hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次世代シーケンサーを用いた放射線のラット未熟卵母細胞に及ぼす遺伝的影響評価

4Gyのγ線を照射した雌マウスC57BL/6を直ちに雄マウスC3Hと交配させ得られた雄F1マウス3匹と、照射前の交配により得られた雄F1マウス3匹、及び両親マウスの合計8匹の脾臓から抽出したDNAを用いてIllumina Hiseq2000により全ゲノムシーケンスを実施した。100bpのペアエンド法により1匹あたり約90Gb分のデータを得て、国立遺伝学研究所のスーパーコンピューターを利用して、BWA-mem、samtools/GATKによる解析を行った。1匹あたり約600万のSNVとIndelについての情報を得た。サンガーセンターでC3Hの多型として報告されているSNVと父マウス/母マウスに検出されるSNVを除いたSNVから、1匹のF1マウスにのみ検出されるが、他の兄弟F1マウスと父母のマウスには検出されない突然変異候補を抽出すると、1匹あたり約10個の一塩基置換型の新規突然変異候補が得られた。母親への照射後に産まれたF1マウスに、照射前に産まれたF1マウスよりも多くの塩基置換型突然変異が観察された。分子遺伝学母マウスに放射線を照射する前に産まれたF1マウス3匹と照射後に産まれたF1マウス3匹、ならびに父マウスと母マウスの合計8匹について100bpのペアエンド法による全ゲノムシーケンスを実施し、1匹あたり約90ギガベース分の生シーケンスデータを得た。東京工業大学との共同研究により、国立遺伝学研究所のスーパーコンピューターシステムを利用することで、父マウスと母マウスには検出されず、F1マウスにのみ検出される突然変異候補を得た。本研究の申請と同時期に行っていた2.5Gy照射未熟卵母細胞に由来する750匹のF1ラットと同数の対照群F1の脾臓DNAについての2次元電気泳動解析から、照射群に18個、対照群に35個の突然変異が検出された。これらの殆どはマイクロサテライトの反復数が変異したもので、放射線で主に引き起こされると考えられている遺伝子欠失は照射群で3個、対照群で2個しか検出されなかった。照射群の3個のうち、2個の欠失突然変異はオス親由来であり、メス被曝による放射線の影響は認められなかったことから、同じ生物試料を用いる予定だった本研究においても放射線の継世代影響を示すことは難しいと考えられる。過去の研究では、マウス未熟卵母細胞が放射線に対して細胞死の感受性が高く、0.5Gyの照射により90%以上もの細胞が死滅するのに対し、照射したマウス成熟卵母細胞由来のF1は、マウス精原細胞へ照射した後に産まれたF1より突然変異率が高いことが報告されている。並びに、マウスでは、主な純系のマウスについて全ゲノムシーケンスのデータとSNVやINDELの情報が既に公開されており、マウスのゲノムデータベースはラットのものよりも充実している。これらのことから総合的に判断して、用いるモデル動物をラットからマウスへと変更することにし、放射線照射の対象を未熟卵母細胞から成熟卵母細胞へと変更することとした。このため、本実験では新たにマウスの飼育、放射線照射、交配を行っており、当初の計画よりもその進捗状況は遅れている。未熟卵母細胞から成熟卵母細胞へと対象を切り替えたことで、ヒト女性被曝の継世代影響に関する動物モデルとしては、一部分のみの情報となるが、生殖細胞の継世代影響について次世代シーケンサーを用いた評価はこれまでにないものであり、この変更は有意義である。父マウスと母マウスには検出されず、F1マウスにのみ検出される突然変異候補について、サンガー法による検証を行っていく。塩基置換、挿入、欠失といったそれぞれの突然変異について母マウスへの放射線照射前に産まれたF1マウスでの突然変異率と照射後に産まれたF1マウスでの突然変異率を決定し、放射線が母マウスの成熟卵母細胞へ与える影響についての解明を目指す。ヒト女性の放射線被曝による継
在宅福祉と高齢者の住宅・住環境に関する政策研究ー地方中核都市を対象にしながらー

第1に、住宅保障の不備がわが国の社会保障の基礎を危うくするものであること、住宅保障を実現するためには(1)継続居住の保障、(2)人権としての住空間の確保、(3)居住機会平等の保障が必要であり、高齢者の住宅保障の具体的対策として(1)単身高齢者に対する安定した住宅確保、(2)不備な住宅の改善が必要であることを提言する。第2に、静岡の若干の地域で年寄りが一定の年齢で農家のナンドを譲るか否かの調査を試み、子との同居形態における高齢者の住みわけの実態を分析する。また、民間有料老人ホームの設置年と4年後の追跡調査をふまえて今回(11年後)の調査の結果から、入居者の加齢の進行に伴い、専用住戸内での生活にウエイトがかかっていることが指摘される。住宅税制については、ドイツのそれは低い不動産評価に特色があり、住宅所有についても税制上著しい優遇措置がなされており、わが国でも住宅に関わる最低必要費は所得課税上控除されるべきこと、また相続税法上居住用財産に国家は介入すべきでないと提言する。第3に、高料者の住環境をとりまく問題として、(1)老人家庭奉仕員派遣制度に中心に在宅福祉政策を、(2)「介護休業制度等に関するガイドライン」の検討を通して介護・看護責任を担う労仂者の労仂生活継続保障・雇用保障の問題を論じる。また(3)ボランティア活動とのかかわりで福祉教育を、(4)大規模集合住宅での老後の住居に関する意識調査では、同住宅の住民は、高齢者の住居として「集合住宅・マンション」を高く評価し、子どもとの関係については近隣別居への希望が世代を越えて強くみられると指摘する。さらに(5)カナダの福祉は非営利の市民団体が共同で運営をリードしそこに公的な援助を引き出していくという取り組みが中心になっていることを論じ、(6)静岡県の医療が全国のそれよりデータからみると水準が低いことを指摘する。1.我々の研究課題は、地域福祉・医療に不可欠な要素としての高齢者住宅の問題を、単なる箱の問題としてだけ考えるのではなく、家族、福祉・医療のサ-ビス(在宅および施設を含めて)、そこにおける従事者の労働条件等のソフトの面からも総合的にアプロ-チすることである。当該年度の研究経過は以下の通りである。(1)研究会で坂本代表による「住宅政策と社会保障」の問題提起を受け共同分担者の個別テ-マを確定。(2)8月に自治体の在宅福祉政策・地域医療、病院における地域医療活動を中心に、岐阜県池田町、名古屋市緑区保健所、南区生協病院を調査。(3)11月に静岡県高齢対策課課長からの聞き取り調査。(4)3月に静岡県住宅課技官からの聞き取り調査。(5)3月に静岡県大須賀町における地域住宅(HOPE)計画についての実態調査。2.なお、月1回の定例研究会の研究報告に基づく研究成果の一部は、「研究発表」の欄を参照されたい。3.次年度においては、地域医療の問題を在宅福祉研究上きちんと位置づけること、その点から、長野県佐久総合病院における地域医療の実態調査を行いたい。また、「高齢者保健福祉10カ年戦略」の進渉状況と今後の見通しを分析するとともに、高齢者の住宅政策がそれとの関連でどうなのかを見る作業をする。さらに、改正借地借家法施行の年に当たり、その影響が高齢者の住環境にどう現れるかも気になるところである。以上を踏まえつつ、静岡県全体の地域福祉・医療と高齢者の住まいの文化を関連づけながらまとめてみたい。

1.我々の研究課題は、地域福祉・医療に不可欠な要素としての高齢者住宅の問題を、単なる箱の問題としてだけ考えるのではなく、家族・福祉・医療のサービス(在宅および施設を含めて)、そこにおける従事者の労働条件等のソフトの面からも総合的にアプローチすることである。2.当該年度の研究経過は以下の通りである。(1)4月の東海地方区総合科学シンポ「21世紀の医療と福祉を考える」に司会・報告者をたて、積極的に参加。(2)5月、静岡市南部学区保健福祉活動の聞き取り調査をかねての研究会。(3)6月、ドイツの高齢者問題ーノルトライン・ヴェストファーレン(NRW)州調査ーをテーマに研究会。(4)7月、静岡県の医療・保健の聞き取り調査をかねての研究会。(5)9月、再度、高齢化社会論と日本の高齢化対策をめぐり研究会。(6)10月、カナダの地域福祉の現状報告をうけ、研究会。(7)11月、ドイツの住宅税制をテーマに研究会。(8)12月、民間有料老人ホームにおける入居者の加齢の進行と生活の変化をテーマに研究会。(9)1月、介護・看護リスクと休業制度をテーマに研究会。3.以上の研究会を通して、高齢者の住環境を取りまく地域における医療・保健・福祉の問題を1つは、静岡地域において実証的に調査をすすめ、他方、比較制度的に諸外国の地域福祉や住宅税制などを整理した。また、民間有料老人ホームの住環境の点検調査や在宅福祉を支える介護・看護休業制度のあり方についてもまとめた。それらの成果は、1992年度研究成果報告書に示すところであるのでご覧いただきたい。
慢性炎症の病態形成におけるレプチンの役割解明

【目的】これまでに我々は、肥満におけるレプチン-STAT3経路が、肝臓CD14発現増加を介して微量エンドトキシン反応性を亢進させることを証明した。この機序が、全身臓器でも起こりインスリン抵抗性と関連することを検討した。【成果】マウスでの検討で普通食飼育下のマウスではレプチンは心臓・肺・腎臓・膵臓・肝臓・内臓脂肪・皮下脂肪でCD14発現を上昇させた。Insulintolerancetestでは、LPS0.01mg/kgを腹腔内投与すると普通食負荷マウスでは変化がなかったが高脂肪食負荷マウスではインスリン抵抗性が惹起された。レプチン-STAT3経路によるLPSへの過剰応答が慢性炎症を引き起こしインスリン抵抗性増大に関与している可能性が高い。以上よりレプチンは全身臓器でその局所のマクロファージを介してCD14の発現亢進を惹起し、通常は応答しないような微量エンドトキシンなどに対して過剰応答することで慢性炎症の病態形成に重要な役割をはたしていると考えられた。今回の結果では特に甘草に加え、脂肪組織、心血管系臓器での変化が著名だったことからこれらの臓器に起因する生活習慣病の成因としてレプチンは重要であると推測された。今後はSTAT3阻害剤が慢性炎症の治療薬となりうるか検討が望まれる。26年度が最終年度であるため、記入しない。慢性炎症は糖尿病や動脈硬化などの生活習慣病の根幹をなす病態である。レプチンは脂肪細胞から分泌される食欲抑制ホルモンであるが肥満者では高レプチン血症にもかかわらず食欲抑制がなされないレプチン抵抗性状態にあり、レプチンによる食欲抑制機序は破綻している。慢性炎症の病態形成にはエンドトキシン(ET)の関与が強く示唆されているが一見健康に見える肥満者では病的な量のETの体内への暴露があるとは考えにくい。我々は最近非アルコール性脂肪肝炎の研究で肥満マウス肝臓ではレプチンによりLPS共受容体であるCD14が過剰発現しており、ごく微量のLPSに過剰反応して肝炎が起こるが、非肥満マウスでは起きないことを報告した.本年度は肥満による高レプチン血症条件下で全身各臓器でのCD14発現亢進の解析を行い、どの臓器で、どの細胞に、CD14の発現亢進があるのかを普通食負荷、高脂肪食負荷もマウスにおける各臓器から抽出したRNAを用いてリアルタイムPCRを行い解析した。その結果、肝臓では発現を亢進することは既報(Imajo k, Nakajima A et al. Cell Metab, 2012)であったが今回、脂肪組織、脾臓、心血管組織での発現亢進を認めた。超微量エンドトキシン(LPS)投与によるインスリン抵抗性をマウスにてインスリントレランステストを用いて検討してエンドトキシンによるインスリン抵抗性が変化しない超微量のエンドトキシンの値を設定し、レプチン投与でその抵抗性が悪化するかの検討も行ったが、極めて微量のエンドトキシンのため再現性に乏しく、繰り返し検討したが、この実験は断念した。また、マクロファージ特異的レプチン受容体コンディショナルノックアウトマウス(Lyz2tm1(cre)IfoLeprflox/flox)を作成することにこぎつけた。今後はこのマウスを用いて普通食、および高脂肪食でのインスリン抵抗性の変化を検討する予定である。コンディショナルノックアウトマウスを作成するのに手間取った。コンディショナルノックアウトマウスを用いて、インスリン抵抗性などの解析を行う。
スチール製およびチタン製ミニプレートによる骨接合部の構造力学的評価

実験はスチール製、チタン製およびバイタリウム製ミニプレート、また後二者のマイクロプレートによる骨接合・固定の変位量の比較であり、ミニプレートでは4穴のロングおよびレギュラーの2種類、マイクロプレートでは6穴および9穴の2種類を組み合わせた種々の固定法における変位量の比較もおこなった。実験に用いる試験体は、厚さ2mmのアクリルレジンによって作製した直線型およびU字型模型各25個と乾燥ヒト無歯下顎骨25個であり、模型の断面は一側皮質骨結合を再現するため中空性閉断面とする。いずれの試験体も下顎骨骨体部(前歯部、臼歯部)骨折を想定し、長軸と直角方向に切断、champy AOプレート、Leibinger社性チタン製ミニプレートあるいはLuhrシステムによるバイタリウム製ミニプレートにて4種類の固定をおこなう。さらに後2者についてはマイクロプレートを用いて小児頭蓋骨骨切り時の骨固定を臨床応用し経時的に観察した(1991年5月より今日までに15例の先天性頭蓋奇形等に応用した)。前者の試験体については島津製作所万能試験器S-500を用い5mm/minの速度にて臨界荷重までの外力を試験体把持端より10cmのところより負荷する。変位量計測はX,Y,Z軸方向の変位量をDT-20D型変位変換器(共和電業社)3個により計測した。結果、骨固定部位の差異による変位量には優位差を認めず、プレートの長さではロングプレートによる固定群でより変位量が小さかった。またロングプレートの使用はレギュラープレート2枚使用に代わり得る変位量を示した。材料別の強度はスチール、バイタリウム、チタンの順に強いような印象を持つが、殆ど優位差の無い変化であった。しかしこれは臨床応用により材質の差による骨への影響、組織親和性、長期にわたる固定部緊張に対する強度・抗荷重性、また加工の容易さなども固定材料としての要素に加味されるべきと思われ、今後の臨床経過観察を待たねばならない。
モバイルエージェントにおけるセキュリティ技術の研究開発

モバイルエージェントは,ネットワーク上のコンピュータを移動しつつ,ユーザの代理で処理を行うプログラムである.ここで,モバイルエージェントにおける脅威は,(i)悪意あるエージェントが,ホストを攻撃する,(ii)悪意あるホストが,エージェントを攻撃する,といった2種類に大きく分類できる.攻撃(i)は,ウイルス等のようにホストに対して被害をなすものであり,その対策については多くの従来研究が存在する.一方,攻撃(ii)は,悪意あるホストが,エージェントを改ざんしたり,秘密データを盗み見たりするものである.このような攻撃については,有効な解決策が未だに存在しない.そこで本研究では,モバイルエージェントのセキュリティ確保のため,攻撃(ii)の対策手法を確立することを目的とする.前年度(平成16年度)においては,secure function evaluationを効率よく利用する方式を研究開発した.さらに,本年度は,難読化によってモバイルエージェントを耐タンパー化する方法について研究した.ここで,従来の難読化手法においては,その解読の困難さに理論的な根拠をもたないものがほとんどであったため,その効果について疑問が残るものが多かった.本研究においては,ソフトウェアの解析手法の2分類,すなわち,静的・動的解析それぞれについて,難読化されたプログラムの解析の困難さに一定の理論的根拠を与えることのできる手法を提案した.さらに,本年度は,モバイルエージェントに応用可能な,効率のよいグループ署名方式について研究を行い,高い評価を得た.モバイルエージェントは,プログラムであり,ネットワーク上のコンピュータを移動しつつ,ユーザの代理として処理を行うものである.ここで,モバイルエージェントにおける脅威は,(i)悪意あるエージェントが,ホストを攻撃する,(ii)悪意あるホストが,エージェントを攻撃する,といった2種類に大きく分類できる.攻撃(i)については,多くの従来研究が存在するが,攻撃(ii)については,有効な解決策が未だに存在しない.そこで,攻撃(ii)の対策を研究開発することが本研究の目的である.本年度は,secure function evaluationを利用する方式によるモバイルエージェントの保護手法を提案した.secure function evaluationを用いた既存研究では,仮にモバイルエージェントの持つ暗号回路への任意の入力がなんらかの方法で可能になった場合,実行ホストがそれを利用して,不正な計算などを行えるため,エージェントの秘密情報が漏れる問題があった.そこで,エージェントと実行ホストとの間に信頼できるホストというものを導入し,信頼できるホストと実行ホストとの通信を行う.ここで,この通信を安全に行うために紛失通信を用いるが,原始的な1-out-of-2紛失通信では効率が悪い.そこで、k-out-of-n紛失通信と呼ばれるプロトコルをモバイル・エージェントに適応できるように改良した.さらに,効率や安全性の評価を行い,従来の紛失通信と比較して,提案方式の方が計算効率がよいことを示した.モバイルエージェントは,ネットワーク上のコンピュータを移動しつつ,ユーザの代理で処理を行うプログラムである.ここで,モバイルエージェントにおける脅威は,(i)悪意あるエージェントが,ホストを攻撃する,(ii)悪意あるホストが,エージェントを攻撃する,といった2種類に大きく分類できる.攻撃(i)は,ウイルス等のようにホストに対して被害をなすものであり,その対策については多くの従来研究が存在する.一方,攻撃(ii)は,悪意あるホストが,エージェントを改ざんしたり,秘密データを盗み見たりするものである.このような攻撃については,有効な解決策が未だに存在しない.そこで本研究では,モバイルエージェントのセキュリティ確保のため,攻撃(ii)の対策手法を確立することを目的とする.前年度(平成16年度)においては,secure function evaluationを効率よく利用する方式を研究開発した.さらに,本年度は,難読化によってモバイルエージェントを耐タンパー化する方法について研究した.ここで,従来の難読化手法においては,その解読の困難さに理論的な根拠をもたないものがほとんどであったため,その効果について疑問が残るものが多かった.本研究においては,ソフトウェアの解析手法の2分類,すなわち,静的・動的解析それぞれについて,難読化されたプログラムの解析の困難さに一定の理論的根拠を与えることのできる手法を提案した.さらに,本年度は,モバイルエージェントに応用可能な,効率のよいグループ署名方式について研究を行い,高い評価を得た.
B群赤痢菌の大プラスミド上の細胞内及び細胞間拡散に関わる新しいビルレンス遺伝子

赤痢菌は、ヒト(またはサル)に感染し重篤な出血性下痢症(細菌性赤痢)をひきおこす。その病原性発現には、菌の腸上皮細胞への侵入と、侵入した菌の隣接細胞への拡散、という2つの基本的過程が重要であり、それらの機能に関わる遺伝子群は主として赤痢菌が保有する巨大プラミスド上に存在し、細胞侵入にはipaB、C、Dが、また細胞内及び細胞間拡散には,virGの各遺伝子が直接関与していることが報告されている。今回、トランスポゾンTn5のランダム挿入により、得られた多数の変異株中から細胞間拡散に関わる新しいビルレンス遺伝子をB群赤痢菌の大プラスミド上に同定し、virAと命名し、その構造及び機能を調べたところ現在まで以下のことが明らかになった。1.virA遺伝子は、400アミノ酸よりなる分子量44.7kDの親水性に富む蛋白をコードしていた。2.virA変異株のVirG蛋白の発現を調べた結果、親株に比べて著明に減少していた。3.virA遺伝子の転写は、細胞侵入性遺伝子群を正に調節しているvirB遺伝子により調節されていた。4.データベースによるアミノ酸配列のホモロジー・サーチで特異性の高いホモロジーは見らず、VirA蛋白は赤痢菌固有のものである可能性が示された。以上の結果から、virA変異株の細胞間拡散能の低下は、VirG蛋白の発現の低下によるものであることが明かとなった。さらに、最近の研究結果からvirA遺伝子は細胞侵入性にも関与している可能性を強く示唆するデータが得られており(virB遺伝子の支配下にあることも含めて)、またVirG蛋白の発現の低下が細胞侵入性に影響を及ぼすことはないことから、本遺伝子は細胞侵入性に重要な役割りをしていることが示された。このように、細胞侵入性と細胞間拡散の両方に関与している遺伝子は、いままでにないユニークなもので、注目すべき遺伝子であると思われる。
スパッタ薄膜を用いた金属の高温初期酸化に関する研究

1.資料の作製水晶振動子マイクロバランス用のNi薄膜試料を、蒸着法によって作製した。基板はATカットの水晶ガラスとし、膜厚約100μmの水晶振動子を作製することができた。2.水晶振動子マイクイロバランスの作製高周波発振回路を自作し、上記の試料を約10MHzで発振させることができた。発振周波数の変化はユニバーサルカウンタを用いて10Hzの精度で読みとることができた。さらに、Ptを蒸着させた発振子を作製し、この振動子の発振周波数を基準として試料振動子の周波数変化を測定する方法を用いたところ、急激な温度変化のある系においても周波数変化は100Hzの精度で測定する事ができ、これは従来の天秤による質量測定では約0.1mgの精度に対応するため、少なくとも、従来の熱天秤による測定と同等の精度が得られた。しかし、測定温度が100°C以上では周波数変動が大きく、上記の方法で十分な測定精度を実現するのが困難であることがわかった。この点に関しては、測定手法に関する今後の検討により改善の可能性があると考えられる。3.蒸着Ni皮膜の初期酸化特性本研究で新規に作製した測定系を用いて、純酸素中、80°CにおけるNiの酸化増量曲線を測定した。酸化過程の初期段階(030分)では、質量変化は時間に対してほぼ直線的に増加した。この結果から、初期酸化過程は、雰囲気中の酸素ガス分子の吸着段階が酸化反応を律速していると推察されるが、本条件においては対数則や3乗則に従うという報告がなされるなど、信頼性の高い研究報告があまりない現状を考えあわせると、本実験結果の解釈に関してはさらに詳細な検討が必要であることが結論される。4.まとめ本実験により、高温度への水晶振動子マイクロバランス法の適用の可能性が明らかとなった。
スーパーカミオカンデ検出器を用いたニュートリノ振動パラメータθ13の測定

未測定であったニュートリノ振動パラメータθ13の測定を行った。これはJ-PARCニュートリノビームを295km離れたスーパーカミオカンデ検出器で測定するT2K実験の一部である。本研究はそのうちスーパーカミオカンデデータの解析を担当し、ビームサンプル中に6事象の電子型ニュートリノ事象を観測した。これはニュートリノ振動パラメータに0. 03<sin^22θ_13<0. 28(90% C. L.)という制限を与え、θ_13に有限値を与えた世界で初めての結果である。本研究の目的を遂行するためには「J-PARC(茨城県東海村)・加速器ビームラインで生成されたニュートリノを東大宇宙線研神岡施設(岐阜県飛騨市)・スーパーカミオカンデ(以下SK)検出器で測定」「その測定サンプルを解析し、電子型ニュートリノを同定」する必要がある。今年度は、2010年前半のT2K実験ビームランで測定されたデータ(J-PARCメインリングの陽子ビーム強度換算で3.23x10^<19>POT)を解析し、これを行った。具体的にはSK検出器の電子ニュートリノに対する検出効率(efficiency)とその系統誤差の見積もりを行った。SK実験が測定する大気ニュートリノは、T2K実験の加速器ニュートリノと近いエネルギーを持っている。このため系統誤差の見積もりは「SK実験が保有している最新の280日分の大気ニュートリノサンプル」をコントロールサンプルとして用い、行われた。さらに加速器ビームニュートリノはミューオン型ニュートリノが優勢(dominant)であり、物理解析は「これらのニュートリノ散乱事象中から、微量な電子ニュートリノの荷電散乱の数を同定」することになり、背景事象数の見積もり精度もこの解析にとって重要である。そこでこれについても研究した。ミューオンニュートリノの中性散乱とビーム中に元々存在する電子ニュートリノの荷電散乱がここで言う背景事象の主な成分である。それぞれについて絶対量とその系統誤差を見積もった。2011年3月、これらの成果もふまえた「T2K実験における最初のミューニュートリノから電子ニュートリノへのニュートリノ振動解析」が発表された。前年度に引き続きニュートリノ振動パラメータsin^22θ_<13>の測定を行なった。本年度の最大の成果は「θ13の有限値(θ13≠0)測定」を世界で初めて90%信頼度で実現したことである。この結果はT2K実験により2011年7月に学術雑誌Physical Review Letterへ発表された。本研究課題はその中で「大気ニュートリノデータを用いたスーパーカミオカンデ検出器の校正と系統誤差見積もり」「スーパーカミオカンデ検出器で測定されたJ-PARCニュートリノビームデータの解析」である。前者について、研究代表者は特に「リング再構成」「粒子識別」のオフラインプログラムの整備を担当した。またこれらの系統誤差見積もりは、信号事象の検出効率、背景事象の除去効率それぞれについて独立に行われ、T2K実験の電子ニュートリノappearance解析に対して信号事象に関して5%、背景事象に関して12%の系統誤差を見積もった。後者については、スーパーカミオカンデ検出器で測定した1.43×10^<20>proton on target相当のニュートリノビームデータに対して行われた。整備したニュートリノ事象再構成プログラムにより、データ中のニュートリノビームタイミングに6事象の電子ニュートリノ事象を検出した。上記の結果の他にT2Kビームライングループが測定した「Far検出器/Near検出器」比、Near検出器グループが測定した「振動前のニュートリノフラックス絶対値」、ニュートリノインタラクショングループが導出した「ニュートリノ散乱断面積」を併せて、電子ニュートリノappearance解析を行い、θ13値を測定した。この結果としてT2K実験が発表した0.03〈sin^22θ_<13>〈0.18(90%C.L.)という測定値を得られた。
様々な高濃度混相重力密度流の汎用数値モデルの構築とそのモデル定数の同定

重力密度流は浮力と慣性力の微妙なバランスの基に成立つデリケートな流動現象であるため、その流動特性を十分な精度で再現できる数値モデルはいまのところ存在しない。このため、様々な重力密度流現象を一括して再現・予測できる汎用的な数値モデルが強く望まれている。本研究は、様々な流動形態を取る重力密度流現象が各々異なった手法を用いて再現・予測されている現状を踏まえ、高濃度混相重力密度流の汎用数値モデルの構築とそのモデル定数の同定を目的としたものである。ここで言う汎用性とは、(1)複雑な形状を有する境界面上の重力密度流を再現できること、(2)流動層から境界面上に浮遊物質の沈降堆積が生じるような非保存性の混相重力密度流の流動特性を予測できること、(3)重力密度流の形態として、連続的な流入状態で発生する先端部と後続部から構成されるプルームと瞬間的な流入状態で発生するフロントのみから構成されるサーマルがあるが、これらのいずれに対しても適用できるということである。当該年度で得られた成果を以下に列挙する。(1)乱流モデルに基づく汎用モデルの構築:計算効率と予測精度を考慮して、Large Simulation Model(LES)を用い、SGSモデルとしてはSmagorinskyモデルを用いた。混相モデルとしては濁水重力密度流現象が一般に高濃度の浮遊微細粒子によって形成される事実を踏まえ、オイラー型モデルを採用した。以上の構成要素からなる2次元シミュレーションモデルを構築したが、条件によっては計算を長く続けると計算が不安定になることが判明したので、SGSモデルと数値計算法の見直しが必要である。(2)Flux-Difference Splitting(FDS)に基づく汎用モデルの構築:乱流モデルに基づく汎用モデルは計算に膨大な時間を要するので、計算領域が大きい場合にはLESでも対処できない場合がある。そこで、FDSを用いて、流動層から境界面上に浮遊物質の沈降堆積が生じるような非保存性の高濃度固-液混相重力密度流を対象とした層平均重力密度流数値モデルを新たに構築し、濁水重力密度流に適用し、実験結果との比較検討を通じ、その予測精度を明らかにした。(3)代表的な重力密度流である表層流、下層密度流および濁水流に関する実験を行い、乱流モデルに基づく汎用モデルではモデル定数の同定に不可欠な実験データの収集およびFDSに基づく汎用モデルでは重力密度流フロントの先端での境界条件の算定を行った。具体的な算定結果は、表層流ではフロントの先端での内部Froude数と移動速度および流動層の流速と密度分布、下層密度流では流動層内の流速および密度分布、濁水流ではフロントの先端での内部Froude数と移動速度および浮遊粒子量と堆積粒子の空間分布形状である。
変形性膝関節症に対する再生医療の確立-Wnt刺激による軟骨再生の促進-

運動器再生医療の移植細胞として骨髄問葉系幹細胞(MSC)が注目されている。一方、Wnt蛋白は軟骨分化に大きく関与していることが報告されている。本研究ではMSCを三次元培養下に軟骨分化誘導する際にWnt蛋白を添加することにより、軟骨分化誘導が促進されるかどうか検討した。その結果、Wnt5aはMSCの軟骨分化を促進することが三次元培養系において確認された。全身麻酔下に12週齢日本白色家兎の大腿骨および脛骨骨髄より骨髄液10mlを採取した、採取した骨髄液を10%FBSおよび抗生物質を添加したDMEM培地を用いて単層培養し,ディッシュに付着した細胞を骨髄間葉系幹細胞(MSC)として回収した.回収したMSCを引き続き単層培養にて継代したのち軟骨分化誘導を行った.具体的には,MSCを3.0×10^5個/tubeの量で15mlサイズのエッペンチューブへ分注し,間葉系幹細胞軟骨分化培地DF-C(TMセルリサーチ社)を1ml/tube毎入れ,500G5minで遠心をかけペレットを作成し,これを37°C,5%CO_2インキュベーター内で3週間ペレット培養を行った.培養3週間後のペレットに対してサフラニンO染色を行ったところ,良好な軟骨基質を認めた.また,PCRによりII型コラーゲン,アグリカンの発現を確認し,良好な軟骨分化能があることを確認した.全身麻酔下に12週齢日本白色家兎の大腿骨および脛骨骨髄より骨髄液10mlを採取した.採取した骨髄液を10%FBSおよび抗生物質を添加したDMEM培地を用いて単層培養し,ディッシュに付着した細胞を骨髄間葉系幹細胞(MSC)として回収した.回収したMSCを引き続き単層培養にて継代したのち軟骨分化誘導を行った.具体的には,MSCを3.0×10^5個/tubeの量で15mlサイズのエッペンチューブへ分注し,間葉系幹細胞軟骨分化培地DF-C(TMセルリサーチ社)を1ml/tube毎入れ,500G 5minで遠心をかけペレットを作成し,これを37°C,5%CO_2インキュベーター内で3週間ペレット培養を行った.培養3週間後のペレットに対してサフラニン0染色を行ったところ,良好な軟骨基質を認めた.また,PCRによりII型コラーゲン,アグリカンの発現を確認し,良好な軟骨分化能があることを確認した.【目的】Wntシグナルが細胞の増殖や分化、細胞運動や細胞極性など、多彩な細胞機能に関与しており、種々の器官形成に必須であることは様々報告されている。Wntシグナル経路にはβカテニンを介する経路と介さない経路があり、近年、β-カテニン非依存性経路を活性化するWntシグナルも注目されており、Wnt5aは代表的なリガンドである。またWnt5aは軟骨形成に関与していると様々な報告がされている。そこで我々は、Wnt5a蛋白質に着目し、Wnt5aを添加した三次元培養系を用い、骨髄間葉系幹細胞を軟骨分化させることで、Wnt5aが軟骨分化に与える影響を検討した。【結果】組織学的検討ではWnt5aを添加した群ではWnt5aを添加しなかった群と比較して軟骨形成が良好であった。Real time PCR法におけるCol2a1、Aggrecanの発現はWnt5aを添加した群は、添加しなかった群と比較して約2.0倍の有意な差を認めたが、wnt5aの添加量での比較においては有意な差は認めなかった。
第二言語としての日本語学習環境下（ＪＳＬ）で可能な「教室外学習実践」の質的検証

本研究は、個人差に起因する要素の中でも、学習目的でないインフォーマルな学習実践、たとえば日々の生活の中や課外活動の中で偶発的に起こるインタラクションを通して実現する学習の有無、またその実践の具体的な内容が要因解明の鍵となると考え、その「個人差」の実態とありかの解明を目指すものである。さまざまなインフォーマルな学習者の相互行為場面を考察したが、その中でもICTを介して活動する場面、特にPBL(Project Based Learning)場面に着目し、その中で学習者らがどのような偶発的な学びを展開するのかを考察した。本研究は、日本国内で言語学習を行う、JSL(Japanese as a Second Language)環境の学習者の学習活動の多様な実態を縦断的質的調査によって明確化し、個々の学習者の現実的なニーズと現代日本社会の生活スタイルに見合った、多彩な学習機会を促進する言語教育のあり方を提案することを目的とする。本年度は、教室外学習の状況に加えて、多様な教室環境における学習者の学習実態を調査するため、PC教室や講義型授業、および課外授業活動などにおける学習者の談話データを収集し、さらに分析を行った。具体的なデータ収集は、1学習者による学習過程ジャーナルの執筆、2音声またはビデオによる定期的な談話場面の録音・録画、3学習者との定期的なインタビューおよびフォーカスグループディスカッションなどである。その成果を研究論文として2本(海外著書1本・国内著書1本)を出版した。また、本研究の比較対象として扱っているデンマークの研究協力者と共に、「世界の国際教育」という大きな枠組みの中で両国の言語学習者の実態に関する研究発表を平成25年3月に行った。本研究は、個人差に起因する要素の中でも、教室外で展開する「インフォーマルな学習実践」、日々の生活の中や課外活動の中で偶発的に起こるインタラクションを通して実現する学習の有無、またその実践の具体的な内容が要因解明の鍵となると考え、その「個人差」の実態とありかの解明を目指すものである。最終年度である平成25年度は、インフォーマルな学習を促進する環境として、新たにICTを介して活動する教育場面、とくにPBL(Project Based Learning)場面を設定し、その中で学習者らがどのような偶発的な学びを展開するのかに着目し、マルチモーダルな視点から相互行為分析を行った。具体的には、研究期間前半に収集した教室外のさまざまな場面(例:お花見などの文化交流を趣旨とする日本人と本学留学生のピア活動場面)の談話資料に加え、iPAD、SNSやオンラインドキュメント作成ツールなどを活用したグループワークやフィールドワーク場面など、留学生と日本人学生らが混合した環境において、課題を達成していく際に展開した談話を録画・録音することによってデータ収集を行った。考察を進める中で、これらのICT活用による複数参加者らの協働の必要性や、情報を発信する相手(例SNSで投稿したり質問したりする相手)が存在することで、必然的に言語アウトプットの正確さや流暢さを学習者自ら向上させようとする傾向が観察でき、インフォーマルな学習の実態をより理解することができた。平成25年度後半には、これらの談話資料の考察を行い、研究成果として学会での発表と論文執筆の作業を中心に行った。成果発表の場としては、最終年度中に刊行されたものと、近日中に出版へとつながるものが複数計画されている。本研究では、個人差の起因する要素の中でも、教室外で展開する「インフォーマルな学習実践」、つまり日々の生活の中や課外活動の中で偶発的におこるインタラクションを通して実現する学習の有無、またそのような実践の質と頻度が要因解明の大きな鍵となると考え、学習者の日々の言語活動を綿密な縦断的質的調査方法を用いて記述・分析し、「個人差」の実態とありかの解明を目指す。本研究の研究期間は、平成23年度から25年度までの3年間とする。初年度と次年度は学習者の縦断的追跡調査に基づいた資料の集積を行う計画を立てている。初年度である平成23年度は、今までに集積していた日本語学習者らのインフォーマルな設定(例:クラス・タスクの合間の雑談など)の談話資料を参考資料・予備調査として分析を行い、7月英国・マンチェスター大学と2012年3月英国・ロンドンSOAS大学において研究発表を行なった。本年度は、2月に談話収集を継続すると共に本研究において分析方法として用いている会話分析、マルチモーダル分析の手法に関する知見とトレーニングを目的とした国際シンポジウムおよびワークショップを開催し、同分野の研究者がサウジ・アラビア、香港、デンマークなどより集いデータセッション及び意見交換を行なった(報告書を作成)。研究成果物としては、本年度6月にSecond Language Studiesという国内学術誌に学習者談話資料の一分析の考察に関する論文を掲載し、さらに3月末にひつじ書房より「コミュニケーション能力再考」をテーマに編著(愛知大学片岡邦好教授)と共に刊行するため、本研究の中間成果を報告した論文を提出した(2013年9月出版予定)。現在来年度出版予定の海外における編著本にも2本論文を投稿し、来年度中に出版される予定である。

H24年度に計画していた、言語の発達状況のテスティングについては、実行する途中過程にて参加者の都合などにより不可能であったため、H25年度より開始することとなった。従来計画していたSPOTなどの利用ではなく、オンラインアダプティブテストであるJーCATを活用し、一定の参加者に2か月ごとにテストを受験してもらい、1年間の談話データと共に彼らの言語能力全体の展開も追跡を行っていく予定である。この部分の調査に関しては予定の変更があったが、その他に予定をしていた1デンマークにおける言語学習調査との比較検証、2研究成果発表の2点については達成することができている。2の成果発表は、H24年4月のCALPIU主催の学会には校務などの理由で参加ができなかったが、H25年3月に日本にて別の学会を代表者所属の大学で主催した中で代わりに研究発表を一部行うことができた。従来予定していた、日常生活における日本語使用の談話場面の録音録画の参加者がなかなか見つからず、予定通りの調査執行工程に比較すると遅れをとった。収集する方法を新たに設定し直すなどの努力を行い、場面設定など収録場面を雑談場面、お花見などの課外活動場面などにおいて録音・録画が年度末に成功した。H25年度は最終年度であるため、主に本研究プロジェクトの総括と、成果の波及に務める。主な計画としては、1国内学会(語用論学会、社会言語学会など)またはワークショップなどの開催において発表を行う2国際学会において、縦断的調査の一部の発表を行う。H25年度4月にすでに計画、実行予定)3海外の学会誌または図書の一部としての出版を研究成果の波及に努める、といった3つの活動を行っていく。H23年度には、連続的な生活場面における日本語使用場面の資料収集が困難であり、調査対象である学習者らの参加が予想外に見込まれなかったため、H24年度は「インフォーマルな設定」を課外活動として調査者側がお膳立てをし、その場で展開する会話を収録する方法へと転換する。時間や場所に拘束されない課外活動のツールとして、facebookやWeb会議ツールといったICT(information communication technology)を用いて、学習者間で日本語を用いて雑談をする機会を定期的に設定する。次年度は、具体的には、1各参加者の生活環境のエスノグラフィー(参与観察と収録した談話資料の分析)、2学習者による学習過程ジャーナルの執筆(facebookやeポートフォリオを使用)3音声またはビデオによる定期的な談話場面の録音・録画4学習者との定期的なインタビューおよびフォーカスグループディスカッション(5回ほどを予定)を執行する。該当なしICTツールを利用した学習者間の会話資料を収集するために、Web会議ソフト、クラウドによるデータ保存と閲覧、および必要であればネットPCなどの機器の購入が必要となる。集積したデータの文字化と編集を行うため、RAを雇用し、データのアーカイブ化も同時に進行する。
不均質環境における生物種の生存競争の数理解析

本研究では,生物種の生存競争における環境の不均質性の影響を調べるために,空間非一様なロトカ・ヴォルテラ2種競争系,およびその特異極限系として得られる界面方程式の進行波について考察した。主な成果は,空間周期的な環境における進行波の平均伝播速度の精密な評価,再帰的環境を伝播する進行波の存在・漸近安定性およびその平均伝播速度が定義されるための条件の導出,均質化極限下での進行波の波形および平均伝播速度の特徴づけなどに関するものである。生態系や生物多様性の観点から近年問題となっている在来種の保護への対処法を提案するために,生物種の生存競争の数理モデルとして広く用いられている2種競争系,およびその特異極限系として得られる界面方程式の進行波に関して,方程式の空間非一様性が進行波の伝播速度に与える影響を正確に見積もることにより,不均質環境下における外来種の空間的伝播に関する定量的かつ精密な評価を行う.また,適切な関数空間における進行波の安定性についても議論する.本研究では,生物種の生存競争における環境の不均質性の影響を調べるために,空間非一様なロトカ・ヴォルテラ2種競争系,およびその特異極限系として得られる界面方程式の進行波について考察した。1.競争関係にある2種の生物の拡散増殖モデルである2種競争系の進行波について、環境の非一様性が進行波の存在・安定性、および伝播速度などの定性的性質に与える影響について数理的研究を行った。具体的な内容は以下の通りである。(1)2種類の生物の強弱にあまり差がない場合に、強い生物の生息域の拡大速度の精密な評価を力学系の理論、および比較関数の構成により行った。その結果、不均質環境における生息域の拡大速度は一様環境下の拡大速度よりも遅くなることを厳密に証明した。(2)特異極限下で得られる界面方程式を非一様な空間構造を持つシリンダー領域において考察し、境界の形状が非常に細かい構造を持つ場合の伝播速度の評価を行った。2.空間周期的な不均質環境における侵入生物の空間伝播に関して重定-川崎-寺本によって提案された拡張フィッシャー方程式に対し、環境の空間的変化が非常に小さなスケールで生じている場合の進行波の伝播速度について考察した。具体的には、マクロスケールを記述する変数とミクロスケールを記述する変数を導入して異なるスケールにおける解の挙動を分離する均質化法のアイデアを援用することにより、環境変化が非常に小さいスケールで起こっている場合の進行波の伝播速度を与える公式が従来用いられてきた手法よりも平易でわかりやすい方法で得られることを明らかにした。この手法は従来の方法とは異なり、高次元問題にも容易に拡張されるため、不均質環境における生物侵入の伝播制御への応用が期待される。1.競争関係にある2種生物の拡散増殖モデルとして広く用いられているロトカ・ヴォルテラ2種競争系に対し,特異極限を取ることで得られる界面方程式の進行波について研究を行った.具体的な内容は以下の通りである.(1)境界が空間再帰的な構造を持つ2次元シリンダーにおいて生物の競争が行われる場合に,シリンダーの太さ,2種類の生物の競争力の差(これは,もとの2種競争系の1次元進行波の速度を用いて表現できる),および境界形状の最大の傾きという3つのパラメータ間にある条件が成り立つときに,進行波が(時間シフトを除いて)一意に存在し,しかも大域的漸近安定であることを示した.(2)(1)で得られた進行波の平均伝播速度について考察し,境界の空間構造が再帰的な場合は,一般には平均伝播速度が定義できないことがあること,およびエルゴード的な空間構造を持つ場合は平均伝播速度が自然に定義されることを示した.また,(1)で述べた3つのパラメータがある関係を満たす場合は,平均伝播速度が0であうが時刻無限大で無限遠方に到達する進行波が存在することを示した.(3)さらに,境界が非常に微細な空間再帰的形状をしている場合の進行波の形状および平均伝播速度の均質化極限を求めるとともに,境界近くの解の形状や挙動を精密に評価できるような比較関数を構成することで,空間構造の細かさを表すパラメータを0に近づけたときに進行波の平均伝播速度が均質化極限にどのようなオーダーで収束するかを詳細に調べた.上記の結果は2種競争系の界面方程式に対するものであるが,この研究において開発された手法は,空間形状を考慮した神経内の興奮伝達モデルやカルシウム伝播モデルなど,空間非一様性を有する反応拡散系の諸問題に対するアプローチ手法として利用できることが期待される.生態系や生物多様性の観点から近年問題となっている在来種の保護への対処法を提案するために,生物種の生存競争の数理モデルとして広く用いられている2種競争系およびその特異極限系として導出される界面方程式に対する進行波に関して,方程式の空間非一様性が進行波の伝播速度に与える影響を定量的かつ精密に評価した.具体的に得られた成果は以下の通りである.1.進行波の伝播速度の下からの精密な評価2種競争系の特異極限系として得られる界面方程式を空間的に非一様な形状を持つ2次元シリンダー領域で考察し,境界形状が非常に細かいという均質化極限をとった場合の進行波の伝播速度の精密な評価を行った.

従来は,速度の下からの評価は粗いものしか得られていなかったが,境界でディリクレ境界条件を課す比較関数とノイマン境界条件を課す比較関数を進行波の位置に応じて組み合わせることで,進行波の伝播速度を下から精密に評価できるようになった.その結果,シリンダー領域の境界形状が空間周期的な場合に,進行波の伝播速度がその均質化極限に漸近するオーダーを厳密に決定することができた.2.準周期的境界形状の場合の均質化極限に漸近するオーダーの特徴付け境界形状が空間準周期的な場合には,進行波の伝播速度がその均質化極限に漸近するオーダーを求める問題が,無理数回転で生成されるクロネッカー列の分布と深く関係していることを見出した.この問題については,次年度に研究をより深めていく計画である.本年度も、昨年度までの研究に引き続き、生物種の生存競争の数理モデルとして広く用いられている2種競争系の特異極限として得られる界面方程式の進行波に関し、以下の研究を行った。1.再帰的環境を伝播する特異な進行波の存在空間的に一様でない境界形状を持つ、無限に長い2次元帯状領域において界面方程式(曲線の発展方程式)の進行波について考察した。非周期環境における進行波は、すべての時刻に対して定義される全域解で、しかもそのプロファイル(形状)が環境に連続的に依存するものとして定式化される。非周期的な環境の場合は、境界形状によっては、非常にゆっくりと進む(数学的に述べると、最小平均速度がゼロの)全域解が存在することが知られていたが、その解が環境に連続的に依存して形状を変化させる進行波であるかどうかはわかっていなかった。この問題に対し、準線形放物型方程式に対する無限次元力学系の理論を適用して、全域解の一意性を証明し、それが進行波であることを明らかにした。2.境界形状が非常に微細な構造を持つ特異極限下の進行波の速度環境の空間非一様性が進行波の伝播速度に与える影響を正確に見積もるため、境界形状が準周期的で、しかも非常に細かい空間構造を持っている場合に、進行波の平均伝播速度の均質化極限を詳細に調べた。すでに前年度までの研究により、境界形状が空間周期的な場合には、平均伝播速度が均質化極限に漸近するオーダーが厳密に決定されていた。その手法を空間準周期的な形状の場合に適用することにより平均伝播速度の精密な評価を行い、平均伝播速度が均質化極限に漸近するオーダーは準周期的な境界形状の線形独立な周期の個数に依存して決まることを示唆する結果を得た。
血管内皮由来生理活性物質の黄体機能調節に及ぼす影響に関する分子細胞生物学的研究

血管作動性生理活性物質の中で、血管収縮作用を有するエンドセリン(ET)と血管拡張作用を有する一酸化窒素(NO)が、黄体機能調節に及ぼす影響を知る目的で、卵巣・顆粒膜細胞の黄体化やヒト子宮内膜機能に及ぼすETやNOの効果について、分子生物学的・免疫組織学的に検討した。ブタ顆粒膜細胞を用いた実験により、卵胞期初期より顆粒膜細胞の増殖を促すETは、局所因子としてゴナドトロピンによる顆粒膜細胞の黄体化を抑制し、NOも主に未熟な卵胞のPGCの黄体化を抑制することが証明された。この時期には、活発に分泌される顆粒膜細胞からのエストラジオール(E2)と子宮内膜から分泌されるETの作用により、ヒト子宮内膜細胞は著しく増殖した。黄体期に入ると黄体から活発に分泌されるプロゲステロン(P)とE2の作用により子宮内膜腺は発達し、内膜細胞からのET産生は抑制されET受容体の発現は減弱したが、内膜組織内に増生する動静脈の血管内皮にはendothelial NO合成酵素(eNOS)の発現が顕著となることが、免疫組織学的に明らかとなった。従って黄体期には、卵巣からのP分泌亢進と子宮内膜におけるET産生の減少、NO/NOS系の機能亢進などの現象が一体となり、子宮内膜に増生した血管の拡張により灌流血液量が増加し、子宮内膜細胞はさらに分化・成熟に向かうと考えられた。一方、妊娠成立後の着床期子宮内環境においては、脱落膜には多量のNOが存在することが明らかとなり、その原因としてサイトカインの役割が注目された。以上の結果より、これら血管内皮由来の諸因子が卵巣と子宮内膜・脱落膜を互いに有機的に影響し合いながら、黄体機能を調節していることが証明された。本年度は、黄体期ならびに着床期における黄体機能を理解するために、その重要な指標である子宮内膜の分化と成熟に及ぼすETやNOの影響を探求した。患者の同意のもとに採取した各月経周期のヒト子宮内膜組織を用いて、プレプロET-1とET_A・ET_B受容体のmRNAの発現をノーザンブロット法にて解析した。プレプロET-1mRNAの発現は、月経期と増殖期初期の子宮内膜で発現が強く分泌期には減弱した。またET受容体の検討では、ET_A受容体mRNAは増殖期や排卵期にその発現が強く、ET_B受容体mRNAは月経期に強く発現したが分泌期にはともに減弱した。次にヒト子宮内膜の間質細胞培養系で性ステロイド添加後のET-1およびプロラクチン(PRL)分泌量を検討した。ET-1は活発に分泌されその分泌量はestradiol(E_2)とprogesteroene(P)の添加により有意に低下し、対称的にPRL分泌量は、E_2・Pにより有意に上昇し、両者の分泌量は相関係数-0.732で有意な負の相関を示した。以上の結果より、分泌期にはET-1合成能やET受容体の発現が減少することが確認された。さらに、分泌期周辺でのヒト子宮内膜におけるNO/NOS系の役割について検討した。方法としては、同様にヒト子宮内膜組織や内膜間質細胞培養系を用いて、上述した如く分子生物学的手法ならびに免疫組織学的手法によりヒトinducible(i)NOSおよびendothelial(e)NOSの存在を検討した。ヒト子宮内膜細胞におけるNOSmRNAの発現は、nested RT-PCR法により確認された。

iNOSについては、ノーザンブロット解析ではそのmRNAの発現はみられず、高濃度のIL-1βとIFN-γの同時添加でのみiNOSmRNAが強く発現したことより、炎症などサイトカイン作用が活発な場合を除き、通常の状態ではiNOSの役割は少ないと考えられた。一方eNOSについては、分泌期の子宮内膜組織内に発達するラセン動脈や毛細血管の血管内皮に高頻度に発現することより、この時期のeNOSの有用性が推測された。これまで、黄体機能の重要な指標である子宮内膜の分化と成熟に及ぼすETやNOの影響を探究し、分泌期子宮内膜内に発達する血管の内皮に高頻度に出現する血管内皮型一酸化合成酵素(eNOS)の有用性が確認されている。本年度は卵巣に注目し、顆粒膜細胞の黄体化に及ぼすNO/NO成酵素(NOS)の影響を中心に探究した。Gonadotropin(Gn)影響下での顆粒膜細胞の黄体化に対するNO/NOS系の効果について、種々の発育過程のブタ顆粒膜細胞(PGC)を用いて検討した。方法としては、小卵胞由来(S-PGC)並びに中卵胞由来のM-PGCを用い、1)顆粒膜細胞培養系でのNOC18(NO供与剤)やN^G-monomethyl-L-arginine(LNMMA;NO合成酵素阻害剤)を添加した際の性ステロイドホルモン分泌能について、Gn添加群と無添加群で検討した。2)NOC18添加後のアロマターゼ活性を、tritiated water法で測定した。3)培養顆粒膜細胞におけるinducible(i)NOS及びeNOSの存在を、ABC法による免疫組織染色にて検討した。S-PGCではNOC18はFSH刺激後およびhCG刺激後のprogesterone(P)分泌を有意に抑制したが、M-PGC培養系では、NOC18はGn添加後のP分泌に対し有意な変化を及ぼさなかった。従って、NOのP分泌抑制作用は小卵胞でより強く発現することが証明され、NOは未熟なPGCでは局所因子として黄体化を抑制するが、中卵胞に至る発育の過程でその作用は減弱すると考えられた。またLNMMA添加実験の結果より、NO合成酵素阻害剤が抑制する小卵胞でのNOS活性は中卵胞に比し低く、卵胞発育過程でのNOS活性は、卵胞発育に伴って上昇するという結論が得られた。Estradiol (E_2)分泌に対してはNOC18は両卵胞群とも同様に有意に抑制し、アロマターゼ活性も有意に抑制することよりNOはアロマターゼ活性の抑制を介して、PGCにおけるE_2産生能を低下させることが明らかとなった。また、PGCではeNOSおよびiNOSが細胞質に局在することが免疫染色により確認された。以上により、NOと卵巣における黄体機能抑制機序における関連性が推測された。血管作動性生理活性物質であるエンドセリン(ET)と一酸化窒素(NO)の黄体機能調節への影響を知る目的で、これまで卵巣・顆粒膜細胞の黄体化やヒト子宮内膜機能に及ぼすETやNOの効果について検討してきた。その結果黄体期には、卵巣からのプロゲステロン分泌亢進と子宮内膜におけるET産生の減少、そしてNO/NO合成酵素(NOS)系の機能亢進などが一体となり、子宮内膜細胞はさらに分化・成熟に向かうことが明らかとなった。本年度はさらに、妊娠成立後の着床期子宮内環境におけるNO/NOS系の影響についても検討した。ヒト妊娠初期脱落膜におけるinducible (i)NOS mRNAの発現をノーザンプロット法にて検討すると、脱落膜組織にiNOS mRNAの発現が確認され、発現のみられない非妊娠時子宮内膜での成績と異なる結果が得られた。