hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線治療にともなう心血管疾患の分子病態の解明と予知-DNA損傷の視点から

近年悪性腫瘍の診断と治療が発達し、患者の予後が著しく改善した。このため治療の副作用も注目されるようになった。放射線治療による血管病変はその代表的かつ重大な事象である。特に頭頸部がんに対する放射線治療により、頸動脈の狭窄および脳卒中のリスクが増加することが知られている。頭頸部がんに対する放射線治療による血管病変には、通常の動脈硬化病変と同じ点と相違する点が混在しており、その発症の分子メカニズムには未だ不明な点が多く残されている。本研究はDNA損傷という切り口から放射線治療による動脈硬化病変増悪の分子メカニズムを明らかにすることを目的としている。放射線治療を受ける頭頸部ガン患者より採血をおこない、単核球を分離し、DNA二本鎖切断のマーカーとしてγH2AXを、染色体異常の指標として二動原体染色体を定量した。放射線治療前に比して、治療後1細胞あたりγH2AXのフォーカス数および二動原体染色体数は有意に増加した。興味深いことにγH2AXと二動原体染色体の増加量には相関は見られなかった。これは二本鎖切断はとりあえず速やかに修復されるが誤った断端の再結合は認識されないのに対して、二動原体染色体はDNA修復のエラーも反映されていることなどが原因として考えられる。同時に、炎症性サイトカインや好中球やマクロファージに対するケモカイン、inflammasomeの構成分子などのmRNAの発現も増加した。頭頚部がん患者の頸動脈エコーは放射線治療前において、プラークが多く認められた。放射線治療開始1ヶ月後には、明らかな変化は現段階では見られていない。本研究の対象に該当する症例が予想に比してやや少ないこと、DICの解析にやや時間を要することなどからやや予定より遅れている。一方、心臓カテーテル検査やCT撮影時における低線量被ばくの生物学的影響など医療放射線被ばくの影響を総合的に検討しており、これらの研究で得られた知見を相互に応用し、効率的に解析を進めている。後者は共同研究ながらすでに発表された。症例を増やしつつ、治療開始後3、6、12ヶ月後のDNA損傷のデータ、血管の生理学的、形態学的データを蓄積していく予定である。本研究のように、実臨床のサンプル、データを用いて放射線治療のDNA損傷、遺伝子発現、血管機能・形態におよぼす影響を検討した研究は貴重であると考え今後も解析を続けていく。放射線治療による動脈硬化病変の増悪はガン治療において大きな足かせであるが、その発症メカニズムは未だ不明な点が多く、発症の程度にも個人差が大きい。近年動脈硬化の発症・進展のメカニズムとしてDNA損傷が注目されている。本研究は、放射線治療を受ける患者からのサンプルを用いて、DNA損傷という切り口から放射線治療による動脈硬化病変増悪の分子メカニズムを明らかにすることである。放射線治療を受ける頭頸部ガン患者において、放射線治療前後で採血・単核球を分離し、1)短期的DNA損傷の指標として1細胞あたりのγH2AXのフォーカス数およびフォーカス陽性細胞の割合(%)を免疫蛍光法により、2)中期的DNA損傷の指標として1000細胞あたりのdicentric chromosomeの数をFISH法を用いて算出した。放射線治療開始直後の単核球においては、γH2AX、dicentric chromosomeいずれもが増加する傾向を認めた。γH2AX、dicentric chromosomeの放射線治療開始前の基礎値および放射線治療によるこれらの増加度にはバラツキが大きく、この差が何によって規定されるのかは、今のところ明らかではない。RT-qPCRおよびELISAにより、炎症性サイトカイン・ケモカインを測定したところ、放射線治療により増加する傾向が認められた。放射線治療開始直後においては、今のところFMD(血流依存性血管反応)、PWV(脈波伝搬速度)に明らかな変化はみられていない。放射線治療によるDNA損傷応答の活性化をWestern blotにより評価する予定だが、ATM、DNA-PK、Chk2など核蛋白であること、巨大な分子であることなどから現段階では定量性の確保に難渋している。

本研究の対象に該当する症例が予想に比してやや少ないこと、DICの解析にやや時間を要することなどからやや予定より遅れている。一方、心臓カテーテル検査やCT撮影時における低線量被ばくの生物学的影響など医療放射線被ばくの影響を総合的に検討しており、これらの研究で得られた知見を相互に応用し、効率的に解析を進めている。後者は共同研究ながらすでに発表された。症例数を増やすことにより、種々の変化の傾向をより厳密に評価する予定である。Western blotにおける、transferの条件を改良することにより、徐々にではあるがDNA損傷応答の活性評価の定量性は増している。症例を増やしつつ、治療開始後3、6、12ヶ月後のDNA損傷のデータ、血管の生理学的、形態学的データを蓄積していく予定である。本研究のように、実臨床のサンプル、データを用いて放射線治療のDNA損傷、遺伝子発現、血管機能・形態におよぼす影響を検討した研究は貴重であると考え今後も解析を続けていく。DNA損傷定量が一回分次年度に持ち越されたため、その費用も次年度へと移行した。DNA損傷の解析の遅れにより生じたものである。次年度に上記の用途で使用する予定である。
ヘテロジニアスハプティックネットワークにおける遠隔空間共有技術の研究

ハプティック通信は遠隔地に触覚情報を伝送するための基盤技術である。本研究では、ハプティック通信における触覚デバイスの高度化およびネットワーク環境の多様化を考慮して、遠隔操作システムの制御系設計および評価を行った。遠隔操作システムとしては、1対1のバイラテラルシステムと1対多のマルチラテラルシステムを対象とした。また、ネットワーク遅延が制御性能に及ぼす影響を評価し、ネットワーク状況に応じた適切な制御系設計を実現するクラウド型ハプティック通信技術および高信頼ハプティック通信技術を提案した。ハプティクスは人間の触覚に関する研究全般を扱った学問領域であり、特に、ハプティック通信は遠隔地に触覚情報を伝送するための基盤技術として幅広い応用が期待されている。しかしながら、既往技術は医療用ロボットや宇宙ロボットなどの特定用途への適用を前提としており、通信環境や端末構造が単一ではないヘテロジニアス環境にはそのまま適用することができない。ヘテロジニアス環境におけるハプティック通信ではヘテロジニアス性を吸収する制御構造やネットワーク構造が必要となる。ヘテロジニアス環境におけるハプティック通信技術の確立を目指し、本年度においては以下のような研究成果を得た。1.ヘテロジニアス環境におけるハプティック通信を計算機上で模擬するためのシミュレーション環境の構築および理論計算を行い、ネットワーク区間の通信品質がハプティック通信の操作性に与える影響を解析した。2.2台のハプティック通信端末を用いたバイラテラル制御技術の基礎実験を行った。3.ネットワークを介した制御において大きな問題となる通信遅延の影響を定量的に評価するための指標として、1対1のハプティック通信システムであるバイラテラル遠隔操作システムだけではなく多対多のハプティック通信システムであるマルチラテラル遠隔操作システムにおいても有効な評価指標を提案した。以上のように、本年度はハプティック通信を行う際に許容される通信品質を明確化するために、通信品質と制御性能の関係をシミュレーション等により定量的に示し、さらに評価指標の提案を行った。次年度には、提案した評価指標を用いてネットワーク構造の動的な変化に対応可能な制御器の設計手法について検討を進める予定である。1.端末間でやりとりされる情報の種類、例えば位置情報と力情報、に基づいて制御構造の分類を行った。2.多対多のハプティック通信システムであるマルチラテラル遠隔操作システムにおいて、制御構造の差異が制御性能に与える影響を解析し、特に通信遅延存在下においては位置情報の結合数が操作性に最も大きな影響を与えることを示した。3.無線通信を介した高信頼ハプティック通信の実現に向けて、通信断が発生した場合の制御器の再構成法を提案した。以上のように、本年度はヘテロジニアス環境におけるハプティック通信技術として、前年度提案した評価指標に基づいて複数の制御構造の比較、評価を行った。また、システム化技術として、高性能化および高信頼化を目指した制御構造の動的再構成法について検討した。今後は、提案した動的再構成法の実験的評価および変動遅延や情報欠落の補償方法について引き続き検討を進めていく予定である。
自己組織化ナノポーラス金属による革新的Ｃ１化学触媒の創出

NiAl系(Al:犠牲元素)を試した際に、NiMn系に比べて非常に大きな触媒活性が得られ、活性が2倍に上がり、活性開始温度も300度まで低下し、耐熱性も大きく向上することを見いだした。電子顕微鏡で解析したところ、反応前はNi/AlOxの複合微細構造となっていたが、反応後ではポア部分にAl酸化物が埋まっている構造になっていたために、Ni部分の粗大化が抑制されて微細構造が約20nm程度に保たれ、その結果として大きな活性が得られた。これはNiAl系でAlを完全に溶出させない条件で作製していたからであった。この結果を基に、Ni12.5Y12.5Al75からAlを脱合金化した試料を作製し、前述のNiAl系よりも活性が向上した。Y水酸化物(YOH)3が絡まってウニ状のものにナノポーラスNiが担持されている形状を示していた。高分解能像から孔径は10-20nmであり、EDSマッピングよりNiと残留Alとが均一に分布している事が分かった。通常のNi担持触媒(Ni/Al2O3)と450°Cでの触媒活性を比較した。Ni/Al2O3の方は初期においてより高い活性を示したが、コーキングの影響で反応管内圧力が増加して破裂防止のため試験を中止しないといけなかった。一方、ナノポーラスNi/Y2O3については、長時間にわたりコーキングすることなく、活性を維持していた。ドライフォーミング反応で通常の水素+一酸化炭素の反応パスとは別に、エチレンなどのオレフィン、メタノールなどのアルコールへの反応パスを示す新奇酸化物についてCaO系酸化物と炭酸ナトリウムの複合化が良いことを見いだした。触媒の触媒の耐熱性の向上のために多くの時間を費やし、高性能触媒の開発に成功した。またC2生成能をしめす触媒も発見することができた。金属系を変えて、さらに耐コーキング特性にすぐれた触媒開発を行っていく。触媒反応前後のナノ構造を原子レベルで同定し、触媒活性評価結果の間でフィードバックを繰り返しながら、合金組成・処理雰囲気温度・雰囲気組成をコントロールすることによって、目的とするC1転換反応に対して最も有利な合金組成をデザインしていく。又、電場などの反応雰囲気場を制御することで触媒特性の変化について検討する。ドライフォーミング反応で、ナノポーラスNi(NiMn系)は650°Cのドライフォーミング反応で粗大化が起こり失活してしまうが、Coを添加したところ耐熱性が改善されたが原因が分からなかった。そこで本研究では、ガス環境セルを備えた特殊な超高圧電子顕微鏡を用いることで、粗大化(劣化)過程をその場観察し、その反応時におけるナノ構造のダイナミックスについて調査した。観察後、他の分析電顕にて元素マッピングを行った所、Ni,Co,Mn部が分離していることが分かった。特にNi, Coが分かれているのはその場TEM観察したもののみで、通常の触媒試験後では見られていなかった。通常の触媒試験では、システムの安全冷却のため400°Cまで制御冷却する際に20分程度の時間がかかり、その間に分離が解消されためだと考えられる。いずれにせよ、活性部のNiと不活性部のCo部が反応ガスによって分割されたことによって、Coが構造の支柱となることで粗大化を免れている可能性が示唆された。その知見を活用し、NiAl系(Al:犠牲元素)を試した際に、NiMn, NiCoMn系に比べて非常に大きな触媒活性が得られ、活性が2倍に上がり、活性開始温度も300度まで低下し、耐熱性も大きく向上することがわかった。電子顕微鏡で解析したところ、反応前はNi/AlOxの複合微細構造となっていたが、反応後ではポア部分に不活性部分であるAl酸化物が埋まっている構造になっていたために、Ni部分の粗大化が抑制されて微細構造が約20nm程度に保たれ、その結果として大きな活性が得られた。これはNiAl系でAlを完全に溶出させない条件で作製していたことが重要でると考えられる。また、ガス質量分析器(GC-Mass)を導入し、未知のガス成分の同定に対応できるようにした。ナノポーラス金属の耐熱性を向上するために、約20種類の合金系を作製して解決の糸口をつかむことができた。これにより、不活性元素を活用するという新たな指針により、合金系の設計が容易になり、より効率的に触媒作製・評価が行えるようになったと考えている。触媒の耐熱性の向上を行うために、40種類以上の材料探索を行った。ドライフォーミング反応で種々のナノポーラス触媒を評価する際に、NiMn, NiCoMn系(Mn:犠牲元素)では、孔の粗大化が起こり、高温で十分な活性が得られなかった。しかし、NiAl系(Al:犠牲元素)を試した際に、NiMn, NiCoMn系に比べて非常に大きな触媒活性が得られ、活性が2倍に上がり、活性開始温度も300度まで低下し、耐熱性も大きく向上した。他の合金元素を添加することでさらなる高活性触媒を見いだすことができる目処を付けることができた。

ガス雰囲気(CH4+CO2)でのその場TEM観察を名古屋大学の超高圧電顕センターで行い、Ni系触媒のコーキングによる劣化挙動をリアルタイムで観察することに成功した。これをもとに耐コーキング触媒設計への指針を得ることができた。ドライフォーミング反応で通常の水素+一酸化炭素の反応パスとは別に、エチレンなどのオレフィン、メタノールなどのアルコールへの反応パスを示す新奇酸化物についてCaO系酸化物が良いことを見いだした。今後他の元素との複合化をおこなうことでC2、C3の生成能を向上させていく。触媒の触媒の耐熱性の向上のために多くの時間を費やしたがようやくその指針を得ることができた。またC2生成能をしめす触媒系もようやく見いだすことができ、さらに改良できる目処が付いた。NiAl系(Al:犠牲元素)を試した際に、NiMn系に比べて非常に大きな触媒活性が得られ、活性が2倍に上がり、活性開始温度も300度まで低下し、耐熱性も大きく向上することを見いだした。電子顕微鏡で解析したところ、反応前はNi/AlOxの複合微細構造となっていたが、反応後ではポア部分にAl酸化物が埋まっている構造になっていたために、Ni部分の粗大化が抑制されて微細構造が約20nm程度に保たれ、その結果として大きな活性が得られた。これはNiAl系でAlを完全に溶出させない条件で作製していたからであった。この結果を基に、Ni12.5Y12.5Al75からAlを脱合金化した試料を作製し、前述のNiAl系よりも活性が向上した。Y水酸化物(YOH)3が絡まってウニ状のものにナノポーラスNiが担持されている形状を示していた。高分解能像から孔径は10-20nmであり、EDSマッピングよりNiと残留Alとが均一に分布している事が分かった。通常のNi担持触媒(Ni/Al2O3)と450°Cでの触媒活性を比較した。Ni/Al2O3の方は初期においてより高い活性を示したが、コーキングの影響で反応管内圧力が増加して破裂防止のため試験を中止しないといけなかった。一方、ナノポーラスNi/Y2O3については、長時間にわたりコーキングすることなく、活性を維持していた。ドライフォーミング反応で通常の水素+一酸化炭素の反応パスとは別に、エチレンなどのオレフィン、メタノールなどのアルコールへの反応パスを示す新奇酸化物についてCaO系酸化物と炭酸ナトリウムの複合化が良いことを見いだした。触媒の触媒の耐熱性の向上のために多くの時間を費やし、高性能触媒の開発に成功した。またC2生成能をしめす触媒も発見することができた。引き続き、ドライフォーミング反応(CH4+CO2)による水素発生触媒やC2転換触媒について研究をすすめていく。高性能な触媒が見つかれば、連携研究者らと共同し、高圧・高濃度ガス環境下での反応装置を使用することでコーキング耐性などを見極めていく。触媒反応前後のナノ構造を原子レベルで同定し、触媒活性評価結果の間でフィードバックを繰り返しながら、合金組成・処理雰囲気温度・雰囲気組成をコントロールすることによって、目的とするC1転換反応に対して最も有利な合金組成をデザインしていく。ドライフォーミング反応で通常の水素+一酸化炭素の反応パスとは別に、エチレンなどのオレフィン、メタノールなどのアルコールへの反応パスを示す新奇酸化物の発見・創製にも注力していきたい。金属系を変えて、さらに耐コーキング特性にすぐれた触媒開発を行っていく。
フラーレンＣ６０を用いた新規ハイブリッド触媒の開発

これまでの研究によりフラーレンC60を光応答性分子として触媒に組み込むことでアンモニアボランなどの水素キャリアからの脱水素反応に有効な触媒設計を試みてきた。また、フラーレンC60を用いた研究の知見を生かし、炭素材料に担持したCo(salen)を金属前駆体として、金属ナノ触媒の調製法を開発した。既報の方法でCo(salen)を調製し炭素担体に含浸後、熱処理を施すという簡便な方法で触媒活性点の制御を実現してきた。当該年度は、更なる研究の発展を求めて、有機金属化合物であるCo(salen)に代わり、Ni含有金属有機構造体(Ni-MOF)を前駆体として用いることで、ナノ構造制御された金属活性種を有する炭素触媒材料の開発を行った。既報のNi-MOFに適切な熱処理を施し、Ni-MOFを部分的に分解することで、多孔質炭素上に均一な粒子径のNi粒子が高分散に担持されることを見出した。また、本触媒が残存したMOF構造によりオレフィンの水素化反応に対して基質のサイズ選択性を発現することを見出した。得られた触媒の構造について、高輝度光科学研究センター(SPring-8)での放射光XAFS測定やTEM観察、XRD測定などの分析手法をうまく組み合わせることで解析し、その構造と触媒性能との関係性を明らかにしている。また、当該年度において計1報の論文投稿および国内外学会の5件の発表を行うなど、多くの研究成果を出している。これらの研究成果をフィードバックすることで、将来的に研究の更なる発展が期待される。29年度が最終年度であるため、記入しない。当該研究者は、フラーレンC60を内包したメソポーラスシリカを担体として金属ナノ粒子を担持し触媒反応への応用を検討している。当該年度は特に、金属ナノ粒子触媒の調製法に着目して研究を行った。従来の金属ナノ粒子を調製する方法では、金属源を触媒担体と共に適当な溶媒中に懸濁・撹拌した後、溶媒を蒸発乾固し、化学還元などで金属イオンを還元することで金属ナノ粒子を得る含浸法が用いられてきた。本研究室ではその含浸法に代わる調製法として、Ti含有メソポーラスシリカなどを用いた光析出法により金属ナノ粒子の形状や組成などの高次制御が可能であることを報告してきた。当該研究では、Ti種の代わりに有機物の分解などで光触媒特性が報告されているフラーレンC60に着目した。メソポーラスシリカに内包したフラーレンC60は、光照射を行うことで活性化され、金属イオンの還元サイトとして機能する。本年度は、金属種としてRuを採用し、アンモニアボランからの水素生成に応用することでその調製方法の優位性について検討した。高輝度光科学研究センター(SPring-8)での放射光XAFS測定やTEM観察、XRD測定などの分析手法を組み合わせることでRuナノ粒子の分散性や電子状態などを解析し、アンモニアボランからの水素生成反応に与える影響を調査した。また、当該年度において計2報の論文投稿や国内外学会の8件の発表を行うなど、多くの研究成果を出している。これらの研究成果をフィードバックすることで、当該研究の更なる発展が期待される。当該研究では、有機半導体として応用されているフラーレンC60に着目し、これをメソポーラスシリカ細孔内に内包したものを触媒担体として応用することを検討した。本年度は触媒活性種としてオレフィンの水素化などに高い活性を示すRuを用い、Ru金属種の担持方法およびRu担持フラーレンC60内包メソポーラスシリカを用いた触媒反応への応用について検討した。フラーレンC60のメソポーラスシリカ細孔内への内包は、XRD測定やFT-IR測定、N2吸脱着測定を用いて確認した。その後、フラーレンC60を内包したメソポーラスシリカを分散させた懸濁液にRu源を入れた後、光照射を行うことでRuナノ粒子を担持した。比較試料として、従来の含浸法によりRuナノ粒子をメソポーラスシリカに担持した試料も調製した。TEM観察の結果から平均粒子径を算出したところ、通常の含浸法では、Ruナノ粒子がメソポーラスシリカの外表面にも担持され、一部で凝集による粒成長が進行してしまい、ブロードな粒子径分布となった。一方、光析出法により調製した試料では、Ruナノ粒子が細孔内に均一かつ高分散に担持されていることで狭い分布となることが確認された。調製した触媒の性能を評価するためにアンモニアボランからの水素生成反応を行った。その結果、フラーレンC60を内包し光析出法により調製した触媒は、従来の含浸法で調製した試料に比べて触媒活性が大幅に向上し、フラーレンC60の内包量を20 wt%としたとき、活性が約2.2倍にまで向上することが分かった。また、高輝度光科学研究センターにおけるXAFS測定の結果、フラーレンC60を用いて調製したRu金属ナノ粒子において、わずかながらX線の吸収端がフラーレンC60の内包量に応じてシフトし、Ruが電子リッチな状態で存在していることが示唆された。しかし、その要因等詳細について今後検討する必要がある。これまでの研究によりフラーレンC60を用いることでアンモニアボランなどの水素キャリアからの脱水素反応に有効な触媒設計を試みてきた。当該年度は、そこから得られた知見をもとに、炭素材料および金属有機錯体に着目し、新規金属ナノ触媒の調製法の開発を行った。

有機金属錯体としてはCo(salen)錯体を採用した。Co(salen)錯体は、平面構造を有し、均一系触媒として高い触媒性能を示すことが知られている。平面構造を有することで炭素担体とのπ-π相互作用をより強く利用することができ、Co(salne)錯体の芳香族やアルコールの酸化反応に対する触媒性能を向上できるのではないかと考えた。炭素担体に含浸法によりCo(salen)錯体を担持したものを前駆体として様々な温度で熱処理を施し、Co(salen)錯体のCo種の構造変化をあらゆる測定法を用いて追跡した。その結果、適切な熱処理を加えることで炭素担体上にCo種をシングルサイト状態で担持できることを見出し、その触媒としての優位性について検討した。高輝度光科学研究センター(SPring-8)での放射光XAFS測定やTEM観察、XRD測定などの分析手法をうまく組み合わせることで炭素材料では難しい金属活性点の構造を解析し、触媒反応に与える影響を調査した。また、当該年度において計2報の論文投稿および国内外学会の9件の発表を行うなど、多くの研究成果を出している。これらの研究成果をフィードバックすることで、当該研究の更なる発展が期待される。当該年度は、金属有機錯体に着目し、新たな金属ナノ触媒の調製法の開発を行った。調製方法は既存の方法に従った。Co(salen)をカーボン担体(活性炭(AC),白鷺)に含浸担持し、窒素下でさまざまな温度で2 h加熱処理することによりCo/AC-salen-T(Tは加熱処理温度)を調製した。調製した試料はXRD、in-situ XAFS等を用いて詳細に分析を行い、まずはカーボンに担持したCo(salen)の熱処理に伴う構造変化を追跡することを検討した。その結果、以下のような推定に至った。Co(salen)の構造は、300 °C程度において崩壊が始まる。しかし、500 °CまではCo-N結合は維持され、500 °C以上の温度ではCoの粒子化が進行し、700 °CではCo粒子のみが存在する。炭素上の金属活性点構造の同定は、FT-IRやUV-visなどの分光法を使うことできないため、一般的に困難であるが、本研究では、複数の測定方法を用いることで、活性点構造の推定を実現した。同定されたCo活性種の構造が触媒性能に与える影響を調査するために、調製した触媒を用いてエチルベンゼンの酸化反応を行った。4 hでの反応結果を比較すると、Co/AC-salen-400を用いた場合、Co(salen)錯体と比較して約2倍にまで活性が向上した。これは、電子的に乏しいCo活性種が均一で高分散に担持されているためであると結論付けた。これらの結果は、当初の予定より早く結果を得ることができた。そのため、当該年度中に論文や学会等で発表することができ、学術的にも高い評価を得た。現在、当該年度に得られた解析法を生かして、有機金属化合物としてMetal organic frameworks (MOFs)などを応用できないか検討している段階である。これまでの研究によりフラーレンC60を光応答性分子として触媒に組み込むことでアンモニアボランなどの水素キャリアからの脱水素反応に有効な触媒設計を試みてきた。また、フラーレンC60を用いた研究の知見を生かし、炭素材料に担持したCo(salen)を金属前駆体として、金属ナノ触媒の調製法を開発した。
三叉神経運動ニューロンの生後発達

【研究目的・方法】哺乳類の摂食行動は生後、発育に伴って吸啜運動からより複雑な咀嚼運動に転換していく。この時摂食行動に関与する中枢神経回路が、口腔諸器官の生後発達と密接に関連して発達していくことが口腔機能の正常な発達に必須であると考えられる。ここで三叉神経運動ニューロンは、吸啜や咀嚼運動を行う際に、中枢の神経回路において形成された下顎の運動指令を筋の収縮を介して下顎の運動に変換する重要な役割を果たす。そこで本研究はこの三叉神経運動ニューロンに着目し、三叉神経運動核を含むラット脳幹スライス標本にパッチクランプ法および細胞内染色法等を適用して、生後さまざまな時期の三叉神経運動ニューロンの基本的電気特性、形態学的特性の記録・解析を行い、三叉神経運動ニューロンの生後発達様式および口腔機能の発達における役割を明らかにすることを目指し、以下のことが明らかとなった。なお補助金は、パッチクランプ用増幅器、電気刺激装置の購入、成果発表の旅費、謝金、電極代などの消耗品代に使用した。【研究成果】1.離乳が終わったラットでは、5-HT_7受容体の活性化に続くA-キナーゼの活性化を介してスパイク後過分極電位(mAHP)が抑制された。また、細胞外Ca^<2+>濃度上昇によってC-キナーゼがより活性化されれば、5-HT_7受容体の活性化によるmAHPの抑制効果が増強された。2.新生仔ラットでは、セロトニン投与により低閾値活性型(LVA)Ca^<2+>チャネルのkineticsが変化して、LVA Ca^<2+>電流が増強されており、この効果は5-HT_<1A/2/7>受容体以外の関与で生じていた。以上の結果から、三叉神経運動ニューロンは、発育の時期によってセロトニンに対する応答メカニズムが異なっていることが示唆された。【研究目的・方法】哺乳類の摂食行動は生後、発達に伴って吸啜運動からより複雑な咀嚼運動に転換していく。この時中枢神経系においても摂食行動に関与する神経回路が、末梢の感覚受容器、咀嚼筋、骨格等の口腔諸器官の生後発達と密接に関連して発達していくことが口腔機能の正常な発達に必須であると考えられる。そこで本研究は、中枢神経系で形成された運動出力の最終段である三叉神経運動ニューロンに着目し、三叉神経運動ニューロンの生後発達様式および口腔機能の発達における役割を明らかにすることを目指すものである。平成11年度は、離乳後1から3週齢のラット脳幹スライス標本を用いて、セロトニン入力に対する閉口筋運動ニューロンの膜電位応答を解析し、セロトニンの作用の細胞内情報伝達機構を検索した結果、以下のことが明らかになった。なお補助金は、パッチクランプ用増幅器の購入および実験動物代等の消耗品代に使用した。【研究成果】1 200μMセロトニン投与によってスパイク後過分極電位(mAHP)は減少するが、5-HT_<2A/2C>および5-HT_7 antagonistであるクロザピンは、セロトニンの効果に拮抗した。2 5-HT_<1A>および5-HT_7 agonistの8-OH-DPATは濃度依存的にmAHPを減少させた。3 5-HT_<1A>antagonistのpindololは、8-OH-DPATの効果に拮抗しなかったのに対して、クロザピンは8-OH-DPATの効果に拮抗した。

4 A-キナーゼ阻害薬のH89は、8-OH-DPATの効果に拮抗した。以上の結果から、閉口筋運動ニューロンにはセロトニン7型受容体が存在し、7型受容体の活性化が起こると、A-キナーゼの活性化を介して閉口筋運動ニューロンのmAHPが減少することが示唆された.
ダイオキシンなどの難分解性化合物のバイオレメディエーション

1.2種類のダイオキシン分解菌[dibenzofuran(DF)資化菌Terrabacter sp.DBF63株とcarbazole(CAR)資化菌Pseudomonas resinovorans CA10株]について、各々の塩素化ダイオキシンに対する分解能を調べた。その結果、CA10株のCAR初発酸化酵素は、本実験で使用した全ての13塩素化ダイオキシンに対して分解活性を示したが、DBF63株のDF初発酸化酵素も、2,7-DCDD以外の基質を全て分解できることが示された。これら塩素化ダイオキシン分解菌について、ダイオキシン分解条件の最適化を行った。これらの細菌を用いてダイオキシン実汚染土のバイオレメディエーションを試みたところ、CA10株またはDBF63株の1回添加・一週間の反応でそれぞれ8.3%及び10%の塩素化ダイオキシンが減少した。2.Fluorogenicprobe assay、competitive PCR及び内部標準菌体を組み合わせて使用することにより、carAa遺伝子とCA10株の数に関して、迅速、高感度かつ正確な定量を行うことが可能となった。加えて、このリアルタイムcompetitive PCR法とGFPマーカーを用いた直接計数法を併用することで、土壌中のcarAa遺伝子とCA10株の消長についてもモニタリングが可能となった。3.CAR分解菌Pseudomonas sp.K23株を供与菌、フェノール分解菌Pseudomonas sp.DS1株を受容菌とした接合実験を行ったところ、受容菌当たり約10^7の頻度でCAR分解能を獲得した形質転換株を得た。これら形質転換株はDS1株由来であり、メガプラスミドpCAR2を保持していることが示された。4.DBF63株のダイオキシン分解系メタ開裂酵素DbfBの細胞質、小胞体、アポプラストでの発現plasmidを構築し、シロイヌナズナ、タバコの形質転換を行った。得られた形質転換植物のRT-PCR・ウエスタン解析により、当該遺伝子が転写、発現していることが示された。DbfB発現植物体を液体培養し、培養液中の活性を測定した結果、アポプラスト発現区で顕著な活性が検出され、植物体外へのDbfB分泌も示された。1.Terrabacter sp.DBF63株の塩素化ジベンゾフラン(DF)に対する分解活性を検討した結果、2-chloro-DF、2,8-dichloro-DF分解能を有すること、DFを唯一の炭素源・エネルギー源として4日程度培養した場合に強い分解活性を持つことが明らかになった。現在、DBF63株の添加方法や分解条件の最適化を行っている。2.CARモデル汚染土に対し10^7 cell/g-soilのダイオキシン・カルバゾール(CAR)分解菌Pseudomonas sp. CA10株を植菌した場合、6週間目までは顕著な分解は認められないが、それ以降急激にCAR分解が認められた。この時のCA10株の消長を定量的PCR法により調べたところ、加えた菌数はほほ維持されており適応に時間がかかった可能性が示唆された。有機分の多い畑土壌ではCARの分解も速やかに起こり菌数も減少しないのに対し、有機分が極めて少ない土壌ではCAR分解も確認できずCA10株は添加後すぐに減少し7目には全く検出できなくなった。一方、新たに土壌から単離したナフタレン資化菌NE株(属未同定)とフェナントレン分解菌Burkholderia sp.P310株について、モニタリングのためのGFP標識を行った。3.研究室所有の土壌細菌については、CAR分解系(car)遺伝子群・gfp遺伝子などの形質転換による取得を確認することはできなかった。現在、recipientとして混合菌系である活性汚泥を用いて形質転換効率を検討している。また、car遺伝子群のCAR分解能を持たない細菌への接合伝達により転移についても解析している。4.DBF63株のダイオキシン分解系メタ開裂酵素DbfBの、細胞質、小胞体、細胞間隙での発現用プラスミドを構築し、シロイヌナズナ、タバコの形質転換を行った。現在、得られた形質転換植物体の解析を行っている。1,ジベンゾフラン(DF)で事前に3日程度培養したTerrabacter sp.DBF63株の生育菌体を用いて2,8-dichloro-DFモデル汚染土の浄化実験を行った結果、1ppmの2,8-dichloro-DFが1日の反応で86%、3日間で90%以上分解した。現在、さらに効率のよい分解を行うため、ダイオキシン同族体のmixtureによるモデル汚染土を作製し、異なる同族体の存在がダイオキシン分解に及ぼす影響を検討している。2,汚染土壌中にダイオキシン・カルバゾール(CAR)分解菌Pseudomonas sp.CA10株を添加した場合の新規モニタリング法を開発した。具体的には、ABI7700 sequence detectorを用いたリアルタイム定量的PCR法に加え、トランスポゾンにより内部標準DNAを組込んだ細胞を構築し、これを土壌中に一定量加えた後にDNAを抽出する手法を組合わせた。本法の開発に成功したことにより、ダイオキシン分解菌及び遺伝子の迅速かつ正確な計測が可能となった。3,CA10株や他のダイオキシン分解系遺伝子ホモログを有する様々な細菌種を供与菌とし、ダイオキシン分解能をもたないPseudomonas sp.DS1株を受容菌とした接合実験を行った。

その結果、P.stutzeri OM1株及びAgrobacterium sp.J3株などを供与菌とした場合に、DS1株のみが生育可能な薬剤を添加したCAR重層プレートにクリアゾーンの形成が確認され、遺伝子転移が起こったと推測される株が得られた。4,昨年度得られたダイオキシン分解系メタ開裂酵素遺伝子を形質転換した植物体のRT-PCR解析、ウエスタン解析により、当該遺伝子が転写され、予想される大きさのタンパク質として発現していることが示された。現在、形質転換植物体が有するメタ開裂活性の測定を行っている。1.2種類のダイオキシン分解菌[dibenzofuran(DF)資化菌Terrabacter sp.DBF63株とcarbazole(CAR)資化菌Pseudomonas resinovorans CA10株]について、各々の塩素化ダイオキシンに対する分解能を調べた。その結果、CA10株のCAR初発酸化酵素は、本実験で使用した全ての13塩素化ダイオキシンに対して分解活性を示したが、DBF63株のDF初発酸化酵素も、2,7-DCDD以外の基質を全て分解できることが示された。これら塩素化ダイオキシン分解菌について、ダイオキシン分解条件の最適化を行った。これらの細菌を用いてダイオキシン実汚染土のバイオレメディエーションを試みたところ、CA10株またはDBF63株の1回添加・一週間の反応でそれぞれ8.3%及び10%の塩素化ダイオキシンが減少した。2.Fluorogenicprobe assay、competitive PCR及び内部標準菌体を組み合わせて使用することにより、carAa遺伝子とCA10株の数に関して、迅速、高感度かつ正確な定量を行うことが可能となった。加えて、このリアルタイムcompetitive PCR法とGFPマーカーを用いた直接計数法を併用することで、土壌中のcarAa遺伝子とCA10株の消長についてもモニタリングが可能となった。3.CAR分解菌Pseudomonas sp.K23株を供与菌、フェノール分解菌Pseudomonas sp.DS1株を受容菌とした接合実験を行ったところ、受容菌当たり約10^7の頻度でCAR分解能を獲得した形質転換株を得た。これら形質転換株はDS1株由来であり、メガプラスミドpCAR2を保持していることが示された。4.DBF63株のダイオキシン分解系メタ開裂酵素DbfBの細胞質、小胞体、アポプラストでの発現plasmidを構築し、シロイヌナズナ、タバコの形質転換を行った。得られた形質転換植物のRT-PCR・ウエスタン解析により、当該遺伝子が転写、発現していることが示された。DbfB発現植物体を液体培養し、培養液中の活性を測定した結果、アポプラスト発現区で顕著な活性が検出され、植物体外へのDbfB分泌も示された。1.2種類のダイオキシン分解菌[dibenzofuran(DF)資化菌Terrabacter sp. DBF63株とcarbazole(CAR)資化菌Pseudomonas resinovorans CA10株]について、各々の塩素化ダイオキシンに対する分解能を調べた。その結果、CA10株のCAR初発酸化酵素は、本実験で使用した全ての13塩素化ダイオキシンに対して分解活性を示したが、DBF63株のDF初発
現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究

研究題目「現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究」本研究は3カ年計画で実施されたが,現職教員が求める授業内容・授業運営・学級運営・生活指導等に関わる相談・指導助言を専門家から容易に得られるようにするシステム作りである.手段として多地点テレビ会議システムを大学・県教育センター・県情報教育センター・市町村教育センター等,更に公立小・中・高等学校に配置し,専門家である大学教官が教育実践の熟練者である指導主事あるいは一般教員に直接解説・指導助言する他,指導主事が一般教員に指導助言を同期的に行う.専門家の供給源は1大学だけに止まらず全国の教員養成系大学を対象とした.非同期的には,録画した授業や講演の映像・音声をストリーミングサーバを題してVOD形式で不特定多数に提供するシステムを付加した.設置したテレビ会議システムを想定される事例ごと試行し,活用の得失と実用化への課題を抽出した.県情報教育センター・県教育センター間の他,公立小学校2校,県立高校1校,更に教員養成大学・学部6校の応援を得て,実践に即した運用実験を協力校/者,実験補助者と共に実施した.この結果を以下にまとめる.1.ハードウェア面から,画質・音質が送受信時のトラフィックの負荷に左右される.2.情報通信ネットワークセキュリティ技術が未だ不十分であるため,教育相談のプライバシーの保護が課題である.3.授業の運営形態を多様化させ教師の力量形成に有効であった.4.録画した授業,講演をストリーマサーバ経由でVOD方式により配信することは,現職教師のキャリアアップに有効であると好評であった.5.国立大学教育実践研究関連センター協議会の協力を得て,本学以外の大学と県教育センター並びに県情報教育センターを多地点テレビ会議システムで結び,今日的教育課題について議論し本システムの機能を再確認した.研究題目「現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究」本研究は3カ年計画で実施されたが,現職教員が求める授業内容・授業運営・学級運営・生活指導等に関わる相談・指導助言を専門家から容易に得られるようにするシステム作りである.手段として多地点テレビ会議システムを大学・県教育センター・県情報教育センター・市町村教育センター等,更に公立小・中・高等学校に配置し,専門家である大学教官が教育実践の熟練者である指導主事あるいは一般教員に直接解説・指導助言する他,指導主事が一般教員に指導助言を同期的に行う.専門家の供給源は1大学だけに止まらず全国の教員養成系大学を対象とした.非同期的には,録画した授業や講演の映像・音声をストリーミングサーバを題してVOD形式で不特定多数に提供するシステムを付加した.設置したテレビ会議システムを想定される事例ごと試行し,活用の得失と実用化への課題を抽出した.県情報教育センター・県教育センター間の他,公立小学校2校,県立高校1校,更に教員養成大学・学部6校の応援を得て,実践に即した運用実験を協力校/者,実験補助者と共に実施した.この結果を以下にまとめる.1.ハードウェア面から,画質・音質が送受信時のトラフィックの負荷に左右される.2.情報通信ネットワークセキュリティ技術が未だ不十分であるため,教育相談のプライバシーの保護が課題である.3.授業の運営形態を多様化させ教師の力量形成に有効であった.4.録画した授業,講演をストリーマサーバ経由でVOD方式により配信することは,現職教師のキャリアアップに有効であると好評であった.5.国立大学教育実践研究関連センター協議会の協力を得て,本学以外の大学と県教育センター並びに県情報教育センターを多地点テレビ会議システムで結び,今日的教育課題について議論し本システムの機能を再確認した.本年度は,研究計画にしたがって,以下の5点について研究を実施した.1.設備面の研究環境を更新する.2.岡山県情報教育センター,同教育センター,同生涯学習センターの指導主事並びに岡山市内在住の教師数人にクライアントの協力を依頼する.3.協力者に必要な機材・通信費などを科研費で充当する.4.インターネットを経由して,映像・音声によるコミュニケーションが可能な環境を作る.5.クライアントと専門家の間でテレビ会議システムを援用したテスト通信を行う.以上の5点について,研究成果の概要を項目別に整理して,以下に述べる.1.従来のMac OSからWindowsあるいはUNIX主体の環境に変更した.しかし,OS自体の多様化(例えば,Windows95/98/2000/NT/Me/XP)に加え,映像圧縮方式も多様化(例えば,ITU-T国際標準方式はH320/H323)したため,機能の互換性が保証されない事例が増えた.このため,テレビ会議システムの一つであるCU-seeMeについては,OSとの親和性による不具合が見られた.新規に購入した専用装置(ソニーPCS-1600)では,接続回線の種別(ISDNとLAN)により,クライアント数は前者が最大6ヶ所,後者が3ヵ所と相異が見られた.2.岡山県教育委員会・岡山大学教育学部連携協力事業の一環として位置付け,組織を上げて協力体制を作った.(本協力事業報告書に記述済み.)3.本科研費で購入したテレビ会議システムを県情報教育センターとか現職教員の協力者に貸与し,送受実験に協力してもらった.4.クライアントとしての環境が整い次第,順次テスト通信を行ったが,画質・音質が経由回線,時間帯によって大きく影響されることが明らかになった.5.クライアントと見立てた現職教師と研究スタッフの間で時間帯,経由回線,曜日などの条件を変えて,送受通信テストを続けている.研究題目「現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究」

本研究は本年度が第2年目に当たる.現職教員が求める授業内容・授業運営・学級運営・生活指導あるいは教員自身のメンタルヘルス等に関わる相談・指導助言を専門家・教育実践の熟練者から容易に得られるようにするシステム作りである.手段として,昨今の急速な情報インフラ整備を基盤に多地点テレビ会議システムを大学・県教育センター・県情報教育センター・市町村教育センター等,更に公立小・中・高等学校に配置し,専門家である大学教官が教育実践の熟練者である指導主事へ解説・指導助言する他,指導主事が一般教員に指導助言を行う.専門家の供給源は1大学だけに止まらず全国の大学を対象とする.本年度の研究遂行の概要は,以下の通りである.1.昨年に続き,専用テレビ会議システムを3台(ソニー製,PCS-1600×2台,PCS-6000×1台)購入し,PCS-6000によって多地点中継機能MCUを完備した.この結果,多地点テレビ会議システムとして6台同時送受が可能になった.2.大学に4台,県情報教育センター,県教育センターへ各1台設置し,同時に6箇所で映像・音声によるコミュニケーションができるようになった.両センターへの設置ついては,2001年に実現された岡山大学・岡山県教育委員会連携協力会議の合意に基づいて,連携協力の一環として円滑に設置が認められた.3.両センターへの設置により,岡山大学との間で,一人対一人,一人対多数,多数対多数という利用形態を想定したテスト通信を個別に行った.このテスト通信によって,種々の伝送条件と映像・音声の品質との相互関係がある程度解明できた.4.大学として複数の協力体制の必要性も予測されるので,岐阜大学,香川大学,宇都宮大学,京都教育大学,福井大学,琉球大学とも同時に接続して,7大学間でのコラボレーションの可能性もテストした.MCUの機能が高い岐阜大学の装置を援用すると,同期して複数の大学と両センター間のコミュニケーションが可能である.ハード面では情報インフラの整備により本システムの実用化が容易であるが,今後は大学・センター間で活用する内容・運営体制などが課題である.研究題目「現職教員向けリモートコンサルテーションシステムの構築と実用化への基礎研究」本研究は3カ年計画で実施され,本年度が最終年度であった.現職教員が求める授業内容・授業運営・学級運営・生活指導等に関わる相談・指導助言を専門家から容易に得られるようにするシステム作りである.手段として,昨今の急速な情報インフラ整備を基盤に多地点テレビ会議システムを大学・県教育センター・県情報教育センター・市町村教育センター等,更に公立小・中・高等学校に配置し,専門家である大学教官が教育実践の熟練者である指導主事あるいは一般教員に直接解説・指導助言する他,指導主事が一般教員に指導助言を行う.専門家の供給源は1大学だけに止まらず全国の大学を対象とする.本年度の研究実施結果本年度は昨年度までに購入し,本学だけでなく協力機関等に設置したテレビ会議システムを想定される事例ごと試行し,活用の得失と実用化への課題を抽出した.
創傷治癒不全および難治性口内炎に対する新規治癒促進剤としてのレプチンの挑戦

レプチンによる創傷治癒あるいは抜歯窩などの治癒促進効果を検討した。その結果、(1)マウス皮膚創傷部位の線維芽細胞にレプチンが局在すること、(2)マウス線維芽細胞の増殖をレプチンが軽度促進すること、(3)ob/obマウス(レプチン欠損マウス)では野生型と比較して皮膚創傷治癒や抜歯窩の治癒が軽度遅延することを確認できた。以上より、レプチンが創傷治癒や抜歯窩の治癒促進効果を持つ可能性が示唆できた。しかし、ob/obマウスにレプチンを添加した実験系において創傷治癒や抜歯窩の治癒促進を有意には認められなかった。1.ICR雄性(68週齢)のマウスより、ペントバルビタール麻酔下に周囲除毛後デルマパンチ(径5mm)を用いて、皮膚全層欠損創を作成し、3,7,10、14日後に創傷部の大きさを測定する(n=3)。→3日目(径2.83mm)、7日目(径1.16mm)、10日目以降は治癒し欠損創として測定不能。(各ポイントにおいて、抗レプチン抗体を用いた免疫組織化学的検索を行ったところ、線維芽細胞を中心に、染色された像を認めた。)2.ICR雄性(8週齢)の背部皮膚より皮膚線維芽細胞を初代培養。以降の実験は継代数35を利用。96wellプレートに細胞を200個ずつ播種。播種後6時間培養し、接着を確認したところで、各種濃度のレプチン(0, 0.1, 1, 10, 100ng/mL)を含んだ培養液に交換し、培養開始後1,3,7,10,14日後にMTTアッセイを実施。→有意差は得られていないが、濃度依存的に細胞増殖傾向を認めた。3.セミコンフルエントに達したマウス皮膚線維芽細胞に各種濃度のレプチン(0, 0.1, 1, 10, 100ng/mL)を含んだ培養液に交換。当初はラジオイムノアッセイにて各サイトカインの分泌を確認予定にしていたが、放射性同位元素の使用が必要となるため、ELISA(サンドイッチ法)を用いて実施。→VEGF, EGFについては、レプチン濃度依存的に増加傾向を認めた。平成27年度にob/obマウスを用いた実験(野生型マウスとの創傷治癒の比較検討など)を行う予定だったが、施設都合により入手できず、次年度へ持ち越しとなった。1.ob/obマウスにおける皮膚創傷治癒の過程を野生型マウスと比較検討:各種マウス(ob/obマウス、野生型マウス)雄性68週齢を用いる。ペントバルビタール麻酔下、マウス背部をじょもうざいにて剃毛し、デルマパンチ(径5mm)を用いて、直径5mmの皮膚全層欠損創を作製。創傷作製3,7,10および14日後に創傷治癒面積をNIHイメージを用いて測定する。→野生型では創傷作製7日目には欠損創は収縮治癒してきていた。ob/obマウスでは、少し遅延傾向があったものの10日目には欠損創は収縮治癒してきていた。2.野生型の皮膚創傷治癒に対するレプチンの影響:野生型の背部皮膚に皮膚欠損創を作製し、100ng/mlレプチン添加白色ワセリンまたはレプチン無添加白色ワセリンを創部に外用塗布したマウスにおいて創傷作製3,7,10および14日後に創傷治癒面積をNIHイメージを用いて測定する。→レプチン添加ワセリン群とレプチン無添加群では、有意な治癒時期の変化は見られなかった。(マウスの動きにより、ワセリンがすぐにはずれたためか?)3.ob/obマウスの皮膚創傷治癒に対するレプチンの影響:ob/obマウスの背部皮膚に皮膚欠損創を作製し、100ng/mlレプチン添加白色ワセリンまたはレプチン無添加白色ワセリンを創部に外用塗布したマウスにおいて創傷作製3,7,10および14日後に創傷治癒面積をNIHイメージを用いて測定する。(上述同様、マウスの動きにより、ワセリンがすぐにはずれたためか?)ob/obマウスにおける皮膚創傷治癒の過程を野生型マウスと比較検討では、予測していた結果が得られた。一方で、ob/obマウスの皮膚創傷治癒に対するレプチンの影響を検討したところ、ワセリンの付着状況が悪かったためか、レプチン添加ワセリン群とレプチン無添加ワセリン群で有意な差を認めることができなかった。1.皮膚創傷治癒に対するレプチンの影響:68週齢雄性マウス(野生型あるいはob/obマウス)の背部皮膚に皮膚欠損創を作製し、100ng/mlレプチン添加白色ワセリンまたはレプチン無添加白色ワセリンを創部に外用塗布したマウスにおいて創傷作製3,7,10および14日後に創傷治癒面積をNIHイメージを用いて測定する。(前年度までは単にレプチン添加ワセリンを塗布していただけだったが、ワセリンがマウスの動きにより脱落した懸念があったため、今回は停滞をよくするために15mm角のサランラップの4隅をナイロン糸で固定)→野生型はレプチン添加群と無添加群では、有意な治癒時期の変化は見られなかった。(前年度の結果と同様)。

ob/obマウスにおいてレプチン添加群と無添加群では、レプチン添加群の方が、創傷治癒面積の縮小が少し早い傾向があった。(ただし、統計的な有意差はなし。)2.抜歯窩の治癒過程の比較検討:各種マウス(ob/obマウス、野生型マウス)雄性68週齢を用いる。ペンとバルビタール麻酔下、歯科用拡大鏡を装着し、耳小骨鉗子を使用して。それぞれのマウスの右側第1大臼歯を抜歯する。抜歯窩の治癒過程を、組織学的に比較検討する。→野生型では、約3週間で抜歯窩の器質化が終了し上皮化できていたが、ob/obマウスにおいては約1週間の遅れがみられた。3.抜歯窩の治癒に対するレプチンの影響:68週齢雄性マウス(野生型あるいはob/obマウス)で前述2の方法で作製した抜歯窩に100ng/mlレプチン添加白色ワセリンまたはレプチン無添加白色ワセリンを外用塗布(抜歯時、3、7および10日後)。→野生型およびob/obマウスともにはレプチン添加ワセリン群とレプチン無添加群では、有意な治癒時期の変化は見られなかった。ただし、有意差はないものの、レプチン添加群の方が少し治癒が早くなる傾向が認められた。レプチンによる創傷治癒あるいは抜歯窩などの治癒促進効果を検討した。その結果、(1)マウス皮膚創傷部位の線維芽細胞にレプチンが局在すること、(2)マウス線維芽細胞の増殖をレプチンが軽度促進すること、(3)ob/obマウス(レプチン欠損マウス)では野生型と比較して皮膚創傷治癒や抜歯窩の治癒が軽度遅延することを確認できた。以上より、レプチンが創傷治癒や抜歯窩の治癒促進効果を持つ可能性が示唆できた。しかし、ob/obマウスにレプチンを添加した実験系において創傷治癒や抜歯窩の治癒促進を有意には認められなかった。平成27年度に出来なかったob/obマウスを用いた実験計画を平成28年度は進めることを検討している。1.ob/obマウスにおける皮膚創傷治癒の過程を野生型マウスと比較検討:各種マウス(ob/obマウス、野生型マウス)雄性68週齢を用いる。ペントバルビタール麻酔下、マウス背部を除毛剤で剃毛し、デルマパンチを用いて直径5mmの皮膚全層欠損創を作製。創傷作製3,7,10および14日後に創傷面積をNIH imageを用いて測定、ob/obマウスと野生型マウスにおいて治癒過程に差があるか、比較検討する。2.ob/obマウスの皮膚創傷治癒に対するレプチンの影響:1に記したように、ob/obマウスの背部皮膚に皮膚欠損創を作製し、100ng/mLレプチン添加白色ワセリン添加白色ワセリンまたは無添加白色ワセリンを創部に外用塗布を行ったマウスにおいて、創傷作製3,7,10および14日後に創傷面積をNIH imageを用いて測定する。さらに、血管新生の程度を免疫組織化学的に検討する。血管内皮細胞のマーカーであるCD31染色を用いる。染色された面積をNIH imageを用いて測定する。平成28年度に対処困難だったマウス背部へのワセリン塗布では、マウスの動きによりワセリンが脱落した可能性が考えられた。ワセリン塗布部に簡易カバー(ビニル製の15mm角のフィルムで背部皮膚を覆うようにする;4角をナイロン糸固定)をつけ、カバーと創部の間にワセリンを入れることを検討している。尚、その他平成29年度の計画は以下のように検討している。1)ob/obマウスにおける抜歯窩の治癒過程を野生型マウスと比較検討:各種マウス(ob/obマウス、野生型マウス)雄性68週齢を用いる。ペンとバルビタール麻酔下、歯科用拡大鏡(サージテル)を装着し、耳小骨鉗子を使用して、それぞれのマウスの右側第1大臼歯を抜歯する。