hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ガス惑星の直接撮像・分光と地球型惑星の検出

本課題においては、主として以下の2件の研究テーマを実施した。(1)すばる望遠鏡によるガス惑星の直接撮像観測:2個の恒星周囲にそれぞれ1個、合計で2個のガス惑星を直接検出した。そのひとつ、GJ504星に付随する惑星は質量が木星の4倍と、これまで撮像された惑星のなかでは最も低質量であり、「第二の木星」と呼ぶにふさわしい。(2)ガス惑星の直接分光観測を目的とした装置群の開発:すばる望遠鏡に搭載してガス惑星の分光を行うための装置として、高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)と超高次波面補償光学装置(SCExAO)の開発・製作を行い、試験観測にて系外惑星のスペクトルの取得に成功した。高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)の概念設計をプリンストン大学が主体となって行った。まずサイエンスからの要求を明確にした。その結果、分光器の視野は1.8"x1.8"以上、分解能はR=40で0.9-1.8μmの波長範囲を同時に分光する機能を必須モードとし、より長波長域(< 2.3 μm)までの機能と、R=20, 80のモードを含めることを目標機能とした。また惑星の相対位置測定精度は3 marcsecが要求された。この要求仕様に基づいて実際の設計へのブレークダウンを行い、光学系、機械系の概念設計を行った。その結果上記仕様を満たす設計が実現可能であることが分かった。ただし面分光装置に必要な視野分割の際に生じるクロストークを低い値に抑えることができるか、及び冷却光学系の駆動を所定の精度で達成できるかについて、試作を行って確認する必要があることが分かった。2012年3月にハワイ観測所にて概念設計レビューを実施し、これらの結果についてより広い見地から検証した。ハワイ観測所では、CHARISの前置光学系となる超高次波面補償光学装置(SCExAO)の開発と高効率コロナグラフの詳細設計および一部製作を行い、段階的にその性能を確認した。観測的研究ではHiCIAOによるすばる戦略枠観測を本格的に開始し、また重力マイクロレンズ法を用いた観測を継続して行った。南極ドームふじに設置してある系外惑星探査用カメラ(TwinCam)は、第53、54次南極地域観測隊に委託して改修を行った。その結果無人電源モジュールの修理に成功しイリジウム通信が復活した。しかしTwinCam自体の復帰は、観測隊の作業時間不足のために達成出来なかった。現在リモートでの復帰を試みている。可視光全天カメラは復帰して、ドームふじでの夜間の雲量、背景光強度等の天文サイトとしての評価データが再び取得可能となった。プリンストン大学との共同研究として進めている高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)の開発については、昨年度の詳細設計の終了を受け、平成25年度は最終設計を進め、2013年12月5日と6日にプリンストン大学にて最終設計審査を行った。その結果、当初想定していたガラス材料とは違った材料を分散素子として使用すると、分光器の性能が格段に高まることが判った。そのため、平成25年度の追加配分にて新たな分散素子材の冷却試験を行い、CHARISの設計精度を高めることで実機の製作をより確実に進められる状態となった。またハワイ観測所においては、CHARISの前置光学系となる超高次波面補償光学装置(SCExAO)の製作を終了し、すばる望遠鏡を使用した実機テストを進めると同時に、実機テストの結果を受けてより高性能化をめざしたアップグレードを始めた。観測研究においては、すばる望遠鏡を使用した系外惑星撮像プログラム(SEEDS)によって、昨年度にひき続いてガス惑星を直接検出した。この惑星は、太陽の1.2倍の質量を持つ恒星GJ504の周囲に存在し、これまで直接撮影された中で最も小さな質量(木星の4倍)を持つ。この惑星の年齢は1.6億年、表面温度は510Kであり、天球上で主星から44天文単位離れた位置に存在していた。またニュージーランドに設置した望遠鏡を用いた重力マイクロレンズ法による観測(MOAプロジェクト)により、昨年度と合わせて10個の系外惑星を間接的に検出した。その中には、海王星質量程度の惑星が2個、スーパーアースが2個含まれている。なお、南極ドームふじ基地における観測については、観測できない状態が続いており、また円安によりCHARISの開発経費が増大したことから、最低限の通信を除いては運用を継続しないこととした。プリンストン大学との共同研究として進めている高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)の開発については、昨年度の概念設計の終了を受け、平成24年度は詳細設計を進めた。その結果、2012年12月13日と14日にプリンストン大学にて詳細設計審査を行った。これには、研究代表者、分担者、プリンストン大学関係者の他に、外部の専門家としてJ. P. Lloyd (コーネル大)、B. Macintosh (ローレンスリバーモア国立研究所)、H. Moseley (NASAゴダード宇宙飛行センター)、K. W. Hodapp (ハワイ大)が参加した。外部委員の見解としては、同様の装置がジェミニ望遠鏡やヨーロッパ南天天文台のVLT用に製作される中、CHARISは唯一北半球に設置されるものであり、科学面において相補的な重要性が高いことが言及された。またハワイ観測所とプリンストン大学の共同研究が効果的に進められている点も評価された。

ただし概念設計時にも指摘されたスペクトル間のクロストークの問題については、懸念が十分に払拭できていないとの指摘があった。なおハワイ観測所においては、CHARISの前置光学系となる超高次波面補償光学装置(SCExAO)の開発を継続した。観測研究においては、すばる望遠鏡を使用した系外惑星直接撮像プログラム(SEEDS)によって、太陽の2.4倍の質量を持つ恒星κAndの周囲にガス惑星を検出した。この惑星は木星の13倍の質量を持ち、年齢3000万年、表面温度1700 Kであり、天球上で主星から56天文単位離れた位置に存在していた。このように主星から離れた場所で、これまでに巨大ガス惑星が数個検出されたことは、惑星系の形成メカニズムに関して新たな疑問を投げかけたこととなる。また重力マイクロレンズ法を用いた観測により、数個の系外惑星を間接的に検出した。南極ドームふじ基地における観測については、残念ながら観測ができない状態が続いている。プリンストン大学との共同研究として進めている高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)の開発については、拡大光学系、マイクロレンズアレイ等の光学素子の実機への組み込みおよび調整が進んだ。また昨年度検討した、新たなガラス材を使用した分散素子については、冷却試験によって実測した光学定数を用いた設計が完了した。検出器読み出し系は、常温でのマルチプレクサの読み出しに成功した。ハワイ観測所においては、CHARISの前置光学系となる超高次波面補償光学装置(SCExAO)の改良およびすばる望遠鏡を使っての実機試験観測を行った結果、設計通り1200モードの波面誤差を3.5 kHzの速さで補正できる目途がたった。観測研究においては、すばる望遠鏡を使用した系外惑星撮像プログラム(SEEDS)が終了し、これまでの成果のまとめを開始した。木星型系外惑星の撮像による直接検出においては、これまで6個しか発見されていないもののうち、すばる望遠鏡によるSEEDSプロジェクトで3個を検出したこととなる。そのうちの1個については、質量が木星の4倍程度であり、これまで直接撮像されたもののうち最小の系外惑星である。さらに、10個以上に及ぶ若い星の周囲の原始惑星系円盤や残骸円盤を直接撮像し、渦巻きやリングなど、円盤の詳細構造を明らかにした。ニュージーランドに設置した望遠鏡を用いた重力マイクロレンズ法による観測(MOAプロジェクト)では、昨年度に引き続いて観測を実施し、惑星イベントの検出を進めている。プリンストン大学との共同研究として進めてきた高コントラスト赤外線面分光器(CHARIS)は完成し、平成27年度末にすばる望遠鏡へと納入された。これに伴い、CHARISの試験観測を平成28年度のできるだけ早い時期に開始することとし、そのために必要な経費を平成28年度に繰越すこととした。(なお平成28年7月から、CHARISを前置光学系である超高次波面補償光学装置(SCExAO)と組合せて試験観測を実施し、系外惑星からのスペクトルの検出に成功した。これによってCHARISが予定通りの性能を有していることを確認した。CHARISは、今後すばる望遠鏡の共同利用を通して一般の研究者にも広く門戸を開放し、系外惑星の観測を進めることとした。)観測研究においては、観測が終了したすばる望遠鏡による系外惑星撮像プログラム(SEEDS)で得られたデータの論文化を進めた。
直流磁化を複合した渦流探傷法による欠陥の定量評価に関する研究

渦流探傷法は表面欠陥の検出能力に優れ、高速・自動化が可能なことから広く普及しているが、表皮効果のために深く埋没した欠陥の検出は困難である。これに対し、強磁性体については、ある程度直流磁化して探傷を行うことにより、表面から埋没した欠陥の検出能力を向上させることができる。本研究では、欠陥の定量評価に対する本方法の有効性を、同じく磁気を利用した漏洩磁束探傷法との比較において実験的に検討した。具体的手順は以下の通りである。1.S50C焼鈍し材を用い、板厚20[mm]の試験片を作成した。欠陥としては幅1[mm]のスリットをフライス加工により導入した。2.コの字型の電磁石を製作し、試験片健全部における平均磁束密度を種々設定できる極間式直流電磁装置を試作した。また、走査距離と探傷波形を対応させて直接パソコンに取り込み、データの解析ならびに保存ができるシステムを構築した。3.このシステムを用いて探傷を行い、種々の欠陥に対する探傷波形を計測・解析した。得られた結果より、本方法の有効性について漏洩磁束探傷法の結果と比較した。本研究により、以下の知見を得た。1.どちらの方法でも、強く磁化するほど埋没欠陥の検出能力は向上する。傾向がある。磁束密度1.3[T]の場合、検出可能な裏面欠陥の表面からの深さは、渦流法では約17[mm]、漏洩磁束法では約16[mm]程度である。3.漏洩磁束法に比べ、渦流法では健全部におけるノイズが大きいが、わずかにリフトオフすることにより、これをある程度抑制することができる。4.複数の近接する欠陥を識別できる限界の欠陥間隔は、いずれも15[mm]程度である。傾向がある。
神経ペプチドPACAP欠損マウスを用いた精神医学的疾患の分子機序の解析

PACAPは神経伝達物質・調節因子として働く多能的な神経ペプチドである。研究代表者らは、PACAP欠損(以下、欠損)マウスの表現型から、その精神行動機能調節における役割を見出してきている。本研究は、精神行動機能障害の分子機序へのアプローチを目的とし、PACAPシグナルの精神行動調節機構の解明と創薬標的分子の同定を目指して実施し、以下の各成果を得た。1)欠損マウスは、新規環境で多動・異常ジャンプ行動等を示すが、これらはADHD治療薬である精神刺激薬アンフェタミンにより、逆説的に改善された。2)このアンフェタミンによる逆説的多動抑制作用は、5-HT_<1A>受容体遮断薬によって消失した。3)一方、同受容体の作動薬とアンフェタミンを同時に投与した正常マウスも、逆説的な鎮静化を示した。4)欠損マウスでは、前シナプス5-HT_<1A>受容体を介した体温低下作用が減弱していた。5)神経活動を反映するc-Fos陽性細胞は、アンフェタミン投与欠損マウスの前頭前野でより多く認められた。6)欠損マウスは、うつ様行動とされる強制水泳試験時の無動時間が延長しており、非定型抗精神病薬リスペリドンがこれを改善した。同薬が有効な精神疾患における機作との関連が示唆された。本研究結果は、精神刺激薬による行動量調節が、5-HT_<1A>受容体を介する神経伝達によってゲーティングされている可能性を示すものである。本研究はまた、多動性を含む精神行動機能障害に関する、脳機能変化の分子基盤を解析する上で、PACAP欠損マウスが、病態動物モデルとしての表現型及び構成概念上の妥当性を持つことを示唆しており、ヒト精神障害の遺伝学的・神経生物学的研究、あるいは新しい創薬研究に貢献することが期待される。神経伝達物質・神経調節因子など多面的な働きを有する神経ペプチドPACAPは、その欠損マウスの表現型から、精神行動の調節に重要な役割を果たすことを既に明らかにしている。本研究は、統合失調症、注意欠陥多動性障害(ADHD)などの、ヒト精神医学的疾患に共通な精神行動を制御するシステムの一端へのアプローチを目的とし、PACAPシグナルの高次精神機能の制御様式の解明、当該疾患の創薬標的分子の同定を目指すものであり、平成15年度においては、以下の検討を行った。1.音刺激驚愕反応のプレパルス抑制(prepulse inhibition, PPI)の低下は、統合失調症と一部のADHDに付随して認められる。PACAP欠損マウスは、週齢依存的なPPI低下を示したことから、その機序として、統合失調症の発達障害仮設との関連性が示唆された。2.PACAP欠損マウスは、新規環境下で多動および異常なジャンプ行動を呈する。これらの表現型は精神刺激薬により、逆説的に改善されることを既に見い出している。さらに、PPI低下についても解析したところ、アンフェタミンが、PACAP欠損マウスのPPI低下を、野生型のレベルまで回復させることが明らかになった。アンフェタミンには、ADHDにおける注意力の改善作用があることが知られているが、動物を用いた病態モデルの例はなく、本マウスが初めてである。3.C57BL/6マウスの遺伝的背景において、PACAP欠損マウス脳のセロトニン(5-HT)代謝の低下が認められている。PACAP欠損マウスの5-HT受容体の機能を解析したところ、プレシナプス5-HT_<1A>機能の指標とされる体温低下作用が顕著に減弱していることが明らかになった。PACAPは神経伝達物質・神経調節因子など多面的な働きを有する神経ペプチドである。

前年度までの研究により、その欠損マウスの表現型として、生後早期の高死亡率、新規環境における多動、新奇探索傾向、異常ジャンプ行動、および摂食量の低下等を認め、さらに、音刺激驚愕反応のプレパルス抑制(PPI)を指標とした感覚情報処理機能が、発達依存的に障害されていることを見い出した。そこで本年度は引き続き、統合失調疾、注意欠陥多動性障害(ADHD)などのヒト疾患の分子機序へのアプローチを目的とし、本ペプチドシグナルの高次精神機能の制御様式の解明および創薬標的分子の同定を目指した研究を実施した。1.PACAP欠損マウスが示す新規環境下における多動および異常ジャンプ行動は、アンフェタミンにより逆説的に鎮静化される。その機構について検討を進めた結果、5-HT_<1A>受容体依存的であることを明らかにした。2.一方、5-HT_<1A>受容体作動薬とともにアンフェタミンを投与した野生型マウスにおいてヽ逆説的鎮静化作用を認めた。3.PACAP欠損マウスは、うつ状態の指標となる強制水泳試験時における無動時間が延長していた。またこの変化は、非定型抗精神病薬risperidoneにより改善された。逆に抗うつ薬desipramineは、野生型マウスの無動時間を短縮させたが、PACAP欠損マウスでの効果は、高用量でのみ認められた。4.RisperidoneはPACAP欠損マウスの多動およびPPI障害も著明に改善する。上記3の結果と併せてこれらの知見は、非定型抗精神病薬が有効な精神疾患における機作との関連性において興味深い。以上の結果より、多動・感覚情報処理機能障害・うつ傾向などのヒト精神疾患およびその中間表現型(endophenotype)や、精神刺激薬による逆説的改善作用、あるいは非定型抗精神病薬感受性の脳機能変化の分子基盤を解析するうえで、PACAP欠損マウスが、病態動物モデルとしての表現型および構成概念上の妥当性を有していることが示されたと考えられる。PACAPは神経伝達物質・調節因子など多角的な働きを有する神経ペプチドである。2年度までの研究により、その欠損マウスの表現型として、生後早期の高死亡率、新規環境における多動、新奇探索傾向、異常ジャンプ行動、プレパルス抑制(PPI)を指標とした感覚情報処理機能の発達依存的障害を見い出し、多動がアンフェタミンにより逆説的に鎮静化されること、これがセロトニン5-HT_<1A>受容体依存的であることなども明らかにした。これらの表現型は、注意欠陥多動性障害(ADHD)のアンフェタミン治療効果と少なくとも見かけ上よく類似しており、その機序として5-HT_<1A>受容体シグナル系の関与を初めて示唆するものである(J.Neurosci.Revised manuscripts ubmitted、他に発表)。最終年度においてはさらに、ヒト精神疾患の分子機序へのアプローチを目的とし、本ペプチドシグナルの高次精神機能の制御様式の解明および創薬標的分子の同定を目指した研究を実施し、以下の各成果を得た。1.PACAP欠損マウスにおけるPPI障害も低用量(治療域)のアンフェタミンによって逆説的に改善された。この結果は、アンフェタミンなどの刺激薬の認知機能改善作用を反映したものと推定される。2.神経活動の指標としてのc-Fos陽性神経細胞数は、アンフェタミン投与後、欠損マウスの前頭前皮質で野生型マウスに対して有意に増加していた。
神経細胞の軸索・樹状突起形成に関連するアクチン調節蛋白質の研究

神経細胞の突起形成における細胞骨格蛋白質の役割を明らかにすることを目的として、この時期に特異的に発現する細胞骨格蛋白質の検索を行った。まず我々は様々な発生段階のラット脳から、アクチンに結合する画分を抽出し、発生初期にのみ発現する分子量140kDaのアクチン結合蛋白質を見いだし、この精製に成功した。蛋白質の部分アミノ酸配列を決定したところ、ドレブリンと呼ばれる機能不明の蛋白質であることがわかった。そこでその生化学的解析を行ったところこの蛋白質は(i)アクチン結合能を有する、(ii)トロポミオシンのアクチン結合能を強く阻害する、というin vitroでの結論が得られた。さらに(iii)ドレブリン遺伝子を培養線維芽細胞に導入したところ、ドレブリンはアクチン線維上に局在し、トロポミオシンがアクチン線維から追い出されるという結論が得られた。トロポミオシンは、ゲルゾリン、ADF、ビリンなどのアクチン繊維切断・脱重合因子からアクチン繊維を守って安定化する働きが知られている。以上の結果から、この蛋白質がアクチン繊維からトロポミオシンを追い出すことによって、アクチン繊維をよりダイナミックな状態にし、突起形成をおこしやすくしているのではないかと考えられる。以上の結果はJ.Biol.Chem.誌に掲載された。
多面体の幾何とリーマン幾何

リーマン幾何の結果や問題が多面体でどのようになっているのかを調べることを目的とし、今後、多面体の幾何がリーマン幾何の研究方法の1つとして確立していくことを目指すものである。外在的な曲率を用いる研究: 3次元ユークリッド空間内の多面体に内在的曲率と外在的曲率との2つが自然に定義され、ある仮定の下では等しく(多面体のGaussの驚異の定理)、そうでない病的な例も多面体では存在する。一般次元のとき余次元が1の多面体では、同様の結果が昨年度から得られていたが、余次元も一般の場合にも外在的曲率が定義でき、極めて複雑となるが、ある仮定の下では、内在的曲率と一致することが分かった。更に、外在的曲率の絶対値にあたるものの定義も可能で、その和が、ベッチ数の和で下から押さえられ、最小値をあたえるものは、tightであることも分かった(多面体のChern-Lashof型定理)。現在、論文にまとめている所である。また、非コンパクトのChern-Lashof型定理を多面体の場合に示し、滑らかな多様体の幾何学に貢献することが期待され、研究の継続が望まれる。内在的な曲率のみを用いる研究:多面体の場合、内在的曲率を用いて一般次元のGauss-Bonnet型定理(曲率の和がオイラー数と一致する)は容易に得られる。そこで、一般次元のCohn-Vossen型不等式(非コンパクトでは、曲率の和がオイラー数より小)の成立が期待される。そのために、昨年度得られた多面体のBonnesen型不等式での考察が重要であることが分かったが、残念ながら今一歩の所であり、このままの方向で考察を続けることが望まれる。滑らかな場合には2次元以外ではCohn-Vossen型不等式は未解決であるため、極めて興味深く、今後に期待される。また、2次元複体の場合には、全曲率の存在に対して2種類の定義が自然に考えられ、リーマン幾何的な定義ではCohn-Vossen型不等式を得、複体的な定義では反例が見つかった。上記以外にも、ラプラシアンの多面体的離散化や多面体のBonnesen型不等式や最小跡、空間グラフの全曲率の研究等、今後の発展が望まれるものが多く、萌芽的研究として意義深いものであったと思われる。多面体をリーマン幾何的にとらえ、古典的曲面論やリーマン幾何の結果や問題が多面体でどのようになっているのかを調べることを目的とした。現在、以下のような結果が得られ、今後、多面体の幾何がリーマン幾何の研究方法の1つとして確立していくことが期待される。多面体におけるGaussの驚異の定理:3次元ユークリッド空間内の多面体に内在的曲率と外在的曲率との2つが自然に定義され、ある仮定の下では等しく、そうでない病的な例も多面体では存在する。一般次元のとき余次元が1の多面体では、同様の結果が得られた。更に、一般の余次元の場合にも外在的曲率が極めて複雑となるが、大体の証明方針をたてることができたので来年度にはまとめる予定である。多面体のBonnesen型不等式:凸多面体Pにたいして不等式v(a)r^3-Mr^2+Ar-V<0が成り立つ。ここで、v(a)は、Pの単位外法ベクトルの集合がみたす性質によって決まる値であり、VでPの囲む体積を、Aで表面積を、rで最大内接球の半径を表し、Mは面角と辺の長さから決まる値であり、平均曲率の積分に相当するものと思われる。また、一般次元でも同様な不等式が得られ、滑らかな場合の対応する不等式が興味深い。ラプラシアンの多面体的離散化: R^nの格子グラフにおいて、離散ラプラシアンのディリクレ境界値問題を考え、Faber-Krahnの定理のアナロジーを得た。第1固有値をλ_1とかくと、格子グラフGに対して、不等式λ_1(G)>λ_1(G^*)を満たす頂点数が等しい大体丸い格子グラフG^*が存在する。これは、格子グラフに面を貼り、R^nを表す多面体とみなした場合のFaber-Krahnの定理の離散化と思われる。また、Hadamard多様体的なグラフでも同様の結果が得られるので、Hadamard多様体でのアナロジーが期待される。グラフの全曲率:空間内のグラフにおいて全曲率をその管状近傍におけるある種の全曲率と定義し、空間グラフの構造と全曲率との関連を調べることに、上述の多面体における外在的曲率が有効であることが分かった。

更に、外在的曲率の絶対値にあたるものの定義も可能で、その和が、ベッチ数の和で下から押さえられ、最小値をあたえるものは、tightであることも分かった(多面体のChern-Lashof型定理)。現在、論文にまとめている所である。また、非コンパクトのChern-Lashof型定理を多面体の場合に示し、滑らかな多様体の幾何学に貢献することが期待され、研究の継続が望まれる。内在的な曲率のみを用いる研究:多面体の場合、内在的曲率を用いて一般次元のGauss-Bonnet型定理(曲率の和がオイラー数と一致する)は容易に得られる。そこで、一般次元のCohn-Vossen型不等式(非コンパクトでは、曲率の和がオイラー数より小)の成立が期待される。そのために、昨年度得られた多面体のBonnesen型不等式での考察が重要であることが分かったが、残念ながら今一歩の所であり、このままの方向で考察を続けることが望まれる。滑らかな場合には2次元以外ではCohn-Vossen型不等式は未解決であるため、極めて興味深く、今後に期待される。また、2次元複体の場合には、全曲率の存在に対して2種類の定義が自然に考えられ、リーマン幾何的な定義ではCohn-Vossen型不等式を得、複体的な定義では反例が見つかった。上記以外にも、ラプラシアンの多面体的離散化や多面体のBonnesen型不等式や最小跡、空間グラフの全曲率の研究等、今後の発展が望まれるものが多く、萌芽的研究として意義深いものであったと思われる。
粘性流体の数学的理論

ΩをR3の任意の開集合とし,時空間Ω×(0,T)におけるNavier-Stokes方程式の弱解u∈L^∞(0,T;L2(Ω))の内部正則性を考察した.ここでuに関してはΩの境界∂Ωにおけるいかなる仮定も課していないことが重要である.これまでNavier-Stokes方程式の弱解の内部正則性定理は,多くの場合u∈L^2(0,T;H^1_0(Ω)),D×(a,b)におけるある種の付加条件のもとで,同部分領域におけるuの滑らかさを導出していた.このように対象となる領域の境界値を指定して,弱解の内部正則性を導くことは,通常の非線形楕円型,放物型に対するものとは異なるが,Navier-Stokes方程式の場合,いまひとつの未知関数p(圧力)の制御のためにやむを得なかった.そこで,本研究ではSerrinの提唱した渦ω=rotu度の方程式に着目して,uの境界条件を取り除くことに成功した.実際,ある正定数ε_0が存在して‖u‖_<L^s_w>(0,T;L^r_w(Ω))【less than or equal】εならば,u∈L^∞(D×(a,b))であることが明らかにされた.弱L^r-空間を表す.応用として,弱解の孤立特異点の除去可能性定理が得られる.ΩをR3の任意の開集合とし,時空間Ω×(0,T)におけるNavier-Stokes方程式の弱解u∈L^∞(0,T;L2(Ω))の内部正則性を考察した.ここでuに関してはΩの境界∂Ωにおけるいかなる仮定も課していないことが重要である.これまでNavier-Stokes方程式の弱解の内部正則性定理は,多くの場合u∈L^2(0,T;H^1_0(Ω)),D×(a,b)におけるある種の付加条件のもとで,同部分領域におけるuの滑らかさを導出していた.このように対象となる領域の境界値を指定して,弱解の内部正則性を導くことは,通常の非線形楕円型,放物型に対するものとは異なるが,Navier-Stokes方程式の場合,いまひとつの未知関数p(圧力)の制御のためにやむを得なかった.そこで,本研究ではSerrinの提唱した渦ω=rotu度の方程式に着目して,uの境界条件を取り除くことに成功した.実際,ある正定数ε_0が存在して‖u‖_<L^s_w>(0,T;L^r_w(Ω))【less than or equal】εならば,u∈L^∞(D×(a,b))であることが明らかにされた.弱L^r-空間を表す.応用として,弱解の孤立特異点の除去可能性定理が得られる.
大動脈瘤におけるB細胞機能の解明と次世代の診断治療法開発

大動脈瘤壁に存在するB細胞と免疫グロブリンの意義を検討した。マウス大動脈瘤モデルではヒト瘤と同様に瘤壁にB細胞浸潤と免疫グロブリン沈着を認めた。B細胞欠損マウス(μMTマウス)では野生型と比べて大動脈瘤形成が抑制され、JNK活性、Syk活性、MMP-9発現が低下していた。μMTマウスに免疫グロブリンを投与すると野生型と同程度の瘤が形成された。ヒト瘤組織培養に免疫グロブリン投与するとMMP-9とIL-6の分泌が上昇した。以上よりB細胞は免疫グリブリンの炎症促進作用を介して瘤病態を促進することを明らかにした。今後、瘤の病勢評価や治療法開発に向けた研究を進める。大動脈瘤は慢性炎症により大動脈壁の脆弱化と拡張が進行し破裂をきたす致死的疾患である。現時点では瘤病態を制御する治療法は確立していない。通常の動脈硬化と比較して瘤組織ではBリンパ球(B細胞)浸潤および免疫グロブリンの著明な沈着が特徴的であるが、その意義は不明である。B細胞と免疫グロブリンは慢性炎症病態に深く関わる可能性が高く、その意義の解明は病態制御に直結すると期待される。本研究では大動脈瘤の病態制御実現のために、マウス瘤モデルおよびヒト大動脈瘤組織を用いてB細胞の役割を解明する。初年度、マウス実験では、大動脈周囲にCaCl2を塗布して炎症を惹起させ6週間で完成する大動脈瘤モデルを用いて検討した。ヒト大動脈瘤と同じように、マウス大動脈瘤においてB細胞は他の炎症細胞と細胞集塊を形成していることを組織学的に確認した。また、免疫グロブリン(IgG, IgM)の大動脈瘤壁への沈着も確認した。野生型マウスと比較して先天性B細胞欠損マウス(μMTマウス)では大動脈瘤の形成が有意差をもって抑制され、Zymographyの検討では炎症に関与するMMP-1およびMMP-2の発現がμMTマウスで抑制されていることを確認した。ヒト瘤組織実験では、ヒト大動脈瘤壁を培養しポリクローナルヒトIgGを投与したところ炎症の指標であるIL-6分泌量が増えた。これまでの検討でB細胞は免疫グロブリンの炎症促進作用を介して大動脈瘤の形成を促進すると考えられる。通常の動脈硬化病変と比較して瘤組織ではBリンパ球(B細胞)浸潤および免疫グロブリンの著名な沈着が特徴的であるが、その意義は不明である。本研究では大動脈瘤の病態制御の実現のために、マウス瘤モデルおよびヒト大動脈瘤組織を用いてB細胞の役割を解明する。申請者は大動脈瘤におけるB細胞の役割に着目して研究を展開してきた。その結果、ヒトおよびマウス大動脈瘤壁にB細胞・T細胞・マクロファージから成る細胞集塊と免疫グロブリン(IgG, IgM)が存在することを確認した。B細胞を欠損するμMTマウスでは、野生型と比較して瘤形成が抑制されており、免疫制御チロシンキナーゼSyk活性およびJNK活性の抑制、細胞外マトリックス(ECM)分解酵素MMP-9の低下とECM合成酵素LOXの増加がみられた。さらに、μMTマウスの瘤モデルに免疫グロブリンを投与するとMMP-9が増加し瘤形成が促進された。しかも、ヒト大動脈瘤培養において、免疫グロブリン投与によりIL-6分泌が上昇したことから、ヒト病態でも免疫グロブリンが重要であることが示された。以上の知見から、申請者はB細胞から分泌される免疫グロブリンが炎症および細胞外マトリックス分解を促進し、瘤形成を促進するとの結論に達した。循環器一般当初は次年度に実施予定であったヒトサンプルを使った実験が予定より早く結果が出たため。引き続き組織学的検討、分子学的検討(DNAマイクロアレイ解析、タンパク解析など)を行う。初年度で十分な手技を確立し安定した結果が得られたため、実験回数が減り、使用する試薬などの節約ができたからと考える。次年度はより大規模なDNAマイクロアレイ解析などに投資し、研究の更なる飛躍を目指す。
観光と地域づくりの一体的推進に向けた地域オーセンティシティに関する実証研究

より本質的な観光の発展のためには,対象地域の自律的で持続的な発展・成熟が重要である.健全な地域の持続的な発展・成熟を支える地域のオーセンティシティのしくみ,その根源にある地域の内在的な知の体系について,技術知・文化知・生活知の面から実証的に明らかにするため,選定した国内3事例(稲美町:ため池の水管理,山の辺の道:里山管理,京町家:町家居住)および海外2事例(ブータン西部:伝統的農村集落,中部:伝統的集住集落)において実証データを得,理論モデルを構築した.より本質的な観光の発展のためには、対象地域の自律的で持続的な発展・成熟が重要である。また逆に、地域づくりにおいては、観光の視点、外部からの参入を取り入れることも必要である。この両輪により、地域が健全かつ持続的に発展・成熟し、地域のオーセンティシティが保たれるとともに、観光にもより質の高い持続的な効果が得られる好循環を期待できる。以上の観点から観光と地域づくりに資する知見を得るため、申請時に設定した3事例、および比較事例を選定し、「地域のオーセンティシティを支えるしくみ」について、技術知・文化知・生活知の面からの実証研究を行なう。平成25年度は、設定済み事例対象地域について、まず兵庫県稲美町において、ため池の水利用とその管理、水管理の主体となる組織・個人の役割・体制とルール、取り決めや慣習について調査した。山の辺の道においては、里山の管理、地域愛着について調査した。京町家については、建具替えや年中行事、空間的な作法秩序について調査した。これらに対する比較事例を選定するにあたり、伝統住居に住み、里山を利用する生活をしているブータン王国パロ地方の伝統的住居および農村集落が適当であると判断し、調査に着手した。以上の各事例に関し、今後、稲美町では水利風景、農耕風景等に対する地域住民特有の感覚に関する調査も実施し、収集データをとりまとめる予定である。山の辺の道についての調査結果は成果公表準備中である。京町家については、空間認識の獲得過程に注目して収集データを整理し、学会報告を行なった。今後より詳細に分析し成果をとりまとめる予定である。比較事例については、本年度実施したインタビュー調査の結果を分析、成果公表準備を行なうとともに、より詳細な調査および実践に関する計画を立案する予定である。さらに、全体を統合してとらえるモデルも構築する。より本質的な観光の発展のためには,対象地域の自律的で持続的な発展・成熟が重要である.健全な地域の持続的な発展・成熟を支える地域のオーセンティシティのしくみ,その根源にある地域の内在的な知の体系について,技術知・文化知・生活知の面から実証的に明らかにするため,前年度に引き続き,選定した国内3事例および海外1事例において実証データの蓄積をはかるとともに,理論モデルを構築・検証しつつある.兵庫県稲美町における事例研究では,ため池の水利用とその管理に関し,平成25, 26年度の調査により,関与主体の種類とその役割,体制とルール,活動内容について把握し,現在,成果をとりまとめているところである.京町家に関する事例研究では,平成25年度調査により得た空間的な作法秩序に関する知見に加え,平成26年度は持続可能な地域づくりの主体形成に関する調査結果と仮説的理論モデルを突き合わせる検討を実施してきた.海外比較事例として選定したブータン伝統住居に関する事例研究では,平成25年度に実施した調査により伝統住居における空間秩序と空間認識に関するデータが得られているので,平成26年度はこの成果を公表するため論文準備するとともに,主体形成の面からも検討を加え,京町家事例との比較検討および理論モデルの検証を実施している.さらに,平成26年度に実施した集落単位の調査により土地の所有と管理をはじめとする地域の持続的システムについてデータを得,これを分析中である.以上のうち,公表準備ができた内容については学会報告を行なうため梗概等の投稿を実施した.より本質的な観光の発展のためには,対象地域の自律的で持続的な発展・成熟が重要である.健全な地域の持続的な発展・成熟を支える地域のオーセンティシティのしくみ,その根源にある地域の内在的な知の体系について,技術知・文化知・生活知の面から実証的に明らかにするため,選定した国内3事例および海外1事例において実証データを得,理論モデルを構築した.兵庫県稲美町における事例研究では,ため池の水利用とその管理に関し,関与主体の種類とその役割,体制とルール,活動内容について把握し,成果をとりまとめた.京町家に関する事例研究では,空間的な作法秩序,持続可能な地域づくりの主体形成に関し,徹底的なヒアリングにより実証データを得,仮説的理論モデルを構築した.海外比較事例として選定したブータン伝統集落に関する事例研究では,伝統住居における空間秩序と空間認識に関するデータを得,成果を論文にとりまとめた.さらに主体形成の面からも検討を加え,京町家事例との比較検討および理論モデルの検証を実施している.土地の所有と管理,住居の増改築履歴,植栽など地域の持続可能な生活について実証データを得,成果公表論文を準備中である.理論モデルに関しては,成果分を書籍の一部として公表した.より本質的な観光の発展のためには,対象地域の自律的で持続的な発展・成熟が重要である.

健全な地域の持続的な発展・成熟を支える地域のオーセンティシティのしくみ,その根源にある地域の内在的な知の体系について,技術知・文化知・生活知の面から実証的に明らかにするため,選定した国内3事例(稲美町:ため池の水管理,山の辺の道:里山管理,京町家:町家居住)および海外2事例(ブータン西部:伝統的農村集落,中部:伝統的集住集落)において実証データを得,理論モデルを構築した.対象地域からの調査協力が円滑に得られ,さらに調査手法の工夫により,事例研究データが順調に得られている.成果公表にあたっては,個々の事例報告は口頭による学会報告等により順調に行なっている.学術論文としての誌上発表においては,理論的モデルに沿った記述が成果の普遍化に重要であるため,十分な検討を加えた上で今後行なっていく方針である.景観工学国内事例については予定していた現地調査をほぼ完了し,海外事例についても追加調査が必要な項目の精査を完了している.今後は調査結果の分析を進めるとともにそれらの追加項目に関する調査を実施し,また理論的モデルの実践検証を行ない,地域オーセンティシティを支える内在的な3つの知を統合してとらえた成果としてとりまとめていく.対象地域における調査協力が円滑に得られた対象地からの調査協力が予想以上に円滑に得られたこと,また,今回課題の一部である調査手法の工夫により相当程度調査の効率化と調査結果の質向上がはかれる手法を開発できたことから,当初見込みよりも調査に関わる旅費を節約できた.また,当初予定以上に研究計画が進んでいることから,調査結果の個別分析,理論的モデル検討作業の一部を前倒しして今年度集中的に行なったが,これらは旅費等が発生しないため,未使用額が生じた.引き続き事例調査を行い、各事例における技術知、文化知、生活知を詳細にとらえる。また、地域に内在する知を顕在化・対象化するため、地域内部の住人と、外の観光客や市民の協働的体制による地域活動の実践や、文化知によるコンテンツ・プログラムの開発等の実験的実践を実施する。実施後は結果を検証し、フィードバックを行う。並行して理論的モデルの構築作業を進め、実践検証結果とも照合しながら、地域オーセンティシティの源泉となる内在的な3つの知を統合してとらえられるモデル構築に着手する。今年度得られた個別分析,理論的モデル検討作業の成果を持ち寄ることで,当初予定よりも充実した議論を行なうことが可能と見込まれるため,研究打合せ旅費を充実させ,成果向上を図る.また,成果とりまとめに必要な図版をより充実させるとともに,より多くの成果発信を行なうため,成果公表に関わる経費に使用する.対象地域からの調査協力が予想以上に円滑に得られ、当初見込みよりも調査調整のための旅費や事前調査費用を節約でき、その分を詳細調査や実験的実践の充実をはかることとしたため、未使用額が生じた。このため、次年度の詳細調査や実験的実践の充実をはかることとし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
葉形態形成機構の発生遺伝学的解析

葉の発生の遺伝学的な制御機構を理解することは、植物の形の理解、ひいては植物における生物多様化の仕組みを理解する上でも必須である(Tsukaya,1995a,b)。しかしながら双子葉植物では、葉の発生の際、細胞分裂と細胞伸長とが同時かつ同所的に起こるため、時間軸と空間軸とのみを頼りとする解剖学では解析が困難であった。本研究はそこで発生遺伝学的手法を導入することで、解析を進めてきた(Tsukaya,1995a)。その結果まず、rot3変異体とan変異体との解析から、アラビドプシスの葉の全形は、細胞レベルでの極性伸長を通じて、縦方向と横方向との二方向独立に制御を受けていることが明らかになった(Tsuge et al.1996)。その他、LAN1遺伝子はAN,MACのいずれの遺伝子とも独立に、葉の細胞の伸長と分裂と両方の制御に関わると考えられる(Kim et al.,submitted)こと、またAS1遺伝子もAN遺伝子とは独立に働いて葉身への細胞供給制御に関わっていることを明らかにした(Tsukaya et al.,submitted)。いっぽうアラビドプシスの子葉の特性((Tsukaya et al.1994)を活かし、子葉の変異体のスクリーニングを行なったところ、子葉のみに特異的な変異体は見いだせなかった。胚発生の変異体として知られていたlec1変異体は唯一の候補となったが、マーカー遺伝子を使ってその発生を詳細に解析した結果、実はlec1変異体は本葉にも変異形質をあらわしていることがわかった。また、子葉が正常で本葉に特異的に変異形質のあらわれる変異体について、lec1変異体との間で二重変異体を作製したところ、いずれもがその変異形質を子葉にもあらわすようになった。また、本葉特異的変異体のアリルを探索してみた結果、変異の程度によって子葉にも表現型があらわれることのあることが判明した。以上の結果より、子葉と本葉とは同一種の器官であり、ある程度共通の遺伝的制御系のもとにあることが推察された。さらに、以上の解析を通じてその存在が明らかとなった遺伝子本体の解明を目指し、T-DNAタグラインからの葉形態形成関連遺伝子の単離を試み、1つ、葉身に弱い短縮を生じさせる変異と、リボソームタンパク質遺伝子のスペーサー領域に挿入されたT-DNAとが連鎖していることが判明した。現在、これを含めてタグラインの解析を進行中である。以上の本研究は本年度日本植物学会奨励賞および日本植物形態学会奨励賞を受賞した。
無限次元リー環及びスーパー・リー環の表現論とその数学的応用

この研究課題の下での研究により得られた成果の内で,主なものは概ね次の通りである。1.「integrable表現」の概念を,アフィン・スーパー・リー環のときに精密に考察することにより,アフィン・スーパー・リー環のときにはintegrable表現をprincipal-integrableとsubprincipal-integrableとに類別する必要があることを見出し,それらの各々について最高ウェイトのレベル毎の分類を行った。2.アフィン・スーパー・リー環sl(m|n)^,osp(m|n)^の基本表現をボゾン場とフェルミオン場を用いて構成して,Weyl-Kac型の指標公式の他に,テータ函数型及びquasi-particle型の指標の表示式を導いた。そしてその表示式から,sl(m|1)^の基本表現の指標は(modular函数ではないけれども)Appellの楕円函数であることを見つけるとともに,或る手法で指標のasymptoticsを求めた。3.アフィン・スーパー・リー環sl(2|2)^の双対Coxeter数は0であり,このスーパー・リー環のtrivial表現はcriticalレベルの表現である。そのために,sl(2|2)^の分母の表示式を求めることは難しい問題であったが,これの分母公式を,テータ函数のRiemann関係式などを用いることによって証明した。4.スーパー・リー環から派生する或る代数多様体から生じる因子をBRST複体に付加することによって,アフィン・スーパー・リー環に付随するW代数を構成し,ランクの低いアフィン・スーパー・リー環のW代数を具体的に求めた。とくに,この方法で構成されるsl(2|1)^のW代数はN=2 super-conformal代数とcenterlessVirasoro代数との直和であり,これによって,N=2 super-conformal代数の表現をsl(2|1)^の表現論すなわちsl(2|1)^のadmissible表現を用いて調べる道が開かれた。この立場からN=2 super-conformal代数の表現を観るとき,現在知られているminimal系列の他に"semi-modular性"をもつ表現の系列が見える。この研究は現在更に進行中である。本年度はアフィン・スーパー・リー環の表現空間の構造,およびtoroidalリー環の表現とそれに付随するソリトン方程式を研究した。1.アフィン・スーパー・リー環sl(m,n)^の表現空間の構造をsuper-Boson-Fermion対応を用いて調べることにより,新しい形の指標公式を導いた。更に,これを用いて,レベルが±1の可積分表現のstring函数を求めた。2.アフィン・スーパー・リー環sl(2,1)^の分母公式がRamanujanのmockテータ函数であることを利用して,N=2 super-conformal代数のmodular変換を導き,更にVerlindeの公式を拡張することによりN=2 super-conformal代数のfusion係数を求めた。3.よく知られているように,アフィン・リー環は多くのソリトン方程式の対称性を記述する。すなわち,アフィン・リー環の基本表現を函数空間の上に実現したとき,群軌道に属する元(函数)はソリトン方程式を満たし,ソリトン方程式の解(タウ函数)はtrivialな解に頂点作用素を施すことによって得られることは、アフィン・リー環の表現論の応用の一つとしてよく知られている事柄である。toroidalリー環は,アフィン・リー環とは異なる構造をもち,それの表現論については未知のことが多いが,本研究ではtoroidalリー環の頂点作用素による表現を具体的に構成して,2-toroidalのときに,それらに付随する広田双線型微分方程式系を求めた。これはアフィン・リー環のときとは異なるタイプのソリトン方程式のように思われ,さらに研究を続けている。

この立場からN=2 super-conformal代数の表現を観るとき,現在知られているminimal系列の他に"semi-modular性"をもつ表現の系列が見える。この研究は現在更に進行中である。本年度はアフィン・スーパー・リー環の表現空間の構造と,その指標公式およびmodular不変性および指標のasymptotics,および,Neveu-Schwarz代数に付随するconformal-super代数の表現のextensionを研究した。本年度に得られた成果の内で,本研究課題と関連して主なものは次の通りである。1.アフィン・スーパー・リー環のintegrable表現の指標のasymptoticsをmodular変換を用いないで計算する方法を考案し,sl(m,n)^,osp(m,n)^などの基本表現の指標のasymptoticsを求めた。2.アフィン・スーパー・リー環sl(m,1)^の基本表現の指標はmodular函数ではないが,それらが或る古典的な楕円函数で記述されることを見つけた。3.アフィン・スーパー・リー環の「integrable表現」という概念を深く考察することにより,「integrable」は実は「principal-integrable」と「subprincipal-integrable」に類別して考える必要があることを見つけた。これら両方のintegrability条件を満たすものはtrivial表現しかない。従って,principalであるかsub-principalであるかのどちらのintegrabilityを持つかということはintegrable表現を研究する上で重要な概念である。そして,principal-integrableおよびsubprincipal-integrableの各々について,その最高のウェイトのレベル毎の分類を行なった。4. sl(2,2)^の双対Coxeter数は0であり,このスーパー・リー環のtrivial表現はcriticalレベルの表現である。そのために分母の表示式を具体的に求めることは難しい問題であったが,これの分母公式を,テータ函数のRiemann関係式などを用いることによって証明した。本年度はアフィン・スーパー・リー環に付随するW代数とconformal-super代数およびsuper-conformal代数についての研究を行い,それについて次のような成果が得られた。通常のアフィン・リー環のとき,それに付随するW代数をDrinfeld-Sokolov reductionの量子化により構成する方法は,すでに以前に,筆者とEdward Frenkel教授とVictor Kac教授との共同研究により知られているが,アフィン・スーパー・リー環のときにはその手法をそのまま自然な形に拡張して適用しても正しいW代数は得られない。そのために,アフィン・スーパー・リー環に付随するW代数を構成することは,これまで未解決な問題のひとつであった。
歯根膜機械受容器のカベオラの存在意義の解明

歯根膜の機械受容器であるルフィニ神経終末にはその細胞膜にカベオラが発達している。本研究は歯根膜ルフィニ神経終末におけるカベオラの存在意義を検討した。免疫細胞化学により、ルフィニ神経終末のカベオラはカベオリン1で構成されており、このカベオリン1とCa^<2+>ATPaseの特徴的な局在パターン結果はカベオラが機械受容器の興奮時に軸索終末内に流入する細胞内Ca^<2+>の急速な除去に関与することが示唆された。本研究の目的は歯根膜機械受容器のルフィニ神経終末の軸索終末-終末シュワン細胞間に豊富に存在するカベオラに着目し、免疫細胞化学ならびに分子生物学的手法を用いて、歯根膜ルフィニ神経終末におけるカベオラの存在意義を明らかにすることにある。本年度は正常ラット歯根膜を用いて、カベオラの機械受容機構における存在意義を解明する目的で、免疫組織化学的手法を用いてcaveolin-1, -3 (Cavl, 3) and Ca^<2+>-ATPaseの局在を検索した。2.免疫電顕法による観察により、caveolin-1反応は終末シュワン細胞の細胞体、細胞質突起のカベオラ様構造に局在していたが、軸索のカベオラ様構造は陰性であった。さらにこの結果は非特異的コリンエステラーゼ染色とcaveolin-1免疫染色により確認された。3.軸索特異タンパクであるprotein gene product 9.5またはシュワン細胞のマーカータンパクであるS-100タンパクとCa^<2+>-ATPaseの二重染色法により、Ca^<2+>-ATPaseは軸索のカベオラ様構造に局在したが、シュワン細胞は陰性であった。以上の結果から、Ca^<2+>は機械受容に関わっていると考えられていることから、caveolin-1とCa^<2+>-ATPaseの特徴的な局在パターンは機械受容にCa^<2+>の急速な除去に関与していることが考えられた。本年度は神経栄養因子の一つであるグリア細胞株由来神経栄養因子(GDNF)の歯根膜神経再生過程に関わる役割を検索するとともに、カベオラの主要構成タンパクであるカベオリン遺伝子改変マウスの歯根膜ルフィニ神経終末の形態形成について検討した。1.正常ラットの下歯槽神経を下顎孔付近で切断し、歯根膜をGDNF抗体で免疫染色し、経日的に観察した。下歯槽神経切断により歯根膜ルフィニ神経終末に付随するGDNF陽性終末シュワン細胞は消失し、切断後4週までにGDNF陽性終末シュワン細胞が再生した。また、三叉神経節におけるGDNF mRNAの変動を検討したところ、切断後2週で発現量のピークが観察された。このことはGDNFが歯根膜ルフィニ神経終末の再生に重要な役割を果たす分子であり、軸索終末-終末シュワン細胞間の相互作用により、神経終末の再生がおこること、またこの相互作用にカベオラを介するシグナル伝達機構が関与することが示唆された。2.軸索終末-終末シュワン細胞相互作用を検討するために、新たにマウス眼窩下神経結紮モデルを作成し、このモデルが神経再生過程における神経-シュワン細胞相互作用の解明に有用であることを報告した。3.カベオリン遺伝子改変マウスの検索では、同マウスの繁殖が悪く、納入が遅れたが、繰り越し申請を行った。genotypingによりphenotypeを確認後、生後1,2,3,4週齢のホモ型マウス上顎切歯歯根膜をprotein gene product9.5の免疫組織学により、ルフィニ神経終末の形態解析を進めた。その結果、光線顕微鏡レベルの観察では、ホモ型および野生型マウス間での明瞭な形態変化は観察されなかった。本研究の目的は歯根膜機械受容器のルフィニ神経終末の軸索終末-終末シュワン細胞間に豊富に存在するカベオラに着目し、歯根膜ルフィニ神経終末におけるカベオラの存在意義を明らかにすることにある。本年度は免疫組織化学的手法により、カベオリンノックアウトマウスにおける歯根膜ルフィニ神経終末の発生過程ならびに再生過程を解析した。(1)カベオリンノックアウトマウスにおける歯根膜ルフィニ神経終末の発生過程の検討genotypingによりphenotypeを確認後、経日的にホモ型マウス上顎切歯歯根膜をprotein gene product9.5の免疫染色により、ルフィニ神経終末の形態解析を進めた。PGP9.5陽性神経は生後4日から数珠玉状構造をもつ樹枝状に分枝する細い神経線維として観察され始め、7日以降、歯根膜神経は棍棒状や釣鐘状に膨らみ始めた。

切歯が咬合を開始すると、神経終末は太くなり、その神経分布密度も劇的に増加した。その後、axonal spineを増加させ、神経終末の成熟化が生じた。しかしながら、このカベオリンノックアウトマウスにおけるルフィニ神経終末の発生過程は野生型マウスにおける発生過程と形態的、量的変化は組織切片上、認められなかった。(2)カベオリンノックアウトマウスにおける歯根膜ルフィニ神経終末の再生過程の検討下歯槽神経を下顎孔付近で切断し、歯根膜神経の再生過程を経日的に検討したが、発生学的追及同様、明瞭な差は認められなかった。以上のことにより、前年までの結果と考え合わせると、カベオラの主要構成要素のカベオリンは形態形成に関与すると考えるより、機械受容に関わるCaイオンの急速な除去に関与すると考えた方が妥当であると思われた。