hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
オレキシンによる摂食および睡眠・覚醒の制御機構の解明

オレキシンは1998年に申請者らによって同定された神経ペプチドである。オレキシンは逆行性薬理学的手法により同定されたため、その生理的役割が全く分かっていなかった。オレキシンの脳室内投与等の行動実験により、摂食行動を惹起する作用があることが判明した。さらにプレプロオレキシン遺伝子欠損マウスおよびオレキシン2受容体欠損マウスがナルコレプシーによく似た症状を示した事から、オレキシンが摂食行動だけでなく、睡眠覚醒調節においても重要な役割を担っている事が明らかになった。睡眠覚醒調節に関わる神経回路を同定するために、オレキシン神経細胞への入出力系について電気生理学的および形態学的解析を行なった。オレキシン神経細胞が視床下部外側野にまばらに存在する事から、その同定のためにトランスジェニックマウスを作成した。オレキシン神経細胞特異的に緑色蛍光タンパク質を発現するマウスを用いて電気生理学的解析を行なった結果、オレキシン神経細胞がノルアドレナリン、セロトニンによって抑制される事を見いだした。また、オレキシン神経細胞特異的に逆行性トレーサーを発現するトランスジェニックマウスを用いてオレキシン神経細胞への入力経路を形態学的に解析した。その結果オレキシン神経は扁桃体などから強い入力を受けている事や、前脳基底核のアセチルコリン神経細胞から興奮性の入力を受けている事が明らかになった。これらの結果により、オレキシン神経細胞を中心とした睡眠覚醒や摂食行動に関わる神経回路が明らかになった。オレキシンは、視床下部外側野の非常に限られた神経細胞において発現している神経ペプチドである。これまでの研究からオレキシンは摂食行動や睡眠/覚醒の制御などの重要な生理機能を担うと考えられている。プレプロオレキシン欠損マウスがナルコレプシー患者に特有の脱力発作(カクプレキシー)に似た症状を呈し、またナルコレプシー患者の脳においてオレキシン神経細胞のみが特異的に脱落していることがあきらかになった。オレキシン神経細胞とナルコレプシーとの関係を詳細に調べるために本研究ではオレキシン神経細胞特異的にヒトIL-2受容体を発現する遺伝子改変マウスを作成し、ジフテリア毒素をつけた抗ヒトIL-2受容体抗体を脳室内に投与することによって時期、場所特異的オレキシン神経細胞の脱落を起こさせた。脳波、筋電図解析によりマウスの睡眠覚醒状態を判別した。遺伝子改変マウスの側脳室内にこの抗体を投与するとオシキシン神経細胞の約60%が脱落したが、睡眠覚醒リズムは対照群マウスとほぼ同じであった。一方この抗体を第三脳室に投与すると、オレキシン神経細胞の約70%が脱落し、睡眠覚醒の分断化などの異常が観察された。このオレキシン神経の脱落は特にposteriorにおいて顕著であったため、睡眠覚醒調節におけるposteriorオレキシン神経細胞の機能的重要性が明らかになった。オレキシンは近年同定された神経ペプチドで、視床下部外側野の非常に限られた神経細胞において発現しており、摂食行動や睡眠/覚醒の制御などの重要な生理機能を担うと考えられている。本研究では遺伝子工学的手法を用いて、オレキシン神経特異的に外来遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを作成し、オレキシン神経細胞の生理的役割の解明を行っている。オレキシン神経細胞特異的に緑色蛍光たんぱく質を発現させたorexin/EGFPマウスから脳スライス標本を作製し、オレキシン神経細胞に対する入力系の検討をスライスパッチクランプ法を用いて行った。電流固定し、膜電位をモニターしながら、既知の様々な神経伝達物質を作用させて、それらの物質に対するオレキシン神経細胞の反応性を記録した。すべてのオレキシン神経細胞はセロトニン、ノルアドレナリンに対して過分極性応答を示した。一方、アセチルコリンに対しては約30%が脱分極性、6%が過分極性応答を示した。

これらの伝達物質を含有する神経細胞は睡眠/覚醒調節に重要な役割を持っていることが知られているため、睡眠/覚醒調節機構におけるオレキシン神経細胞の役割の一部が明らかになった。さらにこれらの反応に関わる受容体および下流のメカニズムを電気生理学的、薬理学的および免疫組織化学的手法を用いて同定した。その結果セロトニンの反応は5-HT1A受容体を、ノルアドレナリンの反応はα2受容体を介しており、さらにGタンパク質共役型内向き整流性カリウムチャネルの活性化を介して過分極を起こしていることが明らかとなった。オレキシン神経細胞への入力経路を同定するために、オレキシン神経細胞特異的に逆行性トレーサーを発現する遺伝子改変マウス(orexin/TTC::GFP mice)を作成し、組織学的に〓接入力する神経細胞を同定した。逆行性トレーサーには無毒化した破傷風毒素のC末断∞と緑色蛍光タンパク質(GFP)との融合タンパク質を用い、抗GFP抗体による免疫染色によって入力する神経細胞を同定し、神経伝達物質抗体などとの二重染色によって含有伝達物質を明らかにした。その結果、オレキシン神経細胞は縫線核セロトニン作動性神経、前脳基底核のアセチルコリン作動性神経、っ索前野のGABA作動性神経から入力を受けている事が明らかになった。また、扁桃体などからも入力を受けている事が判明した。しかしながら、睡眠覚醒に重さな役割を持っているとされる青斑核ノルアドレナリン神経細胞からの〓接入力はほとんど認められなかった。オレキシン神経細胞特異的にEGFPを発現する遺伝子改変マウスを用いたオレキシン神経細胞のスライスパッチクランプによって約30%のオレキシン神経細胞がアセチルコリンによって活性化され、また全オレキシン神経細胞がセロトニン、GABAおよびノルアドレナリンによって抑制されることをぜいだした。受容体選択的作動薬、拮抗薬を用いたよ析から、それらの反応はそれぞれ、セロトニン1A受容体、GABA_AおよびGABA_B受容体、α_2受容体を介していることを明らかにした。これらの結果によりオレキシン神経細胞の調節様式が明らかになった。オレキシン神経細胞への入力経路を同定するために、オレキシン神経細胞特異的にカルシウム感受性タンパク質(Yellow Cameleon : YC2.1)を発現する遺伝子改変マウス(orexin/YC2.1 mice)を作成した。免疫染色の結果オレキシン神経細胞のみがYC2.1を発現していることを確認した。このトランスジェニックマウス脳スライス標本を用いたカルシウムイメージングによって複数のオレキシン神経細胞の活動を同時に観察する事が可能となった。オレキシン神経細胞のカルシウムイメージングを行い、様々な物質を投与する事によってオレキシン神経細胞の活動に影響を与える物質を同定した。最初に神経ペプチド24種類についてスクリーニングを行い、そのうちコレシストキニン、ニューロテンシン、バソプレッシン、オキシトシンがオレキシン神経細胞を活性化する事を見いだした。このうちコレシストキニンについて、活性化メカニズムをカルシウムイメージングとパッチクランプによって、詳細に解析した。その結果、コレシストキニンによるオレキシン神経細胞の活性化には、コレシストキニンA受容体とその下流において非選択的陽イオンチャネルの開口が関与していることを明らかにした。
18世紀における知識とマナー、秩序：公共知の東西比較

当プロジェクトは、18世紀の公共知の東西比較を中心に、内外の研究者と共同研究を行ってきた。とくに朝鮮通信使を介しての日朝比較には、韓国の研究者と知見を共有し、当時の文芸共和国的な側面を解明することによって、これまで国ごとに分断されていた文学や思想の研究に新生面を開くことができた。これに比べると、清朝の文人や思想家とのより広範な知的交流の解明はなお道半ばと言わざるを得ず、より一層の深い解明が期待される。個別には伊東は『心身/身心と環境の哲学』、寺田・逸見らは『百科全書の時空典拠・生成・時空』、長尾は『複数世界の思想史』において、従来の視点を大きく転換したり深化させて、新生面を開いている。今年度の主要な行事は6月21・22日の両日、福山市立大学で開催された日本18世紀学会大会において、共通論題「18世紀の海の道」を組織し、韓国から二名の発表者を迎え、東西の海の道を通じての交流の実態を明らかにした。詳細は近刊の『日本18世紀学会年報』を参照。個別には高橋が7月18日、韓国中央博物館で、木村蒹葭堂筆の「蒹葭雅集図」を調査し、その成果を国際日本文化研究センターの共同研究で報告し、報告集に執筆した。9月3日から10日まで、米国ボストン美術館で洛中洛外図に描かれた通信使一行の屏風調査、ならびにメトロポリタン美術館で18世紀絵画資料の調査を行った。渡辺は、日本の思想の側から西洋を眺めて比較するという試みを継続し、特に18世紀から19世紀における西洋の政治に関する基本概念の受容・翻訳・誤解に関心を拡げ、作業を進めている。伊東の場合も、論文“Li Gong's Standpoint:Towards a Reconsideration of the Yan-Li School"において、中国・清代(1718世紀)の儒教思想家・李土恭の政策論や経書に対する態度などを検証し、当時の士大夫の秩序意識や公共性への感覚、文献批判の進展などの実態を明らかにした。さらにEAJSでの報告“The Reassessment of the Qing Scholarship and the Bakumatu Empiricism"、並びに、それにもとづく論文「清朝考証学の再考のためにー中国・清代における『尚書』をめぐる文献批判とその位相、あるいは、伝統と近代、日本との比較の視点から」においても、李土恭を含む、当時の清朝考証学とその周辺の思想家たちの経書研究の諸相を吟味するとともに、日本との異同についても仮説を提示し、清朝考証学の全貌解明に貢献している。2年目の主要な活動は、7月末にロッテルダムのエラスムス大学で開催された国際18世紀学会大会における複数のラウンド・テーブルを組織し、発表を行うことだった。当プロジェクトとしては、長尾伸一が組織した`Utilty andsociabilityin 18thcentury the East and the West'に中堅と新進の研究者にも加わってもらい、韓国学会からも1名の参加を得て行った研究集会で、高橋が`Tea Ceremony in 18th Century Japan'を発表したほか、寺田元一・逸見龍生・玉田敦子らもそれぞれラウンドテーブルを組織し、各国研究者と知見を交換した。詳細については各自が執筆した論文を参照されたい。また伊東貴之は、2005年に刊行した『思想としての中国近世』(東京大学出版会)の中文訳『中國近世的思想典範』〔楊際開譯・徐興慶校訂〕(臺灣大學出版中心)の出版に際し相応の補筆や修訂を行い、主として1718世紀の明清交替期から清朝の中葉にかけての時期を伝統中国の一つの頂点と見なした上で、当時の政治・社会思想や体制構想、基層社会への儒教的な礼教文化の滲透などの諸相に関して、独自の問題提起と見通しを示している。さらに玉田は、18世紀フランスにおける「公共知」に関して「ジェンダーとナショナリズム」、および「デジタル・ヒューマニティーズ」の側面から考察を行った。前者については、国際18世紀学会等で招待講演を含む2回の研究発表を行い、「デジタル・ヒューマニティーズ」については、国立情報学研究所におけるワークショップなど招待講演を含む2回の研究発表を行った。研究2年目の主要行事を中心に、メンバーそれぞれの領域で研究を積み重ねている様子は、以下の「研究発表」の各欄から知られるとおりであるが、たとえば高橋は従来からの文人研究ならびに東アジアの学芸共和国研究を推進するかたわら、折に触れて国際日本文化研究センターや京都市立藝術大学における共同研究会、また賴山陽史跡資料館や浦上玉堂プロジェクトなどで他分野の研究者との交流につとめ、その成果を順次公開している。ただ今年度は国際学会のために注力したぶん、結果的に国内の研究集会に十分な時間を割くことができなかった。今年度はまず、6月19日の日本18世紀学会大会(於愛知県立大)の共通論題「18世紀:持続と切断」で、渡辺が「徳川日本の18世紀:ヨーロッパおよび中国との比較」を発表した。9月3日には法政大学で、渡辺・寺田・長尾・逸見・高橋が打ち合わせを行い、それに基づいて後日、長尾が本研究のまとめとして、東西の18世紀を風俗・社中・風雅の観点から捉えるべく、執筆案を策定した。とくに鷲見・寺田・逸見ら百科全書研究の側面からは領域を調整して執筆に当たることにしている。個別に見てゆくと、伊東は『治乱のヒストリア華夷・正統・勢』を編集執筆して、空間性への視座を導入し、中国の歴史のダイナミズムを浮き彫りにした。

川島は化学史の、玉田はフランス文学の各研究のなかで、とりわけ女性が果たした役割に注目し、啓蒙の明と暗とを解き明かしている。高橋は6月25日にICUで開催された朝鮮修信使のシンポジウムで、「通信使から修信使へ」と題して、通信使の遺産に光を当てたうえで、近代以降、通信使の遺産が継承されなかったことを明らかにした。また11月13日にソウル市立大で開催された韓国18世紀学会大会では、世界の都市をテーマとするセッションで「浪華万華鏡」と題する講演を行い、それをもとに「大阪管見」を『知識百科』に執筆した。さらに9月25日には岡山県立美術館の「文人ー中国、日本、玉堂父子の例から考える」と題するシンポジウムで、また3月5日には京都市立芸大の公開講座「浦上玉堂と催馬楽ー江戸時代の催馬楽と『玉堂琴譜』の催馬楽・復元演奏比較ー」において、浦上玉堂の芸術と人生について講演し、18世紀の風雅のイメージの極北を呈示した。研究者間の交流による日本18世紀学会および韓国18世紀学会との連携に加え、今年度は中国人民大学の牛貫杰准教授を、6月の大会で「清朝末期中国人の『18世紀』認識」の発表者に迎えることができた。また拙著『東アジアの文芸共和国』およびその後の拙稿3篇を含む韓国語訳が進行している。こうして徐々にではあるが、東アジアの研究者による18世紀像をつかむ試みが軌道に乗りつつあるため。最終年度は、5月27日に韓国から鄭珉・安大会両氏を招いて、名古屋大学で公共知研究会を行い、両氏の発表の他、中国人民大学の牛貫杰氏や、玉田・長尾・高橋がそれぞれ報告を行った。名古屋大学に留学中の中国・韓国からの若手研究者も交え、活溌な討議と情報交換が行われた。主要な内容は成果報告書に集成の予定で、現在、作業をすすめている。今回は鄭・安両氏の希望で、研究会後、芳洲書院や朝鮮通信使が通った街道筋などの調査に高橋が同行した。また鷲見は、18世紀啓蒙期のフランスで刊行され、公共空間という新しい世界の意味と役割をテクストと図版という2つのメディアを介して世界に発信し、その可能性を拡大すると同時に、限界を露呈もした『百科全書』を対象に、単なる思想史や文学史のアプローチを越えて経済史、出版史という観点から考究を進めた。伊東は2017年9月、「心的軌跡與身體性ー由朱子學、陽明學、清代思想的考察ー」(「心の軌跡と身体性ー朱子學、陽明學、清代思想から考えるー」)と題する研究報告を「儒学与時代:復旦大学上海儒学院首届年会国際学術研討会」において、更には、「礼教的滲透・泛化及其展開ー以中国為中心的近世東亜的事例」(「「礼教」の滲透・汎化とその展開ー中国を中心とする近世東アジアの事例からー」)と題する研究報告を、浙江大学歴史系セミナー「SEMINAR:宇宙・礼教・学術」において行い、東アジアの近世社会を規定した「礼教」の在り方について、中国、韓国・朝鮮、日本の政治社会の構造や思想文化の比較を視野に入れて考察した。川島は、ラヴワジエ化学の後世への意味と日本への影響について考察した。玉田は18世紀フランスの修辞学において、古典古代の文芸が「男性的」であるとして称揚されていたことを検討し、フランス語においても男性的な文体が推奨されるようになる経緯を明らかにした。当プロジェクトは、18世紀の公共知の東西比較を中心に、内外の研究者と共同研究を行ってきた。
植物の雌雄性の進化:雄性両性異株植物の交配様式と維持機構に関する研究

雄性両性異株は、雄株と両性花株が同時に存在している交配システムであり、世界的にみても非常にまれな性型である.この性型の維持機構や進化要因に関しては様々な説がある.今までの理論的研究からは、この性型の維持には性比の偏り、高頻度の外交配や環境条件による雄株と両性株の繁殖成功度の違いが関与していると示唆されているが野外集団を用いて検証した例は非常に少ない.本研究ではモクセイ科の落葉木マルバアオダモの野外集団を用い、性型の維持に関与していると予測される要因のうち、交配様式と個体群構造(性比および生長率の性差)についての調査を行った.その結果、マルバアオダモの花粉媒介は虫媒・風媒の両方で行われていることが明らかになった.また自殖させた場合には非常に結実率が低下し、近交弱勢の存在が示唆された.さらに訪花昆虫の訪花頻度は雄株の方が両性株より有意に高く、雄株の方が雄機能を通じての繁殖成功が非當に高いことが示唆された.アロザイム分析より算出された外交配率は0.83と高く、外父配を主体としていることが判明した.性型間の遺伝的差異をみるために算出した近交係数の値は実験を行った4遺伝子座すべてにおいて両性株が雄株より大きく、そのうち3遺伝子座においては雄株では遺伝子頻度のハーディ・ワインバーグ平衡からの有意なずれが認められなかったのと異なり、両性株では有意なずれが認められた.このことから雄株はもっぱら外交配により、雌株では自殖と外交配により生み出されていることが示唆された.個体群の性比は、サイズクラスによっても、微環境の違いによっても1:1からのずれはみられないという理論的研究とは異なる結果が観察された.また、生長率には性差はみられなかった.これらのことから、この植物における雄性両性異株性の維持には、高い外交配率、強い近交弱勢、特殊な遺伝様式が大きく関与していると考えられる。雄性両性異株の性型を示すモクセイ科のマルバアオダモを用い、この性型の維持に影響を与えていると考えられる、交配様式、微環境と種子生産性の比較、近交弱勢の調査を行った.今年度の調査では次のようなことを行い以下のことが新たに明らかになった.1.交配様式の調査.調査木を選定し、除雄網布袋掛け実験、自殖袋掛け、他殖袋掛け実験を行った.これらの実験から、この植物は自家和合ではあるが、自殖種子はできにくいことが判明した.また、他殖実験から花粉親が雄株であっても雌株であっても種子生産性に差異はないこと、野外集団ではpollen limitationがきいていないことが明らかとなった.さらに花粉媒介は虫媒だけでなく、風媒によっても行われているという特異的な現象が明らかになった.虫媒に関しては雄株の方が両性株よりも有意に訪花頻度が高く、このことも雄株の維持に大きく関与しているものと考えられた.2.外交配率.アロザイム分析から推定された外交配率の値は高く、この種では外交配が主体となっていることが明らかとなった.3.環境による種子生産性の違い.個体群密度および光環境という環境差での種子生産性の違いの調査から、光環境の違いが種子生産性に強く影響を与えていることが明らかになった.

一方個体群密度の違いによる影響は認められなかった.4.近交弱勢のあたえる影響を調べるために、自殖と他殖によって得られた種子を採取し、次年度調査を行えるよう、各種子を親の情報を記録しポットに播種した.雄性両性異株は、雄性と両性花株が同時に存在している交配システムであり、世界的にみても非常にまれな性型である.この性型の維持機構や進化要因に関しては様々な説がある.今までの理論的研究からは、この性型の維持には性比の偏り、高頻度の外交配や環境条件による雄株と両性株の繁殖成功度の違いが関与していると示唆されているが野外集団を用いて検証した例は非常に少ない.本研究ではモクセイ科の落葉木マルバアオダモの野外集団を用い、性型の維持に関与していると予測される要因のうち、交配様式と個体群構造(性比および生長率の性差)についての調査を行った.その結果、マルバアオダモの花粉媒介は虫媒・風媒の両方で行われていることが明らかになった.また自殖させた場合には非常に結実率が低下し、、近交弱勢の存在が示唆された.さらに訪花昆虫の訪花頻度は雄株の法が両性株より有意に高く、雄株の方が雄機能を通じての繁殖成功が非常に高いことが示唆された.アロザイム分析より算出された外交配率は0.83と高く、外交配を主体としていることが判明した.性型間の遺伝的差異をみるために算出した近交係数の値は実験を行った4遺伝子座すべてにおいて両性株が雄株より大きく、そのうち3遺伝子座においては雄株では遺伝子頻度のハーディ・ワインバーグ平衡からの有意なずれが認められなかったのと異なり、両性株では有意なずれが認められた.このことから雄株はもっぱら外交配により、雌株では自殖と外交配により生み出されていることが示唆された.個体群の性比は、サイズクラスによっても、微環境の違いによっても1:1からのずれはみられないという理論的研究とは異なる結果が観察された.また、生長率には性差はみられなかった.これらのことから、この植物における雄性両性異株性の維持には、高い外交配率、強い近交弱勢、特殊な遺伝様式が大きく関与していると考えられる。
上部マントルの異方性に関する地震学的・物質科学的研究

研究は地球マントルの地震波異方性を地震学的及び物質科学的に明らかにすることを目ざした。研究は三つの部分にわかれほぼ独立して進行させた。1.地震学的アプローチでは異方的媒質の自由振動や表面波の定式化をめざし、地震学的手法によって原理的にどのような異方性を明らかにすることができるのか明確化した。また異方的地球モデルをつくるための自由振動や表面波の分散曲線のデータセットをつくることをめざした。GDSN,IDA,Geo-scOreなどのディジタルデータを入手、編集をおこないこれらの用途に合うような変換をおこなった。これらのデータに基づいたたインバージョンをおこなう予定であったが時間的制約があって至らなかった。2.物質科学的アプローチでは高温高圧下での変形試験をおこなうためのガス圧式高温高圧変形試験機の設計、製作をおこなった。封圧5kb,荷重3ton,最高温度1450°Cというシステムが完成したが、完全な動作試験は未だおこなわれていない。一応封圧の発生までの確認をしている。部分熔融状態のレルゾライトの応力下でのメルトの形態を調ベメルトが異方的な分布をしていることを明らかにした。3.マルトル対流のシミュレーションの研究においては地球のマントルのレオロジカルな性質を取り入れた研究をおこない、マントル対流とリゾスフェアのカップリング、物質分化を含む系での流れ場、温度場のパターンを明らかにした。これらは異方性のインバージョンの際の初期モデルつくりやその解釈に有用な情報と制約をあたえる。本研究の目標は地震波のデータの解析による地球内部構造の研究と地球構成物質の物性科学的研究を融合させて地球マントルのダイナミックな性質を明らかにすることである。特にマントルの異方性・流動特性に注目しマントル対流を実証的に研究することに焦点をあてる。3年連続の2年目として本年は地震学的研究・物性科学的研究ともに研究解析手段の充実に努めた。地震学的研究では異方性地球の自由振動問題など理論的研究を進めると同時にGDSN,IDAなどのディジタル地震記象を使用して地球内部構造の異方性を明らかにするためのデータセットをつくった。特に別途予算で本年度後期に設置されたスーパーミニコンピュータによって上記のディジタル地震データの取り扱いが簡便化・高速化され大量のデータを取り扱うインバージョンの開発もおこなった。来年度においてはこれらのデータ・プログラムによって異方的構造を明らかにする予定である。物性科学的研究は上記の地震学的研究と比較して当初の予定より遅れている。高温高圧静水圧下での低歪速度試験によるマントル鉱物の流動変形特性を明らかにすることが最終目標であるが低歪速度ローディング装置にトラブルがあり現在圧電アクチュエータを使用したシステムを製作中である。本装置は従来にない長所と機能を有しており従来よりあった問題点を克服できるものと期待される。又超高圧下での変形組織を変形実験を行なうシステムをMA-8型超高圧装置内で開発した。2つの研究を結びつけるものとしてマントル対流の数値計算も始められた。流れ場・温度場のカップリング、粘性の温度依存性の影響などを数値的に研究し地震波の異方性構造、流動特性と比較する予定である。
グラフ上の古典及び量子モデルの研究

種々のグラフ上の量子ウォークについて、その定常測度、時間平均極限測度、弱収束極限測度を求めることが出来た。例えば、グラフ上の量子ウォークを決めるユニタリ行列の特性多項式を重み付きゼータ関数を用いた公式を得ることが出来た。1次元系の2状態量子ウォークの定常測度を求め、アダマールウォークの場合には一様測度でない測度も得られた。さらに、1欠陥をもつ1次元系の量子ウォークのクラスに関して、その定常測度、時間平均極限測度、弱収束極限測度を求め、局在化についても明らかにした。木を結びつけたグラフやスパイダーネットに関しても、その局在化について解析を行った。研究目的の、特に量子ウォークに関して、以下のような結果を得ることができた。[1]区間上の離散時間量子ウォークの振舞いについては、直交多項式の理論を援用して、その局在化、及び、ある種の一様測度への収束など、幾つかの興味深い結果は既に得られている。今回は、区間上の異なるシフト作用素を持つ離散時間量子ウォークについて、その挙動を調べた。[2]グルード木上の連続時間量子ウォークの研究に関しては既に数少なくない研究が知られている。例えば、古典系のランダムウォークに比べてその到達スピードが、ある意味で指数的に速くなることが知られている。一方、連続時間に対して離散時間の量子ウォークの研究は殆どされていないのが実情であった。そのような状況の下で、離散時間特有の量子ウォークの振舞いを調べるとともに、局在化に関する結果も得ることが可能となった。[3]離散時間の量子ウォークに関する伊藤の公式、田中の公式については、知られていなかった。そこで、量子ウォークを時空間上のプロセスと考えることにより、それらを求め、Gudder達の先行する研究との関係を一部明らかにした。ランダムウォークの場合には、マルチンゲールの性質など良い性質が使えるが、それに対応する結果はまだ得られていない。今後の課題としたい。[4]優先的選択のメカニズムを持つ複雑ネットワークに関連した量子ウォークの挙動を調べた。[5]量子ウォークの弱収束極限定理をさらに拡張したような広い観点から眺めることにより、時空間上の諸性質について種々の結果を得た。[6]量子グラフと量子ウォークとの幾つかの興味深い関係を見つけることに成功した。[7]スパイダーネットワーク上の量子ウォークの局在化など挙動について、量子確率論の理論も用い解析した。研究目的の特に量子モデルに関して以下のような結果を得ることができた.[1]量子ウォークの特に,1次元アダマールウォークのある領域の滞在時間に関する解析を行った.古典のランダムウォークの場合には,パラドックス的な逆正弦法則や一様分布定理などの結果が知られているが,それに対応する結果を得ることができた.[2]有限グラフ上の量子ウォーク,特に,グローヴァーウォークの場合に,その遷移行列と遷移行列の正の台に関する固有方程式の明示的表式を,佐藤巌氏のグラフのゼータ関数についての結果を援用することにより,求めることができた.この路線の研究は数年前から海外の研究者たちによってもなされているが,我々の結果は欲しい表現を得るという意味で決着をつけたものになっている.[3]有限系の量子ウォークは,例えばサイクルなど研究されていたが,有限区間上の量子ウォークは,ほとんど研究がされていなかった.我々は,そのモデルに関する幾つかの弱収束極限定理を得ることに成功した.[4]1次元系の原点だけ量子コインを異なったものにした,空間的に非一様な量子ウォークモデルに関して,時間平均極限測度と弱収束極限定理を得ることができた.特に,このモデルは解析が難しいモデルに属しているが,母関数法と組合せ的手法を上手く組み合わせることにより,求めたい結果を得ることに成功した.[5]オープン量子ランダムウォーク(Open quantum random walk)はごく最近Attal達によって導入されたモデル量子モデルで,その詳細で具体的な結果は充分に得られている状態ではなかった.我々はある種の双対性の関係を発見し,それを用いることにより,様々な場合の弱収束極限定理を得ることができた.特に典型的なモデルに対して,フーリエ解析を援用し,その極限定理を得ることもできた.1次元2状態の基本的な量子ウォークに関しては、既に多くの知見が得られているので、そのモデルを拡張した量子ウォークについて、その極限定理、再帰性などの色々な性質について研究を行った。特に、量子ウォークの時間ごとに、周期的、或いは非周期的に異なる場合、同様に、場所ごとに、周期的、或いは非周期的に異なる場合の極限定理を得ることは、ランダムな環境の下での量子ウォークの研究につながり、アンダーソン局在とも深く関係し、大変重要な課題である。最終年度の本年度は、1次元系の2状態量子ウォークの量子コインが空間的に異なる場合について、特に深く研究を行った。具体的には、半直線上での場合に、系全体を決めるユニタリ行列をCMV行列と関係をつけたCGMV法を用い、量子ウォークの漸近的挙動などについて研究を行った。

また、1次元系のアダマールウォークの原点だけ異なる量子コインを用いた幾つかのモデルに関して、その定常測度、時間平均極限測度などを種々の方法で求めた。特に、Wojcik modelについては、興味深い結果を得ることが可能となった。2つのツリーを接合した1次元系的なモデルの上での挙動を直交多項式の結果を用いて解析を行った。結晶格子上のグローヴァーウォークのスペクトルと漸近挙動に関しても幾つかの結果を得た。また、空間的に一様な2状態1次元系に関しても、実はその定常測度の性質が知られていないことに気がついた。そこで、対応する無限次元の固有方程式を解くことにより、一様測度が定常測度になりうることを示した。また、後にそれだけを示すならば、固有方程式を経由せずに簡単に示す証明も得られた。さらに、その研究の発展として、一様測度でない定常測度も具体的な形として発見することが出来た。グラフ上の量子ウォークとゼータ関数との関係は、今後の重要な課題の一つとして、種々の側面から引き続き研究を進めたい。数学一般(含確率論・統計数学)前年度に引き続き、研究目的の「確率モデル」「量子モデル」「複雑ネットワーク」の3つの関連するテーマに関して、興味深い結果を得ることができた。例えば、グルード木上の離散時間量子量子ウォークの局在化やスパイダーネットワーク上のグローヴァー量子ウォークの挙動の研究などは、古典系の「確率モデル」の性質を勘案した、「複雑ネットワーク」上の「量子モデル」の研究の重要な第一歩と言える。研究目的の「確率モデル」「量子モデル」「複雑ネットワーク」の3本柱のうち,「量子モデル」に関しては,量子ウォークやオープン量子ランダムウォーク(Open quantum random walk)の量子モデルに関して,種々の結果,特に,極限定理を得ることができたのは成果と言える.「複雑ネットワーク」との関係では,有限グラフのあるクラスの上のグローヴァーウォークの場合に,その遷移行列と遷移行列の正の台に関する固有方程式の明示的表式をゼータ関数についての結果を援用することにより,求めることができたのは,今後,より複雑なグラフ上の量子モデルを研究する上での大きな一歩であったと考えられる.また,有限区間上の量子ウォークは,ほとんど研究がされていなかったが,そのモデルに関する幾つかの弱収束極限定理を得ることに成功した.この知見を活かし,グルードツリー上の量子ウォークモデルの解析などの足掛かりとなり得ると考えられる.このように,「量子モデル」と「複雑ネットワーク」に関する研究については進展がみられ,おおむね順調であると考えられる.過去の2年間同様に、古典系の「確率モデル」、特にランダムウォークの構造を踏まえ、「複雑ネットワーク」上の「量子モデル」、特に量子ウォークの研究を深化させたい。具体的には、様々な「複雑ネットワーク」を射程距離内に入れ込むことができるようなグラフ上の解析手法を開発するとともに、種々の新しく興味深い結果を導き出したい。
地域に根ざした遺伝カウンセリング体制構築にむけての検討

地域住民(長崎市と五島市)と看護職(長崎市と島嶼部)を対象に遺伝に関する認識調査を実施した.遺伝カウンセリングは地域住民,看護職共にほとんど理解されていなかったが,60%以上の人は必要性を感じており,特に島嶼部の看護職が有意に必要性を感じていた.また,島嶼部の看護職は遺伝相談を受けた経験が有意に高く,島嶼部の遺伝医療では看護職が大きな役割を担っていることが分かった.今後,遺伝医療が広がる中で,地域の特徴も考慮した体制作りが必要である.地域住民(長崎市と五島市)と看護職(長崎市と島嶼部)を対象に遺伝に関する認識調査を実施した.遺伝カウンセリングは地域住民,看護職共にほとんど理解されていなかったが,60%以上の人は必要性を感じており,特に島嶼部の看護職が有意に必要性を感じていた.また,島嶼部の看護職は遺伝相談を受けた経験が有意に高く,島嶼部の遺伝医療では看護職が大きな役割を担っていることが分かった.今後,遺伝医療が広がる中で,地域の特徴も考慮した体制作りが必要である.本研究は,「調査1」地域住民および看護職の遺伝カウンセリング理解の実態,「「調査2」遺伝カウンセリング受診の質的調査,「調査結果の分析」調査1,2の結果分析,「分析からの検討」遺伝カウンセリング体制についての検討,の4部構成である.19年度は,20年度に実施予定の調査1,2の準備期間とした.本研究の研究計画および作成した調査紙等を本学倫理委員会へ申請し,承認を得た.その後,調査1,2の調査対象者となる看護職者が所属する関連諸機関等へ協力依頼,調整等を行い,数箇所からの内諾を得た.調査1で使用する地域住民および看護職用の質問紙は先行研究を参考にした.調査項目には,「遺伝に関する用語の認識」「社会の中における遺伝カウンセリングの必要性」「遺伝カウンセリングを利用するか」等を含めた.今年度は地域住民用の質問紙を用いて大学1年生111名にプレテストを実施した.結果は次のとおりである.「遺伝に関する用語の認識」について,遺伝,遺伝子,DNA,染色体は理解していると認識しているが,遺伝子検査,発症前診断,出生前診断等,臨床で使用される内容についての認識は低かった、中でも遺伝カウンセリングは55名(49.5%)が聞いたことがないと答えていた.「社会の中における遺伝相談の必要性」について,'かなりそう思う''まあそう思う'と答えた者は53%,'あまりそう思わない''思わない'と答えた者は14%であった.一方,「遺伝カウンセリングを利用するか」について,'かなりそう思う''まあそう思う'と答えた者は17%,'あまりそう思わない''思わない'と答えた者は50%であった.この「必要性」と「利用」の両者間には相関が認められた.本研究は,「調査1」地域住民および看護職の遺伝カウンセリング理解の実態,「調査2」遺伝カウンセリング受診の質的調査,「調査結果の分析」調査1, 2の結果分析,「分析からの検討」遺伝カウンセリング体制についての検討,の4部構成である.20年度は調査1について地域住民と看護職者を対象に質問紙調査を郵送法にて実施した.地域住民からは332名(回収率33.2%),看護職者からは907名(回収率56.3%)の回答を得た.地域住民の結果より,「遺伝相談が必要と思うか」の質問では, 'かなりそう思う' 'まあそう思う'と答えた者は58.5%であった.しかし,「遺伝相談を自分が利用するか」についそては'かなりそう思う' 'まあそう思う'と答えた者は34.8%にとどまり,社会における遺伝相談の場の必要性ば感じていながらも実際は利用する者が少ないという結果であり,利用しやすい環境の検討が必要と思われる.一方,看護職者の結果かち,「遺伝について学びたいか」の質問については'かなりそう思う''まあそう思う'と答えた者は48.7%であるが,実際「学ぶ機会があるか」についてはほとんどの者がないと答えていた.これから遺伝医療において重要な役割を担うであろう看護職者に対する教育は重要であり,この結果より研修等の開催は急務と思われる.今後,調査1で収集したデータを地域別,住民看護職者別,年齢別等で統計学的分析をすすめる予定である.また,今回,調査1で郵送した質問紙に調査2の調査協力依頼を明記したが,協力が得られた者は地域住民の1名であった.その1名についてはインタビュー調査を実施した.逐語録を作成し,質的分析を行う予定である.今後,調査2については,関連諸機関への依頼などにより,地域住民および看護職者の調査対象者を増やす予定である.本研究は,「調査1」地域住民(長崎市,五島市)および看護職(長崎市,県内離島)の遺伝カウンセリング理解の実態,「調査2」遺伝カウンセリング受診の質的調査,「調査結果の分析」調査1,2の結果分析,「分析からの検討」遺伝カウンセリング体制についての検討,の4部構成である.21年度は地域住民に対する「調査1」(長崎市民195人(回収率39%),五島市民137人(27.4%)合計332人(回収率33.2%))について分析を行った.

「遺伝」について知りたいと思いますかは,'かなりそう思う''まあそう思う'(以下,肯定群)は50.9%,社会の中に「遺伝」の相談窓口が必要と思いますかは肯定群57.9%,「遺伝」についての相談窓口があれば利用すると思いますかは肯定群34.7%,あなた自身の「遺伝情報」について知りたいと思いますかは肯定群52%であった.以上の項目について,長崎市民と五島市民に有意差は認められなかった.遺伝相談窓口がどこにあるか知っていますかは,'知っている'と答えた人は8人であった.以上,遺伝相談の必要性は半数以上の人は感じていたが,受診場所は知られておらず,自分自身が利用するという意識も低い結果であった.また,地域住民の遺伝に関する知識の認識の程度も低く,遺伝に対するイメージは暗い,怖い,わからない等の否定的なものも多かった.これは,社会の中に今なお残る「遺伝」の偏見や差別,更に遺伝教育の機会の減少も原因の一つと考えられた.地域住民が遺伝カウンセリングを受診しやすい体制として,これらの問題を解消することが必須と考える.また,遺伝医療を受ける機会が増えつつある現在,地域住民が遺伝学レベルで体質(病気)を理解することは,その問題を適切に捉えることになり,最善と思う医療の選択につながると考え,今年度は地域住民がより簡単に遺伝の基礎を理解できるためのツールの検討を行った.本研究は,「調査1」地域住民(長崎市,五島市)および看護職(長崎市,県内島嶼部)の遺伝カウンセリング理解の実態,「調査2」遺伝カウンセリング受診の質的調査,「調査結果の分析」調査1,2の結果分析,「分析からの検討」遺伝カウンセリング体制についての検討,の4部構成である.平成22年度は看護職者(長崎市744人(回収率54.5%),県内島嶼部132人(回収率54.1%))の遺伝カウンセリング理解の実態調査の分析を行った,遺伝カウンセリングについて「理解している」と答えた人は4.6%であった.遺伝について学びたいかについては48.7%の人が「そう思う」と答え,現在その機会があるかは95.7%が「ない」と答えた.遺伝相談窓口の必要性について「必要」と答えた人は長崎市で65.5%,島嶼部で75.9%であり,島嶼部の看護職が有意に必要と感じていた.遺伝病の人に関わった経験について「ある」と答えた人は長崎市で56.30%,島嶼部で67.4%であり,島嶼部の看護職に有意に経験が多かった.遺伝相談を受けた経験について「ある」と答えた人は長崎市で8.5%,島嶼部で26.3%であり,島嶼部の看護職に有意に経験が多かった,島嶼部の看護職に遺伝相談に関わった経験を持つ人が多く,窓口のニーズも高いのは,相談施設や専門医が長崎市に比べると少なく,地域住民の相談先が身近な看護職者であることが考えられる.よって,島嶼部の看護職者の遺伝医療に対する役割は大きいと考えられる.
ホルモンと糖鎖から迫る骨格筋組織の質的・量的制御のメカニズム

以下の研究を行った。1)筋損傷後のマウスの筋修復・再生過程での組織の変化およびコンドロイチン硫酸合成にかかわる酵素(コンドロイチン硫酸基転移酵素;chst)群の遺伝子発現の検索。2)筋芽細胞(C2C12)および脂肪前駆細胞(3T3-L1)のエストロゲン処理後のchst群の発現動態の解明。1)前脛骨筋に筋損傷を誘導したのち、系時的にエストロゲン(E2)受容体(Esr1, Esr2)およびchst群(chst12,chst15,chst3およびust)の発現を検索すると、Esr1の発現は損傷筋では、観察期間を通して対照筋と比較して有意に高い値を示し、3日目に発現量のピークに達した。Esr2の発現量も、期間を通して対照筋と比較して有意に高く、そのピークは7日目であった。chst群の発現は、種類によって発現ピークに違いはあるが、総じて筋損傷誘導後3日目および7日目で高値を示した。細胞レベルの検索では、分化誘導中にE2処理すると、筋芽細胞の分化マーカーは増加しE2が筋分化に影響を及ぼしていることが示唆された。2)C2C12でのEsr1およびEst2の発現量は低いものの、筋分化誘導でこれらの発現量は増加した。chst3の発現は、分化の進行によって低下したが、E2による影響は認められなかった。他のchst群もE2による影響はほとんど認められず、in vitroレベルにおいて、E2単独ではC2C12のchst群の発現に影響を及ぼさないと推測した。3T3-L1でも分化が進行すると、chst群の発現が抑制されたが、この抑制はE2の有無にかかわらず惹起された。したがって、E2はC2C12同様、3T3-L1のchst群の発現に影響を及ぼさないと推測した。計画に基づきおおむね順調に実験を進めた。また、実験に用いるための遺伝子改変動物(エストロゲン受容体ノックアウトマウス)数を十分に確保し、実験を安定して行うことができるようになった。細胞レベルでは、E2によるchst発現の影響は見られなかったが、生体レベルでその変化が確認できたことより、ノックアウト動物を用いてCS産生に関与する細胞とエストロゲン受容体の同定、そしてエストロゲンとCSが筋再生に及ぼす影響と作用機構の解明に取り組む。具体的にはエストロゲン受容体ノックアウトマウスをE2刺激し、CSやCS合成酵素の発現・産生量の詳細なデータを取得し、筋細胞の増殖・分化の各ステージに深く関与するCS種を推定する。また、低E2状態の病態モデルマウス(OVXマウス)を作成し、筋組織に惹起される現象を解析する。さらに、マウスのE2濃度を調節することで、筋組織の質的・量的回復を試みるとともに、OVXマウスの低E2状態での筋組織の特徴を解析する。さらに、薬剤で筋損傷を誘導し、低E2状態での筋組織再生の特徴を解明したのち、E2を投与しながら筋損傷を誘導し、筋組織の修復がE2存在下で短縮するかも検討する。E2による筋組織の質的・量的回復を試み、E2による、筋組織の回復能を総合的に評価する。運動器、すなわち骨や骨格筋を構成する細胞の分化や再生と糖鎖発現との関連については、以前から論議されてきた。骨とならんで骨格筋でも、骨格筋組織構成細胞(筋芽細胞、脂肪細胞、線維芽細胞)が女性ホルモンの一種エストロゲンによる制御を受けてコンドロイチン硫酸(CS)の産生が誘導され、骨格筋組織の持続的な発達や恒常性の維持を担う可能性が指摘されている。しかし、その機構の詳細については不明点が多く残ったままである。これらの点を解明すべく研究初年度はおもに以下の研究を行った。1)加齢によるエストロゲン、CS、骨格筋組織の動態の把握を試みた。血中および骨格筋組織中では、加齢にともなうE2濃度の減少を確認した。骨格筋組織中のCS量、エストロゲン受容体(Ers1, Ers2)、CS合成に必要な酵素群(Xylt1、Chst11、Chst15)および骨格筋組織の加齢による動態の解析を現在進めている。2)E2刺激した骨格筋組織構成細胞でのCS産生能の解析を行った。筋芽細胞C2C12、脂肪前駆細胞3T3-L1および線維芽細胞NIH3T3におけるエストロゲン受容体の発現を比較した。検索した細胞種でのエストロゲン受容体の発現を確認したが、その発現量は細胞種により異なった。次に、これらの細胞に0.11,000nMのエストラジオール(E2)を曝露し、エストロゲン受容体および酵素群(Esr1、Esr2、Xylt1、Chst11、Chst15)の各遺伝子発現について相対定量解析を行った。いずれの細胞株でもXylt1、Chst11の発現は検出されず、Esr1、Esr2、Chst15ではE2濃度依存的な変化は観察されなかった。以上の結果から分化前の筋芽細胞や脂肪前駆細胞および線維芽細胞はエストロゲンの影響を受けにくい可能性があると考えられた。血清および筋組織でのE2量の加齢性変動を把握するとともに、E2刺激によるCS合成能の解析を培養細胞レベルで行い、分化前の細胞での動態を解明するという目的が達成できたため。今後は分化誘導後の細胞での解析を行い、分化前のそれと比較するとともに、組織の解析も逐次進める。以下の研究を行った。

1)筋損傷後のマウスの筋修復・再生過程での組織の変化およびコンドロイチン硫酸合成にかかわる酵素(コンドロイチン硫酸基転移酵素;chst)群の遺伝子発現の検索。2)筋芽細胞(C2C12)および脂肪前駆細胞(3T3-L1)のエストロゲン処理後のchst群の発現動態の解明。1)前脛骨筋に筋損傷を誘導したのち、系時的にエストロゲン(E2)受容体(Esr1, Esr2)およびchst群(chst12,chst15,chst3およびust)の発現を検索すると、Esr1の発現は損傷筋では、観察期間を通して対照筋と比較して有意に高い値を示し、3日目に発現量のピークに達した。Esr2の発現量も、期間を通して対照筋と比較して有意に高く、そのピークは7日目であった。chst群の発現は、種類によって発現ピークに違いはあるが、総じて筋損傷誘導後3日目および7日目で高値を示した。細胞レベルの検索では、分化誘導中にE2処理すると、筋芽細胞の分化マーカーは増加しE2が筋分化に影響を及ぼしていることが示唆された。2)C2C12でのEsr1およびEst2の発現量は低いものの、筋分化誘導でこれらの発現量は増加した。chst3の発現は、分化の進行によって低下したが、E2による影響は認められなかった。他のchst群もE2による影響はほとんど認められず、in vitroレベルにおいて、E2単独ではC2C12のchst群の発現に影響を及ぼさないと推測した。3T3-L1でも分化が進行すると、chst群の発現が抑制されたが、この抑制はE2の有無にかかわらず惹起された。したがって、E2はC2C12同様、3T3-L1のchst群の発現に影響を及ぼさないと推測した。計画に基づきおおむね順調に実験を進めた。また、実験に用いるための遺伝子改変動物(エストロゲン受容体ノックアウトマウス)数を十分に確保し、実験を安定して行うことができるようになった。分化誘導された筋芽細胞や脂肪前駆細胞は、分化前とは異なる反応性を示す可能性が考えられることから、分化誘導後の各細胞株を用いてE2刺激を行い、ターゲットとしている遺伝子発現の変化を解析する。また、組織中のCS量、エストロゲン受容体、CS合成に必要な酵素群および組織の形態学的な解析を引き続き進める。さらには、エストロゲン受容体の遺伝子改変動物または細胞を用いて、E2とCSを介する、骨格筋組織の発達・再生過程の解明を進める。細胞レベルでは、E2によるchst発現の影響は見られなかったが、生体レベルでその変化が確認できたことより、ノックアウト動物を用いてCS産生に関与する細胞とエストロゲン受容体の同定、そしてエストロゲンとCSが筋再生に及ぼす影響と作用機構の解明に取り組む。具体的にはエストロゲン受容体ノックアウトマウスをE2刺激し、CSやCS合成酵素の発現・産生量の詳細なデータを取得し、筋細胞の増殖・分化の各ステージに深く関与するCS種を推定する。また、低E2状態の病態モデルマウス(OVXマウス)を作成し、筋組織に惹起される現象を解析する。さらに、マウスのE2濃度を調節することで、筋組織の質的・量的回復を試みるとともに、OVXマウスの低E2状態での筋組織の特徴を解析する。さらに、薬剤で筋損傷を誘導し、低E2状態での筋組織再生の特徴を解明したのち、E2を投与しながら筋損傷を誘導し、筋組織の修復がE2存在下で短縮するかも検討する。E2による筋組織の質的・量的回復を試み、E2による、筋組織の回復能を総合的に評価する。
母親の免疫状態が子供の気管支喘息発症に与える影響

妊娠中の喘息マウスの母親から生まれた仔マウスは、血清中の抗原特異的IgEの発現、喘息の感受性が抑制されていた。母親由来の抗原特異的IgGが仔マウスのアレルギー感受性に関与していることを想定し、授乳中の母親マウスに抗原特異的IgGは静脈投与、仔マウスに経口投与したところ、いずれの群でも喘息の感受性は低下していた。同様の実験をFcRn欠損マウスで行ったところ喘息の抑制反応は認められなかったことから、母親由来の抗原特異的IgGがFcRn依存性に新生児期のアレルギー気道炎症の発症を制御していることが明らかとなった。FcRn欠損マウスと野生型マウスにIgGを静脈投与したところ、野生型マウスでは72時間後血清中にIgGが確認されたが、FcRn欠損マウスでは24時間後の血清検体でIgGは検出されなかった。野生型及びFcRn欠損マウスに卵白抗原(OVA)のを用いて感作、喘息誘導を行い、両群の喘息の程度を比較したが、有意な差は得られなかった。次に妊娠中の野生型マウスの母親にOVAで感作を行い、喘息を誘導した後、その仔マウスの喘息感受性を調べたところ、喘息を起こしていない母親から生まれた仔マウスに比し、血清中の抗原特異的IgEの発現、喘息の感受性が抑制されていた。同様の実験をFcRn欠損マウスに行ったところ、喘息感受性の抑制効果は認められなかった。以上の結果より母親の免疫状態が子供の喘息感受性を制御しており、これにFcRn受容体が関わってることが推測された。次に、FcRnが母親由来のIgGを子供に輸送していると考え、母親マウスにex vivoで生成したOVA特異的IgGを出産前に静脈投与し、その仔マウスの血清IgGと喘息感受性を評価したところ、仔マウスにも抗原特異的IgGが確認され、喘息感受性が抑制されることが明らかとなった。同様の実験をFcRn欠損マウスで行ったところ抑制効果は認められなかった。実験前の予測ではEcRnが母親由来の免疫複合体を輸送することも考慮していたが、OVA特異的IgGの静脈投与でも仔マウスの喘息感受性を制御できることが分かり、免疫複合体よりもIgGが重要であることが明らかとなった。前年度の実験結果より、妊娠中の野生型マウスの母親に卵白抗原(OVA)で感作を行い、喘息を誘導した後、その仔マウスの喘息感受性を調べたところ、喘息を起こしていない母親から生まれた仔マウスに比し、血清中の抗原特異的IgEの発現、喘息の感受性が抑制されていた事が明らかとなった。同様の実験をFcRn欠損マウスで行ったところ喘息の抑制反応は認められなかったことから、母親由来の抗原特異的IgGが胎盤、仔マウスの消化管を介して垂直伝播し、仔マウスのアレルギー発症を抑制していると考えられた。さらに、喘息マウスに外因性にIgGを投与したところ、喘息発症に重要と考えられている気道粘膜下抗原提示細胞活性が抑制されることも明らかにした。この機序として外因性に投与したIgGが抗原提示細胞上のFcγR II Bにligationすることで、細胞の活性化を抑制していることが考えられた。以上より、母親由来のIgGは垂直伝播することで子供の抗原提示細胞を制御し、子供のアレルギー発症に抑制的に働くことが示唆された。
交感神経節前細胞に終わるオキシトシン含有神経末の形態

視床下部室旁核由来の下行性投射線維の一部にはペプタイドの一つであり、神経伝達物質ないし神経調節物質として働くとされる、オキシトシンを持つものがある。オキシトシン線維は脊髄の全長に亘って見られ、そのに分布領域は、後角第I層を除いて、交感神経節前細胞の分布にほぼ等しい。本研究では、2年間に亘って、ラット脊髄に存在するオキシトシン含有神経終末の形態学的な特徴を光学顕微鏡と電子顕微鏡のレベルで調べ、交感神経節前細胞とはどのような結合を形成しているかを明らかにした。ラットの上頚神経節に、微量のコレラ毒素B溶液を両側性に注入し、上部胸髄の交感神経節前細胞を逆行性に標識した。上部胸髄を取りだし、凍結ミクロトームにより連続水平断切片を作成し、抗コレラ毒素B血清(ヒツジ)と抗オキシトシン血清(ウサギ)とを用い、光学顕微鏡レベルでの2重免疫組織化学を施した。その結果、脊髄正中部の背側交連核および介在核内で、交感神経節前細胞の樹状突起に絡み付くオキシトシン線維と終末が観察された。背側交連核と介在核では、核周部の全周にわたってオキシトシン線維と接している交感神経節前細胞が、極めて数は少ないが、観察された。交感神経節前細胞が最も密に分布する中間外側核ではオキシトシン線維と交感神経節前細胞との結合が殆ど見られなかった。中間外側核では、両者の直接結合が背側交連核に比べて、元々少ないのか、方法論に問題が有るのかは今のところ分からないが、将来の課題として残された。電子顕微鏡での観察にはビブラトーム切片を用いて、コレラ毒素B-HRPのHRPをO-トリジンで発色させた後、抗オキシトシン血清により免疫組織化学染色を施した。オキシトシン陽性終末は交感神経節前細胞の樹状突起と非対称性のシナプスを形成していた。陽性反応は終末辺縁に存在する大型有芯小胞のみに見られ、小型のシナプス小胞に陽性反応は出現しなかった。これらの結果から、脊髄に見られるオキシトシン線維は交感神経節前細胞と直接結合し、交感神経節前細胞の活動を調節しているものと考えられた。また、小型のシナプス小胞にはグルタメートが含まれていると予想され、むしろ、オキシトシンよりもグルタメートが主要な神経伝達物質であると思われた。今後はグルタメートとオキシトシンとの共存を形態学的に証明することが必要である。本研究の目的は、視床下部室旁核由来の下行性線維に含まれるペプタイドの一つであるオキシトシンに注目し、交感神経節前細胞にオキシトシン含有終末がシナプス結合するかどうかを含め、オキシトシンと交感神経節前細胞の結合関係を形態学的に光学顕微鏡と電子顕微鏡のレベルで明らかにすることである。本年度はこのうち、光学顕微鏡による検索を行った。