hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ケヤキの年輪解析による中世以降の気象の復元

富山県内におけるケヤキの垂直分布の上限と考えられる標高500600mの天然林(黒部峡谷鐘釣および立山町材木坂)のケヤキ生立木から成長錐を用いてコアサンプルを採取したほか風倒木から円盤試料を採取した。鐘釣と材木坂で採取した7個体,16方向の試料のほか,前年までに富山平野で採取したケヤキの伐根や落枝にもとづいて西暦1775年2003年の間の年輪幅標準曲線を作成した。なお,前年度までに測定した建築部材等のデータも含めると現時点で西暦1660年代にまでさかのぼる試料を得ているが試料数の限界から,年輪幅標準曲線としては1775年以前には延長できていない。黒部峡谷鐘釣で採取したケヤキのコアサンプルについて,伏木測候所(富山県高岡市)における気象観測値にもとづいて,肥大成長におよぼす気象要因の影響を重回帰分析によって検討した。その結果,5月と7月の降水量が正の寄与を示すことが明らかになった。また,明治期以前の気候とケヤキ年輪幅との間の関連を明らかにすることを目的として過去の記録を整理しており,氷見(富山県氷見市)の町役人が江戸時代の末期(18271859年)に長期にわたって書き記した日記(『應響雑記』)から日々の気象要因(寒暖と降水現象や積雪深)に関する記載を抽出して,データベース化を進めた。富山県および岐阜県内の約220地点の寺院や神社をまわり,床板などの建築部材として用いられているケヤキの木口面の画像を携帯型スキャナーなどで記録した。また,ケヤキの伐根や剪定された枝などから円盤やコアを採取し,現生木のデータの一部とした。さらに,製材所などで乾燥中のケヤキ原木の木口面画像を携帯型スキャナーなどで記録した。現在のところ,1998年から1660年代までさかのぼる年輪が収録されているが,試料の大部分は明治以降のものに限られている。今後は,寺院や神社の修理の際に試料提供を依頼する努力をする予定である。現時点では試料数が限られているが,ケヤキの年輪幅におよぼす気象要因の影響を検討したところ,以下のような結果が得られた。1.5月8月の気温は正の寄与を示す。2.1月2月の気温は負の寄与を示す。3.1月2月の降水量は正の寄与を示す。4.冬季間の最深積雪量は正の寄与を示す。以上の結果をまとめると,寒さが厳しく降雪量も多い冬の気候と,夏の高温がケヤキの肥大成長を促進するということになる。これはスギに関する解析結果と逆の方向性を示すものであるが,植物生理学的な意味については不明である。今後,試料を追加するとともに,デンドロメーターを用いた調査も含めてケヤキの肥大成長におよぼす気象要因の影響について明らかにしていく予定である。また,明治期以前の気候とケヤキ年輪幅との間の関連を検討することも目指しており,現在のところ氷見(富山県氷見市)の町役人が書き記した江戸時代末期(18271859年)の日記、(『應響雑記』)から日々の気象に関する記載を取り出し,データベース化を進めている。富山県,岐阜県,長野県,京都府内の寺院や神社で床板などの建築部材として用いられているケヤキの木口面をデジタルカメラや携帯型スキャナーなどで記録したほか,寺院や神社の修理の際に取り替えられた古い部材の収集にも努めた。現生木の材料としてはケヤキの伐根や剪定枝などから円盤やコアを採取したほか,製材所などで乾燥中のケヤキ原木の木口面画像を携帯型スキャナーなどで記録した。現在のところ,1998年から1660年代までさかのぼる年輪について解析を進めているが,試料の大部分は明治以降のものに限られている。

限られた試料数ではあるが,ケヤキの年輪幅におよぼす気象要因の影響を予備的に検討したところ,寒さが厳しく降雪量も多い冬の気候と,夏み高温がケヤキの肥大成長を促進するということになる。これはスギに関する解析結果と逆の方向性を示すものであるが,植物生理学的な意味については不明である。今後,試料を追加するとともに,デンドロメーターを用いた調査も含めてケヤキの肥大成長におよぼす気象要因の影響について明らかにしていく予定である。また,明治期以前の気候とケヤキ年輪幅との間の関連を検討することも目指しており,現在のところ氷見(富山県氷見市)の町役人が書き記した江戸時代末期(18271859年)の日記(『應響雑記』)から日々の気象に関する記載を取り出し,データベース化を進めている。富山県,福井県の寺院や神社で床板などの建築部材として用いられているケヤキの木口面をデジタルカメラや携帯型スキャナーなどで記録したほか,寺院や神社の修理の際に取り替えられた古い部材の収集にも努めた。現生木の試料としてはケヤキの伐根や剪定枝などから円盤やコアを採取した。さらに,自然乾燥のため製材所などに保管されているケヤキ原木の木口面画像の撮影も実施した。現在のところ,2001年から1660年代までさかのぼる年輪について解析を進めているが,試料の大部分は明治期以降のものに限られており,年輪幅標準曲線は現在のところ1800年までしか到達していない。ケヤキの年輪幅におよぼす気象要因の影響に関する予備的な解析の結果,寒さが厳しく降雪量も多い冬の気候と,夏の高温がケヤキの肥大成長を促進するという傾向が示された。これはスギに関する解析結果と逆の方向性であり,植物生理学的な意味については不明である。今後,試料を追加するとともに,デンドロメータを用いた調査も含めてケヤキの肥大成長におよぼす気象要因の影響について明らかにしていく予定である。また,明治期以前の気候とケヤキ年輪幅との間の関連を明らかにすることをめざして過去の記録を整理しており,現在のところ氷見(富山県氷見市)の町役人が書き記した江戸時代末期(18271859年)の日記(『應響雑記』)から日々の気象に関する記載を取り出し,データベース化を進めている。『應響雑記』の記述の中でも,現行の気象観測値との対応が容易な積雪深について,特に着目している富山県,石川県,福井県のほか宮城県,秋田県,東京都内で神社や寺院の回廊の床板として用いられているケヤキの木口面をデジタルカメラで撮影した。また,神社や寺院の修理の際に出た古い建築部材の収集にも努めた。現生木の試料としては,自生あるいは植栽されたケヤキの伐根や落枝などからコアや円盤を採取した。さらに,製材所で自然乾燥中のケヤキ原木について木口面の写真撮影を行った。現在のところ,2002年から1660年代までさかのぼる年輪について解析を進めているが,試料の大部分は明治以降のものであり,年輪幅標準曲線としては西暦1800年2000年の期間について作成されている。ケヤキの年輪幅におよぼす気象要因の影響に関する予備的な解析の結果,寒冷な冬と高温の夏という条件がケヤキの肥大成長を促進するという傾向であった。この傾向は,スギについての解析結果と逆の方向であり,植物生理学的な意味については今後の解析を待たなければならない。また,明治以前の気候とケヤキ年輪幅との間の関連を解明するために古文書の活用も進めており,氷見(富山県氷見市)の町役人が書き記した江戸時代末期(18271859年)の日記(『應響雑記』)から日々の気象に関する記載を抜粋し,データベース化を進めた。『應響雑記』の記載の中でも,現在の観測値と対比できる積雪深について特に注目している。なお,2001年に奥黒部の山中で採取された樹木の年輪試料について,本研究との関連でデータを再検討したところ,加賀藩による奥山での樹木伐採の歴史が年輪年代学的に確認された。
核磁気共鳴法による脳のエネルギー代謝機能評価法の研究-メチル水銀中毒脳を例として-

有機水銀の毒性に関するこれまでの膨大な研究にもかかわらず、なぜ脳神経細胞が傷害され、細胞死が引き起こされるのか明らかになってはいない。本研究では、脳神経細胞の生存の基盤をなすエネルギー代謝機能に注目し、核磁気共鳴分光法を用いて、メチル水銀中毒モデル動物の生きた脳における酸化的リン酸化機能の定量的評価をめざし、以下の成果を得た。1.経口的に5mgHg/kg体重の塩化メチル水銀を12日間連続投与することにより、メチル水銀中毒モデルラットを確立した。2.表面コイル信号検出器と外科的処置の併用により、ラット脳からのNMR信号を選択的に検出する方法を確立した。3.これによって得られる^<31>P NMRスペクトルからメチル水銀中毒脳ではATPは変化していないが、クレアチンリン酸が正常脳と比べて5.48±0.26から4.78±0.51μmol/gと有意に低下していることが明らかになった。4.さらに磁化移動^<31>P NMR分光法により、中毒脳でのATP代謝回転速度が0.22μmol・g^<-1>・s^<-1>と、正常脳と変わっていないことを確認した。5. 3.4.の結果より生きた状態でのメチル水銀中毒脳でのミトコンドリアの酸化的リン酸化機能の、無侵襲での定量評価を試みた。すなわち、脳内の酸化的リン酸化反応系をADP濃度制御を受けるMichaelis-Menten型反応と考え、この反応系の実際のATP生成速度とその最大反応速度の比をV/Vmax=1/(1+Km/[ADP])と定式化し(KmはMichaelis定数)、中毒脳、正常脳でのV/Vmaxを比較した。この結果中毒脳ではVmaxが約15%低下していることがわかった。この定式化により、本研究で当初目的としたメチル水銀中毒ラット脳でのエネルギー代謝機能の定量評価が実現できた。6.さらにリン酸化されていない代謝物についてもin vivo脳での観測をめざして^1HNMR測定法の開発を行った。ラットに経口的に5mg Hg/kg体重の塩化メチル水銀を12日間連続投与することにより、メチル水銀中毒ラットを作成することができた。中毒ラット脳における総水銀濃度は195+21μmol/kg wet weight(n=5)と正常ラットでの測定値0.039+0.004μmol/kg wet weightに比べ、極めて多量の水銀が蓄積されていた。このラットを生かした状態で、脳のプロトンMRI及び^<31>P NMRスペクトルの測定をおこなった。プロトン画像ではメチル水銀中毒ラット脳と正常ラット脳を区別することはできなかった。^<31>P NMRについては測定法の検討をおこない、頭皮や頭蓋周辺の筋肉を外科的処置により取り除くことにより、脳からの信号を選択的に検出する方法を確立した。これにより、^<31>P NMRスペクトルから脳内に存在するATP、クレアチンリン酸(PCr)、無機リン(Pi)、ホスホモノエステル(PME)、ホスホジエステル(PDE)などのリン酸基を有する代謝物の存在量を解析することができるようになった。この結果、メチル水銀中毒脳においてはATPは変化していないが、高エネルギーリン酸化合物であるPCrが正常脳と比べて有意に低下(p<0.01)していることが明らかになった。脳内ATP濃度を3μmol/

g wet weightとすると、中毒脳、正常脳におけるPCr濃度はそれぞれ4.55+0.34、5.45+0.33μmol/g wet weight(n=5)となり、中毒脳でのPCrの低下は17%となる。無機リン共鳴線の化学シフト値より求めた脳組織pHは中毒脳、正常脳ともに7.1と差は認められなかった。この結果は中毒脳における酸化的リン酸化機能の低下を示唆しており、次のステップとしてin vivo脳におけるATPの代謝回転速度を実測することにより、メチル水銀が脳のエネルギー代謝系に及ぼす毒性発現機構をより詳細に解明できるものと期待できる。平成4年度の研究により明らかになったメチル水銀中毒ラット脳におけるクレアチンリン酸(PCr)低下の意味をより明確にするために中毒脳、正常脳におけるATP代謝回転速度を磁化移動^<31>P NMR分光法を用いてin vivo脳で測定した。中毒ラットは昨年と同様に塩化メチル水銀(5mgHg/kg)の経口投与により作出した。ATP代謝回転速度はATPのgamma位のリン酸基と無機リン(Pi)の交換反応速度として、gammaATPの共鳴位置を選択飽和させ、飽和磁化の無機リン共鳴位置への移動の度合いをPiの減分として測定することにより行った。Piの減分DELTAPi/Piは、コントロール照射スペクトルとの差スペクトルより求めた。同様にgammaATPを照射しながら、飽和回復法によりPiの緩和時間T1┫D*┣D212を測定した。これよりDELTAPi/Pi=K┣D21┫D2/(1/T┣D21┫D2+K┣D21┫D2),1/T┣D21┫D2*=1/T┣D21┫D2+K┣D21┫D2によりPi→ATPの反応速度定数K┣D21┫D2を求めた。Piでの飽和移動の大きさDELTAPi/Piは、中毒ラット脳では0.217±0.035(n=4)、正常脳では0.262±0.057(n=5)であった。この値と、測定した値1.99±0.39s(中毒脳,n=5)、2.11±0.17s(正常脳,n=6)より前掲の関係式を用いて、Pi→ATPの反応速度定数K┣D21┫D2を中毒脳では0.109、正常脳では0.124と算出した。さらにそれぞれのPi濃度2.03±0.42(中毒脳,n=5)、1.73±0.11mumol・g┣D1-1┫D1(正常脳,n=6)を用いて、中毒脳におけるATPの代謝回転速度を0.221mumol・g┣D1-1┫D1・s┣D1-1┫D1、正常脳における値を0.215mumol・g┣D1-1┫D1・S┣D1-1┫D1と得た。この結果を中毒脳におけるPCr定常濃度の低下と考え合わせると、中毒脳においては脳活動の維持に必要とされるATP代謝回転速度は正常脳と同じに維持されているものの、酸化的リン酸化反応によるATP生成の最大速度が低下していると結論される。これは中毒脳におけるミトコンドリアの一部機能不全を意味する。
超近縁菌比較ゲノムによるブラディリゾビウム属細菌の植物共生システムの解明

ダイズ根粒菌に近縁な細菌の中で、植物共生表現型が異なる「超近縁菌」のゲノム比較により、新規な共生機構を解明した。土壌低栄養細菌S23321株は共生アイランドが転移する前の祖先型ゲノムであった。一方、土壌低栄養細菌Agromonasoligotrophicaは共生アイランドを持たないが、クサネムに根粒と茎粒を形成する共生窒素固定細菌であった。ダイズ根粒菌USDA122株はタンパク質分泌系によりRj2ダイズに共生不和合性を起こすことが分かり、マメ科植物と根粒菌の進化上のせめぎ合いが明らかとなった。以上のように、微生物ー植物相互作用の解明ために「超近縁菌比較ゲノム」の戦略が大変有効であった。Cluster IIIの光合成茎粒菌ーエンドファイトー非共生土壌細菌の「超近縁株」比較では、まずAgromonas oligotrophicaS58株ゲノムを決定し、近縁のクサネムAeschynomeneindicaの茎粒・根粒菌であるORS278およびBTAi1株ゲノムとの比較を行ったところ、S58株ゲノムには根粒発達遺伝子(ndv)や窒素固定遺伝子(nif, fix)をほぼ全て保有していた。そこで、クサネムに接種実験を行ったところ、Agromonas oligotrophicaに属する全ての株がクサネムに根粒および茎粒を形成した。GusA標識株・GFP標識株接種実験等によりS58株がクサネムに茎粒・根粒を形成し、バクテロイドに分化することを証明した。S58株ゲノムにはCluster Iダイズ根粒菌のように根粒形成遺伝子(nod gene)や共生アイランドが存在しなかったので、本結果は、未だ不明なNod-factor非依存性の共生システムの解明やその共生進化(進行退化か原始共生か)について大きな一石を投じた。この成果はAEM誌の原著論文とPCP誌の総説に掲載された。昨年度、Cluster Iに属するUSDA122株のType III分泌系がRj2遺伝型ダイズへの共生不和合性をキャンセルすることを発見した。本年度は分泌タンパク質のSDS-PAGE解析、質量分析、ゲノム比較により、不和合性を誘導する可能性のあるエフェクター候補遺伝子を探索した。共生不和合性のUSDA122株のドラフトゲノム情報から共生和合性のUSDA110ゲノム上のエフェクター遺伝子と相同性があり、数アミノ酸置換を起こしているエフェクター候補遺伝子NopE1などを見いだした。この成果もAEM誌に原著論文として掲載された。本年度は、Bradyrhizobium属細菌Cluster Iの超近縁菌ゲノム比較で成果があった。Rj2ダイズに共生不和合性を起こすUSDA122株と不和合性を起こさないUSDA110株の超近縁菌のゲノム比較データと、フラボノイド存在下におけるT3SS依存性の分泌タンパク質の解析を行った。その結果、共生不和合性を起こすUSDA122株に特有な分泌タンパク質をコードしている遺伝子122_1969を見いだした。122_1969遺伝子はフラボノイドで誘導されるtts boxを保有しており、約10 kbの稼働性領域としてUSDA110株ゲノムの対応領域にターゲット重複を起こして挿入されていた。USDA122株の122_1969遺伝子破壊株を作成しRj2ダイズに接種したが、共生不和合性はキャンセルされなかった。この結果より、少なくとも122_1969遺伝子のみが共生不和合性を起こしていないと考えられた。しかし、rj2ダイズに接種したところ、根粒形成は野生株と同様であったが、共生窒素固定能が有意に半分となった。この結果は、USDA122株の122_1969遺伝子が共生窒素固定能を上昇させるエフェクターであることを示唆していた。既報の根粒数や感染の制御ではなく、共生窒素固定能を上昇させるエフェクター遺伝子として初めての発見となった。昨年度までの成果として、Cluster IIIでの超近縁菌ゲノム比較により、土壌低栄養細菌がNod factor非依存型の植物共生システムを持つこと、Cluster Iに関しては共生アイランドを獲得前の祖先型ゲノムの特徴を明らかにした。期間全体としてCluster IとIIIの細菌超近縁菌ゲノム比較により、新規の植物共生システムの存在が明らかになり、今後の農業への応用のベースができた。非共生または植物共生表現型が異なる「超近縁菌」のゲノム比較により、植物共生遺伝子・共生領域・共生因子を明らかすることを本研究の目的とした。「超近縁株」戦略のひな形として、S23321株ゲノムとUSDA110株ゲノムの詳細な比較解析を行った。USDA110株の共生アイランド周辺配列とS23321

ゲノムの比較により、S23321株はtRNA-Valの配列も含めて共生アイランドのボーダー配列(USDA110)を保持しており、S23321株は共生アイランドが転移する前の祖先型ゲノムを持っていることが示唆された。さらに、S23321株は系統的にはUSDA110株に近縁であるが、窒素固定(nif)遺伝子群は共生アイランド上のnif遺伝子群とは異なり、むしろ光合成茎粒菌ORS278株のnif遺伝子群と相同性が高かった。S23321株はほぼ完全な光合成遺伝子を保有していた。これらの結果より、ダイズ根粒の共生アイランドが挿入されると、本来保有していたnif遺伝子群が排除されるのではないかと推定された。これらの成果を論文として公表した(PMID: 22452844)。Rj2因子保有ダイズに不和合性を示すUSDA122のType IIIタンパク分泌系の遺伝子破壊株を作成し、接種実験を行ったところ、不和合性現象が完全にキャンセルされた。この結果は、ダイズ根粒菌のType III分泌系が宿主植物に打込むエフェクターが不和合性現象を起こしていることを強く示唆した。Cluster IIIのAgromonas oligotrophicaS58株ゲノムを決定したところ、光合成茎粒菌ORS278株の保有する「共生」関連遺伝子が保存されていたので、A. inidicaに接種したところ窒素固定根粒を形成した。Bradyrhizobium属細菌の超近縁菌ゲノム比較による植物共生システムの探索が根粒共生(Cluster I)、茎粒形成(Cluster III)、エンドファイト(Cluster II)でいずれも進み、学術的に非常に興味深い知見が得られつつある。根粒共生(Cluster I)では、Rj2遺伝型ダイズHardeeに共生不和合性を示すUSDA122株に特異的なエフェクターを探索するためにフラボノイド添加・無添加の分泌タンパクを解析し、USDA110株およびUSDA122株のゲノム情報から得られる遺伝子の探索を行った。その結果、共生不和合性のUSDA122株のドラフトゲノム情報から共生和合性のUSDA110ゲノム上のエフェクター遺伝子と相同性があり、数アミノ酸置換を起こしているエフェクター候補遺伝子NopE1などを見いだした。宿主側のRj2遺伝子の実態も明らかにされているので、両者の相互作用メカニズムについても研究が進むことが期待される。茎粒形成(Cluster III)では、共生アイランドを持たないAgromonasoligotrophica S58株とその近縁株ゲノムの比較により、クサネムへのNod-factor非依存性の共生システムの解明に道を開いた成果となった。サツマイモ窒素固定エンドファイト(Cluster II)のドラフトゲノム解析を完了し、近縁のBradyrhizobium属細菌ゲノムとのnif, fix, ndv, T3SS遺伝子などの詳細な比較解析を進め始めた。また、イネ根からS58株やORS278株に近縁でありながら、クサネムに根粒形成を起こさない菌株を得ており、Nod-factor非依存性の共生システム解明の鍵となるBradyrhizobium属細菌の取得も成功した。本年度は研究が劇的に進行した。
日本の陸水域に生息する水生ダニ類相の解明と目録作成

2001年から2004年に北海道から沖縄までの185地点で新たに採集した標本の分類学的観察とこれまでの報告をもとに,国内における水生ダニ類の分布と生息環境をとりまとめ,さらに,分類体系の再検討行ったうえで,国内に生息する水生ダニ類の目録を作成した.まず,国内からこれまでに記録されているミズダニ類について,分布や生息環境のデータを整理した.さらに,2001年から2004年までの新たな調査で得られた知見をこれに加え,属レベルでの国内の分布と生息環境をとりまとめた.その結果,ナガレダニ属・アオイダニ属・ケイリュウダニ属・オヨギダニ属・マガリアシダニ属は全国の河川や細流に広く分布していることが明らかになった.一方,ヌマダニ属・カイダニ属・ツチダニ属・ヨロイミズダニ属については,地理的な要素よりも地溏や池沼といった生息環境の特徴によって分布が規定されていることが示唆された.次に,今村泰二博士の研究をはじめとする日本産水生ダニ類に関する文献およびそれらの研究に用いられた標本の調査を行い,Viets(1987)に基づいて種から科までの分類体系を再検討しながら日本産水生ダニ類の目録を作成した.その結果,日本からこれまでに28科37亜科53属119種のミズダニ類と,1科5亜科13属37種のウシオダニ類が報告されていることが明らかになった.これに伴って,これまで和名が与えられていなかった分類群については新たに和名を与え,分類学的に混乱を招く恐れがある和名に関しては改称を提唱した.また,観察に使用した今村泰二博士のミズダニコレクション1541枚について,照合と修復を行い標本リストを作成した.加えて,国内における水生ダニ類に関する研究の現状を明らかにするために,記載論文を中心とした文献目録を作成した.2001年から2004年に北海道から沖縄までの185地点で新たに採集した標本の分類学的観察とこれまでの報告をもとに,国内における水生ダニ類の分布と生息環境をとりまとめ,さらに,分類体系の再検討行ったうえで,国内に生息する水生ダニ類の目録を作成した.まず,国内からこれまでに記録されているミズダニ類について,分布や生息環境のデータを整理した.さらに,2001年から2004年までの新たな調査で得られた知見をこれに加え,属レベルでの国内の分布と生息環境をとりまとめた.その結果,ナガレダニ属・アオイダニ属・ケイリュウダニ属・オヨギダニ属・マガリアシダニ属は全国の河川や細流に広く分布していることが明らかになった.一方,ヌマダニ属・カイダニ属・ツチダニ属・ヨロイミズダニ属については,地理的な要素よりも地溏や池沼といった生息環境の特徴によって分布が規定されていることが示唆された.次に,今村泰二博士の研究をはじめとする日本産水生ダニ類に関する文献およびそれらの研究に用いられた標本の調査を行い,Viets(1987)に基づいて種から科までの分類体系を再検討しながら日本産水生ダニ類の目録を作成した.その結果,日本からこれまでに28科37亜科53属119種のミズダニ類と,1科5亜科13属37種のウシオダニ類が報告されていることが明らかになった.これに伴って,これまで和名が与えられていなかった分類群については新たに和名を与え,分類学的に混乱を招く恐れがある和名に関しては改称を提唱した.また,観察に使用した今村泰二博士のミズダニコレクション1541枚について,照合と修復を行い標本リストを作成した.加えて,国内における水生ダニ類に関する研究の現状を明らかにするために,記載論文を中心とした文献目録を作成した.北海道と東北地方の湖沼・河川において水生ダニ類の採集を行い、得られた標本について属までの同定を行った。採集地点と出現した水生ダニ類の属は以下の通りである。東北,関東,中部地方の52の河川と湖沼で調査を行い,このうちの38地点から水生ダニ類を採取した.得られた標本は属までの同定を行った.採集地点と出現した水生ダニ類の属は以下の通りである.中部,近畿,中国,四国地方の50の河川と湖沼・溜池で調査を行い,52地点から水生ダニ類を採集した.得られた標本は属までの同定を行った.採集地点と出現した水生ダニ類の属は以下の通りである.南紀,九州,沖縄地方の26の河川,マングローブ林,海岸で調査を行い,このうちの18地点から水生ダニ類を採集した.得られた標本は属までの同定を行った.採集地点と出現した水生ダニ類の属は以下のとおりである.7.大分県:日田市大山町.水生ダニ類:Hygrobates.
ヒトiPS細胞の均一性を評価するマーカーの探索

ヒトiPS細胞は、近年、加齢黄斑変性やパーキンソン病などの治療に用いる細胞の原料になることが期待され、臨床試験も行われるようになり、ますます大きな注目を集めている。治療に用いられる細胞は、ヒトiPS細胞から分化誘導することによって得られるが、その原料となるヒトiPS細胞は、目的の細胞に分化しやすい細胞が揃った、均一性の高い集団であることが求められる。しかしながら、実際には不均一な集団であり、ヒトiPS細胞を分化誘導しても分化せず、未分化な状態のまま残存する細胞が含まれている。そこで本研究では、このように分化せずに残存するヒトiPS細胞、すなわち分化耐性iPS細胞に着目し、この細胞に特異的なマーカーを見出すことで、ヒトiPS細胞集団が均一であるかどうかを判断するための方法を確立することを目的としている。これまでに分化耐性iPS細胞を得るため、ヒトiPS細胞を分化誘導し、その後残存する細胞を20株単離した。このうち4株は実際には分化に耐性を示す株ではなかった。残り16株について、現在検討の段階である。この残り16株の中に分化耐性株が含まれている場合には、それを用いて次にマイクロアレイ解析を行い、マーカー遺伝子の同定に進める予定である。一方、分化耐性株が含まれていなかった場合には、再度新たなヒトiPS細胞株から分化誘導し、単離・同定を試みる。あるいは、別の分化誘導法や、単離の方法を用いて分化耐性細胞を得ることを試みる。そして最終的に得られた株を用いてマーカー遺伝子のスクリーニングを行う。目的の分化耐性iPS細胞の単離・同定に時間がかかっている。これまでの計画通り、以下の要領で実験を遂行する。1)分化耐性細胞の単離・同定を行う。目的の株が得られない場合は、分化誘導法の変更または単離方法を変更する。2)1)で得られた細胞株について、マイクロアレイ解析を行い、特異的に発現する遺伝子を探索する。特異的に発現する遺伝子がない場合は、抗体アレイ等でタンパク質マーカーを探索する。3)2)で得られた遺伝子が、iPS細胞における均一性評価のマーカーとして妥当であるかを検証する。ヒトiPS細胞などの多能性幹細胞は、再生医療で移植に用いられる細胞の原材料となる。多能性幹細胞から分化誘導し、移植に用いるための細胞を作製することになるが、実際には分化しにくい細胞(分化耐性細胞)が出現することから、元の細胞の状態にはバラツキが生じている可能性がある。純度の高い移植細胞を作製するため、多能性幹細胞の原材料としての均一性を評価する方法が必要とされている。本研究では、分化しにくいiPS細胞に特異的なマーカーを見出すことで、iPS細胞の原材料としての均一性を評価する方法を確立することを目的とし、研究を遂行している。平成27年度には、分化しにくいiPS細胞の単離を行った。ヒトiPS細胞を間葉系幹細胞に分化誘導し、この過程で分化せずに未分化の状態で残存するiPS細胞を、分化しにくいiPS細胞として単離した。単離には、当初の計画通り、研究代表者がこれまでに確立した、未分化細胞の高感度増幅法を利用した。この方法によって、分化誘導中の細胞に含まれる残存未分化iPS細胞を、培養によって特異的に増殖させ、コロニー状にした。形成されたコロニーをピックアップし、継代培養によってさらに増幅させることで各々のコロニー由来の残存未分化iPS細胞株を作製した。単離に成功した細胞株およそ20株のうち10株について、未分化マーカーの発現を調べたところ、分化誘導前のiPS細胞と同レベルの発現が認められ、これらが未分化能を維持したまま残存した細胞であることを確認した。このように、分化誘導後に残存するiPS細胞を単離したのは、本研究が初めてである。現在は、得られた細胞株が実際に分化に耐性を示すか否かを調べている。当初の計画では、平成27年度までに分化耐性細胞を単離し、マイクロアレイ解析によって分化耐性マーカー遺伝子のスクリーニングを行うところまで進める予定であったが、分化耐性細胞の単離法確立に時間がかかり、計画通りに進めることができなかった。単離法を確立した後は、多数の細胞株を得ることに成功し、現在は得られた細胞株(およそ20株)が実際に分化耐性を示す細胞集団であるかの検証を行っているが、iPS細胞の分化誘導法が安定しない、つまり分化効率が実験間で一定にならないという技術的な問題に直面しており、判定に時間がかかっている。多能性幹細胞であるヒトiPS細胞は、再生医療において用いられる移植細胞の原材料として期待されている。高純度の移植細胞を得るためには、原材料である元のiPS細胞集団が、目的の細胞に分化しやすい状態にあることが求められるが、実際には分化誘導すると分化せずに残存するiPS細胞が出現することから、元のiPS細胞集団にはバラツキが生じている可能性がある。しかし、iPS細胞集団の均一性を評価する方法は未だ確立されていない。そこで本研究では、「分化せずに残存するiPS細胞(分化耐性iPS細胞)」に着目し、それが持つ特異的な指標(マーカー)を見出すことで、原材料としてのiPS細胞集団が均一であるかを評価する方法を確立することを目的としている。本研究は、ヒトiPS細胞を用いた再生医療を実用化するために必要不可欠な研究である。本研究は、分化耐性iPS細胞の単離から着手している。平成27年度に、残存iPS細胞、つまり分化耐性iPS細胞の候補を20株単離した。

平成28年度に、これらの株が実際に分化に耐性を示すiPS細胞であるかの検証を行った。まず、単離した20株は、いずれも未分化マーカー(LIN28, NANOG)を発現していたことから、未分化の状態にある残存iPS細胞であることを確認した。そしてこれらの中からランダムに4株を選択し、分化に対する抵抗性を調べた。間葉系幹細胞に分化誘導し、その後に残存するiPS細胞のコロニー数を、単離前の元株(コントロール)の場合と比較したが、残存iPS細胞のコロニー数が増加することはなかったため、これら4株は分化耐性株ではないと判断した。残り16株についても分化耐性について調べる予定であったが、産休育休のため、ここで中断した。復職後、分化耐性株の選別から研究を再開し、マーカー探索を行う予定である。平成28年度に分化耐性を示す未分化iPS細胞株を選別し、マイクロアレイ解析によるマーカー遺伝子の探索、あるいは抗体アレイによるタンパク質の探索を行う予定であったが、産休および育休のため、途中で実験を中断した。再生医療において、移植細胞の原材料となるヒトiPS細胞は、目的の細胞に分化しやすい細胞の揃った、均一で高純度な集団であることが求められる。しかし実際には、ヒトiPS細胞から分化誘導しても、分化せずに残存する細胞が出現することから、元のiPS細胞集団にはバラツキが生じている可能性がある。そこで、本研究では、「分化せずに残存するiPS細胞(以下、分化耐性iPS細胞)」に着目し、この細胞に特異的なマーカーを見出すことで、ヒトiPS細胞の均一性を評価する方法を確立することを目的としている。これまでに、残存iPS細胞、つまり分化耐性iPS細胞の候補を20株単離している(平成27年度)。これらの候補株は、いずれも未分化マーカーを発現していることから、未分化の状態にある残存iPS細胞であることを確認した。さらに、これらの株が実際に分化に耐性を示すかを調べた(平成28年度)。間葉系幹細胞に分化誘導し、その後に残存するiPS細胞のコロニー数をコントロール(単離前の元株)の場合と比較したところ、残存iPS細胞のコロニー数が増加することはなかったため、うち4株については耐性株ではないと判断した。引き続き、残り16株について分化耐性を調べる予定であったが、育児休暇のため、研究を中断していた。平成30年度より研究を再開し、残りの候補株が分化耐性を示すことの確認と、獲得した耐性株においてマーカー分子の探索を行う予定である。平成28年度に分化耐性株を選別し、マイクロアレイ解析あるいは抗体アレイによってマーカー遺伝子あるいはマーカータンパク質を探索する予定であったが、産休及び育休のため、研究を中断していた。ヒトiPS細胞は、近年、加齢黄斑変性やパーキンソン病などの治療に用いる細胞の原料になることが期待され、臨床試験も行われるようになり、ますます大きな注目を集めている。治療に用いられる細胞は、ヒトiPS細胞から分化誘導することによって得られるが、その原料となるヒトiPS細胞は、目的の細胞に分化しやすい細胞が揃った、均一性の高い集団であることが求められる。しかしながら、実際には不均一な集団であり、ヒトiPS細胞を分化誘導しても分化せず、未分化な状態のまま残存する細胞が含まれている。
インスリンによるGLUT4のtranslocationにおけるMAPキナーゼの機能の解析

本研究はGLUT4-containing vesiclesに存在するMAP kinaseの基質を同定し、それらのインスリンによるGLUT4のtrans locationで果たす役割及びその調節機構を解明することを目的とした。特に、exocytosisに関与するとされる低分子量GTP結合蛋白、Rab3Dの、MAP KinaseやGLUT4-containing vesiclesとの関係について検討した。3T3-L1脂肪細胞では、抗Rab3D抗体によるimmunoblottingにて25及び28kDaの蛋白を特異的に認識した。細胞膜分画では28kDaの、細胞内膜分画では25及び28kDaの、細胞質では25kDaの蛋白が検出されたが、どの分画でもインスリンによる量の変化は検出されなかった。GLUT4-containing vesiclesではRab3Dは検出できなかった。この抗体はGTP結合能を持つ28kDaの蛋白を免疫沈降するが、この蛋白はin vitroでMAP kinaseにより酸化された。しかし、^<32>P正リン酸で細胞ラベルして行った検討では、インスリン非刺激でもRab3Dはリン酸化されており、シンスリンによるリン酸化状態の変化は検出できず、さらに、3T3-L1脂肪細胞をインスリン処理して脱リン酸化を阻害する条件で抗Rab3D抗体による免疫沈降を行い、in vitroでMAP kinaseによる免疫沈降物のリン酸化を検討したが、28kDaの蛋白のMAP Kinaseによるリン酸化の程度には差異は見られなかった。以上より、1、インスリンによりその局在は変化しない。2、Rab3Dは、細胞内peoolのGLUT4-containing vesicleには少なくとも強固には会合しない。3、Rab3Dは、in vitroではMAP kinaseの基質となるが、in vivoではインスリンによりそのリン酸化状態は大きくは変化しない、と考えられた。現在、構成的活性化を受けたMAP kinase kinaseをレトロウィルスベクターを用いて3T3-L1脂肪細胞に導入し、糖輸送におけるMAP kinaseの役割を検討中である。
紫外フェムト秒過渡吸収法による溶液中におけるポリエンの光異性化反応の研究

直鎖ポリエンの励起状態には近接した光学許容のS_2状態と光学禁制のS_1状態があり、これら励起状態のダイナミクスについてこれまで多くの研究がなされてきた。我々は凝縮系における溶媒の役割という点に着目し、紫外フェムト秒過渡吸収法により溶液中でのヘキサトリエンの励起状態ダイナミクスに関する研究を行った。トランス体、シス体の過渡吸収信号はともにその立ち上がりは装置応答関数に相当し、また速い減衰が観測された。この減衰成分は短波長になるにつれ徐々に遅くなるが、シス体の方がその変化の割合は小さかった。最初に光励起されたS_2状態はS_1状態に100fs以内に内部転換するので、減衰部分はS_1での振動エネルギー再分配とS_0への内部転換のダイナミクスの両者を反映し、S_1状態の寿命が500fs以下であると見積もることができた。トランス体、シス体の波長依存性の違いは二つのダイナミクスが競合する度合いの違いによると考えられる。さらに、光励起後の基底状態の回復過程を測定した。268nm光を励起光とした場合、トランス体の回復過程は溶媒に依らず三つの時定数で特徴づけられ、それぞれ1ps、15-20ps、150-300psであった。3番目の成分のみシクロヘキサン中の方がアセトニトリル中より2倍速かった。シス体の場合、顕著な溶媒依存性がみられ、シクロヘキサン中では10ps程度の時定数で比較的速く吸収が回復したのに対し、アセトニトリル中では10psと180ps程度の二つの時定数で回復している。また、トランス体、シス体とも基底状態の回復過程の時間変化には顕著な波長依存性が見られた。これらのことは、S_1状態からの内部転換後、基底状態の高振動励起状態から振動緩和して熱的にもとの安定な状態に戻るという単純な描像ではなく、その途中でいくつかの過渡的な異性体が生成され、これがもとの状態に戻る過程も信号に含まれることが原因と考えられる。
語用論的アプローチによる学習障害児の言語指導にかんする研究

研究は2部に分かれる。第1に、言語性LD児と母親との会話と、健常児と母親との会話を、会話の均衡、母親発話の意味的随伴性及び談話機能について群間比較した。第2に、言語性LD児と大学生の会話について2要因乱塊法による実験を行い、相互作用アプローチの技法が子供と大学生の各種コミュニケーション・パラメタに与える影響を検討した。研究.1の対象は、平均年齢5歳6ヶ月の言語性LD児と母親7組、それにPLAとMLUでマッチした平均年齢3歳9ヶ月の健常児と母親7組である。各組5分間のサンプルの分析の結果、LD児群の母親の方が対子供MLU比が大きかった。随伴性には群差がなくLD児の母親が話題継続の頻度が多かった。結束行為の頻度に群差はなく、意味行為の頻度はLD児の母親が多かった。年長就学前LD児では母親との会話の不均衡はターン数など会話過程の粗大な要素よりも、発話の長さのずれに現れ、発話間の関連の問題は随伴性よりも意味-結束次元に現れた。研究.2の対象は、平均年齢4歳11ヶ月の言語性LD児5名と大学生10名である。大学生5名(実験群)は1回目の遊びの後に、発話の量、待ち時間、話題に沿う発話、発話の長さに関する教示を受けて2回目の遊びに臨んだ。別の5名(統制群)は教示無しに2回目に臨んだ。各被験児に実験群学生1名と統制群学生1名を割り当てた。大学生の開始率の対子供比、MLUに交互作用が見られ、実験群での減少と統制群での増大という結果であった。随伴率には交互作用が無かった。結束率に交互作用があり、実験群での増大が確認された。相互作用アプローチの技法は、年長就学前LD児と大人との会話における均衡の維持と結束構造の拡大に寄与しうる。
『図書寮本類聚名義抄』凡例の構築

膨大な情報がコンパクトにおさめられた工具書としての「辞書」は様々なルールに則って作られている。そのルールを知らなければ、本当の意味で使うことはできない。それは平安時代の辞書についても同様である。平安時代の辞書として最重要と言える図書寮本類聚名義抄は、一部分のみの残存という事情もあり、「凡例」を欠いている。本研究は、先行研究と本文研究を活用しながら、その凡例を構築したものである膨大な情報がコンパクトにおさめられた工具書としての「辞書」は様々なルールに則って作られている。本研究は、先行研究と本文研究を活用しながら、その凡例を構築したものである図書寮本類聚名義抄の凡例を作成することを目的として、本年度は以下のような研究・準備作業を行った。(1)基礎的文献(辞書・事典、概説書)を電子化して、整理した。凡例作成の基礎情報として、辞書・辞典類ならびに解題に見える図書寮本類聚名義抄に関する記述を全てデジタル化した。該当書は以下のようなものである。『国語学辞典』(東京堂1955)、『国語学研究事典』(明治書院、1977)、『国語学大辞典』(東京堂出版、1980)、『日本古典文学大辞典』第6巻(岩波書店、1985)、『漢字講座2漢字研究の歩み』(明治書院、1989)、『日本古辞書を学ぶ人のために』(世界思想社、1995)、『日本辞書辞典』(おうふう、1996)、『漢字百科大事典』(明治書院、1996)、『訓点語辞典』(東京堂出版、2001)、橋本不美男1950.00図書寮本類聚名義抄解説『図書寮本類聚名義抄』宮内庁書陵部、築島裕1976.11国語資料としての図書寮本類聚名義抄『図書寮本類聚名義抄』勉誠社(2)図書寮本類聚名義抄テキストの具体的な一部分についての研究を行った。凡例の具体的なイメージを得るため、一部分を詳細に研究し、凡例項目として必要になる要素の概要を得た。(3)先行研究・論文の収集と整理を行った。300本に及ぶ研究論文リストを作成し、そのすべてを収集した。(4)研究史を整理した。何がどこまで明らかにされているのか。内容・テーマごとに整理を行った。(5)辞書の凡例について考察するため、他の古辞書の序跋・凡例(新撰字鏡序跋、倭名類聚抄序文、観智院本凡例)などを研究した。(6)図書寮本類聚名義抄の凡例として必要な要素の一覧を作成した。(7)凡例の作成に着手した。以上の通り、本年度は、凡例作成のための準備作業を完了し、凡例の前半を完成した。図書寮本類聚名義抄の凡例を作成することが本研究の目的である。本年度は主として、そのために必要となる作業工程の後半(図書寮本の凡例項目作成・凡例の作成)を実施した(前半は19年度に実施)。具体的には、以下のような作業・研究を行った。(1)図書寮本類聚名義抄の凡例として必要な要素の一覧を作成する。(2)序文に必要な要素を列挙する。(3)それらの一覧をジャンルごとに整理する。(4)第一次凡例の作成。(5)フィードバック。(その凡例を使って図書寮本類聚名義抄を読む)(6)第二次凡例の作成。(7)例外の処理。(8)第三次凡例(完成稿)の作成。以上の通り、本年度は、凡例を一通り作成しおえた。ただし、(5)(6)(7)(8)については、まだ全体が完了しておらず、第二次凡例・第三次凡例まで稿を重ねた部分は一部にとどまる。さらに調整・統合・調査・推敲を行い、最終的には、研究成果を論文として公表する予定である。
皮膚電気刺激感覚情報伝達機能を備えた筋電義手の開発

事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.このような観点から本研究では,高信頼性・携帯可能な筋電義手電動手先部と皮膚電気刺激感覚情報伝達装置を試作し,健常者および切断者を用いた義手制御実験を行い,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにすることを目的とする.本申請において得られた成果を下記に要約する.(1)携帯可能な義手制御回路システムの試作これまでに試作した制御回路を基に,携帯可能な義手制御回路システム(5号機)試作した.本システムでは,電子回路の小型化とともに,電池駆動により携帯可能なものである.(2)柔軟性を備えた義手指先部の開発ヒトの指と同じ柔軟な指先部を試作するために,まず,ヒトの指先部における力学特性を計測した.被験者は健常者5名である.示指の指腹部の皮膚表面に変位を変えることで加圧し,力と加圧領域の面積を測定することで歪み一応力関係を計測した.その結果,歪みの増加に伴って,応力が増加するという非線形性を示した.また,この結果を元に柔軟な義手人工指先部をウレタン樹脂を用いて試作した.(3)感覚情報伝達システムの試作と評価義手の開閉角度及び物体を把持しているか否かを使用者に伝達する皮膚電気刺激を用いた感覚情報伝達システムを試作した.試作するシステムは,指先に取り付けた歪みゲージとDCモータに取り付けられたロータリーエンコーダを用いて,物体把握時の反力,角度を計測し,それらの出力をPCに入力し,バーバル情報伝達方式により義手使用者に提示するものである.試作した健常者1名を用いた評価実験を行い,本システムの有用性を示した.事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.このような観点から本研究では,高信頼性・携帯可能な筋電義手電動手先部と皮膚電気刺激感覚情報伝達装置を試作し,健常者および切断者を用いた義手制御実験を行い,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにすることを目的とする.本申請において得られた成果を下記に要約する.(1)携帯可能な義手制御回路システムの試作これまでに試作した制御回路を基に,携帯可能な義手制御回路システム(5号機)試作した.本システムでは,電子回路の小型化とともに,電池駆動により携帯可能なものである.(2)柔軟性を備えた義手指先部の開発ヒトの指と同じ柔軟な指先部を試作するために,まず,ヒトの指先部における力学特性を計測した.被験者は健常者5名である.示指の指腹部の皮膚表面に変位を変えることで加圧し,力と加圧領域の面積を測定することで歪み一応力関係を計測した.その結果,歪みの増加に伴って,応力が増加するという非線形性を示した.また,この結果を元に柔軟な義手人工指先部をウレタン樹脂を用いて試作した.(3)感覚情報伝達システムの試作と評価義手の開閉角度及び物体を把持しているか否かを使用者に伝達する皮膚電気刺激を用いた感覚情報伝達システムを試作した.試作するシステムは,指先に取り付けた歪みゲージとDCモータに取り付けられたロータリーエンコーダを用いて,物体把握時の反力,角度を計測し,それらの出力をPCに入力し,バーバル情報伝達方式により義手使用者に提示するものである.試作した健常者1名を用いた評価実験を行い,本システムの有用性を示した.事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.このような観点から本研究では,高信頼性・携帯可能な筋電義手電動手先部と皮膚電気刺激感覚情報伝達装置を試作し,健常者および切断者を用いた義手制御実験を行い,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにすることを目的し,研究をおこなってきた.本年度に得られた結果を要約する.(1)手先部電子制御回路の試作義手開閉速度と把握力の向上を目指した手先部電子制御回路を試作した.電子制御回路およびモータ駆動回路の設計を行い試作した.(2)感覚情報伝達方法の基礎的検討

皮膚電気刺激を用いた仮現運動による情報伝達を行う際に,使用者に刺激を与える部位や刺激パターンを決定するために,2チャンネルの電気刺激を用い,使用者が常に刺激を認知できるような電極貼付部位,認知できる刺激パターンの種類を心理物理実験を行い調べた.事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.このような観点から本研究では,高信頼性・携帯可能な筋電義手電動手先部と皮膚電気刺激感覚情報伝達装置を試作し,健常者および切断者を用いた義手制御実験を行い,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにすることを目的とする.本年度は,以下の項目について研究を遂行した.(1)義手デジタル制御回路の試作携帯可能な電池駆動を目指した手先部電子制御回路を試作した.電子制御回路,耐雑音性の高いモータ駆動回路を試作した.(2)感覚情報伝達方法の決定昨年度の結果を基に,皮膚電気刺激を義手感覚フィードバックとして用いるために,使用者に刺激を与える部位や刺激パターンを決定した.情報の種類としては,物体接触時の指の種類と方向の3種類,義手開閉角度2種である.刺激提示部位としては上腕部とした.この刺激パターンを認知できるかを調べるため,健常者を用いた心理物理実験を行った.その結果,90%以上の認識正答率を得た.事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.このような観点から本研究では,高信頼性・携帯可能な筋電義手電動手先部と皮膚電気刺激感覚情報伝達装置を試作し,健常者および切断者を用いた義手制御実験を行い,その有用性を示すと共に,実用化の可能性を明らかにすることを目的とする.本年度は,以下の項目について研究を行った.(1)携帯可能な義手制御回路システムの試作昨年度設計した制御回路を基に,携帯可能な義手制御回路システム試作した.本システムでは,電子回路の小型化とともに,電池駆動により携帯可能なものである.(2)感覚情報伝達システムの試作皮膚電気刺激を用いた義手感覚フィードバックシステムを開発するために,伝達する情報として,「物体を把持しているか否か」,「義手の開閉角度」を決定した.そして,それらを検出するため野電子回路を設計した.(3)柔軟性をもつ義手指先部の試作剛性の高い物体を安定して把握するための義手人工指先を開発するために,ヒトの皮膚の力学特性(応力-歪み関係)を計測した.健常者5名の右手示指の掌側部を対象とし計測した結果,応力-歪み関係が非線形特性を有していることを示した.事故などにより手が切断された切断者のため,種々の筋電義手が開発され,また市販されているが,国内での使用実績は極めて低い.多く使用されない主たる原因の1つは機能が手に比べて格段に低いことである.そのため,より高機能の筋電義手の開発が強く望まれている.義手の高機能化においては,切断者が元の手と同じように義手を制御でき,そして感覚情報を認識できることを目指すべきである.
ラット大腸粘膜下層へのorganoid unit注入による大腸粘膜の小腸化の試み

2,成獣Wistar ratを全身麻酔下に開腹、大腸を2cm有茎に切離(有茎結腸節)(1)結腸端々吻合、(2)有茎で切離した大腸の粘膜抜去を行った後、1で得たorganoid uintを播種。3,術後、1週間で擬死し、有茎結腸節を取り出し、組織学的検討を行った。結果有茎結腸節は嚢胞状になり、内腔には透明粘液が充満する状態であった。嚢胞を開放すると肉眼的に表面は粘膜組織で覆われていた。さらに組織学的検討で粘膜組織内にPaneth細胞が確認された。以上から、大腸粘膜を小腸粘膜に置換されたことが確認され、大腸粘膜の小腸粘膜化の目標が達成された。これらの研究成果は、2006年度第106回日本外科学会定期学術集会演題「ラット胎仔小腸由来organoid unitを用いた、大腸粘膜小腸化の試み」で発表予定である。1,胎生20日のWistar ratの小腸を細かく刻みdispase, collagenaseで処理し、organoid unitを作成し成獣ラット粘膜下に注入した。注入1週間後では、粘膜下層に粘膜様構造が出現したものが存在した。しかし注入4週の時点では全例注入部位に強い炎症反応が生じ、粘膜構造を見いだすことができなかった。結論として、1週間程度の期間はorganoid unitの生着が得られる可能性があるが、それ以上の期間となるとorganoid unitの生着が得られなかった。考察としては、同種のラットで、かつ胎児ラットの組織を使ったにもかかわらず、おそらく拒絶反応が生じたためorganoid unitの生着が得られなかったことがあげられた。2,今後の研究は、(1)拒絶反応への対策(免疫不全ラットの使用や、免疫抑制剤の使用)を講じて同様の手技を行う。あるいは、(2)新たな実験モデルを作成する。のいずれかの選択を行わなければならない状況に至った。3,われわれは新たなる実験モデルを考案することとした。organoidunit作成までは同様の手技を使った。ついで成獣ラットの大腸を2cm前後有茎に切除し、(1)まず、結腸を端々吻合(2)切り離した結腸の粘膜抜去をおこない、粘膜を抜去部位にorganoid unitを播種する。現在20匹のラットに対しこの手技を行い、経過観察中である。