hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
酸素移動容量係数を用いた原生生物からの脂質の選択的生産システムの開発

微生物を用いて油脂生産を行う際に脂肪酸の質・量をコントロールすることは、コストを下げる面で重要である。本研究では培地内の溶存酸素量の目安である酸素移動容量係数を変化させた状態で培養し、脂肪酸の生産条件を検討することとした。具体的には脂肪酸を多く生産する原生生物であるAurantiochytriumsp. NBRC102614株を用いて三角フラスコ培養実験および発酵槽内の溶存酸素を変化させて培養実験を行った。今年度はまず三角フラスコでは培養温度の最適条件を検討した。15°Cから30°Cの間の各種温度で培養したところ、25°C前後が最適条件であったが、温度によって細胞量、脂質含有率の最適温度が異なった。培地1リットルあたりの細胞量は25°Cで最も多く得られ、脂質含有率は27°Cで最も高かった。その後細胞量が多かった温度条件(25°C)で5リットル培養できる発酵槽を用いた培養を検討した。培養の検討前に培地を入れた発酵槽で通気量、回転数を変化させ酸素移動容量係数を求める式を実験により定めた。回転数を一定に酸素移動容量係数を変化させ(7, 9, 11[/h])、培養実験を実施した。培地1リットルあたりの細胞量は酸素移動容量係数が9[/h]で最も多かった。顕微鏡で細胞を観察したところ、酸素移動容量係数が11[/h]の時には細胞が破壊されている様子が見られた。一方脂質含有率は酸素移動容量係数が低い方が高い傾向が見られた。ガスクロマトグラフィー分析を用いて脂肪酸の分析を行ったところ、酸素移動容量係数が低いと高度不飽和脂肪酸の割合が高く、酸素移動容量係数が高いほど飽和脂肪酸の割合が高くなる傾向が見られた。今年度はフラスコ培養で培養最適温度を検討し、酸素移動容量係数を求める式を実験によって定めることができ、3条件の酸素移動容量係数での培養実験をすることができた。そのためおおむね当初の研究スケジュール通りに実施できた。当初の研究スケジュールに従い、今後は撹拌速度を変化させ細胞量や産生物の影響を評価していく。酸素移動容量係数が高い(通気量が多い)と細胞が破壊される現象が見られたので、撹拌速度を増加させたときに同様の傾向がみられるか検討し、細胞が破壊されない条件を検討していきたい。サイズの違う発酵槽を用いて、同様の傾向がみられるのかを検討し、スケールアップに向けた実験を実施する予定である。実験用消耗品が予定より安価に購入できたため、次年度使用が生じた。次年度は培養条件の実験に必要な消耗品を中心に利用していく予定である。また、ある程度結果がまとまりつつあるので、学会発表を実施するための旅費として利用する予定である。
電流注入音響法による半導体レーザの非発光過程の研究

電流注入音響法による半導体レーザ非発光過程の研究により、すでにバイアス電圧と音響信号の発生、そのレベルとレーザ劣化の対応関係を見出した。しかしこの関係をよりよく理解するためには、非発光再結合過程自体をより一層明確にする必要が生じた。そこで新たに開発した非接触光音響分光法を用い、GaAs結晶における非発光再結合の研究を進めた。具体的には、光-電子集積回路用基板として重要な半絶縁性基板について、通常半導体レーザ用基板として用いられる高品質SiドープGaAs基板と比較検討する形で研究を進めた。まず発光再結合過程であるホトルミネッセンスを比べ、SiドープGaAsが半絶縁性GaAsより約2桁高いレベルを示す事を確認した。これに対し、非発光再結合過程を反映する音響信号レベルは半絶縁性GaAsの方が2桁程大きく、両過程が互いに相補的特性を示す事を確認した。また音響信号特性は、SiドープGaAsでも弱い光入力に対してサブリニア特性を示しているが、半絶縁性GaAsでは非常に顕著な飽和特性を示す事を見いだした。これらの特性は深いトラップを介した遷移レートを計算することで説明可能と考えられ、さらに研究を進めている。次に、GaAs結晶を外部から光励起した際に問題となる結晶表面について検討を進めた。具体的には上記光音響分光測定において、通常のチョップされた励起光と同時に、別の連続光を同時照射し、表面における非発光再結合とバルクにおける結合を区別する新しい方法を提案した。これは特にGaAs半導体のエネルギーギャップよりホトンエネルギーの大きい連続光を同時照射する事により、表面での非発光再結合の変調成分を飽和させるもので、バルク特性の直接的観察が可能となる。この方法を用いて、ノンドープ、Inドープ、Crドープの各々半絶縁性GaAsについて、転位密度とは直接大きな相関を持たない非発光再結合特性が見いだされ、現在さらに検討を進めている。
近現代日本語彙における「基本語化」現象の記述と類型化

本研究では,近現代日本語の書きことば語彙における「基本語化」現象を統一的に説明し理論化するための,一般性の高い方法論の構築を目的として,近代雑誌における漢語および現代新聞における外来語・和語の「叙述基本語化」を事例に,基本語化の量的・質的な側面からの検討を行った。主な成果として,基本語化した語の抽出には,累積使用率による語彙のレベル分け,増加傾向係数,対数化特化係数散布度などの指標が有効であること,基本語化の過程や要因を解明するには,基本語化する語が既存の基本語との間に緊密な語彙(類義語)体系を構築する動きや,そうした動きをひきおこす文章・文体の変化に着目する必要があることなどを見出した。本研究は、近現代日本語の書きことばの語彙において「基本語化」という現象がどのように起きたかを統一的に記述し理論化するための、一般性の高い方法論の枠組みの構築を目的とする。構築する枠組みは、大きく、基本語化の(1)量的な側面の把握と(2)質的な側面の把握のためのものとに分けられる。(1)は基本語彙の範囲を確定し基本語化する語を特定するための計量語彙論的な方法の確立をめざすものであり、(2)は主として語義・語構成機能・文構成機能・文章構成機能の各面から「基本語化」現象の特徴を見出す方法の確立をめざし、あわせて「基本語化」の言語内的・外的な要因について検討するものである。今年度は、関連概念の整理を行い、本研究の対象の定義について検討した上で、上記(1)については、「対数化特化係数散布度」という新たな指標を開発し、高頻度語彙が「枠組み語」と「素材語」とに分離することを発見した。これにより、基本語彙の分類・構造化が計量的にも可能となり、研究対象を前者とする方向が見出された。また、(2)については、明治大正期の雑誌コーパスを用いた調査と、20世紀後半の通時的新聞コーパスを用いた調査とを行い、前者については、頻度情報をもとに基本語化したことが確実と考えられる漢語76語を抽出し、それらを口語性の強い語・新概念を表す語・抽象概念を表す語の3タイプに分類した。後者については、使用率の増大及び対数化特化係数散布度の減少を指標として、基本語化したと思われる語を抽出し、和語を中心に検討した。このほか、質的な考察として、雑誌コーパスにおける新漢語「拡大」「援助」の基本語化と類義の既存語との関係について記述したほか、通時的新聞コーパスを用いて基本語彙構造における外来語の進出領域に関する調査を行い、新聞において基本語化した外来語の分布域が一部の領域に限定されていることを明らかにした。構築する枠組みは、大きく、(1)基本語化の量的な側面の把握のためのものと、(2)基本語化の質的な側面の把握のためのものとに分けられる。(1)は、基本語彙の範囲を確定し、基本語化する語を特定するための計量語彙論的な方法の確立をめざすものであり、(2)は、主として、語義、語構成機能、文構成機能、文章構成機能の各面から「基本語化」現象の特徴を見出す方法の確立をめざし、あわせて、「基本語化」の言語内的・外的な要因についても検討するものである。今年度は、代表者および分担者が各自分担内容を進めるとともに、関連学会や研究者等に向けて情報発信・研究成果公開(公開研究会開催や講演、書籍出版、論文投稿等)を行った。前者については、基本語彙構造における外来語の進出領域について通時的新聞コーパスを用いた調査を行い、新聞において基本語化した外来語の分布域を明らかにした(上記の枠組み1)。また、個別語の基本語化(漢語の「期待」「拡大」「援助」、和語の「話す」)とそれに伴う類義体系の変化について調査分析し、基本語化の言語内的な要因について考察した(枠組み2)。さらに、基本語化に“挫折"した可能性のある語(外来語「クレーム」)の検討を通して基本語化の条件や要因に関する有用な手がかりを得た。なお、後者については、業績リストの通りである。代表者および分担者が研究計画書記載のそれぞれの分担内容を、計画通り、順調に進めている。進捗状況の詳細は「研究業績の概要」に示した通りであるが、基本語化の量的・質的な側面の把握のために、さまざまな観点から調査・分析を行った。また、当初の予定では最終年度を予定していた公開研究会を開催する等、関連分野の研究者との意見交換や情報発信も積極的に行った。本研究は、近現代日本語の書きことばの語彙における「(叙述語の)基本語化」現象を統一的に記述し理論化するための、一般性の高い方法論の構築を目的とする。今年度は、前年度に引き続き、(1)近代雑誌における漢語の基本語化(担当:田中)、(2)現代新聞における外来語の基本語化(担当:金)、(3)現代新聞における和語の基本語化(担当:石井)について、それぞれ、基本語化の量的および質的な側面の理論化のための方法論を検討した。その成果は、以下の通り。

田中は、延べ語数の累積使用率にもとづくレベル分けにおいて周辺語から基本語へと段階的に移行していく語を「基本語化した語彙」とする手法を考案した上で、抽象的な意味を表す漢語が基本語化する過程においては、1既存の和語との間に緊密な語彙体系を形成すること、2連動して別の類義語も基本語化する場合があること、の2点を明らかにした。金は、自作の(20世紀後半の)「通時的新聞コーパス」から「増加傾向係数」により抽出した基本語化候補の外来語について、その語誌を和語・漢語の類義語とともに詳細に記述し、それら外来語の多くが、新聞において報道される機会がきわめて多い表現(叙述の型)を表す使い勝手のよい叙述語として成立していることを明らかにした。石井は、「対数化特化係数散布度」という指標によって高頻度語から叙述語を分離する手法を考案し、金と同じ通時的新聞コーパスを用いて、現代の新聞が漢語や外来語以上に和語(とくに和語動詞)を新たな叙述語に加えていることを見出した上で、談話引用動詞「話す」が基本語化する過程を、類義語「述べる」「語る」「言う」との比較において明らかにした。なお、最終年度として、研究成果を整理するとともに、関連学会や研究者等に向けて情報発信を行った。これについては、日本語学会のワークショップ発表の開催や書籍出版(予定)等、業績リストの通りである。本研究では,近現代日本語の書きことば語彙における「基本語化」現象を統一的に説明し理論化するための,一般性の高い方法論の構築を目的として,近代雑誌における漢語および現代新聞における外来語・和語の「叙述基本語化」を事例に,基本語化の量的・質的な側面からの検討を行った。主な成果として,基本語化した語の抽出には,累積使用率による語彙のレベル分け,増加傾向係数,対数化特化係数散布度などの指標が有効であること,基本語化の過程や要因を解明するには,基本語化する語が既存の基本語との間に緊密な語彙(類義語)体系を構築する動きや,そうした動きをひきおこす文章・文体の変化に着目する必要があることなどを見出した。進捗状況の詳細は「研究業績の概要」に示した通りであるが、基本語化の量的・質的な側面の把握のために、研究代表者および分担者が計画書記載のそれぞれの分担内容を、計画通り順調に進めている。年度はじめは、関連概念の整理を行い、本研究の対象の定義に関する検討など、準備作業を行った。その後は、研究計画書に示した内容に沿って、概ねそれぞれの分担部分を進めた。研究対象の概念整理および使用コーパスの整備に予定より時間を要したため(通時的新聞コーパスと雑誌コーパスの増補改訂)、当初の予定より若干遅れているが、研究の進展に大きな影響はない。次年度は、これまでの研究結果をいかしながら、計画通りそれぞれの分担内容を進めていく。また、最終年度であるため、研究内容をまとめつつ、外部に向けての成果発表を行う予定である。成果発表は、国内に限らず海外も視野に入れており、研究期間終了後には書籍出版(国内)もできるよう、現在調整中である。語彙論・意味論次年度は、まず、初年度の研究結果を生かして、計画通りそれぞれの分担内容を進めていく。使用コーパスの整備を継続し、基本語化の質的な側面の把握を中心にした調査・考察・討議を行う予定である。また、最終年度に実施予定の外部に向けての成果発表等の準備も進める予定である。次年度(最終年度)に必要な成果発表用の旅費や会場費等を繰り越すことにしたため。研究対象の概念整理および使用コーパスの整備に予定より時間を要したため(通時的新聞コーパスと雑誌コーパスの増補改訂)。次年度使用額は、成果発表のための旅費・会場費等に使用する。該当予算を次年度に繰り越した(データ整理の謝金の計上)。
歯科治療ロボットの開発

歯科CAD/CAMシステムやジルコニアセラミックスの利点を最大限に生かすには、歯の切削精度を向上させる必要がある。本研究は、歯の形成を自動で行う歯科治療ロボットの開発を目的とした。まず、歯科治療ロボットを構成する基本要素の検討を行った。さらに、装置とソフトウェアを試作し、歯科用マネキンを用いて評価した。その結果、試作システムに改良の余地はあるものの、歯科治療ロボット開発の可能性が示された。平成24年度は、初年度に引き続いて装置やプログラムの設計と試作を進め、特に自動形成時の送り速度の自動制御機構について動作検証を行った。従来のハンドピースによる形成においては、注水下、軽荷重で、間欠的に行うのがよいとされているが、適切な送り速度の明確な基準はない。間欠的な切削により、切削熱の歯髄への影響が低減されると考えられ、また、一度に削り過ぎないようにするためにも、手作業による形成では間欠的に行わざるを得ないと思われる。自動形成においては、効率の点から連続切削が適していると考えられる。切削熱は切削動力に起因するので、切削動力を低く抑えれば、連続切削でも切削熱の問題を回避できると考えられる。しかし、切削動力を抑えるために送り速度を遅くすると、切削に要する時間が長くなってしまうという問題がある。そこで、本研究では、切削負荷に応じて送り速度を自動制御することで、切削熱の問題と切削時間の問題を両立させることを試みた。具体的には、エアタービンの無負荷状態からの回転数の低下から切削動力を推定し、それが目標値に近づくように送り速度を自動制御するものとした。送り速度の自動制御を行わずに一定とした場合、切込み量が大きくなるなど負荷が増加すると、工具の回転や自動送りが止まってしまうことがあった。しかし、自動制御を行った場合は、負荷に応じて送り速度が変化し、負荷が増加しても装置が止まることはなかった。この結果から、自動形成における送り速度の自動制御の有効性が確認された。最終年度は、歯科用マネキンを用いて試作した装置やプログラムの動作検証と評価を行った。自動形成の工程は、次のとおりである。まず、歯列に対して印象材を用いて専用トレーを装着し、自在アームに取り付けられた装置本体と連結する。次に、装置本体に口腔内カメラユニットまたはタッチプローブユニットを装着し、対象歯の形状を取り込む。さらに、形成形状を設計し、カッターパスを計算する。最後に、装置本体にエアタービンユニットを装着して自動形成を行う。1級窩洞の場合、設定した深さまで主要な裂溝に沿って溝を形成したのち、設計した窩洞外形まで拡大形成するものとした。試作装置とプログラムは、おおむね意図したとおりに動作したが、問題点も明らかになった。試作装置においては、エアタービン、口腔内カメラ、タッチプローブが別ユニットになっているため、それらの基準点を一致させる調整や装置本体への着脱が煩雑であった。これは、装置を一体化することで改善が可能と考えられた。2級窩洞など、アンダーカット部を含む形成の場合に用いる予定だった試作タッチプローブユニットは、動作原理の確認はできたものの、十分な精度が得られなかった。これは、高精度なロータリーエンコーダーを使用するともに、各部の精度と剛性の向上を図れば改善されると考えられた。プログラムについては、作りやすさを重視して機能ごとに分割したため、操作性の点で改善の余地があった。装置やプログラムに課題は残されているものの、将来的には解決可能と思われ、歯の形成を自動で行う歯科治療ロボット開発の可能性が示された。初年度は、歯の形成を自動的に行う歯科治療ロボットの基本構成を検討し、装置やプログラムの試作を開始した。自動形成中の危険を極力排除するため、次のような安全機構を検討した:(1)緊急停止スイッチ、(2)加速度センサを用いた患者の不意の動きに対する緊急停止機構、(3)圧力センサを用いた口腔内の固定機構の脱離に対する緊急停止機構、(4)荷重センサを用いた過大な力に対する緊急停止機構、(5)口唇、頬粘膜、舌など、切削対象歯以外を保護するプロテクタ、(6)エアタービンの切削パワーと送り速度の自動制御機構。また、プログラムについては、1級単純インレー窩洞の咬合面外形の幾何学的設計法を拡張し、1級複雑インレー窩洞ならびに2級インレー窩洞についても、咬合面外形の設計ができるように改良した。2級窩洞の咬合面と隣接面の移行部の形状は、ストレート、スイーピングカーブ、リバースカーブの3タイプとし、直線やベジエ曲線を用いて設計した。2級窩洞の側室部分は、ローリングボール法により歯の輪郭に平行な補助曲線を描き、その補助曲線と上記直線またはベジエ曲線の両方に接する円弧を描くことにより設計した。窩洞外形は、滑らかであることが求められ、また、設計した窩洞が実際に形成可能であるためには、窩洞の最狭部にも工具が到達可能でなければならない。

試作プログラムを用いて設計を試みたところ、上記要件を満たす窩洞の咬合面外形が得られることが分かった。平成23年3月11日に発生した東日本大震災によって、装置の試作に不可欠な工作機械が壊れて使用できなくなり、それらの復旧に時間がかかったため。平成23年3月11日に発生した東日本大震災によって、装置の試作に不可欠な旋盤やボール盤、バンドソーなどの工作機械が壊れて使用できなくなり、それらの復旧に時間がかかったため。今後は、試作した自動形成装置やプログラムの動作検証と評価を中心に行う。具体的には、(1)印象用トレーとボールジョイント、自在アームによる、口腔内の形成対象歯に対する口腔外の切削装置の位置決めと固定を行う装置、(2)口腔内カメラとタッチプローブによる形成対象歯の形状測定装置、(3)エアタービンと自動ステージによる切削装置、(4)緊急停止スイッチや患者の動きを検出する複数のセンサからなる安全装置について調整や校正を行い、動作検証と評価を行う。また、プログラムについては、(1)形成対象歯の形状を取り込むプログラム、(2)取り込んだ形状に基づいて形成形状を設計するプログラム、(3)設計した形成形状から工具経路を計算するプログラム、(4)得られた工具経路に基づいた切削装置の制御と安全装置からの信号処理を行うプログラムについて動作検証とデバッグを行い、アルゴリズムや自動制御パラメータの最適化も図る。歯科用マネキンの歯列に対して試作装置を装着し、形状測定と設計、自動形成を試みることで、システム全体として意図したとおりに動作するか検証する。また、設計した形成形状と切削された形状を比較し、設計どおりに切削されているか、切削面性状はどうかなどを評価する。さらに、安全性や操作性、形成の所要時間など、臨床の視点からも検討し、問題点があれば装置やプログラムの改良、切削条件の最適化などを行う。最後に本研究の総括を行う。今後は、初年度に引き続いて装置やプログラムの設計と試作を進めるとともに、動作検証と評価を行い、改良を進める。具体的には、次のとおりである。(1)装置の固定方法の検討:印象用トレーと印象材による、口腔内の形成対象歯と口腔外の装置の位置関係を固定する方法を、固定力などの点から検討する。(2)形状測定方法の検討:隣接面や歯肉縁下など、光学式では測定が困難、あるいは不可能な箇所を含む対象歯の形状データを迅速に得るため、接触式と非接触式を併用した方法を検討し、装置の設計と試作を行う。(3)自動形成装置の開発:装置の設計と試作を行い、動作検証を行って、自動形成の問題点を洗い出す。(4)形成形状設計と自動形成プログラムの開発:対象歯の形状データを基に窩洞や支台歯の形状を設計するプログラム、工具経路を計算するプログラム、装置を制御するプログラムなどの設計と試作を行い、自動形成装置と併せて動作検証を行う。なお、装置とプログラムの動作検証と評価に際しては、歯科用マネキンの歯列に対して試作装置を装着し、形状測定・設計・自動形成を試みる。自動形成は1級窩洞から始め、装置やプログラムの開発とともに、より難易度の高い形成へと段階的に進めていく。各部が意図したとおり動作するか、また、精度や切削面性状は十分かなどを検証する。さらに、装置の安全性や操作性、所要時間など、臨床の視点からも検討し、問題点があれば設計変更や調整するなどして改良する。
ホウ素中性子捕捉療法における適正な治療効果予測法の確立

ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)は原子炉での良好な成績が注目され、加速器を使用した病院併設型のシステムとして導入され始めている。しかし、課題も存在し、「BNCTでの治療効果の予測が適正に出来ていない」ことが挙げられる。BNCTでは薬剤によりホウ素を腫瘍へ取り込ませるが、薬剤がアミノ酸誘導体であるため、腫瘍内のホウ素濃度が不均一さや時間変化が考えられる。そのため、線量評価には不確かさがあり、治療効果を予測するには、治療成績と人体へ付与された線量との相関関係を的確に評価する必要がある。本研究は、BNCTの治療効果の予測できるデータを集め、定量性のある治療効果予測方法の構築を行うことを目指す。
薬剤耐性Small-Colony Variants判定法の臨床検査試薬への応用

CLSIが規定する方法では、13株中10株が発育不良となり、MRSA TD-SCVs 6株のうちMRSAと判定できる株はなかった。一方、チミジンを添加した場合では13株すべてで発育が確認され、MRSATD-SCVs 6株はすべてセフォキシチンに対するMICが>4を示し、MRSAと判断することができた。これまで、臨床検査で汎用される自動分析装置において発育不良により耐性菌判定ができなかったMRSA TD-SCVsは、薬剤感受性用菌液に10μg/mLのチミジンを添加することによって耐性菌判定が可能であることが示された。
遺伝子重複からの復帰変異を指標とした放射線誘発遺伝的不安定性機構の解析

放射線ひばくにより生じる遺伝的不安定性の原因を分子レベルで解明することを目的として、特定遺伝子(HPRT遺伝子)が部分重複したヒト細胞をgene targeting法にて作成した。この細胞を用いて、部分重複からの復帰変異率が放射線ひばくにより高まっている細胞を多数クローニングすることが可能となった。このことは、定量的に再現性良く、ひばくにより遺伝的不安定性が体細胞に生じることを再確認するという意味においても重要な結果であると考えられた。この細胞がひばく後に起こすHPRT遺伝子座の復帰突然変異率(重複配列の不安定性の指標)と、復帰変異後のHPRT遺伝子の前進型突然変異誘発率(特異的塩基配列における不安定性の指標)の関係について、多数の細胞クローンを用いて調べた。その結果、放射線ひばくによる当該重複配列の不安定性と前進型変異の起こりやすさとは直接的な相関は見られないという知見が得られた。このことは、ゲノム中の重複配列の変異を指標として放射線の遺伝影響評価しようとする考え方に再考を促すという意義があると結論づけている。また、放射線によるゲノムの不安定化発現機構の解析にも着手し、多数の不安定細胞クローンについて遅延性の染色体異常の出現、DNA二重鎖切断、活性酸素産生を検出することができた。従って、放射線ひばく後に傷害から回復し正常に分裂を再開した細胞群の中に、遅れて突然変異が起こるクローンが一定頻度で存在し、これらは細胞内で何らかの理由により活性酸素が増産する状態が持続している(炎症状態)可能性があることを明らかとした。本研究は、これまで断片的に提唱されてきた放射線誘発遺伝的不安定性機構を再現良く検出できる実験系として有用であり、今後放射線のみならず環境変異源などの遺伝リスク評価にも応用できると期待している。放射線被曝により遺伝的不安定性を示す細胞クローンを効率よく獲得する実験系を作成した。この系においては、細胞分裂あたりの突然変異誘発頻度を不安定性評価の指標として用いることとした。突然変異を効率よく測定するため、本研究ではGene targetingによりHPRT遺伝子座の部分重複を持つヒト細胞を作成した。この細胞は重複配列間での突然変異を極めて容易に検出できる特徴を持つ極めてユニークなものとなった。この細胞が被曝後に起こすHPRT遺伝子座の復帰突然変異率(重複配列の不安定性の指標)と、復帰変異後のHPRT遺伝子の前進型突然変異誘発率(特異的塩基配列における不安定性の指標)の関係について、多数の細胞クローンを用いて調べた。その結果、放射線被曝による当該重複配列の不安定性と前進型変異の起こりやすさとは直接的な相関は見られないという知見が得られた。また、放射線によるゲノムの不安定化発現機構の解析にも着手し、本年度は多数の不安定細胞クローンについて遅延性の染色体異常の出現、DNA二重鎖切断、活性酸素産生を検出することができた。従って、放射線被曝後に傷害から回復し正常に分裂を再開した細胞群の中に、遅れて突然変異が起こるクローンが一定頻度で存在し、これらは細胞内で何らかの理由により活性酸素が増産する状態が持続している(炎症状態)可能性があることを明らかとした。本年度はこれまでの結果をヨーロッパ放射線学会(ERR2005,イギリス)にて発表した。また国内学会でも成果発表につとめた。論文も投稿準備中である。

このことは、定量的に再現性良く、ひばくにより遺伝的不安定性が体細胞に生じることを再確認するという意味においても重要な結果であると考えられた。この細胞がひばく後に起こすHPRT遺伝子座の復帰突然変異率(重複配列の不安定性の指標)と、復帰変異後のHPRT遺伝子の前進型突然変異誘発率(特異的塩基配列における不安定性の指標)の関係について、多数の細胞クローンを用いて調べた。その結果、放射線ひばくによる当該重複配列の不安定性と前進型変異の起こりやすさとは直接的な相関は見られないという知見が得られた。このことは、ゲノム中の重複配列の変異を指標として放射線の遺伝影響評価しようとする考え方に再考を促すという意義があると結論づけている。また、放射線によるゲノムの不安定化発現機構の解析にも着手し、多数の不安定細胞クローンについて遅延性の染色体異常の出現、DNA二重鎖切断、活性酸素産生を検出することができた。従って、放射線ひばく後に傷害から回復し正常に分裂を再開した細胞群の中に、遅れて突然変異が起こるクローンが一定頻度で存在し、これらは細胞内で何らかの理由により活性酸素が増産する状態が持続している(炎症状態)可能性があることを明らかとした。本研究は、これまで断片的に提唱されてきた放射線誘発遺伝的不安定性機構を再現良く検出できる実験系として有用であり、今後放射線のみならず環境変異源などの遺伝リスク評価にも応用できると期待している。
人工衛星搭載用高圧電源の開発

本研究の目的は、人工衛星への搭載を目的として、宇宙空間で安定に作動する高圧電源を開発することである。とくに1993年2月20日に打ち上げられた宇宙X線衛星「あすか」のGIS(撮像型蛍光比例計数管)装置には、私たちが明星電気(株)や(株)タムラ製作所などと共同で開発した8kV級の高圧電源が使用されており、その軌道上での動作を追跡研究することは本研究の重要な一部となった。この研究により以下の顕著な成果が得られた。(1)高圧電源を含めて「あすか」GIS装置の軌道上での動作が詳しく追跡され、長期にわたる順調な動作が確認されている。(2)衛星搭載高圧電源の設計指針を固めることができた。具体的には、高圧部分をソリッドポッティングすべきでないこと、防振のため発泡充填材で埋めることは厳禁であること、電離層のプラズマの侵入を防ぐ必要があること、などである。(3)明星電気(株)の協力により、(2)の指針にしたがい、わずか70gの重量でありながら、従来よりずっと大きな出力電流を供給できる画期的な高圧電源が開発された。各種試験をパスしており、1998年に打ち上げ予定の火星探査機PLANET-Bや、2000年に打ち上げ予定の宇宙X線衛星ASTRO-Eに用いられる予定である。本研究の目的は、人工衛星への搭載を念頭に置き、真空中や希薄なプラズマ中で安定に作動する高電圧電源を開発することである。我々はすでにX線天文衛星ASTRO-DのGIS(位置検出型蛍光比例計数管)装置のため-8kV級の高電圧電源を開発しており、その動作を追跡研究することは、本研究の重要な出発点となる。1993年2月20日に打ち上げられた同衛星は「あすか」と命名された。3月にはGISの4台の高圧が無事に投入されて正常な動作を開始し、優れた観測デ-タが得られつつある。本年度に入ってからは、次の2点を軸に研究活動が行なわれ、初期の目的が達成されつつある。1。「あすか」の観測デ-タを用い、高圧電源を含めたGISの動作が詳しく追跡・解析されている。その結果は、次のようにすべて満足できるものである。(1)打ち上げの振動で高圧電源に損傷が生じた兆候はない。(2)ほぼ1年に及ぶGISの運用の間に、高電圧の放電はまったく発生していない。(3)衛星が放射線異常帯などを通過する際には、GISの放射線検出器を保護するため高電圧が自動的にオンオフされるが、その場合でも問題は生じていない。(4)電圧モニタおよび電流モニタの値は極めて安定している。(5)GISのゲインから判断して、電離層プラズマの影響などで高圧が不安定になる兆候は見られない。2。GISの高圧電源は、明星電気(株)などと協力して開発したものである。同装置の正常な動作が確認されたので、本年度は同社の協力を得てこの開発過程を見直し、無ポッティングの耐振動プリント基板の設計指針、コンフォ-マルコ-ティグの手順、放電の影響を最小限にするための電気設計、プラズマ流入防止などのノウハウを取りまとめつつある。本研究の目的は、人口衛星への搭載を念頭に置き、真空中や希薄なプラズマ中で安定に作動する高電圧電源を開発することである。とくに、1993年2月20日に打ち上げられたX線天文衛星「あすか」のGIS(位置検出型蛍光比例計数管)装置には、私たちの開発した-8kV級の高電圧電源が使用されており、その動作を追跡研究することは、本研究の重要な基盤となる。そこで本年度は、次の2点を軸に研究活動が行なわれた。1。GIS高圧電源の追跡調査。(1)高圧電源を含め、GISが軌道上で順調に動作を続けていることが立証された。(2)地上に残されたGIS予備品を用い、その高圧電源の特性が経年変化を示していないことが明らかになった。

(3)これらを踏まえてGIS高圧電源の製造工程を改めてレビューし、その要点の取りまとめを行なった。2。明星電気(株)の協力をえて、GISの高圧電源に劣らぬ信頼性をもちつつ、より軽量かつ小型な新しい高圧電源の開発を進めてきた。具体的には、(1)GIS高圧電源の設計の長所を再確認し、(2)実験室実験を通じて高真空が極めて良い絶縁性をもつことを確認し、(3)中途半端な真空度における高周波放電および直流放電の機構を調べ、(4)新たな回路設計に基づいて、軽量かつ小型な新しい高圧電源の試作を行なった。この試作品はすでに入手ずみであり、来年度はその評価試験を行なうこととなろう。本研究の目的は、人工衛星への搭載のため、宇宙空間で安定に作動する高電圧電源を開発することであった。とくに、1993年2月20日に打ち上げられたX線天文衛星「あすか」のGIS(位置検出型蛍光比例計数管)装置には、私たちの開発した-8kV級の高電圧電源が使用されており、その動作を追跡研究することは、本研究の重要な基盤となった。本年度は昨年度に引き続き次のような研究活動を行ない、もって研究の締めくくりを行なうことができた。1。高圧電源を含めた「あすか」GIS装置の軌道上での動作が詳しく追跡され、順調な動作を続けていることが確認された。2。明星電気(株)の協力をえて、従来に劣らぬ信頼性をもちつつ、より軽量かつ高性能な新しい高圧電源の試作が進行している。今年度は、昨年度に作られた試作品に対して、機械環境試験および電気的特性試験を行なった。結果は良好で、従来のものの数分の1の重量で、従来の数倍に達するパワーを供給できることが確認された。現在、温度試験および真空中での耐久試験が進行中である。3。以上の結果を踏まえ、衛星搭載用の高電圧電源に不可欠な要件をまとめ挙げた。具体的には、高圧部分のソリッドポッティングを行なうべきでないこと、振動対策として回路部分を発砲充填材で埋めることは絶対に行なってはならないこと、電離層プラズマの侵入を防ぐ手だてを施すべきこと、などである。
フラーレンカプセルの設計と合成

本研究では、フラーレンを有機分子で包み込んでカプセル化し、それによってフラーレンの持つ特異な電子的・立体的構造を保持したままで材料中に組み込むという目的で、カプセル分子の設計・合成を行った。カプセル分子は、フラーレンとの包接化合物が知られているシクロトリベラトリレン(CTV)を基にして、分子設計した。CTV誘導体であるバニリルアルコールの環化3量体(CTV-(OH)_3))を収率よく得ることができたので、当初の計画通り、ルート1より検討した。CTV-(OH)_3にベンゾイル基やp-ビニルベンゾイル基、p-アニシル基等をペンダントさせて、フラーレンC_<60>との相互作用を可視紫外吸収スペクトルで調べたが、明確な変化を認めることはできなかった。今後はCTVを架橋したCTVダイマーを合成し、次いで種々の置換基をペンダントさせることを考えている。ルート1では目的を達成することができなかったため、ルート2の検討に移った。ここでは、側鎖にテトラエチレングリコールを用いたクリプトファン(Cryp-TEG)の合成に成功した。Cryp-TEGのフラーレンC_<60>に対する包接能についてもルート1と同様、可視紫外吸収スペクトルで調べたが、やはり明確な相互作用を認めることはできなかった。そこで、側鎖にフラーレンとより相互作用しやすいと考えられる、芳香環を持つジフェニルメタン架橋クリプトファン(Cryp-DPM)の合成を試みた。ところが、環化反応の際に溶媒であるギ酸に原料が難溶なため、Crypt-DPMは痕跡量しか得られず、相互作用等を検討するには到っていない。現在、Cryp-DPMが収率よく得られるように反応条件を検討している。以上のように、本研究ではカプセル化には到らなかったが、カプセルの前駆体であるCTV誘導体やクリプトファンの合成に成功した。
硬組織時刻描記剤EDDPO試薬の硬組織細胞への影響に関する研究

実験IEDDPOの骨細胞に対する影響の観察;無処理対照群と試験群はEDDPOの20,50,100,200mg/kgを背部皮下に10日間毎日投与し採血後屠殺した。パラホルムアルデヒドで固定後、脛骨近心端を非脱灰のままGMA樹脂包埋して薄切切片を作製し、H-E染色とALPase、AcPase、TRAcPaseの各酵素染色を施し光学顕微鏡で観察した。その結果、H-E染色では石灰化骨全体がヘマトキシリンに強染し時刻描記線は観察されなかった。200mg/kg投与群で骨端軟骨板の肥厚と骨梁表面に類骨の蓄積が観察された。上記3酵素の染色では各試験群とも対照群と変わらず強い酵素活性を示した。実験II切歯象牙質の基質形成に対するEDDPOの影響の検討;EDDPOを20,40,80,400mg/kgの用量で背部皮下に10日間毎日投与し無処理対照群とともに中性ホルマリンで灌流固定し、さらに5週間浸漬固定した。下顎骨を脱灰してパラフィン包理し薄切切片を作製してH-E染色を施した。切歯象牙質の10本の時刻描記線を画像解析装置に取り込み、基質形成量を描記線の間隔で計測した。その結果、無処理対照群は21.7mum/day、20mg/kg投与群では22.0mum/dayで有意差はなかった。しかし、40mg/kgと80mg/kg投与群ではそれぞれ20.1mum/day、20.2mum/dayとなり有意に低い値となった。400mg/kg投与群では組織所見上でも象牙質の形成障害が観察され、象牙質基質形成量も12.4mum/dayと顕著に低下した。以上の結果から、硬組織時刻描記剤として用いるEDDPOの投与量20mg/kgでは骨の細胞に対する毒性は無く、象牙質の基質形成にも障害を与えないことが判明した。
ユーザの位置に基づく情報配信のためのIPアドレスの改良とアプリケーション開発

H30年度は,80m四方の範囲(無線LANのアクセスポイント1台がカバーするエリア4箇所分)での運用を想定して位置ベースIPv6アドレスによる通信実験を行った.次に,位置情報ベースのIPv6アドレスを活用したアプリケーションとして,2つのアプリケーションの動作検証を実施した.ひとつめは,災害時を想定した位置ベースの情報配信アプリケーションであり,H28年度では,1カ所に対してある情報を配信する部分までを構築していたが,H30年度は複数のメッシュ範囲に対してメッシュごとに異なる情報を配信することができるように改良し,動作検証を行った.また,位置情報IPv6アドレスを活用してセンサ情報を地図上に表示するセンサ情報可視化ツールを試作した.試作したアプリケーションの動作検証として,実際にセンサを取り付けたRaspberryPiに位置情報ベースのIPv6アドレスを付与してネットワークを構築し,これらのセンサからの情報を地図アプリケーション上に表示できることを検証した.このように,位置情報を含むIPv6アドレスを利用することによって,GPS情報を管理する部分を記述せず,位置情報を活用したアプリケーションを簡単に構築することができるようになった.最後に,送信元ノードと宛先ノードが比較的近い範囲に存在する場合に,上位エリアを管理するルータを必ずしも経由せず,近隣のエリアを管理するルータ間を経由することで通信遅延が小さくなるような経路制御に関する検討を行った.初年度の取り組みとして,関連研究の調査を行い,地理情報に基づくIPv6アドレスのフォーマットを検討し,IPv6アドレスフォーマットを決定して検証用の小規模ネットワークを構築した.関連研究の調査より,既存の地理情報を含めたIPアドレス構成においては,GPS測位による緯度・経度をそのままIPアドレスとして使用する,もしくは,緯度・経度をビットインターリーブにより1ビットずつ交互に組み込んだ値をIPv6アドレスとして使用する手法が提案されていた.また,緯度・経度情報をIPアドレスのオプションフィールド内に記述して,オプションとして活用するものも提案されていた.本研究においては,既存のルーティング技術を活用し,さらに,既存の最長一致アルゴリズムによる経路制御を用いることで通信範囲の粒度を変更できるようにIPv6アドレスフォーマットを検討した.本研究の目的を実現するため,緯度・経度による2次元の情報から1次元情報へと変換として地理情報を取り扱うこととした.1次元情報としては,国土地理院が定めるメッシュコードに基づいたNTT docomoのオープンiエリア独自定義によるメッシュコードをIPアドレスとして利用することとした.また,このフォーマットを利用したネットワーク構成についても検討した.次に,緯度・経度に基づいてメッシュコードを求め,それを組み込んだIPv6アドレスを生成してIPv6アドレスを設定する通信ノードを構築した.通信ノードはLinux OSによって実装し,ノードの設置場所の緯度・経度が事前にわかっている前提でIPv6アドレスを割り当てることができた.当該年度は,以上のプロトタイプシステムの構築までを実施した.次年度以降で詳細な動作検証とシステムの改良を行う予定である.本年度は,本研究テーマの関連研究に関する調査を詳細に行うことができた.また,既存技術との違いを明確にし,GPS測位情報に基づいたIPv6アドレスフォーマットを決定して,提案したIPv6アドレスフォーマットに基づいてIPv6アドレスを設定できる通信ノードの構築を行うことができた.さらに,提案したIPv6アドレスに基づく通信ネットワークの構成について検討することができた.研究発表は未着手であるが,近々に公表するように準備中である.以上より,おおむね順調に進行しているものと判断した.H27年度に開発した位置情報に基づくIPv6アドレスを生成するソフトウェアを利用し,小規模ネットワークにおける通信実験を実施した.H28年度は,すべてのノードが位置情報に基づくIPv6アドレスを有する場合における通信実験に加えて,既存のフォーマットに従った(位置情報を含まない)IPv6アドレスを有するノードが混在する場合に,既存のIPルーティングのルールに従って必要な経路設定を行うことで,位置情報に基づくIPv6アドレスを有するノードが混在するネットワーク環境においても通信が可能となることを実験環境において検証した.よって,既存IPv6アドレスによって構築されたネットワークとの相互運用性,さらには,既存IPプロトコルとの相互運用性があることを示すことができた.また,Dynamic Host Configuration Protocol(DHCP)サーバのように,位置情報に基づくIPv6アドレスをクライアント端末に対して割り当てるサーバ機能を実装した.これによって,位置情報を含むIPv6アドレスの手動割り当てと自動割り当てを可能とした.さらに,本提案におけるIPv6アドレスに基づいて構築したネットワーク上において,位置情報に基づく情報配信を可能とするアプリケーションの試作を行った.アプリケーションでは,情報配信を行いたい範囲をメッシュコードにより指定し,それに対応する情報をデータベースに登録しておけば,アクセス元ユーザの位置に最適なデータのみをユーザが属するネットワークに配信できる.これによって,既存のインターネットにおける位置情報に基づく情報配信アプリケーションのように,定期的にユーザ端末からコンテンツサーバへとGPS情報を送信するオーバヘッドなしに,位置情報に適した情報のみを効率的に配信できるアプリケーションの基盤部分を実現できた.当初の予定では,H28年度にはH27年度に構築した位置情報ベースのネットワークにおいて,位置情報に基づく通信に関する検証実験を実施する予定であったが,位置情報ベースのネットワークと既存のIPv6アドレスに基づくネットワークとの相互運用性を確認できたことで,本研究項目については当初の計画以上に進展しているといえる.また,計画通り,サーバ-クライアント間でのGPS情報の交換オーバヘッドなしに,ある1か所の範囲にのみ情報配信を行うアプリケーションについての試作も実現できた.また,当初の計画では計算機シミュレーションによって位置情報ベースのネットワークにおける経路制御の検討を行う予定であったが,実ネットワークにおける検証が進んでいるため,シミュレーションによる検討を実施せず,実ネットワークベースでの検証実験を進めている.

この点においては当初の計画とは評価方法は異なっているものの,適切な評価実験を進めることができているものと考える.産前・産後休業と育児休業のため,研究を実施していない.産前・産後休業と育児休業のため,研究を実施していない.H30年度は,80m四方の範囲(無線LANのアクセスポイント1台がカバーするエリア4箇所分)での運用を想定して位置ベースIPv6アドレスによる通信実験を行った.次に,位置情報ベースのIPv6アドレスを活用したアプリケーションとして,2つのアプリケーションの動作検証を実施した.ひとつめは,災害時を想定した位置ベースの情報配信アプリケーションであり,H28年度では,1カ所に対してある情報を配信する部分までを構築していたが,H30年度は複数のメッシュ範囲に対してメッシュごとに異なる情報を配信することができるように改良し,動作検証を行った.また,位置情報IPv6アドレスを活用してセンサ情報を地図上に表示するセンサ情報可視化ツールを試作した.試作したアプリケーションの動作検証として,実際にセンサを取り付けたRaspberryPiに位置情報ベースのIPv6アドレスを付与してネットワークを構築し,これらのセンサからの情報を地図アプリケーション上に表示できることを検証した.このように,位置情報を含むIPv6アドレスを利用することによって,GPS情報を管理する部分を記述せず,位置情報を活用したアプリケーションを簡単に構築することができるようになった.最後に,送信元ノードと宛先ノードが比較的近い範囲に存在する場合に,上位エリアを管理するルータを必ずしも経由せず,近隣のエリアを管理するルータ間を経由することで通信遅延が小さくなるような経路制御に関する検討を行った.地理情報を含んだIPv6アドレスを有するノードの構築を行ったので,複数のノードによる通信が可能であるかどうかを実験により検証する.また,本提案手法によるIPv6アドレスに基づいた地理情報に基づく通信を実証するためのアプリケーションが存在しないため,検証用アプリケーションの開発も必要である.さらに,当該年度の開発においてはGPSによる測位情報が既知であることを前提としていたため,GPS機能を有するノードのGPS測位情報から自動的に地理情報を含んだIPv6アドレスを生成できるように改良する必要がある.
蛍光寿命FRETで探る膜タンパク質のクラスター解析

酵母トリプトファン輸送体Tat2のクラスター解析のため、Tat2-GFPおよびTat2-RFPを細胞内で発現させ蛍光寿命FRETを試みた。しかし発現量が低く有効な光子計数が達成されなかった。方針を変え非変性ゲル電気泳動による分離を行ったところ、Tat2は大部分がモノマーで存在することがわかった。高圧下で時間分解蛍光偏光解消法を行うシステムを開発し、深海の好圧性細菌における細胞膜物性を解析した。高圧や低温下で生育する微生物の膜は柔軟であると考えられてきたが、予想に反し好圧性細菌の細胞膜は、大腸菌などと比べ著しく剛直であることがわかった。1.出芽酵母のEar1とSsh4はいずれもmultivesicular bodyに局在するタンパク質で、PPxY(Pro-Pro-x-Tyr)モチーフを有する。Ear1とSsh4を過剰発現させたところ、トリプトファン要求性のYPH499株が25MPaの高圧条件下で増殖可能となった。トリプトファン要求株における高圧増殖の支配要因は、細胞膜に局在するトリプトファン輸送体Tat2の機能である。高圧下でTat2はRsp5ユビキチンリガーゼによってユビキチン化され、分解される。Ear1とSsh4の過剰発現株では、Tat2の分解が抑えられ安定化していることがわかった。EarlとSsh4はRsp5のWWドメインと相互作用することが知られている。従って、Ear1とSsh4はPPxYモチーフを介してRsp5のWWドメインと相互作用し、Tat2のユビキチン化を負に制御する因子であることが期待される。そこで現在、Ear1-RFP、Ssh4-RFP、およびRsp5-GFPの発現ベクターを構築中である。すなわち、Rsp5と両タンパク質が細胞内で真に相互作用しクラスターを形成するならば、結果としてGFPの蛍光寿命が短くなるはずである。2.蛍光寿命FRETの実施のため、現在、蛍光寿命測定装置FluoroCubeを用いた予備実験を行っている。市販のGFPタンパク質を緩衝液に溶解し、470nmのレーザー光源を用いて蛍光寿命を測定したところ、46nsという値が得られた。10nm以内の近傍にRFPなどのエネルギー受容体が存在すれば、この値はより短くなることが予想される。Tat2は出芽酵母の高親和性のトリプトファン輸送体であり、低親和性輸送体であるTat1とともに細胞外からのトリプトファンの取り込みを担う。ランダム変異導入法を用いて、Tat2に機能失陥を引き起こすアミノ酸置換を調べた。その結果、Tat2タンパク質の7番目の膜貫通領域に存在するフェニルアラニンがロイシンに置換すると機能を消失することがわかった。この結果は放射性標識したトリプトファンを用いた取り込み実験からも支持された。一方、Tat2-GFP融合タンパク質として発現させた場合、野生型と変異型では細胞内局在に大きな差異は見られなかった。従って、このフェニルアラニン>ロイシン置換はTat2の細胞内輸送には影響を与えず、機能のみ消失させるものと考えられる。次に、Tat2と総アミノ酸輸送体Gap1との間で膜貫通領域の入れ換えを行い、キメラ輸送体を作製した。興味深いことに作製したTat2-Gap1のキメラ輸送体の多くが細胞内に多量に蓄積し、シクロヘキシミドでタンパク質合成を抑制したあとも分解が進まないことがわかった。また、GFP融合キメラ輸送体は野生型と異なり小胞体に蓄積していた。これらの結果は、小胞体内でTat2-Gap1キメラが蓄積してクラスターを形成することで小胞体からの搬出が正常に行われないこと、また、液胞における分解も行われないことを示唆している。すなわち、膜タンパク質では膜貫通領域の適切な折りたたみが細胞内輸送やその後の分解に重要であると言える。蛍光寿命FRETを実施するためTat2-GFPとTat2-RFPを共発現させようとしたところ、細胞集団内で両者の発現量に大きなばらつきが見られた。そこで現在は、これらを同一細胞内で共発現させる系を確立する過程にある。
アナフィラキシーショックにおける脳循環の統合的研究

アナフィラキシーショックでの脳血管の病態は不明である。本研究では卵白アルブミンで感作したラットに抗原を静脈内投与してアナフィラキシー低血圧を惹起させて1)脳血管透過性亢進、2)脳浮腫の存在、3)脳血流の自己調節、について実験的に解明した。その結果、Evans blue色素の脳血管外漏出は増加せず、脳血管の蛋白に対する透過性は亢進しなかった。また、脳浮腫はMRI検査と脳水分量測定により検出されなかった。さらに、脳血流量は血圧低下とともに低下し、自己調節は発現しなかった。以上より、ラットアナフィラキシー低血圧では脳の血管透過性亢進と浮腫は発生せず、脳血流量の自己調節はみられないことが示された。ラットにおいて卵白アルブミンを抗原としたアナフィラキシーショックモデルで脳浮腫の有無を喉頭浮腫とともに核磁気共鳴映像法(MRI)、脳水分量測定ならびに組織学的方法をもちいて、同程度の低血圧を惹起する血管拡張剤sodium nitroprusside(SNP)投与時と比較検討した。その結果、平均動脈圧は抗原またはSNPの投与後10分には35mmHgまで同様に減少し、低血圧が発生できた。MRIでは抗原投与後13分には喉頭に血管性浮腫の検知ができるT2緩和時間(T2RT)の上昇とT2強調画像で高信号が認めたが、SNPでは喉頭に信号の変化は認めなかった。組織学的検査でも、アナフィラキシー群では喉頭蓋に浮腫が認められ、喉頭の上皮から軟骨までの長さはアナフィラキシー群(310±56 μm)でSNP群(151±37 μm)に比して有意に大きかった。一方、脳のMRI像はいずれの群でT2RTまたは細胞傷害性浮腫に敏感な指標である水の見かけの拡散係数に有意な変化は認めなかった。脳水分量は、非低血圧状態のコントロール群(77.2±0.2%)と比較して、アナフィラキシー群(77.1±0.3%)とSNP群(77.2±0.3%)のいずれも有意な差を認めなかった。また、肥満細胞は視床下部の正中隆起部に認められたがアナフィラキシー群とSNP群でその数に有意差はなく、脱顆粒像も認めなかった。このことから、ラットアナフィラキシー低血圧時には喉頭で浮腫性変化が早期より発生するが、脳では浮腫は生じないことが示唆された。アナフィラキシーショック時の脳血流の動態を麻酔下ラットにおいて内頚動脈血流量と脳組織血流量を腸間膜動脈血流量とともに測定し、同程度の血圧低下を起こす出血性ショックと比較検討した。実験は麻酔、自発呼吸下に右大腿動脈から体血圧を測定した。脳外を灌流する左外頚動脈を結紮後、超音波血流計により左総頸動脈血流量を内頚動脈血流量として測定した。開腹後、腸間膜動脈血流量を同時測定した。頭頂部からドップラー組織血流計で脳組織血流量を測定した。次の2実験群で検討した;(1)アナフィラキシーショック群(n=7): ovalbumin(1mg)皮下投与2週後に抗原(0.6mg)を静注してアナフィラキシー低血圧を惹起した。その後、1時間観察;(2)出血性ショック群(n=7):脱血により血圧をアナフィラキシーショック群と同様に低下させた。次の実験結果を得た。両群ともに血圧低下の開始から1分後には同様に体血圧は69mmHg前後に低下し、10分には最低値37mmHg前後に達した。その後、徐々に回復し60分には81mmHg前後となった。アナフィラキシー群では内頚動脈血流量は血圧とともに低下し、20分には16%と最低になり、その後60分には40%に回復した。一方、腸間膜動脈血流量は血圧低下初期に一過性に30%増加したのち、速やかに低下し10分には14%となった。脳組織血流量は血圧とともに低下し、25分には54%の最低値に達し、60分にはは62%に回復した。出血群では内頚動脈血流量と脳組織血流量の変化はアナフィラキシー群と同様であったが、腸間膜血流量は初期の増加はなく、一方向性の低下を示し、アナフィラキシー群とは初期を除き有意差はなかった。以上の成績よりアナフィラキシー低血圧時の脳血流の低下は同様の出血性低血圧と比べて差異は認められないことが示唆された。アナフィラキシーショック時の脳血管透過性の変化と脳組織の活性化の関連を麻酔下ラットアナフィラキシーモデルにおいて検討した。はじめに、アナフィラキシーショック時の脳内神経細胞の賦活状態を検討するために、急性に発現する脳内前初期遺伝子群のc-fosを検討した。ペントバルビタール麻酔下に卵白アルブミン抗原感作ラットとコントロールの非感作ラットに抗原を投与し、60分後に灌流固定を行い、脳をサンプリングした。免疫組織化学染色法で視床下部と延髄に存在する神経核のc-fos陽性細胞数の発現量について、感作ラットとコントロールの非感作ラットで比較した。視床下部では感作ラットの室傍核におけるc-fos陽性細胞数がコントロールラットと比較して増大した。延髄では孤束核におけるc-fos陽性細胞数が感作ラットで増大した。