hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミトコンドリアにおける前駆体蛋白質のプロセシングの機構

ミトコンドリアに輸送された前駆体蛋白質の延長ペプチドを切断除去(プロセシング)し、成熟体にするプロセシングペプチダーゼの前駆体認織の機構と構成サブユニットの役割を解明することを目標とし、次の2点について解析した。(1)本酵素により基質として特異的に認織され、特定の位置が切断されるために必要十分な前駆体延長ペプチドの基本構造、(2)本酵素の2つのサブユニット各々の役割と基質結合や活性発現に関与しているアミノ酸の検索。1.リンゴ酸脱水酵素およびアスパラギン酸アミノトランシスフェラーゼの延長ペプチドを例に、系統的にアミノ酸を変換した合成ペプチドを用いた解析により、切断点より近位のアルギニンおよび遠位の塩基性アミノ酸、および1位の疎水性アミノ酸が基質として必要な構造であることを提唱してきたが、それらのみを持つペプチドでは切断が見られず、他の必要構造の存在が示唆されていた。今回の解析により、切断位置よりC末端側の2位および3位のアミノ酸(2位はセリン、トレオニン、ヒスチジンなど、3位はトレオニン、セリンなど)も重要な役割を果たしていることを確認した。2.蛍光プローブを付加したペプチド基質を用いて、酵素タンパク質への結合反応を解析した。酵素へは切断反応のKmとほぼ同様の10^<-7>オーダーの解離定数で結合したが、2つのサブユニット単独には30-50倍の解離定数を示した。また、結合したペプチドによる蛍光の消光実験より、基質が酵素の少し奥に結合していることが示され、両サブユニットが協同して基質結合部位を形成していることが示唆された。3.2つのサブユニットについての精製変異酵素を用いた解析により、活性中心金属の結合アミノ酸、基質結合に関与すると思われるグルタミン酸、等の同定を行い、基質の切断点付近はβ-、アミノ末端よりはα-サブユニットが関与したいることが示唆された。ミトコンドリアに輸送された前駆体蛋白質の延長ペプチドを切断除去(プロセシング)し、成熟体にするプロセシングペピチダーゼの前駆体認識の機構と構成サブユニットの役割を解明することを目標としている。本年度は、次の2点について解析した。(1)本酵素により基質として特異的に認識され、特定の位置が切断されるために必要十分な前駆体延長ペプチドの基本構造を前駆体そのものと合成ペプチドとを用いて解析した。(2)本酵素の2つのサブユニット各々の役割と、基質結合や活性発現に関与しているアミノ酸を検索した。1.リンゴ酸脱水素酵素およびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼの延長ペプチドを例に、系統的にアミノ酸を変換したペプチドを化学合成し、これらを用いてペプチダーゼとの親和性や切断(水解)反応速度を定量的に解析し、基質として要求される構造として、切断位置よりC末端側も関与していることが分かった。2.これまで合成ペプチドを用いた解析により、切断点より近位のアルギニンおよび遠位の塩基性アミノ酸、および1位の疎水性アミノ酸の重要性が示唆されていたが、前駆体全体を用いても同様の要求性があることを確認した。3.2つのサブユニットのcDNAの特定部位あるいはランダムに変異を与え、アドレノドキシン前駆体との共発現系を用いて変異酵素のスクリーニングを行った。変異酵素の基質認識と切断反応を解析し、酵素の活性中心金属の結合アミノ酸、基質結合に関与すると思われる酸性アミノ酸群、等の同定を行った。4.酵母の2つのサブユニットのクローニングを行った。

酵母とほ乳動物のサブユニットを大腸菌で発現させ、両者の安定なハイブリド酵素を作ることにより、これまで不安定で精製が困難であった酵素の精製を可能にした。ミトコンドリアに輸送された前駆体蛋白質の延長ペプチドを切断除去(プロセシング)し、成熟体にするプロセシングペプチダーゼの前駆体認識の機構と構成サブユニットの役割を解明することを目標としている。本年度は、次の2点について解析した。(1)本酵素により基質として特異的に認識され、特定の位置が切断されるために必要十分な前駆体延長ペプチドの基本構造、(2)本酵素の2つのサブユニット各々の役割と基質結合や活性発現に関与しているアミノ酸の検索。1.リンゴ酸脱水素酵素およびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼの延長ペプチドを例に、系統的にアミノ酸を変換した合成ペプチドを用いた解析により、切断点より近位のアルギニンおよび遠位の塩基性アミノ酸、および1位の疎水性アミノ酸が基質として必要な構造であることを提唱してきたが、それらのみを持つペプチドでは切断が見られず、他の必要構造の存在が示唆されていた。今回の解析により、切断位置よりC末端側の2位および3位のアミノ酸(2位はセリン、トレオニン、ヒスチジンなど、3位はトレオニン、セリンなど)も重要な役割を果していることを確認した。2.蛍光プローブを付加したペプチド基質を用いて、酵素タンパク質への結合反応を解析した。酵素へは切断反応のKmとほぼ同様の10^<-7>オーダーの解離定数で結合したが、2つのサブユニット単独には30-50倍の解離定数を示した。また、結合したペプチドによる蛍光の消光実験より、基質が酵素の表面ではなく少し奥に結合していることが示され、両サブユニットが協同して基質結合部位を形成していることが示唆された。3.2つのサブユニットについての精製変異酵素を用いた解析により、活性中心金属の結合アミノ酸、基質結合に関与すると思われるグルタミン酸、等の同定を行い、基質の切断点付近はβ-、アミノ末端よりはα-サブユニットが関与していることが示唆された。
FRETによる単一生細胞でのPMLボディ生理機能の可視化

PMLボディは未知の機能をもつ核内ボディのひとつであるが,転写因子や転写介在因子などが局在することが報告されている。この構造を解明するための第一歩としてPMLボディ局在性のArntとLBP-1bを用いてFLIM-FRETにより以下の解析を行った。ArntはPASドメインとHLHモチーフをもち,それらによりAhリセプターやHIF-1αなどとヘテロダイマーを形成し,DNAに結合する核局在の転写因子である。COS-7細胞で一過性に発現すると,スペックル状に分布しPMLボディと一致した。ArntにCeruleanとCitrineを接合し,その間のFRETを観測した。PMしボディを大,中,小の大きさで3つに分類し,それぞれからのFRETシグナルを計測したところ,サイズによるシグナルの強弱は認められなかった。スペックルを形成せず,核に一様に分布している細胞サンプルからはFRETシグナルはほとんど計測されなかった。LBP-1bにCeruleanとCitrineを接合し,FRETシグナルを調べたところ,やはりPMLボディから,強いシグナルを計測した。核質に分布しているLBP-1bからのシグナルは弱かった。ArntもLBP-1bもホモダイマーを形成することが報告されているので,PMLボディからのFRETシグナルは,そこでダイマーを形成している可能性が考えられた。単なる凝集によるFRETの可能性も排除できず,今後二量体形成に必要な領域の欠失体を発現し,どちらの可能性が正しいか決定する予定である。構築したFLIM顕微鏡システムを用いて、生細胞内タンパク質間相互作用をFRETで観察した。まず、転写因子Arntのホモダイマー形成を調べた。ArntはbHLH-PASドメインをもち、AhリセプターやHIF-1αの共通のパートナー因子である。ArntのN末端にCFPまたはYFPを接合し、CHO-K1細胞に導入した。Arntはスペックルを形成し、この小体はPMLボディーと考えられた。FLIM-FRETを計測したところ、弱いながらもポジティブシグナルを得た。この結果は、細胞内でArntがホモダイマーを形成していることを示している。続いて、pVHL-Elongin B-Elongin C複合体(VBC複合体)構成タンパク間の相互作用を観測した。VBC複合体はX線結晶構造解析が行われており、Elongin BとElongin Cが結合し、Elongin CとpVHLが結合することがすでに分かっている。Elongin BとElongin Cに蛍光タンパク質間で比較的強いFRETシグナルを計測することができた。Elongin CとpVHL間のFRETを計測したところ、ほとんど起きないことが判明した。そこで、Elongin Bをさらに発現させ、FRETを計測したところ、微弱ではあるがFRETを観測することができた。この結果はElongin BとElongin Cがまず複合体を形成し、その複合体のElongin CにPVHLが結合することができることを示唆している。フリーとBC複合体でのElonginのコンホメーションは異なっていることが推定された。
卸売商業の業態論に関する研究

卸売商業に関するアンケート調査によって,大規模卸売商業者が小売業者との間で,共同革新によって情報システムを導入することが明らかになった。そして戦略グループ概念が,卸売業態論研究の理論的端緒になりうることが提唱された。日本の卸売商業の業態研究というテーマにしたがって、平成19年度には主に文献調査及び実態調査を中心に調査を行った。文献調査の結果、従来の卸売商業研究のほとんどが、卸売構造と卸売商業者の機能に注目しており、卸売企業の戦略的行動や業態に関してはあまり議論されなかったことが確認された。この文献調査の結果は、「日本の卸売商業研究の現状」という論文にまとめた。そして、その文献調査から得られた問題意識に、さらに理論的視点を加えて、「卸売企業のプロセス革新に関する研究」を執筆した。この論文では、卸売企業が物流システム導入を行う背景には、取引先との間にパワー関係と共同革新という相反する論理があり、現在の卸売企業の物流システム導入は小売企業との間で共同革新の形で進んでいる傾向があることが主張された。この結果は、卸売企業を小売企業との間で戦略的関係構築に積極的な卸売企業と消極的な卸売企業と分類する基準を提示するものであり、卸売企業の戦略行動をタイプ分けしたうえで、その変化をダイナミックに捉えようとする卸売業態論研究につながるものと考えられる。卸売商業の業態革新の動きを捉える目的から平成19年度から卸売商業に関する調査を行っている。具体的には、平成19年度には卸売商業の業態革新に関する実態を把握する目的から事例研究を行った。この事例研究から卸売商業には、取引において販売関係を重視するなど、従来とは異なる業態の動きが確認された。そして平成20年度には、他の国との比較検討を目的に、台湾と韓国の流通に関する調査を行い、国家間に流通における異質性があることを確認した。同じ、平成20年には、卸売商業の業態革新を時系列に分析する目的から、日経流通新聞(1976年1月から2008年12月まで)に対する内容分析を行った。この分析結果、卸売商業には食品をはじめとする消費財産業を中心に、情報・物流システム導入、品揃えの総合化、販売地域の拡大など、従来の卸売商業者の取引行動とは異なる諸現象が時系列に起こっていることが確認された。この結果は、新しい現象問に因果関係があることを推測させるものと言える。この現象間の因果関係について、卸売商業者の能力などの幾つの変数を加えて、卸売商業の業態革新に関する仮説を導き出した。そして、卸売商業者に対する質問票調査によってデータを集め、分析する作業を現在行っている。データ分析を除いた今までの研究成果については論文としてまとめており、また平成21年度日本商業学会全国大会で報告する予定である。本研究の目的は、卸売商業者の戦略行動が、なぜ・どのように起こっているかを明らかにしたうえで、戦略行動の同質的パターンに注目することで、卸売業態論研究の理論的端緒を提唱するものであった。この研究目的が達成されるよう、研究実施計画に沿って研究を行った。まず、卸売商業に関する文献調査を行い、卸売商業者の戦略行動-特に情報システム導入-が起こるメカニズムに関する仮説を導出した。そして、医薬品卸売商業者を対象とするアンケート調査を実施し、仮説検証を行った。その結果、卸売業者が情報システムを導入するメカニズムに関して新しい発見が得られた。従来の卸売流通研究では,卸売企業が情報システムを導入するのは厳しい取引環境の中で生き残るための戦略として説明する視点が多く,情報システムを導入するメカニズムに関する議論は少ない。特に市場シェアを拡大している大規模卸売企業がなぜ・どのように情報システムを導入するのかに関してはあまり議論されてこなかった。これに対して,本研究では小売企業との企業間関係に注目して,卸売企業が情報システムを導入するメカニズムを分析した。延期-投機理論を分析枠組みとして,リスク転嫁とプロセス革新の局面から捉えたが、分析の結果,卸売企業の情報システム導入は,延期行動であり,小売企業との間での共同革新によって起こることが明らかになった。また、卸売業態論研究の理論的端緒を提唱する目的から、卸売商業者の戦略行動の同質的パターンに注目して、戦略グループ概念を導入して、その戦略グループ分析が卸売業態論の端緒になりうることを主張した。本研究では、「卸売商業者規模」と「大規模小売企業への依存度」を分類軸に定め、グループ間の戦略行動に対する比較分析を行った。この分析によって卸売商業の業態論を論じる際に、戦略グループによる分析が有用であることが理論的に主張された。卸売商業者が情報システムを導入するメカニズムに関する新しい発見と、卸売商業の業態論研究に戦略グループによる分析が有用であることの理論的端緒の発見は、卸売商業研究に対する本研究の成果と言える。
超高速船の開発

世の中が急激に情報化・高速化されつつある現在、人や物の輸送システムにおいても、より一層の高速化が望まれている。そこで、現在の航空機による高速小量輸送と船船による大量輸送の中間的領域をねらった超高速船を開発し、新しい高速大量輸送システムの道を拓く。このような目的から、運輸省指導で、民間の研究組合で研究開発を行っているテクノス-パ-ライナ-(速力50ノット、重量5000トン、浮力・水中翼(揚力)支持、所要馬力約24万馬力)や、東京大学で開発中の超高速双胴水中翼船(速力40ノット、小型船)等の日本国内における研究状況をはじめ、中国における高速船の開発状況を調査した。それらの結果から、排水量10、000トン、速力50ノットで所要推進馬力16万馬力(従行船型では約26万馬力)の排水量型による超高速船の開発を目標とした研究を行うこととした。このような超高速船の開発を行うために、以下の研究課題が検討された。1)極小造波抵抗理論の超高速船への応用による低馬力船型の開発。2)高速域における飛沫抵抗特性の把握。3)高負荷の推進機設計。4)水線面積の減少による復原性能の確保。5)波浪中における高速航行時の波浪荷重及び船体応答特性の把握。6)高速航行時における船体構造弾性応答特性の把握。7)主機及び一般配置の検討。これら検討の成果として、排水量型超高速船の設計コンセプトをまとめた。世の中が急激に情報化・高速化されつつある現在、人や物の輸弟システムに於いても、より一層の高速化が望まれている。そこで、現在の航空機による高速小量輸送と船舶による大量輸送の中間的領域をねらった超高速船を開発し、新しい高速大量輸送システムの道を拓く。このような目的から、運輸省指導で、民間の研究組合で研究開発を行なっているテクノス-パ-ライナ-(速力50ノット、重量5000トン、浮力・水中翼(揚力)支持、所要馬力約24万馬力)や東京大学で開発中の超高速双胴水中翼船(速力40ノット、小型船)等の日本国内に於ける研究状況をはじめ、中国に於ける高速船の開発状況を調査した。それらの結果から、排水量10、000トン、速力50ノットで所要推進馬力16万馬力(従来船型では約26万馬力)の排水量型による超高速船の開発を目標にした研究を行うことにした。このような超高速船の開発を行うために、以下に示す問題点が挙げられ、研究課題が検討された。2)高速域に於ける飛沫低抗特性の把握3)高負荷の推進機設計。5)波浪中に於ける高速航行時の波浪荷重及び船体応答特性の把握。6)高速航行時に於ける船体構造弾性応答特性の把握。7)主義及び一般配置の検討。

それらの結果から、排水量10、000トン、速力50ノットで所要推進馬力16万馬力(従来船型では約26万馬力)の排水量型による超高速船の開発を目標とした研究を行うこととした。このような超高速船の開発を行うために、以下の研究課題が検討された。1)極小造波抵抗理論の超高速船への応用による低馬力船型の開発。2)高速域における飛沫抵抗特性の把握。3)高負荷の推進機設計。4)水線面積の減少による復原性能の確保。5)波浪中における高速航行時の波浪荷重及び船体応答特性の把握。6)高速航行時における船体構造弾性応答特性の把握。7)主機及び一般配置の検討。これら検討の成果として、排水量型超高速船の設計コンセプトをまとめた。
中国地誌の回顧とフィールド調査に基づく記述の実践による地誌学再考

本研究課題は、中国地誌が何を書いてきたのかを検討したうえで、中国地誌を「書く」という実践を通して、地誌の可能性を再考することを目的としている。研究の方法論的な特徴は、フィールド調査に立脚した地誌の実践という点にある。江蘇・香港・吉林・福建・河南・湖南・四川・雲南・貴州で行ったフィールド調査に基づいて地誌を書き、論文や著作として公表している。また日本の中国地誌の近代における変遷の特徴が、時代の要請と深く結びついていることを明らかにした。具体的な研究過程としては、まず日本における中国を対象とした地誌に関して、近代以降の資料を収集し、それらの綿密な読み込みを通して、中国地誌の成果と課題を明確にしてゆくことがあげられる。つぎに、実在論をはじめとして、英語圏地理学において展開されている地誌学の同時代的な議論を整理している。そして、生活空間論的な方法論に立脚したフィールド調査を行い、資料を収集すると同時に、具体的な地誌記述を進めている。こうした研究活動を通して、地誌を学問の伝統から研究の実践に引き戻し、中国認識の変遷を明らかにし、中国地誌を社会に還元してゆく。本研究課題の初年度にあたる本年度の研究は3つの研究過程から構成される。まず本研究課題の一方の軸となる中国地誌の収集と読み込みについては、明治期の到達点として矢津昌永『清国地誌』を、さらに戦中の皇国地誌として米倉二郎『満洲・支那』をそれぞれ示準としながら、近代期の日本における中国地誌に関して、書籍リストの作成を進めるとともに、上記2書を中心に綿密な読み込みを行っている。また本研究課題のもう一つの軸である地誌の実践に関しては、その基礎をなすフィールド調査を、平成19年12月から平成20年1月にかけて2週間にわたって、中国南京において長江下流域の産業化と都市形成にかかわる景観観察と聞き取り調査を行い、続いて一国二制度の下、中国化を強めつつある香港で都市の景観変遷と生活空間変化にかかわる短期間の調査を実施した。地誌の実践の一環として社会への還元を意識的に行うことは本研究課題の一つの特徴であるが、本度末に刊行された高校地理教科書とその指導書において、中国に関する記述を行ったほか、研究活動に連動したホームページ作成のためのコンテンツ作成を継続しており、次年度にはホームページの立ち上げを行う予定である。公開した研究成果はいずれも他の研究課題との関連を有するものであるが、いずれも地誌に強い志向を有しており、かつ地誌の実践としての意義を有するものである。本研究課題は中国地誌の実践をその主な目的として取り組まれている。第2年度にあたる本年度は、資料収集の基幹をしめるフィールド調査に重点が置かれた。まず2008年9月5日から18日まで長春・大連において、次に2009年1月3日から12日までアモイにおいて、それぞれフィールド調査を行った。東北の中心都市め一つである長春においては、国営企業主体の在来工業地域が直面する諸問題と東北農村の現状に関する資料を収集した。大連においては、その都市史における日本の位置をめぐる歴史地理に関わる資料を収集した。経済特区のアモイでは、華僑と台湾企業の工業開発に果たしてきた役割と出稼ぎ労働者の状況について資料を収集した。こうして収集した資料をもとに、地誌の実践が進められている。「研究発表」に掲載した小論は、それぞれ個別の研究文脈にあるが、同時に地誌への指向を明確に持っている。今年度に収集した資料を加えて、より総合的な記述を進めている。また、こうした地誌の実践の基礎を固める意図を持つ地誌学の再検討については、中国地誌の読み込みと実在論を軸に据えた地域地理学の新展開に関する文献サーベイを続けている。さらに、地誌が本来的に社会に向けられたものであることから、ホームページの作成を進めているが、個別ファイルの次元での整備が進み、公開への道筋が整いつつある。中国地誌の実践を主たる目的として本研究課題は進められている。第3年度にあたる本年度は、フィールド調査に加えて、地誌を書くことについての歴史的な考察が進められた。まず地誌を書く前提であるフィールド調査は、2009年9月1日から13日まで華北中原の河南省で、2010年2月28日から3月10日まで長江中流の湖南で、それぞれ行われた。河南においては1990年代半ばに行ったフィールド調査との比較の視点から、登封農村と都市鄭州において、地域変化とその要因に着目した資料収集が行われた。湖南においては、近代になって人材を排出する背景となった文化的な地域性を軸とした資料収集が行われた。また、過年度に収集された資料も用いて、個別の各論であり、かつ総体として中国を書く一環でもある論文が発表された。

つぎに地誌がいかに書かれてきたかについて、明治から昭和前期にかけての中国地誌を素材として、執筆主体と対象としての中国および目的としての日本という3者の関係性の変化をめぐって考察が進められ、地誌を書く主体が時代を越えて意識すべき状況が明らかとなった。成果は日本地理学会大会において研究発表として公表され、かつ論文としてまとめられている。そして一般社会への還元に関しては、インターネットHPの構築については環境整備を待つ状況であるが、地理教育の種々のチャンネルを通して着実に推進されている。本研究課題は、中国地誌が何を書いてきたのかに関わる研究史的な展望に基づいて、中国地誌を書くという実践を行い、これらの研究過程において地誌の可能性を再考・提示することを目的としたものである。四年次にわたる本研究課題の最終年度にあたる本年度には、いくつかの総括的な執筆活動を行った。一つは高等学校地理教科書における中国地誌部分の執筆であり、まもなく文部科学省の検定に付されることとなっている。また一般書である中国地誌と、中国西北部に関する地誌的研究書に分担執筆者として参加しており、ともにまもなく刊行されることとなっている。こうした研究成果の公表によって、地誌の可能性について現在的な意義の確認が進んだ。また本研究課題の特色をなす地誌作成のためのフィールド調査にも積極的に取り組んだ。まず2010年9月9日から同19日までの11日間にわたって、中国四川において、人口移動、文化伝統、歴史都市にかかわる調査を行った。さらに2011年2月28日から同3月11日までの12日間にわたって、中国雲南及び貴州において、少数民族地域における文化接触と都市構造にかかわる調査を行った。本研究課題において、あわせて7カ所のフィールド調査を実施したことは特記すべき点であり、これらのフィールド調査に基づいて執筆を進めている地誌的記述については、統合して論文集あるいは書籍として公表してゆく予定である。その際には、期間中に公表に至らなかった英語圏地理学における地誌学の再考についてもあわせ言及することになる。また一般社会への研究成果の還元として、高校地理教員への地誌教育に関わる講演会を5月と11月にそれぞれ佐賀県と福井県において実施した。
原子間力顕微鏡を用いたイオンチャネルの集団構造‐電流の同時計測

本研究課題の最終目標は、カリウムチャネルKcsAの膜中集合離散状態がチャネル機能に及ぼす影響の解明である。KcsAは酸性条件下でゲートを開いてイオンを透過させる、pH依存性カリウムチャネルである。これまでの原子間力顕微鏡(AFM)を用いた研究により、KcsAの膜中開閉構造を明らかにし、さらに中性条件下では集合し、ゲートが開く酸性条件下では離散するというKcsAの集合離散挙動を発見した。さらに、酸性条件下でも一部のKcsAは集合し、開ゲートが観察されない中間状態にあることがわかった。つまり、ゲート開閉と集合離散が連動して起こることを示唆した。今年度はpH依存的集合離散ダイナミクスに焦点をあてた下記の研究を行った。福岡大学理学部の山本大輔准教授との共同研究により、pH変化時のゲート開閉と集合離散ダイナミクスを高速AFMにより直接観察した。KcsAはゲートを開く際に全長値が1.5nm短縮するため、ゲート開閉の状態変化を全長値の変化として確認することができる。観察溶液のpHを酸性から中性へと変化させた時、全長値を延長させながらKcsAの集合体が成長していく様子が観察された。また逆に中性から酸性へとpH変化させた時は、数分子集合したKcsAが全長値を短縮させながら孤立した分子へと離散していく様子が観察された。両者の変化は可逆的であり、どちらの集合離散状態の変化も数分以内に起こった。以上より、KcsAのpH依存的ゲート開閉と連動した集合離散ダイナミクスを明らかにした。このようなダイナミックな集合離散とリンクした機能発現機構は、チャネル以外の膜タンパク質にも存在している可能性があり、膜タンパク質動作機構解明においての集合離散現象の重要性を示した。(抄録なし)本研究課題の最終目標は、カリウムチャネルKcsAの膜中集合離散状態がチャネル機能に及ぼす影響の解明である。(抄録なし)
オリジナルサッカーロボットの改良による学科を超えたプログラミング演習の発展

【研究目的】基本機能のみの実装に留めていた本校オリジナルサッカーロボットを改良し,組み込みプログラミング環境の充実を図る。そして,意欲的な学生をロボカップジュニアへ参加させる道筋をつけることで,より自発的にもの作りへと関わる学生を育成できる環境を構築することを目的とした。このサッカーロボットは,現在本校で学科を超えた同一カリキュラムによるPBL型共同授業にて使用されているものであり,「ロボットを制御する」,「学科を超える」という授業の特徴によって,学生のプログラミング意欲向上を促し,成果を上げている。【研究方法】現在のサッカーロボットに新たなセンサーと通信機能を追加した試作機を製作し,基本プログラムの作成を行った。具体的には以下を実現した。1.超音波距離センサーを用いたフィールド内位置判定2.カラーセンサー・方位センサー併用によるゴール判別精度向上3. XBee通信を用いたチームプレーの実現【研究成果】オリジナルサッカーロボットを基に,超音波距離センサー・カラーセンサー・XBee通信モジュールを取り付けた試作機を製作した。これにより,課題であったロボットの「フィールド内位置判定」,「ロボット間通信によるチームプレー」を実現した。また,センサーを扱うためのライブラリを作成し,学生がプログラミングを容易に行えるように工夫した。今後は試作機での検証を重ね,センサー位置の調整等を行い,完成度を上げる。最終的には,研究成果をオリジナルサッカーロボットに採用し,授業教材への展開を行う。
ミクログリア由来エクソソームによる神経障害性疼痛のメカニズム解明

研究代表者は神経障害性モデルマウスに抗炎症性M2ミクログリア誘導因子を投与することで、組織破壊的な炎症反応を抗炎症・組織再生型に転換し疼痛制御を促進することを見出した。また誘導されたM2ミクログリアの放出する細胞小胞体(エクソソーム)が周囲のSchwann細胞に取り込まれ炎症状態の制御や細胞死の抑制を行うことで疼痛制御を行っていた。本研究は、ミクログリア由来エクソソームに含まれる複数のmiRNAから疼痛制御に関与する共通標的遺伝子を同定する。またM2ミクログリア由来エクソソームの投与が、同定された遺伝子へどのように影響を及ぼすか検証する。
犬の体腔におけるリンパ流路に関する臨床解剖学的研究

本研究は体腔内臓器あるいは体表下臓器のリンパ流路の解明に焦点を絞り、それらを明らかにすることを目的にしている。平成21年度ではリンパ排導路の追跡とその可視化のための技術的な検討をした。調査した部位は口腔、眼窩、唾液腺、四肢末端、肛門・会陰部そして腹腔臓器で、造影剤を皮下あるいは臓器に直接投与しCT像を撮影する事で、明瞭なリンパ流路が得られるよう、より簡単なリンパ管造影法を検討した。平成22年度ではその結果を生かして、腫瘍のリンパ行性転移の多い、体表下の乳腺を対象にまた平成23年度では肝臓および胃へ臨床実験的にIndian Inkあるいは血管造影剤を投与しそれが最初に到達するリンパ節群(sentinel lymph node)を解剖標本上で検討した。実験はビーグル犬を用いた。その結果、CT撮影ではイオパミドール370、0.2ml/kgの投与において体表下各部位からの投与で明瞭にリンパ管や所属リンパ節が描出された。とくに直腸粘膜からの投与では胸管が明瞭に、また乳腺からの投与では乳腺の位置によってさまざまなリンパ流路が確認された。これらの個体ではCT撮影のあとそのデータを3D再構築する事により、隣接構造との相互位置関係を保ちながら立体的にリンパ管が観察された。これらの観察で、犬では乳腺からのリンパ流路には個体差が大きいことも明らかになった。腹腔各臓器からのリンパ排導路の検討では各臓器特有のリンパ流路が観察され、各個体においてそれらはほぼ共通の経路を示した。肝臓および胃各部位からのリンパ流路は一旦左右の肝リンパ節に集まり、腸間膜リンパ節を経て乳び槽に向かっていた。今回の研究目的であるsentinel lymph nodeなどの分布については、認められるもの、そうでないものと不定であり、詳細については現在も観察を続けている。乳腺腫瘍はリンパ行性であることが知られているが、個体差の大きい乳腺からのリンパ流路をこのような簡便な方法で造影し、CT像で描出することで、転移経路上にある所属リンパ節を正確に確認でき、適切なリンパ節郭清と予後判断が可能となることが明らかになった。本研究は臨床解剖学的な観点から、体腔内に発生する腫瘍のリンパ行性転移の解明に焦点を絞り腹腔あるいは骨盤腔のリンパ流路を調べることを目的にしている。現在リンパ管造影はリンパ管を分離後の造影剤投与やリンパ節への造影剤の直接投与が行われているが、この操作煩雑で難しい。今回造影剤をそのアプローチとしてより簡便な皮下や粘膜下に投与しCTを撮影する事でより簡単なリンパ管造影方法の検討、及びIndian Ink投与によるリンパ流路解剖との比較を行った。実験はビーグル犬を用い、全身麻酔後、前肢・後肢パッド、鼻腔粘膜、直腸粘膜、膣粘膜、肛門周囲に水溶性造影剤または油性造影剤を投与し、その後十分なマッサージの後CT撮影を行い、画像解析ソフトを用いて3D再構築を行った。その後CT撮影と同部位にIndian Inkを注入し、本学実験動物委員会にて承認された方法で殺処分し全身固定後、解剖を行った。

撮影において前肢・後肢パッド、乳腺、鼻腔粘膜、膣粘膜、直腸粘膜、肛門周囲ともに明瞭なリンパ管が描出された。またCT画像の3D再構築を行う事でより詳細で立体的にリンパ管が観察された。直腸粘膜、膣粘膜、肛門周囲からの投与においては胸管の造影に成功した。またIndian Ink投与による解剖結果は、CT画像と同様のリンパ管排導路を示していた。この方法ではまたCT得られないより詳細な胸管やリンパ管の観察に成功した。今回の実験から血管造影剤を粘膜下、皮下に注入する事で体腔内を走るリンパ管造影が行える事が示唆された。墨汁を用いた解剖からも今回の造影結果はリンパ管と同定される。より簡便な胸管造影方法の確立は乳糜胸における胸管評価と外科的結紮部位の評価に有用であると思われる。本研究は腫瘍のリンパ行性転移経路の解明に焦点を絞り、犬の乳腺のリンパ流路を調べることを目的にしている。平成21年度ではリンパ排導路の追跡とその可視化のための技術的な検討をした。平成22年度ではそれを生かして、乳腺を対象に造影剤を皮下に直接投与しCT像を撮影する事で、明瞭なリンパ流路が得られるよう、より簡単なリンパ管造影法を検討した。また生体下の肝臓および胃へ臨床実験的にIndian Inkを投与しそれが最初に到達するリンパ節群を解剖標本上で検討した。実験はビーグル犬を用い、全身麻酔後、乳腺各乳頭部の乳頭直下およびその周囲の皮下直下に水溶性造影剤を投与し、マッサージの後CT撮影(X線撮影も)を行い、3D再構築を行った。同時に同部位にIndian Inkを注入して観察を行った。その結果、CT撮影ではイオパミドール370、0.2ml/kgの投与において乳腺各部位からの明瞭にリンパ管や所属リンパ節が描出された。また3D再構築を行う事でより立体的にリンパ管が観察された。これらの観察で、犬では乳腺各部でリンパ流路が異なり、第1および第2乳腺からの排導は同側の腋窩リンパ節に、しかし一部は胸腔内に入って胸骨リンパ管を前進する例も見られた。また第3乳腺からは前方の同側の腋窩リンパ節および後方の同側浅鼠径リンパ節の2方向に行くもの、あるいは後方の同側浅鼠径リンパ節のみに行くものがあった。第4乳腺および第5乳腺からは同側浅鼠径リンパ節に行くものが多かったが、一部では反対側の同リンパ節に向かうものも見られ、乳腺からのリンパ流路には個体差も大きいことがわかった。肝臓および胃からは最終的には腸間膜リンパ節に向かうが、sentinel lymph nodeなど詳細については現在も観察を続けている。乳腺腫瘍はリンパ行性であることが知られているが、個体差の大きい乳腺からのリンパ流路をこのような簡便な方法で造影し、CT像で描出することで、転移経路上にある所属リンパ節を正確に確認でき、適切なリンパ節郭清と予後判断が可能となることが明らかになった。平成23年度の研究では、胃各部からのリンパ流路を詳細に観察した結果、胃の噴門部、胃体部、幽門部のいずれの部位に墨汁を投与した場合も墨汁は必ず左右の肝リンパ節に集束し、そこから背側に腹腔動脈と並走する輸出リンパ管が走り、最終的には乳ビ槽へと合流することが明らかとなった。しかし、各投与部位から肝リンパ節に至るまでの経路は投与部位によって大きな違いを示した。
住宅の遮音性能に対する居住者要求と生活実感

本研究は,集合住宅を対象として,以下に示す4項目について検討を行ったものである。(1)住宅購入予定者が住宅に要求する性能の調査(2)住宅広告に記載されている住宅性能項目と内容に関する調査(3)住宅販売に携わる営業担当者の住宅性能に関する知識及び説明方法に関する調査(4)消費者が理解し易い音環境性能(遮音性能)の表現方法に関する検討その結果,(1)については,1都3県の23物件,315人を対象とし、直接面接方式による調査を行なったところ,1位:音環境性能,2位:光環境性能,3位:耐震性能の結果を得,音環境性能に関する要求が最も高いことが判った。(2)については,732枚の集合住宅に関する広告を調査した結果,住宅性能に関する記載は全ての広告においてあるが,その記述方法・内容は定性的または建築仕様による表現が多く,性能を定量的かつ具体的に消費者が捕らえることができない状況にあることが判った。(3)については,マンション販売に携わる営業担当者の住宅性能に関する知識はかなり低く,消費者が彼らの説明によって性能を理解するのは難しい状況にあることが判った。よって,今後,営業担当者に対して住宅性能に関する徹底した教育を行う必要性を示した。(4)については,集合住宅の居住者に対し,遮音性能に関するアンケート調査結果(311票)から,遮音性能を消費者が理解しやすい生活実感として表現する方法・内容を検討し,その具体的内容を提案した。共同住宅の遮音性能と居住者の生活実感を対応付け、物理的性能を判りやすく表現して消費者にアナウンスすることができれば、居住前に対象住戸の性能を理解し、居住後の音環境に関するトラブルや紛争を減少させることができる。本研究では、先ず、居住前の消費者による正確な要求を明らかにするため、マンション・住宅のモデルルームを訪れた住宅購入予定者(約500人)を対象にアンケート調査を実施し、有効票350票余りの貴重なデータを収集した。次に、入居後2年以上経過した共同住宅を対象に、建物を性能別に2種類(最もクレームの多い床衝撃音遮断性能を判断基準とし、L-60、L-50の2種類)に分け、調査対象住棟(戸数が300世帯以上となる共同住宅)を選定し、直接面接方式によるアンケート調査及び床衝撃音遮断性能実験を行い、物理的性能及び音響性能に関する居住者反応(有効データ150票余り)を得た。なお、本年度の調査は、性能ランクにはっきりした変化のある2段階とし、居住者の反応変化の違いを明確に把握することとした。また、対象とした共同住宅は地域性及び調査への協力体制から東京近郊と地方(高松市)で行った。購入予定者アンケートの結果では、購入希望住宅の空間性能として遮音性能に関する要求が98%と最も多く、次いで日照、空気汚染と続くことが判った。また音環境の中では、上階からの床衝撃系騒音に対する性能確保への要求が90%を超え、最も指摘の多い騒音源であることが明らかとなった。なお、消費者レベルでは、住宅購入予定者であっても、音環境に関する知識がかなり低いことも判った。居住者を対象とした調査結果では、住居の遮音性能変化により、音環境に関する指摘に明確な差があることが判ったが、重要な床衝撃系騒音に関しては、上階住戸に住む世帯の家族構成(子供の有無)が重要なパラメータであることも明らかとなった。遮音性能に関する居住者の表現方法については、「擬声語を用いた表現」、「形容詞による表現」など、多くの種類の回答を得ることができ、性能を感覚的に表現する手がかりを得ることができた。当初の研究計画書に基づき2年間に渡り,(1)住宅購入者(消費者)の要求内容の実態,(2)住宅供給者の住宅性能に関する意識と消費者への説明方法・内容,(3)住宅居住者の空間性能(特に音環境性能)の捕らえ方と表現方法の3つのテーマについて調査研究を実施した。

なお,各調査で対象とした被験者数は,(1):356票(直接面接方式),(2):広告・パンフレット174物件,営業担当者:59物件(直接面接方式),(3):総戸数1268戸,得票数326票(留置・直接面接)である。初年度(平成14年度)は,これらの(1),(2)のテーマを重点的に研究し,住宅購入者の要求として「音環境性能」が第一位(98%の指摘率)を占め,その内訳として「上階からの音」として特に足音系騒音に関する指摘が多いことが明らかとなった。また住宅購入者の音環境に関する知識は非常に低く,言葉や用語に関する知識すら非常に低いことを問題点として指摘した。次に住宅供給者を対象とした研究結果では,住宅販売用パンフレットは勿論,モデルルームでの営業担当者ですら音環境に関する知識不足が明らかとなり,消費者への情報提供が決定的に不足していることが明らかとなった。なお,この研究成果は平成15年度日本建築学会大会(平成15年9月)に3編の論文として報告済である。次年度(平成15年度)は,上記(3)のテーマに対し東京近県及び地方(愛媛県)において新築年度の異なる9物件を対象に,日常生活で体験する住宅の音響性能の表現方法と既往の表現内容の対応について検討した。その結果,現在表されている生活実感としての表現方法は,長期居住者の反応に必ずしもマッチせず,聞こえ方や問題意識による表現に「程度を表す修飾語」を添えた方が良いことが明らかとなった。また,住宅の遮音性能の程度により,空間性能を高めるために「住まい方」の提案をすることができた。今後,これらの成果は学会等へ報告し,従来の表現方法・内容の改訂案として提案してゆく予定である。
ポジトロンCTを用いた歩行の中枢調節機序の研究

【目的】ポジトロンCTを用いて歩行時の脳機能を評価する。【方法】対象は右利き健康成人男子7名(年齢31±9.4歳)。各被験者について安静臥床時とトレッドミル歩行時の2回FDGとPETを用いた脳ブドウ糖代謝の測定を施行した。データ収集は、トランスミッションスキャン施行後FDG150MGqを静注し、約30分間開眼安静臥床またはトレッドミル歩行を行い、静注40分後からエミッションスキャンを施行した。同一被験者の2回の画像はコンピュータ上で3次元的に重ね合わせを行い、全脳の放射能を標準化し、局所射能濃度を脳機能の指標とみなした。これは、局所脳ブドウ糖代謝率をほぼ反映する。脳の各部位について関心領域を設定し、安静時と歩行時の脳機能を比較した。また、各被験者の画像を標準脳に変換し、Intersubject averagingを行い、歩行により賦活された脳の領域について分散分析を用いて統計学的に解析した。撮影はHEADTOM-IV(島津)を用い、データの解析はコンピュータシステム(Convex-Stellar-Indigo2)と画像解析ソフト(Dr View,AVS)を用いて行った。【結果】各被験者とも、歩行により小脳虫部のactivitが平均38%増加した。また、後頭葉の一次視覚領のactivityも平均14%増加した。小脳虫部の賦活は起立歩行時の躯幹バランスの調整に関係していると考えられた。後頭葉の賦活は立位歩行時には視覚情報によるバランス制御が行われているためと考えられた。また、全例で、歩行時には安静時と比較して、側頭、頭頂領域で相対的に左側のactivityが亢進していた。また、頭頂部の撮影できた症例では、傍正中部の躯幹、下肢に対応する運動知覚野の賦活がみられた。【結論】今年度はFDGとPETを用いて歩行時の脳機能を評価する方法を確立した。この方法を用いて、歩行負荷のプロトコールを工夫することにより正常人の歩行調節に関わる脳機能を評価できると考えられる。また、歩行障害を有する疾患例を対象としてその病態生理学的機序を解析する手段としても有用と考えられ、今後検討を重ねて行きたい。
１９世紀の中国イスラーム変相とイブン・アラビー

本研究は、19世紀の中国ムスリムによるイブン・アラビー(1240年没)思想の受容如何を検討し、その有様を西南アジアのイスラーム思想潮流や中国イスラーム思想史の上に位置づけることを目的とする。そこで本年度は、19世紀中国西南部、雲南で活躍した中国ムスリム学者、馬徳新(1874年没)の、『理学折衷』という漢語タイトルをもつ、アラビア語著作を通読し、同書に説かれる、イブン・アラビーの存在一性論や、聖者崇拝批判の思想を分析し、同時代の西アジアのイスラーム思想潮流にたいする位置づけを試みた。結果、馬徳新が、メッカ巡礼・西アジア周遊の際に受容した、聖者崇拝批判の思想を、存在一性論によって根拠づけつつ過激化し、独自に展開させていたことを明らかにした。また、馬徳新と対立関係にあった、スーフィー教団ジャフリーヤが、同じく存在一性論によって聖者崇拝を擁護していたことを、ジャフリーヤのアラビア語聖者伝から明らかにし、これへの対抗の意図から、馬徳新が独自の聖者崇拝批判の議論を行ったとの推察を得た。(この成果については、2019年4月28日、東京大学東洋文化研究所・エクセター大学の共同国際ワークショップで英語の口頭発表を行った。)加えて、17-18世紀の代表的な中国ムスリム学者、王岱輿と劉智が、それぞれの時代背景に合わせて存在一性論をいかに漢語で表現していたかを考察(東方学者会議シンポジウムで口頭発表し、『歴史評論』に論文として発表)し、中国イスラーム思想史上における馬徳新の位置づけの足がかりを得た。フィールドワークは、中国西北部のスーフィー教団におけるイブン・アラビー思想受容の状況を探るべく、甘粛省の臨潭と広河で調査を行い、一定の成果を得た。馬徳新『理学折衷』は、昨年度、ハーバード大学イェンチン研究所のPickens Jr. Collectionの調査によって得た新しい史料(先行研究でも利用されてこなかった)であり、当初計画では分析対象として想定していなかったが、本研究の課題と密接に関係するため、どうしても急ぎ分析せねばならなかった。それによって、研究課題の探求は相当に深まったものの、当初計画からの遅れを来すこととなった。昨年度のフィールドワークで得たペルシア語史料『心の歓喜』の分析に本格的に取り組む予定である。同書は、19世紀雲南(中国南西部)で活躍した馬徳新とほぼ同時代の西北部において、イブン・アラビーの思想と、その批判者アフマド・スィルヒンディー(1624年没)の思想とがいかに受容されていたかを知るうえでの、格好の史料である。今後は、それにより、雲南の馬徳新と中国西北部とでイブン・アラビー思想の受容の在り方がどのように異なっていたか、19世紀中国におけるイブン・アラビー思想の受容は全体としてどのような様相を呈していたか、を探るつもりである。イブン・アラビーの『叡智の台座(Fusus al-hikam)』に基づいて、中国ムスリムの著名な学者、馬徳新(1874年没)が著したアラビア語著作『帰処の諸神秘(Asrar al-ma`ad)』と、その著作を下敷きにして、馬徳新の監修のもとにその弟子が漢語で著した『大化総帰』とを比較し、三著作の差異を明らかにした。それにより、中国におけるイブン・アラビー思想(とくに来世論)の「中国化」の一端を明らかにし、その内容について英語論文を作成した。同論文は、現在、校正中である。なお、類似の内容の日本語論文を昨年度の末に発表していたが、今回あらたにイブン・アラビー(1240年没)の『メッカ啓示(Futuhat al-Makkiyya)』中に関連史料(火獄での浄化について)を探し出し、議論をより説得的にすることに成功した。すなわち、馬徳新がイブン・タイミーヤ(d.1328)の来世論の影響を受けていた可能性、ひいては同時代の西アジアにおける、後にサラフィー主義へと発展することになるイスラーム改革思潮から霊感を得ていた可能性についての論証を強化した。また、張中(17世紀半ば)の『帰真総義』の中にも新たに関連史料(火獄での幸福について)を見つけ出し、張中と馬徳新の差異、換言すれば、中国でイブン・アラビーの著作が直接参照されるようになる以前と以後の差異を明らかにした。かくして、中国イスラームの思想史的展開に関わる議論を追加することができた。そのほか、中国で現地調査を行い、19世紀の中国西北部においてペルシア語で書かれた聖者伝『心の歓喜(Nuzha al-qulub)』の写本をデジタル・カメラで撮影することに成功した。『心の歓喜』のペルシア語写本は、研究期間三年をかけて捜索する予定であったが、現地の方の親切なご理解とご協力により、意外にも早く入手することができた。

結果、馬徳新が、メッカ巡礼・西アジア周遊の際に受容した、聖者崇拝批判の思想を、存在一性論によって根拠づけつつ過激化し、独自に展開させていたことを明らかにした。また、馬徳新と対立関係にあった、スーフィー教団ジャフリーヤが、同じく存在一性論によって聖者崇拝を擁護していたことを、ジャフリーヤのアラビア語聖者伝から明らかにし、これへの対抗の意図から、馬徳新が独自の聖者崇拝批判の議論を行ったとの推察を得た。(この成果については、2019年4月28日、東京大学東洋文化研究所・エクセター大学の共同国際ワークショップで英語の口頭発表を行った。)加えて、17-18世紀の代表的な中国ムスリム学者、王岱輿と劉智が、それぞれの時代背景に合わせて存在一性論をいかに漢語で表現していたかを考察(東方学者会議シンポジウムで口頭発表し、『歴史評論』に論文として発表)し、中国イスラーム思想史上における馬徳新の位置づけの足がかりを得た。フィールドワークは、中国西北部のスーフィー教団におけるイブン・アラビー思想受容の状況を探るべく、甘粛省の臨潭と広河で調査を行い、一定の成果を得た。馬徳新『理学折衷』は、昨年度、ハーバード大学イェンチン研究所のPickens Jr. Collectionの調査によって得た新しい史料(先行研究でも利用されてこなかった)であり、当初計画では分析対象として想定していなかったが、本研究の課題と密接に関係するため、どうしても急ぎ分析せねばならなかった。それによって、研究課題の探求は相当に深まったものの、当初計画からの遅れを来すこととなった。『心の歓喜』は、19世紀雲南(中国南西部)で活躍した馬徳新とほぼ同時代の西北部において、イブン・アラビーの思想と、その批判者アフマド・スィルヒンディー(1624年没)の思想とがいかに受容されていたかを知るうえでの、格好の史料である。今後は、それにより、雲南の馬徳新と中国西北部とでイブン・アラビー思想の受容の在り方がどのように異なっていたか、19世紀中国におけるイブン・アラビー思想の受容は全体としてどのような様相を呈していたか、を探るつもりである。昨年度のフィールドワークで得たペルシア語史料『心の歓喜』の分析に本格的に取り組む予定である。同書は、19世紀雲南(中国南西部)で活躍した馬徳新とほぼ同時代の西北部において、イブン・アラビーの思想と、その批判者アフマド・スィルヒンディー(1624年没)の思想とがいかに受容されていたかを知るうえでの、格好の史料である。次年度使用額の発生理由は、国際学会への出席が決まったため春季の現地調査を取り止めたこと、および予定していた英文校閲費が期せずして不要になったことである。次年度使用額は、現地調査費用と別に新たに必要となった英文校閲費に使用する予定である。当初計画になかった新史料の分析に時間を要し、現地調査を取り止めたため。また、予定していた英文校閲費が期せずして不要になったため。
メタボリックシンドロームへのリハビリテーションにおける組織一酸化窒素系の解明

メタボリックシンドロームモデルラットを用いて、長期的運動が主に心臓、腎臓、大動脈、下肢骨格筋のNitricOxide(NO)系へ与える影響を検討した。Zuckerobeseラットにトレッドミル運動を8週間施行した。ブドウ糖負荷試験において、obeseラットにおいて、運動群がコントロール群と比較して有意に改善がみられた。左室、胸部大動脈、下肢骨格筋、腎の各組織においてNO合成酵素(NitricOxideSynthase;NOS)である内皮型NOS;eNOS、神経型NOS;nNOSが増強する傾向であった。メタボリックシンドロームモデルラットにおいて、長期的運動が心臓、腎臓、大動脈、下肢骨格筋のNitric Oxide(NO)系へ与える影響を検討した。平成24年度の研究成果:Zucker obeseラットとZucker leanラットをそれぞれコントロール群と運動群に分け、運動群にはトレッドミル運動(20m/分、60分/回、5回/週)を8週間施行した。8週間後、各ラットにブドウ糖負荷試験を行った。また、メタボリックケージを使用して24時間蓄尿にて尿採取した。屠殺にて血液採取し、各群から心臓、腎臓、胸部大動脈、下肢骨格筋を摘出した。それら組織について、NOの合成酵素であるeNOS、nNOS、iNOSそれらに関わるとされるAkt、低分子量G蛋白および酸化ストレス関連酵素発現をウェスタンブロット法にて検討した。同じくNOS活性も検討した。その他、血清・尿の脂質や蛋白等各パラメーター測定、ELISA法によるインスリン測定、尿アルブミン測定、および酸化ストレス関連酵素のTBARS、8OHdG、8isoprostaneについても検討した。その他のパラメーターについては現在解析中である。期間全体を通じて実施した研究成果の概要:本研究により、メタボリックシンドロームモデルでの長期的運動の有効性の機序の一部が明らかになった。詳細は解析中であるが、eNOS,nNOS蛋白、NOS活性、尿アルブミン、TBARSが、改善もしくは増加する傾向である。今後、更に詳細に解明し、機序を解明する予定である。このことにより、降圧および脂質やインスリン抵抗性の改善作用とともに心臓、腎臓などの臓器を保護する運動療法が確立されると予想され、リハビリテーション分野で臨床応用も将来可能になると期待される。本研究の目的は、メタボリックシンドローム(MS)へのリハビリテーション(運動療法)の有効性の機序を明らかにするため、メタボリックシンドロームモデルにおける組織NO系への長期的運動の影響を解明することである。モデルとして、Zucker obeseラットを用いて、トレッドミル運動を20m/分、60分/回、5回/週、4週施行し、現在、解析中である。運動耐容能、各脂質パラメーターが運動により改善することを確認している。心臓、腎臓、胸部大動脈、下肢骨格筋のNO系(NOSactivity,eNOS,nNOS,iNOS)と酸化ストレス関連酵素の組織における発現(ウェスタンブロット法およびRT-PCRによる検討)、血漿・尿のnitrite/nitrate(NOx)、蛋白等各種パラメーター測定、ELISA法によるインスリン測定は現在解析中である。本研究の重要性としては、1)運動療法というリハビリテーションの代表的治療法を生理学的、組織学的、生化学的な手法を用いて多角的に検証する点、2)リハビリテーション領域で多くみられるMSに対する運動療法に焦点を絞り、その効果の機序を検証する点、である。本研究により、MSモデルでの長期的運動の有効性の機序が明らかになることで、降圧および脂質やインスリン抵抗性の改善作用とともに心臓、腎臓などの臓器を保護する運動療法が確立されると予想され、リハビリテーション分野で臨床応用も将来可能になると期待される。また、最低強度かつ最短時間の運動であっても運動耐容能向上を最大限促進できる効率的な運動療法を確立することにより、患者のQOLや治療法選択意欲にも配慮した、真の意味でのリハビリテーション医学の発展にも繋がると思われる。研究協力者であった研究者(留学生)が、昨年の震災後に帰国したまま戻らず、協力者不在のため、遅れている。Zucker obeseラットを用いたサンプルの解析を推進するとともに、対照とするZucker leanラットでの実験を速やかに開始し、比較検討の解析をすすめる。ラット購入費用、ウェスタンブロット法、RTーPCR法、ELISA法などの実験器具や抗体購入、成果発表の学会参加の旅費に使用予定である。
Pompeiuの問題を用いた動態機能画像解析

当初は画像の各関心領域の演算を超高速画像処理専用ボードを用いてハードウェアで処理させる方針であったが、ソフトウェアによる方式にした。このため、フラフィカルユーザーインターフェースの部分を作りやすい言葉(Visual Basic)で解析ソフトを開発中である。各画像を大域的領域に分割する組み合わせはほぼ無限大になるが、最適な手順を選択する方法として、ニューラル・ネットワーク、あるいは遺伝的アルゴリズムを用いることを検討し始めた。臓器レベルの画像だけでなく細胞レベルの動態機能解析にもとりかかり、カルシュウム・シグナリングなどの応用に期待がよせられている。これまでは、大容量画像を圧縮・伸張するために用いられる統計的直交変換の変換核を画像としてとらえ、部分的連続画像に対して局時的な(少しづつ時間をずらす)因子分析を使って解析することにより各臓器の動きを求めることに成功した。同様なアイデアで、局所的な(少しづつ場所をずらす)解析法を研究中である。画像の各関心領域(Region of Interest:ROI)の計算をソフトウェアで、逐次的に行なっているが、ROI内外の演算をハードウェアで、しかも並列的に行なえる超高速専用処理ボード(EZEL SHARP社が開発した生体の視覚情報処理系を模倣した画像処理チップを使用)、及び開発用ライブラリ・ソフトウェアを導入して、プログラムの高速性を改善を試みた。各関心領域からの距離に応じた重みをどう取り入れるか、Radon変換における畳み込み積分の各種フィルター関数(ベクトル的なもの)に相当する、Pompeiuの問題上の(テンソル的な)フィルター演算子関数を数式処理と数値解析により求めている。臓器レベルの画像データ(呼吸器系、循環器系)を対象として解析している。2次元画像(平面像)に限らず、3次元画像(立体像)にも適応できる見通しである。インターネットにより、この問題の数学的本質と理工学での応用例について、多数の情報を入手できた。同時にインターネット(特にプロキシ-・サーバー)による動態機能解析ができるのではないか、の着想に至り、各種学会にて提案している。