hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粒子分散型複合材料における高疲労特性発現機構モデルの構築

1.SiC強化粒子の平均粒径が小さい場合には,疲労き裂の発生は母材部でのすべりが起点となるが,粒子径が大きい場合には粒子割れが起点であった.また,静的に応力を負荷した場合,強化粒子径が大きい場合には粒子割れが損傷として観察された.すなわち,疲労き裂の発生に関しては,粒子径が小さいほど強化には有効であることが示された.2.強化粒子の含有率が多くなるほど,疲労き裂伝ぱ抵抗が増大し耐疲労特性に優れることがわかった.これは,主に破面粗さに起因するき裂閉口の増大が原因であった.3.切欠き材の疲労強度には,き裂閉口が重要な役割を果たしており、粒子含有率が多くなるほど疲労限度は大きくなった.破面粗さの増大に起因するき裂閉口の形成過程を明らかにし.疲労限度を予測するモデルを提案するとともに,その有効性を示した.4.第2相もしくは結晶粒界と相互作用しながら伝ぱする疲労き裂をモデル化するとともに,塑性誘起き裂閉口を考慮したき裂伝ぱシミュレーション手法を提案した.本手法をさらに発展させることによって,第2相の最適分散状態の検討が可能である.1.SiC強化粒子の平均粒径が小さい場合には,疲労き裂の発生は母材部でのすべりが起点となるが,粒子径が大きい場合には粒子割れが起点であった.また,静的に応力を負荷した場合,強化粒子径が大きい場合には粒子割れが損傷として観察された.すなわち,疲労き裂の発生に関しては,粒子径が小さいほど強化には有効であることが示された.2.強化粒子の含有率が多くなるほど,疲労き裂伝ぱ抵抗が増大し耐疲労特性に優れることがわかった.これは,主に破面粗さに起因するき裂閉口の増大が原因であった.3.切欠き材の疲労強度には,き裂閉口が重要な役割を果たしており、粒子含有率が多くなるほど疲労限度は大きくなった.破面粗さの増大に起因するき裂閉口の形成過程を明らかにし.疲労限度を予測するモデルを提案するとともに,その有効性を示した.4.第2相もしくは結晶粒界と相互作用しながら伝ぱする疲労き裂をモデル化するとともに,塑性誘起き裂閉口を考慮したき裂伝ぱシミュレーション手法を提案した.本手法をさらに発展させることによって,第2相の最適分散状態の検討が可能である.1.粒子径の大きなSiC粒子強化複合材料に静的に応力を負荷した場合,疲労損傷として観察された粒子割れは認められず,母材部もしくは母材と強化粒子の界面近傍からき裂が発生する.き裂発生時には,応力ひずみ関係に若干の非線形が表れた.2.予ひずみによるき裂発生の後の疲労試験では,粒子割れは認められず,疲労による新たな発生位置は,母材部もしくは界面近格であった.3.疲労によるき裂伝ぱ過程においては,予ひずみを負荷しない材料と同様に,主き裂前方に粒子割れが若干観察されたが,多くは強化粒子を回り込むように伝ぱした.4.疲労き裂が強化粒子を回り込んで伝ぱするときのき裂伝ぱ速度は,他の領域におけるそれより速くなる.これは,予ひずみ負荷時に導入された強化粒子まわりの変形損傷であることが示唆された.5.予ひずみ材と,予ひずみなしの材料におけるき裂伝ぱ速度を,同一の応力拡大形数範囲で比較すると,微小き裂の伝ぱ速度の下限はほぼ同一であるが,上限は予ひずみ材の方が伝ぱ速度が高くなる.1.SiC粒子強化アルミニウム合金では,切欠き等の応力集中部から発生する疲労き裂の伝ぱ挙動には,き裂閉口が重要な役割を果たすことを明らかにした.切欠き底から伝ぱする微小疲労き裂は,き裂閉口を考慮した有効応力拡大係数範囲によって長いき裂の関係に一致した.2.強化粒子の含有率が多くなるほど、疲労き裂伝ぱにともなうき裂閉口の形成が顕著であり,き裂伝ぱ抵抗は増大した.このき裂伝ぱ抵抗の増大は,主に破面粗さによるき裂閉口の増大が原因でることを示した.き裂伝ぱ抵抗の増大には強化粒子の含有率の増加と,強化粒子径の増大が有効であるが,粒子径の極端な増大は粒子破壊を誘起し,伝ぱ抵抗の減少をもたらす.3.第2組もしくは結晶粒界と相互作用しながら伝ぱする疲労き裂をモデル化するとともに,塑性誘起き裂閉口を考慮したき裂伝ぱシミュレーション手法に提案した。本手法をさらに発展させることによって,第2相の最適分散状態の検討が可能である.
マルチフェロイックフォトニック結晶の創成と光機能デバイスへの応用

マルチフェロイックフォトニック結晶(EMO構造)は,高速に光の全状態(強度・偏光・位相)を低電圧で変調できることが理論的に示されている.本年度は,昨今の3D技術や医療技術の発展で重要性が再認識されているデータストレージ技術への展開に重点を置き,本研究課題で応用例として挙げた磁気ホログラフィックメモリへの適用を目指して,磁気を用いた高速大容量のデータストレージ技術へとつなげることを目標とした.初年度、基礎的検討を行った磁性フォトニック結晶(MPC)媒体について,本年度はより詳細な検討を行い,ディジタル情報を記録・再生する実験を行った.一軸で光の干渉を実現するコリニア光学系を構築し,MPC媒体へ磁気ホログラムの記録・再生実験を行ったところ,再生像のコントラスト比が従来の2倍向上し,MPC構造を取り入れることにより信号強度を向上させることができた.また磁気ホログラム媒体の課題の一つに,記録光照射によって生じる過剰な熱が拡散し,磁気干渉縞が変形する課題があったため,媒体中の熱拡散を制御するナノ積層構造に関して積極的に検討を行った.具体的にはMPC媒体中での熱拡散を制御する,透明な異種材料層(熱拡散層)を導入することにより本課題の解決を試み,適切な多層膜構造を適用することで,過剰に発生した熱を熱拡散層に拡散させ,磁気干渉縞の変形を抑制でき,回折効率を向上できた.本年度は,本研究課題の最終年度として,EMO構造の応用先である磁気ホログラムに大きく踏み込んで研究を遂行した.これまでに得られた構造を制御した光学媒体に関する知見を積極的に活用し,ナノ構造を取り入れることで磁気ホログラム媒体の種々の課題の解決に成功した.EMO構造自体に関する成果もさることながら,その過程で探究したMPC構造や熱拡散層の考えや設計方針は,これからの多機能光学媒体の研究開発に大きく寄与することが期待される.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本年度では、マルチフェロイックフォトニック結晶(EMO構造:電気光学(EO)膜と磁気光学(MO)膜の複合キャビティ)の設計および作製・評価を目的とした。素子の構造設計に関しては、MO膜として常磁性テルビウムガリウムガーネット膜を、EO膜としてチタン酸ジルコン酸ランタン鉛膜を用いたEMO素子の構造を詳細に検討し、各光学薄膜の膜厚等を最適化することで、青色領域で150度を超える偏光面回転角変調が行えることを計算により示した。これを踏まえ、実験的にEMO構造の原理実証を行った。EO膜であるチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)膜とテルビウムガリウム酸化物のアモルファスMO膜を積層し、片側にイリジウム膜で形成した金属ミラーを、もう片側に4ペアの二酸化ケイ素と五酸化タンタルの誘電体多層膜を形成した。この構造は、金属ミラーと誘電体多層膜ミラーの間にEO膜・MO膜を挟んだキャビティ構造で、EMO構造の一種であるが、高結晶性のPZT膜がイリジウム等の貴金属膜上で容易に形成できることを利用した構造となっている。作製した素子の偏光面回転角スペクトルを測定したところ、共鳴波長において単層膜の約5倍の回転角0.02度を示した。これは, EMO構造が磁性フォトニック結晶(MPC)として作用し、MO効果を増大させた結果である。また、EO膜に8Vの電圧を印加すると局在波長が約0.2nmシフトした。これらの結果から偏光面回転角の変調量を算出すると、0.003度となりEMO構造を適用することでく変調量は小さいが、世界で初めて常磁性体を利用した電圧駆動型偏光制御素子の原理実証ができた.また、MPCを磁気ホログラム媒体に用いることで大幅に回折効率を向上できることを見出した。光学計算によりMPC媒体の基礎特性を調査した結果、従来の単層膜の約4倍の回折効率が得られることが明らかになった。さらに、磁気ホログラムメモリとしての性能を評価するために、実際にデータを記録・再生したところ、単層膜の2倍以上のコントラスト比を有する鮮明な再生像が得られた。マルチフェロイックフォトニック結晶(EMO構造)は,高速に光の全状態(強度・偏光・位相)を低電圧で変調できることが理論的に示されている.本研究課題では,100 MHzの駆動速度で回転角変調90度以上,位相変調360度以上の変調性能を実現できる素子の開発を目的とした.また,EMO構造がプレーナ構造であり,集積化において有利であることを利用し,光の全状態をアナログ変調可能な超高速空間光変調器を実現する.これは,従来の液晶変調器やディジタルマイクロミラーデバイス等と一線を画し,光演算や3D投影など高速性が要求される分野で従来の変調器に成り代わることが期待できる.今年度は,昨年度に作製したEMO構造の変調性能を改善するために,材料面からの検討と集光光をEMO構造に入射したときの挙動を調べるハイブリッド計算手法を確立した.材料としては高いMO効果を示すことが報告されているBi:GIG系材料を検討し,スパッタ法により形成した膜の特性を評価した.

その結果,これまで使用していたBiDyAl:YIG膜と比べて1.4倍の高いMO性能指数が得られ,Bi:GIG膜を利用したEMO構造は大きな偏光変調性能を示すことが期待できる.加えて,従来の有限要素法では困難であったレンズ系の中などで,複雑な集光状態を示す光に対するEMO構造の光学応答を調べる手法として,回折理論と有限要素法を融合させたハイブリッド計算を提案した.これにより,集光光場におけるナノ構造体の光学的振る舞い等を予測できる,ナノ光学分野において新たな計算ツールを提供することができた.本手法を用いて,MPC構造に集光光を入射した際の透過光の強度空間分布および回転角空間分布をmmオーダーの実寸モデルで計算できた.さらにEMO構造の応用先の一つで同様のナノ構造をもつ磁気コリニアホログラムに対しても,これまで不可能だった実寸でのコリニア記録系の計算に成功した.マルチフェロイックフォトニック結晶(EMO構造)は,高速に光の全状態(強度・偏光・位相)を低電圧で変調できることが理論的に示されている.本年度は,昨今の3D技術や医療技術の発展で重要性が再認識されているデータストレージ技術への展開に重点を置き,本研究課題で応用例として挙げた磁気ホログラフィックメモリへの適用を目指して,磁気を用いた高速大容量のデータストレージ技術へとつなげることを目標とした.初年度、基礎的検討を行った磁性フォトニック結晶(MPC)媒体について,本年度はより詳細な検討を行い,ディジタル情報を記録・再生する実験を行った.一軸で光の干渉を実現するコリニア光学系を構築し,MPC媒体へ磁気ホログラムの記録・再生実験を行ったところ,再生像のコントラスト比が従来の2倍向上し,MPC構造を取り入れることにより信号強度を向上させることができた.また磁気ホログラム媒体の課題の一つに,記録光照射によって生じる過剰な熱が拡散し,磁気干渉縞が変形する課題があったため,媒体中の熱拡散を制御するナノ積層構造に関して積極的に検討を行った.具体的にはMPC媒体中での熱拡散を制御する,透明な異種材料層(熱拡散層)を導入することにより本課題の解決を試み,適切な多層膜構造を適用することで,過剰に発生した熱を熱拡散層に拡散させ,磁気干渉縞の変形を抑制でき,回折効率を向上できた.本年度は,本研究課題の最終年度として,EMO構造の応用先である磁気ホログラムに大きく踏み込んで研究を遂行した.これまでに得られた構造を制御した光学媒体に関する知見を積極的に活用し,ナノ構造を取り入れることで磁気ホログラム媒体の種々の課題の解決に成功した.EMO構造自体に関する成果もさることながら,その過程で探究したMPC構造や熱拡散層の考えや設計方針は,これからの多機能光学媒体の研究開発に大きく寄与することが期待される.本年度は,光の偏光状態の制御を行う素子であるEMO構造の変調性能向上のため,材料面からの改善を中心に研究を進めた.これまで,EMO構造の主要要素であるMO膜には,Bi,Dy,およびAlで置換したイットリウム鉄ガーネット膜(BiDyAl:YIG)を使用していた.BiDyAl:YIGは磁気角形性が高く,かつ比較的大きな磁気光学性能を有する強磁性材料である.しかしながら,光吸収などが要因で変調性能が制限されることが昨年度の研究により明らかになり,より大きな磁気光学性能を有する薄膜材料の探査が急務であった.本年度形成したGdを置換したBiDyAl:YIGでは,高い角型比を維持したままMO性能指数を1.4倍に引き上げることに成功した.EMO構造は材料の特性により変調性能が依存するため,BiDyAl:GdYIGを適用することで変調性能自体を引き上げることができると考えられる.
互恵性を考慮した仮想市場法(CVM)による地球温暖化対策の経済評価

本研究では仮想市場法の改善を目指し、メンタルアカウント(お財布)のフレームを考案し、それがアンカー効果を減少させることを検証し、調査時点での実験者と被験者の関係によって調査回答時間、表明WTP値が異なることを示した。なお東工大の学生の地球温暖化対策に対する支払い意思額は年間13000円であることが判明した。地球温暖化は今世紀の最大の課題である。しかしながらその解決は多大な費用がかかることが予想されている。従って、政策実現のためには、費用負担者の政策実施による効用をできるだけ正確に把握し、費用便益分析を行いながら意思決定をする必要がある。そのため仮想市場法(Contingent Valuation Method : CVM)の適用が考えられる。ここでは精度の高い仮想市場法を開発するために、(1)調査者と回答者の間の互恵関係を検証。(2)アンカーリングが少ない回答方式の開発をこころみる。本研究では、回答者への誠実で好意のある調査自体が回答者に効用を与え、結果的に正確かつ安定したWTPを表明させることを可能とするという互恵関係仮説を提案し、そのモデル化をおこない、それをデータによって検証する。さらに、それにもとづく調査票設計方法を開発し、温情効果(warm glow)を分離する方法の開発、ならびに顕示選好法のHedonic Price Methodとの比較を行うことによりCVMの有効性と限界を明らかにした上で温暖化対策政策の効用を計測することを目的としている。本年度は、互恵性関係モデルの構築に関しては、これまでのモデルでは1回限りの関係を前提としてきたが,複数回の関係、および,被実験者相互の関係についての考察が必要なことが判明した。そのため次年度にこのモデル構築をあわせて行うこととする。次に互恵関係仮説の検証とそれに基づくCVMの作成では、CVM調査のためにはincentive compatibleな質問形式が必要となるが、一段階二肢選択でも質問で用いた数字が回答結果に影響を与える可能性があり、それを検証した所、アンカーの影響を無視できないことがわかった、そこで,自由回答方式と一段階二肢選択方式の回答結果に差が有るかどうかを検証するために、アンカー効果を減少させるためのほう方策が必要となりお財布モデルを新たに考案した。これは回答前に回答者の予算制約を自覚させるためのものである。さらに,回答者が他者の影響を受けないようにするための実験装置を開発した。さらに、自由回答者が、incentive compatibleとなる条件であるリスク中立性の検証のための設問開発を行った。本年はこのモデルと実験装置を用いて学生実験を試みた。CVMにおける温情効果の計測については札幌地域でwarm glowを明示的に尋ねたCVM調査を活用し、warm glow分離の可能性を検討した。その後、warm glowを除いたWTPが通常の新古典派的な財の有する条件を満足ずるか、外部スコープテスト等を使って分析した。CVMとHPMの比較のために、まずCVMデータ、売買取引データから、札幌市のデータを用いて、効用関数を推定した。さらに、それにもとづく調査票設計方法を開発し、CVMの有効性と限界を明らかにした上で温暖化対策政策の効用を計測することを目的としている。ところが互恵関係仮説の検証のためには表明選好の結果そのものが調査票に書かれた評価に際しての状況設定、フレームに大きく左右されることから安定的な回答を得るためのフレームそのものの構築が不可欠となる。CVM調査のためにはincentive compatibleな質問形式が必要となるが、一段階二肢選択でも質問で用いた数字が回答結果に影響を与える可能性があり、それを検証した所、アンカーの影響を無視できないことがわかった、そこで、一段階二肢選択方式でアンカー効果を減少させるためのお財布モデルを新たに考案した。これはメンタルアカウントモデルの一つと考えられる、回答前に回答者の予算制約を自覚させるためのものである。このメンタルアカウントフレームを用いて低い提示額すなわち5000円および30000円という高額提示額の場合について学生を被験者とした実験結果からメンタルアカウントを被験者に意識させるフレームでは明らかにアンカーリングを低下させる効果があった。ただし30000円に関しては、比較のためにおこなったincentive compatibleの性質が多くの場合満足されているGreen et alのメカニズに拠る自由回答方式の結果から30000円の提示額は平均的支払い意思額を大きく超えているため、もともとアンカーとなりにくいということも判明した。

ところが互恵関係仮説検証のためには表明選好の結果そのものが調査票に書かれた評価に際しての状況設定、フレームに大きく左右されることから安定的な回答を得るためのフレームそのものの構築が不可欠となる。CVM調査のためにはincentive compatibleな質問形式が必要となるが、一段階二肢選択でも質問で用いた数字が回答結果に影響を与える可能性があり、それを検証した所、アンカーの影響を無視できないことがわかった、そこで、一段階二肢選択方式でアンカー効果を減少させるためのお財布モデルを新たに考案した。これはメンタルアカウントモデルの一つと考えられる、回答前に回答者の予算制約を自覚させるためのものである。このメンタルアカウントフレームを用いて低い提示額すなわち5000円および30000円という高額提示額の場合について学生を被験者とした実験結果からメンタルアカウントを被験者に意識させるフレームでは明らかにアンカーリングを低下させる効果があった。ただし30000円に関しては、比較のためにおこなったincentive compatibleの性質が多くの場合満足されているGreen et alのメカニズに拠る自由回答方式の結果から30000円の提示額は平均的支払い意思額を大きく超えているため、もともとアンカーとなりにくいということも判明した。いずれにせよメンタルアカウントの効果は大きくこれによって安定的なフレームの設定が可能となった。さらにこれを用いた互恵関係の検証では、調査者の与える親切がより望ましい回答が得られるかを取り上げた。まず調査の親切さを感じるかどうかを、調査責任者である教授が立ち会うかどうかで見た結果、有意に親切さを感じる被験者が増加した。さらに正直に回答することを求めたケースにおいて、教授の立云いがあり、かつ調査が親切であると主観的に感じた被験者だけが正直に回答することを求めないケースと有意に異なった支払い意思額を表明した。このことから互恵性関係がCVMの状況下で成立し、この関係を考慮した調査方法がCVMの精度改善に寄与する可能性が明らかになった。
パラインフルエンザウイルス感染症のウイルス学的免疫学的研究

目的パラインフルエンザウイルス(PIV)はヒトの呼吸器感染症として重要であるが、その感染様式および基礎ウイルス学的、免疫学的解析は充分であるとは言い難い。PIVは14型に分けられ、4型はさらに4A型(PIVー4A)、4B型(PIVー4B)に分けられるが、PIVの中でも特に増殖が良くない為解析が遅れている。今回、PIVー4の解析の為、サルをモデルにした実験的感染系の確立を行うと共に、モノクローナル抗体(MAb)を作製し、構成蛋白質の同定、免疫学的交差性の解析を行った。材料と方法実験的感染系にはニホンザルを使用し、ネブライザーを用いたPIVー4A(Mー25株)或はPIVー4B(bgー333株)を感染させ、血清中等の抗体の量、中和価、HI価等を測定した。MAbはBALB/cマウスを用いて作製した。構成蛋白質の同定は免疫沈降法により行ない、免疫学的交差性はELISA法により解析した。成績1.サル血清中にPIVー4A、PIVー4B特異的なIgG、IgMを検出した。IgGのピークは再感染後2週目(初感染後12週目)、IgMは初感染後2週目であった。中和抗体、HI抗体の出現カーブはIgGのものに似ていた。また鼻粘膜洗浄液、唾液中に、IgA、IgEが検出されたが、血清中には検出されなかった。パラインフルエンザウイルスの中で, 4型(subtypeA,Bがあり, pa-4A,pa-4Bと略す)は増殖が良くない為,基礎ウイルス学的解析が遅れ,感染の実態も明らかでない.今回pa-4A,4Bに対するモノクローナル抗体(MAb)を作製し,またニホンザルを用いて感染モデルを作製し,抗体応答について検討した.ウイルスはpa-4A,4B,細胞はLLCMK_2及び初代サル腎細胞を用いた. MAbはBALB/Cマウスを用いて作製した.感染モデルはニホンザル7匹にネブライザーで鼻粘膜にウイルスを感染させ,抗体応答について調べた.1)MAbについて(a)pa-4A特異的クローンが得られ,その中にNp抗体が10個近く得られた.中和, HI活性を有する物(抗HN)があり,これを用いて初めてpa-4AのHN蛋白を同定した.また中和活性有, HI無の物もあり,抗HN又は抗Fと考えられる. pa-4B特異的クローンも得られ,現在同定中である.2)感染モデルについて(a)ELISA法によるPa-4Aに対する抗体の解析を行ない,血清中にIgG抗体が2週目から上昇し, 10週目の再感染でブースター効果が認められたが, IgM抗体は2週目にピークとなり,ブースター効果は認められなかった.IgA,E抗体は血清中には認められなかったが,唾液,鼻粘膜ぬぐい液中に2週目をピークとして認められた.中和抗体, HI抗体はIgGの動きにパラレルであった.(b)免疫沈降法によりウイルス蛋白に対する抗体を調べると, Npに対する抗体が2週目から認められ,再感染後の1213週にピークとなり, HNについても同様であったが, Fについては2週目で出現後いったん消失し再感染後認められた.この結果はムンプスウイルスの場合に似ていた.(c)pa-4Bについては,感染血清等の採取が終了し,現在解析を進めている.目的パラインフルエンザウイルスは14型に分けられ、4型はさらに4A型4B型に分けることができる。4A型(PIVー4A)、4B型(PIVー4B)は増殖が良くない為、解析が遅れている。今回、PIVー4A,PIVー4Bのウイルス学的、免疫学的相異性の解析の目的で、ウイルス特異的モノクローナル抗体(MAb)を各々50、30クローン作製し、構成蛋白質の同定、および免疫学的交差性の解析を行った。材料と方法MAbはBALB/U

マウスを用い、PIVー4A(Mー25株)、PIVー4B(68ー333株)を免疫原として作製した。構成蛋白質の同定は免疫沈降法、免疫学的交差性は、ELISA法、中和反応はHad法により解析した。成績1.得られたMAbはPIVー4AのHN、NP、F、M、PIVー4BのHN、NP、Fに対するものであった。3.MAbは各々数個9個のエピトープに分けられたが、各エピトープ、生物学的活性(中和、HI、HLI)、免疫学的交差性はよく相関した。
新分子の発見と21世紀の天然物化学

本企画研究は、次世代の天然物化学の新機軸と新概念、新理論を生み出す特定領域研究の発足を目指して企画調査を進めた。以下の3つの研究班を設定し、研究班内の分担者間で徹底的に企画調査し、全体会議で全体の意見交換を緊密かつ機動的に行った。班員は40歳代をを中心とする少数(9人)に限定した。研究班は、以下の通りである。1)天然新分子の探索発見の新方法論の企画班(小林、中村、上村)2)天然新分子の新構造決定方法論の企画班(村田、橘、楠本)3)天然新分子の構造決定のための合成法と新天然物化学の企画班(平間、柴崎、入江)研究連絡は次の通り進めた。まず、電子メールを活用して、各班内、及び研究代表者と分担者間の情報と意見交換を進めた。6月14日に大阪で第1回全体会議を開いて企画調査の日程を立て、9月までに申請予定特定領域研究の内容について初案を作ることにした。その間、特に、中村英士(北大院理)と村田道雄(東大院理)が種々の情報収集を担当した。9月6日に仙台にて2回目の全体会議を開き、素案を検討した。さらに、申請予定特定領域研究の研究代表者を上村とすることに決定した。10月5日に中村と村田が静岡で上村と中間案を作成した。11月1日、東京にて第3回全体会議を開き、最終案の草稿を練った。更に、11月に4回、名古屋で上村、村田及び中村が特定領域研究(A)の最終案を練り上げた。その結果、「未解明生物現象を司る鍵化学物質(申請代表者、上村大輔)」とする平成10年度科学研究費補助金「特定領域研究(A)」を申請するに到った。経費の殆どは、情報交換に必要な消耗品等の他、調査と打ち合わせのための旅費に充当した。
トキソプラズマ感染ネコにおける腸管粘膜組織での防御免疫応答

1)トキソプラズマ感染ネコの各種臓器におけるInterleukin12(IL-12)の検出と同定実験感染ネコより採取した脾臓からRNAを分離し、既に報告されているヒトならびにマウスのIL-12の35KDおよび40KD分子より作成したプライマーを用いてPolymerase Chain Reaction反応を行い、増幅して得られたプローブのDNA塩基配列とノーザンブロットによりIL-12の相同性を確認した。また、実験感染ネコの脾臓、腸間膜リンパ節において、再感染後一過性にIL-12の40KDが発現することを観察した(第122回日本獣医学会発表、投稿中)。2)腸管組織における分泌型IgAの検出ならびに感染防御効果の検討実験感染ネコの糞便ならびに腸管洗浄液を経時的に採取し、抗トキソプラズマIgA抗体の存在をイムノブロット法により検出した。その感染防御能を検討すべく、実験感染ネコの腸管洗浄液をネコ線維芽細胞の培養液中に添加したところ、トキソプラズマ虫体に対する細胞内侵入阻止効果が観察された。以上の事から、トキソプラズマ感染ネコの腸管組織に分泌型IgAが存在し、感染防御に関与する可能性が示唆された(Vet.Parasitol.)。3)有性生殖期虫体の特異抗原性に関する研究有性生殖期発現機構に関する研究に着手すべく、パーコールを用いた密度勾配遠心法による感染ネコ腸管粘膜上皮組織から有性生殖期虫体の分離採取方法を開発した(Parasitol.Res.)。同方法により得られた虫体を用いてマウスならびにネコを免疫し、有性生殖期虫体特異抗原の存在を検出した。また、マウスとネコでは特異抗原に対する反応性が異なる事を観察した(第122回日本獣医学会発表、投稿中)。現在、有性生殖期虫体のcDNAライブラリーを作成し、特異抗原をコードしている塩基配列を検索中である。1)トキソプラズマ感染ネコの各種臓器におけるInterleukin 12(IL-12)の検出と同定実験感染ネコより採取した脾臓からRNAを分離し、既に報告されているヒトならびにマウスのIL-12の35KDおよび40KD分子より作成したプライマーを用いてPolymerase Chain Reaction反応を行い、増幅して得られたプローブのDNA塩基配列とノーザンブロットによりIL-12の相同性を確認した。また、実験感染ネコより経済的に脾臓、腸間膜リンパ節を採取し、発現時期を観察した(第122回日本獣医学会発表)。腸管組織における分泌型IgAの検出ならびに感染防御効果の検討実験感染ネコの糞便ならびに腸管洗浄液を経時的に採取し、抗トキソプラズマIgA抗体の存在をイムノブロット法により検出した。その感染防御能を検討すべく、ネコ線維芽細胞の培養液中に添加し、トキソプラズマ虫体に対する細胞内侵入阻止効果を観察した(第122回日本獣医学会発表、投稿中)。有性生殖期虫体の特異抗原性に関する研究有性生殖期発現機構に関する研究に着手すべく、パーコールを用いた密度勾配遠心法による感染ネコ腸管粘膜上皮組織から有性生殖期虫体の分離採取方法を開発した(Parasitol. Res.,印刷中)。同方法により得られた虫体を用いてマウスならびにネコを免疫し、現在、有性生殖期虫体特異抗原を検索している(第122回日本獣医学会発表)。1)トキソプラズマ感染ネコの各種臓器におけるInterleukin 12(IL-12)の検出と同定実験感染ネコより採取した脾臓からRNAを分離し、既に報告されているヒトならびにマウスのIL-12の35KDおよび40KD分子より作成したプライマーを用いてPolymerase Chain Reaction

反応を行い、増幅して得られたプローブのDNA塩基配列とノーザンブロットによりIL-12の相同性を確認した。また、実験感染ネコの脾臓、腸間膜リンパ節において、再感染後一過性にIL-12の40KDが発現することを観察した(第122回日本獣医学会発表,投稿中)。2)腸管組織における分泌型IgAの検出ならびに感染防御効果の検討実験感染ネコの糞便ならびに腸管洗浄液を経時的に採取し、抗トキソプラズマIgA抗体の存在をイムノブロット法により検出した。その感染防御能を検討すべく、実験感染ネコの腸管洗浄液をネコ線維芽細胞の培養液中に添加したところ、トキソプラズマ虫体に対する細胞内侵入阻止効果が観察された。以上の事から、トキソプラズマ感染ネコの腸管組織に分泌型IgAが存在し、感染防御に関与する可能性が示唆された。(Vet.Parasitol.)。3)有性生殖期虫体の特異抗原性に関する研究有性生殖期発現機構に関する研究に着手すべく、パーコールを用いた密度勾配遠心法による感染ネコ腸管粘膜上皮組織から有性生殖期虫体の分離採取方法を開発した(Parasitol.Res.)。同方法により得られた虫体を用いてマウスならびにネコを免疫し、有性生殖期虫体特異抗原の存在を検出した。また、マウスとネコでは特異抗原に対する反応性が異なる事を観察した(第122回日本獣医学会発表,投稿中)。現在、有性生殖期虫体のcDNAライブラリーを作成し、特異抗原をコードしている塩基配列を検索中である。
日本古代・中世における朝廷儀式とその政治的意味に関する基礎的研究

本年度は、昨年度までの研究成果、および蓄積した資料にもとづいて、保立道久著『平安王朝』(岩波書店、1996年)の問題点を指摘、それを批判するという方法をとった。保立著書は、一般向けの啓豪書の体裁を有し、かなり話題となった著作であるが、本研究の成果によって、細部にいたるまで批判が可能となる。あえて、このような啓蒙書を検討の対象とすることは、現在の専門的な学問研究が、それのみによって成り立つのではなく、一般社会との接点をもとめていく、一般読者層との関係を強化していくという点で、おおきな意義を有するものと考えるからである。主要な成果は次の通りである。1、摂関政治の位置づけについて、そのミウチ政治の理解が根本的に問題であることが、明らかとなった。2、朝廷の東北支配の問題についても、清和源氏の位置づけなどの点で、疑問点が多い。この点については、東北地方の多賀城や胆沢城、あるいは頼朝の奥州出兵関係遺跡などの、現地調査も行って検証した。3、院政の成立をめぐっても、摂関家との関係が無視できないことは、明瞭に論証可能であるが、その点についても、問題点が多い。本研究においては、古代から中世における朝廷儀式の連続性と、その変遷を検討したが、その点でも「平安王朝」という形で、平安遷都と鎌倉幕府成立を画期とする王朝政治研究は、根本的な再検討をせまられることが、明確になったと考える。朝廷研究においては、律令制成立期から鎌倉末期までの一定の連続性を前提としなければならないことが、明らかとなった。1、年度当初にパーソナルコンピュータおよびスキャナを購入し、それらを利用して、課題にかかげた研究を遂行すべく準備を重ねた。重点をおいたのは、資料類をコンピュータの電子情報として整理する際、いかなる方法が効率的であるかを探り、次年度以降の研究に結びつけるかの実験である。2、まずスキャナで資料類を読みとり、応用ソフトウエアを使用してそのテキストファイルへの変換を試みたが、変換率が悪く、まだしも直接入力する方が効率的であることが判明した。3、既存のデータベースをどこまで利用できるかを調査するため、パソコン通信、インターネットあるいはNACSISなどによる情報収集に努めたが、残念ながら当該研究に有益なデータベースはいまだ公開されていない。可能性としては、東京大学史料編纂所や国立歴史民俗博物館などで作成中の記録類の全文データベースが利用できると思われたが、オンラインでの公開はされていないので当該研究期間中の十分な利用は不可能であると判断した。4、現在の技術水準では、スキャナは資料類の画像ファイルとしての読みとりのために利用すべきである。画像のまま保存するために、保存データが非常に大きくなり、増設ハードデスクなどが新たに必要となった。画像のままでの保存は検索が困難となるので、別にそれらを検索するためのデータベースを構築することが必要となる。5、すでに資料収集がされてある公卿議定などのデータを用い、それをさらに研究補助者の援助をえてコンピュータへの入力のための準備作業(項目別の整理)を行った。どのような項目を抽出すべきかについて試行錯誤をくりかえした。よって、来年度の研究のための準備がほぼ完了した。(1)平成7年度に、科学研究費によって購入したパーソナルコンピュータ、およびその周辺機器(スキャナー等)、および今年度新たに購入した応用ソフトウエア類を利用し、公家の記録、古文書類などから宮廷での公卿会議に関する史料のデータベース化を行った。今年度は、平安末から鎌倉初期の作業と、その部分の政治史的分析を遂行した。併せて、今年度から、公家関係裁判史料の収集と整理も開始しており、そのために鎌倉遺文全巻、ならびに南北朝遣文を購入した。(2)歴史学におけるコンピュータ利用の方向性を探るため、千葉県佐倉市の国立歴史民俗博物館において、その画像処理関係システムの見学、調査を行った。また、史料収集のため、東京の東大史料編纂所・内閣文庫などを利用した。(3)具体的な今年度の研究成果は、次の通りである。院政期・鎌倉初期の「国家大事」の網羅的分析によって、白河院政後期(1107年以降)、その審議の場が、内裏から院御所に移動するのは、ほとんど寺社強訴・騒乱に限定されることがわかった。たとえば、叙位除目・改元・伊勢神宮関係などは、いずれも内裏で審議され続ける。天皇の支配権を象徴する「国家大事」として、国家祭祀権・時間支配権・人事権などを「内裏」という場で審議し続けることが、院政のもとでの「天皇」の位置づけを明瞭に示す。院は寺社強訴や騒乱などの主従制的側面を主要因とする問題では表面に立ち、その他の部分では「口入」の形で「国家大事」に関与する。院政において、院が「国家大事」を、天皇が「常祀・小事」を担当すると見ることはできない。

1、摂関政治の位置づけについて、そのミウチ政治の理解が根本的に問題であることが、明らかとなった。2、朝廷の東北支配の問題についても、清和源氏の位置づけなどの点で、疑問点が多い。この点については、東北地方の多賀城や胆沢城、あるいは頼朝の奥州出兵関係遺跡などの、現地調査も行って検証した。3、院政の成立をめぐっても、摂関家との関係が無視できないことは、明瞭に論証可能であるが、その点についても、問題点が多い。本研究においては、古代から中世における朝廷儀式の連続性と、その変遷を検討したが、その点でも「平安王朝」という形で、平安遷都と鎌倉幕府成立を画期とする王朝政治研究は、根本的な再検討をせまられることが、明確になったと考える。朝廷研究においては、律令制成立期から鎌倉末期までの一定の連続性を前提としなければならないことが、明らかとなった。
培養細胞系を用いたエンド型キシログルカン転移酵素の生理機能の解析

本研究では、タバコ培養細胞BY-2を用いて細胞壁構築過程の研究を行い、以下の点を明らかにした。(1)EXGT関連タンパク質の精製を進めたところ、BY-2の細胞壁には少なくとも12種類の関連タンパク質が存在することが明らかになった。別の植物であるシロイヌナズナにも7種類のEXGT類縁遺伝子が存在することから、高等植物のEXGTは大きな遺伝子ファミリーを形成していると考えられる。また、未分化なBY-2細胞でも多くのEXGT類縁タンパク質が存在することから、細胞壁構築過程におけるキシログルカン代謝は、これまで考えられてきた以上に複雑であると考えられる。(2)形質転換BY-2細胞を用いてEXGT遺伝子の発現解析をしたところ、最も解析が進んでいるシロイヌナズナEXGT-A1遺伝子の5'上流1kb以内に強いプロモーター活性を示すための情報が含まれること、この遺伝子は植物ホルモンの一つブラシノライドで発現誘導を受けることなどが明らかとなった。
Mn-Cr・Pb-Pb法を用いた初期太陽系物質の年代学的研究

本研究では、初期太陽系における物質進化のプロセス及びタイムスケールを明らかにするために、隕石やその構成物質(CAIやコンドリュールなど)の精密同位体分析および年代測定を行った。年代測定では、絶対年代を求めるためのPb-Pb年代測定法の開発、そしてPb-Pb法だけでは年代測定が困難な試料に対応するためのMn-Cr年代測定法の開発を行った。Pb-Pb法では主に炭素質コンドライトの年代測定を行った。その結果、Allendeのような、熱変成の影響をあまり受けてない隕石がコンドリュール・CAIともに非常に古い年代(>4566Ma)を示すのに対し、神戸隕石のような熱変成を受けているものは、コンドリュールでも4512Maという非常に若い年代が得られることが明らかになった。これはPb-Pb法が熱変成に極めて敏感に反応することを意味しており、Pb-Pb年代の解釈に注意が必要であることを示している。一方、Mn-Cr法では主として分化した隕石(メソシデライトのマトリックスやユレイライトの全岩試料)の精密同位体測定・年代測定を行った。その結果、これまで炭素質コンドライト以外には存在しないと考えられていた54Crの同位体異常がメソシデライトやユレイライトにも存在することが明らかになった(ただし異常の方向は逆)。この同位体異常の発見は、今後さらに分析試料を増やすことでこれらの隕石の起源を明らかにするためのトレーサーになりうると考えている。またメソシデライトに関しては、その内部アイソクロンから、53Mnが消滅した後にMn-Cr系がリセットされた事が明らかになった。本研究は初期太陽系物質の中でも最も古いと考えられているCAIやコンドリュールの年代をPb-Pb法及びMn-Cr法を用いて求めることを目的とする。平成16年度は神戸隕石とアエンデ隕石(いずれも炭素質コンドライト)から抽出したコンドリュールのPb-Pb年代を求めることに重点を置いて研究を進めた。その結果、比較的変成度の低いアエンデ隕石のコンドリュールは普通鉛の量が少なく、放射起源の^<207>Pb,^<206>Pbを多く含むことが明らかになった。またPb同位体比から計算した予備的なPb-Pb年代(4564.4+/-3.5Ma)は現時点ではまだ誤差が大きいものの、これまで報告されているコンドリュールの年代とよく一致した。一方、比較的強い熱変成の影響を受けている神戸隕石のコンドリュールは、マトリックス起源と思われる普通鉛を多く含み、そのPb-Pbアイソクロン年代も4522+/-20Maとアエンデ隕石のコンドリュールよりも若くなった。この若い年代は変成作用によって系が乱された年代であると考えられる。なお、アエンデ隕石に関しては、分析した試料の数がまだ十分ではないので今後もPb-Pb年代測定を続け、100万年以下の誤差で年代を求められるよう努力する。Mn-Cr法に関しては、研究室が所有しているICP発光分析装置に軸方向観察アタッチメントを取り付け動作確認を行った。その結果、取り付け前と比べて試料を三分の一程度にまで下げることが可能になった。今後アエンデ隕石から分離した比較的大きなコンドリュール(数十ミリグラム)の一部を使って、コンドリュールのMn-Cr年代を求め、同じ試料から求めたPb-Pb年代との比較を行う。
文理解における予測処理の時間的・領域的解明とモデル化

本研究の目的は、人間の重要な認知機能の1つといわれる予測処理が、言語理解上、脳内でいつ、どの領域で行われるのか、また、それが言語以外の情報の予測処理と同じ神経基盤で処理されているのかを明らかにすることを目的とした。予測処理は近年神経科学の中でも特に注目されている研究トピックであり、特に運動(motor)の予測処理について盛んに検証され、つい最近では予測処理が起こるまでのモデルも提案されるに至っている。運動系以外の予測処理についても数列や記号といった情報の予測処理の脳内メカニズムの解明が試みられており、運動系の予測モデルとの関係性についても示唆されている。ところがモデルと情報モダリティーとの関係性については実証されていない。そのような予測処理に関する状況を踏まえ、従来の目的をさらに拡張し、言語情報特有の予測処理メカニズムが存在するか、また、それは他の情報モダリティー(運動、記号)と同じモデルにより説明が可能であるか検証することとした。その上で、fMRI実験のための実験計画を立て、東北大学医学系研究科の倫理委員会にて承認を得た。実験については22年5月より実施することになっている。一方、所属研究室に脳磁計が備わり、これによって時間的処理についても検証可能であることから、当初脳波計を用いた実験を計画していたが、より詳細な分析が可能な脳磁計を用いた実験へ変更した。なお、本研究課題は22年度科研費挑戦的萌芽研究「人間の言語理解中における情報補完プロセス」において包括的に行われる予定である。
高度嫌気・低pH条件下での口腔連鎖球菌の増殖と酸産生の研究

1.Streptococcus mutansJC2の培養pHを7.0から5.5に低下すると、ギ酸、酢酸の産生が減少して、乳酸の産生が増加すること(歯科基礎医学会総会、1988年、で口頭発表)、さらに、pH5.5での乳酸産生増加の原因の1つはpH5.5で培養するとき、酵素LDHの生合成が増加するためであり、2つめは培養液のpH低下によって、菌体内pHも低下するのでピルビン酸-ギ酸リア-ゼ活性が低下し、逆にLDH活性は高まるためであることを明らかにした(歯科基礎医学会総会、1989年および第67回IADR、1989年、アイルランドで口頭発表したが、さらに論文として投稿準備中である)。2.また、フッ素は連鎖球菌の酸産生を阻害するが、S.sanguisに対するこの阻害効果は好気条件でよりも高度嫌気条件でのほうが強いことを明らかにし、さらにこれは嫌気条件では糖の菌体内への取込に用いられるホスホエノ-ルピルビン酸の供給が制限されているためであることを論文として発表した(J.Dent.Res.印刷中)。3.従来より連鎖球菌により産生される水素イオン量は有機酸の量と等しいものと考えられて来たが、水素イオンの量はカルボン酸の総量よりも約10%程度多いことを明らかにした。これは連鎖球菌がカルボン酸以外の酸を産生する可能性を示唆するものであるが、これを論文として発表した(J.Dent.Res.68(1)16-19,1989)。連続培養装置を用いて酸性環境におけるStreptococcus mutansJC2株の増殖と酸産生力を高度嫌気条件と好気条件で比較した.2.好気条件でよりも高度嫌気条件でのほうがこの菌の酸性環境での増殖力,酸産生力,すなわち耐酸性が強いこと,また高度嫌気条件でのほうが消費グルコースあたりの菌の増殖および消費グルコースあたり産生される酸の量も多い.3.さらに,種々のpHで増殖後緩衝液で洗った休止菌に高濃度のグルコースを加えてインキュベートしたときの酸産生力を好気条件と高度嫌気条件で比べてみると,どのpHで増殖した菌も酸性の反応液中では好気条件でよりも高度嫌気条件でのほうが酸産生の初期速度,菌あたりの産生酸量ともに高いことが明らかとなった.4.以上の結果からS.mutansの酸性環境での増殖力および酸産生力は好気的な菌垢表層でよりも,嫌気度の高い歯垢深層でのほうがより強いこと,またこのような高度に嫌気的で酸性の環境でこの菌が増殖するときは糖代謝によって主として乳酸を産生することが考えられる.さらにこの菌の他の株, S.sanguis, S.mitis, S.salivariusの株についても調べ比較,検討する.連続培養装置を用いて高度嫌気・酸性環境におけるStrepto-coccus mutansJC2の増殖と酸産生について調べた。1.pH7.0で増殖した場合に比べて、pH5、5では同じ量のダルコースが消費されるていにもかかわらず増殖は減少した。このことは酸性環境では増殖に対するグルコースの利用効率が低いことを示している。2.高度嫌気、グルコース制限条件でpH7.0で増殖するとき酢酸とギ酸が産生されたが、pH5、5では主として乳酸であった。このことは酸性環境では産生される酸の総量が少なくなることを示す(グルコース1分子から中性pHで酢酸1分子とギ酸2分子、酸性で乳酸2分子が作られる)、すなわち酸性環境における一種の適応現象と考えられる。3.さらにこの酸性環境における乳酸産生の増加がどのような機構によって起こるのかを調べた。菌体内解糖中間体濃度の測定結果から、pH5、5になるとこれらの中間体濃度が変化して乳酸脱水素酸素活性を増加させ、ピルビン酸-ギ酸リアーゼ活性を低下させて起こるものではないことが分かった。

4.ピルビン酸-ギ酸リアーゼの至適pHは薬7.5、乳酸脱水素酵素の至適pHは約6であることから培養pHが中性のときはピルビン酸-ギ酸リアーゼが主に働いて酢酸、ギ酸が作られ、培養pHが酸性のときは菌体内のpHも酸性になるので乳酸脱水素酵素が主に働いて乳酸が作られるものと考えられた。5.このような培養pH変化による産生酸の種類の変化は単なる酵素の活性調節によるものか、酵素量の変化によるものなのか、また、この現象は他の連鎖球菌にもみられるものかについて検討中である。1.我々は既にStreptococcus mutansJC2の培養pHを7.0から5.5に低下すること、ギ酸、酢酸の産生が減少して、乳酸の産生が増加することを見出し、学会で報告した(歯科基礎医学会総会、1988年、で口頭発表)。今年度はこの現象の機構についてさらに検討し、pH5.5での乳酸産生増加の原因の1つはpH5.5で培養するとき、酵素LDHの生合成が増加するためであり、2つめは培養液のpH低下によって菌体内pHも低下するのでピルビン酸ギ酸リア-ゼ活性が低下し、逆にLDH活性は高まるためであることを明らかにした(歯科基礎医学会総会、1989年および第67回IADR、1989年、アイルランドで口頭発表したが、さらに論文として投稿準備中である)。2.また、フッ素は連鎖球菌の酸産生を阻害するが、S.sanguisに対するこの阻害降下は好気条件でよりも高度嫌気条件でのほうが強いことを明らかにし、さらにこれは嫌気条件では菌体内への糖の取込に用いられるホスホエノ-ルピルビン酸の供給が制限されているためであることを明らかにし、これを論文として発表した(J.Dent.Res.印刷中)。3.従来より連鎖球菌により産生される水素イオン量は有機酸の量と等しいものと考えられていたが、水素イオン量はカルボン酸の総量よりも約10%程度多いことを明らかにした。これは連鎖球菌がカルボン酸以外の酸を産生する可能性を示唆するもきであるが、これを論文として報告した。(J.Dent・Res,68(1)16-19,1989)。
表面プラズモン励起を利用した有機発光トランジスタの作製

発光性有機薄膜トランジスタを作製し、以下の結果を得た。1.ペンタセンを電導層とした素子において、ゲート電圧を負、ドレイン電圧を正とすると、ドレイン電極およびソース電極近傍の両方から発光が観測された。2.ソース電極とドレイン電極の中間に電源と接続していない電極を挿入すると、挿入された電極近傍からも発光が観測された。3.ソース電極とドレイン電極の間に、真空蒸着により金クラスターを分散させると、ソース電極、ドレイン電極間で発光箇所が散見された。現在、発光機構に、関しての研究をすすめているが、電極/有機層界面における急峻な電位勾配に起因する高エネルギーキャリアによる分子励起が原因と推測される。
網膜神経節細胞における虚血性障害の分子生物学的研究

我々は、新生児ラットの網膜神経節細胞(RGC)を脳星状神経膠細胞または網膜ミュラー細胞上に植え付けることにより、長期間の培養に成功した。虚血性網膜障害の病態生理を究明する上で、この培養RGCを用い、虚血に対するRGCの感受性、および興奮性アミノ酸によるRGCの興奮毒性を検討し、さらにRGCにおける興奮性アミノ酸レセプターの分布を明らかにした。つぎに72-kDa熱ショック蛋白(HSP-72)の発現が、RGCにおける虚血耐性に関与するかを検討するため、HSP-72の誘導抑制作用のあるケルセチンを用い、網膜虚血に対する防御作用の抑制をRGCにて研究した。培養RGCを、37°Cに保温されている密閉された容器に、0%02、5%CO2、95%N2ガスを潅流させて低酸素状態にして、虚血負荷を加えた。培養RGCの生存率は、その回復時のトリパンプルー排除率から算出した。致死下の低酸素負荷によるHSP-72の発現は、抗HSP-72抗体による免疫組織化学および免疫電気泳動にて検索した。この致死下の低酸素負荷で前処置した後に、さらに高度の低酸素負荷をした場合の培養RGCの生存率を対照群と比較した。加えて、前処置においてケルセチンを投与した場合の生存率の変化を検討した。致死下の低酸素魚荷(10%02、3hrs)によるHSP-72の発現は、ケルセチン(100μM)の投与によって有意に抑制された。培養RGCの高度の低酸素負荷(0%02、3hrs)後の生存率は、前処置として致死下の低酸素負荷を加えると有意に上昇した。しかし、前処置においてケルセチンを投与すると、前処置による培養RGCの生存率の上昇が有意に抑制された。この効果は濃度依存性に認められた。培養RGCにおける虚血耐性は、HSP-72の誘導抑制作用をもつケルセチンの投与により抑制された。この結果から培養RGCの虚血に対してHSP-72は防御的に作用することが示唆された。培養網膜ミュラー細胞単層上に培養することにより、新生児ラットの網膜神経節細胞の長期間生存可能であった。培養網膜神経節細胞は、周辺の網膜細胞に樹状突起を延ばしシナプスを形成していた。この培養系で少くとも31日以上の網膜神経節細胞の生存が確認できた。虚血の病態生理を研究する目的で、カイニン酸、グルタミン酸、NMDA(N-methyl-DL-aspartic acid)の各興奮性アミノ酸を10から500μMを培養液中に加え、6時間インキュベートしたのち、培養液を変えて24時間後にトレパン・ブルー排泄率から対照群と比較した生存率を算出した。その結果、各興奮性アミノ酸は、濃度依存性に培養網膜神経節細胞に毒性を持つことが示された。また、同時に行った、パッチクランプによる培養網膜神経節細胞の静止膜電位測定の実験においても、同様に各興奮性アミノ酸は濃度依存性に毒性を持つ結果が得られた。培養網膜神経節細胞を37°Cに保温されている密閉した容器に入れ、0%O_2、5%CO_2、95%N_2ガスを6時間灌流させて低酸素状態にして、24時間後にトレパン・ブルー排泄率から対照群と比較した生存率を算出した。その結果、低酸素負荷時も興奮性アミノ酸負荷時と同様の結果が得られた。

また、パッチクランプによる培養網膜神経節細胞の静止膜電位測定実験においても、興奮性アミノ酸と同様の毒性を持つ結果が得られた。72-kDa熱ショック蛋白(HSP-72)の発現が、網膜神経節細胞における虚血耐性に関与するかを検討するため、HSP-72の誘導抑制作用のあるケルセチンを用い、網膜虚血に対する防御作用の抑制を培養網膜神経節細胞(RGC)にて研究した。RGCは、生後7日のラット(Sprague-Dawley rat)の眼球より網膜を摘出し、予め用意した培養ミュラー細胞上で培養した。RGCの同定は、上丘にカルボシアニン蛍光物質を投与して逆行性にRGCを標識し、かつ、電気生理学的にパッチクランプを用い膜電位を測定した。培養RGCを、37°Cに保温されている密閉された容器に、0%/O_2、5%CO_2、95%N_2ガスを潅流させて低酸素状態にして、虚血負荷を加えた。培養RGCの生存率は、その回復時のトリパンブルー排除率から算出した。致死下の低酸素負荷によるHSP-72の発現は抗HSP-72抗体による免疫組織化学および免疫電気泳動にて検索した。この致死下の低酸素負荷で前処置した後に、さらに高度の低酸素負荷をした場合の培養RGCの生存率を対照群と比較した。加えて、前処置においてケルセチン(50-200 μM)を投与した場合の生存率の変化を検討した。致死下の低酸素負荷(10% O_2、3hrs)によるHSP-72の発現は、ケルセチン(100μM)の投与によって有意に抑制された。培養RGCの高度の低酸素負荷(0%O_2、3hrs)後の生存率は、56±28%であったが、前処置として致死下の低酸素負荷を加えると、83±26%と有意に上昇した。しかし、前処置においてケルセチンを投与すると、63±20%と前処置による培養RGCの生存率の上昇が有意に抑制された。この効果は濃度依存性に認められた。培養RGCにおける虚血耐性は、HSP-72の誘導抑制作用をもつケルセチンの投与により抑制された。この結果から培養RGCの虚血に対してHSP-72は防御的に作用することが示唆された。72-kDa熱ショック蛋白(HSP-72)の発現が、網膜神経節細胞における虚血耐性に関与するかを検討するため、HSP-72の誘導抑制作用のあるケルセチンを用い、網膜虚血に対する防御作用の抑制を培養網膜神経節細胞(RGC)にて研究し、HSPは、酸化ストレスなどによるストレス応答の蛋白代謝課程において重要な役割を果たしていることを確認した。一方で、酸化ストレスは、硝子体の液化を促進することが指摘されている。このことから、本研究では、HSPを発現しうる熱ショックが、硝子体の液化に与える影響について検討した。生後7日の新生児ラットを用い、熱ショックは、42°Cで5分間の温浴を10分間のインターバルで計4回を行い、これを1クールとし、1日3クールを3日間繰り返して行った。熱ショック後、眼球を摘出し顕微鏡下にて観察したのち、硝子体を露出した。硝子体液化率は、濾紙の吸着された硝子体液の重量を測定し、硝子体全重量における比率として算出した。対照群(n=10)と比較して、熱ショック群(n=10)の角膜、水晶体、網膜、脈絡膜などの形状に変化は認められなかった。対照群の硝子体液化率の平均は、26.9%(MD7.019であったのに対して、熱ショック群は、35.5%(MD7.025)で、2群間に有意差が認められた(p=0.019,Mann-Whitney U test)。