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高分解能中性子共鳴スピンエコー法のためのビーム発散補正ミラーの開発

中性子スピンエコー測定におけるビーム発散によるエネルギー分解能の減少を抑えるために、1次元楕円面を近似した円筒面形状をもつ中性子スーパーミラーを試作し、MIEZE型スピンエコー実験を行った。その結果、集光スーパーミラーにより中性子共鳴スピンエコー法の高エネルギー分解能化、高強度化が可能であることを示した。本研究の目的は、楕円の2焦点と任意の楕円状の点を結ぶ線分の和は常に等しいという原理を利用し、入射及び試料からめ散乱ビームを反射させて全ての中性子のフライトパス長を揃え、スピンエコー実験におけるビーム発散によるエネルギー分解能の減少を抑えることである。平成19年度は、中性子共鳴スピンエコー法の高エネルギー分解能化を実現するためのビーム発散補正ミラーの設計,試作及びその集光性能測定実験を行った。1次元楕円面を近似した円筒面基板にNiの3倍の臨界角をもつ中性子スーパーミラーを成膜した。このようにして試作した1次元曲面ミラーの中性子ビーム集光性能測定及び形状測定を行った。中性子ビーム集光実験では、0.8mm幅のスリットからの波長0.39nmの発散ビームを試作した円筒面ミラーにより反射させ、440mm下流の楕円焦点において同じザイズに集光できることを実証した。これは、フライトパス長のばらつき0.0025%以下を満たす楕円面集光が必要なスピンエコー実験に耐えうる集光性能をもつことを意味する。形状測定でば、理想的な円筒形状に対して±20μm程度の形状誤差があることがわかり、次年度ではこの形状誤差をさらに小さく抑えるために制作方法を再検討する。また、一連の集光ミラー開発過程において、スーパーミラーの高性能化に関する研究開発を進めた結果、Niの臨界角の3、4、6倍の臨界角をもつスーパーミラーで臨界角における反射率がそれぞれ90、80、40%という世界最高級の高反射率を実現した。本研究の目的は、楕円の2焦点と楕円状の任意の点を結ぶ線分の和は等しいという原理を利用し、入射ビーム及び試料からの散乱ビームを反射させて全ての中性子のフライトパス長を揃え、中性子スピンエコー測定におけるビーム発散によるエネルギー分解能の減少を抑えることである。平成20年度は、前年度に製作した1次元楕円面を近似した円筒面形状をもつ中性子集光スーパーミラーを用いて、MIEZE型スピンエコー実験を行った。その結果、6 mradの発散角をもつ入射ビームに対して円筒面スーパーミラーで集光することにより、発散角によるフライトパス長の差が補正されることを実証した。この成果は、集光スーパーミラーにより中性子共鳴スピンエコー法の高エネルギー分解能化、高強度化が可能であることを意味する。本研究のターゲットであるタンパク質等の巨大分子のスローダイナミクスに応用するには、集光ミラーの大面積化やスピンエコー分光器の高分解能化が課題である。また、本研究における集光ミラーの開発過程において中性子スーパーミラーの高性能化に関する研究を進めた結果、Niの3、4、6倍の臨界角をもつスーパーミラーで臨界角における反射率が90、80、40%という世界最高級の高反射率を実現した。さらに、スーパーミラーを集光素子として用いる際にはミラーからの散漫散乱を抑えることが重要であるが、多層膜界面粗さの界面間の相関を制御することにより散漫散乱強度を著しく減少させることができることを実証した。
蝋管蓄音機の歴史的背景に関する総合的研究―明治期の新聞メディアを通じて―

本研究は、明治期の地方紙から、蝋管、平円盤レコード、蓄音機に関する記事や広告の網羅的な調査を行い「地方における蓄音機の受容や衰退に至る状況」を明らかにするものである。また、同時代の芸能や音楽の情報の集大成に向け、各地域の興行や公演内容や芸能への取組み、紙腔琴など明治期の音具や和製洋楽器に関する情報収集も同時に進めた。平成30年度は、伊勢新聞、徳島日日新聞、福岡日日新聞の3社を調査した。その結果、蓄音機関連の掲載は、97件(記事0件、広告85件、劇評1件、公演2件、にわか芝居台本1件・9回連載)。芸能・音楽関連の掲載(公演、劇評、随筆・論考、挿絵、刊行物等)は、約2345件であった。主な掲載内容は、徳島日日新聞(明治30年5月15日付)の公演告知(蓄音機と活動大写真)と実施報告、福岡日日新聞(明治32年5月414日付)の蓄音機を用いた仁和賀(仁輪加)芝居の台本(『妻は鬼人発音機(はったんき)の失敗(しくじり)』富田文治作博多畳屋組)である。一方、蓄音機の販売広告は、徳島日日新聞(明治30年10月1日付)石原商舗(大阪)、伊勢新聞(明治30年11月16日付)天賞堂(東京)、福岡日日新聞(明治31年9月14日付)前川教育用器械店(大阪)から始まり、明治30年代の前半から蓄音機に関する掲載が始まったことが解った。都市部の新聞にみられる蓄音機に関する記事(蓄音機の実演、慈善演芸会や傷病兵士の慰安目的の使用など)の掲載はなく、ここに国内の蓄音機使用における地域差がみられた。また、この3社の新聞には、芸能に関する掲載が極めて少ないこともわかった。劇場数の少なさ、地理的な条件により都市部役者の巡業の困難さもその理由に加えられよう。広告に関しては、伊勢新聞には、雅楽器店、福岡日日新聞には、筑前琵琶、教則本などの販売の掲載があり、これらは他の地域にはない特徴的な部分であると考える。本研究の遂行にあたり、定期的に図書館へ通い、目標としていた新聞に関しては調査を終えることができた。現在は、補足調査および収集した関連記事や広告の整理を行い、本研究をまとめる方向に進めている。今年度は、前年度までに進めた明治期に国内で発行された地方紙(岩手新聞、河北新報、北國新聞、扶桑新聞、伊勢新聞、徳島日日新聞、福岡日日新聞など)の調査で得た成果をまとめる年である。関連記事や広告を用いた研究報告書の作成に向けて作業を進めている。本研究は、国内で明治期に発行された地方紙から、「錫箔蓄音機、蝋管、蝋管蓄音機、平円盤レコード、平円盤レコード蓄音機」の記事や広告を網羅的に調査し、地方における蓄音機類の受容や衰退に至る状況、社会的動向や変遷を明らかにするものである。平成27年度の研究は、東北地方で明治期に発行の新聞6社(岩手日報、秋田日日新聞、福島民報、河北新報、東北新聞、東北毎日新聞)を調査した。その結果、蓄音機類関連の掲載は247件(記事67件、広告178件)であった。蓄音機類に関する初の掲載記事は、「早取写真器成る」(エジソンの蝋管蓄音機発明に関する内容)『岩手日報』明治23年3月7日付である。その翌年、明治24年5月11月の『岩手日報』と『東北毎日新聞』には、土屋一氏が岩手各地や仙台周辺で開催した「撮音機(蝋管蓄音機)試演会」の記事を掲載。以降、蓄音機類に関する記事は、1)蓄音機の使用:活動写真、慈善音楽会、紀元節、博覧会、キリスト教会ほか、2)新機種蓄音機の入荷告知、3)蓄音機の評判、4)蓄音機の改良発明など、年に記事を一本掲載する程度である。一方、広告は、東京や大阪など都市部の店舗(天賞堂、三光堂、吉沼商店、銀座十字屋、永島商店、日本蓄音器商会ほか)による蓄音機販売広告が大部分を占める中で、仙台(河北新報、東北新聞)と盛岡(岩手日報)の新聞は、地元の店舗の蓄音機販売広告を掲載したが、秋田日日新聞には、蓄音機類に関する記事も広告も掲載がなかった。以上より、東北地方での蓄音機の浸透は、都市部での蓄音機の急速な浸透に比べ伸び悩んだ印象を持つ。その理由として、東北地方では、歌舞伎や芝居の興行、娘義太夫や浪花節、薩摩琵琶、講談、落語などプロの演者による演奏会の頻繁な開催に加え、地元の有志による邦楽やヴァイオリン、オルガン、唱歌など、洋楽の演奏会も盛んに行われ、蓄音機の出る幕がなかったとも考える。本研究の遂行にあたり、定期的に図書館へ通い、新聞調査を進めている。また、関連記事のデータ化、精読、考察に関しても随時行っている。本研究は、明治期に国内で発行の地方紙から、蝋管、平円盤レコード、蓄音機の記事や広告を網羅的に調査し、地方での蓄音機の受容や衰退に至る状況等を明らかにするものである。また、同時代の芸能音楽の情報集大成に向け、各地域の公演内容や芸能への取り組み、紙腔琴等明治期の音具情報も同時に収集している。

平成28年度の調査対象は、関東甲信越地域で発行の新聞5社(上毛新聞、下野新聞、北國新聞、福井新聞、山梨日日新聞)。その結果、蓄音機関連の掲載は、246件(記事15件、広告200件、公演20件、小説11件)。芸能音楽関連の掲載(公演、劇評、随筆論考、刊行物、挿絵等)は、約7500件であった。蓄音機関連の記事は、「蓄音器」『山梨日日新聞』明治23年4月23日付が最も古く、内容は蝋管蓄音機試聴会の告知である。また、同新聞の同年7月4日には、試聴会(甲府市)の報告(尾上菊五郎の「弁天小僧」、「教育演説」他を試聴)を掲載。他に蓄音機使用例として『北國新聞』では、活動写真や新年会(明治35年以降)、『下野新聞』では、傷病兵の慰安(明治38年)、『上毛新聞』では、慈善演芸会(明治45年)等を掲載。一方、広告の掲載は、都市部店舗(天賞堂、三光堂、十字屋他)と地元販売店である。なお、『福井新聞』では、明治23年に小説「蓄音器」を連載する。当時の福井では、新聞に蓄音機情報は未掲載。残念乍ら連載小説に対する読者の反応は不詳である。以上より、関東甲信越では、都市部ほど急速な蓄音機の浸透は見られない印象を持つが、地域差は大きい。この地域は、東京や大阪役者の巡業先でもあり、歌舞伎や新演劇をはじめ、浪花節、娘義太夫、落語、奇術等日々行われていた。特に金沢では、地元有志が受け継ぐ能楽、芸者衆の歌舞音曲、地芸能の加賀萬歳等も加わる。多種の芸能興行を行う環境では、あえて新聞に蓄音機を取り上げるまでもなかったと考える。本研究の遂行にあたり、定期的に図書館へ通い、新聞調査を進めている。また、関連記事のデータ化、精読、考察に関しても随時行っている。本研究は、明治期に発行の地方紙から、蝋管、平円盤レコード、蓄音機の記事や広告を調査し、地方における蓄音機の受容や衰退に至る状況等を明らかにするものである。また、その背景を掘り下げるために、同時代の芸能や音楽情報、紙腔琴などの音具(音楽装置)情報も収集した。平成29年度の調査対象は、扶桑新聞(名古屋)、北海道毎日新聞、北海タイムスである。その結果、蓄音機関連の掲載は、208件(記事23件、広告169件、公演16件)。芸能音楽関連の掲載(公演、劇評、随筆論考、刊行物、挿絵等)は、約4000件であった。『扶桑新聞』の蓄音機関連記事は、「フランス機械人形」明治23年4月23日付が最も古く、体内に蝋管を仕込んだ人形を報じた。明治24年1月17日付には「土屋氏の撮音器試験」を掲載。名古屋近郊で開催した土屋一(蓄音機の技術者)の蝋管蓄音機公開実演の報告である。歌舞伎俳優の声や、実際に録音した音源を聴かせた同内容の会は、国内の数カ所でも催された。蓄音機使用例は、明治39年2月18日付「慈善演芸界」、御園座で開催の音楽会余興に初登場。名古屋は、東京や大阪役者の巡業先でもあり、歌舞伎や新演劇、浪花節、娘義太夫、落語、奇術等の諸芸を興行。公演の影響を受け、素人芝居や義太夫、子ども芝居や義太夫等も流行。さらに、日本製のヴァイオリン製造業・鈴木政吉の工場もあり、洋楽界の黎明期を盛り立てた。一方、『北海道毎日新聞』(後に『北海タイムス』)の蓄音機関連記事は、「通信写言器」明治21年1月25日付に、エジソン発明の蓄音機概要を掲載。明治33年には、浅草や銀座に店舗を構える蓄音機専門店の三光堂が小樽に支店を出す。明治期の小樽は、北の玄関口として貿易取引が増し、多くの金融機関が集まる北海道経済の中心地であった。三光堂は、賑わう地にもかかわらず、小樽の諸芸能公演の少なさに目を付け、蓄音機の需要を見据えて支店を設けたと推測する。
小児心疾患における血清トロポニンT活性の検討

【目的】近年、心筋障害時に於ける体液中生化学的指標として、運動や筋肉内注射などの因子の影響を受けにくいTroponin T(TnT)が注目されており、急性心筋梗塞に関してはいくつかの報告が散見される。今回我々は心筋傷害の程度を評価する目的で、小児心疾患における血清TnT値を測定し、Myosin軽鎖I(MLCI)値と比較検討した。【対象】先天性心疾患(開心術21例185検体、非開心術5例11検体、心不全16例19検体)、川崎病26例58検体、その他、抗癌剤投与後例、腎不全例、筋疾患、健常児などで検査を行った。【方法】患者血清をEIA法によりTnT(正常値0.1ng/ml以下)を測定。同時期に測定したMLCI値(正常値2ng/ml以下)、CK値と比較した。(0.10.24)ng/ml,MLCI平均1.14(02.91)ng/mlとTnTの方が心筋特異性が高かった(P=0.0013).TnT値の術式による比較では非開心術群と非右室切開群に差は認めなかった。右室切開群は、他の群より明らかに高値を示した。JATENE手術も非右室切開群より少し高い傾向にあった。心不全症例のうち、肺血流増加群やチアノ-ゼ群では正常値であった。しかし、拡張型心筋症や一部の不整脈例では軽度の上昇が見られた。急性期川崎病症例では、心襄液貯留がみられた1例のみ軽度の上昇がみられた。【結語】小児科領域における心筋障害の程度を評価する目的で血清TnT及びMLCIの測定を行い、比較検討した。TnTは心筋特異性が高く骨格筋との交差が少なく、心筋傷害の有無及び程度を評価するのに有用であると考えられた。
湖底堆積物における微量元素の挙動と元素循環の解明

世界最大・最古の湖であるバイカル湖、および日本最大の湖である琵琶湖から採取された湖底堆積物について、ICP-AES(誘導結合プラズマ発光分析法),ICP-MS(誘導結合プラズマ質量分析法)を用いて、主成分から微量成分までの約50元素の定量法を開発した。その濃度範囲はアルミニウムやケイ素の2030%から、希土類元素を含む多くの微量元素のppb(10^<-9>g/g)であった。この分析法を、とくにバイカル湖からBDP(Baika1 Drilling Project)国際共同研究によって掘削された100m,および200mのボーリングコア試料に対して応用し、多元素の垂直濃度分布の測定を行った。このような多元素の濃度分布測定によって、地球や湖沼の環境解析を行う方法を「多元素プロファイリング分析」として提唱し、数10万年数100万年に及ぶ湖およびその周辺の古環境並びに古気候の解析を試みている。バイカル湖湖底試料については、100mコア試料で約100万年,200mコア試料で約400万年の年代が推定されているが、金属微量元素の分析結果によると、ケイ素、マンガン、鉄、リンなどの垂直濃度分布で、これらの元素が高濃度となる時期は気候が割合温暖で、湖における生物活動が活発であったと考えられることが解明できるようになりつつある。さらに、バイカル湖湖底堆積物コア試料(100m)の垂直濃度分布から、それぞれの元素の濃度を平均値を求め、その平均値を地球地殻の平均元素存在度(濃度)と比較すると、非常によい相関があることが判明した。このことは、巨大湖であるバイカル湖の湖底堆積物には地球表層の平均的な元素濃度が記録されていることを示すものであり、興味深い結果である。本年度は湖底堆積物としてバイカル湖湖底のドリリングコア試料を用いて研究を行った。バイカルドリリングプロジェクト(BDP)によってバイカル湖南部のブグルデイカにおいて掘削・採取された100mコア試料をICP質量分析法、ICP発光分析法によって分析した。コアから深度ごとに採取された約200の試料について、主成分元素から微量元素まで約50元素の定量を行い、その結果に基づいてバイカル湖およびその周辺における古環境の変遷および堆積環境における元素の挙動について検討した。元素の深さ方向分布を見ると、マンガンはコアの上部ほど高い濃度を示し、これは試料採取地点の水深が次第に変化してきた可能性を示唆する。隣接する上下の試料と比べてマンガン濃度が特異的に高い試料が複数あったが、このような試料ではリンも同時に高い濃度を示すことが見いだされた。これは堆積時に生物活動が大きく影響をおよぼしていたと考えられる。また、トリウムは鉛とよい相関を示したのに対してウランは異なる分布であり、陸源の砕屑物に直接由来する物質と、湖水が関与する物質の区別に多元素分析が有効であることが分かった。また本研究においては、これまで分析が困難であった地質試料中の貴金属元素の分析法を開発した。陽イオン交換とICP質量分析法を用いて、極微量の貴金族元素が分析できるようになった。開発された方法を用いてバイカル湖湖底堆積物の分析を行うことにより、サブppb数十ppb以下の極微量のロジウム、パラジウム、銀、イリジウム、白金、金を定量することができた。さらに、BDPによって1996年13月にバイカル湖中部のアカデミシャンリッジにおいて堀削された200mおよび100mのコア試料を分析するために、分析項目に応じた試料の分離分割を行った。この試料は次年度において分析、解析を行う計画である。
再生医療への応用を指向したほ乳類内耳発生におけるリン酸化シグナルの機能解析

PTENは癌抑制遺伝子産物でありPI3K/Aktシグナルに拮抗する。我々はマウスの内耳特異的にPTEN遺伝子を欠失させる(PTEN CKOマウス)ことで哺乳類蝸牛発生におけるPTENの役割の解明を試みた。PTENCKOマウス蝸牛では、蝸牛管径は増大し感覚上皮予定領域外で細胞増殖が遷延化していた。有毛細胞に過剰列が観察されたが蝸牛管長はコントロールに比して短くなっていた。CKOマウスでは感覚上皮前駆細胞マーカーの発現パターンには変化がなかったが、有毛細胞分化は促進されていた。以上からPTENの感覚上皮予定領域決定以降での細胞の分化/増殖制御と、蝸牛管の収斂伸長への関与の可能性が示唆された。我々は胎生期および生直後のマウスにおいて、リン酸化AktとPI3/Aktシグナル伝達系に拮抗するPTENについて発現に関して既に検討し、胎生15.5日齢(E15.5)では感覚上皮予定領域でリン酸化Akt(pAkt)の発現がやや低下しその部分にPTENの発現が見られるようになってきていること、およびE17.5では感覚上皮(コルチ器)全体でpAktの発現が低下し、PTENは逆に内・外有毛細胞の細胞質に強く発現していることを確認した。次に我々は内耳特異的にPTENをノックアウトしたコンディショナルノックアウトマウスの系(PTEN ckoマウス)を作成した。内耳特異的にPTENが欠損しているPTENCKOマウスではPTENの欠損によって内耳において内在性PI3K/Aktシグナル経路が活性化された状態にあると考えられる。平成24年度はPTENckoマウスの内耳の解析を継続し、特に感覚上皮予定領域外で細胞増殖がCKOマウスではWT(野生型)に比して遅くまで継続し、内耳全体がWTより巨大化していることを明らかにした。一方感覚上皮予定領域の決定にはPTENの欠損は影響していないにもかかわらず、感覚細胞である有毛細胞およびその周囲の支持細胞の分化はより早い時期に既に観察されていて感覚上皮予定領域の成熟が加速されていることを見出した。加えてCKOマウスでは外有毛細胞が部分的に4列となり、内有毛細胞に関してもところどころで余剰細胞が見られた。しかし予想に反して蝸牛管の長さはCKOマウスの方がWTに比して短く、PTENの欠損により蝸牛管発生におけるconvergent extensionに障害が生じていることが示唆された。今回我々は科研費の補助を受けて哺乳類内耳発生におけるPI3K/Aktシグナル径路の機能解析を試み、内耳再生医療への応用の可能性について検討した。上記の目的のために脂質フォスファターゼ機能によりPI3K/Aktシグナル径路に拮抗する癌抑制遺伝子PTENに注目した。まず免疫染色によってPTENはマウス蝸牛発生過程において感覚上皮予定領域を中心に発現をはじめ、有毛細胞分化に同期して内外有毛細胞にその発現が局在してくることを示した。次に機能解析のために、PTEN-floxマウスとFoxg1-Creマウスを用いて内耳特異的にPTENをノックアウトしたPTENckoマウスを作製した。CKOマウス(PTENflox/flox; Foxg1Cre/+)はP0頃に致死となり、コントロールマウスに比較して内耳全体がやや巨大化し、蝸牛管径が特に大きくなっていた。CKOでは内・外有毛細胞に余剰列がみられ、特に外有毛細胞では3040%の領域で4列構造が形成されていたが、蝸牛管の長さに関してはコントロールの方が長い傾向があった。CKOマウスではAkt、Erkの活性上昇が見られ、感覚上皮予定領域外における細胞増殖がコントロールマウスに比して上昇していた。一方で感覚上皮を構成する有毛細胞・支持細胞の総数にはコントロールマウスとの間で大きな差は見られなかった。以上の結果からPTENは感覚上皮予定領域決定後の感覚上皮予定領域外における蝸牛上皮細胞の増殖を適切にコントロールしている可能性が示唆された。以上より今回の我々の研究により、内耳再生医療ではこれまで主に有毛細胞・支持細胞の再生が注目されてきた傾向があるが、今後細胞の再生から臓器全体への再生の方向へ医療が進歩していく中でPTENと拮抗するPI3K/Aktシグナル径路の内耳発生における重要性が明らかにされたと考えている。今回我々はほ乳類内耳発生におけるリン酸化シグナル(PI3/Aktシグナル)経路の機能を解明する事を目的とした。

特にその拮抗因子であり、かつ癌抑制遺伝子産物であるPTENの発現・働きにも焦点をあてて検討し、最終的に現在内耳発生に関与している主要なシグナル伝達経路と考えられているNotchシグナル伝達系との相互作用についても明らかにしたいと考えた。我々は平成22年度までに胎生期および生直後のマウスにおいて、リン酸化AktとPI3/Aktシグナル伝達系に拮抗するPTENについて発現パターンを確認していた。次にPI3K/Akt伝達系の内耳発生における機能解析のためにPTEN-floxマウスとFoxg1-Creマウスの系列を用いて内耳特異的にPTENをノックアウトしたコンディショナルノックアウトマウス(PTEN ckoマウス)の作成を開始した。PTENckoマウスでは内耳で内在性PI3K/Aktシグナル経路が活性化された状態にあると考えられる。平成23年度はPTENckoマウスの仔のうちConditional (KO)は出生前後に致死となり、内耳ではPTENがdeletionされていて、pAktの発現が上昇していることをまず確認した。その後KOは内耳全体がWTより大きいこと、外有毛細胞(OHC)がしばしば4列構造になっていることが観察された。また増殖細胞がKOではWTに比較して遅くまで観察され、関連して細胞分化の時期もやや遅延していることがMyosin VI陽性細胞の観察から予想された。一方、p27Kip1の発現パターンの解析などから、PTENの欠損は感覚上皮予定領域の決定には影響は与えないと予想された。PI3/Aktシグナルの哺乳類内耳発生における役割については今まで極めて報告の少なかった領域であり、今年度の我々の研究成果は国内外において重要な意味を持つと考えられる。我々の当初の計画では平成24年度はPTEN ckoマウスでの活性化Notchの発現を検討することでPTENの欠損、すなわち内在性のPI3K/Aktシグナル経路の活性化がNotchシグナル伝達系の活性化に与える影響についても調べることを計画していた.これに関しては活性化NotchおよびNotchシグナル伝達系のエフェクターであるHes1の発現を調べることで内耳発生においてはPTEN欠損のNotch活性化に与える明らかな影響は観察されず、同じ感覚器である網膜の発生における両者の関係とは異なっている可能性が考察された。さらに木村らとの共同研究により4-ヒドロキシタモキシフェン(4-OHT)の投与によって全身でAktシグナルをコンディショナルに活性化できるAkt-Merマウスの胎生期内耳の器官培養系の確立し、この系で4-OHTを添加することでPI3K/Aktシグナル経路を内耳で人為的に活性化させた場合について検討することを予定していたが、PTEN ckoマウスの解析がPTENの欠損が内耳発生におけるconvergent extensionを障害することが観察されたため、このckoマウスの系をさらに詳細に解析し、convergent extensionに関与するような他のシグナル伝達系との相互作用についても検討していくことが必要と考えるに至ったため、あらためてこの方向でのAkt-Merマウスの胎生期内耳の器官培養系を利用した新しい実験計画を立案し、今後具体化していきたいと考えている。PTEN
首相の指導力に対する国会議事日程決定権限や首相の補佐体制の影響に関する実証的研究

研究の結果、委員長など国会の要職にある与党議員は議事日程決定権限を利用し、法案成立を妨げることができ、首相の政策立案を抑制できることが明らかとなった。自民党、さらには民主党が事前審査制を発達させたのは内閣が法案提出後、与党議員が議事日程決定権限を利用して法案成立を妨げることを未然に防ぐためと考えられる。これに対して、イギリスの首相は議会の議事日程決定権限に深く関与することができる。さらに、省庁再編以前から首相の政策立案過程における内閣官房の役割は増大してきていることが明らかとなった。例えば、海部内閣における日米構造協議、橋本内閣における省庁再編の企画はその一例である。初年度は次の研究調査を行った。第一に議会における日英両国における内閣が有する議事日程に関する権限の違い、国会における法案審議のあり方の違い、国会の構造の違いを把握することに努めた。第二に、日本の首相補佐体制の変遷についての調査に着手した。特に、1955年体制後期における内閣官房のあり方について当事者の協力を得て、詳しい調査を行った。一方、イギリスについてはサッチャー内閣以降の首相補佐体制の変遷について調査を開始した。第三に、戦後日本の各内閣における主要な政策について研究を始めた。イギリスについてはサッチャー、メージャー、ブレア、ゴードン内閣における主要な政策を探った。以上のうち、最も研究が進捗したのは第一の日英両国における内閣が有する議事日程に関する権限の違い、国会における法案審議のあり方の違い、国会の構造の違いを把握することであった。特にイギリスに出張し、複数の国会議員に聞き取りを行い、法案審議のあり方について詳しい知見を得ることが出来た。具体的には次のことを明らかにできた。日本においては、内閣は審議する法案の優先順位、法案の審議時間を決定する権限を有していないのに対し、イギリスにおいては内閣が法案の優先順位を決定する権限を有しているほか、審議時間を設定する上でも強い影響力を行使できること。日本においては法案の優先順位や審議日程を決める上では議院運営委員会及び常任委員会の委員長及び理事、与野党の国会対策委員会が強い影響力を保持すること。日本では常任委員会が設けられているのに対し、イギリスでは委員会が法案ごとに設置され、委員会の与党委員の人選には内閣が強い影響力を保持すること。以上の違いのため、日本においては内閣が法案審議を促進し、法案成立を促すことが難しいのに対し、イギリスにおいては内閣が法案審議を迅速に進め、成立を促進することが容易なこと。初年度に議会における日英両国における内閣が有する議事日程に関する権限の違いを把握したことを踏まえ、次の研究調査を行った。第一に、日英両国における戦後内閣の主要政策、主要立法の把握に務めた。第二に、日本の首相補佐体制の変遷についての調査を引き続き行い、特に内閣官房のあり方の変容について詳しい調査を継続した。第三に、イギリスについてサッチャー内閣以降の首相補佐体制の変遷についての調査を継続した。第四に、内閣の議事日程に関して有する権限が政策決定過程に及ぼす影響の分析方法について考察した。第五に渡米して、海外の研究者と分析アプローチについて意見交換を行った。特に日本の首相補佐体制の役割について次の知見を得ることができた。内閣官房は主に危機管理、首相が重視する政策の調整、複数省庁が関与する政策の調整にあたること。内閣官房が重要法案の審議にどのように関与するかが法案審議のあり方をかなり左右すること。また、自民党の事前審査制は国会の議事日程権限を前提としているため、国会の議事日程権限が法案審議に及ぼす影響を可視的に示すためには事前審査制が整っていない時期の政策決定過程を特に重点的に精査することが効果的であると考えられること。本研究では(1)与党議員の保持する議事日程決定権限が首相の指導力に及ぼす影響、(2)首相の補佐体制が首相の指導力に及ぼす影響、(3)英国の首相と比較した場合の首相の議事日程権限および補佐体制の特徴を理論的・実証的に分析することを目的に研究を進めてきた。これまで、(1)与党議員の保持する議事日程決定権限の影響について1委員長や委員会の筆頭理事など国会の要職にある与党議員は議事日程決定権限を利用し、法案成立を妨げることができ、首相の政策立案を抑制できること、2与党が事前審査制を採用する要因の一つは与党議員が保持する議事日程決定権限への対応であることを明らかにした。(2)首相の補佐体制が及ぼす影響力について、省庁再編以前から首相の政策立案過程における内閣官房の役割は増大してきていることを示した。(3)英国の首相と比較した場合の首相の議事日程決定権限及び補佐体制の特徴については、英国の首相は日本の首相に比べて強い議事日程決定権限を保持しており、政策立案が容易なこと、また英国の首相に比べ、日本の首相は内閣府の担当大臣を特定の政策課題に対応するために起用する傾向にあることが判明した。背景には英国の首相は政府組織の改編を容易にできるため、特定政策課題の対応にも大臣を充てることができるのに対し、日本の首相は政府組織の変更をするには法律を改正しなくてはならないことがあると考えられる。ただ、研究の過程で議事日程決定権限の影響は変化する可能性が大きく、首相の人事権、与党議員の情報量など変化をもたらす要因についてさらに探る必要のあること、また、事前審査制の実効性を担保する仕組みをさらに検証する必要のあることなども明らかになった。今後の研究では議事日程決定権限の影響力がいかに変化してきたのか、また、事前審査制の実効性はいかに担保されてきたのか、英国の政策立案過程と比較しながらさらに検証したい。

研究の結果、委員長など国会の要職にある与党議員は議事日程決定権限を利用し、法案成立を妨げることができ、首相の政策立案を抑制できることが明らかとなった。自民党、さらには民主党が事前審査制を発達させたのは内閣が法案提出後、与党議員が議事日程決定権限を利用して法案成立を妨げることを未然に防ぐためと考えられる。これに対して、イギリスの首相は議会の議事日程決定権限に深く関与することができる。さらに、省庁再編以前から首相の政策立案過程における内閣官房の役割は増大してきていることが明らかとなった。例えば、海部内閣における日米構造協議、橋本内閣における省庁再編の企画はその一例である。本研究を行うにあたり内閣官房における調整のあり方を探ることは難しいと考えていた。しかしながら、実際に内閣官房に関与していた関係者から聞き取りを行うことで官房における調整および官房と国会の関係についても多くの知見を得ることができた。また、国会の議事日程権限のあり方が政策決定過程に及ぼす影響を可視的に示す方法について着想できたことは今後研究を進める上で大きな意味を持つと考えられる。日本政治日英両国における首相補佐体制の変遷のあり方について引き続き把握する。引き続き日英両国における戦後の内閣の主要政策の把握につとめる。その際、首相が重視する政策を立案、実現する過程について研究する。その際、以下の事項を重点的に把握する。1補佐体制の活用のあり方、2与党議員からの支持の獲得方法、3法案審議過程において審議を促す方策。本研究を行うにあたり、法案審議に関係する内閣と議会の権限の配分状況の把握はかなり困難であると予想していた。これは法案審議のあり方は一般的に複雑であり、明文化されず慣習によることも多いためである。特に、イギリスについては本研究では特に長期滞在をすることも予定しておらず、法案審議に関係する直接の関係者といかに接触するかが大きな課題であると考えていた。幸いなことにイギリスの複数の国会議員とコンタクトを得ることができ、イギリスの内閣と議会における法案審議に関係する権限の配分状況を把握する研究を進捗させることができた。これは次年度以降に本研究における分析の視座を作り上げる上でも意味のあることであった。また日本における首相の補佐体制を把握する上で、文献調査によらず当事者の協力を得て調査を進めることが可能なのはもっとも遡って1980年代半ば以降であると考えていた。幸いにしてこれも可能となり、定性的な研究内容の充実につなげることができると考えている。かなり時間を要すると考えられた上記二つの課題を進展させることができたため、研究はおおむね順調に進んでいると考えている。日本とイギリスの首相の補佐体制の変容について歴史的に把握する。日本については総理府および内閣府のあり方を探るとともに引き続き内閣官房の役割を研究する。一方、イギリスについては内閣府と首相府のあり方が変容する過程を理解することに務める。また、引き続き日本の内閣の主要政策の調査を行う。
生殖細胞の発生分化を制御する硫酸化糖脂質

セミノリピドと呼ばれる硫酸化糖脂質は、精子の全糖脂質の90%以上を占め、精子にのみ特異的に発現している。セミノリピドは、精子の発生過程において精母細胞のゴルジ膜において生合成される。グリセロ脂質を前駆体として、まず、ガラクトース転移酵素が働いて中間産物のガラクトリピドができ、つづいて硫酸転移酵素(CST)が働いて最終産物のセミノリピドが産生される。我々は、CST欠損マウスの精巣がセミノリピドを完全に欠き、精子形成が第1減数分裂中期において停止することを発見した。このことより、セミノリピドが精子の発生分化に必須な分子であることが証明された(PNAS 99,4227-4232,2002)。そこで、次の段階として、セミノリピドが関与する生殖細胞発生分化メカニズムの解明を目指して以下の研究を行った。まず、セミノリピドの存在様式を明らかにするため、セミノリピドが精母細胞細胞膜のラフトに存在するかどうかを調べる実験を行った。このため、マウス精巣から胚細胞を分離する方法を確立した。関連研究として、セミノリピドに近似する硫酸化糖脂質であるスルファチドが脳ミエリンのラフト画分に存在することがわかった。一方、精母細胞上でセミノリピドと相互作用する分子を同定するために、光親和標識糖鎖プローブを開発した。現在、このプローブを培養細胞に導入し、セミノリピドと相互作用する分子の探索を行っている。この他、昨年にひきつづき、セミノリピドをCSTノックアウトマウスの精細管に注入して、精子形成が再開するか否かの実験を行っている。セミノリピドをそのまま注入した場合は効果がみられなかったので、リポソームに組み込んで注入実験を繰り返している。このことより、セミノリピドが精子の発生分化に必須な分子であることが証明された(PNAS in press)。そこで、次の段階として、セミノリピドが関与する生殖細胞発生分化メカニズムの解明を目指している。まず、セミノリピドの存在様式を明らかにするため、セミノリピドが精母細胞細胞膜のラフトに存在するかどうかを調べる実験を開始した。このため、マウス精巣から胚細胞を分離する方法の確立を目指している。一方、精母細胞の支持細胞であるセルトリ細胞からの分化シグナルの伝達にセミノリピドがいかに関与するかを明らかにするために、二次元電気泳動を用いるプロテオーム解析を行っているが、胚細胞の完全単離が困難であるので、精巣を丸ごと使用して行った。野生型とCSTノックアウトマウスの精巣で発現量に差のあるスポットが数個検出され、マススペクトロメーターを用いて同定を試みている。この他、当初の計画にはなかったが、セミノリピドをCSTノックアウトマウスの精細管に注入して、精子形成が再開するか否かの実験を開始した。

セミノリピドと呼ばれる硫酸化糖脂質は、精子の全糖脂質の90%以上を占め、精子にのみ特異的に発現している。セミノリピドは、精子の発生過程において精母細胞のゴルジ膜において生合成される。グリセロ脂質を前駆体として、まず、ガラクトース転移酵素が働いて中間産物のガラクトリピドができ、つづいて硫酸転移酵素(CST)が働いて最終産物のセミノリピドが産生される。我々は、CST欠損マウスの精巣がセミノリピドを完全に欠き、精子形成が第1減数分裂中期において停止することを発見した。このことより、セミノリピドが精子の発生分化に必須な分子であることが証明された(PNAS 99,4227-4232,2002)。そこで、次の段階として、セミノリピドが関与する生殖細胞発生分化メカニズムの解明を目指して以下の研究を行った。まず、セミノリピドの存在様式を明らかにするため、セミノリピドが精母細胞細胞膜のラフトに存在するかどうかを調べる実験を行った。このため、マウス精巣から胚細胞を分離する方法を確立した。関連研究として、セミノリピドに近似する硫酸化糖脂質であるスルファチドが脳ミエリンのラフト画分に存在することがわかった。一方、精母細胞上でセミノリピドと相互作用する分子を同定するために、光親和標識糖鎖プローブを開発した。現在、このプローブを培養細胞に導入し、セミノリピドと相互作用する分子の探索を行っている。この他、昨年にひきつづき、セミノリピドをCSTノックアウトマウスの精細管に注入して、精子形成が再開するか否かの実験を行っている。セミノリピドをそのまま注入した場合は効果がみられなかったので、リポソームに組み込んで注入実験を繰り返している。
血管病変形成における平滑筋分化異常の解析と平滑筋分化誘導療法の基礎的検討

高血圧や冠動脈拡張術後の血管障害にともなって、平滑筋細胞は筋フィラメントの多い収縮型形質から、フィラメントの乏しい合成型形質へ形質を転換する。この際、平滑筋細胞は成体型から胎児型へ脱分化する。本研究では、実験的および臨床的な血管障害において平滑筋細胞の増殖と脱分化が病変形成のいずれの時期にどのような形で関わっているかを明らかにするとともに、平滑筋増殖に関与する平滑筋側の要因の解析、さらに平滑筋細胞の分化・脱分化の制御機構について検討を行なった。まずウサギの平滑筋ミオシン重鎖アイソフォームSM1、SM2、SMembのcDNAを単離し、特異的アミノ酸配列から抗体を作成し、免疫組織染色に用いた。ウサギ大動脈のバルーニング障害では、障害後1-2週間で動脈内膜に胎児型平滑筋細胞が出現し、4週後には成体型に再分化した。一方、ヒト冠動脈は実験動物と異なり、出生後早期から平滑筋細胞が徐々に増殖し、肥厚した内膜を形成する。冠動脈の粥状硬化は肥厚内膜におけるSM1、SM2ミオシンの発現低下を初期変化とする部位に一致して発症すること、冠動脈拡張術後の再狭窄部では実験動物と同様にSMemb陽性の胎児型平滑筋細胞が増殖することが示された。SMemb遺伝子はTATAboxを持たず、転写開始点から-100bp付近に最も重要なエレメントが存在した。このエレメントに特異的に結合する蛋白が存在することはゲルシフト法によって明らかとなった。一方、SM1遺伝子はTATAboxを持ち、E-box、Mef-2、Mef-3などの筋分化に重要なエレメントが存在する。これらのエレメントが実際に平滑筋細胞分化にどのような役割を担っているかは今後の課題である。血管障害における平滑筋増殖を抑制するためには脱分化した平滑筋を再分化させることが重要である。今回我々は胎児癌細胞であるP19をレチノイン酸添加と神経系への分化阻害を行なうことにより、はじめてSM1陽性細胞に分化誘導することに成功した。これによって平滑筋増殖抑制と平滑筋特異的遺伝子発現機構をin vitroで検討することが可能となった。平滑筋細胞の細胞形質は増殖に伴って大きく変換する。我々は、平滑筋細胞の重要な収縮蛋白ミオシン重鎖アイソフオ-ムのcDNAクロ-ニングとその発現を検討する過程で、血管平滑筋が個体発生と共に大きく細胞形質を変換すること、血管障害時に新生内膜で増殖する細胞は胎児期平滑筋の形質を持った細胞であることを明らかにした。このことは同時に、ミオシン重鎖アイソフオ-ムの遺伝子発現は平滑筋細胞の分化を検討する優れた分子マ-カ-であることを示している。本年度、われわれは平滑筋分化を遺伝子発現制御のレベルで検討するために、3種類の平滑筋ミオシン重鎖の全長cDNAクロ-ンの単離に成功し、これを用いて遺伝子ライブラリ-のスクリ-ニングに着手した。また分化状態を保てる平滑筋細胞の培養法を確立し、細胞播種数、播種後の時間経過、継体培養、血清濃度、サイトカイン投与等によって平滑筋分化がどのように影響を受けるかを検討した。

その結果、平滑筋細胞は初代培養後に細胞分裂を重ねる度に、低血清濃度やサイトカインによる分化促進が抑制されて、脱分化方向へ加速されることが明かとなった。また細胞の脱分化に伴って、PGDFーA鎖の自己分泌や、細胞増殖に深く関わっているNaーH逆輸送担体の遺伝子発現も増大することが示された。さらに、このNaーH逆輸送担体の発現増強が平滑筋細胞増殖に及ぼす影響を明らかにするため、これを過剰発現するトランスジェニックマウスの確立にも最近成功した。これによって、平滑筋増殖の分子レベルでの解析が一層進展すると期待される。平滑筋細胞の細胞形質は増殖に伴って変化する。とりわけ平滑筋細胞の重要な収縮蛋白ミオシン重鎖アイソフオームが個体発生および血管障害時に胎児型に変換することは、ミオシン遺伝子の解析が平滑筋細胞の分化と増殖の分子機構を解明する格好のモデルであることを示している。本年度、われわれは胎児型平滑筋ミオシン重鎖の遺伝子の解析を行なった。胎児型平滑筋ミオシン重鎖の遺伝子プロモーター領域にはTATA boxは存在せず、また明らかなGC-richの配列も認められなかった。このような配列は発生過程で発現調節を受けている遺伝子に特徴的と言われている。本遺伝子のプロモーターは、-100塩基付近に存在するCAAT boxが重要な役割を担っていることも示された。今後はこのCAAT boxに結合して転写を活性化する因子について検討を行なう。一方、平滑筋細胞増殖に細胞内pHを調節するNa-H逆輸送担体が関与することが知られている。我々はこのNa-H逆輸送担体の発現亢進が平滑筋細胞増殖に及ぼす影響を明かにするため、これを過剰発現するトランスジェニックマウスの確立も試みた。まずウサギNa^+/H^+逆輸送担体の全長cDNAをペプチド鎖伸展因子プロモーターに連結して導入遺伝子(EFNaH)を構築した。次に、マウス受精卵の雄性前核にEFNaHをインジェクションした後、偽妊娠マウスの卵管に移植し、仔を得た。Southern blottingでスクリーニングしたところ、235匹の仔マウスのうち28匹に遺伝子が導入されていた。28系統のトランスジェニックマウスのうちの1系統では、導入遺伝子は特に、脳、肺、精巣で10-20倍程度の過剰発現を認めている。本トランスジェニックマウスの平滑筋細胞の細胞内pH調節活性、および形質についてはさらに検討を行なう。血管障害時に増殖する平滑筋細胞は筋フィラメントの多い収縮型形質から、フィラメントの乏しい合成型形質への転換を伴う。このような平滑筋の形質変換機構を解明するアプローチの一つとして、平滑筋ミオシンの遺伝子発現機構を解明することが重要である。すでにこれまでの検討で、収縮型平滑筋はSM1遺伝子、合成型平滑筋はSMemb遺伝子の発現が優位となることが明らかとなっている。本年度はすでに単離したSMemb遺伝子のプロモーター領域の解析をさらに進めると共に、あらたにSM1遺伝子のプロモーターも単離し、その解析に着手した。SMemb遺伝子はTATAboxを持たない。SMemb遺伝子のプロモーター領域をさまざまな長さに欠失させてルシフェラーゼ遺伝子に連結して継代した合成型平滑筋細胞に導入し、ルシフェラーゼ活性を測定すると、転写開始点から-100bp付近にポジティブに作用する最も重要なエレメントが存在することが示された。
NMDA受容体/PSD-95/SPAL-1/Rapシグナルによる高次脳機能の制御機構

私たちは今回SPAL-1 KOマウスの海馬CA1およびCA3領域の詳細な電気生理学的解析を行った。その結果、海馬CA1では大きな異常は観測されなかったが、海馬CA3においては、KOマウスのp42/44MAPKの活性が著しく減少しており、また苔状線維LTPおよびテタヌス時の脱分極が著しく障害されていることを明らかにした。本研究の進展により苔状線維LTP新たなメカニズムが解明されることが期待される。PSD-95はシナプス後肥厚(PSD)を構成する主要タンパク質の一つで、PSDの維持、NMDA受容体のクラスタリング、NMDA受容体からのシグナル伝達制御などに関与している。私たちはニューロンにおいてPSD-95と相互作用する分子を探索してSPAL-1(SPA-1-like-1)を同定し、その機能解析を進めてきた。本研究では、私たちが作製したSPAL-1ノックアウトマウスを用いて多角的な解析を行い、SPAL-1の生理機能を明らかにすることを目的とする。我々は当該年度の研究において、SPAL-1ノックアウトマウスの海馬急性スライスを用いた電気生理的解析を中心に進めてきた。これまでにCA1領域の電気生理においては顕著な表現型は得られていないものの、CA3領域において、苔状線維LTPなど複数の検査で著しい異常があることを明らかにした。これまでの一般的な考えでは苔状線維LTPの発現メカニズムは前シナプス依存的というのが主流で、後シナプスのメカニズム的な寄与は十分にはわかっていない。CA3透明層におけるSPAL-1の発現は主に後シナプスであり、またSPAL-1ノックアウトマウスの透明層におけるp42/44MAPKの活性が著しく低下していることから、当該領域におけるシグナル伝達経路に何らかの異常があることは間違いない。海馬LTPの分子メカニズムは記憶と学習のメカニズムの基盤を成していると考えられているため大きな関心が寄せられており、本研究のさらなる進展により苔状線維LTPのSPAL-1が関与する新たなメカニズム、またSPAL-1ノックアウトマウスが呈する注意欠陥多動性障害(ADHD)や統合失調症様の表現型を含む行動異常のメカニズムの一旦が解明されることが期待される。CA3領域では様々なレセプターやシナプスマーカー、骨格系タンパク質の染色では特に異常は見られず、p42/44MAPK以外のMAPKであるp38やJNKなど活性も変わらなかった。本研究のさらなる進展により苔状線維LTPのSPAL-1が関与する新たなメカニズムが解明されることが期待される。また海馬p42/44MAPK活性の異常はてんかんと関係する事から、SPAL-1がてんかん感受性に寄与するかも重要な研究課題である。
虚血性神経損傷におけるグリシンの役割について

【目的】神経伝達物質であるグリシンは海馬や大脳皮質ではNMDA型グルタミン酸受容体に結合し、その調節因子であると考えられている。しかしながら、虚血性神経障害における、このNMDAを介するグリシンの役割については未だ解明されていない。そこで本研究においては、グリシン脱炭酸酵素遺伝子のドミナント・ネガティブ変異過剰発現マウス(高グリシン血症マウス)を用いて、局所脳虚血における細胞外グリシン濃度の推移と神経細胞障害との関係とNMDA受容体グリシン作動部位阻害剤SM-31900の梗塞巣に対する効果について検討した。【方法】雄性高グリシン血症マウス(DN群)とC57BL/6マウス(C群)において、ハロセン麻酔下に左側線条体に微小透析プローブを定位的に刺入後、microdialysisを開始し、その後、脳血流をモニターしながら中大脳動脈(MCA)を30分閉塞し、再開通させた。灌流液中のグルタミン酸とグリシンを定量し、血流再開後24時間の梗塞巣の体積を比較検討した。また、各マウスにSM-31900(10mg/kg)を虚血前30分と10分に静脈投与し、梗塞体積を比較した。【結果】DN群の虚血前の細胞外グリシン濃度はC群より約4096高値を示し、虚血中・再灌流後もDN群が高値を示した。細胞外グルタミン酸濃度は、虚血前後を通じて両群間で有意差はなかった。梗塞体積はDN群で有意に増大していた。また、SM-31900は、Wild及びTgマウスの両群で梗塞巣を有意に減少させた。【結論】グリシン開裂酵素の阻害により、安静時および虚血後も細胞外グリシン濃度が上昇していた。虚血負荷後の脳細胞外腔の高グリシン環境が、NMDA型グルタミン酸受容体の活性化を促し、神経細胞障害を増大させることが示唆された。興奮性伝達物質であるグリシンは海馬や大脳皮質ではNMDA型グルタミン酸受容体に結合し、その活性調節因子として働いていると考えられている。このNMDAを介する神経興奮は、脳虚血における神経障害において重要な役割を有するものの、グリシンの役割については未だ解明されていない。そこで本研究においては、グリシン脱炭酸酵素遺伝子のドミナント・ネガティブ変異過剰発現マウス(高グリシン血症マウス)を用いて、局所脳虚血における細胞外グリシン濃度の推移と神経細胞障害に対するグリシン濃度の影響について検討した。雄性高グリシン血症マウス(DN群)とC57BL/6マウス(C群)において、ハロセン麻酔下に左側線条体に微小透析プローブを定位的に刺入後、microdialysisを開始し、中大脳動脈(MCA)閉塞を負荷した。MCAをナイロン糸法により30分間閉塞し再開通させた。その際レーザードップラー血流計にてMCA領域の脳血流をモニターした。灌流液中のグルタミン酸(Glu)、グリシン(Gly)を電気化学検出器を用いて検出し定量した。血流再開後24時間において、TTC染色により梗塞巣の体積を、TUNEL染色にてapoptosisを発生を比較検討した。脳血流は両群ともに虚血前に比し虚血後約10%に減少し、有意差を認めなかった。虚血前の細胞外Gly濃度はDN群がC群と比較して約40%高値を呈し、虚血中・再灌流後もDN群が高値を示した。

細胞外Glu濃度は、虚血前後を通じて両群間で有意差はなかった。24時間後の梗塞巣の体積はDN群で有意に増大しており、虚血側皮質におけるTUNEL陽性細胞は、DN群においてC群より有意に増加していた。以上より、脳内の高グリシン環境、特に虚血負荷後の細胞外グリシンの増加は、脳虚血によるNMDA受容体の活性化を促し、興奮性神経細胞障害を増大させることが明らかとなった。【目的】神経伝達物質であるグリシンは海馬や大脳皮質ではNMDA型グルタミン酸受容体に結合し、その調節因子であると考えられている。しかしながら、虚血性神経障害における、このNMDAを介するグリシンの役割については未だ解明されていない。そこで本研究においては、グリシン脱炭酸酵素遺伝子のドミナント・ネガティブ変異過剰発現マウス(高グリシン血症マウス)を用いて、局所脳虚血における細胞外グリシン濃度の推移と神経細胞障害との関係とNMDA受容体グリシン作動部位阻害剤SM-31900の梗塞巣に対する効果について検討した。【方法】雄性高グリシン血症マウス(DN群)とC57BL/6マウス(C群)において、ハロセン麻酔下に左側線条体に微小透析プローブを定位的に刺入後、microdialysisを開始し、その後、脳血流をモニターしながら中大脳動脈(MCA)を30分閉塞し、再開通させた。灌流液中のグルタミン酸とグリシンを定量し、血流再開後24時間の梗塞巣の体積を比較検討した。また、各マウスにSM-3190〔(10mg/kg)を虚血前30分と10分に静脈投与し、梗塞体積を比較した。【結果】DN群の虚血前の細胞外グリシン濃度はC群より約40%高値を示し、虚血中・再灌流後もDN群が高値を示した。細胞外グルタミン酸濃度は、虚血前後を通じて両群間で有意差はなかった。梗塞体積はDN群で有意に増大していた。また、SM-31900は、Wild及びTgマウスの両群で梗塞巣を有意に減少させた。【結論】グリシン開裂酵素の阻害により、安静時および虚血後も細胞外グリシン濃度が上昇していた。虚血負荷後の脳細胞外腔の高グリシン環境が、NMDA型グルタミン酸受容体の活性化を促し、神経細胞障害を増大させることが示唆された。