hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がんカヘキシーの骨格筋萎縮におけるオートファジーの解明と運動による改善

本研究では、ヒト直腸癌を継代可能な免疫不全マウス系統を用い、骨格筋萎縮とオートファジーの関係について検討した。移植後3ヶ月時点で、腓腹筋を摘出しLC3とp62について免疫蛍光染色を行い観察した。対照と比較して担癌マウスでは体重・筋重量の有意な減少が認められた。担癌マウス筋線維内には、多くの点状又はリング状のLC3陽性反応が認められ、その数は対照に比し有意に増加した。p62陽性の点状構造も担癌マウス筋線維内に認められ対照より多い傾向を示し、その多くはLC3陽性構造と共局在を示した。これらの結果は、オートファジーが癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程に関与する可能性を強く示唆する。近年、様々な骨格筋萎縮誘発条件下にある骨格筋萎縮進行過程において、オートファジーが活性化することが報告されている。しかしながら、癌悪液質誘発性骨格筋萎縮とオートファジーの関係に関する研究は極めて少なく、未だ一致した見解は得られていない。そこで本研究では、ヒトの直腸癌をマウスに移植したヒト異種担癌モデル(Human to mouse xenograft model)を確立し、癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程とオートファジーの関係について免疫組織学的手法を用い検討した。担癌モデルは、直腸癌患者より採取した癌組織をNOGマウスへ移植し一定期間通常飼育した。癌組織移植後、生着していない動物を対照群として用いた。実験期間終了後、腓腹筋を摘出し凍結切片作製の後、オートファゴソームマーカーであるLC3とオートファジー基質として知られるp62の発現について免疫蛍光染色を行い、共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。また一部の試料に対しLC3とp62又はLAMP1の免疫蛍光二重染色を行い、両者の局在について検討した。担癌マウス群の腓腹筋では、筋線維内に数多くのLC3免疫陽性反応が認められ、その反応は微細な点状又はリング状を呈していた。また、LC3免疫陽性反応数は、対照マウス群に比し担癌マウス群の腓腹筋において有意に増加していた。この傾向はp62免疫反応においても認められた。また免疫蛍光二重染色では、一部の免疫陽性反応において、LC3とp62の共局在が認められた。この傾向は、LC3とLAMP1の免疫蛍光二重染色でも認められた。これらの結果は、オートファジーが癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程に関与する可能性を強く示唆するものであった。悪液質は、癌や慢性心疾患、慢性腎疾患、AIDS、敗血症等で誘発される複雑な代謝性疾患である。特に癌悪液質では、化学療法や放射線治療の治療効果を阻害するだけでなく予後不良となり、患者のQOLを著しく低下させることが示されている。癌悪液質は、著しい体重の減少によって特徴づけられ、この症状は主に骨格筋の著しい萎縮に依存するものとされている。骨格筋萎縮は筋タンパクの異化作用亢進によるものであり、萎縮進行過程においてユビキチン-プロテアソーム経路及びオートファジー経路の関与が報告されている。近年、様々な骨格筋萎縮誘発条件下において、オートファジーの活性化が報告されている。しかしながら、癌悪液質誘発性骨格筋萎縮とオートファジーの関係に関する研究は少なく未だ一致した見解は得られていない。そこで本研究では、ヒト由来の直腸癌を継代可能な免疫不全マウス(NOG)系統5種類を用い、骨格筋萎縮とオートファジーの関係について検討した。移植後3ヶ月時点で、腓腹筋を摘出し4%パラホルムアルデヒドにて浸漬固定し、オートファゴソームマーカであるLC3とオートファジー基質であるp62について免疫蛍光染色を行い共焦点レーザー顕微鏡にて観察した。担癌マウス筋線維内には、多くの点状又はリング状を呈するLC3陽性反応が認められ、その数は対照に比し有意に増加した。また、p62陽性の点状構造も担癌マウス筋線維内に認められ対照より多い傾向を示した。さらに、その多くはLC3陽性構造と共局在を示した。悪液質は、癌や慢性心疾患、AIDS、敗血症等で誘発される複雑な代謝性疾患である。特に癌悪液質では、化学療法や放射線治療の治療効果を阻害するだけでなく、患者のQOLを著しく低下させる。癌悪液質は、著しい体重の減少によって特徴づけられ、主に骨格筋の著しい萎縮に依存するものとされている。骨格筋萎縮誘発条件下において、オートファジーの活性化が報告されている。申請者はヒトがん患者より採取したがん細胞を移植した担がんマウスの骨格筋萎縮進行過程にautophagyの関与を見出した。しかしながら、癌悪液質誘発性骨格筋萎縮進行時、オートファジーを誘発するメカニズムについて検討した研究は少なく未だ一致した見解は得られていない。本研究では、悪液質環境下で筋芽細胞培養を行い、癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程時におけるオートファジーの誘発因子について免疫組織学的手法・電子顕微鏡学的手法を用い検討した。筋芽細胞培養時に悪液質環境を作製するため、がん細胞を2日間培養した培地を用い筋芽細胞の悪液質環境を設定した。

また、TNFαを至適濃度で添加した培養液中で筋芽細胞を培養し、筋芽細胞及び分化させたmyotubeについてLC3とp62の発現について免疫蛍光染色を行った。また一部の細胞は電子顕微鏡による観察を行った。がん細胞培地にて培養した筋芽細胞及びmyotubeでは、多くのLC3及びp62の免疫陽性反応が認められた。また、TNFα添加して培養した筋芽細胞及びmyotubeでも同様の結果が認められた。電子顕微鏡的観察では、悪液質環境下で培養した筋芽細胞及びmyotubeでは、オートファゴソーム様構造が観察された。これらの結果は、オートファジーが癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程に関与する可能性を強く示唆するものであり、その誘導にはがん細胞が合成する炎症性サイトカインが関与する可能性が考えられた。本研究では、ヒト直腸癌を継代可能な免疫不全マウス系統を用い、骨格筋萎縮とオートファジーの関係について検討した。移植後3ヶ月時点で、腓腹筋を摘出しLC3とp62について免疫蛍光染色を行い観察した。対照と比較して担癌マウスでは体重・筋重量の有意な減少が認められた。担癌マウス筋線維内には、多くの点状又はリング状のLC3陽性反応が認められ、その数は対照に比し有意に増加した。p62陽性の点状構造も担癌マウス筋線維内に認められ対照より多い傾向を示し、その多くはLC3陽性構造と共局在を示した。これらの結果は、オートファジーが癌悪液質における骨格筋萎縮進行過程に関与する可能性を強く示唆する。本研究では、担癌マウスにおける癌悪液質誘発性骨格筋萎縮進行過程とオートファジーの関係について比較検討した。担癌マウスはコントロールのマウスに比し体重/腓腹筋重量とも著明な減少を示した。これらの結果から本研究においてxenograft modelが確立され、担癌マウスでは悪液質誘発性骨格筋萎縮が誘発される可能性が示唆された。担癌マウス腓腹筋におけるLC3とp62及びLAMP1の発現及びについて免疫組織学的手法を用い検討したところ、担癌マウス群の腓腹筋では、筋線維内に数多くのLC3免疫陽性反応が認められ、その免疫陽性反応数は、対照マウス群に比し担癌マウス群の腓腹筋において有意な増加が認められた。この傾向はp62免疫反応においても認められた。LC3とp62の免疫蛍光二重染色では、担癌マウス群の腓腹筋においてLC3とp62の共局在が認められ,一部の免疫陽性反応ではLC3とLAMP1の共局在が認められた。一方、電子顕微鏡所見では、担癌マウス骨格筋において著明に膨張した筋小胞体や異常に肥大したミトコンドリアが数多く認められた。また免疫電顕的手法を用い、LC3及びp62の検出を行ったところ、担癌マウス骨格筋線維内において陽性反応と思われる所見を得ることができた。これらのことから、本研究では担癌モデルを確立し、癌悪液質誘発性の骨格筋萎縮進行過程にオートファジーが関与する可能性が示唆され、担癌マウス骨格筋の超微形態まで観察できていることから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。解剖学・組織学本研究では、癌悪液質誘発性の骨格筋萎縮進行過程にオートファジーが関与する可能性が示唆された。しかしながら、癌誘発性悪液質が骨格筋線維内でオートファジーを引き起こすメカニズムは明らかになっていない。
光を基軸とした多キュビット量子制御

様々な物理系の中で、光は、遠く離れた二地点間で量子情報をやりとりするための通信媒体として使える唯一の物理系である、という独特の役割を担っている。我々は、光の量子的な特性や、その光に載せた量子情報を保存したまま光子の波長を変える量子インターフェースを開発し、変換時の忠実度90%以上を達成した。これは、様々な物質系の量子情報を、通信用光ファイバーを用いて遠くへ伝送する際に重要となる技術である。また、我々は、通信路における雑音から量子情報を保護する高効率な方法を開発した。実証実験により、この方式は、従来の方式に比べて効率が2桁向上することが明らかになった。複数の粒子が量子力学的に強く相関した量子もつれ状態は、粒子の数が3つ、4つと多くなるにつれて、定性的にも異なる多種多様なもつれ合いのパターンが可能になっていく。その中のひとつ、クラスター状態は、量子計算の実行を容易にするリソースとして着目されている。4光子のクラスター状態を発生し、計算の基本となる量子ゲート操作を行い、その入出力特性を量子プロセストモグラフィによって評価することで、高い忠実度で操作が行われていることを実証した。W状態と呼ばれる別のパターンの量子もつれ状態では、各粒子が他の全ての粒子と等しく相関を持つため、あらゆる粒子対の組み合わせが互いに手を繋いでいる網の目のような構造を持つ。このような状態に粒子を追加してW状態を拡張するには、既存の全ての粒子との相互作用が必要に思えるが、量子力学の性質をうまく使うと、たった一個の既存の粒子と相互作用させるだけで、拡張が可能になる。独自に提案した光子のW状態の拡張法の検証実験を行い、拡張の成功を示す結果を得た。量子力学の性質を通信に広く応用するためには、離れた2地点に置かれた量子メモリの間に、光を媒介として量子もつれを作ることが重要である。この際、距離に応じて光ファイバの損失が増加するため、その影響をなるべく避けて生成効率と忠実度を高める工夫が重ねられている。本年度は、1個の2準位系からなる量子メモリと、コヒーレント光とを非共鳴に相互作用させる場合に、損失に起因する原理的な限界を明らかにし、さらに、その理論限界に達する生成法の提案を行った。複数の粒子が量子力学的に強く相関した量子もつれ状態は、粒子の数が3つ、4つと多くなるにつれて、定性的にも異なる多種多様なもつれ合いのパターンが可能になる。その中のひとつ、W状態と呼ばれる量子もつれ状態では、各粒子が他の全ての粒子と等しく相関を持つため、あらゆる粒子対の組み合わせが互いに手を繋いでいる網の目のような構造を持つ。W状態を拡張して粒子数を増やすには、既存の全ての粒子との相互作用が必要に思えるが、量子力学の性質をうまく使うと、たった一個の既存の粒子と相互作用させるだけで、拡張が可能になる。任意の粒子数に適用できる光子W状態の汎用的な拡張法の検証実験を行い、3粒子および4粒子のW状態が確かに生成できることを、忠実度や粒子対量子もつれの大きさから実証した。量子通信では、遠く離れた2者間での量子もつれ状態の共有が重要となるが、通信路としてよく用いられる光ファイバの雑音による劣化が問題となる。ゆっくり変化する雑音成分から保護する手段として、複数光子のデコヒーレンスフリー部分空間(DFS)に量子情報を載せる手法が注目されているが、n光子を用いると、光ファイバ透過率のn乗で効率が低下する問題を抱えていた。本研究では、量子もつれの特性を生かすことで、DFSを担う光子の一つが光ファイバを逆走する配置でも雑音からの保護が可能であることを示し、その場合には光子数を単純に増やすことで効率を大きく改善できるという提案を行った。2光子DFSの実験により、光ファイバ透過率の2乗ではなく1乗に比例した効率で、劣化の小さい量子もつれ状態を共有できることを実証した。量子情報の情報処理や保存を行う技術の多くは、情報の運び手である光と結び付ける際に、可視光領域にある特定の波長を用いなければならない。一方、長距離量子通信には、光ファイバの損失が小さい近赤外領域の通信波長帯の光子が不可欠であるため、異なる波長領域をまたいで量子情報を変換する量子インターフェースが重要となる。光非線形結晶における差周波発生を用いて周波数の下方変換を行う量子インターフェースを構築し、波長780nmのピコ秒単一光子を1522nmの光子に変換する実験を行った。変換された光の強度相関測定によって、入力単一光子の持つ非古典光性が変換後も保たれていることを確認した。さらに、入力光子が別の光子と量子もつれを持つ状態を準備して下方変換を行い、波長変換後も量子もつれが残っていることが確認できた。これは、異なる波長の光子に量子情報が確かに受け渡されていることを示す。

疑似位相整合を用いた差周波発生では、入力光の波長を広範囲の可視波長から選択可能であり、帯域幅も広くとれる利点があるため、我々の量子インターフェースは長距離量子通信の実現に向けて有用な技術であると考えている。多数の粒子間の量子もつれを生成する場合、粒子を次々に追加して行くことで量子もつれ状態のサイズを徐々に大きくしていく方法は必ずしも効率的ではなく、とくに粒子の追加操作が確率的な場合にはそれが顕著である。より効率的であると考えられるfusion操作では、既に量子もつれ状態にある粒子のグループ2つを融合してサイズが約2倍の量子もつれ状態を作る。今回我々は、光子のW状態の場合にこのfusion操作を行う簡単な手法を提案し、その効率を見積もった。上記の逐次追加の方法では、原理的にリソースの消費量が指数的になってしまうが、今回提案したfusion操作を使えば、この消費量の増え方が指数的ではなくなることがわかった。デコヒーレンスフリー部分空間を利用して量子状態を雑音から保護する手法の効率を、透過率の2乗に比例から線形に比例した減少に抑制する方法の提案と実証を行ってきたが、位相雑音に限定された方法であり、偏光回転を含めた一般的な雑音に対しても効率化が図れるかどうかが不明だった。本年度は、光通信路を逆伝搬する光の偏光変化の一般性質を利用することで、一般的な雑音に対しても同様の効率化が図れることを示した。光子の波長を変換する量子インターフェースは、物質系の量子情報を量子光通信によって結びつける際に重要となる技術であり、これまで周期分極反転ニオブ酸リチウム(PPLN)を用いた差周波発生に基づく手法を実現してきた。本年度はさらに進めて、可視光から通信波長へ変換された2個の光子の非古典的な2光子干渉を確認した。これは、可視光とリンクした物質系素子を光ファイバで結合するための重要なステップである。また、部分的な波長変換過程が実効的に周波数領域のビームスプリッターとして機能することを干渉実験によって確認した。これは、周波数領域の自由度を利用してより複雑な量子制御を行う可能性を拓くものである。領域内共同研究として、量子通信の長距離化に向けて、Rb冷却原子系の立ち上げを行うと共にラマン散乱単一光子を通信波長へ変換する場合の見積もりを行い、十分な信号雑音比が得られるとの結論を得た。また、ダイアモンドのNVセンターからの単一光子を通信波長へ変換するための波長変換量子インターフェースを実現した。これらの成果は今後の物質系量子ビットの光ファイバーリンクに向けた重要なステップとなる。その他、多体量子もつれ状態のひとつであるDicke状態を、少数の量子ビットのみアクセスして拡張する手法について、最適手法や限界を理論的に明らかにした。また、光子を多モードに重ね合わせた状態が秘匿通信に有用であることを示した。雑音耐性のある量子もつれ配送プロトコルの一つとしてデコヒーレンスフリー部分空間(DFS)を用いた方法の研究を行った。この方法では量子もつれ光子対の一方をDFS上の状態へ符号化することで通信路の雑音に耐性を持たせるだけでなく、送受信者で用いる干渉系の安定化が受動的に行われるようになっている。光パラメトリック下方変換によって発生させた量子もつれ光子対と補助光子を用いてDFS上に符号化し、雑音のある通信路で送信した。
波長多重ホログラフィック内視鏡による細管内形状・分光計測システムの開発

多波長ディジタルホログラフィを用いて銅パイプ等直管内の表面形状計測を行った.照明光を赤,青,緑の三原色とした.この三原色を用いることでカラー画像を得て,パイプ内の腐食や穴などの識別を行った.また,赤の半導体レーザの注入電流変調により近接した二つの発振波長を得ることでこれを形状計測に用いた.0.1mm程度の厚みの異物が検出できた.パイプ内に挿入する円錐鏡の位置ずれ及び傾きにより生じる計測誤差について解析し,補正方法を考案した.H25年度は直管内の測定を中心に行った。実験では新たにDPSS光源を追加し,三原色の波長を光源として用いることにより,フルカラーディジタルホログラフィによる管内表面の可視化を実現した。また,リアルタイム計測にとっては測定データを高速に処理することが望まれる.そこで,管内での円錐鏡の位置ずれを実験結果から推定できるアルゴリズムを新たに開発した.その結果,従来法よりも数百倍程度位置ずれ処理を高速化することに成功した.また,同時にプラスチックイメージガイドを用いたホログラム伝送化も検討し,管内計測への適用性も検討した.その結果,USAFターゲットを用いて伝送されたホログラムの再生像を評価したところ,位相シフト法を用いた同軸配置においては,再生像が10lp/mm程度の分解能を持つことが分かった.これはシミュレーションによる計算ともよく一致した.しかし,軸外し配置を用いた場合では,イメージガイド内を伝搬する参照光と物体光との間に伝搬モードの違いにより生じる位相差が新たに重畳されるために,ホログラム記録が著しく劣化し,良好な再生像を得ることができないことが分かった.さらには,測定結果を高速に表示するために,GPGPUを持ちた並列計算処理を導入する検討も行った.現在では,位相接続処理をGPGPUにより高速化するまでのソフト開発が行われている段階である.上述した3つの点において大きな進展が得られている.多波長ディジタルホログラフィを用いて銅パイプ等直管内の表面形状計測を行った.照明光を赤,青,緑の三原色とした.この三原色を用いることでカラー画像を得て,パイプ内の腐食や穴などの識別を行った.また,赤の半導体レーザの注入電流変調により近接した二つの発振波長を得ることでこれを形状計測に用いた.0.1mm程度の厚みの異物が検出できた.パイプ内に挿入する円錐鏡の位置ずれ及び傾きにより生じる計測誤差について解析し,補正方法を考案した.24年度は多波長ディジタルホログラフィによる内視鏡システムの基礎部分の構築を主に,POFイメージガイドによるホログラム伝送の適用可能性検討,GPGPUによるデータ解析の高性能・高速化を実施した.内視鏡システムの基礎部分に関しては,2種類の半導体レーザを光源として,注入電流値をステップ状に切り替えて4波長を生成する変調信号を作成し,D/A変換器よりこの変調信号を出力して多波長(今年度は4波長)による位相シフトホログラム記録システムを構築した.このシステムを用いた実験により,銅パイプ(内径14mm)内にスペーサを取り付けた円錐鏡を挿入しこれを走査することで,緑青,傷,穴,凹凸等の検出と形状測定を行った.この結果よりパイプ内の欠陥検出が可能であることが確かめられ,当初目標であった基礎実験系の構築は達成できた.また,実験データの新たな解析法として,得られたパイプ内の表面形状結果から銅パイプ内に挿入した円錐鏡の位置ずれ量を自動的に検出し,円錐鏡位置ずれにより実験結果に重畳される誤差を補正するソフトを開発し,従来の補正方法よりも計算時間で500分の1以下にできた.この結果より実時間結果表示への可能性が大きく開けた.さらに要素技術として,POFイメージガイドを用いたホログラム伝送の研究も同時に行った.従来のPOFでは解像度が足りないが,新しく開発された高解像度タイプのPOF(13000画素)を用いることで,再生像の空間分解能を向上できることが確かめられた.以上に加えて,もう一つの要素技術として,データ取得と解析をさらに高度化・高速化するためにGPGPUの基礎研究も開始した.成果としては,ホログラムの高速再生及び高速結果表示を行うソフトを作成した.まだ,高速結果表示部分に課題があるが,これを解決し,測定結果の実時間表示へつなげる予定である.細管内の可視化と形状計測を同時に実現する多波長ディジタルホログラフィによる新たな管内計測法の研究を行ってきた.ディジタルホログラフィ法では,異なる波長で記録したホログラムの再生像の位相差から測定対象の形状が,強度画像から画像情報が得られる.さらにホログラム記録に多波長を用いることで測定レンジの調節,分光情報及びカラーの画像情報が得られる.R,G,Bの3原色の光源を使用し,Rである赤色半導体レーザの注入電流を切り替えることで,形状計測用に波長差の小さな二波長を生成した.また,管内に挿入する円錐鏡に対しては,位置ずれと傾きを抑制するためにスペーサ付ロッドを作成し,これに円錐鏡を接着して管内において走査した.さらに,測定を全自動化するために,ロッドを操作する自動送り機構を新たに開発し,ステッピングモータの回転角度をPCにより制御することで全自動測定システムを構築した.

実験では,長さ150mm,内径14mmの銅,アルミ,真鍮パイプを使用し,それぞれの管内に異物や欠陥を想定した金属箔,亀裂,減肉,錆,穴などを作成し,自動測定によって測定を行った.結果としては,R,G,B光源による強度再生像から管内のカラー画像を取得し,半導体レーザの注入電流変調により生成した二波長による形状計測を実行し,管内の異物を特定することが可能になった.同時にPOF画像ファイバを用いた基礎研究も実施し,ホログラム伝送および管内走査システムへの使用を検討した。現在,入手可能なPOFイメージファイバでは今回の目的を実行することが難しいことが分かった.形状計測においては,円錐鏡の位置ずれと傾きを補正するアルゴリズムを開発した.これにより,従来より問題となっていた管内表面形状計測の精度を向上することができた.GPUによる計算処理では,位相接続アルゴリズムの作成とプログラムの作成が行えた.研究室のHPにより科研費による研究成果を発信しています。光応用計測概要で示したように,フルカラー化による分光計測の実現と,二波長法による形状計測が実現できており,また,従来の円錐鏡位置ずれによる補正計算を,新たなアルゴリズムの開発により数百倍に高速化している.また,同時にイメージガイドを用いたホログラム伝送においても,その再生像の実験的評価,および数値計算による評価を行い,イメージガイドによるホログラム伝送の可能性の検討も進んでいる.さらには,GPGPUを用いたへ入れいつ計算処理も導入準備が進んでおり,当初計画に近い状況で研究が進んでいることが分かる.多波長ディジタルホログラフィによる計測システムの基礎部分である光学系の構築ができ,測定原理も銅パイプを用いた実験により確認できた.赤色以外のレーザーの使用に関しては,実験系にはまだ導入していないが,準備中であり随時導入予定である.また,測定データの信号処理部分に関しては,円錐鏡位置ずれ自動補正化が実現できたので,測定結果解析では大きな進展が得られている.今後,GPU等を用いて更なる高速化が図れれば,実時間結果表示を達成できる見込みがついたと考えている.次に要素技術であるPOFイメージガイドを用いたホログラム伝送と計測への応用研究も同時に進行させ,高解像度型POFイメージガイドによる実験検証を行う段階まで来ている.この結果より,イメージガイドの導入可否が決定できるため,25年度中には最終的な内視鏡の構成が決定できる見込みである.また,測定結果表示を実時間で行うためのGPGPU導入も当初予定よりも前倒しで基礎研究に取り組み,結果表示部分の基本ソフトが完成している.今後,上記で確立した円錐鏡位置ずれ誤差の自動補正部分を取り込んたソフトを開発し,さらに改良を続けて内視鏡システムの完成に間に合わせる予定である.この点においても当初計画より進んでいると考えられる.以上から,計画全体を展望するとおおむね順調に推移していると考えられる.上記のように光源のフルカラー化をさらに進めて,データ取得の高速化を検討する.また,円錐鏡を直管内で操作する際に,自動ステージを用いた測定自動化も検討する.ヘッド化は予算的な面や技術的な面で実現化が難しいが,それ以外の要素研究であるイメージガイドによるホログラム伝送の評価,およびGPGPUによる高速計算処理の導入を進めていくつもりである.ヘッド化までは実現できなくても,直管内の操作計測が実現できるように研究を進めていく方針である.24年度で得られた実験的な知見を基にして内視鏡用のセンシングヘッドの試作を行い,これを用いた直管に対する実験に着手する.はじめは小型CCDをヘッド内に取り込む形で作成し,初期型として,内径3040mm程度のパイプに適合したヘッドとする.
近代フランスにおける民衆文化の諸相と文学への影響

本研究は,近代フランスにおける民衆文化の諸相と文学への影響について,4名それぞれの研究分担者がその専門とする研究領域の独自の視点から切り込み,その実相の多面的な相貌を明らかにしつつ,従来ややともすれば等閑視されてきたフランスの民衆文化と近代フランス文学との関わりに学際的かつ独創的な見解を提示したものである。その具体的な成果は以下の三点に絞られる。1.フランス民謡研究民衆文化の宝庫ともいえる民衆的歌謡が,あれほど大衆に愛され親しまれながら,「大衆歌謡」であるが故にアカデミックな研究対象とはされてこなかった事情は,わが国はもとよりフランス本国でさえ同然であった。本研究において,フランス民謡の実相が浮き彫りにされると同時に,それがフランス詩に与えた影響の一旦が明らかにされた。2.フランスレアリスム小説に見る民衆とレアリスムの諸相フローベールの『ボヴァリー夫人』の土地ノルマンディーの現地調査と資料収集の整理・分析を行い,これを踏えて,その地勢,地名をルーアン近傍に現存する地勢,地名と同定する試みを通して,フローベールのレアリスムの有様と特質を明らかにした。3.南仏プロヴァンス地方の民衆文化と文学煌く陽光の下の自然と人間の営為を見つめる作家ジャン・ジオノの諸作品を手掛かりに,この地の民衆固有の思考体系に迫った。本研究は,平成15年度に採択された科学研究費補助金による研究テーマ「近代フランスにおける都市と地方の民衆文化の諸相と文学への影響」(研究代表者:吉田正明[信州大学人文学部准教授])をさらに発展させて,フランスの民衆文化がいかに近代フランス文学に影響を及ぼしているかを明らかにしようとするものである。前回の研究においてまだかなりの資料が手付かずで埋もれていることが判明したので,18年度は主として,本研究課題を推進する上で必要不可欠な一次資料及び関連文献の調査,発掘,収集を実地調査も含めて広範かつ精力的に行なった。即ち、研究グループ4名のうち、先ず滝澤と吉田がそれぞれフランスに研究出張し、パリ及び地方(ノルマンディー、中・南部フランス)の現地調査、並びにフランス国立図書館、フランス国立科学研究所、パリ第一大学、ルーアン市立図書館、リモージュ大学附属民衆文学研究センター、トゥールーズ・ロートレック記念館、マルセイユ民俗・民芸博物館等において、現地研究者との研究交流、関係文献・資料の収集と調査研究を実施した。また、国内でも国立国会図書館等で、日本と関わりのある文献・資料の調査研究を積極的に推進した。上記研究活動に基づく収集文献・資料の整理、分析、そしてそこから導き出された成果の一端を発表するべく、信州大学人文学部(平成18年5月19日)と神戸大学国際文化学部(同年11月1日)において、「シャンソン研究会」開催に合わせて研究会並びに発表会を行なった。その一部は、下記11.研究発表(平成18年度の研究成果)に反映されている。本研究は,平成15年度に採択された科学研究費補助金による研究テーマ「近代フランスにおける都市と地方の民衆文化の諸相と文学への影響」をさらに発展させて,フランスの民衆文化がいかに近代フランス文学に影響を及ぼしているかを明らかにしようとしたものである。18年度は主として,本研究課題を推進する上で必要不可欠な一次資料及び関連文献の調査,発掘,収集を実地調査も含めて広範かつ精力的に行なった。その上に立って、19年度においてはこれら収集資料、文献の解析を国内諸機関、とりわけ国立国会図書館の諸資料、文献等で補強しつつ行ない、本テーマの下に総合化する作業を鋭意進めた。その成果の一端は報告書の形で平成20年3月に刊行した。民衆文化の諸相の内でも、本研究にあってはシャンソン研究に大きな比重をおいた。民衆文化の宝庫ともいえるシャンソンが、「大衆歌謡」であるが故に従来アカデミックな研究対象とはされて来なかった。こうした現状に鑑み、本研究メンバーが核となって平成14年12月シャンソン研究会を立ち上げた。ミニ学会ではあるが、全国規模の研究組織創設の意義は大きく、これも前及び本研究の効用の一つである。ちなみに、平成19年度の活動は以下のようであった。

○平成19年5月18日於信州大学人文学部「わが国におけるシャンソン受容史」(依頼講演、松島征、京都大学名誉教授)、「アリアは伝説の調べ」(三木原)○平成19年12月8日於京都大学人間科学部「シャンソン・ライブ現地リポート2006年9月」(依頼発表、戸板律子、広島大学非常勤講師)、「プレヴェールのシャンソン」(吉田)、「プレヴェールをめぐって」(プレヴェール没後30年記念座談会)(松島、滝澤、吉田、戸板)
リアルタイム動作可能なレスポンスアナライザを活用した教育方法に関する研究

講義中における教授者と受講者のインタラクションを支援するシステムとしてレスポンスアナライザー(RA)がある.学校教育等においては,多人数型講義における受講者と教授者の間のインタラクションを改善するためのツールとしてRAの活用事例とその有効性が報告されているが,実験的な利用にとどまっているのが実情である.本研究では,新しいアーキテクチャを持つRAの開発とRAの教育利用に関わる分析を行った.その結果,RAの運用が従来に比べて容易になる可能性が示された.また,RAを用いた講義の教育効果を高めるための受講者の分類方法について知見が得られた.平成25年度の研究では,本研究の目的の1つであるリアルタイム動作可能なレスポンスアナライザの試作を行った.前年度(平成24年度)に行った事前検証に基づき試作システムの基本アーキテクチャを決定した.具体的には,.Net Framework 4.5によるMVC 4.0を基本アーキテクチャとしたWebアプリケーションとし,View層における実装技術としてはHTML5及びCSS3.0を採用した.これにより,PC,スマートフォン,タブレットなど幅広い端末で動作が可能になっている.リアルタイムなレスポンスアナライザ機能を実現するためのWebSocketについてはSignalRを採用した.SignalRの採用により,1WebSocketに対応していないブラウザを搭載する端末での動作,2パブリッククラウドの活用と容易なスケールアウト,を可能にした.システムのリアルタイム性については評価実験を行い,その結果を学会にて発表した.試作システムの開発と並行して,本試作システム以前より運用していたPC上で動作するレスポンスアナライザを用いた学習記録の分析も行った.まず,学生によるレスポンスアナライザの使用状況を詳細に把握できるように改良を行った.改良したシステムを実際の授業で使用してログを収集し,得られた情報を基にした統計的分析を試みている.分析結果は平成26年度にて学会等で報告する予定である.講義中における教授者と受講者のインタラクションを支援するシステムとしてレスポンスアナライザー(RA)がある.学校教育等においては,多人数型講義における受講者と教授者の間のインタラクションを改善するためのツールとしてRAの活用事例とその有効性が報告されているが,実験的な利用にとどまっているのが実情である.本研究では,新しいアーキテクチャを持つRAの開発とRAの教育利用に関わる分析を行った.その結果,RAの運用が従来に比べて容易になる可能性が示された.また,RAを用いた講義の教育効果を高めるための受講者の分類方法について知見が得られた.平成24年度の研究では大きく分けて2つの研究を行った.一方の研究は,すでに運用中であるPC上で動作するレスポンスアナライザを用いた学習記録の分析である.本研究で開発を進めているレスポンスアナライザは,最新のWeb技術を活用してPCだけでなくスマートフォンやタブレット型の端末で利用できるようにする.これらの端末は学習目的以外のWebアクセスやゲームなどの娯楽ツールにもなり得る可能性がある.レスポンスアナライザを活用した教育方法を有用なものとするためには,これらの端末を活用する場合に生じる問題点と解決方法をあらかじめ検討しておく必要がある.そこで既存のレスポンスアナライザを用いて学習情報を記録し,記録された情報を分析することにした.本年度の研究では,分析ツールの開発と基本的な統計情報の抽出を行った.他方の研究は,新たに開発するレスポンスアナライザの基本アーキテクチャの検討である.新たに開発するレスポンスアナライザは,1WebSocketを用いたリアルタイム動作可能なWebベースシステム,2学校内全ての講義を1つのシステムで賄えるスケーラビリティ,を主要要件としている.この2つの要件を満たすための検討を行った.WebSocketに関しては主要なサーバサイド製品やAPIを比較した.中でもSignalRはWebブラウザがWebSocketに対応していない場合でもAjaxによる非同期なポーリング接続を活用することで,サーバ側からクライアント側へリアルタイムにデータを送信するための実装を有している.クラウドサービスの活用を想定した実装も有しており,本研究のシステムを実現するために適していると判断された.そこでSignalRを用いた簡易的なシステムを構築し,PC上のブラウザ,タブレットやスマートフォン型端末のブラウザなど様々なブラウザ間でリアルタイム通信が可能であることを確認した.平成26年度の研究では大きく分けて2つの研究を行った.一方の研究は,すでに運用中であるPC上で動作するレスポンスアナライザを用いた学習記録の分析である.特にレスポンスアナライザ上での学習者の操作記録に関する分析を中心に行った.前年度に行ったレスポンスアナライザの改良により,学習者が質問へ応答する際の操作と,その前後のプログラムの画面切り替えの操作の時刻が正確に記録できるようになっている.その記録を用いて学習者の質問への正答率と画面切り替え操作の関係に注目した分析を行った.その結果を国際会議にて発表した.他方の研究は,前年度に開発を行った新しいアーキテクチャを有するWeb型のレスポンスアナライザの改良と実授業での試用による評価である.新たに開発したレスポンスアナライザは,新しいWeb技術であるWebSocketを用いることにより,リアルタイム動作可能なWebベースシステムであることを一つの要件としている.この要件に対してSignalRというAPIを採用した.SignalRはWebブラウザがWebSocketに対応していない場合でもAjaxによる非同期なポーリング接続を活用することで,サーバ側からクライアント側へリアルタイムにデータを送信するための実装を有するなどブラウザ互換性が高い.実際に授業で試用を開始したところ,あらかじめ準備した端末だけでなくBYODでの運用も可能であることを確認した.

また,レスポンスアナライザとしての基本機能についても実用性を確認した.情報システム学,教育工学本研究課題の交付申請時においては,平成25年度の研究実施計画を「前年度の研究において開発したプロトタイププログラムの動作検証の結果に基づいて,本研究課題システムの設計・開発を開始する」としていた.研究実績の概要において述べたように試作システムの開発に着手しており,基本機能の実装がほぼ完了している状況である.次年度(平成26年度)に予定していたシステムのスケラービリティ性についての評価もすでに実施しており,当初計画よりも早く研究が進展している状況である.また,実証実験もすでに開始しており,試作システム自体の実用性の検証のほか,試作システムを活用した授業における学習効果についてデータの収集を開始している.PC上で動作するレスポンスアナライザを用いた学習記録の分析についても予定通り研究が進行している.ログデータからの学習記録情報の抽出プログラムを開発するとともに,統計的手法により学習者の分類を試みた.実験の結果については次年度(平成26年度)中の学会発表を行うべく論文の執筆を進めている.本研究課題の交付申請時においては,平成24年度の研究計画を(A)既存のPC上で動作するレスポンスアナライザに関する研究成果の発表を行う,(B)発表時に得られた意見を積極的に取り入れて本研究の試作システムの基本機能及びシステムアーキテクチャを検討する,(C)平成24年度後半からプロトタイプの実装を開始するとしていた.研究実績の概要において述べたように,既存のPC上で動作するレスポンスアナライザにおける学習記録に関する研究を行い,学会にて発表している.本研究の試作システムのためのシステムアーキテクチャの検討についても予定通り行っており順調に進展している.プロトタイプの実装開始についてもほぼ予定通りである.
口腔健康に関するヒト唾液石灰化能の簡便測定法の開発

唾液は年齢、採集時期、最終方法などにより非常に変化しやすいという欠点がある。しかし唾液は1日に11.5リットル分泌され採集が容易であり、被験者に苦痛を与えない利点があるため、今後医科、歯科領域で検体として使用されることが期待されている。著者らはpHメーターを用いた、ヒト全唾液のリン酸カルシウム沈殿物形成抑制の測定法(pH低落法)を開発し理論付けを行ってきたが、当該研究においてはこの方法よりも簡便なpH指示薬を用いたブロモチモールブルー(BTB)方を開発した。この方法で、個人唾液の石灰化能を迅速簡単に知ることができる。BTBとNaF添加の反応液に唾液、リン酸溶液、カルシウム溶液を加えて、BTBの色調変化を追跡した。その結果pH低落法での誘導時間と色見本を用いたpHとの間に高い相関が見られた(口腔衛生会誌、53:137-144、2003)。また、唾液は含有する糖たんぱく質によって抑制することが考えられる。そこで、タンニン酸と唾液との複合体形成能を測定し、BTB法によるリン酸カルシウム沈殿物形成抑制能との相関を見たところ、高い相関を示していた(自然と文化、31、印刷中、2004)。さらに、93名のヒト唾液を用いて測定条件の検討を行ったところ、唾液が1.25%(v/v)と2.5%(v/v)の時、適切な結果が得られた。また、BTB法による結果とう蝕活動性試験結果との間には相関がなかった(自然と文化、31、印刷中、2004)。現在、個人の口腔診査結果とBTB法による結果との相関についての研究を進めており、この結果で当該方法の臨床応用への途が開ける。ヒト原唾液(100%)は含有する炭酸ガスのため正確な値が得られなかった。しかし、希釈した唾液(0.310%)では測定中にpH変動が見られなかった。そこでpH低落法による測定には3名の女子、無刺激全唾液の、採集後30分放置して得られた上清、8,700gで3分の遠心で得られた上清、0.3μmメンブレンフィルターで濾過して得られた濾液[最終濃度2%(v/v)]を用いたところ、すべてが誘導時間だけを1.4倍延長させた。濾液では20%(v/v)でも阻害効果が見られなかった。即ち、唾液中の高分子物質が誘導時間の延長に関わっていることを示唆する。さらにACP形成反応とHAP転換反応には影響を与えずに誘導時間だけ延長させるのは他に例がない。一方、高分子物質のうちでも糖タンパクと特異的に結合するタンニン酸(5mg/ml)との反応では全唾液の約40%が沈殿した。この沈殿量とpH低落法によるリン酸カルシウム形成能は比例した。このことは、唾液石灰化能が含有する糖タンパク質量に比例することを強く示唆する。また、タンニン酸の唾液に対する沈殿物形成反応を、緑茶(サンフェノン)や大豆(フジフラボン)など食品中に含まれるポリフェノール成分で比較すると、タンニン酸>サンフェノンGE60>サンフェノンGE90>>フジフラボンP10の順であった。イオンメーターを用いたカルシウムキレート能では1030μg/mlの濃度で、フジフラボンP10は有意のキレート活性を示さなかった。タンニン酸と緑茶は30μg/mlの濃度で有意の強いキレート活性を示した。これらのことから、唾液とポリフェノール物質との沈殿反応は強いキレート能に依存していることが示唆された。

著者らはpHメーターを用いた、ヒト全唾液のリン酸カルシウム沈殿物形成抑制能の測定法(pH低落法)を開発し理論付けを行ってきたが、今回はこれを簡便に行うために、pH指示薬ブロムチモールブルー(BTB)を使用することとし、pH低落法との比較を行った。色調変化で判定するBTB法では、pH差が大きいことが必要だが、NaF無添加でpH変化がpH7.4から6.8(ΔpH=0.6)だったのに対し、250μMのNaF添加では、pHは7.4から6.3(ΔpH=1.1)まで低下し、BTBの青色-黄緑色-黄色にわたる色調変化を観察できた。唾液濃度が2.5,5.0,7.5%(v/v)の時、250μMのNaF添加条件で、37°C、40分温浴後、色調はそれぞれ黄色、青緑色、青色となった。このことは唾液によるリン酸カルシウム沈殿物形成抑制能をBTBの色調変化により半定量的に評価できることを示唆している。そこで実際に10名の被検者の唾液を用いて本法を実施したところ、誘導時間(pH低落法:pHメーターを用いた簡便な、in vitroリン酸カルシウム沈殿物形成の測定法)と色見本を用いたpH(BTB法)との間の相関係数(r)は唾液濃度が1.252.50%(v/v)の時、0.790.86となった。このことは、BTB法で、個人唾液の口腔内リン酸カルシウム沈殿物形成(再石灰化と歯石形成)に対する抑制効果を簡便に評価できることを示唆している。今後、事例を重ね口腔診査所見との比較検討を行い、スクリーニング法の一つとして応用することを考えている。唾液は年齢、採集時期、最終方法などにより非常に変化しやすいという欠点がある。しかし唾液は1日に11.5リットル分泌され採集が容易であり、被験者に苦痛を与えない利点があるため、今後医科、歯科領域で検体として使用されることが期待されている。著者らはpHメーターを用いた、ヒト全唾液のリン酸カルシウム沈殿物形成抑制の測定法(pH低落法)を関発し理論付けを行ってきたが、当該研究においてはこの方法よりも簡便なpH指示薬を用いたブロモチモールブルー(BTB)方を開発した。この方法で、個人唾液の石灰化能を迅速簡単に知ることができるBTBとNaF添加の反応液に唾液、リン酸溶液、カルシウム溶液を加えて、BTBの色調変化を追跡した。その結果pH低落法での誘導時間と色見本を用いたpHとの間に高い相関が見られた(口腔衛生会誌、53:137-144、2003)また、唾液は含有する糖たんばく質によって抑制することが考えられる。そこで、タンニン酸と唾液との複合体形成能を測定し、BTB法によるリン酸カルシウム沈殿物形成抑制能との相関を見たところ、高い相関を示していた(自然と文化、31、印刷中、2004)。さらに、93名のヒト唾液を用いて測定条件の検討を行ったところ、唾液が1.25%(v/v)と2.5%(v/v)の時、適切な結果が得られた。また、BTB法による結果とう蝕活動性試験結果との間には相関がなかった(自然と文化、31、印刷中、2004)この方法は特許を取得予定なので、さらに個人の口腔診査結果とBTB法による結果との相関についての結果を出してから、商品化する予定。
ツリー型データ構造に基づく適合直交格子流体解析手法に関する研究

適合直交格子法は,数値流体解析を実用化する上でボトルネックとなる計算格子生成をほぼ自動化できる手法として注目されている.本研究は,適合直交格子の管理に最も効率がよい反面,流体解析手法として例が少ないツリー型データ構造を用いて適合直交格子による流体解析手法を開発し,従来の流体解析アルゴリズムや並列化手法がツリー型データによる手法にも適用可能かどうか検討した.また,ツリー型データの特徴を活かし,CADデータから格子を自動的かつ高速に生成するための基礎的な手法の開発も行った.まず,基本となる流体解析手法をセル中心有限体積手法を元に開発した.このとき,再分割された格子を一まとめにして管理することによってデータ管理のためのメモリオーバーヘッドを節約することが可能となる.本研究ではデータ管理用のメモリは一格子あたり高々数ワードに抑えることが可能となった.また,ツリー型データ構造のもつ規則性を利用することにより,従来の構造格子用に開発された各種流体解析アルゴリズムが大きな変更なく適用できることが明らかになった.特に,再分割後に非常に細かい格子が現れた場合に重要となる陰解法が,簡単な格子オーダーリングによって実現可能となることがわかった.次に,固体壁面に形成される境界層を捉えるために,格子分割を特定の軸方向にのみ行う非等方格子分割へ拡張を行った.この拡張は単に分割方向を示すフラグを追加するのみで実現可能であり,また,先述の陰解法などもそのまま適用可能である.(ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference (2003)にて発表)さらに,開発した手法の並列化も行った.並列化まずデータをプロセッサごとに分割するデータパラレル方式をとった.領域分割にはPeano曲線によってプロセッサ間の負荷を均衡させ,それに基づいてツリー型データ自体を分離して各プロセッサで管理するようにした.並列化効率をPCクラスタ上で検証したところ,8プロセッサで80%程度の効率となった.現時点では満足できる効率ではないが,プログラム自体にチューニングの余地がまだ残されていると思われる.(Parallel CFD 2002にて発表)ツリー型データを利用して格子生成手法の開発も行った.適合直交格子では格子を物体との交差点を算出することによって生成するため,物体境界面と格子線との高速な交差判定を行う必要がある.本研究ではCGの技法を活用した交差判定アルゴリズムを開発した.実際にそのアルゴリズムを検証した結果,数百万格子の交差判定をPCで僅か数秒で処理できることを確認した.(日本機械学会論文集B編に掲載)適合直交格子による数値流体解析手法は,複雑形状問題に適用する上で多大な労力を要する格子生成を自動化できるものと期待されている。本研究では,適合直交格子のデータ管理に最も適していると考えられるツリー型データ構造により,メモリ効率がよく単純なアルゴリズムにより流体解析プログラムを実現できることを示した。具体的には,流体解析に必要な流束計算に必要な隣接格子の探索を「系譜」と呼ぶキーにより,従来は隣接格子を探索するのに一端ツリー構造を上層に向かって上ってから末端に降りてゆかなければならなかったのが,末端に向けて降りてゆくだけですむようになった。また,収束を加速させるために重要な陰解法を実現するためにはオーダリングと呼ばれるデータの並び替えが必要であるが,ツリー型データではこれを空間充填曲線の一つであるZ-orderingによって実現でき,かつ,それが非常にシンプルなアルゴリズムで実装できることを示した。さらに,これらの方法が非等方格子分割を行った場合でもそのまま適用可能であることも明らかになった。非等方格子分割は,格子を必要な方向にのみ分割する手法で,壁面に垂直な方向にのみ物理量勾配が大きくなる境界層を効率よく捉えるために不可欠な方法である。以上の成果については,ICCFD2において発表を行った。先述の「系譜」というアイデアはツリー型データに位置情報を与えるという点でも意義が大きい。本研究ではこれを利用し,CADデータから自動で適合直交格子を生成するアルゴリズムも開発した。格子とCADデータの物体表面との公差判定にComputer Graphicsの分野で利用されているアルゴリズムを適用することにより,極めて高速で格子を生成できることが明らかとなった。これについては,第16回数値流体力学シンポジウムで発表し,現在,日本機械学会論文集に論文投稿準備を行っている。適合直交格子法は,数値流体解析を実用化する上でボトルネックとなる計算格子生成をほぼ自動化できる手法として注目されている.本研究は,適合直交格子の管理に最も効率がよい反面,流体解析手法として例が少ないツリー型データ構造を用いて適合直交格子による流体解析手法を開発し,従来の流体解析アルゴリズムや並列化手法がツリー型データによる手法にも適用可能かどうか検討した.また,ツリー型データの特徴を活かし,CADデータから格子を自動的かつ高速に生成するための基礎的な手法の開発も行った.まず,基本となる流体解析手法をセル中心有限体積手法を元に開発した.このとき,再分割された格子を一まとめにして管理することによってデータ管理のためのメモリオーバーヘッドを節約することが可能となる.本研究ではデータ管理用のメモリは一格子あたり高々数ワードに抑えることが可能となった.また,ツリー型データ構造のもつ規則性を利用することにより,従来の構造格子用に開発された各種流体解析アルゴリズムが大きな変更なく適用できることが明らかになった.特に,再分割後に非常に細かい格子が現れた場合に重要となる陰解法が,簡単な格子オーダーリングによって実現可能となることがわかった.次に,固体壁面に形成される境界層を捉えるために,格子分割を特定の軸方向にのみ行う非等方格子分割へ拡張を行った.

この拡張は単に分割方向を示すフラグを追加するのみで実現可能であり,また,先述の陰解法などもそのまま適用可能である.(ASME/JSME Joint Fluids Engineering Conference (2003)にて発表)さらに,開発した手法の並列化も行った.並列化まずデータをプロセッサごとに分割するデータパラレル方式をとった.領域分割にはPeano曲線によってプロセッサ間の負荷を均衡させ,それに基づいてツリー型データ自体を分離して各プロセッサで管理するようにした.並列化効率をPCクラスタ上で検証したところ,8プロセッサで80%程度の効率となった.現時点では満足できる効率ではないが,プログラム自体にチューニングの余地がまだ残されていると思われる.(Parallel CFD 2002にて発表)ツリー型データを利用して格子生成手法の開発も行った.適合直交格子では格子を物体との交差点を算出することによって生成するため,物体境界面と格子線との高速な交差判定を行う必要がある.本研究ではCGの技法を活用した交差判定アルゴリズムを開発した.実際にそのアルゴリズムを検証した結果,数百万格子の交差判定をPCで僅か数秒で処理できることを確認した.(日本機械学会論文集B編に掲載)
腸管運動機能不全におけるc-Kit蛋白質の翻訳後修飾の同定とその分子機能解明

21年度は以下の3つの研究を実施した.研究計画1 (糖尿病性胃運動機能不全)自然発症糖尿病(NOD/LtJ)マウスを用いて、13C-酢酸投与後の呼気試験による胃排出能を定量的、経時的に測定できるシステムを確立し、糖尿病マウスでは糖尿病の初期から胃排出能が低下していること確認した.さらに胃潰瘍の存在により胃排出能が低下し、胃潰瘍治癒が遅延することを見いだした.各種薬剤の有効性スクリーニングにより、クエン酸モサプリドが胃排出能を充進させ、さらに抗炎症作用により潰瘍治癒促進に作用することを明らかにした.研究計画2 (開腹術後小腸運動機能不全)開腹手術(酸素暴露)と非開腹手術(酸素非暴露)におけるマウス腸管、開腹手術と内視鏡手術(酸素非暴露)におけるヒト非病変部の小腸組織を用いて、脂質過酸化反応中間活性体(HNE、HEL)による修飾蛋白質の検出し、腸管運動不全への関与を明らかにした.研究計画3 (炎症性大腸運動機能不全)マウス腹膜炎モデルの大腸、潰瘍性大腸炎巨大結腸症の手術組織を用いて、NOによるnitrotyrosine化、活性化好中球によるchlorotyrosine修飾を中心にチロシン側鎖修飾蛋白質の検出を行った.20年度は以下の3つの研究を実施した.研究計画1(糖尿病性胃運動機能不全)自然発症糖尿病(NOD/LtJ)マウスを用いて、13C-酢酸投与後の呼気試験による胃排出能を定量的、経時的に測定できるシステムを確立し、糖尿病マウスでは糖尿病の初期から胃排出能が低下していることが明らかとなった.メイラード反応生成物(CML、MGO)による修飾蛋白質の検出した.さらに、自然発症糖尿病(NOD/LtJ)に対してメイラード反応阻害薬(OPC-9195)ならびに修飾部位切断薬の有効性ならびに修飾蛋白質への影響を検討した.研究計面2(開腹術後小腸運動機能不全)開腹手術(酸素暴露)と非開腹手術(酸素非暴露)におけるマウス腸管、開腹手術と内視鏡手術(酸素非暴露)におけるヒト非病変部の小腸組織を用いて、脂質過酸化反応中間活性体(HNE、HEL)による修飾蛋白質の検出を行った.モデルの評価を実施している.研究計画3(炎症性大腸運動機能不全)マウス腹膜炎モデルの大腸、潰瘍性大腸炎巨大結腸症の手術組織を用いて、NOによるnitrotyrosine化、活性化好中球によるchlorotyrosine修飾を中心にチロシン側鎖修飾蛋白質の検出を行った.21年度は以下の3つの研究を実施した.研究計画1 (糖尿病性胃運動機能不全)自然発症糖尿病(NOD/LtJ)マウスを用いて、13C-酢酸投与後の呼気試験による胃排出能を定量的、経時的に測定できるシステムを確立し、糖尿病マウスでは糖尿病の初期から胃排出能が低下していること確認した.さらに胃潰瘍の存在により胃排出能が低下し、胃潰瘍治癒が遅延することを見いだした.各種薬剤の有効性スクリーニングにより、クエン酸モサプリドが胃排出能を充進させ、さらに抗炎症作用により潰瘍治癒促進に作用することを明らかにした.研究計画2 (開腹術後小腸運動機能不全)開腹手術(酸素暴露)と非開腹手術(酸素非暴露)におけるマウス腸管、開腹手術と内視鏡手術(酸素非暴露)におけるヒト非病変部の小腸組織を用いて、脂質過酸化反応中間活性体(HNE、HEL)による修飾蛋白質の検出し、腸管運動不全への関与を明らかにした.研究計画3 (炎症性大腸運動機能不全)マウス腹膜炎モデルの大腸、潰瘍性大腸炎巨大結腸症の手術組織を用いて、NOによるnitrotyrosine化、活性化好中球によるchlorotyrosine修飾を中心にチロシン側鎖修飾蛋白質の検出を行った.