に乏しかった。しかし肝細胞癌症例の腫瘍周囲には有意な増加が認められ,in vitroにおけるT細胞増殖反応の抑制作用も確認された。肝臓内の陽性率は低いものの,肝臓内でも調節性T細胞がT細胞応答の抑制に関与しうることが示唆される結果であり,月標とする肝移植時の免疫寛容誘導についての検討を今後も続けたい。アロ抗原に対するT細胞反応を抑制する免疫制御性CD4^+CD25^+T細胞の誘導を目指して行なったこれまでの基礎的研究においては,次のように制御性T細胞の誘導及びその機能解析を行った.1.インフォームドコンセントを得た上で提供されたレシピエント末梢血からCD4陽性細胞をマグネットカラムで分離後,それらを一定濃度のTGF-β(Transforming growth factor-β)存在下にて目標とするドナーアロ抗原刺激を行うことにより,CD4陽性細胞中の調節性T細胞分画であるCD25(IL-2レセプターα鎖)陽性分画の誘導が確認された.2.その機能に関しては,レシピエントナイーブT細胞との二次混合培養にてドナーアロ抗原刺激に対する細胞傷害性T細胞分化の抑制作用が,フローサイトメトリーによる表面マーカー,細胞分裂,細胞周期の解析,及び^<51>Cr release assayによる同一のアロ個体より得られたConA芽球に対する細胞傷害活性の測定により確認された.3.制御性T細胞の誘導作用が報告されているIL-10を使用し,TGF-βとの比較検討を行ったが,IL-10ではCD4^+CD25^+細胞の誘導はむしろ低下すると考えられる結果が得られており,TGF-βとの併用でも有用性は確認できなかった.また,ヒト末梢血より未成熟な樹状細胞を調整し,CD4陽性細胞との共培養により制御性T細胞の誘導を試みているが十分な検討は終了できず,今後も継続して検討する予定である.その検討も含め,制御性T細胞の誘導条件を決定した上で,マウスを用いたin vivoにおける作用確認を行いたいと計画している.

1.ヒト調節性T細胞の誘導これまでに,アロ抗原に対するCTL誘導抑制作用を持つCD4^+CD25^+T細胞の誘導にはアロ抗原刺激に加えてTGF-β(transforming growth factor-β)の添加が重要であることを確認しており,今年度は種々の調節性T細胞誘導への関与が報告されているIL-4,IL-10などのサイトカインとTGF-βとの比較検討を継続した。IL-10の添加ではむしろCD4^+CD25^+T細胞は減少し,さらにTGF-βとIL-10を同時に加えた場合,TGF-βの作用を低下させた。他のサイトカインの検討でもTGF-βと同様の効果や,同時に加えた場合の作用増強などは確認されなかった。また,未熟な樹状細胞を用いた調節性T細胞誘導については,これまでのところTGF-βに認められたような効果は確認できなかった。2.マウス調節性T細胞の誘導マウスCD4陽性細胞を用いたアロ抗原に対する調節性T細胞の誘導には,アロ抗原刺激に加えてTGF-βとIL-2の添加が有用であることを確認し,マウスにおいてはTGF-βとIL-2により誘導したCD4^+CD25^+T細胞を用い,皮膚移植の実験系における細胞移入による免疫寛容誘導を今後も継続して検討したいと考えている。3.ヒト肝臓内調節性T細胞の解析生体肝移植の際に摘出された肝臓を用いて検討を行なったところ,肝組織中は末梢血中よりもCD4^+CD25^+T細胞の陽性率は低く,各種疾患においても正常ドナー肝組織と比較して有意な変化に乏しかった。しかし肝細胞癌症例の腫瘍周囲には有意な増加が認められ,in vitroにおけるT細胞増殖反応の抑制作用も確認された。肝臓内の陽性率は低いものの,肝臓内でも調節性T細胞がT細胞応答の抑制に関与しうることが示唆された。
不安定核イオンのイオントラップ中でのレーザー冷却

目的・方法1.本計画では不安定原子核イオンをRFトラップに閉じ込め、レーザー冷却を行うことにより、超精密原子分光を通して原子核の基底状態を研究する。2.短寿命核(半減期一秒以上のもの)を上記の方法で研究することは世界で初めてである。3.この為には原子核研究所サイクロトロン施設で開発しているガス入り反跳型質量分離器、イオンガイド及びイオントラップを組み合わせたシステムを用いて、核反応で生じた短寿命核を、その化学的性質によらず効率よくイオントラップに補集する。4.しばらくの目標をCaの奇核におき、レーザー・マイクロ波二重共鳴を研究する。今回の研究の成果5.^<43>Ca^+イオンのレーザー冷却を目指して、Arレーザー、チタンサファイアレーザー及び2台の半導体レーザーの系の整備を行ってきた。6.最近上記イオンのレーザー冷却に成功した。7.今後は単一原子イオンのレーザー冷却に向けてさらに開発をつづける。8.サイクロトロンビームを用いて製造する^<39>Ca^+イオンの補集システムの開発を行っている。9.その一環として、イオンガイドビームを高効率でガス冷却が可能な六重極型高周波イオンガイド(SPIG)の開発に成功した。次の研究方向10.ペニングトラップを製作し、^<43>Caの超微細構造定数及び原子核磁気モーメントを高精度で測定する。11.次の段階としてレーザー系及びイオントラップ系をサイクロトロン実験室に移し、^<39>Ca^+の測定を行う。平成4年度は2つの方向で研究開発をすすめてきた。一つはイオントラップ系であり、もう一つはレーザー系である。本研究では不安定核イオンをイオントラップに閉じ込め、レーザー冷却とそれを用いた精密分光を行い、原子核構造を研究する。イオントラップ系は最終的には原子核研究所のSFサイクロトロンにある実験装置ガス入り型質量分離器GARISの焦点面に設置して核反応で生成された不安定核を閉じ込める。本年度はテスト用イオン源を用いてイオンガイドから得られるイオンを高効率でイオントラップにビーム輸送を行う多極高周波電場を用いた収束系の開発を行った。この結果は9月のポーランドにおける第3回イオンガイド国際ワークショップで発表し、高い評価を得たと考える。現在この手法はイバスキラ大学・理研グループが採用し、まもなくテストが開始される。もう一方のレーザー系については当初目標をCaイオンのレーザー・マイクロ波2重共鳴に設定し、まずはチタンサファイアレーザーの整備を行ってきた。チタンサファイアレーザーは電通大レーザー研のものをしばらくこの研究の為に借用できることになったので当科研費ではドライバー用の10Wアルゴンレーザーの購入を行った。現在はイオントラップを電通大レーザー研に運び、同研に於て安定Caイオンについてレーザー蛍光検出の調整を行っている。Caはサイドバンドがあるのでここに外れたイオンを戻すのに700nmの半導体レーザーを2本使用する。Caアイソトープには^<43>Caの安定核があるのでまずはこの核について二重共鳴を行い、しかる後にSFサイクロトロンに移し不安定核Caイオンを対象として研究をすすめていく。今回の研究の成果5. ^<43>Ca^+イオンのレーザー冷却を目指して、Arレーザー、チタンサファイアレーザー及び2台の半導体レーザーの系の整備を行ってきた。

8.サイクロトロンビームを用いて製造する^<39>Ca^+イオンの補集システムの開発を行っている。9.その一環として、イオンガイドビームを高効率でガス冷却が可能な六重極型高周波イオンガイド(SPIG)の開発に成功した。次の研究方向10.ペニングトラップを製作し、^<43>Caの超微細構造定数及び原子核滋気モーメントを高精度で測定する。11.次の段階としてレーザー系及びイオントラップ系をサイクロトロン実験室に移し、^<39>Ca^+の測定を行う。
光学的測定による実験てんかんモデルでの病的興奮波伝播過程の生理学的解明

カイニン酸脳室投与ラットでは投与2-4週後に明らかに投与側の海馬のCA3野の神経細胞の変性と脱落が組織学的に観察された。しかしながら、同側のCA1、2野と歯状回の神経細胞の脱落は観察されなかった。また、同時に摘出した側頭葉の内側の組織にも大きな細胞の脱落はなかった。電気生理学的には、歯状回を約500μA前後で電気刺激するとCA1野に電場電位の誘発が確認された。この条件で電位感受性色素を組織に浸潤させて膜電位の変動を確認した。その結果、嗅内野2層の刺激では側頭内側部の組織に大きな電位変化はみられたものの歯状回への興奮の伝播は弱く不確実であった。これは脳切片の抽出法にまだ改良の余地があるものとみられる。歯状回の電気刺激では、刺激の部位に関わらずCAI野全体に遷延する膜電位の大きな変化がみられた。これは、CA3野の組織の脱落により、再生過程で何らかの神経連絡の特異性が失われた結果によると考えられた。さらに今回の実験で明らかにする予定であったCA2野の過剰興奮性については特にCA1野に比較して興奮性が高く、いわゆる異常興奮の'焦点'になるのではないかという仮説に対しては、この光学的測定法から自発発火なども含めて明らかな所見を得ることはできなかった。また、背側海馬キンドリングモデルでは、実験個体数が少なかったため、結果を解釈するまでには至らなかったが、上記の結果については97年の国際てんかん学会においてさらに実験例数を増やした上で発表する予定である。
ヒト前立腺癌におけるRap1 GAP SPA-1を介した転移機序の解明

SPA-1の発現量が転移性前立腺癌組織において発現が亢進していることをもとに、SPA-1の発現抑制によってヒト前立腺癌細胞の転移能が低下すること、また逆にSPA-1の発現亢進によってヒト前立腺癌細胞の転移能が増強されることを見出した。さらに、Spa-1がRap1シグナルの不活化による接着機能低下とBrd4の局在変化によるECM遺伝子群の発現変化によって、複合的に転移亢進に寄与していることを見出した。SPA-1はRas familyであるsmallG protein Rap1のGTPaseを負に調節する蛋白をコードする遺伝子である。我々はヒト前立腺癌において解析を行ったところ転移性前立腺癌組織においてその発現の上昇を認め、SPA-1遺伝子を過剰発現させたヒト前立腺癌細胞株では転移能の亢進を、また同遺伝子をRNA阻害すると転移能の低下を認めた。現在、SPA-1蛋白発現の制御やSPA-1/Rap1を介した転移機序の解明を目指し研究を進めている。H20年度は主にSPA-1タンパクの発現制御機構の解明を行った。LNCaPとPC3細胞株におけるSPA-1 mRNAの発現は後者で約8倍の亢進を認めることから転写レベルでの制御を受けている可能性が示唆された。SPA-1プロモーター領域に結合しうる転写因子のmotifの解析などから、ETS-1が転写レベルでSPA-1遺伝子の発現を制御しヒト前立腺癌の転移能に関与する可能性が示唆された。そこで、ETS-1蛋白とSPA-1蛋白の発現の相関を先述した69症例の前立腺癌の針生検標本を用いて、免疫組織学的染色により解析を行ったところ、その発現レベルが相関する傾向を認めた。そこで、LNCaPとPC3細胞株においてgel shift assay及びルシフェラーゼアッセイにてETS-1の転写レベルでのSPA-1遺伝子発現制御機構の解明を行ったが、有意な結果を得ることが出来なかった。また、LNCaP細胞に対するETS-1蛋白の強制発現や、PC3細胞株におけるETS-1蛋白の発現をRNA阻害によるknock downにおいても、SPA-1蛋白の発現の変化は見られず、ETS-1がSPA-1遺伝子発現の調節に関与している可能性は低いと考えられた。今後、他の候補遺伝子について検討を行う予定である。我々はヒト前立腺癌において解析を行ったところ転移性前立腺癌組織においてその発現の上昇を認め、SPA-1遺伝子を過剰発現させたヒト前立腺癌細胞株では転移能ゐ亢進を、また同遺伝子をRNA阻害すると転移能の低下を認めた。現在、SPA-1蛋白薬現の制御やSPA-1/Rap1を介した転移機序の解明を目指し研究を進めている。H21年度は主にSPA-1タンパクの転移制御機構の解明を行った。Brd4は染色体結合因子のひとつであるが、Spa-1を結合するとSpa-1のRapGAP活性を増強することが知られている。今回、免疫染色の結果から、過剰量のSpa-1によりBrd4の局在が細胞質に偏ることを認めた。また、Brd4により転移に関係するECM関連遺伝子の発現が変化するとの報告があつたため、ECM関連遺伝子を対象としたPCRarrayを行ったところ、SPA-1導入により数多くのECM関連遣伝子が変化することが確認できた。Spa-1がRap1シグナルの不活化による接着機能低下とBrd4の局在変化によるECM遺伝子群の発現変化によって、複合的にmetastasis亢進に寄与しているということが示唆された。今後Spa-1とBrd4の関係をより詳細に検討する予定である。現在、SPA-1蛋白発現の制御やSPA-1/Rap1を介じた転移機序の解明を目指し研究を進めている。H20年は主にSPA-1タンパクの発現制御機構の解明を行った。H21-22年度は主にSPA-1タンパクの転移制御機構の解明を行った。Brd4は染色体結合因子のひとつであるが、Spa-1と結合するとSpa-1のRapGAP活性を増強することが知られている。また、Brd4により転移に関係するECM関連遺伝子の発現が変化するとの報告があったため、ECM関連遺伝子を対象としたPCRarrayを行ったところ、SPA-1導入により数多くのECM関連遺伝子が変化することが確認できた。Spa-1がRap

1シグナルの不活化による接着機能低下とBrd4の局在変化によるECM遺伝子群の発現変化によって、複合的にmetastasis亢進に寄与しているということが示唆された。以上の研究成果を論文にて発表した。
クリニカルシーケンスにて同定される新規遺伝子変異の機能解析

近年の分子生物学の進歩により、がん細胞の悪性形質獲得に関連のある複数の遺伝子が同定されるようになった。「1遺伝子変異1診断薬」の原則では、ドライバー遺伝子数の増加に伴い解析に必要な腫瘍量及び測定時間が増加する為、生検等の微小腫瘍組織からも複数遺伝子を同時に測定可能なマルチ遺伝子診断薬の臨床導入が求められている。近畿大学では、2013年からのNGS解析により機能未知の遺伝子変異が複数同定されており、知識データベースに記載の無い機能未知の遺伝子変異に着目し、その変異導入細胞株を作成し、新規治療標的や薬剤感受性マーカーを探し出し、新しいがん治療の開発に繋げたい。
気分安定薬のミトコンドリアカルシウムシグナリングに与える影響

核とミトコンドリアにratiometric-Pericamタンパク質を導入したサイブリッドをそれぞれ双極性障害に有効な薬物である気分安定薬(0.75mM,1.5mMリチウム、0.6mM,1.2mMバルプロ酸)で7日間処理し、アゴニスト刺激を行い、細胞内およびミトコンドリア内のカルシウム濃度の測定を行った。気分安定薬で処理していないサイブリッドについても同様の実験を行った。これまでのわれわれの研究より双極性障害との関連が報告されているミトコンドリアDNA多型(10398A)を持つサイブリッドでは静止時のミトコンドリアのカルシウムレベルが高いことがわかっている。ミトコンドリアDNA(8701A/10398A)を持つ健常被験者由来のサイブリッドを1.2mMのバルプロ酸で処理すると何も処理していない細胞に比べ、静止時とプラトー時(アゴニスト刺激後カルシウムレベルが静止時レベルまで回復した時)のミトコンドリアのカルシウムレベルが減少することがわかった。また、1.2mMのバルプロ酸で処理した細胞ではプラトー時の細胞質のカルシウムレベルも減少することがわかった。さらにミトコンドリアDNA(8701G/10398G)を持つ健常被験者由来のサイブリッドでも同様に調べたところ、気分安定薬の有無で細胞内のカルシウムレベルが有意に変化することはなかった。このことより、バルプロ酸は高いミトコンドリアのカルシウムレベルにおいてのみ細胞内カルシウムレベルを安定化させる作用があるのかもしれない。また、同様の細胞を用いて、細胞死の検出についても検討した。サイブリッドを細胞死誘導薬剤(staurosporineやA23187)で処理し、ATPを指標としたアッセイ系で細胞生存率を調べた。核とミトコンドリアにratiometric-Pericamタンパク質(カルシウム濃度依存的に吸収波長が変化する蛍光タンパク質でカルシウム濃度の定量が可能である)を導入したサイブリッド(理化学研究所・脳科学総合研究センターにおける倫理委員会承認のもと、双極性障害患者および正常被験者に口頭および書面にて研究の意義、方法を十分に説明し、同意を得た上で採取した末梢血から血小板を分離し、ミトコンドリア遺伝子が破壊された細胞と融合したハイブリッド細胞)をそれぞれ双極性障害に有効な薬物である気分安定薬(リチウム、バルプロ酸)で処理した。それらのサイブリッドにアゴニスト刺激を行い、細胞内およびミトコンドリア内のカルシウム濃度の測定を行った。現在それぞれのサイブリッドのタイムラプス画像解析を行っている。われわれの以前の研究より、双極性障害との関連が報告されているミトコンドリアDNA多型を持つサイブリッドでは静止時のミトコンドリアのカルシウムレベルが高いことがわかった。各サイブリッドの解析の後、双極性障害と関連のあるミトコンドリアDNA多型を持つサイブリッドで気分安定薬での処理の有無により細胞内およびミトコンドリア内の静止時のカルシウムレベル、カルシウム反応が変化しているかどうか、また気分安定薬の種類による反応の違いがあるかどうか等の解析を検討する予定である。
終板器官周囲のプロスタグランジンE2発熱機構を制御する神経伝達物質

プロスタグランジン(PG)E_2が視床下部の終板器官の周囲部に作用し、そこから下行する脳内経路を介して発熱は制御されている。一方、低酸素環境下では熱放散の促進と熱産生の抑制が同時に誘起され、深部体温は低下する。これらの反応には終板器官周囲部にノルアドレナリンを伝達物質として低酸素情報が到達し、α_1アドレナリン受容体を刺激することにより誘起される一酸化窒素放出が重要であることが明らかになった。さらに、この部位から外側視索前野グルタミン酸作動性投射が低酸素環境での低体温反応を介していることが示唆された。視床下部視索前野の吻側端に存在する終板器官周囲部はプロスタグランジンE_2感受性の発熱誘起部位であることはよく知られている。この部位にはノルアドレナリン含有神経終末および一酸化窒素合成酵素含有細胞も存在している。そこで、この部位のノルアドレナリンおよび一酸化窒素が体温調節や発熱ににおよぼす影響をウレタン・クロラロース麻酔ラットを用いて調べた。ノルアドレナリンを局所注入すると熱放散の促進、熱産生の抑制、徐脈、低体温反応が起きた。これらの反応はα_1アドレナリン受容体を介しており、1-100pmolの範囲で用量依存性に大きくなった。また、プロスタグランジンE_2発熱はノルアドレナリン前投与によって大きく減弱した。一酸化窒素供与体であるニトロプルッシドナトリウムをこの部位に局所注入したときにも同様の低体温および解熱反応がおきた。一酸化窒素合成酵素阻害薬であるL-NMMAをこの部位に前投与しておくとノルアドレナリン注入に対する反応が阻止され、L-NMMAの異性体であり、一酸化窒素合成阻害活性のないD-NMMAを前投与した場合にはノルアドレナリンに対する反応に影響しなかった。これらの結果から、ノルアドレナリンは一酸化窒素合成酵素を活性化し、それによって放出された一酸化窒素を介して低体温および解熱反応を誘起する可能性が示唆された。これまでに、視床下部視索前野の吻側端に存在する終板器官周囲部において、ノルアドレナリンは一酸化窒素合成酵素を活性化し、それによって放出された一酸化窒素を介して低体温および解熱反応を誘起する可能性を指摘してきた。本年度はこれらの反応が低酸素環境下での低体温反応誘起に関わる可能性をウレタン・クロラロース麻酔し、dツボクラリンを用いて非動化した人工呼吸下のラットを用いて調べた。10%酸素90%窒素の混合ガスを5分間吸引させるとその後に熱放散の促進、熱産生の抑制、徐脈、低体温反応が起きた。頸動脈洞神経を両側切断するとこれらの反応は消失したので、頚動脈洞の酸素受容器を介した反応であることが推定された。終板器官周囲部に多連微小ピペットを用いてα_1アドレナリン受容体拮抗薬であるプラゾシンを前投与しておくと低酸素刺激による反応は大きく減弱した。また、一酸化窒素合成酵素阻害薬であるL-NMMAをこの部位に前投与しておいても低酸素に対する反応が阻止され、L-NMMAの異性体であり、一酸化窒素合成阻害活性のないD-NMMAを前投与した場合には反応に影響しなかった。これらの結果から、終板器官周囲のノルアドレナリンと一酸化窒素が低酸素環境下での低体温反応の少なくとも一部を担っていることが示唆された。これまでに、視床下部視索前野の吻側端に存在する終板器官周囲部において、プロスタグランジンE2は熱産生を促進し、熱放散を抑制することが発熱の神経機構として重要であることが分かっている。この部位にはノルアドレナリンや一酸化窒素も作用して低体温および解熱反応を誘起することを私は見いだし、昨年度はこれらの反応が低酸素環境下での低体温反応誘起に関わる可能性を示した。しかし、終板器官周囲部からどのような神経機構を介して最終的な熱産生や熱放散に至るのかについて十分な理解は得られていない。特に視索前野内での局所回路によって上記の諸反応が統合される可能性が指摘されているが、その詳細は不明である。そこで、本年度は外側視索前野が終板器官周囲部から下行性の情報の中継と統合に重要である可能性を検証した。実験にはウレタン・クロラロース麻酔ラットを用いて、三連ガラスピペットを用いてグルタミン酸およびGABAを視索前野内に局所投与して酸素消費率、心拍率、尾部皮膚温度、結腸温度に及ぼす影響を調べた。外側視索前野を中心とした広い領域にグルタミン酸を注入したところ熱放散の促進、熱産生の抑制、徐脈、低体温反応が起きた。内側視索前野に注入しても反応はなかった。グルタミン酸感受性部位の中心である、前交連下部にGABAを注入すると熱産生反応がおきた。GABA

感受性部位はグルタミン酸感受性部位の中に含まれていた。近傍で、GABAの直接作用が内部分でも、GABAを前投与しておくとグルタミン酸による反応が大きく減弱した。熱放散には外側視索前野が広く関わり、熱産生にはその一部である前交連下部が重要であり、発熱や低酸素環境下での低体温に外側視索前野が関わっている可能性が示唆された。プロスタグランジンE2 (PGE2)感受性の発熱誘起部位である視床下部の終板器官周囲部にノルアドレナリンや一酸化窒素放出薬を注入すると熱放散反応がおきること、これらが低酸素環境下での体温低下をおこす機構の一部であることをこれまでに報告した。本年度はこの部位から外側視索前野へのグルタミン酸作動性投射が低酸素による低体温反応の神経機構の一部である可能性についてウレタン・クロラロース麻酔下のラットを用いて検証した。外側視束前野内の吻側から中央部にかけての広い範囲で5nmolグルタミン酸を偏側注入すると皮膚温度上昇と体温低下反応がおきた。この領域に存在する常時不活発なニューロンがグルタミン酸によって興奮すると皮膚交感神経活動が抑制されると考えられた。この領域の中心部にGABAを注入すると熱産生増加を伴った体温上昇反応がおきた。この部位には常時活動することで熱産生を抑制しているニューロンが存在し、これらがGABAにより抑制されると脱抑制により熱産生と体温上昇がおきたと考えられた。グルタミン酸受容体の拮抗薬であるキヌレン酸を外側視索前野の両側に前投与しておくと、10%酸素を含有した窒素ガス呼吸による低酸素刺激によって誘起される熱放散と体温低下の反応が大きく減弱した。同様に終板器官周囲部にノルアドレナリンや一酸化窒素放出薬を注入して誘起される熱放散と体温低下の反応も大きく減弱した。したがって、低酸素環境による体温低下反応の脳機構として終板器官周囲部のノルアドレナリン感受性細胞から放出される一酸化窒素感受性ニューロンが外側視索前野にグルタミン酸を伝達物質として神経連絡をしていることが重要である可能性が示唆された。内側視索前野ではなく外側視索前野が重要であるという結果は当分野の一般的な見解を修正する発見であった。グルタミン酸感受性領域が広く、その中にGABA感受性機構が有り、拮抗的に働いているという知見も新しく得られた。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は低酸素環境下で誘起される低体温反応に、平成23年度に見いだした外側視索前野のグルタミン酸感受性機構が関わっている可能性を検証する。