hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
V-系低放射化材料における水素同位体の吸収・放出過程

V合金は核融合炉の低放射化を図るために有望な材料であるが、水素同位体の透過速度が大きいという欠点もある。この種の合金と水素同位体の相互作用に関する報告例はこれまでにもあるが、水素同位体の吸収・放出が表面状態に敏感であるためデータのばらつきが大きい。そこで本研究では、V-Ti合金およびV-Ti-Cr合金について、超高真空装置中でX線光電子分光法による表面分析を行うと共に、よくキャラクタリゼーションされた表面状態の下で水素同位体の吸収実験を行い、水素同位体の表面反応速度の表面組成依存性および同位体依存性に関する信頼性の高いデータを収集し、第一原理計算等により解析した。V-4Ti合金およびV-4Ti-4Cr合金(核融合科学研究所提供)板材を6731273Kに加熱し表面分析を行ったところ、800K以上の温度領域でTiが表面偏析することがわかった。そこで、熱処理により表面Ti濃度が異なる試料を調製し、5231023Kで水素吸収実験を行い、捕獲係数αを求めた。Tiが表面偏析していない場合には10^<-4>程度の比較的大きな値が得られたが、Tiを表面偏析させるとαの値は23桁減少した。すなわち、Tiの表面偏析により水素同位体の透過に対する障壁効果が得られた。第一原理計算の結果、Ti自体は障壁効果に寄与しないことがわかったので、この障壁効果の発現は、Vより酸素との化学的親和力が強いTiが表面偏析し、不純物酸素の影響をより強く受けたことによると結論した。Tiが偏析していない場合のαの値と、[Ti]/[v]0.5程度まで偏析させた場合の値は、従来の報告値のばらつきの上限値と下限値にほぼ対応し、Tiの挙動を把握することにより報告値のばらつきを理解できる可能性があることが示唆された。なお、本実験条件下では表面反応速度における同位体効果は小さく、実験誤差の範囲内であった。V-Ti-Cr合金をはじめとするバナジウム合金は、核融合炉の低放射化を図るために有望な材料であるが、水素同位体の透過速度が大きいという欠点もある。この問題に対処するには、この種の合金と水素同位体の相互作用に関する基礎的知見が不可欠であるが、これまでに得られているデータはばらつきが大きい。これは、水素同位体の吸収・放出が表面状態に極めて敏感であることによる。本年度はV-4%Ti合金について、厳密に制御された条件下で水素同位体の吸収実験および表面分析を行い、水素同位体の吸収・放出速度と化学的表面状態の関係を調べた。既設の真空装置に設備備品として購入したゲートバルブとターボ分子ポンプを取付け、超高真空中で表面組成の温度変化を調べた。その結果、400°C以上の温度領域ではTiが表面偏析し、1000°CではTiの表面濃度が50%にも達することを見出した。また、10^<-5>10^<-3>Paの酸素中での酸化挙動を調べ、低酸素分圧下ではTiが選択的に酸化されることを明らかにした。酸素分圧は設備備品として購入した分圧真空計で測定した。以上の結果から、Tiの挙動が水素同位体の溶解・放出に強い影響を及ぼすと考え、機械的に研磨した試料(Tiは偏析していない)と、真空加熱によりTiを50%まで偏析させた試料について、水素吸収速度を比較した。

その結果、Tiが偏析している試料では、Tiが酸化物を形成することにより水素吸収速度が23桁減少することを見出した。また、吸収の活性化エネルギーはTiの偏析により16.6kJ/mol・H_2から43.8kJ/mol・H_2に増大した。従来報告されているV-Ti-Cr合金の吸収・放出速度定数や活性化エネルギーはTiが偏析している試料の値に近く、Tiの挙動を詳細に把握することにより、従来のデータの部を整理できる可能性があることが示唆された。V合金は核融合炉の低放射化を図るために有望な材料であるが、水素同位体の透過速度が大きいという欠点もある。この種の合金と水素同位体の相互作用に関する報告例はこれまでにもあるが、水素同位体の吸収・放出が表面状態に極めて敏感であるためデータのばらつきが大きい。昨年度までにV-4%Ti合金について、厳密に制御された条件下で水素同位体の吸収実験および表面分析を行い、Tiの表面偏析が水素同位体挙動に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。本年度は同様の実験をV-Cr-Ti合金について行い、Crの影響を調べた。高純度V-4%Cr-4%Ti合金板材(核融合科学研究所提供)より試料を切り出し、(1)機械的に研磨、あるいは(2)機械的に研磨したのち1273Kで1時間真空加熱、という2種類の表面処理を行った。これらの試料の水素吸収特性を、昨年度購入した設備備品により作成した真空装置を用いて、5231023Kで調べた。加熱処理を行った試料の水素吸収速度は、研磨のみの試料に比べ23桁小さな値を示した。また、吸収の活性化エネルギーは、加熱処理を行うことにより14.9kJ/molから46.6kJ/molに増大した。なお、これらの試料の水素吸収速度と活性化エネルギーは、同様の処理を行ったV-4%Ti合金試料のものと同程度であり、Crの影響は小さいことがわかった。また、熱処理により水素吸収速度が低下したのは、熱処理中にTiが表面偏析し、この表面偏析Tiが選択的に酸化されたためであると結論した。得られた水素吸収速度から表面反応律速を仮定して透過速度を見積り、従来の報告値と比較したところ、機械的研磨のみの試料は報告値のばらつきの上限値を、真空加熱した試料は下限値を与えた。すなわち、Tiの偏析挙動などの表面状態を詳細に把握することにより、従来の報告値を系統的に整理・理解できる可能性が見出された。この種の合金と水素同位体の相互作用に関する報告例はこれまでにもあるが、水素同位体の吸収・放出が表面状態に敏感であるためデータのばらつきが大きい。昨年度までに、熱処理条件が異なるV-4%Cr-4%Ti合金試料について軽水素の吸収実験を行い、高温での熱処理により水素の表面反応速度が著しく低下することを見出した。本年度はV-4%Cr-4%Ti合金について表面分析を行うと共に、重水素の吸収実験を行い、化学的表面状態に及ぼす熱処理の影響と表面反応速度の同位体依存性を調べた。高純度V-4%Cr-4%Ti合金板材(核融合科学研究所提供)より切り出した試料の表面を研磨したのち、超高真空装置内に導入した。5731273Kの各温度に10分間加熱し、表面状態の変化をX線光電子分光法により調べた。Tiの表面濃度は温度と共に増大し、1273KではTiとVの濃度比が0.44に達した。これは、バルク中の値の10倍に相当し、熱処理によりTiが表面偏析することが明らかとなった。
分子の電気伝導の理論

単一分子の電気伝導特性を理論的に解明するために、非平衡系のための、密度汎関数法に基づく第一原理電子状態計算理論を発展させてきた。特に非平衡グリーン関数法、リカージョン伝達行列法、Lippmann-Schwinger法など電気伝導のための独自の第一原理計算手法を発展させ整備している。局在基底を用いた非平衡グリーン関数法は大規模計算に適していて数百原子を取り扱うことができる。また、2次元平面波基底1次元実空間を利用するリカージョン伝達行列法やLippmann-Schwinger法は高精度の計算が可能である。これらの計算手法を用いて原子・分子接合系の電気伝導特性を解析し、分子の吸着サイト依存性や電極接合部の不純物効果、電流電圧特性、ポテンシャルドロップ、ミクロな電界分布を解明してきた。ベンゼン及びアルカンの電気伝導度を第一原理計算を用いて計算し、電極と分子の接合の影響について解析した。単分子の電気伝導特性は、分子の電子状態とともにその電極との接合に強く影響される。通常、金電極を用いた有機分子の電気伝導の実験は、分子と電極の接合原子として硫黄が用いられている。我々は、その接合原子として硫黄の他にセレン、テルルを用いてアルカンの電気伝導の理論計算を行い、接合原子種による伝導特性の違いを明らかにした。そこで、テルルの接合においてコンダクタンスが小さくなることを示し、最近の関連実験の理論的解釈を与えた。また、金電極間のベンゼンチオールの電気伝導度を計算し、ベンゼンの金電極の吸着サイトに対する電気伝導度の変化を明らかにした。グリーン関数法、リカージョン伝達行列法、Lippmann-Schwinger法などの分子の電気伝導のための第一原理計算手法を開発整備している。特に今年は、局在基底及びグリーン関数を用いた計算手法の開発を進め、バルク電極に挟まれた単分子のバリスティック伝導の解析を可能とし、扱える原子数も数百原子まで拡大できるようになった。また、リカージョン伝達行列法による非局所擬ポテンシャルを用いた計算手法を整備して、様々な原子の系を取り扱い可能とした。それらを基に、分子の電気伝導度を解析している。また、個々の系の電気伝導の解析においては、金電極間のベンゼンチオールの電気伝導度の、ベンゼンの金電極吸着サイト依存性を明らかにするとともに、配線としての金属原子細線の不純物の効果を明らかにした。
機能的筋肉移植術における細胞動態と筋分化制御遺伝子の発現の解析

実験計画に従い、筋肉移植術における筋線維再生に関する動物実験を行った。移植術後の術後回復過程における筋再生現象を間接的に示唆するMyoDの発現の経過の解析を主な研究対象とした。実験モデルとしてWistar系雄ラットの腓腹筋内側頭を移植筋とし用い、移植モデル群、阻血モデル群、脱神経モデル群の3群を作成した。阻血群は神経を温存したまま一時間の阻血操作を行い、脱神経群は神経を切断したままとした。術後、外固定は一切行わず飼育ゲージの中で自由に活動させた。これら3群において筋電図、組織学的検討、RT-PCR法を用いて検討した。結果は1)筋電図:術後2、4、6週モデルに針筋電図を行ったところ、2週ではM波は認めず、4週以降で出現していた。つまり、移植後24週の間に再神経支配が確立されていると推測された。2)組織学的評価:術後3日目からsatellite cellと思われる類円形の核が出現し、以後4週までその数は増加していた。再神経支配が確立された4週では、筋肉の移植が残存しているものの、類円形の核数は最も多かった。3)RT-PCR法:MyoDの発現は正常筋ではみられなかったが移植群では術後3日目から軽微ではあるが発現があった。その発現量のピークは24週で以後は減少し、67週以降では発現は消失した。阻血群では術後3日7日までの間にのみ発現がみられた。脱神経群では術後3日3週まで継続して発現がみられた。またその発現量は移植モデルにおいて、脱神経群に比較し、1.53.2倍と多かった。以上の結果より、移植筋において再神経支配はsatellite cellを活性化し、分化・増殖させることが推測された。またこの再神経時期にMyoDの発現量が高レベルであったことは、この時期に筋再生能が高まり、筋再生を生じていることが示唆された。実験計画に従って筋肉移植術における移植筋の再生に関する動物実験を行った。代表的なMRFsであるMyoDの発現の経時的変化を解析の主な対象とした。Wistar系ラットの腓腹筋を移植筋として使用し、移植モデル、阻血モデル、脱神経モデルの3群を作成した。移植モデルでは脛骨神経を一旦切断後に縫合し、脱神経モデルでは切離したままとした。すべてのモデルにおいて1時間の阻血を行った。これら3群について電気生理学的および組織学的に検討するとともに、MyoD mRNAの発現についてRT-PCR法を用いて検討した。その結果、1)組織学的評価:移植翌日には筋衛生細胞の核の増加が認められ、以後核数は徐々に減少し筋線維も萎縮を認めた。術後4週にはさらに筋線維の萎縮が進行していたが、細胞の核数は再び増加していた。6週になると筋線維の肥大が認められた。2)電気生理学的評価:針筋電図におけるM波の出現時期は術後4週で、2週では認められなかった。このことから、移植筋の再神経支配は術後24週の間に起こっているものと推測された。3)MyoD mRNAの発現は筋電図上の再神経支配時期である術後4週で劇的に増加していた。また3週時において移植モデルは脱神経モデルの2倍以上の発現量がみられ、移植筋において再神経支配はsatellite cellを活性化し増殖させることが推測された。

以上の結果から、重要な筋分化制御遺伝子であるMyoDが神経再支配時期に合わせて出現し、その後は速やかに消失することが判明し、当初の予想通り移植筋の回復過程には再生現象が関与していることが示唆された。これらの結果については、第51回米国整形外科基礎学会(平成17年2月、Washington, DC)において発表した。実験計画に従い、筋肉移植術における筋線維再生に関する動物実験を行った。移植術後の術後回復過程における筋再生現象を間接的に示唆するMyoDの発現の経過の解析を主な研究対象とした。実験モデルとしてWistar系雄ラットの腓腹筋内側頭を移植筋とし用い、移植モデル群、阻血モデル群、脱神経モデル群の3群を作成した。阻血群は神経を温存したまま一時間の阻血操作を行い、脱神経群は神経を切断したままとした。術後、外固定は一切行わず飼育ゲージの中で自由に活動させた。これら3群において筋電図、組織学的検討、RT-PCR法を用いて検討した。結果は1)筋電図:術後2、4、6週モデルに針筋電図を行ったところ、2週ではM波は認めず、4週以降で出現していた。つまり、移植後24週の間に再神経支配が確立されていると推測された。2)組織学的評価:術後3日目からsatellite cellと思われる類円形の核が出現し、以後4週までその数は増加していた。再神経支配が確立された4週では、筋肉の移植が残存しているものの、類円形の核数は最も多かった。3)RT-PCR法:MyoDの発現は正常筋ではみられなかったが移植群では術後3日目から軽微ではあるが発現があった。その発現量のピークは24週で以後は減少し、67週以降では発現は消失した。阻血群では術後3日7日までの間にのみ発現がみられた。脱神経群では術後3日3週まで継続して発現がみられた。またその発現量は移植モデルにおいて、脱神経群に比較し、1.53.2倍と多かった。以上の結果より、移植筋において再神経支配はsatellite cellを活性化し、分化・増殖させることが推測された。またこの再神経時期にMyoDの発現量が高レベルであったことは、この時期に筋再生能が高まり、筋再生を生じていることが示唆された。
緑内障薬物の効果と遺伝子変化の検討

現在、緑内障の治療には各種眼圧下降剤がある。しかし、それらの効果は症例によって反応の違いが大きい。ポストゲノム時代の研究として、最近は薬剤のターゲット分子として受容体の遺伝子が報告されてきている。それらの受容体遺伝子のSNP(single nucreotide polymorphism)と、薬剤の眼圧下降効果を検討した。今後、ゲノム創薬を中心とした、より効果的な薬剤の作成のためには、これらの受容体の遺伝子変化を解析し、その遺伝子変化に対応した薬剤の開発の必要性が考えられる。我々は、緑内障の原因を究明するため、緑内障の遺伝子診断の可能性について研究を行ってきた。研究内容は、緑内障遺伝子として最初に発見されたMYOC/TIGRに続き、CYPIB1、PITX2、FOXC1、PAX6といった遺伝子を日本人の様々な緑内障患者において検討してきた。今回は更に新しく発見されたOPTN遺伝子における日本人、欧米人の変異の頻度を報告した。我々は、緑内障患者において、眼圧の日内変動がアドレナリン作用によることから、眼圧の日内変動の有無とアドレナリンβ1受容体のSNPの有無を検討した。24時間の眼圧測定により、午前中に眼圧の高い群と24時間を通じて眼圧変動が2mmHg以内の群において、遺伝子検査の同意を得た後、末梢血を採取し、末梢血よりDNAを精製し、直接シークエンス法にてアドレナリン受容体の遺伝子変化を解析した。その結果、残念ながら眼圧の日内変動とβ1受容体遺伝子の変異(SNP)に関係は認められなかった。現在、新たに緑内障学会のゲノム解析委員会を中心に緑内障発症関連遺伝子変異について検討を開始している。我々は、緑内障の原因を究明するため、緑内障の遣伝子診断の可能性について研究を行ってきた。研究内容は、緑内障遺伝子として最初に発見されたMYOC/TIGRに続き、先天緑内障の原因遺伝子であるCYPIB1、更には前眼部に異常を認め、緑内障を発症するAxenfeld-Rieger症候群の原因遺伝子PITX2とFOXC1/FKHL7や、無虹彩症のPAX6といった遺伝子を日本人の様々な緑内障患者において検討し、多数の結果を報告している。ヒトゲノム遺伝子解析に際して、科学技術会議生命倫理委員会「ヒトゲノム研究に関する基本原則について」を遵守するとともに、「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針(平成13年3月29日文部省、厚生労働省、経済産業省告示)」および平成13年3月29日12文科振第266号文部科学省研究振興局長通知に定める細則に従い、薬剤感受性と遺伝子解析に関する必要書類を作成し、岐阜大学医学部倫理委員会の審査を受け、平成14年7月11日に倫理委員会の承認を得た。現在、ヒト完全長cDNAライブラリーから取得された既知遺伝子であるプロスタグランジン受容体の遺伝子変化とプロスタグランジン製剤の薬剤感受性を検討行うことから始めている。まず、正常コントロールにおいて、プロスタグランジン受容体遺伝子の遣伝子変異の解析を行っている。今後、岐阜大学医学部附属病院にて山本教授を中心に管理されている緑内障外来通院中の緑内障患者において、高眼圧を有し、視野障害の軽度な症例を選択する(山本哲也)。選択された患者において、遣伝子検査における同意を得た後、末梢血を採取する。末梢血よりDNAを精製し、SSCP法にてアドレナリン受容体の遺伝子変化をスクリーニングする。その結果、遣伝子変化を示すサンプルにおいて更にオートシークエンサーによる塩基配列決定を行う(川瀬和秀・杉山和久)。その後、受容体遺伝子の変異の有無と薬剤の反応性について検討する予定である。研究内容は、緑内障遺伝子として最初に発見されたMYOC/TIGRに続き、CYP1B1、PITX2、FOXC

1、PAX6といった遺伝子を日本人の様々な緑内障患者において検討してきた。今回は更に新しく発見されたOPTN遺伝子における日本人、欧米人の変異の頻度を報告した。さらに、ヒトゲノム遺伝子解析に際して、科学技術会議生命倫理委員会「ヒトゲノム研究に関する基本原則について」を遵守するとともに、「ヒトゲノム・遺伝子解析研究に関する倫理指針(平成13年3月29日文部省、厚生労働省、経済産業省告示)」および平成13年3月29日12文科振第266号文部科学省研究振興局長通知に定める細則に従い、薬剤感受性と遺伝子解析に関する必要書類を作成し、岐阜大学医学部倫理委員会の審査を受け、平成14年7月11日に倫理委員会の承認を得た。はじめに、緑内障患者において、眼圧の日内変動がアドレナリン作用によることから、眼圧の日内変動の有無とアドレナリンβ1受容体のSNPの有無を検討した。24時間の眼圧測定により、午前中に眼圧の高い群と24時間を通じて眼圧変動が2mmHg以内の群において、遺伝子検査の同意を得た後、末梢血を採取し、末梢血よりDNAを精製し、直接シークエンス法にてアドレナリン受容体の遺伝子変化を解析した。その結果、残念ながら眼圧の日内変動とβ1受容体遺伝子の変異(SNP)に関係は認められなかった。今後、プロスタグランジン製における受容体変異の有無と薬剤の反応性について検討する予定である。我々は、緑内障の原因を究明するため、緑内障の遺伝子診断の可能性について研究を行ってきた。研究内容は、緑内障遺伝子として最初に発見されたMYOC/TIGRに続き、CYP1B1、PITX2、FOXC1、PAX6といった遺伝子を日本人の様々な緑内障患者において検討してきた。24時間の眼圧測定により、午前中に眼圧の高い群と24時間を通じて眼圧変動が2mmHg以内の郡において、遺伝子検査の同意を得た後、末梢血を採取し、末梢血よりDNAを精製し、直接シークエンス法にてアドレナリン受容体の遺伝子変化を解析した。
２層同時イメージング測定による核融合プラズマの周辺揺動の研究

核融合プラズマの周辺領域を、2種類のエネルギー領域を対象としたイメージング計測、VUVイメージングと可視イメージングにより2つの層において同時計測を行った。よりプラズマ内部に近いVUV光のイメージング計測装置の改良により6kHz程度までの計測が行えるようになった。大型ヘリカル装置の周辺部で観測されている周辺局在化モードの観測を行った結果、不安定性がプラズマの局所的な弱磁場側にポロイダル数m=2の構造をもって大きく広がることが観測された。このプラズマの変形から磁力線の構造を思わせる長い構造にそってプラズマが吐き出されることが分かった。本研究はプラズマ周辺部で観測されるMHD揺動を高速度VUVカメラで観測し、揺動によって外部に排出されるプラズマの断片の測定を可視高速度カメラで同時に行い、両者の物理的メカニズムを調べることが主眼である。昨年度はVUVカメラによる高速度カメラの測定を主に行った。これまでの研究ではプラズマから検出器に迷光が入射することでゲインを大きく上げることができなかった。本年度はプラズマからの迷光を防いで高いゲインでの計測を行うことができた。プラズマ周辺部で光っていると考えてられるCVIの線放射の計測を行うことができた。大型ヘリカル装置の不純物入射実験において、カーボンペレット入射直後の放射強度の計測を行い、カーボンペレットのデポジション分布の直接測定に成功した。この同定には線積分された2次元イメージを局所放射分布に戻す処理が必要であり、接線方向からの投影データの逆変換の技法をさらに進めることができた。またプラズマ周辺部のq=1有理面に局在しているm/n=1/1の揺動の直接測定に初めて成功し、その空間構造が磁気島を作らない交換型タイプのものであることを直接的に測定することに成功した。高いゲインでの計測を連続的に行うことで検出器であるマイクロチャンネルプレート(MCP)がやや劣化した。そのため、新型のMCPとそれに合わせた新光学系を持ったVUVカメラを新設計した。これを用いて次年度にはさらに広い視野で高感度の測定を行い、可視の測定との同時測定も行う。プラズマの周辺揺動を観測するためのVUVカメラの撮像用ミラーの大型化を行い、大型ヘリカル装置の高い周波数(f<5kHz)の揺動が計測可能になった。同時に短焦点化によりより広い視野での観測が可能になったため、広いパラメータレンジで揺動測定が可能となった。以下に示す3つの現象の発見・研究を行った。(1)プラズマの温度の低い外寄せ配位でプラズマのコア部に局在するポロイダルモード数m=2の低周波MHD揺動を見出した。外寄せ配位ではq=2に相当する有理面は存在せず、有理面が無くとも、回転変換の値が有理数に近く磁気シアの弱い場合に励起されるインファーナルモードの観測であると考えられる。2次元計測からインファーナルモードの径方向の固有関数を明確に測定することができた。(2)大型ヘリカル装置の外寄せ配位においては、プラズマの周辺部の輸送が改善した場合に明確に揺動が抑制され、プラズマの圧力勾配が急峻化したのちに、大規模な崩壊現象が発現する。この大規模な崩壊現象がどのような空間構造を持っているかを測定した。これもポロイダルモード数m=2の変形からプラズマ周辺部が崩壊することを見出した。この時同時に行われた可視光による観測によれば、m=2の変形から磁力線にブロブ的構造が広がることが確かめられた。これは本研究の主目的である2層同時のイメージング計測が機能した結果となる。また、m/n=2/2のモードは、最外殻磁気面の外側の磁気ストキャスティック領域での励起であることは確実であり、磁場が完全に閉じていない領域でもMHD揺動が発現し崩壊現象につながることが明らかになった。(3)電子サイクロトロン加熱のモジュレーションにより熱パルスを作った場合に、炭素の不純物放射に熱パルスと逆位相の振動が観測されることが明らかになった。これにより熱パルスの2次元的な構造を計測する可能性を示すことができた。本研究はプラズマ閉じ込め領域での不安定性と、それによる外側領域へのプラズマの輸送現象をVUVイメージングと可視光イメージングを使った可視化を行って研究することを目的としている。昨年度の研究によれば、VUVイメージング計測を使い、MHD不安定性によるプラズマの特異な掃出し現象が見出された。計測器が測定している大型ヘリカル装置においては、プラズマの磁気軸位置が3.9mあるいは3.95mといった外寄せ配位においては大振幅の周辺局在モード(ELM)が発現するとともに、プラズマが吐き出される現象が観測されている。この時、VUV光の放射分布はどのELMに対してもいつも同一の特殊な形状であることが分かった。3Dプラズマ平衡コードのHINT2を使うと、プラズマ閉じこめ領域だけでなくプラズマの周縁部においても磁場を推定することができる。

磁力線に沿って放射強度一定の仮定を用いてVUVイメージを局所放射強度分布に逆変換を試みると、掃出しは局所的な弱磁場側、すなわち、横長断面部における内側と外側に局在化していることが分かった。これはトカマク装置でのELMによるプラズマの掃出しが、弱磁場側である大半径外側に局在化していることと類似した現象である。大型ヘリカル装置でのELMは抵抗性交換型モードによるものと考えられていて、通常は局所的な磁場の強弱には影響されないと考えられる。外寄せ配位においては交換型モードがポロイダル方向に不均一に変形を起こすというのはこれまでにない新しい計測結果として注目される。他の計測による検証、可視光を使ったさらに外側領域での分布の変化についてさらに研究を進める必要がある。VUVカメラの検出器の劣化によりVUVカメラの補修を行う必要があり、可視光測定との同時測定に進むことができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。前年度において検出器であるMCPの破損が起き、プラズマ実験での計測を十分に行うことができなかった。そのため、VUVカメラをMHD不安定性を計測できるだけの高速特性を持つように改造した結果を検証することができなかった。次年度は破損したMCPを交換しMHD不安定性の可視化測定が十分行えるよう実験準備を行っている。前年度に準備した広い視野、高感度の測定器により高速のMHD揺動を対象にした計測が行えると考えている。本年度は本研究テーマの主眼であるVUVカメラ測定と高速度可視カメラ測定を結びつけた計測を行い、周辺MHD揺動と輸送の増大についての研究を行う予定である。今年度までの研究により、プラズマの閉じ込め領域や、そのやや外側の領域での磁場配位推定が可能となり、それを使った接線像と局所放射強度の相互の関係については十分に明らかにすることができた。前年度に達成できなかったVUVカメラシステムの高速化とそれを使ったMHD不安定性の可視化測定を可能な限り早期に達成したい。MHD不安定性が大振幅化し、プラズマの掃出しを伴うような大規模な変化を起こすときにどのような非線形の発展をするのかについて直接的な計測を行いたい。特に前年度に明らかにした周辺局在化モードの非対称な変形とそれによるプラズマ・熱の掃出しについてはより時間分解能を上げた計測によって詳細な検討を行い物理機構の解明を目指す。もう一つの研究のターゲットとしてはプラズマ周辺部のストキャスティックな領域でのMHD不安定性の構造計測があげられる。大型ヘリカル装置ではベータ値の上昇とともにストキャスティック領域に圧力勾配が形成され、圧力駆動型のMHD不安定性が観測される。この時に磁場のストキャスティックの度合いが不安定性の振幅、径方向の固有関数の構造などにどう影響するかを詳しく調べて、磁場が乱れている場合のMHD不安定性の性質について実験からのアプローチを行うことを予定している。
気泡塔を利用したスマートグリッド装置の開発

気泡塔を用いた新しい発電システムを提案し、このシステムの実現可能性を検討するため、実験室規模の高さ5.5mの気泡塔を用いて気液二相流の実験を行った。液空塔速度は、ガスの吹き込み流量と浸水率とともに増加し、最大でガス空塔速度が0.14m/sのとき、0.8m/sの液空塔速度が得られた。また、最大のプロペラの回転速度として280rpmが得られた。これらの結果から、気泡塔を用いた発電システムの可能性を示す結果が得られた。本研究は、「気泡塔」に関する技術を応用し,1000kW程度の出力を持つ新規の発電装置を開発の可能性を検討することを目的としている。そのコンセプトは、夜間に蓄気室にコンプレッサで空気を圧入し、昼間に圧入した空気を気泡塔の下部から注入して発電機により発電することで、電力の平準化を図るものであり、想定する気泡塔の直径は1m、高さ30m程度を想定している。平成25年度には気泡塔発電装置の実現可能性を検討するため、模擬装置を用いた発電実証試験をおこない、空気吹き込み量と液上昇速度の関係、および発電効率の基礎的データを所得した。模擬気泡塔として、平成24年度まで研究分担者が所属していた九州大学が保有していた直径0.23m、高さ5.5mの実験装置を福岡大学に移設し、この装置を用いて、マスフローによる気体流量操作と電磁流量計による液体流量計測を行った。駆動流体として、液体には水道水、気体にはコンプレッサで加圧した空気を使用した。この結果、本試験設備を用いて、吹き込み空気流量が200L/min時に、約1m/sの上昇流が生成できることが確認され、この流速で十分に発電が可能であると考えられる。また、10分の1のスケールモデルにモータを用いた発電装置を組み込んだ発電試験を行い、液流速と発電量がほぼ比例関係にあることが分かった。本研究では気泡塔に関する技術を発電に応用することを目的として、気泡によって誘発された液体の上昇流により、発電が可能かどうかを調査した。気泡塔は直径0.23m、高さ5.5mであり、本設備では、マスフローによる気体流量操作と電磁流量計による液体流量計測が可能である。駆動流体として、液体には水道水、気体にはコンプレッサで加圧した空気を使用する。最終年度には、気泡塔の吹き込みガス流量と、上昇する液の速度を調べた。その結果、最大液上昇速度約3 m/sを達成し、プロペラの設置による流量の低下が無いことを確認した。プロペラ設置部には、上部タンクからの気泡のキャリーアンダーが若干生じることが分かったが、上部タンクの構造を改良し、空気の排出経路を見直したところ、キャリーアンダーを減少させることが出来た。また、高速ビデオカメラでプロペラの回転を撮影し、回転数とガス流量および液流速との関係式を得た。この結果、プロペラの回転数は上昇液流速の二乗に比例することが分かり、これは発電を行うためには、十分な回転数であることが分かった。これらの研究を通じて、高さ5.5mの気泡塔を用いて、圧縮した空気を管内に吹き込むことで循環流を起こし、設置したプロペラを回転させることで発電が可能であるとの見通しを得た。このことから、気泡塔を用いたスマートグリッド装置の開発の可能性を示した。本研究では測定することが出来なかったプロペラの軸トルクと発電量を計測することが今後の課題である。化学工学申請時には想定してなかった九州大学から福岡大学への装置移設に予想以上に時間がかかったが、福岡大学において想定した液流速が達成できている。ただし模擬装置での発電試験はやや遅れ気味であり、平成26年度も継続して測定を行う予定である。平成25年度に引き続き、発電量を測定するとともに、変速機の変速率と回転翼の枚数および設置角度を変え、効率を確認する。また、所得したデータを基に回転翼形状、変速状態、気泡供給位置を変更することで、より効率の高い発電に必要な最適条件を調べる。また、将来の実現性を高めるために、経済性調査を行う予定である。
インド伝統医学の歴史的展開過程に関する研究

1.インド伝統医学の古典的文献のうち、医学全書としての性格をもつ『チャラカ・サンヒター』(紀元後6世紀頃成立)、『スシュルタ・サンヒター』(紀元後67世紀頃成立)、『アシュターンガブリダヤ・サンヒター』(紀元後8世紀頃成立)、『アシュターンガ・サングラバ』をはじめ、『シャールンガダラ・サンヒター』、『バーヴァ・プラカーシャ』、『カーシャパ・サンヒター』、『ラサラトナサムッチャヤ』といった基本文献のうち、既に出版されているテキストを出来る限り収集した。マラヤーラム語の文献『プラヨーガサムッチャヤ』などの収集も行った。2.これら基本文献のテキスト全文をパーソナルコンピューターを用いて入力、デジタル化し、データベース化する準備を進め、既に入力を終了したものに関しては校正作業を進めた。3.古典医学書『ベーラ・サンヒター』の手書き写本とその転写写本のマイクロフィルムを入手し、それらを用いて校訂テキスト作成の作業を進めた。また、特に重要な写本に関してはパソコン用スキャナーを用いて読み込み、デジタル化し、写本画像のデータベース構築をほぼ終了した。4.インド伝統医学の治療実践に関して、インド共和国ケーララ州およびタミルナードゥ州にて、現地研究者の協力を得て、特定の疾病に対する診察・診断・治療の実態についての記録、および医学写本に関する情報を収集した。5.インド伝統医学の疾病概念と疾病分類に関して、インド伝統医学特有の医学理論を踏まえて、その特徴の一端を明らかにした。1.インド伝統医学の古典的文献のうち、医学全書としての性格をもつ『チャラカ・サンヒター』(紀元後6世紀頃成立)、『スシュルタ・サンヒター』(紀元後67世紀頃成立)、『アシュターンガフリダヤ・サンヒター』(紀元後8世紀頃成立)、『アシュターンガ・サングラハ』、『ベーラ・サンヒター』といった基本文献のうち、既に出版されているテキストを出来る限り収集した。2.これら基本文献のうち、Bower Manuscriptのテキスト全文をパーソナルコンピューターを用いて入力、デジタル化し、テキストデータベース化する準備を進めた。また、特に重要な写本のマイクロフィルムをパソコン用スキャナーを用いて読み込み、デジタル化し、写本画像のデータベース構築のための作業を進めた。この現地調査結果の一部は「インド伝統医学の現在-ケーララ州における調査結果(4)-」(『京都学園大学経営学部論集』第14巻第3号pp.125-158)として発表した。【1】インド伝統医学の古典的文献のうち、医学全書としての性格をもつ『チャラカ・サンヒター』(紀元後6世紀頃成立)、『スシュルタ・サンヒター』(紀元後67世紀頃成立)、『アシュターンガフリダヤ・サンヒター』(紀元後8世紀頃成立)といった基本文献のうち、既に出版されているテキストを出来る限り収集した。特に本年度からはマラヤーラム語の文献『プラヨーガサムッチャヤ』などの収集を開始した。【2】これら基本文献のテキスト全文をパーソナルコンピューターを用いて入力、デジタル化し、データベース化する準備を進め、既に入力を終了したものに関しては校正作業を開始した。【3】古典医学書『ベーラ・サンヒター』の手書き写本とその転写写本のマイクロフィルムを入手し、それらを用いて校訂テキスト作成の作業を進めた。【4】インド伝統医学の治療実践に関して、インド共和国ケーララ州およびタミルナードゥ州にて、現地研究者の協力を得て、特定の疾病に対する診察・診断・治療の実態についての記録、および医学写本に関する情報を収集した。特に本年度はケーララ州トリッシュール近郊の毒蛇咬傷治療専門医の協力を得て、その治療実践や伝統的製薬法などに関して調査し、ビデオカメラを用いて記録を作成した。

現地調査結果の一部は「インド伝統医学の現在-ケーララ州における調査結果(5)-」(『京都学園大学経営学部論集』第15巻第3号pp.71-88)として発表した。【5】インド伝統医学の疾病概念と疾病分類に関し、インド伝統医学特有の医学理論を踏まえ、その特徴の一端を明らかにした。特に本年度は『チャラカ・サンヒター』第2篇第1章第115節の翻訳・訳註・考察を行い、その結果については既に『日本医史学雑誌』に投稿済みである。【1】インド伝統医学の古典的文献のうち、医学全書としての性格をもつ『チャラカ・サンヒター』(紀元後6世紀頃成立)、『スシュルタ・サンヒター』(紀元後67世紀頃成立)、『アシュターンガブリダヤ・サンヒター』(紀元後8世紀頃成立)といった基本文献のうち、既に出版されているテキストを出来る限り収集した。特に本年度からはマラヤーラム語の医学文献『プラヨーガサムッチャヤ』や『ジョートスニカー』などのインド・ケーララ州で出版されているテキストの収集を開始した。【2】これら基本文献のテキスト全文をパーソナルコンピューターを用いて入力、デジタル化し、データベース化する準備を進め、既に入力を終了したものに関しては校正作業を進めた。【3】古典医学書『ベーラ・サンヒター』の手書き写本とその転写写本のマイクロフィルムを入手し、それらを用いて校訂テキスト作成の作業を進めた。また、本年度からは『チャラカ・サンヒター』の註釈書のテキスト研究のための写本収集などの準備を開始した。【4】インド伝統医学の治療実践に関して、インド共和国ケーララ州およびタミルナードゥ州にて、現地研究者の協力を得て、特定の疾病に対する診察・診断・治療の実態についての記録、および医学写本に関する情報を収集した。現地調査結果の一部は「インド伝統医学の現在-ケーララ州における調査結果(6)-」(『京都学園大学経営学部論集』第16巻第3号pp.75-100)として発表した。特に本年度は『チャラカ・サンヒター』第2篇第1章第115節の翻訳・訳註・考察を行い、『日本医史学雑誌』にその成果を発表した。【1】インド伝統医学の古典的文献のうち、今年度は医学全書としての性格をもつ『アシュターンガ・サングラハ』、『アシュターンガフリダヤ・サンヒター』(紀元後8世紀頃成立)といった基本文献のうち、既に出版されているテキストを出来る限り収集した。特に本年度からはマラヤーラム語の文献『プラヨーガサムッチャヤ』などの収集を開始した。また医学全書だけでなく各専門分科の古典的文献に関する書誌学的調査を行った。【2】これら基本文献のテキスト全文をパーソナルコンピューターを用いて入力、デジタル化・テキストデータベース化し公開の準備を進め、既に入力を終了したものに関しては校正作業を続行した。
GNG4 およびASGR2 を標的とした胃癌肝転移特異的な治療・診断法の開発

ASGR2についてはsiRNA法による阻害によりMKN1およびN87の増殖能・遊走能・浸潤能が抑制された。GNG4については、KO-GNG4株は増殖能が低下し、アポトーシス細胞が増加していた。KO-GNG4株ではミトコンドリアの膜電位は大きく脱分極しており、カスパーゼ活性はCaspase-3及びCaspase-9といった内因性の経路が活性化していた。肝転移マウスモデルについて、肝転移巣形成能(数、大きさ)について、親株とsiASGR2、KO-GNG4の3群間で比較したところsiASGR2、KO-GNG4群はいずれも親株よりも肝転移形成能が低下した。癌部および非癌部組織中のGNG4・ASGR2 mRNA発現度を定量的PCR法で定量したところ、GNG4およびASGR2発現度と臨床病理学的因子との間には明らかな相関は認めなかったものの、高発現群では肝再発が有意に相関しており、結果として全生存期間も高発現群で有意に短縮していた。胃癌肝転移は極めて予後不良であり、この病態の理解を深め克服するためには新規胃癌肝転移関連分子の同定が必要である。我々は肝転移を有する胃癌症例から得た組織を対象にしたTranscriptome解析により、肝転移例で著明な発現亢進を認める遺伝子としてシグナル伝達因子であるGuanine Nucleotide Binding Protein, Gamma 4 (GNG4)と膜輸送蛋白のひとつであるAsialoglycoprotein Receptor 2 (ASGR2)を抽出した。本研究では、GNG4およびASGR2の胃癌細胞における機能、肝転移形成能への関与、発現度の臨床的意義を解析することを目的としている。平成29年度は、胃癌細胞株であるMKN1に対してCRISPR/Cas9 protein法によるゲノム編集を行い、シングルセルクローニングを経てGNG4ノックアウト(KO)細胞株を樹立した。KO効果は、western blotting法にて確認した。GNG4-KO細胞株と親株の間で増殖能、浸潤能、遊走能、接着能を比較したところ、KO株では親株に比較していずれも有意に低下していた。Annexin V染色では、GNG4-KO株は親株に比較して前期アポトーシス細胞が増加していた。GNG4-KO株ではミトコンドリア膜電位の脱分極が観察されるとともにCaspase 3および9の活性が亢進しており、ミトコンドリアに関連したアポトーシス経路が活性化していることが判明した。次年度に備えてNOD-SCIDマウスの門脈内にヒト胃癌細胞株を注入することでマウス肝転移モデルを作成し、その至適条件を得た。平成29年度の研究計画は、in vitro実験およびマウスモデルの確立において、ほぼ遂行できた。ASGR2の機能解析については次年度に順次、行っていく予定である。ASGR2はKO株が樹立困難であったため、代替方法としてsiRNA法によるノックダウンによって機能解析を行っていく。GNG4同様に、ASGR2のノックダウンによる胃癌細胞増殖能、浸潤能、遊走能、接着能の変化を観察する。12種の胃癌細胞株に対して、84のEMT関連分子、細胞増殖およびアポトーシスに関与する主要なpathway関連遺伝子の発現をPCR arrayで網羅的に定量し、GNG4・ASGR2発現レベルとの相関を解析する。GNG4に関しては親株およびKO細胞株について、western blotting法によるpathway解析を行い、下流分子の探索を行う。さらに、GNG4-KO株を用いて5-FU感受性へのGNG4阻害の影響を検討する。平成29年度に確立したマウス肝転移モデルを用いて、in vivoでのGNG4の腫瘍形成能への影響を評価する。マウス肝転移モデルに対して、肝転移巣形成能(数、大きさ)および生存期間について、親株、GNG4-KO株の2群間で比較する。GNG4・ASGR2発現の臨床的意義を検証すべく、当教室で胃切除術を施行した症例から得た癌部および非癌部組織中のGNG4・ASGR2 mRNA発現度を定量的PCR法で定量する。GNG4・ASGR2発現度と、再発形式や予後を含めた各種臨床病理学的因子との相関を検討する。ASGR2ノックダウン効果が想定よりも順調に条件設定することができ、ASGR2の機能解析を行うために予定していた予算が一部未使用となったため、次年度に同目的のために使用する。
精神疾患の多施設脳画像データと機械学習による脳画像特徴抽出の試み

統合失調症などの精神障害の病態解明に脳画像技術が援用されているが、その病態は十分に解明されていない。その要因の一つに、精神障害の背景にある病態が均一でないことが挙げられる。こうした異種性を持つ疾患の病態解明には、より大きなサンプルサイズが必要となり、多施設によるデータ収集が不可欠となる。一方、多施設データセットには施設間差が含まれており、その影響は大きい。本研究では、多施設で収集された統合失調症脳画像データの施設間差を除去し、脳画像における精神疾患の特徴そのものを抽出し、さらに、異種性を考慮に入れた解析を行うシステムを構築することを目的とした。本目的を達成するため、京都大学および他施設における複数の機種で撮像した構造MRI画像を解析した。サンプルは統合失調症患者合計289名、健常対象者合計754名を用いた。構造MRI画像はFreeSurferで前処理し、得られた68の脳領域の皮質厚を用いた。これを施設間差を補正せずに解析したところ、当初の予想通り、施設間および機種間の影響は著しく強く、患者ー被験者間の差(すなわち、疾患の影響)より大きいことが示された。これを機械学習で除去する試みを行ったが、学習が収束しなかった。サンプル数が少ないためと考えられた。また、一般に公開されている施設間差を除去するプログラムを用いて補正し解析したところ、施設間差がうまく除去されることが示唆された。この補正されたデータをもとに統合失調症患者の脳画像の特徴を層別化したところ、側頭葉内側、前頭葉および全脳の皮質厚に駆動される8つのクラスターが見つかった。これらの一部には抗精神病薬内服量が関係していることが示唆された。現時点で他施設および複数の機種により撮像されたデータを収集している。これに対し前処理したデータを用い、複数の解析を試みている。そのうちの1つは目的とする施設間差を除去することに成功しているように考えられる。また、施設間差を補正したデータを用いた解析では臨床的に意義のある特徴をうまく抽出できることが示唆された。このように本研究は概ね順調に進展していると考えている、。今後はサンプルサイズを増やし、これまで同様の解析を行い、今まで得られている結果の妥当性を検証する。また、異なる施設間差の補正法を探索する。概ね予定通し支出したが、予定より安価であった物品もあったため、216円を繰り越した。
酸化ストレスによる不安増加の新しい分子機構の解明

本研究では、ビタミンE(VE)欠乏がグルココルチコイド(GC)分泌を増加させて不安行動を増加させる可能性を、CRF, ACTHによるGC分泌制御を中心に検討した。VE欠乏は急性および慢性ストレスによるGC分泌を増加させたが、CRF、ACTH投与による分泌促進を変化させなかった。合成GCであるデキサメタゾンはフィードバック阻害によりGC分泌を抑制し、GC投与は不安行動を増加させたが、これらの作用もVE欠乏の影響を受けなかった。したがって、VE欠乏は視床下部におけるストレス誘導性のCRF分泌促進、あるいはGCによる分泌抑制を低下させることにより、GC分泌を増加させるものと結論した。申請者は、ビタミンE欠乏によってラットの不安行動が増加することを見出し、この現象を更に解析した結果、「ビタミンE欠乏による酸化ストレスの亢進がグルココルチコイド分泌増加を引き起こし、不安行動を増加させる」という不安行動の新しい誘導機構を想定するに至った。グルココルチコイド分泌は視床下部-下垂体-副腎軸(HPA軸)で制御されることが知られている。平成24年度に引き続き平成25年度は、ビタミンE欠乏がHPA軸の各応答段階に及ぼす影響を、通常食あるいはビタミン欠乏食で4週間飼育したWistar系雄ラットを用いて検討した。また、ビタミンE欠乏が海馬の神経新生におよぼす影響を、組織切片を用いて検討した、通常食あるいはビタミンE欠乏食を4週間摂取したWistar系雄ラットにHPA軸の最上流因子であるCRF(コルチコトロピン放出因子)を腹腔内に投与して、血中グルココルチコイド分泌応答を解析した。その結果、CRF投与によるグルココルチコイド分泌の増加が認められたが、この増加がビタミンE欠乏でさらに促進されることはなかった。ビタミンE欠乏によってストレスに応答したグルココルチコイド分泌が増加すること(平成24年度)、一方ACTH投与によるグルココルチコイド分泌は増加しないこと(平成24年度)を考慮すると、ビタミンE欠乏時はストレスによるCRF分泌を促進する、あるいはグルココルチコイドによるHPA軸のフィードバック抑制を低下させる可能性が示された。さらに、グルココルチコイドによるHPA軸のフィードバック抑制に重要な海馬がビタミンE欠乏でどのような影響を受けるのかについて、組織染色の手法を用いて解析。海馬の神経細胞新生の解析を行ったが、ビタミンE欠乏による影響は認められなかった。申請者は、ビタミンE欠乏によってラットの不安行動が増加することを見出し、この現象を更に解析した結果、「ビタミンE欠乏による酸化ストレスの亢進が、グルココルチコイド分泌増加を引き起こし、不安行動を増加させる」という不安行動の新しい誘導機構を想定するに至った。平成24年度は、ビタミンE欠乏がHPA軸の各応答段階に及ぼす影響を、通常食あるいはビタミン欠乏食で4週間飼育したWistar系雄ラットを用いて以下の要領で解析した。(1)経時採血によるストレス(0, 15, 60分)を与えた後に、採血を行った。血中のグルココルチコイド(コルチコステロン)濃度をELISA法により測定した結果、ストレスに応答したグルココルチコイド分泌がビタミンE欠乏群で大きくなった。(2)ACTHを腹腔内投与0, 15, 60分後の血中グルココルチコイド(コルチコステロン)濃度をELISA法により測定し、ビタミンE欠乏がACTHに応答したコルチコステロン分泌に及ぼす影響を検討した結果、ACTHにより誘導されるグルココルチコイド分泌は、ビタミンE欠乏による影響をうけなかった。(3)副腎を採取し、グルコルチコイド合成に関わる因子(ACTH receptor、p450scc)の遺伝子発現量をrealtime PCR法により測定したところ、いずれの遺伝子発現にもビタミンE欠乏の影響はみられなかった。(4)視床を採取し、CRF mRNA量をrealtime PCR法により測定したところ、ビタミンE欠乏の影響はみられなかった。以上の結果より、ビタミン欠乏によってHPA軸の脳内部分の活性(CRF分泌ACTH分泌)が亢進し、グルココルチコイド分泌が増加することを明らかにした。申請者は、ビタミンE欠乏によってラットの不安行動が増加することを見出し、「ビタミンE欠乏による酸化ストレスの亢進がグルココルチコイドの分泌増加を引き起こし、不安行動を増加させる」という不安行動の新しい誘導機構を想定するに至った。グルココルチコイド分泌は視床下部ー下垂体ー副腎(HPA)軸で制御されることが知られているため、本研究ではビタミンE欠乏がHPA軸におよぼす影響に焦点をあてて研究を行うこととした。平成26年度は、グルココルチコイドによるHPA軸のフィードバック阻害がビタミンE欠乏の影響を受けるかどうかを主に検討した。対照食あるいはビタミンE欠乏

食で4週間飼育したWistar系雄ラットに合成グルココルチコイドであるデキサメタゾン(Dex、50μg/kg体重)を腹腔内投与して、90分後に血液を採取してコルチコステロン(ラットのグルココルチコイド)濃度を測定した。血中コルチコステロン濃度はビタミンE欠乏群で高く、Dex投与によってビタミンE欠乏群と対照群で同程度低下した。Dexは下垂体に作用してHPA軸をフィードバック阻害することが知られているが、この作用はビタミンE欠乏による影響を受けないことが明らかになった。昨年度までのビタミンE欠乏によるHPA軸制御の研究結果を総合し、ビタミンE欠乏は、1)ストレスによる視床下部からのCRF分泌を促進、あるいは、2)グルココルチコイドの海馬を介したHPA軸フィードバック阻害を抑制することにより、グルココルチコイド分泌の増加と不安行動の増加を引き起こす可能性が高いと結論した。平成25年度以降の主要な研究目的は、ビタミンE欠乏時にHPA軸に生じる変化を明らかにすることであった。この目的を達成する実験系として、HPA軸を活性化させる各因子をラットに投与してグルココルチコイド分泌におよぼす影響を解析した。その結果、ビタミンE欠乏時にHPA軸に生じる変化を視床下部からのCRF分泌あるいはグルココルチコイドによるHPA軸のフィードバック抑制に限定することができた。さらに、グルココルチコイドによるHPA軸のフィードバック抑制に重要な海馬について、組織切片を用いた新生神経細胞の解析に着手した。まず、脳組織切片の作成や組織染色・免疫組織染色の技術の導入を行い、これを完了した。今年度の結果では海馬の神経新生に変化は認められなかったが、次年度以降、海馬のグルココルチコイド受容体などの免疫組織染色を行う準備を整えることができた。さらに、ビタミンE欠乏など他の酸化ストレスがHPA軸におよぼす影響や、精神的あるいは物理ストレスが不安行動やHPA軸活性に及ぼす影響の検討を、平成25年度に開始している。脳の組織染色の技術と組み合わせることにより、酸化ストレスによる不安増加の解析が可能である。平成24年度の主要な研究目的は、HPA軸のどの部分がビタミンE欠乏時に変化し、グルココルチコイド分泌増加の要因となるかを明らかにすることであった。この目的を達成する実験系として、HPA軸を活性化させる刺激としてラットに、(1)ストレス負荷、(2)CRF投与、(3)ACTH投与を施し、HPA下流のACTHあるいはグルココルチコイド分泌がどのように変化するかを解析する計画であった。この中で、(1)のストレス投与については多くの予備検討を必要とした。計画書に記載した拘束ストレスについて検討を重ねたが、このストレスはラットにおよぼす影響が大変強く、ビタミンE欠乏によるHPA活性化を打ち消してしまう可能性が高かった。そこで、他のストレス条件を模索した結果、経時採血によるストレスを与えた際にビタミンE欠乏による影響を確認することができた。この結果から、ビタミンE欠乏によってHPA軸の活性化が生じていることを明らかにした。