hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
血糖変動と糖尿病末梢神経障害および酸化ストレスとの関連

血糖厳格コントロールの影響をみた大規模RCTであるACCORD研究で管理強化群での死亡率上昇が報告されて以来、低血糖・高血糖を繰り返すこと(血糖変動)は新たなリスク因子として注目されている。血糖変動と心血管リスクとの関連が報告されたが、糖尿病における微小血管障害との関連は不明の点が多い。特に、糖尿病末梢神経障害に関する研究は、自覚症状・振動覚・アキレス腱反射による診断が中心で、末梢神経伝導検査も用いて詳細に評価したものはない。このため、本研究では外来患者の血糖変動を持続血糖測定モニター(Continuous glucose monitoring: CGM)にて評価し、末梢神経伝導検査で定量的に評価した糖尿病末梢神経障害との関連について横断的に検討を行い、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであることを見いだし、Diabetol Metab Syndr (2018) 10:69に掲載された。また、糖尿病神経障害の進行機序にはポリオール代謝亢進・アルドース還元酵素活性化・AGEの過剰蓄積により酸化ストレスが増大し神経変性を導くことが推定されている。血糖変動が酸化ストレスを増加させ、それを介して合併症を進行させうるのか、あるいは、酸化ストレスを介さない他の機序で合併症を進行させるかの検討は実臨床においては不十分である。そこで血糖変動と糖尿病合併症を評価した患者の酸化ストレスマーカーである尿中8-iso-PGF2αをELISA法を用いて測定し、血糖変動が酸化ストレスを増加させ合併症を引き起こすのかを評価することを現在継続中である。H29、30年度は秀和総合病院にて持続血糖モニターおよび末梢神経伝導検査を50例の糖尿病患者に施行した。臨床データを連結可能匿名化し厳重な管理のもとノートパソコンにエクセルファイルを入れた状態で東京医科歯科大学に持ち帰り、血糖変動と合併症等の関連を統計学的手法(SPSSソフト)を用いて解析した。年齢80歳以上やそのほか不適当と判断した症例をのぞき、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであることを見いだせ、成果はDiabetol Metab Syndr (2018) 10:69に掲載された。H30年度よりは秀和総合病院にて持続血糖モニターを施行した入院患者を対象とし、ELISA法を用いて尿中酸化ストレスマーカーである8-iso-PGF2αを測定し、血糖変動、合併症、酸化ストレスとの関連を検討している次年度以降も秀和総合病院にて持続血糖モニターを施行した入院患者を対象とし、ELISA法を用いて尿中酸化ストレスマーカーである8-iso-PGF2αを測定し、血糖変動、合併症、酸化ストレスとの関連を検討する。このため、本研究では外来患者の血糖変動を持続血糖測定モニター(Continuous glucose monitoring: CGM)にて評価し、末梢神経伝導検査で定量的に評価した糖尿病末梢神経障害との関連について横断的に検討を行い、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであることを見いだした。そこで血糖変動と糖尿病合併症を評価した患者の酸化ストレスマーカーである尿中8-iso-PGF2αをELISA法を用いて測定し、血糖変動が酸化ストレスを増加させ合併症を引き起こすのかを評価する。H29年度は秀和総合病院にて持続血糖モニターおよび末梢神経伝導検査を50例の糖尿病患者に施行した。臨床データを連結可能匿名化し厳重な管理のもとノートパソコンにエクセルファイルを入れた状態で東京医科歯科大学に持ち帰り、生命機能情報解析学分野にて血糖変動と合併症等の関連を統計学的手法(SPSSソフト)を用いて解析した。年齢80歳以上やそのほか不適当と判断した症例をのぞき、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであった。

このため、本研究では外来患者の血糖変動を持続血糖測定モニター(Continuous glucose monitoring: CGM)にて評価し、末梢神経伝導検査で定量的に評価した糖尿病末梢神経障害との関連について横断的に検討を行い、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであることを見いだし、Diabetol Metab Syndr (2018) 10:69に掲載された。また、糖尿病神経障害の進行機序にはポリオール代謝亢進・アルドース還元酵素活性化・AGEの過剰蓄積により酸化ストレスが増大し神経変性を導くことが推定されている。血糖変動が酸化ストレスを増加させ、それを介して合併症を進行させうるのか、あるいは、酸化ストレスを介さない他の機序で合併症を進行させるかの検討は実臨床においては不十分である。そこで血糖変動と糖尿病合併症を評価した患者の酸化ストレスマーカーである尿中8-iso-PGF2αをELISA法を用いて測定し、血糖変動が酸化ストレスを増加させ合併症を引き起こすのかを評価することを現在継続中である。H29、30年度は秀和総合病院にて持続血糖モニターおよび末梢神経伝導検査を50例の糖尿病患者に施行した。臨床データを連結可能匿名化し厳重な管理のもとノートパソコンにエクセルファイルを入れた状態で東京医科歯科大学に持ち帰り、血糖変動と合併症等の関連を統計学的手法(SPSSソフト)を用いて解析した。年齢80歳以上やそのほか不適当と判断した症例をのぞき、糖尿病患者40例において、血糖変動が糖尿病性末梢神経障害の独立したrisk factorであることを見いだせ、成果はDiabetol Metab Syndr (2018) 10:69に掲載された。H30年度よりは秀和総合病院にて持続血糖モニターを施行した入院患者を対象とし、ELISA法を用いて尿中酸化ストレスマーカーである8-iso-PGF2αを測定し、血糖変動、合併症、酸化ストレスとの関連を検討している次年度以降は秀和総合病院にて持続血糖モニターを施行した入院患者を対象とし、ELISA法を用いて尿中酸化ストレスマーカーである8-iso-PGF2αを測定し、血糖変動、合併症、酸化ストレスとの関連を検討する。次年度以降も秀和総合病院にて持続血糖モニターを施行した入院患者を対象とし、ELISA法を用いて尿中酸化ストレスマーカーである8-iso-PGF2αを測定し、血糖変動、合併症、酸化ストレスとの関連を検討する。H29年度は外来患者を対象として横断研究を行ったが、尿中酸化ストレスの測定には蓄尿検体を使用することに変更とした。そのためには新たに入院患者のリクルートが必要となり、H29年度はELISA測定は行わずH30年度以降に新たにリクルートし測定を開始することとしたため、次年度使用額が生じた。そのためには新たに入院患者のリクルートが必要となり、H29年度はELISA測定は行わずH30年度以降に新たにリクルートし測定を開始することとした。現時点での尿中酸化ストレス計測症例数は30であり、80症例以上を目標としているため、次年度使用額が生じた。
細胞動態可視化のための光・磁気共鳴マルチモーダルイメージング技術の開発

生体外部から細胞移植を行う細胞治療において、その治療効果を調べるために、移植細胞の標的部位での経時的な増殖・分化状態を分子・細胞レベルで低侵襲的に診断するための手法が求められている。というのも、これまでのX線、PET、MRIなどの単一エネルギーの手段では、細胞の位置とその生理的状態など多次元情報を同時に取得することができず、効率的な治療を行うことができなかったからである。そこで本研究では、移植細胞を磁場や光により、細胞を低侵襲的に検出できるダイヤモンドナノ粒子プローブを開発することを目指した。その結果、生体分子と同程度の大きさの金担持磁性・蛍光ナノダイヤモンドを合成できた。特に再生医療の分野においては、iPS細胞から分化した細胞の目的部位への移植後の状態や、免疫療法での樹上細胞によるがん細胞の免疫療法の効果など、時間・空間的に長期にわたる効果を低侵襲的に診断する方法の確立が急がれている。そのためには、標的細胞をMRI、および蛍光で長期間追跡可能な安定なプローブを開発する必要がある。そこで本課題では、ダイヤモンド内部に、磁場、および光に応答する安定欠陥を創製し、かつ生体環境下で安定に局在できる表面修飾法の開発を行うことにした。今年度は、標的細胞を生体環境下で長期間安定にMRIと蛍光によりそれぞれ検出するため、ナノダイヤモンドプローブ(ND)の創製を行った。MRI、および蛍光で検出できるようにするため、ナノダイヤモンドにMn+イオン、およびHe+イオン注入をそれぞれ行った。イオン注入後、アニールと空気酸化処理を行い、さらに表面に金ナノ粒子を付加した後、ポリエチレングリコールを付加した。この結果、生体環境下で1週間以上にわたり安定に分散することが分かった。PEG化処理したMn注入磁性NDのMRI造影能を評価するため、マウス尾静脈からサンプルを投与後、肝臓への蓄積をT1強調画像で評価したところ、経時的に蓄積していった。また、PEG化処理したHeイオン注入蛍光NDをHela細胞に投与したところ、無退色・無点滅の特性を長期間維持できることが分かった。iPS細胞から分化させた細胞を生体移植するような細胞治療において、培養時には、治療効果が高いと期待される細胞を非侵襲的にモニターするとともに、生体移植後もその細胞状態をモニターするための手法が求められている。しかしながら、これまでのMU、蛍光顕微鏡、および電子顕微鏡などの単一エネルギーを用いた手法だけでは、細胞の位置とその生理的状態など空間的な広がりを持つ多次元情報を取得することができず、効率的な細胞スクリーニングとその生体内での機能評価を長期間にわたり安定に行うことができなかった。その理由として、空間的に異なるイメージングを可能にする長期安定化のための生体適合性の高いナノ材料の開発が発展途上であることがあげられる。そこで本研究では、移植する細胞を多次元的に評価するために、申請者らが開発してきた生体適合性が高いと期待されるナノダイヤモンド粒子への効率的なナノ粒子へのイオン注入技術を利用し、生体分子と相同の大きさを持つ20nm以下の蛍光、磁性ナノダイヤモンド粒子を合成し、それぞれ細胞内、および生体内長期安定プローブとすることを目指した。蛍光ナノダイヤモンド(HeND)の合成には、ヘリウムイオン注入を用い、磁性ナノダイヤモンド(MnND)の合成には、マンガンイオン注入を用いた。さらに、蛍光ナノダイヤモンドには、電子線還元法により金ナノ粒子を担時させ、金・蛍光ナノダイヤモンドハイブリッド粒子(Au-HeND)を合成した。その結果、Au-HeND投与した細胞は、蛍光顕微鏡、および電子顕微鏡での観察が可能になった。また、MnND投与した筋肉でのMBNDの局在をMRIで1週間にわたり追跡出来ることが分かった。以上の結果から、気相でのイオン注入法、および液相での電子線還元法を組み合わせた新規NDプローブの合成法により、空間的にnmスケールからcmスケールでのNDの局在を明らかにすることができた。今年度は、磁場、および光に応答し、かつ生体環境下で安定に分散するダイヤモンドナノ粒子を創製することが主な目的であった。その観点から、Mnイオン、およびHeイオン注入サンプルに金ナノ粒子を付加することで、簡便にチオール基を持つ化合物を付与できるようになったことは大きな進展である。その結果、粒径、表面官能基の種類を改変できるようになり、来年度の生体特異性付与のための基本技術を確立したと言える。今後は、生体環境下での長期間観察、とくに免疫系のイメージングへの展開を主に行っていく。

そのためにMRI造影能、および蛍光強度の増大を図るため、イオン注入時の注入量を変化させ、その効果を検討する。また、磁場、および光応答性ダイヤモンドナノ粒子の表面官能基の種類の変化により、膝窩リンパ節への移行能に違いがあるか検証する。また、イメージングプローブとしてだけでなく、治療効果も保持できるようにするため、ワクチンアジュバントの保持も同時に行い、所属リンパ節での効果を確認するような実験系を確立していく。イオン注入費用、およびその後の表面にかかる試薬の購入を行う。さらに生体での評価のための実験動物などの購入費用が必要となる。
高齢者支援における日英ボランタリーセクター比較研究－史的・政策的・実践的分析

本研究は日英高齢者支援のボランタリーセクター(以下、「VS」とする。)に焦点をあて、その政策や活動研究を行った。主な成果は、イギリスでは、行政とVSの「パートナーシップによる協調」をもとに、VSの下請け化の回避政策がとられ、介護者支援では介護者による支援の経済的価値の算出、介護者の休息や休暇の保障や所得補償等が実施されていた。これらは、今後のわが国における高齢者介護サービス供給主体のあり方や介護者支援の検討に非常に重要な内容である。わが国では、VSごとに介護保険制度や行政との関わり方の多様化・草の根レベルでの介護者支援の活動が明らかになり、とくに今後はサービス介護者支援政策が必要といえる。今年度は、日英ボランタリーセクターにおける各研究者担当分野の基礎となる最新の研究動向や情報を収集するため、日英両国で研究論文・資料収集を実施した。また、イギリスにおいて最新の研究動向をもとに在英研究者との研究会を開催した。そして、それぞれの資料収集、予備調査をもとに海外の学会で報告し、他の研究者からの情報収集、意見交換も行った。これらの作業から、日英ボランタリーセクターの史的・政策的分析における基礎資料が確保でき、今後のヒアリング調査に向けての課題が明確になった。そして、日英ボランタリーセクターの実践的分析を行うための本格的なヒアリング調査に向け、予備調査として日英における高齢者福祉に関わるボランタリーセクターでその現在の状況や課題を聞き取り、次年度のヒアリング調査の準備を開始した。今年度は、主に高齢者支援における日本のボランタリーセクターに対してヒアリング調査(三重県介護関係のNPO法人、社会福祉協議会、高齢者生協、シルバー人材センターなど)を実施し、日本におけるボランタリーセクターの現状を把握した。また、最新の研究情報を交換するため、日本でのヒアリング結果の内容を精査するために、日英の研究者で研究会を開催した。さらに、先行研究の分析やヒアリング調査結果から必要と認識された資料などを追加収集した。また、今年度は、本研究の中間的成果のまとめとして、日英の研究者及びボランタリーセクターの実務者を中心に、日英の高齢者介護における家族介護者にへの支援政策についての研究会を日本で実施し、一般の研究者の方々にも公開、参加希望者には出席していただいた。イギリスからはProfessor Sue Yeandle(リーズ大学)、日本からはNPO法人つどい場さくらちゃん代表の丸尾多重子さんなどにご出席いただき、イギリスでの介護者に対する支援政策及び日本での家族介護を支えるNPO法人の活動状況についてご報告いただいた。この研究会によって、本研究の研究チームだけでなく、他の日英研究者や実務家の方々と広く意見を交換することができたこと、また日英ボランタリーセクター研究における重要な示唆を獲ることができた。(この研究会の模様は新聞にも取り上げられた)。そして、この研究会の開催によって、本研究の次年度の主にイギリスでのヒアリング調査の課題が明確になった。今年度は、本研究の最終年度となるため、日英ボランタリーセクターに関する追加調査(福島県の医療生活協同組合、石川県保険医協会、甲賀市シルバー人材センターなど)を実施し、多様なボランタリーセクターへのヒアリングを行った。これらのヒアリングから得られた内容を精査し、介護保険制度(介護予防・日常生活総合支援事業)に関わるボランタリーセクターへの追加ヒアリングの必要性が明らかになった。また、イギリスのボランタリーセクター政策の現状やその実践現場での状況を把握するため、在英の研究者との研究会を開催し、今後検討が必要とされる課題を把握することに努めた。特にイギリスでは認知症高齢者に対する支援を活発に行おうと取り組んでおり、この取り組みに対する日本への有効な示唆を得ることができた。そして、今年度は、各研究者がそれぞれ本研究の成果報告として、論文作成や国際学会での報告を行った。日本においての認知症高齢者に対する取り組み及び自立した高齢者支援に対する報告では多くの海外の研究者から質問を受けることができ、また活発な意見交換ができたこと、有意義なアドバイスを受けたことで、本研究の残された課題が明確になった。また、市民へ本研究の成果の一部をフィードバックする目的で、研究代表者である森が「日英比較を通じたボランタリーセクターの現状と役割と課題」という内容で公開セミナーを開催した。本研究の最終年度として、これまでの先行研究の分析やヒアリング調査をもとに本研究の総括を行ったが、日本の介護保険制度改正による実践現場の動きをいち早く研究に反映させることが重要であることが明らかになり、補助事業期間の延長を希望し、その介護予防・日常生活総合支援事業に関わるボランタリーセクターのヒアリング対象先の選定を行った。今年度の検討項目である、5追加ヒアリング調査およびその結果の総合的分析に関しては、ヒアリング調査や研究会の開催によって順調に進展した。その総合的分析から得た課題として、高齢者の介護保障政策とそれに絡むボランタリーセクターに関しては、「介護予防・日常生活総合支援事業」の実施が迫っているので、その最終年度におけるボランタリーセクターの調査・分析を行うことが、本研究ではさらに有意義であると考えたため、1年研究を延長することになった。本研究は、日英ボランタリーセクターに焦点をあて、高齢者支援政策における「共助」社会の在り方を探るものである。初年度に日英ボランタリーセクターの先行研究収集を実施、ヒアリング先を選定した。二年目は、日英ボランタリーセクター(介護関係NPO、高齢者生協、社会福祉協議会)へヒアリング調査を実施、日英研究者での研究会を開催した。また、中間的成果として、日英研究者・実務者を中心に日英高齢者介護、特に家族介護者支援のワークショップを実施した。

Sue Yeandle教授(リーズ大学)、NPO法人つどい場さくらちゃん代表丸尾多恵子さん等にご報告いただき、本研究チームや参加者が日英ボランタリーセクターの状況やその施策について理解を深め、意見交換することができた。三年目は日本でのボランタリーセクターの多様性をさぐるべく、追加調査を実施(医療生協、保険医協会、シルバー人材センターなど)、イギリスに関しては認知症対策について在英研究者との研究会を実施、日本への示唆を得ることができた。市民へのフィードバックとして、研究代表者(森)が「日英比較を通じたボランタリーセクターの現状と役割と課題」という題で公開セミナーを行い、参加者との活発な意見交換を行った。最終年度では高齢者のボランターセクターへの参加のあり方を探るため、A市シルバー人材センターの地域班活動に焦点をあて、世話人に対するアンケート調査の実施や介護予防・日常生活総合支援事業の実施に際してB市シルバー人材センターの会員へ支援員養成の講座やそしてボランティアとして施設へ関わった状況などをヒアリングした。また、イギリスにおける認知症当事者自身の活動や支援方法について在英研究者にヒアリングを行った。本研究の総括として、これまでの成果を論文としてまとめ、高齢者支援における日英のボランタリーセクターの現状と「共助」社会の構築に向けた課題が明らかにした。本研究は日英高齢者支援のボランタリーセクター(以下、「VS」とする。)に焦点をあて、その政策や活動研究を行った。主な成果は、イギリスでは、行政とVSの「パートナーシップによる協調」をもとに、VSの下請け化の回避政策がとられ、介護者支援では介護者による支援の経済的価値の算出、介護者の休息や休暇の保障や所得補償等が実施されていた。これらは、今後のわが国における高齢者介護サービス供給主体のあり方や介護者支援の検討に非常に重要な内容である。わが国では、VSごとに介護保険制度や行政との関わり方の多様化・草の根レベルでの介護者支援の活動が明らかになり、とくに今後はサービス介護者支援政策が必要といえる。今年度の検討項目として掲げた(4)及び(5)の日英ボランタリーセクターへのヒアリング調査は各担当分野の先行研究及び資料収集をもとに、各研究者がそれぞれ分担して実施しており、共にその成果を共有し次年度の課題を明確にしている。また、今年度はイギリスでのヒアリング調査は実施していないが、イギリスの研究者の方々を招いての高齢者支援における日英ボランタリーセクター研究会を実施したことで次年度のヒアリング調査に向けての準備が可能となった。以上のことから、今年度の研究における進捗状況は概ね順調であるといえる。研究を1年延長したことで、わが国の高齢者支援におけるボランタリーセクターと介護保険制度に関する最新の実践現場での状況を把握するため、その点に絞って追加でヒアリング調査を行う予定である。また、イギリスでのボランタリーセクター政策やその現状に関する考察と併せて、本研究のまとめを行っていきたい。
地球接近小惑星の力学進化とクレーター起源の観測的・数値的研究

小惑星は太陽系の衝突進化に於いて常に中心的な役割を果たして来た天体である。その中でも地球に極めて接近して衝突の可能性すらある天体は地球接近小惑星と呼ばれ、活発なサーベイ観測の対象となっている。地球接近小惑星の力学進化や惑星との具体的な衝突史については昔から多くの研究者が様々な仮説を立てて様々な推論を述べて来たが、実はその多くは単なる推測や憶測に過ぎず、精密な実証的研究はまだほとんど為されていないというのが現実である。本研究では天文観測と理論的な数値シミュレーション、および惑星地質データから得られた知見を組み合わせる新しい見地からこの問題に取り組み、小惑星の衝突現象とクレーターの起源、そして地球の初期史に関する新しいシナリオを構築する。地球接近小惑星やクレーターの起源に関する実証的で定量的な研究が少ないのは、議論の根幹となる観測データがそもそも存在しないことがひとつの理由である。例えば小惑星の軌道進化や惑星への衝突の数値実験結果を月や惑星上のクレーターのサイズ分布と比較検証するには、小惑星のサイズ分布のデータが必要である。しかし現時点では比較的大きな小惑星(直径2-3km以上)のサイズ分布しか知られておらず、個数がより多いと思われる直径1km以下の小惑星に関するサイズ分布の情報は殆ど存在しない。また、小惑星破片の自転速度の分布は太陽エネルギーの吸収放散による小惑星の軌道変動過程(Yarkovsky効果と呼ばれる)に於いてとても重要な意味を持つが、これを知るための観測である小惑星の光度曲線の観測もごく限られた小惑星に関してしか行われていない。本研究の二年目では、一年目から継続して小惑星のサイズと自転速度の情報を得るための天文観測を実施し、同時に小惑星と地球型惑星の衝突確率に関する数値シミュレーションも実施した。この数値シミュレーションはメインベルトの共鳴領域からやって来る小惑星破片と地球型惑星の衝突確率・衝突速度を計算し、それと地球型惑星上のクレーターのサイズ分布を比較するためのものである。シミュレーション結果を月面上にある古いクレーターのサイズ分布と詳細に比較したところ、現在のメインベルト小惑星と40億年前の後期重爆撃期のクレーター衝突体のサイズに極めて高い相関が確認され、これは後期重爆撃期の力学的要因に対する強い制約を与えるものとなった。また、小惑星破片の自転速度の分布は太陽エネルギーの吸収放散による小惑星の軌道変動過程(Yarkovsky効果と呼ばれている)に於いてとても重要な意味を持つが、これを知るための観測である小惑星の光度曲線の観測もごく限られた小惑星に関してしか行われていない。本研究の一年目では、小惑星のサイズ(質量)と自転速度の情報を得るための天文観測を実施した。年度の後半からは、族を形成する小惑星の自転速度の観測(光度曲線観測)を国外にある口径2m前後の中規模な望遠鏡を使って集中的に実施した。今回は特に、Karin族と呼ばれる若い(=約500万年前の衝突イベントによって形成されたと思われる)族の小惑星に着目している。小惑星の族の年齢は一般に古く、数億年から数十億年と推定されている。これに比べ、ごく最近形成されたと思われるKarin族は小惑星の衝突破壊時の情報を良く保持していると期待される。この光度曲線観測によって衝突破壊直後の小惑星破片の自転速度分布が推定できれば、Yarkovsky効果によりもたらされる小惑星の軌道変動の影響を推定でき、次の段階で行う数値シミュレーションのための極めて重要な入力情報が得られるはずである。今年度の観測結果は「11.研究発表」内の[雑誌論文]に記載された論文群として発表されている(ここに記された論文の他に投稿中のものも多く存在する)。

地球接近小惑星やクレーターの起源に関する実証的で定量的な研究が少ないのは、議論の根幹となる観測データがそもそも存在しないことがひとつの理由である。例えば小惑星の軌道進化や惑星への衝突の数値実験結果を月や惑星上のクレーターのサイズ分布と比較検証するには、小惑星のサイズ分布のデータが必要である。しかし現時点では比較的大きな小惑星(直径2-3km以上)のサイズ分布しか知られておらず、個数がより多いと思われる直径1km以下の小惑星に関するサイズ分布の情報は殆ど存在しない。また、小惑星破片の自転速度の分布は太陽エネルギーの吸収放散による小惑星の軌道変動過程(Yarkovsky効果と呼ばれる)に於いてとても重要な意味を持つが、これを知るための観測である小惑星の光度曲線の観測もごく限られた小惑星に関してしか行われていない。本研究の二年目では、一年目から継続して小惑星のサイズと自転速度の情報を得るための天文観測を実施し、同時に小惑星と地球型惑星の衝突確率に関する数値シミュレーションも実施した。この数値シミュレーションはメインベルトの共鳴領域からやって来る小惑星破片と地球型惑星の衝突確率・衝突速度を計算し、それと地球型惑星上のクレーターのサイズ分布を比較するためのものである。シミュレーション結果を月面上にある古いクレーターのサイズ分布と詳細に比較したところ、現在のメインベルト小惑星と40億年前の後期重爆撃期のクレーター衝突体のサイズに極めて高い相関が確認され、これは後期重爆撃期の力学的要因に対する強い制約を与えるものとなった。
表面反応拡散ダイナミクスの微視的機構に関する理論的研究

本年度は、アンモニア分子の(1)気液界面への溶解過程と(2)液相中のイオン化過程に関する研究を行った。(1)アンモニア分子の溶解過程におけるミクロな水和機構前年度に引き続き、熱力学的積分法を適用した気液界面系での溶質アンモニア分子に対するQM/MM-分子動力学(MD)シミュレーションの研究を行った。溶質アンモニア分子を量子力学的に取り扱うことによって、周囲の溶媒水分子の存在による分極効果を上手く取り込める。気相中、液相中でのLJパラメータに加え、溶媒密度に依存したLJパラメータによって、気液界面に対応するハイブリッドなパラメータを作成して、溶媒和自由エネルギーを再度計算した。その結果、実験値に非常に良く一致した。(2)水溶液中アンモニアイオン化反応におけるエネルギー安定化のミクロな要因孤立系において溶質アンモニア-水分子対はイオン解離反応の進行に伴って不安定化するが、水溶液中反応では孤立系とは大きく異なり、遷移状態を経た安定なイオン化状態が現れる。この水溶液中反応におけるエネルギー安定化のミクロな要因を明らかにした。反応座標上の遷移状態近傍の3点に対して、水溶液中と孤立系とで溶質分子対の構造最適化を行った。水溶液中の構造に対しては、溶媒の有無による影響も調査した。溶質内相互作用は、水溶液中と孤立系、どちらも反応進行に伴い単調に不安定化する。溶媒の影響を無視した場合には水溶液中の溶質構造の方がやや不安定であるが、溶媒の影響を考慮すると溶質窒素原子の孤立原子対位置の軌道重なりによる安定化のため、溶質内相互作用のエネルギープロファイルは孤立系の場合とほぼ同様となる。イオン化状態側での溶質アンモニア-水分子対の酸素原子周囲における強固な水和構造の形成と溶質の電荷分布とは相関があることから、この反応では溶質-溶媒間相互作用がエネルギー安定化に大きく寄与すると考えられる。本研究は、メゾスコピックとミクロスコピックという2つの視点から、金属触媒表面上での吸着分子群の時間的な振動や空間的なパターン形成の起源とそのメカニズムを理論的に明らかにするものである。以下に研究実績の概要を述べる。まず、Hildebrandらによって導かれたメゾスコピックな確率Fokker-Planck方程式を用いて、単純な素反応過程から構成される実際の表面化学反応系に対応した方程式を解くプログラムを作成することを目標として、本年度はその最も単純な例である1種類の吸着分子に対する反応を伴わない決定論的な偏微分方程式のスペクトル解法によるプログラムを作成し、2次元の被覆率のパターンが現れることを確認した。また、当初の計画では、大規模な表面系の分子動力学(MD)シミュレーションによってミクロスコピックの視点から時間的な振動や空間的パターン形成等のメゾスコピックな現象を引き起こすトリガーを分子レベルから探る予定であったが、そのような現象は非常にゆっくりと進行し、観測には膨大な粒子数と計算時間を要するので、計画通りに進めることは困難となった。やむを得ず計画の一部を変更して、局所的な系のMDシミュレーションを行って、その結果を基に吸着分子同士の反応、吸着分子の拡散に伴う活性化エネルギー値を計算することにした。さらに、この得られた値をパラメータとして用いた表面系の反応拡散モンテカルロ(MC)シミュレーションを行うことによって、当初の目的であるメゾスコピック現象のトリガーを分子レベルから探ることが可能であると考えた。本年度はその準備段階として、局所的な系のモデルによる活性化エネルギーを求める際に利用する計算手法の選定と、2次元MCシミュレーションのプログラムの作成を行った。1、アンモニア分子の溶解及びイオン化反応機構本研究では、気相中のアンモニア分子が水和し、さらに液相中でイオン化反応によってアンモニウムイオンへと変化する過程を追った。この過程は次の2つに分けられる。(1)中性分子のアンモニア分子の気相から液相への溶解過程(2)液相中におけるアンモニア分子からアンモニウムイオンへのイオン化反応過程まず、過程(1)に関して、熱力学的積分法を適用した気液界面系でのアンモニアの分子動力学(MD)シミュレーションを行った。その結果から見積もられたアンモニアの水和自由エネルギーは実験値と良い一致を示した。また、その静電相互作用のプロファイルは、気液界面付近で極小値を持つことが判った。一方、過程(2)に関して、自由エネルギー勾配法を用いた液相中のアンモニア-水分子対のQM/MM-MDシミュレーションから、その安定状態と遷移状態の構造最適化を行った。遷移状態では、ミクロな溶解内部エネルギーがイオン化反応の活性化自由エネルギーの安定化に大きく寄与していることが判った。計算された活性化自由エネルギーは、速度定数の実験値を用いた遷移状態理論から見積もられる値と良く一致する。また、誘電体モデルであるCOSMO法によって得られた構造との違いやそのエネルギー差の比較などを行った。2、吸着分子の分圧変動によって現れる触媒反応の空間的なパターン形成白金(111)表面上での一酸化炭素分子の酸化反応のモンテカルロシミュレーションを行った。表面の一部に欠陥を配置した。酸素分子の分圧は一定のまま、一酸化炭素の分圧を一定の速度で上昇させ、後に減少させたときの表面上に被覆した吸着分子群の分布を観測した。この系では、高反応性状態と低反応性状態とで状態間遷移が起こるが、それらの遷移が起こる一酸化炭素の分圧の値を実験と一致させるためには、表面上の欠陥の存在が不可欠であることが判った。

(1)アンモニア分子の溶解過程におけるミクロな水和機構前年度に引き続き、熱力学的積分法を適用した気液界面系での溶質アンモニア分子に対するQM/MM-分子動力学(MD)シミュレーションの研究を行った。溶質アンモニア分子を量子力学的に取り扱うことによって、周囲の溶媒水分子の存在による分極効果を上手く取り込める。気相中、液相中でのLJパラメータに加え、溶媒密度に依存したLJパラメータによって、気液界面に対応するハイブリッドなパラメータを作成して、溶媒和自由エネルギーを再度計算した。その結果、実験値に非常に良く一致した。(2)水溶液中アンモニアイオン化反応におけるエネルギー安定化のミクロな要因孤立系において溶質アンモニア-水分子対はイオン解離反応の進行に伴って不安定化するが、水溶液中反応では孤立系とは大きく異なり、遷移状態を経た安定なイオン化状態が現れる。この水溶液中反応におけるエネルギー安定化のミクロな要因を明らかにした。反応座標上の遷移状態近傍の3点に対して、水溶液中と孤立系とで溶質分子対の構造最適化を行った。水溶液中の構造に対しては、溶媒の有無による影響も調査した。溶質内相互作用は、水溶液中と孤立系、どちらも反応進行に伴い単調に不安定化する。溶媒の影響を無視した場合には水溶液中の溶質構造の方がやや不安定であるが、溶媒の影響を考慮すると溶質窒素原子の孤立原子対位置の軌道重なりによる安定化のため、溶質内相互作用のエネルギープロファイルは孤立系の場合とほぼ同様となる。イオン化状態側での溶質アンモニア-水分子対の酸素原子周囲における強固な水和構造の形成と溶質の電荷分布とは相関があることから、この反応では溶質-溶媒間相互作用がエネルギー安定化に大きく寄与すると考えられる。
環境水と下水処理場における大腸菌ファージ種の網羅的検出による微生物汚染源の追跡

大腸菌ファージは、微生物汚染源追跡やヒト病原ウイルスの代替指標として最も注目されており、環境水や下水処理場に多く存在している。しかし、大腸菌ファージを対象とした網羅的検出手法が確立されていないことから、大腸菌ファージ種の存在実態については、ほとんど研究がなされていない状況である。そこで本研究では、1次世代シーケンサーを用いた感染力を有する大腸菌ファージ種の網羅的検出手法を開発し、2環境水および下水処理場における大腸菌ファージ種を用いた微生物汚染源の追跡を目指した。次世代シーケンサーを用いて生物種を検出する多くの研究では、感染力の有無を考慮していない。そこで、感染力の有無を区別する新たな前処理方法を提案し、検出手法を開発することを目的とした。この手法を用いて環境水へ流入する排出源に存在する大腸菌ファージ種を網羅的に検出することで、大腸菌ファージ種を用いた微生物汚染源追跡が可能になると考えられる。本年度は、次世代シーケンサーを用いた感染力を有する大腸菌ファージ種の網羅的検出手法を開発するため、感染力の有無を区別する前処理方法を検討した。大腸菌ファージの中でもノロウイルス等のヒト病原ウイルスの代替指標として最も注目されているF特異RNAファージ(FRNAPH)を対象とした。試料中に存在する感染力を有するFRNAPH種を宿主菌であるWG49を用いた前培養により高濃度に培養させて、次世代シーケンス(NGS)を行う方法を試みた。また、同試料に対し、定量的タイピング手法(IC-PCR)を用いて感染力を有するFRNAPH遺伝子群の濃度を定量し、その結果と比較することでNGSの結果に感染力が反映されているかを検討した。試料としては、下水処理場の流入下水と活性汚泥処理後の二次処理水、また、その二次処理水を塩素と紫外線を用いてそれぞれ消毒した処理水(塩素処理水、紫外線処理水)を用いた。当初の計画どおりに、宿主菌を用いた前培養後にNGSを行う前処理方法で、感染力を有するFRNAPH種を網羅的に検出することができた。流入下水、二次処理水、塩素および紫外線処理水の全ての試料において前培養後のNGSにより、FRNAPHのGI、GI-JS、GII、GIII、GIVに属する種がそれぞれ、8、2、9、7、4種類検出された。GI、GI-JS、GIII、GIVに属する種は流入下水で一番多く検出され、処理を施すことにより検出される種の数が減少した。一方、GIIに属する種は塩素と紫外線処理水で一番多くの種が検出された。NGSから得られたFRNAPH種のヒット数を遺伝子群別に整理し、IC-PCRにより定量される感染力を有するFRNAPH遺伝子群の濃度と比較した。NGSにより塩素と紫外線処理水で一番多く検出されていたGIIが、IC-PCRによる定量結果でも他の遺伝子群と比べてより高い濃度で検出されていた。また、流入下水と二次処理水においても両測定手法の検出結果で同様な傾向を示していた。この結果から、前培養後のNGSによるFRNAPH種の検出結果に感染力が反映されていることが確認できた。下水処理場の流入水や二次処理水においてどのようなFRNAPH種が存在しているか調査した研究は未だ皆無であり、本研究成果が初である。また、当初計画していなかった塩素と紫外線処理水を用いた検討を行い、NGSの結果に感染力が反映されているかを確認することができた。さらに、塩素や紫外線消毒後に多く検出され、塩素や紫外線消毒に対して強い耐性を持つ可能性が高いFRNAPH種も特定することができた。今後、このFRNAPH種を単離して消毒実験を行うことで、塩素や紫外線に対して強い耐性を有しているかをより確実に確認することができると考えられる。今後は、開発した前培養後にNGSを行う手法を用いて様々な微生物の排出源に対し、感染力を有するFRNAPH種の存在実態を調査する。FRNAPHは、それぞれの遺伝子群によって人や家畜など由来が異なるとの報告がなされているが、種ではなく遺伝子群全体を汚染源追跡の対象としているため、正確な汚染源の特定につながっていないのが現状である。そこで、遺伝子群に属する種を網羅的に検出することで、より正確な由来を特定することができると考えられる。環境水中に流入する家畜由来の排出源として牧場や養豚場の排水または動物の糞便を直接採取し、どのようなFRNAPH種が存在するのか調査する。また、人由来の排出源として下水処理場(畜産排水が混入しない都市)の流入水または直接人糞便の調査を行い、それぞれの排出源に存在する感染力を有したFRNAPH種の検出を行う。さらに、もし可能であれば異なる分類の大腸菌ファージを対象としても検討を行う。大腸菌ファージは、大腸菌に感染する際の吸着部位により、F繊毛に吸着して感染するF特異ファージと、細胞表面上に吸着して感染する菌体表面吸着ファージに分けられ、それぞれ特定の宿主菌を用いて培養することができる。そのため、前処理で用いる宿主菌を変えて培養を行うことにより、感染力を有した菌体表面吸着ファージ種も網羅的に検出可能であると考えられる。さらに、大腸菌ファージのみならず前培養においてヒト病原ウイルスが感染可能な細胞を用いることで感染力を有するウイルスの検出も可能であると考えられる。もし、可能であればこれらの内容について検討を行う。

しかし、大腸菌ファージを対象とした網羅的検出手法が確立されていないことから、大腸菌ファージ種の存在実態については、ほとんど研究がなされていない状況である。そこで本研究では、1次世代シーケンサーを用いた感染力を有する大腸菌ファージ種の網羅的検出手法を開発し、2環境水および下水処理場における大腸菌ファージ種を用いた微生物汚染源の追跡を目指した。次世代シーケンサーを用いて生物種を検出する多くの研究では、感染力の有無を考慮していない。そこで、感染力の有無を区別する新たな前処理方法を提案し、検出手法を開発することを目的とした。この手法を用いて環境水へ流入する排出源に存在する大腸菌ファージ種を網羅的に検出することで、大腸菌ファージ種を用いた微生物汚染源追跡が可能になると考えられる。本年度は、次世代シーケンサーを用いた感染力を有する大腸菌ファージ種の網羅的検出手法を開発するため、感染力の有無を区別する前処理方法を検討した。大腸菌ファージの中でもノロウイルス等のヒト病原ウイルスの代替指標として最も注目されているF特異RNAファージ(FRNAPH)を対象とした。試料中に存在する感染力を有するFRNAPH種を宿主菌であるWG49を用いた前培養により高濃度に培養させて、次世代シーケンス(NGS)を行う方法を試みた。また、同試料に対し、定量的タイピング手法(IC-PCR)を用いて感染力を有するFRNAPH遺伝子群の濃度を定量し、その結果と比較することでNGSの結果に感染力が反映されているかを検討した。試料としては、下水処理場の流入下水と活性汚泥処理後の二次処理水、また、その二次処理水を塩素と紫外線を用いてそれぞれ消毒した処理水(塩素処理水、紫外線処理水)を用いた。当初の計画どおりに、宿主菌を用いた前培養後にNGSを行う前処理方法で、感染力を有するFRNAPH種を網羅的に検出することができた。流入下水、二次処理水、塩素および紫外線処理水の全ての試料において前培養後のNGSにより、FRNAPHのGI、GI-JS、GII、GIII、GIVに属する種がそれぞれ、8、2、9、7、4種類検出された。GI、GI-JS、GIII、GIVに属する種は流入下水で一番多く検出され、処理を施すことにより検出される種の数が減少した。一方、GIIに属する種は塩素と紫外線処理水で一番多くの種が検出された。NGSから得られたFRNAPH種のヒット数を遺伝子群別に整理し、IC-PCRにより定量される感染力を有するFRNAPH遺伝子群の濃度と比較した。NGSにより塩素と紫外線処理水で一番多く検出されていたGIIが、IC-PCRによる定量結果でも他の遺伝子群と比べてより高い濃度で検出されていた。また、流入下水と二次処理水においても両測定手法の検出結果で同様な傾向を示していた。この結果から、前培養後のNGSによるFRNAPH種の検出結果に感染力が反映されていることが確認できた。下水処理場の流入水や二次処理水においてどのようなFRNAPH種が存在しているか調査した研究は未だ皆無であり、本研究成果が初である。また、当初計画していなかった塩素と紫外線処理水を用いた検討を行い、NGSの結果に感染力が反映されているかを確認することができた。さらに、塩素や紫外線消毒後に多く検出され、塩素や紫外線消毒に対して強い耐性を持つ可能性が高いFRNAPH種も特定することができた。
座屈許容設計法の開発に関する研究

座屈許容設計法を開発するめには,まず,正確な座屈強度および座屈強度の崩壊強度の把握が重要となる。本研究では,初めに,パネルの座屈強度の正確な把握について検討した。具体的には,船体上甲板や船底外板を想定し,面内圧縮荷重を受ける連続防撓パネルを対象として,パネルと防撓材の相互影響を考慮した局部座屈強度評価式を導いた。また,船底外板等で問題となる水圧が局部座屈強度に及ぼす影響についても,その算定法を導いた。これに関連して,面内圧縮力と水圧を受ける連続防撓パネルの座屈・塑性崩壊挙動の解析に際しての,適切な有限要素法解析のモデル化に関しても検討した。また,パネルに局部座屈が発生した後,最終強度に達するまでの連続防撓パネルとしての座屈・塑性崩壊挙動を明らかにし,連続防撓パネルの圧壊強度の簡易算定法を開発した。さらに,防撓パネルが最終強度に達した後の耐荷力あるいは挙動についても,有限要素法解析の結果に基づいて考察を加えた。最後に,上記の結果に基づいて,パネルに座屈発生を許容した場合の構造全体の最終強度を,安全性の見地から明らかにするために,各々の構造部材の座屈・塑性崩壊挙動を,最終強度後の耐力評価も含めて正確に追跡できる簡易力学モデルの開発を試みた。本研究で開発された座屈強度評価法や簡易力学モデルを適用することにより,パネルの局部座屈発生を許容した,より合理的な構造設計が可能となる。座屈許容設計を実施するためには,正確な座屈強度の把握と,座屈が発生した後の耐荷力および崩壊モードを明らかにすることが重要である。この観点から,まず初めに,船体構造の重要な強度部材である上甲板と船底外板を対象として,連続防撓パネルとしての座屈・塑性崩壊挙動を明らかにした。すなわち,防撓材の影響を考慮してパネルの2軸圧縮座屈強度を算定する解析式を導き,防撓材の断面形状によらず,防撓材の効果で座屈強度が上昇することを定量的に明らかにした。また,最終強度およびその後の耐力は,初期たわみ波形の影響を大きく受けること,一方,実構造での溶接残留応力はあまり大きくなく,残留応力が座屈強度と最終強度に及ぼす影響も小さいことが明らかになった。また,船底外板に関しては,水圧がある程度の大きさまでの範囲では,最終強度がほとんど低下しないことが明らかになった。それ以上の水圧となると最終強度は低下するが,その低下は縦方向の圧縮力が支配的な場合に著しい。さらに,2軸圧縮および剪断を受ける周辺単純支持の矩形板を対象として,組み合わせ荷重下での座屈強度および最終強度を明らかにし,弾性座屈強度の評価式を導くと同時に厚板の場合の座屈強度すなわち最終強度を精度良く求めるための塑性修正式を新たに導いた。本年度は、まず座屈許容設計の適用に当たって重要となる、座屈強度そのものについて検討した。すなわち、昨年度の計算結果および今年度の計算結果をもとに考察し、防撓材の断面形状がflat-bar、angle-barおよびtee-barのいずれであっても、その捩り剛性の影響を厳密に考慮して、防撓材で仕切られたパネルの局部座屈強度を精度良く計算出来る算式を、解析的手法に基づいて導いた。この算式は、二方向からの面内圧縮荷重を受ける場合の二軸圧縮座屈強度算式である。さらに、二軸圧縮に加えてパネル面に垂直な水圧荷重が作用する場合に対しても、水圧荷重を考慮した座屈強度算式を導いた。この座屈強度算式が非常に高精度であることを、別途有限要素法による固有値解析並びに弾性大たわみ解析を実施して確認した。

また、一連の弾塑性大たわみ解析を実施し、パネルに局部座屈が発生した後の挙動並びに最終強度について明らかにした。さらに、船底桁を対象として有限要素法による弾塑性大たわみ解析を実施し、ウェブに局部座屈が発生した後も、面内剛性の低下は25%程度であること、また、剪断荷重が支配的である場合の最終強度は、ウェブに座屈が発生してもほぼ全断面降伏強度に等しく、最終強度後の耐力低下もあまり顕著でないことなどが明らかになった。次年度は、これらの結果を踏まえて、座屈許容雪渓を適用する場合に考慮すべき問題点を纒めると共に、座屈許容設計適用の可能性について検討する予定である。本年度もまず,座屈許容設計の適用に当たって重要となる,座屈強度算定法について検討した。具体的には,昨年度までの2軸圧縮を受ける場合の防撓パネルの局部座屈算定式を,防撓材ウェブのたわみに新たな項を追加して改良し,基本的にはパネルと防撓材寸法のすべての組み合わせに対して,適用可能な算式を導いた。つぎ,水圧が連続パネルの局部座屈強度に及ぼす影響についても,解析対象の範囲を拡げ,昨年度提案した座屈強度算式の適用限界を明らかにすると同時に,水圧の影響について定性的な考察も加えた。その結果,水圧が連続パネルの座屈強度に及ぼす影響には,(1)周辺単純支持の座屈モードと異なる波形のたわみの水圧による発生;(2)たわみの発生に伴う面内応力の発生の2つがあることが明らかになった。また,船底外板パネルがトランス方向の圧縮荷重を受ける場合を対象として,水圧の影響を考慮した最終強度算式を新たに開発した。さらに,本年度は新たに,パネルに設けられた開孔が,座屈強度に及ぼす影響についても,有限要素法による一連の弾性固有値解析を実施して明らかにした。その結果に基づき,船級協会で従来提案されている開孔影響係数の精度について検討すると共に,より正確な開孔影響係数の算式を提案した。また,船底桁およびフロアを対象として,水平スチフナ付きウェブおよび垂直スチフナ付きウェブの両方の場合を想定し,隣接パネルも含めた座屈強度に対する開孔の影響を明らかにした。最後に,本年度は最終年度に当たるので,過去3年間の研究成果に基づき,座屈許容設計法適用に際して明らかになった事項を整埋すると共に,今後検討すべき問題点を取り纏めた。
アスコルビン酸のステロイド産生細胞の機能と形態に及ぼす影響

最近開発されたアスコルビン酸(AsA)合成不能ラット(ODSラット)を用いて, AsAのステロイド産出細胞に及ぼす影響を検討した.ODSラットを4週齢からAsA欠損状態で3週間飼育すると壊血病状態となり,体重は対照ラットの65%にとどまったが,副腎重量は対照ラットよりも16%大きく,精巣重量は変らなかった.AsAが3週間欠如してもコルチコステロンの基礎分泌は維持され,また昼間に低く夜間に高い日内変動も損なわれなかった.一方,テストステロンの基礎分泌量は減少傾向を示したが,対照群で不明瞭だった日内変動はむしろ明瞭となった.AsA欠損ラットに副腎皮質刺激ホルモン(ACTH:2IU/day)を3週間連日投与すると副腎重量は無刺激のAsA欠損ラットの30%増となった.この副腎重量はACTH刺激AsA存在ラットよりも20%大きい値である.コルチコステロン産生はAsAの有無にかかわらずACTH刺激によって著明に増加した.また性腺刺激ホルモン(LH:200IU/day)の3週間連日投与によるテストステロン産生は著明に上昇した.AsA存在ラットと比べると, AsA欠損状態ではコルチコステロン,テストステロンとも組織内濃度よりも血中濃度がより高かった.これはAsA長期欠損によって肝の解毒能が低下したためと思われる.この長期刺激の成績とは対照的に, ACTHの急性刺激に対する副腎の反応とLHの急性刺激に対する精巣の反応は異なった.すなわち2IUのACTH1回刺激2時間後のコルチコステロン産生は良好だったのに対し, LH急性刺激に対する反応は遅延し減弱した.副腎と精巣のコレステロール自給率の違いから判断すると, AsA欠乏によってコレステロールの合成酵素の活性が低下すること,およびACTHあるいはLHの慢性刺激によってその酵素活性が回復することが示唆された. AsAはステロイドホルモン産生に必須ではないが,酵素活性の調節因子として働いていると思われる.最近開発されたアスコルビン酸(AsA)合成不能ラット(ODSラット)を用いて, AsAのステロイド産出細胞に及ぼす影響を検討した. ODSラットを4週齢からAsA欠損状態で3週間飼育すると壊血病状態となり,体重は対照ラットの65%にとどまったが,副腎重量は対照ラットよりも16%大きく,精巣重量は変らなかった.AsAが3週間欠如してもコルチコステロンの基礎分泌は維持され,また昼間に低く夜間に高い日内変動も損なわれなかった.一方,テストステロンの基礎分泌量は減少傾向を示したが,対照群で不明瞭だった日内変動はむしろ明瞭となった.AsA欠損ラットに副腎皮質刺激ホルモン(ACTH:2IU/day)を3週間連日投与すると副腎重量は無刺激のAsA欠損ラットの30%増となった.この副腎重量はACTH刺激AsA存在ラットよりも20%大きい値である.コルチコステロン産生はAsAの有無にかかわらずACTH刺激によって著明に増加した.また性腺刺激ホルモン(LH:200IU/day)の3週間連日投与によるテストステロン産生は著明に上昇した.AsA存在ラットと比べると, AsA欠損状態ではコルチコステロン,テストステロンとも組織内濃度よりも血中濃度がより高かった.これはAsA長期欠損によって肝の解毒能が低下したためと思われる.この長期刺激の成績とは対照的に, ACTHの急性刺激に対する副腎の反応とLHの急性刺激に対する精巣の反応は異なった.すなわち2IUのACTH1回刺激2時間後のコルチコステロン産生は良好だったのに対し, LH急性刺激に対する反応は遅延し減弱した.副腎と精巣のコレステロール自給率の違いから判断すると, AsA欠乏によってコレステロールの合成酵素の活性が低下すること,およびACTHあるいはLHの慢性刺激によってその酵素活性が回復することが示唆された. AsAはステロイドホルモン産生に必須ではないが,酵素活性の調節因子として働いていると思われる.
新規腸管傷害モデルマウスを用いた小腸絨毛の修復過程における骨髄由来細胞の関与

平成21年度に実施した研究の成果として,マウス腸管のハブ毒を用いた絨毛傷害モデルから検体を得た.固定方法による免疫染色における抗原性の相違についても検討すべく糖液を段階的に濃くして脱水したのちZn固定を行ったり,PFA固定の際の固定時間による検討,凍結固定する際のアセトンなどを用いた前処置の検討や,切り出し時に形態を見やすくする固定方法の検討を行った.切り出しの際にも固定方法別に切片の厚さを検討した.腸管絨毛再生における脈管新生の過程を検討すべくisolectin B4,vWF,CD31,lyve1,さらには血管新生にサイトカインを介して関与すると考えられているshh及び腸管上皮幹細胞のマーカーであるLgr5に対する染色方法の検討を行った.賦活方法,抗体の濃度,1次抗体・2次抗体との反応時間を検討した.これらの抗体で免疫染色することで,傷害絨毛の再生過程に重要な役割を持っていると考えられる血管新生メカニズムの解明に貢献できる.ハブ毒による絨毛傷害モデルでは絨毛が完全に脱落したbasal laminaからの修復がみられるため,明らかにlamina propriaに存在する脈管は新生されたものである.またここでも骨髄由来細胞の関与を検討するためすでに確立した手技であるGFPマウスの骨髄を移植したマウスにおいてGFPを検出することでその関与を検討した.vWFは絨毛再生早期からlamina propriaの側方に絨毛と頂点を同様にして存在し,shhは2重染色で染色される細胞の一致を認めた.また,lyve1は主にbasal laminaに大きな管腔様に染色され,vWFとは一致しなかった.平成21年度に実施した研究の成果として,マウス腸管のハブ毒を用いた絨毛傷害モデルから検体を得た.固定方法による免疫染色における抗原性の相違についても検討すべく糖液を段階的に濃くして脱水したのちZn固定を行ったり,PFA固定の際の固定時間による検討,凍結固定する際のアセトンなどを用いた前処置の検討や,切り出し時に形態を見やすくする固定方法の検討を行った.切り出しの際にも固定方法別に切片の厚さを検討した.腸管絨毛再生における脈管新生の過程を検討すべくisolectin B4,vWF,CD31,lyve1,さらには血管新生にサイトカインを介して関与すると考えられているshh及び腸管上皮幹細胞のマーカーであるLgr5に対する染色方法の検討を行った.賦活方法,抗体の濃度,1次抗体・2次抗体との反応時間を検討した.これらの抗体で免疫染色することで,傷害絨毛の再生過程に重要な役割を持っていると考えられる血管新生メカニズムの解明に貢献できる.ハブ毒による絨毛傷害モデルでは絨毛が完全に脱落したbasal laminaからの修復がみられるため,明らかにlamina propriaに存在する脈管は新生されたものである.またここでも骨髄由来細胞の関与を検討するためすでに確立した手技であるGFPマウスの骨髄を移植したマウスにおいてGFPを検出することでその関与を検討した.vWFは絨毛再生早期からlamina propriaの側方に絨毛と頂点を同様にして存在し,shhは2重染色で染色される細胞の一致を認めた.また,lyve1は主にbasal laminaに大きな管腔様に染色され,vWFとは一致しなかった.