hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＲＣ造建築物における網目状ひび割れの制御技術の開発

また,5面拘束条件下での膨張系においては,膨張変形を拘束することで誘発される膨張圧を空隙壁周引張応力に関連づけて,収縮系と同じようにバネ要素を仮想切断していくと,膨張ひずみの進行とともに局所化した破壊進行領域が現れ,収縮系とは異なるパターンの網目状ひび割れが解析表現でき,さらに,直方体格子のバネ要素モデル化に対して,格子内部の対角線4本のバネ要素を追加すると,凍害スケーリングに似たひび割れパターンが解析表現できた。本研究は,収縮変形に起因する網目状のプラスチック収縮ひび割れと,膨張変形に起因する凍害やアルカリシリカ反応に顕著な網目状ひび割れのパターン形成の制御技術を開発することを目的とし,弾性バネ要素のネットワークモデルで表現する解析手法を検討した。すべての弾性バネ要素数のうち一定数を乱数で抽出し,バネ弾性係数を0にして,材料不均一性を与えることで,収縮変形と膨張変形それぞれでの網目状ひび割れのパターン形成を表現することができた。平成26年度は,前年度の平成25年度から継続実施しているプラスチック収縮ひび割れ発生を検討しつつ,併せて,凍害による網目状ひび割れの破壊基準としての水圧モデルを検討した。このため,両現象の網目状ひび割れの破壊基準を検討するにあたって,別々のメカニズムの破壊基準を考えなければならず,両立するのにかなり時間を費やすことになった。特に,凍害による網目状ひび割れの破壊基準を水圧作用モデルとして,解析手法を構築するにあたって,水と氷の相転移や細孔空隙の凍結挙動が絡むために,熱力学を踏まえて,既往研究などの内容を見直す必要があることがわかり,既往研究や熱力学等の文献のレビューや読み込みに時間を費やすこととなった。現在,プラスチック収縮ひび割れに影響する水分拡散解析手法が完成し,応用例として,別研究テーマとなる中性化解析に連成させた論文をまとめることができた。また,凍害に影響する水圧モデルについては,凍害時の変形も考慮することとして,桂モデル,三橋・周モデル,ペンタラモデルを分析している最中である。工学当初の研究計画の予定に従うと,平成27年度は,研究最終年度として,プラスチック収縮ひび割れと凍害による網目状ひび割れとともに,アルカリシリカ反応による網目状ひび割れを対象に研究を推進していくことになる。アルカリシリカ反応のひび割れ発生原因となる膨張ひずみについて,骨材粒子とアルカリ水溶液の一次反応から反応度を解析し,その反応度から,凍害で検討している水圧および変形モデルを連成させて,膨張ひずみを定量化することを考えている。このため,現在検討中の凍害における水圧および変形モデルの完成が急務となる。また,平成26年度で対応できなかった凍害を対象とした網目状ひび割れ解析手法の検討を進めていく。平成25年度は,プラスチック収縮ひび割れ発生実験を繰り返し実施したが,鉄筋拘束などをかけていないので,網目状ひび割れを発生させることが思うようにいかず,実験時間をかなり費やすことになった。また,助成金で購入したデジタル画像相関法を用いた画像分析装置は,フレッシュモルタルから凝結して硬化モルタルの相変化中で生じるひび割れ発生やひび割れ発生の前兆となる歪みを捉えることを目的に適用したが,フレッシュモルタル時のブリーディング水があると解析できないことがわかり,その画像分析の方法論を考えることにも時間を費やした。さらに,ブリーディング水蒸発がプラスチック収縮ひび割れ発生に関係することがわかり,当初,想定していなかった水分蒸発に関する水分拡散解析手法を検討した。現在,水分拡散解析手法は完成して,日本コンクリート工学会に査読論文をまとめることができた。
ヒト極性網膜色素上皮細胞を使った網脈絡膜疾患の病態制御に関する研究

ライン化されたヒトRPE細胞を、TranswellTM上で培養することで、極性RPEの安定的な培養手法を確立した。現在臨床で用いられる抗VEGF抗体の薬剤透過性について検討を行い、薬剤の違いより、極性RPEの透過性が異なる事が分かった。TNFa刺激による反応の違いに関する解析を行い、VEGFの分泌能や細胞内シグナルの動きが極性の有無で異なる事を見いだした。画像解析では、特に脈絡膜に注目し解析を行った結果、OCT B-scan画像を用いて、2階調化の検討を行うと、疾患毎に動きが異なる事、特にCSCにおいては脈絡膜の構造が病態発生に大きく関与している事を見いだした。臨床研究として、我々が開発した2階調化による脈絡膜の管腔成分と間質成分とを分けて解析する手法を用いて、脈絡膜の構造解析を進めた。正常人における脈絡膜構造の変化(管腔成分、間質成分とも加齢や眼軸伸長にともなって減少すること)や、脈絡膜厚の日内変動が主に管腔成分の変化に起因するものであることなどを解明した。また中心性漿液性脈絡網膜症、原田病、網膜色素変性や糖尿病などの様々な疾患における、脈絡膜の構造変化を解析することで、脈絡膜からみた網脈絡膜疾患の病態を考える基礎的なデータを収集することが出来た。また、同時に2階調化の手法は再現性が高い方法であるが、これまではフリーソフトImageJを使用しており、データの保存や結果の再検証などで問題があったため、独自で2階調化解析のソフトの開発もおこなった。また脈絡膜の血管層は、網膜色素上皮細胞側から、脈絡膜毛細管板、satller's layer、Haller's layerの3層からなる。独自のソフトでは、血管の3層を自動で分離可能な機能も付加されており、現在再現性を含めた、検証作業を行っている。また、基礎研究として、極性網膜色素上皮細胞を使った研究では、現在臨床で用いられる、血管内皮増殖因子抗体の網膜色素上皮における透過性を検証し、アフリベルセプトが最も透過性が高く、また脈絡膜側の血管内皮増殖因子の抑制効果を強くみとめるとい結果を見いだした。当初の予定であった、極性をもつ網膜色素上皮細胞を用いて、薬剤透過性モデルの確立に成功して、薬剤の生体における動態を類推することを可能とした点。また2階調化による脈絡膜の構造解析について、多くの結果を得ることができ、論文発表を行う事ができた。独自の2階調化解析ソフトも完成し、解析の効率が飛躍的に向上したことで今後のさらなる進展が期待できる点。近年網膜疾患における脈絡膜の関与に注目が集まっている。脈絡膜は、生体で極性を示す網膜色素上皮とのインターラクションを考える上では非常に重要な部位であり、また網膜干渉断層計の進歩によって、生体での脈絡膜の評価の精度が上がり、この点に注目して、臨床研究を行った。昨年同様に、独自に開発した脈絡膜構造解析ソフトを用いることで、弱視眼と遠視眼との脈絡膜構造の違いから、弱視眼に脈絡膜間質組織の幼弱性の可能性や運動における脈絡膜の構造変化など正常眼におけるデータの蓄積を継続できた。また、疾患眼においては、前述の方法によって初めて取得可能な、脈絡膜管腔間質比が、原田病における治療の予後因子の可能性がある事などを解明した。また、新たに脈絡膜構造解析ソフトに、脈絡膜の脈絡膜毛細管板、satller's layer、Haller's layerのそれぞれの血管を基にした、脈絡膜の層別の構造解析を可能とする機能を付加した。脈絡膜層別解析を行うことで、中心性漿液性脈絡網膜症における、脈絡膜内層と外層との構造変化が病期によって異なる事を見いだし、層別解析がさらなる詳細な脈絡膜病態解明に重要である事を示唆できた。イメージングの手法を用いて、臨床症例から網膜色素上皮と脈絡膜との関係の解明を続けることで、加齢黄斑変性などの抗VEGF治療薬における効果予測などを視野に現在研究を行っている。また、基礎研究として、極性網膜色素上皮細胞を使った研究では、現在臨床で用いられる、血管内皮増殖因子抗体の網膜色素上皮における透過性を検証し、アフリベルセプトが最も透過性が高く、また脈絡膜側の血管内皮増殖因子の抑制効果を強くみとめるという結果を見いだした。イメージングによる脈絡膜の構造解析について、多くの結果を得ることができ、論文発表を行う事ができた。脈絡膜層別解析を可能とする、独自の2階調化解析ソフトも完成し、解析の効率が飛躍的に向上したことで今後のさらなる進展が期待できる点。極性をもつ網膜色素上皮細胞を用いて、薬剤透過性モデルの確立に成功して、薬剤の生体における動態モデルを確立出来たが、その後のサイトカイン研究、マイクロアレイ等が現在条件設定に時間を要しており、その点が問題となっている。脈絡膜は、生体で極性を示す網膜色素上皮とのインターラクションを考える上では非常に重要な部位であり、また網膜干渉断層計(OCT)の進歩によって、生体での脈絡膜の評価の精度が上がり、この点に注目して、臨床研究を行った。独自に開発した脈絡膜構造解析ソフトを用いることで、正常眼や疾患眼における、脈絡膜構造の違いから、それぞの疾患における病態の違いについて検討を行った。

また、新たに脈絡膜構造解析ソフトに、脈絡膜の脈絡膜毛細管板、satller's layer、Haller's layerのそれぞれの血管を基にした、脈絡膜の層別の構造解析を可能とする機能を付加した。脈絡膜層別解析を行うことで、中心性漿液性脈絡網膜症における、脈絡膜内層と外層との構造変化が病期によって異なる事を見いだし、層別解析がさらなる詳細な脈絡膜病態解明に重要である事を示唆できた。現在はさらにOCT C-scanを対象に解析を行い、現在注目を集めるPachychoroidについて解析を進めている。また、イメージングの手法を用いて、臨床症例から網膜色素上皮と脈絡膜との関係の解明を続けることで、加齢黄斑変性などの抗VEGF治療薬における効果予測などを視野に現在研究を行っている。また、基礎研究として、極性網膜色素上皮細胞を使った研究では、現在臨床で用いられる、血管内皮増殖因子抗体の網膜色素上皮における透過性を検証し、アフリベルセプトが最も透過性が高く、また脈絡膜側の血管内皮増殖因子の抑制効果を強くみとめるという結果を見いだし、臨床における抗VEGF薬の使い分けについての適正な方法を考えた。ライン化されたヒトRPE細胞を、TranswellTM上で培養することで、極性RPEの安定的な培養手法を確立した。現在臨床で用いられる抗VEGF抗体の薬剤透過性について検討を行い、薬剤の違いより、極性RPEの透過性が異なる事が分かった。TNFa刺激による反応の違いに関する解析を行い、VEGFの分泌能や細胞内シグナルの動きが極性の有無で異なる事を見いだした。画像解析では、特に脈絡膜に注目し解析を行った結果、OCT B-scan画像を用いて、2階調化の検討を行うと、疾患毎に動きが異なる事、特にCSCにおいては脈絡膜の構造が病態発生に大きく関与している事を見いだした。独自で解析した脈絡膜構造解析自動化ソフトをもちいて、より多くの疾患についての解析を進める。また脈絡膜は、毛細血管板、sattler's layer, Haller's layerにわかれるが、従来の2階調化に加えて、これら層別化も加えた多元的な脈絡膜の構造解析を進める予定である。またヒト極性網膜色素上皮細胞のDNAマイクロアレイ等による解析について、未着手であるため、本年度にこれに取り組む予定である。脈絡膜構造解析自動化ソフトを用いて、より多くの疾患についての解析を進める。また、イメージングの観点からは、OCTのC-scan像を用いて、さらに広範囲の脈絡膜構造解析を進める予定である。またヒト極性網膜色素上皮細胞を用いて、加齢黄斑変性などの疑似状態を、TNFなどで刺激を行う事で作成し、その場合のVEGF分泌能や分布の変化を調べる事で、加齢黄斑変性につながる初期変化の解明につなげる。同時に同刺激時のDNAマイクロアレイ等による解析について、本年度にこれに取り組む予定である。眼科学
電顕連続切片再構築法による嗅球糸球体層介在ニューロンのシナプス結合の定量解析

本研究は、嗅覚の一次中枢・嗅球において匂い識別をはじめとする嗅覚情報処理に重要な役割を演ずると考えられる糸球体層介在ニューロンのシナプス結合を、主に電顕連続切片再構築法により定量解析を行なったものである。これまで報告者らの解析から少なくとも3つの独立した化学的サブポピュレーションが存在することが分かっているが、このうちTyrosine Hydroxylase(TH)免疫陽性ニューロンとCalretinin免疫陽性(CR)ニューロンの解析を本研究では行ない、既に解析を終えているCalbindin免疫陽性(CB)ニューロン(1998年論文発表)の解析結果を踏まえ、糸球体層介在ニューロンが関与する嗅球神経回路について再検討を加えた。GABA免疫陽性THニューロンのシナプス結合はCBニューロンとは全く対照的で、入力は主に嗅受容細胞終末から、一部投射ニューロンからの非対称性シナプス、出力は主に投射ニューロンへの対称性シナプスであった。一方CBニューロンが投射ニューロンとの間に形成していたReciprocal synapseは観察されなかったが、嗅受容細胞終末と投射ニューロンの間、あるいは異なる投射ニューロン間に介在するSerial synapseが高頻度に形成され、嗅球への入力(嗅受容細.胞)と出力(投射ニューロン)間の情報伝達機構にCBニューロンとは異なる機能を有しているものと推測される。CBニューロンと同じくGABA免疫陰性のCRニューロンは、CBニューロンとほぼ同様のシナプス結合が観察されており、現在より詳細な定量解析を進めている。なお本研究遂行中、特定な嗅球ニューロン群にステロイド代謝酵素と受容体が存在することが報告者らの解析で明らかになり、多様な嗅球神経回路の調節因子としてのステロイドに着目し、新たな視点として今後の解析を展開する予定である。報告者は、嗅覚の一次中枢嗅球について、嗅球への入力(嗅受容細胞)が嗅球からの出力(投射ニューロン)へシナプス結合する場の糸球体において情報処理に重要な働きを演ずると考えられている糸球体近傍の介在ニューロン群のシナプス結合の解析を進めてきた。平成11年度は、GABAニューロンの化学的サブポピュレーション(約50%)としてのTyrosine Hydroxylase免疫陽性ニューロン(THニューロン)に特に焦点を絞り、そのシナプス結合の解析を中心とした定量的形態解析を遂行した。THニューロンは、他のニューロン群、例えば典型的な傍糸球体介在ニューロンの形態を示すCalbindin免疫陽性ニューロン(CBニューロン)等に比べ、形態的には比較的大型の傍糸球体介在ニューロンに分類される。共焦点レーザー顕微鏡と電子顕微鏡連続切片再構築を組み合わせた三次元形態解析から、THニューロンは、主に嗅受容細胞から非対称性シナプス結合を受け、投射ニューロン(僧帽細胞)樹状突起に対照性シナプスを形成し、Serial synapseを形成することが明らかとなった。一方でTHニューロンは投射ニューロン樹状突起から非対称性シナプス結合を受けるものの、従来この種のニューロンに特徴的といわれたReciprocal synapseについては現時点までに確認されていない。これは、報告者が以前明らかにしたCBニューロンと全く対称的なシナプス構成である。このことは、報告者らがこれまで示したような化学的サブポピュレーション以外に、シナプス結合の側面から見た構造的サブポピュレーションが糸球体近傍の介在ニューロン群に存在することを示している。以上の結果についての論文を近く投稿予定にしている。なお報告者は、シナプス結合の調節因子として性ステロイドに関する解析を始め興味ある知見を得つつある。

報告者は、嗅覚の一次中枢嗅球について、嗅球への入力(嗅受容細胞)が嗅球からの出力(投射ニューロン)へシナプス結合する場の糸球体において情報処理に重要な働きを演ずると考えられている糸球体近傍の介在ニューロン群のシナプス結合の解析を進めてきた。平成12年度も、GABAニューロンの化学的サブポピュレーションとしてのTyrosine Hydroxylase免疫陽性ニューロン(THニューロン)のシナプス結合について更に詳細な定量的形態解析を行なった。共焦点レーザー顕微鏡と電子顕微鏡連続切片再構築を組み合わせた三次元形態解析から、THニューロンは、主に嗅受容細胞から非対称性シナプス結合を受け、投射ニューロン(僧帽細胞)樹状突起に対称性シナプスを形成する、あるいは投射ニューロンより非対称性シナプス結合を受け、別の投射ニューロンに対称性シナプスを形成するといった、Serial synapseを形成することが明らかとなった。一方でTHニューロンは、従来この種のニューロンに特徴的といわれたReciprocal synapseについては現時点までに確認されていない。これは、投射ニューロンに対する介在ニューロンのシナプス結合パターンからみて、報告者が以前明らかにしたCalbindin(CB)ニューロンと全く対照的であり、シナプス結合の側面から見た構造的サブポピュレーションが存在することを示している。一方、CBニューロン同様に嗅受容細胞終末との近接度の低いCalretinin(CR)ニューロンについて解析を開始し、CBニューロンに比べてより複雑な蜂巣状の樹状突起パターンを示すことが、共焦点レーザー顕微鏡及び超高圧電子顕微鏡よって明らかになってきた。現在CRニューロンのシナプス結合の解析を進めている。なお報告者は、シナプス結合の調節因子として性ステロイドに関する解析を始め、性ステロイド代謝関連物質が嗅球の特定な細胞群に存在するといった知見を得つつある。嗅覚の一次中枢・嗅球において、匂い識別をはじめとする嗅覚情報処理に重要な役割を演ずると考えられる糸球体層介在ニューロン(Periglomerular interneurons)についてはこれまで報告者らの解析から、少なくとも3つの独立した化学的サブポピュレーションが存在することが分かっている。このうち既に解析を終えているCalbindin免疫陽性(CB)ニューロン(1998年論文発表)、Tyrosine Hydroxylase免疫陽性ニューロン(2000年論文発表)に引き続き、今年度はCalretinin免疫陽性(CR)ニューロンの解析を行なった。CRニューロンはCBニューロンと同じくGABA免疫陰性ニューロンであり、また共焦点レーザー顕微鏡による三次元的な構造解析から、CBニューロンと同様に嗅受容細胞終末との近接度が低い。今年度はこのCRニューロンの複雑な構造を、解像力の極めて高い多光子レーザー顕微鏡を用いて解析を試みた。`その結果、CBニューロンとは異なり、糸球体内分枝がより多く複雑な構造を呈し、またCR免疫反応性も突起内で分布の差が見られた。電子顕微鏡による解析ではCBニューロンと同様に嗅受容細胞終末からの直接のシナプス結合(非対称性)は観察されなかった。
軽イオンビームターゲット爆縮過程の計測

大強度イオンビーム(LIB)は発生効率が高く、ターゲットでのエネルギー吸収が良好であり、将来有望な慣性核融合エネルギードライバーとして研究が進められている。現在、ビーム輝度の向上を最重要な課題として研究が行われ、ターゲット爆縮の基礎研究は殆ど行われていない。そこで、本研究ではターゲット爆縮過程の計測技術として二方式の計測技術の開発を行った。1.バックライティング法を用いたアブレーション過程の計測技術光源として比較的パルス幅の長いZ放電プラズマを用い、これによるターゲットの影をストリークカメラで観察して時間分解計測を行う新しい方式の計測法を開発した。その特色は、光軸調整等の繁雑な調整を必要としないこと、ターゲットの挙動を連続的に観察出来るので微少な変位の評価が可能となること、等が挙げられる。これを用いた実験から、(1)LIB照射ターゲットの明瞭なストリーク写真が得られアブレーション加速の詳細な評価が可能となった。(2)アブレーション圧力(p)の照射ビーム強度(P)に対する依存性を計測し、P2.4GW/【cm^2】の時p1.6kbarと評価された、等の結果を得た。2.高速X線フレームカメラの開発ビーム電力密度が高い領域でのアブレーション過程の詳細な評価や、爆縮実験を行うためにはX線を用いた計測法の開発が必要となる。そこで我々は、LIB・ターゲット相互作用計測用X線ピンホールカメラの開発を行った。これは、X線像をプラスチック・シンチレーターを用いて光学像に変換し、これをイメージ・ファイバーを用いて伝送した後、マイクロ・チャンネルプレート・イメージ増倍管(MCP-II)を用いて増倍して観察する新しい方式のカメラである。その特色は、高感度、高時間分解能(5ns)が得られること、制動X線に対する防護が容易なこと、真空を破る事なくデーターの収集が可能なこと、等が挙げられ現在実機での最終調整段階を行勿っている。
放射線および酸化ストレスに対する細胞応答の分子機構と誘導性遺伝子の機能の解析

(1)OxyRは6個のシステイン残基を含んでいる。このうち199番目と208番目のシステイのSH基が酸化されS-S結合を形成することによって活性化することを明らかにした。酸化ストレスは一過性であり、活性型OxyRは細胞内の過酸化水素濃度が減少するとチオレドキシンやグルタレドキシンによって還元型に戻る。(2)MutM、Nth、Neiおよびそれらのホモログの持つ重要な基質認識能について解析した。NthやNeiにはピリミジン酸化体だけでなく8-オキソグアニンを除去するOgg2活性が備わっていること、この活性によってG:C->C:Gトランスバージョンが強い抑制を受けていることを明らかにした。(3)mutM遺伝子を持つpKK223-3-MutMを用いてIPTGでMutMを過剰発現をさせた場合、野生株もmutMnthnei三重欠損株もIPTG非処理よりも放射線感受性が高くなった。これらの結果、DNAグリコシラーゼによって、向かい合った損傷塩基がともに切断され、クラスター損傷が致死的損傷である二重鎖切断に変わる可能性が示唆された。(4)ヒト培養細胞のHeLaS3に、核に局在するhOGG1type1aと、ミトコンドリアに局在するhOGG1 type2aとをそれぞれ過剰発現させた細胞株を作製しそれらのガンマ線感受性を調べた。結果はどちらのhOGG1の過剰発現細胞株も通常のHeLa細胞よりもガンマ線に対して高い感受性を示した。γ-H2AX fociを指標とした二重鎖切断定量実験によって、過剰発現されたhOGG1 type1aの作用によりクラスター損傷から二重鎖切断が誘導されたことを示唆する結果が得られた。活性酸素や放射線はチミングリコールや8-オキソグアニンなどの塩基酸化体を生成して、突然変異や発がんを起こす元になる。塩基除去修復では、まず、DNA N-グリコシラーゼが損傷を特異的に認識し、塩基とデオキシリボースをつなぐN-グリコシド結合を加水分解する。塩基除去修復機構は大腸菌からヒトまで高度に保存されている。大腸菌では、酸化的DNA損傷除去するDNAグリコシラーゼとして、ホルムアミドピリミジンDNAグリコシラーゼ(Fpg、MutM)、エンドヌクレアーゼIII(Nth)、エンドヌクレアーゼVIII(Nei)が同定された。本研究では、まず、MutM、Nth、Neiおよびそれらのホモログの持つ重要な基質認識能について解析した。塩基除去修復のもう一つの問題は、二重鎖DMの両側の非常に接近した部位で塩基酸化体が生成した場合、DMグリコシラーゼに何らかの制御が働くのかどうかということである。電離放射線はそのトラックに沿ってクラスター損傷というユニークな形のDNA損傷が大量に生じる。クラスター損傷は複数の酸化的塩基損傷を含む。mutM遺伝子を持つpKK223-3-MutMを用いてIPTGでMutMを過剰発現をさせた場合、野生株もmutMnthnei三重欠損株もIPTG非処理よりも放射線感受性が高くなった。(1)電離表斜線はクラスター損傷と呼ばれる特有の損傷を作るというモデルが提唱されている。クラスター損傷とは放射線の1つのエネルギー付与によってDNAのらせん12巻きのうちに2つあるいはそれ以上の酸化的損傷が生じるものを言う。

本研究では、ヒト培養細胞のHeLaS3に、核に局在するhOGG1 type1aと、ミトコンドリアに局在するhOGG1 type2aとをそれぞれ過剰発現させた細胞株を作製しそれらのガンマ線感受性を調べた。結果はどちらのhOGG1の過剰発現細胞株も通常のHela細胞よりもガンマ線に対して高い感受性を示した。γ-H2AX fociを指標とした二重鎖切断定量実験によって、過剰発現されたhOGG1 type1aの作用によりクラスター損傷から二重鎖切断が誘導されたことを示唆する結果が得られた。損傷塩基が向かい側に存在すると過剰発現しているhOGG1によってDNAの両鎖で除去修復が起こる可能性があり、それが二重鎖切断につながることが考えられる。ミトコンドリアに局在するhOGG1 type2aを過剰発現させた時に、ガンマ線の生存率が下がる原因は特定できなかったが、ミトコンドリアDNAの損傷を適切に修復できないためではないかと予想される。(2)活性酸素は、酸素の1電子還元の過程で生じる分子種であり、スーパーオキシド、過酸化水素、ヒドロキシルラジカルに変わっていく。これらの活性酸素は、電離放射線による水の分解によっても生じるが、通常の好気的な代謝過程でも常に生じている。本研究では、ホヤの8-oxoG-DNAグリコシラーゼ(Ci-Ogg1)を初めて同定し、精製したOgg1の基質特異性などを詳細に解析した。(3)線虫のウラシル-DNAグリコシラーゼを固定、精製した。RNAi法によるこの遺伝子の発現抑制株の性質を解析した。電離放射線によって生じた酸化的損傷の多くは、生物の代謝活動の結果生じた過酸化水素などの活性酸素種による酸化的損傷と化学的に区別することはできない。しかし、それらの損傷はDNA鎖上での分布という点で異なっている。電離放射線はクラスター損傷と呼ばれる特有の損傷を作るというモデルが提唱されている。クラスター損傷とは放射線の1つのエネルギー付与によってDNAのらせん12巻きのうちに2つあるいはそれ以上の酸化的損傷が生じるものを言う。クラスター損傷は通常の酸化的損傷より修復されにくいと考えられており、生物にとって重要な損傷であると言える。結果はどちらのhOGG1の過剰発現細胞株も通常のHeLa細胞よりもガンマ線に対して高い感受性を示した。
原発内汚染水からの放射性ストロンチウム除去用チタン化合物担持繊維の作製と高性能化

東電福島第一原子力発電所に貯留されている汚染水から放射性のCsやSrを吸着除去する吸着材の高性能化が除染現場で求められてきた。Cs除去について、当研究グループは、放射線グラフト重合法を適用して、不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維を開発し、福島第一原発の排水路や雨水ますへの設置までにいたっている。Sr除去について,Caに対するSr吸着選択性がより高い無機化合物としてチタンケイ酸ナトリウム(sodium titanium silicate、以後、STSiと略記)に着目した。STSiは、酸化チタンと酸化ケイ素から成るトンネル構造を有していて、その構造内に存在するNaイオンとのイオン交換によってSrイオンが捕捉される。チタン酸ナトリウム(STと略記)と比較して、STSiは約4倍高いSr吸着選択性を示すことが報告されている。本研究の目的は、STSi担持繊維を作製し、海水からのSr除去性能を高めることである。STの前駆体であるペルオキソチタン錯体(peroxotitanium complex、以後、POTCと略記)アニオンをアニオン交換繊維に吸着固定し、その後、Na4SiO4との反応によってSTSiに転化・析出させた。得られたSTSi繊維を、液繊維比100 mL/gで人工海水に浸漬させたとき、Sr除去率およびCaに対するSrの選択係数は、それぞれ83%および4.3であった。この除去率および選択係数の値はST繊維のそれに比較して、それぞれ1.1および2倍であった。どんな吸着材でも放射性Srと非放射性Srとを識別することはできないため、非放射性Srが高濃度(約8mg/L)で含まれる汚染海水から放射性Srを除去するには高吸着容量のSr吸着繊維が必要となる。本研究で得られた成果から,Srの除染を実施するには大量の吸着繊維が必要と算出され、現時点での実用化は難しいと判断している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。東京電力福島第一原子力発電所14号機取水口前の海水エリアから放射性ストロンチウムを除去するためには,海水への直接投入,回収,および保管を簡便に実施できる吸着繊維が適している。本研究の目的は,原発内汚染水からのストロンチウム(Sr)除去のために高性能な吸着繊維を実用化することである。汚染水中には,もともと非放射性Srが多量に含まれている。例えば,汚染海水には非放射性Srが8 mg/L溶けていて,そこに極わずかな放射性Srが加わり混ざっている。どんな吸着材でも放射性Srと非放射性Srとを識別できないので,極低濃度の放射性Srを除去するには,それに比べてずっと高濃度な非放射性Srをもろとも除去する必要がある。したがって,吸着繊維には高いSr吸着容量が要求される。そこで,本研究では,Srに対して高い吸着選択性を示すチタン酸ナトリウム(ST)の繊維への担持量を高めるために,アニオン交換繊維へのチタンアニオン種の吸着量を最大化した。まず,放射線グラフト重合法によって,市販のナイロン6繊維からアニオン交換繊維を作製した。つぎに,この繊維に,チタンアニオン種としてペルオキソチタン錯体アニオン(Ti2O5(OH)3-)を採用し,イオン交換吸着させた。さらに,水酸化ナトリウム水溶液に浸して,繊維に付与したグラフト高分子鎖内で沈殿反応を起こして析出するST微粒子を繊維に担持した。グラフト高分子鎖内に析出担持されたSTの組成を調べるために,1 M硝酸に吸着繊維を浸して担持物を全溶解させた。得られた溶解液中のチタンの量から担持物の組成式を決めたところ,その組成式は,溶液中での沈殿反応で得られた組成式とほぼ一致した。このことから,繊維に付与されたグラフト高分子鎖内でも,溶液中と同様にSTの沈殿を析出生成できることがわかった。本研究では,市販のナイロン6繊維を出発材料に採用して,放射線グラフト重合法を適用し,アニオン交換繊維を作製後,その繊維を,ペルオキソチタン錯体(POTC)アニオンを含む溶液に繰り返し浸漬させるという工夫を考案した。これにより,海水中でストロンチウムを選択的に吸着できるチタン酸ナトリウム(ST)の担持量を増加させることに成功した。また,イオン交換吸着されたPOTCアニオンが加水分解によって非晶質の含水酸化チタンとして縮合・凝集し,STグラフト鎖と物理的に絡み合って固定されるために,アニオン交換基が空き,そこに新たにPOTCアニオンがイオン交換吸着する現象を繰り返し起こせる。その後,NaOH水溶液への浸漬によってSTへ転化・析出し,繊維にSTが高密度に担持されることが示唆された.ST担持率を29%までに増加させたST繊維の人工海水中でのストロンチウム飽和吸着容量は2.9 mg-Sr/gであった。これは市販の粒子状吸着材SrTreatのそれ(3.4 mg-Sr/g)の85%に相当した。東電福島第一原発の汚染水の現場への吸着繊維の投入を想定して,ベンチャー企業((株)環境浄化研究所,本社:群馬県高崎市)へ吸着繊維の作製経路を提示し,大量製造の試験を進めている。

本研究の目的は,原発内汚染水からのストロンチウム(Sr)除去のために高性能な吸着繊維を実用化することである。汚染水中には,もともと非放射性Srが多量に含まれている。例えば,汚染海水には非放射性Srが78 mg/L溶けていて,そこに極わずかな放射性Srが加わり混ざっている。どんな吸着材でも放射性Srと非放射性Srとを識別できないので,極低濃度の放射性Srを除去するには,それに比べてずっと高濃度な非放射性Srをもろとも除去する必要がある。したがって,吸着繊維には高いSr吸着容量が要求される。平成28年度に, Srに対して高い吸着選択性を示すチタン酸ナトリウム(ST)をアニオン交換繊維へ担持する作製経路を探索した。まず,放射線グラフト重合法によって,市販のナイロン6繊維からアニオン交換繊維を作製した。つぎに,この繊維に,チタンアニオン種としてペルオキソチタン錯体アニオン(Ti2O5(OH)3-)を採用し,イオン交換吸着させた。さらに,水酸化ナトリウム水溶液に浸して,繊維に付与したグラフト高分子鎖内で沈殿反応を起こして析出するチタン酸ナトリウム微粒子を繊維に担持した。平成29年度に,チタン酸ナトリウムよりもさらにSrに対して高い吸着選択性を示すチタンケイ酸ナトリウムをアニオン交換繊維へ担持する作製手法を確立した。その結果,海水中でSrイオンと競合するCaイオンに対してSr吸着選択性がチタン酸ナトリウムに比べて約2倍高くなることを示した。また,担持された無機化合物を溶解させて組成を決定した。本研究では,平成28年度に,海水中でストロンチウムイオン(Sr2+)を選択的に吸着できるチタン酸ナトリウム(ST)の担持量を増加させる作製経路を確立した。平成29年度には,海水中でのSrの吸着容量をさらに高めるために,アニオン交換吸着されたペルオキソチタン錯体アニオンを加水分解させるときに,NaOHの代わりにオルトケイ酸ナトリウムを使うという簡単な経路を提案した。得られた繊維を液繊維比100 mL/gで人工海水に浸漬したとき,Sr除去率およびCaに対するSrの選択係数は,それぞれ83%および4.3であった。これらの除去率および選択係数の値は,チタン酸ナトリウム担持繊維のそれに比較して,それぞれ1.1および2倍であった。吸着繊維の性能は上限に近づいてきたと判断している。東電福島第一原子力発電所に貯留されている汚染水から放射性のCsやSrを吸着除去する吸着材の高性能化が除染現場で求められてきた。Cs除去について、当研究グループは、放射線グラフト重合法を適用して、不溶性フェロシアン化コバルト担持繊維を開発し、福島第一原発の排水路や雨水ますへの設置までにいたっている。Sr除去について,Caに対するSr吸着選択性がより高い無機化合物としてチタンケイ酸ナトリウム(sodium titanium silicate、以後、STSiと略記)に着目した。STSiは、酸化チタンと酸化ケイ素から成るトンネル構造を有していて、その構造内に存在するNaイオンとのイオン交換によってSrイオンが捕捉される。チタン酸ナトリウム(STと略記)と比較して、STSiは約4倍高いSr吸着選択性を示すことが報告されている。本研究の目的は、STSi担持繊維を作製し、海水からのSr除去性能を高めることである。STの前駆体であるペルオキソチタン錯体(peroxotitanium complex、以後、POTCと略記)
中上級学習者のための日本語読み書き支援システム構築に関する研究

本研究では、日本語学習者の読み書きを支援する目的で2つのシステムを構築し、日本語教育の教育支援を行う。一つ目は読解授業を支援する「日本語文章難易度判別システムjReadability」であり、二つ目は作文執筆を支援する「日本語学習者作文評価システムjWriter」である。まず、「日本語文章難易度判別システム」は文章の難易度をウェブブラウザを使って自動判定するもので、読解クラスの教育支援を行う目的で運用されるシステムである。本システムには入力文章の難易度を予測する回帰式が搭載されており,日本語教育以外の分野でも様々な方向で活用されている。次に「日本語学習者作文評価システム」は学習者の作文の熟達度を自動判定するシステムで、自立学習を支援するためのものである。2018年度の研究活動の成果として、4点があげられる。1)英語版サイトを開発したこと、2)可視化ツール(共起ネットワーク、ワードクラウド)を実装したこと、3)意味階層図を自動で作成するモジュールを実装したこと、4)学会などでの広報や日本語教育関係者を対象とするワークショップを実施したおかげで、利用実績が上がったこと。1)によって日本語が十分でない学習者でも、システムを利用できる環境が構築できた。2)、3)の実装に関する詳細はCASTEL/J2019で発表予定である。4)の実績として、2018年7月8日に名古屋(南山大学)、2018年7月23日に東京(東京外国語大学)、2018年8月7日にチューリッヒ(チューリッヒ大)で科研で開発したシステムを紹介することができたこと、2019年5月に刊行した『ICT×日本語教育:情報通信技術を利用した日本語教育の理論と実践』(李在鎬(編)、ひつじ書房)において論文化されたことがあげられる。本研究では中上級話者の「読む力・書く力」を伸ばすための自立学習支援システムを構築するものであるが、「読む」ツールでは「jReadability日本語文章難易度判別システム(http://jreadability.net/)」を拡張し、学習者の言語能力に応じて文章全体の難易度や語彙や文法項目などの構成要素をレベル別に提示し,学習者の「読む」活動を支援する。「書く」ツールでは,大規模な作文コーパスから作成したレベル判別のための公式を実装し,作文の達成度を自動判定すると同時に「良い作文」に導くためにコメントを表示し,「書く」活動を支援する。2016年の実績として、まず、「読む」を支援するツールとして「jReadability日本語文章難易度判別システム」に機能表現を抽出し、ハイライト機能を実装した。また、「jReadability日本語文章難易度判別システム」の英語版のインターフェイスを「http://jreadability.net/en」において一般公開した。次に、「書く」を支援するツールとして、「jWriter日本語作文アドバイジングシステム」の開発に関する具体的な検討を行い、システムの心臓部に関わるアルゴリズムを完成した。とりわけ、作文の熟達度を判定するレベル判別の公式(線形回帰分析によるコーパスデータ分析にもとづいて)作成した。そして、システムのユーザーインタフェースのデザインを完成しており、5月にベーター版を公開する予定でいる。当初の計画にあった「読む」のインタフェースの多言語化と文法項目抽出が完成している。また、「書く」を支援するツールに関してもシステムの心臓部に関わるアルゴリズムを完成している。「日本語文章難易度判別システム」は文章の難易度をウェブブラウザを使って自動判定するもので、読解クラスの教育支援を行う目的で運用されるシステムである。利用状況は,https://jreadability.net/ja/bibliographyにおいて公開している。「日本語学習者作文評価システム」は「日本語文章難易度判別システム」を学習者作文に応用したものである。「日本語学習者作文評価システム」は学習者の作文の熟達度を自動判定するシステムで、自立学習を支援するためのものである。本年度の研究活動の成果として、2点があげられる。1)両システムが機能面で完成していること、2)日本語教育学会などでの広報や日本語教育関係者を対象とするワークショップを複数回、開催してきたこと。1)として、「日本語文章難易度判別システム」は「https://jreadability.net/ja/」で利用可能な状態になっている。また、「日本語学習者作文評価システム」についても「https://jreadability.net/jwriter/」において利用可能になっている。2)として、「日本語文章難易度判別システム」をめぐっては、『文章を科学する』(ひつじ書房)を刊行し、研究成果の普及に努めた。また、「日本語文章難易度判別システム」を利用した応用研究を3件発表した。「日本語学習者作文評価システム」に関しても日本語教育学会のポスター発表を通してシステムの概要を紹介した。申請書において計画していた2つのシステムが完成していること。システムの存在を日本語教育関係者に知らせるための広報活動を複数回行ってきていることから、順調に進展していると判断する。

一つ目は読解授業を支援する「日本語文章難易度判別システムjReadability」であり、二つ目は作文執筆を支援する「日本語学習者作文評価システムjWriter」である。まず、「日本語文章難易度判別システム」は文章の難易度をウェブブラウザを使って自動判定するもので、読解クラスの教育支援を行う目的で運用されるシステムである。本システムには入力文章の難易度を予測する回帰式が搭載されており,日本語教育以外の分野でも様々な方向で活用されている。次に「日本語学習者作文評価システム」は学習者の作文の熟達度を自動判定するシステムで、自立学習を支援するためのものである。2018年度の研究活動の成果として、4点があげられる。1)英語版サイトを開発したこと、2)可視化ツール(共起ネットワーク、ワードクラウド)を実装したこと、3)意味階層図を自動で作成するモジュールを実装したこと、4)学会などでの広報や日本語教育関係者を対象とするワークショップを実施したおかげで、利用実績が上がったこと。1)によって日本語が十分でない学習者でも、システムを利用できる環境が構築できた。2)、3)の実装に関する詳細はCASTEL/J2019で発表予定である。4)の実績として、2018年7月8日に名古屋(南山大学)、2018年7月23日に東京(東京外国語大学)、2018年8月7日にチューリッヒ(チューリッヒ大)で科研で開発したシステムを紹介することができたこと、2019年5月に刊行した『ICT×日本語教育:情報通信技術を利用した日本語教育の理論と実践』(李在鎬(編)、ひつじ書房)において論文化されたことがあげられる。2017年5月中に、「書く」のベーターシステムが完成する予定であり、これをもとに、広報活動を展開する予定である。また、日本語学習者の作文執筆における校閲プロセスに関する定性的・定量的分析を行うため、2017年5月と8月にミュンヘン大学の日本学の学習者に対する大規模な調査を行う予定である。システムの利活用を促進するため、ワークショップを行う。4月時点で決定している今年度の予定として、7月8日に南山大学において中部地方の関係者に対して、科研費の成果物を紹介するワークショップを行う予定である。また、8月7日にスイスのチューリッヒ大学においてドイツ語圏日本語教育関係者に対して、科研費の成果物を紹介するワークショップを行う予定である。学会広報として、8月3日ベネチアの日本語教育国際大会において「日本語学習者作文評価システムjWriter」を利用した研究事例を紹介する予定である。そして、「日本語学習者作文評価システムjWriter」の妥当性評価に対する人手実験を行う予定である。9月以降も継続して国内外の日本語教育関係者に向けての広報活動を行う予定である。ワークショップ実施のための旅費として使用する
細胞溶解毒素インターメディリシンの膜結合領域を用いたセルデリバリーシステムの開発

アンジノーサス連鎖球菌の一種Streptococcus intermediusからインターメディリシン(ILY)を見いだした。遺伝子解析の結果、ILYはストレプトリシンO(SLO)に代表されるSLOファミリー細胞溶解毒素(SFC、従来名はコレステロール結合性細胞溶解毒素(CBC))に属することが明らかになった。しかし他の一般的なSFCと比較してILYは、分子内にシステインを持たないことからチオール剤による活性化を受けないこと、コレステロール(CHL)に対して特異的結合性を示さないこと、さらにヒト細胞に特異的に結合して細胞膜に孔を形成するなど性格を異にする。我々はこれまでに、ILYとSLOの部分構造を連結させたILY/SLOキメラ体やCBCで細胞膜の認識結合に重要である11mer(システインモチーフ)含有領域をCBC型に変異させたILY変異体を作成し、溶血、種特異性コレステロール結合性・細胞膜結合性を検討してきた。その結果、ILYのヒト細胞を特異的に認識する部位はドメイン4(ILY4D)内に存在することが明らかになっている。ILYの分子内におけるヒト細胞特異的結合部位の構造を検討した。先ずILYが属するストレプトリシンO(SLO)ファミリー細胞溶解毒素(SFC)の立体構造とILYを比較したところ、ILYの細胞膜結合領域(ドメイン4)にのみC末端の延長配列NTDが存在し、それが膜孔形成の際に自己会合を起こす2面と異なる面に位置していることが明らかとなった。そこでNTD配列を欠損した組み換え体ILY(ΔNTD)を作成し、野性型ILYと構造や活性を比べたところ、立体構造上の大きな変化は無いが、赤血球溶血活性が1万分の1に減衰し、赤血球結合親和性も著しい低下が認められた。従ってILYのヒト細胞特異的結合部位はドメイン4内の膜孔オリゴマーを形成する自己会合面と異なる面に存在し、NTD配列を含むC末端近傍の構造であることが強く示唆された。また、ILYの膜結合領域を用いたターゲッティングモジュールの一例として、抗CEA抗体-I1LY4D連結体を結合させたヒト赤血球をCEA陽性ヒト甲状腺癌細胞TTへ選択的に送り届けることに成功した。S.intermediusが分泌するインターメディリシン(ILY)はヒト特異的な細胞溶解毒素である。ILYはストレプトリシンOなどのコレステロール(Chol)結合性毒素(CBC)と同じ遺伝子ファミリーに属するにも関わらず、CBCのChol結合性に関与し高度に保存された11mer領域に多くの置換が認められている。またこの領域はILYにおいても細胞膜と相互作用する部位と考えられることから、その構造の違いがILYに特徴的な種特異性に関与する可能性も考えられた。そこでILYの作用機序を解析する目的で、ILYの11mer領域の変異体を作成し、それらの変異体のヒト特異性やコレステロール感受性について検討を行った。野生型ILY及びPCRによって11mer領域に変異を導入した変異体ILY(P493->W)及びILY(ILY12mer->CBC12mer)をHisタグ融合蛋白質として発現・調製し、溶血反応によって毒素活性の特性を解析した。Hisタグ化した野生型ILYはタグ無しの場合と同様のヒト特異性を示しかつCholへ低親和性を示した。

11mer領域のP493がWに点変異したILY(P493->W)でもヒト特異性及びCholへの低親和性を示した。しかしILYの11mer領域を含む12merの配列(LGATGLAWEPWR)をCBCで典型的な配列(RECTGLAWEWWR)に置換したILY(ILY12mer->CBC12mer)ではヒト特異性は保持されたものの、>50nMのChol共存下ではその溶血活性は著しく阻害された。この結果から(1)493位のPはWと置換可能でありヒト特異性との関係は無い(2)ILYの遊離Cholへの結合性はRECTGLAWEWWR配列導入によって生じたが、リン脂質2重膜中のCholへの結合にはCBCに特徴的なそれ以外の構造が必要となる(3)ILYの11mer領域はヒト特異性を規定しないが、この領域にコレステロールが結合するとILYの毒素活性は失われる、ということが示唆された。ILYはヒト細胞に特異的な毒性を示しコレステロールに対する親和性も低くコレステロール結合性細胞溶解毒素(CBC)と大きな相違点を持つ。そこでCBCで細胞膜の認識結合に重要である11mer(システインモチーフ)含有領域をCBC型に変異させたILY変異体を作成し、溶血、種特異性、コレステロール結合性、膜結合性を検討した。アンジノサス連鎖球菌の一種Streptococcus intermediusからインターメディリシン(ILY)を見いだした。遺伝子解析の結果、ILYはストレプトリシンO(SLO)に代表されるSLOファミリー細胞溶解毒素(SFC、従来名はコレステロール結合性細胞溶解毒素(CBC))に属することが明らかになった。しかし他の一般的なSFCと比較してILYは、分子内にシステインを持たないことからチオール剤による活性化を受けないこと、コレステロール(CHL)に対して特異的結合性を示さないこと、さらにヒト細胞に特異的に結合して細胞膜に孔を形成するなど性格を異にする。我々はこれまでに、ILYとSLOの部分構造を連結させたILY/SLOキメラ体やCBCで細胞膜の認識結合に重要であるllmer(システインモチーフ)含有領域をCBC型に変異させたILY変異体を作成し、溶血、種特異性、コレステロール結合性、細胞膜結合性を検討してきた。その結果、ILYのヒト細胞を特異的に認識する部位はドメイン4(ILY4D)内に存在することが明らかになっている。ILYの分子内におけるヒト細胞特異的結合部位の構造を検討した。先ずILYが属するストレプトリシンO(SLO)ファミリー細胞溶解毒素(SFC)の立体構造とILYを比較したところ、ILYの細胞膜結合領域(ドメイン4)にのみC末端の延長配列NTDが存在し、それが膜孔形成の際に自己会合を起こす2面と異なる面に位置していることが明らかとなった。そこでNTD配列を欠損した組み換え体ILY(ΔNTD)を作成し、野性型ILYと構造や活性を比べたところ、立体構造上の大きな変化は無いが、赤血球溶血活性が1万分の1に減衰し、赤血球結合親和性も著しい低下が認められた。従って、ILYのヒト細胞特異的結合部位はドメイン4内の膜孔オリゴマーを形成する自己会合面と異なる面に存在し、NTD配列を含むC末端近傍の構造であることが強く示唆された。
認知機能賦活に関与する植物香気物質の探索と応用

日本伝統野菜・帰化植物・生薬等計21種の植物から香気物質(精油)を得、精油構成成分及び香気特性を解明した。AChE阻害活性については、モミジガサ及びヨブスマソウの精油が強い阻害活性を示した。β-セクレターゼ(BACE1)阻害活性については、数種の精油において阻害活性を有することを見出し、精油香気物質や生物変換生成物の一部にも有効な活性を有する物質があることを明らかにした。本研究成果から、認知機能賦活の生化学的要因に植物香気物質が有効である可能性を示唆した。認知症の根本的治療薬は未開発な状態であり、予防・改善法が全世界的に求めれている。認知症の予防・改善策として現在次の2つが注目されている。1)神経伝達物質であるアセチルコリン量の脳内低下の改善が期待できる、アセチルコリンエステラーゼ(AChE)阻害活性を発現する成分を用いて、脳内アセチルコリン量を高める。2)AChE活性の低下には、患者の脳内に沈着する老人斑の主成分アミロイドβ蛋白質の切断が関与し、一方、アミロイドβ蛋白質生成にはβセクレターゼ(BACEl)が深く関与している事が最近になって解明されている。BACEl阻害活性を示す成分を用いて、このアミロイドβ蛋白質生成を抑制すれば、症状改善の可能性がある。本研究の目的は、植物が示す強力な生理活性物質の心地好い"香り"を楽しみながら、認知症改善・予防両面へのアプローチ集束を行う画期的な「新芳香療法」であり、実用化に対しては内服薬と異なり、副作用等の問題がなく、開発は容易である。本年度は以下の結果を得た。1.植物香気物質の解明日本の山菜(オオバキボウシ、モミジカサ、ヨブスマソウ、ナルトサワギク)、こひげ、キノコ(コウタケ、ハタケシメジ)から連続水蒸気蒸留法によってそれぞれの植物香気物質(精油)を得、GC-MSおよびGC-Olfactory(匂い嗅ぎ分析)測定をすることにより精油構成成分及びにおいに強く関与する香気物質を解明した。2.アセチルコリンエステラーゼ阻害活性上記で精油構成成分を解明した植物のうち、オオバキボウシ、モミジカサ、ヨブスマソウ、こひげ精油のアセチルコリンエステラーゼ阻害活性について検討し、モミジガサおよびこひげ精油が強い阻害活性を不すことを見出し、現在その作用機序について検討している。認知症の根本的治療薬は未開発な状態であり、予防・改善法が全世界的に求められている。1)アセチルコリンエステラーゼ(AChE)阻害活性を発現する成分を用いて、脳内アセチルコリン量を高める。2)βセクレターゼ(BACE1)阻害活性を示す成分を用いて、老人斑の生成を抑制する。本研究の目的は、植物が示す強力な生理活性物質の心地好い“香り"を楽しみながら、認知症改善・予防両面へのアプローチ集束を行う画期的な「新芳香療法」開発であり、実用化に対しては内服薬と異なり、副作用等の問題がなく、開発は容易である。1.植物香気物質の解明タイハーブであるイエローバタイ、キク科植物(ノコンギク、キクイモ)、山菜(青ミズ、赤ミズ、熊柳)、孟宗竹など各種植物を用いて、連続水蒸気蒸留法によって各種香気物質(精油)を得、GC-MSおよびGC-Olfactory(匂い嗅ぎ分析)解析をすることにより精油構成成分及び香りに強く関与する香気物質を解明した。2.アセチルコリンエステラーゼ阻害活性青ミズ、赤ミズ、熊柳などの山菜精油を中心にアセチルコリンエステラーゼ阻害活性について検討した。その結果、数種の精油において強い阻害活性を見出した。3.βセクレターゼ阻害活性各種精油の主要香気物質についてβセクレターゼ阻害活性について検討を行った。その結果、数種の物質において若干の阻害を示すことを見出した。以上の結果から、精油の認知症改善・予防に対する有用性を明らかにした。