hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2値無記憶拡大情報源に対するコンパクト符号の構造に関する研究

さらに、2値無記憶拡大情報源に対するハフマンの符号化手順(コンパクト符号化手順)において、各縮退情報源が生成される過程に注目した方法を検討した。具体的には、ある縮退情報源における統合シンボルが次の縮退情報源のどこに位置するかを示す情報(インデックス)に注目し、全縮退情報源に渡って得られるインデックスの列(インデックスシーケンス)と得られるコンパクト符号の符号長集合との対応関係について数値実験に基づいて検討した。その結果、インデックスシーケンスのパターンの分類に基づいて、隣接コンパクト符号を列挙するという方向の妥当性を確認した。この結果について、研究発表を行った。
パラジウム代替触媒を用いた調光ミラーの開発と光学スイッチング特性評価

調光ミラーガラスは水素イオンの授受により金属(鏡)状態⇔半導体(透明)状態の変化が生じる。しかしながら、触媒層としてパラジウムを用いており、実用化のためには高価で資源として乏しいパラジウムを削減・使用しないことが重要である。そこで、銀など第2元素添加によるパラジウム使用量削減並びに非パラジウム系触媒層技術開発を行い、一例としてパラジウム使用量を8割削減しても同様の特性を示すデバイスを作製した。本研究は新規窓材として憂れた省エネルギー効果を期待できる調光ミラーガラスの技術開発に関して実施した。当該ガラスはマグネシウム系合金薄膜を用いた調光ミラー層中に水素イオンを出し入れすることにより、金属(鏡)状態⇔半導体(透明)状態の変化が生じる。この鏡⇔透明の変化(スイッチング)を利用した窓材用途においては、スイッチングにより太陽光の透過量を任意に制御することができ、特に夏季においては室内への日射からの熱の流入を抑えることができるために冷房負荷軽減が期待できる。しかしながら、現状構造では触媒層としてパラジウム薄膜(厚さ4nm)を用いており、実用化および普及のためには高価で資源として乏しいパラジウムを削減・使用しない技術開発が必要である。そこで本年度は調光ミラーガラス用パラジウム触媒の使用量削減に主眼を置き、作製方法としては直流マグネトロンスパッタ法を用い材料、組成、成膜条件の探索を行った。まず、触媒層と調光特性の関連性について調査しパラジウム薄膜の厚さが1nm程度でも駆動する条件を見出したが、その耐久性(繰り返し回数)は低かった。そこで単純に膜厚の削減による使用量削減ではなく、第二元素添加による使用量削減に着目した。パラジウム触媒に銀を添加することで、その使用量を抑えた当該ガラスを作製した。触媒層膜厚は4nmに固定した。様々な成膜条件ならびに諸特性の検討結果から、銀添加によりパラジウムの使用量の削減を行っても同程度の繰り返し耐久性を有し、かつ、パラジウムのみを用いた当該ガラスよりも速いスイッチング速度を有する触媒層の成膜条件を見出した。これら結果の一部を第19回日本MRS学術シンポジウムにおける招待講演にて発表を行った。新規省エネルギー窓材ならびに光学デバイス応用等が期待できるエレクトロクロミック調光ミラーガラスの技術開発に関して本研究を実施した。当該デバイスはマグネシウム系合金薄膜を用いた調光ミラー層中に水素イオンを出し入れすることにより、金属(鏡)状態⇔半導体(透明)状態の変化が生じる。この鏡⇔透明の変化(スイッチング)を利用することで、光学特性を切り替えることが可能な窓材ならびにスイッチングデバイスに応用できる。円滑な水素イオンの移動のため当該デバイスは触媒層としてパラジウム薄膜(厚さ4nm)を用いており、実用化および普及のためには高価で資源として乏しいパラジウムを削減・使用しない技術開発が必要である。そこで昨年度は調光ミラーデバイス用パラジウム触媒の使用量削減に主眼を置き、作製方法としては直流マグネトロンスパッタ法を用い材料、組成、成膜条件の探索を行った。薄膜の膜厚作製ならびに第2元素添加による材料使用量削減の知見を得、本年度はパラジウム代替触媒として同様に水素透過性能を有する材料の触媒層への適用可能性について検討を行った。一例として、水素透過性能が知られているジルコニウム-ニッケル系合金をターゲット材として用い、本合金を使用した当該デバイスの作製を行った。様々な成膜条件ならびに諸特性の検討結果から本合金を含むデバイスの特性として、スイッチング速度と最大透過率にトレードオフの関係があることを見出した。たとえば、合金使用量に応じてスイッチング速度は速くなるが最大透過率は低下した。本研究に関わる成果として国際学会にて発表、ならびに論文投稿2件を行った(1件発行済み)
立地環境の異なるマングローブ林の炭素蓄積過程の解明と衛星技術によるその高精度把握

地域による立地環境や発達段階の異なるマングローブ林を対象として、センサスデータを用いて林分の動態をバイオマス量変化の観点から明らかにし、立地環境・発達段階の違いが炭素蓄積の過程に与える影響を評価した。また、泥炭層での炭素蓄積過程を明らかにするため、それぞれの林分より不攪乱コアを採取し、泥炭有機物の化学的組成および化学的構造を明らかにして泥炭有機物の構造安定性を評価した。さらに、衛星技術を用いて炭素蓄積過程を高精度で把握する技術を開発した。ミクロネシア連邦ポンペイ島のマングローブ林において、森林総合研究所が1994年に設定した固定プロットのうち、サンゴ礁型マングローブ林で2010年9月と12月に毎木調査を実施した。プロットサイズは50m×200mで、樹種別に幹直径を計測し、枯死木を把握した。設定時からの林分センサスデータを収集・整備してデータベース化した。このデータベースを用いて、地上部バイオマスと枯死木に由来するネクロマスなどの森林の動態を解析した。次に、固定プロット内の灌水頻度の異なる2つの立地環境下において、マングローブ泥炭への主要な有機物供給源であるマングローブ細根生産量評価のため、イングロースコアの埋設、および粗大有機物生産量・分解量の定量評価のため毎木センサス及び枯死木分解試験の設定を行い、試験を開始した。また泥炭有機物の化学的構造安定性を評価するため、コアサンプラにて泥炭試料を深さ別に採取し、それらを日本に輸入して固体^<13>C核磁気共鳴法による有機炭素組成の定量分析を開始した。最後に、マングローブ林において高分解能衛星データから得られる林冠の動態と炭素蓄積過程との関連を明らかにするため、対象地域に対して時系列の高分解能衛星データを取得・整備し、画像間比較のための前処理を行った。これらの画像に流域抽出法を適用して、高分解能衛星データから立木の樹冠の抽出を行った。これらを比較することにより、林分の動態を明らかにする手法を開発した。この結果を林分センサスデータを用いて検証した。ミクロネシア連邦ポンペイ島のマングローブ林において、森林総合研究所が1994年に設定した固定プロットのうち、河口型マングローブ林で2011年9月に毎木調査を実施した。プロットサイズは50m×200mで樹種別に幹直径を計測し、枯死木を把握した。次に、ポンペイ島サンゴ礁上林分にて採取した分解リターを用い固体核磁気共鳴法により有機物組成を分析した。マングローブの葉、根、材の各リターは時間と共に分解し、重量が減少した。各部位の理化学的性質の違いを反映し、その重量残存率は異なった(葉<根<材)。分解リターは新鮮リターに比べ、総じて疎水性有機物が相対的に増加した。一方各リターの疎水度は大きく異なる値を示した。リターの種類や分解場所(林床、泥炭内部)によりリター分解プロセスが異なることに起因している。これまでの毎木センサスデータを解析し、同林分の16年間の枯死木発生量を概算したところ、年間枯死木量は平均3.7t/ha/年であり、そのうち自然枯死に由来するものは2.8t/ha/年と試算された。さらに、ポンペイ島に設定された固定プロットにおいて、60cm地上分解能の2時期の高分解能衛星データを比較することにより、林分の動態を把握した。その結果、胸高直径が35cmの立木について、枯死あるいは伐採により消失した樹冠を確認できた。また、本年度からタイ国パンガ湾において20m×20mまたは30m×30mの暫定プロットを設定し、林分のセンサスを行った。この林分センサスデータと衛星LiDARの比較を行い、マングローブ林における3次元構造の把握を行った。その結果、マングローブ林では衛星LiDARから照射されたレーザー光が地表面まで到達し、林分高の測定が可能であることが明らかになった。タイ国パンガー県クラブリーにおいて30m×30mのプロットを18箇所で設定し毎木調査を行った。その結果、コンセッションによる伐採後20年以上経過している林分において、地上部バイオマスは平均150Mg/haであり、種構成は水路からの距離に大きく依存していることが明らかになった。次に、マングローブ天然林における地下部炭素蓄積機能を定量評価するために、ミクロネシア連邦共和国ポンペイ島サンゴ礁上Rhizophora林における泥炭試料およびリター分解試料を対象に、13C CPMAS核磁気共鳴法によって有機物の組成分析を行った。葉リターの重量は分解の進行とともに減少し、その分解速度は根リターに比べて高かった。また、有機物成分ごとの分解性は葉と根で異なっていた。

これらの結果は、両リターにおける分解前の化学組成の違いと好気/嫌気条件の違いを反映したためである。一方で、マングローブ泥炭の有機物組成は深度に因らず、極めて均一であり、かつ、その14C炭素年代測定により比較的新鮮な有機物が蓄積していることが明らかとなった。これは、表層から1m深の泥炭には毎年膨大な量の新鮮有機物が供給され、それらを材料としてマングローブ泥炭が生成されていることが示唆するものである。最後に、衛星LiDARを用いてマングローブ林のバイオマス推定を行った。ICESat衛星GLASデータから3次元構造を表す波形データを切り出すためのアルゴリズムを作成し、タイ国パンガー県クラブリーにおいて現地調査を実施した観測点における反射強度の波形データを切り出した。衛星LiDARの各観測点でのノイズを取り除いたエネルギーの反射強度について、地面からの最大樹高までの相対積算値が10%、25%、50%、75%、90%の高さを算出し、これらの変数を用いて地上部バイオマス(AGB)を推定するための重回帰モデルを作成した(決定係数0.76)。ミクロネシア連邦ポナペ島本島北側に2002年に設置した固定プロット(20m×100m)において、2005年に引き続き2012年8月に3度目の毎木調査を実施した。主要3種が分布する平均地盤高は、Sonneratia alba: 5.81cm、Bruguiera gymnorrhiza:20.27cm、Rhizophora apiculata:14.75cmで、有意な差がみられた。立木密度は2002年の1885本/haから、2012年には1385本/haに減少した。死亡個体の74%は倒木、立ち枯れまたは消滅、26%が人為的伐採による。次に、ポナペ島のR. apiculataが優占するサンゴ礁型マングローブ林において海側と陸側の小プロットを設営して、イングロースコア法による細根生産量調査を実施した。その結果、表層010 cm深で細根の生産量は低い傾向がみられたものの、10 cm深以下の各深度別の細根生産量には明瞭な違いは認められなかった。海側と陸側での細根生産量はそれぞれ7.2+/-3.2、5.7+/-3.8 t ha-1 year-1と見積もられ、両地点間に有意な差は認められなかった。同試験地における落葉リター生産量は10 t ha-1 year-1前後であったことから、細根生産量はその67割に匹敵する量であることが明らかとなった。また、ポナペ島に設定された固定プロットにおいて、60cm地上分解能の2時期の高分解能衛星データそれぞれから得られる樹冠サイズの情報から炭素蓄積推定を行った。その結果、胸高直径が35cmの立木について、枯死あるいは伐採により消失した樹冠については炭素蓄積変化として捉えることができるものの、定期成長や下層にあって観測できない立木の影響により、短期間の林分としての変化を高分解能衛星データから捉えることは困難であった。本年度の調査において、当初予算使用に制限がかけられたため、ミクロネシア連邦で実施予定だった調査・実験の一部が実施できなかった。これについては平成24年度に持ち越して実施する予定である。その他の研究については、当初の予定通り進捗している。25年度が最終年度であるため、記入しない。本課題の実施においては、昨年までと同様に、海外カウンターパートと良好な関係をもち、現地調査等で十分な協力が得られた。
エックス線1分子計測によるイオンチャネル開閉ダイナミクスの解析

本年度初めまで、フランスESRFに滞在し、エックス線1分子計測法を用いてイオンチャネルの構造変化を5000frames/sの高速度で計測し観測データを蓄積した。データの解析には観測プローブである金結晶からの回折点を画像から抽出し、その運動を追跡するプログラムが必要である。帰国後、慶応大学青木准教授、レンヌ大学Guerin,L.博士と3年にわたって開発に努めてきたデータ解析プログラムの開発を申請者自身が担当した。観測データ解析プログラムの開発は下記の点が困難なポイントであった。1.画像枚数が1データ2万枚程度と多いこと、またデータの総量が多いこと。2.観測画像から輝点を抽出するのに通常の解析アルゴリズムではエラーが多く使用できないこと。3.背景画像の変化、輝点の性質の変化があり、運動の自動追跡が困難なこと。申請者は新たな輝点抽出アルゴリズムを開発し、抽出エラーを最小限にとどめることに成功した。また、抽出エラー、輝点の追跡エラーを修正するプログラムを開発し、初期解析でエラーがあってもそれを補うことができる解析システムの構築に成功した。さらに追跡結果が妥当かどうかの検証プログラムの開発も行い、妥当性の検証が可能になった。また、並列化できる処理は並列化することで、計算機の性能を最大限利用して、大量の画像の効率的な処理が行えるようになった。以上の開発により、すべてのデータセットに関して初期データ解析を行い、成果をアメリカ生物物理学会で発表した。発表はインパクトが高い発表であるとして、口頭発表課題に選出された。領域内の8つの共同研究も順調に推移し、2つの課題については論文投稿に至っている。エックス線1分子計測法は運動検出の位置精度が高い一方で、観測プローブとして導入する金ナノ粒子1粒子からの回折点を検出するため、観測速度が遅い欠点があった。研究代表者が導入した検出装置により、従来30フレーム/秒であった観測速度は、現在5000フレーム/秒となったため、大量の画像を処理するデータ解析プログラムの開発が必要となった。20-21年度に特定領域研究「高次系分子科学」助成によって着手した高速度X線1分子計測データを用いた画像自動処理ソフトウェアver 0を用いてデータ処理を行った。慶応大学青木研究室の協力を得て、回折点抽出の際のバックグランド処理を随時更新するアルゴリズムに変更することで、抽出精度があがり、解析プログラムver1.0が完成した。新たにLaurent Guerin博士(rennes univ.)と共に、Matlabプラットフォーム上での簡易解析プログラムの開発を開始した。運動を概観するための簡易型プログラムであり、観測データの評価に利用予定である。岩本助教(福井大学)の協力を得て、SPRING8(日本)、ESRF(フランス)、SLS(スイス)の大型放射光施設でデータの蓄積を行った。開発している、2溶液置換観測チャンバーに関しては、溶液置換時の内圧の上昇を抑えるとともに強度を増すためのピラーの設置デザインの変更を行った。
非緩衝液の微小液滴を使った固体表面の酸・塩基特性の測定方法の開発

本研究では,非緩衝液の微小液滴が固体表面に接する際に酸・塩基反応によって生じる液滴のpH変化量を液滴のしめす接触角から求めることで,これまで定性的にしか評価できなかった固体・液体間の酸・塩基相互作用を定量的に評価する測定法を提唱する。前年度の研究では,本測定法によって,1平方ナノメートル当たり数個の官能基があり,1つの官能基のイオン化にともなって水素イオンが1個放出されるという条件で,液量1μリットルの非緩衝液の液滴を使用した場合,およそ2倍の差の表面密度を区別できることを明らかにした。本年度は,主に本測定法の有用性を高めるべく測定精度の改善につとめた。測定に用いる液滴の液量の影響,および測定誤差の原因について調査し,以下の点を明らかにした。1.測定に用いる液滴の液量とpH変化量の大きさの関係について,両者のスケール変化は,体積の次元である液量が長さの3乗で,固体表面の官能基の表面密度に依存するpH変化量が長さの2乗で変化するという単純な幾何学的関係が成り立つ(つまり,液量が少ないほどpH変化量が大きくなり測定精度が上がる)。2.非緩衝液の溶媒である水の表面張力は温度に大きく依存するため(1°C上昇するごとに-0.15mN/m),接触角を正確に測定するには液滴の温度を一定に保つ必要がある。これまで空気温度(接触温度)のみを制御していたが,液滴が数μリットルと微小であると周囲壁との赤外線放射による熱のやり取りの影響も無視できない。しかし,測定系を取り囲んでいる壁の表面温度を測定温度に一致させることは装置の大きさから考えてむずかしいため,放射温度の影響を軽減させる方法として,周囲壁を金属光沢面(アルミニウム)などの赤外線反射率の高い材質に置き換える方式を採用した。その結果,室温において放射温度の影響を約2割軽減させることができた。本年度は官能基を1種類しか持たない単純な固体表面に対象を限定して,本測定法の測定条件,測定精度を考察した。さまざまな酸・塩基特性をもつ固体表面に非緩衝液の微小液滴が接する際に生じるpH変化量を系統立てて調べた結果,以下の点を明らかにした。1.測定条件:酸・塩基反応が起こるpHが極端に酸性または塩基性(pH3以下またはpH10以上)にある固体表面では,非緩衝液のpH変化量が小さくなるために定量的な測定は難しいものの,pH3からpH10程度の広い範囲で十分なpH変化量があり,本測定法が適用できる。2.測定精度:本測定法によって官能基の表面密度を求める場合,その測定精度は接触角の測定誤差(±1度)で制限される。条件によって多少異なるが,1平方nm当たり数個の官能基があり,1つの官能基のイオン化にともなって水素イオンが1個放出されるという条件では,液量1μLの非緩衝液の液滴を使用した場合,およそ2倍の差の表面密度を区別できる。液量をもっと少なくすればpH変化量が大きくなるため,さらに細かく表面密度の違いを区別できる可能性はある。しかし,液量を少なくすると,液体の蒸発をはじめとするさまざまな要因によって接触角の測定誤差が徐々に大きくなっていくため,現状ではこれ以上の精度を出すのは難しい。今後,さらに精度の高い測定法にするための課題としては,固体表面近傍での水素イオン濃度の分布など理論的な取り扱いの改善,より微量な液滴のしめす接触角の測定法の開発,および,測定結果の蓄積があげられる。

しかし,測定系を取り囲んでいる壁の表面温度を測定温度に一致させることは装置の大きさから考えてむずかしいため,放射温度の影響を軽減させる方法として,周囲壁を金属光沢面(アルミニウム)などの赤外線反射率の高い材質に置き換える方式を採用した。その結果,室温において放射温度の影響を約2割軽減させることができた。
溶液紡糸法による繊維状高温酸化物超伝導体の組織制御

本研究は層状構造を持つ酸化物超伝導体を溶液紡糸法により細い繊維状に合成し、その熱処理で組織制御を行い、繊維の形状的、内部構造的な特徴を有効に活かして配向性に優れた、高いJcをもつ良質なバルク体試料を合成する事を目的とする。また不純物をイオン状態で均一に分散させて有効なピン止め点を導入する事も目指した。始めにY,Ba.Cuの酢酸塩にPr,Eu,Ho,Zr,Ti及びRhの酢酸塩を含んだ均一溶液から直径250μmの前駆体繊維を作成し、部分溶融処理を検討した結果、高いJcを示したY_1Ba_2Cu_3O_x(123)と0.5wt%Rhの添加物及び(Y,Ho)_1Ba_2Cu_3O_xの部分溶解凝固処理における組織制御を検討した。これらの繊維の溶融凝固では211相と液相に分解する分部溶融温度、211相と液相の包晶反応により123相となる温度領域での冷却速度と123相の成長速度の制御が再現性良く高いJcを達成させる鍵となる。本繊維ではバルク体と比較して溶融温度は100°C低く包晶領域50°C/hで冷却し成長速度を30°C/hと1桁ほど速くする事により77K,OTでJc=10^4A/cm^2以上が得られ、Ho_<0.25>Y_<0.75>Ba_2Cu_3O_x繊維でバルク体の最高値に匹敵する77K,OTでJc=78000A/cm^2を達成す事ができた。次にY-123のできるだけ細い前駆体繊維を作成し、焼結した繊維のJcの直径依存性を調べた結果50μm以下の直径では直細なるに従いJcは低下した。細い繊維ではsheath-coreを示し表面相は過剰なBaとPtが検出された。雰囲気や焼結温度を検討して77K,OTでJc=10^3A/cm^2以上を示す直径26μmの繊維を作る事が出来た。
青年期以降に発症した１型糖尿病患者に対する支援プログラム開発のための研究

本研究では、青年期以降に発症した1型糖尿病患者のもつ課題を患者側、医療者側の両側面から明確化することを目的とした。青年期以降に発症した患者および、支援を実践している糖尿病看護認定看護師にインタビューを実施し、得られたデータを質的に分析した。その結果、身体的変化の読み取りや、状況にあわせた療養上の対処、療養に関わる経済的問題が明確化された。また、患者ではインスリン注射や血糖測定に伴う身体的苦痛も課題として示された。今後は、結果を基に量的調査へと発展させるとともに、課題を踏まえた支援体制構築の必要性が示唆された。平成23年度の文献検討等を基に、平成24年度から成人期発症の1型糖尿病患者および、小児期発症の1型糖尿病患者の対象者に疾患自己管理(対処)、特に血糖コントロールに対する方策を中心にインタビューを継続実施中である。本研究対象者は成人期(青年期以降)発症の患者の血糖コントロールに対する方策を明確化することを目的としているが、小児期発症患者の対処プロセス等との比較検討も踏まえ両者に対するインタビューを行い、分析を継続してしく予定である。小児期発症患者で現在成人期に達している患者では、学童期までは、【日々の生活の中に組み込まれた自己管理】【疑う余地のない血糖測定・インスリンへの取組み】など、自己の疾患管理に対して自然に生活の中で取組み、補食やインスリン量の調整などの行動も生活の一部として対応していた。その一方で、思春期以降になると二次性徴や交友関係・社会生活の拡大と共に血糖コントロールが不十分な状況となり、それと共に自己の身体や糖尿病とともに生活していく自身の将来等にも視点を移すことで、揺れ動く心が血糖コントロールにも影響していた。同時に、職場環境やソーシャルサポートも血糖コントロール・自己管理に影響を与えていることが明確化した。上記を踏まえ、青年期以降に発症した患者のインタビュー内容との比較分析を継続実施していく予定である。平成23年度の文献検討を参考に、成人期以降発症の1型糖尿病患者を対象に発症後の疾患管理および、血糖コントロールに対する方策についての個別のインタビューを継続的に実施して段階である。現在インタビュー内容を質的に継続的比較分析しているが、対象者の自己管理方法として、【医師の指導を遵守した対処法の実行】や【日課や体調に合わせた管理】、【家族のさりげない支援】、【同僚への病気の開示と管理のし易さ】などが抽出された。同時に、【仕事内容の変化に伴うコントロールの困難】、【同僚への気遣いからくる食生活の管理不足】などが抽出されている。発症後患者は、仕事を含めた生活の中で医師に示されたインスリン量を忠実に遂行し、血糖コントロールに挑もうとするが、仕事の時間が血糖コントロールの困難感に大きく影響しており、同時に、職場内での関係性等も自己管理に影響を与えていることが結果から示されていた。本研究では、青年期以降に発症した1型糖尿病患者の血糖コントロールに対する方策として、自己管理方法・血糖コントロールの困難感とともに血糖コントロールの“こつ"として、活動・食事・インスリン量の調整方法の工夫にも焦点をあてているが、インタビュー対象者数の限定等から結果として十分に抽出されていない状況である。今後、インタビュー対象者の選定を行い分析を継続していく予定である。同時に、前年度実施した、小児期・思春期発症の1型糖尿病患者とのインタビュー内容の比較等も今後重ねていく予定である。本研究は、青年期以降に発症した1型糖尿病患者の血糖コントロールに対する患者のストラテジーの構造を明らかにし、インスリン治療を必要とする中での新たな生活スタイルの習得に向けた支援プログラム開発の基礎的研究とすることを目的とする。2型糖尿病は自己の生活習慣の管理、セルフケア行動の変容をいかに促すかが支援のキーとなるが、1型糖尿病では生活の制限がない半面、活動・食事量・インスリン量の調整の"こつ"の体得が難しいと推測される。罹病期間の長い小児期発症の患者では、キャンプや医療者の長期的な支援を通して疾患理解や自己管理に対するスキル、対処法習得が大きい。しかし、青年期以降で発症した患者では、知識だけでは得られない"こつ"やスキル、対処法の習得に困難感も生じると推測される。それらを裏付けるように先行研究結果では、30歳以降の1型糖尿病患者は、同年代の一般成人と比較して自尊感情が低い、また思春期以降に発症した罹病期間が短い1型糖尿病患者は、療養行動に伴う負担感が小児期発症患者より強く、血糖コントロールや合併症に対する課題・関心が高いなどの結果が示されている。そのような中で近年、劇症1型糖尿病に代表される青年期以降に発症した1型糖尿病に注目がなされるようになってきたにも関わらず、支援方法や研究がまだ多くはなされていないのが現状である。そこで今年度は、糖尿病と同じく生活での自己管理を必要とする慢性疾患(心疾患・腎疾患等)

患者の自己管理の習得方法やプロセス、看護者の支援方法について国内外の文献の検討を実施した。検討した結果を基に、インタビューガイドを作成し、今後順次対象者にインタビューを実施予定である。データ分析と同時に先行研究で示された慢性疾患患者の自己管理スキル習得プロセスとの比較や、小児期発症の1型糖尿病患者の自己管理スキル習得プロセスとの比較ついても検討を予定している。平成26年度は、収集したインタビューデータを質的に分析し、結果の明確化を行った。インタビューを進めていく中で、対象者の療養継続には医療者の働きが大きく関与している状況が把握できたため、計画段階では計画していなかった医療者を対象としたインタビューを追加実施することを検討し、研究を遂行していった。医療者のなかでも青年期以降に発症した1型糖尿病患者は、患者数が限定され、より専門性の高い施設に通院していることが推測されたため、中国関東地区の病院および糖尿病専門クリニックに勤務する糖尿病看護認定看護師に研究の依頼を実施、同意の得られた8名を対象にそれぞれ2グループでフォーカスグループインタビューを実施した。インタビューでは、支援する側が捉える患者の課題、支援時の困難等についてインタビューを行なった。インタビューの内容を分析した結果、特に、経済的面に対する支援に関しては、多くの患者が抱えている問題として語られており、生涯にわたって必要不可欠な高額なインスリンに対する経済的な負担が明確に浮き彫りとなっていた。また、小児期発症患者では、生活拡大に伴う問題が20歳前後の大学生から就職直後の時期に出現するのに対し、青年期以降発症の患者では、それまで培ってきた生活習慣や社会生活の中でどのように療養行動を組み込んでいくかの調整が困難であり、支援もそこに大きく関わることが必要であることが明確化された。今後は、これらの研究結果を踏まえ、小児期発症の1型糖尿病患者とは異なる療養支援方法の検討を行っていくとともに、患者自身がセルフモニタリングしながら自己の身体的状況を把握し、生活に合わせた療養行動が実践できる支援内容の検討につなげていきたいと考える。また、患者を対象としたインタビューから抽出された結果をもとに、調査票を作成しており、今後量的研究へと研究を拡大していく予定である。慢性期看護(小児看護学)対象者紹介、対象者へのインタビュー日程等の調整に時間を費やし若干計画が遅れている。現在順次インタビューを実施しているものの、対象者の日程・体調等を考慮しながら日時調整を行っている。今後、インタビューの実施と分析を並行して実施していく予定である。全てのインタビューデータの質的な分析終了後、1型糖尿病における自己管理上の困難感とその対処法について質問紙を作成し、量的調査を予定している。限定された患者を対象としているため、対象者の依頼等に時間を費やし、結果インタビューが遅れている。また、実施されたインタビュー対象者およびインタビューガイドの内容では、血糖コントロールの“こつ"まで抽出することが出来ておらず、今後対象者の罹病期間を含めた選定の見直し、インタビュー人数の調整およびインタビューガイドの検討を実施していく予定である。所属施設及び対象者紹介先医療機関の倫理審査委員会の承諾に時間を要し、当初の計画より若干インタビュー開始予定が遅延している。
軽度認知機能障害を有する糖尿病患者の糖尿病管理に影響する要因：追跡研究

1469名のうち12か月間のHbA1c値を評価できた393名を対象に、認知機能障害有無により追跡期間中の血糖管理不良、血糖変動不良の者の割合を検討した。その結果、2群間に有意差はなかった。重症低血糖の検討については、インスリン療法中の糖尿病患者を対象にした。2【認知機能障害のない糖尿病患者に比べて、軽度認知機能障害のある糖尿病患者は、重症低血糖を起こすリスクが高いか】初回のMMSE検査後12か月間の追跡調査により重症低血糖の評価ができた110名を解析対象とした。平均年齢64.8歳±12.3歳、男性61名であった。12か月間に重症低血糖があった者は31名(28.2%)であった。このうち複数回の重症低血糖があった者は24名であった。また、110名のうちMMSE26点以下の軽度認知機能障害があった者は20名(18.2%)であった。軽度認知機能障害があった者の25.0%、軽度認知機能障害がなかった者の30.0%が重症低血糖を起こしていたが、2群間で有意差は見られなかった(p=0.656)。2群間で12か月間の重症低血糖の頻度の結果においても有意差は見られなかった(p=0.602)。3【軽度認知機能障害のある糖尿病患者において、重症低血糖の予防に関連する要因】要因毎に重症低血糖を起こした者の割合を算出した結果、重症低血糖を起こした者の割合は、インスリン注射時に家族の支援があった者で12.2%、家族の支援がなった者で39.1%であった(p=0.003)。軽度認知機能障害ありの者のみにおいても、重症低血糖を起こした者の割合は、家族の支援があった者で0%、家族の支援がなった者で35.7%であった。
瀬戸内海島嶼部における「自然と直接出会う生き方」と自律的「地域システム」

瀬戸内海島嶼部における生活世界の特徴として本研究が想定した、「自然と直接出会う生き方」と「自律的な地域システム」の二つは、世代を超えて継承されてきた生業活動のみならず、島での暮らしに肯定的な意味や価値を見出そうとする活動に顕著になることが明らかになった。それは、政治的・経済的領域における「本土」への従属の進行のもとで、自らの「存在証明」の必要性をより強く意識するようになったことに連関した事態であると考えられた。本研究では、瀬戸内海島嶼部における人びとの生活世界の全体像を対象に、その特徴を、都市生活者の視点からも高い価値を与えられるはずの「自然と直接出会う生き方」と「自律的な地域システムに根ざした生活」という側面に焦点を当てて解明することが目指されているが、本年度は、岡山県笠岡市の白石島における現地調査によって基本的資料の収集を行い、香川県直島、沖縄県久高島における比較研究により、研究課題の焦点化と研究枠組みの明確化を進めた。1.社会的・経済的周縁化をもたらす構造的な前提の把握:市役所、公民館、漁協、観光協会、社会福祉協議会等への聞き取りから、社会的、経済的な構造前提や現状についての把握を進めた。2.歴史的変遷にかかわる事実の集積:ライフヒストリー法を用いて、特に、地域的な移動と職業変遷についてのデータの集積を行った。3.「自然と直接出会う生き方」や「自律的な地域システム根ざした生活」に結びつく日々の生活実践における個々人の「選択」:「自然環境との関係づけ」については、人々の日々の活動に枠組みを与える日課に注目して、さまざまな場面における「選択」を具体的に聞き取りながら、一人ひとりの生活実践についてデータの蓄積を行った。「自律的な地域システム」については、「高齢者介護への地域的な取組」や「島おこし」などの住民の総意が問われるような問題への対処において、人々が行う「選択」に焦点を当てた聞き取り調査を進めた。以上のことから、島嶼地域においては、周囲の環境との間に築いた安定的な関係を、その地域に暮らす人々が共有することに根拠をもつ「コミュニタス的なまとまり」が顕在化しやすいこと、そして、そのような環境との関係を作り出す活動は、個人の利益を拡大しようとするものになるよりも、「地域システム」の持続可能性を確保しようとするものになる傾向があることが示唆された。本研究では、瀬戸内海島嶼部における人びとの生活世界の特徴を、「自然と直接出会う生き方」と「自律的な地域システムに根ざした生活」という2つの側面に焦点を当てて解明することが目指されているが、本年度は、岡山県笠岡市の白石島におけるインテンシヴな調査を継続し、岡山市犬島、パラオ共和国コロール島・バベルダオブ島における比較調査によって、海外からの援助や海外移住者からの送金、観光産業化に支えられた島嶼国家についての知見を深めることで、過疎・高齢化のただなかにありながらそれに埋没することのない瀬戸内海島嶼部の生活世界の可能性を把握する方向性を明確化することができた。1.社会的・経済的周縁化をもたらす構造的な前提の把握:白石島における農業、漁業、石材業、旅館業等の産業基盤に関わる現状を現地調査にもとづいて把握した。2.歴史的な変遷についての事実の集積:白石島における生活のあり方の変遷を、戦前の自給的生活、高度経済成長期以前と以後という3期に分けて、生業構造、年中行事、教育、観光等の項目ごとに把握した。3.「自律的な生活システム」を支える人びとの「選択」についての質的データの集積:明治期の山林買収の阻止運動、1960年代の秋祭りの盛大化、白石踊りの伝承の試みのそれぞれについて、そこにある人びとの「選択」を可能な限り詳細に追跡した。それによって、これらの「住民が主体となった取り組み」の成功例においては、運動のプロセスを通して、個々人のばらばらの意見がすべての「島の人間」にとっての問題という枠組みのもとに整理され、たとえ具体的な対応策に関して賛成派と反対派に分かれることになったとしても、そこには「島の人間」というまとまりがしかっりと形成されて、問題の共有が実現されていたことが明らかになった。4.他地域の島嶼社会との比較:西太平洋の島嶼国家であるパラオ共和国における比較研究によって、島嶼社会に共通する特性とそれぞれの独自性についての調査を開始し、瀬戸内海島嶼部の生活世界の可能性を把握するうえでの研究枠組みの明確化が進められた。本研究では、瀬戸内海島嶼部における人々の生活世界の特徴を、「自然と直接出会う生き方」と「自律的な地域システムに根ざした生活」という二つの側面に焦点を当てて解明することが目指されているが、本年度は、岡山県笠岡市の白石島における調査を継続し、パラオ共和国バベルダオブ島とミクロネシア共和国ヤップ島における比較調査を行うによって、太平洋上に大陸からは隔絶して点在しているという条件のものとで、外部世界からの高い独立性が近年まで維持されてきた島嶼国家についての知見を深め、瀬戸内海島嶼部の生活世界の現状と今後を考える上での「本土」の重要性を再認識することができた。

1.生業の歴史的変遷における注目点:この地域の産業のなかで、例外的に全国規模の産業動向に組み込まれつつ発展と衰退を見せたものとして石材業があるが、「石の島」として有名な隣の北木島ではその衰退とともに歯止めのない人口流出を経験しているのに対して、白石島では、島のもともとの住民を巻き込むことなく発展したという事情に関連して、その後の衰退も島に大きな傷跡を残すということにはならなかった。2.白石島の地域活性化の取り組みにおける「本土」への依存:観光事業や高齢化問題への取り組み等、地域活性化の活動は、組織上は、住民によって自発的・主体的に取り組まれていることになっているが、実態としては、「本土」側の行政の主導による活動になっている。ただし、その一方で、島民が自分たちの地域での暮らしに肯定的な意味や価値を見出すことに結びつくはずの活動に目を向ければ、島全体を巻き込む伝統芸能の継承の運動や島の祭りの維持への試みなどがあり、それらは世代を超えて継承されてきた生活実践とともに、地域システムの持続可能性を考える上でより重要な位置づけを与えられるべきものになっていることが明らかになった。3.ミクロネシアの島嶼社会との比較研究:パラオ共和国バベルダオブ島もミクロネシア共和国ヤップ島も、大陸からは隔絶した太平洋上にある島で、伝統的にはほぼ完ぺきな「自律的な地域システム」を構成・維持してきたといえるが、近年はグローバル化の波に飲み込まれて、急激な社会変容を経験している。今年度の調査によって、それぞれの地域での生活の基本には、地域の資源に依存した自給自足的な生活がいまだに維持されているという状況ある一方で、家族の海外移住やその移住先からの仕送りの重要性の高まりとともに、生活文化そのものの「本土」への依存という状況が生み出されもていることが明らかになった。
咀嚼筋の筋線維型分化期の膠原線維の動態についての基礎的研究

『咀嚼筋の筋線維型分化期の膠原線維の動態についての基礎的研究』というテーマで平成6年度から7年度のかけての2年間わたりこの研究を遂行し以下の結果を得た。1)出生直後から5週齢までのラットの咀嚼筋の凍結連続切片を作成し、Myosin-ATPase SDH、α-GPDHの反応レベルを調べ筋線維型の分化時期を調べ、特に、SDH、α-GPDHの反応レベルが12週から13週に大きく変化することがわかった(平成6年度)。2)筋周膜、筋内膜を構成するコラーゲンおよびラミニン、フィブロネクチン、テイネシンの各細胞外基質の解析によりこの時期にI型コラーゲンとラミニンが強い反応を示した(平成6、7年度)。3)またこの時期に、走査型電子顕微鏡を用いた3次元的レベル解析により筋周膜、筋内膜の形態変化が大きいことを示した(平成7年度)。4)さらに、透過型電子顕微鏡を用いた衛星細胞の観察ではミトコンドリア、粗面小胞体など細胞内小器官がこの時期に発達、増加することが明らかとなった(平成7年度)。このことから筋周膜、筋内膜の細胞外基質および、衛星細胞が筋線維の発達に関与する因子が存在することがあきらかとなり、これらの因子は離乳期に酸化酵素系の筋線維の発達、分化に関与することが示唆された。これまでの実績および今後の課題研究代表者と同分担者は申請課題に対する研究を行い,以下の点について明らかにしてきた.b)電気泳動による上記時期のラット側頭菌のMyosin泳動パターンを作製し,泳動パターンの変化時期と酵素活性の変化時期がほぼ一致することを確認した.c)免疫組織,酵素組織化学による同時期のラット側頭菌の筋周膜,筋内膜を構成するコラーゲンタイプおよびその他の基質の動態と分布を調べ,かなり早い時期からコラーゲン分子種に差異がみられることを確認した(なお,この結果については平成7年1月7日に米国動物学会総会形態学分科会にて発表;於セントルイス).今後は以下の点について検索する.a)Myosin-ATPase(alkaline stable,acid stable)による筋線維型の分化時期の決定と,b)同時期の筋周膜,筋内膜を構成するコラーゲンタイプおよびその他の基質の動態と分布を検索するとともに,c)筋線維型の分化時期前後の筋周膜,筋内膜を構成するコラーゲン線維の詳細な観察を走査型電子顕微鏡を用いて3次元的な解析も加え,筋周膜,筋内膜を構成するコラーゲン線維が筋線維型分化に及ぼす影響を考察して論文化する.筋線維型分化期の筋周膜、筋内膜を構成するコラーゲンの動態平成6年度と今年度の実験の結果を総括する。1)筋線維分化期が決定された10日前後の時期を中心に出生直後から2週齢までのラット咀嚼筋を用いて筋周膜、筋内膜を構成するコラーゲン線維におけるI型コラーゲン、III型コラーゲン、ラミニン、フィブロネクチン、テイネシンの各細胞外基質の動態の解析を行った。これによりI型コラーゲンとラミニンがこの時期に強い反応を示した。2)一方、走査型電子顕微鏡を用いた咀嚼筋のコラーゲン線維の3次元的レベルでの解析ではこの時期に筋周膜、筋内膜を構成するコラーゲン線維の動的変化大きい。3)透過型電子顕微鏡を用いた衛生細胞の観察ではミトコンドリア、粗面小胞体など細胞内小器官が著しく発達し、細胞の活性が高いことを示唆し、酸化酵素系の筋線維変化時期に発達、増加することが明らかとなった。
肝内胆汁鬱滞に対する新たな治療アプローチの開発

ヒトの胆汁酸生合成に重要なCYP7A1、CYP27A1に相同な遺伝子をヤツメウナギの肝臓からクローニングした。ヒト遺伝子と比較しアミノ酸の相同性はそれぞれ58.2%、55.7%であり、主なモチーフ構造は保たれていた。発現タンパクの細胞内での局在、幼生および雌雄成体における各臓器の発現量を評価した。本遺伝子はヒト胆汁酸合成酵素であるCYP7A1、CYP27A1に相当な遺伝子であると考えられた。ヤツメウナギはもっとも古い形質を残した脊椎動物であり、変態期に胆管を消失することから胆道閉鎖症のモデルとされている。幼生期に肝細胞は毛細胆管を形成し、胆汁酸を合成・排泄している。しかし、成体では肝細胞間の間隙は失われ毛細胆管は完全に消失する。胆汁酸はその細胞毒性から適切に排泄されない場肝細胞を引き起こすが、ヤツメウナギにおいては胆管消失後にも肝細胞に異常は変化は見られない。成体における胆汁酸生合成・排泄機構を解明することによって胆汁酸合成の新たなalternative pathwayを見出し、ヒト胆汁鬱滞性疾患の治療法開発に役立てることを目的とした。ヒトにおける2つの主要な胆汁酸合成pathwayの第一の反応に重要な2つのP450である、CYP7A1およびCYP27A1に相同な遺伝子をクローニングした。臓器ごとの発現量を比較し、また、細胞内局在を明らかにしたところ、本遺伝子は機能的にもヒトCYP7A1, 27A1に相当することが予想された。本遺伝子について、幼生・成体での発現量・発現臓器を検討し、ヤツメウナギにおいては、胆管を消失した成体においても、肝臓において胆汁酸生合成の1st stepが起きている可能性が高いと考えられた。これらの結果について第118回日本解剖学会にて報告した。ヤツメウナギは幼生では哺乳類と同様に胆汁酸やビリルビンを含む胆汁を、胆管を通じて腸管へ分泌し消化吸収に役立てているが、変態期に毛細胆管から総胆管にいたる全て胆道を完全に消失する。そして胆管消失後にも胆汁鬱滞性肝障害を生じることなく数年間成長し繁殖する。本研究では秋田に繁殖するヤツメウナギを研究の対象とした。23年度研究計画(1)に述べたように、ラジオアイソトープで標識したコレステロールをヤツメウナギの背部に走る静脈から注射し、経時的に血清および各器官(肝臓、腎臓、鰓、腸、筋肉、心臓)を採取して放射能を液体シンチレーションカウンターで定量し、胆道閉鎖の状態でどの器官が胆汁成分を処理しているのか解析した。結果として、生体において肝臓がコレステロール代謝を担い、代謝産物は鰓や腎臓より排泄されている可能性を明らかにし、この結果をCholestasis(2011)に執筆した。続いて研究計画(2)として、上述の実験で胆道閉鎖の状態で胆汁成分を処理しているのが明らかになった器官(肝臓)におい哺乳類の胆汁酸合成の律速酵素cholesterol 7-αhydroxylase (CYP7A1)と相同な遺伝子の全長cDNAをクローニングし、RT-PCR、ノーザンブロッティング法にて臓器や各成長段階ごとの発現量を解析した。本研究の最終的な目標はヤツメウナギ成体における胆汁酸排泄機構の解明であり胆道系の閉塞があっても肝細胞をsalvageする方法を見出しヒト胆汁鬱滞性疾患の治療にも応用しようとするものである。今年度の結果は最終目標達成のための着実な一歩となっている。研究計画の(1)、(2)について順調に進展したが、遺伝子クローニングに難渋し当初平成23年度計画としていた目的遺伝子の強制発現やノックアウトによる機能解析は達成できていないので、進展の速度は当初目標を達していない。しかし、最終的に目的遺伝子の取得に成功し、当初計画を現在も進行しており内容は順調であるといえる。ヤツメウナギの捕獲量は年々減少しており、幼生、成体とも捕獲可能な季節は限られているため、23年度に行った実験は継続する。平成23年度の実験で得られた胆汁酸合成酵素の機能を解析する。またさらに胆汁酸に対する核内受容体の配列をヤツメウナギ肝臓より得る。それらの結果をふまえヤツメウナギ独自の新規胆汁酸処理機構を担う因子の取得を試みる。具体的には、胆道系の有る時期の幼生と、胆道系を消失した若年成魚の肝臓からmRNAを抽出しDifferential displayもしくはSubtraction法やマイクロアレイの手法によって両者で発現の異なる遺伝子を同定する。得られた候補因子に関してその塩基配列を決定し、ヒトの相同遺伝子を検索し、その機能を類推する。新規胆汁酸処理機構を担う可能性のある遺伝子が取得できた場合、その発現を免疫組織化学、ウエスタンブロッティング法、in situ hybridization法、ノーザンブロッティング法を駆使して解析するまた、平成23年度は新たにヤツメウナギを採取せずに、当初予定の実験系買うを遂行することができたため、「次年度使用額」が生じた。

これについては次年度のヤツメウナギ捕獲にかかる費用に充てる予定である。本研究を遂行するための設備、大型機器はいつでも利用できる状況にあるため設備備品費は計上しない。研究費は主に免疫蛍光試薬や生化学分析用試薬、制御酵素試薬購入のための消耗品費として使用する。また、ヤツメウナギを捕獲、飼育するための費用を計上する。さらにヤツメウナギ捕獲のための調査、研究打合わせ国内旅費、英文論文投稿のための英文校閲費と投稿料を計上する。
縫線核5-HT/GABA共存ニューロンの発現・発達におよぼす幼若期ストレスの影響

情動に関わっている背側縫線核(DRN)におけるセロトニン(5-HT)含有神経細胞の多くがGABAを含有している.これら古典的な神経伝達物質が共存する意義やその役割・機能は全く明らかになっていない.そこでこの共存神経細胞の機能解析と,発達,幼若期におけるストレスの影響を検討した.DRNには5-HT合成酵素TPH2 mRNAとGABA合成酵素GAD67 mRNAの共存ニューロンが存在することをsingle-cell RT-PCR法によって明らかにした.5-HT/GAD67ニューロンでは同時に2つの神経伝達物質を遊離しておらず,活動電位の振幅が5-HT単独含有細胞より小さく,発射頻度も低い特性を有していることや幼若期のストレスはこの共存細胞の発達を阻害することを明らかにした.情動に関わっている背側縫線核(DRN)におけるセロトニン(5-HT)含有神経細胞の多くがGABAを含有している.これら古典的な神経伝達物質が共存する意義やその役割・機能は全く明らかになっていない.そこでこの共存神経細胞の機能解析と,発達,幼若期におけるストレスの影響を検討した.DRNには5-HT合成酵素TPH2 mRNAとGABA合成酵素GAD67 mRNAの共存ニューロンが存在することをsingle-cell RT-PCR法によって明らかにした.5-HT/GAD67ニューロンでは同時に2つの神経伝達物質を遊離しておらず,活動電位の振幅が5-HT単独含有細胞より小さく,発射頻度も低い特性を有していることや幼若期のストレスはこの共存細胞の発達を阻害することを明らかにした.出生後から成熟期までのセロトニン(5-HT)含有細胞の発生学的情報を免疫組織学的手法によって収集した。出生後3週時に5-HT陽性細胞の数がピークを迎え、その後徐々に減少していくことが分かった。また、多くの5-HT陽性細胞は同時にGABAを包含していることをin situレベルで確認した。すなわち、GABAのマーカーとしてparvalbumine(PA)を用いてきたが、5-HT陽性細胞は5-HT transporterおよび5-HTの合成酵素であるtryptophan hydroxylaseを共に発現しており、縫線核PA陽性細胞はGABA合成酵素であるGAD67のmRNAを発現していることを明らかにした。つまり、5-HTとPAを共発現している細胞はGAD67mRNAを発現しており、GABA/5-HTの共存細胞であることが確認できた。さらに、縫線核群におけるGABA/5-HTの共存細胞の生後の経時的変化も明らかにした。すなわち、生後2週までは共存細胞は発現しておらず、生後4週齢で最高数に達し、6週以降急激に減少するのである。また、縫線核群の投射先である海馬および内側前頭前野ではGABAおよび5-HTのtransporterの共発現は認められなかった。このことは投射先でGABA/5HTを同時に遊離しているのではないことを示唆するものである。5-HT神経系が完成する生後3週齢時に電撃ストレスを負荷すると成熟後も縫線核の5-HT/PA陽性細胞が減少するが、ストレス負荷直後より、5-HT選択的再取り込み阻害薬を連続投与することにより、この細胞数の減少を抑制することができた。今後この共存神経の機能解析を遂行することにより、5-HT系GABA系相互調節機構の解明のみならずストレス応答異常を基盤とする様々な精神疾患の病態解明および新たな治療法への端緒となることが期待される。我々は、5-HT/GABA共存細胞の縫線核からの投射先における5-Hivesicleの存在を確認したが、GABAのそれは認められなかった。このことから、GABAが複数同時の情報伝達のために存在していないことが推察されたため、細胞体における複数の伝達物質は細胞体の活動性を調節する情報のfeedbackなのか?この問題を明らかにするため、現有設備の電気生理学的解析法(single cell paich clump)を用いて、5-HT/GABA共存ニューロンの電気生理学的性質を追究した。さらに、パッチクランプ法による機能解析を同時に実施するため5-HT/GABA共存ニューロンの同定にRT-PCR法を導入した。それぞれの特異マーカーである5-HT合成酵素(TPH)およびGABA合成酵素(GAD)のパッチクラクプ法で使用したガラス管中のmRNAを同定し、共存ニューロンの指標とした。共存ニューロンの電気生理学的特性として、(1)脱分極側ヘシフトさせた際の活動電位の発火頻度の低下と(2)amplitudeの減少、(3)過分極側ヘシフトさせた際の膜抵抗減少が認められた。今後この共存ニューロンの機能解析を遂行することにより、5-HT系GABA系相互調節機構の解明のみならずストレス応答異常を基盤とする様々な精神疾患の病態解明および新たな治療法への端緒となることが期待される。情動に関わっている背側縫線核(DRN)におけるセロトニン(5-HT)含有神経細胞の多くがGABAを含有している.これら古典的な神経伝達物質が共存する意義やその役割・機能は全く明らかになっていない.そこでこの共存神経細胞の機能解析と,発達,幼若期におけるストレスの影響を検討した.5-HT合成酵素であるTPH2とGABA合成酵素であるGAD67のそれぞれのmRNAの発現解析を行った.TPH2 mRNAはDRNのlateral wing,dorsal parts,ventral partsに強く発現しており,また正中縫線核(median raphe nucleus:MRN),線状核(B9 parts)にも発現していた.GAD67 mRNAはDRNのmidline,dorsal

partsおよびventral partsには発現しておらず,lateral wingおよび,縫線核外につよく発現していた.TPH2 mRNAおよびGAD67 mRNAは細胞核の周辺に発現しており,細胞質に存在している,一部,TPH2 mRNAとGAD67 mRNAは同一の1つの細胞に存在していた,つまりDRNのlateral wingには,TPH2 mRNAとGAD67 mRNAの共存ニューロンが存在することが確認された.またこの初見は,single-cell RT-PCR法によっても確認された,解析した全ニューロンに対する割合はそれぞれTPH2単独陽性ニューロンが55.3%(21/38cells),TPH2およびGAD67両陽性ニューロンが21.1%(8/28 cells)であった.加えて,5-HT/GAD67ニューロンは,神経伝達物質GABAのシナプス間隙への遊離に必要なVIAATのmRNAが検出されなかった.また,DRNからの5-HTergic neuronの投射先である,内側前頭前野,後内側腹側核およびDRN内での5-HTnegic neuron終末では,HTTとVIAATのタンパク共発現は認められなかった.電気生理学的解析では,5-HT/GAD67ニューロン,5-HTニューロンのAP amplitudeの数値はそれぞれ,73.21±3.45mV,84.51±2.13mVであり,5-HT/GAD67ニューロンのAP amplitudeが有意に小さい値を示した(Student's t-test,F1,27=0.22,P<0.05).他のパラメーターには差は認められなかった.さらに,currentを段階的にinjectionした時のmembrane resistanceはそれぞれ,9.86±1.32 MΩ,16.10±1.99 MΩであり,5-HT/GAD67ニューロンの膜抵抗値が有意に低い値を示した(two-way ANOVA,F 1,27=42.21,P<0.05).またそれぞれのニューロンのfiring frequencyは,いずれの強度のinjection currentにおいても,5-HT/GAD67ニューロンが5-HTニューロンに比較して,有意に低い値を示した(two-way ANOVA,F 1, 27=24.33, P<0.05).
オステオカルシン遺伝子の骨組織特異的な発現調節機構の解析

骨組織で特異的に発現しているオステオカルシン遺伝子の発現調節を検討した。マウスでは、他の脊椎動物とは異なり、極めて類似した3種類のオステオカルシン遺伝子(OG1,OG2,ORG)が存在する。まず、RT-PCR法と制限酵素処理を組み合わせることにより、これら3種類の遺伝子の発現量を直接比較できる実験系を確立した。この方法を用いて、それぞれの遺伝子の骨組織における発現量を比較したところ、OG1が全オステオカルシンmRNAの約80%を占めており、約20%がOG2であることが判明した。この発現量の比は、検討したマウスにおいて全ての系統(ddy,BALB/c,C3H,C57BL/6)で同様であった。さらに、性差、週齢差、及び骨の部位による発現量の差を検討したが、どの条件下でもOG1:OG2の発現量の比は80:20であった。さらに、マウス培養母芽細胞を用いて、同様にオステオカルシン遺伝子の発現量を検討した。その結果、石灰可能を有する骨芽細胞株KS483でも、BMP-2によって骨芽細胞への分化を誘導した筋芽細胞C2C12でも、OG1とOG2の発現量はほぼ同程度であった。この発現量は、培養期間を変えても変化しなかった。以上の結果より、マウスのオステオカルシン遺伝子では、骨組織においてOG1の発現が特に促進されるような機構が存在する可能性が示唆された。