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日本近代文学における検閲、特に内務省の検閲と伏せ字・削除を用いた内閲の研究。

本年度は、雑誌『改造』の伏字調査とともに、「内閲」に関する資料の整理を行なった。「内閲」が終了する昭和2年までの誌面を調査した結果、一つの記事の中で複数種が混合で使われているものが見られた。特に社会主義関連の記事に多く、語句(×印が多い)以外の文章単位の伏字(3点リーダーが多い)は、危険箇所として指摘された部分でもあると思われるので、「内閲」による結果であると想像される。関連資料の調査では、新聞・雑誌の記事から、大正10年には「内検閲」の言葉が見られ、慣習的に行なわれていたことが分かる。明治期の末までは、「出版前に原稿を検閲して出版後の安全を確保するが如き便宜法」を希望する記事(『読売新聞』明治43年9月10日)が見られたので、原則「内閲」は行われていない。発売禁止回避の為、当局と発行者の双方が歩み寄る「内閲」は、大正期以降昭和2年までのおよそ10年程度の期間に行なわれていたと推定される。廃止の理由については諸説あるが、大正14年中頃には廃止の噂が流れ、「現今では『そんな規定がないから』の口実で内閲願は苦もなく一蹴される」(同」大正15・3・20)という記事が示すように、内務省側も出版物の増大を理由に断わることが多かった。廃止を決定的にした原因の一つが、山崎今朝弥による禁止処分に対する訴訟事件である。大審院の判決により「国家警察権ノ発動ヲ阻止スルカ如キ」「内閲」の「契約ハ無効」(『法律新報』第120号、昭和2・8・25)とされたことが廃止の根拠とされたであろうと思われる。検閲と文学との関連性に関して、「狂演のテーブル--戦前期・脚本検閲官論--」(『JunCture超域的日本文化研究』第3号)、「永井荷風の検閲意識--発禁関連言説の点検と『つゆのあとさき』本文の分析から--」(『中京国文学』第31号)、「森田草平『輪廻』伏字表記考--戦前期検閲作品の差別用語問題--」(『文学・語学』第202号)の3篇を発表した。昨年度提出した修士論文の活字化を目指して、訂正、加筆、追加調査を行い、2章分を発表した。「削られた作品の受容と変遷-片岡鉄兵「綾里村快挙録」の伏字・活字削除を中心に-」(『JunCture超域的日本文化研究第1号』)と、「近代日本の言説における<伏字>の基礎的考察-その役割、形態について-」(『中京国文学』第29号)である。また、昨年度から取り組んでいた共著書として、日本近代文学会東海支部編『<東海>を読む近代空間と文学』(風媒社)に論文を発表し、刊行した。学会発表は「森田草平『輪廻』における検閲-伏字とページ差し替えをめぐって」(日本出版学会歴史部会)と韓国での第1回東アジア国際新進研究者学術交流会「帝国の出版メディア統制-『新刊弘報』の分析からみるその活動実態」の2本を行った。どちらも本研究の課題である出版、検閲に関することである。森田草平『輪廻』は、科研費によって複数の本文を入手・調査を行い、伏字表の存在を明らかにし、当時の社会情勢との関係も明らかにする研究を行うことができた。韓国で行った発表も、同じく科研費で購入した戦時期の近刊情報誌『新刊弘報』の分析から、戦前・戦中期の出版統制の一側面を実証的に明らかにした。これに関しては、本年度中に活字化して韓国側の研究所の論集で発表する予定である。研究計画として挙げていた『改造』の内閲研究は、大正8年の創刊から、昭和2年まで行った。本年度はさらに進めて各大学図書館や国会図書館の蔵本との比較や、書き込み本の調査、また総合雑誌以外の検閲原本の検閲官の書き込みの調査を行い、検閲と内閲の実態をより明らかにする予定である。総合雑誌以外の調査結果として、第1回芥川賞受賞の石川達三「蒼氓」が掲載された同人誌『星座』の検閲原本が2冊確認できたので、作品中の描写で検閲された箇所、単行本化にあたり訂正された箇所を確認し、論文として発表する予定である。戦前期の検閲に関する研究として、出版法制に変化が現れだした昭和5年に発禁処分を受けた図書について考察した「戦前の検閲と「改訂版」に関する一考察-昭和五年・発禁本『肉体の悪魔』と『武装せる市街』から-」(『中京国文学』第30号)を発表した。この中で、国立国会図書館所蔵の「特500」資料群について、従来確認されなかった検閲原本が含まれていることを論じた。この調査は、23年度も引き続き行い、資料群の実態把握に努める。また、特殊な刊行事情を持つ森田草平の長篇小説『輪廻』(大正15年)についての書誌的考察と文学的考察を合わせた発表を2010年4月24日に日本出版学会、11月27日に出版法制史研究会で行った。両研究発表では、参加者から多数の意見を頂いた。この内、書誌的考察については、「森田草平『輪廻』の出版事情-発禁報道、検閲、伏字、版の異同から-」(『出版研究』第41号)として刊行予定である。

また、第3回東アジア国際新進研究者学術交流会(韓国)において、「「満州」における出版物の流通-その特徴と問題点」として、植民地・満州における出版活動の実態について考察した。昨年度は同交流会において、日本国内の戦中期における出版統制について発表を行ったが、今回はほぼ同時期の満州での実態についての研究成果で、検閲の物的統制の側面をより広く考察したものである。昨年度の成果は、「帝国の出版メディア統制-『新刊弘報』の分析からみるその活動実態-」(『日本学』第31輯)として発表した。研究計画として挙げていた総合雑誌『改造』の内閲研究は、昨年度までの到達点であった昭和2年から、さらに昭和15年まで調査を行った。本年度も、さらに各大学図書館や国会図書館の蔵本との比較や、書き込み本の調査、また総合雑誌以外の検閲原本の検閲官の書き込みの調査を行い、検閲と内閲の実態を明らかにし、成果として報告する。本年度は、雑誌『改造』の伏字調査とともに、「内閲」に関する資料の整理を行なった。「内閲」が終了する昭和2年までの誌面を調査した結果、一つの記事の中で複数種が混合で使われているものが見られた。特に社会主義関連の記事に多く、語句(×印が多い)以外の文章単位の伏字(3点リーダーが多い)は、危険箇所として指摘された部分でもあると思われるので、「内閲」による結果であると想像される。関連資料の調査では、新聞・雑誌の記事から、大正10年には「内検閲」の言葉が見られ、慣習的に行なわれていたことが分かる。明治期の末までは、「出版前に原稿を検閲して出版後の安全を確保するが如き便宜法」を希望する記事(『読売新聞』明治43年9月10日)が見られたので、原則「内閲」は行われていない。発売禁止回避の為、当局と発行者の双方が歩み寄る「内閲」は、大正期以降昭和2年までのおよそ10年程度の期間に行なわれていたと推定される。廃止の理由については諸説あるが、大正14年中頃には廃止の噂が流れ、「現今では『そんな規定がないから』の口実で内閲願は苦もなく一蹴される」(同」大正15・3・20)という記事が示すように、内務省側も出版物の増大を理由に断わることが多かった。廃止を決定的にした原因の一つが、山崎今朝弥による禁止処分に対する訴訟事件である。大審院の判決により「国家警察権ノ発動ヲ阻止スルカ如キ」「内閲」の「契約ハ無効」(『法律新報』第120号、昭和2・8・25)とされたことが廃止の根拠とされたであろうと思われる。検閲と文学との関連性に関して、「狂演のテーブル--戦前期・脚本検閲官論--」(『JunCture超域的日本文化研究』第3号)、「永井荷風の検閲意識--発禁関連言説の点検と『つゆのあとさき』本文の分析から--」(『中京国文学』第31号)、「森田草平『輪廻』伏字表記考--戦前期検閲作品の差別用語問題--」(『文学・語学』第202号)の3篇を発表した。
海産魚マサバをモデルとした生殖における魚類レプチンの機能解析

脂肪細胞より分泌されるレプチンは、食欲や代謝調節だけではなく、エネルギー貯蔵情報として脳-性腺軸の活性化にも深く関与する。レプチンは魚類においても同定されているが、レプチンによる性機能の制御機構が魚類にも存在するのか、未だ報告がない。本申請課題では、マサバを有用海産魚種のモデルとして、レプチンが性腺軸の活性化に与える影響について、組換えホルモンの作製や細胞組織学的な解析をとおして明らかにする。平成30年度は、1.マサバレプチン組換えホルモン(cm-rLepA)のラージスケールでの作製、2.脳下垂体初代培養細胞を用いたin vitroバイオアッセイ、3.レプチンの筋中への反復投与が生殖腺の発達に与える影響の評価、4.レプチンの脳室内への投与が生殖関連因子に与える影響の急性的評価を計画しており、以下の成果を得た。大腸菌発現系を用いて十分量のcm-rLepAを得た。作製したcm-rLepAは哺乳類細胞に発現させたマサバレプチン受容体に対して、強いシグナル伝達能を示したことより、十分な生理的活性を有していることが示された。初回成熟過程の飼育マサバより脳下垂体細胞を定期的に採取し、レプチン添加によるin vitroバイオアッセイを行った後に培養上清を回収した。初回成熟前のマサバ雌個体にレプチンを反復投与した結果、生殖腺の発達を促進する効果が認められた。レプチンを脳室内に投与した結果、生殖関連因子の遺伝子発現量の増加が認められた。ラージスケールでの組換えレプチンの合成に成功し、筋中への反復投与による長期的な影響の評価および脳室内への投与による急性的な影響の評価を、予定通りに実施した。また、各種生殖ステージにおけるGTH放出に与える影響の評価をin vitroバイオアッセイにより行った。レプチンの生体投与が各種生殖関連因子の遺伝子発現に与える影響を、定量的PCRにより測定する。また、血中のステロイドホルモン量をELISA法により測定する。in vitroバイオアッセイにより回収した培養上清中のGTH量の定量を行う。脂肪組織より分泌されるレプチンは、視床下部へ運ばれ、食欲の抑制および代謝調整や、個体の恒常性の維持に関与するホルモンである。哺乳類においてレプチンにより中枢へ伝えられる情報は、食欲や代謝調節だけではなく、エネルギー貯蔵情報として脳-性腺軸の活性化にも深く関与する。平成29年度は、1.マサバLep組換えホルモン(cm-rLepA)の作製、2.レプチン受容体(LepR)の脳内および脳下垂体における局在解析を計画しており、以下の成果を得た。マサバレプチンの生殖内分泌軸の活性化に与える影響を明らかにするためのツールとして、cm-rLepAの作製を行った。これまでに、大腸菌発現系を用いて十分量のcm-rLepAを得た。初回成熟過程の飼育マサバより脳下垂体細胞を定期的に採取しており、レプチンの添加が生殖腺刺激ホルモン(GtH)の合成・分泌に与える影響について解析を続けている。LepRの局在解析については、標的mRNAを特異的に検出可能なRNA probeの作製を行っている。当初の予定通り、活性を持つマサバ組換えレプチン-A(cm-rLepA)の作製に成功した。初回成熟発達過程の各生殖腺ステージのマサバより脳下垂体を採取し、初代培養細胞を用いて組換えレプチンの機能解析を進めている。

レプチンを脳室内に投与した結果、生殖関連因子の遺伝子発現量の増加が認められた。ラージスケールでの組換えレプチンの合成に成功し、筋中への反復投与による長期的な影響の評価および脳室内への投与による急性的な影響の評価を、予定通りに実施した。また、各種生殖ステージにおけるGTH放出に与える影響の評価をin vitroバイオアッセイにより行った。マサバ脳下垂体初代培養細胞を用いたcm-rLepAのバイオアッセイを、初回成熟が完了する6月まで継続する。培養液中に放出された生殖腺刺激ホルモンの定量を通して、レプチンの機能推定を行う。In vivoにおける機能解析においては、脳室内へのレプチンの投与を行うとともに、浸透圧ポンプを用いた長期徐放試験を行う。また、生殖腺刺激ホルモン産生細胞におけるレプチン受容体の発言の有無を、in situ hybridizatio法を用いて細胞組織学的に明らかにする。レプチンの生体投与が各種生殖関連因子の遺伝子発現に与える影響を、定量的PCRにより測定する。また、血中のステロイドホルモン量をELISA法により測定する。in vitroバイオアッセイにより回収した培養上清中のGTH量の定量を行う。組換えレプチンの作製において、当初の見込みよりも高収量となったため、試薬の使用量を少なくすることができた。次年度使用分については、作製した組換えレプチンを用いた各種機能解析における測定試薬類や備品類および成果発表を目的とした旅費への執行を計画している。組換えレプチンの合成が当初見込みよりも高収量となたため、試薬類の使用量が少なく済んだため。
始原生殖細胞による細胞増殖を介したエピゲノム情報の希釈と減数分裂能の獲得

始原生殖細胞は、レチノイン酸シグナルに応答して減数分裂へと移行する。本研究では、レチノイン酸に応答して減数分裂へ移行するために、始原生殖細胞による細胞分裂を介したエピゲノム情報の希釈が関与している可能性を検証した。まず、始原生殖細胞において脱メチル化されるトランスポゾンであるLINE-1領域のメチル化状態をストランドごとに区別して解析した(Hairpi-bisulfite sequencing)。その結果、片方のストランドに偏ったヘミメチル化の出現頻度が脱メチル化過程において一過的に上昇しており、複製依存的な受動的な脱メチル化が誘導されている可能性が示唆された。そこで、始原生殖細胞の細胞増殖がDNA脱メチル化に関与しているか否か検証するために、始原生殖細胞の細胞増殖に異常が観察されるHP1γKO始原生殖細胞におけるDNA脱メチル化状態を解析した。その結果、HPlγKO始原生殖細胞ではDNA脱メチル化異常が観察され、始原生殖細胞の細胞増殖がDNA脱メチル化に関与していることが明らかとなった。また、始原生殖細胞で起こるエピゲノムネットワークをES細胞で再構成したところ、数多くの減数分裂関連遺伝子の発現誘導が観察された。始原生殖細胞はレチノイン酸により減数分裂への移行が誘導されることが分かっていたが、本研究によって、始原生殖細胞特異的なエピゲノム情報がレチノイン酸に対する反応性獲得に関与している可能性が明らかとなった。当初の研究計画通り、始原生殖細胞の細胞増殖がDNA脱メチル化に関与しており、DNA脱メチル化が減数分裂関連遺伝子の発現誘導を制御していることを明らかにした。今後は、始原生殖細胞での脱メチル化を破綻させ、減数分裂への移行能を評価する必要がある。そのために、ES細胞から始原生殖細胞への分化誘導系を用いて検証する予定である。始原生殖細胞では、Dnmt3b,Uhrf1,Glpの発現抑制が起こるため、これらの因子を強制発現させたES細胞を作製し、始原生殖細胞へ分化させ減数分裂への移行を評価する。本研究では、始原生殖細胞の分裂回数とDNAメチル化及び減数分裂への移行の関係を明らかにすることを目的とし、1.始原生殖細胞におけるLINE-1領域の脱メチル化様式の同定、2.DNA脱メチル化と減数分裂関連遺伝子の発現誘導の関係に関わる研究を行った。DNAのメチル化状態を検出する方法としてBisulfite-Sequencing法があるが、この方法だとStrandの違いを識別することができない。そこで、Hairpin Bisulfite Sequecing法を用いて、LINE-1領域の脱メチル化過程におけるstrandごとのメチル化動態を解析した。その結果、片方のstrand特異的に脱メチル化を受けるLINE-1H領域の頻度が顕著に高いことが明らかとなり、始原生殖細胞ではDNA複製依存的なDNA脱メチル化が誘導されている可能性が考えられた。また、ES細胞にPRDM14を高発現させると多くの減数分裂関連遺伝子の発現誘導が観察された。PRDM14はDNAメチル化酵素であるDnmt3bの発現を抑制するため、PRDM14高発現ES細胞にDnmt3bを高発現させ、Dnmt3bの発現をレスキューしたところ、ほとんどの減数分裂関連遺伝子の発現抑制が観察されたことから、PRDM14がDNAの脱メチル化を介して減数分裂への移行を促進している可能性が推測される。

始原生殖細胞では、Dnmt3b,Uhrf1,Glpの発現抑制が起こるため、これらの因子を強制発現させたES細胞を作製し、始原生殖細胞へ分化させ減数分裂への移行を評価する。
培養細胞系を用いた魚類プロバイオティクスの新規検索法

昨年度に行ったプロバイオティクス候補乳酸菌株のin vitroでのマクロファージ活性化の結果に基づき、候補株をコイに投与して、in vivoでの効果の検証をはかった。しかしながら、vitroとvivoの結果に、再現性をもった相関はこれまでのところ認められていない。霞ヶ浦では、コイヘルペスウィルス(KHV)症により、2004年春からコイ養殖が全面的に中止されている。この解決策が急務であると考えられたので、茨城県内水面水産試験場との共同研究により、KHV対策に積極的に取り組んだ。プロバイオティクス候補乳酸菌株の投与により、KHV症の発症が抑えられたり、症状の進展の遅延が認められたりしたが、プロバイオティクスだけでは完全な予防対策とはならなかった。そこで、コイを人為的にKHVに感染させ、その後「問歇昇温処理」を施すことによって、KHVを発症せず、再度の感染にも耐性を示し、さらに未感染魚にKHVを伝播させない「KHV耐性コイ」の作出が可能であることを明らかにした。この成果に基づき、近く、霞ヶ浦では本手法を用いた「耐性コイ」によるコイ養殖事業が再開されることとなった。問歇昇温処理前にプロバイオティクス乳酸菌を投与しておくことによる相乗効果も検討している。本研究は、in vitroで乳酸菌によるマクロファージに対する活性化作用を検討しようとするものである。このためには、本検討に用いるマクロファージをいかにして調製するか、さらにその活性を維持させるための培養法を確立することが重要であった。コイ腎臓より細胞を調製し、密度勾配遠心、プレートへの付着性によりマクロファージを中心とする貪食細胞分画を調製した。本細胞画分からの株化も試みたが、これは成功しなかった。しかし、通常の魚類培養細胞用の培養条件により、貪食細胞画分が数日間以上にわたって活性を維持できることが明らかとなった。そこで、上記貪食細胞画分を用いて、蛍光標識したビーズの取り込みをフローサイトメトリーにより測定する手法、およびNBT還元能を指標として細胞の活性酸素産生能を定量する手法を確立した。次に、既にコイ消化管より胆汁酸抵抗性、魚病病原菌に対する抗菌活性を指標として得られていたプロバイオティクス候補乳酸菌株10株を用いて、in vitroでのマクロファージ活性化能について検討した。その結果、いずれの株でも活性化が認められたが、そのレベルは菌株によって異なっていた。このことから、本手法を用いて魚類用プロバイオティクス候補株のさらなるスクリーニングが行えることが明らかとなった。しかしながら、活性化レベルの違いが、菌株によりそれほど大きくはなかった。このため、さらに対象とする菌株を増やして検討を行っていくことも必要と考えられた。
唾液腺細胞の唾液と糖蛋白の分泌過程における神経伝達調節物質の役割に関する研究

本研究は、ラット顎下腺からの唾液と蛋白の分泌における神経伝達調節物質の役割を明らかにするために行なった。1.VIP(Vasoactive Intestinal Peptide)によるサブスタンスPのラット顎下腺からの唾液分泌増強作用におけるニューロペプチドYの役割について検討した。その結果、(1)唾液分泌作用は、サブスタンスPで強く、VIPおよびニューロペプチドYでほとんどみられなかった。(2)VIPは、サブスタンスPによる唾液と蛋白の分泌を増大した。(3)ニューロペプチドYは、サブスタンスPによる唾液分泌に影響しなかった。(4)ニューロペプチドYは、VIPによるサブスタンスPの唾液分泌増強作用、唾液分泌の持続作用および蛋白分泌作用に対していずれも用量依存性の抑制を示した。2.口腔乾燥治療薬であるSNI-2011とピロカルピンによるラット顎下腺からの唾液と蛋白の分泌促進作用に関与するムスカリン受容体とアドレナリン性受容体のサブタイプについて比較検討した。その結果、(1)SNI-2011とピロカルピンの投与による初期の唾液分泌促進作用は、上頸神経節のムスカリン性M_1受容体と顎下腺のM_3受容体の刺激による。(2)ムスカリン性M_1受容体の刺激に依存する唾液分泌作用は、SNI-2011よりもピロカルピンで強い。(3)SNI-2011の投与による後期の唾液分泌促進作用は、M_3受容体の刺激により、その作用はピロカルピンよりも強い。(4)SNI-2011とピロカルピンによる唾液分泌作用は、VIPの前投与により増強される。以上の結果より、ニューロペプチドYおよびVIPは、カルシウム動員系の神経伝達物質、タキキニンおよびムスカリン性薬物による唾液および蛋白の分泌における調節物質として作用することが示唆される。シェーグレン症候群、頚部の放射線治療による口渇の治療薬として米国で臨床応用されているピロカルピンの顎下腺細胞における薬理作用と神経性ペプチドとの相互作用について検討した。実験は、いずれも24時間絶食した10週齢のSD系雄性ラットを用いた。1.ピロカルピン(0.1-10mg/kg)の1回静脈内投与による唾液と蛋白の分泌は、用量依存性の増大を示した。唾液に分泌された糖蛋白の電気泳動像では、大部分が腺房の粘液細胞由来のムチンと漿液性細胞由来のアミラーゼで、その他にわずかであるが顆粒管の漿液性細胞からのカリクレインがみられた。2.ピロカルピンによる唾液分泌の抑制は、ムスカリン性遮断薬のアトロピン、4-DAMPの前投与の他に、アドレナリン性α遮断薬のフェントラミン、プラゾシンの前投与でもみられた。3.ピロカルピンによる唾液への蛋白と腺房の粘液細胞からのムチンの分泌の抑制は、いずれもアドレナリン性β遮断薬のプロプラノロール、メトプロロールの前投与でみられた。4.セクレチンは、ピロカルピンによる蛋白と腺房細胞からのムチンとアミラーゼの分泌を著しく増大させた。しかし、このような増強作用は、唾液分泌においてみられなかった。この研究の展開として、ピロカルピンによる唾液と蛋白の分泌に対するニューロペプチドYの作用についての実験を予定している。このペプチドは、唾液腺に存在することが免疫組織化学的研究により証明されているが、その生理学的、薬理学的意義については明らかでない。この実験では、ピロカルピンの他にノルアドレナリン、アセチルコリン、イソプロテレノール、サブスタンスPの唾液分泌に対するニューロペプチドY_1とY_2受容体の役割についての検討を行なう。ムスカリン性作動薬のベタネコールと神経伝達物質候補のサブスタンスPによるラット顎下腺の唾液分泌に対する神経伝達調節物質のニューロペプチドYの役割について検討した。

1.ニューロペプチドY:ニューロペプチドYの1、3および10μg/kgの1回静脈内投与は、いずれも顎下腺からの唾液分泌を惹起しなかった。2.ベタネコールとニューロペプチドY:ベタネコール(100μg/kg)の1回静脈内投与による唾液分泌速度は、0-1分で最も高く、その後著しく減少し2-3分で消失した。ニューロペプチドY(1,3,10μg/kg)の1回静脈内投与による前処理は、ベタネコールの唾液分泌動態に影響せず、蛋白分泌を高めた。ニューロペプチドYとベタネコールの併用投与による分泌唾液の糖蛋白泳動像は、ベタネコールの単独投与に類似し、腺房の粘液細胞に由来するムチンが大部分であった。3.サブスタンスPとニューロペプチドY:サブスタンスP(3μg/kg)の1回静脈内投与による唾液分泌速度は、0ー1分で最も高く、その後減少し4-6分で消失した。ニューロペプチドY(1,3,10μg/kg)の1回静脈内投与による前処理は、サブスタンスPの唾液分泌動態に影響せず、蛋白分泌を高めた。ニューロペプチドYとベタネコールの併用投与による分泌唾液の糖蛋白泳動像は、サブスタンスPの単独投与に類似し、腺房の粘膜細胞に由来するムチンが大部分であった。この実験の展開として、ベタネコールおよびサブスタンスPによる蛋白分泌に対するニューロペプチドのY_1とY_2受容体の関与について、それぞれの受容体に選択性の高い作動薬を用いて検索する。VIP(Vasoactive Intestinal Peptide)によるサブスタンスPのラット顎下腺からの唾液分泌増強作用におけるニューロペプチドY、ニューロペプチドY_1およびニューロペプチドY_2受容体の役割について、それぞれの受容体に親和性の高いペプチドを用いて検討した。ニューロペプチドY受容体刺激薬のニューロペプチドY(0.3-10μg/kg)、ニューロペプチドY_1受容体刺激薬の[Leu^<31>,Pro^<34>]-ニューロペプチドY(10μg/kg)およびニューロペプチドY_2受容体刺激薬のニューロペプチドY(13-16)(10μg/kg)を静脈内投与したラットに、VIP(1μg/kg)次いでサブスタンスP(3μg/kg)をいずれも1回静脈内投与し唾液と蛋白の分泌動態について観察した。唾液分泌は、サブスタンスPで多量で、VIPとニューロペプチドYでみられなかった。VIPは、サブスタンスPによる唾液分泌量の増大と分泌時間の延長を引き起した。また、VIPは、サブスタンスPによる蛋白分泌を増大した。ニューロペプチドYは、VIPによるサブスタンスPの唾液分泌増強作用と唾液分泌の持続作用をいずれも用量依存性に抑制した。また、ニューロペプチドYは、VIPとサブスタンスPの併用投与による蛋白分泌を用量依存性に抑制した。一方、ニューロペプチドY(13-16)および[Leu^<31>,Pro^<34>]-ニューロペプチドYは、いずれもニューロペプチドYとほぼ同等の抑制効果を示した。これらの結果より、ニューロペプチドYは、VIPによるラット顎下腺からの蛋白分泌とVIPによるサブスタンスPの唾液分泌の増強作用に対していずれも抑制的に作用することが明らかとなった。
リアルタイムPCRによる口腔外科感染症の細菌学的検査、解析法の確立

う蝕や歯周病が進展して発症する口腔の化膿性感染症の病巣と同じ患者の歯垢中の細菌の組成や性状とに何らかの関連があるかどうかを解明するため研究を行った。膿と歯垢を同じ患者から採取し、培養細菌学検査や細菌の遺伝子調査を施行した。その結果、膿と歯垢では、その細菌組成や個々の細菌の性状に違いがあり関連はなかった。患者の歯垢の細菌学特徴から口腔の化膿性感染症の原因菌の性状を推察することは困難であると結論する。口腔外科領域の化膿性感染症は日常臨床で高頻度にみられる疾患である。その治療は抗菌薬投与が中心となる。病巣中の細菌組成を把握して抗菌薬を投与することが求められるが、現在の行われている膿の培養検査は結果の入手に時間がかかることが問題である。リケルタイムPCRは迅速な結果判定が可能であり、信頼性も高いことから培養法に代わる検査法になりえるのではないかと考えられる。さらに本感染症は口腔常在菌感染症である。従って歯垢の細菌学情報を調査することで病巣の細菌組成を把握することが可能との仮説が成り立つ。もし歯垢を利用して病巣の細菌学情報を推定できれば、患者の負担を最小限にすることが可能であり膿が採取できない場合でも病巣の微生物学的情報が得られる。本研究の目的はリアルタイムPCRと歯垢を用いて病巣の細菌学情報を推察することが可能かどうかを明らかにすることである。平成19年度、研究代表者は膿汁を同じ患者から採取し、その細菌組成について調査した。その結果、膿汁と比較すると歯垢から分離される菌種の数は多かった。膿汁で分離された菌が歯垢でも分離されることが多い反面、膿汁と歯垢とは異なる細菌組成を呈する患者も少なくなかった。またリアルタイムPCRにて検索したところ、膿汁と歯垢に含まれるβ-ラクタマーゼ産生菌の検出は必ずしも一致しなかった。今後、残された研究期間内で、膿汁と歯垢から同じ菌種が分離されても、遺伝子学的に同じかどうかを確認するために菌のタイピングを行う予定である。口腔外科領域の化膿性感染症は口腔内常在菌による内因感染症であるとされている。しかし同感染症の病巣中の細菌叢の性状はその患者の常在菌叢とどのような関連があるのか不明である。もし何らかの関連があるのであれば、膿を採取しなくても唾液や歯垢の細菌検査を行うことで病巣の細菌叢、さらには感染症の原因菌の抗菌薬感受性を予測することが可能になる。さらに、この細菌検査にreal-time PCRが応用できれば、従来の培養細菌検査よりも迅速に結果を知ることができる。本研究の目的は、1)膿と歯垢の細菌叢の性状は何らかの関連性があるのかどうかを明らかにする、2) real-time PCRにて膿と歯垢中に抗菌薬耐性遺伝子(β-ラクタマーゼ産生遺伝子、cfx)が存在するかどうかを評価する方法を確立する、3)膿と歯垢の中の抗菌薬耐性遺伝子の検出結果は一致するのかどうか明らかにすることである。研究では、口腔外科領域の化膿性感染症患者38人から、膿は穿刺吸引、歯垢は同じ患者の複数の歯の歯肉縁上および縁下より採取した。それぞれの検体の培養細菌学検査を施行した。膿と歯垢から同じ菌種が分離された場合、遺伝子学的に同じであるかどうかをrandom amplified polymorphic DNA試験にて検討した。その結果、膿と歯垢では、その細菌組成や性状に大きな違いがあり関連性は見いだせなかった。real-time PCRにて膿と歯垢中に抗菌薬耐性遺伝子(β-ラクタマーゼ産生遺伝子、cfx)が検出できることは確認できたが、膿と歯垢とでcfxの検出結果が一致した患者は38人中22人(58%)であった。以上より、口腔外科領域の化膿性感染症の起炎菌の細菌叢の性状は、歯垢や唾液中の細菌叢の性状と関連性はないことが示唆された。臨床において患者の歯垢や唾液の細菌学特徴を調査しても、起炎菌の細菌学性状を予測することは困難であると考えられる。
エナメルたんぱく質の化学構造と石灰化機構に関する研究

歯のエナメル質はほとんど無機質からなるが、形成初期には約30%を占めるたんぱく基質があり、アパタイト結晶が基質と置き換わって、エナメル質が完成される。幼若エナメル質には、AmelogeninとEnamelinがあり、これらの2つのたんぱく質の生理的役割については、結晶核誘起能や結晶形成の鋳型としての機能、あるいはCaイオン輸送の役割が想定されているものの、確定していない。そこで本研究ではAmelogeninの構造を明らかにし、石灰化機構との関連についてのデ-タを集める目的で研究を進め、以下の成果を得た。(1)ヒトAmelogeninの遺伝子の分離同定に成功し、このたんぱく質の一次構造を決定することが出来た。(2)ウシ永久歯胚エナメル質よりAmelogeninを部分分解してチロジンに富むペプチドを生ずる酵素を精製することが出来た。(3)この酵素の至適pHが5、56、0にあったことがヒントになり、形成期エナメル質に酸性のバンドと中性のバンドとが交互に出現する事実を発見した。朱歯胚の軟組織を除いたエナメル質をpH指示薬で染色すると、酸性の反応を示す部分が帯状に数本認められ、その間の部分は中性を示した。各部位のエナメル質を別々に採取し、水に懸濁してpHメ-タ-で測定し反応を確認した。Caキレ-タ-であるGBHAで無色の部分が酸性、赤く染まる部分が中性であることがわかった。(4)エナメリンのCa結合能を定量的に測定し、高親和性と低親和性の2種類の結合様式があることを明らかにすることが出来た。エナメル質はほとんど無機質からなるが、形成初期にはたんばく質が約30%を占め、この中でアパタイト結晶が析出成長し、有機基質と置き換わって、最終的に結晶を主体とするエナメル質が完成する。幼若エナメル質のたんぱく質には、AmelogeninとEnamelinとが存在する。我々の研究により、Amelogeninの一次構造は解明されたが、Enamelinについては不明である。これらの2つのたんぱく質の生理的役割については、結晶核誘起能や結晶形成の鋳型としての機能、あるいはCaイオン輸送の役割が想定されているものの、確定していない。そこで本研究では、2つのたんばく質が石灰化に伴って除去される機構をしらべ、Enamelinの性質の解明も目的とした。(1)ウシ永久歯胚より、幼若エナメル質を採取し、各種緩衝液によりたんばく分解酵素を抽出し、イオン交換、ゲル濾過など各種のクロマトグラフィ-を組み合わせて、SDS電気泳動で単一のバンドになるまで精製した。この酵素の分子量は約30Kで、Amelogeninを加水分解するが、Enamelinには作用せず、切断部位から45個のアミノ酸からなるチロジンに富むペプチドが遊離することがわかった。また、この酵素の至適pHは5.56.0にあることが確かめられた。(2)Enamelinの性質については、精製したウシEnamelinを用いて、自己蛍光の減弱の程度から、Caイオンの結合を調べ、高親和性、低親和性の2種類の結合部位があることを明らかにした。このCa結合性は、骨のオステオネクチンの場合に匹敵するもので、石灰化におけるこのたんぱく質の機能を推定させるものであった。幼若エナメル質には、AmelogeninとEnamelinがあるが、これまでの研究により、Amelogeninの一次構造は解明されたが、その遺伝子は不明であった。

そこで本研究では、Amelogeninが石灰化に伴って除去される機構をしらべ、またヒトAmelogenin遺伝子の解明を目的とした。(1)前年度に引続き、ウシ永久歯胚の若幼エナメル質よりたんぱく分解酵素を抽出し精製し、その性質をしらべた。SDS電気泳動で単一のバンドとして精製された酵素の分子量は約30kで、Amelogeninを加水分解して45個のアミノ酸からなるチロジンに富むペプチドを遊離するもので、阻害実験の結果からこの酵素はセリン・プロテア-ゼであることが確かめられた。また至適pHが5.56.0にあることから、形成期エナメル質中に酸性の部分の存在が示唆された。(2)ウシAmelogeninーcDNAをプロ-ブとしてヒト遺伝子断片中から、ヒトAmelogeninの遺伝子の同定に成功した。これは4つのエクソンからなり、その塩基配列から、ヒトのAmelogeninは178個のアミノ酸からなることが判明した。ウシ、ブタ、マウスなどのAmelogeninと比較してホモロジ-が高いが、ヒトのものではC末端に3個の余分のアミノ酸をもっていることが確かめられた。歯のエナメル質はほとんど無機質からなるが、形成初期には約30%を占めるたんぱく基質があり、アパタイト結晶が基質と置き換わって、エナメル質が完成される。幼若エナメル質には、AmelogeninとEnamelinがあり、これらの2つのたんぱく質の生理的役割については、結晶核誘起能や結晶形成の鋳型としての機能、あるいはCaイオン輸送の役割が想定されているものの、確定していない。前年度までの研究により、ヒトAmelogeninの遺伝子の分離同定に成功し、その一次構造を決定することが出来た。また、ウシ永久歯胚エナメル質より精製したAmelogeninを加水分解する酵素の至適pHが5、56、0にあったことがヒントとなり、本年度の研究結果として、形成期エナメル質に酸性のバンドと中性のバンドとが交互に出現する事実を発見した。すなわち、ウシ永久歯胚よりエナメル芽細胞などの軟組織を除いたのち、エナメル質をメチル赤などのpH指示薬で染色したところ、酸性の反応を示す部分が帯状に数本認められ、その間の部分は中性を示した。各部位のエナメル質を別々に採取し、蒸留水に懸濁してしばらくおいてからpHを測定したところ、やはり酸性および中性の反応が認められた。この結果から、エナメル質は形成成熟の過程で、周期的にpHが変化することが明らかになった。成熟期エナメル質の変化としては、これまでにCaキレ-タ-であるGBHAに染まる部分と染まらぬ部分とがあることが知られていたが、エナメル質を2分し、一方をGBHA他方をpH指示薬で染色して両者のバンドを比較して、GBHAで無色の部分が酸性、赤い部分が中性であることを確認することが出来た。
電荷注入型静電フィルタに関する基礎的研究と試作

2等辺三角形状の鋭い突起を有する電極(注入電極)と平板状の平滑電極からなる簡易な静電フィルタモデルを製作し,浄化速度に及ぼす以下の15の因子の影響を調べた.電極平面寸法は100×200mm,注入電極と平滑電極の表面間距離は9.5mm,内部体積は約0.5Lであり,実験には市販の各種潤滑油18種類にJIS試験用粉体1,11種を混入した人工汚染油を用いた.1.注入突起数の影響:突起数=0,40,80,166,3122.電極間隔の影響:突起先端と平板電極の間隔=3,4,5,6mm3.印加電圧と極性の影響:電圧=814kV,正極性と負極性4.流量の影響:流量=112cm^3/s5.油種(物性値)の影響(用途・粘度グレードの異なる油14種,実験は全て40°C)本研究により,電荷注入式静電フィルタの実用化に向けて有用な以下の結果を得た.(1)注入突起数の増加ならびに突起と平滑電極の間隔の減少に伴い,浄化速度は増加する.しかし,油の種類によっては突起数の増加,電極間隔の減少に対し,浄化速度が飽和する傾向あるいは逆に低下する傾向を示す.(2)印加電圧と流量の増加に伴い浄化速度は増加するが,増加に伴い浄化速度は飽和する傾向を示し,電圧に関しては1012kV以上では浄化速度はあまり変化しない.(3)粒子の帯電極性と同一極性で電荷を注入するほうが,浄化速度の増加は大きい.(4)浄化速度は油の導電率と弱い相関を示し,導電率の高い油は浄化速度が遅くなる.ただし,電荷注入による浄化速度の向上の程度に関しては,導電率との関連は認め難い.(5)浄化速度と油の粘度との相関はほとんど無い.(6)捕捉された粒子が流れの抗力により離脱する場合がある.突起先端近傍から生じるイオンドラッグ流れも離脱の一因となっていると考えられる.2等辺三角形状の鋭い突起を有する電極(注入電極)と平板状の平滑電極からなる簡易な静電フィルタモデルを製作し,浄化速度に及ぼす以下の15の因子の影響を調べた.電極平面寸法は100×200mm,注入電極と平滑電極の表面間距離は9.5mm,内部体積は約0.5Lであり,実験には市販の各種潤滑油18種類にJIS試験用粉体1,11種を混入した人工汚染油を用いた.1.注入突起数の影響:突起数=0,40,80,166,3122.電極間隔の影響:突起先端と平板電極の間隔=3,4,5,6mm3.印加電圧と極性の影響:電圧=814kV,正極性と負極性4.流量の影響:流量=112cm^3/s5.油種(物性値)の影響(用途・粘度グレードの異なる油14種,実験は全て40°C)本研究により,電荷注入式静電フィルタの実用化に向けて有用な以下の結果を得た.(1)注入突起数の増加ならびに突起と平滑電極の間隔の減少に伴い,浄化速度は増加する.しかし,油の種類によっては突起数の増加,電極間隔の減少に対し,浄化速度が飽和する傾向あるいは逆に低下する傾向を示す.(2)印加電圧と流量の増加に伴い浄化速度は増加するが,増加に伴い浄化速度は飽和する傾向を示し,電圧に関しては1012kV以上では浄化速度はあまり変化しない.(3)粒子の帯電極性と同一極性で電荷を注入するほうが,浄化速度の増加は大きい.(4)浄化速度は油の導電率と弱い相関を示し,導電率の高い油は浄化速度が遅くなる.ただし,電荷注入による浄化速度の向上の程度に関しては,導電率との関連は認め難い.(5)浄化速度と油の粘度との相関はほとんど無い.(6)捕捉された粒子が流れの抗力により離脱する場合がある.突起先端近傍から生じるイオンドラッグ流れも離脱の一因となっていると考えられる.静電フィルタのろ過速度・汚染物捕捉率の向上を試みる基礎研究として,電極の一方を多数の先鋭な突起を持つ形状にし,他方の電極を平板とした電荷注入式静電フィルタのモデル機を製作した.モデル機は,電極の平面寸法が100×200mm,両側に同数の突起を有する注入電極を中央に配し,その両側に注入電極を挟むように平行に2枚の平板電極を配置した構造とした.市販の潤滑油にJIS試験用粉体を混入した模擬汚染油を用いて,電極形状(突起の形状,板厚),電極間距離(3,4,5mm),電圧の大きさ(±812kV),注入電極の極性,液体の種類等を種々変えてろ過実験を行い,ろ過速度や粒子残存率に及ぼすそれら因子の影響を調べた.本研究により以下の結果を得た.(1)注入電極の極性によらず,注入電極と同一の極性の電荷が注入できた.(2)一部の油を除いて,粒子の元々の帯電極性が注入電極の極性と逆の場合でも,粒子の帯電極性を注入電極と同一の極性に反転できた.(3)一部の油を除いて,大部分の粒子は粒子の元々の帯電極性によらず,平板電極上に捕捉された.(4)粒子は,突起に対向する位置を中心として盛り上がるように平板電極上に強く捕捉された.(5)電荷注入によりろ過速度が増加し,粒子残存率は低下した.

(6)本実験の範囲では流量の増加に伴いろ過速度が増加した.(7)流速の増加に伴い,平板電極上に捕捉された粒子の付着力は低下する傾向が認められた.(8)印加電圧が高いほど粒子の帯電量を増加させやすく,ろ過速度が向上する.(9)電極間隔が狭く,突起の先端が先鋭なほど電荷が注入しやすく,ろ過速度が向上する.H16年度に製作した電荷注入式静電フィルタモデルを用いて,ろ過速度に及ぼす以下の因子の影響を調べた.電極平面寸法は100×200mm,注入電極と平滑電極の表面間距離は9.5mm,内部体積は約0.5Lであり,実験には市販の各種潤滑油にJIS試験用粉体を混入した人工汚染油を用いた.1.注入突起数の影響:突起数=0,40,80,166,3122.電極間隔の影響:突起先端と平板電極の間隔=3,4,5,6mm3.印加電圧と極性の影響:電圧=814kV,正極性と負極性4.流量の影響:流量=112cm^3/s本研究により,電荷注入式静電フィルタの実用化に向けて有用な以下の結果を得た.(1)注入突起数の増加ならびに突起と平滑電極の間隔の減少に伴い,ろ過速度は増加する.しかし,油の種類によってはそれらの増減に対し,ろ過速度が飽和する傾向あるいは逆に低下する傾向を示す.(2)印加電圧と流量の増加に伴いろ過速度は増加するが,増加に伴いろ過速度は飽和する傾向を示し,電圧に関しては1012kV以上ではろ過速度はあまり変化しない.(3)粒子の帯電極性と同一極性で電荷を注入するほうが,ろ過速度の増加は大きい.(4)電荷注入無しの場合,ろ過速度は油の導電率と比較的良い相関を示し,導電率の高い油はろ過速度が遅くなる.ただし,電荷注入によるろ過速度の向上の程度に関しては,導電率との関連は認め難い.(5)ろ過速度と油の粘度との相関はあまり無いが,電荷注入により比較的低温でもろ過速度を高めることができる.(6)捕捉された粒子が流れの抗力により離脱する場合がある.突起先端近傍から生じるイオンドラッグ流れも離脱の一因となっていると考えられる.
反射型高速陽電子回折(RHEPD)測定装置の試作

反射型高速電子回折法(RHEED)は、現在、固体の表面構造解析にとって不可欠の手段である。本研究では、電子の反粒子である陽電子を利用した反射型高速陽電子回折(Reflection HighEnergy Positron Diffraction:RHEPD)測定装置を世界で最初に試作し、RHEPDがRHEEDと比較して、表面構造解析能力が格段にすぐれていることを定証することを目的とした。平成3年度には、反射型高速陽電子回折測定部の真空関係の整備、陽電子の高輝度化、陽電子ビームの50keVまでの加速部の整備を行った。平成4年度には、RHEPD超高真空容器の10^<-10>torr以下の真空度を達成し、これを維持するとともに、排気時間の短縮をはかった。タングステンとシリコンから成る新しい方式の陽電子減速材を開発し、それを利用して効率を落さない陽電子ビームの高輝度化に成功した。RHEPD試料チェンバーを50kVの高電圧にフロートさせることに成功した。以上の開発により、RHEPD主要部の開発が完了した。回折ビームの2次元計測用のコンピュータプログラムを開発し、リアルタイムでモニター画面に2次元蓄積データを表示することを可能とした。試料の高精度回転機構を作成し、回転磁気スケールで、0.2ミリラジアンの精度で試料を設定することに成功した。トータル・システムとして、RHEPDパターンを、陽電子の入射エネルギーおよび入射角度の関数として測定することが可能となった。RHEPDの最初の応用例として、セレンをMBEで積んだGaAs(100)面での測定を実施した。現在、統計精度の低いデーダであるが、2×1構造が観察されており、今後、長時間の計測を続行することにより、世界で最初のRHEPDの高精度データの取得に努力していく予定である。反射型高速電子線回折法(RHEED)は、現在、表面構造解析に不可欠な手段である。本研究では、電子の反粒子である陽電子を利用した反射型高速陽電子線回折(Reflection High Energy Positron Diffraction:RHEPD)測定装置を世界で最初に試作し、RHEPDがRHEEDと比較して、表面構造解析能力が格段に優れていることを実証することを目的とした。平成3年度には、反射型高速陽電子回折測定部の真空関係の整備、陽電子の高輝度化、陽電子ビ-ムの50keVまでの加速部の整備を行った。(1)反射型高速陽電子回折測定部真空の整備:測定部真空容器の細部設計を進め、できるだけコンパクトな容器を筑波大学工作センタ-にて試作した。これに、現有のタ-ボ分子ポンプ、イオンポンプを結合し、10^<-8>パスカル以下の超高真空を実現することができた。(2)陽電子源の入手と高輝度化ビ-ムの50keVまでの加速:80ミリキユリ-の^<22>Na陽電子源を購入し、これを、現有の低速・単色陽電子発生部に装着した。これから得られる低速1単色ビ-ムを現有の高輝度化ステ-ジに導き、100eVのエネルギ-で、ビ-ム径80μm、ビ-ム発散角1度の陽電子ビ-ムを得た。このビ-ムを、非磁性の加速電極および50keV精密高圧電源との結合により加速し、2μm以下のビ-ム径に絞った。高輝度化ステ-ジには、新たな電子レンズ系への改良を行った。(3)測定部真空容器の50kV高電圧フロ-ト化:高圧絶縁部品および現有の絶縁トランスにより、50kVまでの高電圧フロ-ト化を行った。

以上の開発により、平成4年度には、世界で最初のRHEPDの実験を行い、その有効性を実証することに、目途をつけることができた。反射型高速電子回折法(RHEED)は、現在、固体の表面構造解析にとって不可欠の手段である。本研究では、電子の反粒子である陽電子を利用した反射型高速陽電子回折(Reflection HighEnergy Positron Diffraction:RHEPD)測定装置を世界で最初に試作し、RHEPDがRHEEDと比較して、表面構造解析能力が格段にすぐれていることを実証することを目的とした。平成4年度には、RHEPD超高真空容器の10^<-10>torr以下の真空度を達成し、これを維持するとともに、排気時間の短縮をはかった。タングステンとシリコンから成る新しい方式の陽電子減速材を開発し、それを利用して効率を落さない陽電子ビームの高輝度化に成功した。RHEPD試料チェンバーを50kVの高電圧にフロートさせることに成功した。以上の開発により、RHEPD主要部の開発が完了した。回折ビームの2次元計測用のコンピュータプログラムを開発し、リアルタイムでモニター画面に2次元蓄積データを表示するを可能とした。試料の高精度回転機構を作成し、回転磁気スケールで、0.2ミリラジアンの精度で試料を設定することに成功した。トータル・システムとして、RHEPDパターンを、陽電子の入射エネルギーおよび入射角度の関数として測定することが可能となった。RHEPDの最初の応用例として、セレニウムをMBEで積んだGaAs(100)面での測定を実施した。現在、統計精度は低いデータであるが、2×1構造が観察されている。今後、長時間の計測を続行しつつ、最初のRHEPDの高統計精度のデータを得ようとしている。
急冷凝固過程における熱応力生成とその制御に関する研究

単結晶育成中に発生・増殖する格子欠陥の主因は凝固過程における熱応力であり、この熱応力の原子・分子レベルにおける生成機構と格子欠陥の関連に関する知識は皆無に等しい.本研究ではレナード・ジョーンズポテンシャルの2次元分子モデルを用いて、以下の目的で分子動力学シミュレーションを行う.1.熱膨張率、引張、圧縮における応力・ひずみ線図の温度依存性、転位の応力場の温度依存性を明らかにする.2.急冷凝固過程における固相、液相、それらの中間相の原子・分子の挙動より、原子・分子レベルにおける伝熱、温度、相、圧力、応力、構造を解析する。3.温度などの物理量の境界条件について離散系と連続系の比較をする.その結果、次のことが明らかになった.1.2次元分子モデルにもかかわらず、熱膨張率は近い値が得られる.2.温度が高くなると、応力・ひずみ線図の勾配は緩やかになり、実際の応力・ひずみ線図の温度依存性と定性的に一致する.3.転位近傍の応力は応力の定義によって異なり、またこの応力は温度が高くなると減少する.4.固液境界には、数数十ナノメーターの固相と液相をつなぐ固液境界層がある.5.十分な数の粒子集団の運動から得られる熱応力は、連続体力学における熱応力の概念と一致する.6.熱応力は固液境界では液相の圧力と等しく、固相内では大きくなる.この大きさは冷却速度、境界条件に支配される.また液相の圧力は一様である.7.格子欠陥が発生すると、熱応力は小さくなる.8.計算機シミュレーションで可能な急冷速度では、フーリエの法則が成立しない.単結晶育成中に発生・増殖する格子欠陥の主因は凝固過程における熱応力であり、この熱応力の原子・分子レベルにおける生成機構と格子欠陥の関連に関する知識は皆無に等しい.本研究ではレナード・ジョーンズポテンシャルの2次元分子モデルを用いて、以下の目的で分子動力学シミュレーションを行う.1.熱膨張率、引張、圧縮における応力・ひずみ線図の温度依存性、転位の応力場の温度依存性を明らかにする.2.急冷凝固過程における固相、液相、それらの中間相の原子・分子の挙動より、原子・分子レベルにおける伝熱、温度、相、圧力、応力、構造を解析する。3.温度などの物理量の境界条件について離散系と連続系の比較をする.その結果、次のことが明らかになった.1.2次元分子モデルにもかかわらず、熱膨張率は近い値が得られる.2.温度が高くなると、応力・ひずみ線図の勾配は緩やかになり、実際の応力・ひずみ線図の温度依存性と定性的に一致する.3.転位近傍の応力は応力の定義によって異なり、またこの応力は温度が高くなると減少する.4.固液境界には、数数十ナノメーターの固相と液相をつなぐ固液境界層がある.5.十分な数の粒子集団の運動から得られる熱応力は、連続体力学における熱応力の概念と一致する.6.熱応力は固液境界では液相の圧力と等しく、固相内では大きくなる.この大きさは冷却速度、境界条件に支配される.また液相の圧力は一様である.7.格子欠陥が発生すると、熱応力は小さくなる.8.計算機シミュレーションで可能な急冷速度では、フーリエの法則が成立しない.
インクレチンによる膵β細胞増殖・抗アポトーシス作用の細胞内メカニズムの検討

2型糖尿病では小胞体ストレス(ERS)がβ細胞機能の障害の一因であることが指摘されている。インクレチンの一つ、GLP-1の受容体作動薬exendin-4(Ex-4)の投与により、Akitaマウスのβ細胞障害が抑制され、β細胞の数・量が保たれた。このβ細胞保護効果は、インスリン非依存的に血糖を低下するフロリジンを用いた場合は認められなかったことから血糖低下効果とは独立した作用であることが示唆された。β細胞のアポトーシス、ERSマーカーであるCHOPの発現が著明に減少していたことから、Ex-4によるβ細胞保護効果はERSの軽減を介してアポトーシスを抑制して発揮されていることが示唆された。[目的]近年、糖尿病における膵β細胞障害機序の一因として小胞体ストレス(ERS)が注目されている。一方、インクレチンのひとつであるGLP-1は、インスリン分泌の増強のみならず、膵β細胞障害に対し保護的に作用するという報告がある。本研究ではGLP-1シグナルの増強が、ERSによる膵β細胞障害に与える効果について検討した。[方法]Akitaマウスは、インスリン2遺伝子の点突然変異により異常インスリンが増加・蓄積し、ERSを介したアポトーシスにより膵β細胞障害を来たす自然発症糖尿病モデルマウスである。このAkitaマウスに、GLP-1アナログであるexendin-4(Ex-4)、およびインスリン非依存性に血糖を低下するフロリジンを2週齢から4週齢までの2週間腹腔内投与し、血糖値、ラ氏島の形態的変化および小胞体ストレスマーカー(CHOP)・アポトーシス(TUNEL)・細胞増殖能(PCNA)について、PBS投与群と組織学的、分子生物学的に比較検討した。また、Akitaマウスのβ細胞株を用いてin vitroで同様の検討を行った。[結果]Ex-4投与群は同等に血糖を下げたフロリジン群や、PBS投与群に比べて膵ラ氏島面積が保たれ、PCNA陽性細胞数は変化がなかったもののCHOP、TUNEL陽性細胞はいずれも減少していた。定量的real time PCRを用いて検討した膵島でのCHOP mRNA発現量もEx-4投与群で有意に低値であった。[総括]GLP-1シグナルの増強は、主に小胞体ストレスによって惹起される膵β細胞アポトーシスを抑制して細胞保護効果を発揮することが示された。また、そのβ細胞保護効果は血糖とは独立した作用であることが示唆された。今後もβ細胞障害抑制機序の詳細に関して、さらなる組織学的・分子学的検討を継続する。β細胞株を用いた検討では、ERS応答の早期に発現するBipがEx-4により発現増加し、後期に反応するXBP-1はむしろ低下していた。[総括]GLP-1シグナルの増強は、主にERSによって惹起される膵β細胞アポトーシスを抑制して細胞保護効果を発揮することが示された。このβ細胞保護効果は血糖とは独立した作用であり、特に早期のERS応答を増強することによってアポトーシス抑制に働き、細胞保護効果を発揮していることが示唆された。[目的]小胞体ストレス(ERS)は糖尿病における膵β細胞障害機序の一因として注目されている。

一方、インクレチンのひとつであるGLP-1は、インスリン分泌の増強に加え膵β細胞障害に対し保護的に作用することが報告されている。本研究ではGLP-1シグナルの増強が、ERSによる膵β細胞障害に与える効果について検討した。[方法]Akitaマウスは、インスリン2遺伝子の点突然変異により異常インスリンが増加・蓄積し、ERSを介したアポトーシスにより膵β細胞障害を来たす自然発症糖尿病モデルマウスである。このAkitaマウスに、GLP-1アナログであるexendin-4(Ex-4)、およびインスリン非依存性に血糖を低下するフロリジンを2週齢から4週齢までの2週間腹腔内投与し、PBS投与群と分子生物学的に比較検討した。また、Akitaマウスのβ細胞株を用いてin vitroで同様にEx-4のβ細胞への影響を検討した。小胞体ストレスマーカー(CHOP,Bip,XBP-1)、細胞増殖(cyclinD)の定量的real time PCRによるmRNA発現に加え、蛋白発現に関してもWestern Blot法により検討を行った。[結果]Ex-4を投与したAkitaマウスの膵島では、CHOP,BipのmRNA発現量がEx-4投与群で有意に低値であったが、XBP-1の発現に変化は見られなかった。β細胞株を用いた検討では、Ex-4によりBipの発現に差が認められずCHOPのみ低下が認められた。[総括]GLP-1シグナルの増強は、主にERSによって惹起される膵β細胞アポトーシスを抑制して細胞保護効果を発揮することが示されたが、CHOPに対するより直接的な作用を介して抗アポトーシス効果を発揮していることが示唆された。