hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
グルタミン酸受容体は痛覚と味覚情報の変換にどのように関与するのか?

グルタミン酸レセプターの機能的役割を解明する目的で、グルタミン酸レセプターサブタイプの分布と機能の関連を、顎口腔領域に関連する三叉神経節細胞を中心に検索をおこない、以下の成果を得た。1)グルタミン酸レセプターの機能:ラット三叉神経節では、GluR1-4,5,6,7,KAl&2のすべてのグルタミン酸レセプターサブユニットが発現しているが、機能的には、GluR5/KA-2のheteromericなサブユニット構成をとっていることを明らかにした(Sahara et al.1997)。引き続いて、AMPA型グルタミン酸レセプターでは、その立体構造から1分子のアゴニストがそれぞれのサブユニットに結合すると考えられているが、実験の結果、2分子のアゴニストの結合によりチャネルが開くことが明らかとなった(Clements et al.1998)。グルタミン酸レセプターは4-5つのheteromericなサブユニットが集まって機能を発揮していることから、サブユニット間で負の協調作用を示す可能性が考えられる。中枢神経系の抑制性伝達物質であるGABAについても機能的に何分子のアゴニストが結合するかをGABA_Aレセプターで同様に検討し、2分子のアゴニストの結合によりチャネルが開くことを明らかにした(Jonesetal.1998)。2)舌表面に発現しているグルタミン酸レセプターサブユニットの同定: mGluRサブタイプ(mGluR1,2/3,4,5,7)に特異的な抗体を作成し、ラット舌表面においてその分布を検索した。光顕では味細胞にmGluR4が強く発現していたが、電顕により詳細な分布を検討すると、mGluR4は、細胞内のER表面に存在し、細胞膜表面には存在しないことが明らかとなった。したがって、mGluR 4自体が"うまみ"の受容体、あるいは、味細胞でシナプス前抑制を行う可能性は低いと考えられる。3)嗅覚系におけるグルタミン酸レセプターの役割:嗅球においてもmGluRサブタイプに特異的な抗体を用いてその分布を検討し、サブタイプに特異的な分布パターンを認めた。一方、Slice標本を用いた生理学の実験により、主嗅球の情報処理では、グルタミン酸レセプターのNMDA型が重要な役割を果たしていることを明らかにした(Shoppa et al.1998)。三叉神経節細胞ならびに味細胞に発現しているグルタミン酸レセプターを同定し、その機能を明らかにするために実験を行い、以下の項目で進展を見た。1)三叉神経節に発現しているグルタミン酸レセプターサブユニットの同定とその機能三叉神経節に発現しているグルタミン酸レセプターサブユニットを、ラットの三叉神経節からRNAを抽出後、グルタミン酸レセプターのサブユニット(GluR1-4, 5,6,7,KA1&2)に特異的なプライマーを用いて、RT-PCR法により検索したところ、すべてのサブユニットの発現が見られた。

そこで次に、ラットより分離した三叉神経節細胞で、パッチクランプ法と急速潅流法を併用して、生理・薬理学的な性質の検討から、機能的に発現しているグルタミン酸レセプターの同定を試みた。その結果、グルタミン酸電流は小型(<20μm)の細胞のみから記録されること。カイニン酸型グルタミン酸レセプターに特異的に作用するConcanavalin AとWGAは有効であったが、AMPA型受容体に有効であるcyclothiazideやaniracetamは無効であった。さらに、電圧-電流曲線、チャネルコンダクタンスの解析結果から、GluR5/KA-2のheteromericなサブユニット構成をとっていることが示唆された。2)舌表面に発現しているグルタミン酸レセプターサブユニットの同定ラット舌表面において、作成したmGluRサブタイプ(mGluR1,2/3,4,5,7)に特異的な抗体を用いて、その分布を検討した。その結果、味細胞にはmGluR4が強く発現していることが明らかとなった。そこでさらに一歩進めて、現在、電子顕微鏡により、その詳細な分布を検索し、mGluR自体が"うまみ"の受容体自体であるのか、あるいは、味細胞と1次神経線維のシナプス部位に存在し、シナプス前抑制を行っているかを明らかにすることを、試みている。グルタミン酸レセプターの機能を明らかにすることを目的として実験を行い、以下の項目で進展を見た。1)グルタミン酸レセプターの機能:ラット三叉神経節では、GluR1-4,5,6,7,KAl&2のすべてのグルタミン酸レセプターサブユニットが発現しているが、機能的には、GluR5/KA-2のheteromericなサブユニット構成をとっていることを明らかにした。引き続いて、何分子のアゴニストが結合するするとグルタミン酸レセプターが機能的に働くかを、生理・薬理的手法で検討した。AMPA型グルタミン酸レセプターでは、その立体構造から1分子のアゴニストがそれぞれのサブユニットに結合すると考えられているが、実験の結果、2分子のアゴニストの結合によりチャネルが開くことが明らかとなった(Clements et al.1998).グルタミン酸レセプターは4-5つのheteromericなサブユニットが集まって機能を発揮していることから、サブユニット間で負の協調作用を示す可能性が考えられる。中枢神経系の抑制性伝達物質であるGABAについても機能的に何分子のアゴニストが結合するかをGABA_Aレセプターで同様に検討し、2分子のアゴニストの結合によりチャネルが開くことを明らかにした(Jones et al.1998)。2)舌表面に発現しているグルタミン酸レセプターサブユニットの同定:先年度作成したmGluRサブタイプ(mGluR1,2/3,4,5,7)に特異的な抗体を用いて、ラット舌表面においてその分布を検索した。光顕では味細胞にmGluR4が強く発現していたが、電顕により詳細な分布を検討すると、mGluR4は、細胞内のER表面に存在し、細胞膜表面には存在しないことが明らかとなった。したがって、mGluR4自体が"うまみ"の受容体、あるいは、味細胞でシナプス前抑制を行う可能性は低いと考えられる。3)嗅覚系におけるグルタミン酸レセプターの役割:嗅球においてもmGluRサブタイプに特異的な抗体を用いてその分布を検討し、サブタイプに特異的な分布パターンを認めた。
分泌蛋白の細胞内プロセシングの免疫電顕法による解析

Pratt et al.(1983、1987)によると、腎臓プロレニンRen-1-proreninとは異なり、顎下腺プロレニンRen-2-proreninの限定切断は細胞内で短時間の内に完了し活性型レニンが分泌顆粒に梱包される。しかも複数の切断箇所がありプロセシングは複雑である。本年度はプロレニン、レニンフラグメント、活性型レニンのそれぞれを認識し、他を認識しない抗体の作成を試み、次の成果を得た。1)マウス顎下腺プロレニンRen-2-proreninの全アミノ酸配列(Panthir et al.,1982;Misonoet al.,1982)に基づき、プロセシング(限定切断および化学的修飾)を受ける3つの切断箇所、それぞれをまたぐような短いペプチド(親水性で顎下腺に含まれる生理活性物質と相同性の低い領域)をデザインし、ペプチド合成装置(静岡大学・理学部に設備、静岡大学・理学部・地球環境学科、田中滋康教授との共同研究による。)で合成した。これを抗原としてウサギに免疫しポリクリーナル抗体を作成した。2)得られた抗体、それぞれを用いて、マウス顎下腺パラフィン切片に免疫染色を施した結果、第2の切断箇所、Arg63-Ser64をまたぐペプチドの抗体の作成に成功したことがわかった。しかし、残念ながら、他の切断箇所Cys18-Thr19、Arg363-Asp364についてはデザインしたペプチドは抗原として認識されず抗体は得られなかった。抗原とした第2切断箇所をまたぐペプチドST-161は11個のアミノ酸で構成され、配列を次に示す。3)免疫染色の結果、3T-161が局在するオルガネラはゴルジ装置、未熟な分泌顆粒を含むトランスゴルジネットワーク(TGN)に相当する領域顆粒性導管細胞の核周部であることが明かとなった。すなわち、これらコンパートメントでArg63-Ser64の切断が行われるため、成熟分泌顆粒にはプロセスされたレニンフラグメントや活性型レニンが含まれ、切断部位をまたぐような領域をもつプロレニンは存在せず、プロレニンがArg63-Ser64でプロセスされるのはこれらのコンパートメントであることを強く示唆している。)で合成した。Pratt et al.(1983,1987)によると、腎臓プロレニン、Ren 1 rerinのプロセシングとは異なり、顎下腺プロレニン、Ren 2 reninの限定切断は細胞内で短時間うちに完了し細胞内で活性型レニンができる。しかも多くの切断部位がありプロセシング複雑である。本年度はプロレニンのみを認識し、活性型レニンを認識しない抗体を得るために次の研究成果を得た。1)、マウス顎下腺プロレニン、Ren 2 reninの全アミノ酸配列(Panthier et al.,1982;Misono et al.,1982)に基づき、切断される部位を同定しその部位をまたぐような短いペプチド(親水性でしかも他の活性物質と相同性の低い領域)をデザインした。

プロレニンの場合、切断箇所は3箇所(Cys^<18>↓^<(1)>Thr^<19>、Arg^<63>↓^<(2)>Ser^<64>、Arg^<353>↓^<(3)>Asp^<354>、切断(1)はシグナルペプチドの除去、(2)(3)がactive A chain、(3)以降がB chainである)個々の切断部位をまたぐ短いペプチドを合成することによって、前駆体のみを特異的に認識する抗体の作成が理論的には可能である。遺伝子・蛋白質配列解析ソフトウエア(DNASIS、Mac Molly、Mac Vector)でコンピュータ解析し、それら3つの切断部位に相当する数個のペプチドをデザインした。2)、ペプチド合成については静岡大学理学部に設備されているペプチド合成装置を使用した。この研究は生物地球環境科学科、生物機能科学講座の田中滋康教授との共同研究の一貫である。3)、現在、作成したそれぞれのペプチドを抗原としてウサギに免疫しポリクローナル抗体を作成している。それに伴い、得られた抗体の特異性を検討するためのウエスタンブロッティング法の準備を並行して進めている。前年度は、プロレニンの第2の切断箇所、Arg63-Ser64をまたぐ短ペプチド(ST-161:Thr-Lys-Arg-Ser-Ser-Leu-Thr-Asp-Leu-Ile-Cys)の合成、抗体の作成に成功した。今年度はそのペプチドの細胞内局在を精査すると共に、他の切断箇所についても改めてその領域をデザインし抗体の作成を試み、次の成果を得た。1)免疫染色の結果、ST-161が局在するオルガネラはゴルジ装置、未熟な分泌顆粒を含むトランスゴルジネットワーク(TGN)に相当する領域、顆粒性導管細胞の核周部であることが明かとなった。すなわち、これらコンパートメントでArg63-Ser64の切断が行われるため、成熟分泌顆粒にはプロセスされたレニンフラグメントや活性型レニンが含まれ、切断部位をまたぐような領域をもつプロレニンは存在せず、プロレニンがArg63-Ser64でプロセスされるのはこれらのコンパートメントであることを強く示唆している。2)ST-161が局在する位置を免疫電顕で検討し、局在するコンパートメントを正確に同定しなくてはならない。電顕では,凍結超薄切片法の改良と標識金コロイド法により精査している。しかし、現在のところ良好な結果を得ていない.また、ゴルジ装置やTGNを認識する抗体を用いて、ST-161との二重染色を検討しているが、同様に良好な結果を得ていない.3)抗体そのものの特異性、すなわち、ST-161抗体がプロレニンのみを認識するのか、あるいは、フラグメントも認識してしまうのかをWestern Blotting法で検討しなければならない。しかし、GCT細胞にはプロセシング酵素が大量に含まれ、Blotting中にこの酵素によってプロ型が活性型にプロセスされ、ホモジェネート中のプロ型が維持できない。このため抗体の特異性については、プロセシング酵素の阻害等を試み、現在、模索の段階である。4)プロレニンの細胞内プロセシングの起始と終止部位を特定するためには第1、第2の切断箇所についても再検討する必要があるが、まだ抗体は得られない。
ジルコニア系ニュ-セラミックスを用いるサテライト型充填剤の創製と評価

サテライト型充填剤を作製するのに際し、現時点で応用し得る二法、即ちメカノフュ-ジョン法(ホソカワミクロン株式会社)とハイブリダイゼ-ション法(奈良機械製作所)を検討した。チタニア、ジルコニアの双方について、この2種の方法によりサテライト型充填剤の作製を試みた。予試験の結果、親粒子にチタニアやジルコニアを使用することは極めて困難であることが判明した。即ち、上記いずれの方法においてもこれら比較的硬いニュ-セラミックス粒子を大きな親粒子に効率よく結合するには、親粒子がある程度柔らかい材質であることが必要であった。そこで、親粒子として数μmのナイロンに、低密度ポリエチレン、またはシリコン樹脂を用いて再検討した。その結果、チタニア、ジルコニアのいずれの素材についてもハイブリダイゼ-ション法による方が結合等において優れていた。これは顕微鏡観察から推定すると、メカノフュ-ジョン法の場合には子粒子自体の凝集が避けられないため、親粒子上に均一な分布が期待できないためである。さて、親粒子に対して重量比で1020%の子粒子(0.02μm)を添加してハイブリダイゼ-ション法により作製したサテライト型充填剤は、子粒子が親粒子の表面を完全に単層被覆した形態であった。これらをミニカラムに充填し、吸着モ-ドでの高速液体クロマトグラフィ-で評価した処、親粒子の材質が分離に大きな影響を与えることが今後の問題ではあるものの、本法は従来のサイズ(310μm)の充填剤を使用する方法に比べ、格段に高い理論段数を持つカラムの製造法として有望であることが示唆された。
低温超高サイクル疲労の内部き裂を検出するAEシステムの構築

20世紀に建造された大量の大型鉄鋼構造物は,21世紀を迎えて老朽化設備となりつつある.昨今の構造的な経済不況もあり,老朽化設備の新規更新は極めて難しい.また,原子力発電所などにおいては,廃炉時に発生する大量の産業廃棄物処理が問題である.21世紀においては,老朽化設備を上手くメンテナンスして使い続けることが要求されている.これらの機器の安全性・健全性評価において,金属疲労は極めて重要である.特に,超高サイクル疲労現象は,近年明らかになってきた問題であり,破壊機構の解明や防止対策に関する研究は緒に就いたばかりである.本研究の目的は,独自に開発した低温領域を試験可能な超音波疲労試験機を用いて,広範な材料系を評価対象とできる超音波疲労試験方法を確立するとともに,内部破壊の検出方法をアコースティック・エミッション(AE)法に基づき開発することである.前者については試験機の整備を完了し,オーステナイト系ステンレス鋼の実験結果が得られた.広範な材料系に対する評価は今後の課題である.後者は極めて困難な技術であり,現在のところ達成できていない.しかし,本研究で開発した光ファイバーセンサーを使ったAE検出技術は,疲労以外の対象に対して有効に利用できた.この研究では,発電所の配管の閉塞AEを検出した,これらの研究に加えて,発生した疲労き裂が最終破壊するまでのき裂進展過程をモニターすることは重要な技術であることから,疲労き裂進展に関する研究を当初の計画に加えて行った.20世紀に建造された大量の大型鉄鋼構造物は,21世紀を迎えて老朽化設備となりつつある.昨今の構造的な経済不況もあり,老朽化設備の新規更新は極めて難しい.また,原子力発電所などにおいては,廃炉時に発生する大量の産業廃棄物処理が問題である.21世紀においては,老朽化設備を上手くメンテナンスして使い続けることが要求されている.これらの機器の安全性・健全性評価において,金属疲労は極めて重要である.特に,超高サイクル疲労現象は,近年明らかになってきた問題であり,破壊機構の解明や防止対策に関する研究は緒に就いたばかりである.本研究の目的は,独自に開発した低温領域を試験可能な超音波疲労試験機を用いて,広範な材料系を評価対象とできる超音波疲労試験方法を確立するとともに,内部破壊の検出方法をアコースティック・エミッション(AE)法に基づき開発することである.前者については試験機の整備を完了し,オーステナイト系ステンレス鋼の実験結果が得られた.広範な材料系に対する評価は今後の課題である.後者は極めて困難な技術であり,現在のところ達成できていない.しかし,本研究で開発した光ファイバーセンサーを使ったAE検出技術は,疲労以外の対象に対して有効に利用できた.この研究では,発電所の配管の閉塞AEを検出した,これらの研究に加えて,発生した疲労き裂が最終破壊するまでのき裂進展過程をモニターすることは重要な技術であることから,疲労き裂進展に関する研究を当初の計画に加えて行った.本研究の目的は,独自に開発した低温領域を試験可能な超音波疲労試験機を用いて,広範な材料系を評価対象とできる超音波疲労試験方法を確立するとともに,内部破壊のをアコースティック・エミッション(AE)法に基づき開発することである.平成18年度には,低温槽を装着した自作の超音波疲労試験機を用い,ステンレス鋼の超高サイクル疲労強度を評価した成果について「超音波テクノ」に投稿した.この研究では,雰囲気温度を低温に保ち,超音波疲労試験において著しい発熱を生じるステンレス鋼の超音波疲労試験を可能にし,内部破壊が発生することを確認した.また,平均応力の設定できる超音波疲労試験機の製作に着手し,ハードウエアの準備がほぼ整った.現在は制御ソフトウエアの作成を行っている.AE解析システムについては,空中超音波センサー,曲げ強化型光ファイバーセンサーおよびFBGセンサーを購入し,内部き裂が検出できるAEシステムの構築を目指して検討中である.現在のところ,疲労負荷による振動成分を効率的に除去することができず,高感度のAE計測ができていない.超高サイクル疲労メカニズムの解明には,試験片の内部に発生したき裂の検出と進展モニターが重要なポイントとなる.以上に示したとおり,AEシステムの構築においては,き裂の検出に重点が置かれているが,き裂検出ができないのが現状である.次年度は光ファイバーセンサーの新しい光学系を検討する.本研究の目的は、独自に開発した低温領域を試験可能な超音波疲労試験機を用いて、広範な材料系を評価対象とできる超音波疲労試験方法を確立するとともに、内部破壊の検出方法をアコースティック・エミッション(AE)法に基づき開発することである.前者については完了したが,後者は極めて困難な技術であり,達成できていない。平成19年度には、低温槽を装着した自作の超音波疲労試験機を用い、ステンレス鋼の超高サイクル疲労強度を評価した成果について「Journl of Solid Mechanics and Materials Engineering」に投稿した.また、「日本高圧力技術協会講演会」で発表した。これらの研究では,雰囲気温度を低温に保ち、超音波疲労試験において著しい発熱を生じるステンレス鋼の超音波疲労試験を可能にし、内部破壊が発生することを確認するとともに、回転曲げ疲労の結果とも比較した.さらに、平均応力の設定できる超音波疲労試験機の製作が完了し、合金鋼に対する実験を開始した。その成果は修士論文としてまとめられたが、現段階では論文として公表するに十分な成果は得られていな。AE解析システムについては、空中超音波センサー、曲げ強化型光ファイバーセンサーおよびFBGセンサーを購入し、内部き裂が検出できるAEシステムの構築を目指して検討したが、疲労負荷による振動成分を効率的に除去することができず、高感度のAE計測ができなかった。

超音波振動の振幅を2段変動荷重として、さらに検討を行っている、超高サイクル疲労メカニズムの解明には、試験片の内部に発生したき裂の検出と進展モニターが重要なポイントとなる。前者については、光ファイバーセンサーの光学系を検討し、疲労以外の対象にも適用を試み,国内外で発表した、後者については「材料試験技術」で公表した。
ホタテガイ殻の酸素同位体比温度計の確立と鮮新世以降の季節変動の高精度復元

本年度は,現生ホタテガイ殻の酵素同位体比の測定,ホタテガイの生息場における酸素同位体比と塩分の測定を行い,酵素同位体,水温,塩分との関係を検討した。そして,化石ホタテガイやホタテガイ以外の貝類についても安定同位体比と生息環境の関係を検討した。昨年度は北海道の網走沖,サロマ湖,青森県の陸奥湾で半年以上養殖モニタリングされた現生ホタテガイなどの貝類を採集した。また,ホタテガイなどの貝類化石を北海道や関東地域などにおいて採集した。これらの貝殻について,同位体比解析用の試料を昨年度購入した実体顕微鏡を用いてマイクロサンプリングを行った。昨年から今年にけけて,このサンプリングした試料を,自動炭酸塩前処理装置付き安定同位体比測定装置を用いて測定を行った。この安定同位体比を測定する際,安定同位体比の測定してくれる人を雇用する時に謝金を使用し,炭酸塩試料とリン酸の反応を行う管瓶や質量分析計用の消耗品類,試薬類を購入した。ホタテガイの生息場の海水の酸素同位体比の測定は,今年度内の測定が終了できなかったため,ホタテガイの酸素同位体比温度計を定式化することはできなかった。ただ,現生と化石ホタテガイ殻の同位体比の測定がほぼ終了したので,第四紀の水温変動の復元を行った。また,ホタテガイ以外の貝類である,アワビやアコヤガイ,クロチョウガイ,イケチョウガイ貝殻の安定同位体比についても測定し,これらの貝殻にも水温の季節変動や生態変化の情報が記録されていることが明らかとなった。今後これらの貝類についてもホタテガイと同じような酸素同位体比温度計の定式化を進める予定である。研究成果については,地質ニュース,日本古生物学会,地球惑星連合大会,AGUなどの学会で発表しており,順次論文化していく予定である。初年度は,現世ホタテガイ殻の酸素同位体比と温度・塩分との関係を明らかにするため,試料となる現世ホタテガイとホタテガイの生息場である海水のサンプルを主に収集し,安定同位体比の測定データの一部を学会などで公表した.北海道のホタテガイについては北海道立網走水産試験場とサロマ湖養殖漁業協同組合と,陸奥湾のホタテガイについては青森県水産総合研究センター増養殖研究所との研究協力によって,モニタリングされたホタテガイと海水データを7月から翌3月まで毎月収集した.そのほかの現世貝類については,有明海に生息するヌマコダキガイ類や別府湾のツキガイモドキ類を収集した.化石貝類については,現世ホタテガイとの比較を行うため,関東周辺で産出する更新世のトウキョウホタテや関東平野地下から産出する完新世の二枚貝類を主に収集した.収集した貝類試料は,洗浄後,設備備品費で購入した双眼実体顕微鏡とマイクログラインダーを使用して粉末試料を採取し,自動炭酸塩前処理装置付き安定同位体比測定装置を用いて酸素・炭素同位体比を測定した.初年度に得られた成果として,網走沖とサロマ湖の現世ホタテガイの安定同位体比が得られ,それぞれの生息場の水温や生態との関連がみられた.この成果については,中島ほか(2007:地質ニュース,632号,p.7-12)で報告した.化石トウキョウホタテガイの安定同位体比の測定結果については,更新世中後期の氷期・間氷期における水温変動とトウキョウホタテの産卵時期についての知見が得られた.この成果は,中島ほか(2007:日本古生物学会第156回例会)において発表した,現世および化石ツキガイモドキ類にっいての研究成果は,西垣ほか(2007:日本古生物学会第156回例会)において発表した.本年度は,現生ホタテガイ殻の酵素同位体比の測定,ホタテガイの生息場における酸素同位体比と塩分の測定を行い,酵素同位体,水温,塩分との関係を検討した。
障害児と健常きょうだいの関係の特徴とその発展に関する縦断的研究

第一次調査として、障害児をもつきょうだい13組と対照群(年齢と性を合わせた)となる健常きょうだい13組の遊び場面とおやつ場面を設定し各10分間ビデオ撮影とともに母親への聞き取り調査を行った。第二次調査として、障害児きょうだい4組を継続して1年後と2年後に遊び場面のビデオ撮影を家庭を訪問し行った。同時にきょうだいの成長とかかわりの変化を母親に聞き取りを行い、さらにきょうだいから過去のビデオを見ながら聞き取りを行った。選択した4組の対象は、A:ダウン症の4才9ヶ月の妹と10才5ヶ月の姉、B:肢体不自由・精神発達遅滞児4才0ヶ月の弟と7才2ヶ月の姉、C:ダウン症の5才2ヶ月の妹と7才8ヶ月の兄、D:脳性麻痺の4才4ヶ月の妹と6才10ヶ月姉である(年齢は第1回調査時のもの)。ビデオの分析方法は、障害児とそのきょうだいの遊び場面を10分間ビデオに撮影した。その10分間のテープを10秒間のインターバルごとに、きょうだいの相互作用をカテゴリーに分類し、分析を行った。4組全体のカウント数では明らかな差は認められなかった。全体での3年間の変化を比較してみると、障害児からの好意的な起因行動に対して、きょうだいは肯定的に呼応行動は減少し、きょうだいからの好意行動に対する障害児の肯定的呼応行動が増加した。療法の否定的呼応行動も増加した。また大人との関わりは減少したが、単独行動は有意に増加した。健常児をもつきょうだい関係の特徴を明らかにし、家族への援助を考察することを目的に,第一に健常きょうだいと比較を行うことにした.次に,障害児をもつきょうだいの関係の経済的変化を捉えるため承諾のもらた事例を継続して訪問することにした.第一調査では,Br0dyらの観察法を参考に遊び場面の観察から把握する.1.対象2才10か月から8才1か月までの障害児と健常児きょうだい13組とその対照群となる健常きょうだい群である.きょうだいが3人以上いる場合には,障害児にもっとも年齢の近いきょうだいとした.障害児の疾患の種類は,脳性麻痺7人,片麻痺1人,ダウン症候群3人てんかんと言葉の遅れ,てんかんと片麻痺が各々1人である.障害児の平均年齢は5年4か月である.2.観察場面の設定一室に3×3mのマットを6枚敷き空間設定をした.きょうだいが関わっている様子を場面を30分間ビデオに撮影した.3.分析の方法撮影したビデオのうち遊び場面の10分間を用いた.Brodyらの分析方法と同じく10秒ごとのインターバルに分け,インターバル毎の相互作用を分析した.4.結果遊び場面の10分間のビデオテープを60のインターバルに分け,働きかける行動とその反応行動,単独行動、共同作業、その他の5つカテゴリーで分類し,健常きょうだい群と比較した.1.障害児群では,障害児からの働きかける行動が18.8±SD6.86,健常きょうだいから働きかける行動が18.31±SD11.88であった.対照群では,障害児と対応の子どもから働きかける行動が18.46±SD10.32であり,健常きょうだいからの働きかける行動が19.15±SD10.04であった.2.その他の大人への働きかけは,障害児群が7.63±SD9.87,健常児群が1.54±SD2.26で母平均の差の検定で有意差(P<.05)を認めた.3.共同作業では,障害児群は2.00±SD2.38,健常児群5.38±SD4.37であり健常児群が有意に高値を示した.第一次調査として、障害児をもつきようだい13組と対照群(年齢と性を合わせた)となる健常きようだい13組の遊び場面とおやつ場面を設定し各10分間ビデオ撮影とともに母親への聞き取り調査を行ったことは、昨年報告した。

本年度は第二次調査として、障害児きようだい4組を継続して1年後に遊び場面のビデを撮影を家庭を訪問し行った。同時にきょうだいの成長とかかわりの変化を母親に聞き取りを行った。選択した4組の対象は、A:ダウン症の4才9ヶ月の妹と10才5ヶ月の姉、B:肢体不自由・精神発達遅滞児4才0ヶ月の弟と7才2ケ月の姉、C:ダウン症の5才2ヶ月の妹と7才8ヶ月の兄、D:脳性麻痺の4才4ヶ月の妹と6才10ヶ月姉である(年齢は第1回調査時のもの)。ビデオの分析方法は、障害児とそのきょうだいの遊び場面を10分間ビデオに撮影した。その10分のテープを10秒間のインターバルごとに、きょうだいの相互作用をカテゴリーに分類し、分析を行った。相互作用カテゴリーは、起因行動(好意的行動、支配行動、無意図行動)、呼応行動(肯定的行動、否定的行動)、その他(大人とのかかわり、単独行動、共同作業)に分類した。その結果、4組全体のカウント数では明らかな差は認められなかった。4組ごとに比較してみると、4組とも障害児からの好意的な起因行動に対して、きょうだいは肯定的に呼応行動をした。同様に、きょうだいの好意的な起因行動に対して、障害児が肯定的呼応行動で対応するという好意的なやりとりが最も多く見られた。その行動については、成長による大きな変化は見られなかった。一方、共同作業においては個々の組について特徴的な違いが見られた。特に、事例Bでは、単独行動が一年後の遊び場面で増えていた。加えて、母親の聞き取り調査でも、「以前は世話をしなければという感じであったが、今は『自分でできるのに』とめんどくさそうに応じている」と、一年間の姉の変化について語った。母親Bは姉の変化に対しては、障害きょうだいの世話を任せる部分が増えたという点についての認識も強かった。障害児の世話に対する姉への期待の大きさを伺わせた。しかし、ビデオにみるきょうだいの相互作用についての変化からは、姉の実際の行動と母親の思いとのずれという問題が、現われはじめていると考えられた。第一次調査として、障害児をもつきょうだい13組と対照群(年齢と性を合わせた)となる健常きょうだい13組の遊び場面とおやつ場面を設定し各10分間ビデオ撮影とともに母親への聞き取り調査を行った。第二次調査として、障害児きょうだい4組を継続して1年後と2年後に遊び場面のビデを撮影を家庭を訪問し行った。同時にきょうだいの成長とかかわりの変化を母親に聞き取りを行い、さらにきょうだいから過去のビデオを見ながら聞き取りを行った。選択した4組の対象は、A:ダウン症の4才9ヶ月の妹と10才5ヶ月の姉、B:肢体不自由・精神発達遅滞児4才0ヶ月の弟と7才2ヶ月の姉、C:ダウン症の5才2ヶ月の妹と7才8ヶ月の兄、D:脳性麻痺の4才4ヶ月の妹と6才10ヶ月姉である(年齢は第1回調査時のもの)。4組全体のカウント数では明らかな差は認められなかった。全体での3年間の変化を比較してみると、障害児からの好意的な起因行動に対して、きょうだいは肯定的に呼応行動は減少し、きょうだいからの好意行動に対する障害児の肯定的呼応行動が増加した。療法の否定的呼応行動も増加した。また大人との関わりは減少したが、単独行動は有意に増加した。
人工現実における環境-心理-姿勢の機能的連結の解析：姿勢性恐怖と馴化について

本研究の概要は,ヴァーチャルリアリティの映像環境がどのように立位保持のバランス機能に影響するのかを解き明かし,またヴァーチャル呈示を利用したトレーニングにバランス機能の改善効果があるのかどうか,その可能性を探っていくことである.実験では,いわゆる「足がすくむ」ような感覚(姿勢性恐怖)を誘発するヴァーチャル高所を呈示して姿勢測定を行い,立位バランスを保持するための神経-筋活動の分析を中心に研究を進めていく.本研究の概要は,ヴァーチャルリアリティの映像環境がどのように立位保持のバランス機能に影響するのかを解き明かし,またヴァーチャル呈示を利用したトレーニングにバランス機能の改善効果があるのかどうか,その可能性を探っていくことである.実験では,いわゆる「足がすくむ」ような感覚(姿勢性恐怖)を誘発するヴァーチャル高所を呈示して姿勢測定を行い,立位バランスを保持するための神経-筋活動の分析を中心に研究を進めていく.
太古代中央海嶺の熱水循環システムの研究

西オーストラリ,ピルバラ地塊,ノースポール地域から採集した約3000個の緑色岩試料の顕微鏡観察と系統的な鉱物組成の分析から太古代の海洋底変成作用を明らかにした。ノースポール地域の付加した海洋地殻は太古代約35億年前の海洋底変成作用の痕跡を残し,プレーナイト-パンペリー石相から,漸移帯をへて,緑色片岩相,緑色片岩相/角閃岩相漸移帯にいたる低圧型の変成相系列に属する。ノースポール地域のプリューム起源火山岩類と顕生代のオフィオライトを比較した。層序ではノースポール地域でのコマチアイトの出現と玄武岩類の最上位に酸性火山岩が存在することが以外は似ている。変成作用では,いくつかの顕生代のオフィオライトにも見られることであるがノースポール地域では沸石相が欠如している。アクチノ閃石の出現深度は顕生代のオフィオライトでは火山岩類の最上位から約1/4-1/3であるが,ノースポール地域でも同様であることからノースポール地域は元々の火山岩類層の大部分が付加していると考えられる。このことは太古代のプリューム起源火山岩類は,顕生代のオフィオライトと海洋地殻の厚さにそれほど違いはなかったのではないかと考えられる。これは,太古代において海洋地殻が顕生代よりも厚かったのではないかという一般的な説とは異なる結果である。西オーストラリア、ピルバラ地塊、ノースポール地域から採集した約3000個の緑色岩試料の顕微鏡観察を行い、花崗岩類によって接触変成作用を被っていないことが明らかになった調査地域南部の約650個の試料について岩石学的解析を行い、約35億年前に付加した海洋地殻における海洋底変成作用の特徴を明らかにして太古代における熱水循環を調べた。調査地域の緑色岩類は弱強変質している。変質のタイプは、炭酸塩化タイプ、珪化タイプ、緑泥石化タイプ、および非変質タイプに分けられ、それらの試料の空間分布から熱水の循環パターンに傾向が見られた。全体の変成度はプレーナイト-パンペリ-石相から緑色片岩相を経て、角閃岩相にいたる。各ユニットの内部で各々南から北へ、つまり層序的上部から下部へと変成度が上昇している。各ユニットにおける鉱物帯境界線は初生的層理面と平行であることから、付加以降の広域変成作用あるいは花崗岩類による接触変成作用によるものではなく、付加前に各ユニットが被っていた海洋底変成作用の結果を保存しているものと考えられる。本研究から、太古代の海洋底変成作用は中央海嶺では炭酸ガス分圧が高い条件下で、プルームでは水の分圧が高い条件下で起きたことが明らかになった。さらに顕微鏡観察によるデータ、及び固溶体組成の分析データを蓄積し、太古代中央海嶺深部での熱水循環による変成作用の特徴を明らかにし、さらに角閃石の微量元素組成の分析を行い当時の海水の組成を明らかにする。
造血器腫瘍における造血ニッチ細胞の遺伝子・機能異常解析

骨髄異形成症候群(MDS)の骨髄生検検体と骨髄浸潤を認めなかったリンパ腫患者検体(これを正常検体対照とする)について、Nestin (神経・間葉幹細胞マーカー)/GFAP(シュワン細胞マーカー)の発現解析を行い、MDSのうち繊維化を伴う一亜型、MDS with fibrosisにおいて未熟シュワン細胞が骨髄内で異常増殖している事を明らかにして,論文発表を行った(Cao sy et al. Int J Hematol. 2019)。この結果は非造血系細胞で構成される造血環境が、造血器腫瘍の発生母地としての役割を担っている可能性を示唆している。また、Notchシグナルを間葉系細胞特異的に障害することができるマウスモデルを用いて、Nestin陽性の間葉系細胞におけるNotchシグナルの障害が、骨髄中マクロファージの機能障害を誘導し赤血球分化障害を誘導することを明らかにした(Sakamoto et al. Stem Cells. 2019)。さらに現在、TSA(Tyramide Signal Amplification)システムと蛍光スペクトラムイメージングシステムを組み合わせた、抗体由来種に依存しない新規免疫染色システムによるヒト造血器腫瘍における造血環境変化の可視化を試みた。このシステムにより、最大6種類のパラメーターを同時に染色し、蛍光スペクトラムでマルチカラー染色のシグナルを認識することにより、マルチパラメーターの解析を行うことが可能となった。組織・細胞の形態と蛍光情報の複雑なデータを機械学習で解析することにより骨髄環境の解析を現在行っている。プレ実験データでは骨髄領域毎に異なる非造血細胞(繊維芽細胞、脂肪細胞、血管内皮細胞)の増生が確認され、現在その病的意義について解析を行っている(学会発表予定)。一方、骨髄穿刺液由来間葉系細胞の遺伝子解析については、採取効率が悪く、十分な解析が進んでおらず、今年度以降の課題となっている。免疫染色を用いた骨髄環境のマルチパラメーター解析に関しては、予定通り研究を進めていき、今年度の学会発表及び論文作成を検討する。造血ニッチ細胞の遺伝子解析についてはマウス白血病モデルを用いたRNAシークエンス解析、ヒト検体においても微量細胞からのDNA/RNA抽出を試みる。技術的には、SINC-Seq法(Abdelmoez et al. Genome Biol.2018)で発表した方法を応用して解析することを検討している。
動脈硬化巣にみられるマクロファージの機能制御に対する造血因子の役割

(1)外科的に切除されたヒトの頚動脈切除標本を用いて、動脈硬化巣内に存在するマクロファージのサブセットとその組織内分布に関する免疫組織学的検討を行なった。その結果、動脈硬化巣内に分布しているMφには、平滑筋に近接した粥腫の辺縁部に集中し、近接したT細胞と相互作用をしながら、HLA-DR陽性の抗原提示細胞として機能しているであろうサブセットと、粥腫の中心に近い部位に集中し、PDGF-B鎖、GM-CSFなどのサイトカインの産生や脂質や死細胞の貧食機能を主体としたサブセットが存在し、単球からの分化段階が違うMφが異なった分布様式で集積していることが明らかとなった。(2)動脈硬化巣内に浸潤している炎症細胞が除去される機構の解明を目的として、T細胞のアポトーシス誘導の過程におけるマクロファージの役割について検討した。末梢血から単核球を分離し、SEA,SEB及びPHA存在下に培養すると、3日目以後にTリンパ球のアポトーシスが誘導されたが、単離したTリンパ球をSEB存在下に培養してもアポトーシスは誘導されなかった。一方、あらかじめ、単球由来のマクロファージをGM-CSF存在下で培養し、これとTリンパ球をco-cultureするとアポトーシスが誘導されたことから、マクロファージがT細胞のアポトーシスの誘導に対して重要なシグナルを与えていることが示唆された。また、このシグナルは細胞間の直接の接触によって伝達されており、いくつかの接着分子の関与が中和抗体の投与によって明らかとなった。平成5年度における研究では、単球におけるMCP-1の発現に着目し、その遺伝子発現とシグナル伝達系について解析を行なった。単離したヒト単球を浮遊培養すると、4時間後をピークとしたMCP-1の遺伝子発現が認められ、この発現レベルは細胞密度に大きく依存していたが、GM-CSFやM-CSFの投与によりさらに亢進した。このような細胞密度に依存したMCP-1遺伝子の発現は生体内における炎症性病変や動脈硬化性病変の中において単球自身の産生する遊走因子によって単球/マクロファージの集積がコントロールされていること可能性が推察された。このような細胞密度依存性のMCP-1の遺伝子発現は、ゲニスタインやハービマイシンといった蛋白質チロシン燐酸化阻害剤で抑制された。細胞密度依存性にチロシン燐酸化される蛋白質のなかで、特に70-kDa蛋白は細胞密度に依存したMCP-1遺伝子発現のレベルと強い相関を示した。PKC阻害剤はMCP-1遺伝子発現を抑制すると共に、この70-kDa蛋白のチロシン燐酸化を抑制した。従って、細胞密度に依存したMCP-1遺伝子発現は蛋白質チロシン燐酸化及びPKC活性を介して誘導されることが示唆され、この遺伝子発現に関連した70-kDa蛋白のチロシン燐酸化にはPKC活性が重要な役割を果たしていることが示唆された。現在は、この遺伝子転写開始の機構について解析をすすめている。(1)外科的に切除されたヒトの頸動脈切除標本を用いて、動脈硬化巣内に存在するマクロファージのサブセットとその組織内分布に関する免疫組織学的検討を行なった。その結果、動脈硬化巣内に分布しているMφには、平滑筋に近接した粥腫の辺縁部に集中し、近接したT細胞と相互作用をしながら、HLA-DR陽性の抗原提示細胞として機能しているであろうサブセットと、粥腫の中心に近い部位に集中し、PDGF-B鎖、GM-CSFなどのサイトカインの産生や脂質や死細胞の貪食機能を主体としたサブセットが存在し、単球からの分化段階が違うMφが異なった分布様式で集積していることが明らかとなった。

末梢血から単核球を分離し、SEA,SEB及びPHA存在下に培養すると、3日目以後にTリンパ球のアポトーシスが誘導されたが、単離したTリンパ球をSEB存在下に培養してもアポトーシスは誘導されなかった。一方、あらかじめ、単球由来のマクロファージをGM-CSF存在下で培養し、これとTリンパ球をco-cultureするとアポトーシスが誘導されたことから、マクロファージがT細胞のアポトーシスの誘導に対して重要なシグナルを与えていることが示唆された。また、このシグナルは細胞間の直接の接触によって伝達されており、いくつかの接着分子の関与が中和抗体の投与によって明らかとなった。
3次元クーロン結晶における外部環境と結晶構造

プラズマ中では負帯電した微粒子の周りを正イオンが取り囲み微粒子配列の結晶化が生じ、これを結晶に関する様々な物理現象の解析に応用することが期待されるが、重力やプラズマ中のイオン流の影響により等方的な場の中で3次元構造を形成するのは困難である。本研究では、微小重力環境下において微粒子プラズマによる3次元クーロン結晶形成を試み、また微粒子の挙動を調べた。落下実験の結果、重力下では下方で垂直に、微小重力下では放射状に微粒子が整列することがわかった。整列微粒子の中心軸の垂直軸に対する角度を算出したところ、重力下では10°以下、微小重力下では30°以上であることがわかった。微粒子の整列はプラズマ中のイオン流の影響を受けたためと考えられているが、プラズマ密度分布の測定、放物線飛行実験の結果とも合わせて、重力下ではこうして配列した微粒子自身がまたプラズマを変化させ、そのため微粒子の付近ではイオンの流れも鉛直方向に変化していると考察された。つまり、微粒子の存在がプラズマに影響を与えていることが明らかになり、微粒子とプラズマが相互に関係して自己組織化的な状態を形成することがわかった。このため、微粒子の初期導入方法が、その後の微粒子の構造形成に大きな影響を与えることが示唆された。最終的に等方的な場の中で結晶を形成することはできなかったものの、得られた結果は、従来、微小重力環境下では微粒子がプラズマの中心部に捕捉されない問題に対する解決の糸口となり、今後の研究の展開に大いに役立ち得るものと確信する。RFメタンプラズマ中に単分散カーボン微粒子を成長させて3次元クーロン桔晶を形成し,アルゴンイオンレーザーによる散乱光から,微粒子位置の変化を2方向より同位置・同時に観察・記録し,クーロン結晶の構造変化過程ついて調べた.その結果,bct(体心正方格子)とfcc(面心立方格子)の間の遷移過程を観察することができた.その過程における結晶格子間の関係は,結晶面についてbct(011)//fcc(111),結晶軸についてbct[111]//fcc[110]であることがわかった.この結果は鋼のマルテンサイト変態と符合し,最大原子密度面の"すべり"によって構造変化が生じたものと考えられる.一方,既製の単分散微粒子をアルゴンプラズマ中に導入し,クーロン結晶を形成した.クーロン結晶形成の精密制御を図るため,振動板を利用した微粒子導入方法を開発した.これにより,微粒子密度の制御が可能となった.また,クーロン結晶の3次元構造とその変化過程を詳しく解析するため,プラズマ槽を小型で8角柱形状とし,x, y, zの3方向から同時に同位置を観察できるようにした.さらに装置全体を小型化し(W45cm XD45cm XH90cm),落下実験施設や航空機による微小重力実験が行える構造とした.こうした装置を用いてクーロン結晶が形成できること,その垂直方向の層数を10層以上にできること,プラズマ投入電力を制御して可逆的に変化させることができること確認している.本年度は、落下実験施設および放物線飛行を利用して微小重力(μG)環境下におけるプラズマ中微粒子の挙動に関する実験を行った。その結果、以下のことが明らかになった。1G(地上重力)からμGに変化する過程で微粒子がプラズマ下部より鉛直方向に上昇しながらプラズマ上部に移動する様子が観察された。この現象について次のような考察を行った。重力下では、微粒子は鉛直方向に整列する。一般にはこれはプラズマ中のイオン流の影響を受けたためと考えられているが、鉛直に整列した微粒子自身がまたプラズマを変化させ、その結果、微粒子の付近では鉛直方向のイオン流が形成されていると推測される。そして、重力が減少して微粒子が上方に移動するとき、重力、イオン粘性力、静電気力の三つの力のバランスが崩れた結果、イオンの流れに逆らいながら鉛直方向に上昇したものと考えられる。

また、μG下では微粒子はプラズマ上部で放射状に整列している状態が観察された。さらに、μGから1Gに戻る過程で、微粒子がプラズマの中心部を通過せずに周辺部を通ってプラズマ下部に集まった。これについて、次のように考えられる。重力の影響がないために微粒子はイオン流に沿ってプラズマ中央を中心とした放射状に整列する。プラズマは変化を受けることなく自然な回転楕円体の形状をとるものと考えられる。この場合、力の均衡点は回転楕円体表面の分布を取る。その結果、μGから1Gに戻る過程では重力で下方向に引き戻されるが、イオン粘性力と重力の合力から周囲を通って元に位置に集まったのであると推測される。本年度は、主に、昨年度、落下実験施設および放物線飛行を利用して行った微小重力環境下におけるプラズマ中微粒子の挙動についての解析を行った。解析の結果、次のようなことが明らかになった。重力下では下方で垂直に、微小重力下では放射状に微粒子が整列した。そのときの個々の微粒子の三次元座標を求め、それから整列している中心軸の水平面に対する角度を算出したところ、重力下では36°、微小重力下では30°程度であることがわかった。また、微粒子が整列する原因をシース内のイオン流によるウェイク力によるものと仮定し、ウェイク力に関する理論と微粒子間距離より、イオンの速度のマッハ数、つまりイオン音速の何倍であるかを示す数値を計算したところ、1.21.6であることがわかった。また、本実験においては133Paという高い圧力でも微粒子の整列が見られた原因について、微粒子が小さく、重力下では微粒子がイオン流の遅いプラズマに近いシース内に存在しており、そのため微粒子間距離が小さくなって、イオン・中性粒子散乱の影響を受けにくいためと分かった。さらに、微粒子の存在がプラズマに影響を与えていることが明らかになり、微粒子とプラズマが相互に関係して自己組織化的な状態を形成することがわかった。このため、微粒子の初期導入方法が、その後の微粒子の構造形成に大きな影響を与えることが示唆された。こうした結果から、従来、微小重力環境下では微粒子がプラズマの中心部に捕捉されない問題に対する解決の糸口が得られるものと期待される。
一般化線形モデルにおける条件付検定の実現

一般化線形モデルにおいて十分統計量で条件付けた適合度検定を実現するためには,十分統計量と残差尤度比との同時分布について詳しく調べなければならない.そのためには以前から3つのアプローチがあって,1つめは考えられ得るすべての観測のパターンを網羅すること,2つめはその簡便法としてシミュレーションを行うこと,3つめは同時分布のモーメントの近似計算をもとに近似することである.はじめの2つの方法を実現するには計算量が膨大になるし,最後の方法はその有効性が明らかではない.この研究の最終目的は,シミュレーションと近似を結合した実用的な検定方式を提案してその方法が2つめの方法より効率的でありしかも3つめの方法よりも優れていることを示すことにあるが,本年度の目標は十分統計量と母数推定値そして残差尤度比の関係を数式処理ソフトウェアに載る形で調べることとした.まず手始めに,回帰構造を入れずに,観測が独立同分布に従う場合の残差尤度比のモーメントの近似計算をポアソン,二項分布について行った.この計算(2次までのモーメント)の特徴は,数式処理ソフトウェアのMathematicaに載る形で行ったため,任意の精度まで近似計算ができることである(結果は論文に纏めた).この結果を活用すれば,切片を0とし説明変数を1つ持つ回帰構造そして更に切片を0としない2つの母数を持つ回帰構造を与えたときの,十分統計量と残差尤度比の期待値および分散共分散行列を任意の精度まで近似計算することが可能になる(現在検討中である)はずである.一般化線形モデルにおいて十分統計量で条件付けた適合度検定を実現するためには,十分統計量と残差尤度比との同時分布について詳しく調べなければならない.そのためには以前から3つのアプローチがあって,1つめは考えられ得るすべての観測のパターンを網羅すること,2つめはその簡便法としてシミュレーションを行うこと,3つめは同時分布のモーメントの近似計算をもとに近似することである.はじめの2つの方法を実現するには計算量が膨大になるし,最後の方法はその有効性が明らかではない.この研究の最終目的は,シミュレーションと近似を結合した実用的な検定方式を提案してその方法が2つめの方法より効率的でありしかも3つめの方法よりも優れていることを示すことにあるが,本年度の目標は十分統計量と母数推定値そして残差尤度比の関係を数式処理ソフトウェアに載る形で調べることとした.まず手始めに,回帰構造を入れずに,観測が独立同分布に従う場合の残差尤度比のモーメントの近似計算をポアソン,二項分布について行った.この計算(2次までのモーメント)の特徴は,数式処理ソフトウェアのMathematicaに載る形で行ったため,任意の精度まで近似計算ができることである(結果は論文に纏めた).この結果を活用すれば,切片を0とし説明変数を1つ持つ回帰構造そして更に切片を0としない2つの母数を持つ回帰構造を与えたときの,十分統計量と残差尤度比の期待値および分散共分散行列を任意の精度まで近似計算することが可能になる(現在検討中である)はずである.
新規オートファジー誘導タンパクを用いた感音難聴の病態解明と新規治療戦略

感音難聴は最も頻度の高い身体障害の一つであり、新規治療法の確立のために更なる病態生理の解明が求められる。これまでに我々は小胞体ストレス下の内耳感覚細胞においてオートファジーとアポトーシスの両方が誘導され、オートファジーの誘導が細胞死に拮抗する細胞保護効果を示すことを報告した。本研究ではこれまでの研究成果を発展させ、新規オートファジー誘導タンパクを用いることによって、内耳感覚細胞における小胞体ストレス下のオートファジーとアポトーシスのクロストークを標的とした細胞死シグナル伝達の分子機構を解明し、感音難聴を中心とする内耳疾患の病態解明や新規治療法の開発へ発展応用することによって広く社会に貢献する。
常時微動測定による古建築の構造安定性に関する研究

伝統的木造木造建築の振動特性を把握するため、平城宮跡の復元建物と法隆寺建物について常時微動測定を実施し、FFT解析を行い以下のような知見を得た。1.平城宮跡の復元建物:宮内省南殿第一殿および第二殿では、4ヘルツから10ヘルツの間に4個のスペクトルピークが見いだされ、振動の小さい方から順に、桁行方向並進、梁間方向並進、ねじれの振動モードであることが確認された。解析結果と測定結果を比較すると、低次の固有振動数、振動モードで良い一致が見られたが、高次については、必ずしも良い一致は得られなかった。2.五重塔:固有振動数は1次から順に、0.9Hz、2.5Hz、4.2Hzであった。振動モードは1次が対角方向の振動、2次は五重の柱脚レベルで位相が逆転する高さ方向の2次モードであった。また、最上層における軌跡は、対角方向に振動する場合と、円形に振動する場合とがあった。一方、5質点系の振動モデルを想定して、積算によって求めた質量を用い、各層のせん断剛性を算出した結果、上層に向かって減少するような剛性の値が得られた。3.金堂と中門:1次、2次の固有振動数は金堂では1.80Hz、2.0Hz、中門では1.56Hz、1.80Hzであった。振動モードはいずれも1次が梁間方向並進、2次が桁行方向並進であった。減衰定数は1.7%から4.4%の間にあった。固有振動数から金堂初重の剛性を算出すると2.79×10^43.69×10^4kg/cmとなり、柱傾斜復元力による剛性の占める割合は7581%に達すると考えられる。4.大講堂:1次4次の固有振動数は1.7Hz、2.1Hz、2.5Hz、4.1Hzであった。振動モードは1次が梁間方向並進、2次が桁行方向並進であった。3次は梁間方向のねじれモードであった。減衰定数は1.9%から2.5%の間にあった。固有振動数から大講堂の剛性を算出すると1.62×10^42.50×10^4kg/cmとなり、柱傾斜復元力による剛性の占める割合は8895%に達すると考えられる。(1)既往の研究に関する文献調査:日本建築学会の研究論文を中心に、『古建築の振動特性』及び『木造建築の常時微動測定』に関する文献の収集・整理をほぼ終了し、本研究の基礎的資料とした。(2)構造安定性についての計算方法の検討:建物の固有振動数及び建物各部の剛性の計算方法の検討では、主に古代建築を対象として計算方法の検討を行った。平成6年度内に常時微動測定を行った(6)の建物についてはこの方法により計算値と実測値との照合が可能となった。(3)研究の枠組みについての再検討:(1),(2)の検討を踏まえて、平成7年度以降の研究に向け、研究全体の枠組みの再検討を行った。