hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子消失による適応進化の法則

本研究の結果は、今後こういったゲノムの構造の変化に自然選択がどのように働いたのか、とくにどういった遺伝子消失がどう適応進化に寄与したかを議論していく上での基礎となると考えられる。さらに、人類の進化や、遺伝病についての理解を深めることにも貢献するものと思われる。遺伝子消失の進化における役割について知見を得ることを目的として研究を進めている。とくにヒトおよび霊長類の進化において重要な役割を果たしてきたと考えられるゲノム領域、あるいは遺伝子の消失のメカニズムについて、以下に記すように、非常に興味深い結果を得ることができた。ヒトなどのゲノム中には重複配列間での相同組み換え(NAHR)によってその間のゲノム配列の重複や欠失が頻繁に生じるhotspotが多数存在することが知られている。このようなコピー数変異(CNV)のhotspotはヒトの遺伝的多様性に大きく寄与し、その一方で遺伝病とも深く関連している。従来の進化モデルは重複配列が時間に比例して変異を蓄積(diverge)していくことを前提としているため、hotspotがactiveである期間は比較的短いと予測される。ところが我々は、このモデルではヒトとマカクで多くのhotspotが共有されているという文献で報告されている事象を説明できず、paralogous geneconversion(遺伝子変換)という重複配列間の相似性を維持する機構を組み込んだ進化モデルを考える必要があるのではないかと考えた。そこでヒトでhotspotとなっている重複配列の進化解析を行ったところ、ほとんどのケースで従来の進化モデルが棄却され、重複配列間で頻繁にgene collversionが起こっていることが確認された。また病気と関連のあるhotspotでも同様の結果が得られた。よって、霊長類のほとんどのhotspotがgene conversionによって長期間activityを維持しているといえる。つまり、gene conversionが起こっている重複配列が存在する領域はCNVのhotspotである可能性が高いと予測できるので、それをもとに未知の病気等に関連するゲノム領域が今後発見されると期待できる。ヒトおよび霊長類で研究を進めたところ思った以上に興味深い結果が得られた。現在投稿論文としての初稿を書き終えており、解析も最終段階に入っている。医療関係の分野にも大きなインパクトを与えることが期待できる成果を得ることができ、すでに研究成果をまとめた論文を国際雑誌に投稿し、現在査読が行われている最中である。現在はこれまでえられた結果をもとに投稿論文を準備している段階である。あとは解析の細部をつめ、論文の構成を熟考し、2-3ヶ月のうちに査読付きの国際雑誌に投稿することを目標として進めていく。現在投稿中の論文の査読の結果をふまえ、必要に応じて修正を加える。
ベン・ジョンソン研究

ベン・ジョンソンは、文学によって階級を越えようとした最初のイギリス人である。あるいは、文学者という職業を確立した第一号といいかえてもよい。だが、一介の台本書きから桂冠侍人への道程は、決して平坦なものではなかった。そこには様々な人生の転機があった。その第一は生涯の師キャムデンとの出会いだろうが、法学院との接触、イロゴ・ジョ-ンズとの連携と破局も、彼を重踏的文学観へと誘い、文学者としての飛躍ないし硬化へと導いた要因として、決して無視することはできない。しかし、その後半生を考える時最大の事件は、国王ジェイムズの登場だろう。その庇護の下で30年近く宮延劇作家をつとめることで、彼は劇作家=詩人としての社会的認知をかちとる一方、自らの資質を矯め、「老化」へと追いこまれていくこととなるのである。これは、長年携った宮延劇の技法の影響と世俗的野心の達成により、本来彼に備わっていた逸脱と抑制の絶妙なバランスが崩れたことを意味する。彼はその結果具体的なものの代わりにその普遍的姿を、優美かつ自然に描こうと勤める傍ら、歓喜反応の改制にも乗りだしていく。しかも、そうして彼のした自信作が不評だった時には、自らの文学の狭まりには気付かずに、己れの芸術を理解しえない大衆と劇場という媒体を呪うようになる。これにジョ-ンズとの喧嘩が加わると、彼はいつしか芸術擁護者にしてその敵という奇妙な立場を鮮明化する。唯我論者は、その論理的帰結ともいえる一匹狼になり果てたのである。こういう彼の晩年の生ぎざまは、彼が権威主義者にして理想主義者だった事実とも関係する。かつてあれほど唾棄したエリザベス朝への回帰も、彼の反動性の敗北と切り離しては考えられぬ現象だろう。風習喜劇と明晰な言語というイギリス演劇最大の伝統を生みだしたジョンソンは、皮肉にも最後のメリ-・イングランダ-として生を閉じたのであった。ベン・ジョンソンは作家意識を自覚的・戦闘的な姿勢にまで高めた、イギリスで最初の劇作家である。これは強い個性と自己衿持、それに学歴コンプレックスが絡み合って現われる権威主義の一変種なのは確かだが、それだけでは説明できない複雑な側面をもっている。まず、「文学」の輪郭にしても、彼は個性の産物としての作品に本質的な意義を認めず、古典的規範に照らして標準に達しているか否かを問おうとする。だが、伝統による個性の相対化には常に自己正当化の衝動が忍びよる。結果として、〈形式〉さえ整えば、いかなる奇矯な実体をも許容しうるという事態が生ずる。自己規制は自己拡大の安全弁として作用するということだが、ここに彼の高踏的な作家意識のはらむ危険の一つがある。この高踏主義が、人間を外側から類型として眺め、風俗の鑑を提示しようとする古典的な気質理論や喜劇理論とどこか類縁関係にあるのは、容易に想像がつく。物語風の展開より、建築的創造力による徹底した構成美の世界を志向するのもうなずける。幾何学的・建築的なジョンソン喜劇の世界は演劇そのものの発展に伴う見巧者の要求の反映であったとしても、作者自身の体質に根ざした形式でもあったのである。後期に近づき、宮廷劇に筆を染めると、この高踏主義はさらに磨かれ、寓意により一段と武装を強化することとなるだろう。だが、そこがジョンソンの面白いところで、彼は高踏派を目指しながらも、決して超然と構えていることはできない。眼が見えすぎてしまい、現実の悪弊ないし彼がそう考えるものに対して、怒れる若者のごとく直ちに反応してしまう。しかも、その<怒り>に自から辟易し、その自己風刺にドラマをみることさえある。スカトロジカルなヴィジョンと併せて、この絶えず卑俗に流れがちな傾向との葛藤に、高踏派ジョンソンの真骨頂があり、二極構造をもつ彼のドラマの豊かさがある。

こういう彼の晩年の生ぎざまは、彼が権威主義者にして理想主義者だった事実とも関係する。かつてあれほど唾棄したエリザベス朝への回帰も、彼の反動性の敗北と切り離しては考えられぬ現象だろう。風習喜劇と明晰な言語というイギリス演劇最大の伝統を生みだしたジョンソンは、皮肉にも最後のメリ-・イングランダ-として生を閉じたのであった。
乳幼児期における口腔領域の外傷予防を目的とした地域疫学研究

長崎県佐世保市内の歯科医療機関における口腔外傷発生調査の結果、2008年の1年間に計93名の報告があった。患児の受傷状況は、「歯の脱臼」の割合が最も大きく56%であった。佐世保市内の幼稚園・保育園を対象とした口腔外傷に関する実態調査をあわせて実施した。2009年の1年間で1,000園児あたり12の口腔外傷が報告された。これらの結果は、地域を基盤とした乳幼児を対象とした(口腔)外傷予防対策の基礎資料となることが期待される。口腔領域における外傷は、乳幼児期に多く発生することが報告されている。しかしながら、口腔領域の外傷に関する研究は、大学病院歯科口腔外科に代表される病院での調査がほとんどであり、地域の歯科診療所を基盤とした研究はみあたらない。そのため、口腔領域の外傷についての疫学は、より重症な外傷のケースに偏っている可能性がある。本研究の目的は、佐世保市内の歯科診療所を受診した乳幼児における口腔領域の外傷について、発生報告書(インシデント・レポート)の作成を依頼し、同報告をもとに、乳幼児における口腔領域の外傷の現状を明らかにすることである。本年度は、佐世保市内の小児歯科を標榜する1つの歯科医院において、過去に扱った乳幼児期における外傷の症例について、受傷児の年齢、受傷場所、受傷時間、受傷経緯、および受傷後の処置などに関する事前の予備調査を行った。また、セーフティ・コミュニティを目指して活動を行っている大分県中津保健所、および京都府亀岡市の訪問調査を行い、同地区が行う外傷発生動向調査(外傷サーベイランス)の現状を調査した。これらの調査結果をもとに、佐世保市歯科医師会学術担当理事会にて協議をかさね、現状に即したインシデント・レポート用紙を作成した。佐世保市内のすべての歯科診療所、および2つの病院歯科、合計130施設にインシデント・レポートを配布し、2008年1月から12カ月間の予定でインシデント・レポートの作成を依頼した。現在、インシデントレポートの収集と分析をすすめているところである。本年度は、昨年度(平成20年1月1日から開始)から引き続いて、佐世保市歯科医師会員が経営する131の歯科診療所、および2つの市内の病院歯科にて、口腔外傷発生動向調査を行った。本調査の対象者は、協力歯科医院や病院歯科に対して、口腔の外傷を主病名として受診した未就学児童とした。調査項巨の記載にあたっては、本人あるいは保護者に対して了承を得ることとし、当調査の実施方法については、長崎大学倫理審査委員会の承認を得た(承認番号:0739-2)。口腔外傷発生動向調査の結果、総数93名の報告があった。受傷者の内訳については、3歳以下の児童の割合が59%であった。また、男児の割合は58%で、女児と比較して大きかった。受傷場所は、「自宅(屋内)」43%、「保育圏・幼稚園」30%であった。受傷状況については、「歯の脱臼」の割合が最も大きく56%、ついで「表在損傷」30%、「歯の破折」20%などであった。受傷部位については、左右の上顎乳切歯の受傷が最も大きかった。本調査の結果は、日本セーフプロモーション学会総会、日本公衆衛生学会総会、およびInternational Safe Commnunities Conferenceにて発表した。本調査の結果、受傷場所として「自宅(屋内)」と「保育園・幼稚園」が多くあげられていたため、来年度は、「保育園・幼稚園」に勤務する保育士・教諭に対する外傷予防に関する講話、モデル園における事故予防対策などを、佐世保市と共同して企画している。平成19年から同20年にかけて、佐世保市歯科医師会員が経営する131の歯科診療所、および2つの病院歯科にて、口腔外傷発生動向調査を実施した。調査結果から、口腔外傷の受傷場所として「自宅(屋内)」と「保育園・幼稚園」との回答が多かったため、最終年度である平成22年度は、佐世保市幼児教育センターと共同して、市内保育園・幼稚園に勤務する保育士・教諭を対象とした外傷予防に関する研修会を行った。佐世保市医師会、同市歯科医師会、産業技術総合研究所、および日本公園施設業協会の協力を得て計4回の研修会を実施し、のべ367名の参加を得た。口腔外傷に関する研修会の際にアンケート調査を実施したところ、参加者の75%が「口腔外傷について関心がある」と回答しており、78%が「業務に反映できる」と回答していた。園内では、口腔外傷が少なからず発生しているにも関わらず、その対応法については、研修会等で学ぶ機会が少なく、現場での不安は大きかったものと考えられた。口腔領域の事故予防とその対応に関する研修会の定期的な開催が必要であると考えられた。佐世保市での取り組みの紹介と研修会の効果については、第3回日本セーフプロモーション学会(十和田市)にて発表した。

平成22年度は、前述した研修会の開催に加え、佐世保市内の全118の保育園・幼稚園を対象とした過去1年間に発生した事故に関するアンケート調査を実施し80施設から回答を得た(回答率68%)。その結果、市内保育園・幼稚園では、1年間で1,000園児あたり58の通院を要する外傷が報告されており、うち12が口腔と関連した外傷であった。口腔と関連した外傷(経過観察も含む)の受傷理由は、「遊んでいて転んだ」が最も多く48例(40%)であった。また、外傷の種類は、「唇を切った」が最も多く64例(46%)、ついで「口の中を切った」30例(25%)、「歯がぐらぐらした」28例(24%)であった。アンケート調査の結果は、佐世保市幼児教育センターを通じて広報するとともに、今後の園での事故予防についての基礎資料とした。
光捕集機能を司る光合成分子機械の高次構造解析

光合成細菌由来の光捕集複合体(LH1)を選択的に標識し、本申請者らが開発した再構成法によりその構成成分の同定を原子レベルで行った。高分解能溶液核磁気共鳴(NMR)法を用いて、再構成LH1の構成単位であるB820サブユニットについて、炭素並びに水素核の測定を行った結果、色素の中心金属Mgに配位するヒスチジン残基のイミダゾール側鎖が色素の環電流シフトを受けて、プロトンの化学シフトが約3ppm高磁場側へ大きく変化したことが判明された。また、重水素置換されたα、βポリペプチドを用いた高濃度再構成B820のNMR解析から、色素二量体の近傍にあるプロトン対に関する詳細な情報を得た。高次構造の形成に深く関与する他のアミノ酸残基を確認するために、αとβポリペプチドを^<13>Cと^<15>Nで二重標識した試料を作成した。多次元NMR測定によりLH1の構造単位であるB820複合体を構成するα、βポリペプチドのすべてのNMRシグナルを帰属することができた。構造計算の結果から両ペプチドとも約30残基の膜間通ヘリックス構造をもつことがわかった。一方、重水化界面活性剤中におけるB820複合体のサイズを中性子小角散乱(SANS)の解析より調べた。Native及び再構成B820複合体はともに均一なサイズをもち、回転半径R_g=11Å、分子量11,400であることを突き止めた。さらに、従来大量発現が極めて困難であるとされてきた光合成膜タンパク質を大腸菌発現系及び無細胞タンパク質合成系を用いて発現し、その発現産物の詳細な特性評価を行った。両発現系から合成された膜タンパク質は天然のものと同じαヘリックス含量を示し、さらに天然の膜タンパク質及び色素(BChl a)との再構成実験より、天然のものと同様の機能を保持していることが判明された。最後に、耐熱性光合成細菌から光電変換機能を有する反応中心(RC)との複合体LH1-RCの単離・精製も試みた。異なる種類の界面活性剤処理によって、光学活性のもつ極めて高純度・高濃度の試料を得ることに成功した。現在、X線構造解析に向けて、共同研究者と同複合体の結晶化条件のスクリーニングを行っている。光合成生物の光捕集器官は色素分子と膜タンパク質複合体から構成されており、本研究はその高次構造解析を目的とし、これを踏まえて光エネルギー伝達などの光化学的機能との関係解明、さらに人工光合成系構築のための光捕獲システムの開発を目指すものである。平成14年度において、光合成細菌由来の光捕集複合体(LH1)を選択的に標識し、本申請者らが開発した再構成法によりその構成成分の同定を原子レベルで行った。また、重水素置換されたα、βポリペプチドを用いた高濃度再構成

B820のNMR解析から、色素二量体の近傍にあるプロトン対に関する詳細な情報を得た。高次構造の形成に深く関与する他のアミノ酸残基を確認するために、αとβポリペプチドを^<13>Cと^<15>Nで二重標識した試料を作成した。現在、有機溶媒中において多次元NMRの測定から、全原子の化学シフトとアミノ酸残基の連鎖帰属を行っている。これと平行して、原子間距離の情報データも収集しており、最終的にαとβポリペプチド両方の立体構造決定を目指している。一方、耐熱性光合成細菌から光電変換機能を有する反応中心(RC)との複合体LH1-RCの単離・精製も試みた。異なる種類の界面活性剤処理によって、光学活性のもつ極めて高純度・高濃度の試料を得ることに成功した。現在、X線構造解析に向けて、共同研究者と同複合体の結晶化条件のスクリーニングを行っている。LH1-RC複合体の構造が明らかになれば、光生物における光エネルギーの伝達と変換を共役したメカニズムの解明のみならず、工学的に利用しやすい太陽エネルギー変換システムの構築にも大きく寄与するものと期待される。上記の研究に関連した成果の一部は既に国際学術専門誌に掲載されている。(次頁を参照)光合成生物の光捕集器官は色素分子と膜タンパク質複合体から構成されており、本研究はその高次構造解析を目的とし、これを踏まえて光エネルギー伝達などの光化学的機能との関係解明、さらに人工光合成系構築のための光捕獲システムの開発を目指すものである。平成15年度において^<15>Nと^<13>Cで均一に標識した試料を用いて、多次元NMR測定によりLH1の構造単位であるB820複合体を構成するα、βポリペプチドのすべてのNMRシグナルを帰属することができた。重水素溶媒中における^1H-^<15>N HSQCスペクトルでは、両ポリペプチド共に多くのアミドプロトンのシグナルが10日間経過後も保持されていたことから、これらの膜タンパク質は溶液中においても長期間安定な二次構造を保持していることが示唆された。三次元NOESY-HSQCスペクトルの解析から、βポリペプチドでは約510個、αポリペプチドでは約430個のNOEがそれぞれ観測された。これらのデータを基に構造計算を行い、αとβポリペプチドの立体構造を決定した。両ペプチドとも約30残基の膜間通ヘリックス構造をもつことがわかった。一方、重水化界面活性剤中におけるB820複合体のサイズを中性子小角散乱(SANS)の解析より調べた。Native及び再構成B820複合体はともに均一なサイズをもち、回転半径R_g=11Å、分子量11,400であることを突き止めた。これはα,βポリペプチドそれぞれ一本ずつと色素二分子の和に相当し、B820複合体はLH1の構成単位であることを裏付けた。これまで長い間論争が続いてきた構成単位のサイズに終止符を打つことになった。また色素を除去したアポポリペプチドでは構造的不均一性が表れ、B820単位構造の安定性は色素分子を介して獲得することを実証した。本研究の結果は光捕集機構の解明だけでなく、X線結晶構造解析を補う手法として結晶化しにくい、または結晶化できない膜タンパク質の立体構造解明に大きく寄与するものと期待できる。(次頁を参照)
グローバルな視点からのRSウイルス制御のための疫学研究

今なお多くの小児が低・開発国で死亡しており、急性呼吸器感染症はその主要原因である。RSウイルスは世界のどの地域でも小児の重症急性呼吸器感染症の最も重要な原因である。RSウイルスに対しては、現在も実用化されたワクチンはない。ワクチン戦略を確立するための課題として疫学データが不足していることがある。本研究ではフィリピンにおけるRSウイルスのコホート研究を継続して実施するとともに、新たにカンボジア・ザンビアにおいてコホート研究を立ち上げ、RSウイルスの詳細な疫学研究を実施することで、特にRSウイルスの疾病負荷の高い中・低開発国で有効なワクチン戦略を確立するために必要なデータを提示することを目指す。この研究は、低・中開発国における小児のRSウイルスに関する罹患率、再感染例の解析、乳児感染源の特定等を行い、ワクチンなどの予防戦略につなげるものである。フィリピン・ザンビア・カンボジアにてコホート研究を実施し、疫学モデル作成に必要なパラメーターの解析などを行い、有効なワクチン戦略を確立するために必要なデータを提示することを目指すものである。小児の重症急性呼吸器感染症の原因となるRSウイルスに対するワクチンの開発のための疫学的データを疾病負荷の高い地域の疫学調査から予防戦略を考える本研究は、RSウイルスに関する罹患率、再感染例の解析、乳児感染源の特定等が期待でき、ワクチンの予防戦略につながる重要な課題である。
ウイルスの共通分子機構を標的とする抗ウイルスペプチドの開発戦略の創製

地球温暖化、グローバル化に伴う、新興・再興ウイルス感染症の頻発が大きな社会問題となっている。この中には、最近注目を集めているトリインフルエンザウイルスやSARS-CoVなどがある。ウイルスは生物と無生物の境界領域に存在するものであり、比較的単純かつウイルス間で相同性の高い分子システムを利用した、増殖、感染などのライフサイクルを形成している。このような普遍性の高い分子システムを標的とする抗ウイルス剤の開発戦略の創製は、新種ウイルスに対する防御体制を確立する上で、緊急性の高い課題である。抗HIV-1剤開発研究の一環として、ウイルスが標的細胞に感染する際の膜融合を阻害するペプチド性化合物の創製研究を手がけてきた。HIV-1は、I型膜融合タンパク質を有するウイルスであり、このタンパク質のHR2領域由来配列に抗ウイルス作用があることに着目し、α-helix性HR2領域由来ペプチドの機能面区別化という概念を用い、極めて強力な抗HIV-1ペプチドの開発を行ってきた。今回、この概念を抗SARS-CoVの開発に応用し、基礎研究レベルながらいくつかの新たな知見を得ることができた。SARS-CoVの感染には、エンドサイトーシスを経由する感染系と細胞膜から直接感染する系の2つの系が存在することが明らかとなり、特に後者の直接系について、合成ペプチドは強力に感染を阻害することを明らかにした。直接感染系のモデルシステムとして、発現タンパク質を利用した、ウイルスを利用しないアッセイ系の構築に成功した。人工アッセイ系構築のための、ペプチド、タンパク質の合成化学的側面について検討を加え、新たなタンパク質化学合成法の基盤技術の開発を行った。
スポーツ支援を目的とした広範囲・高速度・高安全運動支援システムの開発

本研究では,スポーツトレーニングの支援を行うためサーボブレーキと複数のワイヤから構成される受動的運動支援システムを開発した.複数の低慣性なワイヤを用いることで高速で広範囲な運動支援が可能となり,またそのワイヤ張力をブレーキを用いて制御するため,非常に安全な支援システムが実現できた.本研究ではブレーキ制御可能領域を考慮した新しい制御手法を設計し,スポーツトレーニングの支援が行えることを実験によって確認した.本研究では,ハプティックデバイスを用いて実際のスポーツにおける動作速度と同等な運動支援を実現することを目指す.高速度で駆動するシステムでは,その慣性力が大きくなることやアクチュエータの出力が大きくなることから安全性の確保が容易ではない.そこで本研究では,様々なスポーツにおける高速度かつ高安全な運動支援を可能とするブレーキ制御に基づいた新しいワイヤ型パッシブ運動支援システムの研究開発を行う.本年度は,ワイヤユニットの数・位置に基づく制御性能解析とシステム設計をするための要件について検討を行った.サーボモータを利用したワイヤ駆動型ハプティックデバイスでは,実現したい運動自由度数に対して一本多いワイヤを用いることが必要であるということが理論的な解析で分かっている.しかしブレーキ制御に基づくシステムでは,ワイヤユニットの配置位置と操作点の運動方向の関係において,運動制御性能が大きく変化する.ワイヤユニットを増やすことで運動制御領域を増やすことはできるが,ワイヤの張力の影響が操作点に働く力に対して大きくなることや多数のワイヤ自体が運動の邪魔になるなどの問題がある.そこで,ワイヤユニット数・配置とブレーキ力発生可能領域の関係を理論的に解析し,実現したい運動性能に対する最適なワイヤユニット数やその配置を検討した.また,回生ブレーキを用いた低消費電力型システムの開発を行った.サーボモータのドライバアンプを改良することにより,モータを回生ブレーキとして利用した.これにより,パウダーブレーキなどと比べて高速な応答性を実現するとともに,消費電力を低くするシステムが実現できた.本研究では,スポーツトレーニングの支援を行うためサーボブレーキと複数のワイヤから構成される受動的運動支援システムを開発した.複数の低慣性なワイヤを用いることで高速で広範囲な運動支援が可能となり,またそのワイヤ張力をブレーキを用いて制御するため,非常に安全な支援システムが実現できた.本研究ではブレーキ制御可能領域を考慮した新しい制御手法を設計し,スポーツトレーニングの支援が行えることを実験によって確認した.本研究では,ハプティックデバイスを用いて実際のスポーツにおける動作速度と同等な運動支援を実現することを目指す.高速度で駆動するシステムでは,その慣性力が大きくなることやアクチュエータの出力が大きくなることから安全性の確保が容易ではない.そこで本研究では,様々なスポーツにおける高速度かつ高安全な運動支援を可能とするブレーキ制御に基づいた新しいワイヤ型パッシブ運動支援システムの研究開発を行う.本年度は,まず平面内において人間の運動を支援するシステムの開発を行い,そのプロトタイプを基に,ブレーキ制御条件の理論的解析や運動支援のための基盤制御技術を研究開発した.具体的には,ブレーキ機能付きワイヤユニットを開発し,パッシブ型運動支援システムのプロトタイプを開発した.次にブレーキ制御条件の理論的解析を行い,ワイヤの配置や人間の加える力の向きなどに基づいて,ブレーキ力の発生できる領域がどのように変化し,その領域に基づいて運動支援を実現するための制御性能がどのように変化するかを理論的に解析した.運動支援を実現するためには,ワイヤによって拘束された操作点をある軌跡に追従させることや,その操作点に力覚情報などを提示することが求められる.ブレーキ制御に基づいてこのような様々な運動制御を実現するために,単にサーボモータを利用したロボットの運動制御技術の応用ではなく,利用者が操作点に加える外力の情報とブレーキ力が発生できる領域とを考慮した新しい人間協調型ブレーキ制御基盤技術を構築した.本研究では,ハプティックデバイスを用いて実際のスポーツにおける動作速度と同等な運動支援を実現することを目指す.高速度で駆動するシステムでは,その慣性力が大きくなることやアクチュエータの出力が大きくなることから安全性の確保が容易ではない.そこで本研究では,さまざまなスポーツにおける高速度かつ高安全な運動支援を可能とするブレーキ制御に基づいた新しいワイヤ型パッシブ運動支援システムの研究開発を行う.本年度は,実際にワイヤ型パッシブ運動支援システムを開発し,前年度までに構築してきた運動制御手法を適用することで実際のスポーツ動作を想定した評価実験を行った.卓球での素振り動作を理想のフォームに追従させる実験では,高速で素振りをするラケットのある一点を目標軌道に追従させるように制御を行った.それにより,制御を行わない場合に比べて,制御を行うと理想的なフォームに追従できることが示された.また,手首のスナップを必要とする動作を想定し,ある一点の位置だけでなく,回転も制御できる手法を提案した.これは,制御する対象である人間が握る操作棒にブレーキを用いてモーメントを加え,その回転運動を制御するものである.これにより,回転も含んだより複雑なスポーツ動作を実現できることが示された.また,スポーツ動作のみではなく,習字や楽器演奏といった技能習得にも対応するために人間にどのような操作力を提示すべきか検討を行うとともに,障碍者のリハビリテーションシステムへの応用を検討した.ロボット工学本年度はワイヤユニットの数・位置に基づく制御性能解析とシステム設計をするための要件についての検討を計画通り行うことができ,これは次年度以降に開発する3次元運動支援システムのための基盤技術となった.また,回生ブレーキを用いた低消費電力型システムの開発を通して従来に比べて消費電力が低いシステムが実現でき,これも次年度以降のシステムに応用可能である.本年度は計画通り複数のブレーキユニットを開発することができ,それを基に平面内で人間を支援するシステムやその制御手法の構築が実現できた.

複数のブレーキユニットを開発したことにより,次年度以降に3次元空間での支援にも容易に拡張が可能である.今後は今年度までに開発してきた平面型パッシブ運動支援システムを拡張し,3次元空間においても運動支援を可能とするシステムを開発することを目指す.また,ワイヤユニットの位置関係を同定するためのキャリブレーション手法の検討を行う.そして,これらの技術に基づき,ワイヤ型パッシブ運動支援システムの適用範囲の検討及び実機による検証を行う.今後は開発したシステムの運動制御性能について解析を行うことでシステムの設計論の確立を目指す.また,パウダーブレーキやMRブレーキといった磁性紛体・流体を使ったサーボブレーキではなく,低消費電力かつ高応答性を実現できる回生ブレーキの使用を考慮し,その使用方法・性能などに関する基礎的な検討を行う.今年度の研究を効率的に推進したことに伴い,次年度使用額が発生した.平成26年度請求額とあわせて,平成26年度の研究遂行に使用する予定である.次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり,平成25年度請求額とあわせて,平成25年度の研究遂行に使用する予定である.
数論幾何における分岐理論

l進層の特性サイクルと分岐理論について研究を進めた。前年度の研究で、多様体の族の上のl進層について、パラメータ空間の密な開集合の上では、特異台と特性サイクルが一定であることを示した。さらに特異台については一般に半連続性はなりたたないことも示した。今年度は特異台が一定であることを仮定しても、特性サイクルが半連続とは限らないことを示した。この結果と前年度の結果をあわせた論文を完成し、E. Yang氏との共著論文として投稿した。局所体の絶対ガロワ群に定まる分岐群のフィルトレイションについては、logなしのものとlogつきのものの2つが定義されている。等標数の場合に、この2つのフィルトレイションの関係を調べた。ガロワ群の表現に対し、logなしのものからは全次元、logつきのものからはSwan導手とよばれる2つの不変量が定まる。局所体の馴分岐拡大によるひきもどしに関し、Swan導手は単に分岐指数倍になるのに対し、全次元のほうは不等式がなりたつ。このことを使って、Swan導手を全次元の極限として表すことができた。この応用として、次が得られた。多様体上のl進層に対し、その全次元因子とSwan因子が定まる。多様体の族を考えると、全次元因子については半連続性がなりたつことを以前の研究で示していた。このことと上の結果から、Swan因子についても同様に半連続性がなりたつことを導いた。この結果は、Esnalut氏とKerz氏の予想を肯定的に解決するものである。以上の成果については論文を執筆中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。高次元の代数多様体上のエタール層について、その分岐の不変量の半連続性を研究した。1980年代、DeligneとLaumonにより代数曲線上のエタール層の分岐のもっとも基本的な不変量であるSwan導手について、その族に関する半連続性という重要な結果が証明された。最近になって斎藤毅により、高次元のスムーズな多様体上のエタール層Fに対し、その因子にそった分岐の不変量として全次元因子DTFが、さらに精密な不変量として特性サイクルCCFが余接束上のサイクルとしてそれぞれ定義されている。そこでこれらの新しい不変量に対しても、古典的なSwan導手と同様な半連続性がなりたつか研究した。全次元因子については、期待されたように半連続性がなりたつことを証明した。高次元多様体のスムーズな族上の局所定数層でスムーズな因子の族で分岐するものに対し、その因子に台をもつ正カルティエ因子で、底空間の稠密な開集合では全次元因子と一致し、いたるところ不等号が成立するものの存在を証明した。証明は曲線の族への制限についての古典的な結果への帰着によるものである。この結果は論文としてまとめ、プレプリントサーバーに投稿した。arXiv:1511.04866さらに、特性サイクルについても研究を進めた。この場合には、スムーズな多様体の族の上の構成可能層が対象となる。これについては、底空間の稠密な開集合上で、特性サイクルが平坦な族となるものが存在することを証明した。その一方、特性サイクルに対しては古典的な場合のような半連続性は成り立たない例があることも発見した。これは意外な現象であり、高次元での層のさらに深い理解が必要なことを示唆するものである。研究テーマを分岐の不変量の半連続性と明確に設定することで、研究が着実に進んだ。全次元因子について半連続性が証明できたことは、優れた結果である。スムーズという条件を正規という条件にゆるめた場合の解明は今後の課題である。特性サイクルについても稠密開集合での連続性の証明は良い結果である。また特性サイクルについて一般には半連続性が成り立たないという新しい現象の発見は今後の展開を予感させるものである。

この結果は、Esnalut氏とKerz氏の予想を肯定的に解決するものである。以上の成果については論文を執筆中である。スムーズな多様体については代数曲線の族への制限の方法の有効性が確立されたので、この方法の正規な多様体への拡張を探る。特性サイクルの半連続性については、一般には不成立であることがわかったので、まず成立のための十分条件をみつけ、引き続き一般には不成立となる現象の理由を解明をめざす。分岐の不変量としては、全次元因子や特性サイクルという幾何的なものより精密なものとして、イプシロン因子とよばれる整数論的なものがある。高次元の多様体上の層のイプシロン因子についても、簡単な場合から理解を進めて行く。28年度が最終年度であるため、記入しない。
超音波・MRI血流可視化に基づく新たな心負荷推定法の確立と 高齢者心疾患への適用

高齢者心疾患における心臓超音波、心臓MRIを用いた心機能の評価を確立すべく、まず血流可視化方法を確立した。心臓超音波ではVFM (Vector Flow Mapping)というソフトウェアを完成させ、また心臓MRIではPhase Contrast法に基づき血流可視化ソフトウェアを完成させた。可視化血流から血流のエネルギー損失を計測するシステムを確立した。これを大動脈弁閉鎖不全例超音波3例、MRI 3例で計測し、エネルギー損失の発生がベン逆流血流と僧帽弁流入血流との衝突によって発生することが明らかにされた。超音波VFMに関してソフトウェアを作成し、流体シミュレーションCFDと比較検証を行った。渦流が強制的に発生される単純なパイプ管モデルをもとに渦流でのベクトルの精度評価を行った。様々なsmoothingアルゴリズムの中から最適なものを選択し、ベクトル再現方法を確立した。この手法は特許申請に至り、国際学会で発表した。一方で、可視化された血流からエネルギー損失を計測する方法を超音波VFMで確立した。この手法をもとに健常人での一心拍の心室内血流のエネルギー変化を調べ、渦流がもたらすエネルギーの損失について検討を加えた。他にも渦度や壁ずり応力などの結構力学的な指標の算出に成功し、これらの指標の精度検証も行った。健常人での大動脈壁のずり応力を計測した。この手法は特許申請に至り、国際学会で報告後論文化された。一方で心臓MRIに関してはボランティア症例の大動脈データをもとに可視化血流とCFDとの比較検証実験を行った。CFDモデルを作成する際に末梢動脈からの反射波をもとに境界条件を作成する本手法は、CFDモデル化のみでも報告に値するものとなり、数値流体力学の全国学会で報告を行い、論文発表した。さらに大動脈内乱流で大動脈血流をCFD上で再現したものを心臓MRIと比較検討し、MRIでの心臓内血流の可視化方法の基礎を確立した。前年度の研究結果に基づき心臓超音波VFMの精度検証を行い、アルゴリズムの改変を行った。また心臓弁膜症での症例を数例検証し、エネルギー損失の心時相での変化を正常と比較して検討した。大動脈弁閉鎖不全例では拡張期にエネルギー損失が飛躍的に増加することが分かったが、これらは逆流ジェット血流そのものがもたらすだけでなく、ジェットが心臓壁にあたって二次的に発生する乱流でもエネルギーを損失することが分かった。この結果は国際学会で発表した。一方で心臓MRIについて血流可視化ソフトウェアを構築し、これらからエネルギー損失を計測する機能を開発した。また心臓MRIでの血流計測に関し、4次元化を行った。この方法は研究期間終了後特許の申請を行った。世界初の心臓血管壁の運動を追跡した4次元MRIであり、今後の臨床応用が期待される。また、MRIの本ソフトウェアを用いて数例の心臓弁膜症例で検討を行い、数例の結果をもとに大動脈弁逆流血流と僧帽弁流入血流との関連を明らかにした。大動脈弁逆流では逆流の速度や到達度にかかわらず、僧帽弁流入血流と衝突が発生し、エネルギーを損失する症例で大きな心負荷が加わり、強い心不全症状を呈することが判明した。一方で拡張型心筋症の弁膜症のような疾患では心不全症状の重症度の割にエネルギーの損失はそれほど大きいわけではなく、エネルギーを心臓が産生できないため損失も少ないことが判明した。今後心臓の産生するエネルギーとの関連の中でエネルギー損失を評価し、臨床上のエビデンスを構築する必要があることが示唆された。超音波血流可視化ソフトウェアの作成はおおむね順調に経過した。24年度が最終年度であるため、記入しない。心臓MRIでの血流解析システムの構築と多数の臨床例の解析24年度が最終年度であるため、記入しない。
小脳顆粒細胞の細胞移動に伴う骨格再編成のダイナミクスとその分子機構の解析

中枢神経系ニューロンは概して脳室面で誕生し、組織内を細胞移動して神経回路網内の自らが占めるべき位置に到達する。脳内を正しい方向に細胞移動するためには、個々のニューロンが細胞極性を獲得することが不可欠である。本研究では顆粒細胞を用い、中枢神経系ニューロンの移動極性を決定する細胞内因性機構の解明を目指した。小脳顆粒細胞は菱脳で誕生してから最終目的地の顆粒層に到達するまで、脳内を2度方向転換して移動する。細胞の方向転換を制御する分子を同定するため、顆粒細胞の移動が同期して起る初代培養系の特性を利用し、方向転換の起る時期の顆粒細胞で特異的に発現する分子を、PCR subtractionにより単離した。その結果、細胞外に神経細胞分化に重要な役割をもつNotchシグナル分子のNotchやDeltaと相同のEGFモチーフを持つ一回膜貫通型の新規タンパク質DNER(Delta/Notch-like EGF-related Receptor)を同定した。DNER mRNAは発生中と成体の脳で特異的に発現し、タンパク質は中枢神経系ニューロンの樹状突起に局在することが明らかになった。また顆粒細胞では、方向転換期の先端突起に特異的に発現していた。DNERは細胞内領域に選択輸送シグナルを持ち、クラスリンアダプター複合体AP-1と結合してエンドソームに輸送される典型的な樹状突起選択輸送経路を通って局在化する事が示唆された。DNERを強制発現させた神経芽細胞では突起の発芽が昂進し、BRETが中枢神経系ニューロンの樹状突起の形成や分岐に何らかの役割を持つ事が示唆された。
脳リンパ流の生理とその破綻による高次脳機能低下メカニズムの解明

1.脳リンパ流の可視化初年度は、CARS顕微鏡を用いた脳実質内の直接的な水移動の追跡を行った。重水(D2O)と水(H2O)の高速交換をすることで、脳組織(マウス急性脳スライス切片)における水の拡散を観察した。その結果、脳の水の分布は一様ではなく、疎らになっていることが明らかとなった。2.AQP4の発現・機能制御に関する詳細な分子機構の解明初年度は、マウス脳組織を用いてアルキン基が導入されたアミノ酸類似体とClick反応を応用した系の開発を行った。条件検討がほぼ終了したので、脳組織におけるAQP4のリン酸化修飾に関する検討を進めていく。3.脳リンパ排泄機構の破綻による病態マウスモデルの作製及び解析初年度は5XFADとAQP4欠損マウスを掛け合わせたモデルマウスの解析を中心に進めた。Aβの蓄積場所を老人斑、血管壁、間質液の3つに分け、老人斑と血管壁については脳透明化技術を用い、Aβの蓄積を三次元的に観察した。組織病理学的解析を行い、Aβの蓄積に応じたグリオシスの状態や神経細胞のタウのリン酸化レベルを確認した。間質液中のAβの蓄積は、マイクロダイアリシスによる可溶性Aβのサンプリング、ELISA法による定量化を行った。これらの解析から、1)老人斑の周りにAQP4の集積が認められること、2)しかしながら、AQP4は老人斑の数や大きさには影響を与えないこと、3)AQP4の発現の有無で表現系の差が明らかになる24週齢から32週齢かけて、5XFADとAQP4欠損マウスを掛け合わせマウスにおいて可溶性Aβの蓄積が著名に増加することが明らかとなった。5XFADとAQP4欠損マウスの解析で、非常に興味深い知見が得られたので、初年度はかなりの時間と労力をここにつぎ込むことにした。現在論文投稿準備の最終段階に入っている。一方、ゲノム編集による新規アルツハイマー病モデルの作製に関しては、やや進捗が遅れている。AQP4の機能制御に関しては、網羅的解析の準備が整ったところで、2年目に本格的な解析が進められると考えている。CARS顕微鏡を用いた脳実質内の水動態の解析も順調に進んでおり、これも予想外の興味深い知見が得られたので、2年目に集中して解析していく予定である。アルツハイマー病の病態生理とAQP4の関連が徐々に明らかになりつつある。初年度は可溶性Aβの蓄積に関する非常に興味深い知見を得ることができた。これは、アルツハイマー病の病態に関与するAβ以外の新規物質の発見も期待できることを示している。2年目以降は、網羅的解析による新規物質の発見にも注力していきたい。CARSによる脳実質な水動態の観測は、世界初の知見が得られることが期待される。細胞レベルでのアストロサイト内外の水拡散の観察ができると、脳内のダイナミックな水拡散のメカニズムに迫る第一歩となることが期待される。AQP4が脳内Aβの蓄積に関与していることが証明できたので、今後アルツハイマーの新規治療法の開発を考えた時、AQP4の発現・機能制御に関する詳細な分子機構の解明はより重要となってくる。新薬開発につながるような知見を得ていきたい。CARS

顕微鏡を用いた脳実質内の水動態の解析も順調に進んでおり、これも予想外の興味深い知見が得られたので、2年目に集中して解析していく予定である。アルツハイマー病の病態生理とAQP4の関連が徐々に明らかになりつつある。初年度は可溶性Aβの蓄積に関する非常に興味深い知見を得ることができた。これは、アルツハイマー病の病態に関与するAβ以外の新規物質の発見も期待できることを示している。2年目以降は、網羅的解析による新規物質の発見にも注力していきたい。CARSによる脳実質な水動態の観測は、世界初の知見が得られることが期待される。細胞レベルでのアストロサイト内外の水拡散の観察ができると、脳内のダイナミックな水拡散のメカニズムに迫る第一歩となることが期待される。AQP4が脳内Aβの蓄積に関与していることが証明できたので、今後アルツハイマーの新規治療法の開発を考えた時、AQP4の発現・機能制御に関する詳細な分子機構の解明はより重要となってくる。新薬開発につながるような知見を得ていきたい。
思春期における望まない妊娠の予防行動を促すピア(仲間)の要素

研究目的:ピアカウンセリング受講者のもつ要素を明らかにすること。研究方法:思春期ピアカウンセリング事業に参加した高校生104名を対象に事業前後にアンケート調査を実施。調査内容:事業前(性別*、自尊感情10項目、共感性7項目、安易な交際の回避意識5項目*、意志伝達意識6項目*、性知識5項目*等)、事業後(事業前の*項目、本事業を行った方がよいと思うか、ピアカウンセラーに相談したいと思うか等)。分析方法:自尊感情、共感性、安易な交際の回避意識、意志伝達意識、性知識を得点化。得点が高いほど各意識や知識が高いことを示す。(1)事業前後の安易な交際の回避意識得点、意志伝達意識得点、性知識得点を対応あるt検定。(2)本事業を「行った方が良い」と回答した者と「行わない方が良い」「わからない」と回答した2群、ピアカウンセラーに「相談したい」と回答した者と「他の人に相談したい」「わからない」と回答した2群を設定し、各群と自尊感情・共感性・安易な交際の回避意識・意志伝達意識・性知識の得点をt検定。結果:(1)意志伝達意識得点は、前14.7(±3.0)点、後15.9(±3.3)点と5%有意に高くなった。知識得点は、前2.2(±2.0)点、後2.8(±1.8)点と5%有意に高くなった。安易な交際の回避得点は、前15.8(±3.4)点、後16.1(±3.9)点であり、有意差は認められなかった。(2)本事業を「行った方が良い」と回答した者は、自尊感情得点が5%有意で低く、事業後の性知識得点が5%有意で高かった。また、ピアカウンセラーに「相談したい」と回答した者は、事業前の意志伝達意識得点が5%有意で低かった。以上のことより、ピアカウンセリング事業を肯定的に受け止めている者は、自尊感情や事業前の意志伝達意識が低いという要素をもっていたといえる。これらの要素をもつ者は、相手の意見に影響を受けやすいと考えられることから、ピアカウンセリング事業を学校教育の中に取り入れることは、思春期の望まない妊娠の予防に効果的であることの根拠を得ることができたと考える。本研究は、思春期男女の望まない妊娠の予防行動を促すことを目標とし、より効果的な支援方法を検討することをねらいとし、ピアカウンセリングの支援者および当事者のもつ要素を明らかにすることを研究目的としている。今年度は、浅井学園で実施しているピアカウンセリングに参加した。また、ミネソタ大学看護学部・思春期看護センターにおける「思春期男女への性に関する健康教育」プログラムの実際を視察した。そこでは、ピアの要素として考慮すべき点について実践者や指導者からコンサルテーションを受けることができた。さらに、一般高校生の「性に対する考えの現状」についてデータ収集を行った。その結果、高校生の性に関して「問題がある」と考えている者が少なくないこと、高校生から性に関する相談を受けた経験がある者は3割程度と少ないが、相談内容が男女交際と最も多く、それ以降では性交・避妊・妊娠のように性交と関連したものが多いことが明らかとなった。また、高校生の多くは、「知識がない」、「どのように答えたらよいかわからない」等の理由で「性に関する相談を受けたい」とは考えていないこと、学校の性教育は「役立つ」と感じていることなどが明らかとなった。このような現状や文献検討を踏まえ、ピアカウンセリングの支援者および当事者のもつ要素や課題について検討していく予定である。今年度は、兵庫県が行う思春期ピアカウンセリング事業に事業協力した。そして、プログラムに参加した高校生を対象にアンケート調査を行った。その結果、プログラムの満足度は80.9%であり、「男女交際」「自分の気持ちの上手な伝え方」「避妊方法」について分かったと回答する者が80%以上であった。このことから、ピアカウンセリング事業は高校生に受け入れやすく、「男女交際」「自分の気持ちの上手な伝え方」についての理解が深められるものと考えられる。また、昨年度の一般高校生を対象とした「性に対する考えの現状」に関するアンケート調査では、高校生から性に関する相談を受けた経験がある者は3割程度と少ないが、相談内容が男女交際と最も多く、それ以降では性交・避妊・妊娠のように性交と関連したものが多いことが明らかになっていた。以上のことから、ピアカウンセリングは高校生にとってニーズの多い内容に対応できていると考えられる。今後、思春期男女へのより効果的な支援のあり方について検討していく予定である。

(1)事業前後の安易な交際の回避意識得点、意志伝達意識得点、性知識得点を対応あるt検定。(2)本事業を「行った方が良い」と回答した者と「行わない方が良い」「わからない」と回答した2群、ピアカウンセラーに「相談したい」と回答した者と「他の人に相談したい」「わからない」と回答した2群を設定し、各群と自尊感情・共感性・安易な交際の回避意識・意志伝達意識・性知識の得点をt検定。結果:(1)意志伝達意識得点は、前14.7(±3.0)点、後15.9(±3.3)点と5%有意に高くなった。知識得点は、前2.2(±2.0)点、後2.8(±1.8)点と5%有意に高くなった。安易な交際の回避得点は、前15.8(±3.4)点、後16.1(±3.9)点であり、有意差は認められなかった。(2)本事業を「行った方が良い」と回答した者は、自尊感情得点が5%有意で低く、事業後の性知識得点が5%有意で高かった。また、ピアカウンセラーに「相談したい」と回答した者は、事業前の意志伝達意識得点が5%有意で低かった。以上のことより、ピアカウンセリング事業を肯定的に受け止めている者は、自尊感情や事業前の意志伝達意識が低いという要素をもっていたといえる。これらの要素をもつ者は、相手の意見に影響を受けやすいと考えられることから、ピアカウンセリング事業を学校教育の中に取り入れることは、思春期の望まない妊娠の予防に効果的であることの根拠を得ることができたと考える。
薬物投与誘発歯髄組織障害機序における脂質メディエ-タ-の役割に関する研究

本研究はラットへのエンドトキシン投与が歯髄組織にどのような組織障害を起こし、その機序にPAF(血小板活性化因子)やアラキドン酸代謝物といった脂質炎症メディエ-タ-がどの様に関与するかを検討することであった。その結果、ラットにエンドトキシンを静注すると歯髄組織におけるPGI_2及びTXA_2生成が上昇すること、この上昇作用は消化管組織では観察されず、肺組織ではTXA_2生成のみが上昇することが明らかとなった。このエンドトキシンの作用はPAF拮抗薬により抑制させなかった。またアラキドン酸代謝亢進にも関わらず歯髄組織の血管透過性の亢進も認められなかった。さらにエンドトキシンによって歯髄組織のPAF含量の変化もみられなかった。この機序については他のメディエ-タ-の関与や歯髄の微小循環系への影響も含めて更に検討する必要がある。また組織学的や予備的検討により、比較的低用量のエンドトキシン投与により切歯象牙質形成の明らかな障害像が観察され、これについても今後の詳細な検討が必要である。本研究ではさらに、微小循環障害機構を考える上で重要である血管内皮細胞、好中球そして血小板の相互作用における脂質メディエ-タ-特にPAFの役割について検討を加え、好中球の存在下においてPAFは内皮細胞上への血小板粘着を誘発することを明らかにし、微小循環障害機構にはこれらの細胞間相互作用が重要であること示唆した。以上のように歯髄組織におけるアラキドン酸代謝がエンドトキシンの全身性投与によりin vivoで変化することにより、本実験モデルは歯髄の病態生理におけるアラキドン酸代謝物の役割を知る上で有用な糸であると思われる。本研究はラットへのエンドトキシン投与が歯髄組織にどのような組織障害を起こし、その機序にPAF(血小板活性化因子)及びアラキドン酸代謝物といった脂質炎症メディエ-タ-が関与するかを検討することであり、今年度はエンドトキシン投与によるラット歯髄組織のメディエ-タ-産生及び微少循環障害に対する基礎的検討が目的であった。まずラットにエンドトキシンを静脈内注射し、歯髄組織におけるPGI_2及びTXA_2生成を検討したところ、エンドトキシンは用量、時間依存性にその作成量を増加することが明らかとなった。この促進作用は、空腸組織ではみられず、肺組織ではTXA_2生成のみが促進され、歯髄組織におけるアラキドン酸代謝はエンドトキシンにより感受性のあることがわかった。また、エンドトキシンは歯髄組織のPGI_2及びTXA_2生成に対し直接作用を示さなかったことより、その作用は間接的な作用であることが示唆された。エンドトキシンは血中のPAF濃度を上昇すること、PAFは歯髄組織に対して直接的な促進作用をもつことより、歯髄組織におけるPAF含量を検討したが、その含量はエンドトキシン処理により影響を受けず、歯髄組織で生成されたPAFの関与は小さいと思われた。またエンドトキシンは歯髄の微少循環障害を介して間接的にアラキドン酸代謝に影響を与えていることが考えられるが、この可能性を検討するためには将来歯髄循環系の変化についても検討の必要があるものと考えられる。また、組織障害の指標として、血管透過性への変化を検討したが、アラキドン酸代謝物の増加にも関わらず、その有意な変化は認められなかった。このことは歯髄組織でのアラキドン酸代謝物のもつ役割を考える上で重要なこであり、さらに検討する必要がある。

前年度の研究によりラットにエンドトキシンを静注すると歯髄組織におけるPGI_2及びTXA_2産生が上昇すること、この上昇作用は消化管組織では観察されず、肺組織ではTXA_2産生のみが上昇することが明らかとなった。エンドトキシンは全身性投与により血中のPAF濃度及びアラキドン酸代謝物濃度を上昇させること、以前の我々の研究によりPAFは歯髄組織アラキドン酸代謝を促進することが明らかにされていることより、本年度はPAF拮抗薬の影響を検討した。しかしPAF拮抗薬でラットを予め処理してもエンドトキシンの作用は抑制されないことが観察されPAFの関与はないことが示唆された。この機序については他のメディエ-タ-や歯髄の微小循環系への影響も含めて更に検討する必要がある。また課題の一つである組織学的検討については予備的な検討により、比較的低用量のエンドトキシン処理により切歯象牙質形成の明らかな障害像が観察され、これについても今後詳細な検討が必要である。本研究ではさらに、微小循環障害機構を考える上で重要である血管内皮細胞、好中球そして血小板の相互作用における脂質メディエ-タ-、特にPAFの役割について検討を加えた。その結果、好中球存在下においてPAFは内皮細胞上への血小板粘着を誘発することが明らかとなり、微小循環障害機構にはこれらの細胞間相互作用が重要であることが示唆された。