hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
燃料性状と燃焼に関する基礎研究

1.噴流拡散火炎では、燃料性状にかかわらず火災の温度分布や化学種濃度分布は相似構造を持つことが明らかとなった。この点に関し、YAGレ-ザ-を用いた渦構造の可視化および理論的検討から、相似性が示される理由を明らかにすることが出来た。一方、黒煙濃度分布の特徴ならびに支配的な影響因子についても明らかにすることができた。2.石油系の低質燃料の非定噴霧の燃焼機構とその燃焼促進手法について研究した結果、まず蒸留成分の点火、燃焼によって残渣成分の蒸発、燃焼が促進されることが明らかになり、噴霧の壁面衝突と空気スワ-ルの適当な組み合せが燃焼促進に有効であり、また圧縮空気温度を高くして噴霧が壁面に衝突する前に点火する必要があることが分かった。3.水素の特異な性状に強く影響を受ける間欠燃焼に着目し、混合気形成、点火、火災伝播などの燃焼過程における観察を行い、燃焼制御因子の燃焼に与える影響を検討した。光学的可視化法に加えて、水素炎の分光によるOH帯発光の観測により燃焼反応帯の様子を検討した結果、点火時期や空気流動が燃焼過程に及ぼす影響を確認できた。4.ベンゼンを主体とする各種炭化水素から生ずるドライス-ト、SOFの生成速度は、Tesnerの概念を基礎とした生成方程式によって概ね記述し得た。ドライス-トの生成過程では燃料のクラッキングと多環化とが進みつつス-トが生成されるが、燃焼中間物質であるSOFは、生成方程式中の前駆物質量ηにほぼ対応していることが確かめられた。噴霧燃焼シミュレ-ションを特C重油・石油コ-クス混焼ボイラに適用した。全二段燃焼空気量に対する炉底部からの空気導入量割合を変化させ、NO・媒塵濃度および硫化水素濃度への影響を検討した。その結果、炉底部からの空気導入量割合の増加は炉底部の硫化腐食の抑制に効果的だが、NO・媒塵濃度の同時低減は因難であることを示した。
コンビナトリアルアプローチによる人工シャペロン分子の開発とプロテオミクスへの応用

リード化合物の構造を多様化した候補合成小分子ライブラリーを合成し、その中から水溶液に添加することによって蛋白質の構造形成をほとんど阻害せずに蛋白質の凝集を効果的に抑制できる分子を探索し、既存の蛋白質凝集抑制剤よりも蛋白質のリフォールディング収率を大幅に向上できる分子を開発することに成功した。また、合成小分子添加剤を添加することによって、SDS-PAGE後のゲル内での酵素の再生速度と再生率が向上することも証明することができた。本研究の目的は,蛋白質の凝集を抑制し,蛋白質のリフォールディングを介助する新しい小分子凝集抑制剤(人工シャペロン分子)を開発すること,および、その分子構造と機能との関係を調べることである.アルギニン塩酸塩などの既存の凝集抑制剤は,市販の汎用試薬の中から見出されたものばかりであり,系統的に分子構造を多様化させたライブラリーから探索した例はほとんどない.そのため,どのような分子構造を有する分子が,蛋白質の構造および構造形成は阻害せずに,蛋白質の凝集反応を抑制できるのかは不明である.従って,人工シャペロン分子を合理的に設計するのは不可能であるのが現状である.そこで,多様性に富んだパーツを組み合わせて合成小分子ライブラリーを調製し,その中から目的の機能を有する分子をスクリーニングするというコンビナトリアルアプローチによって,人工シャペロン小分子の開発を試みた.その結果,シード化合物を3つのパーツに分けて調製したライブラリーの中から,既存のリフォールディング用凝集抑制剤よりも優れたリフォールディング収率向上効果を示す化合物を5つ見つけることに成功した.また,リフォールディング反応の速度論的解析により,候補化合物群の疎水性部位の構造が,蛋白質の凝集反応および構造形成反応に与える影響を明らかにすることにも成功した.このように,コンビナトリアルアプローチが,人工シャペロン小分子の開発,および,その構造機能相関を明確にするのに有効であることを実証した.本研究の目的は、蛋白質の凝集を抑制し、蛋白質のリフォールディングを介助する新しい小分子凝集抑制剤(人工シャペロン分子)を開発すること、および、その分子構造と機能との関係を調べることであった。また、小分子凝集抑制剤を二次元電気泳動後のゲル中でのリフォールディングに応用し、生理活性を指標にした網羅的な蛋白質の機能解析法を開発することも、挑戦的な応用研究目標の一つとしていた。昨年度までに、リード化合物の疎水性側鎖部位を多様な構造にしたライブラリーの中から、既存のリフォールディング用凝集抑制剤よりも優れたリフォールディング収率向上効果を示す化合物を見つけることに成功した。本年度は、他の部位を多様化させてライブラリーを拡張しスクリーニングを行った。また、これらの化合物群の添加が、変性蛋白質のリラォールディング速度と凝集速度に与える影響と、水溶液の表面張力に与える影響との関係を調べた。その結果、少しだけ表面張力を低下させるような化合物群が、蛋白質のリフォールディングにあまり影響を与えずに大きく凝集を抑制でき、蛋白質のリフォールディング収率を著しく向上させることが定性的には明らかになった。さらに、今回開発した人工シャペロン分子では無いが、既存の凝集抑制剤(シクロデキストリン)を添加することによって、SDS-PAGE後のゲル中でのリフォールディングが大きく促進されることを示した。これは、ゲル電気泳動後の活性染色による網羅的な機能解析法を実現する上で、非常に重要な成果と言える。また、同様の技術を、マイクロ流路中でのリフォールディングにも応用し、流路中での凝集体形成量を大きく低下させることにも成功した。
咀嚼活動中の歯の3次元的動きと食品テクスチュアとの関連

1.種々の食品を食べるとき,その食品のテクスチュアに応じて咀嚼活動を行う。ゲル状の食品では,ゲルの硬さが増すと口蓋圧は増すが一定の閾値を越えると口蓋圧はむしろ減るという結果が得られた。これは口蓋から歯の咀嚼に移行することによる。閾値には個人差があり200ー300g/cm^2であった。この閾値より硬くても柔らかくても飲み込め直前の食品は細かく磨砕され、唾液と十分に混合された状態であった。2.CMCの濃度を変えて粘度調整した飲料の飲み込むときの口蓋圧の経過を測定した。飲料の濃度が3桁変化したとき,口蓋圧は100ー200g/cm^2の2倍程度しか変化なかった。しかし粘度が高いと口内滞留時間が長くなり,唾液との混和が必要と考えられた。3.前歯の歯茎に小型磁石を貼付け,食品を食べたときの歯の動きに応じて変化する磁場の変化を,口の外に固定した3次元ホ-ルプロ-ブにより3チャンネルで測定した。ホ-ルプロ-ブの直流を交流にチョップする周波数のノイズをフィルタでおとして,磁場変化の信号のS/Nを向上できた。パソコンで磁場変化を座標変化に変換し,時間軸に対してx,y,z,方向の変化としてグラフ表示した(ロ-タス1ー2ー3を利用)。またz方向を歯の上下運動の方向とするとき,z対x,z対y,などの咀嚼中の動きをグラフ表示した。リンゴ,パン,するめなどテクスチュアの異なる食品を食べたときの歯の動きはかなり違うグラフが示された。4.電気信号,数値の変換処理は計画通りの結果が得られたが,磁場検出のホ-ルプロ-ブを頭部に固定する機械的な装置がまだ不十分で,咀嚼中に1ー2mmのずれがありx,y,z,変位に影響している。今後この固定装置を改良する計画である。次に種々のテクスチュアの食品を咀嚼する過程における歯の動きのデ-タを集積する。
気温から求められる積算寒度と土の凍結深との関係

寒気が地面にふれると土が凍る、寒気の度合を積算寒度(日平均気温の0°C以下の値を積算したもの)F°C・dayで表すと、土の凍結深Dcmとの間にD=α【√!F】(αは常数)の関係が知られている。地面に植生や積雪があると、凍結深は減る。又凍上が起っても、凍結深は減る。從ってαの値は1から5までの広い範囲になる。凍上を伴なうときの凍結深の減少について、凍上がないとしたときの凍結深をDo凍上率(凍上量Hと凍結深Dとの比)をγとして、D=Do(1-aγ)で表されると考え、この減少係数aについて解析を行ない、実データと比較した。一方、地表面温度を各気象要素を参照して求め、凍上がない場合の凍結深を正確に求める数値解析法を提案した。(1)凍上内温度分布が直線的で、未凍土内はすべて0°Cという簡単なステファンモデルを仮定し、土の凍上率γによって凍結深がいかに減少するかを解析して次の式を得た。D=【√!(2kTt/Lew)】{1-1/2γ(Pw/PiPW-1)}ここで、k-T,t,L,P,W,Pw,Piは、それぞれ凍土の熱伝導率、気温、時間、氷の融解潜熱、未凍土の密度、未凍土の含水比、水の密度、氷の密度である。凍上がないときの凍結深Doは【√!(2kTt/Lew)】であるから、D=Do(1-aγ)のなかのaとしては、a=1/2(Pw/PiPw-1)が得られた。これまでの実測で得られた値をそれぞれに代入すると、Do=3【√!F】、a=0.440.73として求められる。(2)実測された凍結・凍上過程のデータについて、aの値を求めたところ、0.2から1.3までの広い範囲にわたった。凍上率の大きい方が小さな値をとる傾向が見られた。(3)地面における顕熱交換、潜熱伝達、短波及び長波放射、他熱流を考慮して、地面温度を求め、土の熱的性質を加味して、土の凍結深を求める数値解析法を提案した。凍上がないときの土の凍結深を正確に予測する方法を求め、実測値と比較を行なった。
学習障害児の母親の育児ストレスと養育態度の検討

学習障害は、外見的には障害があることが見えにくいため、「やる気がない」、「怠けている」、「反抗的」などと誤解されやすい軽度の障害である。学習障害児の母親においても、自分の子どもが学習障害をもつことを知っている場合と知らない場合では、子どもの言動についての理解の仕方が異なり、育児ストレスの内容や大きさ、養育態度に違いがあると考えられる。本研究は、幼稚園、保育園の年長組の幼児のうち、専門機関によって学習障害を持つとの診断を受けた子ども(LD群)、専門機関を受診していないが学習障害児であるとみられる子ども(未受診群)、健常児(健常群)の3群の母親(各13名)を対象にした。用いた尺度は、新美・植村(1980)の育児ストレス尺度を修正したもの(16カテゴリー全84項目)と、串間・福成(1999)が作成した養育態度検査(8カテゴリー全72項目)であり、それぞれの母親に、質問紙の形で回答してもらった。育児ストレス尺度は、各質問項目に対して2点尺度、養育態度尺度は4点尺度で回答してもらった。育児ストレスの各カテゴリーごとに、平均得点を3群間で比較したところ、「この子と母親とのかかわり」のカテゴリーにおいて、LD群と未受診群の間には差がなく、これらの2群は健常群よりも有意に母親の育児ストレスが高かった。養育態度について、「過干渉」を示す親の割合は、LD群、未受診群、健常群の順に高かったが、未受診群は他の2群のいずれとも有意差がなく、LD群は健常群よりも「過干渉」な母親の割合が高かった。また、「厳格」のカテゴリーでは、LD群よりも未受診群の母親の方が割合が大きかった。これらのことから、LD児をもつ母親は育児の面でストレスを感じることが多く、過干渉になりがちであるが、LDであるとの診断は、母親が子どもに対して過度に厳格に接することを防ぐのに有用であると言える。本研究は、障害児の母親の育児ストレスや養育態度が、「子どもの障害についての理解しやすさ」によって異なるかを検討するために、学習障害児、肢体不自由児、自閉症児、健常児の4群の母親に質問紙調査を行った。(1)調査対象者全国のさまざまな地域から抽出した5歳から15歳までの学習障害児(123名)、肢体不自由児(101名)、自閉症児(157名)および健常児(180名)の母親(合計561名)を調査対象者とした。(2)調査内容および手続き母親の育児ストレスを査定ためには新美・植村(1980)、養育態度を査定するためには串間・福成(1999)をそれぞれ修正したものを用いた。調査は無記名で行った。(3)主な結果4つの群で、母親の育児ストレスの種類や大きさに差があるかどうかをみるために統計的検定をしたところ、総育児ストレス得点においては、自閉症児群の母親が最も高く、以下、学習障害児群、肢体不自由児群、健常児群の順にストレス得点が高かった。また、いずれの2群間にも有意差がみられた。育児ストレスカテゴリー別にみた場合、子どもの育て方についてのストレスは自閉症児群と学習障害児群で高く、子どもの発達についての現状把握の困難さについてのストレスは学習障害児群が最も高かった。養育態度に関しては、子どもへの不満や非難、干渉は、学習障害児群の母親の得点が高かった。自閉症児群は他の3群よりも母親の溺愛と盲従の得点が高かった。

これらの結果から、障害の実態が把握しにくく、行動に誤解を生じやすい学習障害児の養育に当たっては、母親の育児ストレスも高く、子どもに対して禁止や叱責の言葉が多くなりやすいこと、コミュニケーションの困難な自閉症児に対しては子どものペースに巻き込まれやすくなることが明らかになった。両群とも、他者からのサポートが求められる。学習障害は、外見的には障害があることが見えにくいため、「やる気がない」、「怠けている」、「反抗的」などと誤解されやすい軽度の障害である。学習障害児の母親においても、自分の子どもが学習障害をもつことを知っている場合と知らない場合では、子どもの言動についての理解の仕方が異なり、育児ストレスの内容や大きさ、養育態度に違いがあると考えられる。本研究は、幼稚園、保育園の年長組の幼児のうち、専門機関によって学習障害を持つとの診断を受けた子ども(LD群)、専門機関を受診していないが学習障害児であるとみられる子ども(未受診群)、健常児(健常群)の3群の母親(各13名)を対象にした。用いた尺度は、新美・植村(1980)の育児ストレス尺度を修正したもの(16カテゴリー、全84項目)と、串間・福成(1999)が作成した養育態度検査(8カテゴリー、全72項目)であり、それぞれの母親に、質問紙の形で回答してもらった。育児ストレス尺度は、各質問項目に対して2点尺度、養育態度尺度は4点尺度で回答してもらった。育児ストレスの各カテゴリーごとに、平均得点を3群間で比較したところ、「この子と母親とのかかわり」のカテゴリーにおいて、LD群と未受診群の間には差がなく、これらの2群は健常群よりも有意に母親の育児ストレスが高かった。養育態度について、「過干渉」を示す親の割合は、LD群、未受診群、健常群の順に高かったが、未受診群は他の2群のいずれとも有意差がなく、LD群は健常群よりも「過干渉」な母親の割合が高かった。また、「厳格」のカテゴリーでは、LD群よりも未受診群の母親の方が割合が大きかった。これらのことから、LD児をもつ母親は育児の面でストレスを感じることが多く、過干渉になりがちであるが、LDであるとの診断は、母親が子どもに対して過度に厳格に接することを防ぐのに有用であると言える。
再灌流傷害機序による実験的子宮内胎児発育不全モデルの作成

妊娠S/Dラットの子宮血流を一過性に遮断しIUGRモデルを作成するとともに,その発症機序におけるoxidative stressの関与について検討した。S/Dラットを妊娠17日目にハロセン麻酔下に開腹し、血管クリップを用いて子宮血流を30分間遮断した後、開放、閉腹した。その後妊娠21日目に帝王切開術にて胎仔を娩出し、その体重を計測し、血流遮断側(右子宮角)と非遮断側(左子宮角)の間で比較検討した。また薬剤投与の効果を検討するため、血流遮断前にSOD20000単位/kg、あるいはcatalase90000単位/kgを皮下投与した。なおコントロールは生理的食塩水投与群とした。さらに胎盤におけるoxidative stressを評価するため遮断側胎盤をhomogenizeし過酸化脂質(TBA反応物質)の定量を行い、各群間において比較検討した。その結果、非遮断側の子宮角の胎仔体重の平均を100とすると、遮断側の胎仔体重はコントロール群(生理食塩水投与)で89.2±2.4、SOD投与群で96.9±1.9、Catalase投与群で95.4±3.5となりコントロール群のみで非遮断側、遮断側間に有意の体重減少を認め、SOD投与群、Catalase投与群においては胎仔IUGRの発症は抑制された。また遮断側胎盤中過酸化脂質量に関しては、コントロール群136.1±7.0nmol/gw.wt.に比較して、SOD投与群では123.2±9.2nmol/gw.wt.、またCatalase投与群で107.1±5.0nmol/gw.wt.と両群ともコントロール群に比較して有意に低値であった。今回の実験で、妊娠17日目のラット子宮胎盤循環を短時間遮断するだけでも低体重胎仔が作製された。また、このIUGRモデルに対し血流遮断前にSODあるいはCatalaseを投与するとIUGRの発症が抑制され、同時にoxidative stressの指標と考えられる胎盤過酸化脂質の増加も抑制された。これは、本モデルにおけるIUGRの発症機序においてsuperoxide、hydrogen peroxideといった活性酸素種の関与を示唆するものといえる。
心筋局所での循環・制御・物質移動評価用の心筋組織液連続採取マイクロプローブの開発

初年度は、血液のタンパク質分離等に用いられるポリエーテルスルフォン膜を対象にして、タンパク質の膜への吸着、また、濾過中の堆積による透水性と分離特性の変化を測定して定量的に解析した。その結果、分画分子量10万の膜の場合、アルブミン吸着後透水性は、2030%低下した。また、分画分子量3万の膜での多分散性デキストランの見かけのふるい分け係数(濾液中の濃度のバルク相の濃度に対する比)は、アルブミン吸着後最高50%程度まで減少した。以上の結果から、タンパク質による膜の劣化の影響が大きいことが明らかになり、生理活性物質のサンプリングのためには、回収速度および回収率の低下を正確に把握することが、定量的マイクロダイアリシス法を確定する上で重要であることが示された。初年度の回収用膜の基礎的な評価に引き続き、第2年度は、分画分子量2万のポリカーボネート製マイクロダイアリシスプローブを用いて、臓器中から生理活性物質などの回収を試みた。予備実験によるアデノシンの回収率は、約15%、アンギオテンシンIIの回収率は、約7%であった。イヌ腎皮質からのアンギオテンシンII回収実験では、数ppmオーダーの低濃度ながら連続的な回収が可能であることを確認した。しかし、回収中の膜の劣化(タンパク質などの吸着)が認められ、前処理、他の膜素材の応用などをさらに検討する必要があると考えられた。ランゲンドルフ潅流装置を用いたラット摘出心の予備実験では、肺動脈からの駆出液を回収して分析した。すなわち、アデノシン、イノシン、ヒポキサンチンを回収して濃度を測定したところ、虚血に伴って著しく増加するアデノシンとその代謝産物の動態を連続的にモニターできることを確認した。これらの予備的な検討をもとに、現在、マイクロダイアリシス法を心筋局所に導入してATP代謝物を回収・計測する実験遂行中である。血液のタンパク質分離等に用いられる代表的膜素材であるポリエーテルスルフォン膜を対象にして、タンパク質の膜への吸着、また、ろ過中の堆積による透水性と分離特性の変化を測定し、定量的に解析した。分画分子量10万の膜の場合、アルブミン吸着後透水性(リン酸緩衝溶液)は2030%低下した。また、分離特性を明らかにするため多分散性デキストラン溶液のろ過を行った。分画分子量3万の膜でのデキストランの見かけのふるい分け係数(ろ液中の濃度のバルク相濃度に対する比)は、アルブミン吸着後最高50%程度まで減少した。上記の検討から、プローブの性能評価の基準として透水性、分離特性(見かけのふるい分け係数)が適しているが示された。その際、プローブ内に流す溶液の流量に依存して分離特性が大きく変化することも明らかとなり、物質移動論的な観点から回収率の改善も図れることがわかった。また、タンパク質による膜の劣化の影響が大きいことから、生理活性物質のサンプリングのためには、回収速度および回収率の低下を正確に把握することが、定量的マイクロダイアリシス法を確立する上で重要であることを見い出した。今後の課題として、中空糸型透析膜・限外ろ過膜を百本程度モジュールにし、アデノシン、カテコールアミン類、アセチルコリンなどの生理活性物質の透過性、単位時間当りの回収率の検討を行う。その際、中空糸へのタンパク吸着前後、あるいは動物の組織への中空糸の埋め込み前後について比較・検討する。

また、既に予備実験を開始している血管内皮由来弛緩因子(EDRF)すなわち一酸化窒素(NO)計測用微細電極を中空糸の中に組み込み、NO計測に大きく影響する血球成分、血漿タンパクを排除しながらのNOの測定の可能性を検討する予定である。膜素材としてさらに数種類のものの試験を行いたいと考えている。昨年度の回収用膜の基礎的な評価に引き続き、本年度は、臓器中から生理活性物質などの回収を試みた。具体的には、(1)イヌ腎皮質中の組織間液中の生理活性物質(アデノシン、アンギオテンシンII)の濃度計測、(2)虚血時にラットの心臓から生成するアデノシン3リン酸(ATP)の代謝産物であるアデノシン、イノシン、ヒポキサンチンの回収・濃度計測に応用した。回収には、分画分子量2万のポリカーボネート製マイクロダイアリシスプローブを用いた。予備実験によるアデノシンの回収率は、約15%、アンギオテンシンIIの回収率は、約7%であった。イヌ腎皮質からのアンギオテンシンII回収実験では、数ppmオーダーの低濃度ながら連続的な回収が可能であることを確認した。しかし、回収中の膜の劣化(タンパク質などの吸着)が認められ、前処理、他の膜素材の応用などをさらに検討する必要があると考えられた。ランゲンドルフ灌流装置を用いたラット摘出心の予備実験では、肺動脈からの駆出液を回収して分析した。すなわち、アデノシン、イノシン、ヒポキサンチンを回収して濃度を測定したところ、虚血に伴って著しく増加するアデノシンとその代謝産物の動態を連続的にモニターできることを確認した。これらの予備的な検討をもとに、現在、マイクロダイアリシス法を心筋局所に導入してATP代謝物を回収・計測する実験遂行中である。さらに、既に予備的な評価実験を進めている血管内皮由来弛緩因子(EDRF)すなわち一酸化窒素(NO)計測用微細電極を中空糸の中に組み込んで、NOと上記の生理活性物質とを同時に計測して、血管調節機構、虚血時心筋の代謝動態を検討していく予定である。
遺伝子組換え血小板膜蛋白を用いた血小板代替物の作製

血小板減少症に起因する出血の治療や予防に対しては血小板輸血が唯一の効果的治療であり、現在のところこれを代用する治療法はない。しかし血小板輸血には供給の制限、感染症の伝播、同種免疫の成立、発熱など数々の問題点があることも事実である。本研究は十分な止血能を有し、生体適合性が良く副作用が少ない人工血小板代替物の開発を目的としている。我々は既に血小板のフォンビルブランド因子(vWF)受容体である膜蛋白GPIb/IXを、異物としての認識が少ないと考えられているリポゾームに導入することに成功している。我々はCHO細胞発現ヒト組換えGPIb/IXを固相化したリポゾームのin vitroの機能評価を行った。その結果、組換えGPIb/IXが導入されたリポゾームは、血小板と同様、vWFとリストセチン存在下で凝集すること、正常ヒト血小板と混合すると血小板凝集塊に巻き込まれること、血小板減少状態(24万/ml)での血小板凝集を増強することなどが明かとなった。またGPIbα-liposomeのin vitroでの粘着(静止系、流動下)、凝集、正常血小板との結合、正常血小板凝集の増強作用、in vivoではラット頚動脈シャントモデルでの血栓への集積性、動物血管壁ブロックへの特異的粘着が現時点までに確認された。血管損傷時、vWFとコラゲンが内皮下組織において血小板粘着の標的になっていることを考えると我々の作成したリポソームはin vivoにおいても血管損傷部位に集積し、止血機能を示すことが充分に予想される。以上得られたの成果より、今後の方向としては(1)動物実験で、薬物動態と、血栓への集積性の定量、血小板減少動物に投与した際の止血の能の改善を観察する。(2)一方、止血に必要な機能蛋白を担う担体として現在のリポソームが最適であるか否かについては、なお議論のあるところであり、担体分子の改良も常に念頭に置きながら開発をすすめる。(例えばアルブミン重合体へのGPIbαの導入やリポソームのPEG化など)。これらの生体適合性や、血中半減期、生体内分布などについて、現プロトタイプとの比較のためのin vivoでの検討が急務である。血小板代替物作成のためには血小板機能の中で最も基本的かつ重要な機能を担う因子を取り上げ、これを効率良く担体に導入しなければならない。我々は、血小板膜蛋白GpIb/IXを選び、それを異物としての認識が少ないと考えられているリポゾームに導入することにした。既に我々は組換えGPIb/IXをCHO細胞で発現することに成功し、発現された蛋白は血小板上の受容体蛋白と同等の機能を持つことを報告した。

平成8年度はCHO細胞に発現させたこのヒト組換え型のGPIb/IXをリポゾームに固相化したが、その際、機能的により優れた組換えGPIb/IXを得るためにいくつかの変異型蛋白を作成し、数種類のGPIb/IXをそのリガンドであるフォンビルブランド因子(vWF)とリストセチン、ボトロセチンなどの結合誘発物質を用いて試験管内で結合させ、変異型GPIb/IXの結合能を検討した。またリポゾームへの組換え蛋白の導入時の至適条件と導入効率を検討した。その結果、GPIb/IXのα鎖N末端領域を含むペプチドが最も機能的に優れていること、また至適リン脂質の組成や蛋白:リン脂質量比などが明らかにされ、今後の研究に重要な基礎的情報を得ることができた。血小板減少症に起因する出血の治療や予防に対しては血小板輸血が唯一の効果的治療であり、現在のところこれを代用する治療法はない。しかし血小板輸血には供給の制限、感染症の伝播、同種免疫の成立、発熱など数々の問題点があることも事実である。本研究は十分な止血能を有し、生体適合性が良く副作用が少ない人工血小板代替物の開発を目的としている。我々は既に血小板のフォンビルブランド因子(vWF)受容体である膜蛋白GPIb/IXを、異物としての認識が少ないと考えられているリポゾームに導入することに成功している。平成9年度はCHO細胞発現ヒト組換えGPIb/IXを固相化したリポゾームのin vitroの機能評価を行った。その結果、組換えGPIb/IXが導入されたリポゾームは、血小板と同様、vWFとリストセチン存在下で擬集すること、正常ヒト血小板と混合すると血小板擬集塊に巻き込まれること、血小板減少状態(24万/ml)での血小板擬集を増強することなどが明かとなった。これはこのリポゾームが止血を補助する可能性を示唆しており、画期的な成績であると考えられる。今後、組換えGPIb/IXが導入リポゾームのin vivoでの機能評価として、血小板減少動物にこのリポゾームを注入してその止血効果を検討する予定である。血小板輸血には供給の制限、感染症の伝播、同種免疫の成立、発熱など数々の問題点が存在する。本年度の研究ではさらに(1)in vitroの静止系でvWFが固相化されたマイクロタイターウエル表面への^3H-GPIbαリボゾームの粘着は添加liposome濃度に依存して増加すること、流動状態下でvWF固相化表面にrGPIbαリポゾームを還流するとΔFの増加を伴わない一過性の粘着が観察され、その粘着量は固相化VWF濃度に強く依存すること、(2)in vivoで血管傷害や血栓形成部位への集積性を放射ラベルしたrGPIbαリボゾームを用いて検討すると、ラット頚動脈シャントモデルにおいてはrGPIbαリポゾームはコントロールに比較して有意に血栓への集積性が高いことが示された。また標識rGPIbαリポゾームは動物血管壁ブロックに特異的に粘着した。すなわちGPIbαリポゾームがin vitroでvWFに特異的に粘着し、in vivoで血栓に集積することが明らかになった。これはGPIbαリポゾームが止血効果を有する代替物として作用する可能性を強く示唆する所見である。
FOXP2 遺伝子改変マウスを用いた脳構造機能の進化と言語獲得の分子基盤の研究

FOXP2のR553Hの変異は言語障害の原因であり、進化過程でのヒトFOXP2の2アミノ酸の置換は言語獲得と密接に関連している。Foxp2(R552H)-KIマウスの解析により、ヒト調音(articulation)機能とマウス超音波音声(USV)機能との間にFoxp2を共通基盤が存在することが明らかとなった(PNAS 2008)。本研究はUSV障害のFoxp2(R552H)マウス小脳にヒトFOXP2を発現させたTgマウスを解析し、USVと言語に関与する分子機構の解明を試みた。まず、言語障害をともなうヒト自閉性疾患のシナプス不全に着目し、小脳が関与する言語障害と関連シナプスとの関係を明らかにした(PLOS One 2012)。また、小脳でFoxp2が発現制御する遺伝子として、自閉性障害の原因遺伝子でもあるCNTNAP2の関与を報告した(Neurosci. Lett. 2012)。小脳発達過程で、USV獲得時期、新たに発現するFoxp2のアイソフォームがプルキンエ細胞の樹状突起形成と関連していることJ. Neurochem.2012)、Foxp2と結合する蛋白としてPOT1の存在を明らかにした(FEBS Letter 2012)。さらに、プルキンエ細胞に特異的なPcp2/L7プロモーターを用いて、MycTagを付加したヒトFOXP2をFoxp2(R552H)-KIホモマウスを小脳に発現させたTgマウスを解析し、障害の回復を観察した。言語障害の原因遺伝子FOXP2の発見により進化におけるヒト言語獲得の分子機構の解析に分子生物学的手法が可能となった。本研究は進化の過程でヒトが獲得した言語能力の分子基盤の解明を目的とする。コミュニケーション手段としての音声言語は必ずしもヒトに固有のものではなく、生物言語にもその原型が存在する。ヒト言語障害の変異R553Hに対応する変異を導入したFoxp2(R552H)-KIマウスは小脳プルキンエ細胞の発達障害と超音波コミュニケーション(USV)障害を示す(Fujita, et al., PNAS 2008)。Foxp2(R552H)-KIマウス小脳にヒトFOXP2を発現させたTgマウスでは、一部USVが回復することから(Momoi投稿準備中)、Foxp2を介してのヒト言語と生物言語USVは共通の分子基盤が存在する。本研究はヒトマウス脳(大脳、小脳)での共通の分子基盤を解析し、進化の過程でヒトの言語獲得の分子機構の解明を目的とする。本年度は、USV障害と小脳プルキンエ細胞の発達障害との関係を明らかにするため、プルキンエ細胞にPcp2/L7プロモーターを用いて、ヒトFOXP2を発現させ、Foxp2(R552H)-KIマウスと交配することで、ヒトFOXP2を小脳プルキンエ細胞に発現するFoxp2(R552H)-KI-FOXP-cerebellum-Tgマウスを作製した。Tgマウスでは、部分的ながらUSVが回復することから、小脳がUSVと言語に関与する分子機構の一つであることを明らかにした(Momoi投稿準備中)。今後、FOXP2の結合蛋白や発現調節する遺伝子、リン酸化を解析し、言語とUSVの共通の分子基盤を解析し、ヒト言語獲得の分子機構の解明への突破口とする。音声言語は必ずしもヒトに固有のものではなく、生物言語にもその原型が存在する。

ヒト言語障害の変異R553Hに対応する変異を導入したFoxp2(R552H)-KIマウスは小脳プルキンエ細胞の発達障害と超音波コミュニケーション(USV)障害を示す(Fujita et al.,PNAS2008)ことから、Foxp2を介してのヒト言語と生物言語USVは共通の分子基盤が存在する。本研究はヒトマウス脳(大脳、小脳)での共通の分子基盤を解析し、進化の過程でヒトの言語獲得の分子機構の解明を目的とする。昨年度は、USV障害と小脳プルキンエ細胞の発達障害との関係を明らかにするため、プルキンエ細胞にPcp2/L7プロモーターを用いて、ヒトFOXP2を発現させた、FOXP-cerebellum-Tgマウスを作成した。このTgマウスをFoxp2(R552H)-KIマウスと交配することで、ヒトFOXP2を小脳プルキンエ細胞に発現するFoxp2(R552H)-KI-FOXP-cerebellum-Tgマウスを作製した。Tgマウスでは、部分的にUSVが回復することから、小脳がUSVと言語に関与する分子機構の一つであることを明かにした(Momoi投稿中)。本年度はFOXP-cerebellum-Tgマウスの小脳に特異的に発現する遺伝子をマイクロアレイ解析およびリアルPCR法にて、解析したところ、酵母で小胞体-ゴルジ膜輸送に関与することが知られているTRAPP複合体の構成成分TRAPP5の発現が10倍以上増加していることが明かとなった。今後、FOXP2によるTRAAP5の発現を調節するかを明かにし、TRAPP5および複合体TRAPPの機能と言語USV機能との関係を明らかにする計画である。FOXP2のR553Hの変異は言語障害の原因であり、進化過程でのヒトFOXP2の2アミノ酸の置換は言語獲得と密接に関連している。Foxp2(R552H)-KIマウスの解析により、ヒト調音(articulation)機能とマウス超音波音声(USV)機能との間にFoxp2を共通基盤が存在することが明らかとなった(PNAS 2008)。本研究はUSV障害のFoxp2(R552E)マウス小脳にヒトFOXP2を発現させたTgマウスを解析し、USVと言語に関与する分子機構を明らかにする●言語障害をともなうヒト自閉性疾患のシナプス不全に着目し、小脳が関与する言語障害と関連シナプスとの関係を明らかにした(Fujita(Jimbo)E et al.,PLOS One 2012)2.Pull-down法や酵母Two-Hybrid法を用いてFoxp2と結合する蛋白としてPOT1を明らかにした(Tanabe Y et al.,FEBS Letter 2012)。
慢性閉塞性肺疾患の成因に関与する異性化アスパラギン含有蛋白とその修復酵素の解析

COPDでは酸化ストレス関連遺伝子、小胞体ストレス関連遺伝子の変化が指摘され、さらにタンパク質の様々な翻訳後修飾も報告されている。我々はアスパラギン酸の異性体化に着目した。アスパラギン酸の異性体にはD-Asp, D-isoAsp, L -isoAspが存在する。同意のもとに採取した肺組織の抽出液を作成し、D-Asp特異的タンパク分解酵素とプロテオミクスを組み合わせ、D-体化したアスパラギン酸を含むタンパク質の網羅的解析を行った。感受性タンパク質ではGSTpi, Peroxiredoxin-II, Prohibitin, Serum amyloid p component,また非感受性タンパク質ではapolipoprotein AIを同定した。コントロール群(非COPD群)では感受性タンパクは7%程度であったが、COPD群では3040%の異性体化を示した。PCMT 1の肺組織での発現はコントロール群とCOPD群で有意差はなかった。酸化ストレスの誘引物質としてタバコの抽出液を用い、肺胞上皮由来細胞(A549)における、修復酵素PCMT1、小胞体ストレス(GRP78)、感受性タンパク質の発現およびD-アスパラギン酸への変化についても検討した。A549細胞にタバコ抽出液2%暴露でsuperoxide dismutase 1(SOD1), PCMT1、GRP78の時間依存的有意な増加を認めた。また、prohibitin, GSTpiにおいて時間依存性に有意なD-体化アスパラギン酸の増加を認め、抗酸化作用に関連する分子(GSTpi)およびミトコンドリア機能関連分子(prohibitin)の翻訳後修飾による機能障害が示唆された。ヒト肺組織ではPCMT1の発現の変化がないことから、D-Asp特異的タンパク分解酵素では検出できないPCMT1の基質とならないD-isoAspの増加が考えられた。慢性閉塞性肺疾患の病態に酸化ストレスの関与が指摘されている。酸化ストレスを受けると細胞内のタンパク質で代謝回転の遅いものはさまざまなタンパク質修飾を受ける。その中で特にアスパラギン、及びアスパラギン酸の異性体化に着目した。異性体化を受けたタンパク質は高次構造の変化を受け、機能しないタンパク質として細胞内に残るかあるいは速やかにプロテアソームで修理される。細胞内に残存した場合はタンパク質の凝集を伴い小胞体ストレスとともに多くの炎症性サイトカインの産生を誘導する。しかしながら異性体化したタンパク質を修復する酵素(PCMT1)が存在し肺胞上皮細胞の機能維持に大きく貢献していると考えられる。我々はこの酵素の遺伝子の遺伝子多型に着目した。この遺伝子のプロモーター領域は組織特異性のない構造をしており、むしろ3'noncoding領域の調節によってmRNAの発現量を調節していると推論した。そこで3'noncoding領域の塩基配列を調べ2種類の新たな多型(1062番、1289番)を見出した。この周囲の塩基配列はmicroRNAと相互作用する可能性のある部位で一塩基の違いはmRNAの安定性の違い、PCMT1酵素の発現量に大きく影響し、異性体化タンパク質の増加につながると考えられる。また、COPD患者の肺組織組織の採取に関しても倫理委員会の承認を得て、健常肺とともに、スパラギン酸異性体化蛋白の検出を行なっている。蛋白質を構成するアミノ酸の中でアスパラギン酸の異性体化が加齢、酸化ストレスに伴う疾患で指摘されている。アスパラギン酸が異性体化(D-体アミノ酸)されると蛋白質の高次構造が障害され、本来持つ機能が果たせなくなる。慢性閉塞性肺疾患(COPD)の誘因、発症に酸化ストレスが関与し、そのために蛋白質が障害を受ける可能性がある。

そこでCOPDの患者から同意のもとに肺組織を一部採取し、発現蛋白質の変動が認められるもの、さらに、D-アスパラギン酸特異的なエンドペプチダーゼ(Paenidase I)を用いて2次元電気泳動と組み合わせることによりD-アスパラギン酸を含む蛋白質の同定を行った。COPD患者5名、その他の疾患6名の解析を行い、paenidase I感受性蛋白質4種類を同定した。それらは、serum amyloid P component(SAMP), Prohibitin, Gluthatione S-transperase p1(GSTP1), Peroxiredoxin-2(Per-2)からなり、酸化ストレス応答の関与するGSTp1、Per2も含まれていた。コントロール群ではD-asparatic acidの含まれる割合が7%程度であったが、COPD群では27.2%43.9%であった。GSTp1、Per-2の発現それ自体は変化なく、蛋白質にD-Asparatic acidが含まれることを考慮すると、酸化ストレス適応不全が起こっていると考えられた。D-Asparatic acidを含む一部のAsparatic acid異性体は修復酵素PCMT1でL-Asparatic acidに戻るが、コントロール群、COPD群でPCMT1の発現に有意差が認められなかった。従って、COPDで起こるAsparatic acidの異性体化は不可逆的な変化が推定された。COPDでは酸化ストレス関連遺伝子、小胞体ストレス関連遺伝子の変化が指摘され、さらにタンパク質の様々な翻訳後修飾も報告されている。我々はアスパラギン酸の異性体化に着目した。アスパラギン酸の異性体にはD-Asp, D-isoAsp, L-isoAspが存在する。同意のもとに採取した肺組織の抽出液を作成し、D-Asp特異的タンパク分解酵素とプロテオミクスを組み合わせ、D-体化したアスパラギン酸を含むタンパク質の網羅的解析を行った。感受性タンパク質ではGSTpi, Peroxiredoxin-II, Prohibitin, Serum amyloid p component,また非感受性タンパク質ではapolipoprotein AIを同定した。コントロール群(非COPD群)では感受性タンパクは7%程度であったが、COPD群では3040%の異性体化を示した。PCMT1の肺組織での発現はコントロール群とCOPD群で有意差はなかった。酸化ストレスの誘引物質としてタバコの抽出液を用い、肺胞上皮由来細胞(A549)における、修復酵素PCMT1、小胞体ストレス(GRP78)、感受性タンパク質の発現およびD-アスパラギン酸への変化についても検討した。A549細胞にタバコ抽出液2%暴露でsuperoxide dismutase 1(SOD1), PCMT1、GRP78の時間依存的有意な増加を認めた。
口腔の正常重層扁平上皮および扁平上皮癌の角化制御機構の解明

口腔扁平上皮癌(OSCC)は角化傾向が極めて高く分化方向が明瞭なことが組織学的特徴である。高分化型OSCCは予後が良好で、角化がOSCCの生物学的特徴と関連している。高分化型OSCCには、非常に高い分化度を有し「超高分化型」ともいうべきOSCCがあり診断困難である。今回非角化上皮、錯角化上皮、上皮過形成症、高分化型OSCC、低分化型OSCCの5種のヒト口腔上皮から抽出したRNAをマイクロアレイ解析し、角化に深く関与する周辺帯の上流にある各マーカー遺伝子群を決定する。マーカー遺伝子の発現量比較から高分化型OSCCの診断に応用、遺伝子導入により低分化型OSCCから高分化型へ形質変化可能か検討する。
高速位相シフト自己相関ディジタルホログラフィによる実時間高精細イメージング

高速位相シフトを導入したインコヒーレント自己相関ディジタルホログラフィ(IDH)による実時間高精細イメージング技術を開発した.IDH光学系として,液晶空間光変調器(SLM)を用いるインライン方式(SLMDH)と凹面ミラーを用いる干渉計方式(ISDH)を構築した.SLMDHでは液晶のアナログ的性質により連続かつ非線形な位相変化が得られることを見出した.この条件では一定位相シフトは行えないため,任意の位相シフト量に対応する一般化位相シフト法(GPS)を導入した.これにより位相シフトの精密制御が不要になり高速計測が可能になる.ISDHでは微動ステージの高速移動で位相シフトを実現した.カメラと非同期で動作させることにより高速化を実現した.実験により不要成分がない明瞭な物体光再生に成功した.分解能は1μm以下であることを確認した.連続位相シフト方式により高負荷状態の携帯端末の変形計測ができることを示した.GPSとしてフレネル回折場における位相分布の統計的性質を用いる統計手法を用いた.干渉成分の強度が直流成分の約1/100になる条件においても位相ランダム性は成立しIDHでも統計手法が使えることを明らかにした.さらにベクトル化されたホログラムを用いる正規化法を考案した.位相ランダム条件が成立するときノルム近似条件が成立することを明らかにし正規化法による物体光復元の理論式を導出した.また物体光復元に位相シフト量の推定が不要であることを明らかにした.新しい直流成分推定法を開発し正規化法と組み合わせることにより明瞭な物体光が得られることを示した.IDHシステムを用いてナノオーダー物体の計測を行った.約1μmのマイクロパウダーと約500nmのリポソームの計測を行い明瞭な形状情報を得ることができた.高速カメラと高倍率対物レンズを用いることによりさらに高速化高分解能化が可能である.一般化位相シフト法を用いる自己相関ディジタルホログラフィシステムの基本設計を行った.本研究では任意の位相シフト量を用いる一般化位相シフト法と連続的な干渉縞の記録を行う連続フリンジスキャンを組み合わせて用いる.長時間計測を行うために周期信号による制御が必要になる.まず移動ステージを使う位相シフト方式を検討した.適切な位相シフトを行うために移動ステージの移動,停止,待機を組み合わせた周期信号を用いて位相シフトスケジュールを設計した.これにより長時間の位相シフト法を行うことが可能になった.計測システムに液晶空間光変調器を組み込むためにその位相変調特性を調べた.静止画表示を連続的に表示して擬似的な連続位相変調を行った.変調速度はコンピュータから出力される画像信号に依存することから,実行可能な条件を調べた.一般化位相シフト法として,フレネル回折場の位相ランダム性を利用する統計手法を用いる.統計手法は位相ランダム条件が対象物体に依存する性質がある.そこで新たに正規化された干渉縞を用いて一般化位相シフト法を行う正規化法の適用を検討した.正規化法は一般に周期性を持つ干渉縞に対して用いられているが,散乱物体の干渉縞に対してはほとんど適用されていない.これは正規化法で要求されるノルム近似条件の成立が不明になるからである.本研究では統計手法で用いられる位相ランダム条件を用いてノルム近似条件が成立することを示した.これによりホログラフィにおいても正規化法を用いることが可能になった.今後は正規化法による一般化位相シフト法も行う.移動ステージを使う位相シフト方式の自己相関ディジタルホログラフィシステムを構築した.適切な位相シフトを行うために移動ステージの移動,停止,待機を組み合わせた周期信号を用いて位相シフトスケジュールを設計した.液晶空間光変調器の位相変調特性を調べた.静止画表示を連続的に表示して擬似的な連続位相変調を行うための実行可能な条件を調べた.一般化位相シフト法として,フレネル回折場の位相ランダム性を利用する統計手法に加えて,正規化された干渉縞を用いて一般化位相シフト法を行う正規化法の適用を検討した.統計手法で用いられる位相ランダム条件を用いてノルム近似条件が成立することを示し,ホログラフィの場合でも正規化法を用いることができることを明らかにした.ピエゾ移動ステージおよび空間光変調器を用いた位相シフト方式の自己相関ディジタルホログラフィシステムを構築した.記録したインコヒーレントホログラムに対して一般化位相シフト法の統計手法および正規化法を適用してホログラム再生が行えることを明らかにした.正規化法は今回の研究において新たに考案した一般化位相シフト法である.位相シフトスケジュールを設計し,ステップ位相シフトおよび連続位相シフトが行えるようにした.ステップ位相シフト方式では長時間計測が可能になった.一般化位相シフト法で用いる3フレーム内では安定した再生像が得られており,光源や周囲環境の変化はほぼ無視できることがわかった.連続位相シフト方式では連続的に位相シフト変化するホログラムを記録できるためカメラの最大フレームレートでホログラム記録が可能になり,物体の形状変化を計測することができた.一般化位相シフト法により得られたランダムに位相シフトした多数枚のホログラムを用いる直流成分推定法を開発した.この方式は従来のハイパスフィルタを用いる方式よりも高精度に直流成分を推定できることが分かった.直流成分推定法と正規化法を組み合わせることにより明瞭な物体光が得られることを示した.10倍の対物レンズを組みこんだ計測システムを用いてテストチャートや微小物体の計測を行い基本性能を確認した.自己相関インコヒーレントディジタルホログラフィ計測システムにおいて,移動ミラーを使う方式と空間光変調器を使う方式を構築した.ミラーなどの位置関係を適切に配置する手順を開発し簡単にセットアップができるようになった.

両方式でインコヒーレントホログラムの記録と再生ができることを確認した.一般化位相シフト法である統計手法と正規化法がインコヒーレントホログラムに対しても適用できることが分かったため,位相シフト量の正確な設定なしで物体項の抽出が可能となった.像再生における拡大縮小が一般的なコヒーレントディジタルホログラフィと同じ方法が利用可能であり明瞭な再生像が得られることがわかった.基本的な原理実験はほぼ完了し,微小物体計測への適用を進めている.高速位相シフトを導入したインコヒーレント自己相関ディジタルホログラフィ(IDH)による実時間高精細イメージング技術を開発した.IDH光学系として,液晶空間光変調器(SLM)を用いるインライン方式(SLMDH)と凹面ミラーを用いる干渉計方式(ISDH)を構築した.SLMDHでは液晶のアナログ的性質により連続かつ非線形な位相変化が得られることを見出した.この条件では一定位相シフトは行えないため,任意の位相シフト量に対応する一般化位相シフト法(GPS)を導入した.これにより位相シフトの精密制御が不要になり高速計測が可能になる.ISDHでは微動ステージの高速移動で位相シフトを実現した.カメラと非同期で動作させることにより高速化を実現した.実験により不要成分がない明瞭な物体光再生に成功した.分解能は1μm以下であることを確認した.連続位相シフト方式により高負荷状態の携帯端末の変形計測ができることを示した.GPSとしてフレネル回折場における位相分布の統計的性質を用いる統計手法を用いた.干渉成分の強度が直流成分の約1/100になる条件においても位相ランダム性は成立しIDHでも統計手法が使えることを明らかにした.さらにベクトル化されたホログラムを用いる正規化法を考案した.位相ランダム条件が成立するときノルム近似条件が成立することを明らかにし正規化法による物体光復元の理論式を導出した.また物体光復元に位相シフト量の推定が不要であることを明らかにした.新しい直流成分推定法を開発し正規化法と組み合わせることにより明瞭な物体光が得られることを示した.IDHシステムを用いてナノオーダー物体の計測を行った.約1μmのマイクロパウダーと約500nmのリポソームの計測を行い明瞭な形状情報を得ることができた.高速カメラと高倍率対物レンズを用いることによりさらに高速化高分解能化が可能である.移動ステージ方式を用いる計測システムに空間光変調器を別ラインで組み込むことを行う.対象物体としてテストチャートなどを用いて評価しているが今後は微小物体の計測を中心に行う.自己相関ディジタルホログラフィでつくられる低コントラスト干渉縞に対するシミュレーションを行い最適な条件を調べ,干渉縞のコントラストの向上をさらに検討する.正規化法を自己相関
樹木の成長過程における細胞内膨圧と幹の力学的挙動に関する研究

樹木の二次成長過程における分化中木部細胞の膨圧は日周期ををもつ。この膨圧の日周期が細胞壁成分の堆積に日周期をもたらすことが、当研究室の最近の研究から明らかになりつつある。すなわち、日中の膨圧が低い時にはセルロースミクロフィブリルが堆積・形成され、夜間、膨圧が高いときにはマトリックス、特にヘミセルロース成分が堆積することがわかってきている。この研究をさらに進め、細胞壁の形成過程における物理的要因を定量的に明らかにするためには、分化中木部の細胞内の膨圧の絶対値を知ることが必要になる。そこで、この研究では、内樹皮に貼付したひずみゲージによって膨圧変動の周期を正確に測定するとともに、その値から繊維弾性モデルを用いて膨圧の絶対値を推定する方法を確立することを目的とする。今回検討した結果をまとめると、1、木部を弾性円柱とし、内樹皮が外部層として木部を拘束する弾性モデルを構築した。そのなかで、水圧が内部圧力として付加されるモデルとした。これによって、樹幹内部の水圧と内樹皮の接線ひずみとの対応が予測できる。このモデルを使い、過去の測定データにもとづいてシュミレーションした結果、(1)木部の接線ひずみは内樹皮の接線ひずみと比べ無視できないレベルである。(2)半径応力は形成層帯部分で最大となる。という結果を導いた。2、上記の結果を3年生スギ苗を用いた実験によって検証した。すなわち、木部および内樹皮表面の接線ひずみの変化と、夜間、昼間の水ポテンシャルとの関係と、別に測定した木部、内樹皮の引張ヤング率の結果説明するために、モデルによるシュミレーションを行い、その測定し、その結果、上記の結論を裏付けることができた。3、スギ苗樹幹の基部を切断し、そこに規定の水圧を直接加え、直径変動と接線ひずみの変動を測定した結果、両者には、よい相関が得られた。これによって、水ポテンシャルが純粋な力学的要因として接線ひずみを生み出す過程が明確となった。という結果を導いた。
性腺機能が精神疾患の難治化に及ぼす影響

本研究は、うつ病、統合失調症患者と健常対照群の血液中の性ホルモン値を測定し、疾患、症状、重症度と性ホルモン値との関連を比較検討することにより、精神疾患の難治化の原因を探ることを第一の目的としている。これまでに我々は、統合失調症患者30例、うつ病患者100例、健常群10例を対象とし、その性ホルモン値やそれに関連する各種ホルモン値と疾患の症状や重症度との関連を横断的、かつ縦断的に解析している。うつ病の病態に、視床下部-下垂体-副腎系(HPA系)のストレス応答の異常が関連していることはすでに解明されてきたが、近年性腺機能に注目が集まり、視床下部-下垂体-性腺系(HPG系)との相互作用として、コルチゾール/dehydroepiandrosterone sulfate(DHEAS)比が注目されつつある。我々はこれまでに、コルチゾール/DHEAS比と精神症状の重症度との相関を明らかにしており、それは我々の知る限り初めての知見であり、精神症状や状態の評価につながる新たな生物学的指標の可能性を示唆する非常に意義のある結果である。また第二の目的は、精神疾患患者に対して性ホルモン補充療法を行い、その有効性や副作用を検討することである。これまでに我々は、抗うつ薬で治療抵抗性があり、かつ男性ホルモン値が低下しているうつ病患者に対して当院泌尿器科の協力のもとテストステロン補充療法を施行しその有効性や副作用を検討した。これは、難治性うつ病に対する性ホルモン補充療法という新たな治療法の可能性を確立するための第一歩となる非常に意義のある研究である。これまでに我々は、統合失調症患者30例、うつ病患者は100例、健常群は10例を対象とし、その性ホルモン値やそれに関連する各種ホルモン値と疾患の症状や重症度との関連を横断的、かつ縦断的に解析している。うつ病の病態に、視床下部-下垂体-副腎系(HPA系)のストレス応答の異常が関連していることは既に解明されてきたが、近年性腺機能に注目が集まり、視床下部-下垂体-性腺系(HPG系)との相互作用として、コルチゾール/dehydroepiandrosterone sulfate(DHEAS)比が注目されつつある。統合失調症患者および健常群のエントリー数が少ない。

うつ病の病態に、視床下部-下垂体-副腎系(HPA系)のストレス応答の異常が関連していることはすでに解明されてきたが、近年性腺機能に注目が集まり、視床下部-下垂体-性腺系(HPG系)との相互作用として、コルチゾール/dehydroepiandrosterone sulfate(DHEAS)比が注目されつつある。我々はこれまでに、コルチゾール/DHEAS比と精神症状の重症度との相関を明らかにしており、それは我々の知る限り初めての知見であり、精神症状や状態の評価につながる新たな生物学的指標の可能性を示唆する非常に意義のある結果である。また第二の目的は、精神疾患患者に対して性ホルモン補充療法を行い、その有効性や副作用を検討することである。これまでに我々は、抗うつ薬で治療抵抗性があり、かつ男性ホルモン値が低下しているうつ病患者に対して当院泌尿器科の協力のもとテストステロン補充療法を施行しその有効性や副作用を検討した。これは、難治性うつ病に対する性ホルモン補充療法という新たな治療法の可能性を確立するための第一歩となる非常に意義のある研究である。現在は外来を中心にサンプリングを行っているが、入院症例も今後増やしていくこと、また県内の精神科病院やクリニックにも対象となりうる症例を広く募集し、エントリー数を増やす。現在は外来を中心にサンプリングを行っているが、入院症例も今後増やしていく。また県内の精神科病院やクリニックにも対象となりうる症例を広く募集し、エントリー数を増やす。特に健常群のサンプル数が少なかった。学会での成果発表は行っているものの、論文化が遅れてる。(理由)特に健常群のサンプル数が少なかった。学会での成果発表は行っているものの、論文化が遅れている。(使用計画)健常群や統合失調症のサンプル数を増やす。論文でも随時成果を発表していく。特に健常群や統合失調症の対象患者数を増やし、検査を随時行っていく。