hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脱ヒドロキシメチル化減炭反応を促進する貴金属ナノ粒子-金属酸化物複合体触媒の開発

本研究では、バイオマス資源を石油化学代替ルートに適用できる化合物に誘導する、水中での固体触媒反応の開発を目指した。各種のアルコール類の末端ヒドロキシメチル基を脱離させて、1炭素減炭した化合物を得る反応を促進する新規な触媒を研究した結果、本研究で開発したRu/CeO2触媒は、目的とした末端水酸基だけでなく、カルボン酸・エステル・ラクトンなどの含酸素化合物にも適用でき、1炭素減炭した化合物に収率よく変換することが可能であった平成28年度で反応の基本的な検討を行なった触媒を用いて、研究の第2段階として基質の拡張性と、触媒反応の実用化を目指した検討を行なう。特にRu/CeO2触媒は水を反応溶媒とする系で高い活性と選択性を示すことを見出しており、環境調和型反応に対して、(i)再生可能資源であるバイオマスを用いること、(ii)環境に理想的な溶媒である水を用いることの2点が特徴となる。現在この触媒を用いて、各種基質に対する反応性を検討しており、特にファインケミストリーへの適用も考えて他の含酸素官能基、エステルや含窒素官能基を含む基質にも展開する計画である。さらに今後の触媒反応の実用化を目指して、バッチ式でスケールアップした系での反応や、実用化を目指したフロー系での反応の検討も行なう。また、この触媒系の開発によって、バイオマス由来のポリオール類を基質に用い、選択的な還元的脱炭反応による有用ケミカルズ合成のプロセスが可能になるので、その展開に向けて検討を行う計画である。一般に固体触媒は活性が低いために反応に高温を必要とし、ファインケミストリーに適用する官能基変換反応には用いることが困難であった。我々は金属をナノ粒子化することによって固体触媒を活性化し、さらに担体と複合化させることによって協奏的な機能を発揮させ、効率的な触媒を開発する方向について知見を得ることができた。今後はこのような設計指針に基づき、液相での環境調和型の官能基変換反応に高活性高選択性を示す反応を開発できる。触媒化学効率的な使用により若干の残額が発生した.平成29年度分と合わせて使用する計画である。
トキソプラズマ特異酵素の研究(臨床診断への応用)

平成3年度はRH株虫体及びそのIn vitro培養の無血清培地遠心上清より高速液体クロマトグラフィーを用いて、二種類のNTPaseアイソザイム(I,II)をそれぞれ精製した。平成4年度は酵素の基本的な性質を調べ、その応用について研究した。単一な酵素を用いてまず、基質であるATP及びADPに対する反応速度定数を測定して、アイソザイム間の酵素反応の違いを明らかにした。その結果、NTPase-IのATP及びADPに対するVmaxとKm値の比はそれぞれ150と0.12、NTPase-IIのそれは1.1と1であった。このことからNTPase-IはATPを優先的に分解するが、NTPase-IIの場合はATP,ADPともに同じように分解することが反応速度定数から確認できた。現在まで調べた限りNTPase-IIの酵素反応の性質は全ての株に共通に存在する。したがって血清診断用抗原としてはNTPase-IIが良いと考えられる。そこで、両酵素に対する抗体をウサギを用いて作製し、その抗原性の違いを調べた。二重拡散、中和試験、ウエスタンブロットの各法では両酵素の抗原の違いを明確にすることができなかった。すなわち両酵素には共通のエピトープが存在し、そこが主な抗原決定部位と思われる。このことはNTPaseを診断用抗原として用いる場合、トキソプラズマの株の違いによるアイソザイムの有無を考慮しなくても良いことが再確認された。また抗NTPase抗体が急性期に特異的に上昇することから、急性期特異虫体であるtachyzoiteに主に存在すると思われたので、このことを慢性感染期虫体brayzoiteとの比較で確認した。実際の臨床診断への応用については米国微生物学会誌(J.Clin.Microbiol.)の1992年5月号に掲載した。その他平成4年度の成果については現在投稿準備中である。トキソブラズマRH株虫体及びIn vitrro培養の無血清培地遠心上清より、硫安分画及びDEAEトヨバ-ル、トヨバ-ルHW55S、DEAEー825、TSKG3000SWの各種カラムを使用して特異酵素(NTPase)を精製した。その結果、RH株より二種類のNTPase(I,II)を精製することができた。二種類のNTPaseはタンパク化学的には非常に類似していた。まず分子量が同一どあること、活性のある四量体の酵素の等電点が二種類の酵素共に5.7付近で両者を区別できなかった。またN末端のアミノ酸配列を19残基比較したところ、ホモロジ-は約50%であった。しかし、二次元電気泳動でサブユニットの等電点を調べたところ、多少の違いを観察することができた。すなわち、NTPaseーIのサブユニットの等電点は6.4で、NTPaseーIIのそれは6.2であった。酵素学的に最も違う点は基質との反応性であった。NTPaseーIはATPを加水分解するがADPはほとんど分解しない。ところが、NTPaseーIIはATP、ADP共に同じ速度で加水分解する。両者の酵素に対する抗体を作製し抗原性の違いを調べたところ、両者は共通のエピト-プを持ち、抗原性の違いを区別することができなかった。これらの結果から、NTPaseーI及びNTPaseーIIは共に血清診断用抗原として優劣がつけられないことがわかった。このことは逆に、NTPaseを診断用抗原として用いる場合、トキソプラズマノストレ-ンの違いによるアイソザイムの有無を考慮しなくても良い利点と考えられる。

事実、酵素抗体法を用いた患者血清中の抗NTPase抗体価は、標準法である色素試験抗体価と非常によく相関した。このことは米国微生物学会誌(J.Clin.Microbiol.)の1992年5月号に掲載される。昨年度に引き続きRH株虫体及びそのIn vitro培養の無血清培地遠心上清より高速液体クロマトグラフィーを用いて、二種類のNTPaseアイソザイム(I,II)をそれぞれ精製した。単一な酵素を用いてまず、基質であるATP及びADPに対する反応速度定数を測定して、アイソザイム間の酵素反応の違いを明らかにした。その結果、NTPase-IのATP及びADPに対するVmaxとKm値の比はそれぞれ150と0.12、NTPase-IIのそれは1.1と1であった。このことからNTPase-IはATPを優先的に分解するが、NTPase-2の場合はATP,ADPともに同じように分解することが反応速度定数から確認できた。現在まで調べた限りNTPase-IIの酵素反応の性質は全ての株に共通に存在する。したがって血清診断用抗原としてはNTPase-IIが良いと考えられる。そこで、両酵素に対する抗体をウサギを用いて作製し、その抗原性の違いを調べた。二重拡散、中和試験、ウエスタンブロットの各法では両酵素の抗原の違いを明確にすることができなかった。すなわち両酵素には共通のエピトープが存在し、そこが主な抗原決定部位と思われる。このことはNTPaseを診断用抗原として用いる場合、トキソプラズマの株の違いによるアイソザイムの有無を考慮しなくても良いことが再確認された。また抗NTPase抗体が急性期に特異的に上昇することから、急性期特異虫体であるtachyzoiteに主に存在すると思われたので、このことを慢性感染期虫体brayzoiteとの比較で確認した。実際の臨床診断への応用については米国微生物学会誌(J.Clin.Microbiol.)の1992年5月号に掲載した。その他の本年度の成果については現在投稿準備中である。
膜透過性ペプチドを付加したペプチド核酸による癌の遺伝子治療

遺伝子治療の手法には、アンチセンス法、リボザイム法、RNA干渉法など幾つかの方法が考えられる。本研究課題においては、アンチセンス法とリボザイム法の研究を行った。まず、アンチセンス法においては、本課題では、ペプチド核酸(PNA)が天然のDNAあるいはRNAと結合(hybridization)する性質を利用した、アンチセンス療法に向けた基礎研究を行った。PNAの細胞膜透過性を向上させることを目的として、膜透過性ペプチド(塩基性アミノ酸と疎水性アミノ酸からなる10残基のペプチド)を有機化学的に結合させたPNA(6種類)を合成した。本配列を用いた遺伝子発現抑制実験のモデル実験として、大腸菌を用いたアッセイを行ったが、このアッセイにおいてはPNAによる遺伝子発現抑制はみられなかった。次に本剤の物性評価を行った。一般にPNA分子は水溶性が低いことが知られている。特にアデニンあるいはグアニンといったプリン塩基を多く含む配列は水には不溶性となる。ところが、本ペプチド配列を付加したPNAは90%がプリン塩基の配列でも、超純水に1mM以上の濃度で溶解することが判った。これはペプチド配列に含まれる水溶性アミノ酸:リジン残基によりもたらされたものと考えられる。本手法は不溶性のPNA分子の水溶性向上に寄与することが解った。遺伝子治療薬として期待されるリボザイムについても研究を行った。Hammerhead Ribozymeの機能発現のメカニズム解析を行い、Ribozymeの金属イオン結合モチーフに結合した金属イオンの生理的役割がリボザイムの構造形成であることを明らかとした。本メカニズム解析の結果より、リボザイム高活性化に向けた論理的配列(構造)設計の指針が示された。これらの結果は国際的に高く評価され、J.Am.Chem.Soc.誌に掲載された。さらに関連研究の総説を寄稿する機会も得た。
不安の治療における前頭葉一扁桃体神経回路の役割の研究

不安の動物モデルであるラットの恐怖条件付けストレス(CFS)において、ストレス負荷2時間後の脳内神経活動活性化の部位を、最早期発現遺伝子産物c-Fosを指標として免疫組織化学法で調べた。脳内の皮質及び皮質下の代表的な39部位について左右を区別して検討した。実験群は(1)1日目にショック箱に入れて電撃を負荷せず、2日目に灌流した群、(2)1日目にショック箱に入れて電撃を負荷せず、2日目に再びショック箱に入れてから灌流した群、(3)1日目にショック箱に入れて電撃を負荷し、2日目に灌流した群、(4)1日目にショック箱に入れて電撃を負荷し、2日目に再びショック箱に入れてから灌流した群(CFS)の4群を設定した。CFS群で不安反応であるすくみ行動と脱糞数増加が確認された。C-Fos発現は検討したほとんどの部位で2日目に再びショック箱に入れる操作のみによって増加した。しかし扁桃体基底核でCFSによる特異的なc-Fos発現の増加が認められ、扁桃体皮質核でCFSによる特異的なc-Fos発現の現象が認められた。なお検討したすべての部位でc-Fos発現の左右差はなかった。抗不安作用を有するセロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)であるcitalopramの投与によって、CFS時のすくみ行動は抑制され、かつc-Fos発現が二次運動野II/III層、一時体性感覚野II/III層、および扁桃体基底核で抑制された。以上の結果から、扁桃体基底核でのc-Fos発現が不安・恐怖の情動と関連していることが確認された。さらにcitalopramの扁桃体への脳内局所投与が抗不安作用を示した以前の我々のグループの実験結果と合わせて考えると、SSRIの作用部位が扁桃体基底核であることが強く示唆された。ラットにおける不安の動物モデルである恐怖条件付けストレス(CFS)を用いて、抗不安作用を有するセロトニン再取り込み阻害薬(SSRI)であるcitalopramの投与が、CFSによって誘導される最早期発現遺伝子産物c-Fosの発現に及ぼす影響を検討した。CFSによって皮質および皮質下の広汎な部位でc-Fosの発現が増加した。そして、Citalopram 10および30mg/kgの投与により、二次運動野II/III層、一次体性感覚野II/III層、および扁桃体基底外側核で、CFSによって増加したc-Fosの発現が抑制されることが確認された。CFSでは、無条件刺激(電撃ストレス)を提示することなく、条件刺激(電撃を加えずにショック箱へ入れる操作)のみをくり返し提示することにより、条件反応(すくみ行動)の出現が減少する。これがCFSの消去(extinction)である。消去の過程に伴ってすくみ行動が減少すると共に、扁桃体基底外側核でのc-Fos発現が減少することが確認された。以上の結果より、扁桃体基底外側核でのc-Fos発現は不安・恐怖の情動と関連しており、SSRIの抗不安作用の作用部位が扁桃体基底外側核であることが示唆された。
魚類の浸透圧調節としてのカルシウムケーキ形成機構の解明

高浸透圧環境下で棲息する海水魚は体液と海水の間に生じる浸透圧差により、体内の水分が失われ、過剰なイオンが流入する。海水魚は恒常性を維持するため海水を飲み、水を吸収する。海水に含まれる過剰なイオンを除去することは重要である。Ca,Mg等の2価イオンは腸内でイオン化しているCa,Mgを沈殿させ炭酸塩(カルシウムケーキ)を形成させ腸内から除去する。Ca,Mgと反応する重炭酸イオン(HCO_3^-)は沈殿形成に重要であるが、その分泌機構は不明である。そこで本研究ではHCO_3^-の分泌機構を明らかしようと試みた。昨年度はHCO_3^-分泌器官が腸及び膵臓であることが同定され、遺伝子学的手法を用いて網羅的にHCO_3^-輸送体を解析したところ膵臓ではSlc26a1,Slc26a6A、腸ではSlc26a1,Slc26a3が沈殿形成に関わる輸送体であると示唆された。本年度はHCO_3^-の分泌機構解明のため更に詳細な解析を試みた。昨年度同定した輸送体の存在位置を確認するために免疫組織化学的染色を行った。その結果Slc26a1,Slc26a6Aは上皮組織の頂端膜側に強い免疫反応を呈した。次に同定したHCO_3^-輸送体の機能解析を試みた。膵臓の膵管を単離し、膵管内にpH蛍光指示薬を挿入してHCO_3^-の分泌を可視化した。膵管培養液中にHCO_3^-を添加するとHCO_3^-は膵管内のpHが上昇し、HCO_3^-輸送体の阻害剤を用いるとpHは上昇しなかった。また、導管細胞内でのHCO_3^-産生を確認するためHCO_3^-産生に関わる酵素(CA)の活性を測定した。淡水、海水馴致個体で比較したところ、活性は低く有意な差は見られなかった。さらに導管細胞にHCO_3^-を取込む基底膜側のHCO_3^-輸送体(Na,HCO_3^-共輸送体:NBC)の免疫組織化学的染色を行ったところ導管細胞の基底膜側に免疫反応を呈したが、淡水、海水馴致個体で発現に差は見られなかった。これらの結果より、HCO_3^-は膵管の導管細胞で産生されるのではなく、血液など膵管外部を満たす体液のHCO_3^-を導管細胞が基底膜側から細胞内へNBCを介して取込み、逆側の頂端膜側から膵管内へSlc26a1,Slc26a6Aを介して分泌するというメカニズムが示唆された。海水魚は外界の海水と体内とに生じる浸透圧差により、常に脱水されているため水を補う必要がある。そこで海水魚は海水を飲み、水を吸収するが、水吸収に先立ち飲んだ海水からイオンを除去する必要がある。2価イオンは腸内でイオン化しているCaおよびMgを沈殿し炭酸塩を形成させることで腸内から除去される。これらのCa,Mg炭酸塩(カルシウムケーキ)が形成されるには重炭酸イオン(HCO_3^-)が必要である。そこでHCO_3^-の分泌機構を明らかにするために、ウナギを用いてHCO_3^-の分泌器官を同定し、さらにHCO_3^-輸送体を解明しようと試みた。HCO_3^-分泌器官を同定するために、HCO_3^-分泌候補器官を除去した個体を作成し、カルシウムケーキ形成量を比較した。その結果、膵臓除去個体の形成するカルシウムケーキ量が減少したことより、膵臓から分泌されるHCO_3^-がカルシウムケーキを形成していることが分かった。また同時に腸から分泌されるHCO_3^-も膵臓と同等に寄与することが分かった。

膵管培養液中にHCO_3^-を添加するとHCO_3^-は膵管内のpHが上昇し、HCO_3^-輸送体の阻害剤を用いるとpHは上昇しなかった。また、導管細胞内でのHCO_3^-産生を確認するためHCO_3^-産生に関わる酵素(CA)の活性を測定した。淡水、海水馴致個体で比較したところ、活性は低く有意な差は見られなかった。さらに導管細胞にHCO_3^-を取込む基底膜側のHCO_3^-輸送体(Na,HCO_3^-共輸送体:NBC)の免疫組織化学的染色を行ったところ導管細胞の基底膜側に免疫反応を呈したが、淡水、海水馴致個体で発現に差は見られなかった。これらの結果より、HCO_3^-は膵管の導管細胞で産生されるのではなく、血液など膵管外部を満たす体液のHCO_3^-を導管細胞が基底膜側から細胞内へNBCを介して取込み、逆側の頂端膜側から膵管内へSlc26a1,Slc26a6Aを介して分泌するというメカニズムが示唆された。
言語環境の違いによる英語定型表現の選択と調整に関する研究

本プロジェクトでは、多様な言語環境において、英語話者がどのように定型表現を用いているのかを明らかにするために、対面・電話・メールの各メディアごとのやりとりを収録し、分析と考察をおこなった。分析の結果、コミュニケーションの形態、役割、文脈に応じて参与者は適切な定型表現を使用していることを確認し、使用される定型表現の形態的な特徴や分布を明らかにした。更に、理論的な考察のために、認知科学における「ソース・モニタリング」の知見を援用し、定型表現の理解と使用には、その表現が使用される状況の記憶が関わっていることや、構成要素の抽象化やそれにともなうソース記憶の減衰が構文との連続性を説明しうると主張した。本研究では、今年度以下のような活動をおこなった。[A]ネイティブの英語話者の会話収録と書き起こしデータ作成[B]理論の体系化に向けた学内外研究者との意見交流まず[A]では、ネイティブの英語話者を4名募り、彼らの自発会話および課題遂行会話の音声と映像の収録をおこなった。また、収録したものの書き起こしを随時おこない、データベースの構築を進めている。現時点で、約20時間程度の音声および映像の収録をおこなったこととなる。いずれも、収録の段階で個人がコミュニケーションの効率化をおこなうために記憶・使用している定型的な表現をみることができるものであり、研究資源としての価値および有用性の高いコンテンツが収集されている。また、[B]の活動として、理論の体系化に向け、言語学および関連領域の学会にて資料収集と意見交換をおこなった。具体的には、日本語用論学会主催の研究会にて、本研究の理論的な内容を発表し、理論の実証に向けた方策や、言語記憶と文脈の依存関係について学外の研究者達と意見の交換をおこなった。他にも、社会言語科学会にて、日常会話収録をおこなう研究者と使用する機材についての情報を交換した。また、定型表現の研究者にも、本研究の会話収録について説明し、収録の手順や定型表現の認定方法についての助言を受けた。交流の場では、本研究の大きな目的の1つである「英語教育への貢献」に関する理解を広く得ることができた。本研究の今年度の目標の1つに会話データの収録があるが、研究者の募集およびスケジュールの調整が複雑であったため、本格的な収録までに予定以上の時間がかかった。その一方、収録の遅れを補うかたちで、研究の理論的な土台を構築できた。この理論面の研究活動は、結果的に収録の手順や内容の精緻化にもつながるものであった。また、本研究における会話収録は、協力者の言語記憶の形成を観察する関係上、収録スケジュールを短期集中型としている。したがって、現時点では収録の遅れは挽回しており、ほぼ全ての活動が計画通りまたは当初より早く進行している。研究計画の遂行にあたって今後課題となるのは、(a)収録した内容を分析データへ成形する際の手順、(b)報告書および英語教育への応用に向けたロードマップの作成の2点となる。この2点の遂行を順調に進めるためにも、各学会への積極的な研究発表と意見交流が必要となる。本研究では、(a)「旅行課題遂行会話データベース」を構築、(b)メディアとコミュニケーション場面に応じた英語定型表現を確認、(c)コミュニケーションの円滑化のための「定型的な発話」「バリエーションに富んだ発話」という2つの方略の使い分け、(d)「ソースモニタリング」に関する認知と定型表現の記憶についての理論的考察の4点が実績として挙げられる。本研究は、英語話者4名の協力のもと、対面会話・電話会話・メールのやりとりの3つの形態でのコミュニケーションの音声と映像を録音し、メディアごとのコミュニケーション形態の違いを分析するためのデータベースを構築した(「旅行課題遂行会話データベース」)。本データベースは、日本国内の旅行の旅程決定の課題を収録したものだが、それぞれのやり取りを異なるメディアを用いておこなう「多メディア・1トピック」の手法を用いており、合計約10時間分、約4万語で構成されている。このデータベースに出現した言語表現にたいしてn-gram集計を実施したところ、メディアとコミュニケーション場面に応じた英語定型表現を確認することができた。具体的には、音声会話の場合、やりとりの冒頭では定型表現を頻繁に使用するが、その後の会話では使う度合いが急に低くなるという傾向が見られた。また、定型表現を集中的に使用する場面と、逆に定型性が低く、バリエーションに富んだ発話をおこなう場面がそれぞれ見られることから、コミュニケーションの主体は、定型性が効率的なコミュニケーションに寄与する場面を認識し、定型表現の使い分けを判断しているだろうと考察した。また、理論的な考察として、認知科学の「ソースモニタリング」の概念を援用し、定型表現の記憶と使用に関する理論的な体系化の足がかりを築くことができた。

研究を今後発展させるために、[1]作成したデータの一部の分析を他研究者に依頼すること、[2]英語母語話者の教員にデータの観察を依頼すること、[3]積極的な学会での研究発表の3点を検討している。[1]および[2]は、コミュニケーションの効率性を踏まえた定型表現の抽出方法を、研究者および英語母語話者の両方の観点からおこなうことで、理論の精緻化をより現実的なかたちで推し進めることが可能となる。さらに[3]では、関連領域の研究者との意見交換のみならず、理論の応用に関する研究活動に向けて共同研究者・連携研究者を探すことができる。28年度が最終年度であるため、記入しない。コーパス言語学28年度が最終年度であるため、記入しない。
唐宋期龍門の中核寺院大奉先寺の研究

昨年度の研究に引き続いて、中国河南省洛陽市の龍門石窟の西山(龍門山)の南に位置する大奉先寺の歴史について、おもに文献資料を中心に研究を行った。先ず、1997年から2004年にかけてイタリア-中国の共同発掘調査によって発見された碑文の写字と其の解釈および全文の英訳を完成した。碑文に現れる人名や地名については、文献資料を広汎に蒐集し、不明な部分の解明を試みた。これまで蒐集した文献のうち、唐代およびそれ以降の大奉先寺(723年以降は奉先寺と称した)に関するものを選び出し、発見された碑文の資料と合わせて龍門奉先寺の年表を作成した。この年表から、[大]奉先寺の歴史はおおよそ五つの時期に分けられる事が明らかになる。第一期は大奉先寺が設立された679年から伊河の洪水によって破壊される722年までにわたる。これは大奉先寺の最盛期であり、則天武后の政治との関わりが深い。第二期は723年から、唐晩期9世紀の半ばまでにわたる。723年に奉先寺は龍華寺と合併し、「大寺」の寺格を失いながら、間断なく活動を続けていたようである。この時期の文献によれば、義福(658-736)や、インドの金剛智(669-741)、さらに不空(705-774)などの僧侶が奉先寺に関係している。第三期は9世紀後半から10世紀前半までにわたる。皇帝の援助が無くなり、龍門一帯の寺院の活動は全体的に低下する。唐の終りから北宋の成立頃まではこの地域が政治的に不安定であったため、この時期の奉先寺に関わる文献は無く、史料としては奉先寺遺蹟の周囲で発見された「[後]唐天成三年」(928)の碑文が一つ存するのみである。第四期は北宋時代に当たる。都(開封)の文人や、皇帝とその一族、また皇帝の取り巻きや高級官僚たちに龍門は旅行地として人気を博す。政治家で文人でもある文彦博や司馬光が奉先寺を訪れる記録などがある。この時期の奉先寺は禅宗の寺になっていた。最後の第五期は1213世紀にわたっており、奉先寺の終末期に当たる。発掘と文献の資料から見て、13世紀末に寺は廃絶することが分かる。中国河南省洛陽市の龍門石窟は中国佛教石窟遺跡の中で重大な位置を占め、佛教の歴史から見ても非常に重要な遺跡である。龍門石窟の造営は北魏時代の五世紀末に始まり、唐代初期に至って最も繁栄した。その当時、龍門地域には石窟だけでなく、いくつもの寺院が建てられ活動を行っていた。正に仏教王国と言っても過言でないほど龍門地方の佛教信仰は盛んであった。唐代龍門の寺院は現在は残っていないが、文献に多くの記述をみることができる。文献中で最も注目に値するのは、唐の詩人、白居易が言及した「龍門十寺」という語句である。大奉先寺は龍門十寺の一つで、唐高宗の詔勅により679年に設立され、「大寺」の地位を有する大寺院であった。文献によると、大奉先寺は少なくとも元代までは活動続いていた。その後は大奉先寺の姿は文献の中から消えてしまう。1980年代、中国の研究者の調査によって、龍門石窟西山(龍門山)の南に位置する遺跡が大奉先寺であると推定された。次いで1997年にイタリア-中国の共同発掘調査が開始され、現在も続行中である。発掘調査により、地表に現れていた遺跡が正に大奉先寺の一部であることを明らかにし、そのうえ大奉先寺の歴史に関わる重要な資料を発掘した。その中には仏像や石碑なども含まれている。石碑で最も完全な資料は北宋の文彦博(1006-1097)により書かれた詩で、呉越国の王である銭鏐(852-932)の孫、銭易が作った文章も残碑に記されていた。これらを文献に当たり詳しく調べた結果、文彦博と龍門、さらに大奉先寺との密接な関係が明らかにされ、北宋時代の大奉先寺が、朝廷と関わりのあった官僚や知識人の間でかなり重要な存在として認められていたことが明らかになった。本研究は、679年に唐高宗の勅命によって龍門に建立された大奉先寺の歴史を考古美術と文献の両側面から解明することを目指すが、本年度は1997年以降行われたイタリア・中国共同調査によって発見されたいくつかの碑文につて、その復元と翻訳作業を行い、あわせて関連する文献資料を精査することによって以下の点について明らかにすることができた。1.928年碑文につて同碑文はほぼ完全なもので、文字もほとんど全てが判読可能である。後唐の天成二年十二月十三日および天成三年一月八日(ともに928年)の日付が見え、内容は奉先寺と敬愛寺の間での売買契約に関わるものである。契約者および両寺の僧侶たる証人の名前が判明している。これらの人名は他の文献資料には見られず、この碑文が唐滅亡後の混乱期における奉先寺の活動を跡づける極めて貴重な資料であることがわかる。

また、僧侶の肩書きなどからこの頃奉先寺が禅仏教の活動の場であったことも判明する。2.道一碑文この碑文は不完全なものであるが、「一佰貮十歩」「賣」「西隣」「建卵塔」などの文字を復元することができた。さらに最後の行には僧侶の名前が列記されるが、なかでも「沙門道一」は最も明確に判読できる。これらの内容から、ある程度の範囲の場所が売買されたこと、そこに塔が建てられたこと、などを推測することができる。特に「卵塔」というタイプの塔は禅宗の僧侶の墓として唐代から用いられたもので、そこからこの碑文については八世紀の建立という可能性を指摘できる。昨年度の研究に引き続いて、中国河南省洛陽市の龍門石窟の西山(龍門山)の南に位置する大奉先寺の歴史について、おもに文献資料を中心に研究を行った。先ず、1997年から2004年にかけてイタリア-中国の共同発掘調査によって発見された碑文の写字と其の解釈および全文の英訳を完成した。碑文に現れる人名や地名については、文献資料を広汎に蒐集し、不明な部分の解明を試みた。これまで蒐集した文献のうち、唐代およびそれ以降の大奉先寺(723年以降は奉先寺と称した)に関するものを選び出し、発見された碑文の資料と合わせて龍門奉先寺の年表を作成した。この年表から、[大]奉先寺の歴史はおおよそ五つの時期に分けられる事が明らかになる。第一期は大奉先寺が設立された679年から伊河の洪水によって破壊される722年までにわたる。これは大奉先寺の最盛期であり、則天武后の政治との関わりが深い。第二期は723年から、唐晩期9世紀の半ばまでにわたる。723年に奉先寺は龍華寺と合併し、「大寺」の寺格を失いながら、間断なく活動を続けていたようである。この時期の文献によれば、義福(658-736)や、インドの金剛智(669-741)、さらに不空(705-774)などの僧侶が奉先寺に関係している。第三期は9世紀後半から10世紀前半までにわたる。皇帝の援助が無くなり、龍門一帯の寺院の活動は全体的に低下する。唐の終りから北宋の成立頃まではこの地域が政治的に不安定であったため、この時期の奉先寺に関わる文献は無く、史料としては奉先寺遺蹟の周囲で発見された「[後]唐天成三年」(928)の碑文が一つ存するのみである。第四期は北宋時代に当たる。都(開封)の文人や、皇帝とその一族、また皇帝の取り巻きや高級官僚たちに龍門は旅行地として人気を博す。政治家で文人でもある文彦博や司馬光が奉先寺を訪れる記録などがある。この時期の奉先寺は禅宗の寺になっていた。最後の第五期は1213世紀にわたっており、奉先寺の終末期に当たる。発掘と文献の資料から見て、13世紀末に寺は廃絶することが分かる。
画像処理的技法に基づく2次元漏洩磁場のインテリジェントマッピング

本研究では、鋼板などの漏洩磁束探傷において,表面の欠陥分布が直接かつリアルタイムで得られるような,格子状に配置したホール素子群をセンシング要素とするインテリジェント・センシング・システムの構築について検討を行った。本研究では,観測される漏洩磁束の2次元分布から対象材表面の欠陥分布(表面磁荷分布)を求める方法として,画像処理における復元フィルタの理論を応用するもので,その変換機構をセンシングユニット内にもたせる点で特徴的なものである。主な成果は以下のとおり。1.標準的な欠陥分布を想定したシミュレーションを通じて,表面磁荷分布の再構成に用いる種々の復元フィルタとして,定数近似ウィーナーフィルタが最も実用的であること,また,制限つき最小二乗フィルタは,望ましい復元像に関する先験的な知識が導入できる点で,さらなるインテリジェント化において有利であることが明らかとなった。2.ROMとして搭載したフィルタ係数の値にもとづいて各ホール素子への給電を行いながら,各素子の出力電圧の合算値を計算し出力する方式のセンシングユニット(準リアルタイム型,マルチプレクサ方式)を試作し,模擬的な磁荷分布についての実験を通じて,観測平面上の漏洩磁束分布からそのリフトオフ量に関係なく表面上の磁荷分布が得られることなど,意図した性能を確認した。望みのフィルタ係数をROMとして任意に設定できることから,たとえば,クラック状欠陥にのみに感度をもつような,さらにインテリジェントなセンシングデバイスへの発展が期待できる。
風によるヒートアイランドの冷却についての「見てわかる」実験教材の製作

目に見えない温度と空気の流れを同時に可視化することにより,ヒートアイランド現象の解決策の一つである,風によるクールスポットからの冷気の輸送効果について,見てわかる実験教材の製作を目的とし,以下のものを製作,実験を行った.1.簡易風洞の製作都市部における風環境を作り出すために,□400×1000mmの大きさで分解可能な簡易風洞を製作した.スライダックで風速を調整でき,最大風速は約2m/sである2.保水性ブロックの製作t30×□100mmの保水性ブロックを製作し,9枚を使用して簡易風洞内に□300mmのフィールドを作出した.それぞれの保水性ブロックには表面温度を測定できるよう,熱電対を埋め込んだ.3.温度と流れの可視化温度の可視化には感温液晶シートを使用した.使用したシートの液晶はカイラルネマテックタイプで防水パウチ加工をしたものである.40°C50°Cの範囲で,温度が上がるについて赤色から青色に色が変化する.空気の流れの可視化はタフト法および既存のフォグジェネレータを用いた.これらの実験装置を用いて次のことが可能となった.まず,温度と空気の流れを可視化することによって視覚的に理解することができ,学生の理解を深めることが期待できる.保水性ブロックは簡単に位置を変更することができ,水を含ませることによってクールスポットを作り出すことができる.また,フィールド上に建物模型を置くことによって,クールスポットの位置による影響と,風への建物の影響を知ることができる.保水性ブロックに埋め込んだ熱電対によりブロック表面の温度が分かり,また,放射温度計によって知りたい箇所の温度を測定できるので,可視化結果の理解の助けとなる.この実験装置は移動可能なようにコンパクトに分割できるように製作した.目に見えない温度と空気の流れを同時に可視化することにより,ヒートアイランド現象の解決策の一つである,風によるクールスポットからの冷気の輸送効果について,見てわかる実験教材の製作を目的とし,以下のものを製作,実験を行った.1.簡易風洞の製作都市部における風環境を作り出すために,□400×1000mmの大きさで分解可能な簡易風洞を製作した.スライダックで風速を調整でき,最大風速は約2m/sである2.保水性ブロックの製作t30×□100mmの保水性ブロックを製作し,9枚を使用して簡易風洞内に□300mmのフィールドを作出した.それぞれの保水性ブロックには表面温度を測定できるよう,熱電対を埋め込んだ.3.温度と流れの可視化温度の可視化には感温液晶シートを使用した.使用したシートの液晶はカイラルネマテックタイプで防水パウチ加工をしたものである.40°C50°Cの範囲で,温度が上がるについて赤色から青色に色が変化する.空気の流れの可視化はタフト法および既存のフォグジェネレータを用いた.これらの実験装置を用いて次のことが可能となった.まず,温度と空気の流れを可視化することによって視覚的に理解することができ,学生の理解を深めることが期待できる.保水性ブロックは簡単に位置を変更することができ,水を含ませることによってクールスポットを作り出すことができる.また,フィールド上に建物模型を置くことによって,クールスポットの位置による影響と,風への建物の影響を知ることができる.保水性ブロックに埋め込んだ熱電対によりブロック表面の温度が分かり,また,放射温度計によって知りたい箇所の温度を測定できるので,可視化結果の理解の助けとなる.この実験装置は移動可能なようにコンパクトに分割できるように製作した.
構造規定された球状シロキサンをビルディングブロックとしたシリカナノ材料の精密設計

本研究の目的は、「有機化学における精密高分子合成のように樹-状ポリシロキサンを精密に合成し、得られた樹状シロキサンをビルディングブロックとして新規シリカ系ナノ材料の合成を行う」ことである。本年度は2件の研究を平行して進めた。2010年度までに合成したDMS-1のSi-H基の反応性について、2つの観点から調査した。まず、Si-H基の存在により分子単独の熱的挙動がSi-Me基のみで覆われた同様のデンドリマーTMS-1と大きく異なることを明らかにした。次に、DMS-1結晶膜を空気中で加熱処理することで、酸素によるSi-H基の酸化と縮合がおきていることを指摘した。以上の結果を総括した結果、DMS-1は溶媒に溶解する最小級のシリカ系ナノ粒子であるとともに、表面Si-H基を利用することでナノ材料合成のビルディングブロックとしても使用できることを示した。本成果は対外的にも評価が高く、Chemistry-A European Joumal誌のVery Important Paperに選出されると共にFrontispieceに採択された。ii)安定なSi-OH基を8個有するシリケートオリゴマーの合成Si-OH基は酸化物骨格の形成能や結晶化などに代表される構造規定能などを有した有用な官能基であるが、室温で縮重合する不安定な官能基として知られている。今回、空気中で安定に保存できるSi-OH基を8個有するケイ酸塩オリゴマー[Si8O20(SiPh2OH)8]の合成に成功した。一方で、Si-OH基はトリメチルクロロシランによる完全なシリル化ならびに加熱による縮合が可能なことから、本オリゴマーがビルディングブロックとして利用できることを明らかにした。以上の2件の研究は、無機合成化学において有機合成のような精密設計を可能とすることを示す結果であるとともに、より高度なケイ酸塩化学の発展に繋がると期待できる。本研究では球状シロキサンを従来のシランモノマーのゾルゲル法で得る方法ではなく、有機合成のように樹状ポリシロキサンを合成する方法で作ること、および得られた球状シロキサンの集積および利用することが目的である。1.表面に反応サイトのある樹状シロキサンの合成本年度は表面に反応サイトがある樹状シロキサンの合成およびその表面の反応サイトの反応性について調査した。かご型シロキサンオリゴマー(D4R)をコアとして、その頂点を段階的にシリル化(トリエトキシシリル化(-Si(OEt)_3)とそれに続くジメチルシリル化(-SiHMe_2))によって、デンドリマー表面に24個のSi-H基を有する、Si原子40個からなるおよそ1.5nm程度のサイズのデンドリマー(DMS-1)の合成に成功した。その表層のSi-H基は1-ヘキサデセンやビニルトリエトキシシラン、アリル末端テトラエチレングリコールモノメチルエーテルなどとのヒドロシリル化反応が進行することが分かった。したがって、DMS-1は表面に24個の反応性のSi-H基を有した極めて小さなシリカナノ粒子とみなすことができる。また、溶媒に溶解するため安定な粒子として扱うことが可能である。以上の研究は対外的にも評価が高く、International Sol-Gel Conference 2009および第13回ケイ素化学シンポジウムでポスター賞を頂いた。2.加水分解を経ないルイス酸触媒によるアルコキシシロキサンオリゴマーの合成多様な樹状シロキサンを合成する上で、ビルディングブロックとなるアルコキシシロキサンオリゴマーを自在に作ることが重要となる。嵩高いテトラアルコキシシラン(Si(OR)_4,R=t^Bu,CHPh_2)とクロロアルコキシシラン(ClSiH(OR')_2,R'=Me,Et)をルイス酸触媒下で混合することでアルコキシシロキサンペンタマー(Si(OSiH(OR'))を選択的に合成することに成功した。このようなペンタマーは従来の加水分解を経る方法で合成することは困難である。したがって、本手法を用いることで従来は作ることが困難であったアルコキシシロキサンオリゴマーを作ることが可能になると期待される。本研究の目的は、「有機化学における精密高分子合成のように樹状ポリシロキサンを精密に合成し、得られた樹状シロキサンをビルディングブロックとして新規シリカ系ナノ材料の合成を行う」ことである。本年度は3件の異なる研究を平行して進めた。i)スターポリマーの内部架橋による球状シロキサンの合成本テーマではシロキサンのスターポリマーを合成し、その内部架橋により、精密な球状シロキサンを合成することを目指している。特に5nm-10nmの球状シロキサンを精密に合成する上で本手法は有効と期待される。本年はスターポリマーの合成に向け、Ulrich Wiesner教授(Cornell University)の下でアニオンリビング重合を3カ月学び、合成技術の習得ならびに合成スキームを確立するに至った。ii)アルコキシシロキサンオリゴマー合成に展開可能な新しいシロキサン結合形成反応の開拓本テーマではアルコキシシリル基を保護しつつシロキサン結合を形成する反応を開拓することを目標としている。従来シロキサンを形成する上でシラノール基を経由する必要があったが、嵩高いアルコキシシランとクロロアルコキシシランをルイス酸触媒下で混合することで、シラノール基を経ずに種々のアルコキシシロキサンオリゴマーを選択的に合成することに成功した。本研究はAngew.Chem.Int.Ed.に論文が掲載され、論文誌表紙にも採択された。iii)

ラダーシロキサンポリマーの合成本テーマではポリシロキサンの精密合成の一環として、鎖状ケイ酸塩を出発物質としてシリル化によりラダーシロキサンポリマーを精緻に作ることを目標としている。様々なシリル化剤でケイ酸塩の頂点をキャッピングすることで、構造が明確なラダーシロキサンポリマーの合成に成功した。また、シリル基の官能基をmacroinitiatorとして新規ハイブリッドポリマーを合成できる可能性が見出せた。本研究の目的は、「有機化学における精密高分子合成のように樹-状ポリシロキサンを精密に合成し、得られた樹状シロキサンをビルディングブロックとして新規シリカ系ナノ材料の合成を行う」ことである。本年度は2件の研究を平行して進めた。2010年度までに合成したDMS-1のSi-H基の反応性について、2つの観点から調査した。まず、Si-H基の存在により分子単独の熱的挙動がSi-Me基のみで覆われた同様のデンドリマーTMS-1と大きく異なることを明らかにした。次に、DMS-1結晶膜を空気中で加熱処理することで、酸素によるSi-H基の酸化と縮合がおきていることを指摘した。以上の結果を総括した結果、DMS-1は溶媒に溶解する最小級のシリカ系ナノ粒子であるとともに、表面Si-H基を利用することでナノ材料合成のビルディングブロックとしても使用できることを示した。本成果は対外的にも評価が高く、Chemistry-A European Joumal誌のVery Important Paperに選出されると共にFrontispieceに採択された。ii)安定なSi-OH基を8個有するシリケートオリゴマーの合成Si-OH基は酸化物骨格の形成能や結晶化などに代表される構造規定能などを有した有用な官能基であるが、室温で縮重合する不安定な官能基として知られている。今回、空気中で安定に保存できるSi-OH基を8個有するケイ酸塩オリゴマー[Si8O20(SiPh2OH)8]の合成に成功した。一方で、Si-OH基はトリメチルクロロシランによる完全なシリル化ならびに加熱による縮合が可能なことから、本オリゴマーがビルディングブロックとして利用できることを明らかにした。以上の2件の研究は、無機合成化学において有機合成のような精密設計を可能とすることを示す結果であるとともに、より高度なケイ酸塩化学の発展に繋がると期待できる。
カリックスアレーンのキラリティアーキテクチャーと高機能触媒への応用

本研究では、マクロ環化合物のカリックスアレーンを用いた新しい不斉有機触媒の開発を目的とし、カリックスアレーンに官能基群を非円対称状に導入する不斉構築法とその触媒機能について検討した。まず、K. Noらの多段階合成法により、置換基の異なるフェノールニ量体(2-(5-メトキシサリチル)-4-tert-ブチルフェノールと3-(3-ヒドロキシメチル。5-フェニルサリチル)-5-フェニル-2-ヒドロキシベンジルアルコール)の縮合反応より4員環の不斉カリックス[4]アレーン(5-tert-ブチル-11-メチル-17,23-ジフェニル-25,26,27,28-テトラヒドロキシカリックス[4]アレーン)をラセミ体として得た。また、エナンチオマー基質として、Z-D(L)-アミノ酸とp-ニトロフェニルをDCCを用いて縮合し、アミノ酸エステル(Z-D(L)-Ala-PNP、Z-D(L)-Trp-PNP)を合成した。これらの合成物は、元素分析、比旋光度測定、IR、NMRスペクトル測定を行い目的物であることを確認した。得られた不斉カリックス[4]アレーンとZ-D(L)-Trp-PNP基質を用い、N-ベンジルオキシカルボニル-L-フェニルアラニン共存下で加水分解反応を観測したところ、不斉カリックス[4]アレーンの添加により反応速度が低下する傾向が見られた。とくに、L体基質に比べてD体基質の反応速度が低下する傾向が観測され、カリックスアレーンによる不斉選択的反応阻害の可能性が示唆された。さらに、コンピュータモデリング(分子力場計算)の結果からは、不斉カリックス[4]アレーンが"cone"型のコンボメーションを形成していることが示唆された。おそらく、不斉カリックス[4]アレーンは、その空洞にZ-D(L)-Trp-PNP基質を取り込み、基質の反応部位を遮蔽することによって加水分解反応の阻害作用(負の触媒作用)を示したと考えられる。さらに、基質の取り込みに際し、カリックスアレーンの非円対称な置換基により発生した不斉環境が、Z-D(L)-Trp-PNPのキラルな分子構造を認識して不斉選択性を発現した可能性が考えられる。本研究では、カリックスアレーンを用いた新しい不斉有機触媒の開発を目的とし、アミノ酸のエステル化反応における不斉選択的触媒機能を有するカリックスアレーン触媒の設計と合成を検討した。とくに、マクロ環化合物のカリックスアレーンに、官能基群を非円対称状に導入して不斉識別能を付与する新しい不斉構築法を試みている。本研究で目的としたような不斉カリックスアレーンは、複数の官能基群が適切に円配列していなければならないため、任意の位置に、任意の置換基を導入することが可能な多段階合成法を採用した。まず、p-t-ブチルフェノールとp-クレゾールの二量体と、p-フェニルフェノールの二量体をそれぞれ合成し、置換基(フェニル基、t-ブチル基およびメチル基)の異なる二量体ユニットを合成した。次に、これら二量体ユニットを用いて2+2の分子間縮合反応を行い、包接に適した円錐状の"cone"コンホメーションをとりやすい4員環の不斉カリックスアレーンをラセミ体として得た。

現在、脱t-ブチル化とスルホン酸基の導入、水酸基の(エトキシカルボニル)メトキシ基への変換、さらに不斉カリックスアレーンのラセミ体の光学分割を検討している。このようにして得られた不斉カリックスアレーン触媒について、D(L)-アミノ酸をエナンチオマー基質として用い、アルコール中でのエステル化反応(アルコーリシス)における不斉触媒反応を観測する予定である。本研究では、マクロ環化合物のカリヅクスアレーンを用いた新しい不斉有機触媒の開発を目的とし、カリックスアレーンに官能基群を非円対称状に導入してエナンチオマー識別能を付与する新しい不斉構築法を検討した。本法による不斉カリックスアレーンは、複数の官能基群が適切に円配列していなければならないため、任意の位置に異なった置換基(フェニル基、t-ブチル基およびメチル基)を導入することが可能な多段階反応による合成を試みた。まず、アルカリ性条件下、p-t-ブチルフェノールにホルムアルデヒドを付加した。得られた5-t-ブチル-2-ヒドロキシベンジルアルコールを、ベンゼン中、P-トルエンスルホン酸存在下でP-クレゾールと脱水縮合して二量体(2-(5-メトキシサリチル)-4-t-ブチルフェノール)を合成した。また、アルカリ性条件下、P-フェニルフェノールとホルムアルデヒドの付加・縮合反応により二量体(3-(3-ヒドロキシメチル-5-フェニルサリチル)-5-フェニル-2-ヒドロキシベンジルアルコール)を合成した。これらの生成物ついては、融点測定、IRスペクトルおよびNMRスペクトル測定より目的物が高純度で得られていることを確認した。さらに、四塩化チタン存在下、ヘキサン中でこれら二量体の分子間縮合反応を行い、包接に適した円錐状の"cone"コンホメーションをとりやすい4員環の不斉カリックスアレーン(5-t-ブチル-11-メチル-17,23-ジフェニル-25,26,27,28-テトラヒドロキシカリヅクス【4】アレーン)をラセミ体として得ることに成功した。
内因性炎症性サイトカインの制御を図った新しい椎間板再生アプローチ

研究成果の概要:軟骨分解を促進する作用を持つカルパインに着目し、その作用を制御することによる椎間板再生アプローチの可能性を追求した。まずはカルパインの椎間板組織(ウシ尾椎椎間板、ヒト椎間板)における局在を検証した。ウシ尾椎椎間板、ヒト椎間板組織ともに、μカルパイン、mカルパインの存在が認められた。ヒト椎間板細胞においては、カルパインの存在濃度が変性するに従って増加する傾向が明らかとなった。次いで、細胞外マトリックスを分解する作用のあるカルパインの阻害物質が、炎症性サイトカインの存在下でのin-vitro椎間板変性モデルでの細胞外マトリックス代謝にいかなる影響を与えるか、について検証した。炎症性サイトカインを付加することにより、細胞外マトリックス蓄積量が有意に低下し、MMP3の培養液中の濃度も上昇する一方、カルパインの阻害物質であるカルパスタチンを付加しても、細胞外マトリックス産生低下に有意な影響がみられなかった。カルパインがアグリカンを切断する際の切断端を認識する抗体を用いたウエスタンブロッティング解析において、ウシ、ヒトともに、切断端の存在が明らかとなった。試験管内でのヒト変性椎間板細胞におけるBMP-7とInterleukin1-Raの併用効果について,細胞外基質産生能力,細胞外基質分解の両者からの検討の取組を開始した.細胞外基質産生,細胞外基質分解の両者については,アリジネートビーズ培養を用いた3次元培養システムを用いる方策とした.細胞採取源及び3次元培養の段階において,いくつかの問題に直面している.手術において採取可能なヒト椎間板細胞においては,細胞数絶対数が不足している点から,また,ウシ尾椎から採取可能なウシ椎間板細胞においては,保存状況によるコンタミネーションにより,未だ椎間板細胞におけるBMP-7とInterleukin1-Raの併用効果について定量的解析を行うに至っていない.今後の課題として,手術において採取可能なヒト椎間板細胞を得る機会として多椎間にわたる椎体間固定術を行う症例を選択する,または他施設との共同研究立案によって入手可能な細胞種[de novo cell line derived from human nucleus pulposus cells usinga recombinant simian virus 40 (SV40)adenovirus vector等]を利用するなどの試みが必要と考えている.また,ウシ尾椎からの椎間板細胞の採取に関しては,保存状況の改善により,コンタミネーションを未然に防ぐことができると考えている.または,実験動物として安楽死直後のウサギからの脊椎採取,椎間板分離による椎間板細胞の確保も細胞源として考えたい.試験管内でのヒト変性椎間板細胞におけるBMP-7とInterleukin1-Raの併用効果について,細胞外基質産生能力,細胞外基質分解の両者からの検討の取組を開始した.細胞外基質産生,細胞外基質分解の両者については,アリジネートビーズ培養を用いた3次元培養システムを用いる方策とした.細胞採取,3次元培養が可能となり,プロテオグライカン定量など,研究課題解明にむけての準備段階雅着々との推進しつつある.また,手術において採取可能なヒト椎間板細胞の細胞採取,培養においても成果が得られつつある.研究のテーマである椎間板制御であるが,細胞外基質を分解する能力を有するカルパインについても着目し,椎間板組織,細胞におけるカルパインの同定も行いつつある.この物質の制御が椎間板再生への手がかりを持つものとも考えている.椎間板変性における内因性炎症性サイトカインの制御にかかわる物質として、アグリカンを分解する作用があるとされるcalpainに着目し、1)ウシ椎間板組織における局在、2)ヒト椎間板組織における局在及び加齢の影響、3)ウシ椎間板細胞培養系におけるcalpainの細胞外マトリックス代謝に与える影響とcalpain阻害物質が細胞外マトリックス代謝に与える影響、4)ヒト椎間板組織におけるcalpainによるアグリカンフラグメントの存在、について検討した。1)ウシ椎間板組織における局在:ウシ椎間板組織におけるcalpainの存在を免疫染色法及びウエスタンブロット法にて証明しえた。2)ヒト椎間板組織における局在及び加齢の影響:ヒト椎間板組織におけるcalpainの存在を免疫染色法及びウエスタンブロット法にて証明しえた。椎間板変性が重度となるにつれてcalpainの濃度が上昇した。3)ウシ椎間板細胞培養系におけるcalpainの細胞外マトリックス代謝に与える影響とcalpain阻害物質が細胞外マトリックス代謝に与える影響:プロテオグライカン産生量をDMMB法にて測定した。

フロテオグライカン産生量はインターロイキン1アルファなど炎症性サイトカインにて抑制されたが、calpain阻害剤によるその制御効果は認めなかった。4)ヒト椎間板組織におけるcalpainによるアグリカンフラグメントの存在:変性椎間板において、calpainによるアグリカンフラグメントを認めた(ホリクロナール抗体使用)。calpainが椎間板変性に密接に関連していることが推察され、その役割を制御および調節することで椎間板再生アフローチを行いえる可能性がある。今後の研究にてより深いメカニズムの解明を望みたい。