hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
N-cadher inを介した角膜上皮幹細胞維持機構の解明

本研究では、N-cadherinに着目し、角膜上皮幹細胞の未分化性維持機構の解明を試みた。その結果、N-cadherinは角膜上皮幹細胞に特異的に発現し、分化に伴い速やかに失われることが明らかとなった。また、特定の培養条件において、N-cadherinをより長期間維持することが可能であったが、一方で、角膜上皮分化マーカーの発現も高い傾向を示した。N-cadherinは角膜上皮幹細胞の未分化性のみでなく、角膜上皮特異的分化に寄与している可能性を示した。N-cadherinに接着による角膜上皮幹細胞・前駆細胞のコロニー形成に及ぼす影響について中和抗体を用いた実験を行った。中和抗体を用いる場合には、マイトマイシン処理によるフィーダーレイヤーを作製後、中和抗体もしくはコントロール抗体を添加した。フィーダー細胞としては、通常の上皮培養に用いるNIH3T3細胞およびこれまでにコロニー形成能およびN-cadherin発現を有することを確認している脂肪由来間葉系幹細胞を用いた。いずれの方法においてもフィーダーレイヤーの作製後に輪部上皮を1000-3000 cells/well(6 well plate)播種し、10-20日間培養し、未分化性維持の評価方法としてはコロニー形成率を指標とした。その結果、3T3および脂肪フィーダーを用いた場合いずれにおいても、N-cadherin中和抗体(36μg/ml)の添加がコロニー形成に及ぼす影響は殆ど認められなかった(コロニー形成率:8.3%(isotype IgG)vs 8.5%(N-cad))。さらに、N-cadherin陽性細胞のみFACSでソーティングして播種した場合も同様であった。またいずれの場合においても、real-time RT-PCRの結果、上皮コロニーにおけるN-cadherinやKl5発現は著しく低下していた。抗体添加実験ではN-cadherin接着の阻害を完全に行うことが困難な可能性もあるため、siRNAを用いた実験を開始している。siRNAによる遺伝子発現抑制の最適条件について検討中である。さらに来年度の予定を前倒しにして輪部由来のメラノサイトの初代培養を開始しており、メラノサイトマーカー発現により90%以上の純化に成功した。これまでに、N-cadherin中和抗体の添加による上皮前駆細胞コロニーの形成率に及ぼす影響は認められていない。そこで今回、角膜上皮前駆細胞播種後のN-cadherin発現について、免疫染色により検討を行ったところ、播種直後にはN-cadherin陽性細胞クラスターが認められるものの、播種2日後には発現は完全に消失していることが明らかとなった。コロニーアッセイにおいて中和抗体が影響を及ぼさなかった原因として、培養1-2日間の間に上皮幹細胞自体のN-cadherin発現がdown-regulateされることが考えられた。そこで、今後は上皮細胞自身のN-cadherin発現の維持についても評価項目として検討することとした。これまでに、メラノサイトを角膜輪部上皮より単離・純化することに成功しているため、次に、輪部由来メラノサイトをフィーダー細胞に用いた、コロニーアッセイを実施した。最初に輪部メラノサイトのN-cadherin発現をFACSで検証したところ、約30-60%程度の細胞でN-cadherinが陽性であることが明らかとなった。次に、メラノサイトをMMC処理しフィーダー細胞として用いてコロニーアッセイを行った。その結果、メラノサイト上では殆ど輪部上皮コロニーが形成されなかった。メラノサイトの液性因子か細胞接着のいずれが、コロニー形成率の低下に寄与したかを検討するために、インサートを用いて、液性因子、細胞接着成分を分離して解析を行った。その結果、メラノサイト培養上清と上皮培地を混合した場合に最もコロニー形成率およびコロニーサイズが大きいことが明らかとなった。しかし、一方でこの培養条件でも、N-cadherin発現の維持は認められなかった。以上の結果より、少なくともコロニー形成においてはメラノサイトの液性因子の促進効果を有することが明らかとなった。これまでに、N-cadherin抗体を用いたN-cadherin結合阻害実験を行っているが、角膜上皮前駆細胞コロニーの形成に影響が認められなかった。これは、N-cadherin抗体の濃度が十分でない、または、N-cadherin抗体が中和抗体として機能していない可能性が考えられた。そこで、フィーダー細胞(3T3細胞)側のN-cadherin発現をsiRNAにてknock downすることによる、角膜上皮前駆細胞の生育への影響を検討した。その結果、N-cadherin発現を低下させた3T3フィーダー上では、上皮前駆細胞のコロニー数が減少した。また、培養中におけるN-cadherin

発現の経時変化を検討したところ、N-cadherinは他の幹細胞マーカーに先駆けて、培養後速やかに発現は失われ、Day3-5においてほぼ消失することが明らかとなった。以上のことから、角膜上皮前駆細胞の生育阻害は、培養初期のN-cadherin接着阻害に起因している可能性が示唆された。メラノサイトに関しては、これまでに単離・培養したメラノサイトがN-cadherin発現していることを明らかとした。そこで培養したメラノサイトをフィーダーに用いた場合の角膜上皮前駆細胞の生育について検証を行った。その結果、メラノサイトフィーダー上において角膜上皮前駆細胞はコロニーを形成しないのに対し、一方でメラノサイトの培養上清を角膜上皮前駆細胞培養系(3T3フィーダー)に添加することで、コロニー数およびコロニーサイズの有意な増加が認められた。以上の結果から、N-cadherinを介した細胞接着(3T3-上皮)、メラノサイトとの細胞間接着および液性因子が角膜上皮幹細胞・前駆細胞の維持・増殖に寄与している可能性を示した。
グルタミン酸刺激で活性化されるBDNF遺伝子発現カスケードの解析

本年度は、神経細胞への細胞外Ca^<2+>流入に伴って誘起される遺伝子発現系に注目して、初代神経細胞培養系を用いて解析を行った。その結果、以下のことが明らかになった。(1)脳由来神経栄養因子(BDNF)遺伝子の発現制御系をc-fos誘導の制御系と比較検討した所、BDNF遺伝子の発現誘導にはde novo蛋白質合成は必要なく、c-fos誘導と同じCa^<2+>シグナル伝達系が関わっていることが明らかとなった。(2)マウス小脳顆粒細胞は、培地中のKCl濃度を25mMから5mMにすると細胞死を起こすが、再び25mMに戻すと細胞死を抑制できる。この際、Ca^<2+>流入依存的にBDNF遺伝子の発現誘導が顕著に認められる。現在、これらCaRGsをさらに同定することによって、Ca^<2+>流入で引き起こされる細胞内初発反応を明らかにすると共に、その発現制御系の解析を進めている。
脊椎動物の頭部の進化を可能にしたゲノム基盤の解明

脊椎動物は頭部に高度に発達した脳と感覚器をもち、これらのはたらきが地球上のさまざまな環境に適応した脊椎動物の繁栄を支えている。脳は胚の神経板から生じ、感覚器は脳とその周縁部の組織(プラコード)の相互作用によって作られる。脊椎動物に近縁なホヤ類の幼生は、微小だが脊椎動物と相同な脳とプラコードをもつ。本研究では、研究代表者らが明らかにしたホヤと脊椎動物の間の器官相同性をもとに、これらの器官に関わるトランスクリプトーム、遺伝子制御ネットワーク、ゲノムの構造と機能の特性の比較解析を行い、脊椎動物の高度に発達した脳と感覚器の出現を可能にした背景と進化プロセスを解明する。
カルニチントランスポータ異常に起因する心筋症の疫学的検討

カルニチントランスポータ(OCTN2)遺伝子異常による全身型カルニチン欠損症は脂肪酸酸化の先天性代謝異常に分類され、ライ様症候群や心筋症による突然死の危険性をもっている。また、レ-カルニチン内服にて症状が著しく改善することが観察されている。本疾患は日本では稀なため、あまり知られておらず、特に心筋症状のみが小児期後半から前面に立った場合は原因不明の心筋症として取り扱われ、治療可能であるにも関わらず見過ごされていることが推測される。この研究の目的は、日本人特発性心筋症症例におけるカルニチントランスポータ異常の頻度を求めることである。我々は非血縁関係の秋田県在住の日本人特発性心筋症52症例を対象として、カルニチン動態をインフオームド・コンセントを得て検索した。検査対象として有効であった42例中(男31例、女11例、平均年齢58歳、年齢範囲1387)において、血中総カルニチン値の平均±SDは67.2±16.6μmol/L、血中遊離カルニチン値は56.3±14.5μmol/L、尿中遊離カルニチン値は90.3±150.4μmol/g Creatinineであった。この中に再検査でも、総カルニチンが46μmol/Lで遊離カルニチンが36μmo1/L以下の症例を1例見いだしヘテロ接合体の可能性が想定された。しかし、インフォームド・コンセントを得て検索したこの患者のOCTN2遺伝子解析(エキソン・イントロン境界部を含む全コード領域のゲノムDNAとmRNAレベルでの解析)の結果は正常であることが判明した。これは、対象者が御高齢のため食事内容にかなり偏りがあったためと推定している。以上の結果から、今回の研究では、カルニチントランスポータ異常症は発見されなかった。カルニチントランスポータ異常症の一部は、心筋症のみが前面にたって発症することが欧米で報告されているが、このような臨床型を示すカルニチントランスポータ異常症は、日本人心筋症における頻度は低いのではないかと推定された。今後、特発性心筋症の中で若年発症に限定した母集団とする検索も必要であると思われた。我々は非血縁関係の秋田県在住の日本人特発性心筋症40症例のカルニチン動態をインフォームド・コンセントを得て検索し、カルニチンクリアランスによるスクリーニングでは1例にヘテロ接合体の可能性を見いだしたが、この患者のOCTN2遺伝子解析(エキソン・イントロン境界部を含む全コード領域のゲノムDNAとmRNAレベルでの解析)の結果は正常であることが判明した。さらに我々は7例の対象を追加検討したが、カルニチンクリアランスは正常範囲内にあると判断した。現在までに47例の対象を検査したが、カルニチントランスポータ異常は発見されていない。カルニチントランスポータ異常症の一部は、心筋症のみが前面にたって発症することが欧米で報告されているいるが、日本人においてはかなり低い頻度ではないかと推定している。可能であればさらに対象を追加検討する予定である。

今後、この結果を遺伝病学・循環器学関係の日本学術集会、研究会などで発表し公表していきたいと考えている。この研究の目的は、日本人特発性心筋症症例におけるカルニチントランスポータ異常の頻度を求めることである。我々は非血縁関係の秋由県在住の日本人特発性心筋症5症例のカルニチン動態をインフォームド・コンセントを得て追加検索したが、カルニチンクリアランスは正常範囲内にあると判断した。最終的に、現在までに52例の対象のうち、検査対象として有効であった42例中(男31例、女11例、平均年齢58歳、年齢範囲1387)において、血中総カルニチン値の平均土SDは67.2±16.6μmol/L、血中遊離カルニチン値は56.3±14.5μmol/L、尿中遊離カルニチン値は90.3±150.4μmol/g Creatinineであった。結果的には、カルニチントランスポータ異常症は発見されていない。このうち、一例に血中カルニチン値(総カルニチンと遊離カルニチン)の異常高値が認められたため、カルニチンパルミトイルトランスフェラーゼI欠損症が疑われたが、インフォームド・コンセントを得て行った肝CPTI、筋CPTI遺伝子には明らかな異常を見いだしていない。
多チャンネル・セルを用いたハイスループットＸ線小角散乱

X線小角散乱はタンパク質分子の形状を評価する手法で、近年、X線結晶構造解析との相補的利用が主流となりつつある。本課題では、多チャンネルセルを開発してデータ収集効率を向上させることを目的としている。これまでの試行を通じて、大面積シール法による多チャンネル化が多大な困難を伴うことが判明し、当初の計画を根本的に見直すこととなった。現在、電動ピペッターを2軸アクチュエータに取り付け、それをセル、制御系、計測系とリンクさせる代替案について検討を進めている。通常の実験では単調な繰り返し作業が続くこと、質を損なうことなくデータ収集効率を向上させるのが容易でないという問題点がある。本申請課題では、多チャンネルセルを開発してこれらの問題を解決することを目的としている。昨年度は当初の計画通りに進まなかったので、本年度は従来型8連セルについて性能評価と問題点の洗い直しに取り組んだ。セル基盤への窓剤固定化法については、大きく物理的圧着と化学的接着の2つに分けられる。物理的圧着では、観測窓と支持基盤との境界付近に物理的な力が集中してしまい、結果として石英窓が凸面状にたわんでしまった。圧着力を調整することでたわみの度合いは軽減されるが、一方でシール効率の低下による液漏れの可能性が高まることがわかった。化学的接着として市販のエポキシ系接着剤を使用した場合、接着面積の増大に伴って窓剤に歪みが生じる傾向にあり、今回の目的には沿わないと判断された。そこで熱によって可逆的に軟硬化が調整できる材料を使ってシーリングを検証した。温度を緩やかに変化させて硬化過程を調整することで、エポキシ系接着剤よりも歪みの少ない接着ができる可能性があることがわかった。ただし、この場合にセルの使用温度範囲が限定されてしまうという問題が生じる。これらの問題を加味しつつ最適なシーリング条件を検証し、より大規模な多チャンネルセル開発に向けて取り組んでいく。X線小角散乱はタンパク質分子の大きさや形状を溶液中で評価する手法であり,近年,X線結晶構造解析との相補的利用が主流となりつつある.実験の操作自体は複雑でないが,単調な繰り返し作業が長時間続くこと,質を落とすことなくデータ収集効率を上げるのが容易でないという問題点がある.本申請課題では,多チャンセル型セルを世界に先駆けて開発し,12種類に及ぶタンパク質試料の濃度依存測定を従来の数十倍の効率で処理させる.各測定チャンネルの同一性を高めることにより,実験データの品質を大きく損なうことなく,実験にかかる人的・時間的なコストを大幅に削減することを目的としている.本年度は小型のプロトタイプ機(8×3=24ポート)を設計し,予定している装置デザインで要求精度が満たされるかどうかを検討した.プロトタイプ機に標準試料を満たし,それぞれの観測ポートからの散乱強度を評価したところ,ポート間のムラが予想よりも随分大きく,装置設計の基本部分を再検討することとなった.計画段階で予想されていたように,2枚目の窓材のシール方法がかなり重要であることが示唆された.窓材の圧着方法を試行錯誤して検討し,局所的突っ張りや歪みを抑える方法の開発に取り組んだ.これにより一定の改善が見られたが,目標としているムラ1%以下にはまだ届かない状況であった.これらの結果は,窓材の支持部分に潜在的な不均一性が存在することを示しており,現在,その改善に向けてデザインや素材を検討中である.プロトタイプ機を作成してその性能評価を行ったところ,ポート間のムラが計画時の予測よりも随分大きく,セルの基本デザインを再検討する必要が生じたため.プロトタイプ機のデザイン改良を通して,ポート間のムラを1%以下に抑える大面積シール方法の開発に取り組む.その後,これらの活動を通して得た知識をもとに実機の作製に取り掛かる.大きさは96well型のマイクロプレートを基本とし,試料温度を保てるように周囲を断熱性のベークライト等で取り囲む.それぞれの観測ポートを1枚の合成石英窓剤Aでシールしておき,サンプルを各ポートに分注後,反対側をもう一枚の合成石英窓剤Bで完全にシールする.窓剤の費用は,その面積単位というより,むしろ希望の指定された大きさへ切り出す工程で生じている.よって現段階では,一度使用した窓剤は破棄して新しいものに張り替える方針である.2枚目のシール方法が知恵の絞りどころとなる.観測ポートの同一性を担保するためには,窓剤の局所的突っ張りや歪みを抑える工夫が必要となる.これは観測ポートの数が増えるにつれて困難さを増すため,シール材の種類や圧着方法を試行錯誤して検討する必要があると予測される.作製した実機に超純水を満たし,水の散乱曲線を観測ポート間で比較する.ここで1%以上の歪みが検出されれば,窓剤の張り直し等を試みる.

それでも突っ張りや歪みが改善されない場合は,セル本体のデザインについて再検討する.観測ポート間のムラが1%に抑えられれば,次に標準BSA試料を多チャンネルセルへ導入する.観測ポートの同一性を,再度,タンパク質の散乱強度でもって検証する.両面研磨の石英について、歪みの少ない材質を検討して購入を進める。また、石英窓の支持部についても平滑性の高い加工、化学耐性の高い素材などについて検討し、購入を進める。
道教内丹文献及び用語に関する基礎的研究

本研究を通じて、主要な道教経典叢書に収録されている内丹(道教における一種の瞑想法)について主に説く文献の、タイトル・編著者名・年代等を可能な範囲で記載したリストが作成された。また、比較的重要な内丹用語30語について、歴史的変遷・現代の実践における用法・先行研究を総合し、日本語による用語集が作成された。これらは今後の道教瞑想研究にとって有用な成果である。本研究成果はウェブ上で公開され、誰でも利用することができる。本年度は前年度に引き続き、内丹(道教の瞑想法の一種)の宗教実践としての構造と機能を明らかにするための基礎的研究として、道教経典叢書内の内丹文献のタイトル・著者・成立年代についてのリスト作成を進め、数的分析を行った。その結果、『道教文献』『荘林続道蔵』という叢書には内丹文献がほとんど含まれないことがわかった。その他の道教叢書中に占める内丹文献の数的割合はおよそ23割であり、道教経典における内丹文献の相対的重要性がうかがえた。これら全内丹文献のうち明代に書かれたものが約3割、清代に書かれたものが約4割を占め、内丹文献の製作時期が降るほど現存文献数が多くなっていることが確認された。内丹文献の製作および註釈が時代が降るにつれ盛んになったことを示唆するデータといえる。また、本年度新たに選択した20個の内丹用語について、その意味の歴史的変遷や派生、現代気功における用法等を調査しつつ定義し、前年度の10語と合わせて30語についての用語集を作成した。前年度に続いての歴史的文献調査に加えて、前年度科研費の繰越運用による本年度中の海外フィールド調査、国内における新たなフィールド調査の成果をも総合し、可能な限り中国思想の専門家以外にもわかりやすい意味説明を心がけた用語集を作成することができた。以上の研究成果について学会発表、印刷媒体を通じて公表したほか、フィールド調査および作成データについて報告書を取りまとめた。また、より開かれた知識の共有をめざしてウェブサイトを構築し、研究成果を閲覧できるようにした。
節足動物により媒介される植物ウイルスの伝搬機構の解析

本研究は植物病原体であるウイルスと媒介者との相互作用を明らかにすることにより、ウイルス伝搬機構を理解することが目的である。最終年度は、ランえそ斑紋ウイルス(OFV)の遺伝子解析に加え、媒介者であるオンシツヒメハダニ側にも焦点をあて解析した。1.ウイルス構造蛋白質を調べたところ、49KはRNA結合能を持ち、26Kは核移行性を示した。さらに20Kは粒子形成に関わると考えられた。非構造タンパク質の38Kは細胞間移行タンパク質の可能性が示唆された。61K蛋白質はシーケンス解析から、ラブドウイルスのG蛋白質に類似性を示し、N末端にシグナル様配列、C末端には膜貫通ドメイン様配列を持つ推定膜蛋白質であった。61Kは成熟ウイルス粒子表面に提示されるスパイク蛋白質と推定されたが、OFVの成熟粒子は非常に少なく、その粒子からの検出は困難であった。一方、植物個体上で継代したウイルス株は、61Kに1塩基欠失や塩基置換が認められる場合もあり、この遺伝子は伝搬性に関与するウイルス因子である可能性が考えられる。2.媒介者であるオンシツヒメハダニの分類学的位置づけを行うため、ミトコンドリアcytochrome oxidase subunit I(MIT-CO1)の保存領域をクローニングし、その塩基配列解析を行った。さらに、ヒメハダニの組織・細胞内所見を電子顕微鏡レベルで観察したが、ダニ体内でのウイルスの分布様式等の詳細を解明するには至らなかった。ウイルス非伝搬ダニ系統の作出を目指し、媒介者であるヒメハダニに対して一定期間高温処理を施した結果、ウイルス伝搬能を喪失したと考えられるダニ系統が得られた。現在、その詳細を解析中である。今後、本研究を発展させるためには、ウイルスの感染性クローンや人工ミニゲノムの作製が急務であり、ウイルス遺伝子(とくに61K)とハダニとの相互作用について解析を進めていく必要がある。本研究は媒介者とウイルスの相互作用を明らかにし、ウイルス伝搬機構を理解することが最終目的である。本年度は、供試したランえそ斑紋ウイルス(OFV)の媒介者であるオンシツヒメハダニ体内での挙動を正確に把握するため、主にウイルスタンパク質およびその遺伝子の正確な検出法の検討を行った。1.ウイルスタンパク質・遺伝子の特異的な検出法:ウイルスがコードする6種の遺伝子につき、感染宿主植物から各mRNAを特異的に検出することが可能となった。ウイルス粒子抗体と、Lおよび38kDaタンパク質の抗体をそれぞれ作製し、構造タンパク質N、P、Mおよび38kDaタンパク質の感染植物からの検出が可能となった。現在、61kDaタンパク質抗原の作製と、保毒ダニからの各ウイルス遺伝子、遺伝子産物の検出法について検討を行っているところである。2.ウイルスレポータ遺伝子の導入:ゲノムRNA両端を持つ人工ミニゲノムの作製を行い、GFPをマーカー遺伝子として導入した。これらからin vitroで目的サイズの転写産物を得ることができたので、今後ヘルパーウイルス(OFV)とともに宿主植物へ感染実験を行い、GFPを用いたウイルスモニタリングシステムの確立を目指す。なお、ウイルスの非伝搬系統の作出を試みたが、ウイルスの獲得実験がまだ成功していないため、次年度の課題として残っている。本研究は植物病原体であるウイルスと媒介者との相互作用を明らかにすることにより、ウイルス伝搬機構を理解することが最終目的である。本年度は、前年度に引き続き、研究材料であるランえそ斑紋ウイルス(OFV)のウイルス側遺伝子の解析と媒介者であるオンシツヒメハダニ体内からのウイルスタンパク質およびその遺伝子の正確な検出法の検討を行った。1.ウイルスタンパク質の細胞内局在性:ウイルスがコードする遺伝子の植物細胞内での局在性について調査を行った。ウイルスベクターからGFPの融合蛋白質として各遺伝子を発現したところ、P蛋白質は核に強い局在性を示した。またNならびにM蛋白質は主に細胞質に存在した。38kDa蛋白質はそれらとは局在性が異なった。2.ウイルス保毒ダニから、各ウイルス遺伝子、遺伝子産物の検出法について検討を行った。主要構造蛋白質であるヌクレオキャプシド遺伝子領域のPCRによる増幅と、その翻訳産物の検出が可能となった。3.ウイルスの非伝搬系統の作出、分離には至っていないが、植物個体上で継代したウイルス株を調べたところ、おもにMならびに61kDa蛋白質のコード領域に若干の変異が認められた。この両遺伝子が伝搬性に関わるウイルス側因子であるかはいまのところ不明である。現在、主要構造蛋白質のN遺伝子、ならびにM、61kDa蛋白質と相互作用するダニ宿主因子の検索のための準備を進めている。

一方、植物個体上で継代したウイルス株は、61Kに1塩基欠失や塩基置換が認められる場合もあり、この遺伝子は伝搬性に関与するウイルス因子である可能性が考えられる。2.媒介者であるオンシツヒメハダニの分類学的位置づけを行うため、ミトコンドリアcytochrome oxidase subunit I(MIT-CO1)の保存領域をクローニングし、その塩基配列解析を行った。さらに、ヒメハダニの組織・細胞内所見を電子顕微鏡レベルで観察したが、ダニ体内でのウイルスの分布様式等の詳細を解明するには至らなかった。ウイルス非伝搬ダニ系統の作出を目指し、媒介者であるヒメハダニに対して一定期間高温処理を施した結果、ウイルス伝搬能を喪失したと考えられるダニ系統が得られた。現在、その詳細を解析中である。今後、本研究を発展させるためには、ウイルスの感染性クローンや人工ミニゲノムの作製が急務であり、ウイルス遺伝子(とくに61K)とハダニとの相互作用について解析を進めていく必要がある。
高エネルギー利用効率レーザーピーニング技術の開発

レーザーピーニングは、レーザー誘起衝撃波によって金属表面を冷間加工することにより、圧縮残留応力層や硬化層を発生させる表面処理技術であり、金属疲労や応力腐食割れに対する防止策として航空機部品や原子力発電所などの高い信頼性が要求される部分に適用されている。現在報告されているレーザーピーニングに関する研究は、ピーニング処理後の材料特性(残留応力,硬度等)を調べたものが主であり、高エネルギー利用効率レーザーピーニングの実現に向けた系統的な研究は展開されていない。レーザーピーニング処理を高効率で行い、産業応用に適用可能な技術として成熟させるには、種々のレーザーピーニングパラメータ制御下におけるピーニング処理結果・効果を明らかにし、実験データベースを構築するとともにそれぞれの最適条件を確定する必要がある。申請者は、レーザーピーニングの効果を決定するパラメータをレーザーピーニングパラメータと定義し、各パラメータを制御下に置いた実験研究を行い、高エネルギー利用効率レーザーピーニング技術開発に関する基礎研究を進めている。現在までに炭素鋼、ステンレス鋼、純鉄へのレーザーピーニング実験を行い、レーザーピーニング処理に効果的な結晶状態が存在することを明らかにしている。また、レーザーエネルギー、パルス幅、重ね打ち率、レーザー照射角度等のレーザー照射条件においても、レーザーピーニングに効果的な条件が存在することも見出し、硬度測定結果の実験データベースを蓄積した。さらに、プラズマ圧力をプラズマ発光の空間時間分解計測によって評価する実験により、レーザープラズマの状態とピーニング処理結果との因果関係を明らかにしてきた。速度干渉計(VISAR)によって衝撃波速度を推定し、レーザープラズマの状態をも評価し、レーザープラズマ、衝撃波の状態とレーザーピーニング効果との因果関係を明らかにした。以上より、水の閉じ込め層を用いたレーザーピーニングにおいて望ましい処理条件を確定した。(抄録なし)現在報告されているレーザーピーニングの研究は、ピーニング処理後の材料特性(残留応力、硬度等)を調べたものが主であり、処理の高効率化に向けた系統的研究は展開されていない。レーザーピーニングは、レーザー照射条件、材料状態、レーザープラズマの状態、プラズマの閉じ込め層の4つによって処理効果が決定される。申請者は、この4つのパラメータをレーザーピーニングパラメータと定義し、レーザーピーニングパラメータを制御下に置いた実験研究を行い、高エネルギー利用効率レーザーピーニング技術の開発を目指している。今年度においては、まず、レーザーピーニングパラメータの中からレーザーの照射条件と材料の結晶状態を制御した実験研究を行った。レーザーの照射条件に関しては、レーザーエネルギー、重ね打ち率、レーザー照射角度、レーザービームスポット径を制御し、多数回の照射実験を行い、硬度測定結果の実験データベースを蓄積した。その上で、各レーザー照射条件における最適なレーザーピーニング条件を見出した。材料の状態に関しては、金属試料にアニーリングを施して結晶状態を制御し、各結晶状態におけるレーザーピーニングの効果を調べた。その結果、各材料において結晶状態が異なることでレーザーピーニングの効果に影響が生じ、ピーニングに最適な結晶状態が存在することが判った。さらに、プラズマ圧力をプラズマ発光の空間時間分解計測によって観測した。多数回における観測によりデータベースを作成することで、あるレーザー照射条件下に置いてのプラズマの挙動が、シミュレーションによって推測可能となった。そして、このプラズマ圧力の評価結果と併せて、レーザーピーニングに最適なレーザープラズマ・衝撃波の状態を確定するため、速度干渉計(VISAR)を用いた衝撃波速度測定の準備を進めた。現在は、VISARの配置は設定済みであり、衝撃波速度の測定が可能な状態となっている。レーザーピーニングパラメータを様々な条件下に設定し実験研究を行い、効果的なレーザーピーニングパラメータの条件を見出している。しかしながら、まだレーザーピーニングに最適なパラメータ条件の確定には至っていない。また、プラズマ観測は順調に行われているが、レーザーピーニングに最適なパラメータの条件を確定するには、様々なレーザーピーニングパラメータの条件下において、より多数の測定が必要である。VISARに関しては、来年度へ向けて実験可能な状態となっている。

今後は、引き続きレーザーピーニングパラメータを様々な条件下に置いた実験研究を進め、レーザーピーニングに最適なレーザーピーニングパラメータを確定する。まずは、レーザーピーニングパラメータの中から、レーザーの照射条件と材料の結晶状態を変化させた実験を行い、レーザーピーニングに最適なレーザーの照射条件と材料の結晶状態を確定する。また、プラズマ圧力をVISARによって測定し、プラズマや衝撃波の挙動を調べ、レーザーピーニングに最適なプラズマの条件を見出し、確定する。さらに、プラズマ閉じ込め層に関しても、従来の水だけでなく、様々な気体・液体・固体を用いて繰り返し実験を行い、レーザーピーニングに最適な閉じ込め層の条件を見出し、確定する。そして、全てのパラメータの最適条件を確定し、高エネルギー利用効率レーザーピーニング技術を確立する。(抄録なし)
モータ用鉄心材料の任意応力下におけるベクトル磁区構造解明とその制御技術の開発

近年,電気自動車や産業機器用モータには高効率化が要求されており,鉄心材料の低損失化技術が必要不可欠である。本研究課題では,応力とベクトル磁気特性の因果関係を解明へ向けてミクロな観点から詳細な分析を行うため,磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発し,応力及び励磁下におけるモータ鉄心材料のベクトル磁区構造を観察し,応力,磁区構造及び応力とベクトル磁気特性の関係を明らかにする。平成29年度に任意応力・励磁下における鉄心材料の磁区構造を観察するために磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発した。本システムの主要部分は,1面内任意応力印加機構,2任意励磁部分,3磁区観察部分であり,任意方向の応力を鉄心材料に印加した状態で磁気特性や磁区構造を評価できる。平成30年度は,平成29年度に開発したシステムを用いて,応力の大きさや応力角度を変化させたときの鉄心材料のベクトル磁気特性及び磁区構造を観察した。その結果,引張や圧縮応力を印加することによって,磁区構造が分割する応力条件が存在し鉄損が減少することを明らかにした。今後も,応力の大きさや応力角度を変化させた時の鉄心材料のベクトル磁気特性及び磁区観察を行う。さらに,磁区もベクトル量として捉えることに着目し,応力下における磁束密度ベクトル,磁界強度ベクトル,ベクトル磁区の関係を明らかにする。さらに,これらの物理量を視覚的かつ磁気現象を正確に理解できるような新しい表現法を提案する。また,実用的な観点からモータ鉄心材料の磁区制御を目指し,従来の誘導加熱コイルを改良した新しいコイル(改良円筒型磁束収束板)を作製し,本システムを用いて鉄心材料の損失が低減する最適なベクトル磁区構造を明らかにする。平成30年度は,前年度開発した任意応力ベクトル磁区評価システムを用いて,応力印加時における磁区構造を観察し,応力とベクトル磁気特性の関係について検討した。まず,今回開発したシステムにおける磁区構造観察において,試料の設置段階で発生する応力が磁区構造へ及ぼす影響について検討し,試料設置時の応力が磁区構造へ影響がないことを確認した。さらに,鉄心材料の磁区構造は,材料の不均一性から測定箇所で異なると考えられるため9箇所の異なる位置における磁区構造分布を測定することによって,応力と磁区構造の関係を明らかにした。さらに,鉄心材料に引張及び圧縮応力を印加することによって,磁区構造が変化し,磁区構造が分割し,鉄損が減少する応力条件があることを明らかにした。特に,圧延方向に圧縮応力を印加した場合,もしくは,圧延直角方向に引張応力を印加した場合に磁区が分割する。磁区が分割することによって,励磁方向に対して磁区が移動しやすくなり,鉄損が減少したと考えられる。これまで報告されている結果とは異なった新しい現象であり,非常に興味深い結果が得られた。研究の進捗状況としては,当初の予定通り進んでいる。成31年度も引続き,応力の大きさや応力角度を変化させた,鉄心材料のベクトル磁気特性及び磁区観察を行い,ベクトル磁気特性と磁区構造関係を明らかにしていく。特に,磁区が分割した原因について詳細に検討する。また,実際に観察される磁区構造は二次もしくは三次元構造を有するため,磁区構造もベクトル量として取り扱う必要があると考えられる。今回は磁区もベクトル量として捉えることに着目し,応力下における磁束密度ベクトル,磁界強度ベクトル,ベクトル磁区を同時に測定し,これらの物理量を視覚的かつ磁気現象を正確に理解できるような新しい表現法を提案する。実用的な立場からの鉄心材料の磁区制御を目指し,改良円筒磁束収束板を用いた誘導加熱コイルを新たに作製する。これまでの研究成果から,誘導加熱処理を施すことで,鉄心材料に応力を生じさせることが可能である。平成31年度は,改良型円筒型磁束収束板を用いた加熱コイルによって鉄心材料に誘導加熱処理処理を施し,その効果を検討する。今回提案する誘導加熱コイルは局所部に磁束を集中させることが可能であり,局所部加熱及び応力印加が期待できる。さらに,誘導加熱処理により鉄心材料の損失が低減する最適磁区構造についても検討する。本研究課題では,応力とベクトル磁気特性の因果関係を解明へ向けてミクロな観点から詳細な分析を行うため,磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発し,応力及び励磁下におけるモータ鉄心材料のベクトル磁区構造を観察する。本年度は,任意応力・励磁下における鉄心材料の磁区構造を観察するために磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発することが目的である。すでに,当研究室には面内応力印加機構と任意励磁部分を備えた応力ベクトル磁気特性評価システムが設置されている。そこで,今年度は磁気光学効果を用いた磁区観察装置を導入し,これまでのシステムの改良を行った。その結果,任意応力・磁束条件下における鉄心材料の磁区構造を観察できることを確認した。さらに,任意応力印加のためには4方向から応力を印加する必要があるが,ロードセルを用いて外部応力を測定し,目標の応力を印加する手法を提案した。また,巻線からの漏れ磁束が磁区観察領域の磁区構造へ及ぼす影響について検討し,従来の巻線配置でも磁区観察が十分行えることを確認した。

今後は,モータに使用される無方向性電磁鋼板を用いて,応力の大きさや応力角度を変化させた場合のベクトル磁区観察を行い,磁区構造の分析及び磁区の挙動を明らかにする。さらに,磁区もベクトル量として捉えることに着目し,応力下における磁束密度ベクトル,磁界強度ベクトル,ベクトル磁区を同時に測定し,これらの物理量を視覚的かつ磁気現象を正確に理解できるような新しい表現法を提案する。今年度は任意応力・励磁下における鉄心材料の磁区構造を観察するために磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発することが目的である。本システムの主要部分は,1面内任意応力印加機構,2任意励磁部分,3磁区観察部分である。研究代表者らは,1面内応力印加機構と2任意励磁部分を備えた応力ベクトル磁気特性評価システムを開発しており,本年度は3磁区観察部分について本システムの改良を行った。そこで,今年度は磁気光学効果を用いた磁区観察装置を購入し,これまでの装置と組み合わせ調整を行った。予備実験段階ではあるが,任意応力・磁束条件下における鉄心材料の磁区構造評価が可能であることを確認した。さらに,磁区構造装置を組み合わせたことによって,任意応力の評価法や励磁方法もこれまでの方法と異なるためこれらについて検討を行った。任意応力印加のためには,4方向から応力を印加する必要があるが,ロードセルを用いて外部応力を測定し,目標の応力を印加する手法を提案した。また,巻線からの漏れ磁束が磁区観察領域の磁区構造へ及ぼす影響について検討したが,従来の巻線配置でも磁区観察が十分行えることを確認した。近年,電気自動車や産業機器用モータには高効率化が要求されており,鉄心材料の低損失化技術が必要不可欠である。本研究課題では,応力とベクトル磁気特性の因果関係を解明へ向けてミクロな観点から詳細な分析を行うため,磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発し,応力及び励磁下におけるモータ鉄心材料のベクトル磁区構造を観察し,応力,磁区構造及び応力とベクトル磁気特性の関係を明らかにする。平成29年度に任意応力・励磁下における鉄心材料の磁区構造を観察するために磁気光学効果を用いた任意応力ベクトル磁区評価システムを開発した。本システムの主要部分は,1面内任意応力印加機構,2任意励磁部分,3磁区観察部分であり,任意方向の応力を鉄心材料に印加した状態で磁気特性や磁区構造を評価できる。平成30年度は,平成29年度に開発したシステムを用いて,応力の大きさや応力角度を変化させたときの鉄心材料のベクトル磁気特性及び磁区構造を観察した。その結果,引張や圧縮応力を印加することによって,磁区構造が分割する応力条件が存在し鉄損が減少することを明らかにした。今後も,応力の大きさや応力角度を変化させた時の鉄心材料のベクトル磁気特性及び磁区観察を行う。さらに,磁区もベクトル量として捉えることに着目し,応力下における磁束密度ベクトル,磁界強度ベクトル,ベクトル磁区の関係を明らかにする。さらに,これらの物理量を視覚的かつ磁気現象を正確に理解できるような新しい表現法を提案する。また,実用的な観点からモータ鉄心材料の磁区制御を目指し,従来の誘導加熱コイルを改良した新しいコイル(改良円筒型磁束収束板)を作製し,本システムを用いて鉄心材料の損失が低減する最適なベクトル磁区構造を明らかにする。
初期中世ヨーロッパ社会における「威嚇」の作法・形態・機能に関する研究

研究計画の2年目である平成30年度は、主として8・9世紀の証書史料についての調査を進めた。そのうち君主文書内部に見られる威嚇文言の分析から得られた成果を、研究代表者が主催したカロリング期のコミュニケーションに関する国際ワークショップにて報告した。8世紀までのフランク君主文書において威嚇の文言を盛り込んだ事例は極めて少なく、罰金設定を伴うものはインムニタス特権に関わる文書に限られる。こうした文書の登場と一時的消滅、さらには9世紀半ばにおける一般化までをより的確に理解するため、文書型式学的観点からの分析に加え、フランク君主の教会保護政策の進展やアドホックな権利授与から一般的立法行為への移行といった文脈の中への位置付けを試みた。この報告は、現在ブラッシュアップを進めており、計画3年目となる次年度中に論文として公にすることを目指している。また教皇文書に見られる霊的威嚇(破門、神の怒り等)について得られた知見は、8・9世紀の教皇の権威が同時期のフランク王国において如何様に評価されていたのかを論じた英語論文(入稿済み)に組み込んだ。フランク君主による特権状発給との比較を行いつつ教皇による特権状ないし権利確認文書の発給のあり方を分析した同論文は、中世の教皇権を扱った論集に収録され、2019年度内にRoutledge社から出版される予定である。また修道制と司牧の関係を主題とした国際シンポジウムにおいてカロリング期の事例について報告を行ったが、その準備過程において叙述史料の中に含まれる警醒的文言へ関心を向けることとなり、結果として本研究課題の進展にプラスとなったことを付言しておく。史料調査の主要な対象を8・9世紀の私文書、君主文書、教皇文書とし、これらに含まれる威嚇条項のピックアップ、それぞれを比較しつつ分析を進めた。史料調査は完了していないものの、「研究実績の概要」欄に記したような成果が得られているため、5年計画の2年目としては概ね順調と言える。引き続き証書を含む各種史料の分析を行うほか、前年度に行った口頭報告原稿を補足・改稿し、論文として公にする。史料に見られる威嚇行為をより的確に解釈すべく、同時代の法文化、感情、宗教的心性に関する研究を進める。計画の初年度にあたる本年は、研究代表者が従来主要な分析対象としてきた初期中世ヨーロッパの証書史料の調査をさらに進めることと並行して、年代記や君主の伝記などの歴史叙述史料から「威嚇」に関連する情報を抽出する作業を進めた。また初期中世ヨーロッパにおける威嚇、交渉、紛争などに関する研究文献の収集も積極的に進め、その分析整理に努めた。その過程で得られた史料分析結果(とりわけニタルドゥス『歴史』や『サン・ベルタン編年誌』、『フルダ編年誌』、およびルートヴィヒ敬虔帝の伝記2点など)を用いつつ、9世紀半ば頃の使者を通じたカロリング朝君主間の交渉や威嚇に関する英語論文をまとめ入稿した。本稿を収録した論文集はMartin GravelとJennifer R. Davisが編纂し、2018年末ないしは2019年にBrepols社から刊行される予定である(それゆえ以下の2017年度業績一覧には記載していない)。こうした文献史料の分析作業と並行して、初期中世ヨーロッパにおける「威嚇」のあり方とその認識をより多角的に捉えるため、安藤さやか博士(東京藝術大学美術学部芸術学科教育研究助手)に研究協力を依頼した。同氏から美術史学の立場から様々な所見をうかがい、討論を重ねることができた。また2月下旬にはベルリン自由大学のシュテファン・エスダース教授の下に滞在して討論、情報交換を行った他、ベルリン自由大学、ミュンヘン大学、モヌメンタ・ゲルマニアエ・ヒストリカなどの各研究図書館で資料の収集を行った。なお本研究の副産物としての出版成果にも触れておきたい。「威嚇」の事例を調査する中で目に留まった、カロリング朝フランク王国初代国王ピピンの即位に至る過程での王家内での角逐・排除の様相は、個別の論考として公刊された。証書史料や叙述史料から「威嚇」に関連する情報を抽出する作業を進める中、視野を限定する形ではあるがその成果の一旦を活字化するに至っているため、計画初年度としては順調な滑り出しと言える。

また修道制と司牧の関係を主題とした国際シンポジウムにおいてカロリング期の事例について報告を行ったが、その準備過程において叙述史料の中に含まれる警醒的文言へ関心を向けることとなり、結果として本研究課題の進展にプラスとなったことを付言しておく。史料調査の主要な対象を8・9世紀の私文書、君主文書、教皇文書とし、これらに含まれる威嚇条項のピックアップ、それぞれを比較しつつ分析を進めた。史料調査は完了していないものの、「研究実績の概要」欄に記したような成果が得られているため、5年計画の2年目としては概ね順調と言える。史料・研究文献の収集・分析という基礎作業は次年度も継続するが、それと並び来年度は、(初年度末に研究打ち合わせを行った)ベルリン自由大学のシュテファン・エスダース教授との連携を強化し、「罰金」への注目を強めつつ研究を進めていく。引き続き証書を含む各種史料の分析を行うほか、前年度に行った口頭報告原稿を補足・改稿し、論文として公にする。史料に見られる威嚇行為をより的確に解釈すべく、同時代の法文化、感情、宗教的心性に関する研究を進める。刊行情報が出てすぐに発注した書籍のうち、出版が遅れ年度内に刊行されなかったものが複数あったため、次年度使用額が生じてしまった。しかしこれは注文済みの書籍が届き次第、物品費として消費されるため、全体としての研究費使用計画に影響はない。発注していた書籍数冊の刊行が遅れ、納品されていないため。次年度中には刊行されると予想されるため、予算執行計画に変更はない。
熱流束下における多孔体内気液相界面形状マッピング

多孔体内二相流は、地中のエネルギー資源の回収、二酸化炭素の地下貯蔵、相変化を利用した熱輸送デバイス(ループヒートパイプ)などで現れ、工学的に重要な現象である.多孔体内での相分布や相界面形状によって、システムやデバイスの性能、効率が変化する。しかしながら、多孔体内の空隙構造は不均一で内部の流動は複雑になることから、二相流や相分布挙動は詳細には解明されていない.特に本研究では、多孔体と壁面との間の流動を対象とし、可視化装置による観察と細孔スケールのシミュレーションによって気液二相流および相分布挙動を調査した。多孔体と壁面との間の気液二相流を観察可能な可視化装置を新たに構築した。二重のぞき窓を有する真空チャンバ内の下部窓の下側に接するように多孔体を固定し、下部窓の中心部に細孔加工を施し、細孔から気体を侵入させ液体で満たされた多孔体内の排水過程を再現し、多孔体と下部窓の壁面との間での気液界面挙動を上から上部窓を通して観察した.気相領域が拡大し多孔体の端に貫通し相分布変化が落ち着くまでを観察し、気液相界面形状や飽和度を画像から定量的に評価した.気体の注入速度や流体を変更することで、キャピラリー数や気体と液体の粘性比を変化させてその影響を調査した。キャピラリー数が増加すると気液界面形状がキャピラリーフィンガリングからヴィスカスフィンガリングに遷移することが観察された.接触面での飽和度の挙動は従来の多孔体内での飽和度の挙動と同じ傾向を示した。熱輸送デバイスで重要となる三相界線長さに関してはヴィスカスフィンガリング、低い粘性比で最も長くなることが分かった。また多孔体と壁面間の構造をX線CTによりスキャンしポアネットワークモデルを構築することで、実際の多孔体の細孔径分布や空隙の構造を考慮した気相成長過程をシミュレーションすることができたが、X線CTから取得する画像の精度を改善する必要がある。予定通り可視化装置を構築し、キャピラリー数などの条件を変えて多孔体と壁面間の排水過程を再現し観察することができ、画像処理によって相分布特性を定量的に評価することができたため。これまでは気体を注入することによって排水過程を再現しているが、今後は壁面を加熱して相変化によって気相領域が拡大する様子を観察し、相界面で蒸発がある場合とない場合での相界面挙動の比較を行い、熱輸送デバイスを高性能化するために必要な条件を調査する予定である。購入予定の液体ポンプが高額であり次年度の経費と合わせないと購入できなかったため、次年度に購入を持ち越した。
中・高齢者の歩行における体力的・動作学的分析

本研究では、振子モデルの力学的エネルギー変換に着目して高齢者の歩行運動を分析した。健康な高齢男性11名(7189歳;高齢群)と若年男性22名(若年群)に自由歩行を指示し、10mの歩行路に埋設したフォースプレートを用いて地面反力を測定するとともにビデオカメラで動作を撮影た。身体重心の位置エネルギーと運動エネルギーを算出し、両エネルギー相互の変換による「振子効率」を求め、次の結果を得た。1.自由歩行の速度と一歩距離には両年齢群間に有意な差(高齢群<若年群)がみられたが、一歩時間には差が認められなかった。2.一歩時間を両脚支持時間と片脚支持時間に分けると、高齢群は若年群に比べて両足支持時間が長く、片脚支持時間が短かった。3.身体を前方に推進するパワーと上方に持ち上げるパワー、および筋活由来の外的パワーは、いずれも高齢群の方が有意に低く、また、自由歩行の速度と有意な正の相関があった。4.振子効率には両年齢群間に有意差がなかったが、歩行速度との相関が相違し、若年群では負の有意な相関を、高齢群では正の相関を示す傾向がみられた。5.本研究で得た各種指標における高齢男性の値は、先に報告した高齢女性の値とほぼ同様であった。以上の結果から、高齢者の遅い歩行は、振子モデルからみた「効率」よりむしろ、筋活動由来の「パワー」の低下に起因するものと考えられた。
Cre-loxPシステムを用いた組織レニン-アンジオテンシン系の病態生理学的解析

loxP導入アンジオテンシノーゲン遺伝子マウスの作製。アンジオテンシノーゲン遺伝子の機能ドメインであるexon2領域をloxPではさんだloxP導入アンジオテンシノーゲン遺伝子を用いたターゲティングベクターを作製し、マウスES細胞に遺伝子導入し、相同組み換え体をサザンブロット法にて選びだした。ICRマウス8細胞期胚にマイクロインジェクションし、相同組み換え体マウスの作製を行った。現在ホモ接合体の作製を行っている段階である。本テーマについては、遺伝子改変マウスを用いた解析に加え、siRNAを用いた腎臓特異的アンジオテンシノーゲン遺伝子抑制モデルの作製を試みており、現在のところ有効な遺伝子発現抑制が得られている。遺伝子改変マウスと遺伝子抑制モデルの二つのモデルを用いて、腎臓レニン-アンジオテンシン系の病態生理学的解析を行っており、今後1年以内に研究成果を発表する計画である。組織レニン-アンジオテンシン系の病態生理学的解析アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損マウス(Atg-/-)を用いて、腎臓緻密斑におけるシクロオキシゲナーゼ2(COX-2)の発現について検討した。Atg-/-の腎臓緻密斑では、COX-2発現が著明に亢進していた。この亢進は高食塩食負荷で抑制された。また、この亢進は神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)阻害薬投与によっても抑制された。腎臓緻密斑におけるCOX-2は、アンジオテンシンII、高食塩食およびnNOSによって制御されている可能性が示唆された(Nephron,2006)。ATla-/-を用いて、腎臓内血管における内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の発現について検討した。ATla-/-の腎皮質では、食塩摂取量の変化や血圧変化によるeNOS発現の変化が正に調節されていた。心臓や肝臓ではこのような変化はみられず、野生型マウスの腎臓でもみられなかった。Atg-/-でもほぼ同様の結果が得られており、腎臓RASは、食塩摂取量の変化や血圧変化によるeNOS発現を一定に保つのに必須である可能性が示唆された(J Am Soc Nephrol,2004,Cell Tissue Res,2006)。また、腎臓RASの調節に直接関わりのあるATl receptor-associated proteinの腎臓における発現部位について、ATl受容体発現部位との関連を含めて解析した(Kidney Int,2006)。さらに、腸炎におけるRASの関与を検討し、Atg-/-では病変の形成が抑制されていることを見出した((Gut,2005)。本研究によってさまざまな組織における組織RASの関与を明らかにした。このことは本研究の関連する疾患におけるRAS抑制の有用性を示唆するものである。

このことは本研究の関連する疾患におけるRAS抑制の有用性を示唆するものである。loxP導入アンジオテンシノーゲン遺伝子マウスの作製(未発表)。アンジオテンシノーゲン遺伝子の機能ドメインであるexon2領域をloxPではさんだloxP導入アンジオテンシノーゲン遺伝子を用いたターゲティングベクターを作製した。エレクトロポレーション法を用いてマウスES細胞に遺伝子導入し、相同組み換え体をサザンブロット法にて選びだした。今後、相同組み換え体であるES細胞を、ICRマウス8細胞期胚にマイクロインジェクションし、得られたキメラマウスを用いて相同組み換え体マウスの作製を行う。腎臓レニン-アンジオテンシン系の病態生理学的解析アンジオテンシノーゲン遺伝子欠損マウス(Atg-KO)を用いて、腎臓緻密斑におけるシクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)の発現について検討した。Atg-KOの腎臓緻密斑では、COX-2発現が著明に亢進していた。この亢進は高食塩食負荷で抑制された。また、この亢進は神経型一酸化窒素合成酵素(nNOS)阻害薬である7-nitroindazole投与によっても抑制された。腎臓緻密斑におけるCOX-2は、アンジオテンシンII、高食塩食およびnNOSによって制御されている可能性が示唆された(未発表)。I型アンジオテンシン受容体遺伝子欠損マウス(AT1-KO)を用いて、腎臓における内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)の発現について検討した。AT1-KOの腎臓では、食塩摂取量の変化や血圧変化によるeNOS発現の変化が正に調節されていた。AT1-KOの心臓や肝臓ではこのような変化はみられず、野生型マウスの腎臓でもみられなかった。腎臓レニン-アンジオテンシン系は、食塩摂取量の変化や血圧変化によるeNOS発現を一定に保つのに必須である可能性が示唆された(J Am Soc Nephrol,2004)。アンジオテンシノーゲン遺伝子の機能ドメインであるexon2領域をloxPではさんだloxP導入アンジオテンシノーゲン遺伝子を用いたターゲティングベクターを作製し、エレクトロポレーション法を用いてマウスES細胞に遺伝子導入し、相同組み換え体をサザンブロット法にて選びだした。相同組み換え体であるES細胞を、ICRマウス8細胞期胚にマイクロインジェクションし、得られたキメラマウスを用いて相同組み換え体マウスの作製を行っており、ヘテロ接合体が得られており、現在ホモ接合体の作製を行っている段階である。本テーマについては、遺伝子改変マウスを用いた解析に加え、siRNAを用いた腎臓特異的アンジオテンシノーゲン遺伝子抑制モデルの作製を試みており、現在のところ有効な遺伝子発現抑制が得られている。以上、遺伝子改変マウスと遺伝子抑制モデルの二つのモデルを用いて、腎臓レニン-アンジオテンシン系の病態生理学的解析を行っており、今後1年以内に研究成果を発表する計画である。