hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
EEM(Elastic Emission Machining)用用微細粉末粒子の表面処理装置の開発

本研究は、EEMを広範囲の材料に適応させるために、粒度のそろった微粉末表面に各種材料をコ-ティングすることによって、目的の物性をもった粉末を作製しようとするものである。具体的には、ほぼ任意の材料のコ-ティングが可能であり、しかも高温による粉末の凝集を防ぐために、低温場でのコ-ティングが可能であるプラズマCVD法を用いる。以下にこれまでの研究で得られた結果について述べる。平成元年度までに、粉末処理用プラズマCVD装置は、粉末の供給系の部分を除いて完成し、ほぼ設計通りの性能であることを確認した。また新たに粉末供給系を試作し、粉末の供給効率はかなり改善された。一方プラズマCVDチャンバ-内の粉末粒子の運動に関しては解析が終り、粉末粒子の分級実験を行なった結果、ほぼ解析通りに粉末が運動し、0.031μmの粉末の分級が可能であることがわかった。また、これまで粉末粒子としてはSiO_2を用いていたが、分散性の点からラテックス(ポリスチレン)粒子を使用することにした。ラテックスはSiO_2に比べてその融点が低いため、プラズマ中でコ-ティング処理を行なうことができない。そのため、プラズマ領域外で粉末のコ-ティングを行なえるように装置を改良し、粉末の供給および分級系を含めて、粉末処理用プラズマCVD装置全体を完成した。そしてラテックス表面にAl_2O_3をコ-ティングし実際にEEM加工を行なった結果、Al_2O_3粉末と同じ加工速度の傾向を示すことがわかった。機能材料等の表面の最終仕上げ加工に対し、EEM(Elastic Emission Machining)が用いられている。EEMとは、微細粉末粒子の固体表面の反応性を利用した科学研磨であり、原子オ-ダで平坦な完全鏡面を得ることができる。本加工法を広範囲の材料に適応することを考えた場合、それぞれの加工物に対して適した粉末粒子を選択しなければならない。本研究では、任意の粒径で、しかも比較的粒度のそろった微粉の入手が可能であるSiO_2等の粉末を核として用い、その表面に各種材料をコ-ティングすることによって、目的の物性を持った粉末を作製しようとするものである。本年度は、次のような2項目を明らかにした。1.CVDを1Toor程度の低圧ガス中で行なうことから、ガスの分子流から受ける抵抗と重力とのバランスを利用して、0.01μm1.0μm程度の範囲で分級が可能なように、プラズマCVD用真空チャンバ-内の流れおよび粉末の運動解析を行った。この解析に基づき、排気系、ガス流入系、RFプラズマ発生系および粉末の供給、回収系を含めた総合的な設計を行い、実際に粉末プラズマCVD装置を試作した。2.試作した装置を用い、解析した気体の流れおよび粉末粒子の運動を、実験的に検証した。そして、解析及び実験結果から、本装置の粉末の分級性能を明らかにした。また、粉末のプラズマ中に滞在する時間を明らかにし、すでに解明されているプラズマCVDでの成膜速度を考慮することで本装置の成膜速度と排気およびガスの流入量の関係を明らかにした。

一方プラズマCVDチャンバ-内の粉末粒子の運動に関しては解析が終り、粉末粒子の分級実験を行なった結果、ほぼ解析通りに粉末が運動し、0.031μmの粉末の分級が可能であることがわかった。また、これまで粉末粒子としてはSiO_2を用いていたが、分散性の点からラテックス(ポリスチレン)粒子を使用することにした。ラテックスはSiO_2に比べてその融点が低いため、プラズマ中でコ-ティング処理を行なうことができない。そのため、プラズマ領域外で粉末のコ-ティングを行なえるように装置を改良し、粉末の供給および分級系を含めて、粉末処理用プラズマCVD装置全体を完成した。そしてラテックス表面にAl_2O_3をコ-ティングし実際にEEM加工を行なった結果、Al_2O_3粉末と同じ加工速度の傾向を示すことがわかった。
ブレイン・マシーン・インターフェイスのための課題切り替え機構の解明

本研究では認知機能に重要な役割を果たしている前頭葉の神経細胞の活動を定性的に説明する人工神経回路網を構成することを目的とする。特に課題を切り替えて行っているサルの前頭葉の神経細胞活動を説明する人工神経回路網を構成する。これは前頭葉を損傷している患者に対して,認知機能を回復するためのブレイン・マシーン,インターフェイス(BMI)を構成するのに役に立つ。平成19年度は人工神経回路網の開発をおこなった。BMI研究において外界の変化によって,脳内のニューロン活動が変化することが知られている。例えば,ニューロン活動から腕の運動軌道の情報を抽出して,それを用いてロボットアームを操作するときに,始めはうまくロボットアームを操作できないが,次第にニューロン活動が変化してロボットアームを操作できるようになる。このときニューロン間のシナプス結合が動的に変化したと予想される。これは,高頻度のシナプス入力がニューロンに入った時に,シナプス荷重が減少するシナプス減衰と呼ばれる現象により示唆されている。このようにシナプス減衰現象は重要な役割を果たすと予想されているが,その機能的な役割はよく分かっていない。そこで人工神経回路モデルである連想記憶モデルにシナプス減衰モデルを組み込んで,シナプス減衰が連想記憶モデルにどのような影響を与えるかを調べた。その結果,連想記憶モデルの引き込み領域は拡大した。これは,入力により多いノイズが入ったときでも,正しくパターンを想起できることを意味している。先行研究において,連想記憶モデルを用いて脳内の神経細胞の挙動を定性的に再現できることが分かっている。それゆえ,今回のモデルを発展させることで,課題の切り替わりという外界の変化によって,シナプス結合が動的に変化したときの人工神経回路モデルを開発でき,課題切り替え機能を補填する人工神経回路モデルの開発につながる。本研究では認知機能に重要な役割を果たしている前頭葉の神経細胞の活動を定性的に説明する人工神経回路網を構成することを目的とする.特に課題を切り替えて行っているサルの前頭葉の神経細胞活動を説明する人工神経回路網を構成する.これは前頭葉を損傷している患者に対して,認知機能を回復するためのブレイン・マシーン・インターフェイスを構成するのに役に立つ.17年度はMatch課題とNonmatch課題を切り替えて行っているサルの前頭葉で記録された神経細胞活動を解析した.始めにスクリーンの中心に緑色か赤色の正方形が表示され,サルはこの正方形を注視することを求められる.それから正方形の周辺にある6つの位置のいずれかに刺激が表示される.次の期間では,表示されていた刺激が消え,緑色か赤色の正方形のみが表示される.最後に,中心の正方形が消え,以前に表示された刺激の位置とそれとは異なる位置の2カ所に刺激が表示される.サルはMatch課題かNonmatch課題かによって,眼球を異なる位置に動かすことを求められる.これらの課題を実行中に記録した323個の神経細胞の活動を集めたベクトルの時間変化を主成分分析により解析した.その結果,前頭葉の神経細胞集団は視覚刺激が提示された期間に視覚刺激の位置を最も強くコードし,視覚刺激が消えた期間においてもその位置をコードしていることを発見した.さらにこれらの神経細胞は課題に関する情報を遅延期間から徐々にコードしていくことを発見した.これは刺激が消えた期間においてMatch課題とNonmatch課題の切り替えが行われていることを示唆している.18年度以降は,この課題切り替えの機構を人工神経回路網を用いて明らかにしていく予定である.さらに新たな実験データを解析して,どのような人工神経回路網を用いればよいかを調べる予定である.本研究では認知機能に重要な役割を果たしている前頭葉の神経細胞の活動を定性的に説明する人工神経回路網を構成することを目的とする.特に課題を切り替えて行っているサルの前頭葉の神経細胞活動を説明する人工神経回路網を構成する.これは前頭葉を損傷している患者に対して,認知機能を回復するためのブレイン・マシーン・インターフェイスを構成するのに役に立つ.18年度はMatch課題とNonmatch課題を切り替えて行っているサルの前頭葉で記録された神経細胞集団の単一試行活動から眼球を動かす位置と動かすか動かさないかの意思を抽出する研究を行った.この研究はブレイン・マシーン・インターフェイスを構成するために必要な技術の一つである.サルに課したタスクは次のようなものである.始めにスクリーンの中心に緑色か赤色の正方形が表示され,サルはこの正方形を注視することを求められる.それから正方形の周辺にある6つの位置のいずれかに刺激が表示される.次の期間では,表示されていた刺激が消え,緑色か赤色の正方形のみが表示される.最後に,中心の正方形が消え,以前に表示された刺激の位置とそれとは異なる位置の2カ所に刺激が表示される.サルは,Match課題では,始めに提示された刺激の位置を眼球を動かす位置として記憶し,Nonmatch課題では,刺激の位置を眼球を動かしてはいけない位置として記憶することを求められる.これらの課題を実行中に1個ずつ独立に記録した323個の神経細胞を同時記録した集団として扱い,その単一試行活動を解析した。その結果、眼球を動かす位置については最大98%の試行で正しい位置を推定でき,眼球を動かすか動かさないかの意思については最大80%の試行で正しい意思を推定できた.19年度は今まで得られた結果を基に人工神経回路を構成する予定である。

これは前頭葉を損傷している患者に対して,認知機能を回復するためのブレイン・マシーン,インターフェイス(BMI)を構成するのに役に立つ。平成19年度は人工神経回路網の開発をおこなった。BMI研究において外界の変化によって,脳内のニューロン活動が変化することが知られている。例えば,ニューロン活動から腕の運動軌道の情報を抽出して,それを用いてロボットアームを操作するときに,始めはうまくロボットアームを操作できないが,次第にニューロン活動が変化してロボットアームを操作できるようになる。このときニューロン間のシナプス結合が動的に変化したと予想される。これは,高頻度のシナプス入力がニューロンに入った時に,シナプス荷重が減少するシナプス減衰と呼ばれる現象により示唆されている。このようにシナプス減衰現象は重要な役割を果たすと予想されているが,その機能的な役割はよく分かっていない。そこで人工神経回路モデルである連想記憶モデルにシナプス減衰モデルを組み込んで,シナプス減衰が連想記憶モデルにどのような影響を与えるかを調べた。その結果,連想記憶モデルの引き込み領域は拡大した。これは,入力により多いノイズが入ったときでも,正しくパターンを想起できることを意味している。先行研究において,連想記憶モデルを用いて脳内の神経細胞の挙動を定性的に再現できることが分かっている。それゆえ,今回のモデルを発展させることで,課題の切り替わりという外界の変化によって,シナプス結合が動的に変化したときの人工神経回路モデルを開発でき,課題切り替え機能を補填する人工神経回路モデルの開発につながる。
セントロメアタンパク質ＣＥＮＰ－Ｂのセントロメア構築における機能の解析

細胞分裂期における染色体の均等分配には、セントロメアの正常な形成が必要である。セントロメアの形成領域は、セントロメア特異的に形成されるCENP-Aを含むヌクレオソームによって決定づけられている。その際、CENP-Aと多数のセントロメアタンパク質の相互作用を介してセントロメアが構築される。本研究では、CENP-Aヌクレオソームに結合するCENP-Bのセントロメア構築における機能解明を目的とした。CENP-Bの機能として、CENP-BがCENP-Aヌクレオソームに結合することで、CENP-Aヌクレオソームの構造を変化させるのではないかと考えた。その点を明らかにするため、構造生物学的手法による解析に取り組んだ。本年度は、CENP-BのN末端領域のDNA結合ドメイン(DBD:DNA Binding Domain)を用いて、CENP-B DBD結合CENP-Aヌクレオソームのクライオ電子顕微鏡による単粒子解析に着手した。この手法では溶液中の構造を捉えることが可能である。観察に用いる複合体を急速凍結する際に、因子同士の結合を保持する必要があるため、架橋剤の種類の検討を行い、複合体の調製方法を確立した。また昨年度には、CENP-B DBDがCENP-AのN末端領域と結合することを見出している。この結果を受けて、この相互作用がCENP-B DBDのDNA結合の安定化に寄与する可能性を考えた。その点を検証するために、CENP-AのN末端領域のペプチドを添加した際のCENP-B DBDとDNAの複合体の熱安定性を解析した。本解析では、CENP-AのN末端領域はCENP-B DBDのDNA結合の安定化に寄与しないという結果が得られた。したがって、CENP-AとCENP-B DBDの相互作用には別の意義があると考えられる。今後、異なる解析手法によってその相互作用の意義の解明が期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、セントロメアタンパク質CENP-Bによるセントロメア特異的なクロマチン構造形成機構の解明である。セントロメアは正常な染色体分配に必須な染色体領域である。セントロメアが正常に機能するには、セントロメア特異的なヒストンバリアントCENP-Aを含むヌクレオソームを基盤とした、複数の因子から構成されるセントロメア特異的なクロマチン構造の形成が必要であると考えられている。これまでにCENP-BはCENP-Aヌクレオソームと直接相互作用することが報告されているが、その機能は明らかではない。本研究では、CENP-Bの機能の解明を目的とし、CENP-Bが誘起するセントロメア特異的なクロマチン構造を明らかにする。平成28年度はX線結晶構造解析に向けて、複合体の調製方法の改良、および結晶化条件スクリーニングを行った。複合体の調製では、CENP-Bの精製方法の検討、ヌクレオソームに用いるDNAの配列の検討を行い、これまでよりもCENP-Bが安定してCENP-Aヌクレオソームに結合する複合体の調製系を確立した。そして、調製した複合体を用いて、結晶化条件のスクリーニングを行った。その結果、5つの結晶化条件において結晶の作製が可能となった。それらの結晶を用いてX線回折実験を行ったところ、10オングストロームの分解能の回折像を取得した。また、X線結晶構造解析と並行して、CENP-B結合CENP-Aヌクレオソームのクライオ電子顕微鏡による観察を開始した。複数の方法を用いて複合体の解析を行うことで、構造解明に成功する可能性が向上すると考えている。平成28年度の研究期間内において、ヌクレオソームの生化学的・構造生物学的解析を推進し、国内学会においてポスター発表3件を発表した。CENP-Bが誘起するセントロメア構造の解明を目指し、CENP-BとCENP-Aヌクレオソームが結合した複合体のX線結晶構造解析に向けて、安定した複合体の調製方法を確立した。この複合体の調製方法によって、より品質の高い結晶を作成する事が可能になった。品質の高い結晶を用いることで、X線回折実験において高分解能の回折データの取得が期待できる。このようにして精製したCENP-BとCENP-Aヌクレオソームの複合体の結晶化条件のスクリーニングを行ったところ、複数の条件で結晶化に成功している。加えて、X線結晶構造解析だけではなく、クライオ電子顕微鏡を用いた構造解析を開始した。既にクライオ電子顕微鏡観察により、CENP-Bが結合したCENP-Aヌクレオソームの観察像の取得に成功している。クライオ電子顕微鏡解析においては、X線結晶構造解析のように結晶化による構造の制約を受けていない立体構造解明が可能となる。現時点で、クライオ電子顕微鏡解析が可能なサンプル調製技術を確立したことは、来年度以降の構造解明に向けて貢献する成果であり、当初の計画以上に研究が進展したと考えている。また、平成28年度の研究期間内において、これまでの研究成果について、国内学会ポスター発表3件を発表し、高い評価を得ている。以上のことから、本研究の成果は当初の想定を上回るものであり、本研究は当初の計画以上に進展していると評価した。セントロメアは染色体の均等分配に必要となるクロマチン領域である。セントロメアはCENP-A

ヌクレオソームを基盤として、多数のセントロメアタンパク質から構成されている。セントロメアタンパク質CENP-Bは、認識DNA配列を含むCENP-Aヌクレオソームに結合することが報告されているものの、その機能の詳細は明らかでない。そこで、本研究ではCENP-Bのセントロメア構築における機能の解明を目的として、生化学的および構造生物学的解析を行っている。さらに、CENP-B DBDとCENP-Aの相互作用機構の解明を目指し、CENP-B DBDとCENP-AのペプチドのX線結晶構造解析に取り組んだ。複合体の結晶を得るために、CENP-B DBDと認識DNA配列の複合体の結晶にソーキング法でCENP-Aペプチドを導入することを計画した。そこで、導入するCENP-Aペプチドのアミノ酸配列をプルダウン試験を用いて検討を行った結果、CENP-AのN末端領域がCENP-B DBDと相互作用することを明らかにした。また、非コードRNAがセントロメア中のCENP-Aの保持に機能することが報告されている。そこで非コードRNAがクロマチン構造の形成や維持に寄与すると考え、特に非コードRNAがヌクレオソームに与える影響を生化学的に解析した。その結果、RNAがヌクレオソームの安定性の変化を引き起こすことを明らかにした。本研究では、セントロメアにおけるCENP-Bの機能解明を目的とし、構造生物学的および生化学的な解析に取り組んでいる。本年度はCENP-B DBD結合CENP-AヌクレオソームのX線結晶構造解析と並行して、CENP-B DBDとCENP-Aの相互作用領域のX線結晶構造解析に向けて生化学解析による検討に着手した。そしてCENP-B DBDはCENP-AのN末端領域と結合することを明らかにした。したがって、セントロメアにおけるCENP-Bの機能解明に関する研究は順調である。それに加えて、セントロメアでのCENP-Bの機能に密接な関連が示唆されている非コードRNAに着目し、そのヌクレオソームへの影響についての生化学的解析に取り組んだ。そして、非コードRNA存在下では、ヌクレオソームの安定性が著しく低下するという発見を、世界に先駆けて見出した。この発見をきっかけに、非コードRNAのセントロメア形成における新規の機能を解明することが可能と考えている。本年度の成果について、国内学会で口頭発表を2件、ポスター発表を1件、国際学会でポスター発表を2件行い、高い評価を得た。特に、新学術領域「生殖細胞エピゲノム」「ステムセルエイジング」「クロマチン動構造」3領域合同若手勉強会ではベストプレゼン賞を受賞した。以上より、本年度の成果は、当初の計画以上に進展していると判断した。細胞分裂期における染色体の均等分配には、セントロメアの正常な形成が必要である。セントロメアの形成領域は、セントロメア特異的に形成されるCENP-Aを含むヌクレオソームによって決定づけられている。その際、CENP-Aと多数のセントロメアタンパク質の相互作用を介してセントロメアが構築される。本研究では、CENP-A
日本海東縁ひずみ集中帯で発生した歴史地震・津波の災害社会史的研究

本研究は「日本海東縁ひずみ集中帯」において、主に近世期に発生した地震・津波に関する記録を収集分析し、現在の防災に資する情報を公開するものである。従来、東北地方の災害史研究は、飢饉と三陸津波を対象としたものが中心であり、日本海側の歴史地震・津波は注目されてこなかった。しかし、この地域では過去にM7クラスの地震が度々発生しており、近年では1993年にも北海道南西沖地震が発生するなど。今後も地震・津波の発生が懸念される地域である。同地域で発生した歴史災害を検討することで、その実像に迫り、被災地となった東北地方各藩の動向と復興について解明する。従来、東北地方の災害史研究は、飢饉と三陸津波を対象としたものが中心であり、日本海側の歴史地震は注目されてこなかった。また、2011年の東日本大震災発生はこの傾向に拍車をかけた。しかし、この地域では過去にM7クラスの地震が度々発生しており、近年では1993年にも北海道南西沖地震が発生するなど、今後も地震・津波の発生が懸念される地域である。同地域で発生した歴史災害を検討することで、その実像に迫り、被災地となった東北地方日本海沿岸各藩の動向と復興について解明することとする。平成25年度は「東京大学地震研究所図書室特別資料データベース」で公開される「地震史料」や、「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」プロジェクト報告書などを活用し、東北地方日本海沿岸の主な歴史地震についてデータベースから明らかにできる情報を明確にした。ただし、このデータベースで公開されるのは画像データのみで、テキスト(文字)データは含まれない。また、同史料集では地震・津波発生時の記録を部分的に収録するにとどまっており、災害発生時だけでなく、その後の地域の変化や復興の過程を分析するためには、これらの歴史資料を全面的に再検討していくこととなる。そのため、弘前市立弘前図書館をはじめとした史料調査では、被害記録だけでなく、復興にかかわる史料も全面的に収集・分析した。これまでの調査研究として、平成25年度は「東京大学地震研究所図書室特別資料データベース」で公開される「地震史料」や、「ひずみ集中帯の重点的調査観測・研究」プロジェクト報告書などを活用し、東北地方沿岸の主な歴史地震についてデータベースから明らかにできる情報を明確にした。原史料の調査としては、弘前市立弘前図書館などで、弘前藩領の史料調査も行った。平成26年度は調査の範囲を秋田藩領へと広げ、秋田県立公文書館などで史料調査を行い、被害記録だけでなく復興に関わる史料も全面的に収集・分析した。また、研究成果等を地域の防災などに役立て、情報提供を行う試みのひとつとして、弘前大学防災社会研究会(旧・弘前大学震災研究交流会)を継続しており、中でも被災資料の保存に関する回では、実際に現地で資料保存に携わる資料保存ネットワークの方々にご講演いただいた。本研究で対象地域としている東北地方日本海沿岸地域の中でも、秋田県と青森県には「史料ネット」が設置されておらず、この設置が早急な課題となっていることなどもうかがわれた。これまでの調査研究として、平成27年度は北海道の渡島半島に大きな被害を与えた寛保津波(1741年)について新たな史料を確認できる可能性があったため、予定を変更して北海道での調査を行った。実際にこれまで知られていなかった複数の資料が確認できた。寛保津波は本州側の青森県沿岸地域でも被害を受けた津波であり、原因が火山の山体崩壊によるものと考えられていることから、未だに地震発生の見地からは空白域(今後の発生が懸念される地域)となっている。平成25年度からの研究の遅れ(研究代表者の入院加療などによる)をそのまま持ち越してしまったため、現在もやや遅れている状態である。

従来、東北地方の災害史研究は、飢饉と三陸津波を対象としたものが中心であり、日本海側の歴史地震・津波は注目されてこなかった。しかし、この地域では過去にM7クラスの地震が度々発生しており、近年では1993年にも北海道南西沖地震が発生するなど。今後も地震・津波の発生が懸念される地域である。同地域で発生した歴史災害を検討することで、その実像に迫り、被災地となった東北地方各藩の動向と復興について解明する。これまでの調査研究として、平成27年度は北海道の渡島半島に大きな被害を与えた寛保津波(1741年)について新たな史料を確認できる可能性があったため、予定を変更して北海道での調査を行った。実際にこれまで知られていなかった複数の資料が確認できた。寛保津波は本州側の青森県沿岸地域でも被害を受けた津波であり、原因が火山の山体崩壊によるものと考えられていることから、未だに地震発生の見地からは空白域(今後の発生が懸念される地域)となっている。平成28年度には、遅れていた山形県域での調査を中心に行い、新たな史料を収集することができた。また、歴史地震研究会などの学会発表の他、論文の執筆を行った。史料の内容などを地図にプロットしたホームページも完成し、現在公開への最終段階である。今後もホームページの更新は続ける予定である。本研究は「日本海東縁ひずみ集中帯」において、主に近世期に発生した地震・津波に関する記録を収集分析し、現在の防災に資する情報を公開するものである。平成26年度には、山形県(庄内(鶴岡)藩領)での資料調査とフィールドワークを行う予定であった。しかし、前年度からの遅れ(研究代表者の入院加療などによる)のため、平成27年度に、当該地域の調査を持ち越すこととなった。並行して弘前大学防災社会研究会(旧・弘前大学震災研究交流会)での情報提供と議論を行う予定は順調に進められた。本研究では、まず第一に「日本海東縁ひずみ集中帯」における史料調査のデータをもとに、主に東北地方北部および北海道渡島の日本海沿岸で近世に発生した地震・津波に関するデータを公開することを中心として作業を進める。データを公開するホームページ作成については業者に発注する予定である。科研費の期間終了後も、研究を進める予定であるので、ホームページは更新可能なものとする。学会発表および研究成果をもとにした講演会(北海道松前町)なども行う。日本近世災害史平成27年度は、山形県(庄内(鶴岡)藩領)での資料調査とフィールドワークを行い、前年度からの課題である秋田県沿岸でのフィールドワークも行う予定である。部分的にフィールドワークを行う事ができない場合は、地図ソフトなどにより現地の標高を確認する。前年度までの文献資料の収集やフィールドワークで蓄積した情報や再現地形データをもとに災害実態を解明する作業を行う。さらに、前年度までの調査分析による研究論文を執筆する。
配偶子特異抗原STX-10の一次構造と臨床的意義

ヒト精子に対して作製されたマウスモノクローナル抗体HSA-10を出発点として、対応抗原STX-10に関する研究を行った。このSTX-10は下記のような特徴を持つことが報告されている。(1)精子先体内膜、卵、胚、胎盤の細胞表面に存在する分子量約75kDaの糖蛋白質である、(2)HSA-10は透明帯除去ハムスター卵への精子侵入を有意に阻害する、(3)cDNAクローニングによって明らかになったSTX-10抗原C末端部分のアミノ酸配列には既知の蛋白質との相同性が認められない。以上のような情報を踏まえて、下記の検討を行った。1.STX-10の遺伝子クローニング:抗STX-10ポリクローナル抗体および分離済みのcDNA断片をプローベとして、ヒト胎盤遺伝子ライブラリーからそれぞれ免疫スクリーニング法、オリゴスクリーニング法によって新しいDNA断片の分離作業を継続している。2.ヒト正常精巣組織におけるSTX-10の発現:オリジナル抗体HSA-10は免疫組織化学的にマウスやラットの精子には反応生が認められない。そこで、性成熟期にあってなおかつ精巣に病変を有さない死亡例のヒト精巣を用いて免疫組織化学的に検討した。精細管の形態保持のため十分に組織を固定したところ、無固定凍結切片と比較してHSA-10の反応性は著しく減弱した。比較的成熟度の高い精子細胞が反応陽性と考えられたが、現在最適の固定条件を検討中である。3.精巣腫瘍におけるSTX-10の発現:セミノーマのパラフィン切片に対して、抗STX-10ポリクローナル抗体を一次抗体としてABC法で染色した。同一症例において、陽性・陰性の腫瘍細胞が混在していた。また、HSA-10モノクローナル抗体を一次抗体として、セミノーマ、奇形腫、胎児性癌の無固定凍結切片でも調べた。その結果、やはり陽性部分と陰性部分の両者が認められた。各種精巣腫瘍における反応性については引き続き詳細な検討が必要と思われる。
初等教育における「学校教育の効果」の探究

本研究の目的は、日本の小学校に焦点を当て、児童の学力に、家庭環境・地域環境・学校教育が与える影響を測定し、「学校教育の効果」を探ることである。2年間の調査の結果、学校のちがいが、学力に与える影響はかなり小さい(=「学校教育の効果」が検出しづらい)可能性が示唆された。また、学校の立地する条件が、教師の指導法を左右する可能性についても指摘した。今後は、より大規模な調査で知見を確認していく必要がある。本研究の目的は、日本の小学校に焦点を当て、(1)児童の学力に、家庭環境・地域環境・学校教育が与える影響を測定し、その上で、(2)学力向上・学力格差の縮小に有効な学校教育の在り方を探ることにある。本研究では、いくつかの小学校を対象に、学力調査、児童・保護者・教職員を対象にした質問紙調査、学校を対象にした参与観察・インタビュー調査といったさまざまな手法を駆使して、「効果的な学校教育(effective schooling)の在り方」を多角的に検討する。昨年度は、兵庫県尼崎市の小学校を対象に研究を行った。小5児童を対象にした学力調査・学校調査を分析したところ、次のことが明らかになった。すなわち、小5時点の子どもの学力は小4時点の学力の影響を強く受けており、1年間の成績の変化に関していえば、各学校間で「学校の効果(各学校が子どもの成績に与える影響の強さ)」の差はほとんどないというものである。こうした調査結果は、「効果的な学校(「学校の効果」の大きい学校)の特徴を見いだそうとする本研究の目的からすれば、予想外のものであった。このような結果が生じた理由としては、次の2つが考えられる。一つは、(1)日本の学校(あるいは対象とした地域の教育行政)がきわめて平等主義的なものであり、各学校間に差がつかないようになっている、というものであり、もう一つは(2)小4から小5への学力の変化という短い期間を対象としたために差が検出できなかった、というものである。次年度は、この2つの仮説を検討し、日本の「学校教育の効果」について再検討することにしたい。本研究では、いくつかの小学校を対象に、学力調査、児童・保護者・教職員を対象にした質問紙調査、学校を対象にした参与観察調査など、さまざまな研究手法を駆使して、「効果的な学校教育(Effective Schoohng)の在り方」を多角的に検討する。2010年度の調査では、おもに、学校の立地する条件(就学援助率、保護者の年収・学歴など)に焦点を当て、学校の立地する条件によって、個々の小学校がどのように異なるのか、という問題について追及した。具体的には、ある市の3つの小学校を対象に、保護者の学歴・年収を調査し、その違いによって、子どもたちの素行、学力だけでなく、学校の教育方針・教師の指導法が、どのように変わってくるかについて、参与観察調査やインタビュー調査を行った。調査の結果、保護者の学歴・年収が異なると、公立小学校の間でも、大きな違いが生じることが明らかになった。具体的には、保護者の学歴・年収が高い学校では、子どもたちの成績が高いだけでなく、授業が話し合い活動など応用中心の活動になりがちである一方、保護者の学歴・年収が低い学校では、子どもたちの成績が低いだけでなく、授業がドリルなど基礎的なものになりがちであることがわかった。この結果は、学校の立地する条件によって、子どもたちの学力が異なるのみならず、教師の指導法も変わってくることを意味している。これまでの学校効果の研究は、学校の立地する条件を軽視してきたが、次年度以降は、こうした要素も含めて、より複雑な学校効果のモデルを検討する必要がある。
強磁性共鳴による磁気記録媒体の異方性の研究

磁気記録媒体の異方性磁場(H_a)の大きさは,記録密度を決める大きな要因であり,その研究は極めて重要である.そこで,本研究では磁気記録用の実用材料をふくめて,超高真空蒸着Co膜,垂直記録用Co-CoO蒸着膜,面内記録用塗布型メタルテープなどの異方性磁場を強磁性共鳴(FMR)を用いて調べた.また,fcc Co膜については,実験的にK_1の値が求まっているので,(111)膜での共鳴磁場の理論値を求めた.今までに,本研究者はFMRを用いて,エピタキシャルFe膜,塗布型Baフェライト媒体,蒸着テープなどの異方性磁場の大きさとその方向を実験的に明らかにしてきた.更に本研究によって,Co膜やCo-CoO膜のように磁化の大きい膜の異方性や塗布型針状記録媒体の磁気異方性が明らかになった.この結果,磁気異方性の測定法として知られているトルク法に比べた時,磁化の大きい薄膜についてFMRは極めて有力であることが,明確になった.特に,垂直異方性膜については,一般的には磁化曲線から異方性磁場が求められているが,この方法は必ずしも正しくはないことが,Co-CoO膜で明らかになった.また,塗布型媒体については,トルク法だと磁性体の体積値が既知である必要があるが,FMRはその値または膜厚が既知でなくても,実効的異方性磁場(H_a)が求まるということは,有効な特長の一つであることが分かり,例えば,市販のオ-ディオ用メタルテープでは,H_a=7.57k0eが求まった.今後は,膜垂直方向の異方性磁場の大きい膜である光磁気膜について,異方性磁場が負であるFeCo膜から始めて,大きい正の値を示すFeCoTb膜まで調べる計画である.磁気記録媒体の異方性磁場(H_a)の大きさは,記録密度を決める大きな要因であり,その研究は極めて重要である.そこで,本研究では磁気記録用の実用材料をふくめて,超高真空蒸着Co膜,垂直記録用Co-CoO蒸着膜,面内記録用塗布型メタルテープなどの異方性磁場を強磁性共鳴(FMR)を用いて調べた.また,fcc Co膜については,実験的にK_1の値が求まっているので,(111)膜での共鳴磁場の理論値を求めた.今までに,本研究者はFMRを用いて,エピタキシャルFe膜,塗布型Baフェライト媒体,蒸着テープなどの異方性磁場の大きさとその方向を実験的に明らかにしてきた.更に本研究によって,Co膜やCo-CoO膜のように磁化の大きい膜の異方性や塗布型針状記録媒体の磁気異方性が明らかになった.この結果,磁気異方性の測定法として知られているトルク法に比べた時,磁化の大きい薄膜についてFMRは極めて有力であることが,明確になった.特に,垂直異方性膜については,一般的には磁化曲線から異方性磁場が求められているが,この方法は必ずしも正しくはないことが,Co-CoO膜で明らかになった.また,塗布型媒体については,トルク法だと磁性体の体積値が既知である必要があるが,FMRはその値または膜厚が既知でなくても,実効的異方性磁場(H_a)が求まるということは,有効な特長の一つであることが分かり,例えば,市販のオ-ディオ用メタルテープでは,H_a=7.57k0eが求まった.今後は,膜垂直方向の異方性磁場の大きい膜である光磁気膜について,異方性磁場が負であるFeCo膜から始めて,大きい正の値を示すFeCoTb膜まで調べる計画である.今年度は、1.強磁性共鳴(FMR)スペクトロメータの組み上げと、2.FMRの測定は、(1)長手記録用塗布型媒体と、(2)垂直記録用Co-Co0蒸着膜について行った。1.FMRスペクトロメータの組上げは予定通り進み、34GHzの測定が可能となった。2.(1)塗布型媒体は、市販のオーディオ用メタルテープとビデオ用メタルテープの測定を行った。マイクロ波を照射して、共鳴磁場をテープ面内、およびテープ走行方向と垂直方向を含む面の2つの面内で静磁場を回転して測定した。テープに使われているFe針状粉の飽和磁化の値は文献では知られていないので、およそ純Feの値の80%(4πM=17.2kG)と仮定して、解析を行った。解析方法は、以前Baフェライト媒体の解析に用いた方法とほぼ同じである。オーディオ用メタルテープについては、異方性磁場は7.6kOe、針状比は4.8が得られ妥当な値と言える。FMRの線幅から針状粉の分散を求める解析プログラムの作成を試みているが、これはまだできていない。(2)のCo-Co0蒸着膜においては、基礎的データを得る目的で、金属Coの超高真空蒸着膜の垂直異方性を測定した。垂直方向の異方性は、ほぽ1.3kOeだった。Co-Co0膜は、垂直記録用の記録媒体として注目されている。そして、垂直異方性とはある酸素量を含む膜について、磁化曲線の形から結論づけられている。我々の試料も同様な磁化曲線の形をしていたが、直接的な異方性の測定であるFMRによる解析結果では、垂直異方性を示す傾向は見られなかった。磁化曲線からの異方性の推定には問題があり、FMRは異方性の測定の有力な手段と言える。

磁気記録媒体の異方性磁場(Ha)の大きさは,記録密度を決める大きな要因であり,その研究は極めて重要である.そこで,本研究では磁気記録用の実用材料をふくめて,超高真空蒸着Co膜,垂直記録用Co-CoO蒸着膜,面内記録用塗布型メタルテープなどの異方性磁場を強磁性共鳴(FMR)を用いて調べた.また,fcc Co膜については,実験的にK_1の値が求まっているので,(111)膜での共鳴磁場の理論値を求めた.今までに,本研究者はFMRを用いて,エピタキシャルFe膜,塗布型Baフェライト媒体,蒸着テープなどの異方性磁場の大きさとその方向を実験的に明らかにしてきた.更に本研究によって,Co膜やCo-CoO膜のように磁化の大きい膜の異方性や塗布型針状記録媒体の磁気異方性が明らかになった.この結果,磁気異方性の測定法として知られているトルク法に比べた時,磁化の大きい薄膜についてFMRは極めて有力であることが,明確になった.特に,垂直異方性膜については,一般的には磁化曲線から異方性磁場が求められているが,この方法は必ずしも正しくはないことが,Co-CoO膜で明らかになった.また,塗布型媒体については,トルク法だと磁性体の体積値が既知である必要があるが,FMRはその値または膜厚が既知でなくても,実効的異方性磁場(Ha)が求まるということは,有効な特長の一つであることが分かり,例えば,市販のオ-ディオ用メタルテープでは,Ha=7.57kOeが求まった.今後は,膜垂直方向の異方性磁場の大きい膜である光磁気膜について,異方性磁場が負であるFeCo膜から始めて,大きい正の値を示すFeCoTb膜まで調べる計画である.
造血支持骨髄間質細胞の機能分子の解析

SV40T抗原を導入したトランスジェニックマウスより樹立した骨髄間質細胞株は、コロニー形成を支持する造血前駆細胞のlineageにおいて明瞭な選択性を示した。この選択性を規定する分子を同定するために、赤芽球コロニー形成を支持する細胞株3種類(E+:TBR9, 184, 31-2)と支持しない細胞株3種類(E-:TBR17, 33, 511)を選択し、DNAマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果得られた候補遺伝子のうち、前回、Tenascin-Cが赤芽球造血に重要な役割を果たしていることを証明して報告した(Exp Hematol 34:519-527, 2006)。今回、他の候補遺伝子のうち2810021G24とdelta-like 1の解析を行った。まず2810021G24はE+でE-の14.0倍の発現を示した。2810021G24に対するsiRNAを作成し、TBR9に導入し発現量を定量PCRにて調べたところ、コントロールsiRNAと比べて59%の抑制が得られた。このsiRNAを添加することによってTBR9細胞株においての赤芽球コロニー形成能の低下が認あられ、2810021G24の赤芽球系造血への関与が示唆された。さらに2810021G24ノックアウトマウス作製による機能解析を試みたが結果は得られなかった。次にdelta-like 1はE-でE+の20倍の発現を示した。しかし、delta-like 1に対するsiRNAを作成してTBR17細胞株で赤芽球コロニー形成能を調べたが、変化は認められなかった。従って、delta-like 1が単独で赤芽球コロニー形成支持能を抑制している可能性は否定的と考えられた。申請者らは以前に、SV40T抗原を導入したトランスジェニックマウスより多数の骨髄間質細胞株を樹立した。これらの間質細胞株は、コロニー形成を支持する造血前駆細胞のlineageにおいて明瞭な選択性を示した。この選択性を規定する分子を同定するために、まず赤芽球コロニー形成を支持する細胞株3種類と支持しない細胞株3種類を選択し、DNAマイクロアレイ法を用いて解析した。その結果得られた候補遺伝子のうち、前回、Tenascin-Cが赤芽球造血に重要な役割を果たしていることを証明して報告した(Experimental Hematology,2006,in press)。今回、DNAマイクロアレイ法で選び出されたもう一つの候補遺伝子Xの解析を行った。候補遺伝子Xは、2810021G24で、アミノ酸配列を調べたところ、既知のheat shock protein B2(HSPB2)の中間の93アミノ酸を欠損した配列と一致していることが判明した。過去に、HSPB2を近接したαB-crystallinと合わせてノックアウトしたマウスの報告があり(Am J Physiol Heart Circ Physiol 286:H847-855,2004)、10ヶ月以降に原因不明の死因で100%死亡しているが、血液学的検索はなされていなかった。今回、まず2810021G24に対するsiRNAを作成し、TBR9に導入し発現量を定量PCRにて調べたところ、コントロールsiRNAと比べて59%の抑制が得られた。このsiRNAを添加することによってTBR9細胞株においての赤芽球コロニー形成能の低下が認められ、2810021G24の赤芽球系造血への関与が示唆された。

2810021G24に対するsiRNAを作成し、TBR9に導入し発現量を定量PCRにて調べたところ、コントロールsiRNAと比べて59%の抑制が得られた。このsiRNAを添加することによってTBR9細胞株においての赤芽球コロニー形成能の低下が認められ、2810021G24の赤芽球系造血への関与が示唆された。さらに2810021G24ノックアウトマウス作製による機能解析を試みたが結果は得られなかった。次にDelta-like 1はE-でE+の20倍の発現を示した。しかし、Delta-like 1に対するsiRNAを作成してTBR17細胞株で赤芽球コロニー形成能を調べたが、変化は認められなかった。従って、Delta-like 1が単独で赤芽球コロニー形成支持能を抑制している可能性は否定的と考えられた。
神経膠腫による言語機能障害発症メカニズムの解明：脳機能イメージング法による研究

言語情報は,単語から文や文章まで異なるレベルでそれぞれ処理される。我々は機能的磁気共鳴映像法を用いて,左下前頭回および左運動前野外側部が文の統語処理に関与することを実証した。さらに,左下前頭回と左運動前野外側部の神経膠腫によって,統語理解障害が生じることが明らかとなった。これら統語理解障害を呈する患者の脳活動を詳細に検討することにより,統語処理に関与する3つの脳内ネットワークが可視化された。そして,統語理解障害が機能的に区別される3つのネットワークの再構築に基づくことが明らかとなった。以上の結果は,統語処理における神経回路の重要性を示唆する。先行研究により、左下前頭回や左運動前野外側部の神経膠腫患者において、文の統語処理障害が生じることが報告された。近年、統語処理には大脳の左右半球と小脳を含めて14の脳領域が関与し、これらの脳領域が3つの神経回路を形成するということが明らかとなった。平成26年度は、統語処理に関与する脳内ネットワークの機能連関が、神経膠腫患者においてどのように変化するのか調べた。実験では、左前頭葉の神経膠腫患者21名と健常者対照群7名を対象に、機能的磁気共鳴画像法(functional MRI)を用いて統語処理時の脳活動を計測した。先行研究で示された14領域を関心領域として、脳活動の時系列データの偏相関解析をすべての関心領域間において行った。その結果、健常者対照群では、14領域の機能連関が、3つのグループにはっきりと分離していることが示された。一方、左下前頭回や左運動前野外側部の神経膠腫患者群では、統語処理に関与する脳内ネットワークの機能連関が乱れていることが明らかとなった。さらに、その他の左前頭葉の神経膠腫患者群においても、統語処理障害がないにもかかわらず、脳内ネットワークの機能連関が乱れていることが明らかとなった。しかし、この患者群では、左下前頭回弁外部/三角部ー左下頭頂溝、左運動前野外側部ー左角回、左下前頭回眼窩部ー左下前頭回三角部、の3つの機能連関が健常者と同様に保たれていることが明らかとなった。以上の結果より、神経膠腫の存在は腫瘍存在部位によらず統語処理に関与する脳内ネットワークの機能連関に影響を及ぼすことが明らかとなった。さらに、統語処理において左下前頭回弁外部/三角部ー左下頭頂溝、左運動前野外側部ー左角回、左下前頭回眼窩部ー左下前頭回三角部の機能連関が重要であることが示唆された。本研究の目標は神経膠腫による言語機能障害発症メカニズムの解明である。平成27年度は、左前頭葉の神経膠腫が脳内ネットワークの機能的結合性に与える影響を明らかにするために,神経膠腫患者のfMRIデータの時系列に関する偏相関解析を行った。その結果,神経膠腫の存在により脳内ネットワークの機能的結合性が乱れることが明らかとなった。興味深いことに,この影響は神経膠腫存在部に限定されず,ネットワーク全体に及ぶこと,すなわち,ネットワーク全体の機能的結合性が乱れることが明らかとなった。更に,この影響は左下前頭回弁蓋部や左運動前野外側部以外に神経膠腫がある患者群,すなわち,行動データ上は明らかな統辞的文理解障害を呈さない患者群においても認められた。統辞的文理解障害が明らかではない患者群の機能的結合性を詳細に検討すると,左前頭葉を中心とした機能的結合性が保たれていることが明らかとなった。この知見は,左前頭葉を中心としたネットワークが統辞処理の機能維持にとって重要であることを示唆する。以上より,左前頭葉の神経膠腫により脳内ネットワークの結合性が障害されることが言語機能障害、特に、統辞的文理解障害の発症に関与することが推測された。平成27年度は、左前頭葉を中心とした脳内ネットワークの機能的結合性が障害されることが、神経膠腫患者の言語機能、特に、統辞的文理解障害の発症に関与することが明らかとなった。本成果は国際学会での発表、国際誌への論文発表という結果に結実し、当初の計画通りに進展した。平成26年度には統語理解障害を呈する脳腫瘍患者を対象にfMRIと拡散テンソル画像を組み合わせた研究により、統語処理には右半球や小脳などを含む14の脳領域が関与し、それらの脳領域は機能的かつ解剖的に3つのネットワークを構成することを明らかにした。平成27年度には左前頭葉の神経膠腫が脳内ネットワークの機能的結合性に与える影響を明らかにするために,神経膠腫患者のfMRIデータの時系列に関する偏相関解析を行った。その結果,神経膠腫の存在により脳内ネットワークの機能的結合性が乱れることが明らかとなったにした。興味深いことに,この影響は腫瘍存在部に限定されず,ネットワーク全体に及ぶこと,すなわち,ネットワーク全体の機能的結合性が乱れることが明にした。平成28年度は脳腫瘍患者の術中マッピングにおいて、左下前頭回に脳腫瘍があると言語野の同定が困難になることを見出した。この知見は、言語ネットワークにおける左前頭葉の重要性を示すものである。さらに、本研究で明らかとなった統語処理の脳内ネットワークを過去の文献と比較検討し、過去に推定されてきた言語ネットワークが可視化されていることを報告した。

先行研究の積み重ねにより築き上げられてきた概念に,近年の神経画像技術がようやく追いついてきつつあることを示すことができた。以上の成果をまとめると、神経膠腫による言語機能障害は、「言語の脳内ネットワークが機能的に再編された結果、健常者とは異なる言語処理を行うために生じる」ことが明らかとなった。特に、統語処理に関する脳内ネットワークについては左下前頭回がネットワークの中枢として機能する可能性が示唆された。この知見は、健常者の認知機能だけではなく、高次脳機能障害の研究・リハビリテーションなどを考えるうえでも脳内ネットワークを考慮することが重要であることを示唆する。言語情報は,単語から文や文章まで異なるレベルでそれぞれ処理される。我々は機能的磁気共鳴映像法を用いて,左下前頭回および左運動前野外側部が文の統語処理に関与することを実証した。さらに,左下前頭回と左運動前野外側部の神経膠腫によって,統語理解障害が生じることが明らかとなった。これら統語理解障害を呈する患者の脳活動を詳細に検討することにより,統語処理に関与する3つの脳内ネットワークが可視化された。そして,統語理解障害が機能的に区別される3つのネットワークの再構築に基づくことが明らかとなった。以上の結果は,統語処理における神経回路の重要性を示唆する。本研究の目標は神経膠腫による言語機能障害発症メカニズムを解明することである。平成26年度の実験で得られた知見より、神経膠腫の存在は脳内ネットワークの機能連関に影響を及ぼすことが明らかとなった。しかしながら、明らかな言語障害を呈さない患者群では、左下前頭回弁外部/三角部ー左下頭頂溝、左運動前野外側部ー左角回、左下前頭回眼窩部ー左下前頭回三角部、の3つの機能連関が健常者と同様に保たれていることも明らかとなった。以上の結果より、神経膠腫による言語機能障害発症メカニズムにおいて、左下前頭回弁外部/三角部ー左下頭頂溝、左運動前野外側部ー左角回、左下前頭回眼窩部ー左下前頭回三角部の機能連関の変化が重要であることが初めて明らかとなった。神経膠腫による言語機能障害発症メカニズムにおいて、脳内ネットワークの機能連関の変化が重要な要因であることが明らかとなり、当初の予定通りに本研究はおおむね順調に進展している。これまでの知見により、言語機能障害において脳内ネットワークの機能的結合性の変化が重要であることが明らかとなった。28年度は、神経膠腫などの占拠性病変のみならず,前頭側頭皮質変性など特徴的な言語機能障害を呈する変性疾患を対象とした神経心理学的検討を推進する。変性疾患を対象とした神経心理学的検討やSPECTなどを用いた脳血流評価は,ネットワークの機能解明に重要な知見をもたらすとされる。統辞的文理解に関する脳内ネットワークの解明に大いに役立つと考えられる。脳科学、神経心理学、失語症学平成26年度の研究成果により、神経膠腫による言語障害は局所の脳機能障害が原因ではなく、脳内ネットワーク内の機能連関の変化によることが明らかとなった。今後の研究のの推進方策として、この知見を補完することが重要である。具体的には、神経膠腫の悪性度の違いや病理組織の違いが、機能連関の変化にどのように影響するのか明らかにすることが必要である。そのために、グレード別や病理組織別に脳内ネットワークの機能連関を調べて比較検討する方針である。また、神経膠腫以外の疾患により脳内ネットワークがどのように変化するのか、そして、その変化が言語機能とどのようなかかわりがあるのか多方面の解析を行う方針である。
心不全における中枢性交感神経活動亢進機序の解明

1.心不全における交感神経活動亢進機序として延髄孤束核(NTS)内のレニン-アンジオテンシン系の活性化が関与していることを明らかにした。すなわち、血行動態上、心不全を呈し、交感神経活動が亢進しているラット動静脈シャントモデルを作成し、NTS内へアンジオテンシン1型受容体拮抗薬を微量注入すると交感神経活動抑制がコントロールラットより大であった。また、心不全群では延髄におけるアンジオテンシン変換酵素(ACE)のmRNAも増加していた。以上の成績より、心不全ではNTS内のレニン-アンジオテンシン系が活性化されており交感神経活動亢進の機序のひとつとして考えられた(論文発表)。2.一酸化窒素(NO)合成酵素遺伝子をアデノウイルスをベクターとしてNTS内へ過剰発現させ、同部位でのNO産生を増加させることに成功した。遺伝子が導入されたことはは免疫染色法やWestern blot法によって確認した。NO産生増加はnitriteとnitrateをin vivoマイクロダイアリーシス法を用いることによって確認した。さらにテレメトリー法を用いることによって無麻酔覚醒下で血圧・心拍数を測定した。交感神経活動の指標として尿中ノルエピネフリン排泄量を用いた。その結果、NTS内のNO増加は交感神経を抑制することによって降圧・心拍数減少を生じることを見い出した(論文発表)。3.マウスに心筋梗塞を作成し心不全モデルとすることに成功した。すなわち、左心室拡大、左心収縮能低下を認め、尿中ノルエピネフリン排泄量がコントロール群と比べ増加していることを確認した。さらに、脳幹部NO合成酵素をWestern blot法を用いて定量すると心不全群で低下していた。現在、このモデルに対してNO合成酵素を脳幹部に導入して実験を進めている(学会発表)。1心不全動物モデルの作成:(1)ラット(WKY)の腹部大動脈と下大動脈の間にシャントを作成し、さらのシャント部位より遠位部の大動脈に狭窄を作成した。これによりシャント量が増加するためより心不全が生じやすい状態を作り出すことが可能であった。68週間後、心血行動態および神経体液性因子の評価を行った。心エコー図法による評価により左室経の拡大、駆出率の低下が認められ、左室拡張終期圧の増加、左室重量、肺うっ血が認められた。また、尿中ノルエピネフリン濃度が対照群に対して有意に増加していた。(2)ラット(WKY)の左前下降枝を結紮することにより心筋梗塞を作成し心不全モデルとして用いて実験を行っている。(3)さらに、マウスの心筋梗塞モデルを作成しノックアウトマウスを用いた実験に備える準備を行った。2心不全における脳内レニンーアンジオテンシン系の役割:(1)のラットを用いて延髄孤束核内へアンジオテンシン1型受容体拮抗薬を微量注入すると血圧、心拍数、腎交感神経活動の低下が認められた。一方、対照群ではほとんど変化が認められなかった。さらに、延髄のアンジオテンシン変換酵素のmRNAをNorthern blot analysisで評価すると心不全群において増加していた。これらの成績は、心不全において延髄孤束核内のアンジオテンシンが活性化されており交感神経活動増加に関与していることを示唆する。(論文作成中)。3脳内局所への遺伝子導入法の確立:アデノウイルスをベクターとして一酸化窒素合成酵素(NOS)遺伝子をラット延髄孤束核内へ導入することに成功した。約1週間をピークとしてNOS活性の増加が認められた。テレメトリーシステムを用いた血行動態の測定においては血圧、心拍数の低下が認められた。

さらに1日尿中ノルエピネフリン排泄量も認められ、交感神経活動の減少によりこれらの血行動態の変化が生じたと考えられた(Faseb J 13:A777,1999、第22回日本高血圧学会総会発表)。1.心不全における交感神経亢進機序として延髄孤束核のレニン-アンジオテンシン系の活性化が関与していることを報告した。すなわち、ラット動静脈シャントモデルを作成し、血行動態上、心不全を呈し、交感神経活動が亢進していることを確認し、延髄孤束核にアンジオテンシン受容体拮抗薬を微量注入することで交感神経活動抑制が心不全モデルでコントロールラットより大きいことを見い出した。さらに、延髄におけるアンジオテンシン変換酵素のmRNA発現が心不全群で大きいことから同部位でのレニン-アンジオテンシン系の活性化が心不全で生じていることが強く示唆された(論文発表)。2.一酸化窒素合成酵素遺伝子をラットの延髄孤束核内へ過剰発現させ同部位での一酸化窒素産生を増加させると血圧・心拍数が低下し、尿中ノルエピネフリン排泄量が減少することを観察した。遺伝子導入はアデノウイルスをベクターとして行い、対照としてβガラクトシダーゼ遺伝子を導入したラットを用いた。遺伝子導入は免疫染色やWestern blot analysisによって確認した。また、酵素活性はnitrite and nitrateをin vivoマイクロダイアリーシス法を用いて行った(論文発表)。3.マウスを用いて冠動脈を結紮して心筋梗塞を作成し心不全モデルとして現在、実験をおこなっている。このモデルでは心エコー図法で左心室拡大・左心室収縮能低下および尿中ノルエピネフリン排泄量低下が観察された。さらに、脳幹部一酸化窒素合成酵素をWestern blot analysisで定量すると心不全マウスでは同酵素が低下していることを見い出している(Experimental Biology 2001で発表)。このモデルに対して、一酸化窒素合成酵素遺伝子導入を行い、現在実験を進めている。