hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯石形成歯周炎ラットモデルにおける歯周病原菌の定着と炎症の推移

糞便中に棲息していても培養できなかった可能性があったため、P.g.菌に特異的なプライマーを用い、PCR法によって検出した。P.g.菌を6回接種した後、屠殺する前の糞便を採取し、16rRNAを抽出し、PCRを行って、電気泳動を実施したが陰性であった。使用する抗生物質や細菌接種の間隔を短くするなどの条件を換えて、定着が起こるかを検討していく予定である。慢性の成人性歯周炎に類似した動物実験モデルを作成するために、ラットに歯石を付着させるための飼育条件を検討した。また、歯周病原菌であるPorphyromonas gingivalisを接種して歯周炎が引き起こされるかどうかを病理組織学的に検討した。動物にはWistar系雄性ラットを用い、抗菌剤を初期に投与して病原菌を除去し、飼育を開始した。食餌は、Brinerらの開発したRC-16-5を参考に、燐酸・カルシウム・マグネシウムを強化した粉食とし、水は滅菌蒸留水とした。飼育開始2週目から、歯石の付着が観察され、4週目には付着歯肉を覆うまで形成された。初期には、歯の裂溝部に見られるだけであったが、4週目には第一臼歯の近心、第三臼歯の頬側遠心部に顕著な付着が見られた。その他の部位でも、歯肉溝部を中心に歯冠長の1/8-1/2を覆うまで形成された。この段階で、歯周病原菌であるPorphyromonas gingivalisを経口接種して、その定着と歯肉の炎症状態を観察した。培養によるPorphyromonas gingivalisの検出では陰性であった。採取した顎骨を脱灰後、通法に従って包埋し、約5μmの連続切片を作ってヘマトキシリン・エオジン染色を行った。その切片を観察したところ、歯石の付着が顕著に見られるにもかかわらず、それに接した歯肉上皮部には炎症性細胞浸潤は見られなかった。局所で炎症の原因となりうる歯石が付着しても、常在菌が歯周病原菌より優勢な場合には、炎症が生じないことが分かった。このような動物モデルでは、局所だけでなく、全身的な要因が歯周炎発症に重要な因子であることが推察される。ヒト歯周炎に類似した症状をラットに再現するために、歯石を形成させた後、歯周病原菌と考えられているPorphyromonas gingivalis(P.g.と略す)を感染させて、その定着と歯周炎症状を対比させて検討した。常在菌中に混在する病原菌の影響を軽減するため、Bringerら(1971)の処方による歯石形成食を摂食させる前に、スルファメトキサゾール/トリメトプリムの抗菌剤で排除した。その後、投与した抗菌剤の影響を除くため、3週間通常の飼育を行った。床敷きを常習的に摂取した時に、形成された歯石が取れてしまうことを防ぐため、ケージには網状の床を設置して高くして、床敷きに届かないようにした。ラットは4群に分け、1つはコントロール群、残りの3群では細菌の接種回数を変化させた。歯石食は生後8週から与え、以後4週間で歯石の形成が確認された。P.g.菌は381株を用い、嫌気ボックス(気相:窒素80%、水素10%、二酸化炭素10%)内のフラン器(37°C)で、5%綿羊脱線維血液加コロンビアCNA寒天培地上で培養した。細菌は嫌気ボックス内で還元した5%カルボキシメチルセルロース加PBS溶液中に懸濁し、接種する直前まで密封容器に入れて保管した。ラットの口腔内に細菌懸濁液を直接投与する方法で、1週間に2回ずつ計4週間行って感染させた。屠殺後、上下顎を切り出し、右側は実体顕微鏡による観察を行い、左側は病理組織学的観察を行った。歯石の付着程度の評価は、Bringerら(1971)の方法に従って行った。歯槽骨の吸収程度は、上下顎第一臼歯の舌側近心部について、歯冠長の対する割合で評価した。
造船CIM用プロダクトモデルと設計用GUIの試作

本研究は二ヶ年にわたり行われた。初年度は、コンピュータ環境のソフトとハード両面の整備をし、基礎的な検討を行った上で、第二年度に計算機に実装しながら研究課題の中心部分を検討した。プロダクトモデルは、製品の計算機内表現手法であり産業の高度情報化の基礎となるものである。また、基本計画、設計、生産設計、運用、廃棄に至るまで計算機でデータは管理されるが、それぞれの段階で必要なデータは異なり、また、例えば設計といっても、構造と流体力学設計では更に必要なデータは異なり、データのあり方はきわめてバラエティに富み、かつそれらは一つの製品の表現であり相互依存関係にありそれは整合性を保つことが必要である。本研究では、設計初期段階の構造現に着目して研究を行った。その結果、船体構造に限れば平板と防撓材、縦横の隔壁とトポロジカルには類似の構造となっていることを利用して、船体構造を構成する船底、船側、タンク等の構造に分割して基本的な構造データを持ち、その組合わせで船体構造のバラエティに対応することを考えた。また造船設計を効率的に行うには設計知識を併せ持つことが必要であり、これら構造要素にはそれぞれの設計知識をつけるこができると考えた。このようなシステムのあり方を実装するに最適なシステムとして米国製ソフトウエアであるDesign++を購入した。これを用いて実装し、最も典型的で中心的な設計対象である船体中央構造を表現・設計するシステムを構築した。ライブラリーとしてトポロジカルな船体構造要素を持ち、個々の要素には船級協会の規則を設計知識として実装した。バルクキャリアーにつき試設計を行い、その有効性を立証している。本年度は研究初年度であり、研究環境の整備と基本的な事項の検討を行った。造船CIMSは、従来より設計から生産までのすべての過程に対応したプロダクトモデルの開発を目標に研究開発が進められている。シップアンドオーシャン財団のプロジェクト等でプロダクトモデルのあり方についての検討が行われ、生産過程への対応についてはほぼ立証されている。これに対して本研究では、設計過程に対応したプロダクトモデルとそのGUIの検討を行うことにしている。本年度の成果は概略以下の通りである。(1)設計に対応したプロダクトモデルの検討船舶の基本計画作業を中心に、設計作業の分析を行い、必要なデータ構造とメソッドの定義を行った。これにより、基本計画段階においては船舶構造の物理的なあり方とは異なるデータ構造が必要で、設計過程に応じたメソッド群の設備により設計プロセスの表現の可能性を考察した。(2)知識処理手法の検討船体構造こ構成する部材オブジェクトの寸法等に対して制約条件や設計規則を記述することで知識処理を行い、設計変更にも自動的に対応する構成を考察した。(3)ユーザーインターフェースの検討船体構造に関する表現として、3次元グラフィックス表示以外に、構造のトポロジーを表示することでデータ間の関係を明示することを考えた。これにより知識の実装等も容易になると考えられる。これらの他、システムの標準化を行うため、国際工業標準機構(ISO)で検討中のSTEPについても検討を行った。来年度は、これらをもとに更に実装手法の検討を行い、研究をまとめる方針である。前年度では、ハードウエアの構成、利用できるソフトウエアの構成を決定し、システムの基本的動作、プログラミング手法について習熟した。また研究の中心であるデータ構造とインターフェースについて最も基本的典型的な基本計画と船体中央部付近の設計が行えるシステムについて検討した。研究2年目(最終年)である本年度は特に基本計画でのデータ構造とユーザーインターフェイスについて、設計のダイナミズムに対応し、快適な設計環境を実現することを考える。本年度の実績としては次の項目が挙げられる。1.造船設計全体の上流に位置する船舶計画段階に注目し、昨年度解析したデータ構造に対応したプロダクトモデルを作成した。2.プロダクトモデルの多様性への対応を実現するためのプロダクトモデルのあり方について考察し、システムの更新し、多様な船種構造様式別のモデルを実際に構築できた。

3.GUIの導入でモデル内のオブジェクトの属性の変更がたやすく、さらに、一度構築したモデルをテンプレートとして使用することが可能であり、類似船への応用等、取扱が容易にできるようになった。以上のことより、本試作システムが造船CIM用プロダクトモデルとしての位置づけが行えた。さらにGUIの強化等により、モデルのデータ構造を意識せずにモデル構築を行うことが可能となる。
トマス・フッカーとコネチカット植民地に関する研究

本研究の成果は二つあり、第一に、新大陸のアメリカでコネチカット植民地がいかに創設されたかを解明し、第二にトマス・フッカーの生涯と思想を解説した。コネチカット創設者のフッカーは、英国、オランダ、ボストン、ハートフォードと次々に移動したが、宗教者として正統派の会衆主義の教義を確立し、政治家として民主主義的なコネチカット基本法の制定に尽力した。本研究は思想家・宗教者としてのフッカーを、日本で初めて解明した。本研究には二つの目的がある。第一にコネチカット植民地がいかに創設されたかを歴史的に解明することであり、第二にトマス・フッカーの生涯と思想を分析することである。コネチカット渓谷は隣接するオランダ領ニュー・アムステルダムとの競争があり、マサチューセッツ湾植民地やプリマス植民地、ロード・アイランド植民地にはさまれていた。植民地創設者のフッカーは英国、オランダ、ボストン、ハートフォードと次々に移動したが、移動した土地それぞれで思想的リーダーとなった。柔軟性あふれる思考と精神的な強靭さを持つフッカーは、宗教者として正統派の会衆主義の教義を確立し、時にはその思想を変貌させつつ、新しいコネチカット植民地を創設した。本研究は政治家・思想家・宗教者としてのフッカーを、多面的な視点から解明する。また本研究の成果としてフッカーの伝記を出版する。研究初年度の2008年度は、コネチカット植民地の創設時の歴史を研究し、トマス・フッカーの原典を読んだ。1630年代に行なわれた入植の際に使用されたウオリック・パテントと呼ばれる英国貴族のウォリック伯爵に与えられた植民地事業の開発許可の意義を解明し、これによってニューアムステルダム(現ニューヨーク)にいたオランダ人と対抗した経緯を解明し、オランダとの領土獲得競争について解明した。ボストンとケンブリッジからの入植以前は、ユネチカット川流域では、セイブルックに英国植民地の基地があったが、広大な牧草地を持ったハートフォード周辺に人々が集まり、タウンとして拡大した。なぜセイブルックが衰退し、ハートフォードが発展したかについて研究した。研究事業として、8月にハーバード大学神学部とワイドナー図書館に行き、資料の収集を行なった。しかしコネチカット関係の古文書は入手が難しいので、マサチューセッツ植民地の文書から探索せざるを得なかったが。関連する学術論文のコピーはできた。ハーバードでは資料のユピーだけでなく、デヴィッド・ホール教授に会い、2009年1月に予定されている三回の東京での講演について打ち合わせを行なった。また先生の来日期日や宿泊場所を確定した。小倉はボストン滞在の前後にニューヨークとサンフランシスコに滞在し、本の収集を行なった。来年度から共同研究者を追加するので、そのための予備として2名の若手研究者にプロジエクトに参加してもらった。今年度から間接経費が配分され、予算に余裕ができたため、プロジエクトに多様性を持たせることができた。小倉は論文を2点、研究発表を回、英語文学事典の13項目報筆を行なった。研究の二年目である平成20年度は、海外共同研究者であるハーバード大学神学部教授のデヴィッド・ホール先生を日本に招聘した。来日日程は2009年1月8日から1月21日で、以下の四回の講演を行なった。1.1月10日初期アメリカ学会「トマス・フッカーとコネチカット植民地」本研究による講演2.1月13日東京大学アジア太平洋研究センター「アメリカの宗教と公共政策」科学研究費補助金基盤研究A、研究代表者遠藤泰生との共催3.1月14日学習院大学文学部「キャサリン・マリア・セジウィックと文学」4.1月15日上智大学文学部「キャサリン・マリア・セジウィックと文学」大学院生対象とするセミナーで、アメリカ・カナダ研究所の共催小倉科学研究費は来日に関して、ボストンからの往復航空運賃、東京での宿泊費、初期アメリカ学会での講演料、雑費などを全額支払った。また小倉は日光への旅行に同行した。小倉科学研究費以外の講演に関しては、講演を主催する大学もしくは科学研究費補助金が支払ったが、事実上は共催である。小倉は8月下旬から9月上旬にかけてニューヨーク、ボストン、サンフランシスコに出張した。ハーバード大学とニューヨーク公立図書館で資料収集をするだけでなく、ホール先生に会い、東京への招聘の最終的な打合せを行った。本研究であるフッカーとコネチカット植民地の研究については、8月の渡米時は小倉の研究の進捗状況を先生に報告したが、先生が来日した2週間の間に多くのアドバイスをいただいた。本研究の三年目である平成21年度は、主にコネチカット基本法の成立過程とトマス・フッカーの最後の著作である『教会規律の概要』の内容を研究した。コネチカット基本法はアメリカ合衆国の最初の憲法と言われる成文憲法である。フッカーは牧師でありながら、コネチカット植民地とハートフォードの創設に大きな思想的影響を残した。1638年に行なわれたハートフォード説教は、人民主権を提唱し、一般大衆に神から与えられた選挙権を行使するよう呼びかけている。コネチカット基本法は、代議員によって総督や執政官の権限を制限できるとしている。総督による独裁や執政官による長期の権力の独占を恐れたフッカーやヘインズ、ホプキンズは、コネチカット総会議において執政官を絶対視しなかった。

総督は常に選挙で選び、しかも再任を認めていたい。『教会規律の概要』はフッカーの生涯で最後の大作であり、思想を総括した著書である.これもハートフォード説教と同様に、多くの政治思想を含んでいる。また1648年のケンブリッジ綱領に取り入れられ、ニューイングランドの会衆主義を体系化することに貢献した。研究事業として、8月にハーバード大学神学部とワイドナー図書館に行き、資料の収集を行なった。ハーバードでは資料のコピーだけでなく、デヴィッド・ホール教授に会った。ホール先生は2010年9月にも東京で講演を予定している。本研究では、二度目の来日講演となる。また小倉はボストン滞在の'前後にニユーヨークとサンフランシスコに滞在し、本の収集を行なった。研究分担者の林以知郎は、建国期の文学を研究し、竹内美佳子は現代アメリカ文学とフッカーやピューリタニズムに関する研究を継続した。研究協力者となり、ブランダイス大学に在外研究中の白川恵子は、ハーバード大学のホール先生の下で研究を継続している。本研究の最終年度である平成22年度は、主にトマス・フッカーの最後の著作である『教会規律の概要』の内容を研究した。フッカーはオランダに亡命していた1630年から33年の間に、会衆主義の教義を確立したと言われるが、『教会規律の概要』はそれをさらに洗練させ、体系化した著書である。4年間の研究の集大成として、日本英文学会第82回大会において「Hartfordへの移住をめぐるThomas Hookerの意図」の題目のもとに研究成果を公開した。また初期アメリカ学会で詳細に研究成果を発表した。8月にハーバードではデヴィッド・ホール教授に会い、9月の東京講演の打ち合わせを行なった。以下はホール先生が行なった講演である。9月11日(土)大東文化大学で講演会「アメリカ革命における宗教の影響」(和田守科学研究費主催で、小倉の科学研究費は共催とした)9月13日(月)国際基督教大学「リベラルアーツ教育と文学教育」9月14日(火)和洋女子大学「アメリカ文学とハーバード大学」9月15日(水)東京大学「アメリカ植民地時代の宗教と女性」9月18日(土)東北大学「アメリカ植民地時代の宗教と女性」今年度は最終年度であるため、平成23年3月に研究成果報告書を印刷した。全百238ページで、研究代表者の小倉の論文「トマス・フッカーとコネチカット植民地」と翻訳「キリスト教徒の慈愛のひな型」を中心に、研究分担者の論文を収録した。林以知郎「航路は違えられて」-大西洋両岸的視野から読む
戦後文学芸術運動の基礎的研究-1950～1960年代の新日本文学会を中心に-

戦後の文学芸術運動の中心であった新日本文学会について、調査研究を行った。大西巨人・玉井五一などにインタビューを行い、事務局活動の実際など、従来詳しく知られていなかった点に関して、新たな証言を得ることができた。また、大西巨人・武井昭夫・湯地朝雄ら、新日本文学会の運営に深く関わり、運動論的な視点を持つ文学者の著述活動に関する考察を行った。重要でありながら、一般的には顧みられてこなかった彼らの仕事を分析し、歴史的意義の解明を試みた。平成22年度は、『新日本文学』の本誌・関連紙誌の収集をまず行った。特に復刻縮刷版以降(500号)以降の号を揃えることに力を注ぎ、数冊を除き、集めることができた。総目次を作る条件は整ったので、今後は特に1950年代・60年代を中心に、詳細な索引を作るようにしたい。関係者の聞き書きについては、大西巨人・武井昭夫・湯地朝雄氏に話をうかがった。新日本文学会に関する話はもちろんのこと、現代芸術の会や綜合文化協会、あるいは戦後の学生運動に関する話を聞くことができた。聞き書きは、順次、文書化し、発表あるいは冊子化する予定である。その第一弾として、「大西巨人氏に聞く--「闘争」としての「記録」」を発表した。このインタビューは、『近代文学』同人から新日本文学会の事務局常任であったまでの時期を中心としたものであり、『近代文学』脱退の理由など、これまで明らかでなかったことについての言及を数多く含んでいる。大西巨人研究については、「大西巨人・連環体長篇小説考--『地獄変相奏鳴曲』・『神聖喜劇』における回帰の弁証法」をまとめた。太郎・瑞枝という一組の夫婦が登場する作品を通覧して、戦後社会に対する批判意識があることを指摘した。大西文芸が60年代以降の時期を扱わないのは、経済成長重視の風潮を潔しとしないためであろう。『神聖喜劇』の『新日本文学』における連載状況にも留意し、雑誌収集の成果を反映させた。文学論争については、スカラベ-サクレ論争について、経過を踏まえて歴史的意義を問う発表を行った。これについては、次年度にも文章化も予定している。平成23年度は、前年度に引き続き、『新日本文学』の本誌・関連紙誌の収集をまず行った。とくに、『新日本文学会ニュース』・『新日本文学会会員ニュース』・『文学新聞』など、会員向けに刊行された新聞類の収集に力を注いだ。図書館などにほとんど所蔵されていないため、通覧は難しいが、日本近代文学館・神奈川近代文学館・現代詩歌文学館所蔵のもの、あるいは個人所蔵のものを閲覧し、加えて古書市場に流通しているものを購入することで、ある程度集積することができた。それらを基に、順次細目を作ることを始めている。本誌『新日本文学』についても、1950年代1960年代の細目作りを進めている。関係者の聞き書きについては、大西巨人・湯地朝雄・玉井五一・武井美子の四氏に話をうかがうことができた。新日本文学会に関する話はもちろんのこと、現代芸術の会や綜合文化協会、あるいは戦後の学生運動に関する証言を得られた。当事者の言葉により、当時の芸術運動の連続性・複層性は、より明確に理解することが可能となった。このうち、大西巨人氏のものについては、13に記したように、「大西巨人氏に聞く-『神聖喜劇』をめぐって」ほかで順次まとめ、公表している。湯地氏・玉井氏のものについても、文書化の作業は進んでいるので、順次発表する予定である。大西巨人研究については、書誌・年譜を作成中。小説・エッセイ・インタビューの初出はほぼ確認し、収集を終えたので、データの集積化を図りたい。冊子化、さらにはホームページでの公開を目指す。文学論争については、スカラベ-サクレ論争について、年表を作成した。それを踏まえた論考を準備中である。論争当事者であった武井昭夫の批評が持つ歴史的意義については、「「無名」への意志-武井昭夫『創造としての革命』論」で考察を行った。これは、資本主義の「倫理」に対して、革命の「規律」を掲げた武井の運動理論の同時代における卓越性を指摘したものである。新日本文学会を中心とする戦後の文学芸術運動の歴史は、概要のみが知られており、会の活動や刊行物の詳細は、明らかでないことも多い。そのため、本研究では、新日本文学会や周辺の運動団体の刊行物を収集し、細目を作成すること、また、当事者にインタビューを行い、証言を記録することの二つを柱にして研究を進めてきた。2012年度は、大西巨人・湯地朝雄・玉井五一の三氏にインタビューを行った。このうち、大西氏・玉井氏のインタビューは、注記を施した形で発表することができた。

ただし、大西氏・玉井氏のインタビューも分量の問題で公けにできていない部分が残されており、湯地氏の分を含めて、今後順次まとめていく予定である。また、大西氏・湯地氏の分泌活動について、論考をまとめることができた。刊行物の収集については、『現代詩』・『美術批評』・『現在』・『記録芸術の会会報』・『映画批評』・『テレビドラマ』・『大阪労演パンフレット』などを対象とした。それぞれの雑誌ごとのデータを記録すると同時に、大西巨人・玉井五一・湯地朝雄・武井昭夫ら芸術運動に関わった文学者の個人書誌を編む作業も並行して行った。玉井五一・湯地朝雄の書誌については、近日中に公表する予定である。インタビューと雑誌細目作成とを通じて、新日本文学会を中心とした文学・芸術の運動体がさまざまな思想・立場の人間の集合体であり、多層をなしていること、一つの運動体の内部においても葛藤があり、運動の質が変化していくことを、より具体的に把握することができた。新日本文学会が刊行していた書籍・雑誌・新聞類が支部のものを含めると予想以上に多かったこと、また、その収集が必ずしも容易ではないこと、聞き書きの作業が話題の広がりに伴って、当初計画よりも継続する必要が生じたことなどから、扱う対象が増えたことはあるものの、データの蓄積は着実に進んでおり、目標を達成することは可能であると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。新日本文学会の刊行した紙誌で未見のものの収集を行いながら、『新日本文学』・『新日本文学会ニュース』などの細目の完成を目指す。なお、福岡支部より発行されていた『福岡文学』の調査のため、福岡市総合図書館への出張調査を予定している。聞き書きについては、大西巨人氏・湯地朝雄氏・玉井五一氏へのインタビューを継続すると共に、文書化を順次行う。大西巨人の年譜・書誌を作成を続け、完成を目指す。スカラベ-サクレ論争の考察をまとめ、さらには、武井昭夫・湯地朝雄の批評の意義についても論じる予定である。年度前半にデータ化の作業は終え、後半は執筆作業に集中することにしたい。
超高密度磁気記録媒体用FePtナノ構造の実現

L10構造を持つFePtは高い結晶磁気異方性から超高密度磁気記録媒体用材料として期待されている。FePtを磁気記録媒体として使用するためには、完全c軸配向した5nm程度のナノ粒子を磁気的に孤立させて粒子サイズ分散を小さく維持しつつ、高密度に分散させなければならない。このために、これまで(001)MgO単結晶基板の上に、グラニュラー膜をエピクキシャル成長させる研究が行われてきたが、実用化のためには、高価なMgO単結晶基板ではなく、ガラス基板の上にソフト相下地を堆積し、その上に配向膜を成長させる必要がある。このような実用に適した高密度磁気記録媒体構造をFePtを用いて実現させるために、本研究ではまず酸化Si基板上にMgO下地をスパッタ法で成長させ、その上にc軸を配向させたFePtグラニュラー膜を作製することに成功した。また軟磁性層アモルファス下地の熱処理による磁気特性変化ならびに構造変化も調査し、下地材料としての軟磁気特性を最適化する条件を検討した。軟磁性下地層にFePt-Cグラニュラー膜をc軸配向させるために、アモルファスSiO2下地の上にMgO/FePt-C2層膜を成長させる条件の探索を行った。このために、これまで(001)MgO単結晶基板の上に、グラニュラー膜をエピタキシャル成長させる研究が行われてきたが、実用化のためには、高価なMgO単結晶基板ではなく、ガラス基板の上にソフト相下地を堆積し、その上に配向膜を成長させる必要がある。今後、軟磁性層アモルファスト下地の熱処理による磁気特性変化ならびに構造変化も調査し、磁気記録媒体として実用に適した膜構造を創製する。
インプラント周囲炎に関連するmicroRNAの同定

本研究では、MC3T3-E1細胞へのTNF-α刺激または圧縮応力負荷で変動するmiRNAの同定、機能分析を行った。MC3T3-E1細胞へのTNF-α刺激または圧縮応力負荷ではmiR-146a-5pの発現が上昇し、その過剰発現で細胞増殖の初期に影響を与えた。また、in silico解析で標的遺伝子がTRAF6、IRAK1と予測されたが、発現変動は認めず、細胞増殖の関与も認められなかった。インプラントにおいて細菌感染や過剰な力学的負荷により惹起されるインプラント周囲炎が周囲骨喪失の原因として問題となっており、その分子機序の解明が求められている。microRNA (miRNA)による遺伝子発現調節はエピジェネティクス機構の一つとして様々な生命現象に関与しており、その調節破綻が癌や炎症性疾患の病態と関連する。今回、TNF-α処理または持続的圧縮応力を負荷したMT3T3細胞のTotal RNAを抽出し、RT-qPCRを行った。以前行ったマイクロアレイ解析を行った結果発現上昇を認めたmiRNAのうち、miR-146aの発現上昇を確認することができた。このmiRNAは、ヒト・マウス間にて保存されており、より臨床応用へ近づけると考えられる。miR-146amimicをMT3T3細胞へトランスフェクションしMTT Assayにて細胞増殖への影響を検討したところ、増殖の抑制が認められた。また、miRNAの標的候補としては、Target ScanおよびmiRDBの2つのデータベースで検索し、共通しているものを選択した。miR-146aの標的候補としてTarget Scanでは109種類、miRDBでは195種類の標的候補が確認できた。TNF-αシグナル経路で重要であるTRAF6、IRAK1がmiR-146aの標的とされており、その発現変動についてRT-qPCRにて確認を行ったが有意な変動は認められなかった。これより、MC3T3細胞へのTNF-α処理または持続的圧縮応力を負荷によりmiR-146aの発現上昇が認められ、これが標的遺伝子に作用して細胞の増殖へ関与している可能性が考えられる。今回、MC3T3細胞におけるTNF-α処理または持続的圧縮応力負荷によるmiRNA変動のうち、マイクロアレイ解析にて発現上昇したmiR-146aの発現変動についてRT-qPCRにて確認し、細胞増殖に関与すること確かめることができた。また、miR-146aの標的遺伝子としてデータベースで検索したTRAF6、IRAK1について、MC3T3細胞におけるTNF-α処理または持続的圧縮応力負荷ではmRNAレベルでの変動は無いことが確認できた。今後は、これらのタンパク質レベルにおける検討やmiR-146a mimicのトランスフェクションにおける変動を検討するとともに、マイクロアレイ解析で発現変動が確認できている他のmiRNAについても詳しく調査していく予定である。前回まで検討したTNF-α処理または持続的圧縮応力を負荷した際のMC3T3-E1細胞でのmicroRNA(miRNA)の発現に加え、低酸素状態におけるmiRNA発現をマイクロアレイにて網羅的に解析し、3つのストレスにおけるmiRNAの発現変動を比較・検討した。2つ以上のストレス刺激で変動が認められるmiRNAを比較した結果、TNF-α処理と持続的圧縮応力負荷で5種類、TNF-α処理と低酸素状態で1種類、低酸素状態と持続的圧縮応力負荷で7種類が2倍以上発現変動していた。このうちヒトとマウス間で高度に保存されているものは、miR-146a-5p、miR-210-3p、miR-1247-3pの3種類であった。miR-146a-5pは前年度確認を行っていたが、新たに持続的圧縮応力と低酸素状態で発現が上昇するmiR-210-3pをRT-qPCRにて同様に変動することが確認することができた。miR-146a-5pは、前年度において過剰発現させ24時間培養することで細胞増殖に関与すること、標的候補であるTRAF6、IRAK1の発現は変化しないことを確認した。本年度は、まずmiR-146a-5pを過剰発現した際の細胞増殖について更に長時間培養し、比較検討した。72時間まで培養したところ、細胞増殖に差は認められなかった。また、TNF-α処理によりmRNAレベルでTRAF6が上昇し、IRAK1でも上昇傾向を示すことが確認できたため、両者をsiRNAでノックダウンし細胞増殖を測定したが、72時間で有意な差は認められなかった。今回の実験において、RT-qPCRによってTNF-α処理、持続的圧縮力負荷により変動するmiRNAとしてmiR-146aを確認できた。さらに、miR-146aをMT3T3細胞へトランスフェクションすることで細胞増殖を抑制することが示された。しかし、どの標的遺伝子に作用しているかは確認できていない。今後は、miR-146aについて、データベースで確認できる標的遺伝子をRT-qPCRおよびウエスタンブロットで検討していく。

同様に、マイクロアレイ解析で発現変動することが確認できているmiRNAでまだ検討できていないものについて、qRT-PCRでの発現変動の確認、データベースでの標的候補の予測、細胞増殖および細胞分化への影響を調査していく予定である。また、TNF-α処理したMT3T3細胞において、miRNAが培地中へ分泌されているか検討する。遠心分離により壊死細胞片を除去した培地上清をさらに超遠心し、エクソソーム分画(沈殿)および非エクソソーム分画(上清)に分離させる。このうちエクソソーム分画よりTotal RNAを抽出し、RT-qPCRにて候補miRNAの発現変化量を確認する。あわせて、研究施行のための情報収集と意見交換を行う。28年度が最終年度であるため、記入しない。歯科補綴学28年度が最終年度であるため、記入しない。
海洋構造物・支援船間の安全な移動の為の可動式乗船装置に関する研究

本研究は、相対変位を吸収するように制御される可動式の乗船装置により、支援船・海洋構造物間の相対変位を減少させ、波浪中でも安全な移動を確保する事を目的としている。これにより海洋観測用構造物の稼働率を維持し、質の高いデータを得る為の定期的な保守点検が容易となる。装置の汎用性を考えると、海洋構造物側に特別な位置計測用の装置を必要とする事無く、支援船に搭載されたCCDカメラにより撮られた映像の画像処理により相対変位を得る事が望ましい。そこでまず画像処理に必要なハードウエアー・ソフトウエアーについて検討し、画像処理ボード、CCDカメラ等による画像処理システムの構築を行った。次に1台のカメラによる3次元運動計測を試み、計測精度確認を行った上、手法を半潜水式海洋構造物の波浪中運動計測に適用し、良好な結果を得た。さらに、野外での使用に向け、カメラの絞りを画像の平均グレー値が一定値を保つようにACサーボシステムで自動制御することにより、環境(明るさ)変化に対する画像処理のロバスト性を向上させた。また、可動式乗船装置の制御方法についても、モデルベースのコントローラー設計、非モデルベースのコントローラー設計の両面から検討を加えた。最後に可動式乗船装置模型を制作し、模型船に搭載し、水槽における模型実験を実施した。実験は追い波状態で(可動式乗船装置が搭載された)支援船が固定式の海洋構造物に接舷した場合、係留された大型ブイに接舷した場合の2状態について行われた。実機の場合は平均波周期が610秒程度と長いので画像処理時間は制御上問題ないが、模型実験の場合は縮率(本実験では1/12)に応じて波周期が短くなる為、遅れを考慮した制御を行った。いずれの場合も、乗船装置を駆動した場合の相対変位は駆動しない場合の数%と非常に小さく、良好な結果が得られた。海洋観測用海洋構造物の稼働率を維持し、且つ質の高いデータを得る為には定期的な保守・点検が絶対不可欠でるが、波浪中においては支援船と構造物との相対変動が大きく、移動が困難であり危険を伴う。また、保守作業開始時は海象が穏やかであっても、作業中に天候が悪化し、作業終了後、支援船への移動が非常に困難になることもよく経験することである。そこで、相対変位を吸収するように制御される可動式の乗船装置により、支援船・海洋構造物間の相対変位を減少させ、多少の波浪中でも安全な移動を確保する事が重要と思われる。装置の汎用性を考えると、特別な位置計測用の装置を必要とする事無く、CCDカメラにより取られた映像の画像処理により構造吻の特徴をとらえ、相対変位を得る事が望ましいと考えられる。本年度はこの画像処理を中心に研究が進められた。まず画像処理に必要なハードウエアー・ソフトウエアーについて検討し、画像処理ボード、CCDカメラ等により画像処理システムを構築した。次に、水槽で波浪中運動を行っている海洋構造物(表面ブイ)の運動を撮影し、画像処理による変位計測を試みた。実験の結果、ブイに取り付けられている梯子状の構造物を模擬した部分の特徴を画像処理により抽出し、面積中心を計算する事で変位を得る事ができる事がわかった。但し、一画面の処理に数十ミリ秒必要であり、実機の場合は平均波周期が610秒程度と長いので制御上問題ないが、模型実験を行う場合は縮率に応じて波周期が短くなる為、さらに処理速度を減らす必要がある。海洋構造物の運動については、セミサブ形浮体式海洋構造物の波浪中運動を模型実験により計測し、シミュレーション結果との比較を行った。

相対変位を吸収するように制御される可動式の乗船装置により、支援船・海洋構造物間の相対変位を減少させ、波浪中でも安全な移動を確保する事は、海洋観測用海洋構造物の稼働率を維持し、質の高いデータを得る為に有効であると考えられる。装置の汎用性を考えると、CCDビデオカメラにより撮られた映像の画像処理により構造物の変位を把握し、ビジュアルフィードバックにより乗船装置を制御するのが望ましいと考えられる。本年度はまず前年度の変位計測手法(ブイ模型に取り付けられている梯子状の構造物を模擬した部分の特徴を画像処理により抽出し、面積中心を計算する事で変位を得る。)を改良し、処理時間の短縮、サブピクセル計測による計測精度の向上を図った。次に、画像処理システムの計測精度を次に示す手順で確認した。(1)強制動揺装置にターゲットを取り付け、振幅・周期をさまざまに組み合わせて周期運動させる。(2)画像処理により認識させたターゲットの位置を計測する。(3)計測結果時系列をフーリエ級数に展開し、振幅・位相を求め、強制動揺させた実際の値と比較する。この実験により、位置情報の精度誤差は2%以内であること、位相から求めたタイムラグは振幅・周期に関わらず一定であり値も小さいことがわかった。さらに、ブイ模型の波浪中運動計測を行い、従来使用している運動計測装置で得られたデータと比較し、実際の海洋構造物運動計測においても精度が十分である事を確認した。制御方法の検討については、ニューラルネットワークを使用したコントロール、LPVコントロールについて検討を加えた。以上の研究の他に来年度に行う予定である総合的模型実験に向けて、可動式乗船装置模型・支援船模型等の準備を行うと共に、画像処理用ハードウエアー・ソフトウエアーの増強・補強を行った。装置の汎用性を考えると、海洋構造物側に特別な位置計測用の装置を必要とする事無く、支援船に搭載されたCCDカメラにより撮られた映像の画像処理により相対変位を得る事が望ましい。そこで画像処理に必要なハードウエアー・ソフトウエアーについて検討し、画像処理ボード、CCDカメラ等による画像処理システムの構築を行い、2台のカメラを使ったステレオ撮影による3次元運動計測、1台のカメラによる3次元運動計測の計測精度確認を行った上、手法を半潜水式海洋構造物の波浪中運動計測に適用し、良好な結果を得た。さらに、野外での使用に向け、カメラの絞りを画像の平均グレー値が一定値を保つようにACサーボシステムで自動制御することにより、環境(明るさ)変化に対する画像処理のロバスト性を向上させた。最後に可動式乗船装置模型を模型船に搭載し、水槽における模型実験を実施した。実験は追い波状態で(可動式乗船装置が搭載された)支援船が固定式の海洋構造物に接舷した場合、係留された大型ブイに接舷した場合の2状態について行われた。いずれの場合も、乗船装置を駆動した場合の相対変位は駆動しない場合の数%と非常に小さく、良好な結果が得られた。
自閉症スペクトラム障害の実行機能と中枢性統合に関連する認知特性の解明

1.高機能自閉症スペクトラム障害の子どもの実行機能と中枢性統合に関連する認知特性子どもの言語反応の質的検討の結果、ASDの子どもは「統合的な意味理解の失敗」(p<.05)、「重要な情報の見落とし」「情報のとらえ間違い」(p<.01)が、定型発達(TD)の子どもより有意に多かった。しかし、背景を削除した写真では、「情報の見落とし」は差がなかった。さらに、NIRS(near-infrared spectroscopy)の測定結果では、ASDは、右前頭前野の反応が低く、左前頭前野の反応は個人差が大きかった。WCCは、右前頭前野が関与していると考えられる。方法論としてとりまとめた。2.方略を使用できるようにするためのプログラムの検討実行機能方略教育プログラム(ESEP)と中枢性統合方略教育プログラム(CSEP)のワークブックをASD児に実施しDN-CASを使って評価した。ESEP実施後,「同時処理」、「プランニング」は上昇したが、「注意」「継次処理」は,効果は見られなかった。CSEP実施後,「プランニング」は上昇したが、「同時処理」「注意」「継次処理」は,子どもによって差があった。全検査得点は、両群で有意に上昇した。i.自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorder:ASD)の子どの行能(Executive function:EF)障害と弱い中枢性統合(Weak central coherence:WCC)に関連する認知特性の解明・保護者の同意を得られたASD研究協力者について、心理検査(DN-CAS)の実施、およびEF課題、WCC課題実施時のNIRSの測定を行った。DN-CAS及びNIRSの結果については解析中である。WCC課題に対する反応の分析からは、ASD児には、情報の統合の問題が見られた。例えば、写真を見て、ビル→都会、という単線的な情報処理については、定型発達大学生と差が見られなかったが、車がたくさん止まっている写真から「駐車場」という意味を導き出すことができなかった。車+たくさん+止まっている→駐車場、という統合的な情報処理に困難が見られた。Weak central coherenceは、情報処理における統合の問題だという仮説が成り立つ。また、背景情報などが加わって情報量が多くなると、意味の取り違えが目立つようになった。さらに、固定概念へのとらわれも見られた。ASD児には、統合的な情報処理の困難さ、選択的注意における状況の中での重要性の判断の間違い、自分の既有経験からの広がりにくさ、などが見られることがわかった。ii.方略を使用できるようにするためのプログラムの検討・EF方略教育プログラム(Executive Function Strategy Education Program:EFSEP)とCC方略教育プログラム(Central Coherence Strategy Education Program:CSEP)の原案を作成した。EFSEPは、シンボルを用いて意味的方略を強化するトレーニングである。課題としてピクトグラムの中の、子どもに身近なシンボルを使用する。3つの単語を20秒間提示し、20秒間妨害刺激をあたえた後、提示刺激とした単語を示すシンボルを順番通りに選ぶ課題である。提示刺激とされた文字情報に一致するシンボルが選ぶためには、意味的方略を使用しなければならないので、EFの方略を使用するトレーニングとなる。CC方略教育プログラム(Central Coherence Strategy Educational Program:CSEP)については、作成のための予備調査を行った。・保護者の同意を得られたASDと定型発達の子どもについて、心理検査(DN-CAS)の実施、およびEF課題、WCC課題実施時のNIRSの測定を行った。DN-CASの結果については解析し、ASD児の場合「注意」の得点が有意に低いことがわかった。結果については、発達神経心理学研究懇話会で発表するとともに、岡田・鳥居の論文として日本LD学会に投稿し査読中である。NIRSの結果について、9月の神経科学大会で、ASD児17名、定型発達児9名についての中間報告を行った。定型発達児は、人物がいる写真と、風景写真では前頭葉の活動に差が見られた。しかし、ASD児の反応は「各自がバラバラで、傾向がない」ということが特徴だった。これは、ASD児が定まった方略を用いていないことの反映であると考えられる。

また、WCC課題に対するASD児の反応は、定型発達児に比較して「情報の統合」「細部への注目」「ステレオタイプの認識」「勝手なストーリー」といった点で有意差が見られた。その後、定型発達児の参加者を追加して解析を加えている。ii.方略を使用できるようにするためのプログラムの検討・EF方略教育プログラム(Executive runction Strategy Education Program:EFSEP)とCC方略教育プログラム(Central Coherence Strategy Education Program:CSEP)を作成した。EFSEPは、シンボルを用いて意味的方略を強化するトレーニングである。CSEPは、写真を用いて、手順に従って人に注意を向け、人の活動を考えて場面の意味を考える方略を、トレーニングする。ASDの子ども16人に対して実施し、効果を検証するため2回目のDN-CASを実施した。結果については、今後解析していく予定である。1.高機能自閉症スペクトラム障害(ASD)の子どもの、実行機能(EF)と関連する弱い中枢性統合(WCC)について認知特性の解明昨年度までのデータに加え、定型発達(TD)児、6名のデータを追加し解析を行った。子どもの言語反応の質的検討の結果、ASDの子どもは「統合的な意味理解の失敗」(p<.05)、「重要な情報の見落とし」「情報のとらえ間違い」(p<.01)が、TDの子どもより有意に多かった。しかし、背景を削除した写真では、「情報の見落とし」は差がなかった。言語反応の質的な差は、ASDの子どものWCCが要因であると考えられる。さらに、NIRSの測定結果では、TDは課題遂行時に前頭前野の血流量が有意に増加する傾向が共通していたが、ASDは、右前頭前野の反応が低く、左前頭前野の反応は個人差が大きかった。WCCは、右前頭前野が関与していると考えられる。この結果は、概要を小児精神神経学会で発表し、詳細をAutism and Developmetal Disordersに投稿中である。2.方略を使用できるようにするためのプログラムの検討EF方略教育プログラム(EFSEP)とCC方略教育プログラム(CSEP)のワークブックを作成した。ESEPは7名のASD児に実施しDN-CASを使って評価した。ESEP実施後,「同時処理」は6名、「プランニング」は3名が上昇し、「注意」「継次処理」は,効果は見られなかった。CSEPは、9名のASD児に実施した。実施後,「プランニング」は3名が上昇したが、「同時処理」「注意」「継次処理」は,子どもによって差があった。全検査得点は、ESEP実施群で4名、CSEP実施群で3名が有意に上昇した。ESEPでは「同時処理」、CSEPでは「プランニング」について、プログラムの効果が見られ「全検査」得点が上昇した。この結果は、日本LD学会発表論文集に掲載された。ASD児と統制群としての定型発達児のデータはすでに取り終えた。
歯根膜線維芽細胞による破骨細胞制御機能に及ぼす咀嚼刺激の影響について

本研究では、咀嚼刺激が歯根膜線維芽細胞による破骨細胞の制御にいかなる影響を与えるか検討した。Wistar Ratの左上顎臼歯を抜歯し、3週間後に左右下顎臼歯から、右下顎を咬合側、左下顎を抜歯側として歯根膜線維芽細胞を分離培養した。抜歯側の歯根膜線維芽細胞ではOPGの発現が低下していた。破骨細胞前駆細胞との共存培養では、咬合側に比べて抜歯側で大型の破骨細胞が多く誘導される傾向が認められた。以上のことより、歯根膜線維芽細胞における破骨細胞制御因子の発現は、咬合力の喪失により変動し、破骨細胞の分化・誘導能に咬合力が影響している可能性が示唆された。本研究は、食物の性状に基づく咀嚼刺激が、歯根膜線維芽細胞による破骨細胞の制御にいかなる影響を与えるか検索することを目的としている。昨年度までに、歯根膜組織からvimentinを発現する歯根膜由来間葉系細胞を分離し、免疫染色およびウエスタンブロッティングによる検索の結果、それらの細胞においてRANKLおよびOPGの発現を認めた。平成25年度には、破骨細胞制御に関する細胞生物学的作用について、以下の研究を遂行した。1.共存培養による破骨細胞誘導能の検討:歯根膜由来間葉系細胞と破骨細胞前駆細胞を共存培養し、破骨細胞への分化・誘導能を検索した。歯根膜由来間葉系細胞とRAW246.7細胞を一定期間共存培養後、破骨細胞のマーカーとしてTRAP染色、カテプシンKおよびカルシトニンレレプターに対する免疫染色を行った。その結果、各染色に陽性を示す多核の破骨細胞様細胞が観察された。2.咬合力の異なる歯根膜由来間葉系細胞の検索:ラットの左上顎臼歯を抜歯し、咬合を喪失させ、3週間後に左右下顎臼歯から歯根膜を採取した。右下顎歯根膜を咬合側間葉系細胞、左下顎歯根膜を抜歯側間葉系細胞としてそれぞれ細胞分離培養を行った。咬合側間葉系細胞、抜歯側間葉系細胞に対し、破骨細胞制御因子の検討を行った。免疫染色ではRANKLおよびOPGの発現を認め、またウエスタンブロッティングによる検索では、咬合側と抜歯側においてRANKLの発現に違いがみられた。以上の結果より、歯根膜由来間葉系細胞は破骨細胞分化・誘導能を示し、歯槽骨における破骨細胞性骨吸収に関与していること、また、咬合力の違いにより破骨細胞の分化・誘導能が異なる可能性が示唆された。歯根膜線維芽細胞の細胞生物学的作用について、平成24年度は以下の研究を遂行した。1.歯根膜由来線維芽細胞の分離:6週齢のWistar Ratよりエーテル麻酔下で、上・下顎臼歯を抜歯後、歯根に付着している歯根膜組織からコラゲナーゼ溶液およびトリプシン溶液を用いて細胞を分離した。FGF-2を添加したF12-HAM培地で2ー3週間培養を行い、紡錘形の線維芽細胞様細胞が得られた。2.間葉系細胞の確認:歯根膜組織から分離培養した細胞を用いて、間葉系細胞のマーカーであるvimentinの発現を免疫細胞化学的染色により確認した。その結果、分離培養されたほとんどの細胞にvimentinの発現が確認された。このことにより、得られた細胞を歯根膜由来間葉系細胞として実験に使用した。3.破骨細胞制御因子の発現:前述1.2で得られた歯根膜由来間葉系細胞において、破骨細胞の制御に関わる因子の検討を行った。抗RANKLモノクローナル抗体を用いた免疫細胞化学的染色によりRANKLの発現を確認した。その結果、多くの細胞においてRANKLの発現が認められた。またウエスタンブロッティングによる検索も行った。以上の結果より、歯根膜線維芽細胞は破骨細胞制御機能能を持ち、歯槽骨における破骨細胞性骨吸収に関与していることが示唆された。本研究は、咀嚼刺激が歯根膜線維芽細胞による破骨細胞の制御にいかなる影響を与えるか検索することを目的としている。これまでに、歯根膜組織から歯根膜線維芽細胞を分離し、RANKLおよびOPGの発現を認め、歯根膜線維芽細胞と破骨細胞前駆細胞との共存培養では、多核の破骨細胞様細胞が誘導された。また、咬合力の異なる歯根膜線維芽細胞の検索では、咬合側と抜歯側においてOPGの発現に違いがみられた。

平成26年度は咬合力の違いによる破骨細胞誘導能の変化について以下の研究を遂行した。1.歯根膜線維芽細胞と破骨細胞前駆細胞の共存培養:Wistar Ratの左上顎臼歯を抜歯し、3週間後に左右下顎臼歯から歯根膜を採取した。右下顎歯根膜を咬合側線維芽細胞、左下顎歯根膜を抜歯側線維芽細胞として細胞分離培養を行った。それぞれRAW246.7細胞と一定期間共存培養させ、破骨細胞への誘導能を検索した。その結果、抜歯側では咬合側に比べて大型のTRAP陽性細胞が認められた。2核以上の破骨細胞数および破骨細胞の面積を計測した結果では、抜歯側で数が多く、大型の破骨細胞が誘導された。2.歯根膜線維芽細胞の培養上清を用いた破骨細胞の誘導培養:咬合側線維芽細胞および抜歯側線維芽細胞の培養上清を遠心して余分な細胞を取り除き、少量のsRANKLを添加したものを培養液として破骨細胞前駆細胞を培養した。咬合側、抜歯側ともに破骨細胞が認められたが、抜歯側では咬合側に比べてTRAP染色性が強く大型の細胞が誘導される傾向がみられた。以上の結果より、歯根膜線維芽細胞は破骨細胞分化・誘導能を示し、その破骨細胞制御機能は咬合力の喪失により変動することが明らかになり、破骨細胞の分化・誘導能に咬合力が影響している可能性が示唆された。硬組織解析学平成24年度の実験において、歯根膜組織から分離した細胞を用いて破骨細胞前駆細胞との共存培養を行う予定であったが、歯根膜組織から歯根膜線維芽細胞の分離培養を行うための手技の確立に、当初の予定より時間がかかってしまった。そのため25年度に行う予定であった、破骨細胞前駆細胞と歯根膜由来間葉系細胞との共存培養による破骨細胞への分化・誘導能および咬合力の変動による誘導能の変化についての検討を十分に行うことができなかった。研究計画では平成24年度の実験において、歯根膜組織から分離した細胞を用いて破骨細胞前駆細胞との共存培養を行う予定であった。しかし歯根膜組織から歯根膜線維芽細胞の分離培養を行うための手技の確立に、当初の予定より時間がかかってしまい、破骨細胞前駆細胞と歯根膜線維芽細胞との共存培養による破骨細胞への誘導能の検討が次年度に繰り越しとなってしまった。今後の研究計画としては、昨年度より持ち越した咬合力の変動による誘導能の変化について以下のような実験計画で行う。1.咬合力の異なる歯根膜由来間葉系細胞の検索:歯根膜より分離培養した咬合側間葉系細胞および抜歯側間葉系細胞に対し、破骨細胞の制御に関わる因子の発現量をより詳細に検索し、咬合力の違いによる破骨細胞制御能の違いを検討する。2.歯根膜由来間葉系細胞と破骨細胞前駆細胞の共存培養:咬合側間葉系細胞、抜歯側間葉系細胞とRAW246.7細胞をそれぞれ一定期間共存培養させ、破骨細胞への誘導能を検討する。誘導された破骨細胞は、破骨細胞特異的因子の遺伝子の検索やタンパク発現を指標として確認する。咬合力の違いにより分化・誘導能された破骨細胞の形態や性状が異なるかどうか、検索を行う。3.咬合力が回復した場合の歯根膜由来間葉系細胞の検索:一定期間、練餌飼育や対合歯歯冠削合による咬合力の減弱・喪失が起こった後、固形試料による飼育および歯冠修復により咬合力が回復することで破骨細胞制御機構がどのように変化するかを検索する。歯根膜由来間葉系細胞の破骨細胞制御因子の検討および破骨細胞前駆細胞との共存培養を行い、破骨細胞誘導能を検討する。今後の研究計画としては、昨年度より持ち越した歯根膜由来線維芽細胞と破骨細胞前駆細胞の共存培養を含め以下のような実験計画で行う。1.歯根膜由来線維芽
近年の皮膚癌増加に対する化学物質と紫外線の複合影響の寄与-ヒストン修飾の観点から

ヒストン修飾変化はクロマチン構造を変化させ、遺伝子制御、発がんに関連しているとされている。本研究では、タバコ副流煙、ホルムアルデヒドをはじめとする環境化学物質がヒストンのリン酸化・アセチル化状態をダイナミックに変化させること、そのパターンは化学物質の種類に応じて異なることを明らかにした。また、それらヒストン修飾は前がん遺伝子の制御に関連していた。ヒストン修飾変化時点での紫外線の曝露は細胞生存率を顕著に低下させたことから、DNA損傷修復を混乱させている可能性が考えられ、これらは化学物質と紫外線の複合曝露の皮膚がん増加への寄与を示唆していた。化学物質によるヒストン修飾並びにヒストン修飾変化が起こった際の紫外線によるDNA損傷、修復の変化を明らかにする目的で、本年度は各種化学物質作用および紫外線照射後に誘導されるヒストン修飾の変化について検討を行った。ヒストン修飾については、ヒストンH3(S10)のリン酸化とヒストンH3(K9, K14)のアセチル化に焦点を絞り検討した。種々の化学物質によるヒストン修飾変化を検討した結果、ナノサイズの二酸化チタン粒子、銀粒子、タバコ副流煙、ホルムアルデヒドにより、明らかなヒストンH3(S10)のリン酸化が誘導された。また、H3(S10)のリン酸化に伴って誘導されるという報告があるH3(K9, K14)のアセチル化もわずかに上昇した。一方、多環芳香族炭化水素のベンゾピレンやニトロソアミンなどではそれらの修飾は誘導されなかった。アセチル化の誘導は、遺伝子発現の変化に繋がるものであり、化学物質による変異、発がんの観点から重要である。さらに、紫外線照射、特に長波長紫外線であるUVAが時間依存的に2相性のヒストンH3(S10)のリン酸化を示した。また、ヒストンH3(S10)のリン酸化とは相関していなかったが、ヒストンH3のアセチル化を示した。紫外線B照射によりヒストンリン酸化が誘導されるという報告はなされているが、長波長である紫外線Aによる報告はない。特に、ヒストンH3(S10)のリン酸化が照射直後と数時間後に2相性をもって誘導されたことは新規な知見である。以上、化学物質と紫外線照射によるヒストン修飾変化を明らかにしたので、今後、ヒストン修飾が誘導されている状態での紫外線(UVB)照射後のDNA損傷の誘導、その修復に対する影響を検討していく予定である。本研究は、化学物質によるヒストン修飾並びにヒストン修飾変化が起こった際の紫外線によるDNA損傷、修復の変化を明らかにすることで、化学物質と紫外線の複合作用の皮膚がん発症への寄与を検討することを目的としている。昨年度までに、数種の化学物質により、ヒストンH3(S10)のリン酸化並びにヒストンH3(K9,K14)のアセチル化が誘導されることを明らかにした。本年度は、ヒストン修飾のメカニズムについて検討するとともに、ヒストン修飾変化が起こった際の紫外線感受性について検討を行った。ヒストン修飾を誘導する環境因子としては、最も顕著な修飾変化が認められたホルムアルデヒドと長波長紫外線を用いた。ホルムアルデヒドや長波長紫外線による顕著なヒストン修飾は、リン酸化の初期段階(作用後12時間程度)は、MAP kinaseの活性化に依存し、蛋白質合成を必要としなかった。後期段階(5時間以降)は、ATMの活性化に依存し、蛋白質合成を必要とするものであった。また、後期段階のヒストン修飾は、抗酸化剤の存在で抑制されることから、作用時の活性酸素種の生成が起因となっていることが判明した。ホルムアルデヒドや長波長紫外線の前処理は、短波長紫外線に対する感受性を顕著に亢進させた。それら環境因子によるヒストン修飾変化が、紫外線誘導DNA損傷誘導、修復を混乱させている可能性が考えられるので、ヒストン修飾後、短波長紫外線照射時のDNA損傷の定量を現在行っている。また、ヒストン修飾による遺伝子発現の変化が感受性を亢進させた可能性についても検討を進める予定である。ピストン化学修飾を誘導する環境因子として、これまでの検討において最も顕著な修飾変化を示した長波長紫外線とホルムアルデヒドを中心に、さらにそのメカニズムや発がんとの関連性等について検討を行った。長波長紫外線、ホルムアルデヒド共に顕著なピストンH3リン酸化(Ser10)を誘導したので、免疫染色法によりピストン修飾部位の局在を確認したところ、ヒストンH3リン酸化(Ser10)部位は、DNA損傷のマーカーであるH2AX(Ser139)リン酸化部位とは全く異なっていた。また、H3リン酸化(Ser10)は、ATM阻害剤等により抑制されないことからも、DNA損傷とは無関係にリン酸化されることが示された。さらに、MAPキナーゼ系の阻害剤やそれに対するsiRNAによりそのリン酸化が抑制され、増殖シグナル経路を介することが判明した。長波長紫外線では、明らかなピストンH3アセチル化の亢進が認められ、これはピストンH3リン酸化(Ser10)とは異なる機構で誘導されていた。