hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
腸上皮組織における細胞競合の役割

また、個体から単離した腸上皮は、適切な培養条件下でオルガノイドとして培養できることが報告されているが、本培養法の改良を行い、オルガノイド培養において、遺伝子をノックダウンあるいはノックアウトする手法の改良を行った。実際に、幾つかの候補遺伝子について、ノックダウンとノックアウトを行う研究に着手した。腸上皮層からの脱落メカニズムについては、細胞が腸上皮層から脱落する過程での関与が推定される細胞骨格系タンパク質や関連タンパク質のノックダウン及びノックアウトの実験に着手し、一部のものは、ノックダウンが行えるようになり、その効果の解析を進めている。また、腸上皮組織における細胞の脱落を免疫組織学的手法により観察する手法の改良をさらに進めた。腸上皮組織幹細胞の維持に関わる細胞競合については、栄養状態の変化や老化に伴い細胞競合に関わる候補遺伝子の発現や機能がどのような影響を受けるかを解析するための実験に着手した。腸上皮組織において、細胞競合の生理的意義やその分子機構を解析するための独自の手法として、遺伝子導入並びに遺伝子ノックダウン法を開発してきたが、その改良を行うことが出来た。また、オルガノイド培養法の改良を行い、遺伝子ノックダウン及び遺伝子ノックアウトをより効率よく行えるようになってきた。また、幾つかに遺伝子については、ノックダウンを行い、その影響を調べる段階になり、予備的結果が得られるようになった。腸上皮組織幹細胞の維持に関わる細胞競合については、遺伝子発現の解析を行うための予備的実験が順調に進展し、老化や栄養状態の変化が及ぼす影響についての解析に進む準備が出来た。本研究は、腸上皮組織における細胞競合の分子機構の解明を目指すものである。2種類の細胞競合を対象とする。一つは、分化細胞における細胞競合、細胞脱落のシステムであり、もう一つは、腸上皮組織幹細胞の維持に関わる細胞競合である。前者については、腸上皮組織における脱落を誘起するシグナル伝達機構と腸上皮層からの脱落メカニズムの二つの分子メカニズムを明らかにすることを目指している。これら二種の細胞競合の分子機構を解析するために、以前に開発した腸上皮組織において簡易に遺伝子を導入、あるいは、遺伝子ノックダウンする手法をさらに改良し、より簡便なものとなるように検討を加えた。本方法は、複数の遺伝子の導入並びに複数の遺伝子のノックダウンを同時に行うことが可能である。また、個体から単離した腸上皮は、適切な培養条件下でオルガノイドとして培養できることが報告されているが、本培養法の改良も引き続き行った。また、オルガノイド培養において、遺伝子をノックダウンあるいはノックアウトする手法の改良を行い効率を上げることができた。複数の候補遺伝子について、ノックダウンとノックアウトを行い効果を調べている。
台湾の民主政治における政党組織の変容に関する研究

本研究では執政制度の違いが政党の組織とその行動におよぼす影響について、台湾の二大政党(中国国民党、民主進歩党)の事例研究をもとに考察した。民主化の過程で両党は互いに異なる形の組織を発展させてきた。議院内閣制から半大統領制に変容したことに伴い、両党はいずれも組織改革を打ち出したが、実現できなかった。政権の奪取(奪回)を契機として、両党では半大統領制の下での「大統領制化」の動きが確認され、組織改革が行われた。総統のリーダーシップ強化に向けた制度化(総統による党首兼任)が図られたが、新たな選挙制度と各党の公認制度の影響により、総統による与党統制が必ずしも実現したわけではなかった。本研究は執政制度の違いが政党のあり方にもたらす影響に焦点をあて、台湾の民主政治における政党組織とその行動の変容を考察するものである。本年度は、昨年度の研究成果に基づき、1990年代初頭以降、台湾で段階的に進められた民主化、それに伴う議院内閣制から半大統領制への執政制度の変容が、二大政党(国民党・民進党)の組織に与えた影響を考察することに努めた。その結果明らかになったのは、第1に、各政党が最も大きな制度変化と受け止めたのが、総統選挙への直接選挙制の導入だったことである。1996年の直接選挙制による総統選挙の実施後、両党内では党組織の改革の必要性が認識されていた。第2に、しかしながら、両党ともに組織改革を実現できなかったことである。国民党では党指導部内で党組織の「選挙マシーン」化という議論が浮上したが、初代民選総統となった党首の李登輝が憲法改正を最優先課題とした結果、党の改革論議は立ち消えとなった。他方、民進党でも党改革が提起された。それは党内権力構造の抜本的な改革を求めたもので、総統選挙の制度改革に対応した党首選挙への党員直接選挙制の導入、それに見合った党首の実質的権限の強化を柱としていた。ところが、前者の改革は実現したものの、後者は失敗に終わり、合議制という意思決定原則が維持された。つまり、半大統領制への執政制度の変容の過程で、特に総統選挙の直接選挙制という制度変化が政党に組織改革のインセンティブを与えたことは間違いないが、二大政党ともに改革はスムーズに進まなかった。民進党では党首は実権を持たないままであり、同党出身の総統が党首を兼任しても同党を制御できるだけの権力構造にはならなかった。国民党の組織改革は2000年の政権喪失を待つこととなるが、その改革が執政制度の変容に対してどの程度対応したものだったのかは、今後の検証が必要である。本研究は、執政制度の違いが政党のあり方や行動に及ぼす影響に注目して、台湾の民主政治における政党組織とその行動の変容について考察するものである。本年度は、民主化後の執政制度(半大統領制)が二大政党(国民党・民進党)に与えた影響を考察したが、とくに2度の政権交代(2000年、2008年)を経験する中での二大政党の組織と行動の変化を分析し、「首相・大統領制型」の半大統領制における政党の「大統領制化」について検討した。その結果明らかにされたのは、第1に、政権の奪取(奪回)が各政党で「大統領制化」の動きが確認される契機となったことである。陳水扁総統(大統領)も馬英九総統も就任当初は意識的に与党と距離を置いたが、いずれも与党(および所属議員)との摩擦や対立に悩まされ、その解決策として与党党首の兼任を決断した。そして、両党では程度の差はあれ、総統のリーダーシップ強化に向けた制度化の試みが見られた。ただし、陳水扁総統は民進党で初の総統としての権威を利用した与党統制を志向したため、同党での制度化は中途半端なものにとどまったが、国民党では馬英九総統のもとで制度化が相対的に進展した。なお、総統による与党党首の兼任は、憲法に規定された総統の行政院長(首相)に対する任命権と相まって、「首相・大統領制型」として制度設計された半大統領制の「大統領・議院内閣制型」としての運用を可能にしていることも示された。第2に、そうした制度化が総統による与党統制を必ずしも実現しているとはいえないことである。各党で野党時代に導入された世論調査を柱とする公認制度に加え、選挙制度改革の結果、小選挙区比例代表並立制がむしろ党首である総統の所属議員に対する統制力を低下させている。これは現在政権党である国民党で顕著に見られる現象ではあるが、今後民進党が政権を担当した際にも同様の事態が起こり得ることを示唆するものである。本研究の目的は、執政制度の類型の違いが政党のあり方にもたらす影響に注目して、台湾の民主政治における政党組織とその行動の変容について考察することにある。

本年度は、第1に、関連する理論的な研究成果の動向とその理解に努めた。その結果、目下のところサミュエルズとシュガートによる「大統領制型政党(presidentialized party)」論(2010年)が中心であり、各国の事例に関する実証研究は端緒についたばかりであることが判明した。第2に、台湾の二大政党(国民党・民進党)の発展の歴史的経緯について考察し、民主化以後の両党の発展にとっての初期条件を明らかにすることを試みた。選挙制度と政党システムのあり方は政党の発展を規定する重要な要因となる。台湾では民主化以前から議会の一部改選が行われていたが、そこでは一貫して中選挙区制が採用され、擬似ヘゲモニー政党制という政党システムが、民進党の結成、戒厳令の解除を契機にヘゲモニー政党制へと変化したことを明らかにした。国民党と民進党の前身である「党外」勢力はこうした環境の下でそれぞれの組織を発展させたが、国民党は戦後直後に確立されたレーニン主義的な組織構造を柱としつつ、「責任区制」等の組織戦を有利に進める仕組みを形成することで、中選挙区制による選挙での勝利を確保するとともに、組織の集権性を維持してきた。他方、党外勢力は戒厳令下では組織をもつことができなかった。そのため、選挙では宣伝戦を中心に戦いながらも、党外雑誌の出版や選挙時の「助選団」という共同の応援組織の結成を通じて、政党組織に代わる可能な限りの機能的代替物を作り上げていった。本年度の研究において、民主化以前の制度的条件下における国民党と党外勢力の組織形成を検証したことで、それが二大政党のその後の発展をどのように規定したのかを検討する重要な手掛かりを得ることができたといえる。当初計画した本年度の研究の目的については、文献調査を中心におおむね達成されたと考えている。現地調査は予定通り実施し、資料収集や現地研究者との意見交換を行うことができた。また、日本国内での資料調査も積極的に実施した結果、特に政党に関する理論的な研究における新たな動向を把握し、その成果を吸収することができた。研究成果については平成25年度内の発表に向けて準備を進めている。当初計画した本年度の研究の目的については文献調査を中心におおむね達成されたと考えている。ただし、本年度の研究費の交付額が当初7割であったことから、計画実施の際に多少慎重になりすぎた面があり、現地調査は予定した回数だけ実施したものの、それが占める比重を多少小さくする結果となった。その反面、本年度は研究実施期間中に台湾で総統選挙(大統領選挙)と立法委員選挙(議会選挙)が行われたことから、その分析を行うに際して、本研究課題である執政制度と政党組織との関係から考察を進めることができた。次年度は民主化後の台湾政治における半大統領制という執政制度が二大政党に与えた影響を明らかにすることが第1の課題となる。そのため、既存の研究成果に関する文献調査の実施に加えて、休暇期間を利用して台湾での現地調査を複数回実施し、現地での資料収集や研究者との意見交換を行う。その際には関係者に対するインタビュー調査も計画している。また、国内での都内にある関連研究機関の資料センター等での資料収集や学会への参加を積極的に行うことも計画している。第2に、本年度は本研究の最終年度となることから、本年度に実施した調査内容の取りまとめを行うとともに、本研究課題全般の総括を実施する予定である。研究成果については早ければ本年度中に公開する機会を模索したいと考えている。
骨の成長、成熟過程における成長因子のパラクリン作用と性ホルモンの関与について

小児の身長発育に直接的に関与しているのは長管骨の成長である。そこで長管骨端軟骨細胞の性ホルモン合成能を見ることにより、性ホルモンと成長因子の骨成長および成熟への関与を検討した。軟骨組織は日本白色象兎助骨および前肢骨遠位端より採取し、助軟骨は成長軟骨と静止軟骨に分け、また前肢骨は成長軟骨を分離して、細切後、ロラゲナ-ゼ処理により遊離軟骨細胞を作製し、初代培養して実験を行った。5αーレダクタ-ゼ活性は助成長軟骨(GC)、助静止軟骨(RO)、前肢成長軟骨(AC)のいずれにも存在し、軟骨間に活性の差はなく、性差も認めなかった。IGFーI添加によりレダクタ-ゼ活性の増加は認められなかった。アロマタ-ゼ活性はGC、RC、ACのいずれにも存在し、その活性はACで最も高く、以下GC、RCの順であった。軟骨細胞へのデキサメタゾン前処置により、アロマタ-ゼ活性が誘導され、その増加量も、AC、GC、RCの順であった。またいずれの軟骨細胞においても雌が高値を示す性差が認められた。軟骨細胞へのIGFーI添加により、アロマタ-ゼ活性の増加は認められなかった。軟骨細胞におけるレダクタ-ゼ活性、アロマタ-ゼ活性の存在は、5αーデヒドロテストステロンとエストロゲンの産生を示す結果であり、血管組織のない軟骨組織では、産生された性ホルモンはパラクリン作用によって、その効果をあらわしていると考えられる。IGFーIはレダクタ-ゼ活性、アロマタ-ゼ活性に変化を与えないことから、性ホルモン産生には関与していないと考えられる。デキサメタゾンによりアロマタ-ゼ活性が誘導されたことは、コルチゾ-ル産生の元進している肥満児の骨成熟の促進の機序解明に大きな示唆を与えている。今後は、IGFーIの産生とその作用への性ホルモンの関与について検討していく予定である。生後2週齢日本白色種家兎肋軟骨を成長軟骨層と静止軟骨層に分けて採取し、恒温振とう培養器内でトリプシン処理、次いでコラゲナ-ゼ処理して遊離軟骨細胞を作製した。10%FBS加MEM培養液中で初代培養し、14日後に実験を行った。アンドロステンジオン添加による軟骨細胞のエストロゲン合成は8時間インキュベ-ションまで直線的に増加した。6時間インキュベ-ションでアンドロステンジオン添加量を変えてエストロゲン合成を検討すると、性差は認めないものの、Vmaxは静止軟骨に比し成長軟骨で有意に高値であった。アロマタ-ゼ活性も成長軟骨が有意に高値であった。5α-リダクタ-ゼ活性は性差はなく、成長軟骨、静止軟骨でも差を認めなかった。外陰部皮膚線維芽細胞のアロマタ-ゼ活性がグルココルチコイド添加による誘導されることは既に報告したが、今回軟骨細胞で同様の検討を行い、グルココルチコイドによるアロマタ-ゼ活性の誘導が認められ、特に雌家兎成長軟骨で雄に比し誘導活性が高値であった。以上の結果から、1.軟骨細胞においてもアロマタ-ゼ活性が存在し、2.アロマタ-ゼ活性は静止軟骨に比し成長軟骨で高値を示し、3.グルココルチコイドによるアロマサ-ゼ活性の誘導に性差があることが明らかとなった。骨の成長、成熟には成長ホルモン、成長因子、性ホルモン、甲状腺ホルモンが強く関与している。今回の結果は性ホルモンの作用に関して、軟骨細胞内で産生されたエストロゲンがパラクリン作用により、軟骨、骨細胞の成熟に関与している可能性を示しており、アロマタ-ゼ活性に性差が認められたとこは、女児で骨成熟が早いこととも一致している。来年度はアロマスタ-ゼ活性、5α-リダクタ-ゼ活性と成長因子の関係、さらに加齢による両活性の変動について検討する。

デキサメタゾンによりアロマタ-ゼ活性が誘導されたことは、コルチゾ-ル産生の元進している肥満児の骨成熟の促進の機序解明に大きな示唆を与えている。今後は、IGFーIの産生とその作用への性ホルモンの関与について検討していく予定である。小児の身長発育に直接的に関係しているのは骨特に長管骨の成長、成熟である。骨の成長、成熟には種々のホルモンが複雑に関与しているが、その作用部位、作用機序については不明の点が多く残されている。本研究では、身長発育に最も関係が深いと考えられているIGFーIと性ホルモンの軟骨細胞への作用を検討することを目的とし、本年度は軟骨細胞におけるアロマタ-ゼ活性を有無と、それに及ぼすIGFーI影響を検討した。軟骨細胞培養とアロマタ-ゼ活性測定の基礎的検討は昨年度に行った。本年度は以下の結果が得られた。1.アロマタ-ゼ活性は前肢骨成長軟骨で最も高く、以下肋軟骨成長軟骨、肋軟骨静止軟骨の順であった。2.培養軟骨細胞へのデキサメタゾン添加による前処置でのアロマタ-ゼ活性が誘導された。アロマタ-ゼ活性誘導は、(1)と同様の順で高く、またいずれの軟骨細胞においても、雌が有意に高い性差が認められた。3.軟骨細胞へのIGFーI添加により、アロマタ-ゼ活性に変化は認められず、IGFーIはアロマタ-ゼ活性誘導には関与していないと考えられた。軟骨細胞にアロマタ-ゼ活性が存在し、特に成長軟骨でその活性が高いことは、軟骨細胞内でエストロゲンが産生され、そのパラクリン作用又はオ-トクリン作用により、骨の成長、成熟に関与している可能性が強いと考えられる。またIGFーIのDNA合成促進をエストロゲンが増強するという報告を支持する結果である。デキサメタゾンによるアロマタ-ゼ活性誘導の性差は、女児の骨成熟は男児より早いという臨床所見とも一致しており、エストロゲン主として骨成熟に関与している可能性を示している。今後は性ホルモンと他の成長因子との軟骨細胞に対する作用を検討し、また加齢による性ホルモン作用の変化を検討していく。
高エネルギーイオンを用いた低次元構造体におけるキャリア輸送過程の研究

今年度は、時間分解発光スペクトルの測定により、高密度励起状態のダイナミクスの解析を行った。単一のイオンが入射する時間を、イオンがCarbon foilを通過した際に放出される二次電子をMCPによって検出することによって同定し、イオン誘起発光が検出される時間との時間差を測定することにより、発光時間プロファイルを得た。これを、複数の発光波長で測定することによって、時間分解発光スペクトルを得た。半導体であるCdSを試料として測定を行うと、220ps程度の輻射寿命をもった、電子-正孔プラズマのものと思われる発光帯が観測された。この発光帯の形状は、イオンによる励起密度によって変化した。この発光体の形状解析を行い、輻射緩和開始時での励起キャリア密度を同定することができた。各イオンによる励起によって得られたキャリア密度の比は、各イオンによる励起密度の比と非常によく一致した。このことから、本研究での解析手法が非常に妥当であることが裏付けられた。また、キャリア-フォノン相互作用を考慮した拡散モデルにより、実験結果を再現することに成功した。これらのことから、半導体中での局所高密度キャリアの空間挙動が、キャリア-フォノン相互作用を考慮することによって定量的に記述できることが明らかとなった。一方、MgOを試料として発光測定を行ったところ、励起密度の増大とともに、自由励起子発光強度が減少し、ついには観測されなくなった。同時に、その低エネルギー側に、新たな発光帯が出現し、その強度は励起密度の増大とともに急速に大きくなった。これらの結果は、高密度励起による静電遮蔽によって自由励起子が安定でなくなり、高密度電子-正孔対による発光帯が新たに出現したものと考えることができる。しかし、詳細なダイナミクスや発光起源についてはまだ解明できていない。高エネルギーイオンによる高密度電子励起と、それに伴い誘起される、試料の局所的な構造変化については、これまでに多くの研究者による報告があるにも関わらず、その基礎過程については解明されていない。我々は、この問題に対し、励起された電子や正孔、あるいは励起子の輻射緩和による発光スペクトルを測定することにより、高密度に付与されたエネルギーのダイナミクスを「その場」で観察することに成功した。具体的には、多重量子井戸構造を持つ試料中の励起子の高速な輻射緩和を利用することにより、イオンの飛跡近傍に形成される局所高温状態、について、初めて実験的に捉えることに成功した。励起子吸収帯の低エネルギー側尾部の形状にUrbach則を適用し、それによって得られた物性定数を用いて、イオン励起による励起子発光帯の低エネルギー側尾部を解析し、励起子近辺の局所温度を求めた。その結果、測定された局所湿度は、イオンによる電子励起密度の増加関数であることが分かったが、励起密度の増大に伴って、飽和傾向を示すことが明らかになった。我々は、これが局所高温状態によって誘起された融解現象によるものであると考え、量子井戸構造のバリア層である有機層の構造を変化させて測定を行った結果、観測される「局所融点」が、有機鎖の長さによって異なることが分かった。また、得られた「局所融点」が、バルクでの融点と比較して非常に高いことも明らかとなった。この結果より、局所融解現象が、熱平衡下とは異なる過程で進んでいることが示唆された。
シクロフィリンによるプロリン残基異性化反応の触媒機構の研究

ペプチジループロリル-異性化酵素は、細胞内でのタンパク質の折れたたみ機構に関与するだけでなく、免疫、細胞分裂等の様々な場面で働いていることが最近明らかになってきている。中でもシクロフィリンは、HIVの感染に関与することが知られており、最も精力的に研究されてきているタンパク質である。しかし、膨大な酵素学的データの蓄積にも関わらず、未だにシクロフィリンの構造安定性や折れたたみ機構に関する物理化学的研究は進んでいない。この理由のひとつには、ヒトのシクロフィリンAが不可逆的な変性を示すことが挙げられる。そこで本研究では、大腸菌のシクロフィリンA(eCyPA)を対象とし、本年度は、その安定性と折れたたみ機構についての研究を行った。まず、eCyPAの変性が可逆であることをCD測定と酵素活性測定により確認した後、平衡条件下での、eCyPAのアンフォールディング転移が二状態転移によってあらわされることを明らかにした。20°C、pH7.0、尿素濃度0Mでの変性に伴う自由エネルギー変化は、13.4kcal/molと見積もられた。次に、尿素濃度ジャンプによるeCyPAのアンフォールディング反応とリフォールディング反応とをストップトフローCD法を用いて速度論的に解析した。アンフォールディング反応は単一の指数関数によって表わされた。リフォールディング反応は、少なくとも3つの指数関数によって表わされた。遅い相2つは、プロリン残基の異性化反応に対応すると考えられた。最も速い相は、その速度定数が尿素濃度に依存し、尿素濃度0Mに外挿すると1000s^<-1>以上になった。速い相は、eCyPAの天然構造への折れたたまれる反応に対応すると考えられた。eCyPAのリフォールディング反応では自己触媒作用は観測されなかった。
急速冷却時におけるめっき合金層の欠陥生機構の解明に関する研究

1.表面欠陥と結晶粒の関係(1)温度90°Cの冷却水中に浸漬したすずめっき鋼板の表面をエッチングしてすず結晶粒を観察した結果、表面上に発生する欠陥は結晶粒のほぼ中央に位置することがわかった.これは,冷却水中でめっき鋼板が局所冷却され,それが原因で表面欠陥が発生することを示している.(2)冷却水温度が低くなるに従って結晶粒は小さくなるが,冷却水温度が約70°C以上から表面欠陥と対応しない結晶粒の占める割合が増加した.その結晶の様子は,すずめっき鋼板を空気中で自然冷却した場合と類似していた.また,沸騰現象の観察により,冷却水温度が低くなるに従って沸騰現象の持続時間は短くなることがわかった.以上のことは,冷却水中においても沸騰現象が長く持続しない場合には局所冷却が生じない部分が現れ,その部分では表面欠陥が発生しないことを示している.(3)局所冷却の原因:上記の検討より,表面欠陥は局所冷却によって発生することがわかった.局所冷却の原因が遷移沸騰時における冷法水とめっき表面との固液接触であるとすれば,冷却水温度が70°C付近で表面欠陥の発生密度が最大となることが説明できる.3.めっき鋼板表面上の熱応力:溶融すずが局所冷却により固化した場合には,すず層内には引張応力が発生する.この引張応力が表面欠陥発生の直接の原因になると考えられる.1.表面欠陥と結晶粒の関係(1)温度90°Cの冷却水中に浸漬したすずめっき鋼板の表面をエッチングしてすず結晶粒を観察した結果、表面上に発生する欠陥は結晶粒のほぼ中央に位置することがわかった.これは,冷却水中でめっき鋼板が局所冷却され,それが原因で表面欠陥が発生することを示している.(2)冷却水温度が低くなるに従って結晶粒は小さくなるが,冷却水温度が約70°C以上から表面欠陥と対応しない結晶粒の占める割合が増加した.その結晶の様子は,すずめっき鋼板を空気中で自然冷却した場合と類似していた.また,沸騰現象の観察により,冷却水温度が低くなるに従って沸騰現象の持続時間は短くなることがわかった.以上のことは,冷却水中においても沸騰現象が長く持続しない場合には局所冷却が生じない部分が現れ,その部分では表面欠陥が発生しないことを示している.(3)局所冷却の原因:上記の検討より,表面欠陥は局所冷却によって発生することがわかった.局所冷却の原因が遷移沸騰時における冷法水とめっき表面との固液接触であるとすれば,冷却水温度が70°C付近で表面欠陥の発生密度が最大となることが説明できる.3.めっき鋼板表面上の熱応力:溶融すずが局所冷却により固化した場合には,すず層内には引張応力が発生する.この引張応力が表面欠陥発生の直接の原因になると考えられる.1.冷却水温度と沸騰現象との関連(1)従来測定が困難とされていた冷却水中におけるすずめっき鋼板の冷却速度を測定する方法を考案した.その際,試料板内には大きな温度分布が生じるために,測定温度を試料板表面温度と見なせないことがわかった.そこで,逆伝導問題を応用し,測定温度から試料板表面温度を推算する方法を数値的に検討し,計算時に与える試料寸法及び熱物性値の多少の誤差は表面温度の推算結果に大きく影響しないことを示した.実験においては温度測定と共に高速度カメラによる沸騰現象の観察を行い,冷却曲線の挙動が沸騰現象に良好に対応していることを確認した.(2)すずめっき鋼板(板厚640μm)の初期温度を250°Cとして冷却曲線の測定及び沸騰現象の観察を行った結果,すずが凝個する以前での沸騰形態は膜沸騰(冷却水温度=90°C)→遷移沸騰(70°C)→(核沸騰(50°C)と変化することがわかった.2.表面欠陥の発生頻度と操作条件との関連(1)200640μmの何れの板厚においても,表面欠陥の発生密度は冷却水温度が約70°Cで極大値を示した.(2)すずめっき鋼板を空気中で自然冷却した結果,表面欠陥は現れず良好な表面状態となった.また,表面欠陥が発生したすずめっき鋼板を,もう一度加熱・自然冷却しても同様な結果が得られた.3.以上の実験結果は,すずめっき鋼板の表面欠陥の発生は沸騰現象に影響され,特に遷移沸騰及び膜沸騰現象に関与していることを示している.前年度の研究により,表面欠陥の発生は冷却水中における遷移沸騰及び膜沸騰が関与していることを示すデ-タが得られたので,今年度は更にその裏付けを行い,表面欠陥発生のモデル化を試みた.1.表面欠陥と結晶粒の関係(1)温度90°Cの冷却水中に浸漬したすずめっき鋼板の表面をエッチングしてすず結晶粒を観察した結果、表面上に発生する欠陥は結晶粒のほぼ中央に位置することがわかった.これは,冷却水中でめっき鋼板が局所冷却され,それが原因で表面欠陥が発生することを示している.(2)冷却水温度が低くなるに従って結晶粒は小さくなるが,冷却水温度が約70°C以下から表面欠陥と対応しない結晶粒の占める割合が増加した.その結晶の様子は,すずめっき鋼板を空気中で自然冷却した場合と類似していた.また,沸騰現象の観察により,冷却水温度が低くなるに従って沸騰現象の持続時間は短くなることがわかった.以上のことは,冷却水中においても沸騰現象が長く持続しない場合には局所冷却が生じない部分が現れ,その部分では表面欠陥が発生しないことを示している.

2.局所冷却の原因:上記の検討より,表面欠陥は局所冷却によって発生することがわかった.局所冷却の原因が遷移沸騰時における冷却水とめっき表面との固液接触であるとすれば,冷却水温度が70°C付近で表面欠陥の発生密度が最大となることが説明できる.3.めっき鋼板表面上の熱応力:溶融すずが局所冷却により固化した場合には,すず層内には引張応力が発生する.この引張応力が表面欠陥発生の直接の原因になると考えられる.
客観指標に基づいた教材開発・授業構成により質的保証された基礎生命化学授業の開発

本研究では、高専においてよく知られている尺度である"高校用Q-U"を異なるタイプの複数の高専において適応して、高専でよく見られるタイプの学級を特徴付けた。このスコアを統計的に処理することによって、高校用Q-Uを修正した高専生向け尺度を開発した。この尺度によって高専生の特徴を把握し、高専でよく見られるタイプの学級に最適な教材開発や授業構成とは何かを吟味した。このようにして、高専向け尺度に基づいて保証された基礎生命科学のプログラムを開発した。これまで、小規模に数クラス単位で実施してきた客観指標である「高校用Q-Uアンケート」を大規模に実施し、統計処理することによって、高専生の特徴を捉え、その結果を教育活動に活かすべく共有できる組織「客観指標を用いた高専生の価値観把握に基づく教育方法改善を目的とした共同研究のコンソーシアム」を立ち上げた。平成28年度中の参加校は、4高専であった。参加校には、代表者を選定して頂き、奈良高専主催の受託共同研究に参加頂く形で本研究に関する秘密保持契約を締結した。これによって、各学校のデータを共有したり大規模に統計処理したりして高専生全体の特徴を捉えること、各高専の特徴を捉えること、各クラスの特徴を捉えること、その結果を参加校の授業改善などに活かすこと、高専全体はもとより、高校生や大学生の教育活動にまで活かすため広く報告することなどが可能となった。次に、複数高専で実施したQ-Uアンケートの結果を統合させて解析したところ、高校用Q-Uを高専生に適用した場合、因子負荷率が有意に低くて高専生対象として適切とは言い切れない設問項目が、学校生活意欲尺度で3項目、学級満足度尺度で4項目含まれていた。これによって、高校生との類似点や相違点について議論する際、着眼点をどこに置くべきか明らかとなった。また、「承認得点」には「学級との関係」が正の影響を及ぼしており、「被侵害得点」には「友人との関係」が負の影響を及ぼしていた。これによって、授業を実施する上で基本単位となるクラスの状態を改善するための学生指導における優先順位が明らかとなった。客観指標を用いた高専生の価値観把握に基づく教育方法改善を目的とした共同研究のコンソーシアムを形成し、本研究に関する秘密保持契約が締結できたことにより、高専生のデータ共有や大規模な統計解析が可能となる素地が完成した。また、複数校のデータに基づいて高専生の価値観を把握する上で有用な情報は得られた。ただし、参加校のクラスの状態は似たものが多く、こちらが想定していたような様々な状態のクラスパターンを収集することは出来なかった。今後は、日本高専学会を通じてコンソーシアム参加校を増やしていきたい。昨年度作り上げた共同研究のコンソーシアムに参加頂いている各高専において、客観指標である高校用Q-Uアンケートを実施して、高専生の特徴を引き続き捉えた。昨年と同様に統計処理することによって、高校用Q-Uを高専生に適用した場合、因子負荷率が有意に低くて高専生対象として適切とは言い切れない設問項目が存在することが判明した。これによって、2年連続で当該項目となった設問を除いた独自の高専向け尺度を決定できた。この尺度を、休学や退学などに直結することの多い、レポート提出が苦手な学生に適応することによって、当該学生がどのようなことで悩み、どのような問題を抱えているのかについて、特徴づけることができた。これによって、学習習慣のない学生に対して、単に提出を促すだけでなく、その前に解決すべき問題点を明らかにすることができた。次に、生物化学を専門としない学生にも生物化学についての興味付けが容易にできるように、「データ取り込み可能な画面付顕微鏡による生きた細胞や組織の観察」に関する新規実験を開発した。これによって、細胞の大きさの測定や離れた細胞の形状比較などを簡素化することができ、専門外学生でも興味を持って取り組める教材ができた。Q-U開発者の河村の理論によれば、申請者の所属校に多い、承認得点が高く被侵害得点に広がりを持つ学級は、一般に理解を深めるのに有効とされるグループ学習で盛んに話をするものの、深い学びにつながりにくいという問題を抱えている。これを補うべく、上の教材を用いながら、教員主導型で構成された基礎生命化学の授業構成プログラムを作成した。また、被侵害得点が低く承認得点に広がりがある学級は、グループ学習への参加度合いが低いという問題を抱えている。これを補うべく、上の教材を興味付けに用いながら、学生主導で構成された基礎生命化学の授業構成プログラムを作成した。計画時には、申請者の所属校においてモデルコアカリキュラムが平成28年度から実施予定であり、同年度から生物や化学を専門としない学生の一部クラスにおいて、基礎生命化学教育プロフラムを適応する予定であった。しかし、申請者所属校では平成30年度までモデルコアカリキュラムを適応しないこととなり、当初の予定を達成することができなかった。ただし、平成29年度から共同研究のコンソーシアムの参加校の協力を仰いで、上の基礎生命化学の授業構成プログラムを実施できるようになった。計画時には、申請者の所属校において、平成28年度から基礎生命化学教育プロフラムを生物や化学を専門としないクラスに適応予定であったが、平成31年度に先延ばしになったため、共同研究のコンソーシアムの参加校の協力を仰いで、当該プログラムを実施した。

当該プログラムを実施する予定のクラスの特徴をQ-Uにて判別したところ、申請者所属校でよく見られた承認得点が高く被侵害得点に広がりを持つタイプのクラスより承認得点が低く荒れ気味で、学校生活意欲の低いクラスも含まれていた。このため、28年度に作成した基礎生命化学の授業構成プログラムより、学生の負担軽減や実験時の班分けに配慮した。染色体と細胞周期、細胞の動的構造と静的構造、様々な微生物の大きさなどを学ぶ際に、昨年度作り上げた「データ取り込み可能な画面付顕微鏡による生きた細胞や組織の観察」に関する実験を交えて基礎生命化学授業を実践した。被侵害得点に広がりを持つタイプのクラスでは学生主体のグループ学習では、深い学びにつながりにくいことが分かっているので、教員主導型で構成された基礎生命化学の授業構成プログラムを実施した。荒れ型の2クラスにおいて実施したところ、学校生活意欲の高い学生が多いクラスでは、当該プログラムが好評であったことが授業アンケートから明らかになった。しかし、学校生活意欲の低い学生の多いクラスでは、グループ学習の代わりに講義にして欲しい旨中間段階で意見が出てきた。これを考慮してプログラムを修正したところ、最終的には好評であった。これまで、小学校を中心としたQ-Uの解析では、学校生活意欲に着目したものはなかったが、高専においては学校生活意欲尺度も授業構成には重要であろうことが明らかとなった。本研究では、高専においてよく知られている尺度である"高校用Q-U"を異なるタイプの複数の高専において適応して、高専でよく見られるタイプの学級を特徴付けた。このスコアを統計的に処理することによって、高校用Q-Uを修正した高専生向け尺度を開発した。この尺度によって高専生の特徴を把握し、高専でよく見られるタイプの学級に最適な教材開発や授業構成とは何かを吟味した。このようにして、高専向け尺度に基づいて保証された基礎生命科学のプログラムを開発した。日本高専学会を通じてコンソーシアム参加校を増やし、様々な状態のクラスパターンを収集すると共に、引き続き統計的にQ-U尺度間の相関関係を明らかにして、高専生の価値観を把握する。これによって、授業中にどのような発問や声がけを行うことが有効なのかといった情報を抽出する。次に、休学や退学などに直結する学生のレポート提出状況・単位取得状況などに関する情報と併せて統計処理し、高専向けQ-U尺度のスコアとレポート提出度合いや単位取得状況との相関関係を調べる。これによって、課題の出し方やとるべき個別指導法などについての情報を抽出する。上の基礎生命化学の授業構成プログラムを実施する予定のクラスにおいて、Q-Uアンケートを実施して、クラスの特徴を正確に判別し、クラスの状況に応じた基礎生命化学の授業構成プログラムを実践する。また、提出物が出しにくい学生がいた場合、その問題を見極めて担任と連携しながら、当該学生の問題点を解決できるよう導く。その後、どの程度学生に受け入れられたのか、開発した教材はどの程度興味付けに役立ったのか、などを調べるため、授業アンケートに加えて独自のアンケートを実施する。このようにして、既存の専門外科目と比較検討して、開発した実験教材や当該教育プログラムの効果を検証する。修正すべき箇所は改め、当該教育プログラムを完成させる。科学教育
三次元後退翼まわりのキャビテーション流れの数値シミュレーション

本研究では後退角を有する三次元翼を研究対象とした.この翼のまわりのキャビテーションを含んだ流れの様子を詳細に解明するために数値シミュレーションに使用した翼型(断面形状NACA0012,平面形状楕円,アスペクト比3)と同様の形状の翼模型を使用した実験を行なった.実験では後退角を変化させ,後退角の違いが翼まわりの流れの様子やキャビテーションの様相に与える影響について考察した.実験のパラメータとして後退角は0deg,22.5deg.45degの3ケースに変化させた.この結果,翼まわりの流れの様子は後退角の違いにより劇的に変化し,またキャビテーションの発生の様相も流れの様子の変化に対応して大きく異なることが分かった.このような後退角の違いによる翼まわりの流れの変化は翼面での圧力勾配の影響によると思われる.そこで,翼面の圧力分布を実験により何点か計測し,この結果を数値シミュレーションの結果と合わせて比較した.シミュレーション結果の圧力分布は定量的には実験とはやや異なった値を示すものの,定性的には分布形状は良く一致しており,その結果を利用すると翼まわりの流れの違いを説明することができた.このことから,本研究で用いたキャビテーションを含んだ流れの数値シミュレーション手法は三次元翼まわり流れに適用することが妥当であり,現象の理解に有用な手法であることが分かった.本研究では後退角を有する三次元翼を研究対象とした.この翼のまわりのキャビテーションを含んだ流れの様子を詳細に解明するために数値シミュレーションに使用した翼型(断面形状NACA0012,平面形状楕円,アスペクト比3)と同様の形状の翼模型を使用した実験を行なった.実験では後退角を変化させ,後退角の違いが翼まわりの流れの様子やキャビテーションの様相に与える影響について考察した.実験のパラメータとして後退角は0deg,22.5deg.45degの3ケースに変化させた.この結果,翼まわりの流れの様子は後退角の違いにより劇的に変化し,またキャビテーションの発生の様相も流れの様子の変化に対応して大きく異なることが分かった.このような後退角の違いによる翼まわりの流れの変化は翼面での圧力勾配の影響によると思われる.そこで,翼面の圧力分布を実験により何点か計測し,この結果を数値シミュレーションの結果と合わせて比較した.シミュレーション結果の圧力分布は定量的には実験とはやや異なった値を示すものの,定性的には分布形状は良く一致しており,その結果を利用すると翼まわりの流れの違いを説明することができた.このことから,本研究で用いたキャビテーションを含んだ流れの数値シミュレーション手法は三次元翼まわり流れに適用することが妥当であり,現象の理解に有用な手法であることが分かった.
キュービック液晶形成化合物の積層構造の次元制御と新しい分子システムの創製

分子システムの基盤化合物である1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)のアルキル鎖炭素数nが4から22までの同族体を合成し、相転移挙動や液晶相のミクロ構造の詳細を明らかにするとともに、アルコキシアゾベンゼンとの2成分系を調製し、光による相転移制御を目指した。主な成果を以下に示す。1.長鎖化にともない、キュービック(Cub)相の構造は、Ia3d型、Im3m型、そして再びIa3d型へと変化した。この結果は4'-n-アルコキシ-3'-ニトロビフェニル-4-カルボン酸に見られた鎖長依存性と同じであり、硬い芳香環のコア部分の両端から1本ずつアルキル鎖をもつ化合物系に特有であることがわかった。2. X線回折とIRスペクトルの測定によりCub相のミクロ構造の検討を行った。(1)構造形成駆動力は、コア部分とアルキル鎖部分のミクロ相分離、アルキル鎖の広がり、分子間水素結合であることを明らかにした。(2)短鎖側、長鎖側のいずれのIa3d型Cub相において、アルキル鎖末端がG型の三重周期極小界面上にあることを明らかにした。(3)構造形成の特徴から、系は長鎖化にともない低分子液晶様領域からブロック共重合体様領域へと移行しており、その中間領域にサーモトロピック系特有のIm3m型が発現している。(4)n=13,15,16では、Ia3d型とIm3m型の間で温度誘起のCub-Cub相転移を示す。時分割X線回折測定により、相転移のダイナミクスを明らかにしつつある。3.光による相転移制御では、アルキル鎖炭素数が8から10のアルコキシアゾベンゼンとBABH-nの2成分系の調製を行い、SmC相とCub相の両方が安定に発現する系の探索を行った。そのひとつの組合せで、紫外光の照射により3次元積層構造であるCub相から1次元積層構造であるSmC相への可逆のスイッチングが実現できた。分子システムの基盤化合物である1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)のアルキル鎖炭素数が4から22の同族体を合成し、層状の1次元秩序相スメクチックC(SmC)相と2種類の3次元秩序相キュービック(Cub)相(Ia3d型とIm3m型)の形成のアルキル鎖長依存性を詳細に検討した。(1)長鎖化にともない、Cub相の構造は、Ia3d型、Im3m型、そして再びIa3d型へと変化した。この結果は筆者らがこれまで研究してきた4'-n-アルコキシ-3'-ニトロビフェニル-4-カルボン酸(ANBC-n)に見られた鎖長依存性と同じであり、硬い芳香環のコアから両端に1本ずつアルキル鎖をもつ化合物系に特有であることがわかった。

(2)X線回折の強度パターンのアルキル鎖長依存性を利用することで、短鎖側、長鎖側のいずれのIa3d相構造においても、コアが3-by-3のネットワークの位置にアルキル鎖末端のメチル基はG型の三重周期極小界而上にあることで、分子はパッキングしていることがわかった。Ia3d構造が3-by-3のネットワーク構造、あるいはG型の三重周期極小界面で記述できることはすでによく知られているが、サーモトロピック系化合物において、分子のアルキル鎖とコアがそれぞれどの位置にあるかはこれまで明らかにされておらず、本研究において、アルキル鎖長依存性を利用することで初めて明らかにできた。(3)光による相転移制御を目指して、アルキル鎖炭素数が8から10のアルコキシアゾベンゼンと同じアルキル鎖長BABH-nの2成分系の調製と相転移挙動の検討を行っている。アルコキシアゾベンゼンの含量が多すぎると、SmC相の発現が失われてしまうので、SmC相とCub相の両方が安定に発現する含量を検討しているところである。この検討は、平成19年度の光照射実験へとつながる。分子システムの基盤化合物である1,2-ビス(n-アルコキシベンゾイル)ヒドラジン(BABH-n)の液晶秩序相の構造形成の詳細を明らかにするとともに、光による相転移制御を目指して、アルコキシアゾベンゼンとの2成分系の調製と光照射下の相転移挙動の検討を行った。主な成果を以下に示す。1. X線回折とIRスペクトルの測定により、基盤化合物が形成する二種類の双連結型Cub相(Ia3d-G型とIm3m-PP型)のミクロ構造の検討を行った。(1)構造形成駆動力は、分子コア部とアルキル鎖部分のミクロ相分離、アルキル鎖の広がり、分子間水素結合であることを明らかにした。(2)構造形成の特徴から、系はアルキル鎖炭素数nの増加とともに低分子液晶様領域からブロック共重合体様領域へと移行しており、その中間領域にサーモトロピック系特有のIm3m-PP型が発現している。(3)n=13,15,16では、Ia3d-G型とIm3m-PP型の間で温度誘起のCub-Cub相転移を示す。放射光を利用した時分割X線回折測定により、相転移のダイナミクスが明らかにされつつある。2.光による相転移制御を目指して、アルキル鎖炭素数が8から10のアルコキシアゾベンゼンと同じアルキル鎖長BABH-nの2成分系の調製と相転移挙動の検討を行った。アゾベンゼンの含量が高いと、SmC相の発現が失われてしまうので、SmC相とCub相の両方が安定に発現する最適の含量を探索した。ひとつの組合せで、紫外光の照射により3次元積層構造であるCub相から1次元積層構造であるSmC相への可逆のスイッチングが実現できた。
湖に流入する腐植物質に含まれる溶存態炭水化物の同定とその微生物分解性の評価

本年は、研究計画の1)腐植物質に関係すると考えられる「湖水中に含まれる溶存態炭水化物の多糖類の分画・同定を中心に研究を行った。<分子量分画による糖類の同定>湖水中の溶存態有機物を限外ろ過法により分子量分画を行い、各分画について糖分析を行った。分子量分画の結果、50000Da以上の高分子量画分は、溶存有機炭素では全体の10-11%程度であったのに対し、溶存態中性単糖では全体の中性糖の44-50%を占めた。溶存態中性単糖類は、主に高分子量の物質に含まれると考えられる。多くの単糖類が高分子量画分に多く含まれる中で、リボースのみは5000Da以下の低分子量画分に多く存在し、リボースの存在形態のみが他の中性単糖類と異なると考えられる。リボースは主に核酸の構成成分として存在しているため、核酸を含む物質は低分子量で水中に存在していると考えられる。微生物代謝の結果として生成する糖類の生体ポリマーは、主に高分子量体を形成していると考えられ、それらが水中に長い間滞留する可能性が示唆された。<まとめ>本研究は、「湖水中に存在する見かけ上の難分解性溶存態炭水化物は腐植物質に関係する」に基づき、腐植物質と溶存態炭水化物の関係について研究したが、腐植物質と水中の難分解性糖類との間の関係は薄く、むしろ糖類は高分子量の生体ポリマーを形成していると考えられ、それらが水中に長い間滞留する可能性が示唆された。研究成果は、論文として投稿中が1報、もう1報が投稿準備中である。また2003年国際地球化学会等で学会発表を行う予定である。本研究では、仮説「湖水中に存在する見かけ上の難分解性溶存態炭水化物は腐植物質に関係する」を検証し、腐植物質を代表とする陸域由来の有機物の微生物分解性をあきらかにすることが目的である。計画は、1)湖水中に含まれる溶存態炭水化物の多糖類の分画・同定、2)腐植物質と糖類の関係性の検討とその微生物分解性の検証の2点から構成されている。実施計画は平成13年度に1)を行う予定であったが、分画・同定のための機器が揃わなかったため、2)を中心に研究を行った。<腐植物質中の糖類の同定>河川水中の腐植物質をXAD樹脂により抽出し、腐植物質中に含まれる糖類の同定を行った。中性単糖類は、グルコース、ガラクトース、キシロースを多く含む組成が得られ、河川水中の溶存態糖類の組成に近い結果が得られた。しかしながら、推定される腐植物質中の糖類の量は、腐植物質の乾重量に対し1%程度しかなく、河川水中の糖類に対しても、約10分の1の量しかなかった。これは、陸域より供給され湖水中において難分解性を示す糖類が、腐植物質中の糖類以外にも多く存在することを示しており、腐植物質と湖水中の難分解性溶存糖類に関係があるとする仮説は否定された。<糖類の微生物分解性>そこで本研究では、湖水中の糖類の微生物分解性について詳細な検討を加えた。暗条件での微生物分解の結果、バクテリアの増加による糖類の増加が見られ、難分解性の溶存態糖類はバクテリアによる生体ポリマーの生成の可能性が示唆された。<次年度計画>当初の計画の1)を行い、溶存態炭水化物の多糖類の分画・同定を行い、糖類の構造や起源の推定を行う。また、仮説は棄却されたものの、腐植物質中の糖類について微生物分解性を検討し、陸域由来の有機物の微生物ループへのインパクトを検討したい。
シナプス小胞D-セリンパッケージングトランスポーターの分子同定

神経薬理学D-セリンは中枢神経系に存在するD-アミノ酸であり、神経伝達物質として働くグルタミン酸の受容体であるNMDA受容体のコ・アゴニストとして、様々な神経機能や疾患に関与することが知られている。しかし、D-セリン放出機序などその制御機構については未だ不明の部分が多い。本研究では、D-セリンを新たな神経伝達物質として確立することを目指して、D-セリン輸送を担う神経細胞特異的小胞型トランスポーターy+Asc-1の機能同定を試みた。その結果、神経細胞におけるD-セリン輸送・濃縮機構をもたないy+Asc-1 KOマウスでは、神経脱分極刺激後のD-セリン放出が減弱することが明らかになった。更に、このマウスでは、低酸素刺激による神経細胞死が増加しており、神経細胞から放出されるD-セリンが神経細胞保護を通じて神経疾患に深く関与することが示唆された。一方、D-セリン合成酵素とD-セリン輸送体の共役による高効率な輸送システムの存在も示唆されていたが、本研究では直接の相互作用は確認出来なかった。細胞内におけるセリンはD体よりもL体がはるかに高濃度で存在するため、D-セリンのみを高い特異性をもって輸送するにはこれまで知られていない新たなメカニズムの解明が必要であると考えられる。このメカニズムについては本研究で得られた結果を基に、今後も研究を展開する予定である。本研究による神経細胞由来のD-セリン制御機構の解明を通じて、脳内D-セリンの生理学的、病態学的研究に新しい展開をもたらすとともに、神経伝達物質-受容体経路の局所制御による神経細胞保護という新たな疾患克服法をも示唆する成果が得られた。
精神障害者の地域生活支援におけるクライシス・プランの実践と研修プログラムの開発

本研究は、精神障害者の地域生活支援において当事者が自らの病状と生活の管理を継続でき、病状悪化時等の危機状況の際には早期対応するための当事者の自己対処と支援者の支援対応に関するケア計画であるクライシス・プランについて、専門職・専門機関が連携した効果的な実践方法を検討する。そして、精神保健医療福祉制度において効果的なクライシス・プランの実践方法を普及するために、研修プログラムの開発を目指すものである。
末梢神経障害の病態(血流変化よりみた実験的検討)

絞扼性神経障害の病態を解明するために多くの圧迫実験が行われてきた。しかしながら、神経の直接露出した実験のため、神経周囲の正常の生理学的環境が破壊され、血流量の測定にこれらの実験モデルは適していない。そこで、神経を直接処理しない新たな実験モデルが作製できるか検討するとともに、神経内血流量について測定した。【実験方法】1)新たな絞扼性神経障害実験モデル尺骨神経を露出することなく、家兎の肘関節前方より肘部管に長さ12mm、径1.2mmのscrew刺入、肘部管内の突出は2mmとした。これらの実験モデルについて家兎の尺骨神経の生理学的・組織学的な検索を行った。2)Mackinnonに準じ、家兎の坐骨神経に対してsolicome tubeでtubingを行い神経障害モデルを作製した。このモデルで神経内血流量を測定した。【結果】1)screw刺入20か月で神経上膜・周膜の肥厚、周膜下で神経繊維間の繊維性結合織の増殖をを認めた。処置後22か月で大径繊維の減少・%myelinの減少を認め、髄鞘の菲薄化が観察された。処置後22か月以降の6例中1例に神経全体の変性、残りに散在性の変性をを認めた。以上の所見は絞扼性神経障害の病態の初期像と考えられた。2)Machinnon準じて作製した絞扼性神経障害は電気生理学的・組織学的にも慢性絞扼性神経障害モデルと考えられた。神経血管の観察ではextrinsic・intrinsic vesselとも減少したが、比較的温存されていた。LDF法による血流量の測定で55%85%の血流を認めた。神経血流は比較的温存され、組織学的変化が阻血によるものと考えるより、神経血管関門の波綻などからくる浮腫や静脈内圧の上昇などにより起こり、この病態にこれらの変化が関与していることが示唆された。平成6年度1,末梢神経牽引時における血流変化家兎坐骨神経の血流量測定:挿管全麻下、左心房にカテーテル挿入後、非放射性カラーマイクロスフェアー(MSと略す,直径15mu)を600-1000万個を注入、屠殺後、坐骨神経を摘出、この組織よりMSを抽出し、輝線血球計数計を使用してMSの数を測定した。結果:筋肉、皮膚、内蔵臓器では30-60個(1mm2)のMSが計測されたが、坐骨神経では1-5個(1mm2)であった。結論:非放射性MS法における筋肉、皮膚などでは血流量の測定は可能であるが、末梢神経の血流量測定は確立したものと成らなかった。さらに、改良して確立したものとする。慢性絞扼性末梢神経障害モデル慢性絞扼性末梢神経障害の病態解明のための実験モデルとして、silicone tube・圧迫バネなど神経に直接障害を与える方法が報告されている。これでは神経内の血流状態やより生理的な神経病態を把握し得ず、神経を直接傷害しないモデルを作成する。方法:家兎の肘関節前面で上腕骨を露出し、内側上顆の骨皮質下、肘部管に向かい直径1.2mm、長さ12mmの裸子を挿入、この時全く尺骨神経は露出していない。この家兎をトレッドミル上で肘関節へ1時間/1日の運動負荷を加え、慢性絞扼性末梢神経障害モデルを作成する。

実験経過:現在最長6カ月のモデルまで作成、今後約2年間にわたり神経標本を採取して有髄神経の観察、神経-血管関門、電気生理学的検討を加え、この実験モデルを確立する。A:非展開性絞扼性末梢神経障害モデルの作成方法:家兎の肘関節で上腕骨遠位端を露出、外側上顆部より肘部管に向かい、直径1.2mm、長さ12mmの螺子を挿入。トレッドミルで肘関節へ1時間/日の運動負荷を与え、絞扼性神経障害モデルを作成実験経過:現在、最長18カ月のモデルまで作成、12カ月モデルでは運動神経伝導速度の遅延をやや認めるも、病理組織学的には末梢神経障害モデルは確立できていない。今後さらに長期に渡り(18-24カ月)、病理学的、電気生理学的に追求する予定である。20羽の家兎坐骨神経を露出し、直径1.8mm,長さ15mmのsilicone tubeで囲い、慢性絞扼性神経障害モデルを作成。現在、作成後4カ月である。今後、6,8,10,12カ月モデルで神経内血流量測定(カラーマイクロスフェア-法)、電気生理学的、病理学的に末梢神経の病態について追求する。なお、項目Aによるモデルについても血流量の測定を行うものである。C,末梢神経内血流量の測定前年度の実験で非放射性カラーマイクロスフェア-(CMS法と略す)による血流量測定で筋肉、皮膚の血流量測定は可能であるが、末梢神経内測定は対象物が小さく測定することが困難であることが判明した。MSの直接左心房投与、MSの計量せず、左右の比較等改良後の予備実験中である。平成7年度絞扼性神経障害における血行動態1)絞扼性神経障害の病態に神経の圧迫・牽引・阻血性変化が主に関与している。現在まで神経の圧迫実験は多くみられるが、血流動態についての実験は少ない。今回、絞扼性神経障害モデルを作製し、神経内血流病態について検討した。2)絞扼性神経障害モデルはMackinnonらの方法に準じて作製した。この方法において神経内膜の線維化・髄鞘の菲薄化・神経周膜の肥厚などの組織学的変化、大径繊維の減少、伝導速度の遅延などの電気生理学的変化も術後8か月に観察され、慢性絞扼性神経障害モデルと考えられた。3)家兎坐骨神経の血流測定においてcolored microsphere法は、計測神経の質量が小さく実用的でなかった。5)絞扼性神経障害部位血管の観察では、神経束間、神経内膜にintrinsic・extrinsicvesselの両者の血管数の減少軽度認めたが、比較的良く温存されていた。6)我々の実験では神経内の組織学的変化が血流量に比べて強く、組織学的変化が単に阻血による破壊や機械的圧迫でなく、神経関門などの破綻から生じる神経内浮腫や静脈性の内圧上昇の結果であることが示唆され、絞扼性神経障害の病態にこれらが関与していることが考えられた。