hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
伝統発酵食品の探索と健康に関わる微生物の働きとその応用

東南アジアおよび照葉樹林帯には多くの民族が生活しており、特有の食生活を営み、特有の伝統的な発酵食品が存在している。それらの地域から採集した微生物の検討・保存や食品の調製その代謝産物の人体への影響を目的に研究を遂行した。その結果、東南アジアの魚醤から分離したBacillus subtilisFS-2はコラーゲナーゼ活性を持つものであり、その酵素を精製し、諸性質を検討した。培養上清からDEAE-Sepharose CL-6B、CM-cellulose、Butyl-Toyopearl 650M、SephadexG-75などのカラムクロマトグラフィーで酵素を精製し、電気泳動的に単一な酵素標品を得た。本酵素の反応最適条件はpH8-9、50°Cであり、ゲル濾過により分子量を測定した結果、推定分子量は125,000であった。また、SDS-PAGEにより分子量60,000-62.000のサブユニットからなる2量体酵素であった。EDTAにも活性を示し、活性は2-メルカプトエタノールで阻害された。本細菌の生産する酵素は、酸カゼインのAsn、Gly、Val、Ile部位を切断し、また、アレルゲンたんぱく質の一つであるグリアジンやαs一カゼインを分解する事が明らかになった。また、小麦粉発酵食品から分離した微生物を用いて饅頭を調製し、その塩可溶性たんぱく質の低アレルゲンの可能性を検討した。饅頭のRAST抑制率は対照区と比較すると約20倍の抑制が認められた。このことは伝統発酵食品中の微生物の相互作用を検討することにより、さらに低アレルゲン化食品の可能性を示すものであった。それらの地域から採取した微生物の検討・保存、食品調整・代謝産物の人体への影響、つまりアレルゲンたんぱく質の分解能をもつ微生物が存在していた。そのためアレルゲン分解能試験およびIgE誘導能試験など多角的に検討する。さらに普遍的な微生物を用いた新しい食品への応用・開発を目的とし研究を遂行した。東南アジアの高タンパク質食品である魚、肉、大豆等の自然発酵食品に注目し微生物の探索を行なった。なかでも味の良い食品、または調味料になる過程に関与しているたんぱく質分解酵素コラ-ゲナーゼ生産株の検索を行った。コラ-ゲ-ナーゼはアレルゲンたんぱく質を分解し、低アレルゲン化が報告されている酵素である。このようなコラ-ゲ-ナーゼ生産菌はラオスの魚醤より分離でき、Bacillus subrilisと同定した。本細菌は耐塩性細菌で、コラーゲンとポリペプトンによって誘導される好気性コラ-ゲナーゼ生産菌であった。0.75%ポリペプロンと、1.0%NaClを含有する培地により、高い酵素活性を示した。培養上清からDEAE-Sepharose CL-6B CM-cellulose、Buty-Toyopearl 650M、SephadexG-75などのカラムクロマトグラフィーで酵素を精製し、電気泳動的に単一な酵素標品を得た。

本酵素の反応最適条件はpH8-9、50°Cであり、ゲル濾過により分子量を測定した結果、推定分子量は125,000であった。また、SDS-PAGEにより分子量60,000-62,000のサブユニットからなる2量体酵素であった。EDTAにも活性を示し、活性は2-メルカプトエタノールで阻害された。本細菌の生産する酵素は、酸カゼインのAsn、Gly、Val、Ile部位を切断し、また、アレルゲンたんぱく質の一つであるグリアジンやαs-カゼインを分解する事が明らかになった。また、小麦粉発酵食品から分離した微生物を用いて饅頭を調製し、その塩可溶性たんぱく質の低アレルゲンの可能性を検討した。饅頭のRAST抑制率は対照区と比較すると約20倍の抑制が認められた。このことは伝統発酵食品中の微生物の相互作用を検討することにより、さらに低アレルゲン化食品の可能性を示すものであった。
WWW情報検索サービスのための音声言語インタフェースシステムの開発

本年度の研究では、WWW上での効率的な情報閲覧・検索のための音声言語インタフェース技術を開発するという当初の目的・計画に関してそれぞれ以下のような成果が得られた。1.キーワードの検索のための音声認識手法の開発情報検索システムなどWeb上で利用されるGUIベースのユーザインタフェースには、固有名詞の入力を必要とするものが多く、既存の音声認識システムでは扱いが困難であった。本研究では、日本語において扱いやすい音節を単位とした連続音声認識技術を応用し、音声文書検索および任意のキーワード入力を実現する方法を開発した。具体的には、統計的な言語モデルであるN-gramを日本語の音節列に関して大量のテキストコーパスから求め、音節trigramの制約に基づくone-pass型の連続音声認識アルゴリズムへ適用した。これをもとに、音声文書検索においてはベクトル空間法および複数候補(N-best)の利用に基づく類似性評価法を検討し、音声認識誤りによる性能劣化を抑えた検索法を開発した。また、キーワード入力においては、音節列の複数候補(N-best)とGUIによるユーザ選択に基づく固有名詞入力方式を開発し、実用性への検証を行った。2.システムの試作とデータ収集環境の開発音声以外のモダリティを含むマルチモーダルインタフェース(MMI)システムは、一般に複数の複雑なコンポーネントが有機的に結合し動作するように実現されなければならない。従来は専用の高度なシステム開発環境を提供することに重点が置かれているが、本研究では比較的身近なWWW上の情報検索サービスへの適用を想定し、汎用性の高いMMIプラットフォームを開発した。開発したプラットフォームは、WWWブラウザをクライアントとし、システムや対話タスクの記述及び各種コンポーネント間の通信の手順までをすべてXML(eXtensible Markup Language)で統一することにより汎用性を実現した。実際に、従来UNIX OS上で構築されていたMMI対話システムをこのプラットフォーム上に容易に移行でき、ネットワークを介してユーザが利用できる環境を構築した。これにより、広範な対話データ収集のためのユーザ利用環境を容易に提供可能となった。本年度の研究では、研究目的の基本となるシステムを開発するため,(1)Wedページに対する音声対話インタフェースの言語モデル生成法の開発,(2)キーワードの検索のための高速な音声認識手法の開発,に焦点を当て研究を行った。今年度の研究実施計画に対して,下記の通りの成果が得られた。1.言語モデル生成手法の研究既存のHTMLで記述されたWedページに対しては、以下の手順での言語モデル生成の処理法を開発した.(1)発話され得るキーワードの抽出,(2)形態素解析による発話単位への分割と辞書の生成,(3)キーワード断片とその品詩の対応関係から,適切な発話単位を表す文法を生成.本研究では,HTMLの本質的な構造記述情報の不足が問題になったため,XMLをベースとして,GUIと音声の併用を意識したWebページと対話インタフェースの記述仕様を設計した.本方式の実現可能性と有効性を確かめるため,「文献検索音声対話システム」を想定し,XMLによるタスク記述,WWWサーバを介した情報検索システムの実装と,Javaアプレットを介した音声インタフェースの実装を行った.今後は,XMLパーザによるHTMLへの変換と対話制御部の実装,より拡張された言語モデル生成法について更に検討する.2.効率的なキーワード音声認識の研究大規模な未知のキーワードの音声入力に対応するため,音節単位の高精度な音声認識を検討した.4年分の新聞記事テキストによる三つ組の音節単位の統計情報を用いた結果,音声認識の誤り率が30%減少し,枝刈り法の適用で計算量を50%削減した.今後は,音声認識のあいまいさを利用した効率的な検索方式を検討する.本年度の研究では、WWW上での効率的な情報閲覧・検索のための音声言語インタフェース技術を開発するという当初の目的・計画に関してそれぞれ以下のような成果が得られた。
舌房の侵害による夜間ブラキシズムの抑制

【緒言】我々は厚さ約15mm程度の口蓋床を夜間ブラキシズムに対する治療に使用しており,その臨床的な治療効果を認めているとともに,筋電図学的な研究においてこのパラタルアプライアンスが睡眠中の咬筋筋活動を減少させることを認めている。本研究は,種々の形態の口蓋床をMPD症候群患者に対して使用し,その臨床的効果を判定することを目的とした。【実験用アプライアンス】1)馬蹄形を呈する口蓋床(1)(厚さ1mm),2)口蓋全体を覆う口蓋床(2)(厚さ1mm:前方および側方は歯列に接し,後方はAh-lineまでとする),3)口蓋全体を覆う口蓋床(3)(口蓋最深部から歯頚部までをレジン塊で満たしたもの:後方はAh-lineまでとする),4)口蓋全体を覆い,口蓋正中部において上記の口蓋床(1)の1/2の厚さをもつ口蓋床(4)【実験1】被験者は顎関節,咀嚼筋および頭頸筋群などに疼痛の自覚がなく,習慣的に夜間ブラキシズムを行っている有歯顎者,男性1名,女性3名,計4名(平均年齢36歳)を対象とした.被験者に対して,上記の4種類の形態の異なる実験用口蓋床を装着した.被験者には,自宅において各口蓋床につき7日間装着させ筋電図の採得を行った。【実験2】岡山大学歯学部附属病院第二補綴科を受診した顎関節症患者のうち,連続的に30名のMPD症候群患者を選択し,ランダムに上記の4種類に口蓋型アプライアンスを選択して装着させ,その臨床効果を判定した。【研究成果の概要】実験1の結果,口蓋床(3)は著明な夜間咬筋筋活動の抑制効果を示すことが明らかになった。一方,口蓋床(4)については,夜間咬筋筋活動の抑制効果は認められなかった。実験2の結果,4種類のいずれのアプライアンスの使用によっても,筋症状は減少する傾向を示した。これらのアプライアンスによる症状の改善は,得に摂食時の顎周囲の疼痛および不快感に関して著明に認められる傾向があることが明らかになった。緒言:すでに,我々は厚さ約15mm程度の口蓋床(パラタルアプライアンス)を夜間ブラキシズムに対する治療に使用しており,その臨床的な治療効果を認めている.しかしながら,現在のパラタルアプライアンスの形態は,臨床的な経験から決定されているにすぎず,その形態と臨床効果との間の関係を示す科学的なデータが必要とされている.本研究は,この口蓋床の厚さおよび形態が夜間ブラキシズムの発現に対してどのような影響を与えるかを筋電図学的におよび睡眠中の顎運動の立場から明らかにし,その臨床応用に最も適した厚さおよび形態を明らかにすることを目的とする.実験方法:各被験者に対して上下顎歯列の印象採得を行い,以下に示す4種類の形態の異なる実験的パラタルアプライアンスを作製する.(以下の実験的口蓋床は歯列咬合面を覆わず,咬合に全く関与しない設計とする)(1)口蓋全体を覆う口蓋床(1)(厚さ1mm:前方および側方は歯列に接し,後方はAh-lineまでとする)

(2)口蓋全体を覆う口蓋床(2)(口蓋最深部から歯頚部までをレジン塊で満たしたもの:後方はAh-lineまでとする(下図参照))(3)口蓋全体を覆い,口蓋正中部において上記の口蓋床(2)の1/2の厚さをもつ口蓋床(4)馬蹄形口蓋床(厚さ1mm)これらの口蓋床を,各被験者に装着させて,夜間筋電図(EMG)を記録し、上記の各アプライアンスが夜間ブラキシズムに与える影響について解析する.研究成果の概要:現在、データ収集の一部を完了し解析の途中であるが、上記の(1)に示す口蓋床よりも、(2)に示す口蓋床の方が、夜間ブラキシズムの抑制効果が高いことを示す夜間筋活動データが明らかになりつつある。緒言:顎関節症の治療においては,過去に種々の口腔内アプライアンスの使用が報告されている。現在我々は厚さ約15mm程度の口蓋床(パラタルアプライアンス)を夜間ブラキシズムに対する治療に使用しており,その臨床的な治療効果を認めているとともに,筋電図学的な研究においてこのパラタルアプライアンスが睡眠中の咬筋筋活動を減少させることを認めている。しかしながら,現在のパラタルアプライアンスの形態は,臨床的な経験から決定されているにすぎず,その形態と臨床効果との間の関係を示す科学的なデータが必要とされている.本研究は,種々の形態の口蓋床をMPD症候群患者に対して使用し,その臨床的効果を判定することを目的とした。実験方法:岡山大学歯学部附属病院第二補綴科を受診した顎関節症患者のうち,連続的に30名のMPD症候群患者を選択し,ランダムに下記の4種類の口蓋型アプライアンスを選択して装着させ,その臨床効果を判定した。(以下の実験的口蓋床は歯列咬合面を覆わず,咬合に全く関与しない設計とする)1馬蹄形を呈する口蓋床(1)(厚さ1mm)2口蓋全体を覆う口蓋床(2)(厚さ1mm:前方および側方は歯列に接し,後方はAh-lineまでとする)3口蓋全体を覆う口蓋床(3)(口蓋最深部から歯頚部までをレジン塊で満たしたもの:後方はAh-lineまでとする)4口蓋全体を覆い,口蓋正中部において上記の口蓋床(1)の1/2の厚さをもつ口蓋床(4)研究成果の概要:上記の4種類のいずれのアプライアンスの使用によっても,筋症状は減少する傾向を示した。これらのアプライアンスによる症状の改善は,特に摂食時の顎周囲の疼痛および不快感に関して著明に認められる傾向があることが明らかになった。
新出マニ教絵画を援用した中世イラン語の研究

近年筆者は日本において14世紀頃中国江南で制作された8点のマニ教絵画を発見した.それらははマニ教の宇宙論や終末論を絵画化したものや,マニの伝記を描いたものである.これらはマニ教研究にとって重要な資料となるでだけなく,中世イラン語のマニ教文献の解明にも資するものである.というのも中国のマニ教は,7-8世紀頃イラン語圏から伝道されたものであり,これらの絵画は究極の情報源であった中世イラン語で書かれたマニ教文献の内容と密接に関連しているからである.この3年間の研究の成果として,こららのマニ教絵画の精密なカラー図版と,それらの絵画の内容とイラン語のテキストとを比較した研究を一冊の本にまとめて発表した.平成25年度は,本研究のテーマである日本に現存するマニ教絵画と,中華人民共和国新疆ウイグル自治区トルファンで発見される10世紀のマニ教絵画を比較した.日本にあるものは14世紀頃の中国江南で制作されたものと考えられている.両者に共通する図像に,三日月形の乗り物に乗る人物ないし神格がある.日本にある絵画の研究からそれが,マニ教の教義の中で,この世で救済された魂(マニ教では光の要素とも呼ばれる)が,光の天国に帰還するさいに乗る,光の船であることが判明する.それにより,トルファン出土の絵画断片の図像も光の船であるとすることができるが,この場合は,そこに描かれた詳細と,別にトルファンで出土した中世イラン語のテキストの内容が見事に一致している.このテキストはマニの昇天の様子を描写しており,これにより当該の断片は,マニの涅槃(あるいは彼の一生)を描いた絵画の断片であることを明らかにできた.これは論文として刊行した.別に近年,中国福建省霞浦村で発見されている,清朝時代のマニ教漢文文献についても研究した.その内の一つの文書にある,「四寂讃」という表題をもつ漢文としては意味不明の漢字の羅列が,中世イラン語(この場合はパルティア語と中世ペルシア語)の讃歌の音写であることを発見した.その音写自体は,用いられた漢字音から,唐の時代に作成されたものであることも明らかにすることができた.この発見は2013年9月にロンドンで開催された国際マニ教学会で発表し,その内容を論文にまとめた.さらに,大阪の杏雨書屋が保管する中央アジア出土文献のなかに,マニ教中世ペルシア語の文書を発見し,解読するとともに,内容を比定して論文として発表した.近年筆者は日本において14世紀頃中国江南で制作された8点のマニ教絵画を発見した.それらははマニ教の宇宙論や終末論を絵画化したものや,マニの伝記を描いたものである.これらはマニ教研究にとって重要な資料となるでだけなく,中世イラン語のマニ教文献の解明にも資するものである.というのも中国のマニ教は,7-8世紀頃イラン語圏から伝道されたものであり,これらの絵画は究極の情報源であった中世イラン語で書かれたマニ教文献の内容と密接に関連しているからである.この3年間の研究の成果として,こららのマニ教絵画の精密なカラー図版と,それらの絵画の内容とイラン語のテキストとを比較した研究を一冊の本にまとめて発表した.日本国内で新たに発見されたマニ教絵画が,マニの誕生のシーンを描いたものであることを明らかにするとともに,関連する文献資料との対照を行い,その成果を論文として公刊した.別に,ベルリンのアジア美術館に保管されているトルファン出土のマニ教絵画の断片について,日本にあるマニ教絵画の研究成果を援用するとともに,中世イラン語のうちのパルティア語で書かれたマニ教文献と比較することによって,その描かれた内容を明らかにすることができた.そしてそれを論文にまとめた.これは現在印刷中である.2012年6月に,京都にある龍谷ミュージアムでこれらのマニ教絵画が一挙に全点展示された際,一連の研究によって得られた知見を一般の人たちに分かりやすく解説する講演会を行った.講演会は頗る盛況で200人入る会場で立ち見者が出るほどであった.またこの展覧会にあわせて出版された展覧会図録の解説にも寄稿し,研究成果の社会還元に努めた.中世イラン語一般の研究としては,ソグド語を表記するアラム文字起源のソグド文字が,横書きから縦書きへ変化する時代について考察し,5世紀後半にこの変化がおこったらしいことを明らかにし,論文として発表した.縦書きへの移行は中国文化の強い影響に違いなく,シルクロードを通じた文化の交流を跡づけることができた.また大阪の武田薬品の図書館である杏雨書屋にマニ教中世ペルシア語の写本の断片があることを発見し,研究を始めるとともに,この文書の写真が発表される際は解説を書き発表した.これによって日本にある中世イラン語の資料を公刊するという,申請者のミッションを遂行できたことも特筆しておきたい.本課題は,近年日本において筆者が発見したマニ教絵画と,筆者が研究している中央アジアのトルファンで出土する中世イラン語で書かれたマニ教文献の内容とを比較対照して,両者の研究に資することを目的にしている.ちなみにこれらの絵画は,その絵画様式から,寧波を中心とする中国江南で14世紀頃に制作されたもので,日本には仏教絵画として輸入されていたものである.この研究計画の最終年度にあたる本年度は,研究成果の公表に努めた.その甲斐あって,年度の終わりも迫った平成27年3月27日に『中国江南マニ教絵画研究』

京都,臨川書店(A4判,全320頁,カラー図版20頁)を刊行することができた.筆者は編者の一人として3部構成の本書の,図版の編集と最初の2部を担当した.また第3部に収録したアメリカ人の研究者の論文の翻訳と,他の3編の英語論文の翻訳の校閲も担当した.第1部では日本の読者のために,マニ教の解説と,当該のマニ教絵画を生み出した江南のマニ教徒の歴史についての史料を集めた上で,詳細な分析を施した.第2部は,これらのマニ教絵画に描かれているシーンを,中世イラン語で書かれたマニ教文献など,マニ教徒が書き残した文献の内容と比較した.20頁に及ぶカラー図版は,今後これらの絵画やシルクロードで出土するマニ教イラン語文献を研究する上で不可欠の材料になると確信している.マニ教絵画に関する研究以外に,近年中国福建省の霞浦で発現した清朝時代のマニ教文献の研究も行った.これらはつい100年ほど前まで生き残っていたマニ教徒が伝承してきた文献である.彼らは上述のマニ教絵画を生み出した信徒の遠い子孫たちに当たる.筆者はそれらの遅い時期の漢文マニ教文献の中に,感じで音写された中世イラン語の讃歌を発見し,唐代の漢字音を参考にしてもとの中世イラン語に復元することに成功しその成果を論文として発表した.言語学日本に現存するマニ教絵画は保存状態が極めて良い.とりわけそのうちでも私が「宇宙図」と読んでいる絵画には,マニ教の宇宙観が絵画化されている.マニ教の宇宙生成神話は,コプト語,シリア語,ラテン語,ギリシア語の他に中央アジア(トルファンと敦煌)で出土する中世イラン語(ソグド語,中世ペルシア語,パルティア語)やチュルク系のウイグル語文献および漢文文献に断片的に残されている.本研究は,これら文献資料,とりわけ中世イラン語のテキストと絵画を比較することによって,従来解釈が定まらなかったテキストの内容を明らかにすることを第1の目的として計画を立てていた.その点ではパルティア語のテキストと,トルファンで出土するマニ教絵画の図像を比較して,後者の内容を比定できたことは大きな前進であった.とりわけ,トルファンのマニ教絵画と江南のマニ教絵画に並行する図像が存在することは今後の研究にとって,大きな指針を提供してくれるものとなった.計画には,近年福建省の霞浦村で発見された清朝時代の漢文で書かれたマニ教文献についての研究も含まれていた.なかでもそこに見られる中世イラン語の音写テキストの解明は中心的な課題であった.困難を極めることが予想されたが,幸いにも一つの讃歌を,本来の中世イラン語に復元できたことは本年度の最大の成果であり,当初の計画より以上に進展していると判断する大きな根拠となっている.本研究課題は,日本において発見されたマニ教絵画について,美術史の観点ではなく文献言語研究の立場から,絵画に描かれたシーンと文献で知られている内容を比較し,文献の内容や言語表現を明らかにすることを目的とする研究である.24年度に於いて,日本国内で前年新たに発見されたマニ教絵画の内容を,マニ教テキストと比較することによって,マニの誕生のシーンに比定し得たのは誇るべき成果である.これは当初の計画に則した研究と成果であって,計画が順調に進んでいることを示すものと考える.別に未発表の中世ペルシア語文書が日本にあることも発見し,解読して内容を明らかにし得たことも計画の遂行の一環である.
頭頸部領域におけるサイトカイン固定化法の再生医療への応用

本研究ではサイトカイン固定化法の頭頚部領域再生医療への応用を目指し、サイトカイン固定化法の開発、固定化効果の生化学的解析、Scaffoldの選定を行った。サイトカインの固定化担体としてはサクシニル化I型アテロコラーゲンが優れた特性を示しており、サクシニル化I型アテロコラーゲンにrhBMP-2が結合していることを確認した。ST2、C2C12、MC3T3培養細胞を用いてサイトカイン固定化効果を検討する為、アルカリフォスファターゼ活性の測定、骨形成に関わる各遺伝子発現様式について解析を行った。その結果、全ての細胞において固定化rhBMP-2でアルカリフォスファターゼ活性の上昇、骨形成に関わる遺伝子発現の上昇が認められ、また細胞内シグナルに関わる遺伝子の発現が持続する傾向が認められた。細胞内情報伝達因子(Smad)に関して蛋白質レベルでの解析を行った結果、固定化群でSmad蛋白質のリン酸化が長時間持続していることが確認された。以上のことよりrhBMP-2の固定化効果は細胞内情報伝達の持続によるものと示唆された。また固定化rhBMP-2の動物実験に対する効果について検討を行ったところ、固定化BMP-2実験群において、骨組織形成の増大、骨芽細胞の活性化等の傾向が認められた。サイトカイン固定化Scaffoldを用いて幹細胞を骨組織へと誘導する為、Scaffoldの検討を行った。実験にはScaffoldとしてハニカム状のアテロコラーゲン、骨芽細胞への分化を示すKUSA細胞を用いた。研究の結果KUSA細胞単独群と比較して、KUSA細胞とScaffoldを移植した群では骨形成の増大が確認された。以上のことからハニカム構造を示すコラーゲンがKUSA細胞の増殖の場(微小環境)を提供し、骨組織の増大を促したと考えられた。本年度研究ではサイトカイン/Scaffold固定化法を開発、耳鼻咽喉科領域再生医療への臨床応用の為,固定化担体の選定、固定化の確認を行った。その結果、サイトカインの固定化担体としてはサクシニル化I型アテロコラーゲンが優れた特性を示しており、サクシニル化I型アテロコラーゲンにrhBMP-2が結合していることをウエスタンブロット法等を用いた方法で確認した。またアルカリフォスファターゼ活性の測定、情報伝達に関わる遺伝子の発現様式について解析を行い、培養細胞に対するサイトカイン固定化効果の有用性,メカニズムについて検討を行った。遺伝子発現の検索を行った遺伝子の内、細胞内情報伝達因子(Smad)に関しては蛋白質レベルでの解析も合わせて行った。その結果、固定化rhBMP-2でアルカリフォスファターゼ活性の上昇が認められ、BMP-4、BMPレセプター、Smad1、5、6、7の各遺伝子発現が持続する傾向が認められた。固定化群ではSmad1、5、8蛋白質においても長時間タンパク量が持続される傾向が認められた。固定化サイトカインの骨髄幹細胞に対する有効性についての検討、および次年度のプロテオーム解析に使用する為、骨髄幹細胞の樹立を試みた。GFPトランスジェニックマウス由来の骨髄細胞では良好な結果が得られなかったが、GFPトランスジェニックラット由来大腿骨骨髄から得られた骨髄細胞からはGFPタンパク質を産生する間葉系幹細胞と思われる細胞の樹立に成功している。現在、骨髄幹細胞は経代中であり、サイトカイン固定化効果の検討,細胞分化誘導実験を行う予定である。次年度は培養細胞実験に加えて動物実験による固定化効果の観察を予定している。本年度研究ではサイトカイン/Scaffold固定化法の頭頚部領域再生医療への応用を目指し、サイトカイン/Scaffold固定化効果の多面的な解析、サイトカイン/Scaffold生体材料の研究を行った。

前年度、研究に用いたST2細胞に加えて、未分化な性格を有するC2C12、および骨芽細胞への分化傾向を示すMC3T3細胞を用いてALP活性の測定、各骨組織関連遺伝子の発現様式について解析を行った。その結果全ての細胞に対してBMP-2固定化効果の有用性が認められた。また細胞内情報伝達因子(Smad)に関して蛋白質レベルでの解析を行った結果、固定化群でSmad蛋白質のリン酸化が長時間持続していることが確認された。以上のことよりBMP-2の固定化効果は細胞内情報伝達の持続によるものと示唆された。固定化BMP-2の実験動物に対する効果について検討を行ったところ、固定化BMP-2実験群において、骨組織形成の増大、骨芽細胞の活性化等の傾向が認められた。サイトカイン固定化Scaffoldを用いて骨髄幹細胞を骨組織へと誘導することを目的に、Scaffoldの選定および検討を行った。実験にはScaffoldとしてハニカム状のI型アテロコラーゲン、培養細胞としてサイトカイン非存在下で骨芽細胞への分化を示すKUSA細胞を用いた。その結果Scaffoldを用いないKUSA細胞単独群と比較して、KUSA細胞とScaffoldを移植した群では骨形成の増大が確認された。以上のことからハニカム構造を示すコラーゲンがKUSA細胞の増殖の場(微小環境)を提供し、骨組織の増大を促したと考えられた。
マウス小脳登上線維シナプスの発達に伴う変化とインターロイキン6の影響

マウス小脳登上線維シナプスの生後発達に伴う変化とインターロイキン6(IL-6)の影響を調べるため、先ず始めにマウスにlipopolysaccharide(LPS)の皮下注射を行った。成熟マウスにおいて、LPSの皮下注射による小脳を含む体内各所でのIL-6の発現上昇が知られているが、本研究では登上線維シナプス除去が起こる前の、生後7日目より皮下注射を行った。その結果、注射部における腫れと全身失調が認められ、皮下注射では小脳への特異的な影響を解析するのは困難であると考えられた。そこで、IL-6などの薬物をethylene-vinyl acetate polymer (ELVAX)との混合物にし、薬物を含んだシート状のELVAX片を小脳皮質の頭蓋直下に埋め込むことにより、薬物を小脳へ継続的に局所投与する方法(ELVAX法)の開発を試みた。IL-6の小脳への作用は未知であるため、IL-6が適切にELVAXより放出されているかどうかを確認する方法はない。そこでIL-6と同様に水溶性物質であるテトロドトキシン(TTX)を、ELVAX法により小脳へ投与した。TTXはナトリウムチャンネルを阻害し神経細胞の興奮を抑制するため、TTXの投与により神経活動依存性の現象への阻害効果が期待される。生後10日目よりELVAX法をもちいてTTXを小脳へ局所投与することにより、生後3週目に見られる登上線維シナプス除去の阻害が認められた。この結果からELVAX法によりTTXなどの水溶性物質が継続的に局所投与されること、および登上線維シナプス除去は、生後10日目以降のある時期の神経活動を必要としていることが明らかとなった。この結果は平成10年3月の第75回日本生理学会大会で発表予定である。
血液網膜関門特異的遺伝子の探索と機能解明

前年度において、温度感受性SV40T抗原遺伝子導入トランスジェニックラットから樹立した条件的不死化網膜および脳毛細血管内皮細胞株(TR-iBRB細胞およびTR-BBB細胞)をin vitroモデルとして用い、両細胞株の発現遺伝子をdifferential display法を用いて解析した。その結果、TR-BBB細胞と比較してTR-iBRB細胞に高発現する遺伝子を8遺伝子検出することができた。今年度は、TR-iBRB細胞高発現遺伝子の特性を詳細に解析することを目的とした。TR-iBRB細胞高発現遺伝子のうち、TR-BBB細胞との発現量の差が最も大きい遺伝子はマウスM-cadherinの3'末端非翻訳領域と高い相同性を示した。マウスおよびヒトM-cadherinの配列をもとにプライマーを設計し,ラットM-cadherinをクローニングした。ラットM-cadherinのアミノ酸配列はマウス,ヒトとそれぞれ97%および86%の相同性を示し、細胞外繰り返し構造および細胞外領域におけるCa^<2+>結合モチーフなどcadherinに特徴的な配列を有していることが推定された。リアルタイム定量PCRを用いた解析の結果、ラットM-cadherinのmRNA発現量比は,TR-iBRB細胞においてTR-BBB細胞の93倍であった。さらに、Western blot法を用いた解析の結果、タンパク質レベルでもM-cadherinがTR-iBRB細胞に高発現していることが示された。以上の結果から、内側血液網膜関門にはM-cadherinが高発現し、細胞接着において内側血液網膜関門は血液脳関門とは一部異なる機構を有している可能性が示された。内側血液網膜関門特異的に発現する遺伝子を解析するため、温度感受性SV40T抗原遺伝子導入トランスジェニックラットから樹立した条件的不死化網膜および脳毛細血管内皮細胞株(TR-iBRB細胞およびTR-BBB細胞)をin vitroモデルとして用い、両細胞株の発現遺伝子をdifferential display法を用いて解析することを目的とした。まず、TR-iBRB細胞およびTR-BBB細胞からtotal RNAを抽出し、逆転写反応を行った。次に24種類のupstream primerと4種類のdownstream primerを組み合わせた計67通りの1st PCR反応を行い、変性ポリアクリルアミドゲルで電気泳動を行い、TR-iBRB細胞およびTR-BBB細胞における発現遺伝子を比較解析した。TR-iBRB細胞もしくはTR-BBB細胞特異的にバンドが検出された遺伝子について2nd PCR、さらに塩基配列を解析してBLAST検索によって既知の配列との相同性を解析し、49の特異的発現遺伝子候補を得た。さらに、各候補遺伝子のmRNA発現特異性を確定させるため、各標的遺伝子に対して特異的primerを設計し、TR-iBRB細胞およびTR-BBB細胞に対してリアルタイム定量PCRを行った。その結果、TR-iBRB細胞とTR-BBB細胞間で発現量に2倍以上の差が検出された遺伝子を20種類得ることができ、うちTR-iBRB細胞に高発現する遺伝子数は8であり、最大で220倍の差が検出された。以上の結果から、BBBおよびiBRBのin vitroモデルであるTR-iBRBから特異的発現遺伝子を検出することができた。それら遺伝子は網膜独自の役割を果たす上で重要な役割を果たしている可能性が高いと考えている。
教授資料用 音声データベースの構築と検索ツールに関する研究

(1)音声データの収集とデータベース化音声データの収集とデータベース化を行った。音声データベースの対象として収集した音は虫の音、蛙、鳥、風の音など“自然の音"に関するものとアナウンサーによる辞書の見出し語の朗読など言語の音声情報である。収集した音データの詳細は次の通りである。・自然の音については教科書を使って録音対象とする語句の選出を行った。小中学校の全国シェア上位3社の現行教科書(小学校8科目、中学校14科目)を対象にして選出した結果、擬声語、擬態語など、国語、理科を中心に約300項目を得た。これを基に収録を進め、昨年集めたものと合わせて約150項目の音声データとなった。収録した音声データは編集を行い、音声レベル、量子化幅、サンプリング周波数、採取場所、時間、圧縮の有無、名称の属性を付けたうえで光磁気ディスクへの登録を行った。・言語の音声情報をデータベース化するために国語辞典(基礎日本語学習辞典)の見出し語約3,000語を音声情報として収録した。同音異義語、助詞、助動詞、代名詞、連体詞、接続詞など単独の発音だけではイントネーションやアクセントなどを識別するのが困難な場合については用例を収録した。(約500語)(2)音声データベース検索ツールの開発自然の音データベース及び言語の音声情報データベースの検索ツールの機能設計を行い、検索システムの試作、評価を行った。これらの研究から明らかになったことを挙げる。〈自然の音検索システム〉・擬声語や擬態語には類似な表現が多く共通理解を得ることが難しい。また、一言で"かぜの音"と表しても時間や場所によって差違が生じ、聞き手によっても感じ方が異なるため、共通の音イメージを得ることは難しい。このことから、検索ツールの開発にあたっては感性情報の処理に重きを置き、擬声語や擬態語での検索の他、“さみしい"、"明るい"などの感覚的表現の属性を付加し、様々なポインタから指せるデータ構造にした。・音源をジャンルによって分類し、分類項目及び音源をイラストで表現する方法をとった。また前述の感覚的表現もイラストで表した。これらの方法を使うと、小学校低学年でも検索が容易できることが明らかになった。〈言語の音声情報検索システム〉・日本語の学習用音声辞書を想定して検索システムを設計試作した。この検索システムでは国語辞典の見出し語による検索を実現した。また、イラストによる検索が有効であることが確かめられ、見出し語のイラスト化も完了した。現在イラストを使ったジャンル別シーンによる検索が可能なシステムの基本設計が終了し、試験システムの開発と評価が今後の課題として残されている。(1)“自然の音"データの採取音声データの対象は“自然の音"と音声辞書制作のための“ことばの発音"の収録を行っている。これらの進捗状況は次のとおりである。・音声に関する語句(擬声語、擬態語など)の抽出

全国シャア上位3社の現行教科書(小学校8科目、中学校14科目)を対象にして音声に関係する語句の抽出を行った。3月現在、国語、理科の教科書の計23冊、約300項目の抽出を完了した。この語句を基にして音声データの収録を進めたが、対象が動物の鳴き声など、自然条件に左右されるため30項目程度の収録件数となっている。擬態語と擬声語の一部については、自然の音声を収録することが不可能であり、アナウンサーによる朗読を収録した。・音声辞書としての機能を実現するために、アナウンサーの朗読によって基礎日本語学習辞書(凡人社)の見出し語、約3000語を収録した。同音異義語、助詞、助動詞、代名詞、連体詞、接続詞など独立した発音ではイントネーションやアクセントの識別が困難な語については用例を収録した。(約500語)収録した音声データは編集作業を行っている。編集作業では、音声レベル、量子化幅、サンプリング周波数、採取場所、時間、圧縮の有無、名称の属性を付けたうえで光磁気ディスクへの登録を行って行く予定である。(2)音声データベース検索ツールの開発検索ツールの機能設計を開始し、試験的なプログラムを作成するなどの取組を行った。音声データベース検索ツール設計上で配慮する点として、明らかになったことを挙げる。・擬声語や擬態語には類似な表現があり共通理解が得られる音声データの決定が難しい。同様に、音の呼び名は同じでも時間や場所によって実際の音が異なる。音の呼び名と一致する一般的な音の認識が確立されていない場合が多い。等の困難点がある。よって、多くの属性を付加し、様々なポインタから指せるようなデータ構造で設計する必要がある。属性の決めだし、分類項目の選定など、音声データの基本構造を検討中である。・音声データの検索は、音声を現す単語のみで行うことは難しい。音源をジャンルによって分類し、分類項目及び音源をイラストやアイコンで表現する方法を検討している。試験的な段階として、音声に関する語句の抽出項目を選定し、この語句の音源のジャンルを樹構造に分類した。今後、この分類による検索効率の評価を行い、より適正なものにして行く計画である。(1)音声データの収集とデータベース化音声データの収集とデータベース化を行った。音声データベースの対象として収集した音は虫の音、蛙、鳥、風の音など"自然の音"に関するものとアナウンサーによる辞書の見出し語の朗読など言語の音声情報である。収集した音データの詳細は次の通りである。・自然の音については教科書を使って録音対象とする語句の選出を行った。小中学校の全国シェア上位3社の現行教科書(小学校8科目、中学校14科目)を対象にして選出した結果、擬声語、擬態語など、国語、理科を中心に約300項目を得た。これを基に収録を進め、昨年集めたものと合わせて約150項目の音声データとなった。収録した音声データは編集を行い、音声レベル、量子化幅、サンプリング周波数、採取場所、時間、圧縮の有無、名称の属性を付けたうえで光磁気ディスクへの登録を行った。
ゲノム情報と標本に基づく草原性絶滅危惧蝶類の保全遺伝学的研究

本研究は、草原性絶滅危惧蝶類であるコヒョウモンモドキ(Melitaea ambigua)における長期的(過去1万年間)および短期的(過去数十年間)の個体群動態をゲノム情報及び標本DNAから復元し、さらに近年の個体群動態に与える環境要因の解明を目的としている。平成28年度は、昨年に収集した標本サンプルについてマイクロサテライトマーカーを用いた遺伝解析を引き続き実施し、日本国内のコヒョウモンモドキ12集団における1980年代以降の遺伝的多様性・構造の変遷を明らかにした。その結果、1980年代以降、多くの集団で遺伝的多様性が減少傾向にあった。さらに、各集団間の遺伝的分化についても明らかにした結果、1980年代では集団間の遺伝的分化が小さかった一方で、2010年代には集団間の遺伝的分化が増大したことがわかった。このように集団間で遺伝的分化が急速に増大した要因として、各集団間での移動個体の減少や、遺伝的多様性の減少に伴う浮動の影響が考えられた。さらに、近年の個体群動態に与える環境要因として、草原面積及び気温の変化に注目した。各集団の航空写真から1940年代、1970年代、2010年代の草原面積について、地理情報システムから算出した。さらに、草原面積が本種の遺伝的多様性に与える影響について、統計解析から明らかにした。その結果、サンプル採集時からおよそ40年前の草原面積の減少が本種の遺伝的多様性に有意な負の影響を与えていることが解明された。また、気温の変化の遺伝的多様性に対する影響は見られなかった。申請者の一連の研究から、過去1万年間の人為的攪乱の増大により伴う草原面積の増加により集団サイズを増加させたものの、過去数十年間の人間の生活様式の変化に伴う草原面積の減少により、コヒョウモンモドキは過去30年間で遺伝的多様性の急速な減少や遺伝的分化の増大を経験したと推察された。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ゲノム情報及び標本DNAから草原性絶滅危惧蝶類であるコヒョウモンモドキにおける長期的(過去1万年間)および短期的(過去数十年間)の個体群動態を復元し、さらに近年の個体群動態に与える環境要因の解明を目的としている。平成27年度は、1)標本の収集及び解析による過去数十年間の遺伝的多様性の変遷の解明、2)ミトコンドリアDNA配列を用いた過去1万年間の集団サイズの変遷の解明の2点を行った。1)では、愛好家及び自然史博物館で所持・収蔵されているコヒョウモンモドキの標本をおよそ1000個体収集した。また、現在も生息が確認されている地域において、130個体程度の野外個体のサンプリングを行った。野外個体については、成虫の後翅の一部のみ採取することで、生存及び繁殖に悪影響が及ばないように配慮した。前年度に次世代シーケンサーを用いて開発したコヒョウモンモドキのマイクロサテライトマーカー9座を用いて、標本及び野外個体の遺伝解析を行った。その結果、解析した9集団のうち8集団において、1980年代から2010年代にかけて遺伝的多様性が減少傾向、または個体群が絶滅していた。ミトコンドリアDNAについては、日本国内に生息するコヒョウモンモドキの11集団150個体からCOI領域1378bpの配列を明らかにした。コアレセント解析を行った結果、およそ1,000-8,000年前に急激に有効集団サイズが拡大したことが示唆された。日本国内では、火入れや草刈り、放牧などの人為的攪乱の増加により、およそ縄文時代から草原面積が大幅に増加したものの、20世紀後半の高度経済成長期以降、開発や植林、また耕作放棄などにより急速に草原環境が減少した。本研究により、コヒョウモンモドキは生息地である草原面積の増減に合わせて集団サイズが時間的に変化していることが推察された。本年度は、本課題における標本の遺伝解析による過去数十年間の遺伝的多様性の時間的変遷の解明、またコアレセント解析を用いた過去1万年間の集団サイズの時間的変遷について解明することができた。また、食草であるクガイソウのマイクロサテライトマーカー開発を行った論文についても出版した。

その結果、サンプル採集時からおよそ40年前の草原面積の減少が本種の遺伝的多様性に有意な負の影響を与えていることが解明された。また、気温の変化の遺伝的多様性に対する影響は見られなかった。申請者の一連の研究から、過去1万年間の人為的攪乱の増大により伴う草原面積の増加により集団サイズを増加させたものの、過去数十年間の人間の生活様式の変化に伴う草原面積の減少により、コヒョウモンモドキは過去30年間で遺伝的多様性の急速な減少や遺伝的分化の増大を経験したと推察された。今後は解析する標本を増やし、各地の集団においてより正確な遺伝的多様性及び構造の変遷について解明する。さらに、草原面積の変化が遺伝的多様性や集団サイズに与える影響について考察を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
CPの破れを用いた標準模型を越える理論の研究

(1)B中間子のππあるいはKπへの崩壊率を、昨年度発見された新しいQCDの手法(改良された因子化法)を更に改良して評価した。結果は実験データを良く再現した。この研究は今夏大阪で開催された高エネルギー国際会議(ICHEP2000)において、改良された因子化法の考案者であるBeneke氏により高く評価された。(広大の牟田泰三氏、Mao-Zhi Yang氏と菅本・楊の共同研究)(2)光子・光子衝突型加速器は、スピン0のヒッグスボソンをs-チャンネルに生成できるので、ヒッグスボソンの研究には理想的な機械である。標準模型を越える模型には、しばしば、近い質量をもったCP-パリティーの異なるヒッグスボソンが現れる。このような場合、CP-パリティーが異なる2種類のヒッグスボソンを交換する過程及びその他の過程の間に起きる、様々な「干渉効果」を用いて、CP-パリティの異なるヒッグスボソンのシグナルを分離する方法を開発した。(浅川、渡部、鴨下、菅本)同様の解析をミューオンコライダーを用いて実行致した。この時、始状態と終状態のヘリシティーを決めれば、CP-パリティーの異なるヒッグスボソンを交換する過程の間の干渉効果が観測できることを示した。又一つの「非対称パラメーター」を用いて、ヒッグスボソンとミューオンあるいはトップクォークとの結合定数に関する情報を抜き出すことができた。(浅川、菅本、渡部)(3)B中間子の輻射崩壊過程(b→s+γ)への標準模型を越える模型の効果を研究した。標準模型に第4世代目のクォークとして、SU(2)一重項のベクトル型Dクォークに加えて、ベクトル型のクォークUを加えると、これらは標準模型と同程度の寄与をすることが分かった。実験精度が上がれば、標準模型とベクトル型のクォーク模型には有為な相違が現れることを指摘した。(青木、浅川、長嶋、大下、菅本)(1)B中間子のππあるいはKπへの崩壊率を、昨年度発見された新しいQCDの手法(改良された因子化法)を更に改良して評価した。(青木、浅川、長嶋、大下、菅本)
筋ジストロフィー治療を目指した筋衛星細胞の活性化・分化機構の解明

1.「骨髄及び胎仔肝臓由来で筋細胞に分化しうる幹細胞に関する研究」(2000年4月-2002年12月)骨格筋組織は再生能を有する組織であり、その中心として働くのが骨格筋特異的幹細胞、筋衛星細胞である。申請者はこれまでに、この筋衛星細胞以外にも、骨髄中、胎児肝臓中の細胞にも筋再生に関与しうる細胞があることを見いだしてきた。また、これらの細胞が筋衛星細胞になる可能性も指摘してきた。1.「骨格筋より筋衛星細胞を単離可能な新規モノクローナル抗体の作成」(2000年4月-2003年3月)ラットに筋芽細胞株であるC2/4細胞を免疫することで、筋衛星細胞特異的な抗体を作製した。抗体のSCREENINGの行程にFACSを用いることにより、FACSで使用可能な新規モノクローナル抗体を樹立することができた。このモノクローナル抗体を用いることで、世界に先駆けて、筋衛星細胞をマウス骨格筋から単離することに成功し報告してきた。3.「静止期筋衛星細胞維持機構の解明」(2003年4月-現在)上記の筋衛星細胞特異的な抗体で純化した、静止期筋衛星細胞の遺伝子発現解析を行い、筋衛星細胞が活性化に伴い発現が低下するような遺伝子を数多く同定している。その多くがいままで、骨格筋の関連性を報告されていない分子でありその機能は非常に注目される。いくつかの分子においてはすでに、筋衛星細胞の活性化を抑制する効果があることを突き止めている。私はこれまでに、green fluorescent-transgenic miceをdonorとして用いることにより、骨髄細胞が筋線維に分化することを証明した。また胎児期の造血の場である胎児肝臓においても同様の細胞が存在することを同時に証明した。さらに、その筋線維への分化段階として、骨髄細胞が筋衛星細胞になる可能性も示した(Fukada S.J.Cell Science 2002:115,1285-93)。しかしながら骨髄細胞が筋線維に分化する割合は非常に低い上に、筋線維に分化できる細胞の同定、分化機序は解明できていない。このような観点から筋組織に内在的に存在している幹細胞、筋衛星細胞、を移植の細胞源にする方が今の段階では優れている。しかしながら、筋衛星細胞は組織内での存在場所以外は殆ど理解、研究されていなかった。そこで私はこの筋衛星細胞をFACSを用いて純化できる抗体の作成を行い、成功した(Fukada S Exp.Cell Res.2004:296,245-55)。この作成した抗体を用いる事により、これまで困難であった静止期筋衛星細胞の純化が可能となった。今現在はこの抗体を用いて、筋衛星細胞の維持、自己複製機構、活性化機構の解明を目指して研究を行っている。
虚血性抹消神経障害の治療法の確立-Turning Pointの解明-

本年度は、末梢神経虚血と老化の関連につき検討した。【方法】生後2ヶ月、6ヶ月、24ヶ月のSDラットを24匹ずつ合計72匹用いた。(1)安静時坐骨神経血流量(NBF)の測定まず各群のラットの左坐骨神経血流を測定した。NBFの測定方法は以前報告している数小電極水素クリアランス法を用いた。(2)次に、左坐骨神経周囲にプールを作成し、その周囲をノルアドレナリン(10^<-5>M) ;各群8匹、アンギオテンシンI(10^<-8>M) ;各群8匹、エンドセリンII(10^<-7>M) ;各群8匹をそれぞれ局所循環させて血液量の変化を視察した。【考察】加齢に伴い、末梢神経における血管収縮性物質に対する反応性は低下していた。私たちは、加齢に伴い末梢神経血流量が低下し、虚血状態になっていることを報告している。今回の結果と併せて考えると高齢末梢神経細胞は、虚血の結果か、代謝効率の低下の結果かは今後検討すべき課題であるが、若年と明らかに神経細胞代謝・血管反応性定低下しているものと思われる。一昨年度・昨年度のマイクロスフェアーの実験で虚血神経障害の友好的治療法を明らかにしたが、高齢者でこれらの治療を応用するにはさらに、種種の基礎実験を積み重ねる必要があると考えられる。研究実績の概要本年度は、まず部分的虚血モデルの確立を行った。SDラットをペントパルピタールで麻酔し、開腹した、次に、左腸骨動脈を剥離し、大動脈分岐部の所とそれより1cm末梢端に動脈クリップをかけた。そしてその動脈クリップ端の間に0.5cmの切開をして、カニューレを挿入した。次にそのカニューレの先端をFemoralArteryに進ませ47万個の直径15マイクロンのマイクロスフェア-を注入した。次に、カテーテルをHypogastric Arteryに進ませ37万個のマイクロスフェア-を注入した。最後に、カテーテルをSuperior gluteal Arteryに進ませ17万個のマイクリフェア-を注入した。その後、総腸骨動脈を縫合した。この全行程を総腸骨動脈における血流遮断時間を30分以内で終了させた。上記と同様の操作を行ったが、マイクロスフェア-の代わりにリンガー溶液を注入したラットも作成した。手術後4週間の時点で以下の診断基準に従い麻酔の程度を判断した。0点:全く麻痺が見られない1点:軽度麻痺が見られる。尾を引っ張ると足指を広げる反射がある。2点:中等度麻痺が見られる。尾を引っ張ると完全ではないが足指を広げる反射が存在する。3点:重度麻痺が見られる。尾を引っ張ると僅かに足指を広げる。4点:完全麻痺。尾を引っ張っても足指には何ら動きは見られない。マイクロスフェア-注入群は2.5±0.4点を示したのに対して、リンガー溶液注入群は0点であった。水素クリアランス法を用いて坐骨神経血流量を測定した。ラットをペントパルピタールで麻酔し、気管切開を行い人工呼吸器下でコントロールした。左坐骨神経分岐部を露出し、そこに先端直径5マイクロンのガラスで被覆した微少電極を刺入した。つぎに、ラットに10%水素混合空気を吸入させ、坐骨神経分岐部の水素イオン濃度を測定した。水素イオン濃度が平衡状態に達したとき、ラットの吸入空気を通常空気にして、水素イオンの流出曲線から神経血流量を算出した。はマイクロスフェア-注入群が7.8±1.1であったのに対して、リンガー溶液注入群では11.7±0.9で有意差が存在した(P<0.05;対応のないt検定)。以上の結果から、マイクロスフェア-100万個の注入法は中等度末梢神経血流モデル作成には適した方法であることが判明した。次年度はこのモデルを用いて種々の治療法を試みて行く予定である。

本年度は昨年度確立した部分虚血を用いて血管拡張剤の効果について検討した.【方法】1虚血モデルの確立部分虚血モデルは昨年報告した方法を用いた。マイクロスフエアー量は100万個を左総腸骨動脈からカテーテルにて注入した。2.実験計画以下の二群にを設定し、末梢神経部分虚血モデル作成後4週間において、末梢神経血流量とBehavior Scoreを比較検討した。(a)コントロール群;末梢神経部分虚血モデル作成後、通常の餌にて飼育した。(b)シロスタゾール群;末梢神経部分虚血モデル作成後、3%シロスタゾール含有餌にて4週間飼育した。3.末梢神経血流速度測定前回報告した微小電極水素クリアランス法を用いた。【結果】末梢神経血流量はコントロール群が8.2±0.3ml/min/100gであったのに対して、シロスタゾール群は10.0±0.3と上昇していたが統計的な有意差は見られなかった。Behavior Scoreはコントロール群4.6±0.5であったのに対して、シロスタゾール群6.8±0.2と有意に改善が見られた(P<0.05)【考察】ショロスタゾールはほぼプロスタグランディンE1またはI2とほぼ同程度の末梢神経内血管拡張作用を有していることが明らかにされている。また、シロスタゾールはPGE1やPGI2よりも半減期間が長いので、今回の実験には最も適した薬剤と考えられる。今回の検討結果から、臨床徴候的には血管拡張療法は効果があるものと考えられたが、血流量の値からはその裏付けが取れなかった。これは、血流改善療法が酸素の供給ばかりでなく活性酸素の発生により内皮細胞障害も生じさせている可能性を示唆しているものと思われた。次年度は、この活性酸素の発生についてさらに検討して行く予定である。本年度は平成9年度に報告した末梢神経部分虚血モデルを使って、免疫抑制の効果につき検討した。方法1.末梢神経虚血モデルの作製:平成9年度の報告の方法を用いた。マイクロスフェアー量は100万個を用いた。2.実験計画:以下の二群を設定し、末梢神経部分虚血モデル作製後4週間において、末梢神経血流量とBehavior Scoreを比較検討した。(A)コントロール群;末梢神経部分虚血モデル作製後、通常の餌にて飼育した。(B)免疫抑制群;末梢神経部分虚血モデル作製直後にFK506を20μg経動脈的に投与し通常の餌で飼育した。3.末梢神経血流測定;平成9年度報告書に記載した方法を用いた。結果末梢神経血流量は、コントロール群が7.7±1.0ml/min/100gであるのに対して免疫抑制群は13.6±2.8と有意に上昇していた(P<0.01)。Behavior Scoreはコントロール群が4.1±1.8であったのに対し、免疫抑制群は10.2±0.8と有意な改善を示していた(P<0.01)。結論FK506は脳虚血に対する保護作用がある事が認められているが、末梢神経虚血にも有効性があるものと思われた。本年度は、末梢神経虚血と老化の関連につき検討した.【方法】生後2ヶ月、6ヶ月、24ヶ月のSDラットを24匹ずつ合計72匹用いた.(1)安静時坐骨神経血流量(NBF)の測定まず各群のラットの左坐骨神経血流を測定した.NBFの測定方法は以前報告している微小電極水素クリアランス法を用いた.(2)次に、左坐骨神経周囲にプールを作成し、その周囲をノルアドレナリン(10^<-5>M);各群