hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
養育者の幸福感と省察が親育ちに与える影響

また、調査協力園にも報告を繰り返し、得られた結果を社会に活かしていけるよう、尽力していきたいと考えている。本申請研究は、質問紙調査を用い養育者の内的作業モデル(自己観・他者観)と幸福感,省察の関係、および、それらが親としての変化に与える影響を検討した。その結果、自己観が低く幸福感が高い場合、省察を高めることが示された。また、自己観と他者観がポジティブな場合、省察をすることが親としての成長を促進させることが示された。加えて、ウェブ調査を行い、内的作業モデル、省察、幸福感が育児感情に与える影響を検討した。その結果、幸福感、省察の高さが育児へのポジティブな感情を高めること、ポジティブな他者観が育児のネガティブな感情を低くすることが示された。予定していた3種類の調査を行うことが出来(いずれも学内の倫理審査会を通過したもの)、入力作業も完了してる。よって、当初の予定を遂行することが出来たと考えられる。また、得られた結果の公表についても順調に進み、1つの学会発表が終了し、現在のところ平成27年度は5つの学会発表を予定しており、1つの論文投稿のめども立っている。本年度は、一昨年度の調査と、昨年度の調査を結びつけ分析し、論文投稿を行う。また、現在投稿中の採択を目指すほか、インターネット等の調査を行うよう考えている。発達心理学今後は、今回の調査結果を十分に検討し、平成27年度の調査に生かしていけるよう修正を重ねていく。また、分担者との連携も密にとり、それぞれの専門性を生かしたアプローチを目指していく。調査協力費を調査協力者への謝礼として計画していたが、調査協力園への謝金としたため、費用が余った。質問紙調査の入力がスムーズにいき、人件費が大きく余った。また、調査協力者への謝金を予定していたが、調査協力園への謝礼として、絵本等をお渡ししたため、当初の予定よりも人件費が少なくなった。当初の計画に加え、インターネット調査を行い、多くの被験者から調査を行うことを計画した。そのため、委託業者への調査委託費として使用する。人件費に予定していた予算を、絵本等の渉外費として利用したいと考えている。また、研究結果の入力が早急に行えたため、学会発表などを増やし、結果の公表を積極的に行う。
腸管虚血再灌流における腸管組織酸素飽和度の画像化と予後予測への応用

本研究では光音響イメージングを用いて生体内における組織内酸素飽和度の可視化及び定量化を行い、その腸管虚血との関連を評価することを目的としている。今年度はラット虚血・再灌流腸管の評価のもとになる腸管虚血モデルの作成ならびに光音響イメージングによる解析を行った。ラットの導入麻酔はイソフルランあるいはジエチルエーテルによる吸入麻酔で、維持麻酔はイソフルラン吸入あるいは三種混合麻酔(塩酸メデトミジン、ミダゾラム、酒石酸ブトルファノール腹腔内投与)で行った。腹部正中切開により上腸間膜動静脈根部を確認しクリップでクランプ、虚血状態を生じさせ、一定時間の虚血後に再灌流させたが、辺縁動脈を介した側副血行路により虚血の程度に個体間のばらつきが生じたため、虚血状態の均一化、また臨床で最も遭遇することの多い絞扼による腸管虚血を想定したモデルを作成する方針に変更した。腹部正中切開後、回盲部を同定し回腸動脈をクリップでクランプし辺縁動脈からの供血を阻害するために虚血腸管の口側、肛門側を結紮し絞扼状態と類似した腸管虚血モデルを作成した。同時に頸動脈にカテーテルを留置し、血中の酸素飽和度も測定している。加えて一定時間の虚血・再灌流後に腸管を切離し、病理所見の評価も開始している。また腸管虚血モデル作成の安定化を進めるとともに虚血・再灌流時間に応じた光音響イメージングによる虚血腸管の評価を行い,虚血時間・再灌流時間の再設定を検討している。現時点で日常臨床において腸管虚血における切除の必要性の有無および切除範囲は術者の主観に委ねられており、そのばらつきも大きいため、簡便に施行できる光音響イメージングによる定量的な評価の意義は大きい。組織内酸素飽和度や血液検査所見、病理所見を対比させ、治療方針の決定に寄与できる客観的な指標の確立することが重要である。ラット虚血腸管に対する光音響イメージングによるデータ収集を行うとともに、基礎的データの収集、加えて虚血腸管の病理組織所見の評価も開始している。これまでに得られたデータから虚血・再灌流時間の再設定にも取り掛かることができている。腸管虚血モデルの作成に変更を加えたため,多少時間を要したが、着実に動物実験の成果が得られており,(2)の「おおむね順調に進行している」と判断した。腸管虚血モデル作成の安定化を進め、腸管虚血・再灌流時間に応じた光音響イメージングによる解析、正確なデータを得る。また変更した腸管虚血モデルにおいて虚血腸管が真に虚血状態にあるかを血管造影で確認する。光音響イメージングによる腸管組織内酸素飽和度のみでなく、頸動脈に留置したカテーテルより血中の酸素飽和度を測定し同時に採血を行い、乳酸などの血液生化学データを蓄積していく。さらに、病理組織所見をより詳細に評価し臨床的な予後を意識したグループ分類を行い、不可逆的な損傷を受けた群、可逆的な損傷に留まる群との比較を行い、組織内酸素飽和度による予後予測、病理組織所見、その他の検査所見との相関性についても検討を進めていく。血管拡張薬や一酸化窒素合成酵素阻害薬、再灌流障害を抑制させる可能性の示唆されているアロプリノールといった薬剤による酸素飽和度への影響を検討することで、実臨床における虚血再灌流障害を緩和させる治療法についても検索する方針である。

ラット虚血腸管に対する光音響イメージングによるデータ収集を行うとともに、基礎的データの収集、加えて虚血腸管の病理組織所見の評価も開始している。これまでに得られたデータから虚血・再灌流時間の再設定にも取り掛かることができている。腸管虚血モデルの作成に変更を加えたため,多少時間を要したが、着実に動物実験の成果が得られており,(2)の「おおむね順調に進行している」と判断した。腸管虚血モデル作成の安定化を進め、腸管虚血・再灌流時間に応じた光音響イメージングによる解析、正確なデータを得る。また変更した腸管虚血モデルにおいて虚血腸管が真に虚血状態にあるかを血管造影で確認する。光音響イメージングによる腸管組織内酸素飽和度のみでなく、頸動脈に留置したカテーテルより血中の酸素飽和度を測定し同時に採血を行い、乳酸などの血液生化学データを蓄積していく。さらに、病理組織所見をより詳細に評価し臨床的な予後を意識したグループ分類を行い、不可逆的な損傷を受けた群、可逆的な損傷に留まる群との比較を行い、組織内酸素飽和度による予後予測、病理組織所見、その他の検査所見との相関性についても検討を進めていく。血管拡張薬や一酸化窒素合成酵素阻害薬、再灌流障害を抑制させる可能性の示唆されているアロプリノールといった薬剤による酸素飽和度への影響を検討することで、実臨床における虚血再灌流障害を緩和させる治療法についても検索する方針である。ラットを自家繁殖することが可能となったため、予定していたラット購入予算に余裕が生じた。また腸管虚血モデルの変更に時間を要したため、当初予定していた薬剤などの消耗品購入費用にも余裕が生じ、次年度使用額が生じた。本年度は一定の腸管モデルを確立することができたため、実験症例数の増加が見込まれ、薬剤などの消耗品購入費などがより必要となる予定である。
AuCu3型4f電子系のDMFT電子構造計算

研究目的:本課題は、CeやYbなどの4f化合物にたいして、動的平均場理論(DMFT)に基づく第一原理バンド計算のコードを開発し、第一原理計算法として確立することを目的とする。また様々なタイプの典型物質を含むAuCu3型結晶構造をもつ物質群へ系統的計算を行うこと、各種のフェルミ面構造決定の実験との比較対照を行うことも目的とする。4f電子系に対する定量的計算においては結晶場効果、スピン軌道相互作用、価数数揺動に伴う正しい交換相互作用効果を取り入れることが必須である。これらを取り入れる近藤効果の解法の理論的枠組みとして、NCAf2vを拡充することを第一の目標とした。本年度計画と結果:version1として開発したコードによりCePd3,CeRh3,CeIn3,CeSn3への適用を進め、現実の系への適用によって顕わになる問題点の解決を図り、version2の開発を進めることを本年度の目標とした。CePd3は4f系が遍歴的である低温においてセミメタル的なバンド構造を示し、高温の局在的4f電子状態領域では1価金属的バンド構造に変化することを示した。低温領域から高温領域へのフェルミ面構造の変化の視覚的表示等を進めた。CePd3とCeRh3についての研究結果は公刊した。CeIn3は常圧では反強磁性転移を示すが加圧により磁気転移が消失し、低温に超伝導相が現れる。加圧に伴うバンド構造の変化を調べた。低温相におけるフェルミ面構造はLDAに基づく結果と異なることが分かった。ドハース・ファンアルフェン(dHvA)振動の解釈につき、従来はLDA計算が参照されていた。DMFTの結果による新解釈が可能であるか、dHvA振動周期の計算、ポジトロン消滅実験によるフェルミ面観測実験にたいする計算コード等の開発を行った。DMFT計算の結果が全体を統一的に解釈出来る可能性を示した。当初計画では本年度にversion2の開発完了を目指したが、上記の実験解析用プログラム開発に手間取り、自己エネルギー計算部分(NCAf2vc部分)の修正のみに留まった。CeIn3の計算結果については現在投稿準備中である。研究目的:本課題は、CeやYbなどの4f化合物にたいして、動的平均場理論(DMFT)に基づく第一原理バンド計算のコード開発し、LDA法を継ぐ第一原理計算法として確立することを目的とする。また様々なタイプの典型物質を含むAuCu3型結晶構造をもつ物質群へ系統的計算を行うこと、角度分解光電効果やフェルミ面構造の実験結果との比較対照を行うことも目的としている。これらを取り入れる近藤効果の解法の理論的枠組みとして、我々が以前に発展させたNCAf2vを実用に向けて拡充することを第一の目標とした。本年度計画と結果:version1として開発したコードによりCePd3,CeRh3,CeIn3,CeSn3への適用を進めながら、現実の系への適用によつて顕わになる様々な問題点の解決を図り、version2への準備を進めることを本年度の目標とした。CePd3は4f系が遍歴的である低温においてセミメタル的なバンド構造を示し、高温の局在的4f電子状態領域では1価金属的バンド構造に変化することが示された。低温領域のフェルミ面構造は局所密度近似によるバンド計算の結果と良い一致を示す。また、高温への変化は4fバンドの高エネルギー側へのシフトと寿命幅の増大の二つの要素が関係する。セミメタル的領域では占有電子数のバンド電子的カウント法(占有k状態のカウント)と、状態密度積分によるカウントが正確に一致すること(フェルミ液体サムルールの成立)が望ましいが、NCAf2vcではこれが必ずしも成立しないことが明らかになり、様々のカウント法を工夫した。renormalized band描像を援用することが現実的であることが明らかになった。CePd3に対する上記の結論は、この方法により示されたものである。当初計画では初年度にversion2の開発完了を目指したが、電子数カウント法の改良に手間取り、開発の途中段階にある。CePd3とCeRh3の計算結果については現在投稿中である。

CePd3とCeRh3についての研究結果は公刊した。CeIn3は常圧では反強磁性転移を示すが加圧により磁気転移が消失し、低温に超伝導相が現れる。加圧に伴うバンド構造の変化を調べた。低温相におけるフェルミ面構造はLDAに基づく結果と異なることが分かった。ドハース・ファンアルフェン(dHvA)振動の解釈につき、従来はLDA計算が参照されていた。DMFTの結果による新解釈が可能であるか、dHvA振動周期の計算、ポジトロン消滅実験によるフェルミ面観測実験にたいする計算コード等の開発を行った。DMFT計算の結果が全体を統一的に解釈出来る可能性を示した。当初計画では本年度にversion2の開発完了を目指したが、上記の実験解析用プログラム開発に手間取り、自己エネルギー計算部分(NCAf2vc部分)の修正のみに留まった。CeIn3の計算結果については現在投稿準備中である。
中世末期・ルネサンス期におけるフランス・ユマニスムの史的展開に関する総合的研究

前年度に収集した資料に基づき、今年度は以下の問題に焦点を当て、同時に、研究全体の総括を図った。1.中世末期・ルネッサンス期における教会思想のなかでのアウグスティスヌの位置と、パスカルに至るその歴史的変遷について、社会的なレベルを含めた広い視野での分析を確立した。2.フランス言語思想の観点から、CD-ROMを使用して語彙を分析し、社会の多様な層における標準語と方言との競合関係、地理的差異などを検討した。3.フランス宮廷に象徴される王権思想とモンテ-ニュなど文化・芸術との関係を探り、両者の複合的な関係を分析した。これは、社会史研究のレヴェルでは、新たな形態を取る文学ジャンルの誕生が、どのような社会的変動と対応しているかを詳細に検討することにつながるものである。4.イタリア文化のフランスの移入に関しても、引き続きイタリア戦役をめぐる同時代の言説・図像を分析し、当時の社会との関係を検討した。このように社会・政治・文学・芸術・言語・思想など、複数の視点から広く史料を検討することによって、中世・ルネッサンス期の文化の分析の礎石が固められた。平成5年度には,以下の視点からの,各分担者の分析的な研究に重点がおかれた。1)まず,ルネサンス概念が歴史上,いかなる契機により誕生し,以後いかなる変遷を遂げ,それが歴史理解にどのような関係を持ってきたかを考察するための資料を広く収集した。2)ついで中世末期からルネサンスにかけての教会活動がいかなる関心によって行われていたかを,おもに信徒への説教,講話を通して浮き彫りにするため,未公刊史料,辞書などを収集・分析した。3)CD-ROMを使った研究として,文学を中心とした,フランス語の歴史的変化及び地理的な相違について,当時の言語を分析した。4)他方,イタリアの文化のフランスへの移入に関しては,とくにイタリア戦役をめぐる同時代の言説・図像を収集し,当時の社会との関係を分析した。5)また,フランス社会内部の変動については,文学と社会の関連に注目し,一次資料および歴史的研究を収集しながら分析を行った。このように複数の視点に立って,広く史料を収集したことにより,中世・ルネサンス期における長期的総合的な分析の礎石は,十分固められたといえよう。とりわけ宗教と社会という二領域の相互関連を,よりひろく文学・芸術との関係を視野に収めて,総括的に分析していく作業の準備が行われた。前年度に収集した資料に基づき、今年度は以下の問題に焦点を当て、同時に研究全体の総括を図った。1.中世末期・ルネッサンス期における教会思想のなかでのアウグスティヌスの位置と、パスカルに至るその歴史的変遷について、社会的なレベルを含めた広い視野での分析を確立した。これは、社会史研究のレヴェルでは、新たなる形態を取る文学ジャンルの誕生が、どのような社会的変動と対応しているかを詳細に検討することにつながるものである。このように社会・政治・文学・芸術・言語・思想など、複数の視点から広く史料を検討することによって、中世・ルネッサン期の文化の長期的分析の礎石が固められた。
ソバの品質特性の分子論的解析

本研究は,重要な食糧であるソバについて,その品質特性を分子論的な観点から解析することを試みたものである。種々のソバ種子の試料を用いて,これらの成分,物性,嗜好にかかわる特性(嗜好特性)を系統的に解析し,得られた結果からソバの品質特性を解析した。ソバ粉の成分(タンパク質,デンプン,食物繊維,幾種類かの酵素および酵素阻害物質)について分析したところ,幾つかのソバ試料間で,これらの成分含量または活性に差異が認められた。また,タンパク質成分については,溶解度に基づく組成や,電気泳動上にも差異が認められた。一方,ソバの嗜好特性に関しては,本補助金で購入したレオメーターを用いて種々の観点から分析した。種々のソバ試料の物性を測定したところ,物性値の差異が認められた。種々の解析の結果,ソバの物性は成分(タンパク質,デンプンなど)の含量や化学形態などに密接に関係していると推論できた。そば麺の嗜好特性を解明する観点から麺の物性を解析したところ,引っ張り試験特性,応力緩和特性などの物性値に特徴ある性質を有していた。他方,そば麺の官能検査を実施して物性値との関係について多変量解析など種々の観点から解析したところ,そば麺の嗜好特性には幾つかの物性値(弾力性など)が重要であることが示唆された。上記の研究成果を通じて,そば食品の嗜好特性には成分の化学分析値および分子特性が密接に関係しているものと考えられ,これよりそば食品の嗜好特性の分子論的基盤について示唆することができた。以上の通り,本研究では,種々のソバ試料を用いての化学分析,物性測定および官能評価試験を行い,得られた結果を総合的に解析して,ソバの栄養,嗜好にかかわる品質特性について分子論的な観点から解析する学問的基盤に関する基礎的知見を示すことができた。本研究は、重要な食糧であるソバについて、その品質特性を分子論的な観点から解析することを試みるものである。世界各地から収集した約20種のソバ種子の試料を用いて、これらの成分、物性、嗜好特性を系統的に解析し、得られた分析結果からソバの品質特性を解析する。平成9年度では、ソバの成分および物性について分析した。ソバのタンパク質について分析したところ、調べたソバ試料においてタンパク質含量の明確な差異が認められた。また、タンパク質成分、すなわち、アルブミン及びグロブリン画分、並びにプロラミン及びグルテリン画分について分析したところ、ソバ試料間における組成上の差異が認められた。さらに、SDS電気泳動の分析を行なったところ、幾つかのソバ試料間において明確に差異の認められるタンパク質成分の存在することがわかった。栽培種として利用されているソバの普通種及びダッタン種について、両者のタンパク質がその組成上顕著に異なることもSDS電気泳動分析などによって明示することができた。デンプンおよび食物繊維について分析したところ、タンパク質と同様に、ソバ試料間で差異のあることがわかった。また、ソバの栄養機能に関係する成分(プロテアーゼインヒビターなど)についても、ソバ試料間に差異が認められた。一方、蕎麦の物性について、本補助金で購入したレオメーターなどを用いて分析したところ、幾つかの物性値が蕎麦試料間で異なることが分かった。物性の測定は現在も進行中である。平成10年度には、上で観察された成分の差異について、差異の生じる因子を系統的に解析することを試みる予定である。

また、ソバ試料の官能検査を実施する予定であり、これによって得られた結果と、平成9年度に得られた化学分析、物性測定の結果とを総合して解析して、ソバの品質特性を分子特性の観点から、栄養、嗜好の両面にわたって解明することを試み、研究を完結させる予定である。本研究は,重要な食糧であるソバについて,その品質特性を分子論的な観点から解析することを試みたものである。種々のソバ種子の試料を用いて,これらの成分,物性,嗜好にかかわる特性(嗜好特性)を系統的に解析し,得られた結果からソバの品質特性を解析した。平成9年度に引き続き,平成10年度では,ソバ粉の成分(食物繊維,タンパク質,デンプン)およびソバの嗜好特性について分析・解析した。ソバ粉の食物繊維について分析したところ,幾つかのソバ試料間で食物繊維含量に差異が認められ.また食物繊維の組成上の差異も認められた。また,同様にタンパク質及びデンプンの含量・組成にも種々のソバ試料間で差異が認められた。一方,ソバの嗜好特性に関しては,本補助金(平成9年度)で購入したレオメーターを用いて種々の観点から分析した。種々のソバ試料の物性を測定したところ,物性値の差異が認められた。種々の解析の結果,ソバの物性は成分(タンパク質,デンプンなど)の含量や化学形態などに密接に関係していると推論できた。そば麺の嗜好特性を解明する観点から麺の物性を解析したところ,引っ張り試験特性,応力緩和特性などの物性値に特徴ある性質を有していた。他方,そば麺の官能検査を実施して物性値との関係について多変量解析など種々の観点から解析したところ,そば麺の嗜好特性には幾つかの物性値(弾力性など)が重要であることが示唆された。上記の研究成果を通じて,そば食品の嗜好特性には成分の含量・分子特性が密接に関係しているものと考えられ,これよりそば食品の嗜好特性の分子論的基盤について示唆することができた。以上の通り,本研究では,種々のソバ試料を用いての化学分析,物性測定および官能評価試験を行い,得られた結果を総合的に解析して,ソバの栄養,嗜好にかかわる品質特性について分子論的な観点から解析する学問的基盤に関する基礎的知見を示すことができた。
エチレンによるマメ科植物根粒形成の抑制機構に関する研究

変異メロンエチレンレセプター遺伝子Cm-ERS1/H70Aを導入したミヤコグサ形質転換体Lj-H70Aシリーズの自家交配によるT2世代3系統Line-4,Line-9,Line-23の導入遺伝子の確認および発現について以下の結果を得た。・三系統ともゲノミックサザンハイブリダイゼーションによって導入遺伝子を確認した。・導入遺伝子のmRNAレベルでの発現をRT-PCRを行って確認した。ネガティブコントロールとして導入遺伝子の入ってない後代(Azygous plant)を用意した。・エチレン前駆体添加培地において野生株は地上部の黄化を示した。Azygous plantも同様の形質を示した。一方で、形質転換体では、緑色の健康な地上部を示した。・また、花の日持ちによるエチレン感受性テストの結果、開花7日目で野生株、Azygous plantでは花弁が萎れて離脱していたが、形質転換体では新鮮な花弁が観察された。この二つの結果から、形質転換体のエチレン感受性が低下したことを確認した。さらにこのエチレン低感受性形質転換体の根粒形成特性を解析した。・形質転換体にLacZ標識ミヤコグサ根粒菌を接種し、根粒形成初期構造である感染糸を実体顕微鏡で計数した。その結果、形質転換体では野生株よりも感染糸の数が1.5-2倍増加していた。・形質転換体の実体顕微鏡による経時的な根粒原基、成熟根粒観察の結果、栽培後期において根粒原基数の増加が観察された。・エチレン低感受性形質転換体では、感染糸形成に必須な初期根粒形成関連遺伝子NINの発現レベルが上昇していた。メロンエチレンレセプター遺伝子Cm-ERS1を導入したミヤコグサ形質転換体Lj-H70Aシリーズの遺伝子導入の確認および導入遺伝子の発現について以下の結果を得た。・タンパクレベルでの発現確認をするためウェスタンブロッティングを行ったが、内在性のミヤコグサ由来エチレンレセプタータンパクと考えられるバンドが同サイズで強く出て確認することが出来なかった。・上述のチェックをクリアした系統について、それぞれ固定系統の作出(T2-T3世代)およびネガティブコントロールとして導入遺伝子の入ってない後代(Azygous line)の作出を行った。また、各系統の後代40個体をゲノミックPCRを行い分離比を確認した。・エチレン前駆体ACCを加えた培地で三重反応を行い、下胚軸長の伸長阻害を指標としてエチレン感受性をテストした結果、いくつかの系統は親株よりも感受性が落ちていた。・GFPおよびLacZ標識ミヤコグサ根粒菌を接種し、根粒形成初期段階の顕微鏡的観察を行った。形質転換体では根粒形成初期に見られる感染糸形成が親株よりも約2倍多い事を確認した。・無窒素水耕液+バーミキュライト+ミヤコグサ根粒菌で約4-6週間栽培した場合、形質転換体のある系統は根粒数が約2割増え、これは統計的に有意であった。メロンエチレンレセプターCm-ETR1を導入したミヤコグサ形質転換体Lj-H69Aシリーズについて。・独立カルスからそれぞれ再分化体を得、ゲノミックPCRで遺伝子導入を確認。さらにプロイディメーターで2倍体を選抜した。14系統が得られ、現在5つの系統を鉢上げしたところである。
生物の形づくりを模する微分方程式の解の定性的性質

生物の形態形成のモデルとして提唱された反応拡散方程式系に対し,パターンの崩壊や解の爆発などの特徴的な動的変化が起きるための条件を明らかにし,また解の最大点の位置や漸近形などの定性的性質を解明した.さらに,赤血球膜の形態変換モデルである幾何学的変分問題の低次元類推問題として,曲げエネルギーにより駆動される平面閉曲線のエネルギー汎函数に対し,その臨界点をすべて求めるとともに,拘束条件をみたす勾配流の構成など動力学的性質を考察するための理論的枠組みを構築した.生物の形づくりのモデルとして提唱されている反応拡散方程式系および幾何学的変分問題の解の性質を「解の形状」を中心として解明することを目的として,以下の課題に取組む.(1)発生生物学で最も広く用いられているGiererとMeinhardtによる活性因子-抑制因子系のダイナミクスを解明する.(2)反応拡散系に現れる界面の運動は動的なパターン形成を理解するうえで最も基本的なもののひとつである.具体的なモデル方程式系について,その進行波解の構造と振舞いを空間の非均一性との関係から調べる.(3)閉曲面上のパターン形成は,本質的に大域的な現象であり,しかも曲面そのものが運動する場合には,数学的研究は殆どなされていない.そこでシミュレーションを系統的に行い,どのようなことが起きているのかをまず把握し,それを厳密に調べていくための基礎的な数学的枠組みを構築する.(4)適当な束縛条件を満たす閉曲面族の中で曲げエネルギーを極小化するものは赤血球の形状を現している.このような幾何学的変分問題の停留点となる閉曲面や閉曲線を求め,その勾配流の解の振舞いを明らかにする.生物の形態形成のモデルとして提唱された反応拡散方程式系に対し,パターンの崩壊や解の爆発などの特徴的な動的変化が起きるための条件を明らかにし,また解の最大点の位置や漸近形などの定性的性質を解明した.さらに,赤血球膜の形態変換モデルである幾何学的変分問題の低次元類推問題として,曲げエネルギーにより駆動される平面閉曲線のエネルギー汎函数に対し,その臨界点をすべて求めるとともに,拘束条件をみたす勾配流の構成など動力学的性質を考察するための理論的枠組みを構築した.初年度は,研究体制の整備と問題の発掘を中心に研究を行った.シミュレーションを行うためにワークステーションを導入し,上山が計算機環境を整えた.「秋の学校:パターン形成の数理」を開き,モデルづくりから理論解析まで幅広い話題を取り上げて入門的講義を提供した.さらに「分析から総合へ」では新しい数学の可能性を探るために各分野の主導的研究を担ってきた研究者が多面的な講演をした.「北東数学研究会」は若手研究者の研究成果発表を主軸に行った.高木は非一様な環境下でのパターン形成を中心に中島主恵氏の協力を得て研究を行った.小川は走化性粘菌モデルに共通する非線型非局所放物型方程式の解の時間大域的漸近挙動を自己相似変換の手法によって解析した.柳田は,空間的一様性をもつシャドウ系の定常解の空間的構造と安定性の関係,神経場のモデルとなる非局所方程式のフロント型進行波解の速度などに関する研究を進めた.長澤は,平面曲線に対する制約条件附き変分問題に附随する勾配流の存在について研究し,制約条件が特異極限によって実現されるような補助方程式の解の極限パラメータに関する一様評価を導いた.池田は,二成分反応拡散系における多重特異点近傍での進行フロント解のダイナミクスを解明するために,中心多様体上の縮約系となる常微分方程式系を導出し,進行フロント解の応答を理論的に解析した.飯田は二種競争系の交差拡散モデルの特異極限となる線型拡散の反応拡散系を構成した.山田は,リーマン面上,および三次元漸近的平坦なスカラー曲率正の多様体上のリーマン計量および共形構造の変形理論を研究した.石毛は壁谷喜継氏の協力のもとでポテンシャル項つき熱方程式の解の最大点の挙動について研究を行い,無限遠点における調和函数の増大度が最大点の挙動に大きな影響を及ぼすことを示した.上山は,空間3次元におけるパターン形成を,主に数値計算によって研究した.本研究課題第二年目は三つの研究集会を開催した.チューリングが理論的に予想した反応拡散系による定常パターンの存在は,CIMA反応系において確かめられた.「杜の学校」では,その数理モデルであるレンジェル・エプシタイン方程式系の定常解の構成法を詳述した.引き続き行われた「盛岡応用数学小研究集会」ではパターン形成モデルの解集合の複雑さを多面的に解明した。また,「非線形数理レクチャーシリーズ」では金平糖の形の自己組織から拡散結合系のウェーブ分岐と字空間パターンまで幅広い話題から形づくりのメカニズムを探った.高木は,非一様な環境下におけるパターン形成の観点から,数理モデルとヒドラ再生実験との比較を始めた.また,望月および研究支援者鈴木香奈子とともに曲面上の反応拡散系によって制御される曲面の変形の実例としてネマトステラの蠕動運動のモデル化を試みた.一様な双安定反応拡散系においては,安定な進行波解があることは良く知られている.池田は,この状況で,拡散係数に非一様な摂動が与えられたとき,その影響が解のダイナミクスにどのように現れるかを中心多様体上の常微分方程式に縮約することによって解析した.石毛は,ポテンシャル項付き熱方程式の解の最大点の振舞いは,ポテンシャル項の無限遠点での挙動に強く影響を受けることを明らかにした.

上山は,形づくりの基本的なメカニズムを理解するために,化学反応沈殿系におけるパターン形成の問題を主に数値シミュレーションによって研究を行った.生物の形づくりは,多くのゆらぎの下で行われるが,化学反応沈殿系においても,核生成というイベントのゆらぎがレギュラーなパターンの生成に関して重要であることがわかった.小川は,双極性移流拡散方程式をスケール次元が3以上で,反発的電場ポテンシャルの場合にp乗可積分函数の空間におて藤田・加藤の方法で局所解の存在を証明した.今年度は,反応拡散系によるパターン形成や曲げエネルギーに駆動された曲線の運動に関する研究を中心に実施した.高木はパターンの崩壊が起こる方程式系の構造を明らかにし,また平面閉曲線の曲げエネルギー汎函数の停留点を求めた.長澤は,平面閉曲線の曲げエネルギーの勾配流について研究を進め,曲線の全長と面積を保存するという制約条件と非伸縮性条件と面積保存の制約条件の二種類の制約条件を含むより一般の勾配流方程式を導出した.柳田は,神経場のモデルとなる非局所方程式に関する研究を行い,核関数のeffectivenessという概念を導入してフロント型進行波の速度を評価した.また, Gierer-Meinhardt方程式のシャドウ系に対し,多重スパイク解の不安定性について調べた.飯田は,競争的な種間関係にある多種の個体群の挙動を記述する数理モデルに対し、異種間の対抗の激しさを表すパラメータを大きくする特異極限において多種の空間的棲み分けが起こることを、数学的に基礎付けた。一様な双安定反応拡散系においては,正負両方の速度を持つ安定な進行フロント波解が存在することは良く知られている.池田は,拡散係数に非一様な摂動が与えられたとき,その影響が解のダイナミクスにどのように現れるかを中心多様体上の常微分方程式に縮約することによつて解析し,これまでに知られたよりも複雑な状況が起こることを突き止めた.非一様性の強さをコントロールするパラメータを変化させると, 4つの状況:(1)進行波の通過,(2)進行波の反射,(3)進行波の停止,(4)進行波の反射,が起こる.反応拡散系と縮約方程式の解の対応付けを行い,縮約方程式のにおいて,ホップ分岐,ホモクリニック分岐が起こり,それらが原因で上記の4つの状況が現れることを解析的に証明した.本研究は,生物の形態形成の数理モデルを数学的に厳密に解析し,解の定性的性質を定量的考察の結果として導出する理論を構築することを目的としている.今年度は,以下のような成果を得た.高木:活性因子-抑制因子系の基礎生産項が十分小さいとき,パターンの崩壊が起こり得ることを厳密に証明することができた.また,抑制因子の基礎生産項がない場合には,パターンが崩壊することはないことを明らかにした.柳田:半線型放物型偏微分方程式の移動特異点をもつ解を構成した.反応拡散方程式のシャドウ系野多重スポット定常解の不安定成分の形を解明した.非線形数理レクチャーシリーズを組織した.池田:非一様な媒質における進行フロント解が停止,通過,反射のいずれを選択するかを空間の非一様性との関係から明らかにした.岡部:平面閉曲げエネルギーと運動エネルギーを最小化する変分問題の解をある条件のもとで構成することができた.
自己免疫性肝炎における免疫調節機能の異常とTGF-βによる調節

自己免疫性肝炎は,その発症機序に自己免疫機序の関与が想定されている慢性活動性肝炎である。自己免疫機序の病態として免疫調節機能の異常,特に免疫抑制機能の低下が想定されているが,その病態についてはなお不明な点が多い。最近,自己反応性リンパ球あるいは抗原刺激によって活性化されたリンパ球はアポトーシスによって排除され,それによって過剰な免疫・炎症反応がコントロールされていることが報告されている。アポトーシスには細胞死を誘導するCD95(Fas/APO-1),あるいはその過程を阻止するBcl-2が関与する。自己免疫性肝炎患者におけるリンパ球の活性化の状態を検討するために,末梢血単核球におけるCD95,Bcl-2の発現について検討した。自己免疫性肝炎ではCD4^+T細胞,CD8^+T細胞分画にCD95陽性細胞の比率が増大していた。さらにCD95はCD45RO陽性memory T細胞に発現されており,自己免疫性肝炎患者ではCD95^+CD45RO^+T細胞が増加していた。これらのことから自己免疫性肝炎ではリンパ球はそのほとんどが活性化されており,しかもCD95が発現されているにもかかわらず活性化が持続した状態で存在していることが示唆された。一方,transforming growth growth-β(TGF-β)は免疫担当細胞に作用し強力な抑制性サイトカインとして作用することも知られている。自己免疫性肝炎の病態と抑制性サイトカインとしてのTGF-βとの関連を検討するために,自己免疫性肝炎患者の血清中TGF-βを測定し,さらに末梢血単核球におけるTGF-βreceptor typeII(TβRII)の発現について検討した。自己免疫性肝炎患者血清中TGF-β濃度はC型慢性肝炎患者,健常者に比較して高値であった。しかし,末梢血単核球におけるTβRIIの発現は、C型慢性肝炎患者あるいは健常者に比較して低値であった。すなわち,自己免疫性肝炎患者ではTβRII発現低下によって,抑制性サイトカインであるTGF-βに対する反応性が低下し,免疫反応抑制機序の低下に関連していることが示唆された。自己免疫性肝炎は抗核抗体陽性、血清IgG値の高値を特徴とする慢性活動性肝炎であり、その病態には免疫抑制機能の低下による免疫系の亢進が関与しているものと推測されているが、その免疫抑制機能の異常については解明されていない。本研究では、自己免疫性肝炎にみられる免疫抑制機能の異常を、免疫抑制性サイトカインであるTGF-βおよびTGF-βレセプター(T βR)のリンパ球における発現および機能より解析し、自己免疫性肝炎の病態を解析するものである。まず、自己免疫性肝炎患者末梢血リンパ球におけるTGF-β、TβRの発現について検討した。自己免疫性肝炎患者リンパ球にTGF-βならびにTβRtypeI、TβRtypeIIの発現を認めた。自己免疫性肝炎患者リンパ球と健常者リンパ球でTβRtypeIIの若干の発現の相違を認め、これらの発現量を定量的に検討するために、現在protection assayにて検討中である。一方、TGF-βは、LPSあるいはIL-12刺激末梢血リンパ球におけるTNF-α、IFN-γ産生を濃度依存性に抑制した。

また、固相化抗CD3抗体刺激CD4^+T細胞(マイトマイシン処置)とB細胞の共培養系における免疫グロブリン(IgG)産生もTGF-βによって抑制された。これらの結果より、TGF-βはT細胞あるいはB細胞に対して免疫抑制的に作用し、さらに自己免疫性肝炎患者リンパ球にTβRtypeIIの発現の相違がみられることから、TGF-βによる免疫抑制機能の低下が自己免疫性肝炎の病態に関連する可能性が推測された。TGF-βは炎症後の繊維化促進あるいは抑制性サイトカインとして免疫抑制機序に関連する。今年度は、自己免疫性肝炎における血清中TGF-βの濃度、さらに末梢血単核球におけるTGF-βレセプタータイブII(TβRII)を測定し、自己免疫性肝炎の病態の発現におけるTGF-βの役割について検討した。血清中TGF-βはELISA法で測定し、末梢血単核球のTβRIIはprotectionassay法で測定した。自己免疫性肝炎患者11例の血清中TGF-β濃度は345.0±133.6ng/mlであり、C型慢性肝炎患者、健常者のTGF-β濃度(171.7±40.0、141.5±76.3ng/ml)より有意に高値を示した。また、自己免疫性肝炎患者の血清TGF-β濃度はプレドニン治療後には低下した(241.7±92.1ng/ml)。TGF-β濃度の低下は、プレドニン治療による自己免疫性肝炎の肝繊維化の抑制に関連するものと推測される。一方、末梢血単核球のTβRIIは、自己免疫性肝炎患者では0.190±0.068と、C型慢性肝炎0.175±0.079、健常者0.176±0.070に比較して高い値を示した。プレドニン治療により自己免疫性肝炎患者の末梢血単核球のTβRIIも低下した(0.125±0.044)。自己免疫性肝炎では血消中TGF-β濃度、末梢血単核球のTβRIIの発現は高く、この病態は自己免疫性肝炎の免疫系亢進病態とは矛盾する。最近、smadをはじめとするTGF-βの細胞内シグナル経路に関連する物質が判明し、そのシグナル経路が明らかになりつつある。次年度には、自己免疫性肝炎でのTGF-βの細胞内シグナル経路からの免疫系抑制の低下機序の解明を目的とする。また、TβRII発現も高い状態であるから、リンパ球のTGF-βに対する反応性の回復および増強機構の解明を目的に検討し、研究のまとめとする。自己免疫性肝炎はその発症機序に自己免疫機序が関与する慢性活動性肝炎であり、プレドニゾロン(PSL)治療で良好な治療効果が得られる。しかし、無治療では急速に肝硬変に進展する。我々の研究結果をはじめとして、自己免疫性肝炎患者リンパ球は異常に活性化されていることが報告されており、その活性化の異常には抑制機序の低下が示唆されている。一方、TGF-βは、繊維化の促進のほかに強い免疫抑制作用を有する。自己免疫性肝炎患者における免疫抑制機序の異常の解明を目的に、自己免疫性肝炎患者の血清中TGF-βを測定し、さらにその末梢血単核球(PBMC)上のTGF-βreceptor II(TβRII)の発現程度について検討した。血清中TGF-β濃度はELISA、TβRIIはRNAaseprotection assayにて測定した。治療前の自己免疫性肝炎患者10例での血清中TGF-βは326±125
ウォートルス三兄弟の研究:ニュージーランドと米国コロラド州における活動を中心に

明治初期にお雇い外国人として活躍したアイルランド人技師のウォートルス三兄弟:トーマス・J・ウォートルス(1842-1898)、ジョン・A・R・ウォートルス(1846-1902)、J・H・アーネスト・ウォートルス(1851-1893)の離日後の活動を明らかにするため、ニュージーランドと米国コロラド州で現地調査と資料収集を行った。1.現地調査ニュージーランドと米国コロラド州の、ウォートルス兄弟が関係した鉱山と鉱山施設の跡地を見学した。またJ・H・アーネスト・ウォートルスが関係したコロラド州の鉄道施設を見学した。そのうちデュランゴ駅舎は現存が確認される唯一のウォートルスによる建物である。2.資料調査ニュージーランド、米国コロラド州の公文書館および図書館で、あるいはインターネットを通して、ウォートルス兄弟とその会社や鉱山に関する資料を収集した。その結果、公文書(出生・死亡・結婚・離婚証明書など)や図面、当時の新聞、雑誌、書籍、現代の地方史に関する書籍から膨大な量の資料を収集することができた。3.総括ウォートルス兄弟に代表される、19世紀後半に仕事と成功を求めて、世界の新開地を転々とした技術者を、筆者は「冒険技術者」と呼ぶ。冒険技術者は各地の近代化に貢献したにも関わらず、素性も消息もわからない謎の人物として正当な歴史的評価を受けられず、忘れられることが多い。ウォートルス兄弟も永らく謎の人物であった。本研究はウォートルス兄弟について初めて本格的に海外調査を行ったもので、その結果膨大な量の資料を発見し、それらのデータ(兄弟に関する約200件の新聞記事、約50件の雑誌記事を含む)によって、ウォートルス兄弟の離日後の活動が詳細に判明した。さらに本研究によってウォートルス研究の新しい方向性(オーストラリア、中国、イギリス、ドイツ)が示され、冒険技術者ウォートルス兄弟の生涯が解明される可能性も見えてきた。明治初期にお雇い外国人として活躍したアイルランド人技師、ウォートルス三兄弟:トーマス・J・ウォートルス(Thomas James Waters,1842-1898)、ジョン・A・R・ウォートルス(John A.R.Waters,1846-1902)、J・H・アーネスト・ウォートルス(J.H.Ernest Waters,1851-1893)のその後の冒険技術者としての活動を明らかにするため、以下の研究活動を行った。1.コロラド州(米国)における調査(平成15年6月および11-12月)コロラド公文書館、デンヴァー公立図書館、コロラド歴史協会図書室においてウォートルス兄弟に関する資料を収集した。末弟アーネストが設計したとされる旧リオ・グランデ・サザン鉄道のコロラド州デュランゴに現存する施設を見学した。コロラド鉱山学校アーサー・レイクス図書館において兄弟が関与した鉱山に関する資料を収集した。2.ウェリントン(ニュージーランド)における調査(平成16年1-2月)国立図書館アレクサンダー・ターンブル図書室において長兄トーマスに関する資料を収集した。同図書館新聞室において1880年代90年代に発行された地方紙からトーマスに関する資料を収集した。3.工学系専門誌の調査(通年)東京大学総合図書館、同地球システム図書室、福山大学図書館において、イギリスおよびアメリカで1880年代90年代に発行された土木専門誌、鉱山専門誌からウォートルス兄弟に関する資料を収集した。4.第6回国際鉱山ヒストリー会議に出席(平成15年9月)

明治初期にお雇い外国人として活躍したアイルランド人技師のウォートルス三兄弟:トーマス・J・ウォートルス(Thomas James Waters,1842-1898)、ジョン・A・R・ウォートルス(John A.R.Waters,1846-1902)、J・H・アーネスト・ウォートルス(J.H.Ernest Waters,1851-1893)の冒険技術者としての活動の全容を明らかにするため、以下の研究活動を行った。1.米国コロラド州における調査(平成16年6月)コロラド公文書館、デンヴァー公立図書館、コロラド歴史協会図書室(以上デンヴァー)において資料を収集した。コロラド鉱山学校アーサー・レイクス図書館(同州ゴールデン)において資料を収集した。フォートルイス大学サウスウェスト・リサーチ図書館(同州デュランゴ)において資料を収集した。ウォートルス兄弟が経営に関与したスマグラー鉱山、ユニオン鉱山、シェリダン鉱山、メンドタ鉱山、トムボイ鉱山、ベルモント鉱山等の坑口跡、兄弟が建設したシェリダン・クロスカットの跡地(以上同州サンミゲル郡)を見学した。2.19世紀後半に発行された地方新聞の調査(通年)ニュージーランド、米国コロラド州、ミズーリ州で19世紀後半に発行された地方紙の記事の検索をインターネットを通して行った。3.総括収集した資料により、ウォートルス三兄弟の離日後の活動を明らかにし、彼らがニュージーランドと米国コロラド州の各地でも有能な技術者として一時はリーダー的存在であったことを明らかにした。従来の各地の歴史研究では、一所に長く留まらなかった彼ら冒険技術者たちは、正体不明で行方不明の人物として正当に評価されることがなかった。本研究は複数の国と地域にまたがった彼らの活動を明らかにすることで、彼らを近代技術史上に位置付けることを試みている。
重油の魚類感染症および神経異常発生に与える影響

重油暴露したウイルス保有魚の斃死率は対照区と比較して有意に上昇することが明らかになった.マイクロアレイ実験から,斃死の原因はNK細胞のアポトーシス誘導低下によるウイルス病であることが示唆された.一方,重油暴露したヒラメ胚から孵化した仔魚は三叉神経の異常が認められ,その原因は神経ガイダンスに関わるsema3Aの発現プロファイルの変化が関与していることが明らかにされた.重油暴露したウイルス保有魚の斃死率は対照区と比較して有意に上昇することが明らかになった.マイクロアレイ実験から,斃死の原因はNK細胞のアポトーシス誘導低下によるウイルス病であることが示唆された.一方,重油暴露したヒラメ胚から孵化した仔魚は三叉神経の異常が認められ,その原因は神経ガイダンスに関わるsema3Aの発現プロファイルの変化が関与していることが明らかにされた.重要な海洋汚染の一つとして、タンカー事故などに代表される重油汚染が挙げられる。重油は多様な化学物質の混合物であり、その成分中では、多環芳香族炭化水素の魚類免疫毒性に関する研究報告は多い。しかしながら、重油自体の魚類に対する免疫毒性はほとんど知られていない。そこで、本課題では重油の魚類免疫系に対する影響を分子および個体レベルで調べた。分子レベルでの影響を重油の影響を明らかにするために、マイクロアレイで、0.3g/Lの濃度で重油曝露したヒラメ腎臓の遺伝子発現量の変化を調べた。その結果、23個の遺伝子でその発現量が増加および低下していた。特に、発現抑制が認められた遺伝子の大部分は特異的・非特異的免疫遺伝子であった。また、リアルタイムPCRで重油暴露したヒラメの腎臓および脾臓におけるIgMの発現量を調べたところ、対照区に比べてそれぞれ2.7倍および6.3倍低下していた。これらの結果から、重油はヒラメの免疫を抑制することが強く示唆された。次に、重油による免疫抑制が感染症を誘発するかどうかを調べるために、ウイルス性出血性敗血症ウイルス(VHSV)を10^2および10^3TCID/fishでヒラメに感染し、これらのグループをさらに4つの重油曝露グループ(0、0.3、0.03、0.003g/L)に分け、斃死率を経時的に観察した。その結果、ウイルスを感染せず重油を曝露した区では、0.3g/L曝露区のみで25%の斃死がみられた。一方、ウイルス感染のみのグループでは、10^2および10^3TCID/fishの感染区でそれぞれ69%および89%の斃死率が得られた。さらに、ウイルス感染魚に重油を曝露した場合には、重油の濃度に関わらず、ほとんどのグループで100%の斃死率が得られた。このことから、重油曝露はウイルス保有魚の斃死を増長することが明らかとなった。以上のことから、沿岸域でタンカー事故が起こった場合には、重油の直接的な影響のみならず、感染症という間接的な影響により魚類が斃死することが示唆された。本課題では,ヒラメを用いて,重油暴露が感染症発生および神経発生に与える影響を調べた.ウイルス性出血性敗血症ウイルス(VHSV)および重油暴露の感染・暴露実験を行ったところ,対照区(ウイルス感染区,重油暴露区,無処理区)では斃死が認められなかったのに対して,複合ストレス区の斃死率は50%であった.また,複合ストレス区で斃死した魚はウイルス性出血性敗血症(VHS)の症状を呈し,心臓中のウイルス力価も対照区よりも高かったことから,斃死の原因はVSHであることが示唆された.本課題で,重油暴露がウイルス保有魚に感染症を誘発することを実験的に証明することに成功した.その原因を分子レベルで明らかにするために,マイクロアレイ実験を行ったところ,複合ストレス区の魚の腎臓で,natural killer細胞がウイルス感染細胞にアポトーシスを誘導するために産生するグランザイムやパーフォリンの遺伝子発現量が有意に低下していることが明らかになった.このことから,複合ストレス区の斃死はアポトーシス誘導の抑制によってVHSVが容易に複製し,VHSが発生したことが考えられた.一方,神経毒性については,ヒラメ胚に重油を暴露し,孵化仔魚の神経発生に対する影響を調べた.|その結果,重油暴露した仔魚の三叉神経が迷走することが明らかになった.その原因を明らかにするために,神経ガイダンスに重要なsema3aの発現パターンをin situ hybridizationで調べた.その結果,本遺伝子は,対照区では特定の領域に整然とした発現していたのに対して,重油暴露区では広範囲に無秩序に発現していた.このことから,重油暴露はsema3aの発現パターンに影響を及ぼし,三叉神経系の発生異常をもたらすことが示唆された.
ＬＨ作用の分子メカニズムの解明による新規排卵誘発法の開発

本研究では卵巣におけるLH受容体の発現制御機序について検証した。IL-6は、正常女性の卵巣顆粒膜より生成される物質であるが生殖機能については抑制的に働くと報告されている。以前よりFSHによりLH受容体発現が促されることを当教室では確認しているが、卵巣顆粒膜細胞系にFSHとの共存下でIL-6を添加すると、濃度依存的にLH受容体発現がmRNAレベル・細胞膜表面のタンパク発現レベルともにさらに促されることを確認した。また、炎症やアポトーシスを誘導するサイトカインとして知られるTNFαのLH受容体に対する作用も検証し、TNFαの濃度依存的にLH受容体発現が抑制されることを確認した。本研究では卵巣におけるゴナドトロピン受容体であるLH受容体の発現制御機序およびそのシグナル伝達機序、細胞分化増殖やステロイド合成についての作用とその機序について注目して検証を行うこととした。卵巣においては、顆粒膜細胞が卵胞発育や排卵などの生殖機能において主要な役割を担っていることがわかっているため、はじめにラット卵巣より顆粒膜細胞を抽出し初代培養系を作成し、この細胞培養系を用いてLH受容体のmRNA発現をNorthern blot、定量的RT-PCRなどにて解析した。また、同細胞系におけるシグナル伝達についても、シグナル伝達に関わるタンパク質のリン酸化をWestern blot法にて解析した。今回は特に、正常女性の生理的条件下において卵巣顆粒膜より生成される物質であり、子宮内膜症患者においてその腹腔内濃度が高いと報告されているIL-6の作用機序を中心に検証した。以前よりFSHによりLH受容体発現が促されることを当教室では確認しているが、この細胞系にFSHとの共存下でIL-6を添加すると、濃度依存的にLH受容体発現がmRNAレベル・細胞膜表面のタンパク発現レベルともにさらに促されることを確認した。この作用はJAK pathway inhibitorで抑制され、またERK1/2 inhibitorでは抑制を受けなかったことより、IL-6はJAK pathwayを介して作用していることが示唆された。また、顆粒膜細胞ではIL-6の添加によりIL-6受容体の発現増加も認め、IL-6はparacrineまたはautocrineの作用機序も持つことが明らかにされた。本研究では卵巣におけるゴナドトロピン受容体であるLH受容体の発現制御機序およびそのシグナル伝達機序に注目して検証を行うこととした。顆粒膜細胞が卵巣における卵胞発育や排卵などの生殖機能において主要な役割を担っていることがわかっているため、ラット卵巣より顆粒膜細胞を抽出して初代培養系を作成し、この細胞培養系を用いてLH受容体の発現を解析した。昨年度は特に子宮内膜症患者においてその腹腔内濃度が高いと報告されているIL-6の作用機序を中心に検証したが、今年度は特に、炎症やアポトーシスを誘導するサイトカインとして知られるTNFαのLH受容体に対する作用を中心に検証した。当教室では、FSHが顆粒膜細胞におけるLH受容体の発現を促すことを確認してきているが、FSHとTNFαを共添加すると、TNFαの濃度依存的にLH受容体発現が抑制されることをmRNAレベル・細胞膜表面のタンパク発現レベルで確認した。この作用機序について、ルシフェラーゼをレポーターとしたプロモーターアッセイを行い、TNFαがLH受容体遺伝子の転写を抑制することが確認された。また、NF-κBの核内移行を阻害剤で抑制すると、TNFαによるLH受容体発現の抑制が有意に減弱することよりNF-κB経路の関与が示唆された。さらに、クロマチン免疫沈降法を用いて、TNFα添加によりNF-κB p65のLH受容体遺伝子プロモーター領域への結合が促進されることを確認し、TNFαのLH受容体に対する作用機序としてp65を介した転写の抑制が示唆された。生殖内分泌学本研究では主に幼弱ラットの卵巣およびそこから採取した顆粒膜細胞の初代培養系を用いて種々の解析を行っている。初代培養系を使用するため、解析を行うごとにラット卵巣から顆粒膜細胞を抽出し培養系を作成する必要がある。細胞培養系を作成した上で解析を開始するため研究に時間を要する。また一度に作製できる安定した細胞培養系に量的限度があることも解析の進行に時間を要している一因と考えられる。安定した顆粒膜細胞培養系を効率よく作成するための技術を高めていくほか、一度に作製した培養系からより多くの解析結果が得られるような研究手法を検討していく。また細胞培養系から得られた解析結果をもとに、生体を用いた検討や外的要因による変化などについても研究を進めていく。特に、IL-6は子宮内膜症ひいては不妊症との関わりが深いと考えられるため、臨床面とも連携して研究を進めたい。
代用電荷法の最適配置の研究

研究代表者は、Laplace方程式の境界値問題に対する代用電荷法(charge simulation methodあるいはfundamental solution method)の電荷点・標本点について、理論的正当性(収束性)の裏付けのある新しい配置法を既に提案済みである。これは領域の境界曲線のパラメーターづけに基づくもので、様々な領域(領域の写像関数が容易に求まらないような場合も含む)について適用可能であり、また等角写像の計算に高速フーリエ変換が利用出来るため効率が高く、実用性が大いに期待されるものである。これらの数学的な解析の結果は、若干の数値実験結果を添えて、今年度中に発行された岡本久氏と共著の論文(研究発表の項を参照)にまとめてある。今年度は、この配置法に基づく代用電荷法の計算機プログラム(Fortran, C)の開発を進めた。個々の領域の境界の表現法には、方程式によるもの、パラメーターによるものなど、色々ありうるので、それらに対応するため、複数のインターフェイスを準備した汎用性の高いライブラリィを作成した。これは実験を効率的に遂行するのに役立ち、この配置法の有効性の実験的検証を大いに押し進めることが出来た。その結果、領域に凹みがある場合には、従来知られていた他の自動配置法よりも優れていることを、多くの実例で確かめることが出来た。作成したプログラム(csmpack)は、一般の目的に利用しやすい形に整理した上でInternetを通じて公開する予定である。