hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマアクチュエータ実用化のための理論基盤構築

プラズマアクチュエータは,大気圧放電プラズマと大気の干渉により生じる電気流体力を流れの制御に応用する高い汎用性を持ったデバイスである.プラズマアクチュエータを多岐に渡る産業領域において実用化するため,必要な理論基盤を構築し集大成する.まず,プラズマと流体の連成シミュレーションモデルをパラメトリックな実験研究と連携することで,電気流体力生成を定量予測可能なレベルにまで洗練・拡張する.そして,電気流体力生成の物理メカニズムの全容を解明する.次に,その知見を基に電気流体力生成と電気的特性を簡便に再現可能な物理モデルを構築する.最後に,構築した物理モデルを基に設計と印加電圧のパラメータを最適化する.プラズマアクチュエータは,大気圧放電プラズマと大気の干渉により生じる電気流体力を流れの制御に応用する高い汎用性を持ったデバイスである.プラズマアクチュエータを多岐に渡る産業領域において実用化するため,必要な理論基盤を構築し集大成する.まず,プラズマと流体の連成シミュレーションモデルをパラメトリックな実験研究と連携することで,電気流体力生成を定量予測可能なレベルにまで洗練・拡張する.そして,電気流体力生成の物理メカニズムの全容を解明する.次に,その知見を基に電気流体力生成と電気的特性を簡便に再現可能な物理モデルを構築する.最後に,構築した物理モデルを基に設計と印加電圧のパラメータを最適化する.
Ｒａｃ活性ポジティブフィードバックループのシナプス構造可塑性維持への関与

本研究では長期増強過程におけるシナプスでのRac活性化の可視化に成功した。NMDA型グルタミン酸受容体およびCaMKII依存的な持続するRac活性はスパインの構造維持に必須であった。Rac活性化因子TIAM1は、Rac活性化、シナプス伝達効率とスパイン形態維持の両面に必要であった。TIAM1とCaMKIIは刺激を受けたスパイン内でシグナル複合体を形成した。この複合体は、カルシウム、カルモデュリン依存的に形成されるが、刺激後長期にわたり維持された。この複合体内ではCaMKIIは活性化されており、TIAM1-CaMKIIがスパイン構造を長期間維持するメカニズムであることが考えられる。本研究計画は、海馬長期増強に伴うシナプス構造可塑性での構造維持の分子メカニズムを理解するため、培養海馬切片を主な材料に分子生物学や薬理学の手法や2光子顕微鏡技術を用いたライブイメージングで解析するものである。平成24年度はRac活性によるポジティブフィードバックを直接検証するため、ケージドグルタミン酸やPA-RacによるsLTP誘導時のRac活性をFLIM-FRET法で測定を試みた。しかし、Racバイオセンサーの反応性が悪く、持続するRac活性として捕らえることが難しかった。Racバイオセンサーのダイナミックレンジを改良する必要があり、現在作業中である。今後はセンサーの改良を終えた後、阻害剤等を利用したメカニズムについての検討を行う。また、シナプス構造可塑性に関与するRac活性の上流の探索をshRNAによるノックダウン法を用いて行った。Rac特異的GEF、Tiam1およびKarilin-7をノックダウンするとRacやその下流因子であるPakの酵素活性阻害と同様に構造可塑性への影響が観察された。Tiam1についてはさらに上流と考えられるCamKIIとの結合を見いだし、FRET-FLIM法を用いて両タンパク質の相互作用の挙動を単一スパインレベルで可視化する事に成功した。さらにTiam1と結合したCaMKIIの酵素活性はカルシウム非依存的な活性を示す事が分かったため、Tiam1-CaMKIIタンパク質複合体がシナプス構造維持を担う分子メカニズムの一つである可能性が考えられる。以上、本年度の成果としてRac自身によるポジティブフィードバックへ至る前のRacシグナルスイッチのオンは同定できたものと考えている。残りの期間でRacによるポジティブフィードバックの存在を証明したい。記憶のモデルであるシナプス長期増強現象(LTP)の成立には、シナプス形成の場であるスパインの急速な拡大とその形態の維持を伴う。ところが、LTP誘導刺激後、どのような分子機構によってスパインの形態維持がなされるのか全く不明である。本研究計画は、スパインの構造維持にアクチン骨格を制御するRhoファミリーによるポジティブフィードバック機構が関与するという仮説を光活性化蛋白質や生体蛍光イメージング、分子生物学的手法など多方面から検証する。蛍光寿命測定用Racバイオセンサーを用いて、グルタミン酸刺激によるsLTP発現時のRacの活性をモニターし、Rac活性は刺激後30分間は持続すること、およびCaMK依存性がある事が分かった。sLTPに関わるRacの上流因子としてbeta-PIXが候補として考えられ、shRNAによりbetaPIXをノックダウンするとsLTPが阻害された。他のRacGEFについても、同様に検討し、TIAM1, Kal7ともにsLTPへの貢献がある事が分かった。RacによるRac活性へのポジティブフィードバック機構がPakを介していることを直接検証するため、光活性化型Pak(PA-Pak1)を作成を試みるが、まだ完成していない。グアニンヌクレオチド解離阻害因子(RhoGDI)はRacと結合しGEFやGAPとの相互作用を防ぐことでRacの阻害因子として働く。RhoGDIはPakによりS101およびS174がリン酸化され、Racとの親和性が低下しRacに対する阻害効果を失うため、RhoGDIの活性はRacとRhoGDIの相互作用をモニターすることで解析可能である。ところが、RhoGDIの発現により神経細胞の形態に異常がみられたため、実験可能な発現量の検討が必要となった。本研究計画は、スパインの構造維持にアクチン骨格を制御するRhoファミリーによるポジティブフィードバック機構が関与するという仮説を光活性化蛋白質や生体蛍光イメージング、分子生物学的手法など多方面から検証しようとしたものである。

我々は単一スパインでのRac活性の蛍光寿命測定顕微鏡法での可視化、Rac活性化のメカニズムの解析に成功し、Rac活性は、NMDA型グルタミン酸受容体(NMDAR)、CaMKII、TIAM1に依存的であること、刺激後30分以上持続することを明らかにしたが、活性維持の分子メカニズムはわからなかった。当該年度中、我々はTIAM1-CaMKII相互作用の詳細な検討を行った。細胞より調製したTIAM1結合CaMKIIはカルシウム・カルモデュリンおよび自己リン酸化サイトThreonine 286のリン酸化非依存的な酵素活性を示した。また、TIAM1のアミノ酸1543-1557にCaMKIIがカルシウム・カルモデュリン依存的に結合すること、CaMKIIのNMDARのNR2Bサブユニット結合部位と高い相同性を示し、これまで知られていたNR2BによるCaMKII活性化と同じメカニズムで活性化させることがわかった。一方、TIAM1もCaMKIIとは独立にNR2Bと相互作用することもわかり、この3者によるシグナル複合体がスパインのアクチン細胞骨格を制御し構造維持する分子実体であることが強く示唆される。26年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学一般26年度が最終年度であるため、記入しない。当初の計画どおりには進んでいないものの、FRETバイオセンサー以外のパートで予想外の進捗があったため、全体としては順調に進展しているものと考える。Racセンサーの開発に計画よりも多くの時間が取られたため、計画全体が遅延している。また、RhoGDI分子の発現によりRacセンサーの細胞内局在が変化したり、形態そのものに影響があるため、条件検討に手間取っている。一方、sLTPに関与するRacGEFについては、調べた3種類のGEFがそれぞれ形態維持に関与しているなど、順調な研究計画の進展がある部分もある。予定していた研究方針に大幅な変更はないものの、上記のTiam1-CaMKIIタンパク質複合体の生物学的意義を検証する為の実験を予定している。RhoAの下流キナーゼであるROCK阻害剤によってsLTPの誘導が阻害される(Boschら、2014)。また、RhoA活性はRacを制御する経路が知られているため、RhoAによるsLTPおよびRac活性への関与を検討する。現在までの達成度でも記述したとおり、本年度は予想外のパートで進捗があり、研究計画と若干異なる実験に時間を割いたため、直接経費の次年度使用助成金が生じた。当該助成金は、次年度助成金と組み合わせ、バイオセンサーの蛍光特性に合わせた蛍光フィルター購入に使用する予定である。それ以外は計画どおり、分子生物学および生化学実験消耗品、学会参加費を予定している。
ニューラルネットワークの対称,非対称構造における認知,記憶機構の計算論的研究

生物ニューラルネットワークの構造と機能は密接な関係を有しており、情報の生成、保存そして情報の再構成までの関係を示すものと言える。われわれは、ニューラルネットワークの非対称構造および対称構造に注目し、これらの構造が機能とどのように関係づけられるかを研究テーマとした。生物ニューラルネットワークの非対称構造として網膜レベルではReichardらのflyの視覚系のニューラルネットの研究、VictorとShapleyらによるcatの網膜の非線形性を持つY細胞の研究、Nakaらのcatfishの網膜の非線形性を持つ細胞と非対称性の回路の構成などがある。われわれは本研究で生物ニューラルネットワークの視覚系の非線形性と非対称構造が情報処理の基本形態であることから、どのような機能を作り出せるかに取り組んだ。非線形特性として、2次以上の高次の特性と非対称構造は視覚系の光刺激の強さの変化に敏感なばかりでなく、動きの刺激に対してもきわめて敏感な回路構成となることを定量的にも明らかにした。非線形性として、生物ニューラルネットワークは2次特性であるがこれを高次に拡張して3次、および4次の特性を解析した。この結果、生物系で見られる非対称性の1次と2次の特性は同様に2次と3次、3次と4次の組合せ、すなわち奇数次と偶数次の非対称性が刺激反応の敏感さにきわめて宥効であることを明らかにした。また対称構造のネットワークでは記憶のある回路が非対称構造と同様な機能を持ちうることを示した。
抗IL-2受容体γ鎖抗体のアレルギー性肺疾患治療への応用に関する基礎的研究

Ovalbumin感作アレルギー性気管支炎モデルマウスを作製し、抗IL-2受容体γ鎖抗体をin vivo投与した(1)組織学的検討(2)気管支肺胞洗浄中の細胞分画についての検討(3)血清免疫グロブリンについての検討を行った。また、Thermoactinomycesvulgaris感作による敏過敏性肺臓炎モデルマウスを作製し、気管支肺胞洗浄液中の細胞分画について検討した。HE染色標本の光学顕微鏡による観察では、感作マウスでは抗原吸入曝露後に好酸球及び単核球を中心とした細胞浸潤を生じた。感作前よりTUGm2抗体を投与した群においては、好酸球浸潤の程度が軽度である傾向がみられた。また、気管支肺胞洗浄中の細胞分画については、TUGm2投与群ではOvalbumin感作+吸入曝露により生ずる好酸球浸潤の程度が軽度である傾向がみられた。以上よりTUGm2抗体の投与が好酸球浸潤を抑制する可能性が示唆された。Ovalbumin感作により、マウス血清中のOA特異的及び総量のIgE、IgG1、IgG2aは明らかな上昇を示した。TUGm2抗体を総量で1.4mg/body腹腔内投与した群でもこれらの上昇の程度は抑制されなかった。この点はin vitroの結果と一致せず今後の検討を要すると考えられた。抗体投与量を変えた実験及びRT-PCR法によるサイトカイン分泌パターンの検討は現在進行中である。Thermoactinomycesvulgaris感作による過敏性肺臓炎モデルマウスの気管支肺胞洗浄液中の細胞分画においては、好中球が約50%を占め、これは抗原曝露急性期の所見として矛盾無いものと考えられた。このモデルに対する抗体IL-2受容体γ鎖抗体投与の効果については、現在のところ再現性のある結果は得られず、条件等の設定も含めて実験継続中である。平成6年度は、卵白アルブミン感作マウスを対象に以下の検討を行った。1.感作マウス(コントロール群)の作製卵白アルブミンをアラムと共に腹腔内に2回注入して感作し、経気道的に同抗原で誘発した後、気管支及び肺実質の組織学的所見の変化を観察した。気管支、肺実質共にリンパ球を中心に好酸球も含む細胞の浸潤が認められ、組織学的には明らかなアレルギー性の反応が認められた。気管支肺胞洗浄液(BALF)の細胞分画の分析からも同様な結果が得られた。2.抗IL-2受容体γ鎖抗体による上記感作の阻害に関する検討感作過程において、抗IL-2受容体γ鎖抗体を投与し、その感作成立に及ぼす影響を検討した。抗体の投与量、投与の時期を変えて、(2)気管支、肺実質の組織所見及び免疫染色所見(3)気管支肺胞洗浄液の細胞数、細胞分画、存在するサイトカイン(RT-PCR法を用いて検出)などの研究を行った。現在これらのデータを分析中であり、その結果に基づいて、BALF細胞中のサイトカインmRNAの発現パターンなどの次のステップの研究を行う。今年度は、引き続きOvalbumin感作アレルギー性気管支炎モデルマウスに抗IL-2受容体γ鎖抗体のin vivo投与を行い、(1)組織学的検討(2)気管支肺胞洗浄中の細胞分画についての検討(3)血清免疫グロブリンについての検討を行った。また、Thermoactinomyces vulgaris感作による過敏性肺臓炎モデルマウスの気管支肺胞洗浄液についても検討した。

(1)組織学的検討:HE染色標本の光学顕微鏡による観察では、未感作マウスでは気管支周囲にほとんど細胞浸潤を認めないのに対し、感作マウスでは抗原吸入曝露後に好酸球及び単核球を中心とした細胞浸潤を生じた。感作前よりTUGm2抗体を投与した群においては、好酸球浸潤の程度が軽度である傾向がみられた。(2)気管支肺胞洗浄中の細胞分画についての検討:組織学的検討と一致した結果が得られた。すなわちTUGm2投与群ではOvalbumin感作+吸入曝露により生ずる好酸球浸潤の程度が軽度である傾向がみられた。(3)血清免疫グロブリンについての検討:Ovalbumin感作により、マウス血清中のOA特異的及び総量のIgE、IgG1、IgG2aは明らかな上昇を示した。TUGm2抗体を総量で1.4mg/body腹腔内投与した群でもこれらの上昇の程度は抑制されなかった。Thermoactinomyces vulgaris感作による過敏性肺臓炎モデルマウスの気管支肺胞洗浄液中の細胞分画を検討した結果、好中球が約5%を占め、これは抗原曝露急性期の所見として矛盾無いものと考えられた。このモデルに対する抗IL-2受容体γ鎖抗体投与の効果については、現在のところ再現性のある結果は得られず、条件等の設定も含めて実験継続中である。
ロマン主義時代の英国小説に対するエドマンド・バークの影響

Edmund Burkeは過去、中世、貴族階級を美化し、慣習、伝統、階級組織、体制の感傷的ともいえる擁護をおこなった。Burkeの保守主義的言説に対して、18世紀末から19世紀初頭にかけて活躍した英国作家達がいかなる反応を示したのかを分析し、Burkeに対する反応を一つの手掛りにして、最終的にはこの時代の錯綜する小説群にある種の見取り図を提示するのが本研究の目的である。Charlotte Smith、Mary Hays等の急進主義作家達は、Burke的家父長の支配する家庭を腐敗、虚偽、不正の温床とみなし、長子相続制がもたらす悲劇を小説中で描くなどして、Burkeに不信の念を表明し、一方、Jane West、Elizabeth Hamilton等の保守主義作家は、家父長を有能で賢明で慈愛に満ちた人物として理想化し、貴族階級、厳密な父系財産の継承等を小説中で称賛することによって、Burkeを擁護した、言い換えれば、Burkeは当時の作家達にある種の知的・思想的枠組みを提供した、ということを実証した。このような知見を、Burkeに対する言及やほのめかしが多数散見するJane WestのThe Infidel Father(1802)、Mary RobinsonのThe False Friend(1795)、Robert Charles DallasのPercival(1801)、Sydney OwensonのSt.Clair(1803)、Charlotte DacreのZofloya(1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。平成12年度、平成13年度に得た成果をもとにして、Burkeの著作がこの時代の小説の知的・思想的下部構造を成していることを論証し、研究成果をまとめて報告書を作成した。このような知見を、Burkeに対する言及やほのめかしが多数散見するJane WestのThe Infidel Father(1802)、Mary RobinsonのThe Friend(1795)、Robert Charles DallasのPercival(1801)、Sydney OwensonのSt.Clair(1803)、Charlotte DacreのZofloya(1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。これらの小説は、現在絶版になっており、入手不可能である。そこで、Burkeとの影響関係が強く疑われる作品を大英図書館、ケンブリッジ大学図書館等からマイクロ・フィルムの形で取り寄せ、精読し、分析した。

Charlotte Smith、Mary Hays等の急進主義作家達は、Burke的家父長の支配する家庭を腐敗、虚偽、不正の温床とみなし、長子相続制がもたらす悲劇を小説中で描くなどして、Burkeに不信の念を表明し、一方、Jane West、Elizabeth Hamilton等の保守主義作家は、家父長を有能で賢明で慈愛に満ちた人物として理想化し、貴族階級、厳密な父系財産の継承等を小説中で称賛することによって、Burkeを擁護した、言い換えれば、Burkeは当時の作家達にある種の知的・思想的枠組みを提供した、ということを実証した。このような知見を、Burkeに対する言及やほのめかしが多数散見するJane WestのThe Infidel Father(1802)、Mary RobinsonのThe Friend(1795)、Robert Charles DallasのPercival(1801)、Sydney OwensonのSt. Clair(1803)、Charlotte DacreのZofloya(1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。平成12年度に行った作業を継続しつつ、平成12年度に得た成果をもとにして、Burkeとの影響関係が強く疑われる作品を大英図書館等から取り寄せ、精読し、分析した。Edmund Burkeは過去、中世、貴族階級を美化し、慣習、伝統、階級組織、体制の感傷的ともいえる擁護をおこなった。Burkeの保守主義的言説に対して、18世紀末から19世紀初頭にかけて活躍した英国作家達がいかなる反応を示したのかを分析し、Burkeに対する反応を一つの手掛りにして、最終的にはこの時代の錯綜する小説群にある種の見取り図を提示するのが本研究の目的である。このような知見を、Burkeに対する言及やほのめかしが多数散見するJane WestのThe Infidel Father (1802)、Mary RobinsonのThe False Friend (1795)、Robert Charles DallasのPercival (1801)、Sydney OwensonのSt. Clair (1803)、Charlotte DacreのZofloya (1806)などの小説を分析することによってさらに補強、拡大した。平成12年度、平成13年度に得た成果をもとにして、Burkeの著作がこの時代の小説の知的・思想的下部構造を成していることを論証し、研究成果をまとめて報告書を作成した。
近世初期古辞書の漢字字体に関する研究

本研究は「夢梅本和玉篇」に代表される近世初期の漢字辞書「和玉篇」の漢字画像データをデータベース化することで漢字字体に関する各資料の位置づけを行おうとするもので、中世末期から近世初期にかけて成立した古辞書における漢字字体研究の一端を担うものである。本年度の研究実績は以下のとおりである。1.「夢梅本和玉篇」と密接に関係する「易林本節用集」の字体注記と本文掲出字体との関係について考察した結果を「易林本節用集と字体注記」(『国語国文研究』126号)にまとめた。2.「落葉集」を中心として「節用集」「和玉篇」を含めた近世初期の印刷術の特徴について「中近世の印刷術」(『日本語学』9月臨時増刊号)にまとめた。3.心蓮院版「古活字版和玉篇」(二種類)の活字印刷術の特徴について「古活字版「和玉篇」の漢字活字字体について」(日本語学会2004年度秋季大会)において研究発表を行った。以上より、中世末期から近世初期にかけて成立した古辞書における漢字字体に印刷技法が与えた影響について考察し同分野の研究に寄与した。本研究は,近世初期に出版された「夢梅本倭玉篇」の漢字字体について調査し,既に画像データベース化している「キリシタン版落葉集」「易林本節用集」の漢字字体と比較することを目的とする。本年度は「夢梅本倭玉篇」の本文入力を進めながら,本文のスキャニングと文字画像切り出しを行った。「夢梅本倭玉篇」の著者である夢梅は「易林本節用集」の著者である易林と同一人物であるとされるが,両辞書の掲出漢字や掲出字体については相違しており興味がもたれる。室町時代から江戸時代にかけて流通した「倭玉篇」は異本が多いことで知られるが,今年度は国立国会図書館蔵の木活字版「倭玉篇」二種(慶長刊)および,国立公文書館蔵(内閣文庫)の木版「倭玉篇」二種(慶長刊)も調査し,マイクロフィルム焼き付けを入手して,印刷方法との関連も含めて夢梅本との比較が可能なように準備を進めている。また,木版および活字版の「倭玉篇」を調査したことで,印刷方法と漢字字体との関連についての関心が生まれ,先に調査した「易林本節用集」(木版本)と「キリシタン版落葉集」(金属活字版)の漢字字体について印刷方法の相違と併せて考察した発表を「キリシタン版落葉集と易林本節用集の字体注記--印刷方法との関連から--」(第5回「書物・出版と社会変容」研究会2004.1)にて行った。また「易林本節用集」の字体注記についての論文が「易林本節用集と字体注記」として近く『国語国文研究(北海道大学国語国文学会)』に掲載の予定である。
歯の形態形成基盤の解明とその制御

体の大きさや形は、遺伝子およびその転写産物の発現と機能、さらには環境要因によって厳密に制御されている。遺伝子のバリエーションの中で生じる歯の大きさや形の変化は、個性に相当するものから、病的な疾患として対応しなければならないものまでさまざまである。したがって、分子レベルおよび環境レベルでの個体や組織の形態制御に関するメカニズムの解明は、一般的な発生学のみならず、近年注目されている再生医学へ応用可能な知見となりうる。そこで我々は、包括的な遺伝子スクリーニングから、歯の形態形成に関わる分子の同定を行ってきた。これまで、epiprofin欠損マウスの解析により、歯特異的な転写因子が、歯数の制御に関わっていることを明らかにした。またギャップ結合分子Gja1が、エナメル形成に必須の分子であり、ERKなどの一般的なシグナル伝達分子の活性化制御に関わっていることを明らかにした。今年度は、外胚葉異形成症の原因遺伝子であるEDAの下流シグナル分子の欠損マウスの解析から、p50とNIKが歯の横幅の決定に重要であることを、これらの遺伝子欠損マウスの解析から明らかにした。p50あるいはNIKの単独欠損マウスでは、歯になんら表現系を示さないにも関わらず、これら分子の2重欠損マウスにおいては、特に第一臼歯における歯の縦幅に変化は生じないが、横幅がコントロールマウスの約60%程度になることを見いだした。さらに、この過程において、Wnt7bとshhの増殖因子のクロストークが関与していることを発見した。現在、p50およびNIKによるWnt7b発現制御メカニズムを明らかにするとともに、歯の縦幅の制御メカニズムに関する分子スクリーニングを行っている。再生医学研究の発展により、歯関連組織(歯胚、歯髄等)由来細胞から、象牙質、骨、脂肪組織、神経組織への分化誘導が可能となってきた。また小児歯科領域においては、その幹細胞の供給組織として、自然脱落する乳歯に着目し、交換期乳歯の歯髄細胞を用いて、同様に神経組織や骨組織への誘導が可能となってきた。このように単一組織への分化誘導法はある程度確立されてきたが、その一方でエナメル質を形成するエナメル芽細胞への分化誘導法や、その前駆細胞の調整法、さらには臼歯のように咬頭を有する機能的な歯を再生するには至っていない。そこで我々は、歯に特異的に発現するギャップ結合蛋白Gjalと新奇転写因子epiprofinの欠損マウスの歯の表現系を解析することで、歯の形態形成メカニズムを明らかにするとともに、新たにスクリーニングによって同定した遺伝子群の、歯胚発生における役割の検討を行った。Gjal欠損マウスでは、エナメル芽細胞の細胞極性の維持が出来ず、エナメル基質であるアメロブラスチンの発現低下が認められた。この発現低下は、TGF-b1を介したERKカスケードの活性化が特異的に阻害されていた。この発見は、ギャップ結合が、増殖因子からのMAPKファミリーのリン酸化制御に重要であること、また、エナメル質の形成量の決定に必須であり、Gjalの遺伝子変異によって生じる眼歯指異形成症患者においては、重篤なエナメル質形成不全症を示すことと一致した。現在、epiprofin欠損マウスにおける歯数異常について詳細な解析を進めている.歯は、上皮と間葉組織の相互作用に発生が進み、機能的な形態を有するようになる。この形成過程における分子は、同様の発生パターンを示す唾液腺、肺、腎臓、毛などと共通である。このことから、歯の発生メカニズムにおける新しい分子機構の解明は、様々組織の発生の理解や再生研究へ応用可能な知見となりうる。我々は、包括的な分子スクリーニングから、歯に特異的な分子の同定に成功し、アメロブラスチン、エピプロフィン、Gja1などの、歯の発生に及ぼす影響を検討してきた。エピプロフィンは、歯胚に特異的に発現する転写因子であり、その欠損マウスは、多数の過剰な歯を生じる表現系を示すことから、本分子が歯胚上皮の増殖を制御している可能性を予想していた。実際我々の研究から、エピプロフィンは、組織幹細胞のセルフリニューアルの過程における一時的な細胞の増殖を厳密に制御していることが明らかになった。一方、ギャップ結合分子であるGja1の遺伝子異常は、人の眼歯指異形成症を引き起こし、歯においてはエナメル質形成不全症を呈する。Gja1欠損マウスの解析から、Gja1はTGFファミリー分子による細胞内のSmadの活性化には関与しないものの、ERK1/2のリン酸化を制御していた。この制御はギャップ結合からのIP3の流入と、そのIP3による小胞体からのカルシウムの放出による調整されており、今まで未知であったギャップ結合によるシグナル伝達制御のメカニズムを解明することができた。さらに象牙芽細胞分化過程に発現するPannexin3は、Gja1と同様にギャップ結合分子としての機能を有しており、本分子の発現抑制実(shRNAや阻害ペプチドを用いた手法)から、象牙芽細胞の分化、特に歯原性間葉細胞から前象牙芽細胞分化過程に必須の分子であることを発見した。

これまで、epiprofin欠損マウスの解析により、歯特異的な転写因子が、歯数の制御に関わっていることを明らかにした。またギャップ結合分子Gja1が、エナメル形成に必須の分子であり、ERKなどの一般的なシグナル伝達分子の活性化制御に関わっていることを明らかにした。今年度は、外胚葉異形成症の原因遺伝子であるEDAの下流シグナル分子の欠損マウスの解析から、p50とNIKが歯の横幅の決定に重要であることを、これらの遺伝子欠損マウスの解析から明らかにした。p50あるいはNIKの単独欠損マウスでは、歯になんら表現系を示さないにも関わらず、これら分子の2重欠損マウスにおいては、特に第一臼歯における歯の縦幅に変化は生じないが、横幅がコントロールマウスの約60%程度になることを見いだした。さらに、この過程において、Wnt7bとshhの増殖因子のクロストークが関与していることを発見した。現在、p50およびNIKによるWnt7b発現制御メカニズムを明らかにするとともに、歯の縦幅の制御メカニズムに関する分子スクリーニングを行っている。
中世和歌東西交流史の研究

中世和歌を東西の交流という視点から分析することにより、新しい和歌史を提唱する成果を三つまとめ、藤原定家・藤原俊成という中世和歌の中心歌人の和歌的方法の本質を明らかにする論文、および東西交流の要に位置する西行についての論文を発表し、『新古今和歌集』の注釈の共同研究を進めた。今年度の研究成果の中心は、『和歌とは何か』(岩波書店、2009)の単著の書き下しである。新書という一般向けの体裁を取るが、内容は、和歌を演技という観点から見て、和歌的修辞や和歌的行為の儀礼性を明らかにしている。これによって、従来は、詩的達成度が低いとして評価されなかった多くの和歌を、社会的行為として意義づけるという、和歌研究の方法の根底から変革する創見を示した。本研究との関れりでいえば、(1)新古今集時代の本歌取りの方法を明確に定義づけ、意義づけたこと、(2)源実朝の和歌が通説とは異なり儀礼的なものであり、それによって、将軍としての自らを位置づけるものであることを指摘したことなどが挙げられる。和歌が東国政権を基礎づける物の一つであったことを、文学の側から論じたのである。また説話文学会において2009年4月に行った学会発表「記憶としての鳥羽殿」では、『西行物語』における鳥羽離宮のイメージが、皇族の死の記憶と結びついたもので、それが『西行物語』の枠組みを形成していることを指摘した。西行は東西交流のかなめにいる歌人であり、その伝承的イメージの基盤を論じたものである。なおこの発表は、2010年7月刊行予定の『説話文学研究』に掲載予定である。「和歌・誹諧(古典)の題詠」は、題詠の歴史を論じたもので、これ社会的な機能の観点から分析している。貴族の文芸である和歌が、後世他の階級まで拡散して行った理由の一端を解明したもので、和歌東西交流史の一面を解析している。本研究は、中世前期の和歌を、東西交流という視点から考察することを目指している。具体的には今年度の計画として、1)『金槐和歌集』の文献学的研究、2)『金槐和歌集』の注釈的研究、3)『新古今和歌集』の文献学的研究、4)新古今歌人の本歌取りの方法の分析の4点を中心とした実施計画を立てた。1)に関してのみ、東北大震災の影響で予定した調査の実施が遅れ、予算執行を2か月次年度に繰り越すこととなったが、その他は順調に計画を実施した。2)に関しては、『金槐和歌集』の中でももっとも個性的で関心の集中している雑部の注釈を進め、当該部に関しては、ほぼこれを終了した。3)に関しては、国文学研究資料館の所蔵資料を活用するほか、広島市などへ出張し、資料収集を行った。これと並行し、中世和歌研究者6名とともに『新古今和歌集』の輪読研究会を定期的に行った。これは、新古今集の一首一首の表現を微細に読み解くことを通じて、同集の文献学的な研究の意義も最大限に発揮されるとの考えに基づいている。文献学的研究と注釈研究との関係は複雑であり、一朝一夕に解決がつくものではなく、いまだ全体像の解明までには至らないが、従来の研究史を進める新しい成果を上げつつある。また、これらの成果を取り入れつつ、12世紀の和歌の場として重要な意味をもち、新古今集の形成にも大きな意味を持った鳥羽殿について、記憶としての鳥羽殿--和歌の視点から-」の論文を発表した。4)についても、3)と関連しつつ、とくに新古今歌人の中心である藤原定家の本歌取りの方法について、調査と考察を進めた。その成果の一部を、論文「藤原定家の方法」として公刊した。本研究は、中世前期の和歌を、東西地域の交流という視点から考察することを目指した。具体的には1)源実朝の和歌の注釈学的研究、2)東国に影響を与えた新古今歌人の方法の分析、3)京極派和歌の形成における東国和歌の関与、の三つを主題とし、中世前期、鎌倉時代に、東国に権力機構を形成した武士たちにとっての和歌の意味を解析し、また、東国と朝廷の相互の和歌の影響と交流の具体相を分析することを目的とした。それに基づき、(1)『金槐和歌集』の文献学的研究、(2)『金槐和歌集』の注釈的研究、(3)『新古今和歌集』の文献学的研究、(4)新古今歌人の本歌取りの方法の分析の4点につき研究を実施した。これらにつき、研究はおおむね順調に進み、その成果をもとに、古代中世和歌全体についての考察を深めた。『金槐和歌集』の注釈は、平成24年度中に刊行する予定である。実績としては、勅撰和歌集の歴史全体をまとめた「天皇と和歌-勅撰和歌集の時代」の論考を発表した。一般書の体裁をとるとはいえ、単なる和歌の歴史的事象の羅列ではなく、それぞれの時代の和歌表現の特色まで織り込んだ創意ある和歌通史として高く評価された。

また、別に公刊した論文「歌合の〈声〉-読み上げ、詠じもしたる」は、藤原俊成の『古来風躰抄』の本質論で、そこに伝承を生みだす文体への志向を発見した論文だが、ただ俊成一人を論じるにとどまらず、新古今的な方法とも関連することを示しており、これは(4)の成果が基盤になっている。また、(3)・(4)と関連して若手研究者6名と行っている『新古今和歌集』の注釈作業も並行して進行しており、平成25年度中までに注釈が完成し、刊行される予定である。.
『野生の果実』を中心とするソロー自然史作品の現代的意義について

本研究は2000年1月ノートン社から出版された、ソローの最晩年の手稿Wild Fruits(1859-1861)、『野生の果実』の成立過程と内容を総合的に研究し、『野生の果実』の現代的意義を評価することを目的とし、研究実績として、以下の成果があった。1研究論文(1)「野生果実の喪失と復活」(『アメリカ文学ミレニアムI』南雲堂,2001)においては『野生の果実』に表れたエコロジー思想の先駆的予言的表明を解明した。(2)「進化する名著、新たなるウィルダネスのシナリオ」(2001、英語青年)では、現代のウィルダネス思想とソローとの関連を解明した。(3)「透明な眼球とエマソン生誕200年」(2002、ソロー研究論集)ではエマソンとの比較に置いてソローの視点の独自性を論じた。2.国際学会発表3.出版物(1)『野生の果実』の翻訳書出版。2002年11月に松柏社より『野生の果実-ソロー・ニュー・ミレニアム』と題して出版し、同書の意義を「はじめに」で論じ、ソローがこの手稿執筆に際し参考した文献約150点を調査し、書誌、植物名、地名インデックスも付け、『野生の果実』のほぼ全容を解明した。(2)論文集共編著『アメリカを超える-新しい風景の創造』(南雲堂近刊)第17章に口頭発表原稿を収録し、出版予定。4.その他の出版物として、関連の書評など4本を発表した。本研究「『野生の果実』(1859-1861)を中心とするソロー自然史作品の現代的意義について」は、最近テキスト化された最晩年のヘンリー・デーヴィッド・ソローの自然史作品『野生の果実』(Wild Fruits,執筆1859-1861,出版ノートン社、2000年1月)の細部をまず解明し、エコクリティシズム(ecocriticism=エコロジー的文学批評)の方法で研究し、ソローの他の作品との関係、自然史の歴史のなかでのソロー自然史の特質の解明をとうして、『野生の果実』の現代的意義を評価することを目的とする。本年度は以下の4つの研究成果があった。1.『野生の果実』をまず日本語に訳出し、テキストに引用されている、多くの自然史文献の出典を調査し、このテキストの意義を論じた序文及び、訳注と編注をつけ、2002年5月松柏杜より、出版する。この間米国ソロー研究所ディーン教授と緊密に連絡し、語句や出典について意見交換しながらすすめた。邦題はこの作品を中心とするソローの現代的意義を明らかにするため『野生の果実-ソロー・ニューミレニアム』とする。又19世紀のアメリカ社会時代背景考察のため、"Poe, Faulkner, Gothic America"を刊行した。2.次に『野生の果実』全般の批評的問題と、テキストに頻出するアメリカ先住民とソローのアメリカ先住民研究との関係分析は、「野生果実の喪失と復活」と題して論文とし、アメリカ文学主要作家の現代的意義を探る『アメリカ文学ミレニアムI』(pp.268-290)に収録した。3.『野生の果実』に表明されるエコロジー思想の研究を、前作の『種子の拡散』と比較考察するレヴューエッセイ「ソローの晩年と「種子の拡散」散歩者の共感的ヴィジョン」と題して刊行した。4.『野生の果実』をより広いネイチャーライティングとエコクリティシズムの観点から考察するため、ビュェルの近著についてのレヴューエッセイ"On Writing for an Endangered World"(『絶滅危機の世界のための文学』論)を刊行した。

本研究は、2000年1月ノートン社から出版されテキスト化されたHenry David Thoreau最晩年の自然史作品『野生の果実』(Wild Fruits,執筆1859-1861>をエコクリティシズム(ecocriticism)の方法で研究し、『野生の果実』の現代的意義を評価することを目的とし研究実績として以下6点の成果発表を行なった。1.2002年11月に松柏社よりWild Fruitsを『野生の果実-ソロー・ニュー・ミレニアム』と題して翻訳出版し、同書の意義を「はじめに」で論じ、ソローがこの手稿執筆に際し参考した文献約150点を調査し、書誌を付け、植物名、地名インデックスも付け、『野生の果実』のほぼ全容を解明した。2.『野生の果実』に表れたエコロジー思想の先駆的予言的表明と、現代のケイルダネス思想の関連を2本の論文「野生果実の喪失と復活」「進化する名著-新たなるウィルダネスのシナリオ」と題して『アメリカ文学ミレニアム』(南雲堂)及び英語青年に発表した。3.『野生の果実』に表れた風景美学の問題を「ピクチャレスク美学を越えて-ソローとルーミニズム」(論文集共著・編集『アメリカを超える-新しい風景の創造』南雲堂、2003年5月刊行予定の著書第3章に所収)と題する論文とした。4.ソローの現代ネイチャーライティング作家への影響を「新しきウィルダネス-ユタから『悦楽の園』への越境」(論文集共著・編集『アメリカを超える-新しい風景の創造』南雲堂、2003年5月刊行予定の著書第題17章に所収)と題題する論文とし、2003年3月6日琉球大学で開催された文学環境国際シンポジウムで英語で発表した。5.エマソンとソローの関係について「透明な眼球-エマソン生誕200年」と題し、『ソロー論集』(日本ソロー学会誌)に発表した。6.関連の書評3本を、『ヘンリー・ソロー研究論集』他に発表した。
発話文における日本語学習者による呼気のコントロールとリズムユニットの実現について

本研究の目的は、日本語学習者の発話における呼気のコントロールを明らかにすることである。分析では、呼気の総流量がキャリア文中の語全体および各ユニットの持続時間にどのように配分されているか検討した。資料語は、5拍の無意味語33語とそれらを含むキャリア文である。分析の結果、米語話者では日本語母語話者とは異なり、キャリア文中で総流量が増加する傾向があり、221型の第3ユニット以外でも流量が増加する傾向があった。発話文でのリズム解明のため、各リズムユニットに持続時間と呼気流量がどのように配分されるかを単独発話とフレーム文中の語を対象に分析した。資料語は、5拍語の3つのリズム型である221型(16語)、122型(9語)、212型(8語)の合計33語である。母音は/a/、子音はすべて/t/である。これらの語を単独とフレーム文「これは(資料語)です。」に入れ、それぞれ10回の発話を収録した。調査協力者は日本語母語話者(男)1名である。分析の結果、持続時間と呼気流量の実測値と割合が発話環境(単独、フレーム文)によりどのように異なるかが明らかとなった。まず、語の全体長は、発話環境により異なり、フレーム文中の持続時間は単独発話にくらべて60%程度、呼気の総流量は70%程度であり、持続時間の方が減少の程度は大きいことが分かった。二番目に、各語のユニット1「た」は、発話環境と前後のユニット環境により持続時間、呼気流量が異なる傾向を示した。第1ユニットと第2ユニットの「た」では、単独発話でもフレーム文中でも、第1ユニットが流量の実測値も割合も多かったが、フレーム文中についてはほぼ同じ実測値となっている。最後に、ユニット2では、同じユニット2でも「たー」「たっ」「たん」では、発話環境によらず221型の第2ユニットに生起する場合に持続時間の実測値が最小であったが、割合はフレーム文中では、同じような割合であった。流量は、単独発話では221型の第2ユニットは少ないが、フレーム文中では122型の第2ユニットも少なかった。ただし、ユニット2それぞれがフレーム文中の第1ユニットあるいは第2ユニットに生起する場合には値が同じような傾向であった。このことから、ユニット1「た」と同様に、フレーム文中での流量が実測値でコントロールされていることが示唆される結果であると考えられる。本研究の目的は、日本語学習者の発話における呼気のコントロールの仕方を明らかにすることである。日本語のリズムについては、モーラではなくリズムユニットによる長さの配置特徴としてとらえ、語全体および各ユニットの持続時間と生理的な変数である呼気の総流量との関係をキャリア文全体の呼気の総流量がどのように配分されているかを分析することで検討した。資料語は、5拍の無意味語で、122型(例:たたーたん)9語、212型(例:たんたたん)8語、221型(例:たーたんた)16語とそれら33語を含む発話文である。26年度は日本語話者(NJ)について分析を行ったが、本年度は日本語話者を1名追加し、さらに米語を母語とする日本語学習者(AEJ)の発話についても検討を行った。分析の結果以下のような違いが見られた。まず、キャリア文中の語の持続時間の実測値については、NJはキャリア文中では、語の全体長および各ユニット長は減少するが、減少の度合いは母語話者間で異なっていた。一方AEJでは、キャリア文中で全体長、ユニット長はリズム型により増加する傾向が見られたが、第2ユニットについては減少していた。呼気流量については、NJはキャリア文中では20-35%減少していたが、AEJは逆に増加が観察された。ユニットについても、221型の第3ユニット以外は増加する傾向があり、日本語話者との違いが見られた。米語話者では、不自然な発話が観察されたが、221型を分析した結果「たた」「たっ」を第1ユニットに持つ語の単独発話とキャリア文中の各ユニットの割合から、流量の配分と持続時間とに関連があることが示唆される結果となった。これらの結果は、日本音声学会での口頭発表と紀要で公開した。27年度は、後半でリズム類型の異なるスペイン語話者について分析を行う予定であったが、26年度の日本語母語話者の結果から、日本語母語話者の分析自体が十分でないことが分かった。このため、日本語話者の分析を追加し、より妥当性のある説明ができるように検討を行った。このことにより、米語話者の分析結果が日本語話者とはかなり異なることが理解できるようになったと考えられる。本研究の目的は、日本語学習者の発話における語音の長さと呼気のコントロールがどのように関連しているのかを明らかにすることである。日本語では、語音の長さはリズム現象と密接に関わっていると考え、これまで仮定されてきたモーラによるリズム形成ではなく、リズムユニットという単位による長さの配置特徴としてリズムを分析してきた。呼気との関連では、生理的な変数である呼気の総流量が各リズムユニットにどのように配分されているか、ユニット毎の持続時間との関係を分析することで検討してきた。

資料語は、5拍の無意味語で、122型(例:たたーたん)9語、212型(例:たんたたん)8語、221型(例:たーたんた)16語とそれらを含む発話文である。27年度は、日本語話者(NJ)2名と米語を母語とする日本語学習者(AEJ)の発話について分析を行い、本年度についても英語話者を分析する予定であったが、収録予定日に急なキャンセルがあり、他に収録条件に合う学習者がいなかったため実施できなかった。そのため、調査協力者として急遽、声調言語であるベトナム語話者を1名選び検討を行った。ベトナム語話者を選んだ理由は、発音指導を実施する中で発話の流暢さがリズムの実現という観点からこれまでになく不自然であったためである。結果については未だ分析中であるが、声調言語での呼気のコントロールの仕方は、日本語話者(NJ)と米語を母語とする日本語学習者(AEJ)とは聴覚印象としても大きく異なっている。本研究の目的は、日本語学習者の発話における呼気のコントロールを明らかにすることである。分析では、呼気の総流量がキャリア文中の語全体および各ユニットの持続時間にどのように配分されているか検討した。資料語は、5拍の無意味語33語とそれらを含むキャリア文である。分析の結果、米語話者では日本語母語話者とは異なり、キャリア文中で総流量が増加する傾向があり、221型の第3ユニット以外でも流量が増加する傾向があった。発話文レベルでのリズム現象を、リズムユニットの配置特徴として捉え、持続時間と呼気流量が各ユニットへどのように配分されているのかを分析することが研究の目的である。このことにより、呼気のコントロールの仕方がリズム現象とどのように関わっているのかが解明できると考えている。今年度の結果では、日本語母語話者についてはフレーム文中での呼気の実測値がユニットによっては同じような数値となっていることから、単独発話では観察されなかった呼気のコントロールの様子が明らかになった。ただ、年度後半で予定していた学習者の収録が遅れてしまっている。これは、分析に適した学習レベルの被験者(男性、米語話者、初級から中級程度)がみつからなかったことによる。1.今年度の分析対象がストレス拍リズムを持つとされる英語であったため、呼気流量だけではなく呼気圧も分析項目とし持続時間との関係を考察していく。英語話者をさらに増やすことと、シラブル拍リズムであるスペイン語話者の分析を行いたい。2.教育への応用として、キャリア文中での流量のコントロールにより、聴覚的な長さも調節できるのか検討する。音声学、日本語教育持続時間、呼気流量それぞれの配分がリズムユニットに対してどのようになされているか、単独発話およびフレーム文中の語を対象として分析したが、このことにより、発話文レベルでのリズム解明の基礎的な資料になることが期待される。しかしながら、被験者も少なくこの結果が妥当であることを検証するためには、さらに日本語話者を増やす必要がある。資料語についても、5拍語を対象としたが、破裂音のみであることもさらなる検討が必要である。今年度以降は、学習者(英語話者、スペイン語話者)を中心に、以上のような分析を重ね、リズム類型の異なる学習者の発話文レベルのリズム解明を進めたいと考えている。昨年度も同じ状況であったが、エアロフォン用のフェイスマスクが購入できなかったことが一つの原因である。数度のメールを通じての購入依頼に全く反応がなかったこととエアロフォンのソフトを提供している会社のオーナーが高齢のため、事業を廃業したことも物品の調達ができなかたことの理由である。
ハーフメタル強磁性体/半導体ハイブリッド構造を用いたスピン機能デバイスの基盤構築

半導体中の伝導電子のスピンを操作し、これまでにない新しい機能を有する電子/光デバイスを創出するための基盤技術を確立することを目的に、スピン偏極率の高いハーフメタル材料として知られているCo系ホイスラー合金をスピン注入源とし、GaAsやSiなど種々の半導体への高効率スピン注入を実証した。さらに、注入した電子の半導体中におけるスピン緩和時間の見積もりや核スピンとの相互作用を解明し、スピン依存伝導特性を明らかにした。本研究の目的は、これまでにない新しい機能を有する電子/光デバイスの創出に向け、半導体への高効率なスピン注入を実現する技術を開発するとともに、注入した電子の半導体中におけるスピン依存伝導特性を明らかにすることである。高効率スピン注入のためのアプローチとして、本研究では、スピン偏極率の高いハーフメタル材料として知られているCo系ホイスラー合金とMgOトンネル障壁層からなるスピン注入源を用い、GaAsやSiなどの半導体へのスピン注入を試みる。本年度の主な成果は以下のとおりである。Co系ホイスラー合金の一種であるCo_2MnSiの単結晶薄膜を、MgO層を介してGaAsやSi上にエピタキシャル成長させる技術を確立した。スピン注入効率を評価するための素子作製を行い、半導体を介したCo_2MnSi電極間で、スピン注入現象を示唆する磁気抵抗変化を観測した。(3)トンネル異方性磁気抵抗(TAMR)効果の発現を確認GaAs中のスピン依存伝導特性の評価において、GaAs中のスピン軌道相互作用により、トンネル抵抗がCo_2MnSiの磁化方向に依存して変化するTAMR効果が発現することを新たに見出した。この効果は、スピン注入効率の定量的評価に多大な影響を与えることから、その発現機構をより詳細に明らかにする必要がある。本研究の目的は、スピンを用いた新しい機能を有する電子/光デバイスの創出に向け、半導体への高効率スピン注入を実現する技術を開発するとともに、注入した電子の半導体中におけるスピン依存伝導特性を明らかにすることである。上記接合構造において、トンネル抵抗がCMSやCoFeの磁化方向に依存して変化するトンネル異方性磁気抵抗(TAMR)効果が発現することを見出すとともに、TAMR効果のバイアス電圧依存性、結晶磁気異方性との相関、MgO層挿入効果を実験的に明らかにし、TAMR効果がスピン注入により生じていることを示唆する結果を得た。(2)スピン注入の電気的検出(3)Ge基板上への高品質なホイスラー合金薄膜の成長Geへのスピン注入を目指し、Ge基板上にMgO層を介して高品質なCMS薄膜を形成する技術を確立した。高効率スピン注入のためのアプローチとして、本研究では、スピン偏極率の高いハーフメタル材料として知られているCo系ホイスラー合金とMgOトンネル障壁層からなるスピン注入源を用い、GaAsやSiなど種々の半導体へのスピン注入特性を明らかにする。最終年度となる本年度の主な成果は以下のとおりである。(1)スピントランジスタやスピン発光ダイオード(LED)・レーザの実現に向け、CoFeやホイスラー合金のCo_2MnSiなどの強磁性電極から、n-GaAsチャネルやn-Siチャネル、n-Geチャネル、さらには、AlGaAs/GaAs量子井戸を有するLED構造へのスピン注入特性を電気的・光学的に評価し、明瞭なスピン注入を実証した。(2)ホイスラー合金(Co_2MnSi)やMgOトンネル障壁層を用いることにより、従来よりもスピン注入効率が増大することを実証し、本研究で採用した高効率スピン注入に向けたアプローチの有用性を示した。(3)GaAsチャネル中のスピン輸送特性の評価において、注入された電子スピンとチャネル中の核スピン間に働く相互作用を明かにした。以上の成果により、スピントランジスタやスピンLED・レーザなど、従来の半導体デバイスにスピンの機能を付加したスピン機能デバイスの創出に向けた重要な基盤技術を確立し、本研究課題の最終目標を達成した。
老化とミトコンドリア機能異常におけるHMGB1の役割

経皮的冠動脈形成術などによる再灌流は、急性心筋梗塞患者へのもっとも有効な治療法である。しかしながら、高齢化や代謝異常症の存在は心筋梗塞後の予後に関連することが知られるが詳細な機序には明らかとなっていないことも多い。本研究では加齢や代謝異常症によりSMP30の発現が低下すること、SMP30が低下することにより虚血再灌流傷害が増加していること、SMP30を保持することで再灌流傷害が低減することを明らかにした。しかしながら、虚血後の再灌流により、活性酸素種の産生の亢進、カルシウムオーバーロード、炎症や細胞内のpHの変化などにより再灌流後も心筋傷害が持続することが知られている。加えて、高齢化により、心筋梗塞後の死亡率が依然高値であることからおり、新しい治療法の開発が求められている。我々は、全身臓器で発現しているものの、加齢に伴って減少するたんぱくSMP30に着目した。SMP30は心肥大モデル動物において心保護作用を持つことを明らかにしたが、SMP30と虚血再灌流傷害の関連は明らかでなかった。そこで、我々は、野生型マウスと、SMP30ノックアウトマウスに左前下行枝ligationによって30分虚血を行なったのちに、ligationを解除して再灌流モデルを作成し、心機能に関して検討を行った。左前下行枝結紮による虚血領域の大きさをエバンスブルー染色によって測定したが、両群に差がなかった。心筋梗塞サイズは、TTC染色を用いて行った。SMP30ノックアウトマウスは野生型マウスに比べて虚血再灌流後の心筋梗塞サイズが有意に大きかった。虚血再灌流により、血中のCK濃度は、虚血再灌流後に上昇していた。シャム手術では、野生型マウスとSMP30ノックアウトマウスに血中CK濃度に差を認めなかった。しかし、虚血再灌流後、血中CK濃度は野生型マウスに比べSMP30ノックアウトマウスで有意に高値であった。このことから、SMP30ノックアウトでは、虚血再灌流による心筋傷害が亢進していることが明らかとなった。そこで、心機能を超音波心臓図で検討を行った。予想通り、SMP30ノックアウトマウスでは、野生型マウスに比べ虚血再灌流後左室駆出率が有意に低下していた。経皮的冠動脈形成術による再灌流は急性心筋梗塞に対する有効な治療法である。一方、虚血再灌流傷害は、その後の心機能の回復を妨げる重要な因子でありそのメカニズムの解明が期待されている。若年者と比べると、高齢者は再灌流後の心機能傷害がより強く生じる結果、同程度の心筋梗塞であってもその予後が悪いことが知られているが、同様の現象が糖尿病患者でも見られることが報告されている。加齢によって減少するSMP30が、高血糖や糖尿病状態でも発現が変化する可能性に着目した。そこで遺伝子改変2型糖尿病マウス、ストレプトゾトシン投与による1型糖尿病マウスの心臓においてSMP30の発現を検討したところ、糖尿病状態においてSMP30の発現が低下することを見出した。同様の現象は、培養心筋でも見出された。SMP30の低下と高血糖による細胞障害の関連をみるために、高血糖刺激後の細胞変化をSiRNAでSMP30で確認すると、Baxの発現が亢進しBcl2の発現が低下していた。これらのことからSMP30の低下は糖尿病状態での心機能障害にも関与していることが推測された。糖尿病状態でSMP30が低下し、培養実験では高血糖による心筋細胞傷害がSMP30によって調節されている可能性を明らかにしたため。HMGB1の機能と心筋細胞障害の関連を検討した。アンジオテンシンII刺激と心筋細胞のDNA障害の検討を行った。アンジオテンシンII刺激によって、DNA障害の指標であるγH2AXのリン酸化の亢進、ATMのリン酸化の亢進を認めた。SiRNAHMGB1により心筋細胞HMGB1の発現を抑制した場合、アンジオテンシンIIによる、γH2AXのリン酸化の亢進、ATMのリン酸化の亢進は有意に抑制されていたことからHMGB1の機能喪失がDNA障害の進展に関与することが明らかとなった。また、動物モデルでの評価のために、アンジオテンシンII持続刺激による心肥大モデルを作成した。想定したいたように、アンジオテンシンII持続刺激によって心肥大が出現したが、興味深いことに我々の実験条件では、左室短縮率の有意な低下を認めなかったが、超音波心臓図で得られる拡張指標E/Aの変化を認めた。心臓特異的HMGB1過剰発現マウスにアンジオテンシンII持続刺激を行うと,心肥大は抑制されるのみでなく、拡張指標の悪化が有意に抑制されていた。