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「現代新儒学」の比較政治思想的研究

現代新儒学とは、中国において全面的に従来の伝統を批判した五四運動以後、自ら西洋の哲学・思想に触れ、時にはそれから深く学びながらも、耐えて儒学の基本的な正当性を主張し続けた中国系の思想家達の思想の総称である。彼等については、特に1980年代以降、大陸を含めて、中国系の人々の間では、極めて関心が高いにもかかわらず、日本では極端に研究が少ない。そこで、本研究では、まず、いわゆる現代新儒学の範囲を広くとり、その資料(思想家自身の作品および研究)の収集と読解に努めた。ついで、比較政治思想の観点から、現代新儒家の一部が、西洋近代の政治思想、就中、民主主義に対して示した積極的な肯定の態度に着目し、それを、日本において、やはり儒学の立場に立脚しつつ、西洋近代の政治の在り方や政治思想に肯定的な態度をとった3人の思想家、横井小楠・阪谷朗旗・中江兆民の思想と比較した。以上の作業の結果、第1に、現代新儒家に対しては同じ中国系の人々からも激しい批判も出ており、そこに相当の説得力もあるものの、反面、その思想内容は多様にして豊富であり、影響力も大きく、重要な研究対象であることを確認した。第2に、上記の日本の思想家とは、時に依拠する経書の部分まで一致するものの、他面で、日本では西洋の思想を摂取するために儒学が動員され、儒学と西洋の文物の一致が説かれたのに対して、中国では西洋の文物の摂取の過程でなお儒学を護持するために儒学と西洋の文物の一部との一致が説かれるという、裏表の関係になっていることが明らかになった。第3に、上記の相違にかかわらず、比較を通じて、儒学が、しばしばなされている誤解に反し、単に専制的な帝政や権威への忠誠を擁護した思想ではなく、民主政や自由の擁護の方向にも働く思想でもあることを、多角的に確かめることができた。本研究は、西洋思想との本格的接触以後、それらに学びつつなお儒学に拠って立って新たな思想の構築と展開を図ってきた中国系の一群の思想家たちの思想、すなわちいわゆる現代新儒学(当代新儒学ともいう)を対象とし、その政治思想としての特質と意義を、他の諸思想との比較の中で解明することを目的とするものである。とりわけ、彼等が対決した西洋思想と彼等が特に依拠した儒学の学派の思想との双方を解明することによってその特質を明らかにし、さらにそれを日本や朝鮮における西洋との本格的接触以後の儒学的な思想と比較して、その意義を浮かび上がらせていくのがそのねらいである。そこで、本年度には、まず、研究補助者の協力を得て、関連する図書資料にいかなるものがあるかの調査を行った。ついで、それを所属機関の図書カードと照合して重複を調べ、その上で、資料を発注した。現在までに発注した図書資料は、139点(多くの巻からなる全集なども1点と数える)にのぼっている。但し、その多くは、中国本土・台湾・香港の出版であるためもあって、到着がかなり遅れている。また、到着済みの内、実際に整理が終了し、利用可能になっているものは、未だ必ずしも多くない。したがって、研究の結果として総括的なことを述べうる状況には至っていない。しかし、資料調査の過程で、既に、(1)現代新儒学関係の資料の出版が、1990年代に入って急増していること、(2)それは、中国本土とそれ以外を問わないこと、(3)そして、それは、「中華人民共和国」の内外を通じて、現代中国思想の共通のある方向を示しているであろうこと、(4)それ故、本研究の問題意識は、単に懐古的でない、鋭い現代的意識を有するであろうことが、確かめられている。

資料が本格的に利用可能となる来年度における研究の進展に意欲をかきたてられている所以である。1.研究補助者の多大な協力により、現代新儒学関係資料の探索は、かなり進み、中国本土・香港・台湾を中心とした現代新儒学関係の資料の全体的な発行状況が概ね把握できた。日本では、現代新儒学を全体として研究の対象とするということが、管見の限り前例のない試みであるため、この作業に、相当の時間と労力を要したが、他面、このような作業がこの対象についての研究の必須の基礎的部分をなすという現状からすれば、このこと自体が、一つの重要な成果であると考えられる。2.探索しえた資料の相当部分については、研究補助者の協力により、発注・購入・整理が進み、既に、その大部分を所属機関の図書室に納め、利用可能の状態にすることができた。3.整理・配架済みの資料の一部については、既にその内容の分析を開始し、進めている。無論、資料は相当量にのぼっているため、まだ確定的な結論を出しうる段階ではないが、さし当たり、以下の諸点が注目される。(1)現代新儒学と概括される思想も実はかなり多様であり、それは、世代の相違のみで説明できるものではなさそうである。(2)少なくとも一部の新儒学者は、その西洋近代の主流をなす政治思想との関係において、日本の一部の思想家(例えば、横井小楠・阪谷朗廬・中江兆民)との類似性が明らかである。これは、儒学と西洋近代思想との、単に相互否定というのではない複雑な関係を示唆していると考えられ、それをさらに解明すれば、従来の通説的儒学理解全体に修正を迫ることになりうる。
調理過程における野菜類の活性酸素消去能の評価

活性酸素消去能は、ガンや生活習慣病などを予防する働きがあることが知られているが、これらの成分が調理過程でどのように変化し、実際の食事の中でどの程度有効なのかは明らかではない。しかし、食物のような複雑な系にも適用できる簡便な活性酸素消去能測定法は存在しない。本研究では、1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl(DPPH)ラジカルに対する捕捉活性を指標とする方法に着目した。DPPHは活性酸素消去能を持つ物質に捕捉され、非ラジカル体となると可視部の吸収が消失する。しかし、食物には色素などの着色物質が多く存在するため、分光光度計では分析が不可能である。そこで、HPLCを用いて分離・定量するDPPH-HPLC法を開発することにより、食物中の活性酸素消去能の測定を可能とした。次に、野菜中の活性酸素消去能測定の試みとして、栽培条件の異なるキャベツおよびハクサイの活性酸素消去能の測定を行ったところ、有機質肥料を用いた場合でも化成肥料を用いた場合でも活性酸素消去能に有意な差はみられなかった。さらに,調理過程における活性酸素消去能の挙動を明らかにするため、カレーの調理過程における活性酸素消去能の変化を測定した。その結果、カレーの調理過程においては、スパイスは加熱により活性が減少するのに対し、野菜類では加熱により増加した。また、野菜に由来する活性酸素消去能は、スパイス由来の活性に匹敵するものであった。以上の研究結果は、実際の食物に適用可能な活性酸素消去能の測定法を開発するとともに、調理過程における活性酸素消去能の変化を明らかにしたものであり、健康を維持するための食生活の設計に大きく寄与するものである。活性酸素やフリーラジカルによる生体の酸化的障害はガンや老化など種々の疾患を引き起こす。また、食品中に存在する多様な抗酸化成分は活性酸素やフリーラジカルを消去し、これらの疾病を予防することが明らかになりつつある。本研究では、本研究室で開発した簡便かつ迅速なラジカル捕捉活性測定法「DPPH-HPLC法」を用いて、野菜中に存在する成分の持つ「活性酸素消去能」についてラジカル捕捉活性を指標に解析した。試料として、市販の野菜7種(キャベツ、ニンジン、ピ-マン、カボチャ、ジャガイモ、ホウレンソウ、チンゲンツァイ)を用い、ホモゲナイズ後、遠心上清についてDPPH-HPLC法でラジカル捕捉活性を測定するとともに、野菜に多く含まれる抗酸化性ビタミンであるビタミンC(アスコルビン酸)についてもヒドラジン-HPLC法で測定を行った。その結果、市販の野菜7種のラジカル捕捉活性は、ピ-マン>ホウレンソウ>チンゲンツァイ>キャベツ>カボチャ≧ジャガイモ>>ニンジンの順であり、ニンジンにはわずかしか活性が見られなかった。ラジカル捕捉活性とビタミンC含量との関係については、両者の間に高い相関が見られたが、ビタミンC以外の成分についてもラジカル捕捉活性への寄与が認められた。また、有機肥料栽培と化学肥料栽培のキャベツについて比較したところ、その風味には大きな差が見られたものの、ラジカル捕捉活性およびビタミンC含量には有意な差は見られなかった。

次に、野菜中の活性酸素消去能測定の試みとして、栽培条件の異なるキャベツおよびハクサイの活性酸素消去能の測定を行ったところ、有機質肥料を用いた場合でも化成肥料を用いた場合でも活性酸素消去能に有意な差はみられなかった。さらに、調理過程における活性酸素消去能の挙動を明らかにするため、カレーの調理過程における活性酸素消去能の変化を測定した。その結果、カレーの調理過程においては、スパイスは加熱により活性が減少するのに対し、野菜類では加熱により増加した。また、野菜に由来する活性酸素消去能は、スパイス由来の活性に匹敵するものであった。以上の研究結果は、実際の食物に適用可能な活性酸素消去能の測定法を開発するとともに、調理過程における活性酸素消去能の変化を明らかにしたものであり、健康を維持するための食生活の設計に大きく寄与するものである。
ミクロおよびナノスケール表面設計・制御によるグリーンステンレス鋼の創製

ステンレス鋼表面のMnS介在物を除去すると同時にCr(III)カチオン分率X_<Cr>> 0. 8の不働態皮膜を形成できる表面処理法を開発することを目的として, MnS除去に関するマイクロ電気化学的解析と各種キレート溶液を用いMnS除去処理を検討した。その結果,クエン酸系の溶液を用い,処理条件を最適化することより, SUS304鋼表面のMnSを短時間で除去することができ,鋼の耐孔食性を大幅に改善できることが分かった。本研究は, 21世紀型ステンレス鋼(グリーンステンレス鋼)の理想の姿の一つである「汎用ステンレス鋼の耐食性を極限まで高めること」を可能とする新しい不働態化処理法を開発することを目的としている。そのため, SUS304鋼などの汎用ステンレス鋼を新規不働態化処理によって表面改質し,スーパーステンレス鋼と同等の耐孔食性と耐酸性を付与する技術の開発を試みる。本年度はまず研究の第一段階として,鋼表面からのMnSの除去に関連する電気化学検討を行い,以下の成果を得た。(1)マイクロキャピラリーセルを用いる微小部分電気化学計測システムの作製:マイクロメータオーダーの大きさのMnS自体の電気化学特性を把握するためにまず,先端径が数100μm程度のマイクロキャピラリーセルを自作し,微小部分の電気化学測定が可能な装置を作製した。これを用いて顕微鏡に特定した介在物のみを選択的に電気化学計測できることを確認した。(2) MnS介在物の電気化学的性質の解析:作製した微小部電気化学測定システムを用いてMnおよびCr系介在物の電気化学的性質を調べた。その結果,介在物のアノード溶解挙動は組成に強く依存し, MnSは低い電位でアノード溶解するが, Mn酸化物は溶解しないこと,またCrSは非常に高い電位でのみ溶解することが明らかになり,孔食の起点になるのはMnSのみであることが明らかになった。(3) MnS介在物の除去に最適化された溶液作製と性能評価:上記の結果に基づいてMnSを除去するために最適の溶液を検討した結果, Mn錯体を形成しやすいイオン種を含む弱酸性溶液中に自然浸漬することでMnSを溶解させることが可能であると言う,重要な知見が得られた。また,この溶液で処理ずると304鋼の孔食電位が上昇することを確認した。本研究は,21世紀型ステンレス鋼(グリーンステンレス鋼)の理想の姿の一つである「汎用ステンレス鋼の耐食性を極限まで高めること」を可能とする新しい不働態化処理法を開発することを目的としている。そのため,SUS304鋼などの汎用ステンレス鋼を新規不働態化処理によって表面改質し,スーパーステンレス鋼と同等の耐孔食性と耐酸性を付与する技術の開発を試みる。本年度は平成20年度の結果に基づいて,MnS介在物の溶解除去とCr酸化物の濃縮を同時に実現できる水溶液ベースの不働態化処理法を検討し,以下の成果を得た。(1)処理溶液の考案と,処理条件の設定:ミクロスケールでのMnS介在物の溶解・除去が可能であり,かつナノスケールでのFe酸化物の選択溶解・除去によってCr酸化物濃縮が可能な溶液として各種キレート剤を含む複数の溶液組成を考案し,処理温度を80°Cおよび処理時間2時間として,不働態化処理条件を設定した。(2)MnS介在物の除去に最適化された溶液の検討と性能評価: (1)で考案した溶液と処理条件を用いてMnS溶解実験を行い,各溶液のMnS溶解能力を評価した結果,キレート剤の効果の大きさはクエン酸>EDTA>ヒドロキシルアミン>シュウ酸の順であることが判明した。(3)還元溶解処理後の皮膜の組成と構造の解析:各溶液でMnS溶解処理した後の表面を角度分解XPSを用いて分析し,どの溶液が最もCr濃縮度が高くなるかを検討した結果,キレート剤の種類による差は少ないことが明らかになった。また,耐食性を調査した結果,クエン酸系の溶液で処理すると塩化物溶液中の耐孔食性が著しく向上することが分かった。本年度は平成20および21年度の結果に基づいて,MnS介在物の溶解除去どCr酸化物の濃縮を同時に実現できる水溶液ベースの不働態化処理法の性能と限界を検討し,以下の成果を得た。

(1)新開発不働態化処理の耐食性能評価:平成21年度までの研究によって開発された不働態化処理法に関して,使用限界を明らかにするために,SUS304鋼の酸中の脱不働態化pHおよび脱不働態化温度を明らかにすると共に,臨界孔食温度およびすき間腐食感受性を評価する。その結果,脱不働態化pHは未処理材の2.5から0.5まで低下すること,脱不働態化温度は未処理材の15°Cから55°Cまで上昇することなどが明らかになった。(2)他鋼種への拡張:新開発不働態化処理法が適用可能な鋼種を明らかにするために,SUS304および316L鋼よりも耐食性に劣るSUS430鋼ならびに耐食性に優れるSUS310S鋼を用いて0.5MNaCl溶液中におけう孔食電位の測定を行った。その結果,クエン酸系の溶液で処理するとどの鋼種においても塩化物溶液中の耐孔食性が著しく向上することが分かった。
自立支援を実現する介護技術教育に関する実践的研究

自立支援型の介助技術を理解し身に付ける教育手法を開発するために、介助動作と自立動作を撮影し、動作解析ソフトウェアを用いて介助動作と自立動作を比較する動作解析画像を作成した。それらの画像を用いて、介護技術の教科書に掲載されている介助技法を自立動作と比較検証し、自立を支援する動作介助方法を理解するための基礎教育用動画を作成し、動作介助時のコツを視覚的に示したモデル研修プログラムを作成した。本研究の目的は、自立支援型の移乗介助技術を学習者自らの気づきをもとに理解し習得する教育手法を開発することである。本研究の背景には多様な介護ニーズをもつ要介助者が増え、動作介助を通じて自立支援ができる人材が大量に必要とされているにもかかわらず、その習得のための教育手法が確立していないことが存在している。平成24年度は前年度に引き続き現在実施されている様々な立ち上がりと移乗の介助方法を先行研究論文、介護福祉士養成テキスト、介助技術解説書、教育用DVD等から収集、分類整理した。また、今年度実施予定内容であった1.自立者の端座位からの立ち上がり、移乗動作映像を撮影し、動作解析画像を作成する2.自立動作の概念を整理し、身体の動きを具体的に記述化する3.現在実施されている移乗動作介助を、動作解析の手法を用いて自立支援という観点から検証するの3点について実施し、動作解析画像を蓄積し、検証を行った。また、介護現場の実務者による介助技術の習得・向上を目的とした勉強会と連携し、6月11月の毎月一回、計6回の勉強会に参加し、参加者および講師の介助動作を撮影した。現場の要望に対応し、使用頻度の高い介助技術の習得を目的とした内容の研修プログラムを共同作成する見通しが立った。具体的には次年度作成予定のモデル研修プログラムについて、勉強会での参加者の介助動作及び講師役の模範介助動作を撮影し、撮影したデジタルデータから動作解析画像を作成した。さらに解析画像を用いて参加者と講師の動作比較を行い、介助上のポイントを文章化することを試みた。動作習得のために有効と考えられる画像や、研修内容についての意見交換会を勉強会とは別に2度にわたって実施し、実践的なプログラム作成とするための参加者側の意見収集を行った。この点については計画年度よりも早く実施することができた。本研究の目的は、自立支援型の移乗介助技術を学習者自らの気づきを元に理解し習得する教育手法を開発することである。本研究の背景には多様な介護ニーズを持つ要介助者が増え、動作介助を通じて自立支援ができる人材が大量に必要とされているにもかかわらず、その習得のための教育手法が確立していない事が存在している。H25年度は、前年度までの移乗介助技術の教育方法の分類整理と様々な移乗介助の解析結果を基に、動作介助時のコツを盛り込み、(1)動作の基本となる立ち上がり、寝返り、起き上がりの3つの動作の理解、(2)移動に伴う重心移動の理解、(3)移乗介助の基本技法、(4)スライディングボードを用いた移乗、の4点を盛り込んだモデル研修プログラムを作成した。プログラム内容は、介護現場で研修等を担う実務者に提示し、修正を加えた。動作解析結果を活用してより実践的な研修内容を盛り込む成果があったと考えられる。さらに、11月に現場の介護従事者20名を対象とした6時間の研修として作成したモデル研修プログラムを実施し、参加者の反応・感想を研修終了後アンケートで収集した。実務経験のある研修参加者からの意見を、さらなるプログラム改定に取り込むことができた。また、プログラムの修正にも意見を受けた介護現場の熟練者2名も研修補助者として参加し、研修を実施した上での意見を収集し、こちらについてもプログラム改定に取り込むことができた。また、これまでの研修成果の一部を第20回日本介護福祉教育学会において発表をおこない、学会参加者のフィードバックをうけた。本研究の目的は、自立支援型の移乗介助技術を学習者自らの気づきをもとに理解し、身に付けていく教育手法を開発することである。この研究の背景には多様な介護ニーズをもつ要介助者が増え、自立支援という理念を具体化する介助技術の習得が切実な課題となり、動作介助を通じて自立支援ができる人材が大量に必要とされているにもかかわらず、その習得のための教育手法が確立していないことが存在している。平成23年度は現在行われている動作介助教育と介助技法の検証を目的として、介護福祉士養成テキスト、介護技術関連文献・映像の収集と整理を行なった。入手できた最も古い文献は、1988年発行の介護福祉士養成テキストであり、最新のものは2011年発行の養成テキストであった。その他、DVD・ビデオ約20本、介護技術関連文献約50冊を収集し、1:介護福祉士資格制定から現在までの移乗動作介助技術教育方法の変遷を整理した。特に介護福祉士養成テキストから移乗動作介助に関する記述を収集し、分類整理した。2:現在実施されている様々な立ち上がりと移乗の介助方法を先行研究論文、介護福祉士養成テキスト、介助技術解説書、教育用DVD・ビデオ等から収集、分類整理することができた。

介護技術に関する文献は少なくないが、それらの記述内容を横断的に調査し、自立支援の観点から動作介助方法に関するの記述や介助のコツに関する記述を抽出することができたこと、介護福祉士資格が制定された直後の時期(1988)に出版された養成テキストを入手し当時の介助教育内容を確認でき、20年にわたる介助技術教育の変遷をたどれたことは一つの成果である。本研究は、自立支援型の移乗介助技術を学習者自らの気づきをもとに理解し、身に付けていく教育手法を開発することを目的として行った。本研究においては自立の主体者である要介護者の動作に着目し、介助を受けた利用者の体の動きが自立時の動作に近づくことを「正しい介助が実施できた」「自立動作を支援できた」指標として用い、動作解析ソフトを活用することで、自立を支援する手法と介助者主体の手法の差違を視覚的に表示することに成功した。また、動作解析画像を使用した自立支援型の介助動作を教育する研修モデルを作成し、現場実務者向けに4回にわたり実施し研修参加者からのフィードバックを得た。各年度の実施内容は以下の通り。23年度:従来行われてきた介護領域の動作介助についての文献収集と分析、24年度:自立支援という理念とそのための介助方法を「わかる」ための教育用動作解析映像の作成、25年度:頭で理解したことを実施できるようにする「わかる」を「出来る」にするための研修モデルの作成、26年度:介護従事者向けの研修において研修モデルを実際に使用し参加者からのフィードバックをもとに効果検証。研究期間全体を通じて、I.移乗動作介助の適切さをどのように判断するのかを考察すること、II.これまで実施されてきた移乗動作介助技術の教育方法と内容を整理すること、III.自立動作の動作解析画像を作成し、その動きを分析し記述化すること、IV.現在実施されている移乗動作の介助方法を自立動作との比較という視点から検証しその利点と課題を明らかにすること、V.自立支援のための介助方法を習得するための教育手法を考察することを実施した。これにより、動作解析画像を活用することで学習者自らの気づきをうながし、動作の主体者の動きに添って介助を実施する自立支援型の介助動作を身につける教育手法のモデルを作成することができた。高齢者介護介護の実践現場と連携した介助動作撮影や、現場で要望される研修内容等の実情把握については予定以上に順調に進行した。一方、撮影した介助動作の動作解析画像作成については、当初業者に委託する計画であったが、動作解析ソフトウェアの取り扱いと、本研究で必要となる画像を理解し作成する、という双方を兼ね備える人材がおらず、研究者本人が一人で実施する事となった。撮影した画像データは膨大な量になり、動作解析画像作成に関しては若干遅れが見られる。H25年度の実施内容の多くは現場実務者と連携したものであるが、研究者が研究活動に従事できる春期休業期間中の2月に、筆者の居住県において観測史上最大の豪雪があり、連携予定の現場実務者が豪雪対応に追われ、連携時間の確保が困難となった。そのため、実務者の協力が不可欠で、長時間の撮影時間の確保が必要な教育用映像の作成が滞り、予定通りの進行とならなかったが、映像以外の部分については定期的な勉強会の際に現場実務者の意見をとりこみ、プログラムの適正化を図った。
高密度レーザスキャナを搭載した群ロボットによるジオメトリビッグデータの取得と活用

本研究では、群ロボットを用いた多地点広域レーザ計測技術と地上固定式高密度レーザスキャナを組み合わせ、数兆個の点群からなるジオメトリビッグデータを自動収集する群ロボットシステムCPS-VIIIを開発した。計測実験の結果、親ロボットの総移動距離270.1mに対する位置誤差は0.023m(距離誤差の0.0085%)であった。また福岡市を対象とした大規模なジオメトリビッグデータの取得を行い、静的高密度および動的低密度のジオメトリビッグデータを取得し、Webで一般公開した。さらに、自動運転車両や移動ロボットのための空間・路面認識手法の開発を行い、CNNを用いた高精度な空間・路面種別の識別手法を開発した。高性能3次元レーザスキャナを搭載し,環境のレーザ計測と位置同定を同時かつ高精度に実現する群ロボットシステム(CPS-VIII),および見通しの確保や計測精度の低下を防ぎつつ計測を実行する,レーザ観測計画の自動化手法を開発した.本システムは,1台の地上移動型の親ロボットと複数の地上移動型およびクワッドコプタ型子ロボットで構成される.親ロボットには,従来の環境計測用レーザスキャナと測量用トータルステーションに代わり,新たに3次元レーザスキャナ(Focus 3D,Faro)と自動整準台(リズム,AS-21)を搭載した.一方,地上移動型およびクワッドコプタ型子ロボットには,位置同定のための直径150mmの基準球を搭載した.親ロボットの自己位置推定は,レーザスキャナと基準球を用いて行われ,各スキャンにおいて子ロボット上の基準球を検出することにより,複数地点で行われたスキャンの位置合わせを行った.開発したCPS-VIIIにより,屋外環境での確認実験を行った.実験では4台の子ロボットを用い,屋外の建物を一周し,環境地図を取得した.親ロボットの総移動距離は270.1mであり,移動中に14回の計測を繰り返した.実験の結果,位置同定誤差は0.02306m,距離に対する誤差の割合は0.0085%であり,また計測された3次元モデルの点群数は61.3億点であった.平成27年度は,平成26年度に開発した分散ロボットシステムを用いて,福岡市都市部,周辺部を対象とした大規模なジオメトリビッグデータの取得を行った.取得した大規模ジオメトリビッグデータは,静的高密度(FARO Focus 3Dを使用)および動的低密度(Velodyne HDL-32eを使用)の2種類である.まず,静的高密度ジオメトリビッグデータは,6カテゴリ(屋内駐車場,屋外駐車場,海岸線,森林,住宅街,都市部)からなり,それぞれ7か所の異なる地域から1317枚の高解像度な全周距離画像,カラー画像,濃淡画像を取得した,650セット,242ギガバイトのデータである.一方,動的低密度ジオメトリビッグデータは,同じく6カテゴリからなり,それぞれ10か所の地域から400800枚の低解像度な全周距離画像,カラー画像,濃淡画像を取得した,34200セットのデータである.それぞれのデータは今後,Web上で一般に公開する予定である.また屋内空間においても,九州大学共進化社会システム創成拠点内の人ロボット共生実験施設BigSensorBoxにおいて,カラー画像,距離画像からなる高精度なジオメトリビッグデータを取得した.平成27年度は大規模なジオメトリビッグデータの取得が目標であり,計画通りに福岡市都市部および周辺部において,2種類の大規模なジオメトリビッグデータの取得を取得した.また屋内空間においても,人ロボット共生実験施設のジオメトリビッグデータを取得し,得られたデータはTMSデータベースに登録しており,当初計画された目標は達成できた.平成28年度は,前年度までに福岡市都市部,周辺部を対象に取得した,大規模ジオメトリデータを用いたアプリケーション開発を行った.まず,取得した静的高解像度(FARO Focus 3Dを使用)および動的低解像度(Velodyne HDL-32eを使用)の2種類の大規模ジオメトリデータを公開するための専用Webページを作成し,外部からダウンロードの要請があれば許可を得て取得できる仕組みを整えた.また主要な国際会議である2016IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2016)において,このデータベースの詳細と入手方法を発表した.この結果,現在までにフランス,およびオランダの企業から問い合わせがあり,それぞれダウンロードを許可している.またジオメトリビッグデータを用いたアプリケーションとして,リアルタイムで取得される低解像度ジオメトリビッグデータを用いた移動ロボットや自動運転車のための空間認識手法の開発を行い,畳み込みニューラルネットワークを用いた高精度な空間種別の識別手法を開発した.またジオメトリビッグデータを用いた屋外での移動ロボットの高速な位置同定,および誘導手法を開発し,実際に屋外での移動実験を行い,実時間で位置同定と誘導が可能であることを確認した.平成29年度も引き続きジオメトリビッグデータの有用性を示すためのアプリケーションとして,自動車走行路面の状態(滑りやすさ等)の判定や,点群分布に基づく道路の安全度判定手法などの開発を行う予定である.研究計画に従い,昨年度までに取得したジオメトリビッグデータの公開と,それを利用したアプリケーションソフトウエアの開発を行っており,研究は着実に進捗している.また研究発表も,コンピュータビジョン分野では最も権威のある国際学術誌の一つであるComputer Vision and Image Understanding (CVIU)や2016IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS 2016)において予定通り行っている.

平成29年度は,前年度までに取得,公開した福岡市都市部,周辺部における大規模ジオメトリデータなどを用い,大規模ジオメトリビッグデータを活用したアプリケーションの例として,1大規模ジオメトリビッグデータを用いた空間種別の識別システム,2大規模ジオメトリビッグデータを用いた路面種別の識別システムの2種類の識別システム,3大規模点群データを用いたパーソナルモビリティビークルの誘導システムを開発した.1については,距離データのみならず,全方位レーザ距離センサから得られる反射率データも用い,畳み込みニューラルネットワークにより周囲の空間種別をリアルタイムで識別する手法を新たに開発した.使用したデータ数は34,200組であり,識別する空間種別は海岸,森林,屋内駐車場,屋外駐車場,住宅地,市街地の6種類である.実験の結果,距離画像を用いた場合で97.2%,反射強度を用いた場合で95.9%,両者を同時に用いDeep Neural Networkで統合した場合で97.9%であり,いずれの手法とも高精度で空間種別が識別可能であることを確認した.2については,テクスチャ解析のための既存手法であるLocal Binary PatternとSupport Vector Machineを用いた手法,および深層学習を用いた手法の2種類のシステムを構築した.深層学習で用いたDeep Neural Networkは,全結合層2層を含み,全6層からなるニューラルネットワークである.実験の結果,アスファルト,小石,芝生,砂,タイルの5つの異なる路面種別に対して,深層学習を用いた場合で98.2%の高精度で路面識別が可能であることが確認された.3については,大規模点群データに対して,代表者らが提案しているNDTを用いた高速な位置同定手法を適用し,車いす型ロボットが屋外環境を安定して自律移動できることを確認した.本研究では、群ロボットを用いた多地点広域レーザ計測技術と地上固定式高密度レーザスキャナを組み合わせ、数兆個の点群からなるジオメトリビッグデータを自動収集する群ロボットシステムCPS-VIIIを開発した。計測実験の結果、親ロボットの総移動距離270.1mに対する位置誤差は0.023m(距離誤差の0.0085%)であった。また福岡市を対象とした大規模なジオメトリビッグデータの取得を行い、静的高密度および動的低密度のジオメトリビッグデータを取得し、Webで一般公開した。さらに、自動運転車両や移動ロボットのための空間・路面認識手法の開発を行い、CNNを用いた高精度な空間・路面種別の識別手法を開発した。平成26年度の研究実施計画では,測量用レーザを親ロボットに,レーザスキャナ用基準球を子ロボットに搭載した親子型レーザ計測ロボットシステムの開発を目標としていた.
臓器線維化に関与する線維芽細胞のNa^+/Ca^<2+>交換輸送体の研究

ラットの心臓から初代培養した線維芽細胞を用い、線維芽細胞に発現するNa^+/Ca^<2+>交換輸送体(NCX)および非選択性陽イオンチャネルであるtransient receptor potentialmelastatin(TRPM2)チャネルのmRNA発現量に対する低酸素の影響を調べた。線維芽細胞の培養皿をアネロパックを用いて24時間、37°Cのインキュベーター内で低酸素に暴露した後、mRNAを回収した。またこの時の線維芽細胞をホールセルクランプして膜電流を測定した。すると、低酸素暴露細胞ではコントロール細胞に比べて、膜電流が有意に増大していた。この電流は、-20mV付近で逆転すること、トリクロマゾールで抑制されること、などから、TRPM2の可能性が示唆された。そこで、TRPM2のmRNAをRT-PCR法で調べたところ、低酸素に暴露した線維芽細胞で、TRPM2の発現量が有意に亢進していた。TRPM2のsiRNAを作用させた細胞を低酸素暴露すると、TRPM2のmRNA発現量の増加は顕著に抑制された。TRPM2を活性化させるADPリボースを電極内液に含めてホールセルクランプすると、低酸素暴露細胞の電流はADPリボースなしの細胞に比べて有意に増大した。またfura-2を用いて細胞内Ca^<2+>濃度を測定したところ、低酸素細胞のCa^<2+>濃度はコントロールより有意に高かった。TRPM2を活性化させるH_2O_2を細胞外に還流すると、細胞内Ca^<2+>濃度は、低酸素細胞で有意に高くなった。以上から心臓の線維芽細胞は低酸素に暴露されると、TRPM2チャネルが発現し、細胞内Ca^<2+>濃度を高めることが分かった。また、低酸素暴露した線維芽細胞では、NCXの発現量は低下していた。これらの低酸素暴露の作用は線維芽細胞の機能を活性化し、心臓の線維化促進に関与する可能性がある。(1)ラットのアキレス腱から初代培養した線維芽細胞を用い、線維芽細胞に発現するNa^+/Ca^<2+>交換輸送体(NCX)mRNA発現をreal time RT-PCR法で同定した。3種類のNCXのうちNCX1が最も多く発現していた。NCX2の発現は見られず、NCX3の発現はわずかであった。NCX1のアイソフォームをさらに調べると、NCX1.3とNCX1.7が検出できた。(2)線維芽細胞のNCX1の機能を調べるためFura-2を細胞内に負荷し、細胞内Ca^<2+>濃度を測定した。細胞外液のNa^+濃度を140mMから、30mM,10mM,0.3mMと徐々に低くすると、Na^+濃度が低いほど、細胞内Ca^<2+>濃度が上昇した。この外液Na^+濃度依存性の細胞内Ca^<2+>濃度上昇は、NCXの選択的阻害薬であるKB-R7943とSEA0400で抑制された。50%抑制を示す濃度は、KB-R7943が4.1μM,SEA0400が0.9μMであった。これらの阻害薬は、静止状態の細胞内Ca^<2+>濃度も同様のIC_<50>値で低下させた平均細胞内Ca^<2+>濃度は、168nM,平均膜電位は-15mVであった。

これらの結果は線維芽細胞ではNCXがCa^<2+>流入方向に働いていることを示唆する。(3)NCXが線維芽細胞の遊走能に関与しているかを創傷治癒モデルのスクラッチ法で調べた。NCX阻害薬は線維芽細胞の遊走を遅め、創傷治癒能を抑制した。このことから、線維芽細胞のNCXは創傷治癒機能に関与していると結論した。ラットの心臓から初代培養した線維芽細胞を用い、線維芽細胞に発現するNa^+/Ca^<2+>交換輸送体(NCX)および非選択性陽イオンチャネルであるtransient receptor potential melastatin (TRPM2)チャネルの発現量に対する低酸素刺激の影響を調べた。線維芽細胞の培養皿をアネロパックを用いて24時間、37°Cのインキュベーター内で低酸素状態にした後、mRNAを回収した。また、この時、線維芽細胞をホールセルクランプし、膜電流を測定した。すると、低酸素にさらしていないコントロール細胞に比べて、低酸素にさらした細胞では、顕著な膜電流の増加が認められた。この電流は、-20mV付近で逆転することから、非選択性陽イオンチャネルの可能性がある。そこで、TRPM2阻害薬のクロトリマゾール(CLT)を、低酸素で誘導された電流に作用させると、電流が抑制された。RT-PCR法を用いてTRPM2の発現量を調べると、低酸素暴露細胞で発現量が有意に増加していた。TRPM2のsiRNAは、低酸素暴露細胞のTRPM2発現量を減弱した。また、TRPM2を活性化させるH_2O_2は低酸素暴露細胞の細胞内Ca^<2+>濃度を、コントロール細胞より有意に増加させた。またNCX1発現量は低酸素で減弱した。このことから、心臓の線維芽細胞では低酸素により非選択性陽イオンチャネルTRPM2の発現量が増え、NCX1の発現量は下がることがわかった。TRPM2はCa^<2+>透過性があることから、TRPM2発現上昇は線維芽細胞内へのCa^<2+>流入を増加させる。NCX1発現減少は、線維芽細胞からのCa^<2+>排出を減少させる。これら2つの現象が共に線維芽細胞内Ca^<2+>濃度を上昇させることにより、心臓の虚血後の線維化を促進させる可能性がある。ラットの心臓から初代培養した線維芽細胞を用い、線維芽細胞に発現するNa^+/Ca^<2+>交換輸送体(NCX)および非選択性陽イオンチャネルであるtransient receptor potential melastatin (TRPM2)チャネルのmRNA発現量に対する低酸素の影響を調べた。線維芽細胞の培養皿をアネロパックを用いて24時間、37°Cのインキュベーター内で低酸素に暴露した後、mRNAを回収した。またこの時の線維芽細胞をホールセルクランプして膜電流を測定した。すると、低酸素暴露細胞ではコントロール細胞に比べて、膜電流が有意に増大していた。この電流は、-20mV付近で逆転すること、トリクロマゾールで抑制されること、などから、TRPM2の可能性が示唆された。そこで、TRPM2のmRNAをRT-PCR法で調べたところ、低酸素に暴露した線維芽細胞で、TRPM2の発現量が有意に亢進していた。
肺障害性薬物による肺線維症誘発に関わる細胞内・細胞外経路の解明

薬剤性肺障害、特に肺線維症の致死率は高く、極めて重篤な障害であるが、その発症機構を細胞・分子レベルで解析した報告は乏しい。我々はこれまで、肺胞上皮II型細胞の形質を持つヒト由来A549細胞などを薬剤処置することによってtransforming growthfactor (TGF)-β1と類似した筋線維芽細胞への形質転換(epithelial mesenchymal transition : EMT)様変化が起こることなどを見出した。本研究ではA549細胞を用い、薬剤処置による細胞内経路を介したEMT誘発と細胞外分泌因子が関与するEMT誘発経路の両面から解析を進め、以下のような結果を得た。1.肺障害性を有する抗がん剤メトトレキサート(MTX)、ブレオマイシン(BLM)、パクリタキセル(PTX)でA549細胞を処置した。フローサイトメトリーを用いてGatingした結果、MTXは細胞周期をS期に停止させ、BLMおよびPTXはG2/M期に停止させ、いずれの処置においてもα-SMAタンパク質の発現はG1期に比較して、S期およびG2/M期で顕著な増加が認められた。2.チミジン(THY)あるいはノコダゾール(NOC)で細胞周期をS期あるいはM期に同調させたA549細胞にTGF-β1および上記薬剤を処置したところ、THYおよびNOC単独処置によって有意に上昇したα-SMAタンパク質の発現は、TGF-β1処置によってさらに増強された。一方、いずれの抗がん剤もTHYおよびNOCによるα-SMAタンパク質の発現上昇を亢進させなかった。3.MTX処置したA549細胞において培養液中へのIL-6の分泌量は経時的に増加した。さらに葉酸共存によってIL-6の分泌量は有意に減少し、MTXによるEMTもほぼ完全に抑制された。従って、細胞周期の停止およびIL-6が薬剤誘発性EMTに深く関与する可能性が示された。当初の計画通り、細胞内経路を介したEMT誘発にはS期およびG2/M期での細胞周期の停止が関与していること、また細胞外分泌因子としてはIL-6がEMT誘発に関与していることを明らかにした。しかし、細胞周期に関する検討に時間を要したため、転写因子であるactivating transcription factor 3 (ATF3)遺伝子の発現変動とEMT誘発の関連性に関しては、次年度以降に行う予定である。1.肺障害性薬剤およびTGF-β1で処置したA549細胞における転写因子であるactivating transcription factor 3 (ATF3)遺伝子の発現変動を測定し、α-SMAの発現変動との相関性について考察する。さらにヘテロな集団と考えられるA549細胞を限界希釈法で培養し、ATF3の薬剤応答性が安定して高いA549/ATF3細胞をクローニングし、さらにその細胞からATF3 knockout A549細胞を作出する。これら細胞を用い、令和2年度以降に肺障害性薬剤およびTGF-β1のEMT誘発効果に対するATF3 knockoutの影響について検討し、ATF3発現とEMT誘発の関連性を明らかにする。2. MTX処置48、72、144時間後における細胞から分泌されたIL-6の濃度を測定し、それらの濃度のIL-6を未処置細胞に添加することによって、EMTが誘発されるか否か検証する。3.肺線維症モデル動物(ラットおよびマウス)を作製するため、BLM、MTX、PTXの至適投与方法を決定する。肺線維症モデル動物の肺組織あるいは単離した肺胞上皮II型細胞からtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ解析することによって、肺線維症発症による遺伝子発現変動が、EMT誘発培養細胞と同様にin vivoでも観察されるか否か検討する。さらに、モデル動物のBALF中サイトカインをELISAで定量し、EMT誘発培養細胞から分泌された因子と比較する。以上の検討により、肺障害性薬剤による肺線維症誘発に関わる分子機構を細胞内経路、細胞外経路の両面から解明するとともに、それに基づき新たな予防法や治療戦略を考察する。

3.MTX処置したA549細胞において培養液中へのIL-6の分泌量は経時的に増加した。さらに葉酸共存によってIL-6の分泌量は有意に減少し、MTXによるEMTもほぼ完全に抑制された。従って、細胞周期の停止およびIL-6が薬剤誘発性EMTに深く関与する可能性が示された。当初の計画通り、細胞内経路を介したEMT誘発にはS期およびG2/M期での細胞周期の停止が関与していること、また細胞外分泌因子としてはIL-6がEMT誘発に関与していることを明らかにした。しかし、細胞周期に関する検討に時間を要したため、転写因子であるactivating transcription factor 3 (ATF3)遺伝子の発現変動とEMT誘発の関連性に関しては、次年度以降に行う予定である。1.肺障害性薬剤およびTGF-β1で処置したA549細胞における転写因子であるactivating transcription factor 3 (ATF3)遺伝子の発現変動を測定し、α-SMAの発現変動との相関性について考察する。さらにヘテロな集団と考えられるA549細胞を限界希釈法で培養し、ATF3の薬剤応答性が安定して高いA549/ATF3細胞をクローニングし、さらにその細胞からATF3 knockout A549細胞を作出する。これら細胞を用い、令和2年度以降に肺障害性薬剤およびTGF-β1のEMT誘発効果に対するATF3 knockoutの影響について検討し、ATF3発現とEMT誘発の関連性を明らかにする。2. MTX処置48、72、144時間後における細胞から分泌されたIL-6の濃度を測定し、それらの濃度のIL-6を未処置細胞に添加することによって、EMTが誘発されるか否か検証する。3.肺線維症モデル動物(ラットおよびマウス)を作製するため、BLM、MTX、PTXの至適投与方法を決定する。肺線維症モデル動物の肺組織あるいは単離した肺胞上皮II型細胞からtotal RNAを抽出し、マイクロアレイ解析することによって、肺線維症発症による遺伝子発現変動が、EMT誘発培養細胞と同様にin vivoでも観察されるか否か検討する。さらに、モデル動物のBALF中サイトカインをELISAで定量し、EMT誘発培養細胞から分泌された因子と比較する。以上の検討により、肺障害性薬剤による肺線維症誘発に関わる分子機構を細胞内経路、細胞外経路の両面から解明するとともに、それに基づき新たな予防法や治療戦略を考察する。研究はおおむね順調に進展しているが、細胞周期とEMTの関連解析に時間を要したため、今年度の実験計画のうち、ATF3 knockout A549細胞の作出および肺線維症モデル動物の作出を次年度に移行させ、そのための研究費を次年度に繰り越した。
なぜ卵母細胞の紡錘体形成チェックポイントは弱いのか？

卵母細胞では,紡錘体形成チェックポイント効率が体細胞に比べて低いことが知られている。本研究では,ライブイメージングと顕微操作を組み合せた解析により,紡錘体形成チェックポイント効率は細胞質量依存的に変化すること,また,これは核膜崩壊前の細胞質と核の比によって変化することを明らかにした。これにより,これまで直接的に示せなかった卵母細胞の紡錘体形成チェックポイント効率の低さの原因が,卵母細胞特有の大きな細胞質にあることを示した。細胞には染色体分配異常を抑制する紡錘体チェックポイント(SAC)機能が備わっているが、卵母細胞ではSAC効率が非常に弱いことが知られている。卵母細胞では、細胞質が体細胞に比べて100倍以上と非常に大きいためSACに関するシグナルの拡散に時間がかかることがSAC効率の低い原因であると考えられているが、直接示した実験はない。これらの弱いSACは第一減数分裂において染色体分配異常を引き起こす要因の一つであると考えられている。本研究では、マイクロマニピュレーションを用いて、卵母細胞のサイズを変化させライブイメージングにより観察することで、減数分裂にかかる時間を測定した。その結果、分裂後期への進行時間は細胞質量依存的に変化した。さらに、SAC Pathwayの上流因子であるMps1阻害剤のReversineで処理することで、SAC効率の変化が細胞質依存的な分裂後期への進行時間の変化を引き起こしているかを調べた。その結果、SAC効率は細胞質を大きくした卵母細胞ほど弱く、細胞質を小さくした卵母細胞ほど強いことが明らかとなった。次にSAC効率の変化がSAC構成因子のどの分子によるものかを調べた。SAC構成因子のMad1を強制的に動原体に局在させたところ、コントロール区では分裂後期への進行が停止したのに対し、細胞質を大きくした卵母細胞では分裂後期への進行は停止しなかった。すなわち、SAC効率の変化はMad1の下流に問題があると考えられる。予定していた実験はおおむね完了しFCCSについても予備的な実験は完了した。本研究では、卵母細胞の細胞質が体細胞に比べて非常に大きいことに着目して実験を進めた。最初に、顕微操作により卵母細胞のサイズを変化させ、ライブイメージングにより分裂後期への進行の遅延を調べた。その結果、分裂後期への進行時間は細胞質量依存的に変化することが明らかとなった。次に、細胞質を小さくした卵母細胞においてSACシグナルの最上流因子(Mps1)を阻害したところ、コントロールと同様に分裂後期への進行は早くなった。よって、卵母細胞の分裂後期への進行の遅延はSAC依存的であることが明らかとなった。最近、体細胞ではSAC構成因子は核膜で形成され分裂後期への進行時間は核膜崩壊前の細胞質と核の比で決まっていることが示唆された。この可能性を明らかにするため、細胞質量を核膜崩壊前後で半分にすることで核と細胞質の比を変化させた卵母細胞を作成し分裂後期への進行時間を観察した。その結果、核膜崩壊後に半分にした卵母細胞はコントロールと同様に分裂後期へと進行したことから、分裂後期への進行時間は核と細胞質の比で決まっていることが明らかとなった。最後に、SAC効率自身も核と細胞質の比で決まっているのかを調べた。SAC構成因子のMad1を高濃度と低濃度で強制的に動原体に局在させたところ、高濃度で局在させた場合、コントロールでは分裂後期への進行が停止したのに対し、細胞質を大きくした卵母細胞では分裂後期への進行は停止しなかった。また、低濃度で局在させた場合、コントロールと核膜崩壊後に半分にした卵母細胞では分裂後期への進行は停止しなかったが、核膜崩壊前に半分にした卵母細胞では分裂後期への進行は停止した。すなわち、SAC効率の変化も細胞質と核の比によって変化すると考えられる。蛍光相互相関分光法(FCCS)により、卵母細胞の大きな細胞質によりSAC効率が低くなっているメカニズムを解明する。繁殖生物学主にライブイメージングによる実験を行っていたため、既存の施設で可能な部分が多く、消耗品の購入しか行わなかったため。ライブイメージングで得られたデータをウェスタンブロッティングや蛍光免疫染色などで確認していくための抗体や試薬の購入にあてる。また、胚発生用の培地作成のために風防付電子天秤を導入する予定である。
糖認識による赤かび病菌マイコトキシン産生誘導機構の解明

本研究課題では、赤かび病が産生するかび毒であるデオキシニバレノールのスクロースによる産生誘導とスクローストランスポーターホモログ遺伝子との関係を解析する。本年度は前年度に得られた遺伝子破壊菌株を用いて、液体培地でのデオキシニバレノール産生について解析した。前年度に単離したスクローストランスポーターホモログ遺伝子2種類(sut-1、sut-2)のそれぞれの遺伝子破壊菌株をマングビーン液体培地で培養し分生胞子を回収した。濃度調整した分生胞子液をスクロース又はグルコースを炭素源としたFG液体培地で8日間培養し、培養後の菌体生育量及び培養濾液中のデオキシニバレノール量の測定を行った。菌体生育量は、8日後の培養菌体を濾紙上に回収し、1日60°Cで乾燥後の重量を測定した。両遺伝子破壊菌株とも非遺伝子破壊菌株と同等の生育を示した。次に、培養濾液に含まれるデオキシニバレノール量を定量した。培養濾液中のデオキシニバレノールは、濾液を精製カラムに通し、エバポレーターで乾固後に、水・アセトニトリル液に溶解し、HPLCにより分析・定量を行った。グルコースを炭素源とした場合は、両遺伝子破壊株はともにデオキシニバレノールを産生しなかった。一方、スクロースを炭素源とした場合、両遺伝子破壊株ともにデオキシニバレノール産生が誘導されていた。このことから、単離した2種類のスクローストランスポーターホモログ遺伝子は、Fusarium graminearumのデオキシニバレノール産生誘導に関して、スクロースの認識及びその情報伝達に関わっていないことが予想された。本年度は、赤かび病菌(Fusarium graminearum)がもつスクローストランスポーターホモログ遺伝子の単離とその破壊菌株の作製が主な課題となる。赤かび病菌H3菌株の形質転換方法として、アグロバクテリウムを介した方法とプロトプラストを介した方法について検討した。アグロバクテリウム法では形質転換個体が全く得られなかった。一方、Lyzing Enzyme(Sigma社)とYatalase(Takara社)を併用することによってポロトプラストを大量に調整することができ、得られたプロトプラストを用いてポリエチレングリコールにより形質転換する方法により、供試プロトプラスト1×10^7個あたり100200個の形質転換個体を得ることに成功した。赤かび病菌のゲノム全塩基配列は既に公開されているため、その情報を利用してスクローストランスポーターホモログ遺伝子及びその周辺領域を含む約6000塩基をPCRによって増幅し、プラスミドベクターにクローニングした。次にその増幅断片に含まれるスクローストランスポーターホモログ遺伝子領域をハイグロマイシン耐性遺伝子に置き換えた遺伝子破壊ベクターを作製した。得られた遺伝子破壊ベクターとプロトプラストを混合し、ポリエチレングリコールを介した形質転換方法により、スクローストランスポーターホモログ遺伝子を破壊した形質転換菌株を作出した。次年度は、得られた菌株を用いて、液体培地及びコムギ穂でのデオキシニバレノール産生について解析する予定である。
培養心筋におけるギャップ結合の形成および調節機構の研究

(1)エ-テル麻酔下に成獣ラットから心臓を摘出し、心房を細切コラゲナ-ゼ処理により細胞を単離し,シトシンアラビノシド存在下に10%ウシ胎仔血清加M199培地中でラミニンをコ-トしたガラス器内で培養すると、3日目に単一心筋細胞の拍動が始まり,78日目にはほぼすべての細胞が周囲と同調した拍動伝達を示すようになった。この状態の培養細胞層を蛍光色素ルシファ-黄の存在下に尖鋭なナイフ刃で数条のスジを彫み入れ,2分後に色素を洗い流して固定し、蛍光顕微鏡で観察した。通常の培養下では損傷縁から56細胞列にまで色素が拡散して細胞質が蛍光を発していた。EGTA存在下やフォルスコリン投与では伝幡色素は10細胞列以上に及ぶこともあった。一方高カルシウム存在下やTPA投与後では,23細胞列までに弱い蛍光を認めた。以上のことから、この方法が心筋細胞間の興奮機能伝達における調節因子の作用を検討する上で簡便かつ有用な手段となることが明らかになった。(2)次に心筋細胞におけるギャップ結合構造の形成と分布局在を標識するため特異的抗体の産生を行った。心筋型ギャップ結合膜蛋白コネキシン43のcDNAによるアミノ酸配列から,細胞膜をはさんで外側領域と想定されるN鎖から47ー54の8アミノ酸、および細胞内と想定される101ー113の13アミノ酸のそれぞれ合成ペプチドに対するウサギのポリクロナル抗体を得た。これらは免疫ブロットにより心筋型に特異的認識を示し,肝型とは反応を示さない。細胞内領域標識の抗体は,培養細胞の接着部位および心筋凍結切片の介在板部に蛍光標識を示す。一方細胞外面領域の特異抗体は,培養23日目の接合形成時には,細胞内核周囲などに標識を認めるが,78日目には接合部をアルカリ尿素処理によって離開しないと蛍光が現われず,細胞間の接合形成機構を解析する有力な手段となる可能性が大きく,現在詳細な検討を行っている。