hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マラリア原虫雄特異的に発現するプロテアーゼの機能解析

本研究では、雄の生殖母体特異的に発現するプロテアーゼ様新規分子(PyGM75)の機能解析を通じて、有性生殖の分子基盤の一端を明らかにしようとする。PyGM75遺伝子欠損原虫の詳細な解析を通じて、PyGM75が雄生殖体の鞭毛放出の段階に重要な役割を担うことを明らかにした。プロテアーゼ活性を介して鞭毛放出に関与するか否か、現在、活性アミノ酸残基と想定される部位に変異を導入した不活性型PyGM75発現遺伝子改変原虫を作出し、解析中である。マラリア原虫は蚊によって媒介される寄生虫であり、蚊の消化管内で有性生殖を行う。本研究課題は、独自に同定した雄の生殖母体特異的に発現する分泌型プロテアーゼ様新規分子(PyGM75)の機能解析を通じて、これまで明らかにされてこなかったマラリア原虫の有性生殖の分子基盤の解明に迫ることを目的として行う。プロテアーゼ活性の検出や生体内基質同定といった生化学的解析を、従来の逆遺伝学的解析法と融合させることで、寄生性原虫の有性生殖メカニズム解析に向けての突破口となることが期待される。当該年度は、遺伝子欠損原虫作成によるPyGM75の有性生殖における役割の解明を行った。相同組換えにより、PyGM75コード領域を欠失させた組換えネズミマラリア原虫を作出した。得られたpygm75欠損原虫を用いて、雄性生殖体形成、発育の効率、さらには、媒介蚊体内での受精効率を検討することで、PyGM75の有性生殖における役割を解析した。その結果、pygm75欠損原虫は雄性生殖母体には正常に分化するものの、蚊への感染効率が極めて抑制されることを見いだした。次いで、PyGM75のプロテアーゼ様ドメインが機能に関わるか否か明らかにする目的で、コムギ胚芽由来無細胞タンパク質合成系を用いて、組換えPyGM75タンパク質を発現させた。この際に、予想される活性中心残基(2カ所)に変異を入れた変異体タンパク質も同時に合成を行った。タンパク質は十分量、合成・精製できたが、現在までにBSA、あるいは合成ペプチド基質を用いたところタンパク質分解活性は見いだされていない。マラリアの人への伝搬は、マラリア原虫が蚊によって伝搬されることでスタートする。マラリア原虫は蚊の消化管内では有性生殖するが、その詳細な分子基盤は不明なまま残されている。本研究では、雄の生殖母体特異的に発現するプロテアーゼ様新規分子(PyGM75)の機能解析を通じて、有性生殖の分子基盤の一端を明らかにしようとするものである。前年度までに、ネズミマラリア原虫を用いた遺伝子欠損原虫の作出により、PyGM75が雄性生殖体の鞭毛放出に重要な役割を担うことを明らかにした。本年度は、PyGM75が雄性生殖体から放出された鞭毛表面に局在することから、PyGM75特異抗体を用いて機能阻害できるかを検討した。野性型原虫を感染させたネズミから採血し、蚊の消化管内を模した条件で5分間培養することで鞭毛放出および運動を引き起こす実験系に、PyGM75抗体を添加してその影響を解析した。その結果、抗体添加に伴い、鞭毛運動が大きく損なわれることを見いだした。すなわち、PyGM75は鞭毛放出のみならず、鞭毛運動にも関わる可能性を示した。次いで、PyGM75がプロテアーゼ活性を介して鞭毛放出、鞭毛運動に関わるのか否か解析を行うことを目的とし、予想される活性アミノ酸残基をアラニンに置換する遺伝子改変原虫作出用のベクターを構築した。このベクターを用いて、野性型マラリア原虫の遺伝子組換えを試みたが、現在までに組換え体は得られていない。分子寄生虫学本年度は、当該分子を欠損させた遺伝子改変マラリア原虫の作出、及びその表現型解析を通じて、PyGM75が有性生殖において重要な役割を果たすことを見いだすことに成功した。現在までに、プロテアーゼ活性を検出するには至っていないが、生体に於いてプロテアーゼ活性は、厳密に制御されている例が多く知られている。基質の種類を増やしてもう少し検討は続けてみるが、in vitroで検出できない場合は、次年度に計画している「変異型PyGM75」の発現原虫を作出することで、in vivoにおいてプロテアーゼ活性が機能とリンクしているか否か解析する予定である。これまでに、PyGM75がマラリア原虫の雄性生殖体成熟に重要な役割を有することで、有性生殖に関与することを見いだしてきた。今後は、非活性型PyGM75発現組換え原虫を作出し、プロテアーゼ活性と機能の相関の検証を行う予定である。具体的には、A)PyGM75の予想される活性中心アミノ酸残基に変異を導入し、不活性型PyGM75発現組換えマラリア原虫を作出する。

B)不活性型PyGM75発現原虫の有性生殖の効率を、野生型/pygm75欠損原虫と比較し、PyGM75の雄生殖体分化における機能が、プロテアーゼ活性により担われているのか検証する。プロテアーゼ活性中心アミノ酸残基が機能に重要であることが明らかになったら、次に、PyGM75の生体内基質の同定を試みる。方法は、A)PyGM75不活性型発現組換え原虫の生殖母体/生殖体の縣濁液に、組換えPyGM75あるいは不活性型PyGM75を添加してインキュベートした後、二次元電気泳動により展開し、タンパク質のスポットパターンに違いが見られるか検討する。差が見られた場合、LC-MS解析により基質候補タンパク質を同定する。B)基質候補タンパク質が見出されたら、組換えタンパク質を抗原とした特異抗体を作成する。野生型原虫と、PyGM75不活性型発現組換え原虫の縣濁液をSDS-PAGEで展開し、western blottingにより、PyGM75不活性型発現原虫では、標的タンパク質の分解が抑制されていることを確認する。遺伝子組換え原虫作出、あるいは、そのコンストラクト作成のための実験が、予定していたより効率よく進行させられた、また、使用途中の試薬類を用いて行うことが可能であったため、物品費を予定より節約することができた。さらに複数の遺伝子改変原虫作出予定であり、そのための試薬代、動物購入費としての物品費として、次年度分と合わせて1411570円使用予定である。旅費は、379320円、成果報告の為の費用等は、186025円使用予定である。
食道ESD後難治性狭窄に対する自家細胞移植を用いた狭窄予防効果に関する研究

近年、早期の消化器癌に対する治療として内視鏡的粘膜下層剥離術(ESD)が開発され広く普及している。しかし、食道では周在性が4分の3を超えるような大きな病変にESDを行うと難治性の術後狭窄が起こるため早期癌に対しても手術や化学放射線療法が行われている。一方、再生医療技術の進歩により培養表皮や培養真皮が熱傷治療に臨床応用され良好な結果が報告されている。そこで、皮膚と同じ扁平上皮からなる食道に培養表皮・真皮で培われた再生医学的手法を応用することにより広範囲EMR後の難治性狭窄を防ぐ事ができるのではないかと考えた。本研究では食道を全周性にEMRした後、自家細胞(扁平上皮細胞、線維芽細胞など)を切除面に内視鏡観察下に移植し、さらに生体吸収性ステントを留置する。これらが切除部の治癒過程に及ぼす影響と狭窄予防効果の有無を明らかにし臨床応用への基盤とすることが目的である。本年度も全周性EMRの後、生体吸収性ステントを留置するステント留置群について検討した。ステントのEMR部から移動を防止するため、内視鏡外科手術用の持針器を用いてステントと食道の縫合固定を試みた。しかし、ワーキングスペースが狭く鉗子操作が技術的に困難で十分な固定はできなかった。そこで、内視鏡用のクリップで固定したが14日目の評価の際、ステントが胃内に落ちていた。また、EMR部はコントロール群と同様に高度の狭窄を起こしており、病理学的にも上皮化はしていなかった。当初、1.全周性にEMRを行うコントロール群、2.全周性EMRの後、生体吸収性ステントを留置するステント留置群の2群について検討する予定であった。コントロール群は予定どおり作成できたが、ステント留置群については、EMR終了後、一期的に食道に狭窄がない状況で予防的に留置するため、ステントが移動してしまい、14日目の評価の際、ステントが胃内に落ちていた。今後、ステントを移動しないよう確実に固定する手技の開発が必要である。これまでの報告のもあるように、生体吸収性ステント留置だけでは狭窄の発症を遅らせることができるが予防することができない。そのため、本研究では内視鏡切除部の治癒を促進する自家細胞移植と組み合わせることで狭窄を予防できるのではないかと考えた。そこで今後は1.自家細胞移植群(扁平上皮細胞、線維芽細胞など)2.ステントの固定法の工夫について検討し研究を進める。しかし、食道では周在性が4分の3を超えるような大きな病変にESDを行うと難治性の術後狭窄が起こるため、ESDで根治できる早期癌に対しても手術や化学放射線療法が行われている。一方、再生医療技術の進歩により、培養表皮や培養真皮が熱傷治療に臨床応用され良好な結果が報告されている。そこで、皮膚と同じ扁平上皮からなる食道に培養表皮・真皮で培われた再生医学的手法を応用することにより、広範囲EMR後の難治性狭窄を防ぐ事ができるのではないかと考えた。本年度は、食道を3cmにわたり全周性にEMRをし狭窄モデルを作成した。全身麻酔下にブタの食道にEMRC(Endoscopic mucosal resection using a cap-fitted endoscope)法で3 cmにわたり全周性のEMRを行い、14日後、食道造影と内視鏡観察を行なった後、ブタを犠牲死させ切除部を肉眼的、病理組織学的に評価した。14日後の内視鏡検査ではEMR部は高度の狭窄を認めた。病理学的には再生上皮はEMR部の辺縁に認めるのみで、大部分で肉芽組織が露出していた。次に、全周性EMRの後、生体吸収性ステントを留置するステント留置群について検討した。ステント留置群については、EMRと同時にステントを留置するためステントがEMR部から移動してしまい、14日目の評価の際、ステントが胃内に落ちていた。

しかし、食道では周在性が4分の3を超えるような大きな病変にESDを行うと難治性の術後狭窄が起こるため早期癌に対しても手術や化学放射線療法が行われている。一方、再生医療技術の進歩により培養表皮や培養真皮が熱傷治療に臨床応用され良好な結果が報告されている。そこで、皮膚と同じ扁平上皮からなる食道に培養表皮・真皮で培われた再生医学的手法を応用することにより広範囲EMR後の難治性狭窄を防ぐ事ができるのではないかと考えた。本研究では食道を全周性にEMRした後、自家細胞(扁平上皮細胞、線維芽細胞など)を切除面に内視鏡観察下に移植し、さらに生体吸収性ステントを留置する。これらが切除部の治癒過程に及ぼす影響と狭窄予防効果の有無を明らかにし臨床応用への基盤とすることが目的である。本年度も全周性EMRの後、生体吸収性ステントを留置するステント留置群について検討した。ステントのEMR部から移動を防止するため、内視鏡外科手術用の持針器を用いてステントと食道の縫合固定を試みた。しかし、ワーキングスペースが狭く鉗子操作が技術的に困難で十分な固定はできなかった。そこで、内視鏡用のクリップで固定したが14日目の評価の際、ステントが胃内に落ちていた。また、EMR部はコントロール群と同様に高度の狭窄を起こしており、病理学的にも上皮化はしていなかった。当初、1.全周性にEMRを行うコントロール群、2.全周性EMRの後、生体吸収性ステントを留置するステント留置群の2群について検討する予定であった。コントロール群は予定どおり作成できたが、ステント留置群については、EMR終了後、一期的に食道に狭窄がない状況で予防的に留置するため、ステントが移動してしまい、14日目の評価の際、ステントが胃内に落ちていた。今後、ステントを移動しないよう確実に固定する手技の開発が必要である。これまでの報告のもあるように、生体吸収性ステント留置だけでは狭窄の発症を遅らせることができるが予防することができない。そのため、本研究では内視鏡切除部の治癒を促進する自家細胞移植と組み合わせることで狭窄を予防できるのではないかと考えた。そこで今後は1.自家細胞移植群(扁平上皮細胞、線維芽細胞なそ)2.ステントの固定法の工夫について検討し研究を進める。そこで今後は1.自家細胞移植群(扁平上皮細胞、線維芽細胞など)2.ステントの固定法の工夫について検討し研究を進める。生体吸収性ステント留置群の作成段階でステントの移動が生じ、その解決法に難渋し実験が計画どおり進まなかったため予算に従って実験を進めることができなかった。来年度は自家細胞移植群についても検討を行い、さらに、ステント留置の際の固定法についても対策を講じる予定である。
PI3K/Akt経路からみた高用量インスリンの心筋プレコンディショニング効果

心筋虚血プレコンディショニング効果についてはよく知られており、様々な薬物でも同様の心筋保護効果が報告され、吸入麻酔の心筋保護効果は麻酔科領域でも応用されている。インスリンは、心臓手術において心機能を改善することが示されている。今回の研究では、ラットの気絶心筋モデルにおいて、高用量インスリン投与による虚血再灌流後の心機能回復は正常血糖では良好だったが、高血糖では虚血再灌流後のインスリンによる心収縮力回復効果は減弱した。機序としては、高血糖によるAkt活性化の抑制が考えられた。虚血心臓において高用量インスリンを投与すると心機能が改善するとされるが、その作用機序は未だ不明である。本研究では、「高用量インスリンがPI3K/Akt経路を介して心筋保護効果を発揮する」との仮説をたて検証することを目的とした。本年度は、高用量インスリン(0.5 unit/L)の心筋虚血に対するプレコンディショニング効果について、TNF-αの面から検討した。ラットから摘出した心臓に大動脈・肺静脈・肺動脈カニュレーションを行いLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈からバルーンカテーテルを左心室内へ挿入して左心室圧(LVP)を測定した。LVPから左室dP/dt maxを求めて、心収縮能の指標とした。経時的に採取したcoronory effluentのTNF-αをRat-ELISA Kitを用いて測定した。上記のラット摘出心臓標本において、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群と高用量インスリン群の間で、心機能の回復・TNF-α産生量を比較した。その結果、高用量インスリンを虚血前に投与した場合、虚血再灌流時の心機能の回復が有意に上昇した。虚血再灌流後のcoronory effluent中のTNF-α濃度は、高用量インスリンを虚血前に投与した群において低値であった。更に、高血糖が高用量インスリンのプレコンディショニング効果に及ぼす影響についても現在検討を進めている。以上の結果から、高用量インスリンの心筋虚血に対する心筋保護効果は虚血前に投与した場合に認められ、プレコンディショニング効果を有することが示唆された。心臓外科手術において高用量インスリンを使用する新たな根拠が得られ、更に虚血性心疾患患者の麻酔管理においても新たな心筋保護薬になることが期待される結果となった。高用量インスリンを虚血心筋に対して投与すると再灌流時の心機能回復が促進されるとされるが作用機序は未だ不明である。また、高血糖状態は虚血プレコンディショニング作用を抑制するとされていることから、本研究では高用量インスリンによるプレコンディショニング作用も高血糖により抑制されるのではないかという仮説を立てて、心機能回復とPI3K/Akt経路の面から検証することを目的にした。方法は、ラットから心臓を摘出後に大動脈・肺静脈・肺動脈にカニュレーションしてLangendorff法にて灌流を行い、肺静脈から左心室内にバルーンカテーテルを挿入して左心室圧(LVP)を測定した。肺動脈から流出する冠灌流液を経時的に採取して冠流量とした。上記のラット摘出心臓モデルにおいて、Non-flow ischemiaによる虚血再灌流実験を行い、対照群・高用量インスリン群・高用量インスリン+高血糖群の間で虚血再灌流時の心機能の回復を比較検討した。実験の結果、高血糖下に高用量インスリンを虚血前から投与すると、正常血糖状態に比較して虚血再灌流時の心機能の回復が有意に抑制されることが示された。この結果から、高用量インスリンによるプレコンディショニング作用は高血糖により抑制されることが示された。更に最終年度では、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktとTNF-αの測定を行ったところ、心筋内pAktは高用量インスリン群で最も高く、次は高用量インスリン+高血糖群であり、対照群で最も低値であった。しかし、心筋内TNFαは3群間で有意差を認めなかった。本研究から、心臓外科手術において高用量インスリンを使用して心筋保護効果を期待する場合には、血糖を正常に保つ必要があることが示唆され、機序としては高血糖によるAkt活性化の抑制が考えられた。麻酔科学本研究の目的である、心筋虚血再灌流障害に対する高用量インスリンの保護効果は、虚血前に投与した場合に認められ、プレコンディショニング効果を有することを示すことができた。また、その作用機序に関しても示すことができ、初年度としてはおおむね順調に進展していると考えている。今後は、高用量インスリンのプレコンディショニング効果におけるPI3K /Akt経路の関与の解明を進めていくために、心筋虚血再灌流後の心筋内pAktの測定を行う。

また、高血糖状態は虚血プレコンディショニング作用を抑制するとされていることから、インスリンによるプレコンディショニング作用も高血糖により抑制するのではないかという新たな仮説をたてて、これに関してもPI3K /Akt経路の面から解明する予定である。ラットから心臓を摘出して、大動脈・肺動脈にカニュレーションを行いLangendorff法による摘出心臓灌流標本を用いて研究を行ったが、初年度は安定した結果を得るために想定以上の期間が必要になり、Rat ELISA Kitなどの物品購入が遅れ繰越金が生じた。次年度は、Rat ELISA Kitに関しては、測定値の信頼度を上げるために各検体をトリプルで測定する計画で、TNF-αとpAktの各項目で、5プレート(96 well/プレート)を購入する。過去の摘出心臓標本を用いた研究の経験から、その他の消耗品費として、実験動物・灌流用薬剤・測定用薬剤・記録用紙・ピペットチップを該当分購入する。また実験結果からのデータ分析・学会発表・論文作成のためのパソコン、ソフトも購入する。
頭頸部癌アウトカム・リサーチに関する基礎的研究

頭頸部癌を対象とした診療プロセスと診療アウトカムの関連性を検討する研究を臨床現場で持続的に実践するための基盤を構築する研究を行った。頭頸部癌患者を対象に信頼性と妥当性の評価されたQOL尺度を検討し、タブレット端末を用いたQOL評価システムを試作した。タブレットでの質問形式は、1つの質問項目を1画面で提示するタイプと原本の紙面そのままを画面に提示するタイプの2通りの方法とした。今後は、紙面によるQOL尺度と電子媒体によるQOL尺度の相違点をより明確にすることが求められた。がん診療に対する患者や社会からの要請や頭頸部癌の疾患的特異性に鑑みると、本疾患を対象としたアウトカムリサーチを、質の高い研究デザインで行う必要があると考えられる。我々は、現状において患者アウトカムデータを収集するためには、1)患者からのデータ提供が一般診療のスケジュールの中で問診票を記入することと同程度に容易であること、2)データの質が維持されていること、3)データ管理が簡便であること、4)データの保存性と個人情報保護に配慮されていること、が重要であると考えた。今回そのようなシステムの中核をなすデバイスとして、タブレット端末を用いたQOL調査アプリケーションソフトウェア(以下、アプリ)のプロトタイプAおよびBを作成した。プロトタイプA・BともQOL調査票は、包括的健康関連QOL調査票としてSF-36 version 2、疾患特異的QOL調査票としてEORTC QLQ-C30 version 3とEORTC QLQ-H&N35から構成されている。プロトタイプAは、質問項目が1つずつ画面に現れ、項目に回答しなくても調査を終了することが可能であるよう作成された。プロトタイプBは、原本の紙面のQOL調査票そのままのデザインであり、すべての質問項目に回答しないと調査終了にならないよう作成された。タブレット端末を用いることで、指操作による文字の拡大・縮小が可能であり、回答項目に指でタッチすることで、回答にチェックが付く。患者がQOL調査を終了した後、タブレット端末はコンピュータに接続され、専用アプリによって管理される。なお、収集されたデータはCSV形式で抽出することが可能であるようとした。アウトカム・リサーチとは、診療内容(プロセス)と診療結果(アウトカム)を測定し、両者の関連性を解析する研究である。この場合のアウトカムとは、提供された医療の結果もたらされた患者の転機であり、死亡、治癒、重症度の軽減、検査値の変化、QOLなどを示す。本研究では、平成24年度は頭頸部癌に対するアウトカム・リサーチにおける基礎調査を行った。具体的には、頭頸部癌アウトカム・リサーチに利用可能な、プロセス評価・アウトカム評価となり得る指標を検討した。プロセス評価項目としては、頭頸部癌全国悪性腫瘍登録事項との関連性を重視し、匿名化された患者識別情報、治療前診断、病理、治療、予後情報の6つの大項目と其々に含まれる小項目を選択した。また、アウトカム評価としては、英語版が国際的に広く使用されその位置づけが確立されていること、日本語版が正式な手続きを経て作成され、その妥当性や信頼性が計量心理学的に評価されていることなどを選択の基準とし、包括的健康関連QOL評価指標としてSF-36v2を、疾患特異的QOL評価指標としてEORTC-QLQ-C30-j、HN35-jを利用することとした。また、臨床医がアウトカムリサーチを実際に実現する上での問題点を検討したが、最大の問題点は、日常診療において臨床医がデータを患者から収集するに要する負担・手間であった。これらの問題点を解決するために、タブレット端末を用いて、インフォームド・コンセントを補助する機能、アウトカム評価項目を患者だけで適切に入力できる工夫などを検討した。頭頸部癌アウトカムリサーチを行うためのタブレット端末を用いたQOL調査アプリケーションソフトウェアに関するユーザビリティテストを実施した。本テストの目的は、タブレット端末を用いたQOL調査アプリケーションソフトウェア(以下、アプリ)のプロトタイプA・Bに関して、アプリのコンテンツへの認識とユーザビリティを評価し、本アプリの改善点を確認することであった。本テストは、我々が試作したタブレット端末用の2種類の健康情報質問調査アプリを実際に頭頸部癌患者に使用していただき、質問項目の認識の程度、アプリの使い勝手や使用時間、デザインの好みなどを研究参加者の皆さんに評価してもらうという観察・インタビュー・アンケート調査であった。適格条件に該当する患者にテストへの参加を説明するものの、参加者を十分集めることは困難であった。高齢者においては、タブレット端末の操作自体に違和感を感じるとの意見もあった。アプリのさらなる改良が必要であると考えられた。頭頸部癌タブレット端末に最適化したアプリケーションの作成に時間を要したため。

平成24年度中に、アウトカムリサーチに特化したアプリケーションの作成を開始する予定であった点に、遅れを認めます。QOLのようなPatient reported outcome(PRO)をデジタルデバイスで収集することは、Electronic PRO(ePRO)として治験や臨床試験を中心に行われつつある。ePROとして従来の紙面によるQOL調査票をデジタルデバイスに流用した場合、1)紙面によるQOL調査票と同じようにデジタルデバイスの質問項目も認識されるのかを評価する認識インタビュー調査、2)QOL調査デジタルデバイスが目的通りに使用されることを調査するユーザビリティテスト、3)紙面とデジタルデバイスの間で比較可能であることを評価するための同一性テスト、の3つの評価が必要であるとされている。現在、上記1)と2)の臨床研究を行うべく倫理審査委員会に研究申請書を提出している。本研究の終了後、再度アプリケーションの修正を行い、その後、上記3)の臨床研究を行うことを予定している。平成25年度は、これらの検討項目に基づいて作成したアプリケーションをタブレット端末に搭載し、実際の患者を対象に、作成したタブレット端末を用いてのアウトカム評価の妥当性と信頼性に関して、予備調査を行う予定である。具体的には、紙ベースの質問票調査とタブレットベースの質問票調査の一致度や再現性を評価することとしている。次年度(平成26年度)に予定していたQOL調査アプリケーションの修正の一部を本年度(平成25年度)に行ったが、それに伴い前倒し請求を行ったため。生じた次年度使用額は、予定通りのQOL調査アプリケーションの最終修正に対して使用する計画である。研究費の主な使用対象は、リサーチ・アプリケーションシステムの開発になります。その他に、予備調査を実施する上での事務用品の購入にも研究費を使用する予定です。
種々のマルティンゲール空間とその上の作用素

確率論において「公平なゲーム」の抽象化として現れたマルティンゲールは、マルティンゲール空間と関数空間との類似性を通し、実解析学と深く関わる。本研究ではこの類似を追求し、マルティンゲール・モリー・カンパナート空間の構造を解明し、さらにその上の分数べき積分作用素の有界性を得た。他にも掛け算作用素が有界となる必要十分条件を得て、これを用いて変動指数空間や平均有界変動マルティンゲール空間での最大関数の有界性を導いた。本研究は、実解析学において進展した関数空間の理論をマルティンゲール空間へ拡張し、マルティンゲール理論の再構築を目指している。この主題に沿って、平成25年度には次のような研究を行った。2. atomicなフィルトレーションの場合に、マルティンゲールCampanato空間上の掛け算作用素が有界となる必要十分条件を求めた。これは2進マルティンゲールに対してしか知られていなかったものの拡張である。3. atomicなフィルトレーションの場合に、マルティンゲール最大関数の有界性を、変動指数Lebesgue空間において示した。マルティンゲール理論における変動指数空間での有界性の結果としては初めてのものである。また、この証明において、2で得られた結果が有効なものであることが明らかになった。4.マルティンゲール最大関数のBMO-BLO有界性を示した。これはatomicなフィルトレーションとは限らない場合にも適用できる。そして、それを用いてBLOマルティンゲールの特徴付けを行った。さらに、atomicなフィルトレーションの場合には非負BMOマルティンゲールで、BLOとはならないものが存在することを示した。近年、実解析学においては関数空間の理論が急速に進展している。そこで本研究ではこれらの理論をマルティンゲール空間へ拡張し、マルティンゲール理論の基礎を再構築することを目指している。この主題に沿ってこれまでに次のような結果を得ている。1.マルティンゲールMorrey-Campanato空間を正確に定式化し、それらの異なる指標間での包含関係などの基本性質を証明した。さらにこれらの空間で分数べき積分作用素をマルティンゲール変換として正確に定義し、それが有界となる指標を明らかにした。これらのことは、今まで2進マルティンゲールという特別な場合に、p乗可積分空間やHardy空間のみで知られていたものを拡張・一般化したものになっている。2.一般化マルティンゲールMorrey-Hardy、Campanato-Hardy空間を正確に定義し、それらの間のマルティンゲール変換が有界となる条件を明らかにした。さらに一般化分数べき積分作用素をマルティンゲール変換として正確に定義し、マルティンゲール変換が有界となる条件を用いる形で有界性を調べた。これは今までのマルティンゲール変換の理論を異なる視点で見直して新しい結果を得たものとなっている。3.一般化マルティンゲールMorrey-Hardy、Campanato-Hardy空間と一般化マルティンゲールMorrey-Campanato空間とは、指標pが1より大きいならば同値となることを証明した。これは基本的なマルティンゲール不等式として有名なBurkholderの不等式を、一般化マルティンゲールMorrey-Campanato空間へ拡張したものとなっている。本研究は、実解析学において進展した関数空間の理論をマルティンゲールへ拡張し、マルティンゲール理論の再構築を行うものである。期間全体にわたっての主な成果としては、マルティンゲールMorrey-Campanato、Morrey-Campanato-Hardy空間の定式化とその基本性質、さらにその上の分数べき積分作用素の有界性の解明がある。これらはマルティンゲールの実解析的理論における基本問題という意義を持ち、研究実施計画の大きな柱であった。もう1つはマルティンゲールCampanato空間での有界掛け算作用素の特徴付けである。この特徴付けの応用として、マルティンゲール最大関数の変動指数空間での有界性や非負BMOマルティンゲールであってBLOでないものの存在を示すことができた。最後にBanach関数空間へのマルティンゲール不等式の拡張である。これは最終年度の研究であるので改めて詳述する。最終年度において行った主な研究は次の1,2である。2. Banach関数空間の枠組みで、2次変分関数を基盤とするK-空間を定式化した。この空間の枠組みでatom分解を考えることにより、2次変分関数に関するHerz型不等式を、Banach関数空間の枠組みへと拡張した。さらにDavis分解と合わせて、Fefferman-Garsia不等式をBanach関数空間の枠組みへと拡張した。確率解析学平成24年度から25年度にかけての研究で、atomicフィルトレーションという場合にはマルティンゲールMorrey-Capmanato空間、マルティンゲールMorrey-Hardy・Campanato-Hardy空間上での分数べき積分作用素が有界となる指標を決定した。その際、より一般のマルティンゲール変換に適用できる形で有界性を調べている。また、マルティンゲールCampanato-Hardy空間ではatomicフィルトレーションという場合に限らず行っている。

これにより交付申請書に挙げた「研究の目的」の(1)-(3)のうち(2),(3)がほぼ達成できたことになる。しかし(1)に挙げた「マルティンゲールMorrey空間の構造」についてはやや難しく、ほとんど進展していない。そのため平成25年度においては方針を転換し、マルティンゲールCapmanato空間での掛け算作用素の有界性や、マルティンゲール最大関数の変動指数空間における有界性をatomicフィルトレーションという場合に示した。またマルティンゲール最大関数についてはBMO-BLO有界性をatomicフィルトレーションという場合に限らず証明している。まとめると、3つの目的のうち2つはほぼ達成し、1つは進展していないが「研究の目的」にある「実解析的な基礎理論の再構築」というところに立ち戻って方針の転換を行って当初の計画を超えた部分もあるため、おおむね順調に進展している、といえる。平成24年度研究計画のうち、「atomicなフィルトレーションをもつ場合のマルティンゲールMorrey-Campanato空間において分数べき積分作用素が有界となる指標の決定」は完了し、Journal of Function Spaces and its Application誌に論文発表した。また、「マルティンゲールMorrey-Hardy空間の定式化とその基本性質の解明」、「マルティンゲールMorrey-Hardy空間における一般化分数べき積分作用素の正確な定式化」は、当初の予定を超えて進展し、研究集会「実解析学シンポジウム2012」と日本数学会実関数論分科会の2回に分けて発表した。なお、この「当初の予定を超えた進展」とは、マルティンゲールMorrey-Hardy空間の研究において、マルティンゲールCampanato-Hardy空間の定式化を見出し、しかもそれが平成25年度に予定していた「atomicなフィルトレーションをもたない場合」へ拡張できることが判明したことである。また、これも平成25年度に予定していた「マルティンゲール変換の一般論を分数べき積分作用素が取り扱える形で定式化しなおす」ことも一部可能であると判明し、平成25年度に予定した研究の一部を前倒しで行った。ただ、この前倒しのため、平成24年度研究計画のうち「マルティンゲールMorrey空間の双対空間・前双対空間の特徴づけ」と「マルティンゲールOrlicz-Morrey空間」については予備的な計算を行ったのみで発表には至らず、平成25年度に先送りすることとした。まとめると、平成24年度研究計画の大きな部分は達成され、さらに一部は計画を超えて進展した。ゆえに、一部は達成されていないものの、おおむね順調に進展したといえる。代表者の貞末は引き続き分担者の中井の助力を得て研究を進める。そのため勤務先の大学を相互に訪問するなど連絡を緊密にする。
苗生産におけるバイオマス分配を介した生態的トレードオフの解明と環境制御への応用

本研究は,苗生産において量的成長と質的要素との生態的トレードオフを評価し,その制御法を検討した.遠赤色光に対する赤色光の比(以下,R/FR比)が高い光照射下では,バイオマスが葉の厚さ方向に分配された結果として,ストレス抵抗性が向上するものの,葉の拡大が抑制されることで育成期間中の成長速度が低下した.このようなトレードオフを緩和する方法として,光質と湿度環境の複合影響を検討した結果,R/FR比と湿度は茎の伸長や展葉に対して複合的に作用し,その作用の仕方が茎と葉で異なることが示された.これは,物理環境要素の複合影響によって,各部位へのバイオマス分配を好適に制御できる可能性を示唆するものである.遠赤色光に対する赤色光の比(以下,R/FR比)が高い光を照射下で,植物の成長が抑制される要因を,同化箱法を用いて求めたガス交換速度の実測値と成長解析法を用いて求めた成長パラメータの算定値から分析した.単位葉面積あたりの個体あたりの総光合成速度は,計測7日目以外は試験区間に差がみられなかった.一方,個体あたりの個体あたりの総光合成速度は計測期間を通してR/FR比4.3照射下で小さかった.相対成長速度はR/FR比4.3の光照射下でR/FR比1.4の光照射下の0.9倍であったが,純同化速度はどちらの算出方法でも試験区間に差がみられなかった.このことは,高R/FR比4.3の光照射下において植物の成長が抑制されていたが,単位葉面積あたりの光合成速度は変化しなかったことを意味する.本実験条件において高R/FR比の光照射において成長が抑制されたのは,展葉の抑制によって葉面積が小さくなり,その結果,個体あたりの総光合成速度が小さくなったためと考えられる.高R/FR比で育成した植物を,強光下に移したときの成長特性を調べたところ,低R/FR比で育成した植物よりも,相対成長速度が1.7倍になった.クロロフィル蛍光パラメータの解析から,高R/FR比で育成した植物は電子伝達効率が高いことが示された.これらの結果から,高R/FR比の光照射下では成長が抑制される一方で,強光下に移したときの成長速度が大きくなるというトレードオフ関係が示された.高R/FR比で育成した植物は単位葉面積あたりの乾物重(LMA)が大きく,そのような植物は強光下での光合成速度が大きく,病害抵抗性が高かった.LMAは苗の品質の指標として有効と考えられる.トレードオフ関係をモデル的に説明するための基礎データが得られ,着実に成果が得られていると考える.前年度の研究成果において,遠赤色光に対する赤色光の割合(以下,R/FR比)の高い光照射下で育成した植物は育成中の生育は遅れるが,その後の生育が促進される可能性が示された.そこで,異なるR/FR比で育成した植物を強光条件下に移したときの成長特性を詳細に調べた結果,高R/FR比で育成した植物は低R/FR比で育成したものよりも相対成長速度が大きくなり,これは高R/FR比で育成した植物における葉面積あたりの同化速度が強光下で高いことに由来することが明らかとなった.次に,複合的な環境制御下におけるバイオマス分配と生態的トレードオフを解明することを目的として, R/FR比と水蒸気飽差(以下,飽差)の交互作用が植物の伸展およびバイオマス分配に及ぼす影響を調べた.その結果,茎の伸長と葉の展開は,R/FR比および飽差がそれぞれ低い場合に大きくなったが,その傾向は茎と葉で異なった.茎の伸長に及ぼすR/FR比の影響は低飽差下で大きくなった一方で,展葉については,R/FR比の影響は低飽差下で小さくなった.その原因について,植物体内におけるバイオマス分配に注目すると,伸展成長が大きくなる低R/FR比・低飽差条件では,シュートを伸長させるために,茎への光合成産物の分配割合が大きくなった一方で,葉への分配割合が減少していた.このような茎と葉との間のバイオマスの競合がR/FR比と飽差の交互作用が茎と葉で異なる理由と推察された.さらに,飽差,CO2濃度,根圏水ポテンシャルが成長および光合成特性に及ぼす影響を調べたところ,3要因の間に複雑な交互作用が認めら,飽差が植物成長におよぼす影響には,水分損失に対する能動的な植物応答が大きく関わっていることが示唆された.植物の成長特性に及ぼす光質と湿度の交互作用,湿度,CO2,根圏水ポテンシャルの交互作用が明らかとなった.これらは学術的にも新規性の高い知見であり,それぞれ国際誌に投稿中である.植物のバイオマス分配を介したトレードオフ関係を明らかにするための考え方は十分に整理され,学術的にも新規性の高い成果が得られていることから,概ね順調に進展していると評価する.昨年度において,赤色/遠赤色光(R/FR)比と湿度環境は植物の伸長成長に複合的に影響を及ぼすことが確認され,その複合影響は茎と葉とでは異なることが示された.この原因を調べるために,光強度を変化させた条件で同様の実験を行った.その結果,R/FRと湿度との複合影響は,光強度の増大によってより顕著になることが示された.しかし,そのことが光強度の直接的な影響であるか,光合成速度の変化を介した間接的な影響かを十分に説明するには至らず,植物の光合成産物の分配をより動的に解析することが不可欠と考えられた.次に,閉鎖型植物育成施設における環境制御のトレードオフについて検討した.

湿度制御は苗の品質を高めるために重要であるが,換気によって湿度を低下させた場合には,CO2濃度を大気濃度以上に制御することが難しくなる.したがって,好適なCO2濃度制御と湿度制御との間にはトレードオフが存在する.このトレードオフ関係を検討するために,異なる湿度(高湿度,低湿度)およびCO2濃度(高CO2濃度,低CO2濃度)における植物の成長特性を検討した.相対成長速度は高湿度で低湿度よりも大きかった.純同化速度には湿度の影響がほとんどみられなかったのに対して,葉面積比は低湿度において高湿度よりも小さかった.高CO2濃度・高湿度の組み合わせと,低CO2濃度・低湿度の組み合わせにおける植物成長を比較すると,相対成長速度は前者の方が大きく,他方,葉面積比および比葉面積には大きな違いは見られなかった.比葉面積は苗のストレス抵抗性との負の相関が示唆されており,本研究結果は,高湿度による苗の品質低下は,CO2濃度を高めることで軽減できることを意味している.したがって,閉鎖型施設において換気によって湿度を低下させても,CO2濃度が低下してしまう場合には,苗の品質向上に大きく寄与しない可能性がある.本研究は,苗生産において量的成長と質的要素との生態的トレードオフを評価し,その制御法を検討した.遠赤色光に対する赤色光の比(以下,R/FR比)が高い光照射下では,バイオマスが葉の厚さ方向に分配された結果として,ストレス抵抗性が向上するものの,葉の拡大が抑制されることで育成期間中の成長速度が低下した.このようなトレードオフを緩和する方法として,光質と湿度環境の複合影響を検討した結果,R/FR比と湿度は茎の伸長や展葉に対して複合的に作用し,その作用の仕方が茎と葉で異なることが示された.これは,物理環境要素の複合影響によって,各部位へのバイオマス分配を好適に制御できる可能性を示唆するものである.苗の品質として単位葉面積あたりの乾物重(LMA)を指標することが有効であることが示された.今後は,研究の方向性を,LMAを高めるためのバイオマス分配に絞って,環境要素との関係を調べていく予定である.光質と湿度の交互作用については,学術的にも価値のあるデータが得られており,新しい展開が期待されることから,そのメカニズムを明らかにするための実験を行う.次年度の研究計画にある環境制御のトレードオフについては,アイデアは整理されており,次年度初頭から実施できる見込みである.29年度が最終年度であるため、記入しない。生物環境調節学29年度が最終年度であるため、記入しない。
隕石鉱物の生成過程の解析による隕石の熱史の研究

本研究では母天体で火成活動を経験した隕石の中でも特に還元的環境下で生じたと考えられるオーブライト隕石に着目し,その鉱物組成との比較検討によりやはり還元的環境下で生じたエンスタタイト・コンドライトとの関係を論じた.具体的研究内容は以下のとうりである.1.南極産の2個のオーブライト隕石の詳細な観察及び鉱物分析を行った.1個の隕石からはFeに富むクラストが発見された.これは極端な還元的環境下で生じたホストのオーブライト隕石に後に衝撃により混入したものである.このクラストよりはじめてカリ長石を発見した.2.オーブライト隕石中に含まれるdaubreeliteはエンスタタイト・コンドライト中のものに比べZnに乏しい.これはオーブライト隕石が揮発性成分に乏しいことと関連する.3.従来オーブライト隕石からはほとんど発見されていなかったdjerfisherite,Na-Cr-sulfide,roedderiteが詳細な観察の結果ほとんどすべてのオーブライト隕石に含まれることが明らかになった.これらはエンスタタイト・コンドライトでは普遍的な鉱物であるが,オーブライト隕石中のものとは組成が異なっている,これは両隕石の形成環境,化学組成の相違に起因するものと思われる.4.上記の鉱物が含まれることはオーブライト隕石がAlが分別した始源物質に由来することを示唆する.さらにこのことから従来オーブライト隕石の始源物質と考えられてきたELコンドライトは始源物質としてふさわしくないことが明らかになった.以上の研究結果は本年中に公表される予定である。
スペクトル差分法の複雑形状への適用

本研究で使用するスペクトル差分法は2次元問題/軸対称問題では一方向に完備なスペクトル展開(フーリエ展開,Dini展開,ルジャンドル展開等)し,直交方向に対する微分方程式を導出し,その微分方程式を数値解析する手法であり,このため,成分への分解時には誤差が入り込まないので,元の方程式の性質の評価としての数値解析には極めて適している上,空間精度が良好であり,数値求積速度が大きいという特徴がある.既に,簡単な関数で表現できる幾何形状に対する単連結領域,二重連結領域における一様流中の流れ,強制対流,自然対流,非ニュートン流について極めて有用であることを明確にしたので,汎用性を念頭において前記以外の複雑な形状下での適用性を確証することが急務とされている.そこで2次元単連結領域を対象として,境界を円に写像する汎関数を導入し,種々の具体的な幾何形状に対して,写像関数を定めて,定常自然対流場を求積した.その結果,半無限長方形キャビテイ,カッシーニキャビテイ,非円形断面キャビティ(いくつかのパラメータを含む特定の関数で創成)を対象として,種々のパラメータ(グラスホフ数,プラントル数,弾性数)に対して安定に解を求める方法を確立した.本研究で使用するスペクトル差分法は2次元問題/軸対称問題では一方向に完備なスペクトル展開(フーリエ展開,Dini展開,ルジャンドル展開等)し,直交方向に対する微分方程式を導出し,その微分方程式を数値解析する手法であり,このため,成分への分解時には誤差が入り込まないので,元の方程式の性質の評価としての数値解析には極めて適している上,空間精度が良好であり,数値求積速度が大きいという特徴がある.既に,簡単な関数で表現できる幾何形状に対する単連結領域,二重連結領域における一様流中の流れ,強制対流,自然対流,非ニュートン流について極めて有用であることを明確にしたので,汎用性を念頭において前記以外の複雑な形状下での適用性を確証することが急務とされている.そこで2次元単連結領域を対象として,境界を円に写像する汎関数を導入し,種々の具体的な幾何形状に対して,写像関数を定めて,定常自然対流場を求積した.その結果,半無限長方形キャビテイ,カッシーニキャビテイ,非円形断面キャビティ(いくつかのパラメータを含む特定の関数で創成)を対象として,種々のパラメータ(グラスホフ数,プラントル数,弾性数)に対して安定に解を求める方法を確立した.熱、流体の流れを支配する方程式系(運動方程式,質量保存則,エネルギ方程式,構成方程式,状態方程式)は本質的に非線形方程式であり,初期値,境界値問題として解の存在,一意性が判明しているのは特定の条件下の場合に過ぎないので,数値解析,数値シミュレーションでは多くの場合,解析手法として差分法あるいは有限要素法が多用され,暗黙化に(ある状況下での)解の存在と一意性を想定しているのが実状であるが,離散化された(代数)方程式は必ずしも元の微分方程式の性質を有しないため,境界値問題として多重解が存在する場合には非常に大きな誤差を伴うことがある.それに対し,当該研究で使用するスペクトル差分法は2次元問題/軸対象問題では一方向に完備なスペクトル展開(フーリエ展開,Dini展開等)し,直交方向に対する微分方程式を導出し,その微分方程式を数値解析する手法であり,このため成分への分解時には誤差が入り込まないので,元の方程式の性質の評価としての数値解析には極めて適している上,空間精度が良好であり,数値求積速度が大きいという特徴がある.そこで,二次元単連結領域を正則関数により単位円に写像する汎用的な一方式を提案し,種々の複雑な形状下での適用性を検討した.その結果,明示的に厳密に規定できる形状(上部解放半無限矩形キャビティ,半円形キャビティ,変形半円形キャビティ等)における定常自然対流場に良好に適用できることが判明した.本研究で使用するスペクトル差分法は2次元問題/軸対称問題では一方向に完備なスペクトル展開(フーリエ展開,Dini展開,ルジャンドル展開等)し,直交方向に対する微分方程式を導出し,その微分方程式を数値解析する手法であり,このため,成分への分解時には誤差が入り込まないので,元の方程式の性質の評価としての数値解析には極めて適している上,空間精度が良好であり,数値求積速度が大きいという特徴がある.既に,簡単な関数で表現できる幾何形状に対する単連結領域,二重連結領域における一様流中の流れ,強制対流,自然対流,非ニュートン流について極めて有用であることを明確にしたので,汎用性を念頭において前記以外の複雑な形状下での適用性を確証することが急務とされている.そこで2次元単連結領域を対象として,境界を円に写像する汎関数を導入し,種々の具体的な幾何形状に対して,写像関数を定めて,定常自然対流場を求積した.その結果,半無限長方形キャビティ,カッシーニキャビティ,非円形断面キャビティ(いくつかのパラメータを含む特定の関数で創成)を対象として,種々のパラメータ(グラスホフ数,プラントル数,弾性数)に対して安定に解を求める方法を確立した.
音声基本周波数制御における喉頭調節の連続性

研究目的:Foの制御において、地声の声域内であっても喉頭調節には非連続性がある事が予想されていた。本研究では、この存在を実証すべく計画したものである。研究計画・方法:ヒトを被験者として、バルブを装着したマウスピース内に持続発声させた。バルブを急激に閉鎖した際のFoの変動(dF)とマウスピース内の空気圧(dP)からdF/dPを計算した。同じ被験者にFoを変化させた場合の、喉頭筋(CTとTA)の筋電図を記録した。被験者によっては喉頭ストロボスコピーも実施した。成果:1. Foを横軸にdF/dPを縦軸にとって被験者ごとのFoとdF/dPの関連図を作成した。地声の声域で、男で200Hz、女で250Hz付近に谷を有するV字型の関連を示した。2.筋電図については、(1) Fo上昇とほぼ平行してCT, TA両筋の活動が均等に増加する場合(5例中2例)と、(2) TA活動が200Hz近傍以上ではプラトーもしくは減少を示す場合(5例中3例)が観察された。3.喉頭ストロボスコープによる観察では、Fo上昇とともに声帯長は伸張し、振動巾は減少を示した。4. V字型の関連図と声門下圧、呼気流量とは一定の関連を示さなかった。5.声帯を乾燥処理すると、dF/dPの最高値は小さく、最低値は大きくなった。つまり変動巾が小さくなった。但し、最低値を示すFo域には変動はなかった。結論:地声でも非連続性に喉頭調節の変換がある。この変換はTA筋活動と関連がある。1。実験結果から、以下の観察が得られた。1)単位声門上下圧差あたりの音声基本周波数(Fo)の変動をdF/dPとする。Foを横軸に、dF/dPを縦軸にとって、両者の関連を見た。地声の範囲内で、男では200Hz、女では250Hz付近に谷を有するV字型の関連図を示した。この谷の部分は常にマイナスのdF/dP値を示した。2)輪状甲状筋(CT)と甲状披裂筋(TA)の筋活動(筋電図)は、Fo上昇とほぼ平行して増加した。3)喉頭ストロボスコープによる観察では、Fo上昇とともに声帯長は伸張し、振動巾は減少を示した。4)声門下圧はFoとともに緩い上昇を示した。呼気流量はFoとは一定の関連を示さなかった。5)声の強さはV字型には影響を及ぼさなかった。2。観察から以下の考察を得た。1)声の強さあるいはTA活動はV字型(FoとdF/dPの関連図において)との関連はない。2)CT活動がV字型の主役である。3)CTとTAの筋電図の活動電位の比率はV字型と直接の関連はない。4)声門下圧、呼気流量はV字型と直接の関連はない。5)dF/dPは、CT活動と空力要素の結果としての振動形態を表している。6)dF/dPがマイナス値を示す周波数帯域は、振動モードの変換を示す帯域である。すなわち、Foの調節における主役が、声帯の伸展から振動巾の調整へと移行する帯域である。このことは、声門下圧がこの帯域でのFo調整に重要な役割を果していることを示す。3。本研究の結論として、地声の範囲内であっても振動モードの明確な変換がおこなわれており、その際の空力的要素の関与が判明した。

研究目的:Foの制御において、地声の声域内であっても喉頭調節には非連続性がある事が予想されていた。本研究では、この存在を実証すべく計画したものである。研究計画・方法:ヒトを被験者として、バルブを装着してマウスピース内に持続発声させた。バルブを急激に閉鎖した際のFoの変動(dF)とマウスピース内の空気圧(dP)からdF/dPを計算した。同じ被験者にFoを変化させた場合の、喉頭筋(CTとTA)の筋電図を記録した。被験者によっては喉頭ストロボスコピーも実施した。成果:1.Foを横軸にdF/dPを縦軸にとって被験者ごとのFoとdF/dPの関連図を作成した。地声の声域で、男で200Hz、女で250Hz付近に谷を有するV字型の関連を示した。2.筋電図については、(1)Fo上昇とほぼ平行してCT,TA両筋の活動が均等に増加する場合(5例中2例)と、(2)TA活動が200Hz近傍以上ではプラトーもしくは減少を示す場合(5例中3例)が観察された。3.喉頭ストロボスコープによる観察では、Fo上昇とともに声帯長は伸張し、振動巾は減少を示した。4.V字型の関連図と声門下圧、呼気流量とは一定の関連を示さなかった。5.声帯を乾燥処理すると、dF/dPの最高値は小さく、最低値は大きくなった。つまり変動巾が小さくなった。但し、最低値を示すFo域には変動はなかった。結論:地声でも非連続性に喉頭調節の変換がある。この変換はTA筋活動と関連がある。
老齢ラットと幼若ラットにおける骨細胞構造の相違に関する研究

今回の研究では生後2年前後の老齢ラットと生後数週間前後の幼若ラットの大腿骨骨髄細胞を培養し、加齢による骨粗鬆変化の骨細胞形成における相違を明らかにすることを目的とした。ラットはウィスターラット2週令のものおよび2年飼育したものを使用したが、今回期間中には2年以上飼育された老齢ラットの入手が困難で1匹のみの使用であった。ラボナ-ル屠殺した後、摘出した大腿骨を培養液でフラッシュして骨髄液を採取した。1週間培養後、4x3のculture dishに継代培養し5日目、8日目、14日目で固定した。培養液としてはイ-グルMEM+20%FBSに抗生物質を加えたものを使用した。培養細胞はそれぞれ2群に分け、培養液中にデキサメサゾン(10^<-8>M)+β-グリセロリン酸ナトリウム(10mM)を加えたもの及び対照として培養液だけのものを使用した。固定には緩衝ホルマリンを使用した。【幼若ラット】位相差顕微鏡による観察では細胞は4日目には個々の細胞がまばらに生えているのみであったが、7日目以降にはnestを形成し、10日目以降には細胞が重層化を示した。デキサメサゾン(10^<-8>M)+β-グリセロリン酸ナトリウム(10mM)を加えたものでは7日目以降に結節状の石灰化を示しコッサ染色ではすべてのDishで陽性を示した。【老齢ラット】4日目の時点では、幼若ラットと比較し細胞がまばらで、7日目の時点で数個のコロニーを形成するにいたった。細胞の重層化はほとんどみられず、14日目の時点でほとんどの細胞が死滅した。デキサメサゾン(10^<-8>M)+β-グリセロリン酸ナトリウム(10mM)を添加したものでは、7日目以降部分的な結節状の石灰化を示したが、その後細胞は死滅した。7日目の時点でコッサ染色では陽性を示したが幼若ラットに比べ50%以下であった。老齢ラットの細胞の死滅が早かったためその後の実験継続不可能で現在追加実験の準備中である。