hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金属微粒子によるマクロファージの光音響分子イメージング

音響分解能および光学分解能光音響顕微鏡を構築し、金属の光音響特性および金ナノロッドの吸収スペクトルを実測した。次に、マクロファージに金属ナノロッドを貪食させ、光音響信号の発生を確認した。金ナノロッドを貪食させたマクロファージを光音響イメージングで観察することで、炎症のバイオマーカーとして、動脈硬化における不安定プラークなどに応用できる可能性が示された。平成25年度には、細胞内の金属微粒子分布を観察できる空間分解能を有する光音響顕微鏡の構築に主眼を置いた研究を遂行した。波長532 nmおよび1064 nm、パルス幅1 ns、平均パルスエネルギー280400 μJのマイクロチップレーザ光の焦点を絞って対象に照射するため、レーザから発振された空間光を拡張させるビームエキスパンダ、レーザ光を反射させるミラー、そして焦点を絞るための対物レンズでファントム表面に集光し、光音響信号の励起を行った。光音響信号の受信には、圧電セラミックス(PZT)製で中心周波数が8.26 MHzの平面超音波振動子を用い、この平面振動子の上にファントムを設置して光音響信号の発生を確認した。2個のリニアモータで平面振動子およびファントムを二次元走査し、3 mm×3 mmの領域を50×50ピクセルで画像化した。吸収波長が532 nmの金微粒子を塗布したファントムを本システムで観察したところ、金微粒子に一致した光音響信号を認めた。さらに、動脈硬化組織を観察したところ、プラーク内の血栓に一致して光音響信号を認めた。一方、マクロファージへの金ナノロッド、銀、銅、ニッケル等の金属微粒子の取り込みについては、マクロファージ系の細胞株であるRAW細胞を用い、培養液中に蛍光色素で標識した金属微粒子を添加し、1時間以内に金属が細胞内へ取り込まれることを確認した。特にニッケルイオンについては、Toll like Receptor (TLR)4と結合することが示された。光音響イメージング(PAI)は,物体にパルスレーザを照射したときに発生する熱の吸収による組織の膨張・収縮に起因して発生する超音波信号(光音響信号)を画像化する手法であり,発生する信号の信号強度は使用するレーザの波長や対象の吸光係数に依存する.金属は比熱が低く光をよく吸収し光音響信号を容易に発生するので,PAIでは金属をベースとしたコントラスト剤が有用である.本研究では,まず比熱の異なる金属棒の光音響信号を解析した.測定対象として,比熱が異なり吸収係数が近い金属である金,銀,銅を用いた.対象はすべて1 mm径,長さは5 cmであった.光音響信号の励起には,波長1064 nm,パルス幅1.1 ns,平均パルスエネルギー1.4 mJのレーザを用い,PVDF-TrFE製,中心周波数20 MHzの凹面超音波探触子の中心に直径1 mmの孔をあけ,この孔に光ファイバを通すことでレーザ光の照射と超音波の受信を同軸で行った.金,銀,銅の光音響信号の受信信号とスペクトルを計測したところ,金がもっとも高い周波数の光音響信号を発生することが示され,コントラスト剤としては金を用いるのが最も妥当であることが再確認された.用いた金ナノロッドの吸収ピークは波長1085 nmで,予備実験において0.446 ppmにおいても光音響信号が検出されることが示された.細胞観察用PAIのトランスデューサはPZT製,面積5 mm四方で,中心周波数が8.26 MHzのものを用いた.レーザスポットは約40ミクロンであった.マクロファージを金ナノロッドとともに培養し,金ナノロッドを貪食させた細胞をPAIにより観察することが可能であった.動脈硬化巣における不安定プラークなど,炎症反応を示す種々の病態におけるバイオマーカーとして,金ナノロッドを貪食させたマクロファージのPAIによる検出が有用と考えられた.医用イメージング研究計画策定時とはデザインの違う光音響顕微鏡を構築したが、研究計画以上のパフォーマンスを有し、次年度以降の研究に直結する成果と考えている。また、マクロファージへの金属微粒子取り込みについても順調に進捗している。研究計画に従って、平成26年度には人工皮膚に金属を貪食したマクロファージを三次元培養し、皮膚内にマクロファージが増殖した状態を再現する。生体組織内のイメージングに近い状況での本手法の有用性を確認するために、内部に金属微粒子が集簇した状態のマクロファージを人工皮膚のコラーゲンスポンジ中に三次元培養し、三次元超音波/光音響イメージングの手法を確立する。平成25年度に構築予定だった532 nmと1064 nmの2種類の波長に対応した光学系のうち、532 nm用の光学系でのみを購入して実験を行ったために、次年度使用額が生じた。1064 nm用の光学系について、すでに設計が終わっており、平成26年度の早期に執行予定である。
ロシアのプロ・プア成長と地域間格差に起因する貧困の持続性

本研究では,ロシアの経済成長がプロ・プア成長(貧困層の所得が全国の平均所得と少なくとも比例的に変化するような経済成長)であるか否かを,地域データ(マクロデータ)や大規模家計調査の個票データ(ミクロデータ)を用いて実証分析に基づき検証した。本研究における一連の実証研究の結果は,ロシアの経済成長はプロ・プア成長ではないことを支持するものであり,所得分配に配慮した経済成長が必要であることが明らかになった。貧困層の所得もその国の平均所得と少なくとも同率で成長するという経済成長は,プロ・プア成長と呼ばれ,近年,多くの研究者の関心を集めている。本研究の目的は,ロシアの経済成長がプロ・プア成長であるか否か,また,ロシアにおいて,経済成長がプロ・プア成長となりえるような制度がもともとロシア経済システムの中に埋め込まれているか否かを明らかにすることである。初年度にあたる本年度では,まず,マクロレベルの地域(連邦校正主体レベル)の視点から,ロシアの経済成長がプロ・プア成長といえるか否かを明らかにすべく実証分析をおこなった。具体的には,ロシア連邦統計局(Rosstat)が公表している1995-2006年の連邦校正主体レベルの地域データを用いて,貧困弾力性に関するパネル分析をおこなった。本研究の実証分析によって,経済混乱期と経済成長期のいずれの時期においてもロシア全国レベルの経済成長はプロ・プア成長とはいえないこと,また,経済混乱期と経済成長期のいずれの時期においても,豊かな地域の方が貧しい地域よりも経済成長の果実を享受していることが明らかになった。これらの実証結果が示すところは,ロシアにおいて,経済成長は貧困を削減するという意味において必要条件といえるが,それと同時に,経済成長は貧困削減の十分条件であるといえる根拠はみられなかったということである。これらの一連の実証結果は,ロシアの地域間格差の広がりという事実とも極めて整合的であるといえる。本研究の分析成果について,国際学術研究集会・国際学会等において研究報告をおこない,有益なコメントや助言をえることができた。来年度は,これらのコメントを反映する形で,さらに本研究内容を掘り下げ,また,制度との関係についても考察することにしたい。平成22年度の研究成果は大別して以下の3つに分類することができる.第一は,RLMS(ロシア長期モニタリング調査)のミクロ・データ(個票データ)を用いた,移行経済下ロシアの都市・農村貧困の比較分析である.研究代表者はこの比較実証分析を数年間にわたり研究してきたが,本年度,これらの研究成果に大幅な加筆を加え,『現代ロシアの貧困研究』(東京大学出版会)と題する単著を刊行した.本書では,社会主義体制下におけるソ連の貧困と,移行経済下ロシアの貧困との相違を浮き彫りにしながら,移行経済下で急激に拡大したロシアの貧困を実証的に研究している.第二は,地域データを用いた地域間格差に関する研究である.平成21年度,移行経済下ロシアの経済成長がプロ・プア成長といえるか否かを検証するため、地域データを用いてパネル分析を行った.そして,平成22年度,ストックホルム(スウェーデン)で開催された第8回ICCEES(国際中東欧研究学会)世界大会,及び,タルトゥ(エストニア)で開催された第11回EACES(欧州比較経済研究学会)国際会議において,上記の研究の分析結果を報告した.また,上記の国際学会での研究報告ペーパーに加筆・修正を施し,国際学術ジャーナルに投稿する作業を進めている.第三は,移行経済下ロシアの生活水準に関わる研究である.本研究の成果は,『現代ロシア経済論』(ミネルヴァ書房,近刊)において,「労働市場と社会政策」と題する章に収められることになっている.本研究では,1990年代に形成されたロシア労働市場モデルは現在でも基本的に変わらない,ということが示されている.平成23年度は本研究の最終年度であるため,研究を発展させるのと同時に,その成果を広く社会に貢献できるような形で発信することに努めた。研究成果は大別して以下の3つに分類できる。第一に,本研究の成果を広く一般に公表するために,一連の研究成果をコンパクトにまとめ,論文「移行期ロシアの貧困と不平等:格差容認から格差是正へ」(宇佐見耕一・小谷眞男・後藤玲子・原島博編集代表『世界の社会福祉年鑑2011年版/第11集』所収)として発表した。本論文では,まず,ロシアの最低生存費(貧困線)の法的基盤の歴史的変遷を概観し,移行後のロシアの最低生存費は国際標準に則り設定されていることを示した。その上で,ロシア統計局が設定する最低生存費を用いて,1990年代と2000年代のロシアの貧困・不平等の特徴を明らかにした他,ロシアの経済成長は非プロ・プアであるという実証分析の結果を示した。第二に,ロシアの最低生存費について更に研究を進めた。この研究で得た知見に基づき,旧ソ連の一つでありロシアと同じく資源豊富なカザフスタンの最低生存費とその測定方法の改善策について検討した。そして,これらの研究成果を,カザフスタン労働省において発表した。なお,研究成果の一部がILO公刊物において発表される予定である。

第三に,ロシア長期モニタリング調査(RLMS)や家計予算調査(ロシア政府統計)のミクロデータ(個票データ)を用いて,2000年代ロシア農村における就労と農外雇用について実証分析をおこなった。これらの研究成果は,論文「ロシア農村におけるインフォーマル就労と農外雇用」(野部公一・崔在東編『20世紀ロシアの農村世界』所収)で発表される予定である。また,シンポジウム「中ロ国境地域」(富山大学)において,「アムール州農村家計の生存戦略からみた極東農業発展戦略」と題する研究報告もおこなった。
頭蓋縫合早期癒合症に対する低侵襲治療の開発：ＦＧＦ２による早期癒合抑制効果の証明

本研究は冠状縫合早期癒合を示すTwist heterozygous miceの冠状縫合にFGF2を作用させ、冠状縫合早期癒合の抑制を確認するものである。早期癒合症の患者では縫合部切除後に、縫合部が再癒合することが確認されており、今回の研究の中では、冠状縫合の骨切りを行った部分にFGF2を作用させ、再癒合の抑制を確認することを一つの目標にしている。われわれは2006年に同系統マウスを用いて、冠状縫合早期癒合がマウスの頭蓋成長にもたらす影響について研究を行った。そのマウスでは2週齢以降に冠状縫合の癒合が認められ、4週以降で野生型との間で形態上の有意差を認めた。本研究では同Twist heterozygous mouseにおいて冠状縫合の骨切りを行い、冠状縫合部にFGF2を作用させ、骨化を抑制することを目的としている。早期癒合抑制による成長への影響は、頭蓋骨CTの矢状断において成長曲線を作成し、それを2006年におこなったTwistheterozygous mouseの成長と比較することで評価することとしている。われわれが2006年に用いたmutantマウスは一旦継代が途切れてしまったため、今回受精卵から起こす必要が生じ、初年度は受精卵からTwistheterozygousmouseを起こす作業を行った。本年度はまずこのマウスにおいて、冠状縫合の早期癒合が生じていることをmicroCTで確認した。次に3周齢マウスを用いて冠状縫合部の切除モデル作成を行った。現在骨切りは問題なく行うことができ、冠状縫合骨切り(Suturectomy)モデルの作成方法が確立した。また術後4週齢以降で冠状縫合部の骨の再生を確認している。これまで3周齢マウスを用いて冠状縫合部の切除モデル作成を行った。現在Twist heterozygous miceに対する研究に先立ち、野生型のマウスに縫合切除術を行い、FGF2採用による縫合部の抑制効果について観察中である。今年度はTwist heterozygousマウスに対する骨切りと、FGF2の投与研究を進めていく予定である。我々は平成25年度科学研究費若手研究において、Twist1欠失ヘテロ個体マウス(Twist1+/-)の頭蓋冠において、週齢4週まで正常の成長を示し週齢6週より冠状縫合の早期癒合が生じることを確認し、今回同マウスを用いた実験を予定していた。しかし同マウスの継代が途本研究開始直前に途絶えてしまったため、平成28年度は東京医科歯科大学で保管されていた同マウスの凍結胚よりマウスを戻す必要を生じた。マウスを凍結胚から戻す作業は東京医科歯科大学の動物実験センターにて行い、平成28年末に同マウスを凍結胚から戻す作業が終了した。表現型では同マウスの特徴である、短頭と多指症は確認できており、現在第3世代まで継代を行った。研究開始前にTwist1欠失ヘテロ個体マウスの継代が途絶えてしまったために、再度凍結胚からマウスをもどす必要を生じたため。現在マウスを戻す作業は終了したが、再度Genotypingが必要となった。

モデルマウスの作成は順調に行えているが、初年度のほとんどを受精卵からマウスを起こすことに費やしたため、その遅れが現在にも影響している。本研究は冠状縫合早期癒合を示すTwist heterozygous miceの冠状縫合にFGF2を作用させ、冠状縫合早期癒合の抑制を確認するものである。早期癒合症の患者では縫合部切除後に、縫合部が再癒合することが確認されており、今回の研究の中では、冠状縫合の骨切りを行った部分にFGF2を作用させ、再癒合の抑制を確認することを一つの目標にしている。われわれは2006年に同系統マウスを用いて、冠状縫合早期癒合がマウスの頭蓋成長にもたらす影響について研究を行った。そのマウスでは2週齢以降に冠状縫合の癒合が認められ、4週以降で野生型との間で形態上の有意差を認めた。本研究では同Twist heterozygous mouseにおいて冠状縫合の骨切りを行い、冠状縫合部にFGF2を作用させ、骨化を抑制することを目的としている。早期癒合抑制による成長への影響は、頭蓋骨CTの矢状断において成長曲線を作成し、それを2006年におこなったTwistheterozygous mouseの成長と比較することで評価することとしている。われわれが2006年に用いたmutantマウスは一旦継代が途切れてしまったため、今回受精卵から起こす必要が生じ、初年度は受精卵からTwistheterozygousmouseを起こす作業を行った。本年度はまずこのマウスにおいて、冠状縫合の早期癒合が生じていることをmicroCTで確認した。次に3周齢マウスを用いて冠状縫合部の切除モデル作成を行った。現在骨切りは問題なく行うことができ、冠状縫合骨切り(Suturectomy)モデルの作成方法が確立した。また術後4週齢以降で冠状縫合部の骨の再生を確認している。これまで3周齢マウスを用いて冠状縫合部の切除モデル作成を行った。現在Twist heterozygous miceに対する研究に先立ち、野生型のマウスに縫合切除術を行い、FGF2採用による縫合部の抑制効果について観察中である。凍結胚より戻したマウスを用いて研究を行うため、平成25年度科学研究費若手研究で用いたデータとマウスの縫合早期癒合時期に相違がないことをmicro CTを用いて確認し、またGenotypingによる確認も行う。その後に縫合部にFGF2を付加する作業を開始する。今年度はTwist heterozygousマウスに対する骨切りと、FGF2の投与研究を進めていく予定である。当初の予定では平成28年度はTwist1欠失ヘテロ個体マウス(Twist1+/-)の頭蓋冠にFGF2を作用させる研究を開始する予定であったが、研究開始前に継代が途絶えてしまったことから凍結胚よりマウスを戻す必要が生じてしまった。同年度の経費は主に凍結胚からマウスを戻すための費用のみとなった。初年度より研究の進捗が遅れており、予定していたFGFなどの薬品の購入を行わなかったため、繰越金が生じた。次年度ではFGFの投与研究を予定しており、繰越金を使用する予定である。
近世後期地域社会における出羽三山修験の活動と心縁結合の特質に関する研究

出羽三山は、山形県庄内地方に所在し、修験(山伏)が活動した霊山である。本研究は18世紀後半19世紀前半に、出羽三山修験の布教によってその信仰が地域社会に浸透・定着する過程とその特質を解明することを目的とした。とくに、庄内出身の湯殿山行人である鐵門海が布教した方法、および、その信仰の受容により表出する地域社会の結合形態を個別具体的に解明するとともに、日本近代の個人と共同体のあり方を展望した。本研究は、「出羽三山修験道の在地浸透とその特質に関する研究」(若手研究(B)、平成1920年度)の成果と課題をふまえ、出羽三山修験道とその信仰が江戸時代、地域社会に浸透・定着する構造的特質を本山たる出羽三山と、信仰圏の縁辺部に位置する関東・信越地方における信仰に基づく社会結合のあり方(心縁結合)の個別具体相から究明することを課題とする。とくに日本近代への展望を開くために、(1)18世紀後半から19世紀前半、出羽三山の一つである湯殿山の別当・行人を中心とする信仰普及活動、(2)出羽三山信仰圏の縁辺部である関東・信越地方の地域社会の信仰に基づく社会結合形態の解明を目指すものである。その初年度である本年度は、湯殿山木食行者鐵門海が越後国岩船郡(新潟県村上市)における在地社会の変質をとらえ、従来の信仰普及活動に対する内省をふまえて教学を再編し、即身仏信仰を確立し、かつ即物的・直接的で平易に地域社会における新興勢力、とくに個人の救済を説いて布教する革新的な覚醒運動を体現したことを解明した前課題の成果を整理する論文の加筆および公表を完遂した。また、その成果と課題をふまえて、鐵門海が住持し、没した寺院である、出羽国庄内酒田町(山形県酒田市)の海向寺が所蔵する奉加帳5点および札の版木100余点の現地調査を重点的に実施した。これらは、湯殿山の御縁年にあわせて同寺で特別開帳されたため、調査が可能になったものである。その結果、鐵門海とその門弟以降の住持の活動を具体的に示す、19世紀初頭から現在にいたる濃密な史料群を撮影・収集することができ、それらのデータベース化と考察を開始することができた。従来等閑視されてきた札の版木を史料化し、またその史料論を確立することは、本課題である修験の活動と地域社会における心縁結合のあり方を検討するのに有益であるばかりでなく、今後の宗教社会史研究にも裨益するものと考えられ、次年度に作業を継続していきたい。本研究は、「出羽三山修験道の在地浸透とその特質に関する研究」(若手研究(B)、平成1920年度)の成果と課題をふまえ、出羽三山修験道とその信仰が近世後期の在地社会に浸透・定着する構造的特質を、本山たる出羽三山と、信仰圏の縁辺部に位置する関東・信越地方における信仰に基づく社会結合のあり方(心縁結合)の個別具体相から究明することを課題とする。すなわち、(1)18世紀後半から19世紀前半、出羽三山の一つである湯殿山の別当・行人を中心とする信仰普及活動、(2)出羽三山信仰圏の縁辺部である関東・信越地方の地域社会における信仰に基づく社会結合形態の解明を目指し、日本近代社会への展望を探るものである。研究計画2年目にあたる本年度は、昨年度に着眼した湯殿山木食行者鐵門海の越後国岩船郡(新潟県村上市)における信仰普及の活動とそれを受容した在地社会の情況をより深く分析するために、鐵門海を住持とした出羽国酒田町(山形県酒田市)の海向寺に伝来する札版木および文書の史料化・分析を進めることに重点を置いた。これらは鐵門海とその門弟が近世後期から近代にかけて信仰普及を行った実態を示す史料にほかならず、先行研究が鐵門海らを従来説くさいに重きを置かれた縁起史料上の存在形態とは異質な実態を解明できる手がかりとして重要であることを確認し、最終年度における成果提出の見通しを得た。また、鐵門海の事例を相対化するために、関東地方のうち下野国(栃木県)・上野国(群馬県)における出羽三山修験の事例、さらには出羽三山修験と同様に接近、布教した戸隠修験や伏見稲荷の事例などもあわせて収集して検討を加え、成果を得た。本研究は、「出羽三山修験道の在地浸透とその特質に関する研究」(平成1920年度)をふまえ、出羽三山修験道とその信仰が近世後期の在地社会に浸透・定着する構造的特質を、本山たる出羽三山と、信仰圏の縁辺部たる関東・信越地方における信仰に基づく社会結合のあり方(心縁結合)の個別具体相から究明した。

すなわち、(1)18世紀後半から19世紀前半、出羽三山の一つである湯殿山の別当・行人を中心とする信仰普及活動、(2)関東・信越地方の地域社会における信仰に基づく社会結合形態の解明を目指し、日本近代社会への展望を探ってきた。研究計画最終年度である本年度は、湯殿山木食行者鐵門海の越後国岩船郡(新潟県村上市)における信仰普及の活動とそれを受容した在地社会の情況をさらに深く分析するために、先行研究が重視した縁起ではなく、鐵門海を住持とした出羽国酒田(山形県酒田市)の海向寺に伝来した史料(新出)の整理・分析を進めた。とくに鐵門海とその門弟が近世後期から近代にかけて信仰普及を行った実態、なかでも鐵門海自筆を含む新出史料である海向寺本堂再建勧化に表出する社会結合形態を検討した。その結果、鐵門海は、近世後期酒田の生活・生業の拡がりを背景とする、東北から江戸・越後まで、広域的に布教し、また、町・村・同業者仲間などの諸団体、肝煎・大組頭など村役人層、および女性や新興勢力を含む個人など多様な主体を結縁させたこと、かかる結縁が、既成の修験とは異なる、新たな木食行者による出羽三山信仰を創出させる地域的基盤となったこと、それが近代・現代のいわゆる出羽三山信仰であったこと、を指摘した。日本近代の個人が近世後期の地域社会に析出され、その心縁結合がその宗教的・社会的素地となったことを実証的に解明した。なお、成果の一部は、平成24年2月18日に海向寺主催の講演会「海向寺にいたころの鐵門海-勧化を中心に-」(約300名参加)において講演し、社会還元した。
量子乱流の理論的および数値的研究：乱流遷移の解明と秩序変数の同定

超流動ヘリウムおよび原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)の量子乱流に関し、理論的・数値的研究を行った。1.超流動ヘリウム:1-1.振動物体が作る量子乱流の異方性を明らかにした。1-2.管内熱対向流における非一様量子乱流を研究した。1-3.管内非一様乱流で対数型速度分布を見出した。1-4. coflowを調べた。2.原子気体BEC:2-1.スピノールBECでスピンと超流動が結合する乱流を調べた。2-2.ボゴリュウボフ励起が作る波乱流について調べ、弱乱流理論から相関関数のべきを求め数値計算により検証した。2-3.スピノールBECにおいてスピン波が作る波乱流を調べた。超流動ヘリウムや原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)などの量子凝縮系を舞台に量子流体力学の理論的および数値的研究を行ってきたが、その最終段階として、量子乱流遷移の解明と秩序変数の同定に焦点を当てる。今年度の主な成果は以下である。1.スピン1のスピノールBECのスピン乱流の研究を行って来た。これまではスピン自由度のみに着目していたが、この系は、本来超流動の自由度もあり、それについて調べたところ、スピンと超流動の双方が乱流となっている、スピンー超流動の結合乱流が実現していることがわかった。運動方程式に対するスケーリング解析と数値計算により、エネルギースペクトルの特有なベキ則を明らかにした。2.超流動ヘリウム中で振動物体が生成する量子乱流の研究が行われている。渦糸モデルを用いて、振動球がる量子乱流と、そこから放出される渦輪の方向の異方性、およびサイズ分布について調べた。低温物理学の主要テーマである量子流体力学および量子乱流を、理論的および数値的に研究した。舞台となる系は、超流動ヘリウムおよび原子気体ボース・アインシュタイン凝縮体(BEC)である。第1の成果は、量子乱流境界層における対数型速度分布の発見である。超流動ヘリウムの流体力学および量子乱流で、歴史的に最もよく研究されてきたのが、熱によって駆動される熱対向流である。以前の研究は、系は一様として周期境界条件を用いていたが、2006年頃から優れた可視化実験が行われ、量子渦や常流体流れ場の可視化が行われるようになった。こうした実験に動機づけられ、管内流れの数値解析を行い、非一様量子乱流の構造をダイナミクスを明らかにするとともに、量子乱流境界層を見いだした。古典乱流境界層では、乱れた速度場の平均が壁からの距離の関数として対数則に従うという対数型速度分布が知られており、これはバルクのコルモゴロフ則と並ぶ乱流の代表的統計則である。量子乱流境界層の速度分布を調べ、初めて対数型速度分布を見いだした。第2の成果は原子気体BECにおける波乱流の研究である。スカラーBECにおけるボゴリューボフ素励起の波の乱流の研究を行い、巨視的波動関数、密度分布、素励起の分布に特徴的なスペクトルを見いだした。また、スピノールBECのスピン波の乱流を調べ、順方向カスケードと逆方向カスケードの存在と、それらに特徴的な相関関数のべき乗則を見いだした。これらの乱流の統計則は実験で観測できる可能性がある。超流動ヘリウム原子気体BECの双方を通じて、全般的に順調であるが、特に量子乱流境界層における対数型速度分布の発見は、予想外であったので、その点、当初の計画以上の成果が出ていると言える。低温物理学の主要テーマである量子流体力学および量子乱流を、理論的におよび数値的に研究した。第1の成果は、超流動ヘリウムのcoflowの研究である。超流動ヘリウムの実験研究で、歴史的に最も研究されてきたのは、超流体と常流体が逆向きに流れる熱対向流である。しかし、近年、それとは別の管内流の研究が進み、その典型が、超流体と常流体が同方向に流れるcoflowである。このcoflowの量子乱流の数値計算を始めて行った。正方形菅を想定し、常流体はポアズイ流であるとし、量子渦の運動を渦糸モデルで調べた。渦は、超流動速度場と常流動速度場が等しくなる円筒状領域に、相互摩擦によって引き込まれるという特異な挙動を示すことが解った。これは非整形物理のアトラクターに相当する。このアトラクターへの引き込みは、温度と流速に強く依存する。第2の成果は、正方格子上の長距離相互作用を持つボース気体の多彩な基底状態である。原子気体BECの多彩な基底状態については、広く研究されているが、ここでは2次元正方格子上でリドベルグ型の長距離相互作用を持つボース原子集団の基底状態を、平均場グロス・ピタエフスクイーモデルを用いて調べた。この系の関心は、正方格子ポテンシャルと長距離相互作用の競合によって生まれる多彩な基底状態である。事実、パラメータに依存して、ボースグラス、超固体、多結晶など様々な状態が現れることがわかった。またそれぞれの状態において、異方的超流動密度テンソルを求めた。これらは、今後実験で観測しうるものである。

1-2.管内熱対向流における非一様量子乱流を研究した。1-3.管内非一様乱流で対数型速度分布を見出した。1-4. coflowを調べた。2.原子気体BEC:2-1.スピノールBECでスピンと超流動が結合する乱流を調べた。2-2.ボゴリュウボフ励起が作る波乱流について調べ、弱乱流理論から相関関数のべきを求め数値計算により検証した。2-3.スピノールBECにおいてスピン波が作る波乱流を調べた。上記のような業績について、十分な数の論文発表および国際・国内会議発表を行うことができた。超流動ヘリウムの研究は、これまで常流動を固定し、そのもとで量子渦の運動を追って来たが、最終年度は常流動流れのナヴィエ・ストークス方程式を解き、量子渦の運動をと結合させるという、大きな問題にチャンレジする。これにより、我々の研究がさらに一頭地を抜くことは疑いない。原子気体BECの乱流では、既に我々の研究成果を見たイギリスの実験グループから共同研究の申し入れがあり、実験で特徴的な乱流のべき乗則を観測する可能性を追求する。物性理論今年度の第1の目標は、は、非一様量子乱流の研究である。超流動ヘリウムの熱カウンター流における最近の可視化実験から、常流体が非一様になっていることが明らかとなってきた。このような非一様常流体がどのような量子乱流を生むかを調べる。第2の目標は、波乱流である。通常の乱流は渦が主役を果たすが、波もその重要な役割を担いうる。単成分BECが作る波乱流と、それに特有な統計則を明らかにする。予定通り適切に予算を執行したが、外国旅費が当初の計画より少し安くなったので、次年度使用額5,107円が生じた。5,107円は、次年度の旅費に組み入れて執行する予定である。
シリカの肺障害におけるインターフェロンガンマとインターロイキン4の役割の解明

シリカによる肺障害にIL-4とIFN-γがいかに関与しているかを、マウスを使って解明した。本年度は主としてIL-4の遺伝子欠損マウスとその野生型マウスを対照群として、シリカをマウスの気管内に投与して、3週間後に肺を摘出した。シリカのコントロールとしては生理食塩水を気管内投与した。まず、気管支肺胞洗浄液中の総細胞数はシリカの投与群が生理食塩水投与群に比して著明に増加していたが、IL-4の遺伝子欠損マウスとその野生型マウスの間に有意差は認められなかった。好中球やリンパ球数についても、同様であつた。次に、ヘマトキシリン&エオジン染色により肺の線維化と肉芽腫の大きさを形態学的に評価した。線維化はアシュクロフトのスコアにより定量化し、肉芽腫はミクロメーターにより測定した。その緒果、肺の線維化はシリカ投与群で著明に増加していたが、IL-4の遺伝子欠損マウスとその野生型マウスの間に有意差は認められなかった。一方、シリカ肺において気管支随伴リンパ組織(BALT)は著明に増大しており、そのサイズはIFN-γの遺伝子欠損マウスではその野生型マウスに比して有意に増大していたが、IL-4の遺伝子欠損マウスとその野生型マウスの間に有意差は認められなかった。これらの案験結果からTh1サイトカインのIFN-γが気道の粘膜の免疫に重要な役割を担っているBALTの形成に抑制的に働くものの、IL-4の及ぼす影響は軽微であることが示唆された。また、前年度でやり残していた摘出肺の線維化の生化学的な評価として、肺のハイドロキシプロリンをIFN-γの遺伝子欠損マウスで測定したところ、その野生型マウスの間に有意差は認められなかった。肺の線維化や肉芽腫の形成においてTh1リンパ球とTh2リンパ球が重要な役割を果たしており、そのバランスが生体内の防御反応や免疫応答に関与していることが報告されている。こうした背景をふまえて、シリカによる肺障害にIL-4とIFN-γがいかに関与しているかを、マウスを使って解明する。本年度は主としてIFN-γの遺伝子欠損マウスとその野生型マウスを対照群として、シリカをマウスの気管内に投与して、3週間後に肺を摘出した。まず、気管支肺胞洗浄液中の総細胞数はシリカの投与群が生理食塩水投与群に比して著明に増加していたが、IFN-γの遺伝子欠損マウスとその野生型マウスの間に有意差は認められなかった。好中球やリンパ球数についても、同様であった。その結果、肺の線維化はシリカ投与群で著明に増加していたが、IFN-γの遺伝子欠損マウスとその野生型マウスの間に有意差は認められなかった。一方、シリカ肺において気管支随伴リンパ組織(BALT)は著明に増大しており、そのサイズはIFN-γの遺伝子欠損マウスではその野生型マウスに比して有意に増大していた。これらの実験結果からTh1サイトカインのIFN-γが気道の粘膜の免疫に重要な役割を担っているBALTの形成に抑制的に働くことが示唆された。次年度では摘出肺の線維化を生化学的にも評価するため、肺のハイドロキシプロリンを測定する予定である。またTh2サイトカインであるIL-4の遺伝子欠損マウスを用いて肺の線維化とBALTの形成に与える影響を評価する予定である。
水素吸蔵能の高いウラン合金の探索と性能評価

今年度は、昨年度作成に成功したUNiZn合金についての水素吸収・放出実験のための環境整備を行った。まず、既存水素吸収・放出実験装置の補修、改良と特性評価を行った。残留空気による試料加熱時の酸化を防ぐために、必要な部品交換により真空排気部を改良して到達真空度を10の-5乗Pa台となるようにした。一方で、場合によっては数週間に及ぶ水素吸収・放出反応継続期間に渡って高圧水素雰囲気を維持できるように、高圧反応部のガス漏れ確認と必要な部品交換を行い、最終的に10気圧程度の高圧を3ヶ月以上の間、検出し得る漏れ無しに保持できることを確認した。また、室温から300°Cまでの温度範囲で、反応容器部の昇降温サイクル試験を行って、その間の水素圧力変化から水素吸収量計算時に必要となる反応部体積補正係数を評価した。さらに、放射性且つ核燃料物質であるウラン化合物を使用する前の予備実験として、非放射性で且つ非核燃料物質でありながら対象ウラン化合物と同様の温度領域で水素を吸収・放出するバナジウム金属を利用して、水素吸収量評価実験を行い、その特性通りの吸収水素量評価を得た。ウラン化合物を用いた本実験時の水素吸収・放出反応の進行と完了は、反応による水素圧力の増減から判断するが、その圧力履歴記録用PCシステムと、それを継続的にネットを通して監視し続けるための通信体制を構築した。実験と並行して、ウラン化合物中の水素状態の第一原理計算について得られた成果をまとめて、9月に行われたエネルギー材料に関する計算物理関連の国際会議にて、またウラン合金水素化物開発研究についての総括を原子力資源活用のための材料開発に関する国際シンポジウムにて、それぞれ報告と議論を行った。研究計画のうち要となっている新ウラン合金の作成に際し、特に有望とみられる合金に含まれる亜鉛による高温での蒸気爆発の可能性が危惧された。そこで、核燃料物質でない模擬材の使用や、複数の手法での試行を含めた予備実験を通して安全性確認を行った。その過程に予想以上の時間を要し、計画全体に遅れが生じたため、研究期間を1年間延長した。しかしこれまでに、第一原理法を用いた水素化エネルギーの水素吸収量依存性と水素の占有格子間位置についての計算はこれまでに報告されている実験結果とよく対応し、また、ウラン金属間化合物に共通に見られるウランー水素原子間距離についての新たな共通性を見出すなど、大変重要な成果をあげることができ、関連の国際会議の報告でも好評を得た。また、計算と実験のさらに定量的な比較を行うための、水素吸収・放出挙動及び反応熱評価実験についても、実験装置の準備が整い、測定を行なう段階になっている。以上のことから、やや遅れながらも目的達成に向けて進展していると評価できる。前項に述べたように計画全体の遅れの原因となっていた新化合物の作成も、これまでに無事終了しており、今後は大きな障害も予想されない。残された1年間の間に、実験装置の準備が整った水素吸収・放出挙動及び反応熱評価実験を行ない、計算と実験の定量的な比較を図る。その結果も含めて、データベースの拡充を図り、ウラン金属間化合物の水素吸収性について総合的知見の確立と新化合物探索への提言をまとめる。ウラン金属間化合物UNiZnは3化学式ユニットU3Ni3Zn3からなる単位格子あたり約6個の水素が格子間位置を占有し、優れた水素吸収能力を有することがわかっている。未解明である熱力学的特性(水素平衡圧ー温度関係など)を含めた水素吸収挙動を理解するために、実験と計算による評価を進めた。そのうち計算については、U3Ni3Zn3構造中でのHの最も安定な占有位置と、その位置にHが侵入するのに必要なエネルギー(形成エネルギー)、Hおよび構成原子との間の距離(Hとの最近接原子間距離)、Hおよび最近接原子周りの電子状態(状態密度)等の、高濃度の水素を占有する材料の開発において極めて重要な特徴を明らかにするために、第一原理計算コードVASPを利用した計算を進めた。これまでに、UNiZn金属間化合物及びその水素化物として報告されている2つの結晶構造(ZrNiAl型とAlB2型)のそれぞれについて、H/U比が1/3から2まで(3化学式ユニットあたりに、水素原子が1から6個)となるように水素を格子間位置に配置して、水素化物形成エネルギーを求めたところ、形成エネルギーはH原子数の増加とともに減少し、6個のときが最も安定になり、実験結果と一致することがわかり、Hからの最近接原子間距離および状態密度評価も進めている。実験的には、UNiZn化合物の合成を進めた。第1段階の融解処理と所定の熱処理によって、一部、U:Ni:Zn=1:1:1の化合物相が確認されたが、組成の不均一性も確認されたため、試料全体の組成均一化を図る2段階目の熱処理を進めている。並行して、作成した化合物の水素化特性を調べるための実験装置の整備を行った。また、並行して、各種ウラン金属間化合物の水素吸収特性についてのデータベース構築を進めた。当初の予定通り、初年度の対象としていたUNiZn化合物について、未解明である熱力学的特性(水素平衡圧ー温度関係など)を含めた水素吸収挙動を理解するために、実験と計算による評価を進めた。そのうち計算については、第一原理計算コードVASPを利用した計算を行って、水素化物形成エネルギーを求めたところ、形成エネルギーはH原子数の増加とともに減少し、6個のときが最も安定になり、実験結果と一致することがわかり、また、水素化によってAlB2型同等の構造に変化することも説明づけられた。

この点で、当初に初年度計画として目標としていたことがほぼ達成できた。さらに目標以上に、より詳細な情報としてのHからの最近接原子間距離および状態密度評価も達成間近となっている。実験的評価上では、UNiZn化合物の合成を進めてきた結果、第1段階の融解処理と所定の熱処理に成功し、U:Ni:Zn=1:1:1の化合物相が確認された。その十分な均質化を図る第2段階の熱処理と、その水素化実験準備もほぼ順調に進んでいる。一方、当初研究期間の後半に予定していたウラン化合物の水素化特性についてのデータベース化を前倒しで進めるなど、総合的に、概ね順調に進展している。第一原理計算プログラム(VASP)を用いて、12個までのH原子を3F.U.(Formula unit:化学組成単位)からなる2種類の構造(ZrNiAlおよびAlB2)を有するUNiZnおよびUNiAl金属間化合物の四面体型格子間位置に各1個ずつ占有させたときの欠陥形成エネルギーを計算し、さらに、各個数におけるHの占有格子間位置における最近接原子間距離についても調べた。その結果、Hの原子数が6個以上になると、AlB2構造における欠陥形成エネルギーが、ZrNiAl構造における欠陥形成エネルギーよりも低くなり、H-U間の最近接原子間距離が約0.24 nm付近であるとき、Hは安定に占有されることがわかった。これより、6個のH原子の格子間への侵入により、結晶構造がZrNiAlからAlB2構造へ変化することが明らかになった。さらに、最大H占有個数がUNiZnおよびUNiAlにおいてそれぞれ11および8個であり、実験値よりも多いことから、極めて大量のHが吸収されることが推測できた。その水素化挙動を実験的に明らかにすべく、水素化反応実験用のUNiZn単相化合物の作成を行った。具体的には、3元素を所定量混合した上で、石英管に封入し、500°C、1100°Cの2段階での熱処理を行った。蒸気圧の高いZnを含む系ということもあり、まずウランを含まないCeNiZn及びLaNiZnによる予備実験を行って安全性を確認した。熱処理後のUNiZn合金ボタンの外観は、十分な溶融混合が起こったことを示唆する形状と一様な表面状態が観察され、試料のX線回折からは、合金が六方晶ZrNiAl型の結晶構造を取ることが確認され、過去の報告されているUNiZnと全く同等であることが確認された。第一原理法を用いた水素化エネルギーの水素吸収量依存性と水素の占有格子間位置における最近接原子間距離についての計算により、これまでに実験的に観察されている現象を定性的ながらよく説明できたと共に、ウラン金属間化合物に共通に見られるウランー水素原子間距離についての新たな共通性を見出すなど、大変重要な成果をあげることができた。その成果は、国内の学会にて報告すると共に、新年度には国際会議にて報告の予定である。さらにエネルギー計算の実験との定量的比較を行うための実験準備も進んでいる。対象となるUNiZn化合物の作成方法についての安全性評価に時間を要したものの、無事化合物の作成に成功し、その水素化挙動の測定を行って計算と実験の定量的な比較を行う段階になっている。以上のことから、研究は概ね順調に進展していると評価できる。今年度は、昨年度作成に成功したUNiZn合金についての水素吸収・放出実験のための環境整備を行った。
質量数80領域での質量異常性とrp過程による元素合成

天体での元素合成モデルの1つにrp過程がある。このモデルでは陽子過剰核領域を陽子捕獲反応とべー夕^+崩壊が競合しながら、質量数の大きい元素を合成する。このrp過程が進む質量数60から90領域の陽子過剰核を安定核同士の反応で生成することは難しいため、実験データは少なく、必要となる原子核の寿命、質量、崩壊様式、陽子捕獲反応率等の物理量のそのほとんどが理論の計算に頼っている。そこで、生成反応断面積が小さく、寿命も短かい原子核のベータ^+崩壊を測定するための準備をここ2年間で行ってきた。昨年度は高速テープ装置を製作し、また、ベータ線検出器(プラスチック検出器+ヨウ化ナトリウム検出器)を準備した。今年度は生成した目的の原子核を生成位置から高速テープ搬送装置まで高速に輸送するための、ヘリウムジェット装置を設計・製作した。さらに、全システムの制御系の準備をはじめた。残念ながら、制御系の制作が今年度中に終了しなかったため、これらの搬送装置を用いたテスト実験は次回に行う予定である。新しい搬送系は間に合わなかったが、九州大学で使用していた回転円盤搬送装置を利用し、この領域のベータ崩壊の実験を開始した.。東大の原子核科学研究センターのSFサイクロトロンを用い、まず、rp過程の進むスピードがこの周辺で遅くなるかもしれないということで注目されている原子核である68Seの質量をそのベータ^+崩壊から決定するための実験を行った。この時、前年度に準備したベータ線検出器を設置した。しかし、イオン源から目的のビームを引き出すことが出来ず、今回は結果を得ることは出来なかった。今後、全システムの制御系を完成させ、質量数60から80領域の陽子過剰核のベータ^+崩壊の崩壊様式や質量を決定していきたい。質量数70から80領域の陽子過剰核はrp過程の元素合成モデルにおいて、最近注目されはじめた。このモデルは陽子捕獲反応とベータ崩壊が競合しながら陽子ドリップライン近傍を元素合成が進んでいくもので、X線バーストへの現象をうまく説明してきた。これまで、この過程では^<69>Brが存在しないために、^<68>Seの近傍核で元素合成は終了すると考えられてきた。しかしながら、近年、2p捕獲反応も考慮することで、質量数100領域までの原子核の合成が可能となるという計算結果が報告された。この領域の陽子過剰核は安定核同士の反応で生成することは難しく、詳しい核データが実験的に得られていない原子核が数多く存在する。rp過程の計算では、原子核の寿命、質量、陽子捕獲反応率等のデータが不可欠であり、多くは理論の計算値に頼っている。従って、陽子過剰核のベータ崩壊を測定して、これらの原子核の構造を調査し、これをrp過程の元素合成モデルに適用するための実験を行うことにした。今年度は生成した目的核を測定位置まで高速で搬送する高速テープ搬送装置を製作した。また、ベータ線を測定するための検出器系の準備を行った。陽子過剰核の多くはベータ^+崩壊するため、検出器内で陽電子が止まるときに同時に2本の対消滅ガンマ線を放出する。このガンマ線のためにベータ線のエネルギーを正確に決定するのは困難である。そこで、プラスチック検出器でベータ線を測定し、その周囲にヨウ化ナトリウム検出器を配置する測定器を考案した。後者の検出器に対消滅ガンマ線が2本観測されたときのみ、ベータ線のデータとして採用することで、より正確なベータ線の最大エネルギーが求まることが期待される。来年度は目的核をビーム照射位置から高速テープ装置まで搬送するヘリウムジェット装置を開発し、これらを用いて、陽子過剰核のベータ崩壊の実験を行う予定である。
プロスタグランジン硫酸体の構造決定と機能解析

本研究は、プロスタグランジン硫酸体の調製法確立、構造決定、そして、受容体の探索を目的に実施した。酵素反応により硫酸体を産生し、固相抽出およびHPLCによる単離精製を行うことで、硫酸体の調製法を確立した。さらに、質量分析計およびNMR装置を用いて、硫酸体の構造決定を行い、a,b-不飽和カルボニルにスルホン基が付加されている構造であることが判明した。11種類の各種プロスタグランジン受容体に対するアゴニスト・アンタゴニスト活性を確認した結果、アゴニスト活性およびアンタゴニスト活性を確認することが出来た。また、硫酸体特異的結合タンパク質が存在することも明らかにすることが出来た。[I]プロスタグランジン硫酸体の調製法確立プロスタグランジン硫酸転移酵素SULT7A1発現誘導大腸菌(BL21)を用いて硫酸体の作成を試みたが、組み換え大腸菌による硫酸体産生を確認することができなかった。代替法として計画していた精製酵素を用いた酵素反応による硫酸体作成およびHPLCによる硫酸体の調製法を確立することができた。酵素反応の条件は、シクロペンテノン型プロスタグランジンの一つである15d-PGJ2の基質濃度を50 uMに、硫酸基供与体であるPAPSの濃度を50 uMに、pHをBis-tris propane bufferで9.5にし、30°Cで3時間反応することで最も効率よくプロスタグランジンを硫酸化することができた(基質の80%以上が硫酸体に変換していた)。また、15d-PGJ2のほか、Δ12-PGJ2の硫酸体もHPLCを用いて精製することができた。精製した硫酸体を質量分析計を用いて解析した結果、プロスタグランジンのシクロペンテノン環に硫酸基が付加した構造であることが明らかとなった。[II]プロスタグランジン硫酸体の受容体探索RT-PCRを用いた分子クローニング法により、11種類のプロスタグランジン受容体のうち、プロスタグランジンE2受容体やD2受容体など10種類の発現系を構築することができた。さらに、プロスタグランジンD受容体を始めとした2種類の受容体のヒト腎臓細胞株(293T細胞)における一過性発現を確認することができた。硫酸化は、ステロイドや甲状腺ホルモンなどの生体制御分子の代謝および活性調節を担っている。申請者は、近年、新たな硫酸化の標的分子として、シクロペンテノン型プロスタグランジンを見出した。そこで本研究計画では、プロスタグランジン硫酸化の機能解明の一端として、プロスタグランジン硫酸体の調製法確立(I)、構造決定(II)、そして、受容体探索(III)の3点に焦点を当て、研究を実施した。25年度に、リコンビナント精製硫酸転移酵素を用いた酵素反応により硫酸体を産生し、固相抽出およびHPLCによる単離精製を行うことで、プロスタグランジン硫酸体の調製法を確立した。調製した硫酸体を質量分析計で解析した結果、硫酸基の付加は確認されたがその構造決定までには至らなかったため、26年度には、硫酸体をさらに大量調製しNMR解析による構造決定を試みた。その結果、a,b-不飽和カルボニルにスルホン基が付加されている構造であることが判明した。また、26年度には、25・26年度に掛け作製した11種類のプロスタグランジン受容体の発現系を用いて、各種プロスタグランジン受容体に対するアゴニスト・アンタゴニスト活性をcAMPおよびカルシウムイオン濃度変化を指標に測定した。その結果、ある特定のプロスタグランジン受容体に対するアゴニスト活性およびアンタゴニスト活性を確認することが出来た。さらに、26年度には、ビオチン結合型のプロスタグランジン硫酸体を作成し、HRP標識アビジンンを用いて結合タンパク質の検出をウエスタンブロッテングにて試みた。その結果、プロスタグランジンとは異なるバンドパターンを得ることができ、特異的結合タンパク質の存在が示された。以上のことから、本研究により、プロスタグランジン硫酸体の構造決定並びにプロスタグランジン受容体に対する作用を明らかにすることが出来た。生物化学研究計画[I]のプロスタグランジン硫酸体の調製法確立を行うことができた。当初は、PGA2の硫酸体調製を目指していたが、PGA2の硫酸体はHPLCのダイオードアレイ(190-800 nm)では検出できなかったため、検出することのできた15d-PGJ2の硫酸体の調製を目指すことにした。15d-PGJ2も生体内に存在するプロスタグランジンの一つであるため、PGA2硫酸体の代替えとして15d-PGJ2硫酸体を使用することは、本研究計画のプロスタグランジン硫酸体の機能解明には何ら支障がないと判断した。

また、大腸菌を用いた硫酸体産生を計画していたが、プロスタグランジン自体が大腸菌により代謝を受けていることが分かり、かつ、硫酸体の産生も確認できなかったことから、酵素反応を用いた調製法を行った。酵素反応による硫酸体への変換効率も80%以上とよい効率であることから、大腸菌を用いた調製法の代替法としては、満足いくものであると判断した。また、平成26年度に予定していた単離・精製した硫酸体の構造解析を平成25年度に実施できたことから、当初の計画以上に研究が進展している。一方、研究計画[II]のプロスタグランジン硫酸体の受容体探索においては、10種類のプロスタグランジン受容体の発現系を構築することができたが、残り1種類の発現系構築には至っていない。また、哺乳細胞内におけるプロスタグラン受容体の一過性発現確認も2種類しか確認できていない。そのため、全プロスタグランジン受容体の発現構築および発現を目指した当初の計画からは、少し遅れている。以上の理由から、研究計画[I]は、予定よりも研究が進んでいるが、研究計画[II]は少し遅れているといえるため、研究計画は全体としてはおおむね順調に進展していると判断した。発現系構築の済んでいないプロスタグランジンE2受容体1(EP1)の発現系構築を行うほか、ヒト腎臓細胞株(293T細胞)への一過性発現を確認していない受容体に関しても発現確認を行う。次に各々のプロスタグランジン受容体(DP, EP1-4, FP, IP)をヒト腎臓細胞株(293T細胞)に発現させ、当初予定していたPGA2の代わりに単離生成することのできた15d-PGJ2硫酸体を処理し、細胞内cAMP産生とCa2+濃度変化を測定することで、15d-PGJ2硫酸体のリガンド活性の解析を行う。つぎに、各々のプロスタグランジン受容体のリガンド存在下で、15d-PGJ2硫酸体を作用させ、細胞内cAMP産生とCa2+濃度変化を測定することで、15d-PGJ2硫酸体のアンタゴニスト活性の解析を行う。さらに、15d-PGJ2硫酸体特異的な受容体探索を行うべく、硫酸体アビジンビーズの調製を行い、マウス小腸膜画分から、15d-PGJ2硫酸体特異的に結合するタンパク質を調製し、タンパク質電気泳動による分離・検出後、そのタンパク質バンドを切り出し、トリプシンを用いてペプチド断片へと消化させ、そのペプチド断片を質量分析計により解析し、ペプチドマスフィンガープリンティング(PMF)法により、その結合タンパク質の同定を行う。研究計画[II]のプロスタグランジン硫酸体の受容体探索では、遺伝子クローニングと細胞培養実験が中心であるが、研究計画[II]の進行の遅れで細胞培養実験をほとんど行っていないため、この実験に使用する予定であった培養細胞実験試薬の購入が予定より少なかったため。発現系構築の済んでいないプロスタグランジンE2受容体1(EP1)の発現系構築を行うほか、293Tへの一過性発現を確認していない受容体に関しても発現確認を行う。この実験に際し必要な、各種生化学試薬・培養細胞実験試薬の購入を、前年度からの繰越金で使用する。その後は、当初の計画通り、ヒト腎臓細胞株(293T細胞)を用いたプロスタグランジン受容体(DP, EP1-4, FP, IP)に対する硫酸体の作用を評価すべく、生化学試薬および培養細胞実験試薬のほか、cAMP測定試薬やCa2+濃度測定試薬に使用しながら、研究を行っていく。
硬膜外麻酔における局所麻酔薬作用部位の電気生理学的検討

研究計画では伝導性脊髄誘発電位(ESCP)と分節性脊髄誘発電位(SSEP)を同時に測定記録する予定であったが、実際に実験を行ってみたら不可能であった。そこで、今回は上行性のSSEPの検討を行い、硬膜外腔へ投与した局所麻酔薬が、神経根に作用しているかどうかを検討した。成猫6匹を対象とした。ペントバルビタールにて麻酔下に動静脈ラインを確保した。気管切開を行い、硬膜外電極を4cm、硬膜外カテーテルを2cm頭側に向けて挿入した。これらを導出電極と局所麻酔薬投与ラインとした。左坐骨神経を露出し、双極銀線電極を置き、刺激電極とした。これから上行性のSSEPを得た。記録は50回加算とした。コントロールを記憶したのち、2%リドカインを0.1mg/kg硬膜外腔へ投与し、以後2時間後まで経時的に測定記録した。誘発電位のN1,N2,P1,P2,P3の潜時と振幅を解折した。それぞれのコントロール値は以下のごとくであった(Mean±SD)。潜時(msec)は、P1:1.873±0.491,P2:2.673±0.429,P3:3.407±0.497,N1:2.337±0.370,N2:3.087±0.418,振幅(muv)は、P1-N1:33.8±24.26,P2-N2:77.1±39.93であった。硬膜外麻酔後、P1の潜時が45分と60分後に有意に延長した。P2,P3,N1,N2の潜時はいずれも30分以降2時間後まで有意に延長した。振幅に関しては有意な変化はなかった。N1は後側索を、N2は後索を上行する電位であると考えられている。またP1は太い神経を伝導してきた活動電位と考えられており、神経根の伝導の指標となる。本研究から、硬膜外腔に投与された局所麻酔薬は、神経根および脊髄後側索に作用すると考えられた。