hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂質非対称を感知するセンサーと細胞内シグナルの分子機構の解明

脂質非対称とは細胞膜脂質二重層において外層と内層の脂質分子の組成が異なることを指す。我々はこれまでに脂質非対称変化を感知し,下流に伝達する経路としてRim101経路を同定してきた。本研究において我々はRim101経路の因子の中でもRim21がセンサーとして機能し,Rim9,Dfg16はRim21と複合体を形成してその細胞内局在,安定性を調節していることを明らかにした。また,脂質非対称が変化した際に,細胞機能を保つ役割を持つ新規因子としてOpt2を同定した。脂質非対称とは細胞膜の脂質二重層において内層と外層の脂質組成が違うことを指す。我々は酵母において脂質非対称を感知してシグナルを伝達する経路としてRim101経路を見いだし,この経路でRim21がセンサー分子として機能することを明らかにしてきた。本年度我々は,Rim21が補助因子であるDfg16及びRim9とともに細胞膜近傍においてパッチ上の構造体に集積して機能することを見いだした。このパッチ状の局在は相互依存的であり,それぞれの変異株中では別の因子の局在異常を引き起こした。この細胞膜近傍の構造体は脂質非対称シグナルを発信する場となっていると考えられる。センサーであるRim21のC末端側の大きな細胞質領域には荷電したアミノ酸が多く,特徴的な酸性残基クラスターが存在する。これらの荷電したアミノ酸が細胞膜脂質二重層の内層に存在する酸性脂質を認識している関与している可能性を考え,我々はRim21のC末端領域とGFPの融合体を作成してその細胞内局在を調べた。その結果,融合体は細胞膜に局在し,その局在は酸性脂質であるホスファチジルセリンや脂質非対称依存的であった。これらのことから,Rim21の脂質認識にC末端側の荷電アミノ酸が関与することが明らかとなった。我々はさらに,Rim101経路下流のどの因子が脂質非対称の応答に重要であるかを明らかにするため,新規因子の同定を試みた。マイクロアレイ解析により,脂質非対称が変化した際にRim101経路依存的に誘導される遺伝子群を抽出した。その結果得られたOPT2遺伝子の欠損は脂質非対称が変化した株において著しい生育低下を引き起こしたことから,Opt2が乱れた脂質非対称に対する応答に非常に重要な因子であることが明らかとなった。Opt2は新規のフロッパーゼである可能性が高い。Rim101経路は細胞膜に存在するRim21,Dfg16,Rim9,アレスチン様タンパク質Rim8,エンドソームに存在するRim13,Rim20,Snf7,転写因子Rim101からなるシグナル伝達経路である。Rim101経路はもともと酵母が細胞外のアルカリ環境に適応する際に応答する経路として見つかってきたが,我々は脂質非対称を感知し,応答する経路として同定した。本研究において我々はアルカリ応答と脂質非対称応答では同じ因子を認識しているという仮定を立て,その検証の中で膜電位を認識している可能性を示唆する結果を脱共役剤CCCPを用いた実験から得ることに成功した。さらに我々はRim101経路の中でどの因子が実際にセンサーとして機能しているか検討した。Rim101経路の因子のうち機能的に最上流に位置し,細胞膜に局在するRim21,Dfg16,Rim9がセンサー候補であると考えられた。そこでこれらの因子にデグロン配列を付加させ,一過的にそれらのうちの1つのみを分解したところ,Rim21を分解した時のみRim101経路が遮断された。このことはRim21がセンサー本体であり,Dfg16,Rim9はむしろRim21の補助因子として働くことが示唆された。Rim21はDfg16及びRim9と相互作用しており,RIM9及びDFG16の遺伝子欠損株中ではRim21の細胞内局在や安定性,翻訳後修飾(リン酸化)に異常が生じていた。これらのことからRim9,Dfg16はRim21と複合体を形成することで,Rim21の細胞膜局在を促し,安定に機能することを補助していると考えられる。23年度の研究計画に挙げたRim101経路が感知する本体の同定という項目に関しては膜電位を認識しているという結果を得た。また,もう1つの脂質非対称センサー分子の同定と解析という項目に関しては,Rim21が本体であること,またDfg16とRim9には補助因子(調節サブユニット)であることを明らかにできたので,概ね順調に進展していると言える。Rim21が膜電位を認識するセンサータンパク質であるという結果を受けて,次の課題としてはRim21がどのように膜電位を認識し,またRim21のどのドメイン/アミノ酸配列がその認識に関わっていくかを明らかにすることである。さらに,Rim101経路因子以外の脂質非対称因子関連因子の同定についてもマイクロアレイ解析等によって行なっていく。

これらに関しては24年度の研究計画に既に記載しており,予定通り進行させる。次年度使用額の236,689円のうち,136,689円は平成23年度に実施した実験の試薬購入の支払いに利用する。残り100,000円については研究計画の変更により,予定していた実験を次年度に行うこととなったため発生したものであり,24年度に行う当該実験のための試薬を購入する予定である。
電場アシストとストレインエフェクトを活用した水からの高効率水素製造プロセス

構造歪みを導入(ストレインエフェクト)した固体酸化物触媒への電場印加により,低温で固体酸化物触媒の表面格子酸素の放出および水蒸気による格子酸素の再生を促進し,水から水素と酸素を分離して生成することを目指した。反応装置には固定床流通式反応器を用い,整粒した触媒を充填し,その両端に直流電流を印加しうるステンレス製電極を設置し,電場中での反応を行った。触媒としては,これまでに電場中で水素生成・酸素生成それぞれに活性を示すことを見出しているCe-Cr-O系触媒を中心に検討を行った。その結果,電場アシストにより350°Cの低温で,表面格子酸素の放出による酸素生成ならびに,還元処理により格子酸素欠損を生成した触媒と水蒸気の反応による水素生成が,それぞれ十分な反応速度で進行する固体酸化物材料を見出した。X線回折ならびにRaman分光を用いて分析・解析を行い,固体酸化物の構造歪みが酸素生成活性に寄与することを示した。また,炭化水素を還元剤として利用する水素製造(水蒸気改質)において,ストレインエフェクトと電場アシストのシナジーにより,300°C以下の低温でも水素が生成することを見出し,構造歪みを導入した酸化物触媒の表面格子酸素を介した酸化還元サイクルが電場アシストにより低温でも促進されることを示した。まだ水から直接水素と酸素を分離して生成する触媒サイクルは実現していないが,本研究のコンセプトである「ストレインエフェクトと電場アシストのシナジー」が低温での酸化還元サイクルの駆動と効率的な水素製造に有効であることを示す結果を得た。これらの成果は学会等で発表した。電場アシストにより低温でも,格子酸素の放出や水蒸気による再生が起こる固体酸化物材料がいくつか見つかっており,本研究のコンセプトが課題達成に有効であることを示す結果も得られた。また,構造歪みの評価手法を確立するとともに,学理解明と高性能触媒開発に資する知見も得られつつある。以上の点から研究はおおむね順調に進展していると判断した。構造歪みが酸素生成活性に寄与することが示されたため,ストレインエフェクトの精密制御を基軸とした高性能触媒の設計・創製に取り組む。また,サイクル成立を優先し,400°C以上の高温条件での試験や,反応条件(温度・雰囲気・電場アシスト)にパータベーションを与えることも検討する。D2Oなどの同位体を用いた試験により,反応メカニズムの解明にも取り組み,高性能化の指針を得る。少額が残り,研究遂行上の必要な試薬等を購入するには中途半端な金額であったため,あえて使い切らず,次年度に回すこととした。次年度の試薬等の購入に対し,当初の予算に残額を加えて有効に使用する。
高歪み多環化合物の構築とその構造変換による新規化学種の合成研究

1.先に我々がその生成に成功した[4]パラシクロファンは、既成パラシクロファン中最高度に変形したベンゼン環をもつ化学種であるが、熱的に極めて不安定であって低温マトリックスの中でのみ安定に存在しうる。そのため、電子スペクトルを除いてその物理・化学的性質は明らかでなかった。本研究において種々の置換基の導入による[4]パラシクロファンの速度論的安定化を検討した結果、その橋頭位を立体的に遮蔽する置換基によって安定化されることを見い出し、^1HNMRの測定に初めて成功した。その結果は、[4]パラシクロファンの高度に変形したベンゼン環においてもなお反磁性環電流が誘起され芳香族性が維持されていることを示唆した。さらに、同系に非経験的理論計算による検討を加え、実験結果を支持する結果を得た。2.Dewarベンゼンはベンゼンの原子価異性体であるが、ベンゼンよりはるかに高エネルギーの化学種であってその異性化によってベンゼンの電子励起状態が生成し得るほどである。したがって、その逆過程は通常認められない。先に[4]パラシクロファンの速度論的安定化に成功したが、その寿命が対応するDewarベンゼンへの熱異性化によって規定されていることを見い出した。この結果は、同異性化を実験的に初めて認めたものであり、[4]パラシクロファンが高度変形ベンゼン誘導体として存在し得る限界の化学種であることを示すものである。3.[4]パラシクロファン前駆体であるDewarベンゼン誘導体の構造変換を利用して、新規不飽和多環化合物tricyclo[4.2.2.2^<2.5>]dodeca-1,3,5,7,9,11-hexaeneの化学的捕捉に成功し、その生成が初めて裏付けられた。1.無置換ビス(Dewarベンゼン)化合物1の合成を行い、その光異性化による無置換[1.1]パラシクロファン2の生成確認とスペクトル測定に成功した。その性質と化学反応挙動の解析を現在進めている。2.3の合成を目指してジケトン4aの6への変換とアセチレン等価体のDiels-Alder付加による7の骨格形成を検討した。6のジエノフィルに対する反応性は高くなく各種置換アセチレンとの反応は対応するDiels-Alder付加体を与えなかったが、無水マイレン酸の付加と続く脱炭酸によって7の合成に成功した。今後、3への変換を試みる。3.[4]パラシクロファンの不安定性は歪の集中する橋頭位での高い反応性に起因する。4aから誘導される4bの光異性化によって生成する5bでは熱的安定性の上昇が認められた。橋頭位での反応に対する立体遮蔽の効果によると考えられる。より嵩だかい置換基の導入、たとえば5c、による[4]パラシクロファンのより一層の安定化を目指す予定である。4.4aの光および熱による5aへの変換とその光分解による新規化学種8の生成を検討した。4aの光反応性はこれまでの架橋Dewarベンゼンと異なって5aへの異性化を行なわず、また熱分解では5aへの異性化はおそらく起こるものの続く反応では脱カルボニルが優先して起こり8を与える分解過程は主反応とはならないことが明らかとなった。1.先に、これまで未知であった[1.1]パラシクロファン(1)が対応するビス(Dewarベンゼン)の光異性化によって生成することを分光学的手段によって確認することに成功したが、1とそのビス(メトキシカルボニル)誘導体は室温において単離しうるだけの安定性をもたない。

嵩だかい置換基の導入によって1の骨格を動力学的に安定化することが可能と考えて各種置換体の合成を進め、立体的に保護された1の前駆体合成まで到達した。今後、室温で取扱い得る安定性をもつ1つの置換体について[1.1]パラシクロファン構造に固有の性質を明らかにしたいと考えている。2.[4]パラシクロファン(2)は、1よりさらに高度の変形を受けたベンゼン環をもつ化学種であり、これまでのところ低温マトリックス単離条件下でのみ観測可能であった。[4]パラシクロファンについて注目される点は、その高度の変形と芳香族性の関係である。その解明にはNMR測定が不可欠であるが、嵩高い置換基によって2を動力学的に安定化することを試み、少なくともNMR測定に耐えうる安定性をもつ2の生成に成功した。上記の問題について解析を進める予定である。3.2の前駆体の構造変換によって新規不飽和多環系トリシクロ[4.2.2.2^<2.5>]ドデカ-1,3,5,7,9,11-ヘキサエン、および高度に活性化された不安定化学種であるブタレンの生成を示唆する結果を得た。これらの化学種の生成確認とその化学的性質の解析を継続して研究する予定である。
日中戦争期華中における外国人の反応と国際環境の変容

本研究は、日中戦争初期の日本の中国支配の実態と、在華イギリス人が示した反応について、中国海関と揚子江流域に対する日本の政策を例に、実証的に明らかにした。具体的には、宣戦布告を伴わない占領地支配という矛盾を抱えながらも、日本が現地勢力を切り崩していくことで、実質的な占領地支配を図っていたことが明らかになった。本年度の研究目的は、日中戦争期に日本が華中において事実上の占領地支配を開始し、華中の統治主体を国民政府から日本へと転換していったとき、在華権益に深く関わるイギリス人がいかなる反応を見せたのかについて、中国海関(主に上海)を例に考察することにある。本年度はほぼ「研究実施計画」に記した通りに研究を進めた。ただし、中国における史料調査は、当初予定していた中国第二歴史档案館での史料閲覧が困難となったため、調査先を上海社会科学院に変更して史料収集を行い、有意義な結果を得た。台湾での史料調査は、中央研究院近代史研究所のほか、国史館でも行った。これらの史料をもとに、日本は日中戦争期に上海の海関にいかに影響力を及ぼそうとしたのか、さらに日本・イギリス・国民政府など多方面から加えられた圧力のなかで、イギリス人総税務司がいかなる対応をとったのかについて、具体的な交渉過程を明らかにした。また本研究は、当初の計画では華中を対象としていたが、日中戦争期の華北情勢に関する国際会議に参加した際には、華北の事例についての報告も行い、華中との比較の視座を得るとともに、華北の事例が華中の事例にいかに影響を与えていたのかについても、検討する機会を得た。この報告をもとに、日本の華北支配からの連続性という視野を持って、本年度の研究内容を位置づけ直すことができた。そのほか本年度の研究成果として、共著書収録論文1点、雑誌論文1点を発表した。調査先の変更など、当初の「研究実施計画」からの変更点はいくつかあったが、閲覧できる史料に合わせて、ある程度柔軟な対応をとり、研究成果に結びつけることができた。本年度の研究目的は、日中戦争期に日本が華中において事実上の占領地支配を開始し、揚子江の一部封鎖を行ったときに、イギリスやアメリカが政府と民間のレベルで、どのような反応を見せたのかについて考察することにある。ただし、前年度に続き台湾の中央研究院近代史研究所と国史館でも史料調査を行う必要性が生じたため、イギリス側の史料については、中央研究院近代史研究所図書館でも閲覧できるデーベースを適宜利用するにとどめた。今回閲覧できなかった史料については、来年度閲覧することとしたい。これらの史料をもとに、日本は日中戦争期の揚子江の一部封鎖をどのように行ったのか、それに対してイギリスやアメリカがどのような対応をとったのかについて、時期を区切りながら、具体的な交渉過程を明らかにした。また、外務省のレベルでの交渉と、現地に駐在する軍や民間企業のレベルでの対応の相違や、その背景についても検討した。検討対象については、基本的に「研究実施計画」に記したものに的を絞ったが、史料の残存状況に合わせて、柔軟に変更を加えた。その結果、民間企業に対する考察が予定よりも増加した。本年度の研究成果として、学会報告を2回行った。外交交渉の展開を中心とした報告を行ったのに対し、経済史の専門家から占領地経済の進展との関連を問う指摘を得、今後検討すべき課題を認識することができた。本年度は外交文書を中心にした調査・考察を行い、それを学会で報告することができた。閲覧予定としていた史料の一部は来年度の課題として残ったが、学会報告を通して、今後検討すべき課題を見つけることができた点は有意義であった。本年度は、日中戦争期に日本が揚子江封鎖を行った際に諸外国がどのような反応を示したのか、そして、それが当時の日本外交においてどのような意味を持ったのかについて考察した。本テーマを取りあげる上で注目したのは、近代中国において揚子江は、様々な国が航行権を持つ国際航路としての性格を帯びていたことである。具体的には、日中戦争の進展に伴って日本が揚子江封鎖に踏み切ったとき、揚子江を航行する権利を持ち、さらに沿岸に重要な経済権益も有するイギリスが見せた反応について、在華イギリス人とイギリス外務省の反応の差異を踏まえながら考察することで、揚子江封鎖をめぐる日英交渉の多元的理解を試みた。実際に研究を進めていくと、以上に述べた当初の問題関心に加えて、1当時の日本の対占領地経済政策の実施状況、2当時の日英関係が日米関係に与えた影響、についても考察を深める必要性を感じた。そのため、1については、前年度の学会報告で得た指摘を踏まえながら、日本の占領地経済に関する史料の収集と分析を新たに進めた。2については、アメリカ国務省の関係史料を新たに収集し、前年度収集していたイギリス外務省の対米関係に関する史料とも突き合わせながら、分析を進めた。これらの作業を行うことで、日中戦争期の日本外務省の対英米協調路線が、占領地経済政策の停滞を背景として手詰まりとなっていた状況についても、指摘することができた。研究内容は雑誌論文にまとめ、発表した。

具体的には、宣戦布告を伴わない占領地支配という矛盾を抱えながらも、日本が現地勢力を切り崩していくことで、実質的な占領地支配を図っていたことが明らかになった。当初の研究計画では主に上海のイギリス人商工業者に的を絞った研究を予定していたが、2015年度の研究を通して、揚子江流域に広く目を向ける必要性も感じた。そのため、今後の史料調査では、日本支配下の揚子江流域についても調査対象に含めたい。今年度の研究内容を補いながら、成果を論文等にまとめていく。日本史
食物由来フラボノイドによる新しい生理機能としてのレドックス制御機構

本研究では、食品由来のフラボノイド類が、老化やいくつかの病態に関与すると考えられる生体レドックスバランスの維持にどのような影響を及ぼすか調べた。その結果、いくつかのフラボノイドは、シスチン・グルタミン酸トランスポーターの働きを介して細胞内外のレドックスを還元方向にシフトさせることがわかった。また、この効果を現すフラボノイドには、構造的な共通性があることが示唆された。一方、このトランスポーターの個体レベルでの働きには、生体にとって有利になる場合と不利になる場合があることが明らかとなった。これまで抗酸化物質として活性酸素種を直接消去する作用が注目されていたフラボノイドなどの食品由来ポリフェノールには、シスチン・グルタミン酸トランスポーター(xCT)を介した組織や血漿におけるレドックスの制御というこれまでに知られていない機能を有する可能性が推定された。シスチン・グルタミン酸トランスポーターは、内在性抗酸化物質として中心的な役割を担うグルタチオン(GSH)の合成や細胞外のレドックスバランスを維持するのに必須の分子であることが知られている。本研究では、1)食品由来フラボノイドが生体レドックス状態にどのような影響を及ぼすか、2)食品由来フラボノイドによるレドックスバランスの制御は、シスチン・グルタミン酸トランスポーターを介するものか、3)生体レドックスバランスを維持することは生理学的・病理学的にどのような意義があるのか、を明らかにすることを目的として研究を行った。本年度は、ケルセチンやラムネチン等、十数種類のフラボノイドを用い、細胞内GSHがどういう影響を受けるか検討した。その結果、いくつかのフラボノイドには、細胞内GSHを上昇させるものがあり、それらのフラボノイドは、すべてxCT遺伝子の発現を上昇させることが示された。また、フラボノイド添加によりGSHと同様、細胞内システインレベルも有意に上昇した。この時、細胞外システインの濃度も上昇することから、フラボノイドによって細胞内外のレドックスが還元方向に傾くことがわかった。次に、フラボノイドによるxCTの発現上昇機構を調べ、転写因子Nrf2の活性化を介していることを明らかにした。また、構造相関解析により、フラボノイドによるGSH上昇には、B環のカテコール構造とC環の二重結合が重要であることがわかった。抗酸化物質として活性酸素種を直接消去する作用が注目されていたフラボノイドなどの食品由来ポリフェノールには、シスチン・グルタミン酸トランスポーター(xCT)を介した組織や血漿におけるレドックスの制御というこれまでに知られていない機能を有する可能性が推定された。前年度の研究により、ケルセチン等のフラボノイドは、xCTを誘導し、細胞内グルタチオンレベルを上昇させることが明らかとなった。本年度は、特にxCTにより形成されるレドックスバランスの生理学的意義について、xCT遺伝子欠損マウスを用いて検討した。まず、レドックスバランスの変化が、生体の諸機能にどのように影響を与えるかを調べるために、免疫系細胞のサイトカイン等の産生能について解析を行った。その結果、xCT遺伝子欠損マウス由来の腹腔マクロファージにおいて、野生型に比べて一酸化窒素産生能が低下することがわかった。しかし、IL-1等のサイトカイン産生能には有意差は認められなかった。個体レベルでの種々の病態におけるレドックスの影響を調べるため、パラコート投与による酸化ストレス負荷を行ったところ、xCT遺伝子欠損マウスの生存率が有意に低下することがわかった。また、この時、肺のグルタチオンレベルが野生型に比べて低くなることが示された。一方、脳虚血再灌流モデルにおいては、xCT遺伝子欠損マウスの方が野生型マウスに比べて梗塞による傷害部位が大きくなるという結果が得られた。これらの結果は、xCTが、酸化ストレス負荷に対し、生体防御の観点から有利に働く場合と不利に働く場合があることを示唆していると考えられた。
哺乳類生殖細胞の発生・分化及び生殖器に及ぼす内分泌かく乱物質の影響に関する研究

胎児期の内分泌かく乱化学物質への曝露が発がんに大きく影響を及ぼすと考えられることから、マウスを用いて受精から生殖細胞の発生における影響について調べた。マウスの場合、形態的に性腺の原基が認められるのは、胎齢10.5日前後である。この時期の生殖隆起には、形態上明確な雌雄差は認められないが、胎齢12.5日になると生殖隆起の構造に性差が認められるようになる。雄性生殖隆起内部には短軸方向に数本の精巣索と呼ばれる管状構造が形成される。一方、この時期の雌性生殖隆起内部には、多数の斑点状の構造が認められる。通常、精巣索と斑点状の構造は実体顕微鏡下における観察で識別できるため、これらの構造の出現により雌雄の判別が可能となる。通常、受精卵は妊娠4.5日で着床が完了する。そこで、ddYマウスを用い、妊娠3.5日より25mg/kg/dayになるようノニルフェノール、オクチルフェノール、ビスフェノールA、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジエチルヘキシルを強制経口投与し、コントロールとしてコーンオイルを与え、13.5日目に胎児を取り出し、さらに生殖細胞を取り出し、実体顕微鏡下にて観察を行った。その結果、オス、メス共に、コントロール群と比べ、内分泌かく乱物質投与群の胎児、及び胎児の生殖細胞に形態的には異常はみられなかった。また、生殖器に及ぼす内分泌かく乱物質の影響を調べる目的で、ホルモン受容体の挙動の解析を行うために、ヒト乳癌細胞であるMCF-7、T47D、マウス乳癌細胞であるFM3Aに対するエストラジオール、上記内分泌かく乱物質の影響を調べた。その結果、これら内分泌かく乱物質はこれらの乳癌細胞の増殖を促進させることがわかった。特に、FM3Aは、無血清培地で影響を見ることができ、有用であることが明らかになった。

また、生殖器に及ぼす内分泌かく乱物質の影響を調べる目的で、ホルモン受容体の挙動の解析を行うために、ヒト乳癌細胞であるMCF-7、T47D、マウス乳癌細胞であるFM3Aに対するエストラジオール、上記内分泌かく乱物質の影響を調べた。その結果、これら内分泌かく乱物質はこれらの乳癌細胞の増殖を促進させることがわかった。特に、FM3Aは、無血清培地で影響を見ることができ、有用であることが明らかになった。胎児期の内分泌かく乱化学物質への曝露が発がんに大きく影響を及ぼすと考えられることから、マウスを用いて受精から生殖細胞の発生における影響について調べた。ddYマウスを用い、妊娠3.5日より25mg/kg/dayになるようノニルフェノール、オクチルフェノール、ビスフェノールA、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジエチルヘキシルを強制経口投与し、コントロールとしてコーンオイルを与え、11日目から14日目の胎児生殖腺を取り出し、オス・メスに分けてRNAを調製した。得られたRNAからディファレンシャル・ディスプレイ法を用いてコントロールに比べて発現の異なる遺伝子にっいて解析を行った。全体的に得られたRNA量が微量なために得られたシグナルが小さく解析が困難であったが、コントロールと比較して、一つの化学物質につき数個の発現量の異なるシグナルが得られた。これらのcDNAのシークエンスを行ったが同定にはいたらなかった。また、性腺の分化に不可欠な転写因子であるSRY、SOX-9、SF-1、DAX-1遺伝子の発現には差はみられなかった。植物エストロゲンは、人工の内分泌かく乱化学物質と同様にエストロジェンレセプター(ER)を介して作用していると考えられる。そこで、ER-Eluciferaseレポータージーンアッセイを用いてその作用メカニズムを調べた。その結果、ferutinineはERαにはアゴニストとして働くがERβにはアゴニストとアンタゴニストの両方に働くこと、tschimgineはERαにもERβにもアゴニストとして働くこと、tschimganidineはERαにアゴニストとして働くがERβには作用しないことが明らかになった。このように、植物エストロゲンの中にはERサブタイプにより異なる働きをすることが明らかになった。
球状多分岐ポリマーを鋳型とした導電性ナノ球状物質の創製

2個の官能基変換が可能なアニオン開始剤を用い、メチルメタクリレートのリビングアニオンポリマーの合成、官能基の反応性基への変換、再び同じ官能基開始剤を用いて重合と官能基変換を繰り返すことで、高世代樹木状多分岐ポリマーの精密合成を行った。また同様な方法を応用することで、多数の腕を有する星型ポリマーの合成にも成功した。これらのポリマーは表面に高反応性を有するベンジルブロミドやアニオン種を多数有していることを利用して、フェニルビニルスルホキシドのリビングアニオンポリマーの結合反応、あるいはリビングアニオン重合を開始することで、ポリマー表面に導入した。さらに得られたポリマーを加熱処理をすることで、導入したポリ(フェニルビニルスルホキシド)を導電性のポリアセチレンに変換した。加熱条件を工夫することで、ほぼ定量的にポリアセチレンに変換することが可能である。リビングアニオン重合を用いているため、構成しているポリマーの分子量を自在に制御できることを利用して、分子量、組成、世代、腕数等を様々に変化させた一連の導電性を有し、星型、あるいは樹木状多分岐構造を有するブロック共重合体の精密合成に成功した。得られたポリマーは、SAXSや光散乱法で測定すると、20-50nmの直径を有し、完全に球状ではなくやや非対称の楕円球に近い構造であることがわかってきた。また電子顕微鏡観察より、分子レベルで相分離していることも確かめられたので、現在構造と相分離により形成されるナノオーダの規則性を有するナノ形態の関連を検討している。3世代の樹木状多分岐構造を有するデンドリマー様スターポリマーを合成し、第2層のポリマー鎖末端のシリル基を定量的にベンジルブロミド基に変換した。用いたポリマーは核部分で4分岐、第一層、第二層で2分岐の枝セグッメントを有しているため、鎖末端のベンジルブロミド基は合計32個になる。次いで、4-メチルフェニルビニルスルフォキシドのリビングアニオン重合を行い、合成したリビングアニオンポリマーとベンジルブロミド化ポリマーとの反応を行った。条件を様々に検討した結果、60-80%のベンジルブロミドが反応して、第三層(最外層)にポリ(4-メチルフェニルビニルスルフォキシド)の導入に成功した。さらに得られたポリマーを150°Cで数時間加熱することで、導入したポリ(4-メチルフェニルビニルスルフォキシド)を導電性のポリアセチレンに変換した。変換反応は定量的である。変換前のポリマーを溶液中、小角X線回折で解析すると、16mmのサイズであり目的のナノオーダであったが、予想に反して短軸と長軸の比が0.58の楕円形をしており、完全な球形ではないことがわかった。この実験は、デンドリマー様スターポリマーの形態を初めて明らかにしたことより極めて大きな意義がある。このポリマーも導電性ナノ物質として本研究に用いるが、同時に球形の鋳型ポリマーの合成を考え、さらに高世代のポリマー、及び枝密度の高いポリマーを合成し、それらの溶液中や固体状態での形態測定とポリ(4-メチルフェニルビニルスルフォキシド)の導入、ポリアセチレンへの変換を計画して現在合成中である。またポリマーサイズの制御を考え、枝ポリマーの分子量を5000から50000程度まで変化させたポリマーの合成を行っている。
増殖と分化を結ぶオーバーフローモデルの確立

Bone Morphogenetic Protein(BMP)により、発現が誘導されるId2とId3遺伝子の転写制御機構を解析した。両者とも、転写開始点の5'上流域に、Id1遺伝子と相同英の高い6塩基のコア配列を含むBMP応答配列(BRE)が同定された。コア配列に変異を導入すると、BMPに対する応答性と転写因子Smadの結合性が失われた。Smad1とSmad4を共発現させると、レポーターのルシフェラーゼ活性が上昇した。従って、Smadが初期応答遺伝子のコア配列に結合し、転写を制御していることが明らかとなった。Bone Morphogenetic Protein (BMP)は、筋組織内で異所性骨化を誘導し、in vitroにおいて筋芽細胞の分化成熟を抑制しながら、代わりに骨芽細胞への分化を誘導する。このBMPの作用は、細胞膜に存在するBMP受容体によって活性化される転写因子Smadによって核内へと伝達されると考えられている。我々は、受容体によってリン酸化されるSmad1のリン酸化部位に酸性アミノ酸の変異を導入し、このSmad1が構成的に活性化されることを明らかにした。また、SmadはBMP初期応答因子の1つであるId1の転写制御を司ることも報告している。これらの結果は、Smadを介したBMPシグナルが、細胞分化と増殖の両者を制御していることを示唆する。そこで本研究では、BMP刺激によって短時間で転写が誘導される他の遺伝子として、Id2とId3の転写制御を解析した。その結果、両者とも転写開始点の5'上流域にGCリッチなBMP応答領域(BRE)が同定された。これらのBREをId1遺伝子と比較すると、3種の遺伝子に共通の6塩基からなるコア配列が存在することが明らかとなった。このコア配列は、Smad1/5とSmad4の結合に重要で、コア配列に変異を導入すると、Smadの結合とBMPに対する応答性が失われたことから、コア配列がSmadの結合配列であることが示された。さらに、BREを有する遺伝子をデータベース上で検索したところ、Id1のBREと相同性が高く、BMP刺激応答性に発現が誘導される新規転写産物を同定された。このBMP応答性の転写も、Smad依存的であった。従って、BMP受容体によってリン酸化されるSmad1/5と、Smad4によって形成される複合体が、GCリッチな6塩基のコア配列を認識して結合し、BMP初期応答遺伝子の転写を制御していることが明らかとなった。
希土類錯体の配位構造とEPRスペクトル

希土類元素の最大の特徴であるf電子が化学結合にどの様に寄与するかという問題が、希土類錯体の化学における主要なテーマであると言える。そこで本研究では、このf電子を直接的・積極的に観測できる磁気共鳴的な分光手段である電子常磁性共鳴法(EPR)を用い、特に配位構造を規制・制御するために大環状配位子を持つ希土類錯体について、それらの配位構造とf電子の挙動との関連について検討した。また得られたスペクトルについて定性的なシミュレーションを行ない、ゼロ磁場分裂相互作用の大きさを見積もった。今回調べた窒素配位した大環状配位子を持つGd (III)錯体においては、先に報告したβ-ジケトナト類を配位子に持つ錯体に比べてゼロ磁場分裂相互作用は小さいことがわかった。大環状配位子を持つ錯体に比べてβ-ジケトナト錯体の方がゼロ磁場分裂相互作用が大きかったのは、配位子が負の電荷を持つために、配位子が強い配位子場を与えるためと考えられる。また大環状配位子のうちでは、HAM錯体の方がクラウンエーテル錯体よりもゼロ磁場分裂相互作用は大きかった。この、硬い酸と考えられる希土類イオンに対して共有結合性のより大きいソフトな窒素原子の方が酸素原子より強い配位子場を与えることは、希土類錯体において希土類イオンと配位子との結合を考える上で大変興味深い結果である。
状態方程式上の周波数変換を用いた高精度アナログ・ディジタルフィルタの実現理論

本研究では,線形システムの状態方程式上の周波数変換を用いて,精度の高い構造をもつアナログ・ディジタルフィルタを容易に設計・実現するための統一的手法を確立した.この手法は,ある1つの与えられたフィルタを別の特性のフィルタに変換するものであるが,変換前のフィルタが精度の高い有益な構造をもつとき,その構造を保持したまま特性を自由に変更することが可能であるという点で非常に有効である.本研究では,線形システムの状態方程式上の周波数変換を用いて,精度の高い構造をもつアナログ・ディジタルフィルタを容易に設計・実現するための統一的手法を確立した.この手法は,ある1つの与えられたフィルタを別の特性のフィルタに変換するものであるが,変換前のフィルタが精度の高い有益な構造をもつとき,その構造を保持したまま特性を自由に変更することが可能であるという点で非常に有効である.平成19年度は,アナログフィルタおよびディジタルフィルタの精度を測る尺度として用いられるさまざまな評価量と,周波数変換との関係について解明することを目的として,フィルタの理論的な解析を中心に研究を行った.研究実績の詳細は下記の通りである.1.アナログフィルタの素子感度・ダイナミックレンジ・エネルギー蓄積容量の大きさを記述する「2次モード」とよばれる値が,周波数変換に対して不変であるという性質を解明した.2.ディジタルフィルタの性能評価において重要なL2係数感度およびリミットサイクルと,周波数変換について解析を行い,以下の成果を得た.(1)L2係数感度の最小値は,従来の周波数変換に対しては不変とならないが,特定のクラスのディジタルフィルタを対象とし,かつ本研究者が提案する「グラミアン保存周波数変換」を用いた場合は,L2係数感度の最小値は変換の前後で不変となる,という性質を明らかにした.(2)ディジタルフィルタを実現する場合には,リミットサイクルフリーの構造を合成することが望ましいが,この構造は,従来の周波数変換を適用すると失われてしまう.これに対し,本研究者が提案する「グラミアン保存周波数変換」を用いた場合は,リミットサイクルフリーの構造が変換の前後で保存される,という性質を明らかにした.この性質は,L2係数感度の場合とは異なり,任意のディジタルフィルタに対して成立する.3.項目1の性質について,損失性を有する一般的な変換を用いた場合を対象として解析を行った.この解析により,一般的な変換を用いた場合は,2次モードの値は減少することを明らかにした.平成20年度は,高精度アナログフィルタおよび高精度ディジタルフィルタを簡易的に設計・実現するための新しい理論を確立することを目的として研究を行った.研究実績の詳細は下記の通りである.1.高精度ディジタルフィルタの構造を維持したまま周波数特性を変更することの可能な「グラミアン保存周波数変換」の実現理論を確立した.また,この理論をディジタル回路上で実現するための統一的手法を確立した.グラミアン保存周波数変換を実現するためには,周波数変換の実現時に用いる全域通過関数の構造を平衡形として実現する必要がある.平衡形を実現するための手法には行列の相似変換がよく用いられるが,この方法によって得られる構造では多くの乗算器および加算器が必要とされるため,実用的とはいえない.そこで本研究では,グラミアン保存周波数変換をディジタル回路上で容易に実現するための手法として,全域通過関数の正規化ラティス構造を用いる手法を提案した.提案法は,グラミアン保存周波数変換の実現を簡単化するとともに,変換後のディジタルフィルタを少ない乗算器・加算器で実現できるという利点がある.2.上述のグラミアン保存周波数変換の理論は,ディジタルフィルタだけでなくアナログフィルタにも適応可能である.平成20年度の研究では,このグラミアン保存周波数変換をアナログ回路上で実現するための手法を確立した.具体的には,アナログ回路上でグラミアン保存周波数変換を実現する手法として,スケーリングされたリアクタンス関数に基づく回路合成法を導出した.以上の研究成果により,周波数選択性アナログ・ディジタルフィルタを低コストかつ高い精度のもとで設計・実現することが可能となった.
国際企業合弁、買収、完全子会社の収益性の実証研究

(1)オーストラリアとニュージーランドに進出している日系企業の経営成果に対しては、現地への派遣社員、進出している企業の業種、営業年数、所有形態が影響しており、特にオーストラリアでは顕著である。(2)マレーシアへの日系製造業子会社の収益性には、子会社の営業年数、親会社の従業員一人当たり売上高、売上高利益率が正の影響を与えている。日系のサービス業企業では営業年数のみが影響している。査読付き学術雑誌Asian Journal of Finance and Accountingに掲載された論文の概要は以下の通りである。海外進出企業総覧からオーストラリア、ニュージーランドへ進出している日系企業の2004-2008年のデータより、ロジット回帰分析により所有比率による進出形態と従業員の国籍について分析した。日本からの現地派遣役員は、受け入れ国における経営管理に強い影響を完全子会社か合弁かの進出形態に関して与えていることが分かった。また、オーストラリアとニュージーランドの2ヵ国間では子会社の経営に有意な差があることも指摘できた。経営成果と産業、日本からの派遣役員の間の関係はオーストラリアでは顕著であった。さらに、アンケート調査による経営成果の順調、損失、均衡のカテゴリカルデータのみならず、実数値のデータをえるため、オーストラリア政府ASIC(Australian Securities & Investments Commission)が保有する日系企業の財務データを部分的に入手した。1社1年分の財務データは現地での直接購入で$36であり、入手に際してはかなりのコストと時間がかかるので、本年度は部分的に購入した。また、ニュージーランドに関しては、ニュージーランド政府の企業情報のデータベースに直接入り、財務データを取得できることがわかったので、直接アクセスして入手する。十分なデータ数がそろえば、このテーマの一層の発展が図れることになる。また、従来の研究経過を踏まえ、その延長上の研究として、オーストラリアと英国、あるいは米国への日系企業の経営成果、経営行動の異同の研究の方向性を検討した。マレーシアにおける製造業での日系子会社124社の収益性に統計的に有意な正の影響を与える変数として、子会社の営業年数、親会社の従業員一人当たりの売上高、親会社の売上高純利益率が指摘できた。しかしながら、親会社のROEは有意ではなく、親会社の海外売上高、親会社の売上高研究・開発費比率は負の値で統計的に有意な差がある。親会社の海外売上高の増加すなわち輸出は、子会社の売上高を相殺することになり、それにより子会社の収益性が低下すると考えられる。親会社の売上高研究・開発費比率の上昇は親会社の費用負担が子会社の収益性に負の影響をもたらしていると判断される。また、サービス産業における日系子会社の収益性は、子会社の営業年数のみが統計的に有意な結果となっている。日本への多国籍企業の進出については東洋経済の在日外資系企業総覧のデータベースより293社の子会社のデータを分析した。製造業かサービス業かというロジット分析より、製造業子会社は合弁形態の志向が高いが、サービス業では完全子会社として、より進出していることが分かる。また、製造業の方が、より多く外国人の経営者でありより売上高が大きいが、資産額では逆転している。資産の成長率を目的変数として、売上高成長率の高い企業ほど資産成長率が高いこと、受け入れ国での営業経験の長い企業ほど、資産の成長率が高いことを指摘できた。さらに、資産成長率を目的変数とした回帰分析より、子会社の売上高成長率、親会社の売上高成長率の高い企業ほど高くなるが、外国人従業員の数は少ないほど子会社の資産成長率が高くなることも分析されている。国際経営学において、異なる国からの2社以上の独立した企業による共同の所有と経営による国際合弁企業の研究は、興味深い重要な研究テーマである。本研究では、海外投資の受け入れ国での経験が国際合弁企業の収益性に与える影響を1985年-2000年での在日外資系企業の国際合弁のデータを利用し分析している。目的変数として生存、成長を利用し、合弁企業の規模、営業年数以外に、環境変数として、同業他社の数、実質GDP成長率も取り入れた。投資国での経営経験は新規参入の不利な条件や異文化協働での不都合さを減少させることにより、経営成果を向上させるという利点があると分析できた。しかしながら、経験から学習することの困難さゆえに、受け入れ国での経営経験が何時も貢献するとは限らず、経験の累積の仕方により逆に害することもある事も分析でき、国際合弁での経験の過大評価はすべきでないことが指摘できた。第2に、マレーシアにおける日系子会社の収益性について分析した。東洋経済海外進出企業総覧より、2005年より2009年までに掲載されている日系子会社270社の経営成果と親会社の海外売上高、ROE,R&D比率、営業年数、進出形態、子会社の経験年数等の独立変数と収益性の関連を調べた。収益性は順調、収支均衡、欠損の3分類でのアンケート調査の回答であるので2項及び多項ロジスティック回帰分析で分析した。その結果、親会社の従業員一人当たりの売上や売上高利益率は正の統計的に有意な影響を子会社の収益性に及ぼしていることが指摘できた。しかしながら、親会社の海外売上高やR&D比率は負の影響がある事も指摘できた。
ジーンノックアウト法を用いた高等真核生物GCN5ファミリーの機能解析

本研究課題は、ヒストンアセチルトランスフェラーゼの一種GCN5ファミリー(GCN5,P/CAF)の生理機能をDT40を用いたジーンノックアウト法によって解析することを目的とする。GCN5ホモ欠損変異株は細胞増殖能の顕著な低下を示し、それはG1→Sの移行阻害が主たる原因であることが明らかとなった。この事実から、GCN5が細胞周期、特にG1→S移行に関わる遺伝子の発現制御を担っている可能性が強く示唆された。そこで、これまでにニワトリにおいて単離されている細胞周期制御関連遺伝子の発現変化をGCN5ホモ欠損変異株において調べた。その結果、GCN5ホモ欠損変異株では細胞周期制御に関わる遺伝子、c-myc,サイクリンD2およびサイクリンG1の発現が増加し、PCNA、サイクリンD3、E2F4およびp107の発現が減少していることが示された。また、アポトーシス抑制遺伝子であるbcl-2(増加)とbcl-xL(減少)にも顕著な発現の変化が認められた。これらの知見から、これらの遺伝子の発現を直接的もしくは間接的にコントロールすることで、GCN5が細胞周期および細胞死の制御において重要な働きを担っていることが示唆された。さらに、GCN5ファミリーのもう一つの遺伝子であるP/CAFの発現が顕著に増加していることが明らかとなったが、これは欠損したGCN5の機能の一部を相補する役割を果たしているものと推察される。また、抗アセチル化ヒストン抗体を用いたイムノブロット解析の結果、ヒストンH3やH4のアセチル化パターンにも大きな変化が認められるなど、興味深い知見が数多く得られた。このGCN5ホモ欠損変異株をさらに詳細に解析することにより、未だ不明な点の多いGCN5の生理機能の解明が一層進展するものと期待できる(投稿準備中)。本研究課題の目的は、ヒストンアセチルトランスフェラーゼの一種GCN5ファミリー(GCN5,P/CAF)の生理機能をDT40を用いたジーンノックアウト法によって解析することである。そこで、これまでにニワトリにおいて単離されている細胞周期制御関連遺伝子の発現変化をGCN5ホモ欠損変異株において検討した。その結果、GCN5ホモ欠損変異株においては野生株と比較して、サイクリンD2およびbc1-2の発現が増加、PCNAおよびbcl-xの発現が減少していることが示された。また、GCN5ファミリーのもう一つの遺伝子であるP/CAFの発現が顕著に増加していることが明らかとなったが、これは欠損したGCN5の相補的な役割を担うものと推察される。しかしながら、上記遺伝子の発現変化のみでは、GCN5欠損による細胞周期遅延を説明する事は困難である。そこで、現在、細胞周期制御に関わる重要な遺伝子のニワトリホモログのクローニング、次いでGCN5ホモ欠損変異株での発現解析を通じて細胞周期制御におけるGCN5の標的遺伝子の同定を試みている。既にサイクリンD3の発現がGCN5ホモ欠損変異株において減少する事を明らかにしているが、さらに他の重要遺伝子、例えばCdkインヒビター遺伝子群についてもクローニング中である。これらの研究を通して、GCN5による細胞周期制御のメカニズムの解明を試みる。
外洋性アホウドリ類の混獲軽減を目的としたGPS及び映像を使った行動研究

18-19年度に収集した、小笠原で繁殖するクロアシアホウドリと亜南極クローゼ諸島で繁殖するワタリアホウドリのGPSトラッキングデータをつかってかれらの索餌行動を詳細に解析した。その結果は次の二つに要約される。1.地域限定的餌探索:小笠原聟島で、育雛中のクロアシアホウドリは聟島から2日以内のトリップで、最大400kmほどまで採食に出かけていた。1秒ごとにデータが取得できた3個体の軌跡のまがりぐあいをFirst Passage Timeをつかって分析した結果、その分散は、20km程度で大きく、これが地域限定探索の空間スケールであり、その範囲内で着水をしていることが多かった。またワタリアホウドリにおいても、同様な地域限定探索域がみとめられた。このように、両者において、10Kmスケールで採食行動を集中させる複数の場所が認められたが、今回のデータからは、こういった地域限定探索域が明瞭な海洋構造と結びついているかははっきりしなかった。2.飛翔行動:クロアシアホウドリにおいて、一定方向に移動している部分では、細かく見ると100mスケールでジグザグしながら移動していることが多かった。急に方向転換したあとに低速(対地速度で秒速3-7m)部分があり、その後高速(秒速12-25m)部分があらわれた。その周期はウェーブレット解析によるとおよそ10-15秒だった。また、ワタリアホウドリでも同様の移動パタンが時々観察され、速度の変化周期も10-20秒だったが、高速部分(秒速25m)、低速部分(秒速5m)での速度は若干速かった。これらの速度は、ワタリアホウドリがダイナミックソアリングする場合の最適予測値(海面近くでの最高速度が秒速28m、頂点での最低速度が秒速10m、Sachs 2005)よりやや遅かったが、周期は予測値(ほぼ10秒)にちかかった。この部分ではダイナミックソアリングをしていると推定された。これら2点について、招聘研究者を交え議論した。アホウドリ類は広範囲を移動しながら10kmスケールのホットスポットで索餌すること、GPSトラッキングは飛行や着水など詳細な行動解析にも使えることがわかった。アホウドリ類にGPSによる位置情報記録装置機器(GPSデータロガー)を載せ、その行動軌跡を詳細に追跡し、海洋構造や漁業情報と照らし合わせて、漁業による混獲の軽減に役立てることを目的とした。そのため、18年度は、1)GPSデータロガーの調整を行った。高性能GPSデータロガーのバッテリー、メモリーやCPUの搭載密度を高め、さらなる小型化をおこない、最終的に459(耐圧20m)と60g(耐圧60m)の二つのバージョンを完成した。アホウドリ類にあわせた機器の調整や搭載方法の検討をおこなった。動物への装着が容易でしかも空気および水中での抵抗を軽減する外部形状を開発した。2)12月から1月にかけ、2名がフランスの南極観測隊と共同で、クローゼ島において、ススイロアホウドリとワタリアホウドリに、GPSロガー、カメラロガー、あるいは加速度記録ロガーを装着した。海洋環境条件が悪く、ススイロアホウドリは繁殖を放棄したため、データロガーは回収できなかった。ワタリアホウドリからの回収は4月にフランス側が行う。3)過去に得られたオオミズナギドリの行動軌跡と衛星画像データからの海洋環境との関係を解析し、アホウドリへの応用を検討した。外洋生アホウドリ類は広範囲を動き回って、特異な海洋構造や生産性の高い場所を探し出して採食する。このような場所は漁業活動も高く、これらとの相互作用が生じていると考えられる。特に、延縄などによる混獲はこのグループの個体数減少の大きな原因であるとされている。そのため、19年度は、2008年2月、2名が小笠原諸島の聟島列島において、育雛期初期のクロアシアホウドリに、GPSロガーと温度水温記録ロガーを装着し、7個体の移動軌跡の詳細なデータを得ることができた。予備的分析によると、小笠原列島を中心とした島周辺の斜面域で採食しているようであった。これらの行動軌跡と衛星画像データからの海洋環境との関係を解析している。さらに延縄漁船の航行軌跡も収集し、これとの関係についても解析する予定である。

2.飛翔行動:クロアシアホウドリにおいて、一定方向に移動している部分では、細かく見ると100mスケールでジグザグしながら移動していることが多かった。急に方向転換したあとに低速(対地速度で秒速3-7m)部分があり、その後高速(秒速12-25m)部分があらわれた。その周期はウェーブレット解析によるとおよそ10-15秒だった。また、ワタリアホウドリでも同様の移動パタンが時々観察され、速度の変化周期も10-20秒だったが、高速部分(秒速25m)、低速部分(秒速5m)での速度は若干速かった。これらの速度は、ワタリアホウドリがダイナミックソアリングする場合の最適予測値(海面近くでの最高速度が秒速28m、頂点での最低速度が秒速10m、Sachs 2005)よりやや遅かったが、周期は予測値(ほぼ10秒)にちかかった。この部分ではダイナミックソアリングをしていると推定された。これら2点について、招聘研究者を交え議論した。アホウドリ類は広範囲を移動しながら10kmスケールのホットスポットで索餌すること、GPSトラッキングは飛行や着水など詳細な行動解析にも使えることがわかった。
脊髄損傷者の健康作りを目的とした立位歩行様受動運動の有効性と危険性に関する研究

不随意な筋活動である痙性は、脊髄損傷者のリハビリテーションを妨げる1つの要因である。本年度は脊髄損傷者を対象とした立位歩行様受動運動に痙性を減弱させる効果があるか否かを検討することを目的とした。痙性は伸張反射応答の過剰亢進状態であるとされる。伸張反射の振幅は交感神経活動の亢進とともに低下することが動物実験から示唆されている。一方、交感神経活動が立位歩行様受動運動中にも高まる可能性があることをこれまでの研究で明らかになっているので、同運動時に伸張反射の振幅が低下する可能性がある。しかしながら、この運動中に伸張反射を測定することは困難である。そこで、本研究では脊髄損傷者を安静座位にして、交感神経活動を高めることができる皮膚冷却刺激を加えた際の伸張反射応答を検討した。もし、伸張反射の振幅が低下した場合、立位歩行様受動運動に痙性抑止効果がある可能性を言及できると考えられたためである。対象者は脊髄完全損傷者(12名)と健常者(9名)であった。右側足関節を他動的に背屈させてヒラメ筋を伸張させ、ヒラメ筋に現れる伸張反射の振幅を求めた。伸張刺激は10秒毎に与えられたが、途中、左足大腿部にアイスパックで冷却刺激を行い、伸張反射応答の振幅が変化するか否かを検討した。その結果、胸髄6番目以上損傷者(n=8)では、冷却刺激が加わると伸張反射の振幅が低下した。逆に胸髄10番目以下損傷者(n=4)では上昇する傾向にあった。健常者においても同様に上昇した。胸髄6番目以上損傷者の伸張反射の低下は、顕著な循環応答(血圧上昇、徐脈)を伴っていた。このような循環応答は交感神経活動の上昇によるものと考えられた。したがって、伸張反射の低下も交感神経活動の上昇と関連して生じていることが示唆された。脊髄損傷者の運動療法の1つとして、立位姿勢になって麻痺した下肢を他動的にかつ歩行様に動かすという運動(立位歩行様受動運動)が用いられている。この運動には様々な効用がある一方で、脊髄損傷者の立位姿勢時特有の起立性低血圧を招来する危険性もある。そこで、本年度は立位歩行様受動運動中の血圧応答について検討し、この運動の安全性について評価することを目的とした。被験者は、12名の脊髄損傷者であり、下肢運動機能が完全麻痺であると診断された者である。被験者は、損傷レベルによりHSCI(頸髄6番-胸髄6番損傷,n=7)とLSCI(胸髄10番-胸髄12番損傷,n=5)に区分された。各被験者には、市販の立位歩行運動器具を用いて(Easy Stand Glider 6000,Altimate Medical,Inc.USA)、6分間の安静座位、6分間の静止立位、そして12分間の立位歩行様受動運動(PWE)を課した。HSCIでは、座位から立位へ姿勢変換をすることで各血圧パラメーター(収縮期、拡張期および平均血圧)の値は低下する傾向を示した。一方、PWE開始後には、全てのパラメーターの値は静止立位時よりも有意に高い値を示した。その結果、平均および拡張期血圧は安静座位時の値を上回った。LSCIでは、血圧に有意な変動は認められなかった。以上より、高位脊髄損傷者に頻発する起立性低血圧がPWEによって抑制される可能性があることが考えられた。脊髄損傷者の運動療法の1つとして、立位姿勢にて麻痺した下肢を受動的にかつ歩行様に動かすという運動(立位歩行様受動運動)が用いられている。この運動には様々なフィットネス効果があることが先行研究であきらかにされてきている。しかしながら、いかなるリスクがあるかについてはあまり明らかにされていない。そこで、本年度は立位歩行様受動運動中の呼吸循環応答について検討し、この運動の安全性について評価することを目的とした。一般的に、脊髄損傷者は起立性低血圧を呈しやすい。特に重度脊髄損傷者(胸髄6番目以上損傷)に頻発する。本年度に明らかになったことは、起立性低血圧に伴って過呼吸応答が生じ、この過呼吸が呼吸困難感を悪化させる可能性があるが、立位姿勢でも歩行様受動運動を課すと血圧が上昇し、その結果、過呼吸応答が抑制されることである。このように、立位歩行様受動運動は呼吸応答から見て安全性の高い運動であることが証明された。一方、頸髄損傷者は立位姿勢時に起立性低血圧が頻発するが、歩行様受動運動を行うと著しく血圧が上昇することが明らかにされている。このような一般的な傾向とは逆の血圧応答が生じる場合があることを本年度では明らかになった。すなわち、頸髄損傷者では立位姿勢によって血圧が大きく上昇し、歩行様受動運動を課すと血圧が低下するというものである。このように、立位運動療法の安全性を確保するためには、一般的な傾向を知っておくだけではなく、個々人の血圧応答にも注意を払うべきであることが示唆された。