hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類ナノ結晶を用いた多機能アップコンバージョン光触媒の開発

様々な希土類元素(Ln)の錯体からナノ結晶を合成し、XRDとTEMにより構造を評価した。その結果、形成したナノ結晶は希土類フッ化物であることがわかり、それらの光物性の評価を行った。特にEu原料から作製したナノ結晶は、溶媒を変えることで二価と三価の価数制御に成功し、三価Euに特徴的な赤色の発光と二価Euに特徴的な磁気光学特性を発現した。さらに光照射による光触媒活性の評価を行った。評価はクマリンの濃度変化と、OHラジカルとの反応で生成する7-ヒドロキシクマリンの生成量をHPLCで定量することで行い、その結果、複数の希土類の混合による活性の向上を明らかにした。本研究では、生体透過性の高い近赤外光による光触媒反応を行うためのアップコンバージョン光触媒材料の開発を目指して、様々な希土類ナノ結晶を合成し、その光物性と光触媒活性の評価を行った。希土類ナノ結晶の光触媒特性とアップコンバージョン特性を評価するために、まず様々な希土類元素(Ln)の錯体を作製し、オレイルアミンに加えて加熱することで希土類酸フッ化物(LnOF)ナノ結晶を合成した。合成したナノ結晶はXRDとTEMにより構造を評価した。次に、水溶液中でクマリンを用いた光触媒活性の評価を行った。キセノンランプを用いて光照射を行い、一定時間ごとに溶液を採取して、溶液の組成を測定した。クマリンは光触媒反応で生成したOHラジカルと反応し、7-ヒドロキシクマリンを生成して青色発光を示す。その発光強度から生成量を算出することで光触媒能を評価した。光照射を行った結果、光照射に伴う生成物の濃度増加が観測され、光触媒反応が起きていることを観測した。これらの研究成果は国内学会にて発表を行った。一方で、オレイルアミン中で合成したLnOFナノ結晶の表面は疎水的であり、水中での光触媒材料としては不向きであった。そのため、塩酸を用いて表面の親水処理を行った。その結果、LnOFナノ結晶は水中での分散性が大きく高まり、それとともに光触媒活性が向上するという結果が得られている。この成果を基に、希土類の種類や光物性と光触媒活性との関連を検討していく予定である。同時に、アップコンバージョン特性を評価するために、YOFを母体として利用し、吸収体や発光体となる希土類イオン(NdやYbなど)をドープしたナノ結晶の合成を行った。吸収スペクトル測定の結果、Ndに由来した近赤外領域での吸収を観測した。これらの研究をさらに発展させてアップコンバージョン発光の検討を行い、さらにそれを用いた光触媒反応との複合化を行う予定である。希土類ナノ結晶はY, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Ybの計13種類について合成を行い、結晶構造の同定を行った。また光触媒活性の評価を行った結果、希土類の元素ごとに差が生じていることを観測している。さらなる光触媒活性の向上と要因を検討するために親水化処理も行っており、その光触媒活性の検討も順調に進んでいる。これらの光触媒についての研究と同時に、アップコンバージョンについて検討するためにドープナノ結晶の合成を行っており、その光物性も明らかになってきている段階である。これらの研究結果の進捗状況は、研究計画申請時の計画通りであり、研究はおおむね順調に進展していると考えている。平成28年度までの成果として、様々な希土類元素(Ln)の錯体からナノ結晶を合成し、XRDとTEMにより構造を評価した。その結果、形成したナノ結晶は希土類フッ化物(LnFn)であることがわかり、それらの光触媒活性の評価を行った。平成29年度は、まずアップコンバージョンの検証のためにユウロピウム(Eu)を用いた発光材料の作製を行った。合成溶媒としてオレイルアミンを使用すると還元雰囲気となり二価のEuナノ結晶が形成した。一方、オレイン酸を用いることで三価のEuナノ結晶が形成し、使用する溶媒を変えることでEuの価数を制御することに成功した。その結果、Eu三価に由来した赤色の発光を観測し、アップコンバージョン発光を行うための発光部位とした。次に、光触媒活性の評価を各種希土類ナノ結晶について行った。水溶液中での分散性を向上させるために、塩酸により表面修飾剤を除去し、親水化させた試料を用いた。クマリン水溶液に希土類ナノ結晶を加え、キセノンランプを用いて光照射し、一定時間ごとに溶液を採取してHPLCにより定量することで光触媒活性を評価した。平成28年度までは生成物の7-ヒドロキシクマリンを蛍光測定により定量していたが、HPLCを用いることで分解能も同時に測定することが可能となる。その結果、生成物の濃度増加とともに、反応物のクマリンの分解が観測され、希土類元素ごとに分解能や生成量が異なることを明らかにした。さらに複数の希土類を混合したナノ結晶の合成を行い、分解能の向上を達成した。

特にEu原料から作製したナノ結晶は、溶媒を変えることで二価と三価の価数制御に成功し、三価Euに特徴的な赤色の発光と二価Euに特徴的な磁気光学特性を発現した。さらに光照射による光触媒活性の評価を行った。評価はクマリンの濃度変化と、OHラジカルとの反応で生成する7-ヒドロキシクマリンの生成量をHPLCで定量することで行い、その結果、複数の希土類の混合による活性の向上を明らかにした。今後は、これまで行ってきた光触媒活性の評価とアップコンバージョン特性の評価を引き続き行うとともに、来年度からはこれらの複合化についても検討し、近赤外光を用いて効率的な光触媒反応を行うことが可能なアップコンバージョン光触媒材料の実現を目指す。そのために希土類のドープの種類や量、コア-シェル構造などの構造制御を検討していく予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。物理化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
随意運動発現の神経機序における被殼-淡蒼球系の役割

木村らは咋年までの研究によって、サルの大脳基底核の被殻には随意運動に際して異なった活動をする数種類のニューロンが存在することを明らかにした。すなわち、1)持続的な自発放電をするニューロンは運動を開始するための感覚刺激に応答するが、動物が運動を始めない時には感覚応答も現われないこと、2)手足の運動に同期した活動をするニューロンの中約6割(【II】a型)は感覚刺激で誘発される反復運動の最初にだけ相動的な活動をするが、残りの4割は(【II】b型)運動と1対1対応の活動をする。従って【I】型と【II】a型は運動の開始機序に、【II】b型は運動の遂行過程に関与すると考えられる。そこで本研究課題では、これら3型の被殻ニューロンの中どの型の活動が基底核の最終出力核である淡蒼球に送られるかを明らかにすることを目的とした。この目的のために、(1)従来の手法によってサルをオペラント条件づけして、視覚刺激で誘発される腕の反復運動を行わせ、同時に微小電極を腕と対側の被殻に刺入してニューロン活動を記録して、そのニューロンが【I】型,【II】a型,【II】b型のいづれであるかを同定し、(2)被殻と同側の淡蒼球に第2の微小電極を刺入して、淡蒼球内の限局した部位を微小電気刺激することによって(1)で同定された被殻ニューロンが逆行性応答をするかどうか調べた。その結果、28個の被殻ニューロンが逆行性応答をし、それらは全べて【II】a型または【II】b型であった。一方、【I】型には逆行性応答をするものが全くなかった。従って、被殻の中で運動に同期した活動をする【II】a型と【II】b型のもつ神経情報が淡蒼球に送られ、随意運動の発現と遂行に関与することが判明した。これに対して【I】型のニューロンの軸索は淡蒼球に向わず、被殻内に終止して【II】a型、【II】b型などの投射細胞の活動に影響を与えていることが示唆された。
繊毛虫トラヒメナの分裂停止突然変異株を利用した細胞分裂の分子機構

分裂機構の解析に利点をもつ繊毛虫テトラヒメナで,これまで我々が研究を深めてきた温度感受性分裂停止突然変異株cdaAとcdaCで変異遺伝子産物の機能を明らかにするため研究を行ってきた.(1)cdaC6の解析:cdaC6は細胞質分裂の収縮環微小繊維を束ね,力を表局に伝える構造(LSと仮称)に温度感受性の変異があり, LSはアクチン結合性蛋白質であることが推察されてきた.しかし,テトラヒメナではアクチンの存在が証明されていなかった.そこで,我々はテトラヒメナ・アクチンを遺伝子の面から追求し,そのクローニングと全ヌクレオチド配列決定も行った.更に,推定されるアミノ酸配列をもとにペプチドを合成し,その抗体を用いてアクチンの同定も行った.テトラヒメナ・アクチンの一次構造は他のアクチンのものと類似性が低いが,蛍光抗体の局在性から他のアクチンと同様な生物学的機能を持つことが示唆された.抗体を指標にして,テトラヒメナかのアクチンの精製にも初めて成功した.この精製アクチンは,アクチン繊維形成能やHMMとの矢尻構造形成能は通常だが,ミオシンS-1のMg^<2+>-ATPaseに対し極度に低い活性化能を示すことやDNase Iやファロイジンとの相互作用のないユニークな性質を示した.現在, cdaC6の変異構造であるLS追跡のためアクチン結合蛋白質の分離を試みている.(2)cdaA1の解析:cdaA1は分裂面決定因子に温度依存の変異をもつ株である.cdaALの変異遺伝子産物(p85と仮称)からの抗体を用いた蛍光抗体法では, p85が分裂の直前に分裂予定赤道面に配列することが判り,制限温度下ではこの局在も分裂も起らぬことが判った.また, p85と収縮環アクチン繊維の形成部位が密接に関係していることが明らかになり,現在,これを直接証明するため,抗p85抗体の収縮環微小繊維形成への影響を知るべく微量注射法を用いて検討を行っている.分裂機構の解析に利点をもつ繊毛虫テトラヒメナで,これまで我々が研究を深めてきた温度感受性分裂停止突然変異株cdaAとcdaCで変異遺伝子産物の機能を明らかにするため研究を行ってきた.(1)cdaC6の解析:cdaC6は細胞質分裂の収縮環微小繊維を束ね,力を表局に伝える構造(LSと仮称)に温度感受性の変異があり, LSはアクチン結合性蛋白質であることが推察されてきた.しかし,テトラヒメナではアクチンの存在が証明されていなかった.そこで,我々はテトラヒメナ・アクチンを遺伝子の面から追求し,そのクローニングと全ヌクレオチド配列決定も行った.更に,推定されるアミノ酸配列をもとにペプチドを合成し,その抗体を用いてアクチンの同定も行った.テトラヒメナ・アクチンの一次構造は他のアクチンのものと類似性が低いが,蛍光抗体の局在性から他のアクチンと同様な生物学的機能を持つことが示唆された.抗体を指標にして,テトラヒメナかのアクチンの精製にも初めて成功した.この精製アクチンは,アクチン繊維形成能やHMMとの矢尻構造形成能は通常だが,ミオシンS-1のMg^<2+>-ATPaseに対し極度に低い活性化能を示すことやDNase Iやファロイジンとの相互作用のないユニークな性質を示した.現在, cdaC6の変異構造であるLS追跡のためアクチン結合蛋白質の分離を試みている.(2)cdaA1の解析:cdaA1は分裂面決定因子に温度依存の変異をもつ株である.cdaALの変異遺伝子産物(p85と仮称)からの抗体を用いた蛍光抗体法では, p85が分裂の直前に分裂予定赤道面に配列することが判り,制限温度下ではこの局在も分裂も起らぬことが判った.また, p85と収縮環アクチン繊維の形成部位が密接に関係していることが明らかになり,現在,これを直接証明するため,抗p85抗体の収縮環微小繊維形成への影響を知るべく微量注射法を用いて検討を行っている.
双極性障害患者におけるラモトリギン誘発皮膚障害のリスク因子の解明

【目的】ラモトリギンはてんかんや双極性障害に適応を有する精神科薬物療法のキードラッグであるが、高頻度に皮膚障害を引き起こすことが問題となっている。皮膚障害のリスク因子として、用法・用量の非遵守やバルプロ酸ナトリウムの併用などが報告されているが、双極性障害患者における他の向精神薬との併用については検討されていない。そこで本研究では、双極性障害患者におけるラモトリギンによる皮膚障害のリスク因子を解明することを目的とした。【方法】九州大学病院精神科において、2011年7月1日2014年6月30日の間に、双極性障害の治療を目的としてラモトリギンが新規開始された患者を調査対象とした。電子カルテの記載を基に、併用薬、抗精神病薬のクロルプロマジン換算量、抗うつ薬のイミプラミン換算量および皮膚障害の発現状況について調査を行った。なお、添付文書に記載された漸増プロトコルを逸脱した患者は除外した。【成果】調査対象患者のうち、12.8%(23/180)が皮膚障害を発現していた。皮膚障害有り群では、皮膚障害無し群と比較して、バルプロ酸ナトリウム(皮膚障害有り群34.8%vs皮膚障害無し群16.6%)、クロルプロマジン(26.1% vs 5.1%)、クロミプラミン(13.0% vs 1.9%)およびセルトラリン(21.7% vs 2.5%)の併用率および抗うつ薬のイミプラミン換算量(88.8±16.5mg vs 49.5±6.3mg)が有意に高かった。本研究の結果から、クロルプロマジン、クロミプラミンおよびセルトラリンの併用や、イミプラミン換算量が高値の患者が、皮膚障害のリスク因子となる可能性が初めて示唆された。これらのリスク因子を有する患者に対し、より一層の慎重な薬剤投与や綿密な副作用モニタリングが可能となったことから、本研究は、ラモトリギンの適正使用の推進に寄与するものと考えられた。
哺乳類における四肢再生系の構築

ヒトなどの哺乳類での四肢再生実現を目指して、マウスと四肢再生モデル動物である両生類との間で、四肢切断に対する反応性の違いを比較した。両生類では四肢を切断されると再生芽が形成され、失われた部分を再生する。マウスでは再生芽は作られないが、残された基部側の組織では骨の切断端に軟骨カルスが作られ、また特定の条件下では切断面を傷表皮が速やかに覆うなど、両生類と同様の反応が起きていることが分かった。一方で、切断面で再生する神経の軸索を調べた結果から、両生類では神経からの因子に依存して起きる現象が、マウスでは起きてないことが示唆された。この違いが、両者の再生能力の違いを生み出す原因であると考えられる。マウス前腕部の切断によって切断面付近に作られる骨肥大がどのような仕組みで形成されるかを解析するために、骨肥大形成に何らかの変化を引き起こす因子を探した。その結果、抗炎症剤であるアスピリンの腹腔内投与によって、骨肥大形成が抑制されることが分かった。また投与時期を変える実験より、アスピリンは主に前肢切断後から3日目までの間に作用していることが明らかとなった。骨肥大が再生モデル動物である両生類においても見られるか調べたところ、切断された骨の末端と再生芽をつなぐような位置に、骨の肥大化が起きていることが分かった。すなわちマウスにおいて再生芽は形成されないものの、四肢再生に伴ったその他の反応は切断によって開始している可能性が示唆され、この反応は炎症反応と密接に関与していると考えられた。次に、マウス前腕切断モデルにおいて時間経過と共に発現量が変化する遺伝子を網羅的に把握するため、切断後3日目までの前肢サンプルからRNAを抽出し、マイクロアレイ解析を行った。前肢の切断によって発現が変化する遺伝子を効率よく選び出すために、コントロールとして(1)皮膚のみを損傷させた創傷治癒サンプル、(2)皮膚は傷つけずに筋肉・骨・結合組織・神経等を切断・損傷させたサンプルを準備した。これらはそれぞれ、両生類ですら四肢を再生することができない操作であるが、(1)と(2)で切断・損傷を受けた組織を合わせると、四肢切断と同等の組織が切断・損傷を受けたことになる。すなわちマウス前腕切断サンプルと、(1)(2)サンプルの合計を比較することによって、四肢再生を開始するための十分条件である「前肢の完全切断」によってのみ発現が変化する遺伝子を抽出できると考えた。現在得られたデータの解析を進めている。前年度までの成果を踏まえて、まず本年度は災症因子であるProstaglandinの合成酵素COX-2の切断肢における発現を調べ、災症反応の起きている時期と場所の特定を行った。まず切断後1日目には、1COX-2を高発現した好中球が骨の周囲や切断面上に蓄積してくる。この発現は徐々に低下し、骨の周囲に形成される軟骨カルスが顕著になる5日目にはほとんどなくなる。代わって2カルスの成長方向である側面の間充織細胞での発現と、3カルス先端の肥大軟骨細胞における発現が見られるようになる。昨年得られたアスピリン投与による軟骨カルス形成の阻害実験の結果を考え合わせると、発現1が軟骨カルス形成開始に、発現2が軟骨カルスの成長に関与していることが考えられた。次いで軟骨カルス形成過程の様々なタイミングでBrdUを投与することで、カルス形成時に増殖している細胞を明らかにし、さらにBrdUを取り込んだ細胞を追跡して、その系譜を追った。これまでカルスは軟骨膜の細胞が増殖してできることが知られていたが、今回の実験からカルスの成長過程においては周囲の間充織細胞が軟骨細胞へと分化し、カルスを側方へ成長させていることが分かった。またアフリカツメガエルの四肢を切断した際に作られるスパイクの伸長時にも同じ方法で増殖細胞の系譜を追跡したところ、スパイクを形成していく細胞も、マウスの軟骨カルスの場合と同様に周辺の間充織細胞であることが分かった。これまでの組織学的観察結果に加えて、この類似性からもスパイクは基部に形成される軟骨カルスが、再生芽形成に伴って先端部方向へ伸びてできたものである可能性が考えられた。すなわちツメガエルの再生芽形成・伸長に関わる因子を作用させることで、マウスの軟骨カルスからもスパイクを誘導し、骨折治癒などへの応用ができるのではないかと期待される。マウス四肢が切断に反応して再生芽を形成できないことの原因を探るために、以下の実験を行った。

上腕部分の皮膚を部分的に切り取り、上腕神経の一部を肘レベルで切断して、その末端を創傷部へ配置すると、再生芽を形成するアフリカツメガエルでは創傷部に形成された傷上皮中に再生した神経軸索が侵入するが、再生しないマウスでは軸索の侵入が観察されない。そこで傷上皮におけるSema3Aタンパク質の分布を調べたところ、ツメガエル傷上皮には発現しておらず、マウス傷上皮には強発現していることが分かった。Sema3Aは神経軸索の反発因子であるため、マウスでは傷上皮で発現するSema3Aによって軸索の侵入が阻害されている可能性が示唆された。再生芽形成に必要な再生上皮ができるためには神経が傷上皮に作用しなければならないため、Sema3Aが発現していることが、マウス四肢において再生芽が形成されない原因の一つとなっているかも知れない。次にマウスにおける再生芽形成を目標に、マウス四肢を切断した後の反応とツメガエル再生芽形成機構との比較を行った。今回はClodronate投与によるマクロファージの一時的除去が、二つの系にどのような影響をおよぼすかを比較した。Clodronate投与ツメガエルは、前肢を切断しても再生芽を作らず、通常は切断面付近で作られる骨肥大も見られなかった。同様にマウス成体にclodronateを投与し、後肢の第2指骨を切断した。この部分は切断しても再生できない部分であるが、切断された骨の末端には骨肥大が作られる。しかしclodronate投与個体では、骨肥大形成が起きなかった。これらのことから、まずツメガエルの再生芽形成には切断時におけるマクロファージの存在が必須であること、ツメガエル前肢とマウス第2指骨の切断時に見られる骨肥大形成にもマクロファージの存在が必要であり、骨肥大形成と再生芽形成にはマクロファージを介した共通の仕組みが存在することが示唆される。マウス前肢を前腕部で切断した際に見られる現象として、切断された骨端での軟骨カルス(切断カルス)形成がある。この現象が再生モデル動物である両生類でも見られる共通の再生現象であることを示すため、以下の比較を行った。まず切断カルス様の構造はツメガエルのスパイク形成時にも形成される。昨年までに我々は、ツメガエルで見られる切断カルスが、除神経によりスパイク形成を阻害したときにも作られること、またマクロファージ除去試薬であるclodronate内包liposome(clophosome)を投与すると、スパイクとともに切断カルス形成も阻害されることを報告した。そこでこのような神経非依存的・マクロファージ依存的な性質が、マウスの切断カルスにおいても見られるかを調べた。その結果マウス切断カルスは、前肢へ入る腕神経叢を切断しても形成されたが、clophosomeを前肢に直接注射すると阻害された。これらのことからマウス切断カルスは、再生モデル動物のツメガエルと共通の神経非依存的な再生反応であると結論した。昨年度までの結果も考え合わせると、スパイクを作ることができるツメガエルとの違いは、神経からの因子に反応した現象(再生型傷上皮の形成や再生芽細胞の増殖)がマウスでは起きていないという点にあり、神経非依存的な再生反応についてはマウスでも起きている可能性が示唆される。マクロファージの存在が両動物の切断カルス形成に必須であることについては、マクロファージ由来のプロスタグランジンE2(PGE2)などの炎症因子が切断カルス形成と関与していると考えられる。
心筋膜受容体に対する自己免疫機序による心筋症の発症・進展

拡張型心筋症患者血清中にβ1およびムスカリン2(M2)受容体の第2細胞外ループに対する自己抗体が高頻度に存在する。この成績より、我々は拡張型心筋症の発症・進展に心筋膜受容体に対する自己免疫機序が関与することを想定し、種々の検討を行っている。この研究期間中にβ1および/あるいはM2受容体の第2細胞外ループに一致する合成ペプチドにて家兎を一年間免疫することにより拡張型あるいは肥大型心筋症類似の心筋病変が発症すること、また、この心筋病変はそれぞれの受容体遮断薬あるいは拮抗薬で抑制されることを明らかにした。免疫組織学的検討、および、細胞生理学的検討よりこれらの合成ペプチドで惹起される心筋病変は、主に受容体にたいする自己抗体の有するアゴニスト作用に基ずく細胞性機能不全によりもたらされている可能性が高いと考えている。さらに、拡張型心筋症の一部が自己免疫疾患であるという確証を得るため合成ペプチドにて免疫された家兎IgGおよび/あるいはリンパ球をSCIDマウスに投与し、マウスに心筋症様の心筋病変が発症するか否かを検討している(トランスファー実験)。現時点では、このトランスファー実験に於いては十分な成果を得ていない。今後は、受容体に対する自己抗体陽性患者IgGとリンパ球を用い同様のトランスファー実験を行う予定である。βあるいはムスカリン-2(M2)受容体の一部に一致する合成ペプチドを用いて家兎1年間の免疫することにより拡張型心筋症類似の心筋病変が発症する。このβ1あるいはM2受容体それぞれに対する実験的自己免疫性心筋症において、β1受容体遮断薬(bisoprolol)、M2受容体遮断(otenzepad)およびアンギオテンシン(ACE)変換酵素阻害薬(lisinopril)が、その発症・進展を抑制するか否かを検討した。その結果、β1遮断薬bisoprololはβ1ペプチド免疫による心筋病変をほぼ完全に抑制した。M2拮抗薬otenzepadもM2ペプチド免疫による心筋病変を中等度改善した。一方、ACE阻害薬(lisinopril)はβ1ペプチド免疫により惹起される心筋病変を軽度改善した。抗β1および抗M2受容体抗体は受容体へのリガンド結合を競合的に阻害すること、および、それぞれの受容体に対しアゴニストとして働くことを併せ考えると合成ペプチドにより惹起される心筋病変の発症機序として抗体媒介性細胞機能不全が最も可能性が高いと考えられた。拡張型心筋症患者血清中にβ1およびムスカリン2(M2)受容体の第2細胞外ループに対する自己抗体が高頻度(3040%)に検出されること、および、これらの自己抗体が各々の受容体に対しアゴニスト様の生理活性を有することより、我々は拡張型心筋症の発症進展に心筋受容体に対する自己免疫機序を想定し、種々の検討を行っている。現在までに、β1およびM2受容体の第2細胞外ループに一致する合成ペプチドを用いて家兎を一年間免疫することにより拡張型心筋症類似の心筋病変の作成に成功した。また、これらの実験動物モデル(家兎)に対するβ遮断薬、M2拮抗薬、ACE阻害薬の心筋保護効果も明らかにした。今年度は、免疫組織学的手法を用いた検討を行い、合成ペプチド免疫によりもたらされる心筋病変は、主に自己抗体の長期間にわたるアゴニスト作用による細胞性機能不全によりもたらされることを報告した。現在、拡張型心筋症の一部が自己免疫疾患であるさらなる確証を得るため自己抗体を用いたトランスファー実験を開始したところである。今後は、これらの成果を応用し、抗体吸着療法の開発をめざす所存である。拡張型心筋症患者血清中にβ1およびムスカリン2(M2)受容体の第2細胞外ループに対する自己抗体が高頻度(30-40%)に検出される。この事実より、我々は拡張型心筋症の発症・進展に心筋膜受容体に対する自己免疫機序の関与を想定し、種々の検討を行っている。

現在までにβ1および/あるいはM2受容体の第2細胞外ループに一致する合成ペプチド(β1あるいはM2ペプチド)にて1年間家兎を免疫することにより拡張型あるいは肥大型心筋症に類似した心筋病変が発症すること、および、β1ペプチドで惹起される心筋病変はβ遮断薬で、M2ペプチドのそれはM2拮抗薬で抑制されること明らかにした。免疫組織学的検討より、これらの合成ペプチドで惹起される心筋病変は、主としてこれら自己抗体の有するアゴニスト作用に基づく細胞性機能不全によりもたらされている可能性が高いと考えている。今年度は心筋症の一部が自己免疫疾患であるという更なる確証を得るため合成ペプチドにて免疫された家兎IgG,および/あるいはリンパ球をSCIDマウスに投与し、マウスに心筋病変が発症するか否かを検討した(トランッスファー実験)。現時点では、トランスファー実験では十分な成果を得ていない。今後は、自己抗体陽性患者IgGとリンパ球を用い同様の実験を行う予定である。また、今までの成果を応用し、拡張型心筋症に対する自己抗体吸着療法の開発をめざす所存である。
手稿にもとづくパチョーリの数学の総合的研究

ルカ・パチョーリ(1445頃ー1517)はルネサンス期イタリアの代表的数学者である.その刊本と手稿の数学著作を相互に比較参照し,パチョーリの数学の全体像を捉える.主著『算術,幾何学,比,比例大全』(1494)とそれに先立って書かれた大学講義録『ペルージア手稿』を内容,記述法などの点で相互比較し,両者の間でパチョーリがどのように数学を進展させたかを考察した.また『量の力』は西洋における従来の数学や数学遊戯の総合百科と捉えることができると同時に,そこに新たな見解が加えられ,独創的な作品になっていることを示した.中世・ルネサンス数学には実用数学と理論数学とがあり,後者はまた観想的数学とも呼ばれた.この分類は少なくとも西洋中世においては聖ヴィクトルのフゴに始まる.しかしその実用数学の内容といえば中世初期伝来のアグリメンソーレースによる実用数学であった.その数学内容の流れを変え,実用数学に理論を吹き込んだのがピサのレオナルドであり,その後それはクラヴァシオのドミニクスなどが受け継ぐことになり,西洋幾何学の一つの伝統となった.パチョーリも同様に,ペルージャ写本ではいまだ旧来の実用数学でしかなかったが,『スンマ』に至ってそこに理論を持ちこんでいる.また幾何学においては,手書きの具体的個別的図版が,刊本の『スンマ』では稚拙ではあるが一般的描写に変化している.ここに手稿の実践的実用数学から,刊本の実用数学の範疇に入るとはいえ理論的数学への変遷が見られる.パチョーリはそれを意図的に行うことで,数学教育を単なる手法の教授から理論の考察へと変化させた.今回は,テクストの欄外の記載に注目し研究を進めた.ルネサンス期の数学において,計算は線アバクス(算板)を用いるか,紙の上での筆算で行われた.前者は板(木,紙,石)の上に位を示す線を描き,数の記載されたアペックスやカルクルス(小石)を載せて計算するものである.その原理は単純で,またアバクスの図版が残されており,その計算手順は容易に判明する.他方筆算に関しては,その手順は数学テクストに記載され,それを補助するように欄外にもその詳細が図解されている.しかし印刷術初期には,欄外の記載は必ずしも実情をそのまま正確に示しているものではない.当時の数学テクストのほとんどは,刊本か手稿かのどちらかでしか現存することがなく,手稿から刊本へどのように記載の変遷があるか,文章と図版の差異どこかを比較検討することは概して困難である.そのなかでパチョーリのペルージャ手稿は,『スンマ』の原型として,比較のできる貴重な資料である.比較によって次の事が判明した.手稿では,代数記号が様々考案されていき,計算手順がよく見通せるようになっている.本文テクストは枠内に記載され,おそらく丁寧に清書したものと思われる一方,欄外は乱雑に書かれ,実際の計算現場を示すものとして,そこに計算手順が詳細に読み取れる.手稿は手書きであるために,欄外では自由な配列,本文以上に記号が案出され,省略されている.これらの工夫は刊本からは抜け落ちており,欄外は計算手順を知るうえでの貴重な資料となっている.幾何学部分では,手稿では立体図形が陰影付で描かれている.他方刊本ではまさしく幾何学図形として描かれている.さらに前者では一部写実的図版も見受けられる.これは,手稿が手書きという自由さがあっての結果であろう.刊本はより数学的抽象度が高くなっており,手稿から刊本への変遷の一面がうかがえる.1.パチョーリの時代に通常大学では,数学理論やギリシャの古典数学がラテン語で教授された.ペルージャ写本の本文では,エウクレイデス,ボエティウス,アルキメデスの名前に言及され,さらにトマス・アクィナス『神学大全』のラテン語引用も含まれている一方で,大学では珍しく商業数学が含まれている.この後者から,この大学は数学教育カリキュラムにおいて特異な大学であったことがわかる.さらに,ペルージャ写本でよく使われる語句「このように同様にせよ」「それゆえ次のようになる」などはラテン語で書かれてはいるが,本文の大半ではイタリア語が用いられ,ラテン語に反してこのイタリア語使用において,ペルージャ大学は13校存在した当時のイタリアの大学のなかでは特異であることがわかる.2.「商品価格」の章では,その一部がコトルリの「帳簿記載法」の1475年の写本の一部と同じことを近年のポストマとファン・ヘルムの研究から確認することができた.パチョーリの源泉はこのコトルリの写本なのか,あるいは両者に共通するさらに古い源泉があるのかは不明であり,またコトルリのオリジナル1458年の原稿も見つかってはいない.3.ペルージャ写本には,ロンドン,ブルージュ,ケルンなどキリスト教世界の地名はもちろんであるが,さらにベイルート,アレクサンドリア,ダマスクスなどイスラーム地域の地名が見られ,当時イタリア商業の交易範囲と内容とをこの数学テクストから確定することができる.4.ペルージャ写本の代数学の箇所は欠損がありその全体像は不明であるが,そこに実践問題のみならず抽象問題も存在する.ただし高度な数論には言及されていない.

しかし『スンマ』ではその議論があり,両者の間の目的,読者層などの相違,そして時間経過による数学的内容の展開を認めることができる.パチョーリは『スンマ』『神聖幾何学』『エウクレイデス「原論」』を公刊し,他に「ペルージア算術」「量の力」「チェスについて」などが手稿として残されている.本年度は,(1)「ペルージア算術」と『スンマ』との関係を前年に引き続きその内容と読者層を中心に調査した.(2)また後者の従来指摘されていない影響関係を具体的に見出した.つまりフィボナッチ『算板の書』からの影響と,タルターリャなどへの影響である.そこには適合数など高度な数論の研究も見られ,『スンマ』は西洋中世とルネサンス・近代を繋ぐ重要な数学作品であることがわかる.(3)「量の力」は「数の力」と訳したほうがいい内容を持つが,3部からなり,その第1部は数論をはじめ数に関する諸問題を扱い,その箇所を分析した.そこには先行者たちの影響も見いだせるが,それでもまとめ方や表現法等はパチョーリ独自であると考えてよい.図版が欠け論述が中途半端なので最終稿とはいえないと考えられるが,それでもその豊富な内容から,パチョーリの従来見過ごされてきた重要な作品と考えてよいとの判断を下すことができる.そこには中世のスコストゥスやアヴェロエスなどの学者への言及も見られ,パチョーリの広範な知識がそこに伺える.(4)『スンマ』第2部に見られる幾何学は,パチョーリ版ラテン語『エウクレイデス「原論」』と関係し,現存はしないがパチョーリ自身『原論』をイタリア語に訳したことが想像される.以上,パチョーリの数学著作は,刊行の『スンマ』『神聖幾何学』と未刊の作品と内容が相互に密接に関係し,それらを合わせ総合的に捉えることによって,影響力ある『スンマ』『神聖幾何学』の歴史的評価を下せねばならないと言える.ルカ・パチョーリ(1445頃ー1517)はルネサンス期イタリアの代表的数学者である.その刊本と手稿の数学著作を相互に比較参照し,パチョーリの数学の全体像を捉える.主著『算術,幾何学,比,比例大全』(1494)とそれに先立って書かれた大学講義録『ペルージア手稿』を内容,記述法などの点で相互比較し,両者の間でパチョーリがどのように数学を進展させたかを考察した.また『量の力』は西洋における従来の数学や数学遊戯の総合百科と捉えることができると同時に,そこに新たな見解が加えられ,独創的な作品になっていることを示した.1.それはパチョーリの『スンマ』に見られる高度な数論,つまり適合数(合同数)問題の解読に相当な時間がかかったからである.その理解には,起源を求めギリシャ数学やアラビア数学を検討せねばならず,ハージン,カラジーなどのテクストを参照することから始めた.そしてそれがフィボナッチで大展開することも確認した.以上の調査で多くの時間を費やしたことになる.さらにその痕跡がペルージャ写本に見られないかを検討したが,この写本は大学での講義テクストなので,高度な数論は掲載されることはなかったことが確認できたにとどまる.2.またパチョーリの数学の源泉を探るため多くの先行原典テクストを参照し,それらの解読に時間を要した.パチョーリはピエロ・ダ・フランチェスカやコトルリなどを参照していることはすでに研究されているが,さらにフィボナッチやピエロ・ディ・ニッコロ・ディ・アントニオ・ダ・フィリカイアなどからも,多くを引用なしに利用していることが判明したが,それらの源泉探求に時間を要した.パチョーリは一般に引用先には全く触れておらず,研究者からは剽窃したと断罪されることもある.しかし当時それはよくあることであったので,剽窃というその評価は当たらない.
地域における伝統的音楽文化の理解に関する研究-保育科学生の実践を通して-

本研究では、将来保育者となる学生を対象とし、学生が地域の伝統的な音楽文化に対する認鐵ど理解を深めるための教育の内容と方法を検討することを目的とした。本研究の目的を達成するために、次の2つの方向から研究を進めた。1、地域における祭りを音楽および人の関わりにおいて調査する。2、大学児童科、短期大学幼児教育科における保育内容「表現音楽」のなかで地域の伝統的な音楽文化をとりあげて実践をおこない、その成果を検討する。授業における実践は、学生の子ども時代の遊びと地域に残る民謡や芸能をとりあげた。1、については3年間にのべ16箇所の地域における祭りと芸能を調査した。それらの地域のうち、福岡県那珂川町の岩戸神楽、岩手県遠野市の遠野祭り、沖縄県のエイサー、宮崎県高千穂市の夜神楽等を継続的に調査し、一部をビデオに編集し、授業の教材として利用した。2、遊びの実践は毎年行った。また地域の芸能、および民謡については黒田節、エイサー、はじめ学生の住む地域民謡の実践を行った。学生が住む地域にある祭への参加を奨励し、理解の方法について指導した。研究の成果:研究課題に基づいた継続研究の結果、次のようなことが明らかになった。地域における伝統的な音楽文化について学生に理解させるには、学生自身にそれらがすでに内在されている部分があることを、自ら発見させることが重要であると考える。つまり、地域や伝統的な音楽文化は学生にとって異質なものでも、距離のあるものでもなく、学生自身の経験のなかにこそあると考えられる。何故なら、学生は子どもの頃、日本の音感覚によって作られたわらべうたで遊んでいる(久富さよ子:保育者養成における表現音楽の指導ー遊びの伝達を通してー、全国大学音楽教育学会研究紀要第9号、10-19、1998)。また、地域の祭りのなかで様々な芸能に触れたり、あるいは演じた経験をもつ学生もみられる(久富さよ子・松園聡美:地域における伝統的音楽文化の理解ー学生は祭をどのようにみているかー、全国大学音楽教育学会研究紀要、22-45、1999)。従って授業では、学生を学生自身に向き合わせ、伝統的音楽文化が自分に内在することを学生自ら発見し、確認させていくことが重要であると考えた。そしてその方法として、遊びの伝達や学生が住む地域の祭りへの参加、および民謡を実践することを試みた。これらの試みは、学生に子どもの頃の感覚を思い出させるとともに、自己を対象化して見ることを可能にした。対象化した自己を通して子どもを観察する時、学生は改めて祭りが行われる意味や音楽の役割、保育との関連の視点や子どもを子どもの側から理解する方法を学ぶことが出来るように思われる。また他の地域の祭りや芸能を知ることはいずれも自己を認織することと、それぞれの学生が住む地域を理解するうえに重要であることが示唆された。

対象化した自己を通して子どもを観察する時、学生は改めて祭りが行われる意味や音楽の役割、保育との関連の視点や子どもを子どもの側から理解する方法を学ぶことが出来るように思われる。また他の地域の祭りや芸能を知ることはいずれも自己を認織することと、それぞれの学生が住む地域を理解するうえに重要であることが示唆された。本研究では保育者を目指す学生を対象として、学生が地域の伝統的な音楽文化に対する認識と理解を深めるための教育内容と方法を検討することを目的としている。平成8年度における研究内容は次の通りである。1.岩手県遠野市、宮城県桃生町、同じく登米町、福岡県筑紫郡那珂川町、佐賀県唐津市等に赴き祭に参加するとともにその中で行われる神楽や踊り、かけ声、楽器によるおはやし、うたについて調査した。調査は筆記とともにビデオや録音機器を利用した。また現地の市役所や図書館、博物館等でその祭の歴史的な背景や内容、特色等について資料の収集を行った。なお取材した祭は保育内容「表現音楽」の授業のなかで日本の伝統的な音楽文化を理解させるための教材として編集し、利用した。地域によって祭の内容やそこで使われる音楽が異なることを学生は認識するとともに、祭における子どもたちの参加の様子や地域の人々の生活との結び付きに興味を示した。2.保育内容「表現音楽」の授業における実践と調査地域における伝統的な音楽文化に対する学生の関心を高めるために、まず学生自身にそれぞれの地域において子どもの頃遊んでいた遊びを互いに紹介させて、実際に実践することを試みた。学生はこれらの実践を通して日本語に基づいた音感覚や地域差、および音楽がこどもの遊びのなかでつくられていく過程への理解を深めた。また学生の出身地における際への参加を奨励するとともに祭のなかで踊られる踊りを取り上げ実践した。その際太鼓や笛、鉦等の楽器を使い伴奏とした。授業のなかでは沖縄をはじめとして主として九州各県の様々な地域における遊びや民謡が紹介された。祭への参加および授業実践の効果については自由記述によって調査した。その調査から、学生は自分の郷里における伝統的な音楽文化に新たな目をむけるようになったことがうかがわれた。1、昨年に引き続き福岡県那珂川町の岩戸神楽、岩手県遠野市における遠野まつり、さらに大分県姫島における風流、沖縄県沖縄市におけるエイサ-、宮崎県高千穂の夜神楽を音楽的な観点から調査した。調査は祭全体の構造をとらえるとともに、そこで演じられる踊や音楽をビデオやカメラによって撮影した。特に祭に参加している子どもを中心として練習段階から撮影した。また、遠野市、沖縄市、高千穂市における保育園、幼稚園において保育と地域の伝統文化との関連について調査した。その他、文献によって歴史的な背景や地域の特色、文化についての資料の収集を行った。2、保育内容「表現音楽」の授業における実践今年度の授業では本研究のテーマに基づいて次の3つの方向からの指導を試みた。(1)遊びの実践、(2)本研究者が撮影した祭をビデオによって音楽および踊を演ずる人の側から説明する。また同時に祭に参加する子どもの行動について理解する。(3)学生の住んでいる地域における祭への参加の奨励および地域の民謡や盆踊をとりあげ実践する。なお実践のなかでは太鼓や笛、鉦等の楽器を伴奏として利用した。3、まとめ今回取材した地域はいずれも伝統文化を素朴な形で継承し続けており、町全体の取組が見られる。
カルコゲナイド基板上でのシリセン作製と電気伝導機構の解明

シリセンはグラフェンに匹敵する高キャリア移動度を持つ上、バンドギャップが電界によって変調できる等、単層グラフェンにはない物性が理論的に予測されている。しかし、導電性基板上以外の作製報告がなく、必要な基礎データである電気伝導特性が実測されていなかった。本研究では、シリセン成長用基板として二硫化モリブデン、およびセレン化ガリウムを用いた。前者ではシリコンの単層および多層膜が形成され、双方とも金属的な性質を示すことがわかり、後者でもシリコン単層膜が形成されることが確認できた。また、多探針走査プローブ顕微鏡を用いてリボン状シリセンの電気伝導特性計測を行い、グラフェンに比べて低いシート抵抗を実測した。シリセンはシリコン原子の六員環から成るグラフェンに類似した新しいシート材料であり、グラフェンに匹敵する高キャリア移動度を持つと予想されるだけでなく、大きなスピン軌道相互作用や、バンドギャップ自身が電界によって変調できる等、単層グラフェンにはない物性が理論的に予測されている。ところがシリセンは未だ導電性基板上以外の作製報告がなく、電子デバイス応用に必要なデータである電気伝導特性の実測例がほとんどない。本研究では、カルコゲナイド系層状物質を基板とし、その上にシリセンを成長させる手法を構築する。さらに、多探針走査プローブ顕微鏡技術を駆使して、基板からの影響を含めたシリセン電気伝導特性を解明し、シリセンの電子デバイス利用への道を拓くことを目的としている。本年度は、まずワイドバンドギャップ半導体である層状13属カルコゲナイド表面上でのシリセン作製について検討を行った。この結果、市販の13属カルコゲナイド基板はキャリア密度が低く、走査トンネル顕微鏡や走査トンネル分光での観測が困難であることがわかった。そこで基板を二硫化モリブデン(MoS2)に変更して、シリセンの成長を試みた。この結果、MoS2上でもシリコン原子が規則配列して層状成長することがわかった。また、真空ラマン散乱分光システムの導入も予定通り完了し、シリセンの振動分光による特性評価の準備も行った。一方で、シリセンとしての特性が実験的に報告された最初の系であるAg(110)基板上のシリセンナノリボン、および類似の構造であるグラフェンナノリボンの電子状態密度の解明にも取り組んだ。これらは既報の構造であるにも関わらず、個々のリボン単位での局所的な計測はこれまで行われていなかった系であり、2次元シートにはない特性が観測された。得られた結果については、学会や論文にて発表を行い、第62回応用物理学春季学術講演会ではポスター賞を獲得した。シリセンはシリコン原子の六員環から成るシート材料であり、グラフェンに匹敵する高キャリア移動度を持つと予想されるだけでなく、バンドギャップ自身が電界によって変調できる等、グラフェンにはない物性が理論的に予測されている。本研究では、導電性基板上以外でのシリセン作製プロセスを構築し、未解明である電気伝導特性を明らかにして、シリセンの電子デバイス利用への道を拓くことを目的としている。本年度は、二硫化モリブデンを基板としたシリセンの成長について検討を行った。その結果、適正な基板温度では、シリコン原子が規則配列して層状成長し、その電子構造は、ディラックコーン型ではなく、通常の金属的な構造であることがわかった。既に国内会議で2度、国際会議にて1度発表を行い、現在論文投稿を進めている。シリコンが金属的な膜を形成する例は極めて珍しく、真空ラマン計測による評価にも着手し、詳細な特性を調べている。一方、シリセンと同族元素であるゲルマニウムによる層状材料であるゲルマネンの作製、特性評価にも着手した。ゲルマネンはスピン軌道相互作用が大きいため、バンドギャップ操作の実証実験に適した材料である。本年度は、導電性基板上以外にてゲルマネンを作製する試みとして、Si(111)基板上のSb単層膜へのゲルマニウム蒸着の実験を行った。現在のところ、ゲルマニウムの微結晶が得られるに留まっているが、引き続き別の基板上での成長を模索していく。また、前年度に行っていたAg(110)基板上のシリセンナノリボンの状態密度の空間分布計測について、共同研究者と理論計算を行い、ナノリボン間で波動関数の重なりが生じることで、ディラックコーンが形成されることが確認された。これは、このシリセンナノリボンが確かにディラック電子系由来の構造であることを示す重要な結果であり、国際会議で2度報告を行い、現在論文投稿を進めている。本年度の達成目標は、1)二硫化モリブデン(MoS2)上に形成したシリコン膜の電子構造を解明すること、および、2)作製したシリセンの真空ラマン計測による評価であった。1については、ほぼ達成されたと言える。2については現在進行中であり、次年度以降にさらに計測を進める必要があるが、ゲルマネン作製実験の開始や、Ag(110)上シリセンの特異な電子構造の理論的解明など、当初の目標以上に進んだ部分もあったことから、おおむね順調に進展していると判断した。本研究は、非導電性基板上でのシリセン作製プロセスを構築し、未解明である電気伝導特性等、シリセンの諸物性を解明することを目的として行った。

前年度まで行っていた二硫化モリブデン基板に代わって、本年度は表面格子定数が理想シリセンに近いセレン化ガリウム基板上でのシリセン形成を試みた。その物性を確定するには至っていないが、Si原子のシート構造の形成が確認できた。また、シリセンと同族元素のゲルマニウム(Ge)による層状材料であるゲルマネンの作製、特性評価も進めた。ゲルマネンはスピン軌道相互作用が大きいため、バンドギャップ操作の実証実験に適した材料である。これまでの報告ではゲルマネンは主に金や白金など遷移金属表面での形成が主であったが、今回我々はAl(111)基板上でこれまで報告されていない周期性を持つGeシート構造の作製に成功した。走査トンネル顕微鏡と密度汎関数理論計算による解析の結果、このシートは確かにGe原子が蜂の巣状に配列していることが確かめられた。ただし、その構造は√3×√3超周期を持ち、理論計算においてはそのバンド構造はグラフェンで見られるようなディラックコーンを持たないことが示唆された。今後、角度分解光電子分光法によってそのバンド構造を実測する予定であるが、既に論文投稿の準備を進めており、また国際会議で2度報告を行った。さらに、前年度までに行ったSb/Si(111)基板上でのGeシート構造作成や、ナノリボンがアレイ状に密に並んだ場合に起こるディラックコーンの発現については、招待講演を含めて国際会議で2度報告を行い、前者は論文投稿中、後者は論文掲載済みである。シリセンはグラフェンに匹敵する高キャリア移動度を持つ上、バンドギャップが電界によって変調できる等、単層グラフェンにはない物性が理論的に予測されている。しかし、導電性基板上以外の作製報告がなく、必要な基礎データである電気伝導特性が実測されていなかった。本研究では、シリセン成長用基板として二硫化モリブデン、およびセレン化ガリウムを用いた。前者ではシリコンの単層および多層膜が形成され、双方とも金属的な性質を示すことがわかり、後者でもシリコン単層膜が形成されることが確認できた。また、多探針走査プローブ顕微鏡を用いてリボン状シリセンの電気伝導特性計測を行い、グラフェンに比べて低いシート抵抗を実測した。本年度の達成目標は、1)シリセン成長用の基板のメドをつけること、および、2)作製したシリセンの振動分光を行うための真空ラマン計測システムを導入することであった。1については、シリセン成長用基板として当初予定していたものが、走査トンネル顕微鏡での評価には不適切であることが分かり、別の基板の探索を余儀なくされたが、二硫化モリブデン(MoS2)を用いることで、シリコン原子による規則配列薄膜が形成できることが分かったため、そのメドが立ったと言える。また、2については、実際にシリセンの振動分光を行うには至らなかったものの、その準備は完了した。MoS2上に成長したシリコン原子膜の特性評価については、次年度以降にさらに計測を進める必要があるが、最終目標のひとつであるシリセンの電気伝導特性評価に進む準備は整ったと考える。前年度から行っている二硫化モリブデン基板上のシリコン薄膜については、真空中でのラマン散乱計測を行っていく。既に電子構造が従来のシリコン結晶とは明らかに違うことがわかっており、その電気伝導特性評価を多探針走査プローブ顕微鏡を用いて行い、特性を解明する。
クモ膜下出血後の脳血管攣縮に対するトレハロースの抑制効果

本研究は,クモ膜下出血後の最大の合併症である脳血管攣縮に対して,トレハロースの脳槽内投与が新規の治療オプションとなりうることを示し,その機序について解明することを主たる目的とした。昨年度までにラット大腿動脈攣縮モデルを用いた実験で,トレハロースの攣縮抑制効果を示していたので,本年度(平成21年度)は攣縮抑制機序の解明とより実際の病態に近いウサギ脳底動脈攣縮(クモ膜下出血)モデルでのトレハロースの有効性について検討した。まず機序の解明については,主にRAW264.7,あるいはHUVECという細胞株に溶血液による刺激を与えてその反応性を見たところ,トレハロースには溶血液刺激によって誘導される炎症を強く抑制する効果が確認された。また,溶血液は細胞膜脂質を過酸化するのだが,これについてもトレハロースによる防御効果が確認された。炎症や膜脂質過酸化は脳血管攣縮の増悪や助長を促す因子として広く知られている。したがって,トレハロースの攣縮抑制効果はこれらの事象を介して得られるという可能性が示唆された。また,ウサギ脳底動脈攣縮モデルを用いて脳底動脈の脳血管造影を行った実験では,トレハロース未使用群はトレハロース使用群に対して有意に脳底動脈径が縮小する現象が確認された。この結果から,トレハロースの脳血管攣縮抑制効果は,実際の病態においても有効に働く可能性が高まった。今後は最終的な臨床応用を想定した実験と攣縮血管細胞内でのトレハロースの挙動や攣縮助長物質の動態を追跡していく必要があると思われる。
潰瘍性大腸炎およびその治療薬が中枢神経系に与える影響に関する研究

潰瘍性大腸炎(UC)は活動期と緩解期を繰り返す難治性の病気であり、特定疾患に指定されている。また、現在の治療薬では根治は難しく、これまでにない作用機序を持った新規治療薬の開発が望まれている。一方、マクロファージに存在するα_7型ニコチン性アセチルコリン受容体(α_7nAChR)の刺激を介した抗炎症作用機序(Nature, 2003)が発見され、α_7nAChR刺激薬は新しいタイプのUC治療薬になると考えられている。一方で、疫学的な研究からUC患者ではうつ病を合併するケースが報告されているが、末梢の炎症と中枢の疾患との因果関係、相互の影響については不明である。そこで本研究では、中枢神経系-迷走神経経路を介するニコチン性抗炎症経路に着目し、UCと中枢神経系の関連の検討および新規UC治療薬の探索・検討を行っている。本年度の本助成により我々は7日間プロトコールである急性期DSS腸炎モデルを用いて検討を行った。すなわち、3%DSSを7日間投与することによりマウスの運動能力に影響を及ぼさない程度の腸炎を惹起し、その条件下での行動薬理学的な解析を一般的な抗うつ薬のスクリーニング方法であるTail suspensiontestおよびLight-dark box testを用いて行った。その結果、Tail suspension testでは有意ではないもののDSS腸炎を惹起することによりうつ症状を呈する傾向を認め、Light-dark box testではDSS腸炎の形成により有意にうつ症状を呈することを見いだした。これらのことから、UCを発症すること自体がうつ病のリスク因子であることが示唆された。前述の通り、UCは活動期と緩解期を繰り返す慢性疾患であり、動物実験モデルにおいても急性期と慢性期の双方を用いた検討が重要であると考えられる。今後は急性期、慢性期双方のDSS腸炎モデルを用いて、行動薬理学的検討に加えて、脳内の炎症サイトカインなど免疫学的な指標、組織切片などを用いた組織学的指標を用いて解析を行い、UCと中枢神経系の関連について検討を行う予定である潰瘍性大腸炎(UC)は活動期と緩解期を繰り返す難治性の病気であり、特定疾患に指定されている。今後は急性期、慢性期双方のDSS腸炎モデルを用いて、行動薬理学的検討に加えて、脳内の炎症サイトカインなど免疫学的な指標、組織切片などを用いた組織学的指標を用いて解析を行い、UCと中枢神経系の関連について検討を行う予定である