hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
繰り返し接触応力下の粗面の微視的破壊機構に関する研究

また、研削仕上げ面でも実験し、き裂の方向は相手面の加工目の方向と一致する傾向があること、相手面が研削仕上げではき裂は浅くあまり明瞭でないまま摩耗扮が生じることがあるが、一方、一つ一つの突起接触域の大きい旋削円筒と繰り返し接触させた場合にはきわめて明瞭なき裂が発生することが明かとなった。3.二円筒転がり一滑り接触におけるピッチングき裂の観察二円筒試験機を用いて、高荷重のもとで粗さの小さい中硬度材や低硬度材に発生するピッチングは破壊スケ-ルがきわめて大きくなることを確認した。1.粗い2円筒転がり接触面における接触応力および応力拡大係数の解析歯車歯面に発生するピッチングやマイクロピッチングの発生状態と関連づけながら,前年度開発したき裂面での固着と滑りを考慮した解析法を用いて理論的解析を行っている.その結果,内部に発生した円形の傾斜内部き裂は,比較的浅い場合表面粗さの突起接触の影響により最も浅いき裂前縁部において急速なき裂伝ぱが起り表面に出現すること,半円形の傾斜表面き裂の場合は,浅いき裂は突起接触とき裂面の固着・滑りの影響により,低速側では接触点の移動方向にしだいに深くなるき裂が,高速側では逆方向に傾いたき裂が,それぞれ,伝ぱしやすいことが理論的に予測されるなど実際の状態をよく説明する結果が得られつつある.2.粗面の繰り返し圧縮試験におけるき裂の観察平面の同一箇所に対し粗い旋削円筒面を周方向位置を変えて繰り返し押し付け,き裂の発生状態を調べている.加工目高さとピッチを変えるとき裂を伴わない摩耗からはっきりしたき裂まで種々の状態が観察されいてる.3.フレッチング試験繰返し圧縮試験と同じ試験機を用いて,一定法線荷重下で揺動運動させたときの転がり軸受のフレッチングを調べた.接線力の小さい転がり接触下であることと表面粗さが小さいことにより,摩耗と形状変化が観察されている.4.二円筒転がりー滑り接触におけるピッチングき裂の観察2円筒試験機を用いて,ピッチングき裂の進展状況を観察している.とくに,応力拡大係数の解析結果と関連して,き裂を発生させた後に回転方向や滑りの方向を変えたときのき裂進展について調べたが,回転方向を変えることにより,き裂部の表面形状が変化するという新しい事実が観察されている.また,ピッチングとマイクロピッチングを2円筒試験で出現させ発生条件を明確にするとともに,突起接触を考慮した応力拡大係数の解析結果からその説明を試みている.1.粗い2円筒転がり接触面における接触応力および応力拡大係数の解析通常の円周方向研削のほか,軸方向研削,円周方向に対しほぼ45゚の方向に加工目をもつような研削の3つの異なる研削法によって仕上げた円筒の実測した粗さ形状ならびに三角形状突起によりモデル化した形状を用いて,接触圧力のみでなく内部の等価応力分布およびき裂の存在を仮定したときの応力拡大係数を計算し,円筒と平面の接触における粗さ加工目の方向性や突起傾斜角度などの影響を調べた.その結果,粗さ突起による表面直下の高い応力集中域と通常のヘルツ接触でも生じる内部の等価応力の極大とが存在し,その中間に等価応力の小さい,き裂伝ぱの起りにくい領域が存在することが実証された.これによってマイクロピッチングと通常のピッチングの生成条件の違いが明確に説明できることが分った.2.二円筒転がり一滑り接触におけるピッチングき裂の観察上述の3種の加工目方向の高硬さ円筒を相手側としたときのピッチングき裂の発生と進展状況を勧察し,微小な初期き裂が相手側加工目方向に一致して生じること,しかも,駆動条件により突起接触の過酷さが同等と考えられるピッチで同様な形状をもつ複数のき裂が発生していることが明かとなり,突起接触域と微小損傷域との関連性が実証できた.3.フレッチング試験
マウス瞬目反射条件づけに関与する神経回路の解明

一連の研究から、強い音条件刺激(CS)を用いた場合、マウスの瞬目反射条件づけには、小脳に加え扁桃体が重要であることが示された。さらに、瞬目反射条件づけにおいて2種類の音CS(1kHz, 10kHz)を用いて小脳核を損傷したマウスに音周波数弁別課題を行ったところ、この課題に障害を持つことが示された。小脳は単純な瞬目反射条件づけではなく、より複雑な認知機能を必要とする弁別課題に関与することが明らかになった。本研究課題の目的は、マウスの瞬目反射条件づけの神経回路を明らかにすることである。ウサギの瞬目反射条件づけにおいては、小脳回路が必須であることが多くの研究で示されてきたが、マウスにおいては小脳回路以外の部位が瞬目反射条件づけに関与している可能性が指摘されている。そこで、本研究では、扁桃体と赤核が瞬目反射条件づけの獲得および表出に果たす役割を検討した。扁桃体もしくは赤核にGABAA受容体アンタゴニストであるムシモールを投与し、瞬目反射条件づけを行った。条件刺激(CS)には、10kHzの純音、無条件刺激(US)には100Hzの電気ショックを用い、1日50試行の条件づけを15日間行った。ムシモールの投与は条件づけの15分前に行われた。結果、扁桃体にムシモールを投与しかマウスは、瞬目反射条件づけの学習指標である条件性の瞬目反応が阻害され、ムシモールの投与を止めると、条件性瞬目反応が徐々に生起していった。このことは、扁桃体がこの条件づけの獲得に関与していることを示している。また、学習が獲得された後に再度ムシモールを投与すると条件性瞬目反応は再び阻害された。このことは扁桃体が条件づけの表出にも関与していることを示している。赤核にムシモールを投与したマウスは、条件性の瞬目反応が完全に阻害された。また、ムシモールの投与を止めると条件性の瞬目反応は統制群と同じ程度にまで上昇した。このことは、赤核がこの条件づけの獲得ではなく表出に関与することを示唆している。これらの結果より、扁桃体および赤核がマウスの瞬目反射条件づけに重要な役割を果たしていることが明らかになった。これらの成果は、第32回日本神経科学学会および第60回動物心理学会において発表した。昨年度までの研究において、マウスの瞬目反射条件づけには、小脳に加え扁桃体が重要であることが示された。これらの成果を論文としてまとめ、European Journal of Neuroscience誌に投稿、受理された。さらに、小脳核を電気的に損傷したマウスを用いて、瞬目反射条件づけの音弁別課題を行い、結果を詳細に分析した。小脳損傷マウスは、1kHz,10kHzのそれぞれのCSに対して瞬目反射条件づけを獲得することが示されたが、この2つのCSを用いた弁別課題には重篤な障害を持つことが明らかになった。これまでの研究において、マウスの瞬目反射条件づけは、扁桃体と小脳が重要な役割を持つこと、つまり情動性と学習機能の相互作用よって獲得されることが示された。そこで、脳内での学習機能と情動機能の相互作用に着目し、神経軸索形成に重要なタンパク質(Draxin)が欠損されたマウスを用いて、行動テストバッテリーを行った。Draxinノックアウトマウスは海馬が萎縮し、また左右の脳の連絡線維である脳梁が障害されている。行動解析の結果、これらのマウスは、暗期での活動性が高く、強い光を嫌悪した。また空間認知課題、社会的認知課題においても障害を示した。これらの結果より、Draxinの欠損によって海馬と左右の脳連絡が障害されると、活動性、情動社会性、記憶学習機能に障害が認められることが明らかとなった。この成果は日本神経科学学会において発表された。社会的認知機能に重要な役割を果たしているオキシトシンの受容体が欠損したマウスを用いて、長期の社会的記憶に関わるオキシトシン受容体の役割についても検討し、日本動物心理学会で発表した。これまでの研究において、マウスの瞬目反射条件づけには、小脳に加え扁桃体が重要であることが示されている。特に、強い条件刺激(CS)を用いた場合には、瞬目反射条件において扁桃体の役割が重要となる。一方で、小脳は複雑な認知機能を持つことが、多くの研究で報告されており、強いCSを用いた場合は、単純な条件づけではなく、複雑な課題に関与すると考えた。そこで、強いCSを2種類(1kHz,10kHz)用いて、従来の瞬目反射条件づけを行ったところ、小脳損傷マウスはその課題を遂行できた。しかし、一方のCSだけ無条件刺激(US)を提示する弁別課題では、小脳損傷マウスはCS+だけでなくCS-にも瞬目反応を示し、この課題を遂行できなかった。この研究は、来年度の神経科学学会で発表し、英文雑誌に投稿する。

さらに、本年度はマウスの情動性および扁桃体の機能に着目し、恐怖条件づけや社会的認知機能の神経回路および分子機構を明らかにする実験を行った。高い不安を示すと報告されているエストロゲンβ受容体欠損(ERβKO)マウスを用いて恐怖条件づけを行ったところ、ERβKOマウスは、文脈依存テスト、手掛り依存テストの両方において条件性の恐怖反応であるフリージングの量が高いことが示された。またオキシトシン受容体欠損マウスを用いて長期間にわたって社会的認知テストを行った。その結果、訓練初日、2日目では、他個体の弁別に障害を示したが、3日目、4日目になると障害が認められなかった。このことより、オキシトシン受容体欠損マウスは、長期間他個体と遭遇する経験を持てば彼らを認知できるようになることが示唆された。これらの結果も、来年度の神経科学学会において報告する。
無細胞蛋白質合成技術を活用した抗ＨＩＶ分子標的治療薬の創出

本研究課題では我々が独自に開発したタンパク質相互作用解析技術を活用し、HIV-1 Vifによる抗ウイルス因子APOBEC3G(A3G)のユビキチン化および分解を阻害する因子としてASK1を同定した。ASK1はVifのBC-Boxに結合し、VifがA3Gをユビキチン化する際に必要な補助因子であるEloB/Cの結合を阻止した。また、抗HIV薬の一つであるAZTがASK1の発現を増加させることを見いだした。AZTを添加したT細胞では、ASK1の発現上昇とともにVifの活性低下が認められた。AZTには逆転写阻害活性だけではなく、ASK1を介した宿主抗ウイルス活性を増強させる作用があることが示された。HIV感染症の根本的な克服には、宿主-ウイルス相互作用に基づいたウイルス増殖機構や病原性発現メカニズムを解明し、それらのエビデンスに基づいた薬剤標的設定を行うことが必要である。本研究課題では我々が独自に開発した無細胞タンパク質合成技術を駆使し、HIVタンパク質と内因性抗レトロウイルス宿主因子との相互作用をピンポイントに阻害する新規の分子や阻害剤の同定を目指した研究を行った。初年度は無細胞タンパク質合成系を用いた宿主-ウイルスタンパク質複合体の再構成と、それらの相互作用アッセイ系の構築を行った。まず、無細胞タンパク質合成技術を用いて、APOBEC3G,Tetherin/BST2,SAMHD1などの宿主抗ウイルス因子を合成した。また、アルファスクリーンを用いて、宿主抗ウイルス因子とそれらの拮抗因子であるウイルスタンパク質(Vif,Vpu,Vpx)との相互作用を基盤とした、高感度でハイスループットな相互作用アッセイ系を構築した。アッセイ系の具体的な原理としては、(1)Flagタグを融合したウイルスタンパク質と、biotin化標識をした宿主因子をそれぞれ合成し、(2)各タンパク質と宿主性因子または化合物を混和後、アルファスクリーンを用いてエネルギー転移による相互作用シグナルを検出することで、相互作用を阻害する因子または化合物を同定した。本年の成果として、ストレス誘導型タンパク質リン酸化酵素群が、核酸系の逆転写酵素阻害剤により誘導され、vif-APOBEC3Gの相互作用を顕著に阻害することを見いだした。これらの生理的意義について、T細胞株であるJurkat,CEM,CEM-SS細胞を用いて確認したところ、当該因子の作用によりウイルス粒子中のAPOBEC3Gの取り込みの増加とウイルス粒子の感染性低下が認められた。本研究課題では我々が独自に開発した無細胞タンパク質合成技術を駆使し、内在性抗レトロウイルス宿主因子と、それらを標的とするHIVタンパク質との相互作用を阻害する新規の分子や阻害剤の同定を目指した研究を実施した。初年度および次年度は無細胞タンパク質合成系を用いた宿主-ウイルスタンパク質複合体の再構成とそれらを用いた宿主タンパク質との相互作用アッセイ系の構築、および相互作用阻害因子の探索と機能解析を実施した。具体的には、アルファスクリーンを用いて、宿主抗ウイルス因子群(APOBEC3G (A3G), Tetherin, SAMHD1など)とそれらの拮抗因子として作用するウイルスタンパク質群(Vif, Vpu, Vpx, Vprなど)との相互作用を高感度に検出するアッセイ系を構築し、それらの相互作用を阻止する宿主因子を同定した。特にVif-A3Gの相互作用を抑制する新規宿主因子は、抗HIV薬として利用されている逆転写酵素阻害剤により誘導され、A3Gの安定化とウイルス粒子内への取り込みを促進する。また、新規宿主因子のVif抑制の分子機構について詳細な解析を行ったところ、当該因子はVifとElongin Cとの相互作用を阻止することで、Vifのユビキチンリガーゼ活性を阻害することが判明した。また、Tetherin-Vpu、SAMHD1- Vpxの拮抗的相互作用に着目し、これらの相互作用を制御する新たな宿主因子を探索した。具体的には、ヒトユビキチンリガーゼライブラリーを用いた発現スクリーニングにより、VpuおよびVpxのユビキチン化を司る宿主E3リガーゼを同定した。また、Vpuをユビキチン化し分解に導く新規ユビキチンリガーゼとしてMarch1を新たに同定した。上記の宿主因子群はウイルス感染モデル細胞においてウイルスの複製を顕著に抑制することが示唆された。本研究課題では我々が独自に開発したコムギ無細胞蛋白質合成技術を駆使した蛋白質インタラクトームを活用し、内在性抗ウイルス宿主因子群と、それらを標的とするHIV-1アクセサリー蛋白質との相互作用を阻害する新規分子の同定を目指した研究を実施した。本年度はHIV-1アクセサリー蛋白質Vifによる抗ウイルス宿主因子APOBEC3G(A3G)のユビキチン化および分解を阻害する因子の探索を行った。

我々の予備実験で、細胞にある種のストレスを与えるとVifの抗A3G活性が一時的に弱まることが分かっていたため、細胞外ストレスを感知する情報伝達蛋白質群に着目した結果、MAP3Kの1つであるASK1がVifの活性を阻害することが分かった。ASK1はVifのBC-Box領域に結合し、VifがA3Gをユビキチン化する際に必要な補助因子であるElongin B/Cの結合を阻止した。次に、ASK1のHIV-1複製に対する影響を調べるため、ASK1を過剰に発現させたT細胞株にHIV-1を感染させたところ、ウイルスの複製が顕著に阻害された。この細胞ではVifが存在するにも関わらず、細胞内のA3Gが分解されず、またウイルス遺伝子に多数の不活化変異が見出されたことから、ASK1はHIV-1感染細胞においてVifを阻害してA3Gの抗ウイルス活性を亢進させることが明らかとなった。また、抗HIV薬の一つであるアジドチミジン(AZT)がASK1の発現を増加させることを見いだした。AZTを添加したT細胞では、ASK1の発現上昇とともにVifの活性低下が見られた。このことから、AZTには本来の作用である逆転写阻害活性だけではなく、ASK1を介したVifの機能阻害という予想外の作用があることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。ウイルス学26年度が最終年度であるため、記入しない。無細胞タンパク質合成系を用いて、HIVアクセサリータンパク質と宿主抑制因子の全長タンパク質の合成および精製に成功している。また、アルファスクリーンを利用した相互作用アッセイも構築済みである。本アッセイ系を用いて、ウイルス複製を阻害する因子がいくつか同定された。今後はこれらの候補タンパク質の機能解析を中心に、新たな抗ウイルス因子や阻害化合物を探索する。コムギ無細胞タンパク質合成系を用いて合成した全長ヒトタンパク質およびHIVアクセサリータンパク質による内在性ウイルス因子の分解や不活性化を阻止する因子を複数同定している。また、これらの因子群が感染細胞モデル系においてウイルス複製を顕著に阻止することが示された。今後はこれらの候補タンパク質の機能解析について、複数のHIV-1分子クローンや変異ウイルス株を用いて解析するとともに、これらの基礎データを基盤とした新たな感染制御法の開発に結びつける。初年度に同定された候補因子の機能解析を中心に進めていくとともに、新たな阻害因子や阻害物質の探索を進めていく。また、ウイルス感染細胞を用いた解析を実施することで、当該因子がHIV増殖や病原性発現にどのように関与するかについて詳細に検討する。初年度および次年度に同定された候補因子の抗ウイルス機能の詳細な分子メカニズムの解析を中心に進めていくとともに、新たな阻害因子や阻害物質の探索を進めていく。昨年度に引き続きHIVアクセサリータンパク質によるウイルス複製促進機構に着目し、この部位を標的とした新しいタイプの抗エイズ薬の開発を目指した基盤研究を継続する。
吸入麻酔薬の虚血心筋保護効果の機序解明

虚血における代謝変化の検討は、総数32頭の雑種成犬を用いた。セボフルレン0MAC(15頭)、1.0MAC(17頭)群に分け、更に左冠動脈前下行枝の結紮群と非結紮群に分けた。1.0MAC群ではセボフルレン吸入の後、血圧・心拍数を吸入前値に維持した状態を作成し、冠動脈結紮を行った。心筋代謝変化は0MAC群では虚血によりATPが減少し、ADP,AMPの増加が認められた。Energy charge potential(ECP)は心筋のエネルギー状態を表し、この低下は心筋でのエネルギーの悪化を示すが、虚血により有為な減少が認められた。1.0MACセボフルレンは血行動態を吸入前値に維持したにも拘わらず、虚血により起こるこられの変化を軽減させた。クレアチン燐酸の虚血による低下は、セボフルレンの吸入によりその程度が軽減された。解糖系中間代謝物の虚血による変化に関しても、セボフルレン吸入により軽減がみられ、乳酸の蓄積においてもその程度は減少した。したがって、血圧・心拍数を吸入前値に維持した状態においても1.0MACのセボフルレンは虚血により起こる心筋代謝変化を軽減することが示された。心筋局所血流量の測定では13頭の雑種成犬を使用し、0MAC(7頭)群と1.0MAC(6頭)群に分けた。セボフルレン吸入により収縮期・拡張期血圧は3040%と有為な低下を示した。局所心筋血流量は冠動脈の結紮により、虚血領域では非虚血領域に比べ20%の低下がみられたが、セボフルレン吸入によっても同程度の低下がみられた。さらに虚血領域での局所血流量の心筋内層/外層比に関してもセボフルレンは有為な影響を示さなかった。したがって、1.0MACの濃度のセボフルレンでは心筋局所血流量には有為な作用を示さないことがわかった。
メタボローム分析による高齢者寝たきり予防の基盤となる新規老化関連メタボライト探索

血液・赤血球メタボローム解析を用いて、30名の健常者の解析を行い、126個のメタボライトに関し、その個人差バラつきをCV値で検定した。メタボライトには、個人差の少ないものと大きなものの2群に大きく分かれることが判明した。前者には生育に必須なものが数多く含まれていた。最後にヒト若年(15名、平均20歳代)・高齢群(15名、平均80歳代)の血液メタボローム比較し、14個の老化マーカー同定した。11個は、新規報告であった。高齢者特有のメタボライトは、年齢以外に、食生活、生活様式、健康状態、環境要因などを反映すると推測される(ハレキツ他PNAS 2016,近藤,柳田PNAS 2016)。我々は、高齢者(老化)の多様性を規定する因子として、代謝特性に注目している。その理由は、カロリー制限やミトコンドリア酸化ストレス軽減による寿命延長という基礎研究での知見に基ずく。ヒト血液メタボロームにおいて、我々は独自に赤血球メタボローム解析の手法を確立した。その手法を用いて、分裂酵母メタボライトと比較検討した結果、80%以上が保存されており、進化上メタボライトも保存されていることが判明し、報告した(ロマス他MolBiosys2014)。さらにこの血液・赤血球メタボローム解析を用いて、30名の健常者の解析を行った。30名のサンプルで、126個のメタボライトに関し、その個人差バラつきをCV値で検定した。その結果、メタボライトには、個人差の少ないものと大きなものの2群に大きく分かれることが判明した。前者には生育に必須なメタボライトが数多く含まれていた。最後にヒト若年(15名、平均20歳代)・高齢群(15名、平均80歳代)の血液メタボローム比較し、14個の老化マーカーの同定に成功した。そのうち、3個は既報があり、残りの11個は、我々による新規報告であった。14個のうち、6個は赤血球に豊富なメタボライトであり、我々のアプローチの重要性が再確認できた。興味深いことに、これら14個の老化関連メタボライトは、相関係数解析により、大きく二つのグループに分かれることが見いだされた。このような高齢者特有のメタボライトは、年齢以外に、食生活、生活様式、健康状態、環境要因などを反映すると推測される(ハレキツ他PNAS 2016,近藤,柳田PNAS 2016)。これらの成果は、代謝の観点からの独創的な老化研究として国内外で評価され、いくつかの招待講演でも発表した。当初、メタボローム解析をヒト血液で開始するにあたり、メタボライトの不安定さが問題となった。我々は、正確な測定法の確立が急務と判断し、様々な条件検討を行ってきた。その結果、患者の採血したその場で遠心せずに、全血液を急速凍結する方法が、非常に有効であることに気付いた。この方法で、安定して計測できるようになり、今回の老化マーカーの新規発見につながった。我々が独自に確立した血液メタボローム解析方法を利用し、今後さらに老化研究への応用を推し進める。現在、フレイルの患者とそうでない患者の比較検討を徐々に開始している。京大病院内の倫理員会も承認済みであり、順調に進めている。老化生物学
現代カナダの先住民社会における世襲の意義と「政治」に関する人類学的研究

カナダでは、19世紀半ばに先住民社会に対して平等主義、民主主義的な政治的プロセスが導入された。しかし近年とくに20世紀の後半になり、旧来世襲によるリーダーが存在していた社会で世襲制の復権が確認されている。この研究ではクワクワカワクゥという先住民族を対象に、旧来から存在した世襲のチーフと民主化によって新たに誕生した投票によって選ばれたチーフの実践、イデオロギー、戦略などを分析した。本研究はカナダ先住民社会における政治的リーダー、世襲チーフの復権をめぐる社会的条件、背景を分析するものである。本年度はこれまでの文献調査とフィールド調査の成果をふまえ、2つの研究成果を発表し、またフィールドでの継続調査をおこなった。フィールド調査は昨年度と同じくカナダのブリティッシュ・コロンビア州にある先住民居留地で9月から10月にかけて実施した。チーフの活動を追跡調査し、また地元の博物館の館長と対談している。これらの成果をふまえ、まず『人文論叢』に「チーフはだれか(副題略)」という論文を発表した。これは数年前に実際にカナダであった裁判と先住民社会のリアクションを分析し、チーフに関していうと法的なものより社会的なもののほうが優位に働くことを例証したものである。この論文は2013年3月に刊行された。また、それ以外にも査読誌向けに論文を2つ準備している。これらはまだ未完であるが、次年度中に書き上げ、発表したいと思っている。これらの論文執筆以外に、今年度は口頭発表も実施した。3月、国立民族学博物館にて同館共同研究会「贈与論再考」の第3回研究会で「北米先住民、クワクワカワクゥのポトラッチにおける贈与と交換(副題略)」という題目の発表をおこなった。ここではポトラッチという儀礼における贈与と交換のシステムに関する、いまや常識化された前提が再検討を要するものであること、その際のチーフの役割が重要だということを、約1時間にわたる発表時間のなかで主張している。しかし近年、とくに20世紀の後半になり、旧来世襲によるリーダーが存在していた社会で世襲制の復権が確認されている。まず、同社会で実際に民主主義的な政治手法が導入されたか、導入されたならそれはいつごろか、民主主義的な手続きで選ばれた政治的リーダー(選出チーフ)がどれくらい存在するか、世襲チーフは実際に選出チーフと共存しているのか・・・などの実態の調査をフィールドワークの手法でおこなった。その上で、同社会には、1950年頃から選出チーフ制度が導入されており、ほとんど(16集団中13)で選出チーフが確認されているが、1980年頃から明らかに世襲チーフの力が増しており、現在では世襲チーフの配下に選出チーフがおかれているヒエラルキーが確認された。つぎに、いかにして世襲チーフがみずからの権威を復権させたかという問のもとで、その戦略を歴史的に分析した。その戦略は、おもに交換の原理を利用した経済的な次元においておこなわれていることがわかったが、同時にいかに「世襲のほうが上」という言説やイデオロギーを構築しているかという、言説面での戦略も明らかになった。ただし、本研究では、上記のような「いかに」という面は多々明らかになったが、「なぜ」に相当する部分、つまり、なぜ世襲のリーダーシップが平等主義的で能力主義的なリーダーシップに勝るのかについては、明白な回答が得られなかった。本研究は、現在北米とくにカナダの先住民社会においてみられる政治・社会的リーダーの世襲制の復権の現状と、その背景を理解しようとする試みである。研究初年度となる本年度は、主として現状の把握と先行研究資料の収集およびレビューに費やすことにしていた。現状を把握する目的で、9月にはカナダの北西海岸(太平洋沿岸)の先住民社会においてフィールドワークを実施した。期間は約1か月である。フィールドワークにおいては、クワクワカワクゥという先住民のあるクランとともに生活し、世襲制がいかに復権しているか、および世襲のチーフでない人間がいかに世襲の地位を求めて画策しているかなどの現状を理解することができた。上記テーマに関する先行研究については、フィールドワーク前にある程度調査し、またフィールドワーク中にはカナダでも調査した。カナダではいくつかの文献を入手することができたが、それ以外にも北米先住民の政治的なリーダーシップに関する先行研究がいかに少ないかを痛感させられる結果となった。そこで帰国後は、北米先住民社会と同様に、能力主義的かつ平等主義的なリーダーと世襲のリーダーの緊張関係が確認されるオセアニア地域の先行研究を中心的に収集し、閲覧することにした。膨大な蓄積のあるオセアニア地域のリーダーシップ研究を読みこなしてきたいま、オセアニア地域研究で生まれた数多くの理論がどこまで北米先住民社会にあてはまるのか、あてはまらないのかを吟味している最中である。当初の予定では、研究初年度は文献およびフィールド調査に重点をおき、2年目と3年目にはその分析をおこなって発表する、なおかつ追跡調査をおこなうことになっていた。

2年目となる本年度は、フィールドでの追跡調査を実施し、また分析をおこない、それを発表する用意をしたという点で、十分に当初の予定を達成している。ただ、予定では、この2年目において、論文を2つ発表するつもりであったが、実際には1本にとどまった。これはおもにフィールド調査時の疾病が理由であるため致し方ないが、この点は悔やまれる。もっとも、この「充電」期間に新たな着想がわき、さまざまな哲学書を読むことで、さらにもう1本の論文にとりかかることができている点は高く評価できるのではないか。本年度の活動をまとめると、当初からの疑問「なぜカナダの先住民社会ではいまさら古臭い世襲制が復権しているのか」という点は解消されなかったが、その答えに近づく多くのヒントを得られたものと考えている。本研究は、北米先住民社会において近年復権してきた世襲制の現状把握とその背景を理解しようとする試みである。本研究をはじめた当初から、このテーマについての先行研究が少ないことはある程度把握していた。そこで初年度となる2011年度は、現状の把握と先行研究の収集を中心的におこなうことを目的とした。現状の把握については、9月に実施したフィールドワークにおいて、ほぼ達成できたと自負している。もちろん今後も調査は必要であるが、世襲制が復権しているだけでなく、世襲の地位をもたないコミュニティの有力者がなんとかして世襲の地位を得ようとしている事実、また政治的リーダーを投票で選んでいる(つまり世襲制ではない)コミュニティでも世襲のイデオロギーは有力である事実などを把握できたことは、きわめて意義があったと思われる。先行研究については、数少ない北米先住民に関する研究をみつけることができたほか、膨大な蓄積のあるオセアニア地域研究をかなりの程度読みこなすことができた点が評価できる。現在は、オセアニア地域研究のなかで生まれた諸理論が北米にも通用するかを吟味しているところである。この作業についても概ね満足している。ただ、現時点では、北米において世襲制が復権した理由にたどり着くことができていない。これについては3年間のうちに達成したいと考えているが、初年度のうちにある程度仮説レベルのものだけでも得たいと考えていたにもかかわらず、まだ仮説さえ立てていない状況である。これについては今後の課題となる。次年度は研究の最終年度となるが、今年度と同じく、追跡調査、分析、その成果の発表にあてることになるだろう。だが、最終年度なので、おもに成果発表に強調をおきたい。これまでと同様、カナダでのフィールド調査は実施する。ただし時期は未定である。主としてこれは、追跡調査としてのねらいがある。分析とその成果の発表については、現在書きかけの2つの論文の完成にまずもって尽力したい。1つは「いかに世襲制が現在のカナダ先住民社会で復権したか」を扱うものであり、もう1つは先住民社会が儀礼その他の場で他の人々を歓待する有り様を問うものである。
細胞壁強化に重点をおいた出土木材の保存処理方法の開発

本研究は、木材成分由来の誘導体を用いて遺跡より発見される木製遺物(出土木材)を強化することで、軽量でありながら剛性が高くなる保存処理方法を開発することを目的とする。これまで、リグノフェノール処理では、リグノフェノールを含浸する工程(含浸工程)と真空凍結乾燥(乾燥工程)の2工程で行ってきたが、本年度は、乾燥工程に、超臨界二酸化炭素(臨界点31.1°C、7.38MPa)を用いた乾燥法を検討した。超臨界乾燥は、均相系での乾燥が可能となることから、真空凍結乾燥を用いる場合よりも寸法変化の軽減が期待できる。一方で、これまでの研究から、強化剤にステアリン酸やマンニトールを用いた場合、超臨界乾燥後の強化剤の試料内残存率が低くなってしまうため、残存率が高くなるような強化剤が必要とされてきた。実験には、最大含水率500%の出土地不明のサクラ材(Rosaceae Prunus)を使用した。また、リグノフェノールは、機能性木質新素材技術研究組合から提供された粗リグノ-p-クレゾールを精製したものを使用した。リグノフェノールの含浸濃度は20%(重量比)とし、含浸溶媒にエタノールを用いた場合は超臨界乾燥し、t-ブタノールを用いた場合は真空凍結乾燥を行った。結果、超臨界乾燥を用いた場合の収縮率は1%以下であり、真空凍結乾燥を用いた場合(5%以下)よりも大きく軽減した。さらに、超臨界乾燥を用いた場合のリグノフェノールは残存率は90%以上あり、従来用いられる薬剤の残存率60%と比較して大きく向上した。本年度は、木材リグニンの誘導体であるリグノフェノールを用いて、最大含水率(MMC)が902%または1178%の出土ドロノキ(Populus maximowiczii A.Henry)試料への飽和吸着量を従来法に用いられているポリエチレングリコール4000(PEG4000)のそれと比較した。また、同一試料から調製したMMC1157%の出土ドロノキ試験片をリグノフェノールあるいはPEG4000を用いて保存処理して強度性能および寸法安定性を評価した。1.吸着特性試料含水率の違いによらず、溶媒をt-ブチルアルコール(TBA)としたリグノフェノールの飽和吸着量がPEG4000(TBA系および水系)よりも増大した。PEG4000をみた場合、TBA系での飽和吸着量の方が水系よりも多かった。2.強度特性および寸法安定性溶質濃度を5%とした場合、水系でPEG4000を用いて処理した試験片の表面硬さ(H)は、溶質無し(TBA系または水系)と大差なかった。一方、TBA系でリグノフェノールまたはPEG4000を用いて処理した試験片のHは、水系のそれに比べてそれぞれ2倍以上高くなった。溶質濃度を10%とした場合、リグノフェノール処理した試験片のHは、水系またはTBA系でPEG4000を用いて処理したそれよりも増大し、最終濃度を20%としてPEG4000(TBA系)処理した試験片のHと同等の値が得られた。また、リグノフェノール処理した試験片の収縮率が3%以内であり、他の条件で処理した試験片の中で最も低い値を示した。本年度は、以下の研究を行った。<リグノフェノールを用いた出土木材の保存処理>リグノフェノールの最終濃度を40wt.%として、最大含水率(MMC)が312%の出土スギ(Cryptomeria japonica D. Don)と588%の出土サクラ(Prunus)をそれぞれ用いて、保存処理を行った試験片の寸法安定性を評価した。なお、溶媒はいずれの処理法でもt-ブチルアルコール(TBA)を使用し、乾燥法は真空凍結乾燥法を用いた。スギ試験片(MMC312%)では、収縮率は、いずれの方向においても低い値(2%未満)を示した。サクラ試験片(MMC588%)では、リグノフェノール処理した試験片の収縮率は、30wt.%以上のリグノフェノール溶液浸漬中に収縮が生じたため、いずれの方向においても大きく収縮した。これは本実験で用いたリグノフェノールは濃度3040wt.%の溶液の場合70°Cで溶解するが、粘度が高く、溶液の材内への拡散・置換が困難になったものと思われる。<セルロース誘導体を用いた出土木材の保存処理>水に可溶であるメチルセルロース(MC)、水やアルコールなどの有機溶媒に可溶であるヒドロキシプロピルセルロース(HPC)を用いて、最大含水率(MMC)が312%の出土スギ材と588%の出土サクラ材をそれぞれ用いて、保存処理を行って寸法安定性を評価した。なお、溶媒は脱イオン水あるいはTBAを使用し、乾燥法は真空凍結乾燥法を用いた。TBA系でHP処理した試験片の収縮率が、試料含水率の違いにかかわらず、いずれの方向においても最も低い値を示した。セルロース誘導体を用いた処理では、真空凍結乾燥した場合、溶媒にTBAを使用した方法が水系に比べて寸法安定性が高く、収縮・変形抑制効果があるものと思われる。<出土スギ材リグニンの化学構造の解析

>出土スギ材のリグニンに関して、熱分解ガスクロマトグラフ(Py-GC)分析およびリグニンの主要構造であるβ-04構造の定量に用いられているDerivatization followed by reductive cleavage(DFRC)分析を行なった。Py-GC分析の結果、出土材のリグニンは、新材リグニンと比較して構造が異なることが示された。さらに、isoeugenol、vanillinなどが出土材で多く検出されたことから、出土材リグニンは新材リグニンと比較して、側鎖の脱水・酸化反応が生じているものと推察された。DFRC分析の結果、出土材のconifenyl alcoholの収量は、新材に比べ6割程度であった。このことから、出土材のリグニンはβ-04構造の割合が新材と比較して約4割程度少なく、新材と異なる構造になっているものと思われる。本研究は、木材成分由来の誘導体を用いて遺跡より発見される木製遺物(出土木材)を強化することで、軽量でありながら剛性が高くなる保存処理方法を開発することを目的とする。これまで、リグノフェノール処理では、リグノフェノールを含浸する工程(含浸工程)と真空凍結乾燥(乾燥工程)の2工程で行ってきたが、本年度は、乾燥工程に、超臨界二酸化炭素(臨界点31.1°C、7.38MPa)を用いた乾燥法を検討した。超臨界乾燥は、均相系での乾燥が可能となることから、真空凍結乾燥を用いる場合よりも寸法変化の軽減が期待できる。一方で、これまでの研究から、強化剤にステアリン酸やマンニトールを用いた場合、超臨界乾燥後の強化剤の試料内残存率が低くなってしまうため、残存率が高くなるような強化剤が必要とされてきた。実験には、最大含水率500%の出土地不明のサクラ材(Rosaceae Prunus)を使用した。また、リグノフェノールは、機能性木質新素材技術研究組合から提供された粗リグノ-p-クレゾールを精製したものを使用した。リグノフェノールの含浸濃度は20%(重量比)とし、含浸溶媒にエタノールを用いた場合は超臨界乾燥し、t-ブタノールを用いた場合は真空凍結乾燥を行った。結果、超臨界乾燥を用いた場合の収縮率は1%以下であり、真空凍結乾燥を用いた場合(5%以下)よりも大きく軽減した。さらに、超臨界乾燥を用いた場合のリグノフェノールは残存率は90%以上あり、従来用いられる薬剤の残存率60%と比較して大きく向上した。
相互作用に基づく光合成明反応膜蛋白質と電子輸送蛋白質の高効率電子輸送機構の解明

プラストシアニン(Pc)は、膜蛋白質複合体である光化学系I(PSI)に素早く電子を輸送することにより、光合成明反応を効率良く進めている。本研究では、酸化型アナログであるカドミウム置換体(Cd-Pc)の調製法を確立して、当研究室で確立した転移交差飽和法(TCS)を用いて、Cd-PcのPSI結合部位を同定した。その結果、Pc上の銅原子の酸化に伴って、Loop1のコンフォメーションが変化することにより、Loop1を介したPSIとの相互作用が減弱し、電子移動後のPSIからの素早い解離が実現され、効率的電子輸送反応が起こることが明らかとなった。研究では、酸化型Plastocyanin (Pc) ,ならびにその反磁性アナログであるカドミウム置換Pcのphotosystem I (PSI)結合様式を転移交差飽和法(TCS法)に基づくNMR解析により解明することにより、PcがPSIに電子を渡した後素早く解離することにより効率良く電子輸送を行うメカニズムを解明することを目指している。今年度は、最初に、Pcを酸化型に均一化する方法ならびにカドミウム置換Pc調製法の確立を行った。NMR解析に通常使用されるリン酸バッファーでは、フェリシアン化カリウム添加によりPcを酸化しても、約半日後に還元型Pcが出現した。そこで、バッファー条件を検討した結果、Bis-Trisバッファーを用いることにより、1日以上Pc.を酸化型に均一化することに成功した。また、先行論文(Eur.J.Biochem. (1996) 242, 132-147)にしたがってカドミウム置換Pcを調製して、1^H-<15>^NHSQCスペクトルを測定した。その結果、構造をとっていないPcの混入が認められた。そこで、精製法を検討した結果、陰イオン交換クロマトグラフィーにより、カドミウム置換Pcを単離することに成功した。そこで次に、<13>^C, <15>^N均一標識を施した酸化型Pcならびにカドミウム置換Pcを調製し、三重共鳴実験に基づくNMRシグナルの連鎖帰属を行った。さらに、[2^H, <15>^N]標識カドミウム置換Pcを、ミリグラム単位で調製することに成功した。以上により、酸化型Pcならびにカドミウム置換PcとPSIのTCS実験を行う基盤が整った。現在、TCS実験にて結合界面を正確に決定するために、リガンド濃度、受容体濃度、ラジオ波照射時間などの実験条件の最適化を行っている。本研究では、酸化型Plastocyanin(Pc),ならびにその反磁性アナログであるカドミウム置換Pc(Cd-Pc)のphotosystem I(PSI)結合様式を転移交差飽和法(TCS法)に基づくNMR解析により解明することにより、PcがPSIに電子を渡した後素早く解離することにより効率良く電子輸送を行うメカニズムを解明することを目指した。今年度はまず、昨年調製法を確立した[^2H,^<15>N]標識Cd-Pcと可溶化PSIを混合して、TCS実験を行った。カドミウム置換Pcと可溶化PSIの量比や測定温度、ラジオ波照射時間を最適化した結果、N32,E59,E60,N64,H87,Q88,A90,G91のシグナルに、ラジオ波照射に伴う有意な強度減少が観測され、PSIとの結合界面であることが示された。還元型PcのPSI結合界面と比較すると、Loop1上のG10,S11,L12が結合界面となっていない点と、acidic patch上のE59,E60が結合界面に含まれている点が異なっていた。次に、[^2H,^<15>N]標識酸化型Pcと可溶化PSIを混合して、TCS実験を行った。その結果、常磁性緩和増大のため、銅イオン近傍のシグナルの大部分は観測されなかったが、N64に有意な強度減少が観測されたことから、Cd-Pcは酸化型Pcと同様の結合様式を保持していると考えた。以上の結果および先行論文で報告されている非結合状態の還元型・酸化型Pcの立体構造の比較から、Pcに配位している金属の電荷の増大に伴って、金属原子とH87の距離が小さくなることにより、近傍のL12との相互作用が変化して、Loop1のコンフォメーションが変化することにより、Loop1を介したPSIとの相互作用が減弱し、電子移動後のPSIからの素早い解離が実現され、効率的電子輸送反応が起こると考えた。
ニューロパチーにおけるラミニンとジストログリカンの相互作用の解析と治療への応用

末梢神経における髄鞘形成には基底膜中のラミニンとシュワン細胞のジストログリカンとの相互作用が不可欠である。申請者らはLARGEの過剰発現によりこの相互作用が著明に亢進したLARGEトランスジェニックマウスを作出した。本マウスの末梢神経では髄鞘形成に関わる遺伝子群の発現変動が認められた。しかし髄鞘形成不全を有するdy2Jマウスと本マウスを交配したが、dy2Jマウスの髄鞘形成不全は改善しなかった。一方、末梢神経は神経筋接合部を介して骨格筋の再生に影響を与えるため、LARGE過剰発現dy2Jマウスへの骨格筋の再生を検討した。この結果LARGEにより筋再生は抑制されることを明らかにした。末梢神経における髄鞘形成には基底膜中のラミニンが重要な役割を果たすことが以前より知られていた。近年、ラミニンとその受容体であるジストログリカンとの相互作用が髄鞘形成に不可欠であるとの知見が集積されつつある。申請者らは最近、糖転移酵素であるLargeを過剰発現させることによりラミニンとジストログリカンの相互作用が著明に亢進しているLargeトランスジェニックマウスを作出した。本研究の目的は、同マウスを用いてラミニンとジストログリカンの相互作用が髄鞘形成に及ぼす影響を詳細に検討すること、さらにラミニンージストログリカン相互作用を用いたニューロパチーに対する新たな治療法の可能性を探ることである。平成23年度はLargeトランスジェニックマウスの末梢神経の形態学的検討を行った。同マウスの神経根や坐骨神経を光学顕微鏡および電子顕微鏡で観察した結果、髄鞘や基底膜を含めてLargeトランスジェニックマウスと野生型マウスの間で明らかな形態学的差異は認められなかった。平成24年度には末梢神経のラミニンα2鎖の変異により髄鞘形成不全を有するdy2JマウスとLargeトランスジェニックマウスを交配し、Largeの過剰発現によりdy2Jマウスの髄鞘形成に何らかの変化が生じるかどうか検討を行った。光学顕微鏡および電子顕微鏡で観察した結果、dy2Jマウスの髄鞘形成不全はLargeの過剰発現によっても形態学的に明らかな変化を示さなかった。またLargeトランスジェニックマウスと野生型マウスの末梢神経からRNAを抽出してDNAマイクロアレイ解析を行い有意な発現変動を示す遺伝子群を同定した。申請者らは糖転移酵素であるLargeを過剰発現させることによりラミニンとジストログリカンの相互作用が著明に亢進しているLargeトランスジェニック(Large Tg)マウスを作出した。本研究では同マウスを用いてラミニンとジストログリカンの相互作用が髄鞘形成に及ぼす影響を検討した。平成23年度はLarge Tgマウスの末梢神経の形態学的検討を行った。この結果、髄鞘や基底膜を含めてLarge Tgマウスと野生型マウスの間で明らかな形態学的差異は認められなかった。平成24年度にはLarge Tgと野生型マウスの末梢神経からRNAを抽出してDNAマイクロアレイ解析を行い髄鞘形成に関わる遺伝子、neurofibromatosis 1、Ski、Quakingなどの有意な発現変動を同定した。また末梢神経のラミニンα2鎖の変異により髄鞘形成不全を有するdy2JマウスとLarge Tgマウスを交配し、Largeの過剰発現によりdy2Jマウスの髄鞘形成に何らかの変化が生じるかどうか検討を行った。しかし予想に反して、dy2Jマウスの髄鞘形成不全はLargeの過剰発現によっても形態学的に明らかな改善効果は認められなかった。最終年度である平成25年度には、末梢神経の機能は神経筋接合部を介して骨格筋の再生に影響を与えるため、dy2JマウスへのLargeの過剰発現により骨格筋の再生に変化が生じるかどうかを検討した。この結果Largeの過剰発現により筋再生は抑制されること、この一因としてInsulin-like growthfactor-1の発現低下が関与していることを明らかにした。

本研究の目的は、同マウスを用いてラミニンとジストログリカンの相互作用が髄鞘形成に及ぼす影響を詳細に検討すること、さらにラミニンージストログリカン相互作用を用いたニューロパチーに対する新たな治療法の可能性を探ることである。平成23年度はLargeトランスジェニックマウスの末梢神経の形態学的検討を行った。前述のように同マウスは糖転移酵素Largeの過剰発現の結果、末梢神経におけるラミニンージストログリカンの相互作用が著しく増強している。同マウスの神経根や坐骨神経をトルイジンブルー染色し光学顕微鏡で観察すると共に、特に髄鞘形成や基底膜の形成に関しては電子顕微鏡による観察を行った。この結果トルイジンブルー染色や電顕による観察でLargeトランスジェニックマウスと野生型マウスの間で明らかな形態学的差異は認められなかった。これらの事からラミニンージストログリカンの相互作用の増強は生理的な条件下では髄鞘や基底膜の過剰な生成を招く事はないようで、治療への応用を考える際に副作用の有無という観点からはむしろ好ましい結果と考えられる。平成24年度以降に行う末梢神経損傷モデル等を用いた病理的条件下でどのような変化が生じるかが今後の重要なポイントとなる。さらに平成24年度には髄鞘形成不全のモデルマウスであるdy2JマウスとLargeトランスジェニックマウスの交配を行い、dy2Jマウスの髄鞘形成不全に変化が生じるかどうかを検討した。またDNAマイクロアレイ解析を行い、Largeトランスジェニックマウスで有意に発現が変動していう遺伝子を同定した。予定ではさらに初代培養細胞を用いたin vitroにおけるシュワン細胞の機能解析を行う予定であったが達成はできなかった。また末梢神経損傷モデルを用いた末梢神経再生能の検討も残された課題である。これらの点を総合的に考えやや遅れていると評価した。予定ではさらに初代培養細胞を用いたin vitroにおけるシュワン細胞の機能解析や末梢神経損傷モデルを用いた末梢神経再生能の検討を行う予定であったが達成はできなかった。一方で平成24年度以降に予定していた髄鞘形成にかかわるシュワン細胞内のシグナル伝達経路の解析の一環として、Largeトランスジェニックマウスと野生型マウス末梢神経からRNAを抽出しDNAマイクロアレイ解析を既に実施中である。これらの点を総合的に考え、やや遅れていると評価した。平成23年度の研究結果から、Largeの過剰発現とそれに伴うジストログリカンのラミニン結合能の亢進は正常な髄鞘形成に大きな影響を及ぼさないこと、また平成24年度の研究結果からはLargeの過剰発現によりラミニンα2鎖の変異の結果髄鞘形成不全を有するdy2Jマウスの髄鞘形成にも、形態学的に明らかな影響が見られないことが明らかとなった。後者の結果はdy2Jマウスにおける髄鞘形成不全が改善する可能性を考えていた申請者らにとっては予想に反する結果であった。この結果に関して一つの推論ではあるが、dy2Jマウスのラミニンα2鎖の変異により同変異蛋白質のジストログリカン結合性が欠如したのではないかと考えている。
頸椎部脊髄症に対する頸部脊柱管拡大術の生体力学的検討

実験的に頚椎椎管拡大術(椎弓形成術)を家兎に作成し、力学的解析を行い、椎弓形成術群の12羽と椎弓切除術群の11羽とを比較検討した。頚椎X線撮影を術前、術直後、術後の2週・4週・12週に行い、同時期に力学的強度の測定を各2羽に行った。力学的検討の使用機器はアクチュエーター(安川電機製作)と小型トルク検出器(共和電気製作)を装置した自作の頚椎構造強度試験装置を用いた。頚椎X線学的に頚椎のアラインメントは椎体辷りと跡彎変形の所見をそれぞれ椎弓形成術群(12羽)の1羽(8%)と2羽(17%)に、椎弓切除術群(11羽)の5羽(45%)と6羽(55%)に認めており、椎弓形成術群において頚椎の異常所見の出現頻度が少ないことを確認した。力学的強度は椎体辷りと関連しており、後彎変形との関連は乏しい傾向にあり、椎弓形成術群は形態的及び力学的に有利であることが確認できた。臨床的検討として、頚椎症性脊髄症に椎弓形成術を実施した症例の術後長期成績を整理した。椎弓形成術の術後成績は10年以上にわたって良好な成績がほぼ安定して維持されており、頚椎の不安定性を呈した症例は見当たらなかった。これまでの研究から頚椎椎管拡大術(椎弓形成術)は頚椎の後方除圧手術として椎弓切除術に比較して力学的に有利であり、今後とも活用される意義は大きいと結論する。研究実績の概要3年計画の研究の初年度として、まず動物実験においてサル及び家兎における頸部の脊柱管拡大術の手技の習熟に努めている。基本的な手技は臨床例と同様であるが、対象が小さいので、顕微鏡下に実施しており、使用器具についても工夫を重ねながら、次第に習熟してきた。頸椎椎弓を拡大し、固定する操作が難しく、微妙な技術の習熟に時間を要した。サルについては手技的に確立しており、現在のところ経時的に頸椎標本を摘出し、生体力学的検討を行うために冷凍保存している。家兎についても同様に手技的な問題はほぼ解決しており、現在は鋭意その標本を作成中である。ちなみに現有している力学的圧縮機を用いて、試行的に予備実験を行ってみたが、十分に実験が遂行できる見通しであり、今後は標本をまとめて一括・集中して力学的分析を行うこととしており、現在その元標本を蓄積している。コンピューターによる有限要素解析については着実に進んでおり、人頸椎の3次元立体モデルを作成しつつある。材料定数、荷重条件、支持条件については工学部機械工学の方々のご意見を参考にしながら、実施している。すでに腰椎に関する基本的なデーターについては過去に研究を行った実績があり、その原則を活用して頸椎に関する諸条件を決めつつある。現在は人のデーターと実験動物のデーターを比較している。有限要素解析は思ったよりも時間を要しているが、来年度にはかなりな成果が得られる見通しである。頸椎部脊髄症に対する後方除圧手術の一つとして本邦で開発された頸椎椎管拡大術(椎弓形成術)は臨床的に有用な術式である。しかし、頸髄の後方除圧にあたり後方支持要素の侵襲を行わざるを得ないために、長期的には支持再建効果を期待できるが、短期的には椎間が不安定であることは否めず、術後管理として頸椎の支持装具を使用する。装具の使用期間は臨床的経験に基づいて決められているのが実態であり、いまだに頸椎の力学的検討が適切になされていない。そこで昨年度に引き続いて、実験的に家兎(10羽)及びサル(2匹)に椎弓切除及び脊柱管拡大を行って成功している。

現在は各手術侵襲後の頸椎の力学的解析を調べ、健常と比較して、その力学的検討を行っている。現時点では小動物における手術にも習熟し、モデルが順調に作成されており、さらに数を増やしつつある。力学的検討も行っており、その解析もまもなく終了する。併せて、コンピューター・モデルにシミュレーションし、3次元有限要素法により解析している。材料定数、荷重条件、支持条件については工学部機械工学の方々のご意見を参考にしながら、実施している。すでに腰椎に関する基本的なデーターについては過去に研究を行った実績があり、その原則を活用して頸椎に関する諸条件を決めつつある。現在は人のデーターと実験動物のデーターを比較している。有限要素解析は思ったよりも時間を要しているが、かなりな成果が得られつつある。頚椎部脊髄症の発生頻度は本邦においては決して少なくない。しばしば重篤な四肢麻痺や感覚障害を来たして、日常生活に大きい支障をもたらす疾患である。手術的治療にあたり、現在では椎弓切除術と椎弓形成術とが使い分けて用いられている。椎弓切除術は後方除圧としては優れているが、頚椎の後方要素を破壊するために、頚椎の支持性に対する不安が残存する。その利点を生かしながら、欠点を克服するために、椎弓形成術が本邦で開発され、現在では広く普及しており、臨床的な有用性は認められている。しかしながら、椎弓形成術(椎管拡大術)の生体力学的な検討は行われていない。そこで、動物実験(サル及び家兎)を行い、両者をX線的観察・力学的解析及びコンピューター・シミュレーションを行い、さらに臨床的な術後追跡調査を行った。その結果、動物実験においては明らかに椎弓形成術群において生体力学的に有利であった。しかし、臨床的には両群とも不安定性を認めなかったことを勘案すると、脊椎症性変化が乏しい場合には椎弓形成術が有利であるが、頚椎症を呈している中・高齢者においては顕著な差異となって認めにくく、椎弓形成術は術後早期の装具装着期間をやや短縮させ、また若年者には有利である。