hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵癌の発生・進展におけるホメオボックス遺伝子IRX4高度メチル化の役割

PK-1、PK-9のTetリプレッサー発現細胞株(親株)とそれらの細胞株から派生するIRX4発現誘導細胞株のテトラサイクリン投与前後の細胞からRNAを調製し、ラベル化cRNAのマイクロアレイスライドへのハイブリダイゼーションにより転写因子IRX4の下流に位置する遺伝子を網羅的に探索する。癌細胞の特性に影響を及ぼすと考えられる重要な遺伝子に関しては、IRX4発現との相関を調べるため、定量RT-PCR法、ウエスタンブロット法によりRNAレベル、蛋白レベルでの解析をおこなう。また、これら下流遺伝子の発現変化が実際に膵癌の臨床検体でも見られるかどうかマイクロダイセクションによって得られた検体で確認する。これらの解析によりIRX4がどのような細胞内経路で機能しているのか明らかにする。消耗品購入に際し、キャンペーンにより若干の余剰が生じたため。細胞培養等で使用する消耗品に使用する予定である。
障害児の体育におけるインクルージョンに関する研究

障害児の体育における健常児クラスのインクルージョンに関する諸問題を検討するため、5名の知的障害児を対象に縦断的研究を行なった。5名はそれぞれ異なった協力学級へでかけて体育野授業を受ける方式をとった。本研究ではインクルージョンの成果を、クラスにおいて健常児が障害児をどのように受け入れ、どのような困難に直面したかの適応の様子を調べることと、体育の従業時における障害児ならびに健常児の身体活動量(ペドメーターによる測定)がどの水準にあるのかを、運動種目別に比較することによって明らかにすることを目的とする。ペドメーター測定の結果、障害児は健常児に較べてどの運動種目においても低い値を示した。両群の間の差がより大きく現われた運動種目は、ドッジボールやポートボール、サッカーなどのボール運動であった。障害児のボールをあつかうスキルの未熟さとチームの中でどのように協力的に動くべきかをうまくつかめなかったことがこのような差を生んだといえる。ただし、動きが少なかったとはいえボール運動に対する障害児の興味は必ずしも低いものではなかった。両群の差が比較的少ない運動種目は創作ダンスであった。表現ダンスにおいては、作品についての話し合いの時間が設けられている関係上運動量は両群ともペドメーター値はあまり高くならなかった。このダンス活動はグループにおける障害児の役割を能力に応じて設定しやすい面があるため障害児は意欲的に取り組むことができた。障害児と健常児の交流のなじみぐあいに関しては体育を担当した健常児学級の教師が評価を行なった。両群間のトラブルは最初の三か月は頻繁に生じたが、以後次第に減り、最後の三か月は大きく減少した。体験を重ねるにつれて両者の関係は次第に好ましいものへと変化していくことが明らかとなった。学校の体育において,障害児が健常児に混じって授業を受ける、いわゆるインクルージョンの実態調査を行った。インクルージョンに対する教師の意識調査を行った結果、インクルージョンを肯定的に評価する教師は小学校においては74%、中学校においては56%であった。肯定的な理由としては、障害児の人権を配慮すべきだから、健常児と障害児の相互理解を向上させるから、などがあげられた。否定的な理由としては、能力差が大きいから、したがって指導法が難しく、失敗に終わった事例が少なくないから、などがあげられた。インクルージョンに適した運動種目に関しては、体操や陸上競技などのように個人の技能レべルが全体の活動にあまり影響しない種目がよいとする意見と、球技やダンスのように健常児がある程度障害児の動きを配慮しながら協力的に活動する種目がよいとする意見に分かれた。障害児の運動時の心拍数は、インクルージョンにおいて高い値を示す事例と、逆に低い値となっている事例に分かれた。低い値となった事例をみてみると、インクルジョンの経験の初期である場合、障害児側が、例えば自閉症などのように対人関係において問題を有しており健常児側の協力に呼応できない場合などがあった。インクルージョンが成功している事例においては、特殊学級での体育時の平均心拍数は118拍/分であったが、同じ児童のインクルージョン時における平均心拍数は137拍/分となるなどの事例がみられた。第二年度は、インクルージョンの縦断的追跡を行い、活動量、体力、仲間関係の変化を分析をする。第2年度の研究目的は,体育授業においてインクルージョン(障害児が健常者に混じって授業を受ける)を試みている特殊学級,養護学校の実践を縦断的に追跡し,その身体活動量の変化,体力の変化,仲間関係の変化等を分析,整理することである。インクルージョンの指導計画にあたって工夫した内容は,運動種目の選択,ルールの改変,および教師の指導技術である。

児童・生徒の能力差への対策,障害児に対する偏見の是正,障害児と健常児間でおこる摩擦に対する指導方針を設定して実践を行った。児童・生徒の身体活動量の調査(ペドメーターと心拍数)においてはボールゲームの種目において有意の増加がみられた。変化がみられなかったのは陸上競技,機械運動,マット運動などの個人種目であった。健常児が自分ひとりでやれる種目よりは共同で活動し健常児の支援が得られやすい種目の方が変化が大きくあらわれた。体力面で有意の伸びがみられたのは,持久力,敏捷性,平衡性であった。瞬発力,柔軟性においてはあまり変化はみられなかった。運動不足故の低体力は持久力の面で改善が大きいことが明かとなった。仲間関係の向上については二つのタイプがみられた。ダウン症候群,単純性の精神遅滞においては1月以内で仲間からの理解と支援がえられるようになった。一方,多動傾向のある子ども,自閉傾向の子どもは健常児側のアプローチがあるにもかかわらず,なかなか仲間関係が結ばれなかった。健常児の中で,障害児が混じることに対する不満を訴える者は当初60%をこえていたが,3学期においては10%未満になった。いつも障害児にばかり合わせていたプログラムを変えて,双方が思いきり活動できるよう時間配分,場所の設定を工夫したプログラムに変えたことが,この問題の解決に有効でった。インクルージョンにあたって,健常児側の障害児理解においては,実際に同じ活動を行ったということ,そしてその時,障害児が友好的,積極的反応を示したことが仲間関係を深め,偏見を是正するきっかけになったという報告が得られた。また,障害についての教師の科学的説明も有効であることが明かとなり,指導者の配慮によりインクルージョンは発展させうるという結論が得られた。
抗肥満ペプチドと運動療法における糖・脂質代謝のメタボローム解析

ガラニン様ペプチドは抗肥満作用をもつペプチドである。このペプチドと運動を用い、肥満症解消の為の新規の運動療法を試みた。GALP点鼻投与で肥満モデルマウスでの有意な摂食量および体重減少、さらに肝臓における脂肪酸分解亢進を確認した。GALP投与と運動の併用は、単独で行うよりも、より高いエネルギー代謝亢進が得られた。抗肥満ペプチドと運動の併用は肥満解消の為の新たな新規運動療法になることが期待される。本研究は運動療法の中に点鼻投与を用いることにより、最大限に抗肥満ペプチドの作用を発揮させ、効果のある肥満解消の為の新規運動療法の開発を目指すことである。そので本年度は、マウス点鼻投与と運動療法による抗肥満作用を末梢レベルから明らかにすることが目標である。まず、抗肥満ペプチドであるガラニン様ペプチド(GALP)やニューロペプチドW(NPW)の点鼻投与を行い、摂食量と行動量等の測定を来なったところ、GALPにおいては脳室内投与よりも点鼻投与による抗肥満作用が大きい事が明らかになった。さらにNPWについてもGALPと同様に点鼻投与により、体重の減少と摂食量の抑制がみられ抗肥満作用が確認された。さらに、GALP点鼻投与により呼吸商の低下がみられ、次いでメタボローム解析を行ったところ、肝臓における脂肪酸化に関与する遺伝子の発現が増加することが明らかになった。このことからGALPは中枢のみならず末梢レベルでの抗肥満作用機序の一つが明らかになった。これらの研究結果は国内および国外の学会等で報告した。NPW点鼻投与におけるメタボローム解析は今年度では次年度に行う予定である。さらにGALPやNPWの抗肥満作用は自発運動を課すことにより、抗肥満作用の効果が違ってくることが確認できた。その為、今後、ペプチド投与後に運動を併用して抗肥満作用を狙うには、タイミングや運動の条件等を検討する必要が示唆され、次年度にはこの課題を平行して検討する予定である。我々はこれまで、抗肥満が期待される抗肥満ペプチドであるガラニン様ペプチド(GALP)やニューロペプチドW(NPW)に注目し、これらのペプチドの機能形態解析を行ってきた。マウスを用いたGALPおよびNPWの投与実験により、摂食量、体重の減少を明らかにした。しかし、抗肥満ペプチドはいくつか種類が見られるが、運動を課すことによって抗肥満作用が消失するも例外ではないことから慎重なペプチドの選択が重要である。GALPの抗肥満作用は運動を課すことにより、より脂質代謝亢進作用が見られることを明らかにしてきた。そこで、その抗肥満ペプチドと運動を併用させて効果的でかつ効率的な肥満解消を狙った新規の運動療法の開発を目指す為に、静脈投与や皮下投与ではない、ヒトに応用可能なGALP点鼻投与法を確立した(論文作成中)。また、肥満モデルマウスを用いたGALP点鼻投与により摂食量および体重減少がみられることを確認した。さらに、GALPの脳室内投与において肝臓での脂質代謝亢進関連遺伝子の発現が増加することを明らかにし、GALPは中枢のみならず、末梢においても抗肥満作用を発揮することを論文にて報告した。しかし、GALP点鼻投与における肥満関連遺伝子についての詳細は明らかではないことからメタボローム解析が必要とされる。これまでのメタボローム解析は1匹にみであることから、本年度はN数を増し、さらに運動を課した抗肥満効果を解析していく予定である。本年度は学内の研究室の移動および新教室の立ち上げにより、実験機器等が揃わなかったことから、研究および実験等に遅れがみられた。さらに本年度は抗肥満ペプチドであるガラニン様ペプチド(GALP)の投与により、呼吸商が下がることから、GALPの脂質代謝に注目し、その作用機序を論文作成することにしたことから、論文作成の為のデータづくりを優先したところ、メタボローム解析の結果までは得られなかった。ガラニン様ペプチド(GALP)は、Gタンパク質共役受容体(GPCR)の内因性リガンドとして同定された生理活性ペプチドであり、摂食や生殖作用に関与することから、創薬への応用が期待されるペプチドである。我々はこれまで、GALPの投与実験により、GALPは摂食量や体重の減少、さらにはエネルギー代謝亢進作用を持つことを明らかにしてきた。そこで我々は、GALPのヒトでの臨床応用を目的とするため、まず、点鼻投与によるGALPの確実な脳内移行を評価し、痛みや副作用を伴わない、簡易的なGALP点鼻投与法を開発した。さらにそのGALP点鼻投与は、14日間の連続投与において、野生マウスよりも、肥満モデルマウスにおいて、有意な体重や摂食量の減少を確認した。一方、マウスを用い、GALP投与に加え、回転かごによる自発運動を課すことにより、酸素消費量及び発熱量が上昇し、体重が減少することを確認した。さらに、自発運動群では、GALP群はvehicle群に比し、肝臓、骨格筋の代謝関連酵素のうち、PEPCK及びSREBP-1のmRNA発現量の減少を認め、GALP投与による糖新生の抑制及び脂肪酸合成の抑制の関与が示唆された。このような結果から、効率の良い肥満解消の療法のとして、ペプチドと運動の併用は、高い抗肥満効果が得られ可能性が示唆された。さらにGALP投与では基礎代謝の亢進が得られることが明らかになり、その原因として、また、GALPは交感神経系を介して肝臓と白色脂肪組織での脂質代謝を亢進することが確認した。

また、マウスのGALP投与により、呼吸商の低下を確認し、脂質代謝亢進が示唆さ、メタボローム解析およに遺伝子発現を解析したところ、肝臓の脂肪酸合成系の遺伝子発現が減少し、脂肪酸化系の遺伝子発現が亢進したことを確認した。ガラニン様ペプチドは抗肥満作用をもつペプチドである。このペプチドと運動を用い、肥満症解消の為の新規の運動療法を試みた。GALP点鼻投与で肥満モデルマウスでの有意な摂食量および体重減少、さらに肝臓における脂肪酸分解亢進を確認した。GALP投与と運動の併用は、単独で行うよりも、より高いエネルギー代謝亢進が得られた。抗肥満ペプチドと運動の併用は肥満解消の為の新たな新規運動療法になることが期待される。共同研究者の職場移動により、動物実験施設の移動を余儀なくされた。その為、スムーズな研究遂行が出来なかった。さらに、抗肥満ペプチドの種類の違いによる作用機序が中枢レベルと末梢レベルで異なるため、より抗肥満効果を上げる投与条件や投与のタイミングや運動条件を検討する必要が見られたため、同時に2つのペプチド投与によるメタボローム解析が行えなかった。今回のテーマで用いられる抗肥満作用が期待されるペプチドは、主にガラニン様ペプチド(GALP)およびニューロペプチドW(NPW)であるが、どちらのペプチドがどのような方法で、より有効な抗肥満作用を発揮するかを検討する予定である。また、有効な点鼻投与を確立させ、そのサンプルをメタボローム解析し効率的な点鼻投与と運動を併用した新しい運動療法を作成していく為の基礎データーを得ることを目標にする。また実際にモデルマウスを用いて、抗肥満ペプチドの点鼻投与と運動による抗肥満作用も検討する。その運動の強度による抗肥満効果の違いについても検討する。本年度は最終年度であることから得られた結果は、国内外で積極的に学会発表や論文作成を行う。運動生理学次年度は、特にNPWの点鼻投与を中心に検討し、肝臓と骨格筋における抗肥満作用のメタボローム解析と遺伝子発現の検討を行い、NPWの末梢における抗肥満の作用機序を調べる予定である。スムーズな研究遂行のためにも、さらにペプチド投与条件を検討し、スキルアップを図る予定である。また、今年度の実験から、点鼻投与のタイミングや運動条件の見直しが課題とされた為、次年度はより肥満効果の高い投与条件やタイミングを検討した上て、運動の条件も検討する予定である。また共同研究者とのミーティングや情報交換およびアドバイスを求めるなど、連絡等を密にするように勤める。また、今年度に得られた成果は国内および海外の学会で積極的に発表していく予定である。
スポーツ・リテラシー形成に寄与する体育カリキュラム・マネジメントの国際比較研究

本研究課題においては,体育科で児童・生徒に保証すべき学力をスポーツ・リテラシーと捉え,その形成に寄与する体育カリキュラムの設計・実施・修正の内容と方法(カリキュラム・マネジメント)に関して東アジア諸国・地域との比較研究を行った.対象国・地域のナショナル・レベルにおけるカリキュラム・マネジメントの柱としての養成段階及び現職段階における体育教師教育カリキュラムの特徴と共通した課題を明らかにした.本研究課題においては,体育科で児童・生徒に保証すべき学力をスポーツ・リテラシーと捉え,その形成に寄与する体育カリキュラムの設計・実施・修正の内容と方法(カリキュラム・マネジメント)に関して東アジア諸国・地域との比較研究を行った.対象国・地域のナショナル・レベルにおけるカリキュラム・マネジメントの柱としての養成段階及び現職段階における体育教師教育カリキュラムの特徴と共通した課題を明らかにした.東アジア各国においては,スポーツ・リテラシーの土台の崩れともいえる現象が共通の問題として顕在化してきており,これに対応したカリキュラム改革が実施されてきている.その際,カリキュラムの内実とその開発一実施一評価を遂行するためのカリキュラム・マネジメント・システムが求められる.本研究課題においては,東アジア各国のカリキュラム・マネジメントの実態を「全国・地域の政策・行政レベル」「学校の教育計画レベル」「教師の実践レベル」に区分して調査・比較し,スポーツ・リテラシーの形成に寄与するカリキュラムの内容とカリキュラム・マネジメントの望ましいあり方について明らかにすることを目的とした.第1年次となる平成20年度は,カリキュラム・マネジメントの土台となる体育授業における児童・生徒の学びの実態調査の結果から調査対象地域(釜山;韓国,高雄・屏東;台湾,北京;中国)の体育カリキュラムの現状と課題を明らかにした(北京;中国については,平成二一年度に成果を公表する予定).わが国を含めた東アジア地域は,時期を異にしながらも急速な産業化や経済を中心とした生活のグローバル化の中で生活様式や市民の意識の大きな変化を経験していること,学校カリキュラムの高い中央集権性が高い学力を保障している反面,深刻な受験競争が子どもたちに強いストレスを与えていることなどを共通する基盤としている.児童・生徒の学びの実態調査においては,学校階梯の上昇に伴う運動有能感や体育授業に対する愛好的態度得点の低下といった共通する傾向が認められたと同時に,項目得点の地域による違いなど差異も認められた.こうした実態の共通性と差異がカリキュラムの内容及びどのレベルのマネジメントの在り方によって引き起こされているのかを明らかにすることは,わが国の体育カリキュラム・マネジメント・システムの妥当性を検討していく上で重要な意義を持っている.本研究課題においては,スポーツ・リテラシー形成に寄与するカリキュラム・マネジメントのあり方について東アジア諸国・地域の実態調査とそれらの地域に共通する課題と固有の課題を明らかにし,我が国の体育カリキュラム・マネジメントへの示唆を得ることを目的としている.国際比較研究の前提として各国・地域におけるナショナルカリキュラムの内容(体育科の目標・内容・方法・評価)の構造分析及びそこに見られる共通点と差異を明らかにすることが重要となる.平成21年度は,中国・韓国・台湾における体育科のナショナルカリキュラムを理念・目標・教育内容・教授-学習方法,評価の観点から比較し,底に見られる共通性と課題を明らかにした.具体的には,(1)身体及び心の健康に関する目標の一層重視,教材主義からの脱却,(2)知識が技術の活用力やコミュニケーション能力など「高次の学習能力」の重視,(3)目標の「行動目標化」の傾向,(4)個人差に応じた指導の重視,(5)評価の観点・評価方法の多元性・多様性の強調といった共通点が見られた.また,課題としては,「価値意識・態度」に関する目標の行動目標化の傾向が,教師の実践を拘束する傾向を持つことを明らかにした.ナショナルカリキュラムレベルに見られた上記の共通性及び課題が実際の学校・授業においてどのように現象しているかを明らかにするためには,各国・地域における現場教師への質問紙やインタビューを通じた実態調査が必要となるが,平成21年度においては,北京市・大連市(以上中国)・釜山市(韓国)の共同研究者・研究協力者との研究協議を通じて調査の実施内容・方法及びスケジュールについて詳細な検討及び資料の収集を行った.以上の成果に基づき,平成22年度に実態調査を実施する予定である.本研究課題においては,スポーツ・リテラシー形成に寄与するカリキュラム・マネジメントのあり方について東アジア諸国・地域の実態調査とそれらの地域に共通する課題と固有の課題を明らかにし,我が国の体育カリキュラム・マネジメントへの示唆を得ることを目的とした.平成22年度は,ナショナル・レベルの体育カリキュラム・マネジメントにおいて重要な領域の一つである体育教師教育カリキュラムについて,韓国・台湾・日本における養成段階の体育教師教育カリキュラムについて比較し,そこに見られる共通性と課題を明らかにした.また,体育授業における教師の指導性と児童・生徒の学習成果・学習への構えとの関連について検討した.さらに,初等教員養成における体育教師教育カリキュラムの検討を通じて,小学校体育カリキュラム・マネジメントの在り方を「担任制」の側面から検討した.具体的には,(1)韓国・台湾と比較した場合,日本の体育教師教育カリキュラムは教科専門科目に関わる取得単位及び開設科目数が少なく,学習指導要領の実施に際して十分な専門性を保障するための専門性を十分に保障できない可能性があること,(2)体育授業における教師の指導性の実態を検討した結果,児童・生徒の望ましい学びの構えと確かな成果を保障する指導性と逆に学習成果の獲得を阻害する指導性とが見出された.さらに,(3)現在の初等教員養成における体育科関連科目の内容を韓国及び台湾と比較した場合,日本においては小学校児童の発達課題にふさわしい体育授業を実現する教師の専門性が保障されていないこと,特に小学校高学年においては教科担任制の導入をも考慮に入れて再検討すべきことを明らかにした.
舶用2ストロークディーゼル機関の排出汚染物質の低減に関する実験的研究

舶用大形2ストロークディーゼル機関からの粒子状物質(PM)排出特性を把握し、PMおよびNOxの排出削減を検討することを目的として、供試機関(3UEC37LA機関、単流掃気、排気タービン過給機付単動クロスヘッド型、静圧過給方式機関、シリンダ内径:370mm、ストローク:880mm、出力:1105kW、回転数:188rpm)の運転・計測を行った。得られた結果は以下の通りである。舶用特性に従って機関負荷率を変化させて計測した結果、PM排出率は25%負荷時の0.4g/kWhから100%負荷の0.5g/kWhまで、負荷率とともに増加する傾向を示した。硫黄分濃度の異なる燃料油を使用して機関を運転して計測を行った結果、燃料中の硫黄分が増加するとPM排出率は増加する傾向を示した。PMの成分分析を行ったところ、燃料中の硫黄分が増加すると、硫黄分から生成されるサルフェートだけではなく、Dry Soot(固形の炭素分)およびSOF(Soluble Organic Fraction、PMのうち有機溶剤に溶けるもの)も増加していることがわかった。シリンダ油供給量を低減するために、シリンダライナの注油穴から高圧で直接、リング表面に吹き付ける注油システム(高速型注油システム)を、新しく供試機関に装備した。シリンダ注油率を変化させてPM排出率の計測を行ったところ、注油率を減らすことでPM排出率が減少した。また、排出されるPMが燃料油から生成されたものか、あるいは潤滑油から生成されたものかを調べることを目的として、燃料油(A重油)、シリンダ油および採取したPM中に含まれる金属成分の分析を波長分散型蛍光X線分析法にて行った。燃料に水を混合した乳化燃料油を用いると、NOxの排出は減少したが、燃料消費率およびPM排出は増加する傾向を示した。今年度は、舶用大形2ストロークディーゼル機関からの粒子状物質(PM)排出特性を把握するために、供試機関である本学内燃機関工学実験室の舶用2ストローク機関(3UEC37LA、単流掃気、排気タービン過給機付単働クロスヘッド型、静圧過給方式機関、シリンダ内径:370mm、ストローク:880mm、出力:1105kW、回転数:188rpm)をA重油を燃料として運転し、小形希釈トンネルを用いてPM排出濃度の計測を行った。得られた結果は、下記の通りである。1舶用特性(出力は回転数の3乗に比例)に従って機関負荷率を変化させて計測した結果、PM排出率は25%負荷時の0.4g/kWhから100%負荷の0.5g/kWhまで、負荷率とともに増加する傾向を示した。2硫黄分濃度0.075%の低硫黄A重油にdi-t-butyl polysulfide(硫黄分:54質量%)を所定量添加して硫黄分濃度0.32質量%および0.59質量%の燃料油を作成し実験を行った。50%負荷、75%負荷および100%負荷で実験を行ったが、いずれの機関負荷率においても、燃料中の硫黄分が増加するとPM排出率は増加する傾向を示した。フィルタに捕集したPMの成分分析を行ったところ、燃料中の硫黄分が増加すると、硫黄分から生成されるサルフェートだけではなく、Dry Soot(固形の炭素分)およびSOF(Soluble Organic Fraction、PMのうち有機溶剤に溶けるもの)も増加していることがわかった。

3 2ストローククロスヘッド型機関では、シリンダ潤滑のためにシリンダライナに注油を行っているが、この注油量の影響を調べるため機関を25%負荷で運転し、シリンダ注油率を2.84g/kWhから4.1g/kWhまで変化させてPM排出率の計測を行った。注油率が増加するとPM排出率も増加し、計測値の平均をとると注油率が1.26g/kWh増加することで、PM排出率は約0.1/kWh増加した。1.新シリンダ注油システムの装備供試機関のシリンダ注油システムは、従来より用いられている主機関駆動の機械式のもので、外部よりライナ内面の油溝に注油穴(1シリンダ当り4ヶ所)より、にじみ出させ、ピストンリングの上昇によって、摺動面に油膜ができるようになっている。このシステムでは、シリンダ油の広がり性に大きく影響をうけて、全摺動面に油膜が形成されない恐れがあるため、必要量以上のシリンダ油を供給する必要がある。その余分に供給されたシリンダ油が、ピストンが下死点付近にあるときにシリンダ内表面の熱によって、蒸発あるいはミスト化して、PMとして排出され易くなると思われる。この問題点を改良し、シリンダ油供給量を低減するために、シリンダライナの注油穴から高圧で直接、リング表面に吹き付ける注油システム(高速型注油システム)を、新しく供試機関に装備した。この注油システムは、(1)1回に供給するシリンダ油の量を増し、(2)多くのシリンダ油を一気に注油管に押し込むことによって、注油管内の圧力を十分にあげ、(3)正確なタイミングで短時間にシリンダ内圧力に打ち勝って油を供給(吹き付ける)する機能を持つ。これにより従来よりも必要な場所に必要な量のシリンダ油を供給でき、注油量を低減できる。2.新シリンダ注油システムの試験新シリンダ注油システムを用いて機関を運転し、機関出力、回転数、機関各部の温度、圧力などの計測、シリンダ注油タイミング、注油量の計測を行い、新システムが正常に動作していることを確認した。このとき、一部の注油孔の逆止弁(この部分は従来からの注油システムと共用となっている)に不具合が見られたので、来年度の研究に向けて改善を行う予定である。大型の商船の主機関として広く用いられている舶用低速2ストローククロスヘッド型ディーゼル機関は、シリンダを潤滑するために強制的にシリンダ壁に潤滑油を供給(シリンダ注油)しており、他のディーゼル機関と異なり排出されるPMにシリンダ油由来成分が多く含まれることが予想される。シリンダ注油量を変更して機関を運転し、PM濃度に及ぼす影響を調べた結果、シリンダ注油量を減少させると、PM濃度も減少することがわかった。また、排出されるPMが燃料油から生成されたものか、あるいは潤滑油から生成されたものかを調べることを目的として、燃料油(A重油)、シリンダ油および採取したPM中に含まれる金属成分の分析を波長分散型蛍光X線分析法にて行った。燃料油とシリンダ油の分析結果から燃料油にはほとんど含まれないカルシウム、亜鉛、リンがシリンダ油には比較的多く含まれており、これらの成分を調べることによりPMの起源を特定できる可能性があることがわかった。また、ブランクのフィルタとPMを捕集したフィルタの分析結果の比較から、PMにはカルシウムおよびリンが含まれること、シリンダ注油量を増加させてPM捕集量が増えると含まれるカルシウムとリンの量も増加することがわかった。これらの結果から、舶用2ストローク機関からのPMにはシリンダ油由来成分が含まれること、シリンダ注油量を増加したときに増加するPMはシリンダ油由来成分であることが示唆される。
「新規HLA結合モチーフ」の同定によるがんペプチドワクチン開発基盤の再構築

がんペプチドワクチンは少数の著効例がある一方、全体の奏効率は低い。この現状を打開する一助として、本研究はHLA(ヒト白血球抗原)クラスIIを対象として「未知のHLA結合モチーフ」を同定することを目的に研究を行う。具体的には、結合測定とin silico実験(ドッキング・シミュレーション)により、HLAに結合する新規モチーフを漏れなく明らかにする。本研究の成果はワクチン設計の基本となるHLA結合領域の地図を書き換える可能性があり、がんペプチドワクチン開発の基盤構築に大きく貢献する。
完全/不完全知識を扱う高次推論型データベースにおける知識獲得

本研究は,完全な知識と不完全な知識の双方を扱いうる高次論理型データベースALDBを対象に,高次推論環境下での帰納的知識自動獲得法の確立を目標とするものである.本研究に関し,今年度の研究成果を要約する.1.関係代数によるALDBの問合せ手続きこれまでにALDBの問合せ手続きとして,反駁証明プロセスによるものを開発したが,データベースの操作性という点からは不十分であったので,関係代数に基づく問合せ手続きを提案した.ALDBの不完全ルールの評価が,関係代数演算の射影,自然結合,選択により表現されることを示した.また,例外を記述する述語を導入し,論理式を関係代数式に変換してボトムアップ的に評価する手続きを与えた.2.例外事例を含む外延データベースからの知識獲得事実を表す集合である外延データベースに例外が存在することを仮定して,帰納的学習の基礎検討を行った.本研究では,通常の帰納的学習で用いる正負の事例に加えて例外事例という考え方を導入し,事例の典型的な特徴に着目して例外事例を検出する手法を提案した.さらに,提案手法により検出された例外事例のクラスを反転させ,再学習したところ,極めてコンパクトな記述が得られることを実験的に確認した.3.ルール変換によるALDBの自己組織化データベースは一般に大規模化するに従い,ノイズや例外などのデータが増加し,この種のデータのハンドリング技術の確立が望まれる.本研究では,新規追加データに起因する矛盾が発生したとき,これを発見し,完全ルールから不完全ルールに変換して,自己組織化することにより,無矛盾性を維持する手法を提案した.本研究は,完全な知識と不完全な知識の双方を扱いうる高次論理型データベースALDBを対象に,高次推論環境下での帰納的知識自動獲得法の確立を目標とするものである.本研究に関し,今年度の研究成果を要約する.1.関係代数によるALDBの問合せ手続きこれまでにALDBの問合せ手続きとして,反駁証明プロセスによるものを開発したが,データベースの操作性という点からは不十分であったので,関係代数に基づく問合せ手続きを提案した.ALDBの不完全ルールの評価が,関係代数演算の射影,自然結合,選択により表現されることを示した.また,例外を記述する述語を導入し,論理式を関係代数式に変換してボトムアップ的に評価する手続きを与えた.2.例外事例を含む外延データベースからの知識獲得事実を表す集合である外延データベースに例外が存在することを仮定して,帰納的学習の基礎検討を行った.本研究では,通常の帰納的学習で用いる正負の事例に加えて例外事例という考え方を導入し,事例の典型的な特徴に着目して例外事例を検出する手法を提案した.さらに,提案手法により検出された例外事例のクラスを反転させ,再学習したところ,極めてコンパクトな記述が得られることを実験的に確認した.3.ルール変換によるALDBの自己組織化データベースは一般に大規模化するに従い,ノイズや例外などのデータが増加し,この種のデータのハンドリング技術の確立が望まれる.本研究では,新規追加データに起因する矛盾が発生したとき,これを発見し,完全ルールから不完全ルールに変換して,自己組織化することにより,無矛盾性を維持する手法を提案した.
スペクトルモアレ法による試料全面のひずみ分布の計測法の開発研究

1.フーリエ変換により発生するモアレじまとひずみの関係を,一次元の場合,ミスマッチのある場合,二次元の場合について明らかにした.2.アダマール変換により発生するモアレじまとひずみの関係も明らかにした.さらにこれを発展させ,濃度むらのない美しい等変位線が得られる濃度差間引き法を開発した.3.フーリエ変換およびアダマール変換を用いたひずみ解析プログラムおよびパソコンを用いた高速汎用画像処理プログラムを作成した.これにより安価に画像処理システムが構築でき誰でもが利用できるようになった.4.画像を高速で入力る高分解能テレビカメラを試作した.5.切り欠きや円孔を有するゴム試験片に本方法を適用し,そのひずみ分布を計測し,本方法の有効性を確認した.6.ゴム管を伝わる除荷応力波の伝ぱを撮影し,その変位分布,ひずみ分布,変位速度分布,ひずみ速度分布を解析した.ひずみ速度分布を求めるには,変位分布を2回微分せねばならず,従来の方法では精度が悪く意味のある結果が得られなかったが,本方法を用いれば,滑らかな分布が得られた.7.高速で画像処理を行い,実時間で美しい等変位線計測ができる濃度差間引き法を行うハードウェア回路を試作した.その結果動的現象も実時間で変位解析ができるようになった.8.フーリエ変換によるモアレじまの発生機構を逆に利用し,印刷物の網取り時に発生するモアレじまの防止法および網点発生法を考案した.なお,本研究は画像工学コンファレンスにて優秀ポスタ賞を得た.9.今後この方法を発展させ,三次元形状をもつ物体の三次元ひずみの計測を行いたい.1.フーリエ変換により発生するモアレじまとひずみの関係を,一次元の場合,ミスマッチのある場合,二次元の場合について明らかにした.2.アダマール変換により発生するモアレじまとひずみの関係も明らかにした.さらにこれを発展させ,濃度むらのない美しい等変位線が得られる濃度差間引き法を開発した.3.フーリエ変換およびアダマール変換を用いたひずみ解析プログラムおよびパソコンを用いた高速汎用画像処理プログラムを作成した.これにより安価に画像処理システムが構築でき誰でもが利用できるようになった.4.画像を高速で入力る高分解能テレビカメラを試作した.5.切り欠きや円孔を有するゴム試験片に本方法を適用し,そのひずみ分布を計測し,本方法の有効性を確認した.6.ゴム管を伝わる除荷応力波の伝ぱを撮影し,その変位分布,ひずみ分布,変位速度分布,ひずみ速度分布を解析した.ひずみ速度分布を求めるには,変位分布を2回微分せねばならず,従来の方法では精度が悪く意味のある結果が得られなかったが,本方法を用いれば,滑らかな分布が得られた.7.高速で画像処理を行い,実時間で美しい等変位線計測ができる濃度差間引き法を行うハードウェア回路を試作した.その結果動的現象も実時間で変位解析ができるようになった.8.フーリエ変換によるモアレじまの発生機構を逆に利用し,印刷物の網取り時に発生するモアレじまの防止法および網点発生法を考案した.なお,本研究は画像工学コンファレンスにて優秀ポスタ賞を得た.9.今後この方法を発展させ,三次元形状をもつ物体の三次元ひずみの計測を行いたい.
破骨細胞と破軟骨細胞による骨長径成長の制御機序の解明

本研究は、長管骨の長径成長における破骨細胞と破軟骨細胞の制御機序を明らかにするものである。週齢3週のラットに、第3世代ビスホスホネート製剤であるminodronic acidを1回量0.5mgで週2回の皮下投与を行った。その結果、以下の興味深い知見を得た。成長軟骨版における軟骨細胞の組織学的変化では、以下の事実が得られた。1.成長軟骨版、特に肥大軟骨細胞層が肥厚2.肥大軟骨細胞におけるアポトーシスの抑制組織学的および生物物理学的変化では、以下の現象を捉えた。1.骨幹端部におけるremodelingの障害によるErlenmeyer flask deformity様の形態変化2.成長軟骨板から骨幹端部における縞状の骨硬化3.骨幹端部における骨塩量、骨密度、外骨膜周囲径の増加4.骨塩/骨基質比の上昇、すなわち骨石灰化度の上昇5.リン固体NMR法で算出したT1緩和時間の延長現在、これまでに確立した実験モデルを応用して、成長軟骨版の内軟骨性骨化において、Runx2、Cbfa1、Cbfb、PTH-rP、IHHの遺伝子発現の変化を、解析中である。1.脛骨の長径が増加2.近位骨端部における骨梁形成の促進3.骨幹端部の骨密度の増加4.成長軟骨版における増殖及び肥大軟骨細胞層の拡大本研究は、長管骨の長径成長における破骨細胞と破軟骨細胞の制御機序を明らかにするものである。1.脛骨の長径が増加2.近位骨端部における骨梁形成の促進3.骨幹端部の骨密度の増加4.成長軟骨版における増殖及び肥大軟骨細胞層の拡大我々の先行研究は、成長期のラットにビスホスホネート製剤であるminodronic acidを1回量0.5microgramを週2回、皮下投与することにより、1)大腿骨長径成長が抑制されること、2)成長軟骨板から骨幹端部における縞状の骨陰影濃度が増強されること、3)成長軟骨板、特に肥大軟骨細胞層の幅の増大とそのアポトーシスが抑制されることを示した。長管骨長径は、成長軟骨板における内軟骨性骨化によって規定されている。破骨細胞や破軟骨細胞は、成長軟骨板における内軟骨性骨化に重要な役割を果たしている。平成17年度は、minodronic acidを投与して破骨細胞や破軟骨細胞の数と機能を抑制し、その環境下における成長軟骨板の組織学的および骨形態学的変化を解析することにより、成長軟骨板の各軟骨細胞層が内軟骨性骨化において果たす役割について解析を行った。まず、週齢3週のラットにminodronic acidを前述の方法で6週間にわたって投与し、生理食塩水を同じ期間投与したラットとの間で、大腿骨の成長軟骨板を構成する各軟骨細胞層の変化を解析した。その結果、minodronic acidが投与された大腿骨では、1)成長軟骨板の肥大軟骨細胞におけるアポトーシスが抑制されていること、2)成長軟骨板では、破骨細胞および破軟骨細胞が減少していることがわかった。さらに、赤外分光法を用いた骨質の変化、pQCT法を用いた骨密度や骨形態(外骨膜周囲径、内骨膜周囲径など)の変化も併せて行った。その結果、minodronic acidが投与された大腿骨では、成長軟骨板に隣接する骨幹端部では、1)骨塩/骨基質比および炭酸/燐酸比が上昇していること、2)成長軟骨板に接する骨幹端部の骨密度が特異的に増加していることがわかった。この機序として、minodronic acidの投与は、成長軟骨板における内軟骨性骨化の過程で、破軟骨細胞による石灰化肥大軟骨細胞の吸収が抑制された結果、骨幹端部における骨密度を特異的に増大させたと考えた。現在、1)成長軟骨板における軟骨細胞の成熟に関わる遺伝子群(Runx2、Cbfa1、Cbfb、PTH-rP、IHH、VEGF)の各mRNAの発現の変化、2)肥大軟骨細胞におけるX型コラーゲンの産生量の変化について、解析を進めている。長管骨の長径成長は、成長軟骨板における内軟骨性骨化が主な役割を担う。本研究は、この内軟骨性骨化の長管骨における破骨細胞と破軟骨細胞の役割を明らかにするために実施した。

3週齢のラットを実験動物として、第3世代ビスホスホネート製剤であるminodronic acidを1回量0.5mgで週2回の皮下投与を行ない、成長軟骨版における破骨細胞と破軟骨細胞の数の減少と、これらの機序抑制を抑制した。その結果、以下の興味深い結果が得られた。フーリエ変換赤外分光光度計およびリン固体NMR法では、以下が、明らかになった。1.骨塩/骨基質比の上昇、すなわち骨石灰化度の上昇2.リン固体NMR法で算出したT1緩和時間の延長現在、これまでに確立した実験モデルを応用して、成長軟骨版の内軟骨性骨化において、Runx2、Cbfa1、Cbfb、PTH-rP、IHHの遺伝子発現の変化を、解析中である。1.脛骨の長径が増加2.近位骨端部における骨梁形成の促進3.骨幹端部の骨密度の増加4.成長軟骨版における増殖及び肥大軟骨細胞層の拡大
東南アジア熱帯低湿地火災への多面的アプローチによる熱帯低湿地学の構築

本研究の目的は、火災により深刻な環境問題を引き起こしてきた熱帯泥炭湿地において、「なぜ火災が生じるのか?」という問題を、地域の独自性に着目して検証し、理解することである。既存の泥炭湿地の火災対策というものは、他地域での知見が無条件に適用されてきた。プランテーション開発・火入れなどが火災の原因とされているが、それらと無縁の場所も燃焼している。地下水位が高ければ火災リスクは低下するとされているが、地下水位が高くとも泥炭は燃焼する。本課題ではこれらの問題を多面的に検討し、その特殊性を考慮したハザードマップを作成し、それを泥炭地の特殊性を俯瞰的に理解可能とするツールにまで発展させる。「なぜ泥炭地で頻繁に火災が生じるのか?」という明確な中核的問いについて、インドネシアを対象とし、頻繁に火災が生じている熱帯泥炭地の特殊性を解明することを通じてハザードマップを作成し、そのマップを泥炭地管理に有効なもの、俯瞰的に理解可能とするツールにまで発展させることを目的とした社会的に必要かつ学術的に解明すべき研究計画である。自然環境と人文環境の双方に関わる重大問題を取り扱う文理融合的な課題として、社会的にも、学術的にも重要度が高い研究である。また、泥炭地における発火などに起因する東南アジア熱帯低湿地火災という深刻な問題の解決に向けての実践的な成果として独自のハザードマップの作成と活用が期待される。
大脳皮質回路の結合選択性

皮質介在ニューロンに関しては、その構成に関する考え方は統一されていなかったので、発火様式・形態パラメーターから客観的同定を行い、これに基づき、その軸索・神経終末の表現型を定量化してきた。今年度は、同定した介在ニューロンの樹状突起分枝様式、スパイン形成パターンをサブタイプごとに比較解析した。多くのスパインで、電子顕微鏡でシナプス入力があることを確認できた。スパインは、細胞体から50ミクロンまでは少なく、それより遠位では一様に分布していた。終末分枝長は、平均で樹状突起分岐間隔より長く、特にFSバスケット細胞で顕著であった。細胞体から出る樹状突起数(一次突起)、その伸長方向、平均分岐間隔、平均スパイン密度を使って、非錐体細胞をわけると、樹状突起パターンが大きく3つあることがわかった。サブタイプごとにスパイン密度が異なるが、スパイン自身の形態もサブタイプごとに差がみられた。マルティノッティ細胞、ダブルブーケ細胞、FSバスケット細胞のスパインを比較すると、その密度が異なるだけでなく、その長さや形が異なることがわかった。マルティノッティ細胞のスパインは長く、ヘッドがネックより大きいマッシュルームタイプの割合が高い。複数のヘッドをもつスパインもマルティノッティ細胞で多くみられた。皮質出力ニューロンに関しては、線条体・前頭皮質回路の理解にとって重要な、線条体へ投射する、V層錐体細胞(皮質線条体ニューロン)を蛍光逆行性色素で同定して、その形態的特徴を定量的に解析した。対側の線条体へ投射するものと、同側の橋核にまで下降する錐体細胞で、尖端樹状突起の形態が大きく異なり、また、対側の線条体へいくものはさらに形態分化していることがわかった。今後、この二種類のニューロンの機能分化を明らかにするために、錐体細胞サブタイプ間、及び非錐体細胞サブタイプとの神経結合特異性を検討していきたい。
モクズガニの生活史に着目した河口域における密度流の構造と魚道の機能評価

本研究は、モクズガニの生活史(メガロパ幼生稚ガニ親ガニ)に着目して、塩水遡上などの水理特性と関連づけ、せせらぎ魚道におけるモクズガニの生息分布やメガロパ幼生の着底・変態状況、生息場の特性を現地調査から明らかにし、感潮域における魚道の評価をしたものである。平成15年度の調査によって、せせらぎ魚道の詳細な地形情報、潮位、流速および密度分布(温度、塩分濃度)などの水理特性、メガロパ幼生の着底場所と最盛期がほぼ明らかにされた。平成16年度の調査では、約2週間1ヶ月ごとの稚ガニトラップのサンプリング調査結果を継続し、塩水遡上という汽水域特有の環境条件が、各魚道における付着藻類、水生動物相(モクズガニを含む)の生息分布に対してどのような影響を及ぼしているかの調査を実施した。平成17年度は、これらのサンプリング調査を継続し、さらに、生息場創出の観点から中空ポーラスコンクリートを設置して、その利用状況を把握した。本研究で得られた成果は以下のようである。1)クラスター分析などにより、塩水遡上の影響範囲(常時遡上域、大潮時に遡上域、非遡上域)は、付着藻類(藍藻・珪藻・緑藻)、底生動物(節足・環形・軟体など)の生息分布や構成比などと密接に関連し、汽水域特有の生息場が形成されている。2)さらに、回遊性甲殻類のモクズガニの甲幅サイズの分布特性から、せせらぎ魚道内において稚ガニの生息密度が高くなるなどの時間・空間的変動が見られる。3)個体数の少ないほど平均的な甲幅サイズは大きくなる傾向があり、この個体数が少ない場所は瀬に対応するなど、稚ガニに関する水深や流速などの水理特性の選好性(PHABSIM適性曲線の適用)や餌料生物環境と関わっている。4)メガロパ幼生から変態した稚ガニは甲幅約7mmに達すると淡水域に侵入して上流へ遡上を開始し、甲幅20mm前後になるとかなり上流部まで遡上するといわれているが、魚道出ロ付近には甲幅20mmを超える稚ガニが数個体確認された。このことは上流域へ向かって遡上する個体群と魚道周辺や湛水域に越冬して一定期間生息する個体群に大別され、回遊性甲殻類のモクズガニの稚ガニは、この魚道周辺を生息場として利用している可能性がある。5)中空ポーラスコンクリート内で脱皮する数個体が確認され、汽水環境の特徴を活かした河ロ域生態系保全策の一つとして有効性が確認された。河口堰による汽水域の大幅な縮小は、モクズガニなどの甲殻類にとって、(1)幼生の着底場所の制限、(2)稚ガニの生息場所の制限、(3)堰や湛水域による稚ガニの遡上や親ガニの降下障害などの影響を及ぼすことが考えられる。

本研究は、モクズガニの生活史の初期段階(メガロパ幼生稚ガニ)に着目して、せせらぎ魚道におけるモクズガニの生息分布とメガロパ幼生の着底・変態状況を、現地調査から明らかにしようとするものである。具体的には以下のようである。まず、せせらぎ魚道の詳細な地形情報をトータルステーション測量によって明らかにし、潮位、流速および密度分布(温度、塩分濃度)などの水理特性を把握した。次いで、約2週間ごとのサンプリング調査結果から、メガロパ幼生の着底場所と最盛期を明らかにした。また、メガロパ幼生が一齢稚ガニに変態する状況、数年を経過した稚ガニとしての生息量など、モクズガニの成長段階ごとの生態分布を明らかにして、それらの統計的な有意性を検定した。さらに、潮位、流速および密度分布との関係で、メガロパ幼生の着底状況を考察するとともに、せせらぎ魚道と呼び水式(階段式)魚道の比較によって、モクズガニの生活史の観点から感潮域における魚道の機能を評価した。調査の結果、潮位によって塩水の遡上状況は大きく異なっている。すなわち、小潮時でも塩水が侵入する地点は、上げ潮時の塩水楔の遡上(弱混合あるいは緩混合)によぅて流れに受動的なメガロパ幼生を輸送し、河床に設置されたトラップに着底したものと推察される。また、大潮時における塩水楔の遡上の到達点では、メガロパ幼生の着底割合はきわめて少ない。一方、せせらぎ魚道と呼び水式(階段式)魚道の最も大きな違いは、塩水遡上を魚道内に許容しているか否かである。呼び水式魚道の最下流端の隔壁は可動式となっており、塩水が魚道内に入らないように潮位に追随して制御されている。したがって、可動制御されている隔壁の存在によって、流れに受動的なメガロパ幼生や一齢稚ガニは呼び水式魚道内に進入できず、魚道隔壁あるいはロープを利用して遡上できる体サイズに成長するまで、魚道入口に滞留することになる。本研究は、モクズガニの生活史(メガロパ幼生稚ガニ親ガニ)に着目して、せせらぎ魚道におけるモクズガニの生息分布やメガロパ幼生の着底・変態状況、生息場の特性を塩水遡上などの水理特性と関連づけて現地調査から明らかにしようとするものである。平成15年度の調査によって、せせらぎ魚道の詳細な地形情報、潮位、流速および密度分布(温度、塩分濃度)などの水理特性、メガロパ幼生の着底場所と最盛期がほぼ明らかにされた。平成16年度の調査では、約2週間1ヶ月ごとの稚ガニトラップのサンプリング調査結果を継続し、塩水遡上という汽水域特有の環境条件が、各魚道における付着藻類、水生動物相(モクズガニを含む)の生息分布に対してどのような影響を及ぼしているかを把握するために次のような調査を実施した。なお、季節的な付着藻類・底生動物の生息分布調査は、(独)水資源機構長良川河口堰管理所と協力して実施した。その結果、クラスター分析などにより、塩水遡上の区間分け(常時遡上域、大潮時に遡上域、非遡上域)は、付着藻類(藍藻・珪藻・緑藻)、底生動物(節足・環形・軟体など)の生息分布や構成比などと密接に関連し、汽水域特有の生息場が形成されていることが確認された。さらに、回遊性甲殻類のモクズガニの甲幅サイズの分布特性から、せせらぎ魚道内において稚ガニの生息密度が高くなるなどの時間・空間的変動が見られる。個体数の少ないほど平均的な甲幅サイズは大きくなる傾向があり、この個体数が少ない場所は瀬に対応するなど、稚ガニに関する水深や流速などの水理特性の選好性(PHABSIM適性曲線の適用)や餌料生物環境と関わっていることが示唆された。また、メガロパ幼生から変態した稚ガニは甲幅約7mmに達すると淡水域に侵入して上流へ遡上を開始し、甲幅20mm前後になるとかなり上流部まで遡上するといわれている。しかしながら、魚道出口付近には甲幅20mmを超える稚ガニが数個体確認されている。
分子配向を利用したケイ素-ケイ素飽和結合を有する分子の分光学的特性の解明

本研究では、(1)α,ω-ジフェニルオリゴシラン類および(2)オクタシラキュバンの放射線化学で生成するアニオンラジカルおよびカチオンラジカル、の紫外可視吸収スペクトルと発光スペクトルを調べることにより、Si-Si結合の性質を研究した。(1) α,ω-ジフェニルオリゴシランα,ω-ジフェニルジシラン,ジフェニルトリシラン,ジフェニルテトラシランはポリシラン類と同様なサーモクロミズムを示すことを見出した。これはポリシランと同様、低温でSi-Si主鎖がanti-型構造をとり、Si-Siσ結合の共役が広がったためと考えられる。これらの化合物に対して室温では発光が観測されなかったのに対し、77Kでは300360nmにSi-Si主鎖の電子遷移に基づく蛍光が、また350500nmにフェニル基に基づくリン光が観測された。この蛍光バンドの発光をモニターした時に得られた励起スペクトルは吸収スペクトルの最長波長部分に対応しており、all-anti型構造を持つテトラシランの発光の量子収率が大きいこと、また発光スペクトルと励起スペクトルのストークスシフトが大きいことから、発光状態においてSi-Si結合が伸長することを見出した。(1)オクタ-(1,1,2-トリメチルプロピル)-オクタシラキュバンのイオンラジカルオクタ-(1,1,2,-トリメチルプロピル)-オクタシラキュバンを2-メチルテトラヒドロフラン及び2-クロロブタンに溶解して、77Kでγ線照射し(線量20kGy)、それぞれアニオンラジカルとカチオンラジカルを生成させた。カチオンラジカルは460nmに、アニオンラジカルは500nmに吸収極大を持つややブロードな吸収を示すことを見出した。
PPARaノックアウトマウスを用いたアルコール性肝障害の病態解析と治療法の開発

アルコール性肝障害は我が国において増加の一途を辿っているが、その病態や新規治療法に関する知見は少ない。我々はヒトでのアルコール性肝障害に類似した病像を呈するPPARαノックアウトマウスを用い、その病態を解析した。本マウスでは酸化ストレス産生亢進に伴い肝炎・肝線維化が生じていた。脂肪肝の治療薬であるポリエンフォスファチジルコリン(PPC)は、酸化ストレス産生亢進を緩和することにより本マウスでの肝炎を軽減させた。これらの結果はアルコール性肝障害における酸化ストレスの重要性とともに、PPCの新規治療薬としての可能性を示唆している。昨年度の実験の結果,4%エタノールを長期間投与したPPARαノックアウトマウスでは野生型マウスに比しNF-KBの活性化が強力に生じていることが判明した。そしてNF-KBの活性化により誘導される炎症性サイトカイン(TNF-α,IL-1β,およびこれらの受容体),ケモカインや炎症細胞接着因子(MIP-2,ICAM-1),炎症促進因子(COX-2,iNOS),酸化ストレスを産生するNADPHoxidase,エンドトキシンにより刺激されるToll-like receptor 4,CD14の発現もPPARαノックアウトマウスで顕著に増加していた。そしてphosphatidylcholine (PPC)の共投与にてエタノール投与PPARαノックアウトマウスで見られた肝障害は著明に改善し,前述の変化もアルコール非投与群と同程度まで改善していた。以上の結果はアルコールによる肝毒性に対してPPARαが保護的に作用していること,そしてPPCがアルコール性肝障害を軽減する薬剤である可能性を示唆している。これらはリアルタイムPCR法にて得られた結果であるため,本年度はイムノブロットや免疫染色法を用いてこれらをさらに確認する予定で,現在論文作成中である。同様に,PPARαノックアウトマウスでは野生型マウスに比しアルコール性胃炎を生じやすいことも発見した。リアルタイムPCR法を用いたmRNA定量により,PPARαノックアウトマウスでは胃粘膜においても前述の分子種が顕著に誘導されることが判明した。この実験結果はPPARαがアルコール毒性から胃粘膜を保護していることを示唆している。本年度はこれらの有意な結果をイムノブロットや免疫染色法を用いてさらに強化していく予定である。昨年度の実験の結果、4%エタノールを長期間投与したPPARαノックアウトマウスでは野生型マウスに比しNF-κBの活性化が強力に生じていることが判明した。そしてNF-κBの活性化により誘導される炎症性サイトカイン・ケモカインや細胞接着因子、酸化ストレスを産生するNADPHoxidase、エンドトキシンにより刺激されるToll-like receptor 4, CD14の発現がPPARαノックアウトマウスで顕著に増加していた。そしてolenehoshatidylcholine(PPC)の共投与にて本マウスで見られた肝炎、肝細胞壊死、アポトーシス、肝線維化は著明に改善していた。以上の結果を受けて、本年度はPPCの肝保護作用を分子病理学的に解明することを目的とした。上記分子種に加え、アポトーシス・線維化関連遺伝子の発現を定量PCR法、イムノブロット法、免疫染色法を用いて解析した。一連の解析により、酸化ストレスの産生抑制がPPCの肝庇護作用の中枢であることが明らかとなった。またその分子機構は従来の抗酸化剤であるビタミンEやSアデノシルメチオニンとは全く異なるユニークなものであった。酸化ストレスの様々な慢性肝疾患への関与が近年明らかになってきているが、これらの結果は、PPCがアルコール性肝障害の治療薬として、さらには様々な酸化ストレス関連肝疾患の治療薬として臨床応用できる可能性を示唆している。