hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タブレット端末を活用したブレンデッドラーニングの検証：言語教育への応用とその効果

本研究では、タブレット端末(iPad)は、日本の三等教育機関にける外国語教育において、どのように使えるか、使うべきかという問題を探った。授業において、どういうアクティビティーができるか、スムーズにすすめるためにはどのような実践的な手段が必要か探った。また、CALLやm-learningやblended learningの観点からどのようにタブレット端末を考えるべきか検討した。そのためにプレゼンテーション、アンケート実施、文法・語彙学習、mindmapping、等を複数な科目に導入した。タブレット端末の使用法はPuenteduraのSAMR枠組に分類することができる。25年度には、m-learningを導入したblended learningの概念を磨いて、それについてスペインにて発表した。発表した内容も論文に仕上げました。Hockleyからヒントを得て、PuenteduraのSAMRフレームワークをタブレットで行ったアクティビティー当てはめることにした。教員にアクティビティーを紹介する際に、そのフレームワークを採用するとある程度分かりやすくなるようである。論理面ではcase studyの研究法を採用することが計画中である。iPadの台数が増えたおかげ、もっとフレキシブルに使うことが可能になった。今までは授業中に貸し出して、授業の終わりに返してもらう形でしたが、25年度に初めてもうちょっと長期な貸出(一週間、場合によって数週間)が可能となりました。学習者が特定のプロジェクトで継続的にiPadを使う効果を調べ始めた。教員向けのe-bookは完成が間に合わず,現在作成中である。CLILにおいてのタブレットの採用について国内でも発表を行った。本年度はiPadやiPad miniを購入し、様々な授業で試用した。例えば、Oral Presentationの授業では学生が2人や3人のグループにおいてiPadを活用してプレゼンテーションを行った。iPadで情報を検索し、それをiPadのプレゼンテーションソフトでまとめ、他の学生の前で実際にプレゼンテーションを行った。面白いアクティビティーではあったが、iPadの機能や操作に不慣れのため、情報の検索においても、スライド作成においても、予想よりもかなり時間を超過した。グループ要因の影響も大きく、グループによっては3人全員が協力的し作業が実施されたところもある一方、iPadの操作、情報検索、スライド作成に卓越した一個人に任せてしまうケースも見られた。現時点では、授業外でのiPadの貸し出しは行っておらず、1回の授業では完成出来ない作業は避けなければならない。iPadをいかに効率的に使用できるのか、機能の紹介や操作の訓練も含め、効率の良い活用方法を考える必要がある。その他、ゼミ演習において、頻繁に学生がiPadを使って情報検索を行った。学生が全員に情報を紹介する際も通常はiPadを用い、Apple TVを通して発信している。それ以外にも、本学の外国語自主学習センターにおいて、語学学習ソフトをインストールしたiPadの貸し出しを行い、学習者がどのようなソフトを使用して学習しているのか調査を実施している。そのためのソフトを購入し、充実させ継続して評価している。コンピュータ支援言語学習E-bookの作成が予想より困難で、第一バーションは年度内にできなかった。また、学生がタブレットを使う際に観察したことの論理的分析に新しい観点が必要で、現在case study研究法をしているところです。幾つかの授業において実際にiPadを導入し、活用することができた。その中で学生がどのようにiPadを使用するのか、iPad使用の利点と弊害について観察することができた。上記でも述べたように、プレゼンテーションではiPad使用は効率の面で問題が生じ、iPadの操作に戸惑うなど時間的な無駄も見られた。iPadの機能の紹介や操作の訓練などをどの時点でどのように行うべきかも含め、効率性をいかに挙げていくかが課題として残った。26年度は、25年度に完成できなかったe-bookを完成するさせることが第一の目的とする。また、課題の今までの成果をスペインで発表する予定であり。その中身をまた論文にするよていである。Case studyの研究法を利用して、新しい観点からの分析も行う予定である。iPadの台数をさらに増やし、学習者がiPadの機能や操作に十分に慣れる機会を増やして行く予定である。iPadを使った授業方法について考察を深め、モデルとなるような具体的な授業案を考案し提供して行きたい。それについて発表を行い、他の研究者や教育関係者と意見交換をして行きたい。また、結果をまとめ電子媒体を利用して発表を行う予定である。研究分担者が比較的大きな出費を予定しているので、当該年度の残金を次年度の予算を合わせて使用する予定である。研究分担者が残り85,917円を次年度100,000円を合わせて出張する予定である。主要な支出としては、発表のための旅費とiPadの購入費が挙げられる。それ以外にも、文献研究を遂行し、研究を支える理論構築を行う上で必要な、研究書や資料収集のための経費、文房具等の雑費も予定している。
アトピー性皮膚炎の皮膚サイトカイン環境の網羅的解析

アトピー性皮膚炎(AD)の発症・病態維持に深く関わる皮膚角層バリア機能の低下は、フィラグリン発現の低下、角質細胞間脂質セラミドの減少などで生じるが、セラミドの脂肪酸側鎖の短鎖化が関与することも知られている。我々はIFN-γによる脂肪酸側鎖の短鎖化を培養ケラチノサイトとダニ抗原反復塗布による皮膚炎マウスで見いだした。代表的なTh2疾患であるADにおいて、Th1サイトカインIFN-γがAD患者の角層バリア異常に実際関与しているのか。それを非侵襲的に検証する目的で、ニトロセルロースメンブレンを皮膚表面に貼付して、皮膚の蛋白質を経皮的に採取し、抗体を用いて高感度に検出する「スキンブロッティング法」を用いて、AD患者皮膚のIFN-γを含めたサイトカイン環境をin situで網羅的に測定することを我々は目指した。各種基礎実験(抗体の特異性、濃度、反応時間等の条件検討)を終え、IL-4、IL-13、IL-31、IL-33、IFN-γ、TSLP、TNFα等をスクリーニングした。その結果、IL-4、IFN-γの特異的シグナルがAD患者皮疹部で捉えられた。健常コントロールでは陰性であった。一方、IL-13、IL-31、IL-33、TSLP、TNFαのシグナルは現在のところ捉えることができていない。AD皮疹部であってもIL-4、IFN-γシグナルが捉えられない場合もあった。一方、バリア機能の低下の指標としてアルブミンを調べたが、健常人では非常に弱いシグナルであったのに対し、AD皮疹部では程度の差こそあれすべて陽性であった。アルブミンのシグナルはメンブレン全体にびまん性に陽性であったのに対し、サイトカインのシグナルはドット状に陽性となることが多かった。その理由として皮膚への排出経路が異なることが示唆されるが、具体的な検証はまだできていない。昨年度からの遅れがそのまま持ち越された。それに加え、以下のテクニカルな検討にも時間を要した。つまり、AD患者病変部のバリア機能低下の指標としてアルブミンの検出も同じメンブレンで行うこととしたが、抗アルブミン抗体と抗サイトカイン抗体での二重染色の方法の確立に時間を要した。今後の方針は大きく2点に分けられ、かつ同時に進行させることを目標とする。まず、サンプリング数を増やして、ADの重症度、皮疹のタイプ・性状、TEWLなどとIL-4、IFN-γのスキンブロット陽性/陰性との相関性を明らかにする。健常部位でもこれらサイトカインが検出されるのか検証する。一方、ADでは多種のサイトカインが関与していることが明らかになっているので、IL-4、IFN-γ以外のサイトカインの検出も引き続き試みる。現在のところ、IL-13、IL-31、IL-33、TSLP、TNFαについて試みたが検出できていない。その原因として、IL-4、IFN-γとくらべて産生量が少ないのか(つまり、検出限度以下なのか)、あるいは何らかのtechnicalな問題があるのか検討が必要である。また、サイトカインシグナルはドット状に得られることが多いが、その理由も明らかにしたい。当初、IFN-γのバリア機能における役割解明を目的としていたが、多様なADのphenotypeごとのサイトカイン環境の差が明らかになれば、ADの複雑な病態の解明の一助になると考えている。また、現在、抗IL-4Rαサブユニット抗体の著しい有効性が明らかになっているが、今後、これらサイトカイン等をターゲットとした分子標的治療の幅が増すことが予想される。その際、個々の患者で最適な薬剤を選択する個別化医療のためのコンパニオン診断の一助にもなると考えている。皮膚角層バリア機能の低下はアトピー性皮膚炎(AD)発症・病態維持の原因のひとつである。特に角質細胞間脂質セラミドの脂肪酸側鎖の短鎖化は角層バリア機能低下の新しい原因である。我々はIFNγによる短鎖化を培養ケラチノサイトとダニ抗原反復塗布による皮膚炎マウスで見いだしたが、代表的なTh1サイトカインIFNγが実際AD患者の角層バリア異常に関与しているのかは不明である。それを確実に検証するには皮膚生検等の侵襲的検査が必要となり、現時的には困難である。そこで我々は「スキンブロッティング法」を用いて、非侵襲的にAD患者皮膚のサイトカイン環境をin situで網羅的に測定し、角層セラミド組成、バリア機能、サイトカインの関連について解析を試みることを考えた。スキンブロッティングとは、生理食塩水で湿らせたニトロセルロースメンブレンを皮膚表面に貼付して、皮膚の蛋白質を経皮的に採取し、抗体を用いて高感度に検出する方法である。平成29年度は、その基礎実験を主に行った。ターゲットはIL-4, IL-13, IL-31, IL-33, IFN-γ, TSLP, TNFα等であるが、AD患者皮膚はバリア機能が低下しており、アルブミン、グロブリンなどさまざまなタンパク質が採取されることが予想される。まず各抗体の特異性を組換えタンパク、人血清、アルブミン、グロブリン等を用いてまずウエスタンブロッティングで検討した。さらにSNAPi.d.という装置を用いて、一次抗体、二次抗体の濃度、反応時間等、装置の条件設定等の検討を行った。現在、患者から実際にスキンブロッティングを行いIL-4, IFN-γなどの抗体を用いたpilot studyに入ったところである。一部のサンプルで、IL-4, IFN-γが検出された可能性があるが、現在、技術的な確からしさを検証している。

実際の操作は比較的単純な実験であるが、抗体の特異性(特にアルブミン、グロブリンとの交差)等が必ずしも完全ではない抗体もあり、バリアの低下したAD患者からのスキンブロットの評価をする上で重要な課題として残っている。抗アルブミン抗体と抗サイトカイン抗体での二重染色法など、各種検討中である。アトピー性皮膚炎(AD)の発症・病態維持に深く関わる皮膚角層バリア機能の低下は、フィラグリン発現の低下、角質細胞間脂質セラミドの減少などで生じるが、セラミドの脂肪酸側鎖の短鎖化が関与することも知られている。我々はIFN-γによる脂肪酸側鎖の短鎖化を培養ケラチノサイトとダニ抗原反復塗布による皮膚炎マウスで見いだした。代表的なTh2疾患であるADにおいて、Th1サイトカインIFN-γがAD患者の角層バリア異常に実際関与しているのか。それを非侵襲的に検証する目的で、ニトロセルロースメンブレンを皮膚表面に貼付して、皮膚の蛋白質を経皮的に採取し、抗体を用いて高感度に検出する「スキンブロッティング法」を用いて、AD患者皮膚のIFN-γを含めたサイトカイン環境をin situで網羅的に測定することを我々は目指した。各種基礎実験(抗体の特異性、濃度、反応時間等の条件検討)を終え、IL-4、IL-13、IL-31、IL-33、IFN-γ、TSLP、TNFα等をスクリーニングした。その結果、IL-4、IFN-γの特異的シグナルがAD患者皮疹部で捉えられた。健常コントロールでは陰性であった。一方、IL-13、IL-31、IL-33、TSLP、TNFαのシグナルは現在のところ捉えることができていない。AD皮疹部であってもIL-4、IFN-γシグナルが捉えられない場合もあった。一方、バリア機能の低下の指標としてアルブミンを調べたが、健常人では非常に弱いシグナルであったのに対し、AD皮疹部では程度の差こそあれすべて陽性であった。アルブミンのシグナルはメンブレン全体にびまん性に陽性であったのに対し、サイトカインのシグナルはドット状に陽性となることが多かった。その理由として皮膚への排出経路が異なることが示唆されるが、具体的な検証はまだできていない。昨年度からの遅れがそのまま持ち越された。それに加え、以下のテクニカルな検討にも時間を要した。つまり、AD患者病変部のバリア機能低下の指標としてアルブミンの検出も同じメンブレンで行うこととしたが、抗アルブミン抗体と抗サイトカイン抗体での二重染色の方法の確立に時間を要した。当初、マウスを用いてスキンブロッティングで正しくサイトカインが検出できるかどうかを、抗体の特異性、スキンブロッティング条件設定の検討、生検組織との対比を含めた検討で確かめる予定としていた。しかし、最終目的がヒトでのサイトカイン検出なので、抗体の特異性等を抗マウスサイトカイン抗体で行うことは必ずしも賢明ではないと判断し、マウスでの検討を計画から外した。今後は、「現在までの進捗状況」でも述べたとおり患者でのスキンブロットによるサイトカイン検出の特異性の検証をしっかり行った上で、サンプル数を増やして、ADの状態(重症度、急性・慢性、皮疹の種類、患者のprofile等)との関連や、IL-4, IFN-γ以外のサイトカインについての検討も進める。
インターネットを利用した新教育課程の開発と評価に関する総合的研究

本研究の最終年度は、これまでインタビューや授業観察および研究資料の内容分析などによって明らかになった各学校での新教育課程の開発状況について、インターネットのWEBページとして発信するための研究に重点をおいた。本研究で開発したインターネットサイト(http://jcultra.cc.osaka-kyoiku.ac.jp/sougo/)に掲載した学校は、大阪教育大学附属池田中学校、高槻市立上牧小学校、緒川町立緒川小学校などである。それぞれの学校の研究状況を、「地域の特色」、「学校の沿革」、「カリキュラムの概要」、「総合的な学習の位置づけ」、「授業実践事例の紹介」を基本とする項目で整理した。また、授業分析によって得られた研究知見を、文章表記によってのみ記述するのではなく、子どもの個人情報の保護に十分留意しつつ、写真等を用いて、より具体的な研究情報として閲覧することができるようにした。このインターネットサイトの活用目的は、上記の情報を公開することによって、全国の小・中学校の教師がそこから新教育課程に対応した新しいカリキュラムの開発を行うための実践的な知見を得られるようにすることである。この目的を達成するために、たんに学校の実践事例を並列的に掲載するだけでなく、すでに作成されている教師のための教育用インターネットサイトにリンクを貼ったり、本研究の分担者として各学校で訪問調査を行った研究者に直接掲示板を通して質問を寄せたり、あるいは閲覧者同士が意見交換できる掲示板システムを付随させたりしたいる。以上のように、本研究は、当初の計画通りに、新教育課程を先端的に実施している学校を訪問調査することによって、カリキュラム開発の手続きやデザインに関する経験知を集約するとともに、それをインターネットサイトを通して発信することによって、オンラインでの新しい教師教育、ないし教師の自己研修に貢献するという所期の目的を達成することができた。本研究の初年度にあたる平成10年度は、新教育課程の開発と評価に関する全体像の把握が大きな課題となっていた。こうした課題に取り組むため、研究分担者全員による合宿の研究打ち合わせ会を、平成10年9月4日、5日の両日にわたって、成蹊大学箱根寮において行った。この打ち合わせ会において、当研究の全体計画を確認するとともに、関東グループと中部・関西グループの2グループに研究分担者を分け、それぞれのグループごとに、本研究上必要と判断される幾つかの実践校の選定を行い、研究の具体化について検討することとなった。その結果、新教育過程の開発と研究の実態把握とデータ収集のため、関東グループとしては宇都宮大学教育学部附属中学校、館山市立北条小学校、つくば市立吾妻小学校、東京都立山崎高等学校、東京都文京区立青柳小学校等を、また中部・関西グループとしては、兵庫県三木市立日吉川小学校、岡山市立平福小学校、滋賀大学教育学部附属中学校、門真市立第一中学校、静岡県掛川市立原泉小学校等を対象校とし、平成10年度秋から冬にかけて、それぞれ調査訪問することとなった。また、平成10年12月4日、上越教育大学付属小学校で行われた授業公開・総合セミナーも、3名の研究分担者が参加し、当セミナーで報告された全国各地の総合学習の実際のデータ収集をも行った。本研究に必要と思われる文献として、最近の総合学習関係の図書資料を購入する一方、次年度以降、収集した資料などをインターネットを活用した教育情報データベース構築に必要な機器と機材の購入を行った。研究の二年目にあたる平成11年度での主たる課題は、研究分担者がそれぞれ担当する対象校を特走し、そこでの新教育課程を視野に入れた学校カリキュラムの開発状況についての情報収集を行うことであった。この課題に各研究分担者がどのようにアプローチしていくかについて、全体的調整を行うため平成11年7月28日から30日にかけて、成蹊学園箱根寮において合同合宿研究会を持つことになった。この合宿では、それぞれが対象校としている学校データをホームページで公開していく上でのフォーマットの大枠として次のような点が合意された。1.学校名、学校の概要、地域の特色等2.カリキュラムの開発と編成

(1)カリキュラムの目的・ねらい/(2)カリキュラム開発の方法・システム/(3)カリキュラムの展開とその特徴/(4)カリキュラム評価の方法とシステム3.コメントとディスカッション(研究者としての独自の視点からのコメントや対象校からのコメント等)現在、対象校として取り上げつつあるのは小学校では東京都文京区青柳小学校、豊中市立島田小学校をはじめ約15校、中学校では茨城大学附属中学校、長野県中条村立中条中学校はじめ約15校、高校では筑波大学附属坂戸高等学校はじめ約5校となっている。各研究分担者がそれぞれの対象校についてのデータ収集を行う一方、平成11年11月30日から12月1日にかけて、愛知県緒川小学校、及び大阪府高槻市立第三中学校を共通研究対象校として取り上げ、合同訪問することとなった。この二校を対象にしたデータ分析を参加者全員で行いながら、その他個々の訪問校にかかわるデータのプロトタイブを作成し、データのホームページの公開の準備を進めつつある。本研究の最終年度となる本年度では、これまでインタビューや授業観察および研究資料の内容分析などによって明らかになった各学校での新教育課程の開発状況について、インターネットのウェッブページとして発信するための研究に重点を置いた。本研究で開発したインターネットサイトに掲載した学校は、大阪教育大学附属池田中学校、大阪府守口市立春日小学校、横浜市立本町小学校等である。それぞれの学校の研究状況を、「地域の特色」「学校の沿革」「カリキュラムの概要」「総合的な学習の位置づけ」「授業実践事例の紹介」というような項目で整理した。また、授業分析によって得られた研究知見を、文章表記によってのみ記述するのではなく、子どもの個人情報の保護には十分留意しつつ、写真を用いてより具体的な研究情報を発信することができるようにした。このインターネットサイトの活用目的は、最終的に公開することによって、全国の小・中学校の教師がそこから新教育課程に対応した新しいカリキュラムの開発を行うための実践的な知見を得られるようにすることである。その目的を達成するために、たんに学校の実践事例を並列的に発信するだけでなく、すでに先行研究として制作されている教師のための教育用インターネットサイトにリンクを貼ったり、本研究の分担者として各学校で訪問調査を行った研究者に直接電子メールで質問を寄せたり、あるいは、このインターネットサイトを参考にした教師が意見交換ができる掲示板システムを付随させたりしている。
高等植物精核の花粉管内輸送機構の解析

高等植物花粉管内の精核は、アクチン-ミオシン系によって輸送されていると考えられている。本研究はまず、ユリ花粉管内の核輸送におけるミオシンの関与をミオシン活性の阻害剤である2、3プタンジオンモノキシム(BDM)を用いて調べた。その結果、原形質流動や精核と花粉管核の輸送が可逆的に阻害された。BDM処理した花粉管内のアクチン繊維の状態をローダミン-ファロイジン染色によって調べたところ、わずかにアクチン繊維の構築にみだれが認められただけであった。これらのことから、BDMによる核輸送の阻害はミオシン活性が阻害されるこによって引き起こされたと考えられる。おもしろいことに、BDM処理によって精核や花粉管核の長さ及び形態が変化した。この現象は、アクチン繊維の脱重合剤であるサイトカラシンDによっても引き起こされた。そして、微小管脱重合剤を用いた解析によって、微小管系もある程度精核輸送に関与している可能性が示唆された。このような薬理学的研究と平行して、核輸送を担うミオシンの同定を試みた。ユリ花粉管より調製した粗抽出画分から、ニワトリ胸筋から調製したF-アクチンを用いた共沈法によってミオシンを分離して、さらにカラム操作によってミオシンの単離を進めた。ミオシン活性は、ローダミン・ファロイジンで蛍光ラベルしたF-アクチンを用いた運動再構成系を用いて追跡した。その結果、原形質流動を担うクラスXIに属する170-kDaミオシン重鎖とは免疫性が異なる120-kDa成分が、常に運動活性を有する画分に含まれること。そして、この成分はATP依存的にF-アクチンに結合することから、新規ミオシン重鎖であると考えられた。本研究は輸送に関わるミオシンを同定することを目的とする。まず、核輸送におけるミオシンの関与を、ミオシン阻害剤である2、3ジメチルモノキシム(BDM)を用いて調べた。30から50mM BDMによって原形質流動が停止するとともに、花粉管核、精核の輸送も阻害された。流動、核輸送はBDMを除くことによってある程度回復した。BDM処理した花粉管内のアクチン繊維の状態を、ローダミン-ファロイジン染色によって調べたところ、わずかにアクチン繊維の構築にみだれが認められただけであった。このことは、BDMによる核輸送の阻害は、ミオシン阻害によって引き起こされたと考えられる。おもしろいことに、BDM処理することによって、花粉管核の形態が変化した。この現象はアクチン繊維の脱重合剤であるサイトカラシンDによっても引き起こされた。このような薬理学的研究と平行して、核輸送を担うミオシンの単離を試みた。テッポウユリ花粉管より調製した粗抽出画分に、ニワトリ胸筋から調製したF-アクチンを加え、アクチンに結合した成分をATPによって溶出させた。これをハイドロキシルアパタイトカラムにより、さらに分画を行った。その結果、原形質流動に関与する170-kDaミオシンを含まない分画中にも、運動活性が検出され、F-アクチンを滑走させる速度は、170-kDaミオシンのそれと比較してかなり小さいものであった。現在この分画から、ミオシンの精製を進めているところである。1.精核輸送を担うミオシンの単離と同定昨年度の研究結果から、ユリ花粉管内の精核輸送を担うモータータンパク質はミオシンであることが示唆された。ニワトリ胸筋から調製したF-アクチンを用いた共沈法や様々なカラム操作によって、ユリ花粉管の粗抽出分画からF-アクチンを滑走させる画分を得た。

この画分中には、原形質流動に関与している170-kDaミオシン重鎖に対する抗体と反応する成分は存在していなかった。従って、170-kDaミオシンあるいはその分解産物による運動活性ではなく、新規ミオシンによる活性であることが明らかになった。そして、この画分中には必ずF-アクチンと結合する120-kDa成分が含まれていることから、この成分が新規ミオシン重鎖であると考えられた。2.精核輸送における微小管系関与の検討発芽した花粉を微小管の脱重合剤であるプロピザマイドで処理することによって、精核輸送速度は約20%減少した。おもしろいことにアクチン繊維の脱重合剤であるサイトカラシンDで処理した花粉管内における精核は、その輸送が完全に阻害されるわけではなく約20%の速度で輸送された。そして、この遅い輸送はプロピザマイドとの同時処理によって顕著に阻害された。従って、微小管系もある程度精核輸送に関与している可能性が示唆された。
大規模災害時に有効な避難誘導計画における都市機能整備に関する研究

首都圏および大阪都市圏で建設件数が急増している地下大規模空間に対する火災安全設計手法の開発が急がれている。そこで京都大学防災研究所田中哮義教授と共同研究を行い、昨年実験で収集したデータに基づき、火災時に発生する視環境の低下(停電や火災煙による視野輝度の減衰)を避難者の視力に換算し、取扱が容易な指数関数を用いて避難者の歩行速度および避難時心理状態を予測するモデル式を構築した。この成果はアジアオセアニア国際火災会議で報告し、平成20年度に国際火災学会(査読付論文)として対外報告することが決定した。さらにトンネルを模した実大実験空間において燃焼実験を行い、燃焼に伴う空間内温度・風速分布の測定に合わせて視野輝度分布の経時変化を測定した。トンネル内の温度分布実測値は、既存の二層ゾーンモデルを発展させた多層ゾーンモデルの予測値とよく対応したが、視野輝度分布は取扱が容易な二層ゾーンモデルで十分説明できることを確認した。関西大学原直也准教授および前出田中教授との共同研究において、閉空間の床面照度簡易予測モデルを構築し、実在する地下街駐車場での車両火災を例にシミュレーションを行った結果を、国際照明学会で報告した。また避難誘導灯や非常口サインなどの避難誘導ツールの実態把握を行うにあたり、前出田中教授・摂南大学岩田三千子教授・同志社女子大学奥田紫乃講師と共同研究を行い、効率的なサイン設置状況の把握方法について調査データに基づき検討し、成果を平成20年度建築学会(査読付論文)および国際色彩学会で報告する予定である。さらに照明学会屋外防災照明調査研究委員会の委員として東南海地震対策に熱心に取り組んでいる和歌山県・静岡県の夜間屋外照明の災害時対応について行政ヒアリングを行い、前年度に調査した四国の結果と合わせて年度末に開催されたシンポジウムで地方自治体の夜間避難対策の現状について報告した。火災時の避難誘導ツールの視認性減衰予測モデルを構築するため、京都大学田中哮義教授と共同研究を行い、火災の代表的火源(木材、ポリウレタン、灯油)を用いて火源毎の煙の付着係数を算出する実験を行い、煙の付着を考慮した火災煙中の視対象輝度予測基礎式を構築した(結果は学術雑誌Fire Safety Scienceへ掲載)。また煙の付着を考慮した火災時室内の床面照度算出式を構築し、通常設計で用いられる天井設置型非常用照明の火災煙下での性能限界について検討した。さらに火災時の建築内煙流動のGUI化について取り組み、既存の煙流動予測プログラムの実用化について検討した。関西大学野口太郎教授及び原直也講師との共同研究において、デジタルカメラを用いた視野輝度分布測光システムを開発した。この測光システムではXYZ色度分布も把握できるため、来年度実施予定の色光の分光透過率減衰実験時においても利用可能である。さらに両名との共同研究で、視野輝度とRGB画像ピクセル信号値の対比処理に基づく正規化による、デジタルカメラ撮影画像の火災時予測画像への加工方法について検討した。さらに避難誘導ツールの実態把握について、前出田中哮義教授・摂南大学岩田三千子教授・広島国際大学奥田紫乃講師と共同研究を行い、魚眼レンズを用いたデジタルカメラ画像による避難誘導ツールの視野情報量把握等の調査手法を開発した。この調査手法を用いて関西国際空港を例に想定避難経路での視野内避難誘導ツールの実態調査を行い、視野内避難誘導ツールの視野情報量と避難経路の探索し易さの関係について検討した。また国際学会報告時に訪問した北京(中国)、ケアンズ・シドニー(豪州)の3都市国際空港において、使用されている避難誘導ツールを調査し、海外遠方で実態調査を行う際の本手法の問題点及び改善項目について検討した。火災時には停電や煙による避難経路の視環境悪化が生じ、避難行動に影響を及ぼす。そこで京都大学防災研究所田中哮義教授と共同研究を行い、実大歩行空間(高さ1.77×幅1.77[m]×全長27.78[m])を用いて、火災煙を含む様々な光環境下で視認能力の異なる被験者の歩行速度を測定し、視認性に応じた歩行速度の予測式を構築した(国際学会等への報告は平成19年度に実施予定)。この視認性に基づく歩行速度予測式を用いることで、視力の低い高齢者の避難時間の予測や、停電により急激に照明状態が変化した場合の順応過渡過程時の歩行速度が算定可能になる。さらに歩行速度に対応した避難者心理状態(不安感・歩行し易さ・経路の見やすさ)の予測式も同様に構築した。関西大学原直也講師および前出田中哮義教授との共同研究において、火災ステージに応じた避難経路の床面照度算定モデルに関する検討を行い、煙層と空気層の境界の等価反射率の取扱いについて、濃度の異なる黒/白濁溶液を用いて測定実験を行った(国際学会等への報告は平成19年度に実施予定)。来年度には煙濃度や室容積を考慮した等価反射率の推定式をモデルへ組込む予定である。また避難誘導灯や非常口サインなどの避難誘導ツールの実態把握について、前出田中哮義教授・摂南大学岩田三千子教授・同志社女子大学奥田紫乃講師と共同研究を行い、2006年9月末に移転が行われたバンコク新旧国際空港(タイ)を始め、バンコク地下鉄、ニュルンベルグ地下鉄(ドイツ)、ブリュッセル・アントワープ地下鉄(ベルギー)、リヨン地下鉄・シャルルドゴール国際空港(フランス)、京都市営地下鉄といった各国の公共交通施設において、魚眼レンズを用いた視野内の避難経路情報量の分布状況について実態調査を行った。国際比較などの結果公表は平成19年度実施する。

さらに委員として参加する(社)照明学会屋外防災照明調査研究委員会において、東南海・南海地震の被害想定が大きい、高知市・室戸市(高知県)と美波町(徳島県)を対象として、夜間災害時の避難環境の整備に関する行政ヒアリングを行い、現地で太陽電池式街路灯等の防災照明や避難場所マップなどの光量や視認性について実測を行った。首都圏および大阪都市圏で建設件数が急増している地下大規模空間に対する火災安全設計手法の開発が急がれている。そこで京都大学防災研究所田中哮義教授と共同研究を行い、昨年実験で収集したデータに基づき、火災時に発生する視環境の低下(停電や火災煙による視野輝度の減衰)を避難者の視力に換算し、取扱が容易な指数関数を用いて避難者の歩行速度および避難時心理状態を予測するモデル式を構築した。この成果はアジアオセアニア国際火災会議で報告し、平成20年度に国際火災学会(査読付論文)として対外報告することが決定した。さらにトンネルを模した実大実験空間において燃焼実験を行い、燃焼に伴う空間内温度・風速分布の測定に合わせて視野輝度分布の経時変化を測定した。トンネル内の温度分布実測値は、既存の二層ゾーンモデルを発展させた多層ゾーンモデルの予測値とよく対応したが、視野輝度分布は取扱が容易な二層ゾーンモデルで十分説明できることを確認した。関西大学原直也准教授および前出田中教授との共同研究において、閉空間の床面照度簡易予測モデルを構築し、実在する地下街駐車場での車両火災を例にシミュレーションを行った結果を、国際照明学会で報告した。また避難誘導灯や非常口サインなどの避難誘導ツールの実態把握を行うにあたり、前出田中教授・摂南大学岩田三千子教授・同志社女子大学奥田紫乃講師と共同研究を行い、効率的なサイン設置状況の把握方法について調査データに基づき検討し、成果を平成20年度建築学会(査読付論文)および国際色彩学会で報告する予定である。さらに照明学会屋外防災照明調査研究委員会の委員として東南海地震対策に熱心に取り組んでいる和歌山県・静岡県の夜間屋外照明の災害時対応について行政ヒアリングを行い、前年度に調査した四国の結果と合わせて年度末に開催されたシンポジウムで地方自治体の夜間避難対策の現状について報告した。
制御蛋白質の機能構造

大腸菌から高等真核細胞にわたる代表的な転写制御蛋白質およびRNAポリメラ-ゼをとりあげ、それらの機能構造について、生化学的、分子遺伝学的、構造化学的ならびに合成化学的研究を行い以下の成果を得た。(1)大腸菌CRPの結合部位とプロモ-タ-との距離を変えたスペ-サ-変異体の解析を行い、CRPとRNAポリメラ-ゼがDNAヘリックスの同じ側に存在することがCRPの転写活性化作用に必要であることを明らかにした。(3)大腸菌PhoBの各種変異体を系統的に解析し、DNA結合ドメイン、リン酸化ドメイン、転写活性化ドメインのマッピングを行った。(4)αサブユニットのC末欠失変異をふくむ大腸菌RNAポリメラ-ゼの再構成を行い、αサブユニットのC末が転写制御蛋白質の作用部位として働いていることを明らかにした。(5)大腸菌RNAポリメラ-ゼによる転写反応に、ATPのβーγリン酸ジエステル結合の加水分解が必須であることを証明した。(6)λファ-ジCroおよびイ-ストGAL4のDNA結合ドメインについて、NMRシグナルの帰属を行った。また、イ-ストPAPIおよび大腸菌PhoBのDNA結合ドメインの大量生産系を確立した。(7)バクテリアヒストン様蛋白の1つHBsとその誘導体HBs〔Me+^<6G>ーmethylーd3〕の化学合成に成功した。また、^<15>N同位体標識に必要なアミノ酸誘導体の効率良い化学合成法を開発した。(8)TRE様配列を二つもつGSTーS遺伝子では、Cーjunの発現のないF9細胞でも、TRE配列がエンハンサ-活性を有することを見い出した。
絨毛癌抑制遺伝子の単離

1.我々がヒト絨毛cDNAライブラリーから単離したホメオドメインを有する癌抑制候補遺伝子NECC1についてさらに解析を進めた。2.アメリカテキサス大学のサウス・ウェスタンメディカルセンターの分子生物学教室との共同研究によりNECC1ノックアウトマウスの胎盤の解析を行った。野生型マウスにおいてNECC1は胎齢8.0日より栄養膜巨細胞層に発現を認め、9.5日まで発現するものの10.5日では発現が消失していた。In situ hybridizationにより胎盤の各構造を解析したところNECC1変異型マウスにおいて胎齢9.5日より海綿状栄養膜細胞層と合胞体迷路層の発育不良と合胞体巨細胞層の過形成を認めた。この傾向は胎齢11.5日にかけ著明になった。栄養膜幹細胞のマーカーを用いて解析したところ変異体においては栄養膜幹細胞が減少していることか分かった。このことからNECC1は栄養膜幹細胞から海綿状栄養膜細胞への分化を促進し、栄養膜巨細胞への分化を抑制する働きをもつことが示唆される。現在、栄養膜幹細胞の性質をもつラットの細胞(Rcho-1)をもちいてNECC1が栄養膜巨細胞への分化を抑制するのか解析中である。3.ヒト絨毛癌細胞株Bewoにadenylate cyclase賦活剤であるフォルスコリンを添加し分化を誘導したところNECC1の発現がRNAレベル、蛋白レベルともに上昇することを確認した。また、ルシフェラーゼ・アッセイをもちいてNECC1の転写調節領域を同定した。この領域はマウスにおける転写調節領域と同様、転写因子であるNKXファミリーに反応して活性化されることが分かった。特にNKX3-1は栄養膜細胞の分化に際して発現が上昇し、またNECC1が転写複合体をつくるSRF(serum response factor)とも結合することを免疫沈降法により見い出した。現在は栄養膜細胞の分化にNKX3-1とNECC1、SRFがどのように関わるかをさらに解析している。4.ヒトNECC1を強発現させることのできるアデノウィルスを作製した。1.我々が絨毛特異的ライブラリーから単離したホメオドメインを有する絨毛癌抑制侯補遺伝子NECC1についてさらに解析をすすめた。2.絨毛癌化にゲノム刷り込みが関与する可能性が以前より指摘されている。そこでNECC1の発現にゲノム刷り込みが関与していないか検討するためヒト流産検体から得た絨毛組織を用いてNECC1のプロモーター領域についてSouthern blot hybridizationを用いたメチル化解析を行った。この結果、NECC1のプロモーター領域はメチル化を受けておらず、NECC1の発現にゲノム刷り込みは関与しないと考えられた。3.我々は昨年、絨毛癌細胞へNECC1を遺伝子導入したところ形態の変化と造腫瘍能の抑制をきたすことを報告した。さらにNECC1の機能における部位特異性を検討するためNECC1の4つのHelixのうちHelix3/4を欠失させた発現ベクターを作製し、絨毛癌細胞株に遺伝子導入してその表現型を検討した。これまでの構造解析からホメオドメインが転写因子として働く際、Helix3/4がDNAと結合するとされていたがNECC1の場合、Helix3/4を欠失させた構造についても全長のNECC1を導入した際と同様に細胞の形態変化と造腫瘍能の抑制を来した。このことからNECC1は転写因子として働くのではなく、蛋白-蛋白の相互作用によって機能を発揮することが示唆された。4.NECC1導入細胞の形態変化からNECC1がラングハンス細胞から栄養膜合胞体細胞への分化過程を担うことが示唆された。これを組織学的に検証するためNECC1のRNAプローブを作製し、ヒト流産検体から得た絨毛組織を用いてin situ hybridizationを行った。この結果、NECC1の発現は栄養膜合胞体細胞に限局しておりラングハンス細胞にはほとんど発現を認めなかった。

この領域はマウスにおける転写調節領域と同様、転写因子であるNKXファミリーに反応して活性化されることが分かった。特にNKX3-1は栄養膜細胞の分化に際して発現が上昇し、またNECC1が転写複合体をつくるSRF(serum response factor)とも結合することを免疫沈降法により見い出した。現在は栄養膜細胞の分化にNKX3-1とNECC1、SRFがどのように関わるかをさらに解析している。4.ヒトNECC1を強発現させることのできるアデノウィルスを作製した。
スピンフラストレーションおよび競合する自由度をもつ遷移金属フッ化物の新奇物性探索

フラストレート格子をもつ遷移金属フッ化物として,変型パイロクロアおよびダブルペロブスカイトの合成および物性測定を行った.その結果,競合する自由度に起因するいくつかの新規な現象を発見した.変型パイロクロアは,電荷の自由度を持ち,電荷秩序や異なる大きさのスピンによる磁気秩序を示す.ダブルペロブスカイトでは,磁性イオンのヤーンテラー不安定性と,構成イオンの隙間に由来するペロブスカイトの格子の不安定性が競合し,様々な構造相転移が現れる.当該年度には、秩序型ReO3構造のZrMF6について、一連の化合物を合成し、その基礎物性を測定した。また、その前年度から継続して研究を行っている変型パイロクロアAV2F6およびダブルペロブスカイトA2BVF6に関しても、質を向上させた試料について、研究を行った。さらに、これらの研究の中で、新物質である秩序型変型パイロクロアA2BTi3F12、A2BV3F12を発見し、これらの研究も開始した。秩序型ReO3構造のZrMF6は、M=Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Niについて、研究を行った。その結果、M=Ti,Coでは、スピンは反強磁性的に相互作用しているが、それ以外のものでは、その相互作用は非常に小さいことが明らかになった。また、M=Ti,Coについては、磁場によって安定化される磁気秩序状態を低温で形成することが分かった。変型パイロクロアAV2F6については、単結晶を用いた物性測定を行うことにより、前年度の問題となっていた再現性の問題をクリアした。CsV2F6においては、電荷秩序の形成に伴い、構造が変化する。一方RbV2F6においても構造変化が起こるが、これはイオン間の隙間の大きさが重要な役割を担っていることが分かった。ダブルペロブスカイトA2BVF6に関しては、単結晶においては組成ずれが起こるが、多結晶では抑制されることが分かり、これらを用いた物性測定が進行中である。新物質である秩序型変型パイロクロアA2BTi3F12、A2BV3F12は、単結晶構造解析を行い、TiまたはVがカゴメ格子を形成している磁性体であることが明らかになった。これらの物性測定も進行中である。フラストレート格子をもつ遷移金属フッ化物として,変型パイロクロアおよびダブルペロブスカイトの合成および物性測定を行った.その結果,競合する自由度に起因するいくつかの新規な現象を発見した.変型パイロクロアは,電荷の自由度を持ち,電荷秩序や異なる大きさのスピンによる磁気秩序を示す.ダブルペロブスカイトでは,磁性イオンのヤーンテラー不安定性と,構成イオンの隙間に由来するペロブスカイトの格子の不安定性が競合し,様々な構造相転移が現れる.当該年度には、変型パイロクロアAV2F6、ACr2F6およびダブルペロブスカイトA2BTiF6、A2BVF6に関して、一連の化合物を合成し、その基礎物性を測定した。特に、ACr2F6とA2BTiF6に関しては、物性測定および物性の起源に関する解釈を、ほぼ完了した。一方、AV2F6とA2BVF6においては、おおまかな物性は明らかになったが、課題が残されている。変型パイロクロアACr2F6について、以下のことが明らかになった。この系は、Cr3+とCr2+が反強磁性的に相互作用している磁性体である。低温の磁気転移に伴い、弱強磁性的な振る舞いを示す。また、比較的弱い磁場で、スピンフロップ的な転移を起こす。さらに、RbCr2F6においては、強磁場下で磁化プラトー的な領域が現れる。ダブルペロブスカイトA2BTiF6は、d電子を一つ持つTiのヤーンテラー不安定性と、アルカリ金属イオンの大きさによって決まる格子の不安定性を持ち、これらの競合によって以下のように物性が変化することが明らかになった。アルカリ金属の種類により、五つの物質がダブルペロブスカイトとして得られる。これらの物質の格子の不安定性は、拡張されたトレランス因子によって評価することができる。この因子が大きい場合には、格子は安定で、ヤーンテラー効果が支配的になる。逆に、この因子が小さい場合には、格子由来の構造相転移が起こる、これらの中間では、複雑な相転移を示す。AV2F6とA2BVF6については、それぞれ電荷秩序と磁気秩序の存在が判明した。しかし、合成条件の違いにより、物性が変化することが分かり、物性が変化する原因の究明と、純良な試料の作成が、今後の課題である。本研究課題の研究対象であるダブルペロブスカイトA2BMF6と変型パイロクロアAM2F6に加えて,前年度に新しく発見した秩序型変型パイロクロアA2BM3F12に関して,合成および物性測定を行った.特に,いくつかの系に関しては,単結晶を用いた磁性の研究から,それらの物性の起源を明らかにすることができた.その一部について,以下に説明する.変型パイロクロアACr2F6に関しては,これまで粉末試料において,磁気転移の存在を明らかにしていたが,単結晶の育成に成功し,磁気転移の方向依存性の測定を行った.その結果,二つの反強磁性スピン鎖が相互作用することによって,磁場下で特異な振る舞いをすることが明らかになった.前年に発見したカゴメ格子を持つ秩序型変型パイロクロアA2BTi3F12、A2BV3F12に関しては,単結晶を用いて詳細に物性測定を行った.

さらに,同様の構造のクロムのフッ化物A2BCr3F12も新たに発見し,その物性測定も行った.いずれの化合物も負のワイス温度を持ち,反強磁性相互作用が支配的である.フラストレーションの効果によって,磁気秩序の形成が抑制されている.クロムおよびバナジウムの化合物は,10K以下の温度で磁気秩序を示すが,チタンの化合物は測定を行った最低温度まで磁気秩序を示さない.このことは,スピンが短くなって量子性が増したためであると考えられる.チタン化合物はS=1/2の量子スピンを持つカゴメ格子として,初めての磁性をチタンが担う物質であり,新奇な基底状態を持つことが比熱や磁化過程の測定などから明らかになった.磁性これまでの二年間の研究で、変型パイロクロアACr2F6、AV2F6およびダブルペロブスカイトA2BTiF6に加えて、秩序型ReO3構造のZrMF6の研究の主な部分に区切りが付いた。また、変型パイロクロアACr2F6とダブルペロブスカイトA2BTiF6については、論文も出版され、変型パイロクロアAV2F6と秩序型ReO3構造のZrMF6については、論文の準備中である。これらのことを考慮すると、研究の進展はほぼ順調であると言える。さらに新物質である秩序型変型パイロクロアA2BTi3F12、A2BV3F12を発見したことによって、研究の幅が広がり、この点においては、予定以上の成果ということができる。一方で、ダブルペロブスカイトA2BVF6については、良質な粉末試料を得ることはできたが、組成のコントロールに苦労したために、その物性測定はそれほど進んでいない。当初予定していた、変型パイロクロアおよびダブルペロブスカイトの合成および物性測定の主要な部分を行うことができた。その意味では、研究の進展はほぼ順調であると言える。物性が明らかになったものに関しては、論文の出版に向けて準備中であり、A2BTiF6については論文を投稿中、ACr2F6については論文を執筆中である。一方で、変型パイロクロアAV2F6とダブルペロブスカイトA2BVF6については、合成条件の違いにより、物性が変化することが分かった。これらの系に関しては、おおまかな物性は明らかにすることができたが、詳細を明らかにするためには、純良な試料の作成などが必要である。まずは、当初の予定のうちで残された課題であるダブルペロブスカイトA2BVF6について、物性の評価を行う。また、ダブルペロブスカイトA2BTiF6については、アルカリ金属の置換によって、中間の物質の探索と物性評価を行う。ダブルペロブスカイトA2BTiF6は、d電子を一つ持つTiのヤーンテラー不安定性と、アルカリ金属イオンの大きさによって決まる格子の不安定性を持ち、これらの競合によって物性が変化する。これまで、二種類のアルカリ金属を用いて、五つの化合物を合成し、それらの物性を明らかにしてきた。さらに、アルカリ金属を固溶させることによって、それらの中間の格子の不安定性を持った物質を作ることができることが明らかになった。それらを合成、評価することにより、格子の不安定性を連続的に変化させた効果を明らかにする予定である。また、新たに発見された秩序型変型パイロクロアA2BTi3F12、A2BV3F12についても、合成および物性測定を行う予定である。まずは、合成条件の違いにより物性が変化する、変型パイロクロアAV2F6およびダブルペロブスカイトA2BVF6に関して、物性が変化する原因の究明と、純良な試料の作成を行い、それらの物性を明らかにする。
熱放散反応発現における各中枢温度感受性組織の貢献度の定量的比較

体温調節に関与する、中枢温度感受性組織(視束前野・前視床下部、延髄網様体、脊髄)をアルゴン・レ-ザを用い局所加温し、耳介皮膚温の上昇、呼吸数増加の熱放散反応、この反応による深部体温の下降、および加温部位の温度分布について各組織を比較検討した。レ-ザ加温法:(脳組織のレ-ザ加温)直径0.4mmのグラスファイバ-を加温部位まで刺入し、このグラスファイバ-を介しレ-ザ照射して先端の周辺組織を加温した。(1)ウサギ脳組織では、1025.4mWの照射量で0.52.0°Cの温度上昇が得られた。(2)上昇温度の等温度分布は、ファイバ-先端より前方部では照射方向に長い楕円体、後方部では球に近似された。これ等の結果から、1025.4mW範囲内の任意照射量での3次元温度分布のシュミレ-ションが可能となった。(脊髄のレ-ザ加温)前処置として脊髄硬膜上腔にガイドチュ-ブを留置し、実験時には、ガイドチュ-ブに挿入したグラスファイバ-の先端を移動させ、脊髄の任意の部位を選択的に加温出来た。脊髄表面の最高上昇温度および0.5°C以上温度上昇した脊髄の長さは、40mWで1.32°C、7.3mm、60mWで2.02°C、10.5mm、80mWで2.73°C、13.1mm、100mWで3.28°C、15.2mmの結果が得られた。視束前野・前視床下部(PO/AH)、延髄網様体(MRF)の局所加温:(1)無傷ウサギの局所加温により誘発された熱放散反応に、両部位で有意の差は認められなかった。(2)しかし、熱放散反応を誘発する最少照射量に有意差があり、PO/AHではMRFの1/3の加温範囲で同程度の反応が誘発された。脊髄の局所加温:(1)脊髄のL4からThlの全域で、熱放散反応が誘発され直腸温が下降した。(2)しかし、加温位置により反応量は異なった。(3)胸髄と腰髄で比較すると、反応量に差は認められなかった。1.レーザ局所加温(1)脳幹の局所加温:24.5mWのアルゴン・レーザ照射で、ウサギ脳組織の温度上昇は2°Cで、この照射量で生理的温度刺激が可能であると考えられる。上昇温度の等温分布は、照射方向に長い半楕円体と半球の合成形に近似された。これらの結果がレーザ照射量が1024.5mWの範囲で3次元温度分布のシュミレーションが可能となった。(2)脊髄のレーザ局所加温:脊髄加温の場合は、形状および生理学的機構上、脊髄の軸に沿った加温範囲を得る必要がある。現在、脊髄硬膜上に留置した赤色チューブ内に挿入した、グラスファイバー先端の位置設定により、容易に脊髄の各レベルの選択的加温が可能となった。2.アルゴン・レーザ照射の影響

(1)ウサギ脳組織の細胞変性:レーザ照射(45、70、100、130mW)したウサギ脳組織切片から、照射量100mW、130mWで凝固壊死、熱性浮腫が観察された。しかし、70mW以下では、これ等の細胞変性は認められなかった。(2)熱放散の機能障害:視束前野・前視床下部(PO/AH)を繰り返し局所加温した結果から、45mW以下では、熱放散機能の障害は認められなかった。(3)麻酔効果:PO/AHレーザ加温で誘発された熱放散反応は、ネンブタール麻酔(10mg/kg i.v.,30mg/kg/hr i.v.)で抑制された。3.延髄網様体(MRF)およびPO/AHを、熱放散反応(△Tea:耳介皮膚温上昇、△RR呼吸数増加)が誘発される最小照射量で局所加温した時の反応量について比較した。熱放散反応を誘発するレーザの最小照射量は、14.5mW(PO/AH)、19.0mW(MRF)で有意の差であった。しかし、△Tea△RRおよび直腸温、脳温の下降について、両者の部位で有意の差は認められなかった。各最少照射量での加温温度、加温範囲の差は、主にPO/AH、MRFにおける温受容細胞の密度に困るものであろう。現在、脊髄加温による熱放散反応について比較検討中である。本年度の研究は、アルゴン・レ-ザを用い脊髄の胸髄から腰髄までの範囲(Th1L4)を局所加温し、誘発された熱放散反応の解析を行なった。先ず、脊髄の局所加温法の確率と、加温時の温度調節を行なった。脊髄加温法:実験前2日目にウサギの脊髄硬膜上腔へ、直径0.8mmの赤色チュ-ブ(グラスファイバ-のガイド用チュ-ブ)をL4/5からThlまで挿入した。脊髄加温は、このチュ-ブ内にレ-ザ光を導くグラスファイバ-(直径0.4mm)を挿入してレ-ザ照射を行ない、チュ-ブに接している脊髄の一部を局所加温する方法を用いた。脊髄加温温度:加温温度はレ-ザの照射量に依存した。脊髄表面の最高上昇温度および0.5°C以上温度上昇した脊髄の長さは、40mWで1.32°C、7.3mm、60mWで2.02°C、10.5mm、80mWで2.73°C、13.1mm、100mWで3.28°C、15.2mmの結果が得られた。この加温法では、チュ-ブ内でファイバ-先端を移動させる事により、脊髄の任意の場所を、選択的に加温する事が可能である。また、ファイバ-移動による脊髄損傷が避けられる。レ-ザ照射量を40、60、80、100mWで照射時間は15分の4段階とし、脊髄をL4からThlまでの範囲で、加温場所を1cm毎に変えて繰り返し局所加温した。耳介皮膚血管拡張による耳介皮膚温の上昇、および呼吸数増加の熱放散反応が誘発され、これら反応により直腸温が下降した実験結果について解析した。(1)レ-ザ照射による局所加温により、L4からThlまで全範囲で、熱放散反応が誘発され直腸温が下降した。(2)しかし、加温した脊髄の場所により反応量は異なった。(3)反応量が微弱な場所でも、照射量の増加により充分な反応が観察された。(4)胸髄と腰髄に分け比較すると、熱放散の反応量に差は認められなかった。
preconditioningは梗塞sizeの縮小効果の他にスタンニングも改善する

側副血行路のないブタ40頭の心を用いてischemicpreconditioning(IP)として5分冠閉塞・5分再潅流を2回繰り返した後、15分sustained ischemia・2時間再潅流モデルを作製し、以下の検討を行った。1)局所心機能の改善効果があるか否かをultrasonic crystalを用いて検討した。2)この間のエネルギー代謝の変化を31p-MRSを用いて検討した。3)200μg/Kg/min×15分adenosineを左房より前投与することにより同様の効果を持つか否かを30分冠閉塞・2時間再潅流モデルで検討した。4)heat shock proteinがpreconditioningにより産生されるか否かをIP後2日間再潅流モデルにてIn Situ Hybridizationおよび免疫組織学的方法で検討した。その結果、以下のことが明らかとなった。1)IPは虚血中にエネルギー消費を減少し、ATP,クレアチンホスフェイト(Pcr)、心筋細胞内PHを保持すると共に再潅流2時間後にはATPを正常化し、Pcrの著明なovershootを再潅流中持続した。すなわちIPは虚血中のみならず再潅流中もエネルギー代謝を改善した。しかし局所心機能はIPのないコントロールと同様でスタンニングの改善効果はみられなかった。2)アデノシンの前投与は虚血中ATPを保持し、再潅流後にはATPの改善を促進した。しかしATPは正常化せず、かつPcrのovershootはみられなかった。すなわちエネルギー代謝からみればアデノシンはIPと類似ではあるが、異なる点もあり、IPの成因はアデノシンのみでは説明できないと思われる。3)IPによるheat shock proteinの産生を酵素抗体法により免疫組織学的に検討するとIP後48時間でpeakとなった。そのmRNAをノーザンブロッティング法にて検討するとIP後3時間でpeakとなった。IP効果はIP後1時間以内に消失することが報告されており、この時間帯ではheat shock proteinは産生されず、IP効果はheat shock proteinの産生とは関係がないと結論した。