hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ネットワークポリマーの可溶化反応の動力学検討

ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックは、1次元の線状構造を有するために加熱すると容易に軟化し、主鎖の開裂に伴ってラジカル分解反応が開始され容易に低分子化することができる。一方、エポキシ等の熱硬化性プラスチックは3次元の立体網目構造を有するため、例え加熱して1つの結合が開裂しても低分子化や可塑化は起こらないために耐熱性が高く堅牢で、電子基板や複合材料の基材として工業製品に広く利用されている。太陽電池は再生可能エネルギーの旗手として世界的に広く普及しているが、2030年後に大量の使用済み太陽電池は廃棄されると推算されている。太陽電池のシリコン半導体は、通常、耐候性や漏水性に優れた架橋化EVAで封止されており、これまで使用済み太陽電池から有用資源を回収するには、主に架橋化EVAを焼却して除去する手法等が検討されてきた。しかし太陽電池モジュールを焼却するとシリコンが汚染されるため、製造エネルギーの6070%を占めるシリコンを清浄な状態で回収しリサイクルするには架橋化EVAを温和な条件下で除去することが必要とされてきた。本研究では、初めに9598%架橋化されたEVAをベンジルアルコールに入れ、硫酸、リン酸、リン酸三カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸カリウム等の酸・アルカリを添加すると可溶され、特に水酸化カリウムを添加すると可溶化率が向上することを見出した。次に試料をベンジルアルコールだけでなく、クレゾール等の芳香系アルコール溶媒およびn-ヘキサノールやn-ヘプタノール等の直鎖アルコール溶媒に入れ、所定の水酸化カリウムを添加して可溶化すると、n-ペンタノール(C5)以上の直鎖アルコールや2-エチル-1-ヘキサノールを用いると架橋化EVAが可溶できることを見出した。架橋化EVAを1-ヘキサノールに入れ、水酸化カリウムを添加した後に沸点で還流すると約60分程度で可溶化反応は完了し、それ以上加熱しても可溶化率は向上しなかった。架橋化EVAの可溶化率は、試料と水酸化カリウムの重量比(KOH/EVA)が増加するに従って直線的に増加し、重量比0.25以上で架橋化EVAは完全に可溶化され、水酸化カリウムは触媒ではなく反応物として可溶化に直接関与していることが明らかにされた。次に40メッシュのステンレス製のカゴに入れた架橋化EVA試料を所定の温度に加熱した溶媒に挿入して反応を開始し、一定時間経過後にカゴを引き上げて反応を停止させ、各反応条件下における架橋化EVAの可溶化率を測定した。可溶化されたEVAに対して十分量の水酸化カルシウムが存在する場合(KOH/EVA(可溶化分)>>0.25)、可溶化率の対数値は可溶化時間に対して直線的に増加し、架橋化EVAの可溶化反応は擬一次反応として処理できることが分かった。また可溶化反応速度は、KOH/EVA(可溶化分)>>0.25の場合に共存する水酸化カリウム濃度にほぼ直線的に比例して大きくなることが見出された。架橋化EVAを熱分解ガスクロマトグラフ(P-GC)で分析すると、脱酢酸で発生した酢酸とエチレンの熱分解で観測される特徴的な連続するオレフィン鎖が観測された。水酸化カリウムを添加したn-ヘキサノール中で可溶化した場合、まだ溶解していない架橋化EVAをP-GCで分析しても脱酢酸は観測されず、水酸化カリウムによるEVAの脱酢酸が速やかに進行することが観測された。また、可溶化されたEVAをP-GCで分析すると溶媒が観測され、可溶化反応における溶媒の取り込みが確認された。
白血球を中心とした肝虚血再還流障害に対するプレコンディショニング効果の基礎的研究

本研究は、白血球による肝虚血再灌流障害に対するプレコンディショニングの効果を検証することにあった。マウス肝の虚血再灌流実験モデル確立あたり、実験1より研究を開始した。【実験1】近年、高脂血症患者手術症例が増加し、大量肝切除をおこなう機会も少なくないが、高脂血症が、肝虚血再灌流傷害の増悪因子となるかはよくわかっていない。高脂血症動物であるLow Density Lipoprotein Receptor KnockOut(LDLr-/-)マウスを用い、高脂血症の肝虚血再灌流傷害に与える影響について検討した。LDLr-/-マウスと野生型マウスの肝臓において、蛍光標識した白血球の集積と非灌流類洞率を30分の虚血後、1時間の再灌流時に蛍光生体顕微鏡を用い観察した。血清Alanine Transaminase(ALT)濃度を肝細胞障害の指標として測定した。肝微小循環における白血球の集積が、非灌流類洞率やALT濃度の増加とともに、LDLr-/-マウスにおいて高度に認められた。LDLr-/-マウスに、クッパー細胞を失活させるガドリニウムクロライドを前投与することによって、再灌流後の肝微小循環における白血球の集積、非灌流類洞率、肝細胞障害は抑制された。同様の防御効果が、intercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)、P-selectinに対する抗体の前投与でも認められた。これらの所見から、高脂血症下では肝の虚血再灌流障害が増大し、この反応にクッパー細胞の活性化と、ICAM-1、P-selectinを介在する白血球の微小循環への集積が関与していると推察された。【実験2】野生型マウスの肝虚血再灌流モデルを用い、微量エンドトキシンを、肝虚血を行う24時間前に腹腔内投与した。本投与により、60分肝虚血によってもたらされた再灌流後の、肝類洞への白血球停滞が抑制され、エンドトキシン投与によるプレコンディショニング効果が確認された。今後、短時間虚血によるプレコンディショニング発現効果を検証し、そのメカニズム、臨床応用について追求していく予定である。本研究の目的は、肝虚血再灌流傷害に対するSecond Window of Protection(SWOP)の効果を、白血球を中心とした肝虚血再灌流傷害に焦点をあて検証することにある。本年は主に、マウスを用いた肝虚血再灌流モデルの確立および、これに対するSWOPの基本的な効果を検証した。実験1:マウスの肝左外側葉の肝虚血を作成した。白血球を蛍光標識した後、再灌流後の肝微小循環を、蛍光生体顕微鏡を用い観察した(再灌流後15分、30分、45分、60分)。観察終了後、ALT活性を測定し、肝細胞傷害の客観的指標とた。肝虚血時間は15分、30分、45分、60分、90分と増加させた。マウスは、ノーマルマウスとLDL ReceptorKnockOut(LDLr-/-)マウスを用いた。ノーマルマウスでは60分肝虚血により、肝類洞に白血球の停滞が生じ、ALT値の上昇がみられた。

45分以下の肝虚血では、これらの反応がみられなかった。LDLr-/-マウスでは、30分の肝虚血で、停滞白血球数の増加、ALT値の上昇がみられた。以上から、ノーマルマウスでは、常温下で60分の肝虚血時間で、停滞白血球数の増加を伴った再灌流後の肝細胞傷害が生じ、本研究では、このモデルをべースに実験を進めることにした。また、今回の実験で、LDLr-/-マウスは、ノーマルマウスに比し、肝虚血再灌流傷害に脆弱であることが明らかとなった。実験2:実験1のモデルを用い、微量エンドトキシンを、肝虚血を行う24時間前に腹腔内投与した。本投与により、60分肝虚血によってもたらされた再灌流後の、肝類洞への白血球停滞の増加および、ALT値の上昇は抑制された。このことから、マウスにおけるエンドトキシンの投与後のSWOP効果が確認された。この実験をふまえ、肝本虚血の24時間前に、肝動脈門脈同時遮断による短時間肝虚血を作成し、本虚血後の再灌流傷害に対する短時間虚血のSWOPの発現効果を検証中である肝虚血再灌流傷害に対するSecond Window of Protection(SWOP)の効果を、白血球を中心とした肝虚血再灌流傷害に焦点をあて検討した。本年は主に、マウスを用いた肝虚血再灌流モデルの確立および、これに対するSWOPの基本的な効果を検証した。実験1:マウスの肝左外側葉の肝虚血を作成した。白血球を蛍光標識した後、再灌流後の肝微小循環を、蛍光生体顕微鏡を用い観察した(再灌流後15分、30分、45分、60分)。観察終了後、ALT活性を測定し、肝細胞傷害の客観的指標とた。肝虚血時間は15分、30分、45分、60分、90分と増加させた。マウスは、ノーマルマウスとLDL Receptor Knock Out(LDLr-/-)マウスを用いた。ノーマルマウスでは60分肝虚血により、肝類洞に白血球の停滞が生じ、ALT値の上昇がみられた。以上から、ノーマルマウスでは、常温下で60分の肝虚血時間で、停滞白血球数の増加を伴った再灌流後の肝細胞傷害が生じ、本研究では、このモデルをベースに実験を進めることにした。
固相アレイに依らないグライコームワイドな擬糖鎖アレイ法

糖鎖認識分子を探索するためには、同一組織に存在している網羅的な糖鎖(グライコーム)をプローブに用いることが合理的、理想的であるため、グライコームワイドな糖鎖を相手分子探索のプローブとして用いる研究を推進した。グライコブロッティング法とイミン交換による反応を利用して、生体試料由来の糖鎖を任意の標識化合物として回収する方法論を確立し、天然由来の多様な糖鎖の固相化および光アフィニティプローブ標識が可能であることを実証した。また、相手分子を探索するモデル系として糖鎖の構造や機能がよくわかっていないマウスの表皮を用い、シアル酸の構造情報を含む定量的なグライコーム情報を初めて取得した。次いで、マウスの表皮においてユニークな発現を示したα-ガラクトースエピトープについて、ガレクチンー3が相手分子であることを示すとともに、ガレクチンー3のユニークな糖鎖認識特異性を明らかにし、糖鎖認識分子探索においてグライコームワイドな糖鎖を用いることの有用性を実証した。本研究で企図するMS/MSで読み取り可能なバーコードを導入するために、MS/MSにおいて優先的に開裂が起こる構造の検討を進めた。nano ESIおよびnano SSIのネガティブモードを用いた予備的な検討において、比較的不安定とされるシアル酸残基の脱離は起こらず、ヒドラゾンやオキシムを介して導入した標識試薬がイオン化の過程で脱離する傾向を見出した。本脱離は、企図したバーコードとして機能することが期待されたため、構造の様々なアミノオキシ・ヒドラジド含有標識試薬を10種類程度調製し、これらの試薬で標識したモデル糖鎖(ヒト血清由来グライコーム)のイオン化時のオキシム・ヒドラゾン切断時の効率を比較した。その結果、オキシム・ヒドラゾン切断効率は、標識試薬の構造に高度に依存的であり、アミノオキシ基またはヒドラジド基の近傍にグアニジニウム基のような強力なプロトン受容体基が存在する場合にのみ、オキシム切断が高効率に起こることを発見した。グアニジニウム基は高いプロトン受容体であるため、本構成は質量分析における高感度化にも同時に寄与する。本知見に基づき、MS/MSにおける選択的切断部位・イオン化促進部位としてグアニジニウム基を、フォトアフィニティプローブとしてジアリジリン誘導体等を配した新規標識試薬の小規模ライブラリーを設計した。さらに標的組織として利用を考えているマウスおよびヒト表皮について、シアル酸の付加情報を損なわずに定性かつ定量的なグライコミクスの目録を作成した。昨年度までにアミノオキシ基やヒドラジド基の近傍にグアニジニウム基のような強力なプロトン受容体が存在する場合に、オキシムまたはヒドラゾン結合した糖鎖がMS/MSで優先的に開裂することを見出している。本年度はアフィニティプローブとしてフェニルジアリジン基を有する標識試薬による糖鎖のラベル化に関する検討を進めた。生体由来のグライコームワイドな糖鎖をこれらの標識試薬によって標識するためには、生体試料からの糖鎖精製のスキームと整合性を持たせる必要がある。我々は糖鎖精製のための基盤プラットフォームであるglycoblotting法において任意の標識試薬によるラベル化を実現するために、イミン交換に基づくラベル化試薬交換を検討し、これを確立した(Anal Chem80,1094,2008)。本法により生体試料中の微量糖鎖を上記標識試薬で標識する条件を定めた。他方、新規糖鎖認識分子を探索するモデルとして検討を進めているマウス表皮については、定量的グライコーム解析から表皮特異的な糖鎖としてGalα1-3Galエピトープを有する糖鎖の一群を見出したため、本糖エピトープを認識する糖認識分子の探索を進めた。フェニルジアリジン基は優れた光アフィニティプローブとして知られているが、光アフィニティ標識に濃度依存性があり、生体に存在する微量糖認識分子の標識には課題が残された。しかし、生体から調製したN-glycanライブラリーを相互作用のプローブとすることで、Galα1-3Galエピトープを認識する糖認識分子としてガレクチン-3を同定するとともに、その厳密な糖認識特異性を明らかにすることができた(論文submitted)。今後、光アフィニティプローブの最適化を進めるとともに、3連四重極型LC/MS/MSを用いて特異的検出法についてさらに検討を進める予定である。昨年度までに確立した糖鎖ライブラリーの精製および任意の試薬による標識技術を用い、生体試料由来のグライコームワイドな糖鎖ライブラリーをフェニルジアリジン基とビオチン基を分子内に有する光アフィニティ標識試薬によってラベル化できることを実証した。

糖鎖認識分子を探索するモデルとしてマウスおよびヒトの皮膚を選び、表皮と真皮についてグライコームの目録を完成し、表皮においてユニークな発現動態を示す糖鎖としてマウスにおけるGalα1-3Galエピトープ、ヒトにおけるLacdiNAcエピトープを発見した。これらのエピトープによって修飾される一群のタンパク質を同定した結果、Galα1-3Galエピトープで修飾されるマウス表皮のタンパク質とLacdiNAcエピトープによって修飾されるヒト表皮のタンパク質は同一またはよく類似し、かついずれも接着分子としての機能を有するという興味深い知見を得た。このため、これらのエピトープを含有する糖鎖に焦点を絞り、相手分子の探索を行った。光アフィニティ標識試薬を用いた場合、非特異的な反応などを完全に回避することが困難で相手分子の同定には至らず、生体試料中の低濃度の相手分子探索には改善が必要であることが示された。他方、同定したキャリアタンパク質と遺伝子発現プロファイル情報からGalα1-3Galエピトープに対する受容体候補を複数予測し、表皮に実際に発現している様々な糖鎖をプローブに用いて候補分子との相互作用を解析することによって受容体候補の同定とユニークな糖鎖認識特異性の解明に成功し(MCP8,232,2009)、標的組織に実際に発現している糖鎖ライブラリーを相手分子探索のプローブとして利用する有用性を実証した。
スロー地震への間隙水圧の効果

沈み込み帯で発生する地震には「水」が深く関与していると指摘されていることから、間隙水圧を系統的に変化させた摩擦実験をおこない、地震に対する「水圧上昇」の影響を定量的に評価する目的で研究を実施した。その結果、東北沖沈み込み帯のような冷たく古いプレート沈み込み帯の震源域に存在すると考えられる藍閃石片岩では間隙水圧が上昇すると断層は不安定な挙動を示すのに対し、主に大陸地殻を構成する花崗岩では安定な挙動を示すことが明らかとなった。つまり断層すべりに対する間隙水圧の影響は、物質によって異なる大きく可能性がある。沈み込み帯で発生する地震には「水」が深く関与していると指摘されていることから、間隙水圧を系統的に変化させた摩擦実験をおこない、地震に対する「水圧上昇」の影響を定量的に評価する目的で以下の研究を実施した。地下20 kmともなると、岩石の圧力で間隙はつぶされ個々に独立して存在することが考えられる。一方、高Vp/Vsから豊富に水が分布していることも示されている。流体が断層強度に影響を及ぼすのであれば、十分に広域の断層面上に繋がった空隙が存在し、その中の水圧は岩石の押しつぶす圧力に抵抗できるに十分な高い圧力でなければならない。そこで、今までに例がない「封圧≒間隙水圧」の低有効応力環境を含む条件下でおこない、水圧上昇の影響を検証した。実験は、東北沖沈み込み帯のような冷たく古いプレート沈み込み帯震源域に存在すると考えられる藍閃石片岩を用い、産業技術総合研究所設置のガス圧式高温高圧変形装置を使用しておこなった。その結果、間隙水圧が上昇し有効応力が下がると断層すべりは不安定となる傾向があること、しかし有効応力5 MPa以下の高間隙水圧条件下になると再度安定なすべりを示すような傾向をとることが明らかになった。以上の結果は、これまでの物理観測の解釈や数値シミュレーションにて結果が指摘していた高間隙水圧と地震発生のとの関係性に科学的根拠を示すものであり、少なくとも藍閃石片岩では有効応力5-10 MPaが最も不安定な領域であることを示唆するものである。現在までに、当初予定していた産業技術総合研究所のガス圧式高温高圧変形装置を用いた低速摩擦実験をおこない、東北沖沈み込み帯のような冷たく古い沈み込み帯の地震発生域に存在すると考えられる藍閃石片岩の摩擦特性と間隙水圧の関係・及びそれが地震発生に与える効果を考察している。成果は今後既に国際シンポジウムにて発表予定であり、さらに随時国内学会でも発表していく予定である。同じく本研究課題2年目に予定していた比較物質を用いた摩擦実験も、現在取り組みを開始しており、前述の結果と合わせて随時学会等で発表をしていく予定であるとともに、国際誌掲載に向けて準備中である。そこで、本研究では今までに例がない「封圧≒間隙水圧」の低有効応力環境を含む条件下でおこない、水圧上昇の影響を検証した。昨年度は、実験に東北沖沈み込み帯のような冷たく古いプレート沈み込み帯震源域に存在すると考えられる藍閃石片岩を用いたが、今年度は比較物質として花崗岩を使用し、水圧上昇の効果とそれに対する物質依存性の有無について検討した。実験には、産業技術総合研究所設置のガス圧式高温高圧変形装置を用いた。その結果、藍閃石片岩では、間隙水圧が上昇し有効応力が下がると断層すべりは不安定となる傾向があったのに対し、花崗岩では逆に間隙水圧が上昇し有効応力が低下すると断層すべりは安定な性質を示すことが明らかになった。つまり断層すべりに対する間隙水圧の影響は、温度依存性と同様に物質によって異なる可能性がでてきた。以上の結果は、地震発生に対して間隙水圧の効果が優位に働くか否かは、地震発生域の地質による可能性があることを示している。つまりこれは今後、地震発生域の地質に基づいた実験やシミュレーションが必要となることを示唆するものであると考える。今後は本研究課題を推進すべく、比較物質を対象に引き続き摩擦実験をおこない、水圧上昇の効果とそれに対する物質依存性の有無について検討していく。実験には、これまで同様、産業技術総合研究所設置のガス圧式高温高圧変形実験装置を使用する。

当初の予定では、比較物質として実験条件範囲では脱水反応などを起こさないと考えられる砂岩の使用を検討していたが、日本のみならず世界にも広く分布し岩石力学の分野でも実験試料として多く用いられる花崗岩を使用する。これまでの摩擦実験では物質の違いが地震活動の違いを支配しているという考えのもと、すべりの安定性が議論されてきた。昨年度使用していた藍閃石片岩と今年度使用する花崗岩は構成鉱物が大きく異なることから、両者の実験結果を比較検討することで、断層帯の摩擦は物質の違いに大きく影響されるのか、もしくは間隙水圧(有効応力)の効果が優位に効くのかを議論したい。さらに、千葉大学・及び産業技術総合研究所両機関の機器分析装置を駆使し、本年度までにおこなってきた実験の回収試料と今後の実験回収試料の微細組織観察を進め、藍閃石片岩及び花崗岩の力学的挙動が何に起因するものかを明らかにしていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。岩石レオロジー28年度が最終年度であるため、記入しない。
救命困難な超重症NECに対する大建中湯を用いた実験的予防法開発

・大建中湯投与による新生児壊死性腸炎予防効果の検討新生仔ラットを用いた低酸素刺激による新生児壊死性腸炎動物モデル作成の手法に関しては、すでに当研究グループにおいて確立されていた。平成29年度にはこのモデルに対して、従来の低酸素刺激の回数を増加し、さらに寒冷刺激を追加変更した。このモデルラットの腸管を新生児壊死性腸炎スコアリングで病理組織学的に半定量的評価を行ったところ、従来のモデルと比較して重症化していることが確認された。この重症モデルを用いて、ヒトに対する大建中湯の標準投与量をもとに最も効果的な投与経路と投与量を決定した上で、大建中湯投与量別に4群に分類を行い、大建中湯の投与を行った。平成30年度は、大建中湯を投与したモデルラットにおける実際の重症新生児壊死性腸炎の予防効果について病理組織学的評価を行った。すなわち、犠死せしめたモデルから摘出した消化管組織をホルマリン固定、パラフィン包埋、薄切、HE染色して標本を作製し鏡検した上で、新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて病理組織学的に半定量的評価を行って投与量別の群間比較を行い、大建中湯投与による新生児壊死性腸炎予防効果を評価した。今後は、大建中湯の新生児壊死性腸炎予防効果のメカニズムについて、摘出した消化管組織内のサイトカインおよび核内蛋白、血中の酸化ストレスマーカーや凝固系マーカーを定量的に評価し群間で比較を行うことによって検討する予定である。・大建中湯投与による予防効果の検討予防効果の判定を主に組織学的によりスコア化して行った。大建中湯を投与した重症新生児壊死性腸炎モデルラットを犠死後、腸管を摘出し、回盲弁から1cm近位側の回腸を採取した。ホルマリンおよびエタノールで固定し、パラフィン包埋、4-6μmで切片を作製した。ヘマトキシリン・エオジンで染色して、組織学的変化を新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて半定量的に評価を行い、大建中湯投与量別にグループ化した各群間で比較検討を行うことによって、大建中湯投与による予防効果の判定を行った。3年目は重症新生児壊死性腸炎モデルラットに対する大建中湯の予防効果のメカニズムについてサイトカイン、核内蛋白レベルにて検討を加える。炎症・凝固反応の面から検討するため、ELISA法を用いて腸管組織内腸管組織内のサイトカインの網羅的解析を行い、サイトカインシグナル伝達を解明する予定である。・重症新生児壊死性腸炎モデルラット作成、およびモデルラットに対する大建中湯投与プロトコールの決定低酸素刺激による新生児壊死性腸炎動物モデル作成の手法に関しては、すでに当研究グループにおいて確立されている。このモデルに対して、従来の低酸素刺激の回数を増加し、さらに寒冷刺激を追加変更することによって、重症モデルを作成した。この重症モデルから腸管の組織を採取して、新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて病理組織学的に半定量的評価を行ったところ、新生児壊死性腸炎が従来のモデルと比較して重症化していることが確認された。作成した重症新生児壊死性腸炎モデルラットに対する大建中湯の投与実験を開始した。ヒトに対する大建中湯の標準投与量をもとにして、最も効果的な投与経路と投与量を決定した上で、重症新生児壊死性腸炎モデルラットを大建中湯の投与量ごとに4群(Controlを含む)に分類を行い、投与した。今後は、犠死せしめたモデルラットから摘出した消化管組織を、新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて病理組織学的に半定量的評価を行い、大建中湯投与による新生児壊死性腸炎予防効果の検討を行う予定である。その後、大建中湯の新生児壊死性腸炎予防効果のメカニズムについて、摘出した消化管組織内のサイトカインおよび核内蛋白、血中の酸化ストレスマーカーや凝固系マーカーを定量的に評価し群間で比較を行うことによって検討する予定である。(I)新生児壊死性腸炎(以下NEC)ラット重症モデルの作成1)新生仔ラット(Sprague-Dawley rat)5-7gを、出産予定日に帝王切開にて出生させた後、生後2時間目からヒト用粉ミルク5g+小動物用ミルク75mlを0.10.25 mlを6時間おきに経管的に投与した。2)従来当研究グループで確立しているモデルでは低酸素刺激(100%窒素ガス5分間吸入)を1日4回(6時間毎)、4日間のプロトコールで行っていた。今回の重症NECモデルの作成にあたっては、低酸素刺激(100%窒素ガス5分間吸入)を1日6回(4時間毎)、4日間に増加し、さらに寒冷刺激を追加変更した。生後1日目と2日目にE.coli由来リポポリサッカライド(LPS)を4mg/kg経管投与を行った。臨床的にNEC発症時と96時間後に全生存ラットを犠死せしめ全消化管を摘出した。回盲弁から1cm近位側の回腸を固定し、パラフィン包埋、切片を作成してHE染色し、組織学的変化をNECスコアリングを用いて評価した。その結果、この手技にてラットが病理学的壊死性炎を発症し、従来のモデルと比較して重症化することが証明された。(II)NECモデルに対する大建中湯の投与実験(プロトコール確立)大建中湯は、日局カンキョウ、日局サンショウ、日局ニンジンの乾燥エキスが5:2:3の比率で配合されているツムラ大建中湯エキス顆粒(株式会社ツムラ)を用いた。

腸閉塞の際に使用される大建中湯の量は一般的に15gであるため、成人体重50kgで換算し1日投与量を0.3g/kgと推定、以下の4群に分類し、1日投与量を12時間毎に2分割し、人工乳に混入し胃内投与した。・大建中湯投与による新生児壊死性腸炎予防効果の検討新生仔ラットを用いた低酸素刺激による新生児壊死性腸炎動物モデル作成の手法に関しては、すでに当研究グループにおいて確立されていた。平成29年度にはこのモデルに対して、従来の低酸素刺激の回数を増加し、さらに寒冷刺激を追加変更した。このモデルラットの腸管を新生児壊死性腸炎スコアリングで病理組織学的に半定量的評価を行ったところ、従来のモデルと比較して重症化していることが確認された。この重症モデルを用いて、ヒトに対する大建中湯の標準投与量をもとに最も効果的な投与経路と投与量を決定した上で、大建中湯投与量別に4群に分類を行い、大建中湯の投与を行った。平成30年度は、大建中湯を投与したモデルラットにおける実際の重症新生児壊死性腸炎の予防効果について病理組織学的評価を行った。すなわち、犠死せしめたモデルから摘出した消化管組織をホルマリン固定、パラフィン包埋、薄切、HE染色して標本を作製し鏡検した上で、新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて病理組織学的に半定量的評価を行って投与量別の群間比較を行い、大建中湯投与による新生児壊死性腸炎予防効果を評価した。今後は、大建中湯の新生児壊死性腸炎予防効果のメカニズムについて、摘出した消化管組織内のサイトカインおよび核内蛋白、血中の酸化ストレスマーカーや凝固系マーカーを定量的に評価し群間で比較を行うことによって検討する予定である。・大建中湯投与による予防効果の検討予防効果の判定を主に組織学的によりスコア化して行った。大建中湯を投与した重症新生児壊死性腸炎モデルラットを犠死後、腸管を摘出し、回盲弁から1cm近位側の回腸を採取した。ホルマリンおよびエタノールで固定し、パラフィン包埋、4-6μmで切片を作製した。ヘマトキシリン・エオジンで染色して、組織学的変化を新生児壊死性腸炎スコアリングを用いて半定量的に評価を行い、大建中湯投与量別にグループ化した各群間で比較検討を行うことによって、大建中湯投与による予防効果の判定を行った。大建中湯投与による予防効果の検討2年目は予防効果の判定を主に組織学的によりスコア化して行う。モデルラットを犠死後、腸管を摘出し、回盲弁から1cm近位側の回腸を採取する。ホルマリン・エタノール固定し、パラフィン包埋、4-6μmで切片を作製する。HE染色して、組織学的変化をNECスコアリングを用いて評価し、前記の各群で比較検討することにより、大建中湯投与による予防効果の判定を行う予定である。3年目は重症NECモデルに対する大建中湯の予防効果のメカニズムについてサイトカイン、核内蛋白レベルにて検討を加える。炎症・凝固反応の面から検討するためELISA法を用い腸管組織内腸管組織内のサイトカインの網羅的解析を行い、サイトカインシグナル伝達を解明する予定である。3年目は重症新生児壊死性腸炎モデルラットに対する大建中湯の予防効果のメカニズムについてサイトカイン、核内蛋白レベルにて検討を加える。炎症・凝固反応の面から検討するため、ELISA法を用いて腸管組織内腸管組織内のサイトカインの網羅的解析を行い、サイトカインシグナル伝達を解明する予定である。
障害児・者の医療・福祉サービスの利用とその影響に関する計量分析

日本の障害者施策は大きな変革期をむかえている。本研究課題はマイクロデータとマクロデータの計量分析を通じて、障害児・者に関する政策課題に対して重要なエビデンスを得た。本研究課題の目的は、障害児・者の医療・福祉サービスの利用とその影響に関する計量分析を通じて政策的インプリケーションを示すことである。大きく以下の三つの分析を予定している。第一に、障害児に着目し、特別支援学校を対象とするアンケート調査から、児童・生徒の医療・福祉サービスの利用や世帯の経済状況などが児童・生徒の就学状況や卒業後の進路選択・就労に与える影響を検証する。また、就学奨励費の受給申請手続きの状況や、特別児童扶養手当が世帯の総所得に与える影響、保護者の就業状態から、世帯の貧困状況なども分析する。第二に、障害者の利用する社会福祉関係の施設を対象とするアンケート調査を実施し、障害福祉サービスの供給体制や実際に供給される障害福祉サービスの質を定量的に把握する。具体的には、グループホームやケアホームを分析対象として考えている。第三に、公表されているマクロデータから障害者の求職活動やン就労状況を分析する。平成21年度は、特別支援学校を対象とするアンケート調査とマクロデータを用いた就職率の分析に着手した。前者については、実態にそくした調査票を使用するため、まず、保護者に対する聞き取り調査を行った。後者については、新卒市場に着目し、『学校基本調査』『特別支援教育資料』『特殊教育資料』の高等部の卒業生の就職率データや他の統計資料のマクロデータから、労働需要関数と労働供給関数の推定を行った。推定結果は、学会や研究会などで報告している段階である。第一に、障害児に着目し、特別支援学校の幼児・児童・生徒の保護者を対象とするアンケート調査から、幼児・児童・生徒の医療・福祉サービスの利用や世帯の経済状況などが幼児・児童・生徒の就学状況・卒業後の進路撰択・家族の就労に与える影響を検証する。また、就学奨励費の受給状況や特別児童扶養手当や保護者の就業状態から、世帯の貧困状況なども分析する。第二に、障害者を対象とするアンケート調査から、実生活で直面する社会的困難を定量的に把握する。特に障害種別間の違いや、地域社会で生活する際に特にどのような場所で社会的困難に直面するかを検証する。第三に、公表されているマクロデータから障害者の求職活動や就労状況を分析する。平成22年度は、特別支援学校の幼児・児童・生徒の保護者を対象とするアンケート調査の実施、社会的障壁についてのアンケート調査の計量分析、マクロデータを用いた就職率の計量分析を行った。保護者向けのアンケート調査は、特別支援学校に協力を要請し、保護者に調査票を配布してもらった。社会的障壁の計量分析では、発達障害の親の会からデータ利用の許可を得た。マクロデータによる分析では、新卒市場に着目し、『学校基本調査』『特別支援教育資料』『特殊教育資料』の高等部の卒業生の就職率データや他の統計資料のマクロデータから、労働需要関数と労働供給関数の推定を行った。推定結果は学会や研究会などで報告した。本研究課題の目的は、障害児・者の医療・福祉サービスの利用とその影響を計量分析で明らかにし、政策的インプリケーションを示すことである。平成23年度は、長期疾病患者と発達障害者に着目した。難病・長期慢性疾病患者は、疾患から生じる生活機能不全や生活機能低下によって、実質的には身体障害者と同様の問題を抱えていながらも、既存の医療制度や福祉制度でのカバーが不十分である。障がい者制度改革推進会議等においても、難病・長期慢性疾病患者も含めた「障害」の定義の必要性や、それに合わせた制度改革の重要性が指摘されている。また、発達障害者については、とやま発達障がい親の会が実施した「発達障がい児の親支援に対する調査」の個票データを使用して、発達障害者に対する社会的障壁の大きさを計測した。地域のコミュニティにおける人々の相互理解や助け合いは、ソーシャルキャピタルの一種として、近年重視されている。地域社会のメンバーによる障害者への理解もまた、そのうちの一部であると言える。そこで本研究では、マクロ統計からは把握することができない地域住民や医療従事者・福祉従事者の障害者やその家族への理解・協調性を分析した。分析結果は学術論文にまとめ、現在、査読雑誌に投稿中である。
心筋梗塞後左室リモデリングにおけるInterleukin-33の役割解明

マウス心筋梗塞モデルを用いて、interleukin-33の発現が梗塞後に上昇し、その発現細胞が線維芽細胞であることを見出した。Interleukin-33ノックアウトマウスでは心筋梗塞後の心機能が改善傾向にあり、炎症性サイトカインやマトリックスメタロプロテイナーゼの発現が抑制されていた。ノックアウトマウスの梗塞部に浸潤するマクロファージの極性が抗炎症性有意であり、interleukin-33の受容体であるST2の発現がCD11b陽性細胞で上昇していたことから、梗塞部で発現したinterleukin-33が主にマクロファージに作用して、梗塞後左室リモデリングを増悪させることが予想された。まず、MI後に組織中のIL-33の発現がどのような経過をとるのか、野生型(WT)マウスを用いて、MI発症後のmRNAレベルでの発現を測定したところ、梗塞後3日7日目にかけて上昇が認められた。さらに、MI後、心臓のどの細胞がIL-33を発現しているかFACSで確認すると、IL-33のほとんどがThy-1+線維芽細胞より発現していることが明らかとなった。一方、IL-33の受容体として知られるST2に関してその発現細胞をMI後時系列で確認すると、TnT+心筋細胞とともに、CD11b+マクロファージでその発現が特にMI後3-7日目に増加していることを確認した。MI後28日目における生存率をIL-33ノックアウト(KO)マウスとWTマウスで比較検討した結果、IL-33KO MI群ではコントロールであるWT MI群と比較して、生存率の有意な改善を認めた。また、その結果を反映するように、心エコーでの左室リモデリングが抑制されていることを確認した。連続切片を用いた組織学的な検討では、梗塞サイズは両群で有意差を認めなかった。一方、recombinant IL-33(rIL-33)をWTマウスに投与すると、MI作製後1週間以内に約80%(12/15匹)が心破裂で死亡し、生存したマウスでは顕著な左室リモデリングを認めた。また、MI後6日目の梗塞部の線維化をAzan染色で確認したところ、IL-33KO MI群では、WT MI群と比較して、境界部では密な線維が構成され、梗塞部では生存心筋が多く、心筋梗塞後の創傷治癒過程が促進している可能性が示唆された。さらにMI後6日目で検討すると、炎症性サイトカインやMMP-9, -2の発現が、IL-33KO MI群で有意に低下していた。梗塞後6日目において梗塞部から炎症細胞を抽出した後にFACSで解析したところ、IL-33KOMI群ではWT MI群と比較して、CD45+ F4/80+ CD206-炎症性M1マクロファージの割合が少なく、逆にCD45+ F4/80+ CD206+抗炎症性M2マクロファージの割合が増加していた。心筋梗塞(myocardial infarction: MI)後の梗塞部におけるinterleukin (IL)-33の遺伝子発現をqPCRで測定したところ、有意な上昇が認められた。また、flow cytometryによる解析でIL-33ののほとんどが梗塞部の線維芽細胞で発現していることが明らかとなった。IL-33の受容体として知られるST2の発現をMI後時系列で解析すると、心筋細胞とともに、CD11b+マクロファージがST2の主な発現細胞であり、主に3-7日目に増加していた。IL-33ノックアウトマウス(KO)を用いてMI後の生存率と心筋梗塞後創傷治癒過程を野生型(WT)マウスと比較した。その結果、IL-33KOマウスにおいて生存率は改善傾向にあり、心破裂の発症頻度もWTマウスと比較して少ない傾向にあった。またMI後の心機能に関してもIL-33KOマウスにおいて改善傾向にあった。一方、WTマウスにrecombinant IL-33 (rIL-33)を投与すると、MI後の生存率が低下傾向にあった。梗塞部における炎症性サイトカイン、matrix mataroproteinaseの発現を検討したところ、IL-33KOマウスではWTマウスと比較して低下傾向であることが明らかになった。Flow cytometryにおいて、MI後6日目の梗塞部の浸潤細胞を検討すると、IL-33KOマウスにおいてCD45+ CD11b+ F4/80+ CD206- M1マクロファージの割合が少なく、一方でCD45+ CD11b+ F4/80+ CD206+ M2マクロファージの割合が増加していた。以上より、IL-33はMI後梗塞領域の線維芽細胞よりIL-33の発現が誘導され、心筋細胞、あるいは骨髄由来細胞に作用することで心筋梗塞後創傷治癒過程に関与している可能性が示唆された。循環器内科学これまで、IL-33KO

マウスを用いた実験で、MI後に局所で増加するIL-33が心筋梗塞後左室リモデリングを増悪させている可能性が示唆されており、recombinant IL-33投与実験においてもその結果が裏付けられている。またFACSなどを用いて、心筋梗塞後のIL-33の発現様式、またIL-33の受容体であるST2の発現様式を確認しており、IL-33の標的細胞としてマクロファージが重要であると考えている。今後、その詳細なメカニズムや、in vitroでの実験を追加することで、よりデータを強固なものに出来ると考えられる。1. rIL-33に対するマクロファージの反応性の検討(in vitro):in vivoでの実験結果をin vitroにおいても確認する。Naïveのマウスの骨髄細胞を10ng/ml M-CSFと共培養し、骨髄由来マクロファージを精製し、マクロファージのマーカーであるCD11bの発現をFACSで確認する。rIL-33を濃度を変えて加え、mRNAレベルでの、M1マーカー(iNOS, TNF-&#61537;, MMPs)、及びM2マーカー(CD206, Ym-1, Arginase I)の発現を調べ、マクロファージの極性がどのように変化しているのかを確認する。また、炎症性サイトカイン、MMPs、collagen I, collagen III, CTGFなどの発現について、主にmRNA・proteinレベルで評価する。結果が上手くいかなければ、骨髄由来マクロファージの他に、腹腔内マクロファージ、マクロファージのcell lineなどを用いることも検討する。2.可溶型ST2(soluble ST2: sST2)の投与効果の検討;sST2はIL-33のdecoy receptorであり、IL-33の作用を阻害することが知られている(Nat Rev Immunol. 2011;7:321-9)。WTマウスにMI作製後、sST2を投与し、MI後の生存率、心機能、炎症応答、組織の線維化などが改善するかどうか確認する。もし仮説通り改善できるなら、今後の新規治療、創薬につながると考えられる。物品購入を節約したため。全て消耗品購入に充てさせて頂く予定である。
LSPマイクロ衝撃ドライバの開発と応用

レーザーを固体表面(金属表面)に照射したときに,固体がレーザーの光エネルギーによって誘起され,プラズマを発生し,その結果,プラズマにより周囲の気体に衝撃波が形成される.本研究は,この衝撃波を有効に活用するための研究を行ったものである.レーザーの集光によって発生する衝撃波の実験計測を行った。衝撃波は、種々の金属板にレーザーを照射することで発生させた。金属板には、アルミ、ステンレス、真鍮、チタンを用いた。レーザーの照射強度は、平成18年度が比較的大きなエネルギー強度で実施したのに対して,平成19年度は,衝撃波発生が確認される限界近傍での実験を行った。この強度のもとに、衝撃波か発生する様子を、1mm×1mm程度の観察領域においてシャドウグラフ法およびBOS法により光学的に観察し、衝撃波のマッハ数の時間的な変化を求めた。衝撃波の計測は,20ns毎の衝撃波の位置を求めた.この場合の計測範囲は数10μmの単位での計測となり,困難を極めたが,多くの実験遂行によって,信頼できるデータが取得された,得られた衝撃波の位置データを時間の関数として,その次数を求めたところ球面波と平面波の伝播特性の間に位置し,かなり,球面波の伝播特性に近いことが判明した.衝撃波発生直後のマッハ数はかなりの高速で,マッハ数では15程度のものが得られることが示された.衝撃波のマッハ数は、金属物性に対する依存性を示さず,当初の予測に反した結果が得られた.これらに関して,今回は十分な解明がなされず,今後の課題として残された.レーザーを固体表面(金属表面)に照射したときに,固体がレーザーの光エネルギーによって誘起され,プラズマを発生し,その結果,プラズマにより周囲の気体に衝撃波が形成される.本研究は,この衝撃波を有効に活用するための研究を行ったものである.レーザーの集光によって発生する衝撃波の実験計測を行った。衝撃波の計測は,20ns毎の衝撃波の位置を求めた.この場合の計測範囲は数10μmの単位での計測となり,困難を極めたが,多くの実験遂行によって,信頼できるデータが取得された,得られた衝撃波の位置データを時間の関数として,その次数を求めたところ球面波と平面波の伝播特性の間に位置し,かなり,球面波の伝播特性に近いことが判明した.衝撃波発生直後のマッハ数はかなりの高速で,マッハ数では15程度のものが得られることが示された.衝撃波のマッハ数は、金属物性に対する依存性を示さず,当初の予測に反した結果が得られた.これらに関して,今回は十分な解明がなされず,今後の課題として残された.レーザーの集光によって発生する衝撃波の実験計測を行った。レーザーの商社強度は、通常のレーザー加工の強度よりもやや強い程度のものであり、1GW/m2の程度である。この強度のもとに、衝撃波か発生する様子を、2mm×2mm程度の観察領域においてシャドウグラフ法およびBOS法により光学的に観察し、衝撃波のマッハ数の時間的な変化を求めた。衝撃波のマッハ数は、金属に対して大きな依存性があり、これは、金属の電磁気学的な特性によって、その依存の関係を明らかにすることができることを示した。また、衝撃波の伝播に関しては、その伝播速度の時間的な変化を求め、平面波・円柱波・球面波の爆発波の自己相似解と比較した。自己相似解にはテーラーの自己相似解および桜井の自己相似解との比較を行った。自己相似解は、平面波の相似解が初期の段階で最もよく一致し、その後、球面波の相似解に近づくことを示したが、本研究の問題とする時間範囲においては、平面波の解が最もよく一致するとの結論を得た。レーザーによって与えられる光の入射エネルギーから衝撃波の動的なエネルギーへのエネルギー変換効率は、エネルギー変換効率としてまとめた。これによると、エネルギー変換効率は、最も効率の良い条件化で20%程度と、予測よりも非常に高い値を示している。これらの変換効率が正しいか否かについては、可視化計測による密度変化から、衝撃波の持っているエネルギーが衝撃波の伝播速度から求めた値と良い一致を示していることから、ほぼ妥当な結果であるとの結論を得た。このようにして、基本的は衝撃波を発生させるメカニズムとその効率が明らかとなったので、次に、衝撃波の強さを制御するデバイスの設計を行った。デバイスの設計は、これまでの実験結果を元にして、流体計算ソルバーを用いて種々の衝撃波発生デバイスを設計した。次年度にこれらを具体的に選定、試作を行い、ドライバの実現に向けて実験を重ねる予定である。レーザーを固体表面(金属表面)に照射したときに,固体がレーザーの光エネルギーによって誘起され,プラズマを発生し,その結果,プラズマにより周囲の気体に衝撃波が形成される,本研究は,この衝撃波を有効に活用するための研究を行ったものである。

レーザーの集光によって発生する衝撃波の実験計測を行った。衝撃波は,種々の金属板にレーザーを照射することで発生させた。金属板には,アルミ,ステンレス,真鍮,チタンを用いた。レーザーの照射強度は,平成18年度が比較的大きなエネルギー強度で実施したのに対して,平成19年度は,衝撃波発生が確認される限界近傍での実験を行った。この強度のもとに,衝撃波か発生する様子を,1mm×1mm程度の観察領域においてシャドウグラフ法およびBOS法により光学的に観察し,衝撃波のマッハ数の時間的な変化を求めた。衝撃波の計測は,20ns毎の衝撃波の位置を求めた。この場合の計測範囲は数10μmの単位での計測となり,困難を極めたが,多くの実験遂行によって,信頼できるデータが取得された。得られた衝撃波の位置データを時間の関数として,その次数を求めたところ球面波と平面波の伝播特性の間に位置し,かなり,球面波の伝播特性に近いことが判明した。衝撃波発生直後のマッハ数はかなりの高速で,マッハ数では15程度のものが得られることが示された。衝撃波のマッハ数は,金属物性に対する依存性を示さず,当初の予測に反した結果が得られた。これらに関して,今回は十分な解明がなされず,今後の課題として残された,
学説史を基礎とした道徳教育理論の研究 ：1950～60年代の民間教育研究を素材に

本研究は、195060年代の日本の教育学者による道徳教育についての理論的成果を発掘・検証し、新しく始まった「特別の教科道徳」の理論的基礎を提供することを企図している。研究は大きく、(1)学説史研究と、(2)その学校現場における応用、の2つに分かれる。(1)の学説史研究は、具体的には、教育科学研究会、全国生活指導研究協議会、日本生活教育連盟という3つの民間教育研究団体を対象とする。また並行して、関連学会や研究会での研究討議、学校現場へのフィールドワーク等を通じて、道徳科の現代的課題を明らかにし、(1)の成果と往還することで、学説史からの道徳教育への貢献という課題を達成したい。
電気分析化学に革新をもたらす国際共同研究-ナノ電気分析化学の創成-

本研究究では、平成10年度に計10回、平成11年度には計15回の招へい及び派遣を行い研究を強力に推進した。具体的には、まず、McCreeryとの共同研究によって、電極表面で生成する微細結晶に関するラマン分光法によるナノアナリシスを行った。その結果、TCNQ関連の導電性塩の析出機構に関して、ラマンスペクトルをもとに有効な知見を得ることができた。また、Comptonとの共同研究では、微小電極アレーを用いたチャンネルフローボルタンメトリー法によるナノ電気分折に関して検討した。その結果、この方法による二次元ボルタンメトリー測定が、微量物質の検出のみならず、複雑な反応機構の解明や電子移動速度の解析に有効であることを明らかにした。Kimとの共同研究では、包摂化合物を用いた金属イオンのナノ分析法に関して検討した。その結果、4カリックスアレンの2キノン置換体の特異的金属包摂挙動に関して、フロー電解吸光測定法や電解ESR法を用いて明らかにすることができた。さらに、Shimとの共同研究によって、脂質膜修飾電極上でのベンゾキノンの電極反応に関して詳細に検討して、電極近傍のナノ/空間領域での電解生成アニオンラジカルの安定捕捉と、それに及ぼす脂質アルキル鎖の影響について明らかにした。Siodaとの共同研究においては、カラム電極電解法によるナノ量物買の捕捉やそのための電解挙動の理論的側面に関して検討をすすめた。また、Yaminとの共同研究では、電極電子移動に及ぼす分子的影響を解明すべく、フェロセン誘導体の電解挙動及び物性測定に関する研究を行った。本年度は、合計10回の招へい及び派遣を行い共同研究を強力に推進した。極微量電解生成物質のラマンスペクトル測定に関しては、次年度も引き続き検討を進める予定である。また、Kimとの共同研究によって、包摂化合物を用いた金属イオンのナノ分析法に関して検討した。両グループで開発している特異的な包摂化合物を用いて、非水溶媒および水溶液系での金属イオンの微量検出が可能であることが分かった。さらに、Shimとの共同研究によって、脂質膜修飾電極上でのベンゾキノンの電極反応に関して詳細に検討して、電極近傍のナノ空間領域での電解生成アニオンラジカルの安定捕捉と、それに及ぼす脂質アルキル鎖の影響について明らかにした。Siodaとの共同研究においては、カラム電極電解法によるナノ量物質の捕捉やそのための電解挙動の理論的側面に関して検討をすすめた。また、研究協力者としてYaminを招へいし、電極電子移動に及ぼす分子的影響を解明すべく、フェロセン誘導体の電解挙動及び物性測定に関する研究を進めた。今回、招へい及び派遣実績のない研究者に関しても、国際学会等、別の機会に各2回実際に会って研究打ち合わせを行っており、次年度、さらに進展が期待できる。本国際共同研究では、平成11年度に計10回、平成12年度には計15回の招へい及び派遣を行い研究を強力に推進した。また、Comptonとの共同研究では、微小電極アレーを用いたチャンネルフローボルタンメトリー法によるナノ電気分析に関して検討した。

その結果、4カリックスアレンの2キノン置換体の特異的金属包摂挙動に関して、フロー電解吸光測定法や電解ESR法を用いて明らかにすることができた。さらに、Shimとの共同研究によって、脂質膜修飾電極上でのベンゾキノンの電極反応に関して詳細に検討して、電極近傍のナノ空間領域での電解生成アニオンラジカルの安定捕捉と、それに及ぼす脂質アルキル鎖の影響について明らかにした。Siodaとの共同研究においては、カラム電極電解法によるナノ量物質の捕捉やそのための電解挙動の理論的側面に関して検討をすすめた。また、Yaminとの共同研究では、電極電子移動に及ぼす分子的影響を解明すべく、フェロセン誘導体の電解挙動及び物性測定に関する研究を行った。
中脳-後脳境界部皮質形成に関与するwnt1遺伝子の細胞学的解析

wnt-1遺伝子のpoint mutationをもつswayingマウスでは中脳と小脳を中心とする領域に強い形態学的な異常の存在することが確認され、中脳、特に下丘で観察された。サイズ、位置、層構築の異常はwnt-1遺伝子が中脳および中脳-小脳境界部の領域に特異的に発現することから、primaryな変化として出現したことが考えられる。特に下丘の位置の変異のため、中脳の上丘が小脳活樹の白質部分と直接つながっている像や下丘に入る交連線維が2次的に変化している像はwnt-1遺伝子の中脳への作用を考える上で重要な所見である。次に小脳で確認された形態学的な異常、例えば小脳組織の一部の中脳組織内への侵入あるいは小脳前葉と中脳の融合などは中脳、特に下丘の変異のため2次的に中脳と小脳の境界が崩壊され、それにより出現した事が考えられる。その中で、小脳組織の中脳内への侵入は下丘の変異の程度によってかなり左右されることが考えられた。また、中脳内に侵入した小脳組織が小脳が持つ本来の層構造を形成していることは神経回路の再構築を考える上で興味が注がれる。さらにwnt-1遺伝子の欠如が中脳と小脳以外の幅広い中枢神経系の領域に影響しているか否かであるが、今回の検索で、小脳の形態学的変化の2次的な現象として脳幹のオリーブ核が細胞数や層形成の面において異常を持つことが確認され、小脳とオリーブ核の相関関係を解析する上で重要な所見となり得る。平成1011年度の検索で胎生期から成獣に至る間に発現する形態学的な変化を明らかにでき、それらの変化がprimaryかsecondaryのどちらにより出現したのかを把握できた。sawayingマウスの肉眼的観察において、中脳、特に下丘のサイズは極端な減少あるいは完全な消失を示し、その位置も左右対称性で、正中線に対し垂直方向をとらず、傾斜した方向をとっていた。小脳は、正中虫部の皮質が深部に陥没し、各小葉を区分する溝そして虫部と半球を境界するラインも不明瞭であった。sawayingマウスの組織学的観察において、中脳では下丘が小脳前部と融合する様に腹側部におちこんだり、下丘の欠如により上丘が直接小脳深部白質と融合するような像が観察できた。小脳では小脳半球に比べて、小脳虫部で特に小葉および層構築の異常が強く出現していた。その中で、中脳と小脳前葉の融合、各小葉の不連続性、左右小葉の非対称性、小脳前葉の顆粒細胞とプルキンエ細胞の混在するスクランブル様の構造が顕著であった。sawayingマウスの発生過程の小脳の組織学的観察において、小脳虫部領域は生後0-5日まで欠如し、それ以降の時期(生後7-15日)では虫部前葉の層構造の乱れが観察された。一方、生後0日の小脳半球領域は小さく、生後3日から5日までの小脳半球は前葉が中脳と融合し、その結果、前葉を形成するそれぞれの小葉はみられなかった。また発生過程のほとんどの時期で、小脳半球は左右非対称性であった。平成10年度の検索で、wnt-1遺伝子が欠如すると、(1)中脳の位置の極性やサイズに影響すること、(2)小脳虫部前葉のみが強く影響を受けること、(3)発生過程で、小脳虫部や半球の前葉の層形成が遅延していることが明らかとなった。

swayingマウスの生後0日-5日において、小脳あるいは中脳の欠如が肉眼的に観察された。成獣swayingマウスではオリーブ核の細胞数の減少や左右オリーブ核の非対称性が観察された。また片側の小脳の欠如も成獣のswayingマウスでみられ、対応する側のオリーブ核の細胞は完全に消失していた。発生過程のswayingマウスでは、中脳と小脳の形成は胎生14日では見られず、脳幹部から第四脳室に突出する脈絡組織のみが観察された。Calbindinによる成獣swayingマウスの観察で、位置異常の少数のプルキンエ細胞と異所性の小脳組織の一部が中脳の上丘や下丘内で観察され、この領域のプルキンエ細胞は虫部前葉(スクランブル様構造)内で見られたプルキンエ細胞と同様に多極性や貧弱に伸びた樹状突起をもっていた。さらに成獣のswayingマウスの中脳のMBPあるいはCNPaseによる観察で、後交連の領域から下丘交連として下丘に入る線維は下丘の変異のため、下丘にのびることなく途中で消失していた。平成11年度の検索で、swayingマウスでは、胎生14日以前から中脳と小脳は欠如しているが、出生までにこれらの皮質が形成されることがわかった。さらに、成獣で見られる形態異常は、胎生15日以降に出現することが分かった。また、これまで報告されていない脳幹のオリーブ核の異常が小脳の形態学的な変化の2次的な現象によるものである事が明らかになった。