hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生木樹皮粘菌の分布による大気環境の影響調査

東アジアにおける越境大気汚染は森林や樹木の衰退に止まらず、生物多様性や生態系の機能にも影響を及ぼしている可能性がある。しかし、生態系の構成員である微生物への影響はほとんど調べられていない。本研究では大気汚染に敏感な樹種であるスギの生木樹皮に生育する粘菌の島嶼部における分布を調査し、越境大気汚染による微生物への影響を実証することを目的とした。西日本の島嶼部には、西から東へ長崎県五島列島や新潟県佐渡島が孤立的に存在し、越境汚染の程度は大陸との位置関係により異なると推定される。調査は、長崎県の五島、壱岐対馬、鹿児島県の屋久島、島根県の隠岐の島、新潟県の佐渡島でスギ樹皮を採集し、樹皮の湿室培養で発生する粘菌子実体を観察した。樹皮は7月から9月にかけて収集し、比較対照のため信州及び南紀での調査を追加した。全体で12地域の103本の試料木による1060枚の培養から各地の粘菌群集の構造と類似性を分析した。粘菌子実体は培養シャーレの87.7%に出現し、出現種数は28種になった。調査地間で樹皮pHと出現種数を母平均で比較(チューキー検定)したところ、樹皮pHはpH=3.34.2の範囲にあり、5グループに類別された。また、出現種数は2.7種6.9種の範囲で出現し、粘菌群集は3グループに類別された。樹皮pHは西方の島嶼部で有意に高くなった(東経: r=-0.767、p<0.01、北緯: r=-0.540、p<0.05)。また、出現種数も西方地域で多くなる傾向であった。12地域の粘菌群集を非計量多次元尺度構成法で分析し、環境要因(樹皮pH、樹幹直径、緯度経度)との関係を分析した。その結果、第2軸への粘菌群集の布置は、樹皮pHと正の相関(r=0.802、ρ<0.01)を示し、東経度と負の相関(r=-0.644、ρ<0.05)を示した。つまり、大陸に近い日本列島の西北に位置する島嶼部では樹皮pHが高くなり、それに伴って粘菌群集の構造が変化し、種多様性が高くなる傾向であった。健全なスギ樹皮pHは強酸性であり、その樹皮にはカダエダホコリなど特定の種が優占した。一方、樹皮pHが中性化すると、コビトアミホコリ、シロモジホコリが増加し、さらにキノウエホネホコリ、スワリフタホコリが出現した。つまり、日本列島西方に位置する島嶼部は人為的影響の少ない自然環境であるが、地理的に大陸に近いため、越境大気汚染に暴露されやすく、スギ生木樹皮の化学性が変化し樹皮生粘菌の生育に影響が現れている。越境大気汚染は、地域生態系において複数の栄養段階に影響を及ぼしていると考えられる。

一方、樹皮pHが中性化すると、コビトアミホコリ、シロモジホコリが増加し、さらにキノウエホネホコリ、スワリフタホコリが出現した。つまり、日本列島西方に位置する島嶼部は人為的影響の少ない自然環境であるが、地理的に大陸に近いため、越境大気汚染に暴露されやすく、スギ生木樹皮の化学性が変化し樹皮生粘菌の生育に影響が現れている。越境大気汚染は、地域生態系において複数の栄養段階に影響を及ぼしていると考えられる。
アメリカ合衆国における家族・教育・労働-人種・階級・ジェンダー視角による史的研究

本研究は、ジェンダー概念を社会を規定する力関係(男女・人種・階級)を分析する一つの枠組みと捉え、これが19世紀から20世紀はじめのアメリカ合衆国社会の歴史的文脈の中でいかに編成されたのか明らかにすることを目的とした。その際に、ジェンダーの編成の場として家族・教育・労働に焦点をあてジェンダーがアメリカ独自の人種や階級といった要素と絡み合ってどのような構造の中で編成・強化されていったのかを分析することを試みた。ジェンダー視角を本研究の基盤に採用し、具体的には、これまで当然視されてきた、「男性性」「女性性」の自明性を根本から問い直し、ジェンダー構築の過程に見られるポリティックスが人種・階級の差異の意識化及びその強化に密接に関っていることを検討した。奴隷制や移民を内に抱えたアメリカの歴史的文脈の中においては、この関係性の視点というのはアメリカ社会の理解のために不可欠であり、今日のアメリカの諸問題を考察するうえでも肝要なアプローチと考えたからである。高橋(研究代表者)は日米の接点を教育の文脈から捉え、とりわけ津田梅子とその周辺を上述した枠組みから捉えた。大辻は、貧困が益々ジェンダー化・人種化される歴史過程を1996年福祉改革に着目して分析した。宮井は、アボリショニストの身体管理の言説を通して人種とジェンダーがどのように立ち現れているか分析した。本年度は研究実施計画通り、主要設備であるコンピューターとジェンダー関連図書・文献を主に購入し、各自の所属大学に設置した。また、インターネットによるリサーチ及び情報収集が速やかに行えるように環境も整備した。三者間の連絡も電子メールで即座に行えるように体制を整えた。また、今日のアメリカ合衆国及びその他の地域で展開しているジェンター理論を収集・整理し、これらを批判的に検討することを本年度の研究の主目的とした。研究代表者の所属大学において例会をおよそ2か月に一度のペースで開き、ジェンダー理論についての必須の文献を精読し、討議した。とりわけ、ジェンダーという概念が必ずしも一般的に認識されている「社会・文化的に作られた性差」といったものではなく、男女などの性別カテゴリー自体までもが構築されできたという認識に立たねばならないことに着目した。また、ジェンダーがセクシュアリティや人種の概念とも密接に関わりながら構成されてきていることにも、それぞれの研究領域の事例にひきつけて討議を重ねた。さらに、研究領域の分担を主として、高橋が家族史・教育史から、大辻が労働史から、宮井が人種関係史から、各研究テーマに取り組んだが、三者の個別研究についても中間発表し、それぞれの研究領域からのコメントを加えた。これら例会での活動を、それぞれ執筆中の論文や学会発表の準備に反映させ、成果とした。ジェンダー理論を軸とした研究動向の把握を共同で行なえたことは、三者の個別研究にきわめて有意義であった。本年度は、個別の研究を各自出進めた。以下で各自の進行状況の概要を述べる。高橋(研究代表者)は、日米の教育における接点をジェンダーの視点から考察し、津田梅子の周辺の事例を「アリス・ベーコンと大山捨松」「M・ケアリ・トマス」という二つの章にまとめ、飯野正子、亀田帛子、高橋裕子編『津田梅子を支えた人びと』有斐閣、2000年に寄稿した。大辻(研究分担者)は、19世紀末から20世紀はじめにかけてのアメリカ福祉国家の萌芽期に成立した母親年金または母子年金の検討にあたって、ジェンダー視角によるアメリカ福祉国家の特徴を整理した。その際、特に今日の福祉改革(1996年福祉「改革」)を従来の福祉国家論者がどのように総括しているのか、新たにどのよう提案がおこなわれているのかに特に着目した。合衆国の場合、貧困率は他の先進資本主義諸国のなかでもっとも高く、これはそのまま女性や子どもの貧困率の深刻さにつながっている。有色の女性世帯主家族の場合は半数以上が貧困にあり、アメリカ社会では伝統的な家族から逸脱する女性は懲罰的に処遇され続けている。これは所得移転によって貧困率の軽減がみられる北欧諸国と対照的である。

1960年代末からの女性解放運動はアメリカ合衆国を皮切りに始まったが、女性の性別役割分業という根本的な問題に対するこの社会の反応は予想以上に保守的であることは、特に80年代後半以降の中絶をめぐる保守化の動向、普遍的な児童手当や公的保育制度の欠如などに如実に現れている。1996年の福祉改革は、70年代以降依然として増加し続け、第二労働市場に集中していく傾向の強い貧しいアジア系やヒスパニック系の存在で、その影響は深刻になっている。宮井(研究分担者)は、南北戦争前のアメリカにおけるアボリショニスト(奴隷制廃止運動家)の人種・奴隷制理解が、いかに「身体・アイデンティティ・権力」を結びつけるカテゴリーとしてのジェンダーと絡み合って構築されたかを明らかにすることを目的とし、本年度は、おもに白人女性アボリショニストが子どもたちのために書いた反奴隷制冊子theSlave's Friendや奴隷制廃止運動の機関誌Liberatorの子ども向けコラムなどを分析した。本研究の一部は平成12年6月4日(アメリカ学会)第34回(年次大会)部会A「アメリカにける学校・家族・共同体」において「アボリショニストの『教育』活動と思想:子ども・人種・品性」のタイトルのもと発表を行った。さらに、アメリカにおける「国民」化や「人種」の問題を「白さwhiteness」という範疇を用いて問い直そうとする近年の研究動向を「多文化主義と『白さwhiteness』の可視化」(科研費報告書『英語圏における多文化社会に関しての学際的比較研究:カナダ・アメリカ・イギリス・オーストラリアの多文化主義』代表:宮井勢都子)にまとめた。本年度も、基本的には三者の個別研究を各自出進めた。以下で各自の進行状況の概要を述べる。高橋(研究代表者)は、日米の教育における接点をジェンダー・人種の視点から考察したこれまでの研究を纏めた『津田梅子の社会史(仮題)』の校正の作業を進めた。また、男性学/男性史の中での「男性性」の研究動向をリサーチすると同時にジェンダー史と呼ばれる分野を通史的にとらえるよう試みた。大辻(研究分担者)は、2001年7月に開かれた京都セミナーで、ナンシー・コットの近著Public Vows(2001)に基づく"Grooming Citizens : Marriage and the Civic Order in U.S. History"の基調報告に対するセッションで報告する機会を得た。特に1980年代以降加速したジェンダー視角による西欧福祉国家の国際比較研究の成果を取り入れながら、アメリカ合衆国がいかに税制や家族制度において他のどの西欧福祉国家よりも極めて家父長的であるのかを明らかにした。本セミナーでは、高橋が大辻報告のコメンテーターをつとめ、宮井もまた参加した。セミナーの前後に研究会を集中的に開き、研究課題の討議を重ねた。宮井(研究分担者)は、本年度もアメリカ奴隷制反対協会が子ども向けに発行した反奴隷制冊子『奴隷の友だちThe Slave's Friend』の分析を通し、奴隷制廃止論に見られる黒人の表象のあり方を考察した。なかでも奴隷制廃止論者によって語られる「黒人」イメージに対比させて「白人」アイデンティティが形成される過程や、廃止論者が強調した身体的境界線を越えた共感(異人種の内面に対する共感)、自由の前提としての身体管理の議論を整理した。(「子どもたちと奴隷制廃止運動
暗号文中の特定文字列の探索法に関する研究

暗号文中に含まれる特定文字列を探索することの難しさに関し、次の成果を得た。1.単射の暗号化関数の場合には、文字列の有無を判定する問題と、文字列の個数を数え上げる問題と、暗号文そのものを復号する問題とが、すべて等価であることを証明した。等価性の証明は多項式時間Turing帰着による。換言すれば、暗号化関数の存在の仮定のもとでは、効率的な文字列の探索法は存在しないことが示された。2.素因数分解の困難さと離散対数問題を組み合わせた暗号系がいくつか提案されており、これらの暗号系のなかには単射でない暗号化関数を含むものがある(例えば有限剰余環上の指数関数)。そこで、この暗号化関数に関しても同様の検討を行う準備として、まずその暗号系を破る本来の難しさを検討した。具体的には、長年未解決であったOkamoto-Tanakaの鍵共有方式を破る難しさについて、これを解決した。3.素因数分解問題に基づく暗号系では、単射でない暗号化関数がある(例えばRabin暗号系)。これらの暗号化関数では、素因数分解問題が破られれば文字列の有無の判定は容易である。逆に、文字列の判定ができれば素因数分解ができるかどうかは、特定ビット位置の有無の判定に関してのみしか結果が知られていない。そこで、まず素因数分解問題そのものの計算量理論的位置付けを検討し、具体的には限定算術体系のなかでの位置付けを行うことに成功した。しかし、文字列の有無の判定問題との関係を限定算術体系のなかで決定するまでには至っていない。(1) fを単射の暗号化関数とする。f(m)と文字列Kが与えられたときに、Kがmに部分文字列として含まれているかどうかを効率的に判定できる方法の可能性を検討した。その結果、この判定の難しさはfの逆関数を計算する問題、及びKがmに何回出現するかを数え上げる問題に、それぞれ多項式時間Turing帰着性の意味で等価であることを証明した。これにより、少なくとも単射の暗号化関数については、暗号文中の特定文字列を探索することは事実上困難であることになり、単射の暗号化関数を用いた暗号系の安全性について、部分情報の安全性という観点から新たな知見を与えることができた。(2)素因数分解の困難さと離散対数問題を組み合わせた暗号系がいくつか提案されており、これらの暗号系のなかには単射でない暗号化関数を含むものがある。そこで、この暗号化関数についても(1)と同様の検討を行う準備として、まずその暗号系を破る本来の難しさを検討した。2.一方、文字列の存在の有無の判定は平文の部分情報の漏れの問題と関連するため、暗号系に対する能動攻撃への耐性の問題(特に強秘匿性)とリンクすることとなった。そこで離散対数暗号系を対象に、能動攻撃に対する耐性の強さの順序付け作業を行い、ElGamal暗号に類似の代表的なものに関して、それを完成させた。

逆に、文字列の判定ができれば素因数分解ができるかどうかは、特定ビット位置の有無の判定に関してのみしか結果が知られていない。そこで、まず素因数分解問題そのものの計算量理論的位置付けを検討し、具体的には限定算術体系のなかでの位置付けを行うことに成功した。しかし、文字列の有無の判定問題との関係を限定算術体系のなかで決定するまでには至っていない。
血管内視鏡を用いた経皮的心房中隔欠損症閉鎖術後における閉鎖栓の内膜被覆度の評価

心房中隔欠損症(ASD)に対する経皮的心房中隔欠損閉鎖術後、血栓症の予防のため慣用的に最低6か月間の抗血小板薬投与がされているが、これまで生体内で閉鎖栓の内膜被覆度を評価した研究は皆無である。本研究の目的は、血管内視鏡を用いて閉鎖術6か月後の閉鎖栓の内膜被覆度を評価することである。これまで、7例を観察することができた。閉鎖栓中心部、高齢者、サイズの大きいものでは、閉鎖栓非中心部、若年者、サイズの小さいものと比較して、6か月間では内膜被覆が不十分である可能性が示唆された。血管内視鏡を用いた閉鎖栓の観察は新たな手法であるため、症例報告をJ Invasive Cardiol. 2019 Feb;31(2):E44.に発表した。また、学会発表としては、TCT2018(2018/9/219/25、米国、サンディエゴ)、CVIT2018(2018/8/2-8/4、神戸)、ストラクチャークラブジャパン(2018/9/28-9/29、岡山)にて発表した。聖マリアンナ医科大学病院が、外科手術症例数の不足から2018年度は経皮的心房中隔欠損閉鎖術の施設認定を更新することができなかった。このため、2018年4月から新規に経皮的心房中隔欠損閉鎖術を施行しなかったため、10月以降は6か月後の症例を評価することができなかった。2019年度は再度施設認定を得ることができたため、本年度は一定数の症例を評価することができる見込みである。現在までに7例を評価しているが、症例数を重ね10例になった時点で論文として発表する方針である。物品費は主に血管内視鏡の購入にあてた。前述したように新規症例が年度後半は減少したため、本年度にさらなる内視鏡の購入は不要となったため次年度に使用する予定とした。次年度に内視鏡購入、学会発表にあてる予定である。
国際社会において戦略的行動を抑止する社会的意志決定手続き

国際社会が共有している資源を各国間に配分する方法の研究として、戦略的行動を抑止する資源配分ルールを分析しました。以下、財が分割可能な場合と、財は分割不可能だが金銭による補償が可能な場合にわけて、研究成果を説明します。財が分割不可能な場合の配分ルールとして、The uniform rule(Bennasy,1982)を研究しました。その研究成果として、次のことを証明しました。2)上の3条件を満たす配分ルールが存在する最大のdomainは一つしかなく、それはthe single-plateaued domainである。社会の意志決定手続きは、実現可能な選択肢に関する社会構成員の選好や態度を表明させ、それらを集約するもの、と一般的には捉えることができます。国際杜会における決定手続きも同様です。社会選択論では、社会の決定手続きを、社会の構成員の選好プロファイルの集合から選択肢の集合への関数として、数学的に定式化し、Social Choice Function(社会的選択関数)と呼びます。本研究では、国際社会に一定量の資源(私的財)が存在するとき、それらを各国にいか分配するかという問題において、Strategy-Proofness(戦略的選好表明を抑止する社会的選択関数の性質)、Pareto-EfficiencyおよびSymmetry(同じ選好を持っている消費者に同量の資源を配分するという社会的選択関数の性質)を同時に満たす社会的選択関数ついて研究しました。その結果として、以下のことを証明しました。「分配経済(Allotment Economy)」モデルでは、分割可能な私的財が一つのみ存在し、人々がその財について非単調な選好を持っています。昨年度より、分配経済モデルにおいて、Strategy-Proofness(戦略的選好表明を抑止する社会的選択関数の性質)、Pareto-efficiency、Respect for Unanimity(全ての人に最も望ましい量を分配することが可能な場合には、実際にそのような分配を行うという社会選択関数の性質)やSymmetry(二人の消費者が同一の選好を持てば、その二人は無差別な量を配分されるという社会的選択関数の性質)を満たす社会的選択関数が存在し得る定義域について研究しています。今年度の主な研究結果は次の命題の証明です。i)Strategy-Proofness、Respect for UnnanimityおよびSymmetryの条件を満たす社会選択関数が存在し得る定義域はすべて、「Convex Preference」と呼ばれる選好のクラスの部分集合になっている。また今年度は、昨年度の研究結果に対して多くの研究者からコメントをもらい、それらを生かして研究成果の改定を行い、大阪大学社会経済研究所のDiscussion Paperとして、発表しました。
森は海の恋人か？土地利用変化と河川流量及び海域変化の統合研究スキームの開発

本研究の目的は、明治以降の大規模な土地利用改変に対する河川及び汽水湖生態系の反応を、汽水湖の堆積物コア解析や古文書、統計資料、数理モデル等を駆使して復元することにより、水系全体の動態予測と再生指針の構築に資することである。厚岸湖集水域の土地利用変化を解析し、農地が第二次大戦後に大幅に増加したことを明らかにした。また、河川流況モデルのパラメータ検討の一環として、流入河川の結氷状況と、海霧による蒸発散の低下範囲を推定した。厚岸湖の堆積物コアで年代測定と同時に有殻性プランクトン相の復元を試み、現在貝毒被害を生じている有毒種がかなり以前から定着していることを明らかにした。本年は、研究試料の採取及び先行研究等との調整を行った。まず、5月に京都で打ち合わせを行い3年間の計画概要を決定した(メンバー7名中6名参加)。9月に調査地(北海道厚岸湖)にて野外試料の採取を行った(4名参加)。北海道大学厚岸臨海実験所の協力で厚岸湖及び厚岸湾で底泥堆積物コアを採取した。また、別寒辺牛川でカワシンジュガイ試料を採取した。同じく9月には北海道大学総合博物館で収蔵試料を調査し、厚岸産と思われるカキ殻試料を発見した。別寒辺牛川における既往の水量及び水質調査資料を検討し、厚岸町から提供された資料を流量動態の推定モデルに利用可能なデータとして整備した。本年度は、採取した試料の分析並びに収集した資料の分析などを行った。昨年度採取した堆積物試料の年代同定を行い、生物撹乱の有無を確認して各種分析に利用可能な試料を検討した。また、試験的に堆積物試料からの微細プランクトンのDNA抽出と解析を行い、深層試料からもDNAが増幅・増幅出来る事を確認した。対象集水域の過去の土地利用を定量するため、地形図の解析を引き続き進めている。河川流量モデルを開発するとともに、生物遺骸の同位体比分析について検討した。収集した試料や資料の処理は概ね計画通りに進んでいる。当初予算が削減されているので、河川の流量や栄養塩などの観測は取りやめた。本研究の目的は、北海道での明治以降の大規模な土地利用改変に対する河川及び汽水湖生態系の反応を、汽水湖の堆積物コア解析や古文書、統計資料、数理モデル等を駆使して復元することにより、森と川と海の相互作用を明らかにし、水系全体の動態予測と再生指針の構築に資することである。平成26年度は厚岸湖において堆積物コアを採取するとともに、既往文献や収蔵されている試料の調査を進めた。特に昭和初期の厚岸湖産と見られるカキ殻を発見した。一方、集水域の土地利用変化を解析し、農地が第二次大戦後に大幅に増加したことを明らかにした。平成27年度は堆積物コアの年代測定を進めると同時に、分子微生物学的手法によって過去の植物プランクトン相の復元を試みた。堆積物から渦鞭毛虫や珪藻などの有殻性プランクトンが検出可能なことを確認し、また、現在厚岸地方で貝毒被害を生じている有毒種がかなり以前から定着していることを明らかにした。平成28年度は堆積物コアの年代測定結果を解析し、採取されたコアにより約90年前まで復元出来ることを確認した。また、河川流況モデルのパラメータ検討の一環として、流入河川上流部の冬季の凍結状況と、蒸発散に関わる海岸線付近での海霧による微気象改変について検討した。厚岸湖流入河川の流況については下流部での結氷が知られていたが、水位計データから厚岸湖集水域の地質では源頭部でも凍結することを明らかにした。また、春から秋に厚岸地方沿岸部を覆う海霧による微気象改変について、樹木及び海由来物質の分布状況から海霧の被覆範囲を検討した。堆積物等の野外試料は予定通り採取できた。既往調査のデータ収集や収蔵標本の探査等も予定通りである。計画に従って堆積物試料の各種分析と、土地利用の変遷に伴う流量の長期変化の推定などを行う予定。陸域水域相互作用採取した底泥試料の年代測定を進め、採取した試料における生物撹乱の有無を確認する。撹乱による層序の乱れが見られなければ、底泥の内容について各種分析に取りかかる。申請した計画で予定していた河川の流量や栄養塩濃度の観測、農薬に由来する重金属をトレーサーとして用いる研究について検討したが、費用の不足から見送る事ととした。そのかわりに生物遺骸中のトレーサーの測定技術に測定技術の習得などを行ったが、若干の不足があった。申請額よりも交付決定額がかなり少なかったので、水位計の購入と設置等を保留したため。堆積物試料の各種の分析等に費やす他、最終年度であるため、とりまとめの打ち合わせや成果発表の旅費として使用予定。水位計の購入と設置の予定。
ロケット・缶サット・成層圏気球等を使った宇宙教育の体系的プログラムの研究

宇宙教育プログラムを体系化するために、1)体系化:各教育教材の実施内容およびその教育目的を明確化し、他プログラムとの関連性を明らかにすることで全体としての一体化を実施した。2)成果調査;過去に実施された教育教材に参加した生徒・学生の追跡調査を行い、その成果に関する評価を実施した。3)議論普及:学会やシンポジウム等を利用し、これらの教育体系および成果に関する議論を深め、広く普及を目指した。4)個別改善:各教育教材を実施する上で未だに残っている様々な技術課題を検証し、それらに対する対策を検討・実施した。これにより、従来は個々の教育プログラムとして発達してきた各種の教育教材はそれぞれが独立して存在、実施されてきたが、全体をまとめた工学教育としての議論に発展することが出来た。対象を各年齢別にわけ、その教育目的(知的好奇心の向上・科学への興味関心の熟成、手作り(ものづくり)経験・チーム作業体験によるプロジェクトマネジメント学習、各種専門的な知識・技能の学習、巨額な予算を必要とする最先端プロジェクトのOJT)を明確化し、普及を行うことが出来た。また個々の教育教材を一体として取り上げ学問的に検証された教育プログラムとして取り扱う事により、体系化と同時にその成果を検証方法が本研究により議論され、その教育意義がより明確化され理解されるように試みた。宇宙教育に関する体系化を実施した。従来進められてきた国内・国外での宇宙教育プログラムに関して、実施内容や目的などに関して調査を行った。文献・聞き取り調査等を実施し、その内容や目的に関して分類を実施した。また必要に応じて、現場視察を行った。これまで実施された各宇宙教育教材に参加した生徒・学生の追跡調査を実施するために、連絡先の調査の実施を進めた。教育目的とその成果を調査するために必要となる指標を検討し、必要となるアンケート内容等を検討した。また卒業生の連絡先等に関しては実施機関が過去分を保存していないなどの状況も明らかになったため、生徒・学生からのヒアリング等も実施した。学会やシンポジウムを通じて宇宙教育の体系化、およびその成果の評価システムに関する議論を実施した。宇宙教育の内容や目的に関して、議論を深め、体系化を進めることが出来た。教育教材の一つである成層圏気球(バルーンサット)に関して、既に国内法を遵守した位置情報通信システムは確立している。しかし飛行中の全経路を把握し、安全に実験を遂行するための地上設備がまだ不十分である。そこで地上設備に関する増設を実施した。一方で技術の進化により、LoRa-wan等の小型軽量かつ低消費電力の通信装置などが使えるようになってきたため、状況に変化があった。そのため、新しいシステムに応じた地上設備の検証を行った。ロケット実験の増加により、発射の際に必要となるランチャーや地上支援施設が不足している。そこで実施状況を調査し、必要な対策を検討した。缶サット教育に必要となる上空への輸送手段に関し、検討と改善を実施した。これまでに実施された各宇宙教育教材に参加した生徒・学生の追跡調査を行うために、卒業生の連絡先等の収集につとめた。しかし個人情報保護の観点も有り、関係各所が連絡先を保管していないなどの状況にあることがわかり、進行が遅れている。昨年度に引き続き従来進められてきた国内・国外にでの宇宙教育プログラムに関する文献・聞き取り調査等を実施し、その内容や目的に関して分類を実施した。また併せて、昨年度に引き続き、これまで実施された各宇宙教育教材に参加した生徒・学生の追跡調査を実施するために、連絡先の調査を実施した。前年度に作成したアンケート内容に基づき、有効な母対数を持った調査を実施し、アンケート結果をまとめたまたシンポジウムを開催し、宇宙教育の体系化およびその成果の評価システムに関する議論を実施した。成層圏気球(バルーンサット)の地上局整備の実施、ロケット実験で必要となるランチャー及び地上支援施設の改善、缶サット教育に必要となる上空への輸送手段に関する検討と改善を実施した。昨年度遅れていた卒業生等の連絡先に関しては、卒業生のネットワークを通じて連絡先を調査することが出来た。また成果に関してもアンケート調査を行い、教育効果に関して調査を行うことが出来た。成層圏気球の地上局やロケットの発射システム、缶サット打上用のロケットに関しても、順調に開発・整備を進めることが出来た。

卒業生の個人的なネットワーク等を通じて、アンケート調査のための準備を進める。また気球実験に関しては、通信方法そのものが技術進歩により変わりつつあるため、地上受信システムの増強に関しては、適宜変更を行うこととしたい。最終年度を迎えるに当たり、これまで集めたアンケート調査等をまとめ、学会等での発表を進める。また今後の宇宙教育のあり方について企業等々のヒアリングも実施し、求めるべき教育の方向性を定め、公開する。また成層圏気球・ロケット・缶サットに関する各要素課題に関しても完成を目指す。宇宙教育に利用する機材の一部(ハイブリッドロケットのグレイン)を海外から輸入しているが、年末に発注したにもかかわらず、輸出元の対応が遅く年度をまたいだ納品となってしまったため。当初3月末に実施を予定していた高校生のロケット打ち上げを通じた本課題研究の調査が、ロケットの打ち上げそのものが4月にずれ込んだため、調査も翌年度に繰り越しとなった為。元々、今年度に関しては実験失敗等による再チャレンジのための予備の消耗品として購入を予定していた。今年度に関しては実験失敗による再チャレンジがなかったため、予定通り来年度の実験で使用するものとした。
多動・衝動的傾向を示す幼児の発達と育児困難状況及び援助に関する実証的縦断的研究

1.2001年、2002年に実施した愛知県内12カ所の保健センターにおける乳幼児健診受診者、フォローアップグループ参加者(親)を対象とした質問紙調査の結果を分析し、その継続調査を2004年2月に実施し、3つの調査結果を比較し、1歳から6歳の多動・衝動的傾向や気質的に「難しい子どもの」特性を示す幼児の親の子育て困難・不安の傾向、子育て支援ニーズの発達的変化を横断的・縦断的に分析した。子どもの特徴のうち「反応の激しさ」「落ち着きのなさ」は持続するものが多く、そのような難しさと育児不安、マルートリートメントの発生頻度に関連が見られた。多動・衝動的傾向の幼児をもつ親には、かなり持続的に、そして年齢的な「難しさ」の変化に応じた支援を行う必要性が明示された。2.2004年調査をもとに4歳と6歳の軽度発達障害を疑われる子どもの状況とその親の育児不安や支援ニーズについて分析した。健診や専門機関で発達上の問題を指摘されたことがある群は、そうでない群よりも、育児困難が高く、(軽度)発達障害の症状を含んでいることが多く、幼稚園・保育園の集団生活で問題を指摘されたことがある人も多いこと、そのような親の育児不安は高く、子どもの預け先や専門的な相談や個別のフォローが必要とされていることが明らかになった。一方、発達問題を指摘されたことがない親の中にも、同様かそれ以上に育児困難や育児不安が高い群が潜在しており、そのような家庭への支援も検討課題として見出された。3.保育所、小学校等における多動・衝動的傾向のある子どもの保育・教育実践事例を、観察や保育・教育担当者からの聞き取りにより収集・分析し、幼児の今日的な「変化」のとらえ方や、多動・衝動的傾向のある子どもを理解する視点、保育・教育における対応・支援方法及び課題、保育所や学校、家庭、専門機関の連携のあり方を提言した。(1)昨年度実施した愛知県内10カ所の保健センターにおける乳幼児健診受診者、フォローアップグループ参加者(親)を対象とした質問紙調査の結果を分析し、多動・衝動的傾向や気質的に「難しい子どもの」特性を示す幼児の親の子育て困難・不安の傾向、子育て支援ニーズを把握しつつある(H15年度日本教育心理学会自主シンポジウムで報告予定)。その結果に基づき、また、ADHD, LDなどの軽度発達障害の診断や援助に関する資料を収集し、平成15年度実施予定の質問紙調査の質問項目を検討中である。(2)保健センターの健診等にかかわりながら、多動・衝動的傾向を示す幼児や、子育て困難を抱える親について把握し、その発達的特徴や、親の育児困難の内容や程度、子育て支援要求について、資料を収集中である。(3)保育所における多動・衝動的傾向のある子どもの保育について、観察や保育者からの聞き取りにより、資料を収集している。その一部は、神田英雄論文にまとめられた。(4)岐阜県内の保育所・幼稚園を対象に、保育者が捉えた「気になる」子どもの実態と指導・対応方法について調査し、集計・分析している。「気になる」行動の中には、子どもの気質的特性や発達障害の有無について検討が必要なものもあり、さらに詳細に分析し、来年度調査に生かしていきたい。*なお、「難しい子ども」への対応の実践事例やシステムについてのアメリカの研究情報を収集するためのロサンゼルスでの調査は、都合がつかず今年度は実施できなかった。そのために予算に計上していた旅費分で、来年度実施予定の調査に必要なものを先に購入したので、来年度はロサンゼルス調査を実施したい。

1.2002年2月に度実施した愛知県内10カ所の保健センターにおける乳幼児健診受診者、フォローアップグループ参加者(親)を対象とした質問紙追跡調査の結果を分析し、多動・衝動的傾向や気質的に「難しい子どもの」特性を示す幼児の親の子育て困難・不安の傾向、子育て支援ニーズを把握した(H15年度日本教育心理学会自主シンポジウムで報告)。また、2002年調査を2001年2月に実施した同様の調査と比較し、1歳児から4歳児の母親の子育て困難・不安、子育て支援ニーズの発達的変化を分析した。2.保健センターや保育園、幼稚園、小学校、児童相談所等から、多動・衝動的傾向を示す幼児や、子育て困難を抱える親についてやその対応・支援方法についての資料を収集し、その発達的特徴や、親の育児困難の内容や程度、子育て支援要求・方法についての検討をすすめている。3.1、2に基づき、また、ADHD,LDなどの軽度発達障害の診断や援助に関する資料を収集し、第3回目の質問紙調査の質問項目を検討し、約1300名の親(主に4歳半と6歳の親)を対象とした追跡調査を実施し、集計中である。4.中国四川省における幼児教育の状況を視察し、中国における知的に軽度・中度の障害がある子どもの教育方法に関する資料や、社会・学校(幼児園)・家庭の協働による教育に関する資料を収集したので、参考にしていきたい。なお、「難しい子ども」への対応の実践事例やシステムについてのアメリカの研究情報を収集するためのロサンゼルスでの調査は、都合がつかず今年度は実施できなかった。1.2002年2月に実施した幼児の母親を対象とした質問紙調査の追跡調査として、2004年2月に約1300名の親を対象として調査を実施し、結果を集計、分析した。4歳と6歳の多動・衝動的傾向や気質的に「難しい子どもの」特性、軽度発達障害の傾向を示す幼児の親の子育て困難・不安の傾向、子育て支援ニーズを把握した。また、2001年調査、2002年調査、2004年調査の結果を比較し、1歳児から6歳児の多動・衝動的傾向や、子どもの「育てにくさ」と母親の子育て困難・不安、子育て支援ニーズの関連について、その発達的変化を横断的及び縦断的に分析した。2.2004年調査をもとに、軽度発達障害を疑われる子どもの状況とその親の育児不安や支援ニーズについて分析するとともに、軽度発達障害の子どもとその親を支援しているNPOグループについて調査し、支援方法・連携方法を検討した。3.保健センターや保育園、幼稚園、小学校、児童相談所等から、多動・衝動的傾向を示す幼児や、子育て困難を抱える親の状況及びその対応・支援方法についての資料・事例を収集し、その発達的特徴や、親の育児困難の内容や程度、子育て支援要求・方法について検討した。とりわけ、幼児の今日的な「変化」のとらえ方や、「保育の難しい子」を理解し援助する視点についてまとめた。
高次構造制御と機能複合化による特殊反応場の触媒設計

環境触媒のような極限的な反応条件で作動できる超高機能触媒の設計を目的とし、複合機能反応場の触媒化学を研究した。(1)触媒機能(化学的機能)の複合化(2)光子や電子の利用(3)膜分離および吸着の導入、について検討し成果を上げることができた。例えば触媒機能の複合化については、酸・塩基点と酸化・還元点の協奏効果による機能複合場の構築に成功した例として、ピリジンで処理した12-モリブドリン酸塩の酸化触媒としての有効性をあげることができる。加熱活性化後、酸素雰囲気加熱下でもモリブデンが低原子価で存在できる特殊構造場を形成し、アルカンの部分酸化に高い触媒活性と選択性が得られることを示した。光子や電子の利用については、デラフォサイト型層状複合酸化物、CuFeO_2等を用いることにより、水の可視光分解が侵攻することを見出した。このような反応はデラフォサイト以外にも1価の銅を含む酸化物で観測されたが、反応機構は従来の半導体型光触媒とはかなり異なることが解ってきた。膜分離および吸着の導入では、電解質膜で酸化と還元反応を電気化学的に分離した反応場として、NOの水素還元によるヒドロキシルアミンを合成が検討された。NOとH_2を活性化するそれぞれの触媒活性点を酸性電解質膜で分離し、電気的に接続してNO-H_2電池を形成させると、副反応を伴わないヒドロキシルアミンの合成が可能となり、Fe-フタロシアニン陰極上で、100%の選択率でヒドロキシルアミンの合成が可能となることが実証された。本研究では,触媒機能を最大限に発揮させるための機能複合化による新反応系の構築と構造高次化による高機能化を目的とした。高次構造を制御した固体表面上に複数の機能をバランスよく集積する手法で機能複合化による高機能化の原理を確立するとともに,特殊反応場として分離機能や電気あるいは光による活性化と触媒機能が複合した反応場を対象とした。以下に結果を示す。In/H-ZSM-5触媒へのIr等の貴金属の複合効果を検討した結果,水蒸気存在下での活性低下の原因であるNO酸化が促進されること,および本触媒は実排ガスレベルの低濃度のNO除去にも有効であることが明らかとなった。添加したIrはNO酸化反応のみならず,Inサイト上へのNO2吸着を促進し,その濃縮効果により極低濃度のNO還元反応に対しても有効であると考えられる。(菊地)活性炭、ゼオライトなどの典型的な吸着剤と酸化チタンのハイブリッド触媒を調製し,それをフィルター形状,ハニカム形状などに固定化した。この複合光触媒を用いて,空気中の悪臭成分のモデル物質としてアセトアルデヒド,チオールなどの除去,および水中の汚染物質のモデル物質としてクロロフェノールの除去などを試みた。(橋本)NOとH_2およびそれぞれの活性点を酸性電解質を含んだ隔膜で分離し,電気的に接続してNO-H_2電池を形成させると,副反応を伴わないヒドロキシルアミンの選択的合成が可能となる。NOおよびH_2の活性化触媒にそれぞれFe-フタロシアニンとPt黒を用い,隔膜にリン酸膜を用いて両極間を電線で短絡するとFe-フタロシアニン上で選択率100%でヒドロキシルアミンが生成した。(大塚)イオン交換能を持つ層状ペロブスカイト型複合酸化物を用いて水の全分解反応を検討した。その結果ニオブ系層状ペロブスカイトの層間にチタニア・シリカ架橋を施し炭酸ナトリウム水溶液中で白金を担持した系を用いて水の全分解を達成した。またチタン系層状ペロブスカイトにニッケルを担持することにより極めて効率よく水が分解することを見いだした。(堂免)1)ゼオライト細孔内へのシップインボトル合成により得られた構造規定RuCo/NaY複合金属触媒が低圧CO+H_2反応においてC_1C_5高級アルコールを高選択率で生成することを見いだした。

2)メソ細孔FSM-16中に合成したPtクラスター触媒は,オレフィンの水素化反応,水性ガス反応,メタンのホモロゲーション反応等に著しく高活性を示し,顕著なミクロ空間特殊反応場の存在を見いだした。3)BiPdおよびTlPd複合金属触媒上でブタジエン水素化反応に極めて高い選択的オレフィン生成が得られ,複合金属触媒機能の協奏メカニズムを明らかにした。(市川)高次構造制御による二元機能触媒の設計メタン還元剤によるNO選択還元反応に対して,NO酸化活性点(Ir,Co)とNO_2+CH_4反応活性点(In,Pd)を組み合わせZSM-5ゼオライトに担持させるとNO転化率が向上した。Ir/In/H-ZSM-5上では高分散担持されたIr上でNOが酸化されゼオライトにイオン交換担持されたInO^+上にNO_2として吸着すること,NO_2吸着量が還元活性と相関があることを見いだした。本二元機能触媒反応を同一ゼオライト細孔内部で進行させるintrapore catalysisにより,高活性高選択性を示す触媒の設計が可能となることがわかった。層状反応場の光触媒化学層状チタン酸塩A_<2-X>La_2Ti_<3-X>NbxO_<10>(A=K,Rb,Cs,X=0,0.5,1)は効率よく紫外光で水を完全分解できることを初めて見いだした。この光触媒は層構造,組成を容易に変えることができるため,可視光で触媒作用を発現できる可能性がある。また,層状金属酸化物光触媒K_4Nb_6O_<17>を機械的粉砕によって微粒子化し,水の完全分解効率を高めることに成功した。微粒子化による触媒活性の増加は単に表面積の増加に帰せないことが明らかになった。触媒反応分離による選択的合成O_<2->H_2電池反応中にカソード上で発生した活性酸素によるメタン,エタン,プロパンの活性化と部分酸化反応を実施したところ,いずれの軽アルカンも室温で反応し,特にプロパンからはアセトンが選択的に生成した。ミクロ空間反応場を利用する複合金属触媒の分子設計と高機能化本年度には,[Pt_3(CO)_6]n^<2->/FSM-16(n=3-5)やRu/NaY上でメタンの直接ホモロゲーション反応に対して従来触媒に比べ格段に高い触媒活性を示すこと,またAu(I)NaY及びAu^0/NaY上でのNO分解・還元反応においてO_2及びH_2添加による顕著な促進効果が得られるなど高度な複合触媒性能の発現を見いだした。吸着剤と複合化した光触媒の設計と反応光触媒反応に何らかの暗反応を組み合わせ,フォトンが十分に供給される条件では光触媒反応が,足りないときには通常の暗反応(熱反応)が進行することにより,常にある程度の効果が期待できる系にしておくことが重要であることを見いだした。また,これまでに見い出されている暗反応とのハイブリッドした空気清浄,抗菌,防汚光触媒反応の作動機構を解明し,高機能触媒の設計が可能となることがわかった。(機能複合化による高選択的反応の設計)メタンを還元剤として窒素酸化物の除去反応に対し,機能複合化触媒を用いた高活性触媒の設計に関する検討を行った。NOを酸化する成分とNO_2を還元する成分の複合化により触媒活性が向上した。また,ゼオライト担体を用いたときに更なる協奏効果が認められた。(層状反応場の光触媒化学)
メタボリックシンドロームにおける機能性食品のインクレチン分泌促進効果の検討

本研究より、メタボリックシンドローム関連疾患発症・進展にインクレチンが関与している可能性を示す結果が得られた。GLP-1だけではなく、GLP-1を介さないDPP-4によるメタボリックシンドローム関連疾患への関与が示唆された。さらに、酒粕などの食品・植物由来成分について、メタボリックシンドローム関連疾患の進展抑制を有する食品・植物由来成分が明らかとなり、そのうちインクレチンを介した作用を有する物質が明らかとなった。今後、メタボリックシンドローム関連疾患に対し、GLP-1だけではなく、DPP-4阻害作用にも注目し、ヒトへの有効な機能性食品探索を実施することが重要であると考えられた。近年、消化管から分泌されるホルモンであるインクレチンを活用した薬が糖尿病薬として開発され、臨床の場で広く用いられている。また、インクレチンは血糖調節機能だけではなく、様々な臓器にてインクレチンの一つGLP-1の受容体発現が報告されており、糖尿病以外の疾患に対する効果も期待される。そこで、本年度は、疾患モデル動物を用い、血中、心臓、肝臓、腎臓におけるインクレチンの作用、さらに小腸内分泌細胞STC-1に対する摂食に関与するオレキシン受容体及びグレリンやGLP-1などの遺伝子発現に対する影響を検討し、作用特性の一部を示した。その結果、血中のGLP-1は、メタボリックシンドロームモデルラット(SP・ZF)において、正常ラット(WKY)、肥満ラット(ZF)に対し、有意に高値を示した。また、インクレチンを分解する酵素として知られるDPP4の活性についても、SP・ZFにおいて高値を示した。さらに、臓器中については、肝臓においては、SP・ZFとその非肥満同腹仔(Lean)において優位に発現亢進が認められ、心臓ではWKYに対し、各疾患モデルが有意に低値を示していた。経口糖負荷試験については、SP・ZFがLeanに対し、負荷後30分まで有意に高値を示した。また、培養細胞STC-1においてレスベラトロールとエピガロカテキンガレート(EGCG)はオレキシン受容体の遺伝子発現を増加させ、EGCGは、グレリンの遺伝子発現を減少させた。さらに、テアニン、EGCGはGLP-1の遺伝子発現を増加させた。以上の結果より、メタボリックシンドロームの病態進展に、インクレチンが関与しており、さらに食欲、血糖を小腸細胞の刺激を介して調節している可能性が示された。インクレチンのひとつGLP-1について、メタボリックシンドロームモデルラットにおいて、血中で増加しており、各臓器において、病態によりGLP-1受容体発現が異なることを見出した。そこで、本年は、これらの詳細なメカニズムを解明するとともに、インクレチン分泌促進に関与する食品、植物の可能性について探索を実施した。具体的には、生薬やその抽出成分、または酒粕等の投与を脳卒中モデル動物に実施した。その結果、酒粕及び酒粕ペプチドにおいて、GLP-1の腎臓での発現亢進、AT1Rの発現減少、血中でのGLP-1上昇、酸化ストレス減弱作用を有することを明らかとした。また、in vitro系では、うま味や甘味成分であるグルタミン酸、テアニン、アスパルテーム、その他食品成分の小腸細胞におけるGLP-1産生作用を明らかにするため、ヒト小腸L細胞HuTu80を使用してプロプレグルカゴンなどの遺伝子発現に対する影響を検討した。その結果、複数の成分において、プロプレグルカゴンの遺伝子発現を誘導する作用を特定し、その作用へのカルシウム感受性受容体やガストデューシンの関与、さらにうま味と甘味の両受容体が一部関与することを明らかにした。これら結果は、おいしさ成分が、小腸でうま味や甘味受容体に作用し、ガストデューシンの上昇発現させると同時に細胞質カルシウム濃度を増加させてGLP-1産生を増強させる可能性を示した。以上の結果より、本年度はGLP-1の作用機序について、一部明らかとし、インクレチン分泌促進作用を有する成分の候補を見出し、その作用機序の一端を明らかにすることができた。本課題は、疾患モデル動物、メタボリックシンドロームモデル動物を用い、メタボリックシンドロームおよびその基盤病態へのインクレチンの影響を検討することを目的としている。1年目に肥満・摂食・メタボリックシンドロームにインクレチンが関与している可能性が示唆され、さらに腎障害との関与についても興味が持たれた。そこで、2年目は、数種の成分を生活習慣病モデルラットに投与し、影響を検討した。さらに、in vitro系では、インクレチンへの影響が考えられる成分の探索を実施し、その作用機序の一部を明らかにした。2年目も、それぞれの研究進捗状況について、メールでの意見交換を頻回行い、学会において開催時間外にも討論および今後の予定について確認を行った。以上のことから、本課題は順調に進捗していると考えられる。インクレチンとは食事摂取に伴い消化管から分泌され、膵β細胞に作用してインスリン分泌を促進するホルモンの総称であり、glucagon-like peptide-1 (GLP-1)がある。インクレチン関連薬であるdipeptidyl peptidase 4(DPP-4)阻害薬が薬剤として合成され、インスリン分泌障害を主徴とする糖尿病において効果的であると報告されている。近年、GLP-1に腎保護作用があると報告されており、昨年度までの結果より、重篤な腎障害が認められたメタボリックシンドロームモデルラット(SPZF)において、血清活性型GLP-1及び腎臓GLP-1Rに高値傾向が認められた。さらに本年度はDPP-4との関連を検討することとした。

その結果、血清DPP-4活性において、SPZFが非肥満で重篤な高血圧を呈すLeanと肥満で正常血圧のZFに対し有意に高値を示し、腎臓DPP-4mRNA発現において、Lean、SPZFがZFに対し有意に高値を示した。以上のことからSPZFの腎障害の亢進に、DPP-4の活性亢進が一部関与していることが示唆された。また、肝機能改善や抗腫瘍効果が知られており、近年糖代謝への関与が報告されているシリビニンのSPZFに対する作用を検討した結果、血清GLP-1、腎臓GLP-1受容体タンパク発現について、有意な差は認められず、GLP-1の関与は低いと考えられた。一方、血中DPP-4活性は、シリビニン高濃度投与群で減少傾向が認められた。以上のことから、GLP-1を介さずにDPP-4によるメタボリックシンドローム関連疾患への関与の可能性が推察された。本研究より、メタボリックシンドローム関連疾患発症・進展にインクレチンが関与している可能性を示す結果が得られた。GLP-1だけではなく、GLP-1を介さないDPP-4によるメタボリックシンドローム関連疾患への関与が示唆された。さらに、酒粕などの食品・植物由来成分について、メタボリックシンドローム関連疾患の進展抑制を有する食品・植物由来成分が明らかとなり、そのうちインクレチンを介した作用を有する物質が明らかとなった。今後、メタボリックシンドローム関連疾患に対し、GLP-1だけではなく、DPP-4阻害作用にも注目し、ヒトへの有効な機能性食品探索を実施することが重要であると考えられた。本課題では、メタボリックシンドロームモデル動物を用い、メタボリックシンドロームへのインクレチンの作用、近年メタボリックシンドロームが腎障害へと発展することが報告されていることから、インクレチンの腎臓への影響、またマウス由来消化管内分泌細胞を用い、インクレチンを介した摂食への機序を明らかにすることを目的とし、さらにはインクレチン分泌促進に寄与する食品の探索を目指す。共同研究1年目の本年度は、研究体制を整え、各担当の研究を各自実施することに尽力した。それぞれの研究進捗状況について、メールでの意見交換を頻回行い、学会において開催時間外にも討論および今後の予定について確認を行った。本年度に肥満・摂食・メタボリックシンドロームにインクレチンが関与している可能性が示唆され、さらに腎障害との関与についても興味が持たれた。また、インクレチンに影響を与える天然由来成分の候補も培養実験より得られた。以上のことから、本課題は順調に進捗していると考えられる。今後は、これら得られた結果について、精査するとともに、さらに詳細な検討を加え、国際誌への投稿を予定している。しかし、インクレチン分泌促進効果を有すると仮定した成分について、一部ネガティブな結果も得られていることから、病態および臓器により、その作用機序が異なる可能性も考えられる。そこで、各種生活習慣病を有するメタボリックシンドロームモデル動物だけではなく、各病態を発症するモデル動物を用いての実験を追加し検討していくとともに、in vitro系での作用機序の検討が重要となってくると考えている。これらについて、今後検討していく予定である。
デコイ型核酸の遺伝子導入による神経因性疼痛の病態解明と治療法の開発

慢性疼痛動物モデルにL5脊髄神経絞扼ラットを用い、HVJ-liposome法を利用してデコイ型核酸NF-kBを脊髄腔内に投与し、マイクログリア、アストロサイト等の活性化メカニズムと痛覚過敏との関与を検討する。脊髄レベルでの蛋白質の変化、温熱刺激や機械的刺激に対する疼痛反応を観察することで慢性疼痛におけるNF-kBの役割を明らかにする。本研究では慢性疼痛動物モデルにL5脊髄神経絞扼ラット(Chung model)を用い、HVJ-liposome法を利用してデコイ型核酸NF-кBを神経系に遺伝子導入後、温熱刺激や機械的刺激に対する疼痛反応を観察することで慢性疼痛におけるNF-кBの役割を明らかにする。これまでに我々はL5脊髄神経絞扼ラットの脊髄神経節レベルに遺伝子導入することで温熱刺激に対する痛覚過敏を抑制することを確認(Sakaue et al. Neuroreport2001)してきた、脊髄腔内にデコイ型NF-кBを投与し、マイクログリア、アストロサイト等の活性化メカニズムと痛覚過敏との関与を検討する。(平成20年度)1)神経因性疼痛動物モデルの作製及び疼痛モデル実験の遂行6週齢のSDラットを用い、第5脊髄神経を絹糸で結紮することにより神経因性疼痛動物モデルを作製する。疼痛の評価は温熱刺激に対する逃避反応と機械的刺激に対する逃避反応の2項目について疼痛の定量化を行った。2)デコイ型核酸を内包したHVJ-liposomeの作製及び遺伝子導入の遂行大阪大学の金田らによって開発されたHVJ-liposome法(Saeki et al.Cell Biology1998)はLiposomeに不活化センダイウィルスの膜融合タンパクを装飾し細胞への遺伝子導入効率を高めたベクターである。不活化ウィルスを使用しているためベクターに対する抗原性は低く、また導入細胞遺伝子へのIhtegrationを起こすこともないという利点を有する。しかし遺伝子の発現は一過性で約2週間とされている。このベクターを利用しNF-кBデコイとScrambleデコイ(control)型核酸をラット神経因性疼痛モデルの脊髄腔内に導入し2群間で温熱刺激、機械的刺激に対する疼痛過敏反応を遺伝子導入後2週間にわたり評価した。(今後の予定)3)組織科学的検索、導入遺伝子の分布範囲の確認導入した遺伝子の分布を検索するために神経因性疼痛モデルの神経系に蛍光標識をした核酸をHVJ-liposome法を用いて導入する。神経標本を採取し、固定し薄切標本を作製後、蛍光顕微鏡(現有)を用いて分布範囲を観察する。また、グリア細胞活性の指標としてグリア細胞特異的なマーカー(OX42:micmglia,GFAP:astrocyte)を免疫組織科学的方法で検索する。NF-кBデコイ型核酸導入前後での検索を行う予定である。本研究では慢性疼痛動物モデルにL5脊髄神経絞扼ラット(Chung model)を用い、HVJ-liposome法を利用してデコイ型核酸NF-κBを神経系に遺伝子導入後、温熱刺激や機械的刺激に対する疼痛反応を観察することで慢性疼痛におけるNF-κBの役割を明らかにする。これまでに我々はL5脊髄神経絞扼ラットの脊髄神経節レベルに遺伝子導入することで温熱刺激に対する痛覚過敏を抑制することを確認(Sakaue, et al. Neuroreport 2001)してきた、脊髄腔内にデコイ型NF-κBを投与し、マイクログリア、アストロサイト等の活性化メカニズムと痛覚過敏との関与を検討する。1)組織科学的検索、導入遺伝子の分布範囲の確認導入した遺伝子の分布を検索するために神経因性疼痛モデルの神経系に蛍光標識をした核酸をHVJ-liposome法を用いて導入する。また、グリア細胞活性の指標としてグリア細胞特異的なマーカー(OX42 : microglia, GFAP : astrocyte)を免疫組織科学的方法で検索する。NF-κBデコイ型核酸導入前後での検索を行った。2)サイトカイン特異的mRNAの定量ラット神経因性疼痛モデルの脊髄において、局所で産生されるサイトカインをNF-κBデコイとScrambleデコイ群の2群で蛍光標識ハイブリダイゼーションプローブを用いた定量PCR(Woo, et. al. J. Clin. Microbiol, 1997)ライトサイクラー^<TM>を用いて定量した。TNF-α,IL-1β等のサイトカイン、グリア細胞活性化に関与するとされるP2X4受容体、TLR-2(Toll-like receptor2)についても定量を行った。本研究では慢性疼痛動物モデルにL5脊髄神経絞扼ラット(Chung model)を用い、HVJ-liposome法を利用してデコイ型核酸NF-κBを神経系に遺伝子導入後、温熱刺激や機械的刺激に対する痔痛反応を観察することで慢性疼痛におけるNF-κBの役割を明らかにする。