hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看取りの視点からみた特別養護老人ホームの空間利用実態と計画的課題

東北4県、首都圏4都県および中国5県に所在する全特養に対してアンケート調査を実施した。従来型に対しては静養室と霊安室の利用状況、および多床室における看取りの状況について、ユニット型には看取りを考えた場合の個室の居室以外に必要な室について尋ねた。また、共通の設問として、看取り時の環境整備について具体的な実践例を記述してもらった。アンケートは計979施設からの回答を得た(回収率33.1%)。約80%の施設で施設内での看取りを行っていたが、多床室での看取りを行っている施設で、看取りに「難しさを感じることがある」と回答した施設は67.4%にのぼった。従来型では「静養室」は必置義務のある所要室だが、通常時において静養室を利用していない施設が25.8%あった。理由としては「位置が悪い」が38.0%、「静養室以外の個室(居室)での対応可のため」が24.1%、「環境が悪い」が11.4%などとなっていた。霊安室の「利用がない」と回答した施設は56.5%と過半を占めた。家族や葬儀社が速やかに対応するため安置が不要という理由で利用せずとの回答が66.4%と多い。個室で看取りを実施している施設においても、看取りにあたって居室以外に必要な室があるかとの問いには29.6%が「必要」と回答した。特に「家族の宿泊・休憩」のための室(場所)との回答が多かった。看取りに際して、各施設が行っている環境づくりの工夫や取り組みでは、「家族と過ごせる環境の提供」が73.3%と多く、室内の環境整備の具体も多数あげられた。特別養護老人ホームでは「看取りの場」としての役割が増している。しかし、特に空間的な視点からの看取りの実態分析と考察は十分ではない。本研究では「終の住処」としての特別養護老人ホームの実態と、施設計画上の課題を明らかにする。東北地方、首都圏、中国地方に所在するすべての特別養護老人ホームを対象としたアンケート調査、抽出した施設でのヒアリング調査、さらに室利用に関する補足アンケート調査による。調査により、「看取りの場」としての特別養護老人ホームの実態と施設による看取り対応の相違や地域による特性や、従来型施設とユニット型とでの看取り時の対応の相違、そのプロセスにおける室利用の相違を明らかにした。調査2年目は、初年度で明らかにした実態を踏まえて、10施設程度(個室型、従来型、地域密着型バランスよく抽出)に訪問してヒアリング調査を行うことにより、施設の考え方や方針と看取りの実際、看取りとそのプロセスにおける空間利用の状況や、その過程での家族、他の居住者、職員、そして医療機関との連携やその関わり、そのほか看取りに関わる諸課題について具体的に明らかにする。また、前年度の成果を論文(日本建築学会)として公表する予定である。これまでの調査を通して、施設によっても、また事例によって多様な「看取り」の姿があることが明らかになった。「従来型」「ユニット型」とも、さらに多くの事例を収集しながら、看取りと空間との関わりについて探る必要がある。今後は引き続きヒアリング調査を継続し、事例数を確保することを行い、データとしての信頼性を高めることを目指す。また、これまで行ったアンケート調査とヒアリング調査の結果を踏まえて、施設計画に関わる整備指針(諸室のあり方)についても最終的には提言することを目指す。また成果の論文投稿(日本建築学会論文集)を果たす。建築計画
神経細胞および好中球の細胞内情報伝達に及ぼす麻酔薬の影響の研究

ジブカイン30μM,テトラカイン200μMは、NGF刺激による神経線維のネットワーク形成に影響しなかった。これらより高濃度のジブカイン、テトラカインでは、細胞死あるいは、細胞内空胞形成が認められた。2脱分極によるcFos発現誘導への麻酔薬の影響ジブカイン、テトラカイン、プロポフォールは、50mM KClによるcFos発現を濃度依存性に抑制した。ジブカイン、テトラカイン、プロポフォールは、それぞれ30μM,50μM,50μMで抑制が見られた。KClによるcFosの発現誘導は、3mM EGTA,10μMニフェジピンで抑制されたが、3μMω-コノトキシンでは抑制されなかったことからL型カルシウムチャンネルからのカルシウム流入に依存していた。cFos発現を抑制したジブカイン、テトラカインの濃度は、脊髄ganglion cellのL型カルシウムチャンネルを抑制すると報告されている濃度にほぼ一致した。また、KClによるcFosの発現誘導は、MEKキナーゼ(MAPキナーゼキナーゼ)阻害剤であるPD98059によって抑制された。従って、ジブカイン、テトラカインは、L型カルシウムチャンネルあるいはその下流の情報伝達経路を抑制することで、cFos発現を抑制していると推測された。3脱分極によるMAPキナーゼ活性化への麻酔薬の影響ジブカイン、テトラカインは70mM KClによるMAPキナーゼ活性化を濃度依存性に抑制した。10μMジブカイン、50μMテトラカインでMAPキナーゼ活性化の抑制が見られた。以上の結果から、ジブカイン、テトラカインは、神経細胞のMAPキナーゼシグナル伝達経路を抑制し、核における遺伝子発現を抑制する可能性が考えられた。また、この抑制は、L型カルシウムチャンネルの抑制を介することが推測された。プロポフォールもおそらく同様の作用により、神経細胞のMAPキナーゼシグナル伝達経路を抑制すると予想される。今後は、ヒトの好中球の神経細胞のMAPキナーゼシグナル伝達経路への麻酔薬の影響を明らかにしていく予定である。1.神経系細胞の分化に及ぼす麻酔薬の影響神経系の培養細胞PC12およびSHSY5Yをそれぞれ神経成長因子、レチノイン酸あるいはホルボルエステルで分化させ、神経繊維のネットワーク形成に及ぼす麻酔薬の影響を見た。局所麻酔薬ジブカイン、テトラカイン、リドカイン、静脈麻酔薬ケタミンは、細胞に障害を及ぼさない最大濃度でも明らかな影響は及ぼさなかった。2.神経系細胞の細胞内情報伝達におけるホスホタイロシンホスファターゼ活性の関与細胞刺激時にタイロシンリン酸化が起こることから、ホスホタイロンシンホスファターゼ活性は刺激時に低下すると予想される。刺激していないPC12およびSHSY5Yのホスホタイロシンホスファターゼ活性は非常に低く(それぞれ60n mol/min/mg,30n mol/min/mg)、この活性の低下を検討するのは困難であった。3.麻酔薬のcFos誘導への影響神経成長因子や刺激した時のPC12におけるcFos、cJunの発現誘導は、1mMのテトラカイン、リドカイン、ケタミンによって阻害されなかった。1mMのテトラカインおよびリドカインは、それら自身にcFos、cJunの発現誘導作用が認められた。現在、細胞内情報伝達経路でcFosの上流にあるErkへの麻酔薬の影響を検討中である。

痛みの記憶や異常な慢性な慢性痛には、中枢神経におけるcFosの発現が関っているのではないかと考えられ、一酸化窒素(NO)の関与も考えられている。最近、神経成長因子がPC12のNO合成酵素(NOS)を誘導すると報告されており、NOS誘導に及ぼす麻酔薬の影響も検討したいと考えている。1シナプス伝達に依存して、後シナプスニューロンの核にcFosが発現することが知られ、記憶に関係した現象ではないかと考えられている。麻酔薬がこの現象に及ぼす影響について検討した。ラットの褐色細胞腫由来の培養細胞PC12を用い、KClで脱分極した際のcFosの発現をウエスタンブロットにより調べた。1)KClでの脱分極によるcFosの発現は、EGTA,ニフェジピンで完全に抑制されたが、ω-コノトキシンでは抑制されず、L-typeカルシウムチャンネルからのカルシウム流入に依存していることが分かった。2)プロポフォール、テトラカイン、ジブカインは、濃度依存性にcFosの発現を抑制し、100μMプロポフォール、300μMテトラカイン、50μMジブカインはほぼ完全にcFosの発現を抑制した。3)KClでの脱分極によるcFosの発現には、MAPキナーゼが関与していることが、MAPキナーゼ活性化の阻害薬を用いた実験により示された。cFosの発現を抑制するプロポフォール、テトラカイン、ジブカインの濃度は、L-typeカルシウムチャンネルを抑制すると報告されている濃度であり、cFosの発現を抑制するメカニズムとして、L-typeカルシウムチャンネルの抑制が推測きれた。ニューロンにおいて、L-typeカルシウムチャンネルは、樹状突起および細胞体に存在するが、軸索には存在しないことが示されている。このことは、L-typeカルシウムチャンネルは神経伝達物質の放出には関与せず、後シナプスニューロンにおける情報伝達に関与している可能性を示唆する。動物実験では、カルシウム拮抗薬が麻酔作用を増強したとの報告があるが、L-typeカルシウムチャンネル抑制により、後シナプスニューロンにおいて、細胞内情報伝達経路が何らかの修飾を受けている可能性が考えられる。2 PC12をNerve Growth Factorで分化させ、ニューロフィラメントの伸張にテトラカイン、ジブカインが影響するかどうかを検討したが、細胞に傷害きたす濃度以下では、明らかな影響は認めなかった。3 PC12において、Nerve Growth Factor受容体から核への情報伝達経路に、ホスホタイロシンホスファターゼ(PTPase)が関与しているか検討を試みたが、使用したassay系では、baseのPTPase活性が低く、検討できなかった。今後は、L-typeカルシウムチャンネルからcFosへの経路の一つとして考えられるMAPキナーゼヘの麻酔薬の影響をさらに検討していく計画である。
細胞内ウイルス複製制限因子ＡＰＯＢＥＣ３の遺伝子多型による宿主免疫応答制御機構

APOBEC3多型によるウイルス中和抗体産生制御機構を解明するため、遺伝子改変マウスで解析した。APOBEC3高発現下でのCD8陽性T細胞欠損は感染病態に影響しなかったが、CD4陽性T細胞欠損ではウイルス排除が起こらなかった。また、マウスレトロウイルスは成体胸腺に持続感染し、ウイルス特異的T細胞分化を抑制した。体細胞高頻度突然変異とクラススイッチ組換えが起こらないAID欠損マウスでも、ウイルス中和抗体は産生され、感作CD4陽性T細胞存在下でIgM抗体が防御効果を示した。APOBEC3はウイルス複製制御を通じてCD4陽性T細胞応答に影響し、中和抗体産生を制御していると考えられた。APOBEC3は一本鎖DNAを標的とするシチジンデアミナーゼであり、その遺伝子多型はマウスにおいて外来性レトロウイルス感染に対する自然抵抗性と相関する。また、マウスAPOBEC3の多型はレトロウイルス感染時の中和抗体産生にも影響を与えるが、ウイルスゲノムの逆転写過程で一本鎖DNAに変異を誘発するAPOBEC3酵素が、どのようにして宿主の抗体産生を制御出来るのかは全く未解明のままである。本研究は、APOBEC3分子の機能的多型が如何にしてウイルス中和抗体産生を制御しうるのかを、Bリンパ球の分化・活性化と生存に関わる細胞・分子機構と、レトロウイルス複製との相互作用の観点から解明することを目的とした。今年度は、先ずAPOBEC3遺伝子多型が感染マウスリンパ節における胚中心形成に影響を与え、中和抗体産生に必要な体細胞遺伝子突然変異が阻害される結果中和抗体ができないという、米国グループの仮説を遺伝子改変マウスを用いて検討した。その結果、体細胞高頻度突然変異とクラススイッチが起こらず、胚中心も形成されないAID遺伝子欠損マウスでも、レトロウイルス感染後に中和抗体の産生が見られること、IgMクラスの中和抗体は、感染の極めて早期から検出可能であること、B細胞欠損マウスにAID欠損マウス由来の中和性IgM抗体を移入することで、感染抵抗性を誘導出来ることが明らかになった。更に、8リンパ球によるレトロウイルス認識に必要とされるTLR7を欠損するマウスを用い、TLR7欠損下でも予めCD4陽性Tリンパ球をウイルス抗原で感作しておくと、ウイルス中和抗体は産生されること、それにも関わらず感染防御は起こらないことを発見した。即ち、TLR7を介するBリンパ球によるウイルス認識は、抗体産生以外の免疫反応に必須である。マウスAPOBEC3多型はレトロウイルス感染時の中和抗体産生を制御するが、その分子機構は未解明のままである。今年度は、免疫系細胞サブセットを欠損する遺伝子改変マウスにレトロウイルスを感染させ、Tリンパ球応答及び抗体産生が感染標的細胞の選択にどのような影響を与えるかを解析した。その結果、CD8陽性Tリンパ球の欠損は感染病態に影響を与えないが、CD4陽性Tリンパ球欠損ではウイルス排除が全く起こらなくなること、一方Bリンパ球欠損では赤芽球からのプロウイルス排除は正常に起こり、骨髄芽球系でのウイルス複製が持続することが示された。従って、レトロウイルス認識排除の機構は標的細胞の分化系統によって異なり、抗体産生は骨髄芽球系での複製制御に重要である。また、マウスレトロウイルスが成体で胸腺に持続感染し、胸腺上皮細胞及び樹状細胞での抗原提示を引き起こすことで、ウイルス抗原特異的なTリンパ球前駆細胞に対する負の選択を生じさせることを明らかにした。このため、レトロウイルス感染マウスではウイルス排除に必要なエフェクターT細胞が誘導されなくなる。更に、TLR7シグナル欠損下でも予めCD4陽性Tリンパ球をウイルス抗原で感作しておくとウイルス中和抗体が産生される現象を解析し、移入実験によってウイルス抗原特異的CD4陽性Tリンパ球と中和抗体産生性Bリンパ球の相互作用の重要性を見出した。APOBEC3は一本鎖DNAを標的とするシチジンデアミナーゼで、細胞内でレトロウイルス複製を阻害する。個体レベルでは、マウスAPOBEC3遺伝子多型とレトロウイルス中和抗体産生効率とが相関するが、細胞内複製制限因子であるAPOBEC3が中和抗体産生を制御する機構は不明であった。

Santiagoらは、APOBEC3がB細胞に発現するactivation-induced cytidine deaminase (AID)と同様、免疫グロブリン遺伝子可変部の体細胞高頻度突然変異(SHM)を誘導し、中和抗体産生を促進すると唱えた。また、GolovkinaらとBrowneらは、レトロウイルス感染時のB細胞活性化と胚中心形成にTLR7の機能が必須であると報告した。我々は昨年度までに、フレンド白血病レトロウイルス複合体(FV)のうち、複製欠損性で赤芽球増殖誘導能を持つ脾限局巣形成ウイルス(SFFV)の排除にはCD4陽性Tリンパ球が必要であるが、CD8陽性Tリンパ球やBリンパ球は必要で無いこと、一方複製能を有するフレンドマウス白血病ウイルス(F-MuLV)の排除には、CD4陽性Tリンパ球とともにBリンパ球が必須であることを明らかにした。この結果は、F-MuLV複製制御が専ら抗体によることを示唆する。今年度我々は、SHMとクラススイッチ組換えに必須であるAIDを欠損するマウスでも、F-MuLV中和抗体は産生されること、SHMが加わっていないIgMクラスのウイルス中和抗体は、ウイルス抗原感作CD4陽性Tリンパ球の存在下で移入によりFV感染抵抗性を付与できることを明らかにした(J. Virol.に掲載)。また、TLR7欠損下でも、抗原感作CD4陽性T細胞があればF-MuLV複製を制御できるが、組換え型ウイルスの出現は制御できないことが明らかとなった(投稿準備中)。昨年度、FVは胸腺に感染してウイルス抗原特異的Tリンパ球に負の選択を誘導することを示しており(PLoS Pathogensに掲載)、APOBEC3はウイルス複製制御を通じて間接的にCD4陽性Tリンパ球応答に影響を与えていると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス学26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度目標にしたTRL7の機能については、遺伝子改変マウスを用いた解析で、これが中和抗体産生に必要なのではなく、別の免疫細胞機能を介して感染抵抗性に関わることを明らかにした。また、米国グループの提唱した胚中心形成阻害説を完全に否定し、これまでの常識に反して、ウイルス中和抗体産生に体細胞高頻度突然変異が必要でないことを世界で初めて示した。CD4陽性Tリンパ球機能から、サイトカインの役割に迫る途も示せた。本年度の研究目標のうち、レトロウイルス感染細胞の排除機構及びTリンパ球反応性の喪失の有無については、先ず感染細胞の排除機構は標的細胞の分化系列によって異なること、CD8陽性T細胞の欠損はウイルス感染細胞の排除に殆ど全く影響を与えないこと、一方CD4陽性Tリンパ球の欠損でウイルス感染細胞の排除が全く起こらなくなることを明らかにした。従って、ウイルス感染細胞の排除に働くエフェクター機構は、CD8陽性細胞傷害性T細胞ではなく、我々が以前に報告したCD4陽性細胞傷害性Tリンパ球、及びCD4陽性Tリンパ球によって活性化されるNK細胞であると考えられる。実際、NK細胞の除去によってウイルス感染細胞の排除が阻害された。
中学校英語基本構文の教科書での出現状況とその定着度の相関に関する実証的研究

前年度の英語基本構文定着度調査からは、構文的には同じ種類に含まれる問題文であっても、主語ならびに述語動詞のチャンク(文型構成要素)に含まれる内容語の種類や性格によって、その問題文の定着率に大きなゆれが生じてくることが判明した。つまり、英語学習入門期の段階においては、基本構文の定着度が構文特性(主語・文形・動詞の種類)だけでなく、主語ならびに述語動詞のチャンクに含まれる内容語の目新しさによっても大きく左右されることが分った。本年度の定着度調査においては、主語ならびに述語動詞のチャンクの中身の変化をより厳密に制御することによって、基本構文の教科書の中での出現状況とその定着度のゆれとの関係の実態に迫った。具体的には、チャンクの多様化(基本構文自体の長さは変化しないが、主語あるいは述語動詞となる内容語があまり教科書では出現していない場合)と、チャンクの拡大(主語あるいは述語動詞のチャンクで使用される内容語自体は比較的教科書で頻出しているが、特に主語のチャンクが2語以上の単語によって構成されることによって基本構文自体が長くなっている場合)にわけて、前回とほぼ同じような手順で基本構文の定着度を測定した。その結果、チャンクの多様化よりも拡大の方がより多く基本構文の定着度のゆれに貢献していることが判明した。このことは、入門期の学習者にとっては、基本構文の構成要素(つまり主語や述語動詞のチャンク)の中身(特に内容語)の変容よりも、チャンクの拡大に伴い基本構文それ自体が長くなってしまい、結果的に基本構文の構成要素の数と基本構文を構成している語彙項目の数が大きく食い違ってくる事のほうが、基本構文を理解する上での大きなハードルになっていることを示唆している。ということは、このハードルを乗り越えることこそが英語基本構文習得の鍵となっていると結論づけられる。まず、パソコン用に独自に開発した英文用例検索システムを使って中学校用英語教科書に含まれるすべての英文を一文単位でパソコンに入力し、単語単位あるいは個々の英文の構文特性(主語・文形・動詞の種類)ごとにその用例を検索するための基礎データを作成した。次に、この基礎データを基に、中学校1年次で指導される英語構文の中から特に基本的な構文を選定し、地域の中学校の協力を得て、予備実験的にその定着度を部分英作文テストによって測定した。その結果、基本構文の定着度は教科書の中での出現順序よりも出現頻度とより高い相関関係にあることが判明した。また、個々の問題文に対する学習者の反応を調べてみると、構文的には同じ種類に含まれる問題文であっても、中に含まれる内容語の種類や性格によって、その問題文の正解率に大きなゆれが生じてくることも判明した。このことは、英語学習入門期の段階においては、基本構文の定着度が構分特性(主語・文形・動詞の種類)だけでなく、中に含まれる内容語の目新しさ、つまり、教科書での出現頻度によって大きく左右されることを示唆している。さらに、内容語の種類による基本構文の定着度のゆれは、成績上位のグループよりも下位グループにおいて拡がる傾向があることも判明した。次年度においては、今回の予備実験の追試を行ない、予備実験で得られた結果の妥当性を検証するとともに、内容語の種類による基本構文の定着度のゆれの実態をさらに詳しく調べる予定である。

つまり、英語学習入門期の段階においては、基本構文の定着度が構文特性(主語・文形・動詞の種類)だけでなく、主語ならびに述語動詞のチャンクに含まれる内容語の目新しさによっても大きく左右されることが分った。本年度の定着度調査においては、主語ならびに述語動詞のチャンクの中身の変化をより厳密に制御することによって、基本構文の教科書の中での出現状況とその定着度のゆれとの関係の実態に迫った。具体的には、チャンクの多様化(基本構文自体の長さは変化しないが、主語あるいは述語動詞となる内容語があまり教科書では出現していない場合)と、チャンクの拡大(主語あるいは述語動詞のチャンクで使用される内容語自体は比較的教科書で頻出しているが、特に主語のチャンクが2語以上の単語によって構成されることによって基本構文自体が長くなっている場合)にわけて、前回とほぼ同じような手順で基本構文の定着度を測定した。その結果、チャンクの多様化よりも拡大の方がより多く基本構文の定着度のゆれに貢献していることが判明した。このことは、入門期の学習者にとっては、基本構文の構成要素(つまり主語や述語動詞のチャンク)の中身(特に内容語)の変容よりも、チャンクの拡大に基本構文それ自体が長くなってしまい、結果的に基本構文の構成要素の数と基本構文を構成している語彙項目の数が大きく食い違ってくる事のほうが、基本構文を理解する上での大きなハードルになっていることを示唆している。ということは、このハードルを乗り越えることこそが英語基本構文習得の鍵となっていると結論づけられる。
がん患者における免疫抑制機構の解析とその制御を応用した外科免疫療法の開発

末期がん患者における免疫抑制機構の重要性が指摘され、それが免疫療法の治療効果に対する障害になっていると考えられる。免疫療法を発展させるためには、こうした免疫抑制機構を解明し、その制御手段を応用することが重要である。そこで本研究においては、免疫抑制機構の細胞性要因としてサプレッサー細胞、体液性要因としてサプレッサー細胞誘導因子について解析し、その制御方法に検討を加えた。細胞性要因であるサプレッサー細胞活性をがん患者において検討すると、胃がんを初めとし消化器がん患者においては高いことが示された。胃がん患者においてはCon A誘導サプレッサー細胞(Con AS)活性は脾において最も高く、spontaneousサプレッサー細胞(Sp S)活性は脾静脈血、末梢血リンパ球において高いことが認められた。病期の進行に伴ない脾のCon AS活性は低下し、脾静脈血でのSp S活性は上昇する傾向を示し、脾においてはサプレッサー前駆細胞が豊富であり、脾において成熟分化し、脾静脈に移行することが示唆された。脾におけるT cell subsetの分布をmonoclonal抗体を用いた酸素抗体法にて検討すると、脾はLeu2a陽性細胞が高頻度に認められ、活性と考え合わせるとサプレッサーT細胞が豊富であるといえる。脾におけるサプレッサー細胞誘導には、脾の附着細胞がサプレッサー誘導因子あるいはhelper細胞として作用することが認められた。こうしたことより、脾は免疫抑制に関与することが示された。一方、がん患者血清中にはサプレッサー細胞誘導因子が存在することが示され、サプレッサー細胞を介した体液性免疫抑制機構の存在が認められた。免疫抑制機構を制御する手段として、脾摘を検討し、脾摘により胃がん全摘例の予后がよいことが認められた。また、BRMによりサプレッサー細胞の修飾及び血漿交換療法による抑制機構の消失が認められた。免疫抑制機構の制御方法を導入した免疫療法の可能性が示されたといえよう。
有機触媒を用いた不斉酸化反応を基盤とする速度論的光学分割の開発と応用

本研究では、光学活性なβ位置換テトラロン誘導体の合成法の開発とその応用を目的に、グアニジンーウレア触媒を用いたテトラロン型β-ケトエステルα位の不斉酸化反応を基盤とするβ位炭素の速度論的光学分割法の開発と本反応を用いた生理活性物質の全合成を行った。先に見出したテトラロン型β-ケトエステルα位の不斉酸化反応を用いることで、これまで合成が困難であった光学活性なβ位置換テトラロン誘導体の合成法の開発に成功した。さらに、本手法はテトラロンのγ位不斉炭素の構築にも有用であることを見出した。また、当該手法を(+)-Linoxepinの合成研究に適用することで、その不斉合成を達成した。今回開発に成功した手法は、今後更なる新規不斉反応及び生理活性物物質合成への応用が期待できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。
破骨細胞の形成と機能発現に及ぼす骨芽細胞の役割の解明

(1)株化ストロ-マ細胞の破骨細胞形成支持能の検索各種株化ストロ-マ細胞と脾細胞の共存培養系で破骨細胞形成を検索したところ、骨髄由来のMC3T3ーG2/PA6とST2細胞に破骨細胞形成支持能が認められた。一方、骨芽細胞様のMC3T3ーE1や乳ガン組織由来ストロ-マ細胞ST13には破骨細胞形成支持能は認められなかった。また、マウス頭蓋骨から得た骨芽細胞画分より破骨細胞形成支持能を有するストロ-マ細胞株を得ることを試み、高い破骨細胞形成支持能を有するKS4を得た。このKS4細胞は、高いアルカりホスファタ-ゼ活性を示し、長期間培養において石灰化noduleを多数形成するという骨芽細胞の形質も有していた。(2)破骨細胞の前駆細胞の同定各種の造血組織由来の単核細胞の破骨細胞への分化能を、ST2との共存培養系を用い検討した。造血組織由来の単核細胞の単独培養系においては破骨細胞への分化は認められなかったが、ST2と共存培養すると未熟な造血細胞のみならず末梢血の単球や肺胞マクロファ-ジからも破骨細胞へ分化することが認められ、破骨細胞の前駆細胞は単球・マクロファ-ジ系の細胞であることが示された。(3)破骨細胞形成における造血因子の役割破骨細胞の前駆細胞の増殖と分化に対する造血因子(ILー3,GMーCSF,MーCSF,GーCSF)の作用を検討した。これらの因子はどれもそれ自身では破骨細胞の分化を促進しないが、これらの因子とりわけMーCSFは破骨細胞の前駆細胞の増殖を著しく促進することが示された。また、MーCSF構造遺伝子の障害より破骨細胞形成に異常が認められる大理石骨病op/opマウスの骨芽細胞と正常マウスの脾細胞の共存培養系において破骨細胞は形成されず、MーCSFをその共存培養に添加すると破骨細胞の形成が認められた。以上の知見より、破骨細胞の形成のMーCSFが重要な役割を担っていることが示された。[1]破骨細胞の形成を支持する株化ストロ-マ細胞の検索我々は先に、マウスの初代骨芽細胞様ストロ-マ細胞と脾細胞の共存培養系において、骨吸収促進因子が破骨細胞様多核細胞の形成を促す事を明らかにした。そこで、既に株化されている各種樹立ストロ-マ細胞の破骨細胞形成促進能を脾細胞との共存培養系で評価したところ、造血細胞の増殖と分化を支持する能力を有する骨髄由来ストロ-マ細胞(MC3T3ーG2/PA6とST2)のみに破骨細胞様多核細胞の形成支持能が認められた。すなわち、これらの株化ストロ-マ細胞を1α,25(OH)_2D_3の存在下において脾細胞と共存培養すると、酒石酸抵抗性酸ホスファタ-ゼ活性及びカルシトニンレセプタ-を有する開骨細胞様多核細胞の形成を認めた。これらの多核細胞は象牙質切片で吸収窩(resorption pit)を形成した。また、dexamethasoneは1α,25(OH)_2D_3が誘導する破骨細胞様多核細胞の形成を著しく促進した。

一方、株化骨芽細胞様細胞MC3T3ーE1には破骨細胞形成支持能が全く認められなかった。これらの結果は予想外であったが、一つの骨芽細胞様株細胞が全ての骨芽細胞の形質を有しているとも考えられず、現在破骨細胞形成支持能を有する骨芽細胞様株細胞の樹立を検討している。[2]破骨細胞の形成に必要な微細胞境の検討脾細胞画分に含まれている破骨細胞の前駆細胞に分化するためには、破骨細胞形成支持能を有するストロ-マ細胞との接触を必要とした。すなわち、ストロ-マ細胞と脾細胞の共存培養系において、両細胞群の接触をメンブランフィルタ-で阻害すると、破骨細胞様多核細胞の形成を全く認めないようになった。以上の知見は、骨芽細胞様ストロ-マ細胞と破骨細胞の前駆細胞の間に形成される微細環境(cellーcell contact又はcellーmatrix contact)が破骨細胞への分化に重要であることを示唆するものである(1)破骨細胞の前駆細胞の同定破骨細胞の起源を明らかにするため、破骨細胞形成支持能を有する骨髄細胞由来株化ストロ-マ細胞ST2と各種の造血組織由来の単核細胞を共存培養し,それらの破骨細胞への分化能を検討した。各種造血組織由来の単核細胞の単独培養系においては、破骨細胞への分化は認められなかったが、ST2と共存培養すると未熟な造血細胞のみならず未梢血の単球や肺胞マクロファ-ジも破骨細胞へ分化することが認められ、破骨細胞の前駆細胞は単球・マクロファ-ジ系の細胞であることが示された。(2)破骨細胞形成における造血因子の役割破骨細胞の前駆細胞の増殖と分化に対する造血因子(ILー3,GMーCSF,MーCSF,GーCSF)の作用を検討した。マウス骨髄細胞培養系において、これらの因子は破骨細胞の分化を促進しなかった。そこで、これらの因子の破骨細胞前駆細胞の増殖に対する効果を検討するため、まず骨髄細胞をメチルセルロ-ス中でこれらの因子の存在下で培養した。形成されたコロニ-より骨髄細胞を集め、更に骨芽細胞と共存培養し破骨細胞への分化能を検討したところ、これらの造血因子、とりわけMーCSFは破骨細胞の前駆細胞の増殖を著しく促進することが示された。(3)大理石骨病(op/op)マウスにおける破骨細胞形成障害の検索大理石骨病op/opマウスの破骨細胞形成障害は、そのMーCSFの構造遺伝子の異常に起因することが最近明らかにされた。そこで、op/opマウス及びその同腹正常(+/?)マウスより骨芽細胞と脾細胞を採取し,共存培養系で破骨細胞形成障害を模討した。op/opマウスの骨芽骨胞と正常マウスの脾細胞の共存培養系においてのみ破骨細胞は形成されず、MーCSFの添加によりそれは回復した。以上の知見より、骨芽細胞が産生するMーCSFが破骨細胞形成に極めて重要な役割を担っていることが示唆された。
巨核球産生ニッチの可視化とニッチにおけるNotchシグナルの機能解析

骨髄巨核球は、巨核球と赤芽球の共通前駆細胞(MEP)に由来するとする説の他、諸説あるものの定説はない。GP1b(CD42)-V-IX複合体は、成熟骨髄巨核球と血小板で発現されていることはよく知られているが、造血前駆細胞における発現は知られてこなかった。報告者らの今回の研究ではまず、マウス骨髄でcommon myeloid progenitor(CMP)として同定される細胞(Lin-c-Kit+Sca1-CD34+CD16/32low)の3-6%において、GP1b(CD42)-V-IX複合体構成要素であるGP1bα(CD42b)が発現されていることを見いだした。このGP1bα陽性細胞は、培養すると成熟巨核球にのみ分化する能力を有していることを発見し、GP1bα+MegPと命名した。GP1bα+MegPは、MEPには由来せず、純度の高い造血幹細胞分画として知られるLin-c-Kit+Sca1+CD150+細胞に由来することが明らかになった。これらの発見は、造血幹細胞に直接由来する、巨核球分化の新たな経路の存在を示唆するものである。一方、GP1bα+MegPは、Notchシグナル下流におけるもっとも重要な転写因子であるHes1を強く発現していることを見いだした。また、ヒト巨核球系細胞株であるUT7-TPOの成熟巨核球への分化が、Hes1のドミナント・ネガティブ変異体を導入することによって抑制された。現在、Notchシグナルの中核分子であるRBP-JKノックアウトマウスなどを用いて、新たに見いだした巨核球分化経路におけるNotchシグナルの役割について解析を行なっている。骨髄巨核球(Mgk)の分化初期段階からマーキングし、骨髄におけるMgk産生ニッチを可視化し、Mgk産生過程を解析することとした。マウス骨髄細胞においてMgkの比較的後期分化マーカーとされるCD42bの発現を解析したところ、これまで発現が確認されていなかったcommon myeloid progenitor(CMP)の一部がCD42bを発現していることを見いだした。また、CD42b陽性CMP細胞は高い巨核球コロニー形成能を有していた。これまでMgkの前駆細胞はCD34陰性の前駆細胞分画であるmegakaryocyte-erythroid progenitor(MEP)にあるとされていたが、今回の結果はこの説を覆すとともに、CD42bが初期Mgk前駆細胞のマーキングに適していることを示唆している。そこでCD42bプロモーター下でDsRedを発現させるコンストラクトを作製し、Mgk分化能を有するHEL細胞およびMgk分化能を有さないJurkat細胞に導入し、分化に伴ってレポーター遺伝子が発現するかを確認した。その結果、HEL細胞に導入し、トロンボポエチン(TPO)により分化を誘導したときのみ、フローサイトメトリーでDsRedの発現が見られた。このレポータープラスミドからCD42b-DsRed発現ユニットを切り出し、トランスジェニックマウスを作製する準備を進めている。一方、TPO受容体であるMpl遺伝子ノックアウトマウスMpl-/-およびNotchシグナル分子RBP-JKを造血幹細胞で欠損させるマウスRBPf/f・Mx-Creのコロニーを作製した。またマウスTPOの中和抗体を大量に入手した。現在交配を進め、Mpl-/-・RBPf/f・Mx-Creマウスを作製している。またTPO中和抗体をRBPf/f・Mx-Creに投与後、pIpCにより造血幹細胞レベルでNotchシグナルをオフにした際のMgk系細胞の産生障害について解析を行う予定である。
MCAC法による組換え植物からのミラクリンの精製と甘味誘導活性測定法の開発

ミラクリンは西アフリカ原産アカテツ科植物のミラクルフルーツ(Richadella dulcifica)に含まれる味覚修飾物質であり、酸味を甘味に変える作用を持っている。ミラクルフルーツを口に含み、数分間よく舌となじませた後、酸っぱいものを味わうと強い甘味を感じることができる。我々の研究では遺伝子組換え技術を用いてミラクリンを大量生産する研究に取り組み、レタス、トマトおよびイチゴにミラクリン遺伝子を導入し、各作物で組換えミラクリンの生産に成功した(Sun et al.2006,2007;Sugaya et al.2008)。本研究では組換えトマトからのミラクリンの効率の高い抽出・精製法の確立、さらには精製ミラクリンを利用し、甘味誘導活性の測定法の開発に取り組んだ。本年度は、ミラクリンの甘味誘導活性の測定法の開発を目標に研究に取り組んだ。最新の分子計算科学の研究より予測されたミラクリン立体構造から活性部位に存在するヒスチジン残基に着目し、その外側に存在する4つのヒスチジン残基と結合できるニッケル(Ni)担体を用いることで甘味誘導活性の測定を試みた。その結果、ミラクリンは熱変性により活性を失うとミラクリンがニッケル担体に結合できないことから、活性型ミラクリンのみがニッケル担体に結合できることが明らかになった。その他、平成23年度で開発された精製法(Duhita et al.,2011)の効率向上に取り組んだ。塩ストレスで栽培したミラクリンを導入した組換えトマト(Hirai et al.,2011a)あるいはHSPターミネーターによるミラクリン高蓄組換えトマト(Hirai et al.,2011b)を材料として用いることで精製効率を上げることに成功した。塩ストレス栽培によりミラクリンの精製の回収率が25%から39%まで上げられ、さらにHSPターミネーターによるミラクリン高蓄組換えトマトを利用するとで精製の回収率が62%まで上げることに成功した。我々の研究では遺伝子組換え技術を用いてミラクリンを大量生産する研究に取り組み、レタス、トマトおよびイチゴにミラクリン遺伝子を導入し、各作物で組換えミラクリンの生産に成功した(Sun et al.2006, 2007 ; Sugaya et al.2008)。本研究では組換えトマトからのミラクリンの効率の高い抽出・精製法の確立、さらには精製ミラクリンを利用し、その甘味誘導作用の機構解明に取り組んだ。最新の分子計算科学の研究より、ミラクリンの甘味誘導活性の活性部位にヒスチジン残基が存在すること、それらのヒスチジン残基はミラクリン立体構造の外側に位置し、ミラクリン二量体に4つ同じ向きに存在することが示唆された(Paladino et al.2008)。また、そのヒスチジン残基が舌の甘味受容体と結合することで甘味が誘導されることが示唆された。他の研究ではこのヒスチジン残基を別の残基に置換した結果、甘味誘導活性が消失することから、これらヒスチジン残基の重要性が指摘された(Ito et al.2007)この活性部位に存在するヒスチジン残基に着目し、外側に存在する4つのヒスチジン残基と結合できるニッケル(Ni)担体を用いることで組換えトマトからミラクリンの高純度精製に成功した(Duhita et al., 2011)。この精製法では高純度のミラクリンだけでなく、甘味誘導活性を持っているミラクリンだけが精製できた。

塩ストレス栽培によりミラクリンの精製の回収率が25%から39%まで上げられ、さらにHSPターミネーターによるミラクリン高蓄組換えトマトを利用するとで精製の回収率が62%まで上げることに成功した。
下り走後の神経筋接合部の形態変化が骨格筋におよぼす影響

本研究では、伸張性収縮運動が、運動神経と骨格筋の接合部である神経筋接合部(NMJ)と骨格筋におよぼす影響を検討した。この実験はラットを用いた実験とし、伸張性収縮運動として下り走を行った。光学顕微鏡にて、筋縦断面のコリンエステラーゼ染色と銀染色による組織像の形態観察を行った。下り走4時間後から、神経終末の軸索分枝の減少、接合面積の縮小などNMJの形態異常が観察された。2日目以降、多神経支配が観察され、10日目には異常形態を持つ終末はわずかとなった。NMUの形態異常が認められる時期の筋線維構成比は、タイプIIcが増加していた。電子顕微鏡によるNMJ微細構造観察からは、前シナプス(神経終末)側の終末軸策には影響はなく、後シナプス(筋)側の第二次間隙に正常筋にはみられない間隙の広がりやjunctional foldの単純化が観察され、下り走によるNMJ微細構造への影響がみられた。筋の構造は、下り走8時間後にZ線の乱れが観察された。激しい収縮運動は筋の構造を壊し、NMJにも影響をおよぼすことが示唆された。筋の機能的特性として座骨神経を介した極大電気刺激による筋への間接強縮張力と筋への直接刺激による発揮張力を測定した。NMJの退化がみられる下り走8時間後から72時間後に直接刺激に対する間接刺激の発揮張力の値が低値を示すといった情報遮断が起り、一時的な脱神経が考えられた。以上の結果から、激運動により筋は崩壊再生するが、NMJにも崩壊再生が起こることが示唆された。従来、筋線維組成は先天的なものであり、運動では変化しないとされてきた。筋線維タイプを決定する支配神経も恒久的なものであり、変化することはないとされてきた。しかし、激運動による筋の損傷、神経筋接合の解離は、両者の再生過程において支配神経の変化を可能とし、筋線維タイプ移行を起こすことが考えられる。激しい運動や伸張性収縮を繰り返すことにより筋線維は損傷し、筋発揮張力の低下、時間経過にともなう直接刺激と間接刺激張力差が生じる。この差は、伸張性収縮によって神経筋接合部(NMJ)にも損傷が起こり刺激情報が阻害されていることと考えられる。光学顕微鏡観察から、筋損傷によるNMJ形態の異常がある時期には、張力低下を認めた。しかし、NMJ形態に変化がない場合にも張力の低下、直接、間接刺激張力差が生じる。そこで電子顕微鏡下でNMJを観察し、伸張性収縮がNMJの微細構造におよぼす影響を検討した。《方法》Fischer344系雌ラット(9週齢)に2時間の下り走(傾斜-15度,速度25m/min)を行わせた。下り走直後から2,4,16,24,48,60時間、5日後にEDLの直接電気刺激と支配神経からの間接電気刺激による強縮張力を測定した。測定後、筋縦断面のChE染色と銀染色を行った。光学顕微鏡下、電子顕微鏡下で組織像を写真撮影し,NMJの形態観察を行った。《結果・考察》光学顕微鏡観察から、伸張性収縮後のNMJには、神経終末の軸索分枝の減少、接合面積の縮小など退行の指標が観察された。Muscle End Plate(MEP)面積に対する神経終末接地面積は、下り走直後から減少し60時間後には、約40%まで減少したことから、神経からの情報伝達に何らかの影響を与えることが考えられる。電子顕微鏡観察からは、前シナプス側のMEPに接している軸策面積、シナプス前膜長には伸張性収縮の影響は見られなかった。下り走後の特に注目された変化としてSSC(secondarysynapticcelft :第二次間隙)を形成する膜構造に輪郭の不鮮明さとcleftの広がりが観察された。電子顕微鏡像から観察される下り走後のNMJの微細構造への影響は、後シナプス側にみられた。このことから筋の構造が壊れるような激しい収縮活動は、NMJにも形態異常を引き起こしていることが示唆された。

NMJの退化がみられる下り走8時間後から72時間後に直接刺激に対する間接刺激の発揮張力の値が低値を示すといった情報遮断が起り、一時的な脱神経が考えられた。以上の結果から、激運動により筋は崩壊再生するが、NMJにも崩壊再生が起こることが示唆された。従来、筋線維組成は先天的なものであり、運動では変化しないとされてきた。筋線維タイプを決定する支配神経も恒久的なものであり、変化することはないとされてきた。しかし、激運動による筋の損傷、神経筋接合の解離は、両者の再生過程において支配神経の変化を可能とし、筋線維タイプ移行を起こすことが考えられる。
随意運動中の末梢磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響

本研究では,健常者の皮質運動野の興奮性に対する,随意運動中の反復末梢性磁気刺激の最適刺激パラメータを明らかにし,随意運動中の経皮的電気刺激との比較を行うことであり,末梢性磁気刺激を臨床応用する際に不可欠な基礎的データを提示することを目的としている.平成30年度は,1)反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入が皮質脊髄路の興奮性に及ぼす影響の検討,2)スプリント装具上からの反復末梢性磁気刺激が皮質脊髄路の興奮性に及ぼす影響の検討,3)反復末梢性磁気刺激のクリック音が体性感覚刺激の検出に及ぼす影響について論文出版を行った.1)は,随意運動中の反復末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響を検討する前段階として実施した.本研究では,健常被験者を対象に,反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入が,反復末梢性磁気刺激のみの介入と比較して,皮質脊髄路の興奮性を増段させるか否かを検討した.結果,反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入は,反復末梢性磁気刺激のみの介入より,皮質脊髄路の興奮性を増大させることが明らかとなった.また,この組み合わせ効果は被験者の運動イメージ能力と関連することが明らかとなった.本研究結果は国際科学誌に掲載された.2)は,末梢性磁気刺激の特徴のひとつである磁気透過性に着目して研究を実施した.本研究では,健常被験者を対象に,スプリント装具材上からの反復末梢性磁気刺激が皮質脊髄路の興奮性に影響を及ぼすか否かを検討した.結果,スプリント装具材が皮質脊髄路の興奮性に影響を及ぼすことが明らかとなった.3)は,末梢性磁気刺激の特徴のひとつである刺激時に生じるクリック音に着目して研究を実施し,本研究結果は国内科学誌に掲載された.随意運動中の末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響の前段階として,運動イメージに反復末梢性磁気刺激を併用した際の脳活動に及ぼす影響を明らかにすることができた.また,末梢性磁気刺激の特徴に着目し新たな2つの研究を進めることができた.運動イメージ中に反復末梢性磁気刺激を併用した際の皮質脊髄路の興奮性の変化について詳細な検討を行う.また,随意運動中の反復末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響については,運動イメージと反復末梢性磁気刺激の併用に関する研究成果を反映し,研究の推進に努める.本研究では,健常者の皮質運動野の興奮性に対する,随意運動中の末梢性磁気刺激の最適刺激パラメータを明らかにし,随意運動中の経皮的電気刺激との比較を行うことであり,末梢性磁気刺激を臨床応用する際に不可欠な基礎的データを提示することを目的としている.平成29年度は,1)研究計測システムの構築,2)反復末梢性磁気刺激の刺激音が体性感覚刺激の検出に及ぼす影響の検討を行った.1)研究システムの構築では,末梢磁気刺激装置を含めた研究計測システムを構築した.現在は,健常被験者を対象に,末梢磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響について予備的な計測を開始している.2)反復末梢性磁気刺激の刺激音が体性感覚刺激の検出に及ぼす影響の検討では,経皮的電気刺激と比較した際の末梢磁気刺激の特徴の一つである刺激音が磁気刺激による体性感覚刺激の知覚に影響するか否かを検討した.実験では,健常成人被験者19名に対して,反復末梢性磁気刺激を知覚した際に反応する体性感覚刺激検出課題を行った.実験は,聴覚刺激あり(刺激音あり)と聴覚刺激なし(刺激音を遮断)の2条件を行った.反復末梢性磁気刺激は,刺激周波数10 Hz,刺激時間2秒間,刺激強度は感覚閾値の0.61.4倍とし,計90回を恒常法にて実施した.心理測定関数を用いて分析した結果,聴覚刺激あり条件の検出閾値は聴覚刺激なし条件と比較して低かった.本研究から,健常者に対する反復末梢性磁気刺激において刺激音が体性感覚刺激の知覚を促通する可能性が示唆された.研究計測システムの構築には予定以上に時間を要した一方で,末梢性磁気刺激の特徴の一つである刺激音が健常者の体性感覚刺激の知覚に及ぼす影響を明らかにできた.今後は,末梢性磁気刺激が健常者の皮質運動野の興奮性に及ぼす影響を中心に研究を進める.本研究では,健常者の皮質運動野の興奮性に対する,随意運動中の反復末梢性磁気刺激の最適刺激パラメータを明らかにし,随意運動中の経皮的電気刺激との比較を行うことであり,末梢性磁気刺激を臨床応用する際に不可欠な基礎的データを提示することを目的としている.平成30年度は,1)反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入が皮質脊髄路の興奮性に及ぼす影響の検討,2)スプリント装具上からの反復末梢性磁気刺激が皮質脊髄路の興奮性に及ぼす影響の検討,3)反復末梢性磁気刺激のクリック音が体性感覚刺激の検出に及ぼす影響について論文出版を行った.

1)は,随意運動中の反復末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響を検討する前段階として実施した.本研究では,健常被験者を対象に,反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入が,反復末梢性磁気刺激のみの介入と比較して,皮質脊髄路の興奮性を増段させるか否かを検討した.結果,反復末梢性磁気刺激に運動イメージを併用した介入は,反復末梢性磁気刺激のみの介入より,皮質脊髄路の興奮性を増大させることが明らかとなった.また,この組み合わせ効果は被験者の運動イメージ能力と関連することが明らかとなった.本研究結果は国際科学誌に掲載された.2)は,末梢性磁気刺激の特徴のひとつである磁気透過性に着目して研究を実施した.本研究では,健常被験者を対象に,スプリント装具材上からの反復末梢性磁気刺激が皮質脊髄路の興奮性に影響を及ぼすか否かを検討した.結果,スプリント装具材が皮質脊髄路の興奮性に影響を及ぼすことが明らかとなった.3)は,末梢性磁気刺激の特徴のひとつである刺激時に生じるクリック音に着目して研究を実施し,本研究結果は国内科学誌に掲載された.随意運動中の末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響の前段階として,運動イメージに反復末梢性磁気刺激を併用した際の脳活動に及ぼす影響を明らかにすることができた.また,末梢性磁気刺激の特徴に着目し新たな2つの研究を進めることができた.平成29年度に構築した研究計測システムを利用し,末梢性磁気刺激が健常者の皮質運動野の興奮性に及ぼす影響を検討する.最適刺激パラメーターについては先行研究を参考に設定することで本研究の効率的な推進を図る.また,随意運動中の末梢性磁気刺激の検討を行う前段階として,健常者の運動イメージ中の反復末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響を検討する.運動イメージ中に反復末梢性磁気刺激を併用した際の皮質脊髄路の興奮性の変化について詳細な検討を行う.また,随意運動中の反復末梢性磁気刺激が皮質運動野の興奮性に及ぼす影響については,運動イメージと反復末梢性磁気刺激の併用に関する研究成果を反映し,研究の推進に努める.
プラスチネーション標本の作製基準づくりと代替え教育およびその評価方法の研究

本研究では、畜産・獣医学教育研究へ代替え法を導入するにあたって、以下の列記した項目を調査研究した。1)動物臓器のプラスチネーション標本の作製基準を確立した。2)研究代表者が所有している貴重な動物奇形心の標本化を実施した。3)作製した標本を博物館や実習室に常設展示することによって、標本の共有・活用を行った。4)作製した標本のデータベース化とホームページを作成した。5)大学開放、高大連携および畜産・獣医学教育研究などに作製した標本を活用した。さらに、作製した標本を用いて獣医解剖学の講義や実習を実施し、受講生から標本に対する評価を受け公表した。これらの結果、今後の畜産・獣医学教育の改善方法について有意義な研究が実施できた。本研究は、(1)畜産・獣医学教育研究への代替え法導入のため、動物臓器のプラスチネーション標本を作製するための基準となる方法を確立する、(2)研究代表者が所有している貴重な動物奇形心のプラスチネーション化を行うとともに、それらを博物館や実習室に展示し標本の共有・活用を実施することにある。さらに、(3)貴重な奇形心標本のデータベースを作るとともに、作製した標本を大学開放や高大連携などにも活用する。また、(4)作製した標本による(いわゆる代替え法を用いた)畜産・獣医学教育を実施し、受講生から評価を受ける。つまり代替え法導入にあたり、標本の作製、それらを用いた教育・研究・展示さらにはその評価を行い、畜産学・獣医学教育研究の改善方法について研究を行うことにある。本研究の目的は畜産・獣医学教育研究への代替え教育法の導入のため、動物臓器のブラスチネーション標本の作製基準を確立し、作製した標本を共有し活用することにある。プラスチネーション標本を作製するときに、脱水や脱脂が不十分であるとシリコンの硬化がうまくいかず粘着状態が続き標本作製が失敗する。そこで、脱水および脱脂時に用いる溶媒(アセトン)中の水分含有量を測定するアセトノメーターを導入することで、脱水完了の客観的判断を可能にした。その後、日本国内で購入できる工業用のシリコンやドイッから輸入したプラスチネーション標本作製用のシリコンを用いて標本作製を行った。本研究で用いたどのシリコンであっても脱水と脱脂が完全にできていてれば、標本作製は問題ないと考えられた。本年度作製した主な標本を列記すると、オガワマッコウクジラの心臓、バンドウイルカの心臓、子犬の全身標本、牛の奇形心の標本、牛の複胃の内景標本、犬糸状虫が寄生した犬の心臓、イルカの葉状腎、犬や牛の脳標本などである。さらに、プラスチネーションの取り組みに関したホームページを作成し、標本アーカイブの写真などをインターネット上で公開している(下記URLを参照)。作製した標本は本学の獣医解剖学や獣医組織学の講義や実習に用いて、安全に観察できる標本として、さらに自学自習に使える標本として学生から好評を得ている。さらに、中高大連携事業などにも活用して参加者からも好評を得た。本研究の目的は畜産・獣医学教育研究への代替え教育法の導入のため、動物臓器のプラスチネーション標本の作製基準を確立し、作製した標本を共有し活用することにある。本年度は、昨年得られた条件をもとにホルマリン固定済み動物奇形心のプラスチネーション化を引き続き実施した。さらに、講義や実習をはじめ、中高大連携等の事業においても有効利用した。特に作製した心奇形標本の希少例としては、(1)両心耳近位、(2)鎖骨化動脈分離、(3)右下行大動脈を伴う左大動脈弓、(4)房室中隔欠損、(5)房室弁交叉心、(6)左房室口閉鎖、(7)二重房室口等がある。これらは、畜産・獣医学領域の動物ではほとんど報告されていないので、作製したプラスチネーション標本アーカイブは世界的に類をみない貴重なものである。次に、近年獣医臨床分野ではX線CTやMRIなどの導入が進み、高度な画像診断が可能となってきた。今後この様な設備はさらに普及し、画像診断分野における獣医学教育の充実が重要となることが予想される。X線CTやMRIから得られる画像は主に動物体の縦断面や横断面であり、その読影にはかなりの訓練が必要とされる。そこで、動物屠体をスライスし、縦断面や横断面のプラスチネーション標本を作製に取りかかった。まず初めに、ニワトリ雛の矢状断標本の作製を行った。次に、イヌの断層標本を作製し、現在脱水処理中である。今後引き続き標本作製の処置を行っていく。さらに、下記のURしのプラスチネーション標本のホームページの充実を行った。

本年度も、これまでに得られた条件をもとにホルマリン固定済み動物奇形心のプラスチネーション化を引き続き実施するとともに、標本のデータベースを作成した。また作製した心奇形標本の希少例としては、(1)両心耳近位、(2)鎖骨化動脈分離、(3)右下行大動脈を伴う左大動脈弓、(4)房室中隔欠損、(5)房室弁交叉心、(6)左房室口閉鎖、(7)二重房室口等があげられる。これらは、畜産・獣医学領域の動物ではほとんど報告されていない。つまり作製したプラスチネーション標本は世界的に類をみない貴重なものであり、標本とデータベースは獣医・畜産学にとって非常に貴重なものであるといえる。さらに入手できた動物と体より採取した臓器を用いて標本作製も行い、獣医解剖学の講義や実習に活用するとともに、農学部附属博物館で作製した標本の展示を行い、多くの方へ公開した。特に獣医解剖学実習では新鮮標本とプラスチネーション標本を実際に比較観察してもらい、受講した学部学生に代替え教育法の導入に関するアンケートをとった。その結果は本学獣医学科の中で開設しているプラスチネーション標本のホームページに掲載している(URLは下記を参照)。今後は引き続き獣医解剖学教育の充実を図るために多様な標本を作製し、講義や実習での活用を実施する。本年度得られた研究成果を以下に列記する。I)ホルマリン固定済み動物奇形心のプラスチネーション化昨年度に引き続き、ホルマリン固定済み動物奇形心のプラスチネーション化を実施した。希少な奇形心には、(1)両心耳近位、(2)鎖骨化動脈分離、(3)右下行大動脈を伴う左大動脈弓、(4)房室中隔欠損、(5)房室弁交叉心、(6)左房室口閉鎖、(7)二重房室口などがあった。希少例についてはヒトの奇形心に関する論文で散見される例もあるが、畜産・獣医学領域の動物ではほとんど報告が蕪い。よって、作製したプラスチネーション標本アーカイブは世界的に類をみない貴重なものとなった。作製した貴重な標本は宮崎大学農学部付属博物館に常設展示して、一般に公開している。II)授業・実習で用いるプラスチネーション標本の作製昨年度に引き続き、授業・実習で用いるプラスチネーション標本の作製を実施した。特に本年度は軟骨の標本、例えば咽頭軟骨,尾翼軟骨などの標本をつくりアーカイブの充実を行った。III)獣医解剖学の講義や実習でのプラスチネーション標本の活用と評価作製したプラスチネーション標本を講義や実習で用いて学生の学習効果の向上を図るとともに、学生からの評価を受け、ホームページ上などで公表した。さらにプラスチネーション標本の活用に関して、獣医解剖実習を受講した学生から得られた意見を論文にまとめた。VI)その他内外からのプラスチネーション標本の作製技術に関する問い合わせに対応した。