hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マーシャル諸島共和国における甲状腺疾患の発生と分布

データベースの誤入力の訂正作業がまだ終了しておらず以下の結果は暫定的なものである。また、生活歴と現在の放射能汚染状況および過去の汚染データから推定予定であった住民の推定被曝線量については共同研究者のサイモン博士がマーシャル諸島共和国政府より同国の研究所より解雇されたため、本年は進展できなかった。2、結果:被曝の可能性があった住民(1959年以前に出生)女性の超音波診断では甲状腺結節有病者は受診者の44%であった。穿刺吸引細胞診は648人に施行し、診断率は70%で甲状腺癌の診断となったものは21人であった。触診所見、超音波診断をも考慮して臨床的には77人、1.2%に甲状腺癌が疑われた。これら癌の疑われた受診者の中、手術を受けたイ-バイ島住民12例(他施設病理診断を含む)では、乳頭癌6例、濾胞癌3例、微小乳頭癌2例であった。甲状腺機能検査では10人0.5%がTSH 5.1μU/ml以上の化学的甲状腺機能低下であった。甲状腺自己抗体検査ではTGHAあるいはMCHAのどちらかが陽性であったものは67人2.2%であった。尿中ヨード排泄量の測定では尿中ヨード/クレアチニン比で検討すると22%がWHO基準で中等度あるいは強度のヨード欠乏という結果であった。3、まとめ:超音波診断で甲状腺有結節者とされた女性の年齢別頻度は、年齢とともに増加しており、同様の方法で我々が調査した中国のデータと比較すると、ヨード欠乏地帯よりは低頻度であり、また非ヨード欠乏地帯よりは高頻度であった。甲状腺癌の頻度についてはイ-バイ島の結果から30才以上の女性で約2%と推定され、文献的には甲状腺結節性病変および甲状腺癌の有病率はマーシャル諸島住民で高率である。しかし、切除標本では濾胞癌の頻度が比較的高く(3例/12例)、放射線被曝を原因とするには従来の見解と矛盾すること。また、尿中ヨード排泄の結果からは、住民がヨード欠乏状態にある可能性がうかびあがり、放射線被曝以外の要因も考慮しなければならない結果となった。この研究はマーシャル諸島住民の個々の推定被曝線量と甲状腺結節病変の頻度との間の相関性を求め、それから被曝との因果関係を推定しようとするものである。平成8年度は協同研究者のトロット教授がサイモン博士に代わって被曝線量の推定を行うことになっており、結論を得るためにはその結果をまたなければならない。4、今後の予定:甲状腺疾患の疫学的調査、追跡調査を引き続き行うが、特に、対象住民の居住地域の偏りを少なくするためにouter atollと呼ばれる、マーシャル諸島辺縁の島々の住民を重点的に行う予定である。また、放射線被曝量との関係を検討するとともに、ヨード摂取量と結節性甲状腺腫との発生頻度との関係について検討する。さらに、切除標本をもとにマーシャル諸島住民の甲状腺癌の遺伝子異常の特徴を解明し、被曝との因果関係について検討を行う。
水資源システムにおける安全度概念の定式・定量化と計画論への応用に関する総合的研究

関東・近畿の大河川の利用率はすでに50%程度に達し,水利用の水準が通常予想されている限界に近づくとともに,域内での水利用の形態はますます高度化している.同様の傾向は,下流に大都市を持つ多くの河川で顕在化している.水利用の水準・形態が高度化すると,渇水頻度は同一でも,一旦生起したときの社会的影響はより広く,かつ深刻化する.これまでいくつかの研究グループが,それぞれ異なる視点からこの問題にアプローチしてきた.本研究では現時点までに得られたこれらの知見と渇水の実態分析を総合し,利水安全度概念の明確化,その定量化の方向について検討するとともに,関連する諸問題を整理して研究対象全体の概観,枠組を明示した.本研究の最大の成果は研究成果報告書そのものである.極言すれば次の目次を示しえたことである.これにより,全体としての研究の枠組が明らかになり,各グループの研究成果の全体中での位置・意義が明確となった.また今後早急に解決すべき諸点が浮かび上がってきた.具体的には次のような作業を行った.(1)本研究課題についての内外の研究成果を収集した.これらをデータ・ファイル化することを試みた.(2)関連分献のクリティカル・レビューと問題点の抽出・整理を行った.(3)具体的な問題点について個々に分析を行った.池淵・岡田は,渇水の実態を階層構造として分析・整理し,各階層での渇水の危険事象,対応行動,結果の評価などの項目を,その因果の連鎖とともにマトリックスで表現した.虫明・竹内・神田は渇水流況を,地質特性,時系列特性(主として降雨のランダム性による),渇水への対応という視点から整理した.小尻は水利用システムのマトリックス表示と,それに基づく利水安全度計量の手法を開発した.関東・近畿の大河川の利用率はすでに50%程度に達し,水利用の水準が通常予想されている限界に近づくとともに,域内での水利用の形態はますます高度化している.同様の傾向は,下流に大都市を持つ多くの河川で顕在化している.水利用の水準・形態が高度化すると,渇水頻度は同一でも,一旦生起したときの社会的影響はより広く,かつ深刻化する.これまでいくつかの研究グループが,それぞれ異なる視点からこの問題にアプローチしてきた.本研究では現時点までに得られたこれらの知見と渇水の実態分析を総合し,利水安全度概念の明確化,その定量化の方向について検討するとともに,関連する諸問題を整理して研究対象全体の概観,枠組を明示した.本研究の最大の成果は研究成果報告書そのものである.極言すれば次の目次を示しえたことである.これにより,全体としての研究の枠組が明らかになり,各グループの研究成果の全体中での位置・意義が明確となった.また今後早急に解決すべき諸点が浮かび上がってきた.具体的には次のような作業を行った.(1)本研究課題についての内外の研究成果を収集した.これらをデータ・ファイル化することを試みた.(2)関連分献のクリティカル・レビューと問題点の抽出・整理を行った.(3)具体的な問題点について個々に分析を行った.池淵・岡田は,渇水の実態を階層構造として分析・整理し,各階層での渇水の危険事象,対応行動,結果の評価などの項目を,その因果の連鎖とともにマトリックスで表現した.虫明・竹内・神田は渇水流況を,地質特性,時系列特性(主として降雨のランダム性による),渇水への対応という視点から整理した.小尻は水利用システムのマトリックス表示と,それに基づく利水安全度計量の手法を開発した.12の欠席者はあったが、ほぼ全研究分担者の集まった研究打ち合わせ会を4回(内1回は関係官庁からの出席者もあった)、その他、適宜少人数の研究会を持ちながら研究を進めて行った。池淵・岡田は社会システムまでを含めた水利用システムの実態について、リスク・アナリシスの観点から分析するための一手法を提案した。その一部を、本年度の研究開始と時を同じくして生起した、昭和61年度の琵琶湖渇水の際得られたデータに適用した。神田は渇水流況をパターン化して分類し、その情報を渇水時の貯水池管理に利用する方法を提案した。小尻は、行列演算法を用いて、水質他の水管理指標を目的関数としたときの選好解を求めるための手法を提案した。虫明は渇水流況の安定化に対する雨水浸透施設の効果を把握するために、現地土壌特性の評価に基づく不飽和帯の水分移動に関する数値シミュレーションの手法を開発した。これを自然林地における表層不飽和帯水分の現地観測結果に適用し、その実用性を確かめた。竹内は世界各国の実測水文量時系列より渇水・豊水持続曲線を作成し、これより渇水流況等の持続特性の地域性を把握することを試みた。江藤は、都市域の雨水貯留施設を利水目的に利用した場合、流出した雨水の何%が利用できるかを表わす、雨水利用率の式を導いた。これを大阪で観測された連続時間雨量資料を用いたシミュレーションの結果と比較し、実用上十分高い精度があることを確かめた。以上の個別的な研究の他に、各研究分担者の既往の研究成果、および本研究課題についての内外の研究成果を収集した。次年度の研究の現況と方向性に関する包括的な報告の作成のための基礎資料として、これらを分類・整理した。
看護学生の二次的ストレスに伴う共感疲労のストレスマネジメント教育プログラムの開発

看護学生を対象とした共感疲労に関するストレスマネジメント教育プログラムを開発し,その効果を検討することを目的とする。看護学生に対しプログラムの研修会を実施し、前後に質問紙調査を実施した。同じ対象に半年後にフォローアップ研修会を実施し学習内容を振り返る機会とした。看護学生は実習でストレスを感じており、共感疲労も高い傾向であった。ストレスマネジメント教育プログラム内容では、仲間同士の支え合いが効果が期待されることが示唆された。本研究は,看護職の精神的健康に影響を及ぼす要因として,対人援助職の二次的ストレスとしての共感疲労の問題が出発点である。本研究では,看護学生が共感疲労という状況に対する知識を持つこと,共感疲労を生じる二次的ストレスを含む看護職特有のストレッサーに対する知識を持つこと,看護学生自身がメンタルヘルスのためのセルフケアができるスキルを身につけることを目的とした研修プログラムの開発を目的としている。本年度は作成した研修プログラムを協力が得られた看護学生に実施し,研修前後の質問紙調査を実施した。まず,A県内の2校の看護専門学校の所属長に対して研究の目的と意義を口頭と研究協力依頼書で説明し,同意書で研究協力の同意を確認した。7月に第1回の共感疲労に対するストレスマネジメント研修を約60分間実施した。研修プログラムは1ストレス反応のメカニズムの知識2看護職特有のストレス、共感疲労についての知識3セルフマネジメントのため認知を変えるトレーニング4仲間同士で支え合うには5リラクセーションである。研修前後に研究者の作成した質問紙調査を実施し研修内容の評価を実施した。さらにフォローアップ研修として半年後の1月2月に,初回内容の復習とセルフマネジメントの強化の研修を実施した。研修終了後に研究者作成の質問紙調査を実施し、研修内容の評価をした。2回の研修には79名が参加し、3回の質問紙調査に協力を得ている。今後はえられたデータの分析を実施し研修内容の評価をしていくことになる。本研究は、看護職の精神的健康に影響を及ぼす要因として、対人援助職における二次的ストレスとしての共感疲労の問題が出発点である。本研究では、看護学生が共感疲労という状況に対する知識を持つこと、共感疲労を含むストレッサーに対するストレスマネジメントのスキルを身につけるための、研修プログラムの開発を目的としている。1.研修プログラム案を作成:これまで行われている心理療法や心理教育の方法論から共感疲労に有効と考えられる内容を選択した。近年の看護職に対するストレス研究から、ストレッサーの特徴を再確認し、コーピングとなるような内容も追加することを検討した。研究協力を得られた施設で実施可能な時間や時期を検討した。2.研究倫理委員会の倫理審査:研修プログラム案を実践するために、研究者が所属する大学の研究倫理委員会の審査を受けた。倫理的側面に対して、研究倫理委員会審査委員から指導を受け、度重なる修正の上、承認された。3.研究協力施設の探索:研究協力として看護学生を対象とし、研修プログラムを実践することのできる施設を探し、依頼した。1看護専門学校から承諾を得ることができた。最終学年の学生を対象とし、第1回を夏休みに実施、半年後にフォローアップ研修の形で第2回を実施することになった。看護職の精神的健康に影響を及ぼす要因として、対人援助職における二次的ストレスとしての共感疲労がある。共感疲労は苦しんでいる人を援助することや援助したいと思うことから生じる。そこで看護基礎教育の段階から、共感疲労のメカニズムを理解し、メンタルヘルスにおけるセルフケアの知識・技術を習得することが職業人として成長していくために有効であると考える。本研究では看護学生を対象とした共感疲労に関するストレスマネジメント教育プログラムの開発を目的とした。看護学生77名に対し2013年7月にストレスマネジメント教育プログラムを実施した。プログラムは,1ストレス反応のメカニズムの知識2看護職特有のストレス,共感疲労についての知識3セルフマネジメントのための認知を変えるトレーニング4仲間同士で支え合うには5リラクセーションの講義・演習を60分程度で実施した。同じ対象に半年後1月に第1回の内容の復習であるフォローアップの教育プログラムを実施した。第1回前後,第2回終了後に質問紙調査を実施した。研修前に看護場面でのストレス状況及び13項目の共感疲労尺度について「1全くない」から「5よくある」の5段階でたずねた。研修終了後は研修内容の理解度について「1全く思わない」から「5とてもそう思う」の5段階でたずねた。結果は,看護場面におけるストレス状況はストレスを感じている学生が多かった。共感疲労尺度では中程度であった。プログラム内容で研修会終了後の調査結果では,仲間同士で助け合うことについてが高い得点であった。フォローアップ研修会後の調査結果でも同様であった。看護学生はストレスを感じている者が多く,共感疲労においても平均値は低くはない。ストレスマネジメント教育プログラムにおいて知識や技術を提供することはのぞましいといえる。今回のプログラムにおいて仲間同士で支え合うことについて印象づけられた。看護学昨年度は研修プログラムの実践をして評価のためのデータを収集したが,まだデータの分析が終了していない。評価をして研修プログラムを改善する必要がある。

研修プログラムの作成に時間を要した。また、研究協力として実施可能な時間での組み立てに修正するため、研究協力施設と検討の時間を予定していなかった。データ分析を実施し,研修プログラムの評価を行う。その結果を考察し論文として発表していく。それと同時に研修プログラムを改善し,実践し評価をする。研修プログラム案が出来上がったので、今後は研究協力が得られた施設の看護学生に実践し終了後の評価を行なう。研究協力施設を順次増やしていき、研修プログラムの評価のデータを増やしていくことにする。購入物品の金額の折り合いがつかず2565円残金が生じた。次年度はデータ収集のために助成金を使用していく予定である。
金属半導体界面形成初期過程における界面原子変位の直接観察

金属-半導体界面における現象を原子レベルで理解することは、今後の半導体マイクロエレクトロニクスの発展を考えると、ますます重要となりつつある。そこで本研究では、超高真空下でよく定義された状態での、界面形成初期過程における、金属および半導体原子のミクロな構造を、高速ならびに低速イオン散乱により調べることを目的としている。本年度は、数多くの系の中から、Ag/Si(111)-7x7系をとりあげ、1-5モノレヤ-の膜厚における構造を調べた。その結果、(1)Si(111)-7x7-清浄表面には、表面から6原子層におよぶ縦方向の原子変位が存在し、DASモデルを緩和させた構造であること、(2)室温でAgを蒸着すると、縦方向の変位が緩和されるこ、(3)高温(400°C)で蒸着すると、逆に縦方向の変位が清浄面の場合よりも大きくなること、(4)高温で形成される2次元吸着層である√<3>×√<3>構造は、1モノレヤ-のAgが最外層にあるような構造であること、などが明らかになった。また、このような超高真空における研究と並行して、ガラススパッタ膜/SiO_2/金属/Si積層光導波路における、金属電極の界面構造と電気光学特性との相関を調べた。以上の成果をふまえて、次年度は、清浄表面あるいは界面形成初期の構造をあらかじめ修飾することにより、特定の界面構造を実現することの可能性について、研究を進めたいと考える。
強い酸化還元作用を持つ拡大ワイドバンドギャップ半導体光触媒の創製

1) WO3単一半導体ナノ粒子を測定:可視光触媒材料であるがバンドギャップの上端が水素発生順位に近い三酸化タングステンWO3のナノ粒子をレーザーアブレーションで作成して、単一ナノ粒子の評価を行った。昨年度中に完成している紫外レーリー散乱システムを用い、散乱スペクトルから粒子の電子状態(バンドギャップ等)を見積もることに成功した。原子間力顕微鏡で粒子のサイズを確認し、同じナノ粒子について散乱スペクトルを測定してサイズと電子状態の関連付けを行った。2)半導体単一ナノ粒子計測のためのフォトルミネッセンス測定システム:半導体ナノ材料が機能する際に重要な要因として、エキシトンの生成と欠陥等によるキャリアの平均自由行程の評価が重要になっている。これらの情報はフォトルミネッセンス(PL)を測定することで、最も適切に評価することができる。このような理由から白色散乱に加えてPL測定システムを構築した。320nmレーザー励起光源と、77Kまでの冷却セルシステムを導入した。WO3単一ナノ粒子のPL測定に成功した。3)貴金属を担持した半導体光触媒ナノ材料の研究:金属を担持することで、光触媒が生成する電子とホールの寿命を延ばすことができる可能性がある。また、可視光利用という観点から、金や銀などの貴金属が媒体となる表面プラズモンポラリトンを利用することが有効であると考えられる。このような理由から半導体光触媒単体ではなく、複合ナノ材料の開発を行うことは、光触媒活性を向上させることに有効である。昨年度中に金を担持したTiO2ナノ粒子の試作を行った。今年度は条件を改善しながら、金を担持したTiO2ナノ粒子の収率をあげx線回折で平均結晶サイズや結晶面についての情報を得た。光触媒はバンドギャップに相当する光エネルギーを吸収して電子&#8226;正孔対を形成し、酸化還元反応を誘起している。例えば二酸化チタン(TiO2)に代表されるワイドバンドギャップ半導体光触媒は、細菌や油脂汚れ等の有機物を分解して環境浄化を実現している。また太陽光により水を分解し、酸素と水素を取り出すことができる。目標としている分解反応の酸化還元反応電位に対してバンドギャップが大きいことが反応の進行する条件となっているため、ギャップの大きさは触媒効果発現の重要な因子である。バンドギャップが大きいほど酸化力または還元力は強くなり、大きなポテンシャルエネルギーを要する化学反応を進行させることができる。Leeらは、TiO2ナノ粒子の平均サイズを変えてバンドギャップと光触媒効果の関係を測定した。その結果、粒子径を小さくすることで触媒効果が増大し続ける傾向が確認されている。しかし半径6nmより小さい粒子についてのデータはなく、バンドギャップ測定も様々な形状のナノ粒子の集合体に対して行われた平均的な情報である。このような研究成果に基づいて、申請者はナノ材料の分光学的評価法の研究開発をとおして単一TiO2ナノ粒子の評価を行い、粒子サイズが30 nmから小さくなってくるとバンドギャップが急激に増大することを見いだした。特に直径30 nmの粒子にくらべて、10 nm以下の粒子のバンドギャップが大きく増大していることがわかった。このサイズ効果を極限まで拡張し、バンドギャップが大きい粒子群の光触媒としての性質を調べるために、まず半導体材料の微細化を行った。進捗状況本研究では光触媒ナノ粒子サイズ、バンドギャップ、触媒活性を定量的に測定し、バンドギャップ拡大の効果を評価することを目指している。従ってこれらの実験を遂行するのに適した試料を作製するため、RFスパッタリングと独自の微細化プロセスと用いた。TiO2は真空スパッタリングにより光触媒機能を持つ薄膜を形成する。TiO2ターゲットを10-4 Paの真空下においてRFスパッタリングで製膜を行い、加熱温度、真空度のパラメータを調整しながら、本研究に最適な条件を探した。薄膜の厚みは10 nm-20 nmに調整した。評価用の基板として紫外光を透過する石英ガラスを用いた。微細加工には、リソグラフィーが達成できない微細な構造を大面積に高い密度で作製できるという理由から、プラズマエッチングを採用した。チャンバー中に希ガスを封入し、2枚の電極の間にサンプルを固定して放電プラズマ(アルゴン)を発生させ材料の表面を研磨すると、ナノメートルオーダーの微細なラフネスを形成することができる。ここでは互いに癒着しない微粒子を用意するため、条件を変化させながらエッチングを繰り返し最終的に数nm程度の微粒子が石英基板上に残留させる。加工サイズの目標範囲を1 30 nmとする。導入ガスの種類、圧力、電圧を変化させることでラフネスを変化させた。エッチングにより微細化を試みたが、材料が堅固であるためソフトプラズマでは困難であることが判明した。従って下地に微細化を施した上にTiO2を塗布する方針に変更した。順調に進展している理由スパッタリングによる薄膜形成は問題なく達成され、厚さ制御も可能となっている。また、方向転換を若干行ったものの微細化に向けた今後の方針も決まっており、順調な進展と考えられる。本研究では半導体結晶の量子サイズ効果の理論に基づき、既存の光触媒材料バンドギャップを拡張して強い酸化還元作用を発現すること、光触媒による水の分解反応を1ステップで行うことを目的とする。光触媒は光エネルギーを吸収して電子正孔対を形成し、有機物の分解や水素発生などの酸化還元反応を誘発する。バンドギャップの大きさは酸化または還元反応のエネルギーに直結するため、触媒機能発現に本質的な役割を果たす。

ここでは(1)顕微共鳴レーリー散乱による単一ナノ粒子バンドギャップ測定技術を用いて、半導体量子サイズ効果の極限に現れる電子状態の挙動を実験的に検証することと、(2)既存の物質を利用した拡大ワイドバンドギャップ半導体光触媒の実現、という2つの実験を行なった。ワイドギャップ半導体光触媒の多くは、荷電子帯はO2p軌道からなっていて3 V付近にエネルギー順位を持つ。これは酸素発生電位に比べて十分に深いレベルに位置するが、伝導帯が水素生成順位0V NHE以上の値を持たせると、バンドギャップが3 eV以上になってしまい紫外光で励起しなければならない。水の分解反応を可能にするには、価電子帯をできるだけ浅い位置に形成することが望ましく、かつ伝導体を0V SHEより上に形成することが必要である。ここで、三酸化タングステンのようにバルクの状態で酸素発生順位が比較的浅くバンドギャップが3 eV以下と小さい材料を候補にあげ、バンドギャップをわずかに広げ水素発生順位を超えるように誘導することを試みた。具体的には、溶液中でターゲット金属に532nmナノ秒レーザーを照射し、レーザーアブレーションによって酸化タングステンの微粒子化を行なった。作成したナノ粒子の顕微共鳴レーリー散乱測定を行い、バンドギャップの変化を追跡した。申請者の所属が大阪大学から学習院大学へ異動になったため、実験環境を整備するまでに時間を要した。しかし、以下の2つの理由から概ね順調に進展していると考えている。(1)半導体ナノ粒子の作製学習院大学に所属を変更した後に、プラズマ物理分野の共同研究者に恵まれたことで、三酸化タングステン微粒子また、その他の半導体微粒子作成について有益な知見を得ることができた。具体的には、ナノ秒レーザーを溶液中に配置した金属ターゲットに照射して、アブレーションによって生じる微粒子を回収することができた。回収した粒子を原子間力顕微鏡で評価したところ、サイズのばらつきがあるものの数十ナノメートルを下回る構造も多くみられ、本手法が有効であるという手応えを得ている。(2)共鳴レーリー散乱スペクトル測定ナノ粒子のバンドギャップ評価に関しても進展が得られている。これまでのハロゲンランプを用いた暗視野顕微鏡にかわって、指向性が高くスペクトルに構造がないLDLS(Laser Drivne light souce)を導入した。その結果、これまではバックグランドの問題で、不明瞭になるケースが多かった共鳴レーリー散乱スペクトル測定を、正確かつ容易に行うことが可能になった。実験配置についても高NA照射に変えたことで、これまでよりも明瞭な暗視野像を得ることに成功した。本研究では半導体結晶の量子サイズ効果の理論に基づき、既存の光触媒材料バンドギャップを拡張して強い酸化還元作用を発現することを目的とする。光触媒は光エネルギーを吸収して電子と正孔対を形成し、有機物の分解や水素発生などの酸化還元反応を誘発する。バンドギャップの大きさは酸化または還元反応のエネルギーに直結するため、触媒機能発現に本質的な役割を果たす。
29Aモノクローナル抗体が認識する新しい表皮基底膜分子の同定

29Aモノクローナル抗体は成人ヒト表皮基底膜と特異的に反応するが、妊娠末期のヒト胎児皮膚とは全く反応しないことから、本モノクローナル抗体が認識する29A抗原は出生後、新生児期にはじめてが発現してくるユニークな基底膜分子であることが今回の研究で再確認された。また29A抗原はVII型コラーゲンを完全欠損している劣性栄養障害型のみならず、VII型コラーゲンの発現が若干減少しているだけの非Hallopeau-Siemens劣性栄養障害型表皮水疱症の患者皮膚でも全く発現していことが判明した。今回の実験では、29Aモノクローナル抗体が認識する表皮基底膜部分子のcDNAを大腸菌発現ライブラリーを用いてクローニングした。具体的には、Normal Human Epidermal Kerationcyte(NHEK)を培養してRNAを分離し、mRNAを精製し、mRNAを用いてreversetranscriptionを行ってcDNAを作成し、λTripleExファージミドcDNAクローニングベクター(クローンテック)に組み込み、Human Keratinocyte cDNAライブラリーを作成した。Keratinocyte cDNAライブラリーを大腸菌に導入して、大腸菌内で組み換えタンパク質を発現させた。タンパク質を写し取ったニトロセルロース膜にと29Aモノクローナル抗体を含む培養上清を反応させて、反応するcDNAクローンを発現する大腸菌を分離した。その結果、現在まで3つの候補遺伝子を拾うことができた。このように、本研究により、これまで未知の分子であった29A抗原の本態解明に大きく近づくことができた。今後さらに、A29分子の解析を進めていく予定である。
オオバギ属とアリの相利共生系における種特異性を維持する生態的機構に関する研究

共生アリに巣場所と食べ物を提供する代わりに、食植者から自身を守ってもらっている植物を、アリ植物と呼ぶ。このようなアリ植物であるオオバギ4種は同所的に生息しているが、各種に特殊化したアリのみと相利共生関係にある。このような両種間の特異性は、どのように維持されているのか。オオバギ実生に新女王が営巣することで共生関係が開始するため、各種オオバギ実生から抽出した化学成分を分析し、化学成分と新女王を用いた選好性実験を行った。その結果、両種の特異性維持機構に、オオバギ実生上の化学成分が重要であることが示された。さらに、このような両種間の特異性の維持に、どのような生態学的機構が働いているのかを明らかにした。まず、オオバギ実生(および新女王)の出現時期が各種で異なるために時間的な棲み分けがおこり、種の組み合わせの特異性が維持されているという仮説を立てた。野外の実生を採集して営巣している新女王種を同定するといった手法で、定期的な野外調査を行ったところ、この仮説は支持されなかった。しかし、新女王によるオオバギ種の選好性が明らかとなった。その一方で、本来の共生相手でないオオバギ種の実生にも、少数の新女王が営巣していることも明らかとなった。この事実は、両種の特異性維持機構が、新女王による実生の選択のみでは、十分ではないことを示している。そこで次に、新女王を様々なオオバギ種の実生に定着させる"新女王入れ替え実験"を行った。その結果、ワーカー産出成功率、アリコロニー維持率ともに、本来の組み合わせのほうが高かった。さらに、これらの株を野外に移植した結果、本来の組み合わせの株のみ、一年以上生存できることが分かった。これらの結果から、オオバギとアリの種特異性の維持機構として、複数の機構が順を追って機能している事が示唆された。
胎生期神経免疫応答による生後発達期の脳神経ネットワークへ及ぼす影響

小児自閉症や統合失調症患の病因の一つに周産期における神経免疫機構異常の関与が示唆されていることから、本研究では母体感染や生後外的環境ストレス負荷による病態モデル動物を作製し、PETやfMRIによる非侵襲的イメージング法を用いて同一個体で長期間追跡することで、発達に伴う神経ネットワークやシナプス密度の変化を調べ社会性行動異常に関連する領域、神経系を特定し、病態メカニズムの一端を明らかにする。本研究結果から、小児自閉症や統合失調症の病態予測・早期診断、治療に向けた新たなイメージング基盤の確立を目指す。昨年度に引き続き、病態モデル動物として妊娠12.5日にpolyinosinicacid and polycytidylic acid(poly(I:C))を腹腔内投与されたマウスから出生した雄性マウスを実験に用いた(Poly(I:C)群)。生後10週齢で実施した対個体への社会性行評価法である3チャンバーテストにより、檻の中のマウスへの接触時間が対照群と比較して低下していたPoly(I:C)群を対象に、脳全体での神経活動を調べるイメージング実験を行った。脳機能イメージングでは、通常の生理的条件にて実施するため、脳血流の低下、低体温、低呼吸など身体へ影響する麻酔は使用せず、覚醒下にて行った。[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)を用いたPET測定を行い、Poly(I:C)群では脳内[18F]FDG取込みに変化する領域が認められ、特に脳幹部で有意な活動低下と大脳皮質領域での活動増加が認められた。生後社会行動に異常が認められたPoly(I:C)群の脳神経活動領域を知るために、覚醒下での[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)によるPETイメージングのデータについて、詳細に解析した結果、Poly(I:C)群では対照である正常発達群に比較して、脳幹部で有意な活動低下と大脳皮質領域での活動増加が認められたことから、アンバランスな脳神経活動を呈していることが推測された。今年度はPETに加えて覚醒下でのfMRI測定の解析を実施した結果、Poly(I:C)群では脳大脳皮質領域での機能的連絡に異常が認められた。覚醒下でのPETおよびfMRI測定それぞれから抽出されたPoly(I:C)群での脳機能異常領域の関連性について解析を続け、また、その異常領域における神経細胞数やミクログリア活性について免疫組織化学染色による観察を進めている。小児自閉症や統合失調症患の病因に、周産期における神経免疫機構異常の関与が示唆され、母体感染が要因の一つと考えられている。動物実験により、妊娠中のウイルス感染により免疫応答の一環として、胎仔脳の形態異常を引き起こし、また、これらの領域での形態変化が生後の社会性行動に関連することが判明しつつある。本研究では、母体感染や生後外的環境ストレス負荷による病態モデル動物を作製し、PETによる非侵襲的イメージング法を用いて同一個体で長期間追跡し、神経ネットワークやシナプス密度の発達に伴う変化を調べ社会性行動異常に関連する領域、神経系を特定し、病態メカニズムの一端を明らかにする。妊娠12.5日のマウスに対し二重鎖RNAの人工合成物であるpolyinosinicacid and polycytidylic acid(poly(I:C))を腹腔内に投与し、出生した雄性マウスを実験対象とした(Poly(I:C)群)。生後の社会行動を調べるために、3チャンバーテストを実施した。3チャンバーテストでは自由に移動できる3つの部屋(左、中央、右)のうち、中央に実験対象のマウスを置き、左右一方の部屋に同種同姓マウスを檻に入れ、もう一方の部屋にはオモチャのマウスを檻に入れて、それぞれへの接触時間を測定した。その結果、幼若な6週齢では変化は認められなかったが、成熟した10週齢でPoly(I:C)群は対照群と比較して、檻の中のマウスへの接触時間が低下していた。3チャンバーテスト実施後、脳全体での神経活動を調べるため、覚醒下にて[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)を静脈内に投与したと同時にPETで測定した結果、Poly(I:C)群での脳内[18F]FDG取込みに変化する領域が認められた。本年度では病態モデル動物を作製し、生後の社会性行動に異常が認められた。また、同一個体の脳神経活動調べるためにPETイメージングを実施した結果、正常発達した対照群と比較して脳内における神経活動に変化した領域を抽出することに成功したことから進展していると考える。

生後10週齢で実施した対個体への社会性行評価法である3チャンバーテストにより、檻の中のマウスへの接触時間が対照群と比較して低下していたPoly(I:C)群を対象に、脳全体での神経活動を調べるイメージング実験を行った。脳機能イメージングでは、通常の生理的条件にて実施するため、脳血流の低下、低体温、低呼吸など身体へ影響する麻酔は使用せず、覚醒下にて行った。[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)を用いたPET測定を行い、Poly(I:C)群では脳内[18F]FDG取込みに変化する領域が認められ、特に脳幹部で有意な活動低下と大脳皮質領域での活動増加が認められた。生後社会行動に異常が認められたPoly(I:C)群の脳神経活動領域を知るために、覚醒下での[18F]フルオロデオキシグルコース(FDG)によるPETイメージングのデータについて、詳細に解析した結果、Poly(I:C)群では対照である正常発達群に比較して、脳幹部で有意な活動低下と大脳皮質領域での活動増加が認められたことから、アンバランスな脳神経活動を呈していることが推測された。今年度はPETに加えて覚醒下でのfMRI測定の解析を実施した結果、Poly(I:C)群では脳大脳皮質領域での機能的連絡に異常が認められた。PET画像解析からPoly(I:C)群で変化が認められた異常領域、また派生領域を支配している神経系を特定するために、組織を採取し免疫組織化学染色およびin situ hybridization法を用い組織学的検討を行う予定である。覚醒下でのPETおよびfMRI測定それぞれから抽出されたPoly(I:C)群での脳機能異常領域の関連性について解析を続け、また、その異常領域における神経細胞数やミクログリア活性について免疫組織化学染色による観察を進めている。本年度の実験の進行が概ね順調であったことから購入予定していた実験動物、試薬等の消耗品数が抑えられたこと、また、翌年度に計画している社会性行動異常に関連している脳領域を支配している神経系の特定、および機能評価に必要な物品を購入するため。今年度実施予定であった妊娠期雌マウスのPoly(I:C)投与後の血中サイトカイン類の変化について測定用の実験器具類、試薬を購入する予定であったが、今年度中に実験に必要な個体数が生産出来なかったため、次年度に繰越した。
高力ボルトの遅れ破壊評価試験法開発に関する研究

外部環境からの拡散性水素の高力ボルトへの侵入過程とネジ部への拡散・集積の過程は未だ明らかではないことから、1.拡散性水素の外部から侵入メカニズム、2.ボルト軸内に侵入した拡散性水素の切欠部への集積メカニズムの解明、3.高力ボルトの遅れ破壊試験法の確立を目的にした。1.では、2.4%塩酸と2%硫酸を電解液に、定電圧電流電源を用い高力ボルトを陰極チャ-ジする事により拡散性水素を発生させ、電解溶液の差異をみた。2.では、拡散性水素の集積が、濃度勾配のみならず、応力勾配にも関係すると考えられているので、拡散方程式に応力の項を組み込みボルトの不完全ネジ部及び首下部の拡散性水素の挙動を解析した。この解析結果は、拡散性水素がボルト内に存在するとき応力集中している箇所へ集積することを示し、実際暴露された高力ボルト内の拡散性水素分布と一致した。3.では、過去に遅れ破壊したF13T高力ボルトと同等品を用いてその遅れ破壊発生状況の確認を次に示す方法により行なった。(1)粒界に偏析し、結晶間の結合力を弱めるとされているボロンが添加されている素材を対象にした。(2)試験体である高力ボルトの不完全ネジ部に切欠を挿入し、その箇所を適度な電流密度を与え水素チャ-ジした試験体を載荷装置に組み込み、導入軸力を実験変数にして遅れ破壊発生までの時間を測定した。(3)載荷装置にAE解析装置を組み込み、拡散性水素を内蔵した高力ボルトの亀裂の発生と伝播を観測した。以上の研究成果より高力ボルトの遅れ拡散性水素の存在に影響されており、これは大気中の酸性雰囲気と適度な水分とにより1.で示した局部的な化学反応により拡散性水素が発生しうること、また素材により遅れ破壊が発生しないことからボルト素材の切欠感受性も深く関わっていることが明かとなった。外部環境からの拡散性水素の高力ボルトへの侵入過程とネジ部への拡散・集積の過程は未だ明らかではないことから、1.拡散性水素の外部からの侵入メカニズム、2.ボルト軸内に侵入した拡散性水素の切欠部への集積メカニズムの解明3.高力ボルトの遅れ破壊試験法の確立を目的にした。1.では、塩酸の電解液に電位差を与えることにより高力ボルトに水素チャ-ドを試み、グリセリン置換法により確認できた。特に2.では、拡散性水素の集積が、濃度勾配のみならず、応力勾配にも関係すると考えられているので、拡散方程式に応力の項を組み込みそれをもとに数値解析により拡散性水素の拡散過程を推定した。3.では今年度の実験計画で、過去に遅れ破壊したF13T高力ボルトと同等品を用いてその破壊発生状況の確認を次に示す方法により行った。(1)粒界に偏折し結合力を弱める可能性を指摘されたボロンを含有する素材を対象とした。このボロンは、焼入性向上のために添加されているもので、このボロンを化学成分に持つF10T高力ボルトを熱処理によりF13T高力ボルトのグレ-ドにしたものを試験体とした。(2)試験体である高力ボルトの不完全ネジ部で応力が最大になるように機械加工を施し、さらに電解により水素チャ-ジしてから定応力の引張り試験を行った。この予備的試験法は比較的低荷重で試験でき、亀裂の発生と伝播が確認できた。(3)機械加工しない高力ボルトの試験は、この度新たに作成した試験機により設計ボルト張力相当分の引張力を与えることにより行った。

この(1)(3)の結果からは、水素チャ-ジによる拡散性水素が高力ボルトの遅れ破壊に関与し、同一条件下に於いてもF10T高力ボルトは遅れ破壊しなかったことにより切欠感受性も遅れ破壊に深く関わっていることが明かとなった。外部環境からの拡散性水素の高力ボルトへの侵入過程とネジ部への拡散・集積の過程は未だ明らかではないことから、1.拡散性の水素の外部から侵入メカニズム、2.ボルト軸内に侵入した拡散性水素の切欠部への集積メカニズムの解明、3.高力ボルトの遅れ破壊試験法の確立を目的にした。1.では、2%硫酸を電解液に、定電圧電流電源を用い高力ボルトを陰極チャ-ジする事により拡散性水素が発生するようにした。2.では、拡散性水素の集積が、農度勾配のみならず、応力勾配にも関係すると考えられているので、拡散方程式に応力の項を組み込みボルトの不完全ネジ部及び首下部の拡散性水素の挙動を解析した。この解析結果は、拡散性水素がボルト内に存在するとき応力集中している箇所へ集積することを示し、実際暴露された高力ボルト内の拡散性水素分布と一致した。3.では、過去に遅れ破壊したF13T高力ボルトと同等品を用いてその遅れ破壊発生状況の確認を次に示す方法により行なった。(1)粒界に偏析し、結晶間の結合力を弱めるとされているボロンが添加されている素材を対象にした。(2)試験体である高力ボルトの不完全ネジ部に切欠を挿入し、その箇所を適度な電流密度を与え水素チャ-ジした試験体を載荷装置に組み込み、導入軸力を実験変数にして遅れ破壊発生までの時間を測定した。(3)載荷装置にAE解析装置を組み込み、拡散性水素を内蔵した高力ボルトの亀裂の時生と伝播を観測した。以上の研究成果により、高力ボルトの遅れ破壊は拡散性水素の存在に影響されていること、素材の切欠感受性も深く関わっていることが明かとなった。
ユビキチンリガーゼによるシナプス伝達制御機構の解明

研究代表者は脳内の神経細胞同士のつなぎ目「シナプス」で神経伝達物質の放出を調節するタンパク質を発見した。これが別のタンパク質の分解に関わっていることから、「壊し屋」の意味で「SCRAPPER(スクラッパー)」と名付けた。このタンパク質はシナプスでの情報伝達に不可欠なタンパク質を分解し、神経伝達物質の放出量を適度に抑えている。本研究の成果により、シナプスでの伝達の異常が起きている脳神経精神疾患の新しい治療薬の開発につながることが期待される。申請者はバイオインフォマティクスの手法を用い,ヒトゲノムデータベースより新規のユビキチンリガーゼの一つを発見し,「SCRAPPER」と名付けた。SCRAPPERは神経終末に存在し,そこで神経伝達物質放出の調節に関わる分子のユビキチン化に関わるユビキチンリガーゼと想定され,その詳細については更なる検討が必要である。本研究では,SCRAPPER分子がユビキチンリガーゼとして機能することを標的分子の同定とユビキチン化の検出により実証するとともに,SCRAPPER分子の神経シナプスにおける生理学的な機能を解明することを目的とする。本年度は当初の目的が達成され,前年度までに得られていた結果と合わせて,SCRAPPER分子の神経シナプスにおける機能について考察を行い,論文として報告することができた(Yao eta1.,Ce11,2007)。本年度に予定していた研究計画については,SCRAPPERによる標的分子ユビキチン化を分子量の変化をターゲット分子やユビキチンに対する抗体を用いたウェスタンブロッティング法により検出することができ,また次年度に予定していた標的分子との結合領域の決定を前倒しで行い,決定した。これらの結果は,上記論文中に記載している。ユビキチン化が起こるときの条件については今年度結論を得るには至らず,引き続き検討が必要であると申請者は考えている。発表した論文については各方面から大きな反響を得,関連する内容について,論文紹介および総説記事を発表した(矢尾,瀬藤,蛋白核酸酵素,細胞工学,実験医学)。更に,平成19年度は学会発表として北米神経科学大会Neuroscience2007にて口頭肇表を行った。学会参加に当たっては,日本神経科学学会よりトラベルアワードを受賞し,参加記を学会誌に寄稿した。申請者はバイオインフォマティクスの手法を用い、ヒトゲノムデータベースより新規のユビキチンリガーゼの一つを発見し、「SCRAPPER」と名付けた。SCRAPPERは神経終末に存在し、神経伝達物質放出の調節に関わる分子のユビキチン化に関わることが予想された。本研究では、SCRAPPER分子がユビキチンリガーゼとして機能することを標的分子の同定とユビキチン化の検出により実証するとともに、SCRAPPER分子の神経シナプスにおける生理学的な機能を解明することを目的とする。前年度までに当初の目的が達成され、SCRAPPERの標的分子RIM1を同定しSCRAPPER分子の神経シナプスにおける機能について論文として報告している(Yao et al., Cell, 2007)。そこで本年度は、標的分子のリン酸化とユビキチン化の関係についての実験を行った。SCRAPPERの標的分子RIM1はSAD-1キナーゼによりリン酸化されることから(Inoue et al., Neuron, 2006)、RIM1とSAD-1を細胞内で共発現させた時のSCRAPPERによるユビキチン化の程度を検討した。RIM1のユビキチン化の検出が困難であったため、RIMIの量を比較することで分解の程度を調べることを試みたが、有意な変化は見られなかった。リン酸化依存的な標的分子との結合とそれに引き続くユビキチン化についてはさらに検討の余地がある。昨年度発表した論文については各方面から大きな反響を得、関連する内容について、平成20年度は学会発表として日本分子生物学会年会・日本生化学会大会、神経科学学会をはじめとして多くの学会で発表を行った。
室内空気分布の数値予測法の実用化に関する研究

本研究は,乱流モデル+差分法に基づく既往の室内気流数値予測法を改良し,工学的に重要な問題への適用可能性を拡張することを目的として行った。研究は,差分法の欠点の解消と非等温時の乱流モデル,壁境界条件の適用性の検証部分から成り,以下に得られた知見を列記する。1.差分法の問題点とその改良(1)傾斜吹出しを伴う室内気流を対象に直交差分を用いた数値解と実験を比較した。解の誤差解析結果より,吹出し方向とmesh方向が一致する場合に比べ,吹出し近傍での誤差が大きくなるが,この領域を細分した空間分割を用いれば高精度予測の可能なことが分かった。(2)但し,この種の分割を既往の単一meshで行うと計算効率が極端に悪化するため,空間を領域分割する複合meshを用いた解法を考案した。新解法は基礎的室内気流への適用を通して改良を進め,詳細meshを必要部分に限定的に使用することで,高精度の解が効率的に得られる見通しが立った。(3)また,新解法を複雑な吹出し口を伴う室内換気問題と通風時の建物内外気流に適用し,全般的に妥当な結果を得た。従って,これらの問題を数値計算法で解明する糸口が見出せた。2.非等温室内気流の数値予測(1)乱流モデルの妥当性は,ε方程式中の浮力生産項の作用を中心に検討し,実験,計算結果相互間の比較により,Viollet型のモデルが生産項の符号が正の場合に妥当な結果を与えることを確認した。(2)鉛直加熱平板乱流における対流熱伝達率を対象に,壁近傍の速度,kを参照する壁関数をテストしたところ,kを用い更に粘性底層の厚みを考慮する方法が良好と判定された。(3)上記方法の実用的な室内気流における適用妥当性を検証するため,暖冷房を行う実大居室における計算と実験の比較を試みた。その結果,比較的吹出しの慣性力の強い乱流場を予測対象とする場合は,壁面対流熱伝達率を含め,かなり高精度の計算予測の可能なことを確認した。1.初年度購入、制作した乱流アナライザ及び、プロ-ブ移動装置を使用し、等温条件を対象に吹き出し角度を三種類設定した模型実験を行った。実験では、可視化手法、熱線風速計による測定を併用し、気流パタ-ン、代表断面の風速分布、乱れの統計量のデ-タの収集を行い、実験結果の一部を発表したが(鶴本、倉渕、鎌田:日本建築学会大会1989)これまでの水平、垂直吹き出しの場合と著しく異なる分布となり、数値計測法の最適化にあたって有益な実験資料を得た。2.上記実験結果の数値計算による再現を試みた結果(倉渕、鶴本、鎌田:日本建築学会大会、空気調和・衛生工学会大会1989)、全般的流れのパタ-ンは何れの吹き出し角度でも、直交座標系に基づく解法で再現可能であることが判明した。但し、傾斜角度が深い場合は一部実験との対応が悪化する部分が見られるが、吹き出し境界条件を工夫することにより、予測精度が向上することを見出した。

3.数値予測法を実用問題に適用する際に、計算効率の向上に有効と考えられる差分メッシュの局所分割法を新たに開発し、二次元条件の層流、乱流に適用した結果、適切な部分メッシュを使用すれば、計算規模を縮小しても、予測精度が不変であることが判った。(倉渕、鎌田:日本建築学会関東支部研究報告会1989)。現在は、同手法の三次元問題への拡張を進めており、次年度では実用的な吹き出しを伴う室内気流問題に適用し、その妥当性の検証を行う予定である。4.CG法に基づく数値解法に関しては、従来の二次元問題用の計算方式を三次元問題に拡張し(武政、倉渕、鎌田:日本建築学会大会1989)、基礎的な問題に適用して、妥当な結果を得た。また、併せて移流項の差分近似をQUICK法とした場合の検討を行ったが、安定に数値解が得られることを見出した。本年度は,三年間の研究実施計画の二年目にあたり,各研究項目について着実な成果が得られたので,以下にその概要を列記する。<1.浮力を伴う乱流モデルの検討>___ー浮力を伴うガスを用いた模型室トレ-サ-実験を行い,数値計算結果との比較に基づき浮力を伴う乱流モデルのあり方に検討を加えた。その結果、不安定条件の水平気流では乱流エネルギ-散逸方程式中の浮力生産項に,せん断応力生産項と同様の重み付けを用いた場合は実験結果とよく対応する解が得られるが,浮力生産項を無視すると乱流エネルギ-の爆発的増加による乱流拡散効果の過大評価が原因で実験結果から大きく逸脱することが分かった(未発表)。<2.壁面境界条件の検討>___ー鉛直加熱平板乱流境界層を対象に3種類の壁面境界条件を用いた数値実験を行い,新開発のk依存改良型(研究発表の項の文献参照:武政1900a)が,最も差分の分割による影響が小さく既往の実験結果とも良好に対応することが分かった。<3.差分meshの局所的分割法>___ー前年度に二次元条件での妥当性の検証を終えたMultiーMesh法を三次元に拡張し(倉渕1990a),複雑な吹き出しを有する室内気流に適用可能であることを確かめ(倉渕1990b),更に通風時の建物内外気流の同時解析を試み(創渕1990c),通風問題の解明に数値解析法が有力であることを見いだした(倉渕1990c)。以上の成果を取りまとめて発表した(kurabuchi 1991)。<4.実大室の空調問題>___ー暖冷房を想定した実大模擬居室を対象に,空間温度,壁面温度・熱流に関する実験を行い,2で開発した壁面境界条件による数値計算結果との比較を行った。その結果、壁面温度を規定する境界条件を用いても既往の熱流境界条件と同等の数値予測が可能であり,対流熱伝達率の部位別変化等,これまでの計算では得られなかった有益な情報が計算予測可能であることを確かめた(武政1990b)。本年度は,研究実施計画の最終年度に当たり,過去3年の間に実施した研究の取りまとめを行った。その概要を裏面を参照しつつ列記する。○浮力を伴う乱流モデルの検討浮力を伴う汚染質の拡散問題について,主にε方程式の浮力生産項のモデルの相違が予測精度に与える影響について検討した。その結果,卓越風向が水平の場合,浮力生産が正の場合には,その影響を無視すると乱流拡散が過大評価されて実験との不一致を招くこと。この点についてViollet型のモデルを使用すれば緩和されることを確認した。更に,拡散方程式の移流項の差分近似式には数値拡散のないもの,計算領域には対称条件を使用せず全領域とした方が予測精度の高いことが判明し,以上の成果を取りまとめ発表した(久保)。○差分meshの局所的分割法差分法を基礎解法として用いる場合,計算分解能の局所的な調整に関する問題が実用問題への応用に当たって障害となるが,この点を解消する対策としてMultiーMesh法をこれまでに開発し,本年度はその成果を取りまとめた。
心臓リモデリングにおける血管調節機構の解明

アディポネクチンの心臓リモデリング抑制作用を検討する過程で、アディポネクチンパラログであるC1q/TNF-related protein (CTRP)familyに着目して研究を行った。その中でもアディポネクチンとの相同性が最も高いCTRP9が、アディポネクチン同様に脂肪組織から最も発現が多いアディポサイトカインであることを見出し、CTRP9の投与がAMPキナーゼシグナルを介して心臓虚血再潅流モデルにおける心臓リモデリングを抑制することを報告した。今回の研究では、アディポネクチンが血管内皮細胞に直接作用し血管新生を促進することにより、心肥大から心不全への移行に対し防御的に働くという仮説をたてて研究を開始した。アディポネクチンの心臓リモデリング抑制作用を検討する過程で、アディポネクチンパラログであるC1q/TNF-related protein (CTRP)familyに対しても着目して研究を行った。その中でもアディポネクチンとの相同性が最も高いCTRP9が、アディポネクチン同様に脂肪組織から最も発現が多いアディポサイトカインであることを見出し、CTRP9の投与がアディポネクチン同様にマウス心臓虚血再潅流モデルにおいて防御的に作用することを初めて見出した。CTRP9の心保護作用は心筋細胞のアポトーシスの抑制を介しており、シグナルとしてはAMPキナーゼシグナルを介して心臓虚血再潅流モデルにおける心臓リモデリングを抑制することを見出した。また虚血再潅流モデルでは血中、脂肪組織でのCTRP-9の発現が低下しており、血中の遊離脂肪酸が上昇、脂肪組織での酸化ストレス、炎症マーカーが上昇していたことより、心臓障害により脂肪組織でのリポリーシスが生じ、それにより炎症、酸化ストレスの上昇を来し、CTRP-9発現低下につながることが示唆された。今後CTRP-9もアディポネクチン同様に虚血性心疾患の新たな治療標的になると考えられる。<血管内皮特異的なアディポネクチンの受容体欠損マウスの作成>ボストン大学からCOX-2, LKB1,カルレティキュリン(CRT), CD91のFloxマウスを譲り受け、血管内皮特異的なTie2-Creトランスジェニックマウスと交配中である。現在Tie2-Cre-COX-2, LKB1, CRT, CD91マウスが増えてきており、今後大動脈縮搾手術、アンギオテンシンIIインフュージョンモデルを作成していく。血管内皮細胞特異的なそれぞれの分子の欠損を確認するために、それぞれのマウスの肺をコラーゲン処理後、マグネットビーズにCD31, ICAM-2の抗体を結合させ、血管内皮細胞を単離することに成功し、Western blot法にて発現量の確認を行っている。<アディポネクチントランスジェニックマウス(APN-Tg)、アディポネクチン受容体(Adipo R1)欠損マウスの作成>上記マウスに関してもボストン大学から譲り受け交配中である。APN-Tgに関しては今後、Tie2-Cre-COX-2, LKB1, CRT, CD91マウス、Adipo R1欠損マウスと交配していく。<新規アディポサイトカインの探索と血管新生作用の解析>当研究室では以前より新規のアディポサイトカインの探索を行っており、新たにOmentin-1とアディポネクチンパラログであるCTRP-9, CTRP-12を見出している。Omentin-1に関しては下肢虚血モデルにおいて血管新生を促進すること(JBC 2012)、CTRP-12はインスリン感受性を促進すること(JBC 2011)、CTRP-9に関しては心臓虚血再潅流モデルにおいて保護的に作用することを報告した(JBC 2012)。今後これらの分子においても心保護作用の解析を検討している。ボストン大学からCOX-2, LKB1,カルレティキュリン(CRT), CD91のFloxマウス、アディポネクチントランスジェニックマウス(APN-Tg)、アディポネクチン受容体(Adipo R1)欠損マウスを譲り受ける際、マウスの感染症検査において名古屋大学動物施設の基準に適合せず、一旦他施設でクリーンアップしてから名古屋大学に搬入することになった。その間にマウスの週齢が進み、妊娠、出産率が低下していたため交配するのに多大な時間が必要であった。またその後血管内皮特異的COX-2欠損マウスの圧負荷モデルの数を増やしているが、心臓超音波検査において心機能の低下が傾向は認めるものの有意差には至っていない。マウスの準備に時間がかかっている間に、他の新規のアディポサイトカインの探索を行い、Omentin-1とアディポネクチンパラログであるCTRP-9, CTRP-12を見出している。