hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
周細胞の多分化能を制御する新規因子の機能解析

毛細血管は内皮細胞からなるチューブの外側を周細胞が覆い、安定した構造となる。この周細胞の一部は多分化能を持ち、各種病態に影響していることが報告されている。申請者らは独自に樹立したマウス細胞株を利用し、多分化能をもつ周細胞に特異的な細胞表面マーカーを同定した。この特異的マーカーに対する抗体を用い、マウス正常組織から多分化能をもつ周細胞の分離に成功した。また、樹立したマウス細胞株のうち多分化能の異なる複数の細胞群を用い、網羅的遺伝子発現解析を行った。その結果、多分化能と連関すると考えられる候補因子を複数見出した。そこで特異的マーカー陽性周細胞に対し、これらの候補因子についてin vitroでの分化能スクリーニングを行った。その結果、多分化能をもつ周細胞においてその発現量が低い特定の新規因子に着目した。本申請研究では、スクリーニングで見出したこの因子に対して「微小血管周細胞の多分化能を制御する新規因子の機能解析を行う」ことを目的とし、実験を行っている。この目的を達成するために、事前に以下の3つの目標を立てた。目標I多分化能をもつ周細胞の血管形成能に与える新規因子の作用解析、目標II多分化能をもつ周細胞の間葉系幹細胞・神経幹細胞様分化能に与える新規因子の作用解析、目標IIIマウス下肢虚血肢での多分化能をもつ周細胞の作用に与える新規因子の役割解析上述のように、in vitro/ in vivoでの解析を行い、病態改善効果に及ぼす新規因子の影響を検討していく。平成30年度以降の計画としては、前年度までの研究(目標I・II)と並行して目標IIIを開始することとしていた。目標I・IIについては概ね順調に推移しているが、目標IIIについては一時的な研究の中断もあり、開始がやや遅れている。今後はin vivoでの実験をすすめ、虚血組織における新規因子の作用を解明していく。本申請研究では、「周細胞の多分化能を制御する新規因子の機能解析を行う」ことを目的とし、実験を行っている。目標I多分化能をもつ周細胞の血管形成能に与える新規因子の作用解析目標II多分化能をもつ周細胞の間葉系幹細胞・神経幹細胞様分化能に与える新規因子の作用解析目標IIIマウス下肢虚血肢での多分化能をもつ周細胞の作用に与える新規因子の役割解析申請者らは独自に樹立したマウス細胞株より同定したマーカーを用い、マウス正常組織より多分化能をもつ周細胞を分離し、in vitroにおいてその多分化能に影響を与える新規因子を同定した。事前の計画では1年目に目標I・IIの一部を行うことを予定していた。初年度終了の時点ではどちらも施行できている。今後はin vitroでの検討を更にすすめ、新規因子が周細胞の多分化能に与える分子生物学的作用を解明していく。旅費が想定よりも下回ったため、次年度使用額が生じた。研究の中断により次年度使用額が生じた。次年度以降は、in vivoでの実験をすすめ、虚血組織における新規因子の作用を解明していく。
時間分解ESRとナノ秒過度吸収スペクトルの同時測定システムの試作

本研究によって、ナノ秒レ-ザ-フォトリシスシステムと同時測光用ESRキャビティを製作し、いくつかの系に応用し、その有用性を明らかにした。過渡吸収スペクトルと時間分解ESRスペクトルは、短寿命光化学反応中間体の寿命と吸収波長に依存して、互いに相補的な情報をもたらすことを、具体的成果で示した。1.ナノ秒レ-ザ-フォトリシスシステムの製作レ-ザ-励起によって生成する短寿命光化学反応中間体(励起三重項状態やラジカル種)の過渡吸収スペクトルを、ナノ秒時間分解能で測定するシステムの製作が本研究課題の主要設備品であり、目的の性能をもつシステムを完成し、いくつかの系に応用し、成果を得た。2.同時測光用時間分解ESRキャビティの試作光透過型キャビティに、側面から励起用レ-ザ-光照射窓とプリズムを取り付けたものを設計、製作し、Q値3000以上が得られた。光ファイバ-による測光系との接続により、目的の性能を得ることができた。3.光化学反応機とそのダイナミックスへの応用エポキシケトンの電子供与体存在下における光化学反応過程の研究に応用した結果、アニオンラジカルの環開裂反応を直接観測できた。アニオンラジカルは過渡吸収法により測定され、1μs秒以下の寿命をもつ。過渡吸収法では、アニオンラジカルの環裂反応から生する炭素中心ラジカルは吸収位置が短波長のために観測できないのに対し、時間分解ESR法は、比較的遅い立ち上りをもつ炭素中心ラジカルのCIDEP信号を検出できた。両者からの情報によって、この光化学反応機構は初めて理解できた。また、二次反応で減衰する短寿命ピリジニルラジカルの分子吸光係数が、本システムにより初めて決定できた。さらに、ニトロビフェニルの光化学反応機構にも反応用され、成果を得た。1.時間分解ESRと過渡吸収スペクトルの同時測光システムの試作光透過形矩形キャビティ(H102)に側面からレーザ励起が行えるように直径5mmの穴をあけ、反射ミラーを取り付ける設計を行った。キャビティの前後には、測光用キセノン光を光ファイバー導入するためのネジを切ってある。キャビティに3ケの穴が開くことにより、Q値の低下は避けられないが、目的の性能は達成される見通しがたった。ほぼ、部品が完成し、組み立て調整を現在行っている。2.測光システムの設計、製作マルチチャンネル検出器をもつレーザフラッシュフォトリシスシステムを購入し、まず、ナノ秒過渡吸収スペクトル測定システムを組み上げた。システムは、この他に、パルスキセノンフラッシュ(電源を含む)、光学系、分光器、トリガー検出器、デジタル遅延パルス発生器、光電子倍増管および、高速ゲートパルサーを含む。最初に、パルスキセノンランプを発光させると、この光を受けて、トリガー検出器が働らき、全てのシステムのコントロール時間の起点となる。指定の時間後、レーザが発光し、光化学反応が開始される。生成した短寿命中間体は、パルスキセノン光により測光され、分光器を通して検出に導入される。短寿命中間体の過渡吸収スペクトルの測定には、マルチチャンネル検出器が用いられ、200700ナノメートルにわたる測定光を同時に、700チャンネルのダイオードアレイによって検出され、直ちに、コンピューターにデータが送られ記憶される。また、特定の波長領域における信号の時間依存性を観するためには、検出系に光電子倍増管を用いる。このシステムは、過渡吸収スペクトルだけでなく、発光スペクトルの測定に用いることができるので、広い応用範囲をもつ。現在、種々の系について、データの蓄積を行っている。1.測光システムの製作、調整と組み上げコンピュ-タ-コントロ-ルによって、モニタ-光キセノンランプの発光-遅延回路-励起用レ-ザ-

光の発光-分光器からのモニタ-光のSMAマルチチャンネルアナライザ-への取り込みを自動的に行なうシステムを製作し、光路系およびタイミングの調整を行った。標準試料を用いて最適状態を決め、最終的な組み上げを完了した。2.マイクロ波キキビティの改良と同時測光システムの調整時間分解ESR測定用光透過型キャビティに、励起光照射窓を開け、プリズムを取り付け、光ファイバ-によってモニタ-光の照射と検出を行なえるものを製作した。設計目標の性能を得ることができた。3.短寿命中間体の過度吸収スペクトルのデ-タ蓄積近紫外光で均等間裂し、モノマ-ラジカルを生成する種々のピリジニル系に対し、本システムを応用して分子吸光係数を求めることができた。この系は、生成ラジカルが二次反応で減衰するので、ESRスペクトルと過渡吸収スペクトルの両者を測定することによって、初めて分子吸光係数が決定できた。オルソニトロビフェニルは、最近、光照射によって基底三重項状態を形成することが見い出されて系である。その光化学反応が、励起三重項状態から進行することを、過渡吸収スペクトルから明らかにした。4.光化学反応機構への応用エポキシケトンの電子供与体存在下における光化学反応過程に、本システムが応用され、過渡吸収法ではアニオンラジカルを1μ秒以下の領域で観測でき時間分解ESRスペクトルから、アニオンラジカルの環開裂で生成する炭素中心ラジカルのCIEPを検出できた。本方法により、エキポシケトンのラジカル連鎖反応を明らかにできた。
界面-触媒-生体系電子移動反応の複合ハイブリッド化

本総合研究は、電子移動に関する有機反応化学、触媒化学、生体機能反応などの諸分野の研究者が、個々の研究概念を総合的に融合し、電子移動過程を制御する複合ハイブリッド化を目標とするものである。この目標のために、本研究は種々の機会を有効に活用し、各分野の相互理解と融合を図った。第18回EOC討論会(平成7年6月)、有機電気化学の新展開シンポジウム(平成7年6月および12月)には本研究分担者の多くが参加し、電子移動過程の諸側面に関する理解を深めた。平成7年11月には本総合研究の公開発表会を開催し、有機合成化学、反応化学、生体機能化学、触媒化学の諸分野と電気化学の融合の場となった。研究課題としては、1)界面修飾による複合電子移動系の開発、2)触媒-電極複合系による分子変換、3)生体反応-電極反応複合系による分子変換である。これらの課題は電子移動をキーワードに相互に関連しており、複合ハイブリッド化することにより選択的分子変換や機能増幅系の構築が可能になる。電子移動触媒系としては金属錯体、芳香族化合物など多種類のキャリアーが可能であり、選択的分子変換への応用が示された。また、酵素との複合電極を用いる電子移動系では、選択的センサーへの応用が例示された。電子移動過程の制御についてはかなりの進展がみられ、各分野の融合のための基礎作りは達成された。今後の発展が期待されよう。本総合研究は、有機反応化学、触媒化学、生体機能化学等の分野の研究者が個々の研究概念を総合的に融合し、電子移動過程を制御する新しい複合ハイブリット系の構築を目標とする。この目標のために、本年度はいくつかの研究打ち合わせ勉強会を開催し、各分野の相互理解と融合を図った。平成6年7月2日には、EOC討論会への参会を機会に野中教授ほか17名が参加して研究会をもった。有機電気化学の将来について自由討論した。10月2日、3日には、日本化学会に際し、有機電子移動プロセスの新展開と題するシンポジウムに大野惇吉教授ほか15名が参加した。外国の電子移動の専門家も4名が参加し、有機合成化学、反応化学、生体機能化学、触媒化学等の多分野の研究概念の融合の場となった。電子移動過程の重要性を再認識することとなった。これらの課題は相互に関連しており、複合ハイブリット化することにより高選択的分子変換や機能増幅系の構築が可能になる。このために不可欠な、各分野の融合のための基礎づくりは達成されたと思われる。第18回EOC討論会(平成7年6月)、有機電機化学の新展開シンポジウム(平成7年6月および12月)には本研究分担者の多くが参加し、電子移動過程の諸側面に関する理解を深めた。平成7年11月には本総合研究の公開発表会を開催し、有機合成化学、反応化学、生体機能化学、触媒化学の諸分野と電機化学の融合の場となった。
コンピュテーショナルシンキングに基づいて創造性を育成する学習支援システムの開発

1.コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発:CTを育成する題材として,図形の分類課題を用いた.しかし図形の分類課題をそのまま解くだけでは,CTが育成できたかどうかは定かではない.図形の分類課題を行いCTが育成するために,ベン図とYes/Noチャートの活用がCT育成に有効であることが示唆されている.そのことに基づき,ブラウザ上で動くシステムを開発した.このシステムは,正誤判定機能を実装しており,この機能を用いることで,生徒は即座に答えを確認することができる.また,教員が一つ一つの答えをチェックする必要がなくなる.このシステムを用いた試行的実践を行い,大半の生徒のCTを育成することができた.現在,このシステムに機能を追加する作業を実施しており,そのシステムでさらなる実践を行う予定である.2.創造性育成方略の提案とその分析:数学の分野において,作問学習は創造性育成に関係があると指摘されている.本研究では作問学習を援用し,生徒に所与の問題を変形・改良を通して創造性を育成する題材/方略の方向性を探るために変形・改良の実態把握を試みた.題材として,コラッツ問題,ロシアンルーレットを用い,高校3年生と大学2年生を対象に,所与の問題を変形・改良させた.その結果,高校と大学では題材によって変形・改良箇所に大きな差異があることが把握され,その育成が可能であることが示唆された.この結果を踏まえ,既存の創造性測定尺度などとの関連性を把握する研究を進めている.3.その他:創造的態度と情報に関する社会観との関連性の検討,ブロックプログラミング環境を用いた協調学習支援システムの開発,生徒のアイディアを活用した数学的ゲームを題材とする数学研究なども行なっている.そして,多数の国際学会発表と論文発行/投稿,3つの賞を受賞することができた.本研究課題に対し,当初の予想を上回る進捗をあげることができている.2018年度は,論文が5本発行(条件付き採録1本),査読中論文6本,国際学会発表7件の成果をあげることができた.1.コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発では,図形の分類課題をCT課題化し,ベン図とYes/Noチャートを用いたブラウザ上で動くシステムを開発した.このシステムは,正誤判定機能やlogを取る機能を実装しており,これらの機能により生徒の進捗の把握を可能とした.また,教員のサポートがなくとも生徒が一人で実践を行えることをかのうとした.このシステムを用いた試行的実践を行い,大半の生徒のCTを育成することができた.2.創造性育成方略の提案とその分析では,作問学習を援用し,生徒に所与の問題を変形・改良を通して創造性を育成する題材/方略の方向性を探るために変形・改良の実態把握を試みたところ,高校と大学では題材によって変形・改良箇所に大きな差異があることが把握され,その育成が可能であることが示唆された.3.他に創造的態度と情報に関する社会観との関連性の検討,ブロックプログラミング環境を用いた協調学習支援システムの開発,生徒のアイディアを活用した数学的ゲームを題材とする数学研究なども行なっており,こちらについても論文投稿を行うことができた.その結果,多数の国際学会発表と論文発行/投稿,3つの賞を受賞することができた.本研究課題1(コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発)に対し,開発したシステムによる実践を計画しており,その結果を人工知能学会などに投稿する予定である.また,そのシステムにさらに機能を追加し,その内容に関しても論文投稿を行う.本研究課題2(創造性育成方略の提案とその分析)に対し,現在実践を通して多数のデータを得ており,それを分析中である.この結果を踏まえることで,本研究における創造性を育成するための方略および創造性に影響を与える箇所の特定が可能となる可能性がある.このことは,認知科学や学習科学の観点からも大きな成果になるのではないかと考えられる.本研究課題3(その他)に対し,創造的態度とプログラミングに対する様々な意識との関連性については,現在条件付き採録の結果を得ており,その発行に向けて準備を進めているところである.そしてブロックプログラミング環境を用いた協調学習支援システムの開発については,ブロックを動かした生徒を特定できる機能の実装を現在行っており,それを実現することで新しい協調プログラミング学習を実現することが期待できる.生徒のアイディアを活用した数学的ゲームを題材とする数学研究では,現在オープンエンド的要素を有するカードやパズルを用いた数学教育の題材開発を進めており,この題材を用いた実践を計画している.1.コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発:CTを育成する題材として,図形の分類課題を用いた.しかし図形の分類課題をそのまま解くだけでは,CTが育成できたかどうかは定かではない.図形の分類課題を行いCTが育成するために,ベン図とYes/Noチャートの活用がCT育成に有効であることが示唆されている.そのことに基づき,ブラウザ上で動くシステムを開発した.このシステムは,正誤判定機能を実装しており,この機能を用いることで,生徒は即座に答えを確認することができる.また,教員が一つ一つの答えをチェックする必要がなくなる.このシステムを用いた試行的実践を行い,大半の生徒のCTを育成することができた.現在,このシステムに機能を追加する作業を実施しており,そのシステムでさらなる実践を行う予定である.2.創造性育成方略の提案とその分析:数学の分野において,作問学習は創造性育成に関係があると指摘されている.

本研究では作問学習を援用し,生徒に所与の問題を変形・改良を通して創造性を育成する題材/方略の方向性を探るために変形・改良の実態把握を試みた.題材として,コラッツ問題,ロシアンルーレットを用い,高校3年生と大学2年生を対象に,所与の問題を変形・改良させた.その結果,高校と大学では題材によって変形・改良箇所に大きな差異があることが把握され,その育成が可能であることが示唆された.この結果を踏まえ,既存の創造性測定尺度などとの関連性を把握する研究を進めている.3.その他:創造的態度と情報に関する社会観との関連性の検討,ブロックプログラミング環境を用いた協調学習支援システムの開発,生徒のアイディアを活用した数学的ゲームを題材とする数学研究なども行なっている.そして,多数の国際学会発表と論文発行/投稿,3つの賞を受賞することができた.本研究課題に対し,当初の予想を上回る進捗をあげることができている.2018年度は,論文が5本発行(条件付き採録1本),査読中論文6本,国際学会発表7件の成果をあげることができた.1.コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発では,図形の分類課題をCT課題化し,ベン図とYes/Noチャートを用いたブラウザ上で動くシステムを開発した.このシステムは,正誤判定機能やlogを取る機能を実装しており,これらの機能により生徒の進捗の把握を可能とした.また,教員のサポートがなくとも生徒が一人で実践を行えることをかのうとした.このシステムを用いた試行的実践を行い,大半の生徒のCTを育成することができた.2.創造性育成方略の提案とその分析では,作問学習を援用し,生徒に所与の問題を変形・改良を通して創造性を育成する題材/方略の方向性を探るために変形・改良の実態把握を試みたところ,高校と大学では題材によって変形・改良箇所に大きな差異があることが把握され,その育成が可能であることが示唆された.3.他に創造的態度と情報に関する社会観との関連性の検討,ブロックプログラミング環境を用いた協調学習支援システムの開発,生徒のアイディアを活用した数学的ゲームを題材とする数学研究なども行なっており,こちらについても論文投稿を行うことができた.その結果,多数の国際学会発表と論文発行/投稿,3つの賞を受賞することができた.本研究課題1(コンピュテーショナルシンキング(CT)を育成するための学習支援システムの開発)に対し,開発したシステムによる実践を計画しており,その結果を人工知能学会などに投稿する予定である.また,そのシステムにさらに機能を追加し,その内容に関しても論文投稿を行う.本研究課題2(創造性育成方略の提案とその分析)に対し,現在実践を通して多数のデータを得ており,それを分析中である.
FISHによるマルチレプリコンの複製開始制御機構解析法の確立

本研究では、真核性染色体のもつ特徴であるマルチレプリコンの複製開始制御機構を明らかにするための新しい解析技術を、蛍光in situ hybridization(FISH)法を駆使して確立することを目指し、以下のように展開した。DNAファイバー上でのBrdU検出とFISHを併用することにより、数kbの解像度をもつ複製の進行過程を数百kbの範囲で個々の細胞で視覚的に追跡できるファイバーFISHによるレプリコン解析法の開発を行った。本年度は、基本的方法ではファイバーの検出時にDNAの一部の脱落が起こり、安定したシグナル検出ができない点を踏まえ、まず、本法の技術的基盤を見直した。ファイバー検出時のDNAの変性方法が原因であると考え、その条件を種々検討した結果、アルカリ条件下で変性させることによって、これまでの方法ではドットのつながりとして検出されたBrdUの取り込みを、分断の少ないライン状シグナルとして検出することに成功した。また、この変性条件下で検出したDNAのFISHシグナルもライン状に検出できた。BrdUとFISHの両者の同時検出にも成功したが、BrdUの検出感度の若干の低下が認められ、この点については、さらなる検討を要する。また、生細胞核内複製fociのクロモソームテリトリー内での配置を解析するため、蛍光標識ヌクレオチドを動物細胞に直接取り込ませる方法を導入して複製fociを生細胞のまま三次元イメージングし、これを固定して、FISHを行い、用いている固定法が複製fociレベルでは問題ないことを明らかにした。また、ゲノムクローンを用いるRNA-FISHによって核内RNA一次転写産物を検出し、非同調的複製をするDiGeorge Syndrome(DGS)責任領域のクローンがbiallelicに発現していることを明らかにした。また、セントロメアへテロクロマチン領域の低アセチル化状態の維持機構として、別の場所で脱アセチル化されたヒストンが、セントロメア領域に輸送されるという機構の存在を示した。
ミニ移植による免疫寛容誘導とキメリズムモデル作成に関する研究

(2)ミニ移植手技:従来行ってきた小腸移植の実験では家畜ブタを用いており、当研究においてはじめてミニブタを用いた。そのため当初はミニブタ特有の解剖学的特徴や特異的体質を把握するのに多少の時間を要したが、実験を重ねることで掌握できている。造血幹細胞を採取に関しては、まず覚醒したミニブタの末梢血を採取し、そこから幹細胞を分離してみたが、ミニ移植に必要充分量の造血幹細胞を得ることができなかった。そこで、2007年以降は胸骨や腸骨に直接針を穿刺し骨髄を採取し、充分量の造血幹細胞を得ている。しかし、処置時の体位や経過時間によっては骨髄採取処置のみでブタが死亡することも少なからずあった。これらの経験より、ブタに全身麻酔をかけ骨髄採取のみ行い、可能な限り低侵襲でかつ、充分量の骨髄液を採取できる手技を習得した。また、採取した骨髄液から造血幹細胞を分離し、これらが充分量存在していることも確認済みである。しかしながら、骨髄採取の手技は難易度が高いのも事実であり、その手技の確立のため、繰り返し実験を行っている段階であり技術は確実に向上している。また、キメラ状態のチェックはオス、メス間でミニ移植を行うことにより性染色体を用いたキメリズムの評価が可能であり、手技の向上に努めている。今後も引き続き実験を重ねていく予定である。(1)実験動物の準備(2)ミニ移植手技従来行ってきた小腸移植の実験では家畜ブタを用いており、今回ミニブタを初めて用いた。そのため、ミニブタ特有の解剖学的特徴や特異的体質を把握するのに多少の時間を要したが、実験を重ねることで掌握できている。そこで、以降の実験からは胸骨や腸骨から骨髄を採取している。しかし、体位や経過時間によっては骨髄採取のみでブタが死亡することも少なからずあった。以上の結果より、現在はブタに全身麻酔をかけ骨髄採取のみ行い、可能な限り低侵襲でかつ、充分量の骨髄液を採取できるようになった。また、骨髄液から造血幹細胞を分離し、充分量存在していることも確認済みである。また、キメラ状態のチェックのためにPM(pigallegic antigen)、ブタCD34抗体が必要であるが、特定の施設でのみ管理されており現時点では入手困難である。しかし、オス、メス間でミニ移植を行えば性染色体によるキメリズムの評価が可能なので、特に問題ないと考えている。
有機鉛試薬を用いる有用変換反応の開発

私はPinheyらによって開発された有機鉛(IV)トリアセタートによるβ-ジカルボニル化合物のα-アルケニル化及びα-アルキニル化を機軸とし、種々の有用変換反応の開発を行ってきた。そしてこれまでにβ-ケトベンジルエステルのα-アルケニル化とRaney Niを用いる脱ベンジルオキシカルボニル化により、アルケニル基の導入位置及び立体化学を制御したα-アルケニルケトン合成を達成した。またβ-ケトプレニルエステルのα-アルキニル化とLindlar還元、Pd-HCO_2HNEt_3による脱アリルオキシカルボニル化の組み合わせでα-(Z)-アルケニルケトンの改良合成にも成功している。そこで今年度は、α-アルキニルケトンの選択的合成を目標とした。まずアルキニル鉛(IV)トリアセタートを用いてβ-ケトアリルエステルのα位にアルキニル基を導入後、Pd-HCO_2HNEt_3によってエステル部を除去したところα-アレニルケトンが主生成物として得られ、目的の変換を達成することができなかった。これはα-アルキニルケトンが脱アリルオキシカルボニル化の条件下で容易にα-アレニルケトンに異性化するためと判明したので、アルキニル基を保護してかアリルエステルを除去する方針に切り換えた。すなわちα-アルキニル-β-ケトアリルエステルの三重結合をコバルトカルボニル錯体とした後、Pd-HCO_2HNEt_3による脱アリルオキシカルボニル化とCANを用いた脱保護を行い、β-ケトアリルエステルからα-アルキニルケトンの選択的合成に成功した。さらに本法を効果的に応用し、循環器疾患の治療薬として有望視されているPGI_2安定炭素類縁体イソカルバサイクリンの誘導体で、ω鎖に三重結合を有する13,14-デヒドロイソカルバサイクリンも合成した。その血小板凝集抑制作用については現在検討中である。
新高分子合成法による太陽光集光材料としての共役ポリ(ポリフィリン)合成

遷移金属錯体触媒を用いるポルフィリンジインの重合による、ポルフィリンが1-プテン3-イン構造で連結された共役ポリ(ポルフィリン)合成のモデル重合反応として1、4-ジエチニルベンゼンの重合を先ず検討した。重合触媒としては上記共役ポリマー構造を効率よく与え、かつ生成が容易な系を選ぶ必要がある。RuCl_3・3H_2O触媒によるフェニルアセチレン-ジエチルアミン-CO_2からのエノールカルバマート生成反応においてPBu_3配位子を加えるとエノールカルバマート生成が抑えられ代わりにフェニルアセチレン二量体である1、4-ジフェニル-1-ブテン-3-インが効率よく生成することからRuCl_3・3H_2O-2PBu_3がフェニルアセチレンの二量化触媒となることが示唆されている。この示唆に基ずきRuCl_3・3H_2O-2PBu_3触媒による1、4-ジエチニルベンゼンの重合を行ったところ不溶性ポリマーや低分子量のポリマーが得られポリ(1、3-エニン)の生成は僅かであることはわかった。そこでRuCl_3・3H_2O-2PBu_3触媒によるフェニルアセチレンの二量化反応を新たに再検討したところジエチルアミンとCO_2の共存が必要でRuCl_3・3H_2O-PBu_3-フェニルアセチレン-ジエチルアミン-CO_2系が1、4-ジフェニル-1-ブテン-3-インを効率よく生成するという結果を得た。したがってRuCl_3・3H_2O-PBu_3-ジエチルアミン-CO_2系から生成する真の触媒活性種の解明とその新しい触媒による1、4-ジエチニルベンゼンそしてポルフィリンジインの重合という興味ある問題が次の研究課題として明らかにされたことになる。
次世代ドナー分子系の創製と有機超伝導体の開発

当該研究期間内に成し遂げた主な成果は、以下のとおりである。(1)新しいBDA-TTP超伝導体の開発(2)化学修飾による安定な金属状態の不安定化ドナー分子BDH-TTPが発現する安定な金属状態を不安定化するために、BDH-TTPに次の化学修飾を施した。(i)イオウ原子の酸素置換、(ii)環拡大、(iii)ジメチル基の導入、(iv)ジチオラン環(環状置換基)からビス(メチルチオ)基(非環状置換基)への変換。その結果、金属-絶縁体転移や金属-金属転移を示す新しい分子性導体の開発に成功した。(3)八面体アニオンを用いたDODHT塩の研究β"-(DODHT)_2X(X=PF_6, AsF_6, SbF_6)の常圧における基底状態は、アニオンサイズによって異なった輸送特性を示す。このアニオンサイズ依存性を詳細に検討するために、放射光を用いた回折実験を行った。その結果、圧力下で超伝導へ転移するβ"-(DODHT)_2X(X=PF_6, AsF)では、電荷秩序に伴う超格子反射を観測することに成功した。本年度では、研究目的を達成するために以下の研究を行った。β-(BDA-TTP)_2SbF_6において、シューブニコフード・ハ-ス振動が観測され、有効質量の値が従来の有機超伝導の約二倍(m_c^*=12.4±1.1m_e)であることを見出した。この結果は、超伝導体β-(BDA-TTP)_2SbF_6が電子相関の強い系であることを意味する。これを踏まえて、TaF_6塩の単結晶の作製に着手し、その構造解析に成功した。TaF_6塩の構造はSbF_6塩と同型であったが、興味深いことにTaF_6塩は常圧下では超伝導性を示さなかった.今後,この原因を解明すると共に,TaF_6塩の圧力下での伝導挙動を明らかにする予定である。2.新規π-d系有機超伝導体の開発同型構造を有するβ-(BDA-TTP)_2X(X=FeCl_4,GaCl_4)が圧力下で超伝導性を示すことを見出した。さらに、圧力下でのGaCl_4塩の磁気抵抗は磁場の増加と共に増加するが、FeCl_4塩の圧力下磁気抵抗測定では5T付近で急激な負の磁気抵抗が観測された。この結果は、FeCl_4塩が新しい磁場誘起超伝導体である可能性を示唆しており、今後さらにこの可能性を追求する予定である。3.新規BDY系ドナーの改良合成法の開発BDH-TTPのI_3,BF_4,AuI_2塩等の安定な金属状態を不安定化する目的で、BDH-TTPの一つのイオウ原子を酸素で置換したDHOT-TTPの研究を推進しており、このドナーの改良合成法の開発に成功した。DHOT-TTPのI_3およびBF_4塩は半導体的であり、また1.5Kまで金属的性質を示すAuI_2塩の構造(α型)はBDH-TTPのAuI_2塩の構造(均一にスタックしたβ"型)と異なっていた。一方、DHOT-TTPのFeCl_4,PF_6,AsF_6塩は、相当するBDH-TTP塩と同様に低温(1.5K)まで金属的性質を保持した。今後は、この化学修飾法と他の修飾法(例えば環拡大法)を組み合わせて、さらに不安定化を目指す。本年度は、研究目的を達成するために以下の研究を行った。1.新規反強磁性超伝導体・反強磁性金属の開発β-(BDA-TTP)_2FeBr_4が常圧下9.5Kで反強磁性体に転移し、圧力下で超伝導性を示すことを見出した。また、この塩と同型で非磁性なGaBr_4塩も圧力下で超伝導性を示すことを明らかにした。一方、金属的なκ-(BDH-TTP)_2FeBr_4が4Kで反強磁性転移を示すことを見出した。

この転移温度は圧力をかけると上昇し、さらに磁気散乱を示唆するデータが得られた。現在、圧力下でこの塩におけるπ-d相互作用を調べている。2.新規BDY系ドナーの合成BDH-TTPのイオウ原子を一つだけ酸素原子で置換したDHOT-TTPの塩において、DHOT-TTP分子の酸素のHOMOの係数値がイオウに比べて極端に小さくなることを解明し、この置換法が分子間相互作用の減少に有効であることを明らかにした。さらに、この置換法をDHDA-TTPに施して、DHOTA-TTPとOTDA-TTPの合成を成し遂げた。DHDA-TTPのPF_6、AsF_6塩はβ型で30-60Kまで金属的であったが、DHOTA-TTPのPF_6、AsF_6塩はκ型で250-270Kで半導体に転移し、OTDA-TTPのPF_6、AsF_6塩はβ"型で半導体的であった。このように、酸素での置換によって、結晶構造と伝導挙動に変化をもたらすことができることを明らかにした。また、BDH-TTPに二つのメチル基を導入したDMDH-TTPの合成に成功し、そのBF_4、PF_6、AsF_6塩が4.2Kまで金属的な性質を示し、それらの構造(BF_4,β型;PF_6,AsF_6,βとβ"の混合型)が相当するBDH-TTP塩の構造(いづれもκ型)と異なることを見出した。これらの新規BDY系ドナーを用いて、さらなる有機(超)伝導体の開発を目指している。本年度は、以下の研究を行った。1.新規有機超伝導体β-(BDA-TTP)_2I_3の開発BDA-TTPから新たな圧力誘起超伝導体β-(BDA-TTP)_2I_3の開発に成功した。β-(BDA-TTP)_2I_3の半導体的挙動は、9kbarまでの圧力下ではほとんど変化しなかった。しかし、約10kbar以上の圧力をかけると、伝導挙動に大きな変化が見られ、超伝導に由来する電気抵抗の落ちを示し、臨界温度(T_c)の開始が10.5Kまで達した。したがって、BDA-TTPは10K級の超伝導体を与えることができることを明らかにした。2.酸素原子の導入による結晶構造・伝導挙動の制御3.圧力誘起超伝導体β"-(DODHT)_2PF_6の絶縁相1/4filledのバンド構造を有する圧力誘起超伝導体β"-(DODHT)_2PF_6の常圧における絶縁相を解明するため、X線回折および磁化率測定を行った。その結果、この塩の絶縁相が電荷秩序状態であることを見出した。本年度は、主に以下の研究を行った。1.新規有機超伝導体β-(BDA-TTP)_2Br_2-の開発圧力誘起超伝導体β-(BDA-TTP)_2I_3の発見に引き続き、BDA-TTPから新たな圧力誘起超伝導体β-(BDA-TTP)_2Br_2Iの開発に成功した。この塩の静水圧下での最高T_cは、7.3K(6.5kbar)であった。さらに、c軸方向(ドナースタック間方向)に一軸圧をかけることによって、わずかなT_cの上昇が見られた[T_c=8.0K(5.5,6kbar)]。しかし、a軸方向(ドナースタック内方向)の一軸圧下では、12kbarまで超伝導転移は観測されなかった。2.新規BDY系ドナーの合成と相転移の発現DODHTと八面体アニオンとの塩の内、PF_6塩とAsF_6塩は圧力下で超伝導を示すが、SbF_6塩は17kbarまでの圧力下では超伝導を示さない。
ホヤの新規神経ペプチド、Ci-LF8による卵胞成長制御機構の解明

ホヤ特異的な新規神経ペプチドの一つ、Ci-LF8とその受容体を同定し、Ci-LF8が卵巣に特異的に発現していることを明らかにした。本研究では、Ci-LF8が制御する卵胞成長成熟機構を体系的に解明し、ホヤの卵胞成熟機構をさらに明らかにするとともに、脊索動物門における同機構の進化や多様化を明らかにする分子基盤を構築する。
噴霧燃料における微粒子の生成・排出機構に関する研究

本研究は大別して5項目の研究テーマから成り,互いに系統的かつ相互関係を明らかにしつつ総合的に研究し,微粒子の問題の解明を試みた.1.拡散火炎と噴霧火炎におけるすす生成の研究乱流拡散火炎や部分予混合乱流拡散火炎を対象として,火炎内部のすす濃度分布と燃料によるすす生成量の変化を検討した.さらに酸素を燃料に添加した際の効果と燃料中の不純物がすすの排出に対して与える影響について検討した.2.急速圧縮機および実機による微粒子生成の研究燃料の性状や着火遅れ,およびリエントラント型燃料室の形状が微粒子に対して及ぼす影響を検討した.また定常噴流拡散火炎の理論的解析から微粒子排出の主要パラメータを推定した.さらに定容予混合気燃料におけるすす生成に及ぼす当量比,温度,圧力の影響を系統的に調べ,噴霧燃料における微粒子生成条件を検討した.3.ディーゼル機関ならびに炉における微粒子生成の研究ディーゼル微粒子の排出に及ぼす芳香族成分及び高沸点成分の影響を解明すると共に, SOFの化学分析から潤滑油,未燃燃料成分及び重・縮合成分の排出傾向を明らかにした.さらにSOF中の重・縮合成分の生成過程を調査した.4.ディーゼル機関における微粒子低減対策に関する研究高圧噴射と可視化機関の実験により,炭素微粒子の生成抑制と黒煙の再燃料促進に必要な条件について検討した.また燃料・空気混合の噴射法の微粒化特性をレーザ計測手法を用いて測定し,そのすす低減効果を実機の運転実験により確認した.5.微粒子の潤滑および摩耗に及ぼす影響に関する研究カム・タペットの摩耗に潤滑油中のカーボン及び添加剤が及ぼす影響を実機のモータリング試験によって調べた.また検出方法の異なる数種の露点計を試作し,精度の良い酸露点測定法を検討し,硫酸蒸気と水蒸気の混合気について測定を行った.本研究は大別して5項目の研究テーマから成り,互いに系統的かつ相互関係を明らかにしつつ総合的に研究し,微粒子の問題の解明を試みた.1.拡散火炎と噴霧火炎におけるすす生成の研究乱流拡散火炎や部分予混合乱流拡散火炎を対象として,火炎内部のすす濃度分布と燃料によるすす生成量の変化を検討した.さらに酸素を燃料に添加した際の効果と燃料中の不純物がすすの排出に対して与える影響について検討した.2.急速圧縮機および実機による微粒子生成の研究燃料の性状や着火遅れ,およびリエントラント型燃料室の形状が微粒子に対して及ぼす影響を検討した.また定常噴流拡散火炎の理論的解析から微粒子排出の主要パラメータを推定した.さらに定容予混合気燃料におけるすす生成に及ぼす当量比,温度,圧力の影響を系統的に調べ,噴霧燃料における微粒子生成条件を検討した.3.ディーゼル機関ならびに炉における微粒子生成の研究ディーゼル微粒子の排出に及ぼす芳香族成分及び高沸点成分の影響を解明すると共に, SOFの化学分析から潤滑油,未燃燃料成分及び重・縮合成分の排出傾向を明らかにした.さらにSOF中の重・縮合成分の生成過程を調査した.4.ディーゼル機関における微粒子低減対策に関する研究高圧噴射と可視化機関の実験により,炭素微粒子の生成抑制と黒煙の再燃料促進に必要な条件について検討した.また燃料・空気混合の噴射法の微粒化特性をレーザ計測手法を用いて測定し,そのすす低減効果を実機の運転実験により確認した.5.微粒子の潤滑および摩耗に及ぼす影響に関する研究カム・タペットの摩耗に潤滑油中のカーボン及び添加剤が及ぼす影響を実機のモータリング試験によって調べた.また検出方法の異なる数種の露点計を試作し,精度の良い酸露点測定法を検討し,硫酸蒸気と水蒸気の混合気について測定を行った.本研究は大別して5項目の研究テーマから成り、互いに系統的かつ相互関係を明らかにしつつ総合的に研究し、微粒子の問題の解明を試みている。本年度の研究実績を、各研究項目毎に以下に示す。1.拡散火炎と噴霧火炎におけるすす生成の研究では、乱流拡散火炎内のすす、未燃炭化水素、酸素および温度の火炎軸方向の分布を測定した。その結果、すすは未燃炭化水素が存在する場合のみ生成されること、生成領域は温度および酸素濃度が一定の範囲に限定されていることが明らかになった。2.急速圧縮機による微粒子生成の研究では、噴霧火炎内で生成・酸化される微粒子の挙動をレーザ光減衰画像法により調べ、微粒子は火炎先端に近い領域で生成される事を明らかにした。また、微粒子対索に有効な、リエントラント形燃焼室の空気流動と燃焼の関係を測定と観察によって追求した。3.ディーゼル機関ならびに炉における微粒子生成の研究においては、燃料の性状や着火遅れが微粒子に対して及ぼす影響を調べた。また燃料中の高沸点成分がSOFになり易い事、中当量比での運転でその排出量が多い事が判明した。この他、未燃炭化木素や微粒子の普遍性の高い測定法を提案した。4.ディーゼル機関における微粒子低減対策に関する研究では、燃料噴霧の高速度直接撮影を行い、スワールの無い状態での、噴射未期から燃焼終りにかけての噴霧火炎の状況を明らかにした。また、燃料空気混合噴射装置を試作し、大気圧雰囲気中での微粒化特性をレーザ計測手法を用いて解析した。5.微粒子の潤滑および摩耗に及ぼす影響に関する研究では、潤滑油中のカーボンと添加剤がカム・タペットの摩耗に及ぼす影響をモータリング法で調べた。また、硫酸蒸気、水蒸気および空気の混合気、および実際の排気についてそれぞれの酸露点を測定し、それらが100140°Cであることを明らかにした。
非摂動くりこみ群によるマルチスケールアプローチ

自然界には、ミクロの素粒子からマクロの宇宙まで、数十桁の複数スケール(マルチスケール)にわたる階層性がある。各スケールで似た形式の物理法則が繰り返し現れる。従来、各スケールの物理現象に対し、個別の理論や解析手法が提案され、各学問分野でタコツボ化して発展してきた。本研究では、ミクロスケールの自由度からマクロスケールの物理量を横断的に取り扱う手法を開発した。具体的には、非摂動くりこみ群の手法を用いて、ミクロとマクロを繋ぐ自由度の変換を定式化する。これにより、長距離相互作用のあるイジング模型や量子散逸系について、目的とするスケールの物理を定量的かつ摂動論に依らずに解析することが可能となった。主なターゲットとしては、量子散逸系への応用を行った。ここでは、「摩擦」のミクロの起源の量子力学的な探索を目的とする。日常生活においてもありふれたものである「摩擦」は、ミクロでの非最近接相互作用に起因するとされるが、ミクロの物理を記述する量子力学から、如何にして古典力学で記述されるマクロの「摩擦」が生じるかはいまだ明らかになっていない。NPRGによる解析においても、非最近接相互作用があると、くりこみ変換後のマクロスケールでは、有効相互作用のはたらく距離がすぐに無限遠まで到達してしまい、くりこみ群による解析を困難にしてきた。非摂動くりこみ群(Non-Perturbative Renormalization Group=NPRG)の手法により、ミクロスケールの自由度とマクロの物理現象の間の繋がりを摂動論に依らず定式化するマルチスケール手法の理論的構築を行った。くりこみ変換は有効相互作用のスケール変化を表すが、ミクロの無限自由度から非摂動的な効果を十分引き出すためには有効相互作用空間を適切に定義しなければならない。どのような有効相互作用空間が本質的であり、その重要な相互作用空間を記述できるNPRG方程式はどのような形式であるかを本年度は詳細に検討を行った。特に具体的にIRG(Iteratnion RG、行列積で定義されるくりこみ変換)について理論的定式化に取り組んだ。IRGでは、無限次元のヒルベルト空間に広がった相互作用空間のうち、本質的な部分空間のみを取り出す手法を用いた。本年度は、エネルギー散逸(摩擦)のある量子力学系に対して、IRGを定義し、実際の数値計算まで行うことができた。摩擦のある量子力学系は、相互作用のマルチスケール変換によって、マクロに摩擦を生じる起源となっていると考えられる。また量子情報分野などでの応用を考慮すると、波束にはたらくミクロ摩擦を如何に抑制するかが技術的課題であり、この点に対して大きい寄与が期待される。ヒルベルト空間を摩擦がない場合の基底状態と第一励起状態に限る基底状態近似を採用すると、有効イジング模型として解析できる。IRGの実行にあたっては、相互作用を表す行列の初期値を得る際に数値多重積分が必要である。量子力学系においては、高振動数の状態まですべて足し上げなければマクロの正しい物理は得られないため、数値多重積分としてはモンテカルロ積分を用いた。結果として、パラメタを変化させながら統計誤差を考慮して求め、他の手法と比較することが可能となった。マルチスケールでの物理現象の非摂動くりこみ群による統一的な解明を目的とした。従来、各スケールの物理現象に対して、個別の理論や解析手法が提唱され、各学問分野でタコツボ化して発展してきた。そこで、本研究では、ミクロスケールの自由度からマクロスケールの物理現象を横断的に取り扱う手法を開発した。具体的には、非摂動くりこみ群の手法を用いてミクロとマクロを繋ぐ自由度の変換を定式化する。それにより目的とするスケールの物理を定量的に、かつ摂動論に依らずに解析することが可能となった。本研究においては、行列積で定式化される新しいくりこみ変換の理論的定式化と、新しい物理現象に適用することに重点を置いた。非摂動くりこみ群の手法では、ミクロの無限自由度の中から、マクロで本質的な有効相互作用を取り出すことが重要である。本研究では、新たに発見したスケーリング則を応用することで、新しいくりこみ変換の枠組みを開発した。この新しいくりこみ変換は特に「量子散逸系」に対して有効である。「摩擦」は、ミクロの量子力学における非最近接相互作用に由来するとされるが、如何にしてマクロ古典力学の摩擦が生じるかはこれまで明らかになっていなかった。従来の取り扱いでは、ミクロに非最近接相互作用が存在すると、マクロスケールにおいては、有効相互作用のはたらく距離が無限大になってしまい、解析が困難なものとなっていた。本研究では、二重井戸量子力学系に対して新しいくりこみ群の枠組みを適用し、イジング模型との双対性を利用した二状態近似はもちろんのこと、より数値多重積分の寄与が大きい本質的な状態を抜き出して数値計算を行った。

それにより、小規模の計算コストで、大規模シミュレーションと比較出来る高精度の結果を出すことが出来、ミクロからマクロの「摩擦」の物理が如何にして現れるかを「量子古典相転移」のパラメータとして定量的に追うことに成功した。素粒子論、量子力学本年度は、前年度に理論構築を行った、NPRGと新しいスケーリング則を組み合わせたくりこみ群によるマルチスケールアプローチの手法(Iteration RG=IRG)を、摩擦のある量子散逸系へ適用してきた。量子力学系は、無限自由度の系であるが、数値計算上、計算時間や計算リソースの制限があり、本研究代表者による前年度の論文Phase transition of the dissipative double-well quantum mechanics, Ken-Ichi Aoki, Tamao Kobayashi, Mod. Phys. Lett. B, 26-30, 1250202(14p) (2012)においては、本質的な自由度のみに制限した計算を行った。すなわち、古くから指摘されているように二重井戸ポテンシャルとイジング模型の間の双対性から、自由度をエネルギーレベルの低い2自由度に限って計算を行っている。得られた結果は、他の大規模な格子シミュレーション結果と比べても、妥当なものと考えられる。しかしながら、まだまだ本来のIRGの持つ精度は十分に発揮されているとは言えない。そこで本年度は実際の数値計算であるモンテカルロ積分において、より多重積分への寄与が大きい自由度を抜き出せる手法を開発した。物理量を記述する有効相互作用は一般に、非エルミート行列で表される。具体的には、この行列のジョルダン固有値を解析する。これにより精度よく、相転移点を求めることが可能になることが、これまでの計算結果により示唆されており、最終結果を高精度で得るにあたり、一定の見込みがある。また、近年提唱されている新しいNPRGであるDomain Wall RG=DWRGの手法が2次元イジング模型について非常に有効であることが判明しつつあり、その応用として、量子散逸系に対するアプローチも視野に入れつつある。本年度はマルチスケールに対応出来る非摂動くりこみ群の理論的な定式化が目的であり、摩擦のある量子力学系に対するIRGについては、その第一目標を達成し、数値計算も行うことができた。その結果、他の手法と比肩する結果を学会・査読付論文で発表できたという点で、IRGを用いた研究は当初より大きく進展しているといえる。この結果は、大規模なモンテカルロシミュレーションの結果と比べて遜色のないもので、しかも我々のマルチスケールくりこみ群の手法では、かなり少ない計算機資源および計算時間しか用いていない。しかしながら、連続自由度を持つ量子力学・場の理論において、有効相互作用のスケール変化を表すもう一つの非摂動くりこみ群方程式である汎関数微分(FRG)方程式については、本年度は具体的な解析計算・数値計算をするところまでは至らなかった。従来の近似だけでは有限温度・有限密度QCDといった系のマクロの現実を表現するには十分ではなく、有効ポテンシャルを解析する新しい手法を開発していく必要がある。
バゾプレシン腎作用におけるオキシトシン受容体の役割の検討

1.ウサギ皮質部集合尿細管(CCD)でのオキシトシン(OT)作用ウサギCCDにおいて基底膜側OTは基底膜側バソプレシンV2受容体作用ときわめて類似した経上皮電位(Vt)変化、水透過性亢進を来した。この電位変化は選択的OT受容体刺激薬で再現できず、V1受容体拮抗薬で抑制されなかったことから、V2受容体を介すると考えられた。なお我々はすでにOTがこの尿細管部位で管腔側OTの作用はV1受容体依存性であることを確認している。よってウサギ皮質部集合尿細管でのOT受容体の固有作用は確認できなかった。2.セカンドメッセンジャー側からのOT尿細管作用の検索1)cGMP系:ウサギのヘンレの太い上行脚皮質部(CAL)、同髄質部(MAL)、及びCCD、髄質部外側集合管(OMCD)、髄質部内側集合管(IMCD)いずれにおいても、uroguanylinはいずれにおいてもVt変化は来さなかった。8-bromo-cGMPはMALではVt変化はなく、CCDではV2受容体作用と類似したVt変化と水透過性亢進がみられた。しかしこれはcGMP固有の作用ではなく、cross-reactionによってcyclicAMP系のシグナル伝達経路を刺激したものと考えられた。2)細胞内Caイオン、protein kinase C(PKC)系:Ca-ionophore(ionomycin)は、ラットMALでCl輸送(JCl)を増加させ、マウスMALでは抑制した。PKC賦活剤、phorbol myristate acetate(PMA)は、いずれのMALにおいてもJClを変化させなかった。Indomethacin前処置後にionomycinを投与したところ、ラットMALでのJCl亢進は不変だが、マウスMALでのJCl抑制は減弱した。マウスMALでは細胞内Ca上昇が、一部プロスタグランディン産生を介してNa再吸収抑制に働く可能性が示唆された。ラットMALでのionomycinによるJClの上昇については、別のCa依存性シグナル伝達系の存在が示唆された。3.まとめ以上の検討からバゾプレシン腎作用において集合管のOT受容体の関与は否定的だが、MALでバゾプレシン作用がOT受容体細胞内Caを介している可能性は更に検討の余地がある。この際顕著な種差に鑑みて、複数の異なる種のMALを用いる必要がある。1.単離尿細管でのNa輸送測定系の構築新たな研究分担者の技術習得を兼ね、アイソトープを用いた、Na輸送の微量測定系を整備した。この際の成果の一部は、裏面に記載した論文に組み入れた。また今後22Naの入手が困難になることが予想されるため、アイソトープに替わり色素吸光度法を用いた測定系(NanoFlo)への切り替えを検討中である。2.集合尿細管でのオキシトシン作用の検討バソプレシン作用におけるオキシトシン受容体の関与の検討を進めるに当たって、まず、すでにオキシトシンが作用することを確認している単離灌流ウサギ皮質部集合尿細管を用いて特異的オキシトシン作用を計測できる実験系の確立を目指した。

基底膜側オキシトシンは10^<-11>10^<-8>Mの濃度で経上皮電位を変化させることが確認された。この電位変化は基底膜側バソプレシンV2受容体作用ときわめて類似しているため、尿細管上皮の水透過性の変化を測定したところ、軽度の透過性亢進がみられた。更にこの電位変化は選択的オキシトシン受容体刺激薬(Thr,Gly-oxytocin)で再現できず、V1受容体拮抗薬で抑制されなかったことから、V2受容体を介する反応と考えられた。このオキシトシンによる電位変化がオキシトシン受容体拮抗薬によって抑制されるという他施設からの報告があり(Inoue T,et al.A m J Physiol 265:F487,1993)、結果が一致しない。なお我々はすでにオキシトシンがこの尿細管部位で管腔側オキシトシンの作用はV1受容体依存性であることを確認している。よって現時点では、ウサギ皮質部集合尿細管でのオキシトシン受容体の固有作用が確認できていない。尿細管でのオキシトシン作用の検討の一環として以下の実験を行った。オキシトシンのナトリウム利尿作用が、ANPやNOなどサイクリックGMP(cGMP)をセカンドメッセンジャーとするホルモン、生理活性物質を介している事が知られているので(Favaretto et al. Peptide18:1377,1997)、オキシトシンの腎作用におけるcGMPの関与の可能性を検討した。CGMP産生刺激物質としてuroguanylin(UG)を用い、またより直接的にcGMPの作用を見るために8-bromo-cGMPを用いた。本来のテーマから多少はずれるが、オキシトシンのみならず、ANP、guanylin, NOなどcGMP stimulating substancesは一様にin vivo studyでは明かなナトリウム利尿作用が認められているが、詳細なネフロン上の作用部位については、相容れない報告が併存し、不明な部分が多々残されているのでこの点の解明も目的の一つであった。ラット皮質部集合管ではANP, UG, cGMPとも明かな作用が認められていない(Schlatter, et al. Am J Physiol : F1158, 1996)のでウサギの単離灌流尿細管を用い、また管腔側からの作用は全く検討されていないのでこれも検討した。ヘンレの太い上行脚皮質部(CAL)、同髄質部(MAL)、及び皮質部集合管(CCD)、髄質部外側集合管(OMCD)、髄質部内側集合管(IMCD)の単離灌流下で、UG基底膜側に100nMおよび1μM、あるいは管腔側に1μMを投与したが、いずれの部位においても有意な経上皮電位(Vt)変化は見られなかった。またANPのセカンドメッセンジャーであるcyclic GMPのMALおよびCCDにおける作用を1μM1mMの8-bromo-cGMPの管腔側投与で観察したところ、MALでは有意なVt変化は見られなかった。CCDでは1mM投与時に基底膜側バソプレシンV2受容体作用あるい高濃度の基底膜側オキシトシン投与時と類似した、一過性過分極に続く脱分極がみられ、上皮の水透過性も更新した。