hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本語と韓国語補助動詞の意味拡張における歴史語用論的研究

当該年度に実施した研究によって明らかになったことは次の通りである。まず、「-(て)おく」に関しては、上代語から補助動詞的用法が観察され、その後生産性を高めながら意味拡張していく様相を明らかにした。また、前項の語彙的制約を示しつつも、後項との形態的緊密性が高まらないまま文法化したことも明らかにした。一方、「-(て)しまう」の場合は、近世語から次第に用いられ、現代語とほぼ変らない機能を備えているものの、動作の結果状態に評価性を帯びる〈遺憾〉の用法は近世後期の資料から増えはじめる「主観化」の様相が観察された。また、韓国語の場合、「-ておく」に対応する「-e twuta」に関しては、15世紀中世語からすでに補助動詞的用法が観察され、次第に意味拡張させていく様相を明らかにした。日本語の場合と同様、15世紀から18世紀に至るまで前項に語彙的制約が見られ、現代語ほど文法化が進んでいないことを明らかにした。もう一方の「-e nohta」は18世紀資料に数例観察されるのみであり、19世紀以降に補助動詞として文法化していくことが予想される。一方、「-てしまう」に対応する「-e pelita」は、15世紀中世語から補助動詞的用法が多く観察され、既出の二形式よりも早い段階で後項動詞の補助動詞化が生じていたことが明らかとなった。ただ、他の形式と同様に前項に語彙的制約が見られ、現代語ほどには文法化していなかったと考えられる。以上のように、本研究の実施により、日韓両言語の補助動詞における意味拡張の様相が明らかになったのみならず、前項と後項の形態的緊密性や語彙的制約等から補助動詞として文法化していく過程も明かにすることができた。以上のような視点からの分析により、日韓双方の補助動詞構造に留まらない「動詞+動詞」型というより広い枠組みの歴史的発達を捉えるという大局的な研究への発展可能性を見出だした。(抄録なし)計画に従って各種資料を選出し、日本語と韓国語の補助動詞の用例をデータとして収集・分析した。日本語に関しては、『岩波古典文学大系』の他、『小学館新編古典文学全集』から各時代を代表する作品を選び、そこから補助動詞構文を抽出し、データとして整理した。また、狂言資料や抄物資料、キリシタン資料などその時代において取り上げるべき資料に関しては、上記の全集等に掲載されていないものも加えて別個に調査を行った。韓国語に関しては、15世紀以降のハングル資料を対象とし、その時代を代表とする作品から補助動詞構文を抽出し、日本語と同様にデータとして整理した。これまでの研究によって明らかになったことは次の通りである。まず、日本語に関しては、分析対象とする言語形式において、現代語には見られない意味用法が中古語において存在していることが明らかとなり、その存在の発見によって、日本語における補助動詞を含んだ「動詞+動詞」形式の発達やその意味拡張のプロセスの解明に役立つ手がかりを得ることができた。また、韓国語に関しては、現存している資料の性質上、日本語の場合ほど時代を遡ることはできないが、15世紀の資料において観察される「動詞+動詞」形式のものが、本研究において対象とする補助動詞的なもののほか、「動詞+動詞」があくまで文の構成要素として連接している句的な動詞連続として存在していると思われるものが共存していることが観察された。この「補助動詞」、「動詞連続」、そして「動詞+動詞」が緊密に結合しているいわゆる「複合動詞」のそれぞれの混在が観察されるのは韓国語のみならず、日本語の場合も同様である当該年度に実施した研究によって明らかになったことは次の通りである。

以上のような視点からの分析により、日韓双方の補助動詞構造に留まらない「動詞+動詞」型というより広い枠組みの歴史的発達を捉えるという大局的な研究への発展可能性を見出だした。年次計画の通り、日本語と韓国語の歴史的資料から分析対象である補助動詞構文を抽出してデータベース化し、それらの時系列に沿った意味拡張について分析した研究成果を、各種学術大会において発表することができたため。「補助動詞」、「動詞連続」、そして「動詞+動詞」が緊密に結合しているいわゆる「複合動詞」のそれぞれの混在が観察されるのは韓国語のみならず、日本語の場合も同様である。今後の研究課題としては、日本語と韓国語補助動詞の意味拡張という意味的側面のみならず、両言語における「動詞+動詞」形式の形態統語的な特徴およびその発達過程に関しても分析を進めていく予定である。(抄録なし)
アダプター蛋白IRSp53と巨大蛋白複合体による細胞機能制御

本研究は、Rhoファミリーの標的蛋白質IRSp53が結合する様々な蛋白質複合体の働きについて、細胞機能との関わりに重点をおいて解析するものである。前年度までの研究成果としてRNAスプライシング因子SF3a66との結合を見つけ、それが神経突起形成に関わる可能性を示唆する結果を得ていた。内在性SF3a66蛋白質の細胞内局在を複数の抗体で検討したところ、一つの抗体では神経突起先端部に明瞭なシグナルを確認した。生化学的な分画でも核以外の部分での存在を示すデータが得られており、核内でのスプライシング因子としての働きとは異なる新規機能の可能性が示唆された。一方、別の結合蛋白質として見つけていたEps8との関連について調べた。EGF刺激応答性のEps8のチロシンリン酸化がIRSp53の共発現によって促進される事を見つけていたが、EGF受容体との複合体形成は逆に阻害されることを新たに発見した。このことは刺激応答性にリン酸化を導くと同時に、受容体からの解離を促す事でシグナル伝達を制御している可能性が考えられる。またIRSp53にはいくつかのスプライシングアイソフォームがあり、C末部のいくつかのアミノ酸が削れたタイプも知られている。それらに関して結合蛋白質の解析を行ったところ、新規の結合蛋白質の存在は見つからなかったものの、既知の結合蛋白質への結合パターンに変化が見られることが明らかとなった。このことは、IRSp53のアイソフォームが互いに微妙に異なるシグナル伝達能を有していることを示唆しており、今後の重要な検討課題となっている。本研究ではRhoファミリーの標的因子として機能するIRSp53に関して、その下流に位置する様々な蛋白複合体がどのように働いているのかを解析する。本研究スタートの時点において、IRSp53の下流にEps8やSF3a66など様々な機能を有し、複合体として機能する蛋白群を見つけていた。Eps8に関しては、IRSp53と結合することで低分子量型G蛋白Racを活性化することを既に見つけていたが、その分子メカニズムを検討した。しかし、他のグループが報告しているようなRacへのGEF(GDP/GTP exchange factor)活性をin vitroで再現する事ができなかった。細胞内では異なるメカニズムでRacの活性化を誘導しているものと想定している。興味深い事にIRSp53もEps8ももともとチロシンリン酸化される蛋白として同定されており、実際EGF刺激依存性にそれらがチロシンリン酸化されていることを確認した。このリン酸化がこれらの蛋白複合体形成を制御している可能性もあると考えている。SF3a66はSF3a60、SF3a120と共に蛋白複合体を作りRNAスプライシング反応に必須の働きをする。IRSp53を神経芽細胞腫N1E-115細胞に強制発現すると神経突起形成が起こるが、このときSF3a60やSF3a120を共発現させると、突起形成が顕著に阻害された。SF3a60やSF3a120はIRSp53には直接結合しないので、この阻害効果は恐らく内在性のSF3a66を隔離してしまうためと想定している。つまり、内在性のSF3a66が神経突起形成に関わっている可能性がさらに強く示唆された。前年度の研究成果として、IRSp53に結合する新規蛋白質SF3a66を見つけ、それが神経突起形成制御に重要である可能性を示唆する実験結果を得ていた。SF3a66はRNAスプライシング反応に関わる因子であるが、その細胞内局在を解析するため、内在性SF3a66を認識できる抗体を2種類作製した。それらを用いて細胞染色を行った結果、一つの抗体では核内と共に神経突起の先端部にも強いシグナルが認められた。これは非常に興味深い結果であるが、もう一つの抗体では核内にのみシグナルが観察されており、まだ確定的な結論は得られていない。今後さらに厳密な解析を進めてゆく予定である。Eps8のチロシンリン酸化に対するIRSp53の効果に関しても解析を行った。Eps8はEGF受容体に会合し、EGF刺激によってチロシンリン酸化される蛋白質として発見されたが、COS7細胞にEps8を単独で強制発現させてEGF刺激してもリン酸化は観察されなかった。しかし、Eps8と共にIRSp53を同時に発現させると、顕著なリン酸化が起こった。この結果は細胞増殖応答やがん化に重要と考えられているEps8のリン酸化がIRSp53との複合体形成によって制御されている可能性を示唆しており、非常に興味深い発見である。さらにEps8と結合する蛋白質として報告されていたDishevelledとIRSp53が結合することも新たに発見した。IRSp53を細胞で発現させると、通常は細胞質にスメア状に存在するが、Dishevelledと共発現させることでDishevelledに特徴的な小胞状の共局在パターンを示した。この実験結果は細胞内でもIRSp53とDishevelledが複合体として存在し、機能的に関連している可能性を示唆している。

生化学的な分画でも核以外の部分での存在を示すデータが得られており、核内でのスプライシング因子としての働きとは異なる新規機能の可能性が示唆された。一方、別の結合蛋白質として見つけていたEps8との関連について調べた。EGF刺激応答性のEps8のチロシンリン酸化がIRSp53の共発現によって促進される事を見つけていたが、EGF受容体との複合体形成は逆に阻害されることを新たに発見した。このことは刺激応答性にリン酸化を導くと同時に、受容体からの解離を促す事でシグナル伝達を制御している可能性が考えられる。またIRSp53にはいくつかのスプライシングアイソフォームがあり、C末部のいくつかのアミノ酸が削れたタイプも知られている。それらに関して結合蛋白質の解析を行ったところ、新規の結合蛋白質の存在は見つからなかったものの、既知の結合蛋白質への結合パターンに変化が見られることが明らかとなった。このことは、IRSp53のアイソフォームが互いに微妙に異なるシグナル伝達能を有していることを示唆しており、今後の重要な検討課題となっている。
機械受容チャネルをターゲットとしたシェーグレン症候群患者の難治性疼痛の解明

シェーグレン症候群は唾液腺と涙腺の臓器特異的自己免疫疾患であり、唾液分泌障害が生じているために口腔乾燥による舌痛に苦しむことがある。本研究では、雄性NFS/sldマウスの生後3日目の胸腺を摘出し、唾液腺・涙腺に限局する自己免疫病変を発症させたシェーグレン症候群類似の病態を呈するシェーグレン症候群モデル(SS群)を作製した。対照群として胸腺摘出を施さないsham群を作製し、SS群と比較検討することにより、舌痛発症機序の解明を試みた。これまでの結果より、SS群の唾液量が有意に減少しており、舌の強い乾燥が認められ、SS群の舌に機械的痛覚過敏が生じていることが分かった。そこで、機械受容との関与が考えられている受容体のうち、機械受容チャネルPiezo2、TRPA1,TRPV4の三叉神経節での発現量を調べたところ、SS群にてPiezo2とTRPV4の増加傾向を示した。また、Western blot法を用いて舌におけるPiezo2タンパク発現量を定量したところ、sham群と比較しSS群で有意に増加していた。またELISA法を用いて唾液中ATP量を定量したところ、SS群で有意に増加していた。よってPiezo2阻害剤であるGsMTx4と、P2X2/3受容体の阻害剤であるA-317491を舌に投与し、舌への機械刺激に対する逃避反射行動閾値を測定したところ、各阻害剤の投与により機械的痛覚過敏が抑制された。また、三叉神経節のP2X2/3量を測定したところ、両群間で有意差はなかった。さらにGsMTx4投与により、唾液中ATP量と舌のP2X2/3タンパク量が有意に減少した。以上より、舌の非侵害刺激により舌メルケル細胞に存在するPiezo2が活性化し、メルケル細胞からATPが放出され、神経終末に存在するP2X2/3受容体を刺激することにより痛覚過敏が生可能性が示唆された。さらにTRPV4とPiezo2との関与を調べたい。SS群と対照群を作製し、行動学的観察、免疫組織染色法、Western blot法、ELISA法を用いて、SS群の舌に機械的痛覚過敏が生じていることが分かり、その発症機序にPiezo2やTRPV4が関係している可能性を示すことができた。さらに、計画通りに研究を施行する中で新たな仮説が示唆されたために、当初の計画とは少し異なる研究内容を施行したが、その内容の実験もおおむね終了した。また、舌組織や三叉神経節での組織染色がなかなか成功せず、何回か組織染色をやり直したため時間を要したが、おおむね終了することができた。最終段階として、Piezo2とTRP4の相互関係を確認する予定である。Piezo2の阻害剤であるGsMTx4と、TRPV4のアンタゴニストであるHC-067047を舌組織内または、三叉神経節近傍に投与し、逃避反応行動の変化を観察したい。さらに、両薬剤投与によるPiezo2とTRP4の、舌と三叉神経節における発現様式を詳細に調べたい。そして、今までの研究内容をまとめて、予定している関連学会での学会発表、さらに英文雑誌に投稿する予定である。シェーグレン症候群は唾液腺と涙腺の臓器特異的自己免疫疾患である。唾液分泌障害が生じ、口腔乾燥による舌痛で苦しむことがある。雄性NFS/sldマウスの生後3日目の胸腺摘出を施し、涙腺・唾液腺に限局する自己免疫病変を発症させたシェーグレン症候群類似の病態を呈するシェーグレン症候群モデル(SS群)を作製して、疼痛の発症機序の解明を試みた。また、対照群として胸腺摘出を施さない群(sham群)を用いた。SS群の唾液量はsham群と比較し有意に減少していた。またSS群舌の機械刺激に対する逃避反射行動閾値はsham群と比較し有意に低下したが、熱刺激では有意差が認められなかった。この低下したSS群舌の機械刺激に対する逃避反射行動閾値は機械受容チャネルPiezo2のインヒビターであるGsMTx4の舌粘膜上皮への局所投与により有意に上昇した。しかし、舌粘膜上皮組織と三叉神経節におけるPiezo2の発現量は両群で有意差は認められなかった。よって、Piezo2チャネルの発現量の変化ではなく、機能変化がSS群の舌に対する機械刺激の逃避反射行動閾値の低下に関与している可能性が示唆された。さらに、TRPA1とTRPV1の発現量を舌粘膜上皮組織と三叉神経節で詳細に調べたが、両群において有意差は認められなかった。また、SS群の舌乳頭数はsham群と比較し有意に減少しており、舌粘膜上皮細胞の組織障害が生じている可能性が示唆された。一方、PGP9.5の発現様式を調べたところ、舌粘膜上皮細胞に存在する自由神経終末の分布は両群において大きな変化は認められなかった。そこでSS群とsham群の唾液中ATP量を測定したところ、SS群において有意に増加していた。以上より、舌粘膜上皮細胞の障害により細胞からATPが漏出し、侵害受容器に作用している可能性が考えられた。平成29年度以降に研究計画をしていたPiezo2インヒビターを用いた行動学的観察を終了した。計画では、舌粘膜上皮組織や三叉神経節における機械受容チャネルPiezo2の発現変化がSS群で生じていると予想したが、SS群とSham群において発現量の差は認められなかった。しかし、SS群の舌粘膜

上皮細胞からATPが漏出している可能性が新たに示唆されたため、SS群における疼痛に対するATPの関係を新たに調べ始めた。唾液腺と涙腺の臓器特異的自己免疫疾患であるシェーグレン症候群患者は、唾液分泌障害が生じているため、口腔乾燥による舌痛に苦しむことがある。本研究では、雄性NFS/sldマウスの生後3日目の胸腺を摘出し、唾液腺・涙腺に限局する自己免疫病変を発症させたシェーグレン症候群類似の病態を呈するシェーグレン症候群モデル(SS群)を作製した。対照群として胸腺摘出を施さないsham群を作製し、SS群と比較検討することにより、舌痛発症機序の解明を試みた。前年度までの結果より、SS群の唾液量が有意に減少しており、舌の強い乾燥が認められ、SS群の舌に機械的痛覚過敏が生じていることが分かった。機械受容チャネルPiezo2の舌における発現量は、免疫染色を用いた解析では有意差を認めなかった。よって、新たにWestern blot法を用いて舌におけるPiezo2タンパク発現量を詳細に定量したところ、sham群と比較し、SS群で有意に増加していた。またELISA法を用いて唾液中ATP量を定量したところ、SS群で有意に増加していた。そこで新たに次の仮説が考えられた。Piezo2は表皮メルケル細胞に存在していることが分かっているが、非侵害刺激によりPiezo2が刺激され、メルケル細胞からATPが放出され、神経終末に存在するP2X2/3受容体を刺激することにより痛覚過敏が生じるのではないかと考えられた。よって、Piezo2阻害剤であるGsMTx4と、P2X2/3受容体の阻害剤であるA-317491を舌に投与し、舌への機械刺激に対する逃避反射行動閾値を測定したところ、各阻害剤の投与により機械的痛覚過敏が抑制された。また、三叉神経節のP2X2/3量を測定したところ、両群間で有意差はなかった。よって、現在GsMTx4投与後のATP量と舌におけるP2X2/3タンパク量の測定をしているところである。計画通りに研究を施行する中で新たな仮説が示唆された。シェーグレン症候群モデルマウス(SS群)の舌において、非侵害刺激によりPiezo2が刺激され、メルケル細胞からATPが放出されて、神経終末に存在するP2X2/3受容体が刺激されることにより、SS群の舌の痛覚過敏が生じるのではないかと考えられた。そこで、P2X2/3受容体の阻害剤投与による逃避反射行動閾値の変化の観察や三叉神経節のP2X2/3発現量の測定を新たに行った。シェーグレン症候群は唾液腺と涙腺の臓器特異的自己免疫疾患であり、唾液分泌障害が生じているために口腔乾燥による舌痛に苦しむことがある。これまでの結果より、SS群の唾液量が有意に減少しており、舌の強い乾燥が認められ、SS群の舌に機械的痛覚過敏が生じていることが分かった。そこで、機械受容との関与が考えられている受容体のうち、機械受容チャネルPiezo2、TRPA1,TRPV4の三叉神経節での発現量を調べたところ、SS群にてPiezo2とTRPV4の増加傾向を示した。
気分障害患者の自覚・他覚ウェルビーイング・イルビーイングの脳神経基盤解明

気分障害患者を対象に、構造MRIと安静時機能的MRI(rs-fMRI)データ(N=114)を用い、うつ重症度の自覚>他覚の乖離と相関する領域および機能的結合性(FC)を解析した。構造MRI解析では、自覚・他覚の乖離と両側の眼窩前頭皮質および視床の内側核の体積に正の相関、視床の外側核では負の相関を認めた。rs-fMRI解析では、左側頭平面-右Heschl回と左側頭平面-右側頭平面に自覚・他覚の乖離と正の相関を示すFCを認め、左下前頭回-右被殻と右中前頭回-小脳では負の相関を示した。両側眼窩前頭皮質は、先行研究では逆に抑うつ症状と負の相関が報告されている領域であり、本研究結果からはうつの他覚的指標とは異なる自覚的指標に固有の脳基盤が眼窩前頭皮質に存在する可能性が示唆された。また、眼窩前頭皮質は、本研究で同様に正の相関を認めた視床内側核からの軸索投射を受ける領域であり、一方の視床外側核は逆に負の相関を認めたことも含めて、うつの自覚・他覚の乖離と眼窩前頭皮質-視床領域の体積変化との関係性を示唆する結果を得た。大うつ病性障害(MDD)の患者に関して、全頭型プローブNIRS装置を用いたRSFCの計測数を34名まで増やし、78名の健常者のRSFCとの差異を再検討したところ、MDD群では認知制御ネットワークの一部と考えられる左前頭前皮質背外側部ー頭頂葉間でRSFCが低下する所見が再現された。また、45名のMDDの患者を対象として、NIRS装置を用いた言語流暢性課題中の脳血液量変化を縦断的に検討したところ、中前頭回領域の賦活反応性は経時的な変動を認めなかった一方で、右下前頭回領域の賦活反応性は他覚的うつの重症度の変化に伴って経時的に変動しており、同領域が他覚的うつ症状およびその重症度の形成に重要な役割を担っていることが示唆された。構造MRIおよびrs-fMRIについて、114名の気分障害患者を対象とした解析をすでに終え、眼窩前頭皮質や視床内側核・外側核が、自覚的指標や自覚・他覚の乖離に関与していることを示唆する所見を得ており、予想を上回る成果であると言える。また、言語流暢性課題中を用いたNIRSによる検討では、すでに2時点データを用いた縦断的検討を行っており、想定以上の進捗となった。初回画像計測に加え、1.5年後のfollow-up計測を引き続き行っていく。今後のMRI解析の方向性として、健常群を含めた構造およびrs-fMRI解析、FreeSurferを用いたうつの自覚・他覚の乖離と関連する皮質厚および表面積の探索、視床の内部構造に関するより精緻なアトラスを用いた解析の施行などを行い、より詳細に検討していく。NIRSについては、横断および縦断計測によるデータ数をさらに蓄積し、自覚ウェルビーイング/イルビーイングと他覚ウェルビーイング/イルビーイングと言語流暢性課題中の賦活反応性やRSFCとの関係やその経時的な変化についても検討していく予定である。388名の気分障害患者の既存データを用いて、認知機能は自覚指標と関連し、他覚指標との関連は有意ではないことを示した。自覚ウェルビーイング/イルビーイングと他覚ウェルビーイング/イルビーイングを担う脳基盤は一部異なるという仮説が支持された。そこで大うつ病性障害患者309名を対象に、NIRSにより測定した語流暢性課題施行時の賦活反応性を用いて、自覚的うつ症状・他覚的うつ症状のそれぞれと相関する脳部位の検討を行った。他覚的うつ症状の重症度と下前頭回領域、自覚的うつ症状と両側側頭部領域の間でそれぞれ負の相関を認めた。また、自覚・他覚的うつ症状の重症度をそれぞれ標準化(Z[自覚うつ]、Z[他覚うつ])し、それらの差分により得られた乖離の程度(Z[自覚うつ]-Z[他覚うつ])と賦活反応性の相関を検討したところ、いくつかの脳部位で相関傾向を認めた。うつの自覚指標と他覚指標に一定以上の乖離がある大うつ病性障害患者群(N=6)と自覚指標と他覚指標に乖離がない大うつ病性障害患者群(N=10)における構造MRIと安静時機能的MRI(rs-fMRI)の予備解析を行った。構造MRIでは自覚指標と他覚指標の乖離群において左下前頭回で有意な体積低下を認め、他覚的うつ指標と体積低下は正の相関を示した。rs-fMRIでは左外側頭頂皮質と両側中側頭回・後部帯状回・両側前頭極のRSFC (resting state functional connectivity)低下と左下前頭回・両側縁上回・淡蒼球とのRSFC上昇を認めた。全頭型プローブNIRS装置を用い22名の大うつ病性障害の患者のRSFCを計測し、78名の健常者のRSFCと比較した。うつ病群は健常群と比べ認知制御ネットワークの一部と考えられる左前頭前皮質背外側部ー頭頂葉間でRSFCが低下し、他覚的うつ症状の強さと負に相関した。これまで、自覚・他覚ウェルビーイングとイルビーイングの脳基盤が一定程度segregateされている可能性については、脳科学においても精神医学においても、問題設定がなされてこなかった。そこで、脳画像における詳細な解析に入る前に、既存の神経心理・自覚/他覚臨床指標の大規模データを用いて、仮説の成立を検証した。そこで、実績概要にも述べたように、388名の気分

障害患者の既存データを用いて、認知機能(WAIS-IIIによるIQ)と自覚(WHO-QOL26)・他覚指標(HAM-D)の関連を調べたところ、IQはWHO-QOLと関連し、HAM-Dとの関連は有意ではなかった。このことから、自覚ウェルビーイング/イルビーイングと他覚ウェルビーイング/イルビーイングを担う脳基盤は異なる可能性があるというわれわれの仮説が支持された。この予備的研究結果は現在論文執筆中である。この検討については、当初計画に入れていなかったもので、これによりその後の脳画像研究の仮説が明確になったことは、研究の効率化をもたらし、当初の計画以上に進展する原動力となった。以上の前提にもとづき、大うつ病性障害患者309名という大規模サンプルを対象にNIRSと自覚・他覚症候との関連を検討した点も、当初の予想を上回る成果である。気分障害患者を対象に、構造MRIと安静時機能的MRI(rs-fMRI)データ(N=114)を用い、うつ重症度の自覚>他覚の乖離と相関する領域および機能的結合性(FC)を解析した。構造MRI解析では、自覚・他覚の乖離と両側の眼窩前頭皮質および視床の内側核の体積に正の相関、視床の外側核では負の相関を認めた。rs-fMRI解析では、左側頭平面-右Heschl回と左側頭平面-右側頭平面に自覚・他覚の乖離と正の相関を示すFCを認め、左下前頭回-右被殻と右中前頭回-小脳では負の相関を示した。両側眼窩前頭皮質は、先行研究では逆に抑うつ症状と負の相関が報告されている領域であり、本研究結果からはうつの他覚的指標とは異なる自覚的指標に固有の脳基盤が眼窩前頭皮質に存在する可能性が示唆された。また、眼窩前頭皮質は、本研究で同様に正の相関を認めた視床内側核からの軸索投射を受ける領域であり、一方の視床外側核は逆に負の相関を認めたことも含めて、うつの自覚・他覚の乖離と眼窩前頭皮質-視床領域の体積変化との関係性を示唆する結果を得た。大うつ病性障害(MDD)の患者に関して、全頭型プローブNIRS装置を用いたRSFCの計測数を34名まで増やし、78名の健常者のRSFCとの差異を再検討したところ、MDD群では認知制御ネットワークの一部と考えられる左前頭前皮質背外側部ー頭頂葉間でRSFCが低下する所見が再現された。また、45名のMDDの患者を対象として、NIRS装置を用いた言語流暢性課題中の脳血液量変化を縦断的に検討したところ、中前頭回領域の賦活反応性は経時的な変動を認めなかった一方で、右下前頭回領域の賦活反応性は他覚的うつの重症度の変化に伴って経時的に変動しており、同領域が他覚的うつ症状およびその重症度の形成に重要な役割を担っていることが示唆された。構造MRIおよびrs-fMRIについて、114名の気分障害患者を対象とした解析をすでに終え、眼窩前頭皮質や視床内側核・外側核が、自覚的指標や自覚・他覚の乖離に関与していることを示唆する所見を得ており、予想を上回る成果であると言える。また、言語流暢性課題中を用いたNIRSによる検討では、すでに2時点データを用いた縦断的検討を行っており、想定以上の進捗となった。1) Discovery sampleのtime2計測:平成29年に撮像を終えたdiscovery sample (N=50)に対して、平成30年度後半から、1.5年後のfollow-up計測を行う。Drop-out rateを20%と見込み、N=40の撮像を行う。このうち平成30年度はN=20、平成31年度は残りのN=20の撮像を行う。
大気中における酸性粒子生成と雨の酸性化への影響

本研究では下記3課題について検討した。1.SO_2の硫酸粒子生成機構の解明とSO_2→H_2SO_4転換速度の決定:新たに製作した流動型小型チャンバーを用い,各種SO_2濃度,湿度条件下で,SO_2から生成する粒子の物理・化学的性状を測定し,粒子生成特性を調べた。またPXIE分析を応用しSO_2→H_2SO_4転換速度を求めた。さらにDMS(Dimethyl Sulfide)についても同様な実験を行った。SO_2/清浄空気系からの粒子生成能は高く,粒子転換速度は約10^<-2>h^<-1>であった。DMSのそれは約10^<-4>h^<-1>で2桁小さく,粒子生成は不安定であった。2.雨によるエアロゾル粒子の洗浄効果新たに製作した雨水連続採取装置,自動大気粒子捕集装置を用い,各種環境条件下で雨水,大気粒子試料を採取し,溶解性・不溶性成分に分離後,PIXE分析,IC分析を行った。雨水は0.1mm単位で採取し,降水量に伴うイオン成分,元素成分濃度の変動特性,雨水洗浄機構について検討した。土壌起源性のFe,Si,Tiはその多くが不溶性成分として,一方S,Clはそのほとんどが水溶性成分として雨に取り込まれる。降雨開始後約0.5mmまでに雨による洗浄作用は著しく減退する。3.大気汚染物質の降雨洗浄モデルと輸送シミュレーションモデル:雨による粒子の洗浄モデル,およびSO_2→SO_4^<2->粒子転換,酸性沈着を含む大気輸送モデルを作成し,降雨過程に及ぼす諸因子の影響ならびに大気輸送中における粒子生成や沈着の粒子濃度に及ぼす影響について検討した。硫酸塩粒子のような人為起源主体の微粒子は,自然起源粒子に比べ雨により除去され難い。なお,Univ.California,Davis原子核研究所,ウィーン大学実験物理学科,東亜大学環境工学科と降水や大気エアロゾル試料の採取等を通し,酸性雨,酸性沈着研究のための共同研究を行った。本年度は下記の3課題について検討した。1.硫酸塩粒子の生成機構の解明とSO_2→H_2SO_4変換速度の決定:二次粒子生成実験のための流動型小型チャンバーの製作,洗浄空気供給・試料ガス調湿・ガス濃度制御を含む実験系の整備を行なった。SO_2/清浄空気系についての二次粒子生成実験を進めている。(現在,主要測定機器である総粒子数濃度測定のためのCNC測定装置,粒度分布測定のためのEAA測定装置が故障,修理中のため中断中)2.雨による洗浄効果とSO_2,硫酸塩粒子の酸性雨への寄与:雨水連続採取方法及びPIXE分析に適した試料を作成するための雨水処理法について検討した。それらの検討結果に基づき,雨水サンプリング装置,自動・連続型大気エアロゾルサンプラー(固定点式)を設計・製作した。同サンプラーを用い,雨水(一部雪水),大気エアロゾル粒子をサンプリングし,イオンクロマト分析,PIXE分析を行った。なお,雨水については0.1mm単位で採取し,降水量に伴うイオン成分,元素成分濃度の変動,雨水洗浄作用を検討している。3.酸性粒子の乾性・湿性沈着モデル:二次粒子生成,乾性・湿性沈着に関する文献レビューを基に,大気中でのガス→粒子変換,乾性・湿性沈着を考慮した広域大気輸送シミュレーションモデルを作成している。今後,酸性雨や酸性沈着に及ぼす各種因子の感度解析を行う。

4.その他:現在研究協力を進めているウィーン大学実験物理学科には,大気エアロゾルの粒径別化学特性を把握するための分級粒子の採取を,また東亜大学環境工学科(韓国)には,地域別大気エアロゾル及び雨水の採取を依頼し,それら試料の元素分析,イオンクロマト分析を実施した。現在解析を行っている。本年度は下記の3課題について検討した。1.DMS(Dimethyl Sulfide)の粒子生成機構の解明と粒子転換速度の決定:昨年度製作した光化学実験用流動型小型チャンバーを用いて,DMS/清浄空気系からの光化学的粒子生成特性,粒子転換速度を調べた。SO_2/清浄空気系に比べ,生成粒子濃度は低くまた粒度分布も微小粒径側にあり,粒子生成能はSO_2/清浄空気系よりかなり小さく,粒子転換速度はSO_2/清浄空気系の約10^<-2>hr^<-1>に対し,約10^<-4>hr^<-1>で2桁小さかった。2.雨によるエアロゾル粒子の洗浄効果:昨年度製作した雨水連続採取装置,自動・連続型大気エアロゾルサンプラーを用いて各種環境条件下で雨水,大気エアロゾル試料を採取し,溶解性・不溶解性成分に分離後,イオンクロマト分析,PIXE分析を行った。なお,雨水については0.1mm単位で採取し,降水量に伴うイオン成分,元素成分濃度の変動特性,雨水洗浄機構について検討を行った。主として土壌起源のFe,Si,Tiはその多くが不溶性成分として,一方S,Clはそのほとんどが水溶性成分として雨に取り込まれる。降雨開始後およそ0.5mmまでの初期降雨期間中に,降雨洗浄効果は著しく減少する。3.エアロゾル粒子の降雨洗浄モデルと輸送シミュレーションモデル:大気中のエアロゾル粒子が雨により洗浄される降雨洗浄モデル,およびSO_2→SO_4^<2->粒子転換や酸性物質の沈着を含む輸送シミュレーションモデルを作成し,降雨過程に及ぼす諸因子の影響ならびに大気輸送中における粒子生成や沈着の粒子濃度に及ぼす影響について検討した。人体に及ぼす影響が大きい硫酸塩粒子のような人為起源主体の微粒子は自然起源粒子に比べ雨により除去され難い。降雨強度の強い雨の方が単位時間当たりの洗浄効果は大きい。
netrin-G/NGL分子群による神経結合の特異性獲得機構の解明

神経細胞は多様な情報を受容し統合するが、それらの情報は整然と仕分けされている。つまり、異なる脳領域に由来し、異なる情報を伝達する軸索群は、標的細胞の樹状突起の中でも限られた特定の区画に結合することにより、複数の情報を混乱させることなく適切に処理することを可能にしている。我々はこれまでに、異なる軸索上に分布する膜タンパク質「netrin-G1およびnetrin-G2」が、樹状突起側に発現する受容体分子「NGL-1およびNGL-2」を介して、それぞれ特定の樹状突起内区画の性質を決定していることを明らかにした。本研究では、netrin-G/NGL相互作用により規定されるシナプス機能を多面的に解析した。(1)前年度までに受容体NGLsの下流分子として複数のポストシナプス関連分子を同定した。本年度はそれらの一部について、netrin-G1およびnetrin-G2変異マウス脳切片での分布を解析した。ここまでの結果はPNAS誌にて発表した。(2)変異マウスの海馬スライス標本を用いて電気生理学的解析を実施した。netrin-G1およびnetrin-G2変異マウスにおいて、それぞれnetrin-G1あるいはnetrin-G2依存的な神経回路特異的に、シナプス可塑性の異常が検出された。(3)すでにnetrin-G1およびnetrin-G2変異マウスはそれぞれ特徴的な行動異常を示すことを観察している。前年度に系統の樹立に成功したNGL-2変異マウスを用いて、本年度は行動学的解析を実施した。その結果、複数の試験項目においてnetrin-G2変異マウスの表現型と極めて一致する結果が得られ、netrin-G2/NGL-2相互作用が特定の神経回路における情報処理を担うことが示された。(4)電気生理学的、行動学的表現型の細胞基盤を探るため、海馬ニューロン各層のスパイン(シナプス)密度および形態解析を実施した。ゴルジ染色法および電子顕微鏡解析による定量を進行中である。脊椎動物の精緻な中枢神経系においては、異なる神経細胞集団に由来する軸索繊維は、それぞれ特定の標的細胞へ投射するだけでなく、同一の標的細胞に投射したとしても樹状突起内の特定の異なるセグメントに対して投射しシナプスを形成する。このようなセグメント特異的シナプス結合によって、複数の異なる情報は適切に処理・統合されると考えられる。我々はこれまでに、異なる軸索上に分布する膜タンパク質netrin-G1およびnetrin-G2が、各々特異的な受容体分子NGL-1あるいはNGL-2(NAG14)を特定の樹状突起内のセグメントに集積させていることを明らかにした。本年度は、netrin-Gとその受容体の特異的相互作用により規定されるシナプス機能の解明を目的として、まず(1)netrin-G/受容体NGLの下流分子を探索した。酵母two-hybrid法により、NGL-1およびNGL-2の細胞内領域と相互作用する分子群をスクリーニングした。複数の候補分子の部分配列が得られ、データベース上でこれらの分子種を同定した。その結果、ポストシナプス関連分子およびアクチン骨格制御に関わるアダプタータンパク質などが含まれ、NGLがポストシナプス機能やシナプス形態形成を制御することが示唆された。(2)既に作製済みのnetrin-G1あるいはnetrin-G2遺伝子欠損マウス2系統を用いて、海馬ニューロン各層のスパイン密度および形態を解析するため、蛍光色素DiIを用いた標識および電子顕微鏡解析の最適な方法を確立した。(3)NGL-1およびNGL-2遺伝子欠損変異マウスの作製を行った。NGL-2については、変異マウス系統の樹立に成功した。抗NGL-2抗体および抗NGL-1抗体を用いた免疫組織学染色により、ホモ接合体ではNGL-2を欠損すること、またNGL-1の機能代償的な発現はみられないことを確認した。NGL-2変異マウスの脳では、明らかな解剖学的異常は見られず、現在netrin-G変異マウスと平行して、シナプスレベルでの形態解析を進めている。前年度に系統の樹立に成功したNGL-

2変異マウスを用いて、本年度は行動学的解析を実施した。その結果、複数の試験項目においてnetrin-G2変異マウスの表現型と極めて一致する結果が得られ、netrin-G2/NGL-2相互作用が特定の神経回路における情報処理を担うことが示された。(4)電気生理学的、行動学的表現型の細胞基盤を探るため、海馬ニューロン各層のスパイン(シナプス)密度および形態解析を実施した。ゴルジ染色法および電子顕微鏡解析による定量を進行中である。
マイタケを利用した高齢者向け食肉調理法の開発

本研究の目的は、マイタケを利用した高齢者向きの食肉調理法の開発である。牛肉にマイタケ抽出液を作用させて70°Cでスチーミング加熱すると、未処理で同様に加熱した場合と比べ、破断応力が有意に低かった。官能評価において、真空パック法で作成した肉は軟らかいが肉の表面がべたつくと評価されたが、注入法で作成した肉は真空パック法よりもさらに軟らかいものの表面のべたつきもなく、評価が高かった。SDS-PAGEおよびウエスタンブロッティングの結果、マイタケのプロテアーゼがミオシン及びアクチンに作用し、たんぱく質が低分子化していることが確認された。本研究課題の目的は、良質なタンパク質源ではあるが硬さ・噛み切りにくさのために高齢者にとって食べにくい食肉をマイタケプロテアーゼの利用により、軟らかく食べやすくする調理方法の開発である。昨年まで行ってきた「肉をマイタケ抽出液と一緒に真空パックして加熱する方法(以下、mvp)」では、マイタケ抽出液の濃度を低くしたり、処理時間を短くしたりしても肉表面がべたつき食味が低下したことから、本年度はマイタケ抽出液を肉に作用させる方法を再検討した。その結果、注射針で肉内部にマイタケ抽出液を注入して加熱する方法(以下、mi)では、肉表面のべたつきを伴わず肉を軟化できることがわかった。試料として牛もも肉を用い、先行研究と同様、70°Cで2時間スチーミング加熱したところ、mvp肉、mi肉の破断応力は水と一緒に真空パックして加熱した肉(以下、wvp肉)、未処理の加熱肉(以下、nt肉)の破断応力の約60%に低下した。また、mi肉は使用したマイタケの量がmvp肉の1/50と少ないにも関わらず、mvp肉の破断応力値と差がなかった。高齢者施設や家庭での利用頻度が高い豚もも肉でも同様の実験を行った。衛生上の観点から80°Cにてスチーミング加熱したところ、4つの試料(mi肉、mvp肉、wvp肉、nt肉)の破断応力値にはほとんど差が見られず、マイタケプロテアーゼの効果は得られなかった。しかし、65°Cで加熱した後に80°Cで加熱し、肉の中心温度を75°Cまで上げた試料では、65°C加熱が長いほどmi肉、mvp肉の応力値が低くなり、牛もも肉と同様の結果が得られた。これにより、マイタケプロテアーゼを作用させるためには、70°C以下の温度である程度の時間加熱する必要があることが確認できた。今後は、調理法の検討をさらに行うとともに肉タンパク質の変化など基礎的研究を行う予定である。本研究の目的は、良質なタンパク質源ではあるが硬さ・噛み切りにくさのために高齢者にとって食べにくい食肉をマイタケプロテアーゼの利用により、軟らかく食べやすくする調理方法の開発である。前年度までの研究において、注射針で肉内部にマイタケ抽出液を注入して加熱する方法により、課題であった「肉表面のべたつき」を伴わずに肉を軟化することが可能であること、マイタケプロテアーゼを作用させるためには70°C以下で加熱する必要があることを確認した。平成25年度は、調理過程における食肉のタンパク質変化について調べた。マイタケ抽出液を注入後、70°Cで2時間または6時間スチーミングした牛もも肉(mi2h肉, mi6h肉)を、未処理のまま同様に加熱した肉(nt2h肉, nt6h肉)と比較した。水溶性タンパク質量は加熱により減少し、未処理肉(nt肉)では加熱時間の長いnt6h肉がnt2h肉に比べ少ない傾向が見られた。一方で、マイタケ抽出液で処理した肉(mi肉)では、mi6h肉がmi2h肉よりも多い傾向であった。mi肉とnt肉を比べると、mi肉の方が水溶性タンパク質量が有意に多く、またBradford法に比べ低分子のペプチドも測定できるBCA法における定量値では、その差がより大きかった。SDS-PAGEでは、加熱により水溶性タンパク質の分子量パターンが大きく変化し、バンド数が減少した。nt肉とmi肉を比べると、mi肉では15kD以下のバンドが濃かった。筋線維タンパク質も同様にnt肉に比べmi肉では15kD以下のバンドが濃く、mi6h肉ではミオシン重鎖と思われる200kDのバンドがnt肉に比べ薄かった。以上より、肉は加熱により不溶化するが、mi肉ではマイタケプロテアーゼの影響によりタンパク質が分解されて低分子化したこと、それに伴って水溶性タンパク質量も増加したことが示唆された。今後は、肉基質タンパク質(コラーゲン)についても調べる予定である。

本年度は、科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金(若手研究(B))、H23-26年度)に関わる研究の初年度であった。初年度の目標は基礎的なデータ収集とし、用いるマイタケ抽出液の濃度や調理の際の調味料(塩添加)の影響について検討した。すなわち、段階的に希釈または食塩を添加したマイタケ抽出液のプロテアーゼ活性および調理後の肉の破断応力を測定した。肉の調理方法は先行研究と同様、マイタケ抽出液と共に真空パック後70°Cで2時間加熱とした。その結果、プロテアーゼ活性はマイタケ抽出液の濃度と比例するが、肉の破断応力は、濃度に依存するものの3-6倍希釈の範囲では水を用いた場合の約43-46%とほとんど変わらなかった。また、食塩は1-2%の添加ではマイタケプロテアーゼの活性を阻害しないことが明らかとなった。この結果は、今後様々な調理方法を試す上で、用いるマイタケの活性レベルや調味料を考慮するための基礎データとして参考となるものである。一方、高齢者施設において提供されている食事の物性、残食量、高齢者への聞き取り調査等の結果について解析した結果、肉料理は魚料理や野菜料理に比べ、喫食嗜好と咀嚼力との関連が高いことがわかった。施設で提供している料理の硬さは50,000 N/m2付近のものが多く、身体的に自立した高齢者では、普段から食べなれているもの、味が好きなものは比較的硬くても好んで喫食し、残食も少ない傾向にあった。高齢者の実際の食事状況を把握することは、目的遂行に向けて意義のあることである。本研究の目的は、良質なタンパク質源ではあるが硬さ・噛み切りにくさのために高齢者にとって食べにくい食肉をマイタケプロテアーゼの利用により、軟らかく食べやすくする調理方法の開発である。昨年度までの研究において、注射針で肉内部にマイタケ抽出液を注入して70°Cでスチームする方法(以下、mi法)は、先行研究で実施した肉をマイタケ抽出液と一緒に真空パックし70°Cでスチームする方法(以下、mvp法)と比べ、肉表面の過度の分解が見られず、破断応力値には差がないことがわかった。平成26年度はmvp法とmi法で処理した牛もも肉の官能評価を行った。試料として、未処理のまま2h加熱した肉(以下、nt2h)、mvp法で2時間加熱した肉(以下、mvp2h)、mi法で2時間又は6時間加熱した肉(以下、mi2h, mi6h)を用いた。パネルは20代女性10名で、nt2hを基準(0)とし、表面のべたつき、硬さ、噛み切りやすさ、口中でのまとまり、飲み込みやすさ、苦味、総合評価について7段階評価を行った。その結果、miは硬さ・噛み切りやすさの点ではmvp2hと同じか(mi2h)、mvp2hよりも軟らかく噛み切りやすい(mi6h)と評価され、べたつきはntと変わらないと評価された。また総合評価ではmi6hの評価が最も高かった。これによりmi法では課題であった表面のべたつきを伴わず肉を軟化できることが確認された。さらに、マイタケ抽出液処理による筋タンパク質の変化をSDS-PAGEおよびミオシン抗体・アクチン抗体を用いたウェスタンブロッティングにて確認した。ミオシンは重鎖(分子量20万)、軽鎖(分子量2.7万)ともにntよりmiでバンドが薄くなった。アクチン(分子量4.2万)では顕著な減少は見られなかったが、miにおいて分子量3.2万、1.2万の所に分解産物と推測される新たなバンドが確認された。
微小血管の血流抵抗の流体力学的評価

複雑な内腔形状を有する微小血管の血流抵抗を正確に評価するためには、生体に於ける血管の幾何形状に関する精密な情報を基に、血流抵抗を流体力学的に厳密に解析することが必要である。本研究では、1.動物を用いた血管内腔形状の計測と統計処理、2.数値シミュレーションによる血流抵抗の流体力学的評価、を行って微小血管の血流抵抗の正確な評価を試みた。1.血管内腔形状の計測:1)血管径自動計測システムによる微小血管径の計測、2)微小血管の平滑筋細胞および内皮細胞の核の染色、3)レーザ走査型共焦点顕微鏡により得られた血管内腔の3次元画像から血管断面形状の再構築を行った。その結果、従来の血流抵抗の評価方法の仮定とは異なり、微小血管内腔の断面は円形ではなく、しかもその形状は内皮細胞の核近傍の突出等のため血管軸方向にも変化していることが分かった。2.血流抵抗の流体力学的評価:生体計測によって得られた血管内腔形状の非一様性、特に血管径の血管軸方向変化と内皮細胞の核近傍の内腔への突出に着目して、それぞれについて血管モデルを考え、その中の流れ及び血流抵抗を有限要素法により数値シミュレーションを行って求めた。更に、血球が浮遊している場合についても解析し、血球の存在が血流抵抗に与える影響を調べた。解析の結果、いずれの場合も、同じ断面積をもつ直円管に較べ血流抵抗は増加し、その増加の程度は、断面形状の円形からのずれ、内皮細胞の突出の程度、断面形状の軸方向変化が大きいほど大きいことが分かった。また、複雑な内腔形状と血球との流体力学的相互作用の結果、血流抵抗は血球の存在により更に増大する結果が得られた。本研究結果は、生体内の微小血管内流れにおいて、内腔形状のわずかな凹凸が、血流抵抗の大きな増加に結びつく可能性を示唆している。生体内における微小血管の血流抵抗を血管内腔の三次元形態計測結果に基づいて正確に評価するために、(1)動物を用いた血管内腔形状の計測と(2)数値シミュレーションによる血流抵抗の流体力学的評価を行った。(1)血管内腔形状の計測:現有の血管径自動計測システムを用いてウサギ腸間膜の微小血管径を計測し、その血管軸方向の変化を調べた。微小血管の平滑筋細胞及び内皮細胞の核の染色を行い、核の間隔、血管内腔への突出の程度の計測を行った。また、マウス皮下微小血管を蛍光デキストランで可視化し、レーザ走査型共焦点顕微鏡を用いて得られた血管内腔の三次元画像から血管断面形状を再構築した。その結果、これまでの血流抵抗の評価方法の仮定とは異なり、微小血管内腔の断面は円形ではなく、しかもその形状は内皮細胞の突出等のため血管軸方向にも変化していることが分かった。(2)血流抵抗の流体力学的評価:内腔断面の円形からのずれ、内皮細胞の内腔への突出、及び血管径の軸方向の変化のそれぞれが血管抵抗に与える影響について、生体計測で得られたデータをもとに数値シミュレーションを行って流体力学的に評価した。いずれの場合も、同じ断面積を有する直円管に較べ血流抵抗は増加し、その増加の程度は内腔断面形状の円形からのずれ、内皮細胞の内腔への突出の程度、内腔形状の血管軸方向の変化が大きいほど大きいことが分かった。今後、血管内腔形状の三次元計測の精度を上げると共に、血球の存在が血流抵抗に与える影響について数値シミュレーションにより検討する計画である。

複雑な内腔形状を有する生体内の微小血管の血流抵抗を正確に評価するために、本年度は、(1)動物を用いた血管内腔形状の計測結果の整理と統計処理、(2)数値シミュレーションによる血流抵抗の流体力学的評価、及び(3)血球が血流抵抗に与える影響の評価を行った。(1)生体における微小血管内腔形状の特徴:腸間膜の微小血管径の血管軸方向変化の計測、内皮細胞及び平滑筋細胞の核の位置と形状の計測、血管内腔の三次元形態の高分解能測定について、それぞれ実験結果を統計的に処理し、生体における微小血管内腔の幾何形状の特徴を整理した。その結果、微小血管の断面は内皮細胞の核近傍の突出等のため円形からずれており、しかもその形状は血管軸方向に一様ではないことが分かった。(2)血流抵抗の流体力学的評価:(1)により、内皮細胞の核近傍が血管内腔に突出していることが生体における微小血管の大きな特徴であることが分かったので、核近傍の突出を模するモデル血管を考え、その中の流れ及び血流抵抗を有限要素法により数値シミュレーションを行って求めた。また、微小血管の収縮状態を模するように、血管軸方向に周期的な狭窄部位を有するモデル血管を想定し、その中の流れを同様の手法で解析して、血流抵抗が狭窄の程度、間隔にどのように依存するかについて定量的に調べた。(3)血球が血流抵抗に与える影響の評価:(2)で解析した複雑な内腔形状をもつモデル血管内に血球が浮遊している場合について、血球の運動と媒質の流れを同時に解析した。得られた血流抵抗は、複雑な内腔形状と血球との流体力学的相互作用の結果、それぞれが単独である場合より更に増加した。このことは、生体内の微小血管内流れにおいて、内腔形状のわずかな凹凸が、血流抵抗の大きな増加に結び付く可能性を示唆している。
新規なケイ素化合物の分子設計と典型金属化合物の高選択的反応設計の基礎的理論研究

(a)芳香族化合物:ベンゼンの炭素骨格をすべてケイ素で置換したヘキサシラベンゼン(Si_6H_6)は, D_3d対称のねじれたイス型の非平面構造をとり,幾分ラジカル性を持つが,存在する芳香族化合物である.ヘキサシラベンゼンの興味ある性質は:その原子価異性体であるヘキサシラデュワーベンゼン,ヘキサシラベンズバレン,ヘキサシラプリズマン等のエネルギー差が数kcal/molと非常に小さく,対応する炭素化合物では非常に不安定な正三角柱構造(プリズマン)が最も安定になることである.これは,ケイ素には不飽和結合よりも飽和結合を形成しようとする強い傾向と,比較的低歪みの化合物を形成することができる性質があるからである.(b)多面体及び多環状化合物:歪み化合物のシクロプロパン,シクロブタン,テトラヘドラン,キュバン,ビシクロブタン,ビシクロヘキサン,プロペラン等の炭素骨格をすべてケイ素骨格で置換すると構造及び歪みエネルギーがどのように変化するかを明らかにした.その結果, 4員環を数多く含む程ケイ素化合物は炭素化合物よりも非常に低歪みになることを見出した.これは,炭素化合物では非常に合成困難な多面体及び多環状化合物ケイ素の導入により安定化できるという意味で,分子設計上非常に興味ある結果である.(c)反芳香族化合物:シクロブタジエンの炭素骨格をケイ素で置換した反芳香族ケイ素化合物は,ポランシャルエネルギー面上の極小点に対応せず,ねじれたテトララジカル構造へ異性化してしまう.(d)典型金属化合物:グリニャール試薬のカルボニル化合物の付加を取り上げ,立体経路及び溶媒の効果を理論計算により検討中である.(a)芳香族化合物:ベンゼンの炭素骨格をすべてケイ素で置換したヘキサシラベンゼン(Si_6H_6)は, D_3d対称のねじれたイス型の非平面構造をとり,幾分ラジカル性を持つが,存在する芳香族化合物である.ヘキサシラベンゼンの興味ある性質は:その原子価異性体であるヘキサシラデュワーベンゼン,ヘキサシラベンズバレン,ヘキサシラプリズマン等のエネルギー差が数kcal/molと非常に小さく,対応する炭素化合物では非常に不安定な正三角柱構造(プリズマン)が最も安定になることである.これは,ケイ素には不飽和結合よりも飽和結合を形成しようとする強い傾向と,比較的低歪みの化合物を形成することができる性質があるからである.(b)多面体及び多環状化合物:歪み化合物のシクロプロパン,シクロブタン,テトラヘドラン,キュバン,ビシクロブタン,ビシクロヘキサン,プロペラン等の炭素骨格をすべてケイ素骨格で置換すると構造及び歪みエネルギーがどのように変化するかを明らかにした.その結果, 4員環を数多く含む程ケイ素化合物は炭素化合物よりも非常に低歪みになることを見出した.これは,炭素化合物では非常に合成困難な多面体及び多環状化合物ケイ素の導入により安定化できるという意味で,分子設計上非常に興味ある結果である.(c)反芳香族化合物:シクロブタジエンの炭素骨格をケイ素で置換した反芳香族ケイ素化合物は,ポランシャルエネルギー面上の極小点に対応せず,ねじれたテトララジカル構造へ異性化してしまう.(d)典型金属化合物:グリニャール試薬のカルボニル化合物の付加を取り上げ,立体経路及び溶媒の効果を理論計算により検討中である.
iPS細胞から誘導した気管支肺胞幹細胞を用いた肺の再生

マウス肺からの気管支肺胞幹細胞(BASCs)の誘導に関しては、8-12週例のGFPマウス肺を摘出・細切し、細胞塊としての採取はプロトコール通り行えた。その細胞塊を以下の1次抗体(Sca-1-FITC,CD31-APC,CD45-APC, DAPI)を用いてフローサイトメトリーによる単離を試みたが、もともと非常にわずかな割合であるBASCs細胞群の分離・採取ができなかった。現在、抗体の変更などの条件設定を変えつつ再度実験継続中である。同時にNaphthalene誘導終末細気管支誘導モデルを作成した。8-12週例のB6マウスに200mg/kg腹腔内投与2日後、終末細気管支のクララ細胞は選択的に広範囲にわたり障害され、経時的に経過を見た結果、3週間後にはおおむね気道上皮が修復された像を確認することができた。終末細気管支障害モデルに関しては安定したモデルを作成することができた。さらに、iPS細胞からのBASCsの誘導に関しては、iPS細胞の取り扱いを開始し、内胚葉系に分化誘導できるように増殖因子と条件設定を変えつつ、試みている段階である。26年度が最終年度であるため、記入しない。