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ウォータドライブ超精密加工システムの開発と加工環境制御下における水中超精密加工

ウォータドライブステージを開発した上,これとウォータドライブスピンドルを組み合わせたウォータドライブ超精密加工システムを開発した.次に,ウォータドライブステージの速度制御を目的として,フィードバック制御系を設計開発し,テーブルに負荷変動が存在しても,テーブル速度を一定に保てることを確認した.さらに,開発した加工システムを水温制御された水中に設置し,温度制御された水中環境下でダイヤモンド切削加工を実施した.ウォータドライブステージを開発した上,これとウォータドライブスピンドルを組み合わせたウォータドライブ超精密加工システムを開発した.次に,ウォータドライブステージの速度制御を目的として,フィードバック制御系を設計開発し,テーブルに負荷変動が存在しても,テーブル速度を一定に保てることを確認した.さらに,開発した加工システムを水温制御された水中に設置し,温度制御された水中環境下でダイヤモンド切削加工を実施した.本研究課題は,超精密メゾスケール部品の創成に適した,A3サイズに収まる小型ウォータドライブ加工システムを開発し,これを温度制御された水中加工環境下に設置して,水中超精密加工を実現することを目的にしたものである.具体的には,まず新たに考案したウォータドライブステージを開発し,これをすでに開発されたウォータドライブスピンドルとともに,高精度に温度制御された水を利用して,小型加工システムを駆動・制御する.そのうえ,加工システム全体をやはり高精度に温度制御された水中(水道水や純水)に設置し,加工精度の更なる向上を目的にして実施している.研究1年目の研究成果を以下に示す.(1)ウォータドライブステージの製作研究代表者がこれまでの研究で開発したウォータドライブスピンドルとともに,加工システムを構成するウォータドライブステージを設計製作した.(2)ウォータドライブステージの性能評価製作したステージの基本性能を評価するための実験を行った.具体的には,供給流量と速度,駆動力,静圧軸受の支持剛性である.このうち,速度と駆動力については,実験値は理論値とよく一致することを確認した.(3)ダイヤモンド加工試験ウォータドライブスピンドルとウォータドライブステージを組み合わせた簡易的な加工装置を構築し,ダイヤモンド切削試験を実施した.加工中のステージ速度を計測した結果,加工負荷の変動により速度変動が顕著であることが確認された.これらの結果から,ウォータドライブステージの速度制御系を構築することが必要であることを確認した.本研究課題は,超精密メゾスケール部品の創成に適した,A3サイズに収まる小型ウォータドライブ加工システムを開発し,これを温度制御された水中加工環境下に設置して,水中超精密加工を実現することを目的にしたものである.具体的には,まず新たに考案したウォータドライブステージを開発し,これをすでに開発されたウォータドライブスピンドルとともに,高精度に温度制御された水を利用して,小型加工システムを駆動・制御する.そのうえ,加工システム全体をやはり高精度に温度制御された水中(水道水や純水)に設置し,加工精度の更なる向上を目的にして実施している.研究2年目の研究成果を以下に示す.(1)ダイヤモンド加工試験ウォータドライブスピンドルとウォータドライブステージを組み合わせた加工システムを構築し,大気中下でダイヤモンド切削試験を実施した.(2)水中ダイヤモンド切削試験試作した専用水槽にウォータドライブ加工システムを設置し,ダイヤモンド切削試験を実施した.加工中,水中環境下で発生する切り屑の可視化を行った.(3)ウォータドライブステージの制御系設計これまでの実験結果より,加工中にステージの速度変動が顕著であることが確認されていた.そこで,ステージのモデリングとフィードバック制御系の設計を行った.(4)ウォータドライブステージの制御性能評価試験設計したフィードバック制御系の性能評価を実験とシミュレーションにより検討した.本研究課題は,超精密メゾスケール部品の創成に適した,A3サイズに収まる小型ウォータドライブ加工システムを開発し,これを温度制御された水中加工環境下に設置して,水中超精密加工を実現することを目的にしたものである.具体的には,まず新たに考案したウォータドライブステージを開発し,これをすでに開発されたウォータドライブスピンドルとともに,高精度に温度制御された水を利用して,小型加工システムを駆動・制御する.その上で,加工システム全体をやはり高精度に温度制御された水中(水道水や純水)に設置し,加工精度の更なる向上を目的にして実施している.研究3年目の研究成果を以下に示す.1.ウォータドライブステージの運動精度評価ウォータドライブステージの運動精度を反転法により測定評価した.2.ウォータドライブ加工システムによるダイヤモンド切削試験開発した加工システムを用いて,ダイヤモンド切削試験を行った.加工中のステージの運動精度と速度の評価を行った.その結果,加工中の速度変動があったため,制御系の改良点を明らかにした.3.ウォータドライブステージやスピンドルに組み込む水静圧軸受の最適設計手法の検討水静圧軸受に組み込む,軸受絞りの最適設計問題について検討し,理論と実験により軸受剛性を最大にする軸受絞りの設計手法を開発した.さらに,開発した設計手法に基づいて,ステージの軸受絞りの再加工を行った.4.ウォータドライブステージの速度制御系の再設計加工試験の結果から,ステージの速度制御系の改良点が明らかになったので,ステージのモデル化から再検討を行った.本研究課題は,超精密メゾスケール部品の創成に適した,A3サイズに収まる小型ウォータドライブ加工システムを開発し,これを温度制御された水中加工環境下に設置して,水中超精密加工を実現することを目的に実施したものである.

具体的には,ウォータドライブステージを開発し,これをすでに開発されたウォータドライブスピンドルとともに,高精度に温度制御された水を利用して,小型加工システムを駆動・制御した.その上で,加工システム全体を温度制御された水中に設置し,加工精度の更なる向上を目的に実施した.研究最終年度の研究実績は次の通りである.1.ウォータドライブステージの速度制御系の評価過年度までの研究において設計開発されたフィードバック制御系の評価を実験とシミュレーションにより行った.その結果,テーブルに作用する外部負荷がステップ状に変化する場合でも,設計したフィードバック制御系により,テーブルの速度変化は僅かであり,1秒以内に目標速度に落ち着くことを確認した.また,実験結果とシミュレーション結果は良く一致した.このような成果を実際のダイヤモンド切削試験に利用した.2.ウォータドライブ加工システムによるダイヤモンド切削試験開発した加工システムを用いて,ダイヤモンド切削試験を行った.まず,大気中に加工システムを設置して加工実験を行い,特に水温に加え,加工各部の温度変化をサーモグラフィとサーミスタ温度計で測定した.その結果,ウォータドライブ加工システムに供給する水温と加工装置の温度には,強い相関が見出され,水温制御により加工装置の熱的安定性が実現できることを明らかにした.次に,加工装置全体を水温制御された水中に設置して,ダイヤモンド加工試験を行い,加工時に発生する切り屑の挙動を可視化し,切り屑の回収方法を検討した.研究遂行中にウォータドライブステージの部品一部が損傷したため,その修理に時間を要した.そのため,当初,研究を計画していた水中ダイヤモンド切削試験に係る研究が行えなかった.24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究において,装置取り扱いの問題から,ウォータドライブステージの部品一部が損傷し,その結果,ステージの運動精度に問題が発生した.これについては,装置の組み立て方法の定量的な評価を行い,同様の問題が発生しないような方策を施す予定である.今後は,高精度加工実現に向けて,加工実験による総合評価を実施する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
動脈硬化症に伴う過活動膀胱へのＲｈｏ－ｋｉｎａｓｅの関与と新規治療薬への応用

膀胱過活動への新規治療薬開発に向け、動脈硬化性閉塞性変化を伴う慢性膀胱虚血ラットモデルを用いて、骨盤内動脈硬化とそれに伴う膀胱過活動へのROK阻害剤長期投与による予防効果について検討した。その結果、ファスジルの長期予防投与は本病態モデルの動脈閉塞性変化を抑制し、膀胱過活動ならびに膀胱機能障害の発症を予防した。RhoA/ROK経路は過活動膀胱発症に寄与し、本経路を標的とした創薬開発が期待されると考えられた。慢性虚血による膀胱機能障害へのRhoA/Rho-kinase(ROK)経路の関与とROK阻害剤がその膀胱機能障害に及ぼす影響を検討するため、動物実験を行った。16週齢Sprague-Dawley系雄性ラットを3群に分けた。Control群は無処置・通常食で、Arterial Endothelial Injury(AI)群は慢性虚血膀胱とするために両側総腸骨動脈の内皮擦過傷害後に高脂肪食で、各々8週間飼育した。AI/Fa群はAI群と同様の処置・飼育しROK阻害剤ファスジル(30mg/kg/日)を8週間1日1回経口投与した。覚醒非拘束下での膀胱内圧測定後に膀胱へ平滑筋を用いた等尺性張力実験を行った。3群間でKCL刺激、経壁電気刺激、カルバコール刺激、ATP刺激への膀胱平滑筋条片の収縮反応がAI群はControl群と比べ有意に低下していた。膀胱内圧測定ではControl群と比べてAI群の有意な膀胱容量の減少が確認された。一方、AI/Fa群はAI群と比べ膀胱容量が有意に増加していた。等尺性張力実験での各種刺激に対する膀胱平滑筋条片の収縮反応がAI群はControl群と比べ有意に低下しており、AI/Fa群はAI群と比べ有意に増加していた。これらの結果から、ファスジルの長期予防投与は本病態モデルの動脈閉塞性変化を抑制し、膀胱過活動ならびに膀胱機能障害の発症を予防する可能性が示唆された。【目的】動脈硬化性閉塞性変化を伴う慢性膀胱虚血ラットモデルでのROK阻害剤長期投与による予防効果について検討した。【方法】16週齢Sprague-Dawley系雄性ラットを4群に分けた。Control群は無処置・通常食で、Arterial Endothelial Injury(AI)群は両側総腸骨動脈内皮擦過傷害後に高脂肪食で、各々8週間飼育した。AI/Fa予防投与群はAI群と同様に処置・飼育しROK阻害剤ファスジル(30mg/kg/日)を8週間経口投与した。AI/Fa治療投与群はファスディルを2週間経口投与した。その後、膀胱内圧測定・等尺性張力実験・組織学的評価に用いた。【結果】4群間で体重・膀胱重量に有意差はなかった。Control群と比べ、AI群では有意に総腸骨動脈血管壁が肥厚し(Control vs AI, 82.0±5.9 μm vs 167.5±47.7 μm p<0.01)、KCL刺激・経壁電気刺激・カルバコール刺激・ATP刺激に対する膀胱平滑筋条片の収縮反応が低下し、膀胱容量が減少した(Control vs AI, 2.01±0.53 ml vs 1.19±0.33 ml p<0.01)。一方、AI/Fa予防投与群はAI群と比べて有意に総腸骨動脈血管壁は薄く(AI/Fa予防投与, 115.2±40.7 μm p<0.01)、各種刺激に対する膀胱平滑筋条片の収縮反応が増加し、膀胱容量が増加した(AI/Fa予防投与, 2.55±0.38ml p<0.01)。AI/Fa治療投与群もAI群と比べ、膀胱容量が増加する傾向にあった(AI/Fa治療投与, 2.41±0.63 ml)。【考察】ファスジルの投与は本病態モデルの動脈閉塞性変化を抑制し、膀胱過活動ならびに膀胱機能障害の発症を予防した。予定としては平成26年の間にはContorl群・AI群の膀胱機能評価を行う予定であったが、平成26年度内にAI/Fa群の評価に着手することができた。また、現時点では仮説通りの実験結果が出てきている。泌尿器科Control群、AI群、AI/Fa群の膀胱機能評価を引き続き行い、さらに3群の組織学的評価・ウエスタンブロット分析も行っていく。その結果から、ROK阻害剤が慢性虚血に伴う膀胱機能障害に及ぼす影響について検討する。実験が予定よりスムーズに進行したため、物品費・人件費をある程度抑えることができた。今後の実験において、我々が考えた仮説を裏付けるための実験に用いる。
PI3K-Aktカスケードの解明に基づく高い受精能・体細胞初期化能卵子の体外生産

本研究では哺乳動物の卵成熟に関わる分子を明らかにすることを目的とし,マウス卵成熟過程におけるAktの役割について以下のことを明らかにした。1)AktはGV期卵母細胞に存在し,PI3K/Akt経路が機能することで卵成熟が進行する。2)AktはMIおよびMII期の紡錘体に局在し,そのThr308リン酸型はPCMに,一方,Ser473リン酸型は紡錘体に存在し,受精後第2極体放出とともに極体側に移行し,前核形成期以降発現しない。3)Aktの局在は体細胞の分裂中期では観察されず,Aktは減数分裂特異的な機能を持つ。4)Aktは減数分裂再開において,卵核胞崩壊時の核膜の消失に関与する。また,減数分裂後期の紡錘体形成・維持,さらに受精後の第2極体放出に機能し,減数分裂の再開と完了に関与する。一般に,体細胞ではAktは2つのリン酸化部位がリン酸化することにより活性型となり機能をもつことが知られている。しかしながら,本研究の結果から,卵母細胞ではAktが減数分裂特異的に紡錘体に局在し,2つのリン酸型Aktは異なる局在性を示すことが明らかとなり,リン酸型Aktはそれぞれが独立して機能している可能性が示唆された。そこで,片方のリン酸化部位のリン酸化を阻害することで他方のリン酸型Aktの機能を調べる方法を用い,卵成熟における2種類のリン酸型Aktの役割を調べた。その結果,5)2つのリン酸型Aktは,それぞれが独立して機能することが明らかになった。すなわち,Thr308リン酸型Aktは減数分裂中期紡錘体維持と受精後の第2極体放出から減数分裂の完了に関与し,一方,Ser473リン酸型Aktは減数分裂中期紡錘体維持と第2極体放出に機能する。本研究で得られた知見は,マウスの卵成熟過程にPI3K/Aktが関与し,Aktが減数分裂の再開と完了に機能していることを明らかにした初めてのものである。さらに,Aktの2つのリン酸型Aktはそれぞれが独立して機能することを明らかにし,本研究で得られた成果は,マウスだけでなく,他の哺乳動物における卵成熟機構の解明に貢献するものである。

また,減数分裂後期の紡錘体形成・維持,さらに受精後の第2極体放出に機能し,減数分裂の再開と完了に関与する。一般に,体細胞ではAktは2つのリン酸化部位がリン酸化することにより活性型となり機能をもつことが知られている。しかしながら,本研究の結果から,卵母細胞ではAktが減数分裂特異的に紡錘体に局在し,2つのリン酸型Aktは異なる局在性を示すことが明らかとなり,リン酸型Aktはそれぞれが独立して機能している可能性が示唆された。そこで,片方のリン酸化部位のリン酸化を阻害することで他方のリン酸型Aktの機能を調べる方法を用い,卵成熟における2種類のリン酸型Aktの役割を調べた。その結果,5)2つのリン酸型Aktは,それぞれが独立して機能することが明らかになった。すなわち,Thr308リン酸型Aktは減数分裂中期紡錘体維持と受精後の第2極体放出から減数分裂の完了に関与し,一方,Ser473リン酸型Aktは減数分裂中期紡錘体維持と第2極体放出に機能する。本研究で得られた知見は,マウスの卵成熟過程にPI3K/Aktが関与し,Aktが減数分裂の再開と完了に機能していることを明らかにした初めてのものである。さらに,Aktの2つのリン酸型Aktはそれぞれが独立して機能することを明らかにし,本研究で得られた成果は,マウスだけでなく,他の哺乳動物における卵成熟機構の解明に貢献するものである。
電気化学原子層エピタキシ-による分子認識機能界面の創成

電気化学セルと文字どおり原子レベルでの実空間分解能を持つ走査プローブ顕微鏡を組み合わせた電気化学STMにより、原子レベルで構造および表面状態を規制した界面を形成する。特に、原子層単位での構造規制(吸着、配向成長等)が可能な電気化学的手法による原子層エピタキシ-手法の確立を目指す。また、本手法を用いて形成した構造規制界面で、特定の分子種をある配向で配列、固定したり、特定の分子を認識できる高感度化学センサの実現の基礎研究を行うことを目的として研究を実施した。本年度の研究成果は以下のとおりである。(1)電気化学STMを利用したトンネル現象の詳細な解析(実効的仕事関係の測定)により、電気化学的に構造規制した固体表面(金属や無機固体)の機能界面の状態(電気2重層の誘導率等)を原子スケールで明らかにした。電気化学STMにトンネルスペクトロビ-を付加することにより、電気化学的に構造規制した固体表面(金属や無機固体)の機能界面の状態(電気2重層の誘導率等)を原子スケールで評価し、-0.6Vから+0.3Vの範囲では表面は安定に存在すること、AU/水溶液界面ではAu固体表面の仕事関数が約1.5eVしかないことを明らかにした。(これに対し、Au/真空では5eVと報告されている。)(2)上記構造規制(トポッグラフィックな構造だけでなく、表面吸着状態を厳密に制御した)した電極表面上への、短鎖DNAオリゴマーの吸着構造を明らかにした。リン酸サイトへのS置換が有・無のDNA分子とAu電極の界面・結合状態の差が明らかになった。特に、硫黄置換基の有無によりSTM像が大きく変化した。(1)S置換有DNAとAu電極:強いAu-S間の共有結合によりρ(E)がイメージングされる。(2)S置換無DNAとAu電極:弱い結合力の為に、STM像は不鮮明であり、主に実効的バリアハイトφの変化がSTMイメージングされていることが分かった。
２次元結び目解け予想の解決とその後の発展

2次元滑らか結び目解け予想を、執筆中のマルコフ型定理を仮定して交点数1の1助変数族で自明な結び目につながる場合に帰着した。また、帰着された場合の予想は一種の語の問題に帰着されるが、それを解決するにはある意味で樹木型をしたケーリー図の場合を解析すればよいことが分った。予想の解決は今一歩であると考えられる。本研究の目的は古典的微分トポロジーの2大未解決問題のひとつである2次元滑らか結び目解け予想を解決し、それを種々の意味でさらに発展させることである。2次元滑らか結び目の解け予想解決の出発点は、カスプによる2重点の生成と消滅のみを許した球面からの写像の1助変数族を構成したことである。さらに、それを特異2次元ブレイドの1助変数族に翻訳し、マルコフ型定理の拡張と平面上のチャート図の手法を有効利用することにより予想を解決する方針である。マルコフ型定理を交点がある場合に拡張することはもはやきちんと証明を書くだけなので、当面はこれを仮定して話を進める。カスプを含んだ1助変数族を特異2次元ブレイドの1助変数族に変換するところは、直接できると矛盾が起こるのだが、不思議なことに実現可能な方法つまりカスプのところを特別扱いするとうまくいく。交点数を減らす部分はとても慎重に扱う必要があるが、既に要点は以前の科学研究費補助金報告集にも書き上げてあり、周辺を込めて分かり易く書き直せばよい。1助変数族の交点数が1の場合にも、交点数を減らす上記の方法は2次元特異ブレイドの1助変数族として、単純でない部分を除く役割を果たしている。従って、最終段階で扱うべき対象は非常に限られ、2010年1月の研究集会で発表したように、チャート図の変形が特別な場合に限られることを示すことによって問題が解決される。次年度はいよいよ論文を詳しく書く段階である。その後の発展として、日本の数学の研究環境を良くするための歴史的考察、とくに数学史の考察が目的の中に含まれているが、和算と行列式の研究を通して江戸時代の状況の部分的解明ができた。マルコフ型定理を交点がある場合に拡張することは分担者の役割であるが準備が整い執筆段階に入っている。交点数を減らす部分はとても慎重に扱う必要があるが、既に要点は以前の科学研究費補助金報告集にも書き上げてあり、再検討も行った。次年度早々最低限この部分の執筆と研究発表を行う。従って、最終段階で扱うべき対象は非常に限られている。この段階のチャート図の変形はブレイド群の生成元の語で書き表すことが可能であり、そのケーリー図を同時に考察することにより見通しが良くなっている。問題解決は時間の問題と考えている。その後の発展として、日本の数学の研究環境を良くするための歴史的考察が目的の中に含まれているが、和算と行列式・ベルヌーイ数の研究を通して江戸時代の状況の部分的解明ができた。マルコフ型定理を交点がある場合に拡張することは分担者の役割であるが執筆を始めている。この部分の再検討を問題点として指摘してくれた佐伯修氏のところで行った。交点数を減らす部分はとても慎重に扱う必要があるが、要点は以前の科学研究費補助金報告集に書き上げてある。

今年度は京都大学数理解析研究所で5月に開催されたILDT研究集会で研究発表を行い、この部分までを定理とした論文を英文講究録に発表した。1助変数族の交点数が1の場合にも、交点数を減らす上記の方法は2次元特異ブレイドの1助変数族として、単純でない部分を除く役割を果たしている。従って、最終段階で扱うべき対象は限られている。この段階のチャート図の変形はブレイド群の生成元の語で書き表すことが可能であり、そのケーリー図を同時に考察することにより見通しが良くなった。その後の発展として、日本の数学の研究環境を良くするための歴史的考察が目的の中に含まれているが、本年2月に数理研で「大成算経における行列式の扱い」について研究発表を行った。
17世紀腐蝕銅版画技法の総合的研究

1645年に初めての本格的な凹版画の技法書を出版したアブラアム・ボスは、ジャック・カロの革新的な技法の後継者と看做されている。版画技法は刷られた作品から検討されるのが常であるが、本研究では、デジタル・マイクロスコープによる原版調査と技法書に書かれた防蝕被膜(グランド)の再現実験により、できる限りもの自体に即したアプローチを行い、版画技法の新たな側面に光を当てることを試みた。その結果、ボスおよびカロの制作の工程や技法をより明らかに示すことができた。本年度は、研究代表者および分担者が、原版についての海外現地調査を行った(2008/9/22-10/3分担者は現地での参加)。パリのルーヴル美術館・カルコグラフィー(9/24-26)とナンシーのロレーヌ歴史博物館(9/28、29)において、ポータブル・マイクロスコープを用いて原版調査を行った。マイクロスコープによる原版の詳細な研究はこれまでほとんど行われていないため、本調査は調査の方法そのものを探る試行的なものとなった。ルーヴル美術館・カルコグラブィーでは、室長フランソワ・ボドカン氏の全面的な協力により、アブラアム・ボスおよびの原版をさまざまな方法で調査し、一応の手順を確定することができた。それを踏まえ、ロレーヌ歴史博物館では、ベネディクト・パスクおよびアストリッド・マリック両氏の協力を得て、ジャック・カロおよびセバスチャン・ル・クレールの原版を調査した。両機関の調査において、これまでには知られていない興味深いデータの収集を行うことができ、とくにナンシーでは現資料記述の誤りも指摘した。ただし、ナンシーでの調査は日数が限られていたため、十分に行うことはできなかった。また、研究代表者は、金沢美術工芸大学発展研究の調査出張の折に、長崎県のハウステンボス美術館・博物館所蔵のレンブラントの原版を調査した(2009/2/7)。この調査の様子は同美術館のウェブサイトに掲載されている。さらに、防蝕被膜再現のための材料を揃えて実験に備えるとともに、ウェブ構築のための情報を収集した。アブラアム・ボスの『腐蝕銅版画技法』において初めて詳述されたエッチング技法を、現存する凹銅版画原版のマイクロスコープによる調査によって明らかにする本研究の海外現地調査を、2009年9月後半から10月初めに、ロンドンのヴィクトリア&アルバート美術館、パリのルーヴル美術館カルコグラフィー、トゥール美術館、ナンシーのロレーヌ美術館、ブリュッセルのカルコグラフィーにおいて行った。今回トゥール美術館が所蔵す1点のボスの原版を調査したが、ボスの原版は現存数がたいへん少ない。晩年の作であるルーヴル美術館カルコグラフィーのシリーズと、カロの連作のタイトルとして制作した1点に加えて今回調査を行ったことで、初期から晩年までのそれぞれの段階の原版をほぼ網羅したといえる。トゥール美術館では、原版所蔵の経緯にかんする資料も入手することができた。ルーヴル美術館カルコグラフィーとロレーヌ美術館では、2度目の調査として前回の結果を踏まえて撮影に工夫を加え、より精度の高い画像を撮影することができた。また、ブリュッセルのカルコグラフィーで17世紀の比較例としてクロード・メランおよびジャック・カロの原版を調査した。ヴィクトリア&アルバート美術館では、レンブラントとダニエル・ホップファーの原版を調査した。ロンドン調査は保井が単独で行った。これまでの調査結果の分析はまだ完結していないものの、デジタル・マイクロスコープでの画像によって、より詳細な技法の段階が明らかになってきている。ボスの『腐蝕銅版画技法』との記述の一致もみられることが確認されている。また、2010年1月に本学でのワークショップのために来日した海外研究協力者であるルーヴル美術館カルコグラフィー室長フランソワ・ボドカン氏と本年度の研究成果について討議を行い、専門的な見地から意見を交換した。最終年度にあたる本年度は、補足的な海外調査をブリュッセルのカルコグラフィーを中心に行うとともに、これまで3年間の調査で収集したデータを検証し、防蝕被膜(グランド)の再現実験を行い、それらの成果をまとめた。3年間で国内外の7機関においてデジタル・マイクロスコープによる原版調査を行った。中心をなすのは、初めての本格的な凹版画技法書である『腐蝕銅版画技法』(1645)を著したアブラアム・ボス、そしてボスがその画期的なエッチング技法を学んだというジャック・カロである。調査の結果から、ボスやカロは、エッチングを主としながらもエングレーヴィングを多用していることが判明した。ボスの『腐蝕銅版画技法』では、エングレーヴィングの用具であるビュランの扱い方にもわずかながら触れられており、ビュランを使うことができる人はエショップの線をそれでなぞる方がよい、という記述も見られる。実際、ビュランが線の肥痩を滑らかにつけるために使われている他、表現そのものになっている場合もある。マイクロスコープによる観察によってボスやカロの制作の工程をより明らかになったといえる。

グランドの再現実験については、ボスの『腐蝕銅版画技法』の第3版にあたる、シャルル・ニコラ・コシャンによる改訂新版(1745)に新たに記されたカロやレンブラント等のグランドを、処方に従い再現した。ボス自身はカロのグランドについて詳しく述べていない。再現実験の結果、材料に琥珀と書かれているものの、実際は溶けずに粒子が残ってしまい、グランドには適さないことが判明した。つまり、コシャンは実際には100年前の17世紀の処方を十分に理解してはいなかったのではないかと考えられる。版画技法は、刷った作品から考察されるのが常であるが、本研究ではできるだけものに即した観点からアプローチすることで、版画技法の新たな側面に光をあてることができたと考える。
長期的シカ生息域における照葉樹林の生物多様性再生と外来種拡散に関する研究

奈良県春日山原始林に成立する照葉樹林において,シカ柵実験区で多様性劣化と不嗜好植物2種の外来種拡散に関する研究を2011年4月ー2015年3月に行った。2007年に設置した閉鎖林冠のシカ柵において多様性再生に顕著な効果はなかった。そこで2012年5月に倒木ギャップにあらたにシカ柵を設置し,開空度(光環境)の測定を行い,光環境とシカの影響を定量的にモニタリング調査した。その結果,10%程度の開空度(光環境)をもつ適湿地の林分において草本類の繁殖と植物量に顕著な変化が生じた。シカ柵内の多様性再生には,国内外来種ナギ(常緑針葉樹)の伐採,光環境(5%以上の開空度)の確保が必要であると考えられた。2012年度に実施した調査は次の通りである。(1)本研究においてギャップ林冠に設置した4カ所の防鹿柵実験区における木本および草本植物の生物多様性のモニタリング調査(春,秋期),前回の科研費によって2007年に設置した外来種x鹿要因の7カ所における実験区におけるモニタリング調査(春,秋期)を実施した。(2)林床植生クリンソウ,イナモリソウ,ミヤコアオイほかの繁殖生態をシカとの関係でモニタリング調査しており,これについて春と秋期に調査を実施した。(3)国内外来種ナギの拡散速度解析において,ナギ数本を伐採し(2011年度)たため,今年度はその年輪解析を行った(4)以上の現地調査資料の解析を進めた。(5)春日山原始林における開空率を測定し,森林構造と更新とシカの影響との関係について解析した。春日山原始林およびナギの分布の中心である御蓋山においても開空率を測定し,解析した。その結果,長期的にシカが生息する森林の生物多様性保全と外来種拡散のメカニズム解明にむけて,着実にデータを収集し,その一部の解析を行うことができた。照葉樹林の多様性再生において,生態系メカニズムから管理を提案する上において貢献する結果が得られた。この研究成果は,2013年4月にたちあがった奈良県春日山原始林検討委員会(前迫もメンバーの一員であり,本研究は委員会立ち上げの原動力となった)に還元している。学術情報は研究論文と社会の両方に公開している。現時点で明らかにされたことは,防鹿柵が草本植物のサイズおよび繁殖能力において,一定の効果があった反面,閉鎖林冠においては,生物多様性の増大に大きな変化はなかった。外来植物(ナギおよびナンキンハゼ)の駆除においては,継続的(3年以上)なカットを行わなければ再生能力が高いことなどである。春日山原始林にはコジイ、ツクバネガシ、アカガシ、ウラジロガシ、イチイガシといった常緑性のブナ科の照葉樹林が成立するが、シカの長期的影響により、後継樹の定着阻害、多様性劣化、外来樹木の拡散が生じている。本研究課題に関連して春日山原始林の生態系に関する著書(前迫編著、2013.ナカニシヤ出版)をまとめた。本研究の主要課題はシカ柵実験区設置、全域現地踏査および空中写真によるGIS解析によって、多様性再生と外来種拡散に対する順応的・適応的管理を提案することである。2007年に外来樹木とシカの2要因を検証する実験区を7カ所に設置、7年間について、外来種2種(耐陰性の高いナギと先駆種ナンキンハゼ)のクリッピングとシカ排除の効果を検証することができた。シカを排除した場合にも、光要因が不足すると、十分な多様性回復が認められないことが検証された。そこで2012年に倒木によって生じた大ギャップにシカ柵実験区をあらたに設置して森林動態および多様性回復の実験を行った。林冠による生物多様性の反応は顕著で、まず,草本類のバイオマスは増加した。しかしギャップには風散布型樹木が発生するが、ブナ科実生の定着は確認されなかった。一方、疎開林冠において母樹が存在すると,ブナ科樹木の定着が顕著であった。イチイガシの分布調査とGIS解析によって、ナギとの関係性を解析した。あらたに4カ所に林冠タイプ別の実験区にカメラトラップを設置し、シカの森林利用と多様性の関係性についても解析した。長期的に高密度化したシカは、不嗜好植物のクリンソウやミヤコアオイに対する採食にも及んだ。化学的防衛が突破された種は可塑性を十分に発揮できなかったと考えられるが,まだ多くの課題を残している。本研究課題の多様性再生と外来種拡散の管理は,シカの排除だけではなく,光要因を勘案したものでなければ順応的管理ができないという結果が示唆された。

ニホンジカの影響によって,原生的照葉樹林に生じている外来種拡散,生物多様性喪失といった諸問題に対して,1)群集の植生構造・動態の解析,2)外来種の拡散様式と時系列拡散予測モデルの解明,3)既設および新設防鹿実験区における林床植物の多様性・繁殖パターンを解明することが,本研究の課題である。平成23年度に実施した野外調査および研究成果は以下の通りである。1)既設防鹿実験区7カ所における林床植物(木本実生の生残・新規加入)の動態調査を継続して」行った。生残率は柵内で高くなり,かつ,ナギやナンキンハゼといった外来種除去により効果が高いことが明らかにされた。その一方,ナギ群落のような閉鎖林冠では多様性に変化は生じなかった。2)既設防鹿柵の実験結果に基づいて,森林動態から,23年度にはギャップに防鹿柵を設置し,森林動態および多様性の変化を追跡調査することとした。この設置場所の選定に関する準備にほぼ1年を費やした。倒木全体を囲い込む研究区(25m×10m),落葉広葉樹が生育する疎開林間研究区(20m×10m)とそのコントロール(同面積)など,4研究プロットを設置した。研究プロットの毎木調査などが終了した。第1段階として平成24,25年の2年間での追跡調査を実施する。3)林床草本植物として,既設実験区に生育していたミヤコアオイ(常緑生)とオカタツナミ(落葉生)に着目し,300個体のマーキングを行った。簡易防鹿柵(30cm×30cm)をかけることにより,シカの影響を取り除く事による成長の違いと花数の違いについて解析した。この研究成果については,関西自然保護機構発刊の「地域自然史と保全」に投稿し,現在審査中である。4)ナギの樹幹解析を行うために伐採(ディスク)調査を行い,現在,解析中である。本研究は当初3年計画であったが,モニタリング調査で確認すべきことが生じたことから,4年間,調査研究を行った。最終年度はシカによる影響をシカ柵設置内外で確かめるとともに,不嗜好植物の追跡調査/化学的分析などを行った。シカ柵実験区では前回科研費によって閉鎖林冠で7年間,外来種カットを含むシカ柵内外での生態モニタリング調査を実施した結果,ナギを含む閉鎖林冠では大きな変化がみられなかった。今回は林冠環境と動態の関係を評価するために,ギャップ林冠と疎開林冠にシカ柵を設置をして森林動態を追跡調査した。その結果,二年間で草本類を中心に顕著な植被率および種数の増加が確認された。とくにオオバチドメは葉面積および草高に顕著な増大がみられた。しかし光環境が増大しても,まったく種数に変化がみられない場合もあり,多様性の増加には土壌水分条件といった立地要因やギャップの成立年代が関与していると考えられた。これについては,つぎの研究課題としたい。疎開林冠において,顕著な多様性の増大は認められなかったが,シカ柵内外でイチイガシの実生の生残と生長に有意差が認められた。つぎに,シカの採食対象ではなかった不嗜好植物クリンソウに対する採食影響にも着手した。化学的分析,クリンソウに対するシカ柵実験なども行い,クリンソウの可塑性を検証する実験を開始した。地域差,器官差などが認められた。可塑性と生物多様性には関係性がみられると考えられることから,今後,さらに研究を進めたい。以上,シカ柵実験を中心にシカの多様性への影響と,植物の可塑性をと多様性の関係について研究を実施し,これらの一部を書籍にまとめた。成果公開助成が採択されたこともあり,7月に書籍として刊行予定である。
プラトニズムとキリスト教的神秘主義に関する比較宗教思想史とその方法論の構築

本研究が取り上げる時期の地中海世界は、多様な宗教思想が受容と対立を繰り広げたという点で、現代の写しとも言いうる世界であった。なかでも、ヘレニズムとヘブライズムという異なった宗教伝統の接触は相互に大きな影響を及ぼし合ったが、特にキリスト教の思想形成におけるプラトニズムの影響は決定的であるとともに現代まで尾を引く葛藤をももたらしている。しかし、その内実については、やはり宗教学的見地からの研究が特に不足している状況があった。そこで、本研究では、プラトニズムとキリスト教の思想的接触を鮮やかに体現したプロクロス-新プラトン主義の「最後の光輝」とされる5世紀の思想家-および、偽ディオニュシオス-キリスト教のとりわけ神秘主義に大きな影響を与えた神学者-を取り上げ、両者の宗教思想を彼らの著作に基づいて比較考察することにより、プラトニズムとキリスト教との相互作用を明らかにすることを目的とした。それとともに、堅実な文献の検討を基盤としながら現代の情報学が持つ手法も採り入れ、宗教思想の比較に必要な方法論を再構築することを目的とした。具体的には、まず本研究の原点としてプラトンの『ティマイオス』や『法律』第10巻といった著作において宗教的側面を改めて精査し、また新プラトン主義者プロクロスの『ティマイオス注解』について検討を行った。なお、研究機関の中途(平成21年9月)において、身分異動に伴い日本学術振興会特別研究員(PD)を辞退することとなったため、この研究は平成22年度科学研究費補助金若手研究(B)「神秘主義をめぐるプラトニズムの宗教思想史とその方法論」において成果発表を含め継続することとなった。
難治口腔癌に対するウイルス療法の開発ー免疫チェックポイント阻害剤との併用療法ー

口腔癌への応用として、培養口腔癌細胞株を用いた基礎実験を行っており実験は順調に進んでおり、口腔癌細胞においても、HSV-1は殺細胞効果を発揮するという良好な結果が得られている。マウスで作成した局所腫瘍の縮小効果以外に、担癌マウスにおいて所属リンパ節の縮小効果も認められた。本研究では所属リンパ節における腫瘍縮小効果はいかなるメカニズムで生じているのかを検討する。その際、免疫チェックポイント阻害剤による免疫細胞の動態を観察することによりウイルスと免疫チェックポイント阻害剤の相互効果による抗腫瘍効果のメカニズムを明らかにする。
眼球運動が記憶に及ぼす効果に関する基礎的な研究

大学学部生625名に、現在に影響を与えている過去の出来事、IES-R(改訂版出来事インパクト尺度)、治療希望有無の質問紙を実施した。有効回答は453名(男子、181;女子、264名;不明8名;平均年齢20.2(SD=1.77))で、性被害、近親者の死、交通事故、いじめ等深刻な出来事を報告していた33名をトラウマ群(治療希望は6名)、軽い出来事を報告していた420名を健常群としてt検定を行った結果、合計点と回避・麻痺の因子でトラウマ群が有意に高く、合計点25点以上(184名)でも回避・麻痺の因子でトラウマ群が有意に高かった。性被害を受け複雑性PTSDが疑われる2名のクライエントに対して、EMDR(眼球運動による脱感作と再処理法)を用いた治療を行い、治療中の左右の外耳道温、心拍数を継続測定した。IES-R45前後の21歳女子大学生は、幼少期に母親から暴力的なしつけ、兄から性虐待を受けた。EMDR30回でさまざまな記憶の再処理を行い、47回の治療により症状は大きく改善した。さらに、(1)右の温度が左より高い(.25.39°C)、(2)左右とも施行後にかけて上昇する(左:.17°C、右:.32°C)、(3)セッションの進行につれ終了時の左の温度が高い傾向がある、(4)認知の妥当性が左右の外耳道温度や心拍数と関連があることがわかった。IES-R43の35歳主婦は、阪神大震災後の不調として、子どもとの分離不安、頭痛、不眠等の症状を訴えた。治療への恐怖感が強く、17セッション目にようやく3回の性被害が語られ、性被害及び義父の実母への暴力の記憶などEMDR11セッションで治療したが、改善が見られないまま39セッションで治療中断となった。(1)右の外耳道温が左より0.25°C高い、(2)心拍数は施行前から後にかけて3拍低下し、(3)成功したセッションでは心拍数が低い(前:10.58;後:12.25の差)ことがわかった。EMDRを適用するのに適切なPTSDレベルの被験者を抽出する目的で、国立大学で一般教養、教職の心理学の授業を受講する学部生625名に質問紙調査を行った。質問項目は、現在に影響を与えている過去の出来事、IES-R(改訂版出来事インパクト尺度)、治療を希望するかどうかからなっていた。有効回答は517名(男子、219;女子、289名;不明9名)で、平均年齢18.9(SD=5.25)であった。性被害、近親者の死等PTSDにつながる可能性が高いと思われる出来事を報告していた被験者はわずか8名であり、そのうち、2名のみが治療を希望した。

交通事故、いじめ等比較的深刻な出来事を報告していた25名を併せた33名をトラウマ群(治療希望者は6名)、記載のなかった53名を不明群、トラウマとは思われないストレスを報告していた431名を健常群として、IES-Rの3因子と合計点に群差があるかを1元配置分散分析で調べた結果、合計点、侵入、過覚醒の下位因子において、群差は有意でなかった。回避・麻痺の下位因子のみにおいて、トラウマ群(13.70,SD=8.06)と健常群(8.05,SD=6.05)に有意差が見いだされた。従って、IES-RのみではPTSDクライエントの選別はかなり難しいと考えられ、外傷的出来事の聴取や他の指標との多面的な把握が必要と考えられる。IES-R得点43(回避・麻痺12)の阪神大震災のPTSDクライエント(35歳女性)のカウンセリングに際して、耳孔内の温度を継続測定した結果、14回の面接の平均では、左右の温度はそれぞれ34.55°C、34.51°Cで、有意な温度差はなかった.症状の軽快と、温度低下には関連がありそうであるが、前者を客観的に数値化する必要があろう。EMDRでは思わぬ記憶が想起されてクライエントが中断を希望したため、眼球運動が左右の温度差や温度変化に与える効果は不明である。性被害を受けた複雑性PTSDが疑われる2名のクライエントに対して、EMDR(眼球運動による脱感作と再処理法)を用いた治療を行い、治療中の左右の外耳道温、心拍数を継続測定した。IES-R得点45前後のA子(21歳)は、幼少期から母親から暴力的なしつけがなされ、兄から性虐待を受けた生育歴を持ち、慢性的な疲労感、窒息感、他人の接触に対して驚愕反応、性行為で過呼吸発作、性行為の相手と性虐待者がダブる、霊を感じる、精神が不安定、解離性障害(DDNOS)の診断基準も満たした。EMDR30回で性虐待、婦人科受診、母親の暴力、父親の冷たい対応、別れたボーイフレンドとの性行為などの記憶の再処理を行い、これを含めた47回の治療により、症状は大きく改善し、IES-Rは20台の後半、BDIは一桁となった。EMDR施行前後のさまざまな指標を検討した結果、(1)右の温度が左より高い(.25.39°C)、(2)左右とも施行前から後にかけて上昇する(左:.17°C、右:.32°C)、(3)セッションの進行につれ終了時の左の温度が高い傾向がある、(4)認知の妥当性が左右の外耳道温度や心拍数と関連があることがわかった。一方、IES-R得点43のB子(35歳)は、阪神・淡路大震災後の不調として、子どもとの分離不安、頭痛、不眠等の症状を訴えた。治療への恐怖感が強く、17セッション目にようやく3回の性被害(19歳時に義父からと知人から各1回、30歳時に1回)が語られた。これらの記憶や義父の実母への暴力の記憶などをEMDR11セッションで治療したが、希望で中断となったセッションが多く、IES-R、BDIともに改善が見られないまま、39セッションで治療中断となった。EMDR施行前後のさまざまな指標は、(1)右の外耳道温が左よりO.25°C高かった。(2)心拍数は施行前から後にかけて、3拍低下し、(3)成功したセッションでは心拍数が低かった(前:10.58;後:12.25の差)。
オンラインＰＶ出力推定・短時間先変動予測を用いた先進的配電系統電圧マネジメント

PV大量導入を想定した,新しい配電系統電圧マネジメント手法として,(1)研究代表者が開発した日射量の変動統計モデルを用いた,短時間先PV出力変動予測技術を開発した。また,予測の精度を向上させるために,直接観測することのできない現在のPV出力をオンラインで推定する手法を開発した。(2) PV出力変動予測情報に基づいた,予防的な配電系統電圧協調制御手法を開発した。(1),(2)とも,その有効性を計算機シミュレーションにより検証した。平成24年度までに開発してきた(1) PV出力の抽出手法,(2)短時間先PV出力変動予測手法,ならびに(3)短時間先の配電系統電圧プロファイルの確率分布計算手法の3手法を統合させることで,(4)短時間先電圧プロファイル予測に基づくLRTの制御手法を開発するとともに,(5)比較的簡便な配電系統モデルを用いた計算機シミュレーションにより,その有効性を検証した。評価の結果,提案手法の性能は潮流情報を観測する地点や観測点数に依存するものの,従来のLDC方式単独によるLRT制御と比較して,大幅な制御性能の改善が図れる見通しをつけた。(1) PV出力と需要との合成である電力潮流情報からPV出力を抽出するための手法を開発した。このPV出力抽出手法は混成情報から特定情報を分離抽出する独立成分分析に基づいている。また,その抽出精度を検証するために,実配電系統を想定したモデル系統を作成して計算機シミュレーションを実施したところ,数%程度の誤差で抽出できることを検証した。(2)短時間先(数分10分程度を想定)のPV出力変動予測手法を開発した。本手法は,直近の10分間のPV出力平均値を,研究代表者らが過去に開発したPV出力変動の静的モデル(出力平均値と出力変動の分布の関係を記述した統計モデル)に代入することで,PV出力がごく近い将来(数分10分程度を想定)にとりうる値の確率分布を与えるものである。入力データである直近10分間のPV出力平均値については,(1)で述べたPV出力抽出結果を利用する。(1)で述べたとおり,PV出力抽出結果(瞬時値)には数%程度の誤差が含まれるが,短時間先出力変動予測ではPV出力の平均値を求める段階で丸められるため,大きな影響はないと考えている。(3)予測されたPV出力変動に基づき,短時間先の配電系統電圧プロファイルの確率分布を計算する手法を開発した。具体的には,PV出力変動ならびに需要の変動を確率的なシナリオとして取り扱い,想定される多数のシナリオに対して並列的に潮流計算を実施することで電圧プロファイルの確率分布を求めている。通常の確率潮流計算では確率変数の分布が正規分布であるという仮定のもと,その平均値と分散に着目して計算量を節約しているが,提案手法ではシナリオベースの潮流計算を行っているため,ノード電圧などの系統状態に対して制御量が決定される静止型無効電力補償装置の動作などを含めて評価することが可能である。平成26年度は,前年度までに開発してきた手法を実規模系統に適用し,その有効性をシミュレーションにより確認した。具体的には,日本の都市部の配電系統を意識した43ノードモデル,ならびにIEEE等で広く用いられている33ノード配電系統モデルに対して提案手法を適用し,従来のLRT制御手法では解消することができなかった電圧逸脱を提案手法では回避できることを定量的に確認した。また,本研究課題で開発した手法のうち,オンラインPV出力推定手法の更なる改善を目的として,配電系統内の負荷の力率が1に近く,無効電力消費がほとんどない状況に対しても有効に機能するように,推定アルゴリズムの改良を実施した。具体的には,配電系統内の代表一地点に設置される日射量計のデータを参考に,配電系統エリア内のPV出力をオンラインで推定する手法を開発した。また,エリア内のPVパネルの設置傾斜角・方位角のばらつきや,近隣建築構造物等による部分影の影響にも対応可能なように手法を拡張した。さらに,出力変動幅予測手法について,北海道地域で平成25年26年中に実測された日射量計測データと照合し,出力変動幅の傾向をおおよそとらえることができることを確認した。これらの検証結果を踏まえ,プロジェクト全体としては,(1)研究代表者らがこれまでに開発してきた出力変動幅予測は定量的に妥当であることが示され,(2)その出力変動幅予測に基づく先行的LRT制御が,従来のLRT制御と比較して優れた電圧維持管理能力を有していることをシミュレーションにより定量的に示すことができたといえる。電力系統工学当初の研究計画通り,本研究課題の中心テーマであるLRT制御手法の基本部分の開発を完了しており,また一定の制御効果があることを計算機シミュレーションにより確認していることから,おおむね順調に進呈していると判断するものである。概要で述べた(1),(2)は当初より平成24年度に実施する項目として計画したものであり,そのいずれも計画通りに実施できたと考えている。

また,概要で述べた(3)については当初の研究計画には含まれていないが,平成25年に実施予定の「先行的な配電系統電圧協調制御手法の開発」に必要であると判断されたため,先行的に追加実施したものであり,「当初の計画以上に進展している」と自己評価した根拠である。より現実的な配電系統モデル・需要モデル・太陽光発電出力モデルに対して計算機シミュレーションを実施することで提案手法の有効性を検証する。また検証の過程においてさらなる改善課題が見つかった場合には,手法の改良・拡張を検討する。また,提案手法の詳細とその有効性を広く社会に還元するために,国内外の著名学術論文誌に研究成果を投稿する予定である。平成24年度に開発した短時間先PV出力変動予測手法ならびに配電系統電圧分布予測手法に基づき,動作応答の遅い負荷時タップ切替変圧器(LRT)を先行的に制御するための具体的な制御手法を開発する。具体的には,LRTの各タップ位置における電圧分布を確率分布として比較し,より電圧逸脱の可能性が低くなるようにタップ位置を決定することを想定している。このようなタップ位置の決定は電圧逸脱のリスクの事前回避の効果が期待できる。一方で,従来のLRTの制御手法の一つである線路電圧降下補償器(LDC)も負荷中心点における電圧をある範囲の幅に収めることで電圧逸脱のリスク回避を狙った手法であり,提案手法との併用も効果が期待される。そこで平成25年度では,電圧分布予測に基づく制御手法と従来のLDCによる制御手法との協調についても検討する。該当なし。
BMP2による骨芽細胞および脂肪細胞分化の制御機構の解明

1.未分化間葉系細胞の骨芽細胞および脂肪細胞分化におけるC/EBPβの役割ウエスタンブロティングの結果、初代マウス骨芽細胞において転写因子C/EBPβとそのアイソフォームLIPが発現していることが明らかとなった。また未分化間葉系細胞株C3H10T1/2細胞にBMP2を作用させるとC/EBPβの発現が誘導された。そこでアデノウイルスを用いてC3H10T1/2細胞にC/EBPβを過剰発現させ、C/EBPβの骨芽細胞分化に対する役割を検討した。その結果、C/EBPβを過剰発現させると、ALP活性およびオステオカルシンの発現が誘導された。以上の結果から、C/EBPβは、未分化間葉系細胞を脂肪細胞のみならず骨芽細胞へと分化誘導することが明らかとなった。2.C/EBPβとChfa1の相互作用と未分化間葉系細胞の骨芽細胞分化未分化間葉系細胞に骨芽細胞分化の制御に深く関わるCbfa1とC/EBPβの相互関係を明らかにするために、C/EBPβとともにCbfa1を過剰発現させたところ、骨芽細胞分化が著明に誘導され、オステオカルシンプロモーター活性が著明に促進された。さらに免疫共沈降実験により、C/EBPβとCbfa1の相互関係を検索した結果、C/EBPβがCbfa1と結合することが見出された。さらにC/EBPβは、オステオカルシンプロモーター領域に直接結合することが明らかとなった。3.LIPの骨芽細胞および脂肪細胞分化に対する相反作用未分化間葉系細胞の分化過程におけるLIPの役割を検討するためにC3H10T1/2細胞に過剰発現させると、BMP2刺激あるいはPPARγの過剰発現により誘導される脂肪細胞誘導作用が著しく阻害された。一方、BMP2存在下あるいはCbfa1存在下でLIPを過剰発現すると骨芽細胞分化が促進された。LIPは、Cbfa1およびオステオカルシンへの結合能を有していることが示された。以上の結果より、未分化間葉系細胞の分化方向の決定には、C/EBPβアイソフォームLIPが、重要な役割を演じていることが示唆された。1.未分化間葉系細胞分化の骨芽細胞におけるBMP2シグナルとCbfa1の相互作用Cbfa1の過剰発現により未分化間葉系細胞の骨芽細胞への分化が誘導され、その効果はBMP2により増強された。そこでBMP2シグナルとCbfa1の相互関係を検索した結果、BMP2シグナル分子Smad1およびSmad5がCbfa1と結合し、Cbfa1の転写活性を促進することが明らかとなった。また未分化間葉系細胞におけるCbfa1の発現は、Smadを介するシグナルにより制御されていることが見出された。以上の結果から、BMP2はSmad1およびSmad5を活性化し、Cbfa1の発現と活性を制御していることが明らかとなった。2.未分化間葉系細胞分化の脂肪細胞におけるBMP2シグナルとPPARγの相互作用未分化間葉系細胞に脂肪分化の制御に深く関わるPPARγを過剰発現させると、脂肪細胞分化が誘導され、BMP2によりPPARγの作用は促進された。BMP2は、p38キナーゼを活性化させた。

p38キナーゼ阻害剤あるいはp38の特異的キナーゼであるMKK6のdominant negativeを過剰発現させると、このBMP2の効果は抑制された。従って、BMP2はp38キナーゼを介して、PPARγの活性化を促進させていることが明らかとなった。3.骨芽細胞および脂肪細胞分化におけるCbfa1およびPPARγの相互役割Cbfa1を過剰発現させると、PPARγの転写活性が阻害され、さらにBMP2による脂肪細胞誘導作用が著しく阻害された。一方、PPARγを未分化間葉系細胞に過剰発現させると、BMP2誘導性骨芽細胞分化が抑制され、脂肪細胞への分化が選択的に促進された。従って、未分化間葉系細胞の分化方向の決定には、Cbfa1およびPPARγの両者が、拮抗的に作用していることが示唆された。1.未分化間葉系細胞の骨芽細胞および脂肪細胞分化におけるC/EBPβの役割初代マウス骨芽細胞において転写因子C/EBPβが発現していることが明らかとなった。さらに未分化間葉系細胞株C3H10T1/2細胞にBMP2を作用させると転写因子C/EBPβの発現が誘導された。そこでC/EBPβの骨芽細胞分化に対する役割を検討するためにC3H10T1/2細胞にC/EBPβを過剰発現させ、その効果を検討したところ、ALP活性およぴオステオカルシンの発現が誘導された。以上の結果から、C/EBPβは、脂肪細胞のみならず骨芽細胞分化誘導作用を有していることが明らかとなった。2.未分化間葉系細胞の骨芽細胞分化におけるC/EBPβとCbfa1の相互作用未分化間葉系細胞に骨芽細胞分化の制御に深く関わるCbfa1をC/EBPβとともに過剰発現させると、骨芽細胞分化、オステオカルシンプロモーター活性が著明に促進された。免疫共沈降実験の結果、C/EBPβがCbfa1と結合することが見出された。さらにC/EBPβは、オステオカルシンプロモーターに直接結合することが明らかとなった。LIPをC3H10T1/2細胞に過剰発現させると、BMP2刺激あるいはPPARγの過剰発現により誘導される脂肪細胞誘導作用が著しく阻害された。一方、BMP2存在下あるいはCbfa1存在下でLIPを過剰発現すると骨芽細胞分化が促進された。興味あることにLIPはCbfa1およびオステオカルシンへの結合能を有していることが示された。以上の結果より、未分化問葉系細胞の分化方向の決定には、C/EBPβアイソフォームLIPが、重要な役割を演じていることが示唆された。1.未分化間葉系細胞の骨芽細胞および脂肪細胞分化におけるC/EBPβの役割ウエスタンブロティングの結果、初代マウス骨芽細胞において転写因子C/EBPβとそのアイソフォームLIPが発現していることが明らかとなった。また未分化間葉系細胞株C3H10T1/2細胞にBMP2を作用させるとC/EBPβの発現が講導された。そこでアデノウイルスを用いてC3H10T1/2細胞にC/EBPβを過剰発現させ、C/EBPβの骨芽細胞分化に対する役割を検討した。その結果、C/EBPβを過剰発現させると、ALP活性およびオステオカルシンの発現が誘導された。以上の結果から、C/EBPβは、未分化間葉系細胞を脂肪細胞のみならず骨芽細胞へと分化講導することが明らかとなった。