hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脂味の受容と脂質摂取調節における唾液リパーゼの役割

唾液に含まれる脂肪分解酵素・リパーゼが食物の中性脂肪から脂肪酸を遊離させ,脂味の感受性を調節している可能性について検討した.in vivoフラビン蛋白蛍光イメージング法と味刺激装置による解析系を確立し,オリーブオイルの刺激呈示による味覚野での神経応答を計測した.脂味応答は味覚野だけでなく梨状皮質(嗅覚野)でも記録され,脂味は複合感覚として脳内で表現されている可能性が示された.脂肪酸(オレイン酸)をオリーブオイルに付加することにより,脂味応答の応答領域と強度が増大することも明らかとなった.これらの結果は、脂肪酸により脂味に対する脳内応答が増強されることを示す初めての知見である.唾液に含まれる脂質分解酵素リパーゼが,口中では脂質を分解する消化機能を発揮するよりもむしろ「口中で中性脂肪の一部から脂肪酸を産生することで脂質味の感受性(感度)の調節などの役割を担っているのではないか」との仮説を検証することを目的として研究をスタートした。先ず初めに,脂質が味覚として認識されているかどうかについての検討として,麻酔下の動物(ラット)の口中に脂質を含む溶液を滴下する刺激を行い,脂質刺激によって脳の味覚野周辺で応答が観察されるかどうかについて検討を行った.平成27年度は,味溶液を口中に滴下するための灌流刺激装置の構築(本科研費にて関連機材を備品購入)を行い,既設のin vivo光学イメージング装置にて味刺激に対する中枢応答をフラビン蛋白蛍光イメージング法にて観察した.このイメージング法は,神経細胞の興奮により活性化されるエネルギー代謝経路に含まれるフラビンの酸化還元反応による自家蛍光の強度変化を元に,神経の活動をモニターする方法である.しかし昨年度は味溶液の刺激系について構築の過程で種々の検討を行ったが,味溶液に値する脳の応答を安定して記録するまでに至らなかった.原因として,味刺激と同時に舌への触刺激が生じてしまうことへの対処,動物の麻酔の問題(麻酔薬の種類や強度),脂質液に関しては他の味質(甘味など)との流動性の違いなどが考えられた.このため,得られた実験結果を結論づけるに至っておらず,本年度に引き継ぐ課題である.ただ,応答が記録できた場合は,脂質刺激に対して一次味覚野周辺で応答が観察されており,脂質の情報が味覚野で処理されていることが示唆される.本年度は,引き続き安定して記録できるよう,先述の諸課題を解決していく予定である.味覚刺激装置の構築に少々(予想以上に)手間取ってしまったことにより,実験実施スケジュールが遅れてしまった.特に,味溶液の刺激装置そのものの構築よりも,味刺激時に動物が不意に亡くなってしまうなどの問題が多発してしまった.これは,麻酔の問題や動物の気道の確保を行う際の手技的な問題,味刺激の灌流速度(刺激液量)の問題など,さまざまな問題が考えられたため,これらの問題検討を一つ一つクリアしていくのに時間がかかってしまった.また最大の遅延原因は,研究実施体制として当研究室所属の大学院生(久保英範)を参加させ,実験実施の多くを任せる予定であったが,年度半ばで家庭の事情により大学院を辞めなければいけない状況となってしまい,主となる実験実施者を失ってしまった.これは,実験計画当初は全く予期していなかった点である.さらに,本年度は実験室近辺での設備工事があったため,日中は光学測定時にノイズが入ってしまうことが多かった.日中発生する工事によるノイズを除去することが最後までできず,夜間しか実験を行えないなど,実験実施時間の大幅な制約を受けてしまった.唾液に含まれる脂肪分解酵素リパーゼが、口中では消化機能の一環として脂質を分解するよりもむしろ「口中で中性脂肪の一部から脂肪酸を遊離させ、これが脂質味の感受性の調節などの役割を担っているのではないか」との仮説を検証することを目的に研究を継続している。研究開始当初より、味溶液に対する大脳皮質(味覚野)応答をin vivoフラビン蛋白傾向イメージング法にて解析する手法を試みていたが、初年度には味刺激と同時に生じる触刺激の影響、動物(ラット)の麻酔の問題、脂質溶液の流動性の問題などにより、安定した記録を取得するに至っていなかった。昨年度は以上の問題点に対する改善に努め、備品として「味刺激装置」を購入するなどして対処してきた。また、舌上への味溶液提示に伴う溶液の灌流方法や動物の麻酔法の検討なども行った。昨年度は動物に対して舌上に味刺激を行い、この大脳皮質での応答をフラビン・イメージング法で記録することに成功した。味覚野(島皮質)での味応答については、味質毎に応答領域が異なるホットスポットの存在が報告されており、昨年度は味質として甘味、塩味、苦味、旨味の4基本味を舌上に流し、刺激に対する皮質応答を記録して、味応答のホットスポットが確認できるかどうかについて検討を行った。この検討は脂質応答を記録するための(どの領域に応答が現れるかを検討するための)基礎的データとなる。また、食物の味の情報としては食物質から発するニオイと統合されて形成される風味が認知上重要となるが、ニオイと関係させたときに応答領域がどのように変化するのかについても検討を行った。現在データの解析中で詳細については明らかではないが、1味質によって脳の応答領域が変わること、2ニオイを同時に提示することで味応答の時空間パターンにも変化が見られること、などが明らかになった。2015年度に引き続き、昨年度前半は味刺激装置の構築、特に動物への味溶液の提示系の設計がなかなか上手くいかず、実験スケジュールが遅れている。

これらについては、昨年度備品として「味溶液刺激装置」を購入し、動物の気道の確保法なども確立し、何とか実験を遂行できるようになってきた。ただし、昨年度同様に、当初研究計画の中で実施体制として研究メンバーに加えていた当研究室所属の大学院生が家庭の事情で大学院を辞めてしまい、人的不足による研究実施の遅れはなかなか解消するに至っていない。研究代表者(村本)と連携研究者(当研究室所属・溝口)および、他大学の連携研究者(横須賀)の3名で研究遂行に当たってきたが、実験実施の大部分を任せる予定であった大学院生の脱落は影響が大きかった。以上のように、研究体制の見直しを行ったものの、各人大学教員としての学務等もあり、なかなか研究ペースを順調にまで戻せない状態で昨年度を終えてしまった。唾液に含まれる脂肪分解酵素・リパーゼが、口中においては消化作用として脂質分解に関与するよりは、むしろ「中性脂肪から脂肪酸を遊離させ、これが脂質味の感受性の調節に役割を演じているのではないか」との仮説を検証するために研究を継続した。前年度までに、味溶液への大脳皮質応答をin vivoフラビン蛋白蛍光イメージング法にて解析してきた。また、食味の情報として風味形成にはニオイ情報が重要であり、ニオイと味の同時刺激によって、味覚応答が時空間的にどのような修飾を受けるのかについても解析を行った。刺激応答に関しては、ニオイに対しては梨状皮質、味刺激に対しては味覚野(島皮質内の一領域)で顕著な神経応答が記録されたが、両化学感覚に対して同時刺激を行うことで島皮質内の別領域である無顆粒島皮質において応答領域面積と応答振幅の有意な増大が現れることを確認した。すなわち、この領域(無顆粒島皮質)が「食」の情報処理・風味形成において重要な働きをしていることが示唆された。味応答の記録を基礎データとし、脂質応答との比較を行うため味覚刺激装置で脂質を舌上に呈示して同様なイメージング計測を行った。しかし、脂質のもつ粘性の問題でチューブ内で脂溶液が遅滞してしまい、手技的に刺激提示が困難であった。この問題を克服するため、脂溶液の希釈やチューブ径を太くするなどを試みたが、最終的には手動にて刺激提示をせざるを得なかった。この刺激法において、脂溶液刺激に対する応答特性に関して、1.脂質の刺激によって味覚野で応答が記録でき、2.ヒマシ油やミネラルオイル等非食用油よりもオリーブオイルなど食用オイルの方が明瞭に応答領域・強度が増大し、3.リノール酸など脂肪酸でも同様な応答が記録されることが判明した。脂質成分はいわゆる5基本味と同様に、味覚野に応答を惹起しており、「味」として情報処理されていることが示唆された。唾液に含まれる脂肪分解酵素・リパーゼが食物の中性脂肪から脂肪酸を遊離させ,脂味の感受性を調節している可能性について検討した.in vivoフラビン蛋白蛍光イメージング法と味刺激装置による解析系を確立し,オリーブオイルの刺激呈示による味覚野での神経応答を計測した.脂味応答は味覚野だけでなく梨状皮質(嗅覚野)でも記録され,脂味は複合感覚として脳内で表現されている可能性が示された.脂肪酸(オレイン酸)をオリーブオイルに付加することにより,脂味応答の応答領域と強度が増大することも明らかとなった.これらの結果は、脂肪酸により脂味に対する脳内応答が増強されることを示す初めての知見である.
曲面の写像類群のJones表現と関連する位相幾何

本研究は,代表者がこれまでに行ってきた種数2のJones表現に関する代数的研究,並びにR.Lawrenceが提唱した,岩堀・Hecke環表現の,組みひも群の場合の配置空間を用いた位相幾何的解釈を出発点とし,一般種数のJones表現の性質を,代数的並びに幾何的観点から研究し,Jones表現の位相幾何的解釈の有無について決着を付けつつ,Jones表現のより深い性質の理解と代数的性質の位相幾何による解釈を目指すものである.本研究の遂行に当たっては種数2のJones表現の性質に関する,次の手法・観点を出発点とした:計算機実験による大量の具体的計算;表現論を援用した代数的考察;岩堀・Hecke環と配置空間の幾何の関係に立脚した位相幾何的観点.更に,種数2の場合を雛形として,一般種数のJones表現の研究を目指した.本年度は,特に一般種数のJones表現の忠実性が,中心を法として,Jones表現と関係の深い,組みひも群の岩堀・Hecke環表現の忠実性と同値であること,更に種数2の場合にはSp(4,Z)の性質を用いて,Jones表現のkernelの構造をTorelli群の部分を法として決定することができた.また,元々の目標の一つであった,kernelの完全決定についても,一つの幾何的criteraを得た.以上の遂行のために,位相幾何学関連図書を適宜購入した.更に,国内各地で行われる研究集会等に参加することにより,新しいアイデアを出し,研究の新しい方向を探る上では極めて重要な,他の研究者との知見の交換を行なった.本研究は,代表者がこれまでに行ってきた種数2のJones表現に関する代数的研究,並びにR. Lawrenceが提唱した,岩堀-Hecke環表現の,組みひも群の場合の配置空間を用いた位相幾何的解釈を出発点とし,一般種数のJones表現の性質を,代数的並びに幾何的観点から研究し,Jones表現の位相幾何的解釈の有無について決着を付けつつ,Jones表現のより深い性質の理解と代数的性質の位相幾何による解釈を目指すものである.本研究の遂行に当たっては種数2のJones表現の性質に関する,次の手法・観点を出発点とした:計算機実験による大量の具体的計算;表現論を援用した代数的考察;岩堀-Hecke環と配置空間の幾何の関係に立脚した位相幾何的観点.更に,種数2の場合を雛形として,一般種数のJones表現の研究を目指した.同時に量子不変量の理論を検討により,Jones表現との関連を探るための準備とした.以上の遂行のために,まず計算機の購入により,大量の計算実験を行うための環境を整備した.また,本研究を行う上で必要となる関連図書を適宜購入した.更に,国内外で行われる研究集会等に参加することにより,新しいアイデアを出し,研究の新しい方向を探る上で極めて重要な,他の研究者との知見の交換を行なった.計算機実験の結果,種数3の場合にt=1の摂動展開で得られる次数付き商加群の内,最初のものの構造を,ある対称群の表現空間として決定することができた.今後は表現論の援用により,高次次数商の決定,一般種数への一般化が期待される.また,Lawrence, Bigelow等による配置空間のトポロジーとの関連の検討の結果,曲面のJones表現の理解に重要と思われる,ある種の局所系が存在することを示すことができた.本研究は,代表者がこれまでに行ってきた種数2のJones表現に関する代数的研究,並びにR.Lawrenceが提唱した,岩堀-Hecke環表現の,組みひも群の場合の配置空間を用いた位相幾何的解釈を出発点とし,一般種数のJones表現の性質を,代数的並びに幾何的観点から研究し,Jones表現の位相幾何的解釈の有無について決着を付けつつ,Jones表現のより深い性質の理解と代数的性質の位相幾何による解釈を目指すものである.本研究の遂行に当たっては種数2のJones表現の性質に関する,次の手法・観点を出発点とした:計算機実験による大量の具体的計算;表現論を援用した代数的考察;岩堀-Hecke環と配置空間の幾何の関係に立脚した位相幾何的観点.更に,種数2の場合を雛形として,一般種数のJones表現の研究を目指しつつある.本年度は,特に一般種数のJones表現の代数的性質を調べるために,Dipper-JamesによるA型岩堀-Hecke環のSpecht加群の理論を集中して検討した.同時に量子不変量の理論を検討により,Jones表現との関連を探るための準備とした.以上の遂行のために,まず計算機の周辺機器購入により,昨年度整備した,大量の計算実験を行うための環境を充実させた.また,本研究を行う上で必要となる関連図書を適宜購入した.更に,国内各地で行われる研究集会等に参加することにより,新しいアイデアを出し,研究の新しい方向を探る上では極めて重要な,他の研究者との知見の交換を行なった.計算機実験の結果種数3の場合にt=1の摂動展開で得られる次数付き商加群の内,最初のものの構造を,ある対称群の表現空間として決定することができた.今後は表現論の援用により,高次次数商の決定,一般種数への一般化が期待される.また,Lawrence, Bigelow等による配置空間のトポロジーとの関連の検討の結果,曲面のJones表現の理解に重要と思われる,ある種の局所系が存在することを示すことができた.

本研究は,代表者がこれまでに行ってきた種数2のJones表現に関する代数的研究,並びにR.Lawrenceが提唱した,岩堀・Hecke環表現の,組みひも群の場合の配置空間を用いた位相幾何的解釈を出発点とし,一般種数のJones表現の性質を,代数的並びに幾何的観点から研究し,Jones表現の位相幾何的解釈の有無について決着を付けつつ,Jones表現のより深い性質の理解と代数的性質の位相幾何による解釈を目指すものである.本研究の遂行に当たっては種数2のJones表現の性質に関する,次の手法・観点を出発点とした:計算機実験による大量の具体的計算;表現論を援用した代数的考察;岩堀・Hecke環と配置空間の幾何の関係に立脚した位相幾何的観点.更に,種数2の場合を雛形として,一般種数のJones表現の研究を目指した.本年度は,特に一般種数のJones表現の忠実性が,中心を法として,Jones表現と関係の深い,組みひも群の岩堀・Hecke環表現の忠実性と同値であること,更に種数2の場合にはSp(4,Z)の性質を用いて,Jones表現のkernelの構造をTorelli群の部分を法として決定することができた.また,元々の目標の一つであった,kernelの完全決定についても,一つの幾何的criteraを得た.以上の遂行のために,位相幾何学関連図書を適宜購入した.更に,国内各地で行われる研究集会等に参加することにより,新しいアイデアを出し,研究の新しい方向を探る上では極めて重要な,他の研究者との知見の交換を行なった.
多孔性分子結晶の面選択的接合を介した異方集積体ポーラス材料の創製

本研究では、我々が独自に開発した一次元細孔を有する多孔性分子結晶を基盤として、複数の多孔性結晶間を異方的に接合することにより、異なる一次元細孔が連結された新規複合結晶材料を創製することを目的として研究を進めた。特に本研究で扱う多孔性結晶は、細孔内で種々の分子を位置選択的に認識・配列できることから、そのような特異な細孔を異方的に接合することにより、高効率な分子輸送システムや、段階的触媒反応場の構築などが実現できると考えられる。本研究目標を実現するための一つの方法論として、一つの多孔性結晶を結晶核として、その周りに類似の多孔性結晶を成長させることによって、2つの異なる一次元細孔が異方的に接合されたコアーシェル型多孔性結晶を作成することを考えた。実際に実験を行って得られた構造は、各種の顕微分光法とともに、単結晶X線回折測定によって同定した。例えば、得られたコアーシェル結晶のコア、シェル部それぞれの単結晶X線回折測定を行うことにより、コアーシェル構造においても当初の多孔性構造が十分保たれていることが明らかとなった。また、コアーシェル結晶内部に形成された接合ナノチャネルを活用して、色素分子の異方的輸送についても検討を行った。さらに、コア、シェル部それぞれに別の反応試薬を担持することによって、一つの結晶内で逐次反応場を形成することについても試みた。既存のコアーシェル型多孔性結晶は三次元的な細孔を持つものが多いことから、本研究で開発した一次元細孔型コアーシェル結晶は、異方性機能を発現する上で重要な構造モチーフになり得ることが示された。多孔性結晶を精緻に集積化して高機能な多孔性バルク材料を創製するには、結晶接合面での相互作用を合理的に設計して複数結晶を配向選択的に異方集積化する必要がある。我々はこれまでに、環状三核パラジウム錯体が自己集合することによって1-2nmサイズのナノチャネルを有する多孔性分子結晶Metal-macrocycle framework (MMF)が形成することを見出し、そのチャネル内に様々な分子を位置選択的に配列化できることを報告している。本課題では、多孔性結晶MMFの結晶間における面選択的な接合をデザインすることにより、ナノチャネルが異方的に配列化した機能性ポーラス材料を創製することによって、MMFチャネル機能の相乗的・協働的な作用に基づく高次機能を設計することを目指す。平成28年度は、MMF結晶表面に選択的に吸着する接合分子の探索を行った。例えば末端水酸基を有するデンドリマー分子を接合分子として用いた場合には、結晶同士の接着現象が観測されたが、再現性が乏しいという欠点があった。一方で、MMF結晶の対アニオンを変更することで二種のMMF結晶が作成できることを活用して、一方のMMF結晶を核として他方のMMF結晶をエピタキシャル成長させたところ、二種のMMF結晶がチャネル方向を揃えて成長することにより、異種アニオンからなるMMFコア-シェル結晶を形成できることを見出した。さらにMMFコア-シェル結晶では、異種アニオンからなるナノチャネルを介して色素分子が異方的に輸送されることを明らかにした。当初の研究計画としては、多孔性結晶MMFの結晶面間を選択的に接合する接合分子を開発し、それらを用いて多孔性結晶の異方集積化を行う予定であったが、こちらについては再現性が乏しいものの、水酸基を末端に有するデンドリマー分子が接合分子として機能する可能性を見出すことができた。一方で、異種ハロゲンからなる二種類のMMF結晶を用いて、これらのコア-シェル結晶を作成できるという知見を新たに見出したことから、当初の予定とは別のアプローチから本課題の推進が可能となった。例えば塩化物イオンを対アニオンに有するMMF(Cl)を結晶核として、その周囲に臭化物イオンを対アニオンに有するMMF(Br)を成長させることにより、コア-シェル結晶MMF(Cl@Br)を作成できる方法を確立した。これにより、異種アニオンから成る二種のナノチャネルがチャネル軸を揃えて異方的に配列化することが明らかとなった。さらに二種のチャネルを越えて色素分子を輸送できたことから、これらのチャネルは接合面を介して連結されていることが確かめられた。これらの結果から、本課題は当初の目的に沿っておおむね順調に進展していると考えられる。多孔性結晶を異方的に集積化して機能性バルク材料を創製するためには、結晶接合面を合理的に設計して複数結晶を配向選択的に集積化する必要がある。我々はこれまでに、環状錯体集積型多孔性結晶Metal-Macrocycle Framework (MMF)を開発し、その結晶細孔内を分子配列場、触媒反応場、反応観察場として活用できることを報告した。また本課題における前年度の成果において、異なるハロゲン配位子を持つ2種類のMMF結晶をコア-シェル型に成長させることによって、配向選択的に2種多孔性結晶を接合できることを見出し、各種顕微分光法や単結晶X線回折測定から望み通りのコア-シェル結晶が形成していることを明らかにしている。そこで当該年度は、コア-シェル型に接合されたMMF結晶の細孔内を分子輸送場、連続化学反応場として活用することを目的として研究を進めた。例えばコア-シェル型MMF結晶のコア部にあらかじめ色素分子を導入したところ、チャネル方向に沿って色素がコア部からシェル部へと異方的に拡散することを顕微鏡観察により明らかにした。

また、同様の結晶作成手法を用いることにより、コア部に様々な分子を導入したコア-シェル型MMF結晶を作成することもできた。さらにこの技術を発展させ、コア部、シェル部それぞれに異なる触媒分子を空間特異的に導入した結晶を作成し、これらの異種触媒導入型コア-シェル結晶を用いて二段階変換反応を検討したところ、結晶細孔内で二段階生成物まで変換されることがNMR測定などより示唆された。当該年度は、前年度に開発したコア-シェル型多孔性結晶MMFの作成技術に基づいて、異種多孔性結晶の異方的な接合に基づく物質輸送や化学変換反応についての検討を進め、ある程度期待通りの結果を得ることができたことから、本課題は当初の目的に沿っておおむね順調に進展していると考えられる。本研究では、我々が独自に開発した一次元細孔を有する多孔性分子結晶を基盤として、複数の多孔性結晶間を異方的に接合することにより、異なる一次元細孔が連結された新規複合結晶材料を創製することを目的として研究を進めた。特に本研究で扱う多孔性結晶は、細孔内で種々の分子を位置選択的に認識・配列できることから、そのような特異な細孔を異方的に接合することにより、高効率な分子輸送システムや、段階的触媒反応場の構築などが実現できると考えられる。本研究目標を実現するための一つの方法論として、一つの多孔性結晶を結晶核として、その周りに類似の多孔性結晶を成長させることによって、2つの異なる一次元細孔が異方的に接合されたコアーシェル型多孔性結晶を作成することを考えた。実際に実験を行って得られた構造は、各種の顕微分光法とともに、単結晶X線回折測定によって同定した。例えば、得られたコアーシェル結晶のコア、シェル部それぞれの単結晶X線回折測定を行うことにより、コアーシェル構造においても当初の多孔性構造が十分保たれていることが明らかとなった。また、コアーシェル結晶内部に形成された接合ナノチャネルを活用して、色素分子の異方的輸送についても検討を行った。さらに、コア、シェル部それぞれに別の反応試薬を担持することによって、一つの結晶内で逐次反応場を形成することについても試みた。既存のコアーシェル型多孔性結晶は三次元的な細孔を持つものが多いことから、本研究で開発した一次元細孔型コアーシェル結晶は、異方性機能を発現する上で重要な構造モチーフになり得ることが示された。本課題の今後の推進方策としては、異種アニオンからなるコア-シェル結晶MMF(Cl@Br)を活用することによって、異種ナノチャネルの異方的接合に基づく様々な機能化を図ることを目指す。例えば、異種チャネルにおける分子・イオン輸送速度の違いを活用することによる分子の閉じ込めや外部刺激に応じた内包分子放出の制御、また異種ナノチャネルの反応性の違いに基づく多段階分子反応場の開発などを目指す。さらに、複数のコア結晶を核としたコア-シェル結晶が作成できれば、シェル結晶の形成によって複数コア結晶のチャネル配向を揃えることも可能となり、複数コア結晶間での長距離間物質輸送などへの展開も期待できる。また、単層のシェルではなく複数層のシェルからなる多層コア-シェル結晶を構築することにより、異種アニオンチャネルが交互に配列化した機能性ポーラス材料への展開も目指す。今後の本研究の推進方策としては、まず前年度と当該年度に得られた結果を学術論文としてまとめて出版することを目指す。
学級集団における社会的スキル訓練プログラム作成の試み

本研究では,社会的スキルを高めるためのプログラムを専門家が実施するというのではなく,教師の日常の指導において可能な方法の検討ということが目的であった。仲間関係に問題がある子どもは,社会的スキルの欠如によるところが大きい。社会的スキルを獲得できないのは,仲間とのかかわりが弱いということによる。それは,仲間とかかわることへの自信の低さが原因となっている。そこで,子どもたちの仲間関係への自己効力感に注目し,小学生を対象にして検討した。研究1では,仲間関係への自己効力感が社会的スキルやソシオメトリック地位と関連していること,仲間関係へのストレスの種類と社会的スキルとが関連していることなどを明らかにした。研究2では,学級編制替え前の仲間関係への自己効力感が,学級編制替え後の仲間関係にどう影響しているかについて検討したが、必ずしも継時的な関連は明らかにされなかった。しかし,同時期では,仲間関係への自己効力感とソシオメトリック地位とは関連があった。研究3では,仲間関係への自己効力感を高めるために,子ども同士で良いところを見付け合うという操作を入れ,その効果を検討したが,一部に効果はみられたものの顕著な効果はみられなかった。研究2と研究3は,小学2年生を対象にしたことの問題があげられた。研究4では,小学5,6年生を対象にして,研究3と同じような自己効力感を高める操作を入れた。その結果。顕著な効果がみられ,仲間関係への自己効力感,社会的スキルの自己認知だけではなく,仲間に対する認知も好意的な方に顕著に変化した。その結果。仲間関係スキルの訓練プログラムを作成するための基礎資料を得るために、4つの小学校10学級320人(男子171人、女子151人)を対象にして、(1)ソシオメトリック・テスト、(2)仲間関係スキルの他者認知(ゲス・フウ・テスト方式による)13項目、(3)仲間関係スキルの自己認知(4段階評定尺度)12項目、(4)仲間関係の自己効力テスト(4段階評定尺度)7項目、(5)仲間関係ストレス・テスト16項目、を実施した。これらのテスト間の関連を明らかにすることで、どのような子どもが仲間関係において問題をもつと考えられるかについて検討していく。これらの結果について最終的な整理はまだできていないが、これまでの分析の結果では、学級の仲間から孤立している子ども、仲間から仲間関係スキルが低いとみられている子ども、仲間関係ストレスにおいて、とくに「仲間からの直接的な被攻撃」や「仲間からの孤立感や孤独感」において高い結果を示している子どもなど、問題をもつとみられる子どもの存在が明らかになっている。また、個々のテストによるよりは、実施したいくつかのテスト結果の関連をみることで、子どもたちの仲間関係にもつ問題がさらに明らかになっている。本研究の目的は、このような子どもに対して、仲間関係スキルの訓練プログラムを作成することであるが、このことについては、以上のような結果にもとづいて、仲間関係についての自己効力に焦点をあてたモデルを作成して、実際の操作を入れて仲間関係の自己効力を高め、仲間関係スキルを高めることができるかどうかを、新年度から複数の学級で縦断的に検討していく予定である。

研究2では,学級編制替え前の仲間関係への自己効力感が,学級編制替え後の仲間関係にどう影響しているかについて検討したが,必ずしも継時的な関連は明らかにされなかった。しかし,同時期では,仲間関係への自己効力感とソシオメトリック地位とは関連があった。研究3では,仲間関係への自己効力感を高めるために,子ども同士で良いところを見付け合うという操作を入れ,その効果を検討したが,一部に効果はみられたものの顕著な効果はみられなかった。研究2と研究3は,小学校2年生を対象にしたことの問題があげられた。研究4では,小学5,6年生を対象にして,研究3と同じ様な自己効力感を高める操作を入れた。その結果。顕著な効果がみられ,仲間関係への自己効力感,社会的スキルの自己認知だけではなく,仲間に対する認知も好意的な方に顕著に変化した。
貴金属ナノコンポジット膜による高感度ガスセンサー用電極の開発

本研究では、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)などの高い触媒活性を有する貴金属を含むナノコンポジット膜を有機金属化学気相析出(MOCVD)法によって合成し、その微細構造と、低温作動酸素センサー用電極としての特性評価を行った。CVD原料には、金属-βジケトナート錯体を用いて、種々の成膜条件における、膜の組成、組織の変化を調べた。さらに、直流電流電圧特性、交流インピーダンス法による膜の電気的特性を明らかにするとともに、酸素ガス濃淡セルを思索し、酸素センサーとしての動作試験を行った。YSZ固体電解質とのコンポジットでは、数nmの貴金属微粒子を含むナノコンポジットが生成し、膜中の貴金属量が10-20vol%でも貴金属のみの膜と同程度の優れた電極特性を示すことを明らかにした。これは、ナノ粒子化によって、電極反応に寄与する三相界面が飛躍的に増加したためである。Ir, RuとCとのコンポジットでは、5-10nmの貴金属粒子が非晶質C中に分散したナノコンポジットが生成し、150°Cの低温でも酸素濃度の変化を測定することが可能であった。以上、本研究では、貴金属ナノ粒子を含むコンポジット電極が優れた触媒活性を有することを明らかにし、固体電解質とのコンポジット化によって貴金属量が小さな場合でも貴金属単相膜と同程度の高い電極特性が得られること、Cとのコンポジット化によって低温でも高い触媒活性を示す電極が得られることを示した。本研究では、Ir,Pd,Pt,Ru,Rh等の貴金属電極、およびこれらの貴金属とイットリウム安定化ジルコニア(YSZ)のコンポジット電極をMOCVD法によってYSZ基板上に作製し、その性能を評価した。まず貴金属電極を作製し、非常に均一な微細構造を持つ電極の作製に成功した。これらの電極は粒径数μm数十μmの球状粒子からなっていたが、ほとんどの電極では850°Cでの加熱処理によって溶融や粒の粗大化が観察された。この微細構造の大きな変化によって、電極性能は大きく低下した。一方、IrおよびRu電極は高温でも優れた電極性能を維持していたが、これは電子伝導性の酸化物(IrO_2およびRuO_2)が生成し、これらの酸化物膜の微細構造が高温での熱処理によっても変化しないためであることがわかった。上記の結果から、高温度域で使用可能な電極材料としてIrO_2およびRuO_2が有望であると考え、YSZとこれらとのコンポジット電極を作製し、その電極性能を評価した。成膜時の酸素ガス流量が小さな場合にはカーボンや未酸化の金属が膜中に残存したが、酸素ガス流量を大きくすることによって、酸化物のみからなるコンポジット膜が得られた。IrO_2-YSZコンポジット電極は、IrO_2量が20mol%程度でも市販の電極と同等の電極特性を示した。CVD法は均一な微細構造を持つ膜を作製できるという特徴を持つが、電極プロセスとしても優れていることが明らかとなり、さらに、コンポジット化によって低抵抗のYSZ基板/電極界面が形成され、電極性能が大幅に向上したものと考えられる。組成制御および微細構造制御によってさらに優れた電極を作製できるものと期待される。Ir、Ru、ZrおよびYの各ジピバロイルメタネート錯体を原料とするMOCVD法によって、イットリア安定化ジルコニア(YSZ)基板上に、IrO_2-YSZおよびRuO_2-YSZナノコンポジット膜を合成した。原料の気化温度、基板温度、成膜圧力および酸素分圧の最適化によって、直径8mmのペレット状基板に均一な膜を作製できた。得られたナノコンポジット膜について、XRDとXPSによる生成相の同定とSEMとTEMによる微細構造の観察を行った。その結果、Ir-YSZコンポジット膜ではIrはほぼ金属として存在し、膜は直径2-5nmの球状粒子で構成されていることが分かった。また、Ru-YSZコンポジット膜では、RuはRuO_2として存在し、直径30-70nmの球状粒子から構成されていた。

EPMAによる組成分析の結果、いずれの膜でも、原料の気化温度によって組成を制御できることが分かった。ナノコンポジット膜をYSZ固体電解質用の電極として評価するために、電極/YSZ界面の電気伝導率をACインピーダンス法によって評価した。その結果、IrO_2またはRuO_2の含有量が15-30vol%で界面の電気伝導率は最大となった。このような傾向は、導電性粒子とYSZ粒子の接触面積の変化から説明できた。ナノコンポジット電極を用いた酸素濃淡セルを作製し、酸素センサーとしての作動試験を行った。濃淡セルの起電力は、823K以上でネルンストの式に従い、応答時間は20s以下で、酸素センサーとして極めて優れた性能を示した。以上、本年度の研究では、IrO_2-YSZおよびRuO_2-YSZナノコンポジット膜を作製し、固体電解質用電極材料として優れた特性を示すことを明らかにした。特にRuO_2-YSZナノコンポジット電極は金属を含まない電極材料であり、金属電極の溶出が問題となる溶融金属中の酸素濃度の定量を可能にするものと期待される。有機金属錯体を原料とする化学気相析出(MOCVD)法によって、Ruナノ粒子と炭素から構成されるナノコンポジット膜を合成し、合成条件による膜の組成・微細組織の変化を調べ、低温作動酸素センサー用電極材料としての評価を行った。Ru-dpm錯体を473Kに加熱して気化させ、Arガスをキャリアガスとして反応室内の基板近傍に導入し、成膜圧力3Torr、基板温度923Kで成膜することによって金属RuとCからなる膜が得られた。TEM観察では、直径10nm以下の球状Ru粒子が非晶質C中に分散しており、ナノコンポジット化していることが確認された。YSZ固体電解質上にRu-Cコンポジット膜を合成し、酸素センサー用電極としての特性を評価した。その結果、コンポジット電極とYSZ固体電解質界面の電気抵抗は極めて小さく、ペースト法で作製したPt電極と比較して23桁程度高い電気伝導度を示すことがわかった。特にPt電極が作動しない300400°C以下の低温度域においても高い電気伝導度を維持していた。さらに、Ru-Cナノコンポジット電極とYSZからなる酸素ガス濃淡セルを作製し、酸素センサー動作試験を行った。その結果、250°C以下でも酸素濃度の変化に追従して起電力が変化し、低温で使用することが可能な電極材料であることが明らかとなった。
特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能

特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能のありようを明らかにすることを本研究の目的とした.母親12名を対象とし,半構成面接調査と家族機能尺度のFFFS(Feetham家族機能調査)日本語版Iを用いた質問紙調査を実施した.母親は,子どもが障害をもつことによる特有の心配事を抱えながらも,子どもを育てることに自己の責任と存在意義を見出していた.家族は子どもが特別支援学校に通っている時間を有効に活用しているため,子どもが学校に通えることが,家族機能を良好に維持するために重要であった.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能のありようを明らかにすることを本研究の目的とした.母親12名を対象とし,半構成面接調査と家族機能尺度のFFFS(Feetham家族機能調査)日本語版Iを用いた質問紙調査を実施した.母親は,子どもが障害をもつことによる特有の心配事を抱えながらも,子どもを育てることに自己の責任と存在意義を見出していた.家族は子どもが特別支援学校に通っている時間を有効に活用しているため,子どもが学校に通えることが,家族機能を良好に維持するために重要であった.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能のありようを明らかにし,家族支援構築への示唆を得ることを本研究の目的とした.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族に協力を依頼し,父親もしくは母親を対象とした。2010年8月から10月の期間に,半構成面接とFFFS日本語版Iを用いた質問紙調査を実施した.参加者の承諾を得て面接内容を録音し,逐語録を作成してデータとした.データの分析は,4名の研究者でKJ法を参考に分析を進め,カテゴリー化を行った.参加者は母親5名であった.分析の結果,家族機能遂行のありようとして33カテゴリーが抽出された.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族は,子どもが障害をもつことによる特有の心配ごとを抱えながらも,子どもを育てることに自己の責任と存在意義を見出していた.家族員それぞれの健康に配慮し,障害をもつ子ども中心の生活を送りながらも,家族員が互いに想いやり協力しながら生活していた.身内から実際的・精神的な支援を得ているが,子どもの障害に対応できない身内との関係は希薄であり,特別支援学校に通う子どもをもつ母親(peer)が支えとなっていた.特別児童扶養手当などの行政からの手当てや子どもが特別支援学校に通っている時間,ヘルパーなどの社会資源を有効に活用し,家族機能を遂行していることが明らかになった.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能のありようを明らかにした研究論文が未だないため,これらの結果はこのような家族への支援について検討する上で重要である.平成23年度は対象を拡大し,質問紙調査の結果を統計学的に分析し,質的分析結果と統合する予定である.また,具体的な支援策を導き,日本家族看護学会第18回学術集会で調査結果を公表し,家族看護実践において活用することで,このような家族の家族機能向上,生活の質の向上に寄与していく.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族の家族機能のありようを明らかにし,家族支援策構築への示唆を得ることを本研究の目的とした.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族に協力を依頼し,父親もしくは母親を対象に半構成面接調査とFFFS(Feetham家族機能調査)日本語版Iを用いた質問紙調査を実施した.参加者の承諾を得て面接内容を録音し,逐語録を作成してデータとした.データは家族機能のありようをひとり親の認識をもとに解明する質的記述的研究に,質問紙調査の結果から家族支援の優先度が高い項目を明らかにする補助研究である量的研究を追加したミックス法により分析した.2010年8月から10月の期間に,ひとり親の母親5名に実施した調査の分析内容を継続比較しながら分析を進めていき,新たなカテゴリーが抽出されないことを確かめ,2011年11月に調査を終了した.参加者は母親7名であった.分析の結果,家族機能遂行のありようとして「障害をもつ子どもが学校に通っている時間を有効に活用している」などの33カテゴリー以上に新たなカテゴリーは抽出されなかった.面接調査と質問紙調査の分析結果から,家族支援の優先度が高い項目は「子どもに関する心配事」「余暇や娯楽の時間」「家事をする時間」「医療機関にかかったり,健康相談を受けること」「家事や育児などに対する身内の協力」であると判断された.特別支援学校に通う子どもをもつひとり親家族は,子どもが特別支援学校に通っている時間を有効に活用しているため,家族機能を良好に維持するために,子どもが学校に通えることは非常に重要であった。看護職者は,身内・友人などからの周辺支援の拡充,家族の共有時間の確保,社会資源の整備と周知,家族のヘルスケア機能を向上するための健康相談事業の拡充を図り,家族を支援する必要性が示唆された.
心的負荷時の前額部NIRS信号応答の生理学的機序

我々はこれまで、心的負荷時の前額部皮膚血液動態が微妙な心的状態を反映する可能性を示してきた(Takahashi et al., 2011, 2016)。本研究では、この成果に立脚し、前額部皮膚血流を、「こころ」の状態を測るヒューマンインターフェースのための新たな生理指標として検討することを目的とした。そのために健常被験者に対する3種類の計測実験を行なった。1第一は、心理負荷時の顔面全体の皮膚血流計測実験である。頭部皮膚血管平滑筋イオンチャネルの種類とその空間分布は一様でないため、レーザスペックル血流画像化装置を用いて2次元的に計測した。19名実施し、心理負荷による顔面の自律神経応答の時空間解析を詳細に進めている。2第二は、心的負荷時の自律神経活動の中枢ネットワークの同定実験である。心理負荷時および安静時のfMRI実験を、指尖脈波、前額部皮膚血流、および瞳孔径を同時計測する実験を21名行なった。これらの多変量生体信号に対し、自律神経活動と安静時脳活動との関連性を明らかにするための脳活動ネットワーク解析を詳細に進めている。3第三は、脳磁図を用いた、心的負荷時の神経活動ネットワークのダイナミクス実験である。脳磁図は神経電気活動が計測できるため、第二の実験で同定した中枢ネットワークの動特性を明らかにできる。第二の実験同様の課題を遂行中、脳磁図と同時に前額部皮膚血流と瞳孔計を計測する実験系を構築した。1名のみの計測だが、参考データとして活用できる。結果的に、第一と第二の実験は、十分の人数のデータを収集できたものの、fMRI実験の準備と実験設備の確保等の調整に想定以上の時間を要したことと、当該年度途中に、代表者が所属の異動となったことで、第三の実験のデータの収集がほとんど行えなかったこととで、全体の解析が終了していない。現段階では結論に至っていないが、早急にまとめて成果を発表したい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、「こころ」の状態を測るヒューマンインターフェースの新たな生理指標として、前額部皮膚血流を検討する。我々は最近、心的負荷時の前額部皮膚血液動態は、これまで計測が困難であった微妙な心的状態を反映する可能性を示した(Takahashi et al., 2011)。この成果に立脚し、心的負荷時に前額部の皮膚血管拡張を引き起こす自律神経の中枢制御機構の解明とともに、課題/計測条件を検討することで、「こころの計測」の新たな生理指標の確立を目指す。本研究では、これまで、種々の心的負荷時における、様々な生理データを収集してきた。主には、1心理負荷の強度と皮膚血液応答の関係を調べるため、レーザスペックル血流画像化装置を用い、心理負荷時の、被験者の顔面の広範な部位の皮膚血流変化の計測をおこなった。顔面に分布する皮膚血管平滑筋のイオンチャネル分布は、種類、空間分布が一様でないことが知られているが、今回の顔面全体に高速な動画として計測できたため、これまで局所的にしか解析されてこなかった、顔面血流の顔面全体の皮膚血流の自律神経応答の時空間特性を調べることが可能となった。ただし、被験者が課題中に動いてしまった場合の補正に課題が残っている。2また、心的負荷時の自律神経活動の中枢ネットワークを推定するために、心理課題負荷時および安静時のfMRIによる脳活動と、指尖脈波、前額部皮膚血流(レーザドップラー皮膚血流計を使用)、および瞳孔径を同時計測した。現在、これらの種々の生理指標および計測モダリティの多次元データを、dynamical network analysisの手法などを適用し、統合的に解析を進めているところである。fMRI実験のために予定してた施設を別施設に変更する必要が生じたため、装置の使用申請に時間を要したため、実験開始が遅れ、後にやるはずだった顔面のレーザスペックル血流画像計測を先行させるなど、計画の組み立ての変更が生じたため、全体として、やや遅れていると自己評価する。

脳磁図は神経電気活動が計測できるため、第二の実験で同定した中枢ネットワークの動特性を明らかにできる。第二の実験同様の課題を遂行中、脳磁図と同時に前額部皮膚血流と瞳孔計を計測する実験系を構築した。1名のみの計測だが、参考データとして活用できる。結果的に、第一と第二の実験は、十分の人数のデータを収集できたものの、fMRI実験の準備と実験設備の確保等の調整に想定以上の時間を要したことと、当該年度途中に、代表者が所属の異動となったことで、第三の実験のデータの収集がほとんど行えなかったこととで、全体の解析が終了していない。現段階では結論に至っていないが、早急にまとめて成果を発表したい。「こころ」の状態を測るヒューマンインターフェースの新たな生理指標として、前額部皮膚血流を検討するため、3つの観点から、心的負荷時における生理データの収集・解析を試みた。第一は、心理負荷時の顔面全体の皮膚血流計測により、顔面皮膚血流に現れる心的負荷に対する自律神経応答の時空間特性を明らかにしようとするという観点である。頭部の皮膚血管平滑筋のイオンチャネルの種類とその空間分布は一様でなく、同様の心的負荷に対しても、皮膚血流変化は部位により大きく異なることが予想される。そこで、頭部皮膚血流を、従来の「点」ではなく、「面」で広範囲に計測できるレーザスペックル血流画像化装置を新たに導入し、心理負荷に対する自律神経応答を時空間的に詳細に調べることとした。昨年度に引き続き計測をすすめ、合計19名の健常被験者に対し実施できた。第二は、心的負荷時の自律神経活動の中枢ネットワークを同定しようとうる観点である。これには、心理負荷時の脳全体の活動を計測するとともに、皮膚血流および他の自律神経指標を同時計測する必要がある。そこで、種々の心理負荷時のfMRI実験を、指尖脈波、前額部皮膚血流、および瞳孔径を同時計測しながら行なうこととした。ここで課題は、心的負荷が期待できる言語流暢性課題に加え、デフォルトモードネットワークの同定のための安静課題を計画し、昨年度に続き、合計21名の計測を実施できた。第三は、心的負荷時の神経活動ネットワークのダイナミクスを明らかにしようとする観点である。fMRIは空間解像度に優れており、かつ脳全体の活動を探索できるものの、脳血流変化を見ているため、時間分解能は神経活動と比べ高くない。そこで、神経電気活動を計測可能な脳磁図(MEG)を用いて心理負荷時の脳電気活動を計測すると同時に、手指の皮膚血流及び瞳孔経の計測を計画した。健常被験者1名に対し実施した。全体として、やや遅れていると自己評価する。第一の心理負荷時の顔面全体の皮膚血流計測では、被験者が課題中に動いてしまった場合の補正が問題となり、試行錯誤を繰り返しているため、解析の遅れが生じている。第二の心理負荷時のfMRI実験では、実験装置の使用時間の確保や被検者確保の都合により、合計21名のデータの収集に時間がかかり、解析の方が本格的に行えていない。第三の心的負荷時の脳磁図計測実験では、実験系を組み立てた段階で、所属の異動となったため、1名にみの計測にとどまっている。次の2点を行う。1これまでのfMRIによる自律神経中枢の同定実験に加え、脳磁図(MEG)を用いた実験を行う。
層状薄膜の熱物性値測定法

層状薄膜は、基盤上に電気絶縁層や電子回路等を積層した電子部品やコーティングを施した機械部品など随所に見られる。これら複合材あるいは薄膜そのものの熱移動特性がその部品の機能に重要な影響を与えている場合も多い。これらの材料の熱移動特性を解析するには熱伝導率や比熱などの熱物性値を知ることが必須条件である。本研究は、周期的加熱法を応用することによって、1100μm程度の薄膜および基盤上に積層された薄膜の熱伝導率、熱拡散率を測定する方法を開発することを目的とする。具体的には薄膜の表面を周期的に加熱し、薄膜と基盤との間または基盤裏面の温度応答における位相変化により薄膜の熱拡散率を算出するものである。本年度の研究成果として1.層状薄膜の表面を周期的に加熱したときの裏面の温度応答と位相遅れについての解析解を求めた。2.上記の解析解の境界条件を実現するよう試料系を設計した。3.標準試料としてポリイミドフィルムを用い表面に電気抵抗加熱面をスパッタリングにより形成させた。4.試料フィルムの裏面に同じスパッタリングにより電気抵抗温度計を形成させた。5.周期的加熱には現有設備の任意関数発生器と電力増幅器を用いて行った。6:表面と裏面の位相差測定には申請のロックインアンプにより行い、ディジタルストレージスコープによりモニターした。7:ポリイミドフィルム、ステンレス鋼およびNiの薄膜について測定し、文献値とほゞ一致する測定値が得られた。
ATPを介した血管内皮細胞・血球間クロストーク(双方向機能調節機構)の研究

血管内皮細胞と血球細胞のATP作動性細胞間情報伝達機構を明らかにするために、今年度は内皮細胞と赤血球におけるATPの作用と遊離についてさらに検討を進め、以下のような結果を得た。(1)ラット尾動脈培養内皮細胞層において2-mSATPはその細胞形態を変化させること(面積減少作用)、この作用と同じ機序でFD-4(FITC-labeled dextran)の細胞層透過を促進する事を明らかにした。さらにこの透過性促進作用には、ミオシン軽鎖が関与していることを明らかにすると共にと、ミオシン軽鎖キナーゼとRhoキナーゼにより調節されていることを明らかにした。さらに、この透過性亢進作用はラット尾部組織還流標本においても、起こること、その薬理学的性質は培養内皮細胞で得られたものと同じであることが明らかにされた。(2)ラット赤血球において、ATPは細胞内カルシウムイオン濃度を著明に増加させた。また、流路中にフィルタ(5ミクロンのポアを持つ)を挿入した灌流装置に赤血球を流し、灌流圧に対するATPの影響を検討したところ、ATPは灌流圧を有意に上昇させた。即ち、ATPは赤血球の変形能を低下させた。一方、ATP受容体拮抗薬であり、ATP分解酵素阻害薬であるスラミンも、細胞内カルシウムイオン濃度を増加させるとともに、赤血球の灌流圧を有意に増加させた。なお、スラミンは赤血球からの自発的総プリン(ATP, ADP, AMP, adenosine)の遊離量には影響しなかったが、ATPの遊離量を有意に増加させた。このことから、スラミンはATPの分解を阻害することにより細胞外ATP量を増やし、これが赤血球の細胞内カルシウム濃度を増加させてその変形能を低下させたことが示唆された。以上の結果より、細胞外ATPが赤血球の変形能に影響すること、その作用がATP分解酵素によって調節されていることが示唆された。本研究結果は、内皮から遊離されたATPが内皮細胞の形態と赤血球の変形能を調節していることを示唆するものである。本研究では、ラット尾動脈内皮細胞を用い、プリン受容体を介した細胞容積調節機構について検討を行った。本実験結果より、血管内皮細胞膜上のP2Y受容体は、細胞容積減少機構を有し、低浸透圧下で膨張した状態においては、過度の膨張による細胞障害の防御に関与することが示唆された。また、正常状態(等浸透圧)においては、このようなP2Y受容体刺激がFITC-デキストラン(分子量約4000)の透過性を亢進したことから、内皮細胞間隙における物質透過性に促進的に寄与する可能性が示唆された。本実験によって得られた知見を以下の様に総括した。1)ラット尾動脈内皮細胞においてP2Y受容体刺激は細胞容積減少を示し、その機序としてP2Y受容体に共役したPLC/IP_3産生系を介する細胞内Ca^<2+>貯蔵部位からのCa^<2+>放出が重要であることが示された。2)低浸透圧刺激により内皮細胞からATPが遊離され、オートクリン/パラクリン的にP2Y受容体に作用し細胞容積を減少させること、その機序が正常状態(等浸透圧状態)で観察された細胞容積減少作用と同様に、[Ca^<2+>]iレベルの上昇に基づくものであることが示された。

3)正常状態(等浸透圧状態)におけるP2Y受容体を介した細胞容積減少作用は内皮細胞間隙を介する物質透過に関与する可能性が示唆された。以上の結果から、生体内では血流中の何らかの因子によって、内皮細胞自身もしくは平滑筋細胞や血球細胞から放出されるATPが内皮細胞の容積を調節していることが予想される。本実験で見い出された内皮細胞P2Y受容体を介した細胞容積調節機構は、ATPを介した血管内皮細胞・血球間クロストーク(双方向機能調節機構)の解明に非常に重要な知見と考えられる。血管内皮細胞と血球細胞のATP作動性細胞間情報伝達機構を明らかにするために、今年度は内皮細胞と赤血球におけるATPの作用と遊離について検討を進め、以下のような結果を得た。2、ラット赤血球において、低浸透圧刺激による外液総プリン物質(ATP, ADP, AMP, adenosine)量の有意な増加は観察されなかった。しかし、低浸透圧刺激により外液ATP量の有意な減少が観察された。さらにATP分解酵素阻害薬であるsuraminがこの外液ATP量の減少を抑制すると共に、低浸透圧による溶血率を有意に抑制した。以上の結果より、細胞外におけるATPの分解は溶血に促進的に関与している可能性が示された。即ち、細胞外ATPと赤血球変形能との関連性が強く示唆された。来年度は以上の点をさらに精査して、毛細血管内における赤血球の流動性とATPの関係を明らかにする予定である。また白血球を標本として同様の検討を行い、内皮細胞と白血球細胞の関係を血管外遊走の面から明らかにしたい。血管内皮細胞と血球細胞のATP作動性細胞間情報伝達機構を明らかにするために、今年度は内皮細胞と赤血球におけるATPの作用と遊離についてさらに検討を進め、以下の結果を得た。(1)ラット尾動脈培養内皮細胞層において2-mSATPはその細胞形態を変化させること(面積減少作用)、この作用と同じ機序でFD-4(FITC-labeled dextran)の細胞層透過を促進する事を明らかにした。さらにこの透過性促進作用には、ミオシン軽鎖が関与していることを明らかにすると共に、ミオシン軽鎖キナーゼとRhoキナーゼにより調節されていることを明らかにした。さらに、この透過性亢進作用はラット尾部組織灌流標本においても観察され、その薬理学的性質は培養内皮細胞で得られたものと同じであることが明らかにされた。(2)ラット赤血球において、ATPは細胞内Ca^<2+>濃度を著明に増加させた。また、流路中にフィルタ(3ミクロンのポアを持つ)を挿入した灌流装置に赤血球を流し、灌流圧に対するATPの影響を検討したところ、ATPは灌流圧を上昇させた。即ち、その変形能を低下させた。一方、ATP受容体拮抗薬であり、ATP分解酵素阻害薬であるスラミンも、細胞内Ca^<2+>濃度を増加させるとともに、赤血球の灌流圧を有意に増加させた。なお、スラミンは赤血球からの総プリンの自発的遊離量には影響しなかったが、ATPの遊離量を有意に増加させた。このことから、スラミンはATPの分解を阻害することにより細胞外ATP量を増やし、これが赤血球の細胞内カルシウム濃度を増加させてその変形能を低下させることが示唆された。以上の結果より、細胞外ATPが赤血球の変形能に影響すること、その作用がATP分解酵素によって調節されていることが示唆された。本研究結果は、内皮から遊離されたATPが内皮細胞の形態と赤血球の変形能を調節していることを示唆するものである。