hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
液相析出法による希土類系物質のパノスコピック形態制御と材料機能の高度発現

液相充填法にて反転オパール構造を有するSnO_2を作製し、それらの内部への発光体としてZrO_2:Eu^<3+>の充填を行い、その発光特性の評価を行った。自己集積により得られたポリスチレン(PS)コロイド結晶をテンプレートとし、SnO_2を液相析出法にて析出させた後、400°Cにて2h焼成を施すことで反転オパール構造を有するSnO_2を作製した。さらにこの反転オパール構造を有するSnO_2に液相析出法にてZrO_2:Eu^<3+>を析出させ、SnO_2・ZrO_2:Eu^<3+>複合体を作製した。ZrO_2:Eu^<3+>充填前後におけるSnO_2反転オパールの断面SEM像観察したところ、充填前の試料は球形の空隙が規則正しく配列した構造が観察された。さらに充填後の試料においては規則構造を保持したまま、空隙内部までZrO_2:Eu^<3+>が充填されていることが確認され、深部までZrO_2:Eu^<3+>の充填が進んでいた。絶対反射率測定の結果、充填前後のいずれの試料においても周期構造由来のストップバンドが確認された。ZrO_2:Eu^<3+>を充填したSnO_2コンポジットにおける絶対反射測定によると、平均屈折率の増加に伴うストップバンドの長波長側へのシフトが見られた。これらの結果より、光学物性制御に対してZrO_2:Eu^<3+>が充填されたSnO_2反転オパール構造体が有用であることが示唆された。周期構造体中のZrO_2:Eu^<3+>は、構造をもたない薄膜試料に比べ高い発光強度を示した。これは反転オパール構造内において励起光の多重反射が生じ、効率のよい発光が起きたものと考えられる。透明導電性金属酸化物薄膜は、低い電気抵抗また広い光学バンドギャップを示すことから電気・光学分野におけるデバイス設計において欠かすことの出来ない重要な材料の1つである。なかでも酸化スズ(SnO_2)薄膜は、高い透明性及び電気伝導性を示すことから太陽電池用透明電極や固体センサーへの応用が期待されている。近年では、Laを添加したSnO_2におけるCO_2ガスに対する高感度センサーとしての可能性が報告されている。LPD法によりLa^<3+>をドープしたSnO_2薄膜の作製を試みた。また、液相充填(Liquid Phase Infiltration ; LPI)法により3次元周期構造を有するナノマテリアルの作製について検討を行った。得られたLa^<3+>/SnO_2薄膜中のLa、Sn量を定量した結果、La^<3+>/DTPA錯体の初期添加量の増加に伴い薄膜中のLa/Sn比が連続的に増加していくことが確認された。このことより、La^<3+>/DTPA錯体の初期添加量を変化させることにより薄膜中のLa/Sn比が容易に制御できることが明らかとなった。基板にはサイズのそろったポリスチレンコロイドを最密充填させたコロイド結晶を用いた。このコロイド結晶の空隙をLPI法により充填させた。広範囲にわたり反転オパール形の3次元周期構造体が作製されていることが確認された。また、鋳型に使用するコロイドの直径を変化させることで様々なサイズの空隙を有する反転オパール型ナノ構造体の作製に成功した。本手法を用いることで表面積の非常に大きなナノ構造体の作製が可能であり、センサー特性の向上が期待できる。パノスコピック材料において構造規則性を付与する方法として、各種テンプレート材料を用い、光学規則性を発現する数10100nmの周期性を有するナノ構造によって可視光領域における蛍光挙動を検討するために、液相充填法により希土類を含有させたナノ周期構造体酸化物の発光挙動について検討を行った。フォトニックバンドギャップ(結晶中でその構造により特定の光の存在、伝播を許さない範囲)がEu^<3+>発光波長(610nm)付近に現れる反転オパール構造を有するEu^<3+>:ZrO_2複合酸化物の作製を行い、評価を試みた。PSテンプレートを用いて作製したEu^<3+>:ZrO_2複合酸化物の発光スペクトルにおいて粒径200nmのPSをテンプレートとして作製した薄膜試料では610nm付近に^5D_0→^7F_2に帰属される発光スペクトルが確認されたが、粒径310nmのPSテンプレートを用いて作製した上記の試料からは610nm付近の発光が認められなかった。粒径310nmのPSテンプレートを用いて作製した試料の入射角0°での反射ピークは610nm付近であるためと考えられる。すなわち、Eu^<3+>の発光は構造に由来するフォトニックバンドギャップ効果により抑制されたと考えられる。さらに、今回作製した各種酸化物、ならびに金属微粒子や希土類を分散させた複合酸化物ナノ周期構造体でフォトニックバンドギャップが確認され、屈折率、空孔の大きさにより反射ピークの位置は変化した。

自己集積により得られたポリスチレン(PS)コロイド結晶をテンプレートとし、SnO_2を液相析出法にて析出させた後、400°Cにて2h焼成を施すことで反転オパール構造を有するSnO_2を作製した。さらにこの反転オパール構造を有するSnO_2に液相析出法にてZrO_2:Eu^<3+>を析出させ、SnO_2・ZrO_2:Eu^<3+>複合体を作製した。ZrO_2:Eu^<3+>充填前後におけるSnO_2反転オパールの断面SEM像観察したところ、充填前の試料は球形の空隙が規則正しく配列した構造が観察された。さらに充填後の試料においては規則構造を保持したまま、空隙内部までZrO_2:Eu^<3+>が充填されていることが確認され、深部までZrO_2:Eu^<3+>の充填が進んでいた。絶対反射率測定の結果、充填前後のいずれの試料においても周期構造由来のストップバンドが確認された。ZrO_2:Eu^<3+>を充填したSnO_2コンポジットにおける絶対反射測定によると、平均屈折率の増加に伴うストップバンドの長波長側へのシフトが見られた。これらの結果より、光学物性制御に対してZrO_2:Eu^<3+>が充填されたSnO_2反転オパール構造体が有用であることが示唆された。周期構造体中のZrO_2:Eu^<3+>は、構造をもたない薄膜試料に比べ高い発光強度を示した。これは反転オパール構造内において励起光の多重反射が生じ、効率のよい発光が起きたものと考えられる。
新規スピン機能性デバイス創生へ向けた高周波共鳴励起スピン注入磁化反転技術の確立

磁性体のスピンによる不揮発な情報保持デバイスであるスピン機能性デバイスは,既存のエレクトロニクスの理論的限界を打開する可能性から注目を集めている.中でも,磁気ランダムアクセスメモリに代表される,スピン注入磁化反転(CIMS)による書き込み方式を採るデバイスは,近い将来の実現が期待されており,その実用動作域であるナノ,サブナノ秒領域での書き込み特性を理解し,反転電流の低減化や信頼性ある書き込み特性の確保等を図る必要がある.本研究は,このような課題を解決する一つの技術として,強磁性共鳴を励起した後にCIMSを行うことにより,反転電流の低減と,制御性の良い書き込み特性の確保することの両立を目指している.前年度までに,強磁性トンネル素子の磁化反転層の磁化を,スピントルクを用いて一様な共鳴状態へ励起するための基礎検討を行った.本年度はこれを踏まえ,マイクロ波帯の交流磁界および高速パルス磁界を作用させ磁化反転層の磁化を共鳴状態へと励起するため,トンネル素子に対して誘導磁界発生回路を縦型に配置した素子の作製とスピン注入磁化反転に対する共鳴励起の効果についての検証を進めた.誘導磁界発生回路の伝送特性評価より,20GHzに及ぶ広帯域な交流磁界および立ち上がり時間50psの高速パルス磁場の生成が可能であることが確認され,共鳴励起の効果を評価するにあたり十分な回路特性を有すことが分かった.このように,共鳴励起過程を検証するための素子作製プロセスの基盤技術の確立に成功した.なお,平成22年度9月末をもち特別研究員を辞退した都合より,マイクロ波誘導磁場による共鳴励起効果について,本研究期間中において完全に解明するには至らなかったが,当研究を通じて共鳴励起の条件の把握等々の応用上の有用な基礎的知見を得ることができた.磁性体のスピンによる不揮発性を積極的に活かすデバイスであるスピン機能テバイスは,既存のエレクトロニクスの理論的限界を超越する潜在的可能性があることから,注目を集めている.中でも,磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)に代表される,スピン注入磁化反転(CIMS)による書き込み方式を採るデバイスは,近い将来の実現が期待されており,その実用動作域であるナノ,サブナノ秒領域での書き込み特性を理解し,反転電流の低減化や信頼性ある書き込み特性の確保等を図る必要がある.本研究は,このような課題を解決する一つの技術として,強磁性共鳴を励起した後にCIMSを行うことにより,反転電流の低減と,制御性の良い書き込み特性の確保することの両立を目指している.平成21年度は,研究目標の基盤として位置づけられる,共鳴状態の実現性に関する検討を行った.具体的には,記憶層に用いた磁性体の共鳴周期の時間オーダーと同程度であるサブナノ秒領域幅のパルス電流によるCIMS特性を詳細に検討した、その結果,サブナノ秒領域のスピン注入磁化反転においては,CIMSにおける熱擾乱の影響を無視できることを理論モデルによる解析から明らかにした.これは,ランダム性を含まないコヒーレントな磁化挙動の駆動が可能であることを示唆する結果である.更に,磁化反転確率のパルス幅依存性において,電流による強磁性共鳴を反映する,顕著な周期的プラトー構造を観測した.これは,熱擾乱の影響がサブナノ秒領域において弱いことを裏付ける結果でもある.また,この起源として,強磁性トンネル接合構造に特有のスピントランスファートルクの生成機構が関与している可能性があることを指摘した.以上の検討より,共鳴励起を原理としたデバイスの実現が原理上可能であることが分かった.磁性体のスピンによる不揮発な情報保持デバイスであるスピン機能性デバイスは,既存のエレクトロニクスの理論的限界を打開する可能性から注目を集めている.中でも,磁気ランダムアクセスメモリに代表される,スピン注入磁化反転(CIMS)による書き込み方式を採るデバイスは,近い将来の実現が期待されており,その実用動作域であるナノ,サブナノ秒領域での書き込み特性を理解し,反転電流の低減化や信頼性ある書き込み特性の確保等を図る必要がある.本研究は,このような課題を解決する一つの技術として,強磁性共鳴を励起した後にCIMSを行うことにより,反転電流の低減と,制御性の良い書き込み特性の確保することの両立を目指している.前年度までに,強磁性トンネル素子の磁化反転層の磁化を,スピントルクを用いて一様な共鳴状態へ励起するための基礎検討を行った.本年度はこれを踏まえ,マイクロ波帯の交流磁界および高速パルス磁界を作用させ磁化反転層の磁化を共鳴状態へと励起するため,トンネル素子に対して誘導磁界発生回路を縦型に配置した素子の作製とスピン注入磁化反転に対する共鳴励起の効果についての検証を進めた.誘導磁界発生回路の伝送特性評価より,20GHzに及ぶ広帯域な交流磁界および立ち上がり時間50psの高速パルス磁場の生成が可能であることが確認され,共鳴励起の効果を評価するにあたり十分な回路特性を有すことが分かった.このように,共鳴励起過程を検証するための素子作製プロセスの基盤技術の確立に成功した.なお,平成22年度9月末をもち特別研究員を辞退した都合より,マイクロ波誘導磁場による共鳴励起効果について,本研究期間中において完全に解明するには至らなかったが,当研究を通じて共鳴励起の条件の把握等々の応用上の有用な基礎的知見を得ることができた.
中国占術理論の形成

中国における占術は古い起源を有し、多種多様な発展を遂げた。その占術の理論的な形成を考究するために、近年に出土した竹簡、帛書を手がかりにして、先秦から漢に至る古代の占術を遡及的に分析し、理論の構造的把握を試みた。そして、当時の自然科学の基礎理論との関連性を検討し、中世、近世の術数書にどのように継承されたかを考察することによって、先秦の方術から中世の術数学への変容過程を明らかにした。1中国古代占術データベースの作成中国古代占術を研究するために、関連文献の電子テキスト化を行った。対象として取り上げたのは、睡虎地秦簡日書、馬王堆帛書(『五星占』『天文気象雑占』『刑徳』『式法』『陰陽五行乙篇』)等である。また、後世の『開元占経』『乙巳占』等の天文占、『太白陰経』『武経総要』等の兵書に引用された論述も集録した。今後は、汎用データベースに加工し、HP上で公開する予定である。2中国占術理論の数理的考察占術の理論的基盤となっている天文暦数学の数理構造を明らかにすることに努めた。とりわけ、秦漢の占術理論と最も関連の深い??暦について、馬王堆帛書『五星占』を中心として数理的に考察し、『淮南子』天文訓、『史記』天官書、『漢書』律暦志等と比較することで、??暦から太初暦、三統暦、四分暦へとどのように発展していったかを明確にした。さらに、惑星観や太歳紀年法等が占術の理論にどのように応用されているかも考察した。その考察結果は、日本科学史学会年会で口頭発表を行い、術数学東京ワーキングで「『五行大義』再読と新出土史料」というテーマの研究発表を行った。また、二本の論文を「東方学報」京都に「中国思想史研究」に投稿した(現在印刷中)。(3)日書・術数書読解ワーキング及び中国調査旅行日書・術数書を会読する共同研究会を月1回程度開催し、2010年1月9日には大正大学にて術数学東京ワーキングを主催した。また、2009年12月22日-28日に、大阪産業大学の古算書研究会のメンバーとともに中国に渡航し、長沙、武漢において近年に出土した簡牘資料の調査を行うとともに、岳麓書院、湖南省考古学研究所、武津大学簡帛センター等で現地の研究者と研究集会を催し討論を行った。1.中国占術関連資料のデータベース作成天水放馬灘秦簡、随州孔家坡漢簡、臨沂銀雀山漢簡等の『日書』における五音説について、釈文と図版によって本文を校勘し、注釈を施した汎用データベースを作成した。また、馬王堆帛書の『刑徳』甲本、乙本、丙本、『陰陽五行』乙篇の各種テキストを電子化し、そこに展開された刑徳説についてテキスト校合して、復元テキストを作成した。そして『淮南子』天文訓、五行大義』『開元占経』『乙巳占』『武経総要』)等の関連論述を集録して、検索用データベースを作成した。2.中国占術の理論分析作成したデータベースを用いて、中国占術理論の数理的考察を行った。主要な考察対象は、五音の五行配当と刑徳の遊行説である。前者では、『〓冠子』や日書に見られる五音配当の異説に着目し、また放馬灘『日書』における音律の配当説と占術を数理分析することで五行説と音律理論の関連性を探った。後者では、後世の歳徳、歳刑として知られる刑徳二神の占術理論について、新出土資料を読解することで、その起源と数理構造を考究した。それらの成果の一部を論文にまとめ、学会で口頭発表した。3.中国占術研究会の開催及び国際ワークショップへの参加日書・術数書を会読し、研究発表を行う研究会を月1回程度開催した。2010年9月11日には、韓国での術数学国際ワークショップに参加した三浦國雄氏を招いて講演してもらい、次年度に行われる第2回国際集会に共同で参加することを話し合った。また、2010年9月21日-27日に中国出張し、長沙の岳麓書院で整理中の秦簡古算書『数』に関する国際ワークショップに参加し、北京で資料調査を行った。なお、2011年3月13日(日)に大正大学にて術数学シンポジウムを企画したが、東日本大地震のために当初に予定した大規模な研究集会が実施できず、2011年の秋に延期して開催することにした。本年度は、馬王堆帛書、中世の経方書や『医心方』等の医書に展開された禁忌や呪いに関する言説を検討し、また『宅経』等の敦煌出土資料の読解を試みた。

そして、これまでの2年間で行った考察を含めて、先秦、秦漢の出土簡帛から中世、近世の術数書に至る占術理論を包括的に検討し、その理論的形成過程を考察した。とりわけ、中心的な占術の手法である孤虚、十二直、叢辰、刑徳について、作成した占術書基礎文献データベースを活用して、その配当方式の数理構造の解明を試み、考察結果を研究成果報告書(CD-ROM版)としてまとめた。日書・術数書の読解に際しては、その方面の研究者を集めて共同研究会を月1-2回程度開催した。また、10月より3ヶ月間、研究所の客員教授として招聘した陳松長教授(湖南大学岳麓書院副所長)を講師として、岳麓書院所蔵秦簡を中心とする特別講演会&研読会を催した(12月3日、1月7日)。さらに、2012年2月2-4日には、韓国術数学学会の中心メンバー及び中国人を含む国内外の研究者を招いて東アジア占術研究に関する国際ワークショップを開催し、3年間の研究成果を踏まえた活発な討論を繰り広げるとともに、国際的な共同研究体制の構築に向けた協議を行った。以上のような3年間の研究を通して、これまでほとんど取り上げられなかった中国占術理論に対して、科学思想史的なアプローチによる数理的考察を行い、理論的な形成と展開を窺うことができた。本研究は、術数学、すなわち易を中核とする占術と自然科学の諸分野とが複合した中国特有の学問分野を解明するためのフレームワークである。日本科学史学会、日本道教学会で研究発表を行い、研究の意義や共同研究プロジェクトの立ち上げを提言したが、今後は研究対象を術数学全般に拡充し、その総合的な研究を推進したいと考えている。
下肢虚血、皮膚損傷後の治癒促進療法

ヘパリン結合部位を有する新しいインスリン様成長因子(IGF-1)蛋白を合成し、invitroでは新規IGF-1が細胞表面に長期間留まる事を示した。これは細胞膜上で負に荷電したヘパラン硫酸などのプロテオグリカンと弱く結合できようになったためと考えられた。下肢虚血(大腿動脈の結紮)モデルの実験では、投与した新規IGF-1の長期定着が見られず、今後、invivoにおける薬剤デリバーシステムを改善する必要があるが、今回の研究では薬剤の局所投与を行う上で新しい手法を提示できた。心筋梗塞部位や皮膚潰瘍など傷害された組織の修復過程において、種々の成長因子や、ケモカインが重要な役割を果たしていることが報告されている。しかし、傷害組織において合成、分泌される成長因子やケモカインの量は修復のための必要量には十分ではない。我々は、これまでに心筋梗塞モデル動物において、ナノファイバージェル(親水性と疎水性のアミノ酸を交互に並べたオリゴペプチドであり、生理的なpHや浸透圧の環境で10nmのナノファイバーを形成する)を用いることで、インスリン様成長因子(IGF-1)や造血前駆細胞由来因子(SDF-1)を傷害組織内局所に留めることに成功し、組織の修復促進に有用であることを報告した。さらに、ヘパリン結合ドメインを備えたIGF-1の変異たんぱくを作成、精製した。この変異IGF-1は、ヘパリン結合ドメインを介し、細胞表面の負に荷電したヘパラン硫酸に結合することができる。vivoやex vivoの実験結果から、皮下組織や軟骨組織などにおいて新規変異IGF-1は、通常のIGF-1よりも長期間にわたり、投与した組織内にとどまることが証明された。またこの蛋白により誘導された細胞増殖能は単回投与後も約1週間にわたり、持続することが分かった。このように局所投与が可能となることで、IGF-1を全身投与したときに生じる癌細胞増殖などの副作用を軽減できると考える。また今後は、傷害組織への細胞移植治療を行う場合の補助療法としても有用な可能性を持ち合わせている。傷害された組織の修復過程において、成長因子や、ケモカインが重要な役割を果たしていることが以前から数多く報告されている。私は、これまでにインスリン様成長因子(IGF-1)やStromal cell derived factor-1 (SDF-1)を使用し、効率よく、傷害組織にこれらの成長因子やケモカインを留めることで、組織の修復を促進させることを報告した。成長因子やケモカインを局所のみで使用することは全身的な副作用が少なく、また組織の修復に極めて有用な方法と考えている。そこで、ヘパリン結合部位を有する新しいIGF-1蛋白を合成した。通常のIGF-1は、受容体に結合する以外、細胞膜に留まる事はないが、この蛋白を使用するとin vitroでは細胞表面にIGF-1が長期間留まる事を示した。これは細胞膜上で負に荷電したヘパラン硫酸などのプロテオグリカンと弱く結合しているためと考えられた。Ex vivoでもプロテオグリカンを多く有する軟骨組織では通常のIGF-1と異なり、組織中に約1週間留まり、1回の投与でIGF-1の効果が持続することが分かった。In vivoの実験では下肢虚血モデルにおいて、同様の手法により、新規IGF-1による長期間に及ぶ血管新生増強効果を期待した。しかし、in vivoでは長期間IGF-1が留まる事は観察できなかった。軟骨組織と比較するとプロテオグリカンが少ないため、蛋白の細胞表面への接着力が弱かったことや、蛋白が分解を受けやすかったことが要因と考えている。蛋白を保護して組織へデリバー出来るシステムを検討する必要があると考えている。
高専の長期一貫教育を生かした地域課題解決型授業の開発とステークホルダーへの影響

(1)地理と土木が連携した授業実践と検証:地理教員との連携によりデザインした授業を実践するとともに,その授業成果について検証した.具体的には,モビリティ・マネジメント教育(MM教育)を題材とした授業設計と実践であり,その実践の成果より,土木技術者の育成と公民的資質の涵養双方に貢献できる点,街づくりをより実社会のやり方に即して学習することができる点を確認した.本成果を国内学会および国内学会誌(日本地理学会E-journal GEO)で発表した.(2)ローカル鉄道事業者を対象とした調査:MM教育において地域のステークホルダーと協働することが不可欠であるとの認識のもと,全国のローカル鉄道96社を対象としたアンケート調査を実施し47社より回答を得た(回収率49%).調査の結果,利用促進や地域活性化などに向けて,半数を超える事業者が高等教育機関との連携意向を示すことを確認した.詳細な結果をとりまとめ,国内学会誌への投稿を準備中である.(3)自治体を対象とした地域公共交通確保に関する調査:官民協働による地域公共交通のマネジメントに役立つ知見を得ることを目的に調査を実施した.その結果,おおよそ半数の自治体が,公共交通事業をタクシー事業者に委託しており,タクシー事業者の参画が進んでいることがわかった.しかし,事業委託による運転士増等の雇用創出効果は限定的であること,委託事業者との情報共有が不十分な自治体が多いことが明らかとなった.先行事例の分析を通して,持続的な公共交通網形成には,タクシー事業者の経営資源を有効活用することの重要性を確認した.さらに,タクシー事業者の経営体力を十分に情報共有・理解し,実行可能な公共交通サービスを官民協働で制度設計するプロセスが不可欠であることを指摘した.本成果を国内学会誌(日本地理学会E-journal GEO)に投稿し掲載が決定している.当初計画から調査対象を一部変更しているが,今後の授業設計における基礎資料の収集として,交通事業者および自治体の交通政策担当者を対象としたアンケート調査を実施し,一定の知見を得ている.また,本格的な地域課題解決型授業のデザインに先立ち,試行的に地理教員と連携した授業を実践,その成果を検証し課題を整理した.これらの成果の一部は学会誌にすでに発表済(あるいは掲載決定)であり,概ね順調に進捗していると考える.2018年度の調査データおよび授業実践の成果の分析を進める.並行して,先進的取り組みをしている詳細調査対象事例を選定し,追加的な調査を実施し,一般科目と専門科目が連携した地域課題解決型授業の開発に向けた基礎資料を整備する.そのうで,授業カリキュラムの具体的設計に着手する.(1)地理と土木が連携した授業実践と検証:地理教員との連携によりデザインした授業を実践するとともに,その授業成果について検証した.具体的には,モビリティ・マネジメント教育(MM教育)を題材とした授業設計と実践であり,その実践の成果より,土木技術者の育成と公民的資質の涵養双方に貢献できる点,街づくりをより実社会のやり方に即して学習することができる点を確認した.本成果を国内学会および国内学会誌(日本地理学会E-journal GEO)で発表した.(2)ローカル鉄道事業者を対象とした調査:MM教育において地域のステークホルダーと協働することが不可欠であるとの認識のもと,全国のローカル鉄道96社を対象としたアンケート調査を実施し47社より回答を得た(回収率49%).調査の結果,利用促進や地域活性化などに向けて,半数を超える事業者が高等教育機関との連携意向を示すことを確認した.詳細な結果をとりまとめ,国内学会誌への投稿を準備中である.(3)自治体を対象とした地域公共交通確保に関する調査:官民協働による地域公共交通のマネジメントに役立つ知見を得ることを目的に調査を実施した.その結果,おおよそ半数の自治体が,公共交通事業をタクシー事業者に委託しており,タクシー事業者の参画が進んでいることがわかった.しかし,事業委託による運転士増等の雇用創出効果は限定的であること,委託事業者との情報共有が不十分な自治体が多いことが明らかとなった.先行事例の分析を通して,持続的な公共交通網形成には,タクシー事業者の経営資源を有効活用することの重要性を確認した.さらに,タクシー事業者の経営体力を十分に情報共有・理解し,実行可能な公共交通サービスを官民協働で制度設計するプロセスが不可欠であることを指摘した.本成果を国内学会誌(日本地理学会E-journal GEO)に投稿し掲載が決定している.当初計画から調査対象を一部変更しているが,今後の授業設計における基礎資料の収集として,交通事業者および自治体の交通政策担当者を対象としたアンケート調査を実施し,一定の知見を得ている.また,本格的な地域課題解決型授業のデザインに先立ち,試行的に地理教員と連携した授業を実践,その成果を検証し課題を整理した.これらの成果の一部は学会誌にすでに発表済(あるいは掲載決定)であり,概ね順調に進捗していると考える.2018年度の調査データおよび授業実践の成果の分析を進める.並行して,先進的取り組みをしている詳細調査対象事例を選定し,追加的な調査を実施し,一般科目と専門科目が連携した地域課題解決型授業の開発に向けた基礎資料を整備する.そのうで,授業カリキュラムの具体的設計に着手する.研究全体として概ね順調に進展しているが,アンケート調査の手法を見直し低予算で実施できたことなどにより次年度使用額として繰り越すことになった.使用計画については,先進地の調査費用に充てることを見込んでいる.
創造的逸脱表現を支える文法のしくみ：言語使用のインターフェイスと言語変化

言語の創造的逸脱表現は、文法の制約と言語使用のはざまで生じる。本研究は、創造的逸脱が認可される条件を精査し、言語使用のインターフェイスにおいて創造性が発揮されるメカニズムの解明を試みた。主に見せかけの結果構文と、活動動詞に形容詞が補部として後続する拡張用法について考察した。前者は、描写対象が変化動詞を伴う「変性事象」に特化されており、文法特徴として、叙述関係のミスマッチと副詞的修飾関係があることを示した。後者については、関連表現の精査から、関連する語彙や文法(用法)の複合的ネットワークに位置づけられることにより、「英語らしい言い回し」として言語生態学上の居場所が与えられていることを示した。Apple社の宣伝文句`Think different'の文法的な資格とその解釈可能性について、統語論・意味論・語用論の見地から総合的に検討し、当該表現が関連表現の語彙的・文法的ネットワークに支えられ、創造的な逸脱表現として成立している可能性を明らかにした。当該表現は、現代英語の標準的・規範的な文法体系からすると逸脱的であり、単純な副詞分析や動詞補部の形容詞分析では、潜在的に意図される多層的な解釈を十分に捉えることはできない。しかし、関連表現としての疑似他動詞用法('Think beauty')、口語命令文や広告表現での簡潔性への志向(`Think big')、さらに同族目的語表現などの成立条件を精査すると、活動の結果産物を介した活動様態と活動主体の一体的評価により、動詞補部の形容詞が、主語の属性を評価する構文的意味拡張の一例として分析できる可能性について検討した。とりわけ語彙的には、動詞thinkと形容詞differentの組み合わせにおいて、このような創造的逸脱が容認される背景として、(1)同族目的語構文や様態表現における緊密なコロケーション、(2)活動対象に焦点化する疑似他動詞用法、(3)活動の結果産物を介した活動様態と活動主体の一体的評価、(4)口語的命令文や広告表現における簡潔性の志向と逸脱性の許容などの諸条件が背景的なネットワークとしていわば複合的にこの創造的逸脱を支えているということが示唆される。以上の点は、論文鈴木(2015)、および編著書菊地ほか(2016)内の自著論文で論じた。構造面では、文法操作として付加部位置からの形容詞が「引用実詞(quotation substantive)」として動詞補部に編入されるしくみを考えているが、この点は今後の検討課題である。この点は、日本英語学会でのシンポジウム発表鈴木(2015)による。本研究課題は、以前からの継続的な研究でもあるため、個別表現としての'Think different'についての構造分析と解釈可能性の検討は、かなり詳しいところまで進めることができた。(1)創造的逸脱表現としての'Think different'という英語表現は、標準的な文法の観点からすると逸脱的である。しかし、動詞'think'、および形容詞'different'を中心とする関連表現の文法特性や使用条件を精査すると、とりわけ語彙意味論的視点からは、重層的な解釈を持ちうる創造的表現として容認される環境が、現代英語においてそれなりに整っていたのだと考えられる。この表現が容認される背景には、口語表現の命令文という形式上の特性に加えて、'think'と'different'というそれぞれの語の語彙意味論的・語用論的特性が複合的に関与しており、構文的にも語彙的にも局所的なある種の言語変化の発現であることを明らかにした。ただし、新奇な表現であるため潜在的に意図されるその重層的意味解釈が、母語話者にとっても常に容易に得られるわけではないという点にも注意が必要である。(2)英語の結果構文の分類において、Washio (1997)の「強い結果構文」と「弱い結果構文」の二分法から外れる例外的カテゴリーとされた「見せかけの結果構文」の特徴を精査し、その描写対象となるのは変化動詞を伴う「変性事象(transformation event)」に特化されていること、そして文法的特徴として(a)叙述関係のミスマッチと(b)副詞的修飾関係の2点にあることを明らかにした。さらに構文的解釈において、叙述関係のミスマッチはタイプシフト(type shift)によって解消されているという分析を提示した。逸脱表現としての'Think different'が認可される文法的諸条件についての解明はかなり進んだが、今後は並行して、関連する様々な表現の成立条件を、構文論や言語変化の視点から分析し、理論的一般化を図る必要がある。文法的に逸脱的な表現が創造的革新として受け入れられる背景には、どのような条件が必要なのかを考察した。事例研究として、Apple社の宣伝広告で使われた“Think different."を主に取り上げた。この表現は、標準的英文法の体系に照らしてみると動詞thinkと形容詞differentの関係が文法的に不透明であり、何かしら逸脱的である。その文法性や解釈をめぐり賛否両論の議論があるが、英語圏ではそれなりに受容されつつあるようでもある。本研究では、当該表現が容認されるに至る背景には、関連する語彙や文法(用法)の複合的ネットワークがあり、そこに位置づけられることにより、この表現が「英語らしい言い回し」として言語的生態学上の居場所(ecological niche)を与えられているという分析を提示した。まず、differentを-ly副詞形と同等のものと分析することの問題を指摘した上で、differentの語彙的特性について考察した。一方、動詞のthinkが限定的な条件で名詞句補部をとる「疑似他動詞用法」について精査した上で、その補部が「引用実詞」を担う位置として構文化されている可能性について検討した。

続いて、先行研究の谷口(2005)に基づき、SVC形式をとる属性評価文としてのthinkの拡張用法について考察し、さらに早瀬(2008)による形容詞を伴う命令文における結果解釈の分析を援用しつつ、関連表現の参照ネットワークに支えられたThink differentの多層的意味解釈の様相を明らかにした。言語の創造的逸脱表現は、文法の制約と言語使用のはざまで生じる。本研究は、創造的逸脱が認可される条件を精査し、言語使用のインターフェイスにおいて創造性が発揮されるメカニズムの解明を試みた。主に見せかけの結果構文と、活動動詞に形容詞が補部として後続する拡張用法について考察した。前者は、描写対象が変化動詞を伴う「変性事象」に特化されており、文法特徴として、叙述関係のミスマッチと副詞的修飾関係があることを示した。後者については、関連表現の精査から、関連する語彙や文法(用法)の複合的ネットワークに位置づけられることにより、「英語らしい言い回し」として言語生態学上の居場所が与えられていることを示した。動詞thinkについては、関連する用例もかなり収集を進めることができたが、関連構文として他の動詞(act、talkなど)が関わる事例については、構文分析とともに用例の収集も不十分なので、対象とする範囲を広げつつ当面集中的に取り組む課題としたい。また、理論面では、文法的逸脱が容認され文法体系に組み込まれていくプロセスについて、言語変化との関わりがまだ十分に検討されていないので、関連する文献を調査しつつ、理論化を着実に進めていきたい。'Think different'を中心とする活動(非能格)動詞と形容詞補部の組み合わせが文法的に認可される諸条件を明らかにするため、関連表現の調査とデータベース化を進めるとともに、文法的逸脱と言語変化に関する理論的一般化を図る。英語学
ミクログリアによる悪性脳腫瘍とオートファジーの制御

ミクログリアは脳内のマクロファージ様細胞として知られ、悪性脳腫瘍においても腫瘍内部および浸潤域に、集蔟している事が確認されているが、その抗腫瘍作用は不明であった。しかし、活性化ミクログリアは悪性脳腫瘍細胞に抗腫瘍効果を発揮し、悪性脳腫瘍細胞に形態的にアポトーシスでなく、第二のプログラム細胞死:オートファジーを伴う細胞死を誘導することが、悪性脳腫瘍細胞に生じるオートファジーをモニターすることによって、判明した。そして、この細胞死はカスパーゼ阻害役で抑制はされなかった。抗腫瘍効果の機序として、ミクログリアが産生するNOが重要で必須であることが分かったが、NO単独では、悪性脳腫瘍細胞にオートファジーは誘導されるもの、細胞死は誘導されなかった。さらなるミクログリア由来の分子を解析したところ、TNF family分子および炎症性サイトカインが重要な役割を果たすことがわかった。TNF-α、CD40、Fas、IL-β、IL-6は、いずれも、単独で、細胞死を誘導することはなく、NO阻害薬がこの細胞死を完全に抑制するのに対して、TNF family分子および炎症性サイトカインの阻害は部分的な抑制のみであった。これらの結果から、悪性脳腫瘍に対するミクログリアの抗腫瘍効果において、NOは必須であるが、細胞死を誘導するには至らず、さらに、TNF family分子および炎症性サイトカインからのシグナルが、相補的に作用することによって、細胞死を制御していると考えられた。悪性脳腫瘍細胞を活性化ミクログリアと共培養を行うと悪性脳腫瘍細胞に細胞死が誘導され、その細胞死はTUNE染色陰性で、カスパーゼ阻害薬でも細胞死は阻害されなかった。さらに、LC3-GFP蛋白を悪性脳腫瘍細胞に遺伝子導入し、活性化ミクログリアと共培養下に、GFPの観察を行うとオートファゴゾームの形成が観察された。western blottingにおいても、プロセスされたLC3蛋白の上昇がみられ、これらは、活性化ミクログリアが悪性脳腫瘍細胞にオートファジー性細胞死を誘導していることが示唆され、従来のアポトーシスによる細胞死の検出では、ミクログリアの抗腫瘍効果が捉えられないことがわかった。さらに、活性化ミクログリアの抗腫瘍効果を解析すると、iNOSによるNOの産生が重要であることがわかった。しかし、共培養した際と同じ濃度のNOは悪性脳腫瘍に細胞死を誘導しないことから、そのほかの因子がさらに重要であることが考えられる。次年度には、ミクログリア膜表面上に発現する蛋白に注目し、さらなるミクログリアの抗腫瘍効果の解析を進める。腫瘍側の細胞障害性をオートファジーでモニターすることにより、ミクログリアが悪性脳腫瘍に対して抗腫瘍効果を有し、その機序として、ミクログリアが産生するNOが重要であることがわかった。しかし、当年度の解析により、NO単独では、悪性脳腫瘍に対して抗腫瘍効果は得られないことがわかった。さらなるミクログリア由来の相補的分子の探索を行うと、TNF family分子および炎症性サイトカインが重要な役割を果たし、それらも、NO同様に、単独では、悪性脳腫瘍にオートファジーを生じず、抗腫瘍効果を得られないことがわかった。また、NO+TNF family分子、NO+炎症性サイトカインの組合せで、悪性脳腫瘍にオートファジーを生じることがわかっきている。今後、如何なる分子の組合せが、悪性脳腫瘍に効率的にオートファジーを介し、抗腫瘍効果を得られるか解析を行う予定である。
ヒトγδ型T細胞のパターン認識と自然免疫

ヒトの免疫系には、病原性微生物の産生するある一定の代謝産物をパターンとしてすみやかに認識する自然免疫系と、非自己のタンパク質由来のペプチドを特異的に認識する獲得性免疫系が存在する。前者はマクロファージなどの発生学的に初期に成立した細胞種が担当し、後者は遺伝子再構成を経て形成された特異的受容体を有するB細胞やT細胞が担当する。T細胞の一種であるγδ型T細胞は、認識する抗原がピロリン酸モノエステル系化合物やアルキルアミン系化合物といった病原性細菌、原生生物由来の非ペプチド性パターン抗原であるという点で自然免疫系の細胞群に分類されるが、その受容体は遺伝子再構成を経て形成されたγδ型T細胞受容体であり、この点では獲得性免疫系の細胞群であるとも考えられる。そこで今回、ヒトγδ型T細胞の有する非ペプチド性抗原認識機構を詳細に検討することにより、γδ型T細胞の免疫学的特徴を詳細に検討した。抗原としては合成可能な窒素含有ビスホスフォネートを用いた。その結果、窒素含有ビスホスフォネート認識の際に一次反応において顕著なマクロファージ依存性が認められた。このことから、非ペプチド性抗原認識の際に抗原提示細胞が必要であることが示唆された。さらに、二次反応においてがん細胞が抗原提示能を有することが明らかとなった。また、γδ型T細胞受容体がどのようにして非ペプチド性抗原を認識するのか分子生物学的手法を用いて検討した結果、ジャームラインにコードされたアミノ酸であるリジン残基が重要な役割を果たしていることが明らかとなった。これは、γδ型T細胞受容体が遺伝子再構成を経て形成されたにも関わらず、もともと遺伝子にコードされた部分で非ペプチド性抗原を認識していることを示している。以上より、ヒトγδ型T細胞が自然免疫系細胞としての性質と獲得性免疫系細胞としての性質の両者を合わせ持つことが抗原認識機構的に確認された。一般に、獲得免疫に属するαβ型T細胞は一次反応においてはペプチド性抗原に対して微弱な反応性のみを有し、二次反応、三次反応においてより強力な特異的反応性を示す。一方、自然免疫においては感染免疫初期反応あるいは腫瘍免疫監視機構における感染または異常パターンに対する迅速なパターン認識が重要となるため、グローバルな一次反応が要求される。本研究においては、γδ型T細胞がどのような免疫機構に属する細胞種であるか検討するために、一連の非ペプチド性抗原に対する反応性を様々な角度から解析した。細胞増殖性を検討した結果、一次反応に対しては、ピロリン酸モノエステル系抗原、アミノビスホスフォネート系抗原、アルキルアミン系抗原のいずれに対しても強い反応性を示した。しかし、二次反応においてはピロリン酸モノエステル系抗原に対してのみ顕著な反応性を示したが、アミノビスホスフォネート系抗原およびアルキルアミン系抗原に対しては全く反応性を示さなかった。これは、アミノ基を認識する反応において完全な自然免疫的傾向があることを示している。すなわち、一次反応に対して二次反応が優位にたつ獲得性免疫とは違い、外界の感染性や異形性をパターンとして認識する自然免疫的性質がγδ型T細胞に備わっていることが示された。また、γδ型T細胞の自然免疫的傾向を顕在化させる抗原であるアミノビスホスフォネート系抗原とアルキルアミン系抗原の相違を検討するために一次反応を詳細に検討した結果、アミノビスホスフォネート系抗原の場合にはモノサイト系の細胞がその認識に必須であったのに対して、アルキルアミン系抗原の場合にはそのような要求性はみられなかった。

以上より、ヒトγδ型T細胞が自然免疫系に属する細胞であることが明らかとなり、その受容体であるγδ型TCRはパターンを認識する一種のパターン受容体であることが示唆された。ヒトγδ型T細胞の自然抗原としては、結核菌、マラリア原虫、病原性大腸菌O157などの産生するピロリン酸モノエステル系化合物とプロテウスなどの産生するアルキルアミン系化合物が知られている。このように一般に病原性微生物の産生する非ペプチド性抗原を認識することから、ヒトγδ型T細胞は自然免疫系の細胞群のひとつであると考えられるが、遺伝子再構成を必要とするT細胞受容体の一種であるγδ型T細胞受容体を有していることから獲得性免疫系の細胞群のひとつであるとも考えられる。今回の研究においては、γδ型T細胞がどのようにして病原性微生物の産生するパターン抗原としての非ペプチド性抗原を認識するのか分子生物学的手法を用いて検討した。まずT細胞受容体の発現を欠くJurkat細胞の一種J.RT3-T3.5にγδ型T細胞受容体遺伝子を組み込み、γδ型T細胞受容体を発現するJurkat細胞株を確立した。この細胞株を抗CD3抗体で刺激すると顕著なIL-2の産生を認めた。さらに、ピロリン酸モノエステル系抗原、アルキルアミン系抗原で刺激した場合にも同様のIL-2産生が認められた。以上より、γδ型T細胞はT細胞受容体依存的に病原性微生物由来のパターン抗原を認識していることが明らかとなった。次にγ鎖の遺伝子配列に変異を導入し、抗原基決定部位領域3のポジティブチャージを有するリジン残基を反対のネガティブチャージを有するグルタミン酸に代えたものをJurkat細胞に導入し、変異型γδ型T細胞受容体を発現するJurkat細胞を樹立した。この細胞株に抗CD3抗体を作用させると顕著なIL-2産生を示したが、ピロリン酸モノエステル系化合物やアルキルアミン系化合物を作用させた場合にはIL-2の産生はみられなかった。このことから、パターン抗原認識においてγδ型T細胞受容体上のリジン残基が重要な役割を担っていることが示された。
Galectin-3による生体内幹細胞障害の機序解明と治療効果の検証

糖尿病合併症に対する治療薬開発の標的として、我々はインスリン抵抗性因子Galectin-3が生体内幹細胞機能障害を惹起する可能性を見出した。この新知見を手掛かりとして、本研究計画ではGalectin-3による幹細胞障害機序を解明することを第一の目的とする。Galectin-3抑制薬による幹細胞障害改善効果の検証を含めて、得られる成果は糖尿病合併症に対する革新的な治療薬開発につながる可能性を有しており、さらには再生医療研究分野にも大きなインパクトがあると考える。
マメ科植物ー根粒菌共生における防御応答制御機構の解明

マメ科植物の根には根粒菌と呼ばれる土壌細菌が感染して根粒が形成される。根粒内では根粒菌が大気から窒素栄養を作出して植物に供給する。これによりマメ科植物は窒素栄養を含まない土壌においても旺盛に生育する。土壌中には多くの病原菌が存在しており、有益な根粒菌をマメ科植物が選別して共生する仕組みには未解明な部分が多く存在する。申請者は根粒菌識別に不可欠なNFR1遺伝子が、防御応答を担うキチン受容体から進化したことを明らかにした。NF処理により誘導される防御応答の誘導、およびその抑制のメカニズムを調べるために、野性型ミヤコグサとccamk変異体のNF応答を、マイクロアレイを用いて調べた。その結果、ccamk変異体で野性型植物より3倍以上強く誘導される遺伝子には、WARKYやERFなどの防御応答に関与する転写因子が多く含まれていた。またccamk変異体で強く誘導される遺伝子(つまり野性型植物ではCCaMKが抑制している遺伝子)の96%がキチンやフラジェリンにより誘導される防御応答遺伝子であった。一方でCCaMKに依存して誘導される遺伝子の67%が共生特異的であった。したがってCCaMKを介した共生シグナルは、これまで知られていた共生反応の開始だけでなく防御応答の抑制にも寄与していることが明らかとなった。ミヤコグサにおけるファイトアレキシンを同定するために、キチンおよびflg22を処理するとイソフラボノイド系の化合物であるベスティトールが検出された。しかしNF処理では有意なレベルのベスティトールが検出されないことから、NF応答時の防御応答はファイトアレキシンの合成を介さない可能性が考えられる。また根粒菌に対するベスティトールの効果を調べたが、生育には影響しないことが明らかとなった。IFS2遺伝子のプロモーターにGUS遺伝子をつないだものをミヤコグサに形質転換を行ったが、形質転換効率が悪く数ラインの再生個体しか得られていない。次年度に得られた形質転換体を評価して、スクリーニングに適したものが見つからなければもう一度行う必要がある。マメ科植物は共生パートナーである根粒菌が分泌するNod Factor(NF)を感知することで、その後の一連の共生プロセスを開始する。我々は前年度までの研究で、NFを感知した植物が共生応答だけてはなく、一過的に防御応答を誘導することを発見していた。NFに対する植物側の受容体NFR1は、キチンを認識して防御応答を誘導するCERK1と非常に高い相同性を持つので、NFR1が防御応答を誘導することは共生受容体であるNFR1の分子進化を考えるうえで非常に興味深い。また我々はNFR1により誘導される防御応答が、NFR1の遺伝学的に下流の共生遺伝子群(CSP)が活性化することで抑制されることも明らかにしている。今年度は、進化的に同祖遺伝子と考えられるNFR1とCERK1が、共生と防御という逆の生理現象を誘導することに着目して、これらの遺伝子の分子進化の過程を調べた。その結果、NFR1は防御応答を誘導するCERK1がわずかな変化により共生応答能力を獲得して進化した物であることが示された。
ストレスが歯周病に及ぼす病態の解析

タバコ煙中のニコチンが、歯根膜線維芽細胞によるストレス反応性のタンパク質クロモグラニンA(ChgA)の産生を増強させる。特に、受動喫煙条件下において能動喫煙条件下と比較してより高いCgAの発現量を認めた。歯周組織の反応にストレスが関与している可能性を示唆した。ChgA添加群における細胞周期関連遺伝子群の機能解析を行った。添加群ではTGF-β、細胞分裂促進に関わるMAPK、Smad遺伝子群発現が増大した。マウスの歯周組織に低濃度のCgAを注射し、経過を観察したが大きな組織変化は見られなかった。生体外から受けるあらゆるストレス因子に対し、生体内では糖タンパク質であるクロモグラニンA(CgA)を産生する。神経内分泌系の生理活性物質で,自律神経系の活動指標である。また,抗菌ペプチドの産生,肥満細胞の遊走や,ロイコトリエンやプロスタグランジンの産生,ヒスタミン放出に関与するなど,全身および局所の免疫調節機構と密接に関係している。また、歯周病との関連性が報告されており,これまでに口腔分野からは唾液中のCgA測定による,診療時の患者のストレス,口腔乾燥症や高齢者の歯周疾患との関連性が報告されている。これまでに、歯根膜線維芽細胞に対するストレスに対して細胞がクロモグラニンAを産生することを報告している。このクロモグラニンAが歯周組織細胞に対してどのように作用しているのかを探ることにした。歯周組織のモデルとして正常ヒト歯根膜由来線維芽細胞(HPdLF)を用いて,非添加群(対照)とクロモグラニンA添加群を一定時間培養した。そして細胞周期関連遺伝子群の機能解析を行った。クロモグラニンA添加群では細胞増殖因子と呼ばれるTGF-βや、細胞分裂促進促進に関わるMAPK遺伝子群が増大していた。また、TGFーβやMAPK遺伝子群の情報伝達に深く関連しているSmad遺伝子群もクロモグラニンA添加時には増大した。クロモグラニンA(CgA)に対する歯周組織の反応はいまだ明らかにされていない。そこで、CgAが直接歯周病の発症や悪化を誘導するのかを明らかにすることを試みた。細胞培養系を用いた解析では、正常ヒト歯根膜由来線維芽細胞(HPdLF)を用いて,非添加群(対照)と,受動および能動喫煙に相当する10 nMと100 nMの硫酸ニコチン添加群を12時間培養した.対照のHPdLFは,CgAをわずかに産生し,免疫組織化学的にCgAの陽性反応はHPdLFの核および細胞質内に認められた.ニコチン添加のHPdLF群ではCgAのmRNA発現量とタンパク産生量および免疫染色の陽性率がいずれも増加した.それらの量は能動喫煙相当の100 nMよりも受動喫煙相当の10 nMのニコチン濃度で高値を示した.次に、HPdLFに対し、CgA 1ng/ml添加培地で12時間培養し(対照群は非添加)、real time PCRシステムにより、TGFβ/ TGFβrecepter1遺伝子の発現を測定した。TGF-β及びTGFβrecepter1の遺伝子発現は対照群に比して有意(p<0.05)に増加していた。同様の実験でMAPKの遺伝子発現についても有意(p<0.05)に増大していた。さらにTGFβやMAPK遺伝子群の情報伝達に深く関連しているSmad3及び5遺伝子やリン酸化されたSmad3及び5遺伝子がCgA 1ng/ml添加によって有意(p<0.05)に増大した。これらの結果を踏まえ、生体でのCgAの組織修復能を解析する為に、マウスの上下顎臼歯部に100nMのCgAを注射し、経過を観察したが大きな組織変化は見られなかった。CgAの生体への反応については現在でも調査中である。心理・身体的ストレスは歯周病の発症や悪化を誘発する因子となる可能性があるとされている。また、タバコ煙中に含有される硫酸ニコチンは化学的ストレッサーとして知られており、ニコチンはアセチリコリン受容体を介して歯周組織の免疫抑制や炎症反応を引き起こし歯周病の発症や進行に関わる。さらに、生体はストレスを受けると自律神経系の活動反応としてクロモグラニンA(ChgA)を産生し、免疫調節機構に関与するとされている。歯周病とストレスに関する研究は疫学研究が中心で細胞レベルでの実証が極めて少ない。そこで、口腔内組織としてヒト歯根膜線維芽細胞を選択し、ストレッサーとして硫酸ニコチンを培養液中に加え、喫煙を想定した歯周組織細胞モデルを作成した。なお、培養液中の硫酸ニコチンの濃度は、能動喫煙者、受動喫煙者のそれぞれの血中濃度とした。歯根膜線維芽細胞が発現するストレス反応性タンパクであるChgAについて、

(1)培養液中へのChgA産生量、(2) ChgA遺伝子の発現量、(3) ChgA-mRNA発現量を測定し、細胞レベルでのストレス感受性を解析した。結果は、化学的ストレッサーとして硫酸ニコチンはヒト歯根膜線維芽細胞のChgAの発現量を増強させた。また、すべての測定結果で、受動喫煙条件下において能動喫煙条件下と比較してより高いChgAの発現量がみられた。ストレスに反応し生体が産生する糖タンパク質であるクロモグラニンAはこれまでに他の細胞でのクロモグラニンAの作用として細胞増殖ならびに成長因子作用,アポトーシス抑制作用,また血管拡張作用を含む炎症調節作用を持つ.線維芽細胞にとって隣接細胞との接着を制御する因子となることが報告されており,歯根膜線維芽細胞も同様の作用を持つ可能性が示唆される結果となっており、細胞レベルで歯周病とストレスの因果関係を示している。タバコ煙中のニコチンが、歯根膜線維芽細胞によるストレス反応性のタンパク質クロモグラニンA(ChgA)の産生を増強させる。特に、受動喫煙条件下において能動喫煙条件下と比較してより高いChgAの発現量がみられている。歯周組織の反応にストレスが関与している可能性を示唆している。これまでのin vitroの研究により歯周病とストレスの因果関係に対してクロモグラニンAが深く関与している研究結果を示しており、今後は生体反応におけるクロモグラニンAの役割についてさらに研究を進める予定である。受動喫煙によるストレスが歯周組織の反応に関与することが細胞培養系で明らかとすることができたことから、受動喫煙モデルマウスを用いた解析を行う。また、歯根膜線維芽細胞やマクロファージに対するクロモグラニンA(ChgA)の作用について細胞培養系で追及する。実験に使用する消耗品等の購入に充てる。実験に使用する消耗品等の購入にあてる。