hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
慢性疼痛に伴う精神症状における脳内炎症の関与と抗炎症性脂質レゾルビンD１の有用性

本研究では、抗炎症性脂質レゾルビンD1(RvD1)が、慢性疼痛に伴う脳内炎症及び精神症状に有効か否かを明らかにすることを目的として解析を行った。炎症によるうつ病発症を模倣したリポポリサッカライド(LPS)誘発うつ病モデルにおいて、RvD1及びレゾルビンD2(RvD2)側脳室内投与がmTOR経路活性化を介して抗うつ作用を示すことが明らかとなった。今後、慢性疼痛モデル動物を用いて、RvD1及びRvD2が慢性疼痛による精神症状に有効であるか検討を行う必要がある。本研究では、ドコサヘキサエン酸(DHA)由来の抗炎症性脂質レゾルビンD1(RvD1)が、慢性疼痛に伴う脳内炎症を抑制し、抑うつ・不安症状の改善に有用であるか否かを明らかにすることを目的とする。本年度は、まずRvD1が脳内において炎症抑制作用を示すか否かを明らかにするために、マウス海馬スライス培養系およびマウス大脳皮質線条体スライス培養系を用いて、リポポリサッカライド(LPS)処置による炎症関連分子(炎症性サイトカイン・ケモカインなど)mRNA発現上昇に対するRvD1処置の効果を検討した。LPS刺激によるIL-1β、TNF-α、MCP-1などのサイトカイン・ケモカインmRNA発現上昇は、RvD1処置による影響を受けなかった。また、尾懸垂試験を用いて、RvD1、並びにRvD1と同じくDHA由来の生理活性脂質であるRvD2の側脳室内投与が、LPS(0.8 mg/kg、i.p.)誘発うつ病様行動に与える影響を検討した。LPS投与の22時間後にRvD1およびRvD2を側脳室内に投与し、その2時間後に尾懸垂試験を行ったところ、RvD1およびRvD2はいずれもLPSによる無動時間延長を有意に抑制した。また、同様のタイムコースでオープンフィールド試験を用いて、RvD1およびRvD2側脳室内投与およびLPS投与がマウスの自発運動量に及ぼす影響を検討したところ、いずれの処置もマウスの自発運動量に影響を及ぼさなかった。以上より、RvD1の抗うつ作用には、炎症抑制作用とは別のメカニズムが関与している可能性が示唆された。そこで、RvD1の抗うつ作用メカニズムの探索を開始し、RvD1の抗うつ作用にはPI3キナーゼ活性化が関与しているが、RvD2の抗うつ作用にはPI3キナーゼが関与していないことを示唆する結果を得た。次年度は、RvD1の抗うつ作用メカニズムに関して詳細な解析を行う予定である。近年、うつ病や不安障害などの精神疾患に脳内炎症が関与していることが明らかにされている。本研究は、ドコサヘキサエン酸(DHA)由来の抗炎症性脂質レゾルビンD1(RvD1)が慢性疼痛に伴う脳内炎症を抑制し、抑うつ症状の改善に有用であるか否かを明らかにすることを目的とする。昨年度、RvD1及びRvD2が抗うつ作用を有することを明らかにしたが、脳スライス培養系において、LPSによる炎症関連分子発現上昇に対してRvD1は抑制作用を示さなかった。そこで、RvD1、RvD2の抗うつ作用メカニズムの探索を始め、PI3キナーゼ活性化がRvD1の抗うつ作用には関与しているが、RvD2の抗うつ作用には関与していないことを示唆する結果を得た。本年度は引き続き、RvD1及びRvD2の抗うつ作用メカニズムについて尾懸垂試験を用いて検討を行った。RvD1の抗うつ作用は、PI3キナーゼ阻害薬LY294002、MEK阻害薬U0126、mTOR阻害薬Rapamycin投与により有意に抑制された。一方、RvD2の抗うつ作用は、U0126及びRapamycin投与によって有意に抑制されたが、LY294002投与の影響を受けなかった。以上より、RvD1の抗うつ作用には、PI3キナーゼ・ERK/mTOR経路の活性化が重要であること、並びにRvD2の抗うつ作用にはERK・mTOR経路の活性化は重要であるが、PI3キナーゼは関与しておらず、RvD1とは一部作用メカニズムが異なることが示唆された。今後、RvD1及びRvD2が、慢性疼痛モデル動物の抑うつ症状にも有効であるかについて更に検討を行う必要はあるが、本研究成果は、鎮痛作用を有することが報告されているRvD1及びRvD2が抗うつ作用をも有しており、「身体」と「心」の両方を苦痛から解放できる新たな疼痛治療薬となる可能性を示唆するものである。

神経薬理学当初の想定と異なり、RvD1の抗うつ作用に炎症抑制作用とは別のメカニズムの関与が示唆されたことから研究計画を一部変更したが、RvD1の抗うつ作用にPI3キナーゼ活性化が関与していることを見出すとともに、RvD1とRvD2の抗うつ作用には別の情報伝達経路の関与を示唆する興味深い結果が得られた点を考慮し、研究の進捗状況はおおむね順調と評価できる。当初の想定と異なる結果が得られたことから、今後はまずRvD1の抗うつ作用メカニズムに関して検討を行う。具体的には、PI3キナーゼの下流でRvD1の抗うつ作用に関与する分子についてLPS誘発うつ病モデルマウスを用いた行動薬理学的解析および生化学的解析を行う予定である。さらに、慢性疼痛モデル動物を用いて、RvD1が慢性疼痛による抑うつ症状にも有効であるかを検討するとともに、その作用にLPS誘発うつ病モデルマウスの場合と同様のメカニズムが関与しているか否かについて検討を行う予定である。
ラット褐色脂肪組織におけるアポトーシス機構発現の可能性の検討

アポトーシスは遺伝子により制御された積極的細胞除去機構で、組織の恒常性の維持に重要である。熱産生器官のBATは、高度の増殖・分化能を有する器官である。昨年度の研究において、BATはアポトーシス誘導経路であるTNFリセプター1(TNFR1)およびアポトーシス抑制遺伝子のbcl-2を発現していることを明らかにした。さらに、これらの遺伝子発現は寒冷刺激により共に増強されることから、アポトーシスがBATの機能亢進と関連する可能性が示された。今年度はFasを介するアポトーシス経路の検討とアポトーシスを引き起こすプロテアーゼのICEの遺伝子発現についてさらに検討した。実験には12週令のラットを用い、温暖対照群:WC(25°C)、急性寒冷暴露群:CE(5°C、24時間)および寒冷馴化群:CA(5°C、4週間)の各々の群で以下の結果を得た。1.ラットBATではFasmRNAは検出されなかった。2. TNFリセプターのリガンドであるTNF-αはどの群にも検出されなかった。3. TNFR1mRNAの発現は寒冷暴露で増加し、その程度はCEとCAで同様であった。4. ICEmRNAの発現が全群に見られ、その発現量は寒冷暴露時間に伴い増加した。5.アポトーシスを抑制するbcl-2のmRNA発現はICE同様寒冷暴露時間に伴い増加するが、その発現量はCAでCEより大であった。以上の結果より、ラットBATにアポトーシス機構の存在が明らかになり;それはTNFリセプターを介すると推測される。CAにおけるbcl-2の発現の程度はICEに比べ有意に高いことから、BATの熱産生亢進の維持に、bcl-2によるアポトーシス抑制機構が重要であると考えられる。またBATでTNF-αの産生が見られなかったことから、他の細胞由来のTNF-αがBATアポトーシスを調節すると推測され、更に検討を要する。アポトーシスは遺伝子により制御される積極的細胞除去機構である.生体は機能的に不要になった細胞や異常を来した有害な細胞にアポトーシスを誘導し組織の恒常性を保っている.アポトーシスの主要誘導経路は細胞膜表面のFasあるいはTNFリセプターである.一方,ミトコンドリアの外膜に主に存在するbcl-2はアポトーシスを抑制することが示されている.熱産生器官の褐色脂肪組織(BAT)はミトコンドリアが密に存在し,寒冷暴露時すなわち組織の機能亢進時に組織増殖を強く誘導する.最近,TNF-αがBAT熱産生活性を上昇させることも報告された.これらのことはBATの機能調節にアポトーシスが関与する可能性を推測させる.本研究では今年度,BAT機能調節に関与するアポトーシスの有無を明らかにするために,RT-PCR法によるTNFリセプター1,Fasおよびbcl-2のmRNAの検出とアポトーシスに伴うDNA断片化の検討を計画し,現在以下の結果を得ている.1.ラットBATにTNFリセプター1およびbcl-2のmRNAが検出された.特にTNFリセプター1mRNAは強く発現していた.2.寒冷暴露48時間でBATTNFリセプター1とbcl-2mRNAの遺伝子発現は共に増加した.BATでTNFリセプター1およびbcl-2のmRNAの存在が初めて明らかになった.アポトーシスに伴うDNA断片化の結果が得られていないため,BATにおけるアポトーシスの存在は現時点で明らかでない.しかし,アポトーシス抑制遺伝子のbcl-2の存在からBATの機能調節にアポトーシスが関わっている可能性が示唆される.アポトーシスは遺伝子により制御された積極的細胞除去機構で、組織の恒常性の維持に重要である。
Ｏｘｏｎｏｌ系電位感受性色素の新規応用による新しい細胞膜電位イメージング法の開発

本研究では、新しい細胞イメージング法を確立することを目的として、oxonol系色素のスクリーニングを行った。孵卵8ー9日の鶏胚脳幹から分離細胞を作成し、外液high K+ solutionに対する脱分極応答を蛍光変化として測定した。スクリーニングを行った全ての色素において明瞭な光学的シグナルが測定され、本研究の結果から、oxonol系色素は細胞レベルでの光学イメージングに有用であると考えられる。ニューロン電位活動の光学的測定法は、膜電位感受性色素で標本を染色し、膜電位変化に応じてその色素が示す吸光や蛍光の変化を光学的に計測するものである。組織標本で活動電位やシナプス後電位などの速い時間経過の電位変化を測定する際には、通常fast-response dyeと呼ばれる膜電位感受性色素が用いられるが、この色素は、シグナルが背景光の10^<-4>10^<-3>程度と非常に小さく、single cellレベルでの応答を加算なしに検出するのはほとんど不可能であった。本研究は、新しいoxonol系色素を用いた細胞膜電位イメージング法を開発し、ニューロン電位活動の光学的計測法と中枢神経系の機能的システム解析に新機軸をもたらすことを目的とする。本年度は、時間分解能および空間分解能に優れたイメージングデバイスを導入し、システムを立ち上げることを主軸に研究を進めた。イメージングデバイスとして、当初NeuroCMOS(RedShirtImaging)を検討していたが、NeuroCMOSを含む数種類のデバイス(浜松フォトニクス社:EM-CCDおよびImagEM、Andor社:EM-CCD)について、Ca green 1-AMおよび膜電位感受性色素NK2761で染色した鶏胚脳幹における脱分極波を指標にデモ機のテストを行い、感度やsignal-to-noise ratio、ソフトウェアなどの性能から、最終的にAndor社のEM-CCDを採用することとした。本年度は、色素のスクリーニングのための分離細胞培養系の確立を行った。ふ卵8-9日の鶏胚脳幹組織片をCMF Hanks液中にて細断した後、0.5%trypsinと0.005%DNaseを添加し、37°C・30minincubationを行った。CMF Hanksで洗浄後、10%horse serumを添加し、マイクロピペットによるgentlecell dissociationと遠心分離(100xg)を3クール繰り返した後、Ringer液中に浮遊させた。Poly-D-リジンでコートしたカバーガラス上にcell solutionを1drop滴下し、37°Cで1時間おいた後、色素で染色することとした。分離細胞培養系の確立と並行して、膜電位感受性色素の開発に携わっているL.Loew博士(米国)とdiscussionを行い、新規蛍光色素の供与を含む共同研究体制の確立を行った。ニューロン電位活動の光学的測定において、組織標本で活動電位やシナプス後電位などの速い時間経過の電位変化を測定する際には、通常fast-response dyeと呼ばれる膜電位感受性色素が用いられる。この色素は、シグナルが背景光の10-410-3程度と非常に小さく、single cellレベルでの応答を加算なしに検出するのはほとんど不可能であった。本年度は、以下の手順で解析を行った。染色時間と染色後の待ち時間の検討:色素を含む灌流液に置換後、どのくらいの時間で染色が安定するかを調べたところ、最低でも15分の染色が必要であることがわかった。灌流液に色素を含まない状態で測定を行う場合には、色素を含まない液に置換後さらに30分1時間の待ち時間を要することが明らかとなった。ベースラインの安定性と色素のメカニズムを考慮すると、色素を含む溶液中で測定を行う方がベターであると考えられた。光学的シグナルの定量性の解析:色素の蛍光変化と膜電位変化が直線関係にあるかどうかを調べるために、外液[K+]が1mM, 10mM, 20mM, 30mM, 50mMの条件下で測定を行った。測定結果から、蛍光変化は膜電位変化とほぼ直線関係にあり、脱分極応答のみならず過分極応答もモニターできることが示された。

ニューロン電位活動の光学的測定法は、膜電位感受性色素で標本を染色し、膜電位変化に応じてその色素が示す吸光や蛍光の変化を光学的に計測するものである。組織標本で活動電位やシナプス後電位などの速い時間経過の電位変化を測定する際には、通常fast-response dyeと呼ばれる膜電位感受性色素が用いられるが、この色素は、シグナルが背景光の10-410-3程度と非常に小さく、single cellレベルでの応答を加算なしに検出するのはほとんど不可能であった。本研究は、新しいoxonol系色素を用いた細胞膜電位イメージング法を開発し、ニューロン電位活動の光学的計測法と中枢神経系の機能的システム解析に新機軸をもたらすことを目的とする。本年度は、以下の手順で解析を行った。1色素の最適励起・蛍光波長の同定:蛍光分光光度計を用いた波長スキャンによって、色素の最適励起波長、蛍光波を同定した。得られた励起波長、蛍光波長のピークは以下の通りである。ニューロン電位活動の光学的測定において、組織標本で活動電位やシナプス後電位などの速い時間経過の電位変化を測定する際には、通常fast-response dyeと呼ばれる膜電位感受性色素が用いられる。この色素は、シグナルが背景光の10-410-3程度と非常に小さく、single cellレベルでの応答を加算なしに検出するのはほとんど不可能であった。細胞膜電位は、Nernstの式に従い[K+]0/[K+]iに比例するので、灌流液中のカリウム濃度すなわち[K+]0を高くすることにより、細胞に脱分極を引き起こすことができる。high K+液を流す前と流した後、つまり、静止電位の状態であるコントロールと、脱分極をさせた時の蛍光を比較すると、脱分極させた時に蛍光が著明に増大した。膜電位感受性色素において、膜電位変化に比例するのは、色素が示す吸光あるいは蛍光のfractional change(⊿A/A,⊿F/F)である。High K+液に対する蛍光強度変化を定量的に比較するために、蛍光強度の変化分を背景光強度でnormalizeし、カラーイメージで表示した。その結果、個々の細胞における脱分極応答をイメージ画像としてとらえ、かつ定量的に比較解析することが可能であることが示された。high K+液に対する蛍光強度の変化は色素によって大小があり、現在定量的な比較解析をすすめている。26年度が最終年度であるため、記入しない。生理学26年度が最終年度であるため、記入しない。研究は、申請書に記載されたスケジュールに沿って順調に進んでいる。研究はスケジュールにそって順調に進んでいる。イメージングデバイスの購入後、ソフトウェアのバージョンアップがあり、装置の稼働が一時中断したが、平成24年度には実際の測定に入れる予定である。
小・中学校の英語学習・指導の一致性に関する調査

本研究は全国の小学校に2011年から導入した外国語活動の実態、または中学校の英語教育への影響を探ることが目的であった。全国調査で小学校5・6学級担任の先生(1802名)と、小学校を務むALT(389名),中学校の英語教師(515名)と、中学校ALT(169名)から大変貴重なデータを得た。数量及び質的なデータ分析をし、国内論文(1件)と国外向けの論文(1件)の発行は決定した。研究課題の予備調査作成について、小・中学校の教員及びALTの17人をインタービューした。その結果と今までの研究を反映し、5種類の予備調査を実施した。最初予備調査の対象者は福島県と新潟県の公立小学校担任の教員、小学校のALT,中学校英語教師、および、中学校のALTというグループである。しかし、小学校の回答者(37人)の中でEAA(英語を母語としない外国語活動協力員)は1人であったため、もう一つのEAA専用アンケートの作成後、新たに2人のEAA協力を得た。上記予備調査の81人からの貴重なコメントやデータを分析して、9月末に福島大学が主催した「平成24年度の免許状更新講習」で「小学校外国語活動と中学校英語の連携:研究と実践」という集中講義にも取り込んだ。また、2013年2月に国際大学が主催した中・高校英語教育能力開発ワークショップでもこの情報を生かした。さらに、地元の小学校でボランティアとして外国語活動の41時間を教えた。外国語活動の実態の把握ができ、この実戦的な経験は研究課題に対する貴重なフィードバックになった。上記の点は、全国調査の最終版を作成する際に大いに参考となった。2013年1月に「全国学校総覧」を利用し、まず、自ら無作為に各都道府県から小中学校を5校ずつ抽出した。さらに、研究助手(学生)に同総覧に掲載されている残りの学校から、人口比に考慮しつつ無作為に小中学校を選んでもらった。その結果、全体で小学校2000校と中学校1000校を調査した。今回の対象者は、各学校の小学校5・6年生の担任(2人分)、小学校ALT(1人分),中学校英語教師(2人分)、および、中学校のALT(1人分)である。回答者の2873人の内訳は小学校教員1802人、小学校ALT387人、中学校教員515人、中学校ALT169人である。研究実施計画とおりに平成25年度に分析を学会で発表し、論文化する。本研究の目的は、主に全国の小学校・中学校の教師(JTE及びALT)から見た外国語活動のアセスメントである。小学校の外国語活動という新しい領域は2011年から本格的に取り組まれた。これは将来の英語教育を方向づけるので、本研究がおこなう実態調査は極めて重要になると考えられる。しかし全国調査を実施する前に、現在までの日本の英語教育史、研究成果、そして他国の英語教育方針を明らかにする必要がある。前者について科研費で購入した資料を参考にしつつ、将来の論文に取り組みやすいメモ(研究代表は56ページ)に要約した。研究計画に沿って、2011年10月から福島、新潟、茨城の小・中学校の校長先生や学級教諭とのインタビューを始めた。11月の全国言語教育学会、12月に上智大学での応用言語学シンポジウム、3月にJACET春季英語セミナーに参加し、湯川笑子教授、吉田研作教授やベネッセの研究者と直接に本調査について意見交換した。今月中に予備調査を実施する。2011年9月他国の英語教育方針を調べるために1997年から小学校で英語を導入し、日本との共通点の多い韓国へ行き、資料収集やインタビューを韓国教員大学校、そして付属小学校及び中学校で実施した。韓国教員大学校の金教授の修士ゼミに参加する現役の小学校英語教師とディスカッションをしながら現代の韓国の英語教育に関する課題(例えば小学校でもCLIL(内容言語統合学習)の実践、教育機会の平等)を把握することができた。さらに付属小・中学校における教室での英語授業を調査した。同時に英語教師、ALT、英語科主任との話し合いで韓国の小・中学校英語教師課程の内容、学校の能力別英語教室などについて探求することができた。韓国でしか手に入らない論文も韓国教員大学校及びソウル大学の図書館で入手した。本研究の特徴は、調査の対象者が小中学校の日本人教員ばかりでなく、ALTも扱っていることである。上記の4グループ回答者数をみると、中学校ALT以外のいずれの回収率が38%から52%であり、調査は、成功だと考える。しかも半数であったJETプログラム参加者ではない小・中学校ALTは雇用契約が調査実施前の12月末で終わるにも関わらず、この回収率は研究者が期待した以上である。なお、中学校ALTとは直接関係ない「外国語活動に関する調査」への回収率が比較的に低い(約17%)のは仕方がないと考える。EAA専用アンケート自体は作成済みであるが、その実施には市町村の数多くの教育委員会からの協力が必要であるため、既に実施した4種類のアンケートの分析を優先する予定である。

作年度の実施状況報告書で指摘した「研究を遂行する上での課題」を二つ共クリアした。一つ目は「小学校教師に対する外国語活動に関する満足度や成功率の調査について調査方法の修正」という課題であるが、「回答者が国の教育方針を批判する立場ではない場合は、なるべく間接的な質問が望ましい」とのことであったため、調査の最終版では質問を「今年度、外国語活動の目標はどの程度達成されたと思いますか」に変更し、回答者に1から10というスケールに○をつけてもらうことにした。この表現により、重要な独立変数の質問に回答しなかった小学校教員はわずかの2.7%であった。二つ目の課題は東日本大震災の影響により研究活動に支障が生じたため、研究計画の一部が遅れていた。幸い、今年度はその遅れを完全に取り戻した。小学校教員2人に返信用封筒1枚にしたが、ALTのプライバシーを配慮した結果、別な小学校のみのALT専用返信用封筒(1枚)を用いた。これで料金後納も調査の印刷に関する料金も企画した費用よりも高かったが、研究代表者の研究専念期間のための研究専念者特別費で間に合わせた。今年度の研究目的の達成度はいくつかの範疇に分けて評価する。3年間の科研究テーマの基盤となる資料は量、処理、質である。「量」は科研に役立と思われる資料のリストを随時作成し、そのリストの半分以上(本は約30冊、論文は約70文)を入手し、関連部分を要約した。これらの資料は、調査の実施、分析、発表に向けて大い「処理」上に参考となる「処理」。資料の「質」は科研費で購入した研究資料のうち、バトラー後藤の「日本の小学校英語を考える:アジアの視点からの験証と提言」(2005年)、Enever, Moon, Raman (編集)の『Young learner English language policy and implementation: international perspectives』(2009年)は世界の小学校英語の諸課題を扱ったものとして代表的である。日本の英語教育に焦点をあてる文献からは山口美穂と巽徹の「英語教育における小中連携に関する一考察」(2010年)や松川禮子と木下邦辛の『小学校英語と中学校英語を結ぶー英語教育における小中連携ー』(2007年)が特に大事であり、調査の心理や方法論に関する文献の中ではZoltan Dornyeiの『Questionnaires in Second Language Research』(2003年)がこの科研企画に極めて重要な資料となる。前述の通り、英語教師へのインタビュー、参加した国内学会、韓国の出張、資料収集では当初期待した以上の研究成果に結びついた。しかし2011年の東日本大震災の影響により、代表者が訪問できた学校の数も少なくなり、4種類の予備調査の実施は研究企画より二ヶ月ぐらい遅れている。本年6月の東北英語教育学会に発表予定を変更せざるを得なくなった。次年度は、研究計画とおりに進めたいと考えている。定量分析は完了したので、次は調査の自由記述データの分析(定性分析)をIBM・SPSS Data Analytics for Surveysで行う予定である。2013年5月25日に新潟県立大学主催の「第5回北東アジア言語教育学会」で発表することが決定している。7月の「全国小学校英語教育学会」への発表申し込み(研究代表者・分担者共)をした。
近年成長が著しい国における学術政策、大学政策、学校教育を通じた人材育成政策に関する調査研究

シンガポールは一人当たりGDPではわが国を超え、大学ランキングでも台頭しているが、わが国における政策研究は限られていた。本研究では、シンガポールの科学技術政策(特にバイオメディカル推進策)について、文献調査や現地での専門家への聞き取り等によって明らかにした。シンガポールでは産業政策のために科学技術政策が実施されているといっても過言ではない。著名研究者を大量に誘致するなどし、旧来から行われてきた多国籍企業誘致を先端科学分野の研究開発へ拡充する形で、成功を収めてきている。大学政策においては、テニュア制度や会計、財務など、モデルとする米国の事例から徹底的に学ぶ姿勢が見られた。1.研究手法:文献調査、学術情報データベースに基づく分析を継続するとともに、シンガポール国立大学の協力を得てシンガポール現地でワークショップを開催し、意見交換を行うとともに現地調査を実施した。ワークショップではシンガポール国立大学(NUS)、南洋理工科大学(NTU)、シンガポール国家研究基金(NRF)、シンガポール科学技術研究庁(A*STAR)など多数の機関から、主要な関係者や研究者が参加した。2.調査研究の結果:シンガポールでは府省、准政府機関、また政府系企業・法人の幹部レベルで人事的交流があり、国是の経済発展を一体的に推進している。今回の研究で、科学技術政策および人材育成政策も同様な仕組みで実施されていることが明らかになった。例えば大学の役員はA*STARなどとの兼業が広範囲に見られる。シンガポールの科学技術政策や大学政策は、基本的に米国など先進国へのキャッチアップを目指して行われたものである。その際、シンガポールは海外の先進事例を素直に模していることが明らかになった。例えば、シンガポールの大学で現在用いられているテニュア・昇進システムは、米国をモデルにかなり厳格にコピーされている。評価基準・給与水準も米国の大学を基準に設定しており、財務経営も米国型に接近している。また給与水準を国際水準にするために財源的な工夫がなされていることも分かった。2000年代半ばに大学が法人化された際、シンガポール政府は資産運用も含めて大学に広範な権能を与えた。計量書誌学的分析では、研究者の増大や論文数という基礎的な指標だけでなく、資源の戦略的重点化、研究者誘致、産学を含めた国際連携など重点施策に対応した分析手法を導入した。引用ネットワーク分析では、シンガポールは特徴的なパターンを見せている。シンガポールは媒介中心性が高く、専門分野をつなぐ横断的研究を進めていることが明らかになった。26年度が最終年度であるため、記入しない。科学技術政策26年度が最終年度であるため、記入しない。
「小胞状構造体」の形成に関わる細菌細胞膜のダイナミクス

高分子物質アルギン酸を直接細胞質に取り込むグラム陰性(スフィンゴモナス属)細菌(A1株)において、細胞表層分子の流動再編成により生じるアルギン酸濃縮器官(体腔)の形成機構を、分子レベルで解析した。プロテオーム解析により、体腔の形成と機能に関わる候補タンパク質として、8種類の細胞表層をタンパク質[p1-p4,シデロフォア依存的鉄トランスポーター;p5-p6,フラジェリン;P7,機能不明リポタンパク質;p8,顆粒結合タンパク質(ホモロジー解析による推定)]を見出した。そこで、p5,p6,p8の機能解析を進めた。p6或いはp8遺伝子破壊株はアルギン酸最少培地において、野生株と比較して有意な生育遅延を示した。また、p6遺伝子破壊株は、野生株と比較して、細胞表層において不鮮明な襞構造と不完全な体腔を示した。抗p5抗体を用いた免疫電顕により、P5は細胞表層に点在することが分かった。表面プラズモン共鳴法により、p5とp6は、アルギン酸と濃度依存的に結合し、それらの解離定数は10^<-9>Mレベルであることが判明した。p8は、アルギン酸と結合するが、同時に解離する性質(K_d=10^<-7>M)も認められた。以上の結果から、A1株において、フラジェリンホモログは、鞭毛形成よりも細胞表層タンパク質として、細胞外アルギン酸との相互作用、並びに襞構造の構築と体腔の形成に機能することが明らかになった。特に、アルギン酸と高い結合性(K_d=10^<-9>M)を示すことから、「体腔」の形成や代謝酵素の発現を制御するシグナル伝達に関わるレセプターとして機能する可能性が考えられた。このことは、鞭毛の起源と進化を理解する上で重要である。また、p8が、ペリプラズム局在性アルギン酸結合タンパク質と、同等のアルギン酸解離定数を示すことは、p8のアルギン酸との結合・解離能と体腔のアルギン酸濃縮機能との関連を実証する手がかりになると判断できる。
芳香族化合物の総合的高度利用をねらいとする新しい置換基導入法の開発

交付申請書に記した計画に従って、始めに出発原料として代表的な芳香族ハロゲン化物ならびにハロゲン化ビニルを選定、合成した。いくつかの芳香族ヨウ化物の調製には本研究中に開発した新しい簡便な方法用いた。1.芳香族化合物への効果的な置換基導入法の一つとして、まず芳香族ハロゲン化物と末端アルキンとのカップリング反応をとりあげ、様々な第一周期遷移金属触媒を用いて検討を行った。その結果、触媒としてヨウ化銅-トリフェニルホスフィン1:2錯体が高い触媒活性を示し、対応するカップリング生成物を高収率で与えることを見い出した。種々スペクトル分析による反応メカニズムの検討から、系中で発生する銅アセチリド-ホスフィン錯体が活性種であり、これがハロゲン化物を攻撃することにより生成物を与えると結論された。2.この反応を一酸化炭素下で行うことによりクロスカルボニル化が起こり、アリールアルキニルケトンを得ることも可能であることがわかった。3.アルキン以外の不飽和化合物として、単純なアルケンは用いることができなかったが、活性メチレン化合物から発生させたエノラートアニオンと芳香族ヨウ化物が効率よく反応し、対応するカップリング生成物を好収率で与えることを見い出した。この反応でも銅触媒が優れた活性を示した。この新規触媒反応の応用として、非ステロイド系抗炎症性医薬として知られる2-アリールプロピオン酸の合成を行い、本反応の有用性を示した。4.第1項の反応中間体に関する知見を基に、ハロゲン化物の代わりに芳香族置換ニトロンを用いて反応を行ったところ、ピラゾール等の複素環化合物の合成に有用な1-アザ-1-ブテン-3-イン誘導体が好収率で生成することを見い出した。以上のように2年間にわたる本研究の推進により、芳香族化合物の高度有効利用に資するいくつかの新規反応の開発に成功した。交付申請書に記した計画に従って、数種の芳香族ハロゲン化物を選定、合成した。合成法の検討中、芳香族スルホニルクロリドとヨウ化亜鉛から反応活性の高い芳香族ヨウ化物を得る新規合成法を見いだした。また、計画に挙げたコバルト、ニッケル、および銅の3級ホスフィンおよびホスファイトならびに3級アミン錯体を設計、調製した。これらの錯体触媒存在下、芳香族ハロゲン化物と不飽和炭化水素とのカップリング反応(反応温度60-120°C、反応時間5-24時間)およびクロスカルボニル化反応(反応圧1-15気圧、反応温度60-120°C、反応時間5-24時間)を検討したところ、銅の1価錯体がとくに末端アルキンとの反応において優れた触媒活性を示すことが明らかとなった。反応の溶媒としては、N,N-ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキシド等の極性溶媒が好結果を与えることがわかった。例えば、塩化銅-トリフェニルホスフィン錯体触媒ならびに副生する酸の捕捉剤としての炭酸カリウム存在下、N,N-ジメチルホルムアミド中、窒素雰囲気でフェニルアセチレンとヨウ化ベンゼンとを反応させることにより定量的にジフェニルアセチレンが得られ、パラジウム等の貴金属触媒を用いるよりも高い生成物収率が達成された。また、一酸化炭素雰囲気で同じ反応を行うと常圧下でもクロスカルボニル化が生起し、1,3ージフェニル-1-プロピン-2-オンが生成した。これらの反応には芳香族ハロゲン化物のほか、芳香族置換基を有するハロゲン化ビニルが使用可能であることも明らかにした。

これらの研究結果をもとに、平成5年度は当初計画の反応条件の最適化と反応メカニズムの検討とともに、さらにアルキンの他、アルケンやアルケノールとの反応にも高活性を示す触媒反応系の創製を目的として錯体触媒の設計、調製に関する研究を継続して行う予定である。交付申請書に記した計画に従って、始めに代表的な芳香族ハロゲン化物ならびにハロゲン化ビニルを選定、合成した。一部の化合物の調製には昨年度開発した簡便法を用いた。1.これらのハロゲン化物と不飽和化合物とのカップリングによる置換基導入反応では、まず昨年度開始した銅触媒を用いる末端アルキンとの反応の最適化とメカニズムの検討を行った。その結果、触媒としてヨウ化銅-トリフェニルホスフィン錯体が好結果を与え、銅とリンの比が1対2のときに最大の反応速度を示すことがわかった。単離した反応中間体錯体の種々スペクトル分析から、系中で発生する銅アセチリド-ホスフィン錯体が活性種であり、これがハロゲン化物を攻撃することにより生成物である非対称アルキンを与えると推定された。2.この反応を一酸化炭素下で行うことによりクロスカルボニル化が起こり、アリールアルキニルケトンを与える。この場合、銅とリンの比が8対1でケトン収率が最大となった。3.アルキン以外の不飽和化合物として、単純なアルケンは用いることができなかったが、活性メチレン化合物を塩基で処理することにより生成するエノラートと芳香族ヨウ化物が効率よく反応することを見い出した。この反応でも銅触媒が優れた活性を示した。配位子の添加はむしろ反応速度を低下させた。この新規触媒反応の応用として、非ステロイド系抗炎症性医薬の基本骨格となる2-アリールプロピオン酸の合成を行い、本反応の有用性を示した。4.第1項の反応中間体に関する知見を基に、ハロゲン化物の代わりに芳香族置換ニトロンを用いて反応を行ったところ、複素環化合物等の合成に有用な1-アザ-1-ブテン-3-イン誘導体が好収率で生成することを見い出した。以上のように2年間にわたる本研究の推進により、芳香族化合物の高度有効利用に資するいくつかの新規反応の開発に成功した。
前頭前野の脳血流量を増加させる食品成分の探索と食品科学的評価

秋田県ではミョウガの栽培が盛んであるが、ミョウガは食べ過ぎると物忘れしやすいなどといわれることもある。しかしながら、科学的根拠はなく、むしろ、ミョウガ中に含まれる精油成分のα-ピネンは、交感神経の活動を抑制し、リラックス状態を作り出すという報告がある。本研究では、理解、学習、推論など、一連の複雑な認知作業を遂行するために必要な情報を一時的に保持し、管理するためのシステムを指すワーキングメモリに着目して、α-ピネンがワーキングメモリに与える影響について調べるため、前頭前野の脳血流量を簡便に測定し、評価することができる近赤外分光方式にもとづく脳機能イメージング手法を用いた検討を実施した。前頭前野の脳血流量を増加させる食品成分の探索と食品科学的評価を行うために、今年度は、NIRS(近赤外分光法;Near Infra-Red Spectroscopy)を用いた前頭前野脳血流変化量を指標とした新たな食品成分機能性評価法を確立して、食品成分と前頭前野脳血流変化の関係を調べるための食品試料呈示方法の検討ならびに脳血流変化モニタリング解析手法について検討を行った。はじめに、被験者への食品試料の提示方法については、検査食に対応してコントロール食やプラセボ食の調製が求められることから、食品素材の粉末化やカプセル化、錠剤化などを検討しているが、機能性が期待される薬味や香辛料として用いられる揮発性の低沸点化合物を含むような食品素材の提示方法については課題が残った。一方、脳血流変化モニタリング解析手法については、刺激提示システム(日立国際八木ソリューションズ)を新たに導入して、前頭葉タスクによるワーキングメモリ評価手法を確立することができた。これにより空間性あるいは言語性記憶課題遂行時における被験者の正答率や反応時間を数値化して表すことが可能となった。現在、課題遂行時における脳血流測定装置:光トポの出力値である酸素化ヘモグロビン、脱酸素化ヘモグロビンの変化量をモニタリングして、得られたデータの見える化のための解析手法を検討中である。今後は、ヒト介入試験を実施して、食品試料提示前後の脳血流動態を比較し、評価する予定である。近赤外分光法(NIRS)を用いて、前頭前野脳血流変化量を指標とする食品成分の新規機能性について検討している。前年度までに、刺激提示システムを新たに導入して、前頭葉タスク(空間性あるいは言語性記憶課題)遂行時における被験者の正答率や反応時間を数値化して表すとともに、これら課題遂行時における酸素化ヘモグロビンや脱酸素化ヘモグロビンの変化量をモニタリングすることができるようになった。今年度はこれに加え、交感神経活動の指標となる唾液中のαアミラーゼ活性をモニタリングすることで前頭葉タスク遂行時のストレス状態も把握できるようになった。そこで、当センター倫理委員会の承認を得た後に、被験者へのインフォームドコンセントの手続きを経てヒト試験を実施し、ミョウガの精油成分であるαピネンや、その他、ローズマリー、レモンなどのフレーバーが、前頭葉実行機能指標、脳血流データ、唾液アミラーゼ指標に与える影響を評価した。その結果、これらのフレーバー呈示により、前頭前野における局所の酸素化ヘモグロビンの相対的増加と脱酸素化ヘモグロビンの相対的減少が認められ、脳活動が亢進されることが示された。しかしながら前頭葉実行機能やストレス指標については被験者ごとにバラツキがみられた。現在、脳血流データにもとづく食品成分の機能性評価法として応用可能かどうか検討している。各種刺激の脳機能賦活効果を見える化するために、近赤外分光方式(NIRS)にもとづく脳血流変化量を指標とした評価システムの構築について検討してきたが、今年度は、ワーキングメモリ課題遂行時のNIRS脳血流変化量に及ぼすαピネンの影響について調べた。αピネンは松などの樹木に含まれるモノテルペンの一種であり、森林浴効果などが知られている。また、ミョウガや春菊などにも含まれており、巷間ではミョウガを食べると物忘れしやすくなるなどという俗説がある。ワーキングメモリ課題遂行時の平均反応時間と正解率について、空間性ならびに言語性ワーキングメモリ課題のいずれについても、α-ピネンによる刺激負荷によって課題に対する実験参加者の平均反応時間は短縮されたが、一方で正答率はやや低下した。ただし、これらの傾向は実験参加者一様ではなかった。それぞれの課題遂行時における前頭前野脳血流変化量について、酸素化ヘモグロビンの上昇と脱酸素化ヘモグロビンの低下が認められたことから、この間に脳の神経活動が亢進していることが推察された。これらの神経活動は、α-ピネン刺激の負荷により酸素化ヘモグロビンの減少を誘発した。これらの現象を、前頭部、左背外側部ならびに右背外側部のそれぞれについて局所ごとに解析したが、空間性と言語性のワーキングメモリ課題間で顕著な差は認められなかった。しかしながら、いずれの課題においてもα-ピネンによる刺激負荷によってそれぞれの部位間における酸素化ヘモグロビンは低下した。

本研究では、理解、学習、推論など、一連の複雑な認知作業を遂行するために必要な情報を一時的に保持し、管理するためのシステムを指すワーキングメモリに着目して、α-ピネンがワーキングメモリに与える影響について調べるため、前頭前野の脳血流量を簡便に測定し、評価することができる近赤外分光方式にもとづく脳機能イメージング手法を用いた検討を実施した。ほぼ当初の目的を達成することができたが、データ取得のために必要となる十分な被験者の数を確保することが難しく、データの普遍化という点では課題が残った。分析化学(近赤外分光法)最終年度となるので、これまでの結果をまとめ、外部発表するなどして情報の発信に努め、成果としての妥当性を評価する予定である。初年度は、脳血流データ評価システムの構築に主眼を置いた検討を行って、ほぼ当初の目的を達成することができた。しかしながら、検査食の呈示方法については検討の余地がある。脳機能測定のための十分な数の被験者が集まらず、謝金が当初の見込額に達しなかった。また、パッケージ商品の利用などにより旅費の効率的執行が図られたことによる。本研究では今後、ヒト介入試験が行われる予定のため、当センター内に設置の倫理委員会の承認と被験者への事前のインフォームドコンセントの手続きを経た後に実施する。次年度、物品費や旅費、謝金として計画的に執行する。旅費の執行において、学会プログラムの関係により、前泊や後泊が不要になったり、可能な限りパッケージ旅行などを利用したことなどによって、実際の支出額が当初見込み額よりも下回ったため。次年度、物品費や旅費として計画的に執行する。
セリウム六ホウ化物希釈系の二チャンネル近藤効果と非フェルミ液体の研究

セリウム六ホウ化物希釈系の電子の基底状態を明らかにするため、電気抵抗率の温度変化、磁場変化、dHvA効果を測定した。セリウム六ホウ化物希釈系においては低磁場、低セリウム濃度領域では長距離秩序が発生せず、無秩序相をとる。本研究によりこの無秩序相では基本的に電気抵抗は温度の二乗に比例した温度変化を示さず、非フェルミ液体的な振る舞いを示すことがわかった。また、この非フェルミ液体が実現する領域は広いセリウム濃度および磁場範囲に及んでいることが明らかになった。広いセリウム濃度と磁場範囲で非フェルミ液体が実現することはセリウム六ホウ化物希釈系における非フェルミ液体形成の機構が量子臨界現象ではないことを意味している。零磁場下においてセリウム六ホウ化物希釈系のセリウム濃度を高くしてゆくと、セリウム濃度が60%程度のところで量子相転移を起こし長距離秩序が発生するが、長距離秩序相では電気抵抗は温度の二乗にたいして線型な温度変化を示し、フェルミ液体の特徴を示すことがわかった。また、高磁場中ではセリウム濃度によらず電気抵抗がフェルミ液体の振る舞いを示すことが明らかになった。高磁場中でフェルミ液体がセリウム濃度によらず実現することはdHvA振動の観測からも裏付けられた。長距離秩序の発生や磁場がフェルミ液体を安定化することからセリウム六ホウ化物希釈系における非フェルミ液体の成因は局在モーメントの揺らぎによる可能性が高いことが本研究により明らかになった。Ce_xLa_<1-x>B_6のCe濃度を変化させると近藤効果とRKKY相互作用の競合状態が変化することにより,臨界濃度を境にして長距離秩序相から無秩序相への不連続的な変化が起る.これはRKKY相互作用の強さをパラメータにした量子相転移であると言える.一般に磁性体の量子相転移点近傍では強い電子相関があり,非常に重い準粒子や非フェルミ液体が実現するとされている.本年度はCe_xLa_<1-x>B_6の量子相転移点近傍で強い電子相関と非フェルミ液体が実現しているかどうかを調べるため,極低温下の電気抵抗の温度変化を調査した.電気抵抗の測定には単結晶試料を用い,希釈冷凍機によって試料を極低温まで冷却した.本年度の研究成果として以下のことが明らかになった.(1)Ce_xLa_<1-x>B_6の量子臨界点近傍では電気抵抗のT^2項の係数が非常に大きく,伝導電子間に強い相関がある.(2)電子相関は量子臨界点近傍に向かって急激に大きくなる.(3)量子相転移点近傍の秩序相では転移点の直近まで伝導電子は重い準粒子を構成しており,重い電子系が形成されている.(4)量子相転移近傍の無秩序相では電気抵抗は温度にT^2項が見られず,比較的広いCe濃度範囲で非フェルミ液体の振舞を示す.これらの量子臨界点近傍の伝導電子の振舞は近藤効果RKKY相互作用競合系の圧力誘起にともなう量子臨界現象とは異なっている.おそらくこの原因はCe_xLa_<1-x>B_6の結晶場基底状態Γ8が電気四重極子を持っているためと思われる.本年度、我々はセリウム六ホウ化物希釈系の電子の基底状態を明らかにするため、電気抵抗率の温度変化、磁場変化を測定した。測定は希釈冷凍機を用い、温度範囲350mKから約60mK、磁場範囲OT-16T、セリウム濃度範囲10%から100%で行った。

この無秩序相では電気抵抗は温度の二乗に比例した温度変化を示さず、非フェルミ液体的な振る舞いを示すことがわかった。一方、セリウム六ホウ化物希釈系ではセリウム濃度を高くしてゆくと、セリウム濃度が60%程度のところで量子相転移を起こし、高濃度側で長距離秩序が発生する。長距離秩序が発生した領域において、電気抵抗は温度の二乗にたいして線型な温度変化を示し、フェルミ液体の特徴を示す。また、高い磁場を印加すると、電気抵抗はセリウム濃度によらず、フェルミ液体の振る舞いを示すことが明らかになった。高磁場側でセリウム濃度によらずフェルミ液体が実現していることは、dHvA効果の測定でも確かめられた。本研究によりセリウム六ホウ化物希釈系では非フェルミ液体は量子転移点近傍だけでなく、広いセリウム濃度の範囲で実現していることが明らかになった。このことはセリウム六ホウ化物希釈系の非フェルミ液体形成の機構が量子臨界現象ではないことを意味している。非フェルミ液体形成の原因として、4f電子が磁気双極子と電気四重極子の両方を持っているため、4f電子の局在モーメントが伝導電子によって完全に遮蔽されず、局在モーメントの揺らぎが存在している可能性があることがわかった。
希土類錯体を触媒に用いた水溶液中での核酸結合形成反応

我々は核酸合成酵素反応におけるMg^<2+>、Zn^<2+>などの金属イオンの役割にヒントを得てZn^<2+>、Pb^<2+>さらにはUO_2^<2+>イオンを触媒として、ヌクレオシド-5′-りん酸イミダゾリド(ImpN)を基質に用いて中性水溶液中で縮重合反応を行い、最長16量体までのオリゴヌクレオチドを生成することを見出し報告した。希土類金属イオンは周期律表でUが属するアクチニド系列金属の上に属し、比較的ハードな金属イオンで配位した水、水酸基の解離を促進すると考えられ、ヌクレオチド間結合形成に対し触媒作用を持つことが期待される。今年度はこのオリゴヌクレオチド生成反応に対して核酸塩基の相違がどのような影響を与えるかを調べるため、オリゴウリジル酸およびオリゴグアニル酸生成反応を行った。さらにランタニド系列の希土類金属イオンと比較して、アクチニド系列のウラニルイオンおよびトリウムイオンのオリゴヌクレオチド生成反応に及ぼす触媒活性を検討した。La^<3+>、Ce^<3+>、UO^<2+>あるいはTh^<2+>触媒に用いたとき、ImpUからオリゴウリジル酸の生成が認められた。しかし、オリゴアデニル酸生成反応の場合と異なり、鎖状のオリゴマーの他、環状の二量体、三量体の生成が認められた。触媒活性はウラニルイオンが最も高く、長鎖長のオリゴマーが生成した。一方、La^<3+>、Ce^<3+>では活性はUO_2^<2+>に比べ低く、四量体までのオリゴマーが生成したが、鎖状の二量体の生成が多いのが特徴である。またTh^<4+>ではLa^<3+>、Ce^<3+>と同程度の活性が認められた。いずれの場合も鎖状オリゴマーでは主として2′-5′結合が生成し、環状オリゴマーでは3′-5′結合が優先的に生成していた。一方、ImpGからLa^<3+>、Ce^<3+>あるいはTh^<4+>を触媒に用いた場合には四量体までのオリゴグアニル酸が得られた。また、新規ユーロピウム錯体を修飾DNAに結合し、その特異な蛍光スペクトルより、標識化核酸として有用であることを明らかにした。
末梢神経再生におけるグルココルチコイド作用の蛍光イメージング解析

本研究の目的は、末梢神経再生現象および関連する分子メカニズムを可視化することで、新たな再生評価法を検討することである。さらに、ステロイドホルモンの一つであるグルココルチコイドの神経再生における役割を解明することで、神経再生への新たな薬物治療としての応用を検討することである。グルココルチコイドはグルココルチコイド受容体(GR)を介して、様々な生理作用を発揮する。In vitroの研究で、GRがシュワン細胞に存在し、髄鞘形成に関与していることが知られているが、in vivoでのシュワン細胞におけるGRの機能については明らかでない。そこで、末梢神経損傷後の再生におけるグルココルチコイドの効果を検討した。(1) GRの発現動態:6週齢SDラットの坐骨神経を、5分間結紮し圧挫損傷モデルを作製した。損傷後経時的に坐骨神経を摘出し、シュワン細胞におけるGRの発現動態を免疫組織化学的に観察した。(2)内因性グルココルチコイドの機能解明:両側副腎を摘出した後(ADX)、コルチコステロンCORT(1mg/kg)を毎日腹腔内投与した。上記と同様に坐骨神経圧挫損傷モデルを作成し、神経再生効果を検討した。まず、損傷3週目にMBP(myelin basic protein)の発現をWestern blottingで解析し、損傷4週目に半薄切片による形態学的評価を行った。【結果】(1)免疫組織化学染色GRはシュワン細胞に発現し、損傷後もシュワン細胞に発現していた。(2) 1.Western blotting損傷後3週目において、ADX群に比べ、CORT投与群で有意にMBPの発現が上昇していた(p<0.05)。2.形態学的検討損傷後4週目において、ADX群に比べ、CORT投与群で有意に良好な髄鞘形成を認めた(p<0.05)。免疫組織化学的検討から、in vivoにおいてもGRがシュワン細胞に存在し、生理機能を担っていることが示唆された。さらに、副腎摘出モデルを用いた解析から、内因性のグルココルチコイドが、末梢神経再生過程における髄鞘形成に重要な作用を有することが示唆された。はじめに、グルココルチコイドレセプター(GR)の末梢神経における発現動態を、蛍光共焦点レーザー顕微鏡を用いて免疫組織化学的に解析した。この結果、シュワン細胞にGRが発現しており、副腎摘出モデル(ADX)において、GRの免疫応答性を認めた。次に、内因性グルココルチコイドの末梢神経障害における役割を検討するため、末梢神経障害およびADX、グルココルチコイド投与(低用量、高容量)したモデルを作成し、シュワン細胞の重要な機能である髄鞘形成の効果を解析した。この結果、髄鞘タンパクMBP(myelin basic protein)のmRNAおよびタンパクの発現レベルがグルココルチコイドの濃度に依存して有意に変化し、形態学的評価においても、内因性グルココルチコイドの髄鞘形成効果を示す結果となった。

今後も引き続き、グルココルチコイドの末梢神経障害における機能解析を行っていく。本研究の目的は、末梢神経再生現象および関連する分子メカニズムを可視化することで、新たな再生評価法を検討することである。さらに、ステロイドホルモンの一つであるグルココルチコイドの神経再生における役割を解明することで、神経再生への新たな薬物治療としての応用を検討することである。ラットの両側の副腎摘出(ADX)を行い,コルチコステロン(CORT)を0mg/kg, 1mg/kg, 10mg/kgの濃度で毎日腹腔内投与した.それぞれADX群,低用量群,高用量群とした.免疫染色の結果,GRはシュワン細胞に存在し,GRの蛍光強度は,ADX群で対照群と比較して有意に低下し,低用量群および高用量群では上昇していた.MBPの遺伝子発現量は,ADX群で対照群より有意に低下し,低用量群および高用量群で有意に上昇していた.P0でもMBPと同様の傾向を示した.MBPの蛋白発現量は,ADX群で対照群より有意に低下し,低用量群で効果が回復した.髄鞘の組織学的評価では,髄鞘径および髄鞘厚は対照群および低用量群で有意に高値であった.g-ratioの比較では,高用量群より低用量群で良好な髄鞘形成効果を認めた.本研究の結果,in vivoでGRが,正常および損傷坐骨神経においてシュワン細胞に存在し,血中GC濃度に応答して末梢神経損傷後の髄鞘形成に関与していることが明らかになった.また,血中CORT濃度による髄鞘形成効果は,高用量群より低用量群で良好であった.グルココルチコイド受容体(GR)が、末梢神経障害後のシュワン細胞に強く発現し、再生において何らかの機能を有することが示唆された。グルココルチコイドはグルココルチコイド受容体(GR)を介して、様々な生理作用を発揮する。In votroの研究で、GRがシュワン細胞に存在し、髄鞘形成に関与していることが知られているが、in vivoでのシュワン細胞におけるGRの機能については明らかでない。そこで、末梢神経損傷後の再生におけるグルココルチコイドの効果を検討した。(1)GRの発現動態:6週齢SDラットの坐骨神経を、5分間結紮し圧挫損傷モデルを作製した。損傷後経時的に坐骨神経を摘出し、シュワン細胞におけるGRの発現動態を免疫組織化学的に観察した。(2)内因性グルココルチコイドの機能解明:両側副腎を摘出した後(ADX)、コルチコステロンCORT(1mg/kg)を毎日腹腔内投与した。上記と同様に坐骨神経圧挫損傷モデルを作成し、神経再生効果を検討した。まず、損傷3週目にMBP(myelin basic protein)の発現をWestern blottingで解析し、損傷4週目に半薄切片による形態学的評価を行った。【結果】(1)免疫組織化学染色GRはシュワン細胞に発現し、損傷後もシュワン細胞に発現していた。