hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体組織への電気刺激が可能なワイヤレスナノ電極の創製

生体に光増感剤を投与しながら腫瘍に対し低強度の光を長時間かけて照射するメトロノミック光線力学療法(mPDT)は、その低侵襲性から次世代型がん治療として期待されている。しかし、標的腫瘍への局部的かつ長期的な光照射を実現するためには、光源を体内に安定固定する技術が不可欠であった。そこで、生体組織接着性ナノ薄膜をプラットフォームとし、生体内の臓器および組織表面にシールのように貼り付けるだけで固定できる発光デバイスを開発することでインプランタブル・ワイヤレスmPDTへ応用した[特許出願済、論文リバイス中]。生体模倣型接着分子であるポリドーパミンを表面修飾した膜厚約600 nmシリコーンエラストマー製ナノ薄膜(PDA-PDMSナノシート)[昨年度報告済]にて無線発光式LEDチップ(赤・緑)を封止することで組織接着性発光デバイスを作製した。次に、背中の皮内に腫瘍細胞を移植した担腫瘍モデルマウスの皮下に作製したデバイスを貼付することで腫瘍直下に光源(LED発光部)を固定した。そして、光増感剤をマウスに静注投与後、ケージ下に設置した無線給電用アンテナを用いて埋植したデバイスを10日間連続的に点灯させることでmPDTを実施した。その結果、埋植したデバイスにて局所的に光照射した腫瘍が顕著に縮退し、緑光源の場合は腫瘍10個中6個、赤光源の場合は10個中1個が根治した。特筆すべき点として、PDA-PDMSナノシートの組織接着性を利用することで無線デバイスを縫合なしに生体内に長期間安定固定できたこと、緑および赤LED光源の光強度(< 100 μW/cm2)は、従来のPDTで用いられているレーザー光源の光強度(> 100 mW/cm2)の1000倍以下であること、さらに、生体物質に吸収され易く組織透過性が低いことから従来のPDTでは使用されてこなかった緑光源を用いた抗腫瘍効果を示せたことが挙げられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。生体と調和するナノ薄膜型電子デバイスの創製に向け、柔軟性と生体接着性に優れたエラストマーナノ薄膜を創製した。具体的には、Poly(dimethylsiloxane) (PDMS)からなる自己支持性ナノ薄膜(膜厚300 nm1600 nm)を調製した。PDMS薄膜は、膜厚の減少に伴い生体組織表面に対する接着エネルギーは増大し、ナノ薄膜(600 nm)はバルク(800 μm)に比べ約4倍の接着性を示した(国内特許出願済)。さらに、ポリドーパミン(PDA)をPDMSナノ薄膜表面に修飾することで、生体組織への接着性はさらに向上し、膜厚600 nmにおいては修飾前の約5倍の接着エネルギーを示した(PCT出願準備中)。続いて、生体組織への密着・追従性に優れたナノ薄膜型生体電極を作製した。具体的には各種高分子ナノ薄膜上に、インクジェットプリンタを用いて導電性高分子PEDOT:PSSおよびAuナノ粒子を印刷し、電極と配線を搭載したナノ薄膜型生体電極を作製した。このナノ薄膜型生体電極は接着剤・粘着剤を用いずに皮膚表面に密着・追従することができ、医療用ゲル電極と同等の性能で表面筋電位を計測可能であった。動物用小型ICタグをPDA修飾エラストマーナノ薄膜で封止し、ラット腹腔内の腹壁に貼付・固定することで、in vivoにおけるナノ薄膜型無線デバイスの安全性・安定性および無線通信能を評価した。PDA修飾エラストマーナノ薄膜の接着性によってICタグを30日以上安定にラット腹壁上に固定できることを動物用マイクロCTにて確認した。さらに、PDA修飾エラストマーナノ薄膜で封止したICタグは埋植から30日後にも共振周波数(13.56 MHz)が検出可能であった。従って、PDA修飾PDMSナノ薄膜によって小型ワイヤレスデバイスを生体組織上に長期間安定に固定できることをin vivoにて実証した。初年度の主な成果は、エラストマーからなるナノ薄膜の調製法を確立したことである。エラストマーとしてPDMSを用いたナノ薄膜は、高い柔軟性と密着性、そして機械的安定性を有し、生体組織表面へ貼付する適応においてその信頼性と機能性を大幅に増大させることにつながった。この成果は、特許出願となった。さらに、エラストマーナノ薄膜をプラットフォームとし、導電インクを印刷したナノ薄膜電極やICタグを封止したナノ薄膜型無線デバイスの作製に成功した。一方、表面をポリドーパミン修飾することで生体内における貼付安定性を飛躍的に向上できた点は当初の計画では予期していない良い結果であった。生体模倣型接着分子であるポリドーパミンを表面修飾した膜厚約600 nmシリコーンエラストマー製ナノ薄膜(PDA-PDMSナノシート)

[昨年度報告済]にて無線発光式LEDチップ(赤・緑)を封止することで組織接着性発光デバイスを作製した。次に、背中の皮内に腫瘍細胞を移植した担腫瘍モデルマウスの皮下に作製したデバイスを貼付することで腫瘍直下に光源(LED発光部)を固定した。そして、光増感剤をマウスに静注投与後、ケージ下に設置した無線給電用アンテナを用いて埋植したデバイスを10日間連続的に点灯させることでmPDTを実施した。その結果、埋植したデバイスにて局所的に光照射した腫瘍が顕著に縮退し、緑光源の場合は腫瘍10個中6個、赤光源の場合は10個中1個が根治した。特筆すべき点として、PDA-PDMSナノシートの組織接着性を利用することで無線デバイスを縫合なしに生体内に長期間安定固定できたこと、緑および赤LED光源の光強度(< 100 μW/cm2)は、従来のPDTで用いられているレーザー光源の光強度(> 100 mW/cm2)の1000倍以下であること、さらに、生体物質に吸収され易く組織透過性が低いことから従来のPDTでは使用されてこなかった緑光源を用いた抗腫瘍効果を示せたことが挙げられる。ナノ薄膜電極は、高い柔軟性と追従性を有することから、皮膚などの生体組織に貼付した際に、組織そのものの伸展・収縮を妨げずに微小な変形を検出可能であることを予備実験にて実証した。そこで、今年度はナノ薄膜歪みセンサとしての論文発表を予定している。また、昨年度から行っている動物実験を通して、ナノ薄膜型無線デバイスの生体内における安全性・安定性を引き続き評価する。当初は、電気刺激による生体の治療を目的としていたが、電気治療と並行して今後は光治療も展開する。具体的には、無線発光デバイスを用いた光線力学療法や、オプトジェネティクスを検討している。29年度が最終年度であるため、記入しない。
少数の観測信号にも適用可能な頑健性の高い独立成分分析手法の開発と応用

独立成分分析(Independent Component Analysis, ICA)は、混合された信号のみから源信号を推定する手法である。ICAは機械学習や信号処理の分野において広く使われており、重なった画像の分離、音源推定、画像からの特徴抽出等の様々な応用に利用されている。本研究では、ICAを改良し、推定された源信号の一意な順序付けを可能とした。更に、ガウシアンノイズの分離を可能とし、これにより、ノイズを取り除いた源信号の真の個数の推定を行うことができるようになった。併せて、ICAを含む機械学習的な手法を、ウェブデータ分析、自然言語処理、教育工学の応用分野に適用した。2014年度は、主に、(1)独立成分分析(ICA)の頑健な推定関数の理論的構成、(2)ICAのウェブデータ分析への応用、(3)機械学習的な手法のカリキュラム分析への応用、の三点について、研究を進めてきました。第一に、今後の研究計画において重要な、ICAの頑健な推定関数の理論的な構成に成功しました。その結果、高次統計量を適応的に推定しながら、全体のモデル推定を行うことができるようになりました。第二に、ICAのウェブデータ分析への応用に関しては、二次元マップ上のGPS情報を利用したSNSであるFoursquareのログを収集し、そこから適切なハイパーパラメータを推定し、ユーザの時空間分布を導出しました。更に、ICAを用いて、分布の規則的及び不規則的な特徴パターンを抽出することに成功しました。第三に、カリキュラム分析については、機械学習手法であるLDAを改良して、シラバスのトピックを教師例として取り込み、トピック分類を適切に行うことが可能なシステムを構築しました。そして、様々な大学の情報系学科のカリキュラムを比較し、有用な知見を得ることができました。2015年度は、主に、(1)独立成分分析(ICA)の新たな基礎モデルの構築、(2)機械学習的手法のウェブデータ分析および自然言語処理への応用、について研究を進めてきました。第一に、ICAの基礎モデルの構築に関しては、二次元特徴空間上のガウス近似という新たな枠組みを提案しました。これにより既存のICA手法より柔軟かつ適応的な目的関数の導出に成功しました。更に数値実験及び数学的な収束性の検討も行いました。第二に、機械学習的手法の応用に関しては、GPS情報を利用したSNSであるFoursquareのログを収集し、そこからユーザの時空間分布を導出する手法を提案しました。更に、分布から類似したユーザを抽出する手法を提案しました。また、自然言語処理における同義語の判定に関して、機械学習手法の一種であるSkip-gramモデルの利用を検討し、その有効性について調査しました。ウェブデータ分析や自然言語処理に関する応用研究を進めつつ、ICAの新たな基礎モデルを構築し、ICAの適応的な目的関数の導出に成功しました。現在、この目的関数の理論的な性質の良さを数理的に証明しつつあります。今後は、この目的関数の最適化手法について更に検討し、検証実験を行うことで、当初の目標である少数の観測データにも適用可能な独立成分分析手法の確立が可能と期待しています。2016年度は、主に、独立成分分析(ICA)の統一的な目的関数の構築を進めました。更に、機械学習手法の応用として、webデータによるユーザの行動予測と、自然言語処理における同義語判定、加えて情報科学教育分野におけるシラバス分析について研究を進めてきました。ICAに関しては、super-Gaussianとsub-Gaussianと呼ばれる大きく異なる2種類の源信号タイプを、統一的に扱える目的関数を構築しました。従来のICAの目的関数では、分布の種類ごとに異なる目的関数に切り替えたり、あるいは、信号数が多い場合に最適化が困難となる統計量の自乗を含む項を利用したりする必要がありましたが、今回提案した目的関数により、なめらかに多様な源信号を処理することができるようになりました。また、その目的関数の妥当性を、様々な観点から数学的に証明しました。更に、その目的関数を利用することで、源信号の抽出順の不定性を解消し、非ガウス性の強いものから順番に抽出できることを示しました。加えて、正規分布となる源信号を検出し、非ガウスな源信号の個数を推定する手法を提案しました。その結果、少数の非ガウス源信号の効率的な抽出が可能となることを示しました。応用としては、第一に、webデータにおいて類似した行動履歴を持つユーザを集めることで、各ユーザの行動予測精度を向上させる手法を提案しました。第二に、自然言語処理における同義語判定の精度向上について研究を進めました。第三に、シラバス分析については、実際のシラバスを収集して機械学習手法を適用することで、シラバスのトピック間の階層的な関係性の把握を試みました。実データに関する応用研究を進めつつ、ICAの頑健な推定関数の理論的な構成に成功しました。

今後は、この推定関数の最適化を実装し、検証実験を行いながら、当初の目的である少数の観測データにも適用可能な独立成分分析手法の確立を目指します。導出したICAの目的関数の最適化手法の検討と検証実験をすすめ、応用的な面を含む実データにおける有効性を調査し、必要に応じて理論を見直しながら、研究を推進していく予定です。機械学習理論的に導出された推定関数の最適化の実装と検証実験をすすめ、実データにおける有効性を調査し、必要に応じて理論を適宜見直しながら、研究を推進していく予定です。当該年度は、やや余剰金は生じつつも概ね計画通りに推移しましたが、前年度未使用額がそのまま残る形となりました。理論的な基盤を固めるのに研究時間を割き、学会発表を控えたためです。次年度が最終年度であり、より積極的に国内外の学会に参加して成果報告を行う予定のため、主に旅費として利用する予定です。より積極的に国内外の学会に参加するため、主に旅費として利用する予定です。
ゲノム編制の全体像

大腸菌ゲノム(470万塩基対)は約4000遺伝子から構成されている。現在まで約1500遺伝子が検出・同定され、その内1000種の遺伝子について塩基配列が決定された。本研究では大腸菌ゲノム編制の全体像を明らかにするため、転写開始と転写・翻訳カスケ-ド反応に関わる遺伝子群、低分子RNA10Sa遺伝子、蛋白質分泌系内膜構成遺伝子群、解糖系酵素遺伝子群、ヘム合成遺伝子群、グルクロン酸、ガラクツロン酸代謝遺伝子群、細胞分裂に関与する遺伝子群などの編制と機能を明らかにするとともに、ゲノムの再編に関わる各種の挿入配列(IS因子)のゲノム上での分布と構造を取り上げて解析を進めてきた。本研究で得られた主な結果は以下の通りである。(1)大腸菌転写開始因子の1つであるσ^<54>をコ-ドするntrA遺伝子周辺の塩基配列を解析したところ、その編制はKlebsiella pneumoniaeをはじめ様々な細菌でよく保存されていることが明らかとなった。(2)翻訳反応に関わるリジンtRNA合成酵素遺伝子lysUの発現は、ロイシン代謝の制御に関わるLrp蛋白質によって調節されていることを新たに見いだした。また、このことと関連して、(3)細胞分裂の頻度を決定している遺伝子cfcAの構造を解析したところ、グリシンtRNA合成酵素であることが明らかとなった。これらの結果はアミノアシルtRNA合成酵素の新たな機能面での問題を提起している。(4)ヘム合成に関与する8遺伝子(hemAーhemH)、グルクロン酸、ガラクツロン酸代謝に関与する8遺伝子、低分子RNA10Sa遺伝子、分泌系においてペリプラズム蛋白質のSーS結合形成に必須のppfA遺伝子の同定とその編制像を明らかにした。(5)ゲノム再編に関与するIS3因子はゲノム上4箇所に挿入されているが、それらはすべて同じ配列を持ち、2つのIS3近傍で欠失が生じていることが明らかとなった。(6)また、これらの研究過程において、123塩基の新しい反復配列を発見した。
変形性関節症の診断治療用の軟骨指向性多機能ナノプローブの開発

本研究は、少子高齢化により増加傾向にある変形性関節症などの関節変性疾患において、軟骨変性の早期診断と治療を目指すための、軟骨指向性ナノプローブ開発の研究である。ポリアルギニンペプチド(R8)にDOTA-Gdを付加したプローブの関節軟骨造影効果をex vivo, in vivoで確認した。R8に軟骨変性保護タンパクN-TIMP3を付加させ、リウマチ関節炎モデルマウスでその効果を試したが、in vitroでみられた効果程は明瞭な結果は得られなかった。導入タンパクの持続発現による効果の増強など改善の余地がある。1.R8ペプチドのMRプローブ化:DOTA-GdをR8に結合させたプローブ(DOTA-Gd-G2R8)を合成し、MRによる軟骨のイメージングを検討した。固相合成法により合成したG2R8のN末端にDOTAを結合させた後、Gdを配位させてDOTA-Gd-G2R8を合成した。ウサギ膝関節にDOTA-Gd-G2R8を直接注入し、MRによる軟骨集積性を検討したところ、大腿骨、脛骨の骨端の周りにT1短縮効果が見られた。次年度以降で、正常ウサギでさらに検証を重ね、軟骨修復モデルで評価したい。成果の一部は日本分子イメージング学会で発表した。2.関節破壊特異的阻害剤R8-NTIMP3の治療効果の検討:大腸菌発現R8-NTIMP3リコンビナントタンパクを抗コラーゲン抗体関節炎モデルマウス膝関節に注射して、治療効果を検討したが、有意な治療効果を認めなかった。軟骨組織あるいは周辺組織に持続的発現させる遺伝子導入法による方法を検討するため、プラスミドコンストラクトを作製した。また、遺伝子導入のためのエレクトロポレーションの条件設定をpEGFPを用いて行った。成果の一部は日本軟骨代謝学会で発表した。1)ウサギ膝関節におけるナノプローブの集積評価:DOTA-GdをR8に結合させたプローブ(DOTA-Gd-G2R8)を合成し、MRによる軟骨のイメージングを検討した。初年度では、T1短縮効果が認められたが、再現性などについて十分な結果が得られなかったので、2年度めはまずEx vivoにおいて、検討を重ねその効果のあることを確認した。引き続きウサギ膝関節にDOTA-Gd-G2R8を直接注入し、MRによる軟骨集積性を検討したところ、再現性がある程度認められる効果が見られた。次年度以降で、OAモデル、軟骨層欠損モデル等で評価したい。コントロール検出法にR8-Rhodamine法、従来のSafranineO染色を用いる。2)R8-NTIMPの遺伝子導入法として、初年度作製したプラスミドコンストラクトを用いたエレクトロポレーション法を検討した。R8-EGFPプラスミドによる遺伝子導入予備実験では、滑膜組織・筋肉組織への導入が確認できた。R8-NTIMP導入にようる関節炎(CAIA)モデルの治療効果をin vivoで検討したが、前年度invitro組織実験で出たほどの効果が確認できなかった。導入効率・発現の持続など向上させる必要があると考えられる。1)ウサギ膝関節におけるナノプローブの集積評価:2年度目に引き続きDOTA-GdをR8に結合させたプローブ(DOTA-Gd-G2R8)を合成し、MRによる軟骨のイメージングを検討した。シグナル増強が得られるMR像が実際の軟骨層に一致するかは、撮影した断層像を同じサンプルの切片写真と比較する必要がある。また、同じ撮影断層を経時的に観察する必要もある。そのために、Ex vivoにおいて、ウサギ膝関節を固定し、造影剤やPBSを注入することができる装置を作製した。軟骨欠損関節を用い、造影剤注入後4時間までとPBS洗浄後24時間後まで観察を行った。その結果、関節軟骨層への造影剤の蓄積と除去の状況が詳しく確認できた。シグナルの変化が画像上で認められた部分は、切片化後サフラニンO染色された部分に良く一致した。以上の結果は、取りまとめられて、現在論文投稿中である。2)X線造影剤用プローブの分子設計:X線造影化を指向したヨウ素含有プローブの創生を試みた。X線撮像の感度を上げるためには、プローブ分子内のヨウ素元素含量を高めることが求められる。一方、MRで用いたR8は高分子量(分子量1270)であるため,発信号性の原子団の1分子あたりに占める信号量が問題と考えた。

そこで我々は,R8に比べ低分子量かつ大量合成可能な関節軟骨の新規特異認識プローブの創出を考え、4-アミノブチル(e-アミノ)基を有するL-リジンであれば,そのα-カルボキシ基とε-アミノ基で縮合することで,R8に比べ低分子量でコンドロイチン硫酸のスルホ基を認識できると考え、蛍光ラベルe-リジンオリゴマーを合成し、ChS鎖への結合を評価した。e-リジンテトラマー、ペンタマーが良好な結合を示した。この新規軟骨プローブ分子については、PCT/JP2013/56974出願に至っている(出願日:平成25年3月13日)。項目2の遺伝子導入・発現効率が予想より低いため、マウス関節炎モデルの治療効果が十分得られなかった。本年度のプラスミドをエレクトロポレーションで導入する方法では、導入される細胞と発現の持続に限界があるものと考えれれる。24年度が最終年度であるため、記入しない。lentivirus導入法など検討を行う。Lentivirus法は細胞の増殖・非増殖にとらわれず導入が可能であるのと、染色体DNA内に組み込みが可能であるため、遺伝子発現の持続期間が現法より長くすることができるため。
ジネーンドラブッディ『集量論複注』第４章・第６章梵語写本の批判的校訂

仏教論理学の歴史上もっとも輝かしい存在であるディグナーガ(陳那、480-530頃)の主著『集量論自注』は、その梵語原典が失われて久しく、必ずしも良好とは言えない二種のチベット語訳によって研究されてきた。本研究は、チベットの僧院で発見された同書に対するジネーンドラブッディ(8ー9世紀)の『複注』の梵語写本を校訂・翻訳し、ディグナーガの『自注』の梵語テキストを再構築することにより、仏教論理学のより正確な体系的理解を深めることを目指した。既に校訂を終えていた同書第3章に加えて、今回第4章・第6章の校訂を完了した。この成果は、出来るだけ早く出版する予定である。本プロジェクトは、ジネーンドラブッディの『集量論複注』第4章・第6章の梵語写本の研究を主たる目的としているが、第4章については約半分、第6章については、筑波大学の小野基教授らの協力をえて、ほぼ全体の校訂・翻訳作業を終えた。該当箇所に対応するディグナーガの『集量論』本文の梵語テキストの再構築と翻訳も並行して行っている。『集量論複注』の校訂テキストは、既に出版されている第1章・第2章と同様に、中国臓学研究中心とウィーン大学が共同で編集しているシリーズから、平成27年度以降に出版する予定である。これらの成果は、インド論理学および仏教論理学の研究の発展に寄与するところ大である。7月には、ベルギーのヘント大学で開催された"From Abhidhamma to Abhidharma"という国際会議に出席し、海外の主要なアビダルマ研究者の最新の研究報告に接し、知見を広めることができた。秋以降は、『集量論複注』第4章の研究会とは別に、一郷正道・早島理・沖和史氏らとともに、ラトナーカラシャーンティの『般若波羅蜜論』の梵語原典の読書会を開始した。ジネーンドラブッディ以降の仏教認識論・論理学を視野に入れた研究とするために必要である。本研究の目的は、56世紀の仏教論理学者、ディグナーガの主著『集量論』に関して唯一残存する注釈、ジネーンドラブッディの『集量論複注』の第4章・第6章梵語写本の批判的校訂本を作成することにより、ディグナーガの論理体系の理解を深め、それを再構築することにある。第4章に関しては、既に研究協力者の岡崎康浩博士が全体の批判的校訂の最初の試みを作成し、同渡辺俊和博士がそのうち写本フォリオ169b4178a3までを吟味検討した結果を、龍谷大学で隔週に開催する研究会で再検討し、当該個所の『集量論』梵文テキストの再構成と英訳・和訳、『同複注』の批判的校訂と英訳・和訳を完成している。また第6章に関しては、研究協力者の小野基筑波大学教授が写本フォリオ243a1250b4の批判的校訂の最初の試みを作成し、渡辺博士・ライプチッヒ大の室屋博士と検討した結果を、龍谷大学の研究会で再検討し、244a2まで第4章と同様の処理をおこなった。北京の蔵学研究中心で開催された「国際チベット学会」、台北の国立政治大学で開催されたワークショップなどで研究成果の一部を発表した。また、ウィーンのオーストリア科学アカデミーのHorst Lasic博士、渡辺俊和博士、ライプチッヒ大学のEli Franco博士が来日した機会に研究会を開催し、研究のレビューを受けると同時に、互いの研究成果を交換した。Lasic博士は、ウィーンで『集量論複注』第12章の批判的校訂本作成に主体的に参加し、現在第5章の校訂作業に従事中である。『集量論』第4章の梵文テキスト再構築により、従来のディグナーガ論理学の理解に修正を加える必要が生じたことは本年度の最大の研究成果であると言える。本研究プロジェクトの最終年度にあたり、ジネーンドラブッディの『集量論複注』第4章・第6章の梵語写本からの批判的校訂を終えた。第4章に関しては、その和訳と英訳、第6章に関しては和訳も並行して完成した。さらに、同書の注釈対象であるディグナーガの『集量論』第4章・第6章の梵語テキストの再構成とそれにもとづく和訳、第4章に関しては英訳も完成した。したがって、所期の目的は達成することができた。

さらに第6章に関しては、ライプチッヒ大学の室屋氏の助けを借りて、同章のメインテーマである「誤った論難」(過類、ジャーティ)について、ディグナーガの先行する論理学書『因明正理門論』の該当部分との綿密な対照表を作成した。これは、梵語写本の存在が知られているが、いまのところ玄奘の漢訳でしか研究できない同書の梵語断片の同定や内容理解の向上に資するところ大である。また、第1章・第2章の『集量論複注』の批判的校訂の作成に携わり、『集量論』第2章の梵語テキスト復元作業を行ってきている、オーストリア科学アカデミーのホルスト・ラシック博士を招聘し、梵語テキスト復元に関する貴重なノウハウを得ることができた。批判的校訂テキストと写本の音写テキストを出版可能な状態にまで整備し、出来るだけ早い時期に、中国蔵学研究中心とオーストリア科学アカデミーが共同で刊行しているシリーズにおいて、4分冊で出版することになっている。(すでに、第1章・第2章は出版されており、第3章も本研究代表者が刊行準備中である。)2014年8月にウィーン大学で開催された国際仏教学会とハイデルベルクで開催された国際ダルマキールティ学会において、本プロジェクトの係わって来た渡辺俊和・志賀浄邦・小野基・狩野恭などの諸氏が、本プロジェクトの研究成果を利用して、研究発表を行った。インドにおける論理学の発展史・大乗仏教哲学「研究実績の概要」で述べたように、ジネーンドラブッディの『集量論複注』の第4章については約半分、第6章については、筑波大学の小野基教授らの協力を得て、ほぼ全体の校訂・翻訳作業を終えている。該当箇所に対応するディグナーガの『集量論』本文の梵語テキストの再構築と翻訳も並行して行っている。したがって、おおむね順調に進展していると言える。のこり一年の研究期間に当初の目的を達成することができると考える。当初は、『集量論複注』第4章の批判的校訂に集中する予定であったが、筑波大学の小野教授の第6章の批判的校訂も並行して遂行することができたからである。残り一年も、これまでと同じように『集量論複注』第4章の研究会を定期的に開催し、校訂・翻訳の完成を目指すと同時に、『般若波羅蜜論』の読書会をも継続して行く予定である。当初の研究計画を変更する必要は特にない。すでに、システムが出来上がっているので、計画通りの研究が遂行できると考えている。今後2年間で『集量論』第4章・第6章の梵文テキストの再構築と英訳・和訳の作成、『集量論複注』第4章・第6章の批判的校訂と英訳・和訳を完成する。『集量論』の構築された梵文テキストは、インターネット上に公開し、英訳と和訳は学術雑誌に公表する。『複注』の批判的校訂本は北京の蔵学研究中心のシリーズにおいて公刊する。英訳と和訳は学術雑誌に公表する。同様の研究を遂行している、オーストリア科学アカデミーと蔵学研究中心とは従来とおり、研究者および研究情報の交換を続けて行く。平成25年度には、本プロジェクトのレビューを受けるため、また研究成果の出版打合せのためにオースリア科学アカデミーを訪問する予定であった。また、モントリオール(カナダ)のマギール大学のブレンダン・ギロン教授を訪ねて、共同研究を行う予定であったが、いずれも諸般の事情で行うことができなかったため、当初予定していた海外旅費を消費することができなかった。平成26年度には、8月にウィーン大学で開催される国際仏教学会、引き続きハイデルベルク大学で開催される国際ダルマキールティ学会に出席する(海外旅費)。さらに、オーストリア科学アカデミーのホルスト博士を1ヶ月招聘して、本プロジェクトの完成に協力していただく(招聘旅費)。また、タイ国在住の研究者サルヴィニ博士を1週間招聘し、共同研究する予定である(招聘旅費)。予定していたノートパソコンの購入を次年度に先送りするなどしたため。4月に京都大学の出口康夫准教授と共催するワークショップ「アジア哲学の存在論
天然物による肝細胞増殖因子(HGF)の産生誘導と組織再生

肝細胞増殖因子(HGF)は肝細胞をはじめ様々な組織の上皮系細胞の増殖を促進し、組織再生に重要な役割を担っていることが知られている。本研究でヒト線維芽細胞におけるHGF産生が天然物であるニガウリ胎座抽出物、冬虫夏草抽出物及びポリミキシンBにより促進されること、その作用機序並びに活性成分の性状を明らかにした。また、ポリミキシンB投与によりラット血漿及び肝臓中のHGFレベルが増加した。ニガウリ胎座の凍結乾燥粉末をリン酸緩衝化生理食塩水で撹絆・抽出し、遠心後の上清を濾過滅菌し抽出物とした。コンフルエントの培養ヒト真皮線維芽細胞をこの抽出物と共に培養したところ、本抽出物は添加後96時間からHGF産生を濃度依存的に促進し、HGF mRNA発現も増加させた。しかし、対照として用いたEGFと比べるとHGF産生誘導作用の発現時間が遅かった。また本抽出物は多量のHGFを産生するMRC-5ヒト胎児肺線維芽細胞からのHGF産生も促進した。本抽出物中の活性成分の精製をエタノール分画、各種クロマトグラフィーにより試みたが、ゲル濾過クロマトグラフィー以外では精製度の上昇が認められなかった。本抽出物によりERK、p38MAPK及びJNKの3つのMAPKsのリン酸化が添加後2448時間以降持続的に増加し、一方、本抽出物によるHGF産生誘導は、MEK阻害剤、p38MAPK阻害剤及びJNK阻害剤により抑制された。また、ニガウリ胎座抽出物は添加後72120時聞で細胞増殖を有意に促進した。EGFは添加後16時間で増殖促進作用を発揮したが、ニガウリ胎座抽出物はこの時間では同作用を示さなかった。本抽出物中のHGF産生誘導活性物質はトリプシン処理で失活せず、また、70%エタノールで沈殿しなかった。ゲル濾過クロマトグラフィーにより測定した活性物質の分子量は約14000であり、HGF産生誘導作用と細胞増殖促進作用のピークの溶出位置はほぼ一致した。以上のようにニガウリ胎座抽出物はヒト真皮線維芽細胞のHGF産生及び増殖を誘導することが明らかとなり、このことはニガウリの創傷治癒効果に関与する可能性がある。また、本作用は何らかの増殖因子産生誘導を介した間接的なものであること及び活性物質は非タンパク質性の高分子であることが示唆された。ニガウリ可食部抽出物も同胎座部抽出物には及ばないが、ヒト真皮線維芽細胞におけるHGF産生誘導作用を示した。しかし、ラットに2%ニガウリ可食部凍結乾燥粉末添加固型飼料を8日間摂取させたが、血中および肝臓中HGFレベルの増加を認めることはできなかった。一方、伝統的な漢方薬であり、肝線維化抑制作用も報告されている冬虫夏草の抽出物がHGF産生誘導作用を示すことをすでに見出しており、今回、本作用について検討し、以下の結果を得た。冬虫夏草菌糸体(P. h. Chen)凍結乾燥粉末をリン酸緩衝化生理食塩水で攪拌・抽出し、遠心後の上清を濾過滅菌し抽出物とした。コンフルエントのヒト真皮線維芽細胞およびMRC-5ヒト胎児肺線維芽細胞をこの抽出物と共に培養したところ、冬虫夏草抽出物は両細胞のHGF産生を用量依存的に促進し、最大産生量はヒト真皮線維芽細胞で対照の約20倍、MRC-5細胞で約2.5倍に達した。また、HGF mRNAレベルも冬虫夏草抽出物処理により増加した。本抽出物によるHGF産生誘導はアデニル酸シクラーゼ阻害剤のMDL-12330A及びPKA阻害剤のH-89により抑制されたが、MAPKs阻害剤およびPKC阻害剤では影響されなかった。冬虫夏草抽出物により細胞内cAMPレベルの上昇とCREBリン酸化の増加が早期に認められた。本作用の活性成分の分子量はゲルろ過の結果より3万以上と推定され、トリプシン処理で失活しなかった。以上のように、冬虫夏草抽出物のHGF産生誘導作用にはcAMP-PKA経路によるCREBリン酸化の増加の関与が示唆された。次に、バチルス属細菌により産生される抗生物質のポリミキシンBが、ヒト真皮線維芽細胞におけるHGF産生を誘導すると共に、本細胞の増殖も促進することを見出した。ポリミキシンBは本細胞のDNA合成を数倍に増加させ、また、細胞数も増加させた。ヒト真皮線維芽細胞におけるポリミキシンBのHGF

産生誘導作用メカニズムの解析を行い、本薬物がHGF mRNA発現を24および48時間で58倍に増加させること、本薬物によるHGFタンパク質産生誘導がMEK阻害剤(PD98059)、p38 MAPK阻害剤(SB203580)およびJNK阻害剤(SP600125)の処理により抑制されること、PKC阻害剤(GFIO9203X)及びPI3K阻害剤(wortmannin)では影響されないことが明らかとなった。これらの阻害剤のうちPD98059による抑制が最も強いものであった。また、これと一致してポリミキシンB添加によりERK、p38 MAPKおよびJNKのリン酸化がそれぞれ増加した。それらのピークはERKおよびJNKではポリミキシンB添加後2時間、p38 MAPKでは24時間以降であった。以上の結果よりポリミキシンBのHGF産生誘導作用にはERK、p38 MAPKおよびJNKを介するMAPK経路の活性化の関与が示唆された。ポリミキシンBをラットに1日1回、2日間静脈内投与することにより、血清中のALT並びにAST活性を上昇させることなく、血漿中および肝臓中HGFレベルの上昇が認められた。ポリミキシンBのヒト真皮線維芽細胞増殖促進作用の時間経過を上皮増殖因子(EGF)と比較したところ、増殖誘導開始時間がEGFより若干遅れるものの顕著なずれがなかったことから、ポリミキシンBの直接的な刺激により細胞増殖誘導されると判断された。また、ポリミキシンB処理により130kDaタンパク質のチロシンリン酸化が速やかに誘導された。
大学序列化(アカデミック・ランキング)の信頼性と影響力に関する比較研究

1大学評価の一環として大学の組織ないし専門領域の価値判断を序列化して表現する手法(アカデミックランキング)は、マスメデイアや評価機関によって多用されている。しかし、その価値判定の根拠となる理論やデータの信頼性や方法論の適否や前提は、科学的に検証されることなく流布される傾向がある。その結果は無批判的に利用され、社会的にも大きな影響を及ぼしていることは、国際的に共通の現象である。2ランキングによる大学評価は、競争原理にもとづいて大学の価値を比較し、序列化して他者に明示する評価手法であるから、現在の競争社会にはきわめて明確かつ便利であり、多様な水準の大学を前提とする米国のみならず、基本的には等価の大学を前提とする欧州においてすらひろく普及している。3ランキングによる評価方法は、これを正当化する理論的根拠や経験データにもとづく科学的に確立された手法による科学的評価法と、これらの理論や方法論を援用して、科学的な様式は整えてはいるが、究極的には商業的目的に活用しようとする、マスメデイアや格付機関によっておこなわれる市場ランキングとを区別する必要がある。両者はともに大学関係者に多大の影響を及ぼしているが、学生や消費者への影響力については、まだ信頼に足りる調査分析は存在しない。4.競争的資金の配分や威信の序列化を重視する政策的傾向において大学評価が頻繁に行われるようになれば、種々の批判や疑問も多く提出されるようになり、ランキングの理論的正当性や方法論の当否をめぐって、学問的な吟味に耐えうる本格的な分析・評価が緊要な研究課題となろう。国際社会における大学の位置や競争力をつよく求められている日本においても、緊急課題として本格的な組織的研究がおこなわれるべきである。本年度は初年度の研究として、アカデミック・ランキングの実例とこれを成り立たせている理論と方法論に関する既存の調査研究と所見の収集整理を集中的に実施した。調査の場は予定どおり日本およびアメリカ合衆国とし、国内については大学評価・学位授与機構、大学基準協会、日本私立大学協会、日本私立短期大学協会等々、大学評価を検討している機関を訪問して情報収集にあたるとともに、マスメディア、受験産業、評価産業等のランキング情報の収集・分析にあたった。国外については、ニューヨーク大学、ボストン・カレッジ(国際高等教育研究センター)、ニューイングランド基準協会、全米教育評議会(ACE)、全米研究会議(NRC)、カリフォルニア大学高等教育研究センター等々の評価の専門家から情報を得るとともに、意見を交換した。マスメディアのランキングについては、US News社の担当者から意見を聴取し、日本との比較について討議した。以上の調査から得られた暫定的所見としては、以下の点が挙げられる。1.大学の価値を序列化するということに対しては根強い疑念が存在するが、長年にわたるランキングの実施経験と研究蓄積を持つ米国においては、特定の分野にかぎっては主観的・客観的な要素をふくめて価値の測定が可能であるとの仮定を実証する研究がおこなわれ、一定の信頼性を得ている。2.日米のマスメディアが行っている各種のランキングの多くは、一般的に普及されてはいるが方法論に問題があったり、信憑性に欠けるものもすくなくないが、科学的な方法論にもとづくものもあり、いちがいにその信頼性を否定しがたいものもある。ただしその影響力の大きさを測定し得るデータは現在までのところあきらかではない。本年度は、昨年度の研究計画であったアカデミック・ランキングの理論と方法論に関する日本および米国の調査研究の実施についで、欧州の大学評価の現状と関連研究の動向についての調査を中心に実施した。欧州諸国のうち大学評価において先進的なイギリス(ロンドン大学教育研究所)、オランダ(オランダ大学教育協会)、フランス(国際大学協会)、ドイツ(カッセル大学、ゲッチンゲン大学)等の専門家を訪ねて知見を交換し、情報を収集するとともに、国内の中央教育審議会、大学評価学位授与機構、大学基準協会等の動向を分析した。またマスメディアのランキングについては、日本、米国、欧州、アジア諸国の情報を収集し、分析をおこなった。以上の調査分析から、以下の知見が得られた。1.マスメディアや評価機関のランキングによる大学評価は、たんに多彩にして多数の大学を有する米国のみでなく、欧州、アジアにおいてもますます盛んにおこなわれるようになっており、その影響力は無視しがたいものとなっている。2.米国ではメディアによるランキングは高等教育制度の大規模性と多様性から由来するが、欧州においては大学が同一的水準で差異がすくなくても盛んにおこなわれる傾向がある。3.メディアによるランキングの多くは、科学的な実証性と厳密な方法論にもとずくアカデミック・ランキングの手法を一部とりいれ、信頼性を確保しようという傾向が認められる。4.アカデミック・ランキングは米国のみならず英国、ドイツ等でも学問的研究の市民権を獲得しつつある。最終年の次年度において包括的な最終報告にまとめる予定である。

3ランキングによる評価方法は、これを正当化する理論的根拠や経験データにもとづく科学的に確立された手法による科学的評価法と、これらの理論や方法論を援用して、科学的な様式は整えてはいるが、究極的には商業的目的に活用しようとする、マスメデイアや格付機関によっておこなわれる市場ランキングとを区別する必要がある。両者はともに大学関係者に多大の影響を及ぼしているが、学生や消費者への影響力については、まだ信頼に足りる調査分析は存在しない。4.競争的資金の配分や威信の序列化を重視する政策的傾向において大学評価が頻繁に行われるようになれば、種々の批判や疑問も多く提出されるようになり、ランキングの理論的正当性や方法論の当否をめぐって、学問的な吟味に耐えうる本格的な分析・評価が緊要な研究課題となろう。国際社会における大学の位置や競争力をつよく求められている日本においても、緊急課題として本格的な組織的研究がおこなわれるべきである。
層のモジュライ空間と導来圏

1.今年度前半は主にAGT予想とその関連分野の研究を行った。これは代数幾何学と表現論、及び数理物理の話題を含む研究である。この予想はW代数と呼ばれる無限次元代数のVerma表現が、インスタントンのモジュライ空間の同変コホモロジー空間として幾何学的に実現されることを主張する。論文[2]では代数的なアプローチによりこの予想の最も易しい場合、つまりVirasoro代数のWhittakerベクトルのノルムと、階数2のインスタントン・モジュライ空間のNekrasov分配函数とが一致することの証明を完成させた。証明の手法は、両函数がZamolodchikov型の漸化式を満たすことを示すものである。また、共著論文[1]ではAGT予想のK理論類似と、量子群の一種であるDing-lohara代数との関連について述べた。具体的には、Ding-Iohara代数のFock表現のr次テンソル積表現が、階数rのインスタントン・モジュライ空間の同変K群上に実現されるという予想を提出し、部分的ながら確認を行った。2.今年度後半ではBridgeland安定性を主な研究テーマとした。これは古典的な安定性の概念、つまり代数多様体上の連接層の安定性の、三角圏での類似である。Abel曲面及びK3曲面について、導来圏の安定性の構成と、large volume limitと呼ばれる条件下におけるBridgeland安定性と古典的安定性の一致、Foruier向井変換との関連について調べた。また、安定性の空間におけるwall-chamber構造と、安定な対象の数え上げに関する壁越えの解析も行っている。また安定な対象のモジュライ空間の射影性について論じた。更に、Abel曲面の場合についてBrigeland安定性とForuier向井変換との関連を調べた。これは2009年度の研究で得られた、安定性を保つFourier向井変換達のなす算術群の記述(共著論文[3]の内容。今年度に論文誌に掲載決定となった)に関係する。これらについて、3つのプレプリントを執筆した。1.アーベル曲面上の安定層のモジュライの研究これは吉岡康太(神戸大)との共同研究であり,代数幾何挙に分類される.上紀のモジュライ空間の構造を,半等質層とフーリエ向井変換を用いて調べた.半等質分解という安定層の分解の概念を導入し,曲面のビカール数が1の時,その存在が安定層のチャーン指標のみで判定できる事を示した。判定条件には算術郡や整数係数2次形式が自然に現れる.応用として,安定層のモジュライと点のヒルベルトスキームとの間の双有理変換を明示的に構成した.以上の結果をプレプリントにまとめ,投稿した.2.量子代数とマクドナルド多項式の関係の研究これは白石潤一(東京大),星野歩(上智大),ボーリャ・フェイギン(モスクワ自由大学)らとの共同研究であり,量子代数の表現論に分類される.マクドナルド多項式は2つのバラメータを持つ対称多項式である.これはある可換な差分作用素族の導固有関数でもある.我々はこの差分作用素族がディン・庵原代数と呼ばれる量子代数とフェイギン・オデスキー代数と呼ばれる有理兩数の成すある可換代数と密接な関係を持つことを示した.証明には自由場表示の手法を用いる.またこれらの代数は変形代数と呼ばれる別の量子代数とも関連することが分かった.これについては論文1本及びプレプリント1本にまとめた,後者は投稿済みである.3.AGT予想これは.ネクラソフ分配函数と呼ばれる射影曲面上の枠付き連接層のモジュライ空間の不変量と,ビラソロ代数のコンフォーマル・ブロックが一致するという予想である.前者は代数幾何,後者は量子代数の表現論と関係する.量子代数の観点からビラソロ代数のホイタッカーベクトルの性質を自由場表示を用いて調べた.その結果,ジャック対称多項式と呼ばれるマクドナルド多項式の特殊化を用いて,ホイタッカーベクトルが明示化出来ることが分かった.これについてはプレプリント1本にまとめ,投稿した.今年度は主にAGT予想について研究を行った.AGT予想とは,Nekrasov分配函数と呼ばれる射影曲面上の枠付き連接層のモジュライ空間から定義される函数と,Virasom代数のコンフォーマル・ブロックが一致するという予想である.前者は代数幾何,後者は量子代数の表現論と関係する.AGT予想の退化版においては,表現論サイドで現れる対象はWhittakerベクトルと呼ばれるVirasoro代数のVerma加群の特別な元である。昨年度末からの研究で,Jack対称多項式を用いてWhittakerベクトルを明示化した.これについて論支を雑誌Journal of Algebraに投稿した.論文は今年度受理され,2011年内に出版予定である.また,この退化版の証明にはZamolodchikov型の漸化式が大切な役割を果たす.この漸化式の精密な取り扱いについてプレプリントを書き,論文誌に投稿した.AGT予想にはK理論版と呼ばれる類似もある.この場合についてもZamolodchikov型の漸化式が成立することが予想される.K理論的Nekrasov分配関数についてこの漸化式を証明し,雑誌Journall of Mathematical Physicsに論文を投稿した.論文は今年度出版された.

最後にDing-Iohara代数について述べる.これについては昨年度から白石潤一(東京大),墨野歩(上智大),ボーリャ・フェイギン(モスクワ自由大学)らと共同研究を続行している.昨年度末にDing-Iohara代数と変形W代数との関連を調べ,数理解析研究所講究録に論説を出した.現在,K理論的AGT予想とDing-Iohara代数との関連を研究中である.1.今年度前半は主にAGT予想とその関連分野の研究を行った。これは代数幾何学と表現論、及び数理物理の話題を含む研究である。この予想はW代数と呼ばれる無限次元代数のVerma表現が、インスタントンのモジュライ空間の同変コホモロジー空間として幾何学的に実現されることを主張する。論文[2]では代数的なアプローチによりこの予想の最も易しい場合、つまりVirasoro代数のWhittakerベクトルのノルムと、階数2のインスタントン・モジュライ空間のNekrasov分配函数とが一致することの証明を完成させた。証明の手法は、両函数がZamolodchikov型の漸化式を満たすことを示すものである。また、共著論文[1]ではAGT予想のK理論類似と、量子群の一種であるDing-lohara代数との関連について述べた。具体的には、Ding-Iohara代数のFock表現のr次テンソル積表現が、階数rのインスタントン・モジュライ空間の同変K群上に実現されるという予想を提出し、部分的ながら確認を行った。2.今年度後半ではBridgeland安定性を主な研究テーマとした。これは古典的な安定性の概念、つまり代数多様体上の連接層の安定性の、三角圏での類似である。Abel曲面及びK3曲面について、導来圏の安定性の構成と、large volume limitと呼ばれる条件下におけるBridgeland安定性と古典的安定性の一致、Foruier向井変換との関連について調べた。また、安定性の空間におけるwall-chamber構造と、安定な対象の数え上げに関する壁越えの解析も行っている。また安定な対象のモジュライ空間の射影性について論じた。更に、Abel曲面の場合についてBrigeland安定性とForuier向井変換との関連を調べた。これは2009年度の研究で得られた、安定性を保つFourier向井変換達のなす算術群の記述(共著論文[3]の内容。今年度に論文誌に掲載決定となった)に関係する。これらについて、3つのプレプリントを執筆した。
震源域物質研究プロジェクトの準備-地質学と地球物理学のカップリングによる地震発生機構の解明-

本企画調査では,6月に次のようなアンケート調査を「地質学と地震メーリンググループ」上で行なった(本質部分のみ抜粋).1.地震が科学的な方法で予測できるとお考えですか?2.1の肯定に基づいた地震予測研究に興味がありますか?3.自分のテーマ(仕事)を地震予測に繋げていく考えはありますか?回答下さった多くの方が地震の科学的な予測について希望のある考え方をしていることがわかった.ただし,地震の発生はおそらく決定論的に予測できないであろうこと,そして予測が確率論であるとするなら,確率を上昇させる過程を含む研究が必要となること,などが確認された.続いて,7月には地質調査所において震源域物質プロジェクト予備会議が,そして,9月初旬には長野県松代市において本会議が開催された.これらの会議を通して,震源域物質の研究はどのような方法をたどればよいのかについて9つの提案がなされた.また,震源域物質の研究に興味を持つ方々の自己紹介や,研究紹介を行なうホームページが開設された.震源域物質プロジェクトの会議を通して,地震の発生機構を明らかにするには,断層内物質の研究だけではなく,それを含めた幅の広い視野からの研究が必要であることが浮かび上がってきた.テーマには断層内物質を含めてそれを取り囲むテクトニックセッティングの研究が含まれている.上記の9つの提案を基本として特集号が作成され,出版された.この編集にあたり総タイトルもより広い視点を表すように「震源域物質研究プロジェクト」から「地震断層解析プロジェクト」とされた.この特集号はそれらをまとめて今後の我々の研究の一里塚にすることを目的としている.本企画調査で提案されたサイエンスプランが近い将来,再び総力を上げて特定領域研究に挑む日が来ることを願っている.本企画調査では,6月に次のようなアンケート調査を「地質学と地震メーリンググループ」上で行なった(本質部分のみ抜粋).1.地震が科学的な方法で予測できるとお考えですか?2.1の肯定に基づいた地震予測研究に興味がありますか?3.自分のテーマ(仕事)を地震予測に繋げていく考えはありますか?回答下さった多くの方が地震の科学的な予測について希望のある考え方をしていることがわかった.ただし,地震の発生はおそらく決定論的に予測できないであろうこと,そして予測が確率論であるとするなら,確率を上昇させる過程を含む研究が必要となること,などが確認された.続いて,7月には地質調査所において震源域物質プロジェクト予備会議が,そして,9月初旬には長野県松代市において本会議が開催された.これらの会議を通して,震源域物質の研究はどのような方法をたどればよいのかについて9つの提案がなされた.また,震源域物質の研究に興味を持つ方々の自己紹介や,研究紹介を行なうホームページが開設された.震源域物質プロジェクトの会議を通して,地震の発生機構を明らかにするには,断層内物質の研究だけではなく,それを含めた幅の広い視野からの研究が必要であることが浮かび上がってきた.テーマには断層内物質を含めてそれを取り囲むテクトニックセッティングの研究が含まれている.上記の9つの提案を基本として特集号が作成され,出版された.この編集にあたり総タイトルもより広い視点を表すように「震源域物質研究プロジェクト」から「地震断層解析プロジェクト」とされた.この特集号はそれらをまとめて今後の我々の研究の一里塚にすることを目的としている.本企画調査で提案されたサイエンスプランが近い将来,再び総力を上げて特定領域研究に挑む日が来ることを願っている.
神経伝達物質を中心とした下部尿路排尿調節機構に関する検討

過去,文献上,神経伝達物質であるアセチルコリンやノルエピネフリンの尿路平滑筋組織内の含量やその分布の報告は見当たらない.今回,神経伝達物質の膀胱組織内濃度と分布を測定するために以下の実験を施行した.まず,膵臓のbeta細胞を破壊し実験的に糖尿病を作成するストレプトゾトシンを用いることによって,糖尿病ラットモデル作成した.この理由は,糖尿病モデルと正常群とを比較することによって,より詳細な検討を施行するためである.ストレプトゾトシン投与8週後,ラットを屠殺し,膀胱を摘出した.摘出した膀胱を尿管口レベルで膀胱体部と底部に分割した.これは,神経伝達物質の含量の膀胱内での分布を検討するためである.これらの膀胱組織をポリトロンを用いてホモジナイズしたの後,高速液体クロマトグラフィーで神経伝達物質(アセチルコリン,ノルエプネフリン)を分離した後,電気化学検出器を用いてその含有量を測定した.その結果,ムスカリニックレセプターの神経伝達物質であるアセチルコリンについては,膀胱組織内濃度に関しては,膀胱体部と底部で有意差がないことが判明した.しかし,アドレナージックレセプターの神経伝達物質であるノルエピネフリンは,膀胱底部の方が膀胱体部に比較して,有意に高値を示した.この結果は,従来報告されている,レセプターの分布と同様の結果であり,これにより,神経前機構と神経後機構が,同様の発育を示すことが示唆された.次に,糖尿病モデルとの比較であるが,アセチルコリン濃度は,正常群と比較して糖尿病群では有意に底値を示した.これは,糖尿病性の自律神経障害が膀胱においても認められることを示していると考えられる.しかし,膀胱底部におけるノルエピネフリン濃度は糖尿病群で,高値を示していた.これは,交感神経系は,副交感神経系に比較して,障害を受けにくいことを示唆したものと考えられた.過去,文献上,神経伝達物質であるアセチルコリンやノルエピネフリンの尿路平滑筋組織内の含量やその分布の報告は見当たらない.今回,神経伝達物質の膀胱組織内濃度と分布を測定するために以下の実験を施行した.まず,膵臓のbeta細胞を破壊し実験的に糖尿病を作成するストレプトゾトシンを用いることによって,糖尿病ラットモデル作成した.この理由は,糖尿病モデルと正常群とを比較することによって,より詳細な検討を施行するためである.ストレプトゾトシン投与8週後,ラットを屠殺し,膀胱を摘出した.摘出した膀胱を尿管口レベルで膀胱体部と底部に分割した.これは,神経伝達物質の含量の膀胱内での分布を検討するためである.これらの膀胱組織をポリトロンを用いてホモジナイズしたの後,高速液体クロマトグラフィーで神経伝達物質(アセチルコリン,ノルエプネフリン)を分離した後,電気化学検出器を用いてその含有量を測定した.その結果,ムスカリニックレセプターの神経伝達物質であるアセチルコリンについては,膀胱組織内濃度に関しては,膀胱体部と底部で有意差がないことが判明した.しかし,アドレナージックレセプターの神経伝達物質であるノルエピネフリンは,膀胱底部の方が膀胱体部に比較して,有意に高値を示した.この結果は,従来報告されている,レセプターの分布と同様の結果であり,これにより,神経前機構と神経後機構が,同様の発育を示すことが示唆された.次に,糖尿病モデルとの比較であるが,アセチルコリン濃度は,正常群と比較して糖尿病群では有意に底値を示した.これは,糖尿病性の自律神経障害が膀胱においても認められることを示していると考えられる.しかし,膀胱底部におけるノルエピネフリン濃度は糖尿病群で,高値を示していた.これは,交感神経系は,副交感神経系に比較して,障害を受けにくいことを示唆したものと考えられた.