hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
義歯支持能力評価システムを用いた患者評価

今回得られた結果から正中部と中間部において厚さからは疼痛閾値の指標である沈下量が推定されるため,疼痛を生じやすい部位におけるリリーフ量などの指標になると考えられる.良質な有床義歯補綴治療を提供するためには適正な術式の選択が必須であり,義歯支持組織の的確な診断を行うことが極めて重要である.しかし,粘膜組織の義歯支持能力は各個人,各部位により異なるため,有床義歯補綴治療の診断に際しては客観的分析が重要と考えられ多くの研究がなされてきた.現在,有床義歯補綴治療の診断基準である日本補綴歯科学会で推奨されている症型分類では,無歯顎の欠損部顎堤形態(高さ・断面形態)・粘膜性状(硬さ・厚み)について難易度判定を行っている.無歯顎欠損部顎堤形態においては当教室の一連の研究で定量的評価が可能となった。赤坂らは複数の歯科医師によって100組の研究用模型を主観的評価と模型計測による客観的評価から基準値を決定し,補綴学会の症型分類の診断基準として採用されている.石原らにより顎堤の高さと断面形態の基準値から顎堤診断用スケールの開発を行った.一方,粘膜性状(硬さ・厚み)については当教室で一連の研究が進行中である。粘膜の「硬さ」と「厚さ」に関しては定量的評価法を確立し,その相互関係について明らかにしてきた.また,粘膜の粘弾性的性質を解析するため,超音波厚さ計にひずみゲージを応用し,義歯支持粘膜の厚さと測定荷重量を同時測定する手法を確立した.一方で,義歯装着者にとって疼痛は最も重要な不快症状であり,有床義歯の機能や治療結果に直結する.そのため,この測定荷重量を臨床的な義歯支持粘膜の負担能力に大きく影響する疼痛閾値と関連付けることで,義歯支持粘膜の物理的性状と疼痛の関係を評価することは重要であると考えた.そこで,義歯支持粘膜の性状の客観的指標である厚さと弾性率および疼痛閾値との関連性を明らかにすることを目的とし,有歯顎者の口蓋粘膜について測定を行った.予定通り、平成23年度は竹内らが開発した厚さと荷重量を同時に測定する装置を応用し,被験者が疼痛を感じた時点での圧力を疼痛閾値として評価した.結果より,弾性率から疼痛閾値を推定することで,義歯支持粘膜の負担能力の術前評価で有効な指標となる可能性があると考えている.平成24年度は少人数の被験者のデータにしてシステム改良と測定条件を定め、被験者数を増やし評価を行った.予定通り、平成23年度は竹内らが開発した厚さと荷重量を同時に測定する装置を応用し,被験者が疼痛を感じた時点での圧力を疼痛閾値として評価した.結果より,弾性率から疼痛閾値を推定することで,義歯支持粘膜の負担能力の術前評価で有効な指標となる可能性があると考えている.顎提高さのデータから症例を抽出し,高さ(高い・中間・低い)の各クライテリアに対応した無歯顎患者60名(各20名ずつ)の粘膜性状の評価を行い,のデータの集計・蓄積をする.模型計測から顎堤面積を求め,顎提形態・粘膜性状を多変量解析を用いて総合的に評価し,義歯支持能力評価とする.顎提高さのデータから症例を抽出し,高さ(高い・中間・低い)の各クライテリアに対応した無歯顎患者60名(各20名ずつ)の粘膜性状の評価を行い,のデータの集計・蓄積をする.模型計測から顎堤面積を求め,顎提形態・粘膜性状を多変量解析を用いて総合的に評価し,義歯支持能力評価とする.構築した無歯顎欠損部顎提形態と粘膜性状を総合的に評価する義歯支持能力総合評価システムから得られたデータを解析し,学会等で発表そして論文掲載を行う.そのために平成25年度の研究費は,データ解析用ソフトおよび記録用メディア,そして学会発表費に使用する予定である.まず少人数の被験者のデータにてシステムの改良を行い,その後必要数の被験者のデータを集積し,無歯顎欠損部顎提形態と粘膜性状を総合的に評価する義歯支持能力総合評価システムの構築を行う.そのために平成24年度の研究費は,データ解析用ソフトおよび記録用メディアに使用する予定である.
総合的宇宙教育の実践研究

文理融合型の宇宙教育の実践とその効果を調べる研究を行った。九州大学に於いて延べ基幹教育(全学教育)4科目15コマ、専門教育(理学部・工学部)3科目12コマ、海外研修1科目3コマの教育活動を行った。受講者によるアンケートから、分野の枠に捉われない文理融合型の教育は、学生の興味関心をより広げ、学ぶ意欲を向上させるという結果が得られた。また授業に星空案内人資格認定制度を導入し、3年間で延べ3名が星空案内人に、52名が星空案内人(準案内人)に合格した。これらの学生は資格を活かした社会活動(天体観望会等)を通じて、企画力やコミュニケーション能力、プレゼンテーション能力を著しく向上させたことを確認できた。1.九州大学での教育活動について、宇宙教育の実践研究(愛称:ペガススプロジェクト)として、九州大学の全学教育で4科目5コマ、専門教育(理学部・工学部)で3科目、海外研修1件を行った。全学教育で開講した総合科目「遥かなる宇宙への誘い」では「宇宙」をキーワードとし、様々な分野に跨る文理融合型の授業を展開した結果、学生の興味関心が広がり、学ぶ意欲が向上したという教育効果を確認した。同じく全学教育で開講した星空案内人資格認定講座では、4名のRA(Research Assistant)のサポートの下、23名の学生が準案内人の資格に合格した。受講生自らが企画・実施する一般向け天体観望会「九大☆星まつり」では、天文学の基礎知識や観測機器の取り扱い技術の向上が見られただけではなく、コミュニケーション力やプレゼンテーション能力の向上が見られた。この様子は、3月に開催された第7回星空案内人資格認定講座シンポジウムで、受講学生とRAそれぞれが報告を行った。全学教育と専門教育との連結科目という位置づけの高年次教養科目「望遠鏡でみる宇宙環境」を2期(前後期)に亘って開講し、3年生以上の学生を対象に、40cmカタディオプトリック式望遠鏡とCCDカメラを使用した本格的な天体観測実習を行った。このうち理学班で変動天体を観測したグループは、2013年連星系・変光星・低温度星研究会で研究成果の発表を行った。2.学内外での天体観望会及び出前授業について、星空案内人資格取得者と協同し、学内で5件の天体観望会(学内者・一般向け)と学外で2件の出前授業・観望会(小学生対象)を行った。同時に学生から観望会等のイベント企画(愛称:ペルセウスチャレンジ)を募集し、採択企画のサポート及び教育効果の調査を行った。3.宇宙教育用設備・備品の整備について、40cm望遠鏡の本格的な教育利用に向け、周辺機器(画像処理ソフトやCCDカメラ等)の拡充を行った。1.九州大学での教育活動としては、基幹教育(前全学教育)で4科目5コマ、専門科目(理学部・工学部)で3科目、海外研修1科目を実践した。基幹教育科目として開講した総合科目「遥かなる宇宙への誘い」では、宇宙をキーワードとした異分野融合型の授業を行っており、教育効果について継続的に調査を行っている。同じく基幹教育科目として開講した少人数セミナー「星のソムリエになろう!」では、知識や技術習得のみならず、コミュニケーション能力やプレゼンテーション能力の向上を目的に、受講生自らが企画する天体観望会「九大☆星まつり」を行った。最終的に29名の受講者全員が星空案内人(準案内人)の資格に合格した。この取組については、第8回星空案内人資格認定講座シンポジウムで、受講生自らが報告を行った。また3年生以上を対象とし、高年次教養科目「理系主題科目III(望遠鏡で見る宇宙環境)」を前期・後期各1コマ開講した。各人の興味関心に応じて、超新星や彗星などを対象する理学班と、静止軌道衛星やスペースデブリを対象する工学班に分かれ、CCDカメラを用いた本格的な天体観測実習を行った。観測結果は各班の代表者が連星系・変光星・低温度星研究会(理学班)及び日本航空宇宙学会西部支部会(工学班)にて発表を行った。また一連の教育活動については、研究代表者が日本天文学会等で定期的に報告を行った。2.社会活動として、星空案内人資格取得者と協同で皆既月食観望会を行った。また、学生が主体となって行うイベント(愛称:ペルセウスチャレンジ)の企画として、7月に夏の天体観望会を行い、本研究組織がサポートを行った。これらの活動については、学生代表者が第8回星空案内人資格認定講座シンポジウムで報告を行った。3.教育用設備・備品として、九州大学伊都キャンパスに設置されているペガスス天体観測室の電源工事及び望遠鏡のメンテナンスを行った。1.九州大学での教育活動は、基幹教育(元全学教育)で3科目4コマ、専門科目(理学部・工学部)で3科目、海外研修1科目を行った。昨年度から1科目減少したのは、研究代表者が10月に九州大学から転出し、前期(49月)のみの教育活動となったことが理由である。このため、毎年後期に開講していた少人数セミナー「星のソムリエになろう!」は開講できなかったが、星空案内人(正案内人)資格の取得システムを整備し、前年までに星空案内人(準案内人)の資格に合格した受講生の中で特に経験を積んだ学生を対象に、資格認定試験を実施した。試験は天体観望会形式の実技試験を含んでいたため、地域住民を対象とした社会活動を兼ねていたが、結果3名の学生が星空案内人に認定された。星空案内人養成の一連の活動については、第10回星空

案内人資格認定制度シンポジウムで報告を行った。2.社会活動については、前述の星空案内人資格認定試験を兼ねた天体観望会の他、星空案内人(準案内人)資格取得者によるお月見観望会の支援を行った。これ以外に予定されていた活動もあったが、天候不良のため中止となった。社会活動に関しては、研究代表者の異動の都合で9月のみの実施となったが、概ね順調に実施できた。3.教育用設備・備品として九州大学伊都キャンパスに設置されたペガスス望遠鏡に関しては、設置場所の整備及び機器のメンテナンスを継続的に行った。研究代表者の転出に伴い、観測設備は学生の宇宙教育を継続的かつ積極的に行うことができる部局に移管を行った。文理融合型の宇宙教育の実践とその効果を調べる研究を行った。九州大学に於いて延べ基幹教育(全学教育)4科目15コマ、専門教育(理学部・工学部)3科目12コマ、海外研修1科目3コマの教育活動を行った。受講者によるアンケートから、分野の枠に捉われない文理融合型の教育は、学生の興味関心をより広げ、学ぶ意欲を向上させるという結果が得られた。また授業に星空案内人資格認定制度を導入し、3年間で延べ3名が星空案内人に、52名が星空案内人(準案内人)に合格した。これらの学生は資格を活かした社会活動(天体観望会等)を通じて、企画力やコミュニケーション能力、プレゼンテーション能力を著しく向上させたことを確認できた。九州大学での教育実践については、研究計画書通り問題なく行われている。学生に対する教育効果の調査についても、継続的に行っている。星空案内人資格認定講座については、今年度は受講者全員が資格取得を達成しており、非常に好調であった。高年次教養科目についても、複数の学生が学会や研究会で観測結果を報告するまでに至っている。一方、天体観望会等の社会活動については、天候不良で中止になることが多く、1年間で2回しか目立った活動ができなかった。天文学1.九州大学での教育活動について、総合科目と高年次教養科目については、例年通り開講を行っていく。星空案内人養成については、非常に精力的に活動している準案内人が増えてきたことから、正案内人の認定試験導入を行っていく予定である。2.社会活動としては、天体観望会の実施を希望する学生が多く、また社会からの要望もあるため、複数回計画をする予定である。学生が主体となって企画を行う「ペルセウスチャレンジ」についても、定期的に募集を行っていく。3.教育設備・備品の整備については現在、天体観測室周辺が駐車場整備中であり、電灯も多く設置されることから光害の発生が危惧されている。夜間の実習に差支えないよう、施設課と交渉しながら解決を目指していく予定である。ペガススプロジェクトの活動は九州大学教員4名が連携して2012年度より行ってきたが、これまでは観測機器の整備に時間を取られ、教育システムの開発が十分できていなかった。本研究では教育システムの整備を行うべく、開講科目の授業内容の充実と、教育効果の調査と分析に特に力を入れ、また星空案内人(準案内人)資格取得者の活動サポートとして、学内外で行う天体観望会の実施や、公募型企画であるペルセウスチャレンジの創設、RA制度の導入などを行い、全て順調に進めることができた。
顎関節症診断データベースの構築と診断エキスパートシステムの開発

顎関節症治療において良好な予後を獲得するためには、正確な鑑別診断と成因診断が必要とされる。これらの診断を客観的、かつ正確に行うため、我々は顎関節症診断エキスパートシステムの開発に取り組んだ。まず顎関節症データベースを構築後、400名を越えるデータを入力し、顎関節症の臨床症状の特徴を検索した。その結果、開口痛と開口障害は同時に発現するなど、顎関節症における各種臨床症状の発現様式には一定の規則性があることが認められた。また、発症因子が異なると臨床症状の特徴も異なることが認められた。すなわち、心因性顎関節症患者群では、主要症状の有症率が低く、肩こり、頭痛などの随伴症状の有症率が極めて高いことが明らかになった。義歯の咬合高径の低下に起因する場合は、疼痛症状や随伴症状の有症率が高く、顎関節部や後頭筋部の圧痛の発現率が高いことが、また、開口を有する患者群では顎関節部の疼痛の発現率が高く、咬筋における圧痛の発現率が低いことが明らかになった。一方、咬合干渉が成因の場合は、顎関節雑音と顎二腹筋後腹の圧痛の発現率が高く、開口障害の発現率が低いことが認められた。この患者群の咬合接触状態は咬合接触点数が少なく、左右側での咬合接触の不均衡が明確であった。さらに、臨床症状が片側のみに認められる割合が高く、観察された咬合異常部位も症状側と同側で、特に大臼歯部において下顎の前方、前内側方運動を規制する咬合小面に存在した割合が高かった。以上のデータベースによりもたらされた顎関節症における各種臨床症状の発現率や症状相互の相関、および成因の違いによる臨床症状の特徴などの情報は、顎関節症の鑑別診断、成因診断にエキスパートシステムを構築する上での基本的なルールとして有用であることが示された。今後はさらに情報を収集、分析するとともに本システムの完成を進めていく予定である。顎関節症は咀嚼筋や顎関節の疼痛や機能障害を主要症状とし、さらに頭痛、肩こり、耳痛などの頭頚部に様々な随伴症状を呈する疾患である。そのため本疾患と類似した症状を呈する他の疾患との鑑別診断は容易ではない。また本症の成因として咬合異常をはじめ心理的ストレス、外傷など多数の因子が考えられている。顎関節症の治療に際しては鑑別診断、成因の診断を確実に行うことが肝要である。本研究はこれまで術者の経験、知識に負うところの大きかったこれらの診断を客観的に行うための診断データベースとエキスパートシステムを構築することを目的とする。本年度は、約450症例のプロトコールをもとに初診時の各種臨床症状、咬合状態、治療方法、ならびに治療経過に伴う各種症状の治癒経過からなる診断データベースを構築した。これまで、このデータベースをもとに種々の統計学的分析を行い、顎関節症における種々の臨床的特徴を明らかにした。すなわち、開口痛と開口制限、咀嚼痛、あるいは咬筋浅部と深部の圧痛などの症状間には高い関連性が認められること、顎関節雑音は他の症状との関連性が低いことなど、顎関節症症状の発現には一定の様式が観察されることが示された。またその消失過程では、自発痛、僧帽筋の圧痛などは早期に消失し、開口制限、顎二腹筋後腹の圧痛は比較的遅く消失することなど、発現様式と同様に一定の規則性が存在することを認めた。

また心因性顎関節症患者では、主要症状に比較し随伴症状の有症率が高く、その消失過程も一般の患者群とは異なることがわかった。さらに咬合状態との関連においては、咬合調整治療群、開咬患者群では顎関節症状の有症率が高いことなどの臨床症状の特徴を同らかにした。以上の結果は、患者の臨床症状、その消失過程、咬合状態から顎関節症の鑑別診断、成因診断を確実に行いうることを示しており、今後、これらの所見をもとに診断エキスパートシステムを構築する予定である。顎関節症治療において良好な予後を獲得するためには、正確な鑑別診断と成因診断が必要とされる。これらの診断を客観的、かつ正確に行うため、我々は顎関節症診断エキスパートシステムの開発に取り組んだ。まず顎関節症データベースを構築後、400名を越えるデータを入力し、顎関節症の臨床症状の特徴を検索した。その結果、開口痛と開口障害は同時に発現するなど、顎関節症における各種臨床症状の発現様式には一定の規則性があることが認められた。また、発症因子が異なると臨床症状の特徴も異なることが認められた。すなわち、心因性顎関節症患者群では、主要症状の有症率が低く、肩こり、頭痛などの随伴症状の有症率が極めて高いことが明らかになった。義歯の咬合高径の低下に起因する場合は、疼痛症状や随伴症状の有症率が高く、顎関節部や後頭筋部の圧痛の発現率が高いことが、また、開口を有する患者群では顎関節部の疼痛の発現率が高く、咬筋における圧痛の発現率の低いことが明らかになった。一方、咬合干渉が成因の場合は、顎関節雑音と顎二腹筋後腹の圧痛の発現率が高く、開口障害の発現率が低いことが認められた。この患者群の咬合接触状態は咬合接触点数が少なく、左右側での咬合接触の不均衡が明確であった。さらに、臨床症状が片側のみに認められる割合が高く、観察された咬合異常部位も症状側と同側で、特に大臼歯部において下顎の前方、前内側方運動を規制する咬合小面に存在した割合が高かった。以上のデータベースによりもたらされた顎関節症における各種臨床症状の発現率や症状相互の相関、および成因の違いによる臨床症状の特徴などの情報は、顎関節症の鑑別診断、成因診断にエキスパートシステムを構築する上での基本的なルールとして有用であることが示された。今後はさらに情報を収集、分析するとともに本システムの完成を進めていく予定である。
生殖細胞における減数分裂特異的染色体分配因子の解析

コヒーシンサブユニットRad21Lは、精原細胞および胎生期卵原細胞の減数分裂前期においてAxial elementに局在することが判明している。興味深いことに、この局在はRec8型コヒーシンと相互排他的なパターンを示していることが判明した。これらの結果から、減数分裂の前期に見られるRad21L型およびRec8型コヒーシンの相互排他的な局在パターンがバーコードの様に作用して、相同染色体のpairingに関与しているのではないかと推測された。Rad21L欠損マウスを用いて相同染色体のペアリングへの寄与についてFISH法を用いて検討を行った。またシナプトネマ複合体の形成過程について電子顕微鏡による解析を行った。さらにSpo11によるDNA二重鎖切断及びRad51/DMCによる組換え反応素過程に欠陥が見られないか検討した。その結果、それぞれのコヒーシンの欠損により、Axial Element構造および相同染色体の対合に部分的な異常が見られ、さらにRAD21LおよびREC8の二重欠損株ではAxial Elementの形成および相同染色体の対合がほぼ完全に消失した。RAD21L,REC8,Sun1,Scp3,Spo11欠損マウスを用いた減数分裂初期のAxial Element構造および相同染色体のペアリングついての比較解析の結果、Rad21LがDSB非依存のペアリング機構に関与していることが判明した。RAD21LまたはREC8欠損マウスを用いた減数分裂初期のAxial Element構造および相同染色体のペアリングついて比較解析を遂行することができた。その結果、それぞれのコヒーシンの欠損により、Axial Element構造および相同染色体の対合に異常が見られることが明らかとなった。このことは電子顕微鏡の解析からも明らかとなった。さらにSun1,Scp3,Spo11欠損マウスやRAD21LまたはREC8とSpo11二重欠損マウスを用いた総合的な解析からDSB非依存のペアリング機構が見出された。当初の計画以上の成果を達成することができた。Rad21L型コヒーシンはもうひとつの減数分裂特異的Rec8型コヒーシンと局在パターンやクロマチンへの結合のタイミングにおいて相違が見られるので、ゲノム上の局在位置を同定するためChip-seq法を用いた解析が必要である。さらにRAD21LおよびREC8欠損マウスにおいては姉妹染色体の接着様式に違いが見られたため、これの形成に関する分子機構の解析が今後の課題となった。新規コヒーシンサブユニットRad21Lは、精原細胞および胎生期卵原細胞の減数分裂前期においてAxial elementに局在することが判明している。本研究では理研CDB動物資源開発室との共同で開発したRad21L欠損マウスを用いて相同染色体のペアリングへの寄与についてFISH法を用いて検討を行った。さらにシナプトネマ複合体の形成過程や、Spo11によるDNA二重鎖切断及びRad51/DMCによる組換え反応素過程に欠陥が見られないか検討した。さらにそれぞれのコヒーシンの欠損により、Axial Element構造および相同染色体の対合に部分的な異常が見られ、さらにRAD21LおよびREC8の二重欠損株ではAxial Elementの形成および相同染色体の対合がほぼ完全に消失した。これらの結果は、先の仮説を支持する。その結果、それぞれのコヒーシンの欠損により、Axial Element構造および相同染色体の対合に部分的な異常が見られることが明らかとなった。さらにSpo11欠損マウスを用いた解析からDSB非依存のペアリング機構が見出された。先年度に提唱した仮説を支持する結果が得られた。

RAD21LまたはREC8欠損マウスを用いた減数分裂初期のAxial Element構造および相同染色体のペアリングついて比較解析を遂行することができた。その結果、それぞれのコヒーシンの欠損により、Axial Element構造および相同染色体の対合に異常が見られることが明らかとなった。このことは電子顕微鏡の解析からも明らかとなった。さらにSun1,Scp3,Spo11欠損マウスやRAD21LまたはREC8とSpo11二重欠損マウスを用いた総合的な解析からDSB非依存のペアリング機構が見出された。当初の計画以上の成果を達成することができた。Rad21L型コヒーシンはもうひとつの減数分裂特異的Rec8型コヒーシンと局在パターンやクロマチンへの結合のタイミングにおいて相違が見られるので、ゲノム上の局在位置を同定するためChip-seq法を用いた解析が必要である。RAD21LおよびREC8欠損マウスにおいてはSC構造に異常が見られたため、電子顕微鏡を用いた解析が今後の課題となった。さらにAxial Elementの構成因子SCP3を欠損させたマウスを用いてペアリングついて比較解析を行う。さらにRAD21LおよびREC8欠損マウスにおいては姉妹染色体の接着様式に違いが見られたため、これの形成に関する分子機構の解析が今後の課題となった。
侵害受容1次ニュ-ロン(ポリモ-ダル受容器)の特性に関する生理学・形態学的研究

1.炎症時におけるポリモ-ダル受容器の受容機構の変容を明らかにする為,イヌ睾丸一上精巣神経標本を用いてin vitroで単一または複数神経放電を指標にして熱反応に対する炎症メディエ-タ-の増強効果を定量的に調べた。熱反応の増強には,prostaglandinE_2はbradykinin(BK)反応を増強する100倍以上の濃度を必要とし,5ーHTは同程度の濃度域で両反応を増強する事が明らかになった。histamine(His)は両反応に対する効果が異なり,BK反応はHis反応が大きい時には弱められ,小さい時には増強されたのに対し,熱反応はHisに対する反応いかんにかかわらず増強された。BKはそれ自身単独では放電を生じない0.1nMから熱反応を増強し,その効果は濃度依存的に増大した。いずれのメディエ-タ-もかなりの高熱度を用いても熱による感作効果と比べ弱い増強効果しか生じないことが明らかになった。ポリモ-ダル受容器のBK反応に関与する受容体はB2タイプであることを明らかにした。2.単一放電活動記録により同定した末梢受容野組織の電顕的形態を概ね明らかにした。子イヌのL1脊随神経節で,細胞内記録により睾丸ポリモ-ダル受容器と同定した細胞にPHALを電気泳動的に注入し,脊随内線維の終枝を染め出し,1本の軸索が頭尾方向に3分節にもわたって分枝をだし,主として第1層に終末をつくることを明らかにした。螢光色素による脊随神経節細胞の二重標識により,睾丸求心神経のうちCGRP陽性のものは94%という高率である,皮膚等に比べ内蔵求心神経にCGRP含有細胞が多いことを明らかにした。3.神経性炎症のモデルとして,ウサギ前眼房定流潅流標本を用いて眼圧を指標にその解析をおこなった。炎症メディエ-タ-のBKによる眼圧上昇に,神経活動が関与していることを明らかにしたが,その物質はsubstance Pではない可能性が示唆された。炎症時に於けるポリモ-ダル受容器の受容機構の変容を明らかにする為、イヌ睾丸-上精巣神経標本を用いてin vitroで単一または複数神経放電を指標にして、温度反応に対するProstaglandins,histamin,5-HT,BKの増強効果を定量的に調べ、かなりの高濃度を用いても熱による感作効果と比べ弱い増強効果した生じないことが明らかとなった。これらのchemical mediatorを同時に投与することによって、熱による感作に匹敵する効果が得られるかどうかについては次年度に引き続いて検討する。BK同族体のantagonistを用いて、ポリモ-ダル受容器のBK反応に関与する受容体はB2タイプであることを明らかにした。親和性の高いantagonistは種々の炎症のどの段階でBKが痛みに関与しているかを調べる上で、有効な道具となることが示唆された。carageenin等で実験的に炎症をつくり、受容器活動を調べる点は次年度に行う。単一放電活動記録により同定した末梢受容組織の電顕的形態は概ね明らかにすることができた。現在終末に含まれる神経ペプチドを検出するべく、免疫電顕の方法を改良中である。子イヌのL1脊髄神経節で、細胞内記録により睾丸ポリモ-ダル受容器と同定した細胞にPHALを電気泳動的に注入し、脊髄内線維の終枝を2例で染め出すことができた。

1例では3次元的再構成を行い、頭尾方向に3分節にもわたって15以上の分枝をだし、主として第1層に終末をつくることが明らかにされた。A-S線維受容器とC線維受容器とでは異なった終枝パタ-ンを取るか次年度に検討したい。ウサギ前眼房定流灌流標本を用いて、神経性炎症のモデルとして眼圧を指標にその解析をおこなった。炎症メディエ-タ-のBKによる眼圧上昇に、神経活動が関与していることが明らかになったが、その物質はサブスタンスPではない可能性が示唆された。1.炎症時におけるポリモ-ダル受容器の受容機構の変容を明らかにする為,イヌ睾丸ー上精巣神経標本を用いてin vitroで単一または複数神経放電を指標にして熱反応に対する炎症メディエ-タ-の増強効果を定量的に調べた.熱反応の増強には,prostaglandinE_2はbradykinin(BK)反応を増強する100倍以上の濃度を必要とし,5ーHTは同程度の濃度域で両反応を増強する事が明らかになった.histamine(His)は両反応に対する効果が異なり,BK反応はHis反応が大きい時には弱められ,小さい時には増強されたのに対し,熱反応はHisに対する反応いかんにかかわらず増強された.BKはそれ自身単独では放電を生じない0.1nMから熱反応を増強し,その効果は濃度依存的に増大した.いずれのメディエ-タ-もかなりの高濃度を用いても熱による感作効果と比べ弱い増強効果しか生じないことが明らかになった.ポリモ-ダル受容器のBK反応に関与する受容体はB2タイプであることを明らかにした.2.単一放電活動記録により同定した末梢受容野組織の電顕的形態を概ね明らかにした.子イヌのL1脊髄神経節で,細胞内記録により睾丸ポリモ-ダル受容器と同定した細胞にPHALを電気泳動的に注入し,脊髄内線維の終枝を染め出し,1本の軸索が頭尾方向に3分節にもわたって分枝をだし,主として第1層に終末をつくることを明らかにした.螢光色素による脊髄神経節細胞の二重標識により,睾丸求心神経のうちCGRP陽性のものは94%という高率であり,皮膚等に比べ内臓求心神経にCGRP含有細胞が多いことを明らかにした.3.神経性炎症のモデルとして,ウサギ前眼房定流潅流標本を用いて眼圧を指標にその解析をおこなった.炎症メディエ-タ-のBKによる眼圧上昇に,神経活動が関与していることを明らかにしたが,その物質はsubstance Pではない可能性が示唆された.
アレイCGH解析による被爆者白血病からの癌抑制遺伝子の単離

独自に開発した長鎖PCR応用アレイCGH法により、白血病や子宮筋腫での解析を進めた結果、7qに約100kbの共通微小欠失領域を乳児骨髄性腫瘍において見つけ、当該領域に含まれる唯一の遺伝子として新規のがん抑制候補遺伝子の単離に成功した。高感度に微小な欠失領域を検出するための長鎖PCR応用アレイCGH法を、開発し、7q微小欠失領域からの遺伝子単離を試みる。共通微小欠失領域の検出とそこからの遺伝子単離にあたっては、(1)表現型、臨床所見の均一な疾患単位を集中的に解析すること、(2)不可視的な異常の解析、すなわち可視的な染色体異常をもたない症例を解析することの2つに力点を置き、白血病や子宮筋腫での臨床材料を用いた解析を進める。当該研究者は、独自に開発した微小欠失領域同定法により、世界に先駆けて骨髄性腫瘍の染色体7番長腕微小欠失領域よりユニークな特質を持っ新規癌抑制候補遺伝子(TITANと命名)の単離に成功した。これまでの解析によると、TITAN遺伝子は、1)全くの新規の遺伝子、2)既知の遺伝子との相同性がない、3)未分化造血幹細胞に発現が高度である、4)その存在が、高等脊椎動物(哺乳類、鳥類)に認められるが、下等脊椎動物(魚類、両生類)にはない、5)-7/7q-異常を伴う白血病細胞において特異的に発現が全く欠落している、といった特徴が明らかとなった。以上の結果から、TITANが白血病の新しいがん抑制遺伝子である同時に、高等脊椎動物に特異的な造血発生(卵黄嚢造血、骨髄形成)において重要な役割をもつ遺伝子であることが示唆された。
心筋形質膜－ミトコンドリアのNa+, Ca2+輸送連関のin vivoモデル解析

ミトコンドリアはATP産生以外にCa2+貯蔵・制御器官としても機能する。ミトコンドリアからのCa2+放出は内膜のNa+/Ca2+交換体(NCX)により行われるが、虚血時など細胞内Na+濃度が上昇するような条件下では、ミトコンドリアNCXと細胞膜NCXが協調的に細胞内Ca2+を増加させる方向に働くことが推測される。また、ミトコンドリアからのCa2+放出は筋小胞体のCa2+再充填に寄与すると考えられ、細胞膜、ミトコンドリアおよび筋小胞体間の動的Ca2+制御は心機能維持や心不全発症機序に重要であることと想定されるが、統合的理解には至っていない。本研究では、これらミトコンドリアNCXの分子実体NCLXの発現を増減させた遺伝子改変マウスと、申請者が既に保有しているNCX1遺伝子改変マウス(遺伝子欠損および心筋特異的高発現)との相互交配により、両者の相対的イオン輸送バランスを変えたモデルマウスを作出し、ミトコンドリアー細胞膜間の統合的Ca2+制御の心機能維持における役割を個体レベルで解析し、その制御異常と心不全発症の機序の解明を目指す。平成26年度は、前年度に得られたNCLXホモノックアウトマウスの心機能について、カテーテルを用いた左心室圧測定などさらに詳細に検討したが、野生型マウスとの差は見られなかった。しかしながら、単離心筋細胞においてカフェインによる細胞内Ca2+上昇がNCLXホモノックアウトマウスで低下しており、ミトコンドリアでのCa2+放出の異常により、筋小胞体のCa2+が減少する可能性が示された。また、NCLXホモノックアウトマウスを用いて圧負荷モデルを作製したところ、大動脈結紮モデルでは心肥大形成および心機能低下が抑制される傾向が見られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。ミトコンドリアはATP産生以外にCa貯蔵・制御器官としても機能する。ミトコンドリアからのCa放出は内膜のNa/Ca交換体(NCX)により行われるが、虚血時など細胞内Na+濃度が上昇するような条件下では、ミトコンドリアNCXと細胞膜NCXが協調的に細胞内Ca2+を増加させる方向に働くことが推測される。また、ミトコンドリアからのCa放出は筋小胞体のCa再充填に寄与すると考えられ、細胞膜、ミトコンドリアおよび筋小胞体間の動的Ca制御は心機能維持や心不全発症機序に重要であることと想定されるが、統合的理解には至っていない。本研究では、これらミトコンドリアNCXの分子実体NCLXの発現を増減させた遺伝子改変マウスと、申請者が既に保有しているNCX1遺伝子改変マウス(遺伝子欠損および心筋特異的高発現)との相互交配により、両者の相対的イオン輸送バランスを変えたモデルマウスを作出し、ミトコンドリアー細胞膜間の統合的Ca制御の心機能維持における役割を個体レベルで解析し、その制御異常と心不全発症の機序の解明を目指す。平成25年度は、NCLXのホモ欠損マウスの作製に成功したため、本マウスの血圧および心機能を測定した。その結果、NCLXホモ欠損マウスの体重、収縮期血圧および心機能は野生型マウスと比べて有意な差は見られなかった。現在、NCLX欠損マウスとNCX1遺伝子改変マウスとを交配しており、両者の相対的イオン輸送バランスを変えたモデルマウスを作製中である。申請当初はNCLXのヘテロ欠損マウスを樹立していたが、平成25年度にはホモノックアウトマウスの作製に成功した。また、心筋特異的NCLX高発現マウスも作製中である。

平成25年度は、NCLXのホモ欠損マウスの作製に成功したため、本マウスの安静時の血圧および心機能を測定し、野生型マウスと比べて有意な差が見られないという結果を得ている。また、当初の予定通りNCX遺伝子改変マウスとの相互交配を行っているが、NCLXホモ欠損マウスが作製できたことから、NCLXの欠損がヘテロとホモの2種類を得る必要があるため産仔を得るのに時間を要しており、各種刺激時の血圧や心機能などの測定は平成27年度に行う。平成27年度は、NCLX欠損マウスとNCX1遺伝子改変マウス(遺伝子欠損および心筋特異的高発現)との相互交配により得られた産仔の血圧、心臓の形態学的変化、心機能解析を行う。また、これらマウスより単離心筋細胞を調製し、電気刺激下でのCaトランジェントを測定する。また、細胞質bulk相、ミトコンドリアマトリックス、膜マイクロドメイン、ER-ミトコンドリアマイクロドメインの局所Caシグナルを各種蛍光蛋白プローブを用いて解析する。また、これらマウスを用いて薬剤誘導(ウアバイン、イソプレナリン)および圧負荷誘導(TAC)の心肥大・心不全モデルを作製し、ミトコンドリアー細胞膜間の動的Ca2+制御と心機能維持および心不全発症機序の関係について解析する
マクロライド系抗生物質による肺癌細胞の浸潤、増殖抑制の作用機序解明の研究

近年マクロライド系抗生物質には、本来の抗菌作用以外に抗炎症作用をはじめとする種々の作用があると報告されている。切除不能原発性肺癌患者(非小細胞肺癌)に対する長期投与による生存期間に及ぼす有用性についても報告されているが、その効果はBiological Responce Modifierとしての作用と考えられており、悪性腫瘍細胞に対する直接効果に関しての報告は少ない。2.同薬剤は、実際の肺癌患者の胸水中より分離培養した癌細胞に対しても浸潤抑制効果を示した。3.その機序の解明を目的として腫瘍細胞の接着に着目し、MATRIGEL^<TM>に対する各薬剤の接着抑制効果をを確認した。これは、CAMでは悪性腫瘍細胞表面接着分子CD49cの発現抑制である事をflow cytometryと抗CD49c抗体を用いた検討で明らかにした。しかし、AZMではCD49c発現に影響を及ぼさず、他の因子を介した浸潤抑制効果であると考えられた。4.AZMにおける作用機序については現在までの研究で、浸潤抑制の一つとして悪性腫瘍細胞よりのマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)の産生抑制効果をゼラチンザイモグラフィーで確認している。更に、AZMについては、その存在下で悪性腫瘍細胞を培養するとcontrolに比較して有意に細胞増殖が抑制される事が観察され(eye count)、3LL(adeno carcinoma of lung,Mouse)を用いたMTT assayにおいても有意に増殖抑制が認められた。この機序の解明を目的としてAZMのアポトーシス誘導能について細胞培養上清をヒストンとDNAに対する特異抗体を用いたELISA法で解析したところ、アポトーシス細胞数の増加を確認した(未発表)。マクロライド系抗生物質による肺癌細胞の浸潤・増殖抑制の作用機序解明を目的としたin vitroにおける検討を行い,今年度は以下の成果が得られた.肺癌細胞はA-549(ヒト腺癌),SBC-3(ヒ卜小細胞癌)または3LL(マウス腺癌)の細胞株の他に,肺癌患者より分離培養して得られた腺癌細胞を用いた.1 MMP産生量に及ぼす影響;Gelatinzymogramでは各細胞の培養上清からはMMP活性を検出することはできなかった.しかし細胞数を同一にして得られた細胞破砕液を用いた検討ではクラリスロマイシン(CAM)アジスロマイシン(AZM)によりMMP-9産生量が抑制される傾向が認められることよりCAM,AZMによりMMP-9の産生が抑制されていると考えられた.2接着に及ぼす影響;MATRIGELへの接着はA-549,SBC-3ともにCont.(100%)に比較しCAM,AZMにより接着率が80%程度まで抑制された.フローサイトメトリーでの検討ではCAMはインテグリンα3β1(CD49c)の発現を有意に抑制した.しかしAZMではこの抑制効果は認められなかった.抗CD49c抗体を用いたinvasion assayで抗CD49c抗体は両細胞株の浸潤を有意に抑制した.以上より浸潤抑制効果の機序の一つとして接着分子の発現抑制が考えられた.3細胞増殖に及ぼす影響;AZMは使用した全ての細胞株において濃度依存性の細胞増殖抑制効果を示した.細胞周期・アポトーシス誘導能については現在検討中である.4患者胸水からの癌細胞分離.;2例の胸水から癌細胞の分離培養に成功し,invasion assayによる検討を実施した.CAM,AZNともに肺癌細胞の浸潤を有意に抑制した.我々は,これまでにマクロライド系抗生物質(clarithromycin(CAM),azithromycin(AZM)が悪性腫瘍細胞(HT-1080,PA-1,SBC-3,A-549)に対し,浸潤抑制効果を示すことを見いだしており,その作用機序解明の1つとして悪性腫瘍細胞表面接着分子CD49cの発現をフローサイトメターで測定し,CAMについてはその発現抑制効果を認めた.

しかし,AZMにおいてはCD49c発現に影響を及ぼさず,他の因子を介しての浸潤抑制効果であると推測された.そのため今年時は,AZMの作用機序解明を目的としたin vitroにおける検討を行い,CAMとAZM存在下,及び非存在下の培養細胞破砕液を用い,ゼラチンザイモグラムと抗MMP-9抗体によるELISA法を施行し,AZMのマトリックスメタロプロテアーゼ産生抑制作用を確認した.今後は,血管内皮細胞に対する癌細胞の接着に及ぼすCAM,AZMの影響についてもcell ELISA法を用いて検討していく予定である.また血管内皮側の接着分子(ICAM-1,VCAM-1)発現に及ぼす影響についての検討も行っていく.更に,AZM存在下で腫瘍細胞を培養すると全ての細胞株でcontrolに比して増殖抑制が有意に見いだされた.その機序としてアポトーシス誘導能の有無を,細胞培養上清をヒストンとDNAに対する特異的抗体を用いELISAで解析したところ,AZM存在下で優位にアポトーシス細胞の増多が認められたが,一方,CAMではその効果は認められなかった.この結果にもとずき,更に他の方法を用いて同効果を検討すると共に,細胞周期への関与についても検討をしていく予定である.AZMにおける作用機序については現在までの研究で、浸潤抑制の一つとして悪性腫瘍細胞よりのマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)産生抑制効果をゼラチンザイモグラフィーで確認している。
超音波探傷検査の高精度定量化に関する研究

超音波探傷検査の高精度定量化を目的として、本研究では様々な側面から検討を行い、多くの成果を得ることができた。先ず、第1章では、土木分野におく超音波利用技術に関する最近の話題について整理し、超音波探傷検査の高精度定量化のための問題点を明確にした。続いて、第2章では、超音波伝播挙動をFEMによる数値シミュレーションにより検討した。ここでは超音波伝播を弾性波の伝播としてとらえている。これは、欠陥からの反射エコーの生じる機構を調べるだけでなく、反射エコーがどのような方向に強く反射されるかを知ることにより、探触子位置などの検討を行うことを目的とした。第3章では、反射エコー受信後の波形解析をどのように効率的に行うかについて注目し、ディコンボリューション処理などの波形処理により、超音波探傷の分解能向上を試みた。また、1点1方向の探傷だけでなく、開口合成により、より探傷データを増やすことによる探傷の高精度化も試みている。更に同章では、超音波トモグラフィーを用いた画像化手法についても検討し、超音波探傷による欠陥検出の精度の検討を行った。第4章では、超音波探傷検査の実際の適用に関する研究として、界面き裂への適用についての検討を、数値シミュレーション、及び実験により検討している。最後に第5章では、超音波探傷の最近の話題の一つである自動超音波を中心に、鋼橋における非破壊検査について、その問題点などを論じた。・超音波波動の数値シミュレーション手法およびその画像化手法を開発し、欠陥の大きさ,形と入射波の入射角,周波数との関係を明らかにした。また、欠陥の位置と超音波入射点との関係について詳細に検討を行い、高精度化のために有効となる欠陥探傷位置の解明を行った。・疲労き裂と溶接割れとを超音波探傷によって識別するための基礎的実験として、疲労き裂を導入した試験片および意図的に溶接割れを発生させた試験片に対して超音波探傷を行った。疲労き裂と溶接割れでは表面の粗度が異なることから、超音波を両欠陥に当てたときの反射率や反射波のスペクトルに差が生じることを予想して実験を行った結果、ほぼ期待通りの結果を得ることができた。すなわち、疲労き裂と溶接割れとの識別に、超音波探傷は有効である可能性を示した。・超音波探傷結果の新しい画像化手法の確立を目的として、超音波探傷実験で得られた取得データに信号処理手法の一つであるデコンボリューション処理を施し、その適用性について検討した。デコンボリューション処理過程においては、精度の向上を目的として最大エントロピー法を用いている。その結果、従来のBスコープなどと比較して、格段に精度の良い画像を得ることができ、欠陥形状やその寸法などの高精度定量化が可能となることが明らかとなった。・主に鋼構造物を中心として、超音波探傷の現在の探傷技術、信号処理技術、波形処理技術、画像化処理技術を整理し、更に超音波深探傷を高精度定量化するための問題点を明確にした。・鋭い欠陥先端からの超音波散乱エコーである端部エコーの発生メカニズムを、方形スリット欠陥をモデルとした、数値シミュレーションを行い、欠陥先端近傍の変形挙動(先端に集中するせん弾変形による欠陥先端の回転変位)を用いて説明した。また、その端部エコーの特性として、端部エコーの発生時間が欠陥先端では入射時間より1/4周期分遅れていること、波形は、欠陥の左右端、上下端では逆転していること、エコー高さは、欠陥の幅に依存することを明らかにした。超音波探傷検査の高精度定量化を目的として、本年度は以下のような検討を行った。(1)ディコンボリューション処理による超音波探傷試験の時間分解能向上の試み:探触子で受信される欠陥からのエコーを定式化しそれを解くことにより欠陥までの時間距離を計算できるが、このとき雑音の影響を低減するために、探触子で送受信される超音波の周波数付近で帯域制限を行うとデータの減少ひいては時間分解能が低下するという欠点がある。

そこで、このときディコンボリューション処理の過程に最大エントロピー法を導入した結果、帯域制限をにより減少したデータからでも、雑音の影響を受けにくくかつ高い時間分解能をもつことのできる方法を示した。本手法では、雑音レベルが増加したときでも反射源の位置をインパルスに近い形で知ることができることが分かった。また実験によって得た人工ノッチからの散乱波に対して処理を行い、ノッチ幅を正確に推定することができた。(2)有限要素法を用いた超音波伝播挙動の可視化の試み:効率よく超音波探傷検査を行うためには、欠陥からの反射エコーを効果的に受信する必要があり、そのためには、入射探触子、および受信探触子を効率よく配置する必要がある。そのためには、入射された超音波が、鋼材内部をどのように伝播し、欠陥部でどのように反射して伝播するかといった、超音波伝播挙動を知る必要がある。本研究では、超音波伝播を弾性波の伝播と考え、有限要素法を用いて、その伝播挙動を明らかにした。ここではまずはじめに、表面亀裂を有する部材について、亀裂の長さ、角度、探触子から出る超音波のビーム幅、探傷位置、入射角度をパラメータとし比較を行った。またそれを時間的に連続的に表示することにより、超音波伝播挙動により明確にすることができた。
高次捕食者の階層的採食行動が駆動するメタ群集動態

本研究は、水田生態系のアマガエルに着目して、空間的階層構造を持つ個体群動態プロセスの解明を目的としている。平成23年度においては、以下の二つの事柄を明らかにした。(1)幼生期の動態プロセス水田ごとのカエル幼生密度の大小には、様々な要因が影響する可能性がある。本研究では、主な生物的要因として捕食と種内競争に着目した。まず捕食については、ドジョウは卵及び幼生を捕食することを実験的に確かめ、またチュウサギは幼生が主食であることを野外観察から確かめた。次に種内競争については、屋外実験を用いて幼生密度が高いほど、食物(付着藻類)を巡る競争が強くなり、上陸率が低下することを示した。これらの要因が、カエル幼生密度の野外分布パターンを説明出来ることを、状態空間モデルを用いて示した。このモデルによって、野外データの観測誤差を考慮した頑健な解析に成功した。同時に、非生物要因として、湛水管理(湛水タイミング)が影響することも分かった。(2)幼生期プロセスが幼体期及び成体期に与える影響上記の幼生期プロセスは、幼体及び成体密度にも影響するかもしれない。そこで、先行研究のパラメータ(幼生期、幼体期及び成体期間の密度効果)を用いて、シミュレーションを行った。その結果、捕食者及び湛水管理は、幼体及び成体密度にも影響することが分かった。本研究は、空間的階層構造を持つ個体群動態の理解に適した水田生態系に着目して、水田動物群集の時空間動態プロセスの解明を目的としている。平成22年度においては、主に三つの事柄を明らかにした。まず、農業活動の在り方が水生動物群集の個体数及び空間分布を規定することを、空間分布パターンから推定できた。具体的には、カエル分布には水田の湛水管理が数百mスケール、畔の草管理が数十mスケールで影響していた。またドジョウ分布には、圃場整備に関する複数の項目が独立に負の影響をもたらすことを推定し、その結果に基づいて保全管理対策の優先順位を提言できた。次に、高次捕食者であるサギ類(チュウサギ及びアマサギ)が、各々が好む動物種に対応して採食揚所を決定していることを、空間分布パターン及び採食行動の直接観察から明らかにした。特にチュウサギの行動及び分布は、水生動物の空間分布と複数のスケール(数m、数十m、数百m)で関わっており、捕食者-被食者動態における複雑な階層構造の存在を示唆した。最後に、被食者であるカエル幼生の個体群動態には、カエル成体の産卵場所選択及び高次捕食者(チュウサギ)の捕食圧が二つの空間スケール(数十m、数百m)で影響していることを、階層線形モデルによって推定できた。こうして、個体群の空間動態における階層構造の重要性を、モデルを用いて明示できた。また、次年度の予定である野外実験を行う上での、大きな足掛かりとなった。
感性における個体差の形成に経験が及ぼす影響

げっ歯類は捕食動物の匂いに対して先天的に恐怖・ストレス反応を示すことが知られている。本研究では、元々何の影響も持たないような人工臭であっても、生育環境臭とすることで(生育時にその匂いを経験することで)、成体になってからの捕食者臭誘発ストレス反応を緩和する、いわゆる癒し効果を示すこと、さらにこれらの効果は直接的にストレス関連神経活動を抑制した結果であることを示唆した。これらの知見は経験による匂い物質に対する感受性の変化、つまりは個体差の形成に重要であるだけでなく、嗅覚情報処理過程の解明の礎となるものと考えている。これまでの研究で実験動物(ネズミ)の反応から、匂い物質を少なくとも3種類に分類でき得ることを示してきた。1種類目は先天的に恐怖反応を惹き起こす匂い(キツネ臭)であり、2種類目は逆に未知の(経験したことのない)匂いであってもストレス反応を緩和する効果のある匂い(バラ臭やヒノキ臭)で、3種類目は、そのいずれでもない、つまりストレスでもストレス緩和でもない匂い(キャラウェイ臭)である。そこで、例えば人工臭のように実験動物が全く知らない匂いであっても、その匂いを生育環境臭とすることでストレス緩和効果が得られるようになるのかどうかについて検討することを目的とし、自然臭(通常の床敷)および人工臭(裁断した新聞紙)の2種類の異なる匂い環境で飼育した動物群を作製した。このためには妊娠動物を導入し、それぞれの生育環境臭下で出生から授乳期(生後3週間)を生育させ、離乳後に通常の空気以外の匂いの無い環境で同等の期間(離乳後3週間)飼育してからその仔を研究に供する必要がある。さらに、思春期以降メスの個体では性周期とともに体内ホルモンバランスが変化してしまい、ストレスの指標として計測する副腎皮質ホルモンの血中濃度に影響がでてしまうため、実験にはオスの個体のみを用いた。そのため必要な頭数を確保するまでに予定以上の時間を要したが、順調に終了し現在、順次脳標本の作製およびその解析を行っている。また、上記の本実験と並行して、この匂い物質によって惹起される恐怖反応に関わる脳内神経回路網の解明を行うため、脳内に神経毒を微量注入し、これまでの報告で関与する可能性が示されていた脳内部位(扁桃体内側部や腹側吻側前梨状葉皮質など)に対する選択的な破壊手術を行った上で、十分な休息期間の後、通常通り匂い物質(キツネ臭)に対する脳内反応を調査したところ、扁桃体内側部の関与はない、もしくは非常に少ない可能性が示唆された。これまでの研究から実験動物は、先天的に(生まれて初めて嗅ぐ匂いであっても)匂い物質によってストレスを感じたり、逆に初めて嗅ぐ匂いによってストレスが緩和されたりすることを報告してきた。そして匂い物質を、1.先天的にストレスを誘発する匂い、2.先天的にストレス反応を抑制する匂い、3.脳内の神経活動を広汎に活性化することで特定の物質に対する選択的な反応を減弱する匂い、4.何の影響も生じない匂いの少なくとも4種類に分類できることを示してきた。そこで先天的には何の影響も生じない、つまりストレスを生じることも緩和することもない人工的な匂い物質を用いて、この匂い物質を実験動物の生育環境臭とすることで成体になってからの匂い誘発ストレスに対して緩和効果を示すようになるのかについて検討することを目的とし、本研究を行った。先天的に何の影響も生じない人工的な匂いとしては新聞紙臭を用いた。その結果、通常の匂い環境下で生育した動物群では、成体における匂いストレス反応誘発時に同時に新聞紙臭を嗅がせてもストレス緩和効果は見られなかったが、新聞紙臭の環境下で生育した動物群では、成体でのストレス反応が同時に新聞紙臭を嗅がせることで有意に緩和された。さらに、脳内の活動神経細胞数の解析により、この人工臭によるストレス緩和効果は、先天的にストレスを緩和する匂い物質であるバラ臭と同様に選択的にストレス関連神経活動を抑制した結果であると推察された。これらの結果は、未知の匂いであってもその匂いを経験することによって、生来の、持って生まれた価値判断基準が改変され、新たな匂いに対する価値判断基準が形成されたことを示しており、感性における個体差の形成過程において重要な意義をもたらすものと考えられた。実験動物(マウス)は捕食動物の匂い(合成キツネ臭)に対して先天的に恐怖・ストレス反応を示すことが知られている。これに対して我々はこれまでの研究で、薔薇の香り(バラ臭)や木の香り(ヒノキ臭)といった自然に存在する匂い物質が、経験や生育環境に存在しなくてもストレス反応を緩和する効果のあることを報告してきた。そこで本研究では、人工臭のように実験動物が全く知らない匂いでも、生育環境に存在することでストレス緩和効果が得られるようになるのかどうかについて検討することを目的とした。このため、自然臭存在下で飼育する動物群と人工臭存在下で飼育する動物群の生育環境の違いが、捕食者臭に対するストレス反応にどのような影響を与えるのか検討する事とした。

自然臭としては、通常の飼育時に用いているトウモロコシの芯由来の床敷を利用する事としたが、人工臭存在下で飼育する動物群に対して、同じ床敷を利用すると両者の匂い物質を同時に経験する事となってしまうため、人工臭のみの床敷を検討することとし、結果として裁断した新聞紙をオートクレーブ滅菌して床敷とし、この新聞紙の匂い、つまりインク及び印刷臭を人工臭として用いる事とした。また、実験で匂い物質を提示する方法も新たに検討し、それぞれの床敷内に脱脂綿の小片を混入し、1か月ほど密封したもの(それぞれの匂いが染み込んだ脱脂綿)を匂い提示用として冷凍保存することで作製した。上記のような予備実験および準備を経て、本実験を開始した。2種類の異なる匂い環境で飼育した動物群を作成するためには出生前から、つまり妊娠マウスをいずれかの匂いのケージで飼育し、その仔マウスをそれぞれの生育環境臭下で一定期間飼育した後、離乳させ、その後、通常の空気以外の匂いの無い環境で飼育してから研究に供するため、実験に必要な頭数を確保するまでに時間がかかっており、現在も実験頭数を確保するべく継続中である。妊娠動物の出生数にもばらつきがあり、また過去に妊娠経験のない初産動物の場合に子育ての放棄といった現象が生じてしまったことなども含め、若干、当初の予想より時間がかかったものの、研究実績の概要欄に記載した通り、動物群の作製まで順調に終了し、脳切片標本の作製およびその解析に取り掛かっている。研究実績の概要欄に記載した通り、実験の準備および予備的実験を順調に終了し、本実験に取り掛かっている。また、実験動物の出生前の段階(妊娠動物の飼育)から始まって、異なる生育環境下での出生後の飼育を伴う為に、実験動物の作製に時間がかかることが当初から予想されており、現在も継続中である。出生数にもばらつきがあるため、もう少し時間がかかることが予想されるが、おおむね順調に進展していると考えている。現在、脳切片標本の作製およびその解析を継続して行っている。全脳の切片作製とその免疫組織化学的染色にもう少し時間がかかるが順次行っており、期間中には結果が得られるものと考えている。これにより生育環境臭の違いによるストレス反応に対する影響が判明し、たとえ実験動物が全く知らない人工臭であっても、生育環境にその匂いが存在することで、ストレス緩和効果を示すのかどうかについて明らかになるものと思われる。現在、実験動物の作製を継続して行っている。これらの個体数の確保がまず最初の課題である。引き続き、飼育・作製した動物を用いて、生育環境臭の違いによるストレス反応に対する影響を検討し、たとえ実験動物が全く知らない人工臭であっても、生育環境にその匂いが存在することで、ストレス緩和効果を示すのかどうかについて明らかにする。該当なし基本的には、前年度と同様に、動物関連(動物代および飼育代など)、各種試薬類および消耗品類の購入を行う。特に機器類を購入する予定はない。