hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多次元入力地震動に対する免震建物の地震応答評価手法の開発

弾性すべり支承については、地震応答変位波形入力試験に加え、変動軸力試験、インターバル加力試験、ねじれ加力試験を実施した。いずれの試験も平成23年度に新たに構築した試験装置を用い、詳細な変形・荷重データを取得した。平成23年度に米国UC Berkeleyの研究者より共同開発の提案があった構造解析プログラムOpenseesについては、本研究における免震建物の地震応答解析システムの開発と位置づけ、多次元連成力学モデルの組み込みを行った。なお、一連の研究成果は、平成24年9月にポルトガルで開催された第15回世界地震工学会議で発表した。実験の発注、実施が予定通り進んだため25年度が最終年度であるため、記入しない。実験の発注、実施が予定通り進んだため平成24年度は、前年度実験を行った免震部材に対して新たな試験プログラムを作成して試験を実施し、新たなデータを追加する。これにより、三軸連成モデルの妥当性の検証ができる。また、本研究で開発中の力学モデルに関して、米国UC Berkeleyの研究者より共同開発の提案があった。現在、UC Berkeleyの地震工学研究所では、構造解析プログラムのオープンソースコード化(Opensees Project)を促進している。本研究成果の国際化を図る意味で、この提案を受け入れOpensees Projectへ参加することとした。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終年度である平成25年度は、免震建物の3次元地震応答解析システムの開発と地震応答解析の実施、Openseesへの免震部材の多次元連成力学モデルの移植、多次元地震動挙動を考慮した免震の合理的設計法の検討を行い、研究を完結させる。合理的設計法の判断の根拠として、ロバスト性の評価を新たに導入する。2011年東日本大震災以降、想定外の地震入力に対する建物の挙動把握が求められるようになったことから、本研究においても想定以上の地震入力を考慮し、建物の健全性の評価には冗長性を反映させることとした。過大な多次元地震入力を想定して、免震建物の非線形性を考慮した多次元的挙動評価を行い、ロバスト性の観点から合理的設計法を構築する。
非定常風況下における風力タービン回転翼後流内複雑流れの解明

翼根に風車専用厚翼型を、翼端にNACA翼型を用いたテーパーねじり翼を有する小型の風車モデルを風洞内で運転し、定常流中における風車後流の速度分布をレーザードップラー流速計で測定した。その結果、風洞内の一様流中では、風車後流の影響は10D以上にも及び、速度の回復がかなり遅いことが明らかになった。これは一般に言われている実機風車の後流の影響範囲を大きく上回るものであり、この現象は風洞内では乱れが小さいために流れの撹乱の少なさが起因していると思われる。また、マグニッソンらによる風車推力係数から風車後流の速度分布を求める理論式と、本研究による風洞実験のデータと合わないことが明らかになった。これは本研究では推力係数を直接測定することができず、一様流に対する十分下流の後流の速度欠損を用いて推力係数を推算したことが原因であると思われる。これらの風洞による基礎データと比較するために、三重大学付帯農場に設置してある直径10mのフィールド風車の後流分布測定を行った。測定は、風車下流に移動式の風速計を様々な位置に設置して後流内の速度分布の詳細データを取得した。その結果、フィールド風車後流の速度分布は、推力係数の見積もりに難しさはあるが理論式と良く似た傾向を示した。また、風洞内にて小型風車を2列配置し、前列風車の後流が後列風車に与える影響についても検討した。実験の結果、前列風車のポテンシャルコア領域の持続距離が後列風車の出力に大きく影響することが明らかとなった。また、前列風車の影響を受けない条件は、前列風車から4D程度離して後列風車を設置し、また、前列風車の回転軸中心から横に2D程度距離を置いて後列風車を配置する必要があることがわかった。世界的に、平坦で好風況な地点に風車が設置尽くされた今、風車の設置は、山岳地のような、より非定常性が強い風況下に設置される傾向にあり、それらの地点に風車を配列するための明確な指針が必要とされている。限られた場所に、より多くの風車を詰め込むには、上流側に設置された風車の後流が下流側の風車に及ぼす影響を考慮し、風車配列に関する充分な検討が課題となる。本研究では、風車後流の特性を解析し、ウィンドファーム設計の指針を提案することにある。最終目標としては、ロータ直径10mの研究用フィールド風車を用いて、風車後流内の複雑流れを解明する。その第一段階として、本年度はフィールド風車と相似な翼を有する小型の風車モデルを風洞内で運転し、定常流中における風車後流の速度分布をLDVで測定した。また、風車の推力係数から風車後流の速度分布を求める理論式による結果は、風洞実験のデータと合わないことが明らかになった。これらの基礎データをもとにして、現在、三重大学附属農場に設置してあるフィールド風車の後流分布測定の計測を開始した。風車下流に移動式の風速計を様々な位置に設置して後流内の速度分布の詳細データを取得している。次年度はフィールド風車上流の風速計の測定値と下流の移動式風速計の測定値の相関を取り、フィールド風車後流の速度分布を解明する。
マラヤ/マレーシアの経済発展における『労働者』に関する分析と検討

本研究は、マラヤ/マレーシアの経済発展における『労働者』に関して、その意味と性格の変化について分析、検討することを目的とし、海外学術調査として、マレーシアおよびイギリスの史料やデータ、文献などの収集・分析と調査研究を行った。研究にあたっては、19-20世紀の構造変化を見据え、具体的な議論の中から開発途上国の歴史的な発展における「労働者」像を描き出すことを念頭に置きながら、マラヤ/マレーシアの「労働者」、「労働力」、「労働」について分析・検討を進めた。とくに、労働市場や労働力構造の分析のみならず、ジェンダー、移民労働、労働者の保護と権利、社会保障制度、ソーシャル・セーフティ・ネットなどのテーマも視野に入れて研究を進めた。研究期間において、マレーシアのマラヤ大学やマレーシア国民大学、国立図書館、官庁の資料や英国のロンドン大学SOAS図書館や公文書館(PRO)において史・資料の収集と分析を行うとともに、マラヤ大学・マレーシア国民大学やロンドン大学の歴史・経済学研究者との意見交換や本研究への助言を求めた。また並行して、国際会議や研究会において本研究に関連した報告も行い、各国の研究者と議論も進めた。以上のように、海外学術調査として、史・資料収集と調査研究を進めるとともに、研究成果を内外で公表した。本研究課題として、具体的な研究成果の一部については成果報告書にまとめたが、マレーシアの「労働者」像を検討するためには、19世紀から20世紀にかけての歴史的な流れで見ることが重要であり、移民労働やエスニシティ、ジェンダー、社会保障やソーシャル・セーフティ・ネットなどの側面からも労働者の状況を議諭する必要があることなどがあげられる。なお本研究は、同じ研究課題として平成15(2003)-18(2006)年度の科研費基盤研究(C)(2)課題番号〔15530193〕に継続されている。本研究は、マラヤ/マレーシアの経済発展における『労働者』に関して、その意味と性格の変化について分析、検討することを目的とし、イギリスおよびマレーシアにおいて歴史的な史料やデータ、文献など、史・資料の収集、およびフィールド調査をおこなっている。その際には、19-20世紀の大きな構造変化を見据え、マラヤ/マレーシアの「労働者」、「労働力」、「労働」についての意味や性格の変化を明らかにし、具体的な議論の中から開発途上国の歴史的な発展における「労働者」像を描き出すことを目標とする。また、マラヤ/マレーシアの各時代の労働者の「自由な賃労働」としての検討も中心に位置付けた。研究計画の初年度にあたる2000(平成12)年度は、マレーシアやイギリスの基礎的な史・資料の収集を中心として、マレーシアのマラヤ大学や国立図書館の資料やロンドンのロンドン大学SOAS図書館や公文書館(PRO)における史料を対象とした。そして、本研究の研究調査・史料分析のために、マラヤ大学やロンドン大学の歴史・経済学研究者との意見交換や本研究への助言を求めた。また並行して、本研究に関連して、国際会議や研究会において研究の紹介や報告もおこない、本研究のための意見交換などを、各国の研究者と進めている。本研究に関連した国際会議や研究会の報告として、マラヤ大学歴史学科セミナー(8月)、国際ワークショップ「グローバル化と労働」(9月、マレーシア国民大学)、国際会議「アジア太平洋地域における社会変容」(12月、豪州ウーロンゴン大学)、国際会議「グローバル化する世界における労働」(01年1月、香港市城大学)などで、論文を発表し、各地の研究者と意見交換や議論を行った。こうした初年度の実績をもって、次年度以降の具体的な研究・分析につなげていきたい。

本研究は、マラヤ/マレーシアの経済発展における『労働者』に関して、その意味と性格の変化について分析、検討することを目的とし、マレーシアおよびイギリスにおいて歴史的な史料やデータ、文献など、史・資料の収集、およびフィールド調査をおこなっている。その際には、19-20世紀の大きな構造変化を見据え、マラヤ/マレーシアの「労働者」、「労働力」、「労働」についての意味や性格の変化を明らかにし、具体的な議論の中から開発途上国の歴史的な発展における「労働者」像を描き出す事を目標としている。また、マラヤ/マレーシアの各時代の労働者の「自由な賃労働」としての検討も中心に位置づけている。研究計画の第2年目にあたる2001(平成13)年度は、マレーシアにおける史・資料(マラヤ大学、マレーシア国民大学、官庁など)の収集と分析を進めるとともに、ジェンダー、移民労働、労働者の保護と権利などのサブ・テーマについての研究を進めた。そして、本研究の研究調査・史料分析のために、マラヤ大学やマレーシア国民大学の歴史・経済学研究者との意見交換や本研究への助言を求めた。また並行して、本研究に関連して、国際会議や研究会において研究の紹介や報告もおこない、本研究のための意見交換などを、各国の研究者と進めている。本研究と関連した国際会議や研究会での報告として、今年度は、第3回国際マレーシア研究会議(8月、マレーシア国民大学)、ヨーロツパ東南アジア研究学会(9月、英国ロンドン大学、代読)、マレーシア国民大学開発研究学科セミナー(9月)、国際ワークショップ「マレーシアにおけるマスキュラニティ」(11月、豪州モナシュ大学・マレーシア国民大学共催、代読)などで、論文を発表し、各地の研究者と意見交換や議論を行った。本研究は、マラヤ/マレーシアの経済発展における『労働者』に関して、その意味と性格の変化について分析、検討することを目的とし、マレーシアおよびイギリスの史料やデータ、支献などの収集とフィールド調査をおこなうことを課題としている。その際には、19-20世紀の大きな構造変化を見据え、マラヤ/マレーシアの「労働者」、「労働力」、「労働」についての意味や性格の変化を明らかにし、具体的な議論の中から開発途上国の歴史的な発展における「労働者」像を描き出すことを意図してきた。第3年目にあたる2002(平成14)年度は、前年度までにマレーシアとイギリスで収集した基礎的な史・資料の分析を中心として、本研究テーマをめぐっての議論の検討を進めた。とくに労働者の生活と社会保障の側面に目を向け、とくに1997-98年の経済危機の影響を検討したり、ジェンダーと移民労働について国際労働力移動の議論に位置づけるなど、サブ・テーマとしての分析を深めた。第3年目でもあり、本研究と関連して研究会での報告などをおこなうことに加え、研究成果として、論文の発表などを進めている。2002年度における本研究と関連しての研究会などでの報告で主なものは、アジア理解講座「経済開放最前線/マレーシアの経済開発と社会変容:開発の光と影」(10月、国際交流基金アジアセンター)、同講座「移動するアジア人:文化とアイデンティティ/マレーシアの移住労働者」(11月、国際交流基金アジアセンター)、イスラム人口問題懇談会「マレーシアの外国人労働者」(3月、国立社会保障・人口問題研究所)などがある。
パーヒドロポリシラザンを元素ブロックとする有機―無機複合材料創成

パーヒドロポリシラザン(PHPS)は平均分子量700のSiH2-NHを繰り返し構造とする多分岐のオリゴマー型元素ブロックである。これを構築しシリカ化することで、新たな有機-シリカ複合体の合成が可能である。本研究では1)高分子材料のナノ構造の精密制御、2)ベンズオキサジン系複合体の合成メカニズム解明、および、3)PHPSのカプセル化による中空粒子作成を検討した。1)では、ABA型ブロック共重合体とホモA、ホモBポリマーからなるブレンド体にPHPSを添加した。この際、ホモAポリマ-とシリカ分率を一定とし、ブロック共重合体の体積分率を因子とすることで、ミクロ相分離構造の形態を変化させることなく、ドメイン恒等周期をテーラーメードに制御された複合体の合成に成功した。さらに新規複合体合成の鋳型とするため、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレートの新規精密重合法を開発し、新規鋳型となるブロック共重合体と、ナノ複合体の新規合成に成功した。2)では、低温での焼結では、有機ドメインと無機ドメインの結合が少なく、複合体の特性も有機部分と無機部分が独立的に発現したが、高温での焼結では、Mannich構造形成により、有機部分の特性が大きく改善されることが明らかとなった。さらに、可撓性に優れるBhdaを用いた系より、PHPSの添加により、ポリベンズオキサジンの発色が抑えられること、水蒸気バリア性の改善を見出し、そのメカニズムを解明した。3)では、W/Oエマルションの水滴を鋳型とし、カプセル化することで、中空シリカ粒子の合成を検討し、比較的粒径分布の狭いシリカ中空粒子の合成に成功した。さらに、油相の組成、界面活性剤濃度、PHPSの添加量によるシリカシェルの厚みの制御、PHPSの添加速度、超音波の出力、水溶液の塩の種類を因子として、粒子の形成を検討し、中空粒子の形成メカニズムを解明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、SiH基とは反応せず、NH基と弱い相互作用を持つと考えられる置換型エポキシ基を高分子鎖内に有するポリマーとの複合化を行った。部分エポキシ化ポリスチレン-block-ポリブタジエン-block-ポリスチレン(E-SBS)とエポキシ基を持たないSBSを鋳型高分子として用い,PHPSと複合化する際の鋳型の効果を検討した。その結果、エポキシ基を有するE-SBSでは、ポリマーのミクロ相分離構造を反映した精密な相分離構造が発現するが、SBSでは、シリカがマクロ相分離しており、置換型エポキシ基が構造制御の発現因子となることがわかった。ポリマーとPHPSの混合物のNMR解析より、両者の混合によりPHPSのSiH基ピーク、およびE-SBSのエポキシ基のピークはシフトし、PHPSとE-SBSとの相互作用を示した。エポキシ基とNH基は相互作用することから、本系でもエポキシ基とNH基が相互作用し、その結果、隣接のSiH基がシフトしたと考えられる。精密に構造を制御されたナノ構造体が得られたことから、複合体について、温度波による熱拡散率、密度、比熱を測定し、複合体の熱伝導率を決定した。その結果、実測値はポリマーの球状ドメインが形成される領域ではポリマーをフィラーとするMaxwell理論により、また、シリカが棒状ラメラ状ドメインを形成する領域ではシリカをフィラーとするMacroscale theoryにより表わされることが明らかとなった。PHPSを元素ブロックとした他の構造体形成見当のため、PHPS存在下の分散重合による複合型微粒子合成の予備実験を行った。その結果、アゾ系開始剤と複合化することで新規有機ー無機アゾ開始剤を合成し、これを開始剤兼新規分散剤としてスチレン、またはメタクリル酸メチルの分散重合することで有機ーシリカ複合微粒子を合成することができることを見出した。

3)では、W/Oエマルションの水滴を鋳型とし、カプセル化することで、中空シリカ粒子の合成を検討し、比較的粒径分布の狭いシリカ中空粒子の合成に成功した。さらに、油相の組成、界面活性剤濃度、PHPSの添加量によるシリカシェルの厚みの制御、PHPSの添加速度、超音波の出力、水溶液の塩の種類を因子として、粒子の形成を検討し、中空粒子の形成メカニズムを解明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。当初目的は熱伝導性の測定可能な複合体の合成であったが、種々のナノ構造の制御された複合体を合成することに成功し、シリカの体積分率を因子として熱伝導性の全体像を得る部分まで、進むことができた。PHPSを元素ブロックとする他の複合体の合成方法の確立(微粒子合成)は、H26年度の目標であったが、H25年度に開始することができ、すでに直径100nmの単分散な粒径を有するシリカシェル型高分子微粒子の合成に成功した。以上より、当初予定より進展しているといえる。H25年度の結果より、高分子ブロック共重合体ーシリカ複合体では、シリカ組成58%付近に構造の転移点が存在することが明らかとなった。よって、種々の組成を有する高分子を設計し、シリカ組成58%での複合体を作成し、ナノ構造と熱導電性の関係を解明する。特にラメラ構造において、高分子の分子量を制御することで、ラメラの厚みを変えることができることから、ナノ構造における界面の面積と熱伝導性の関係を解明する。シリカ微粒子の合成では、マトリックスと有機モノマーとの溶解性、および、新規アゾ系開始剤、界面活性剤を因子として、微粒子の粒子径、および、サイズの分布を制御する。
難病疾患肺動脈性肺高血圧症の新規発症感受性遺伝子の同定と機能解析

肺動脈性肺高血圧症Pulmonary Arterial Hypertension(PAH)は肺動脈の内膜や中膜が肥厚して肺動脈圧が上昇し、右心不全を起こす生命予後不良の指定難病である。本研究チームは、2009年以来PAH患者検体の遺伝子解析に取組み、現在までに合計約400検体(全国認定患者3500名の1割強)の解析を進めてきた。我々はPAH研究において、臨床と基礎の密接な共同研究の組織であり、国内では最大規模の症例を持ち、論文数に代表される研究実績において国際的にも評価される稀有の研究組織である。膠原病等との関連を特定できない特発性PAHのうち約15-20%はBMPR2遺伝子の変異によって発症するが、それ以外では原因を特定できておらず、分子機構は不明で治療方法も確立していない。本研究チームでは次世代シークエンサーによる全エキソーム解析を実施し、新規のPAHの発症に関与する原因遺伝子と発症リスクに関わる遺伝子の幾つかの候補を得た。この新規の候補遺伝子について、より多くの、また広範な対照疾患を含む患者試料による妥当性の検証とCRISPR/Cas9遺伝子編集技術等を用いたin vitroとin vivoの集学的評価解析によって、PAH発症機序への関与を解明し、新規の治療標的を探索する。我々は次世代シークエンサによる全エキソーム解析を多数例に実施し超長寿者と患者集団の比較という独自の戦略を用い、血管疾患に共通する可能性の高い感受性遺伝子のHot Spot変異をIPAH患者に高頻度に見出すことに成功しており、研究はおおむね順調に進展している。血管疾患に共通する可能性の高い感受性遺伝子のHot Spot変異をIPAH患者に高頻度に見出すことに成功しており、原因遺伝子と感受性遺伝子の相乗作用によるIPAHの発症という仮説に至った。これを検証するためこれらHot Spot変異を持つマウスを作製し、in vivo実験とin vitro実験による集学的解析によって、IPAH発症機序の全容解明と、新規疾患モデルの確立を目指す。次年度使用額は2,912円と比較的少額であり、おおむね当初の使用予定額通りに研究は進行している。翌年度として請求した助成金と合わせて、in vivo実験・in vitro実験に使用していく。
IL-17欠損1型糖尿病モデルマウスの糖尿病発症遅延機序の解明

IL-17を産生するTh17細胞は新しいヘルパーT細胞サブセットであり、関節リウマチ、多発性硬化症などの自己免疫疾患モデルでは、これまで、その病態の主役はTh1細胞と考えられてきたが、現在、Th17の重要性が報告されている。1型糖尿病においても、病態の中心はTh1細胞であると考えられてきたが、発症前(10週齢)のNODマウスに対し、抗IL-17抗体の投与により糖尿病発症抑制効果が報告され、自己免疫性糖尿病の病態へのTh17/IL-17の関与が示唆されている。そこで我々は、1型糖尿病の病態へのTh17細胞/Th1細胞の関与を検討した。IL-17欠損NODマウス(IL-17-/-NOD)、IL-17/IFNγRダブル欠損NODマウス(IL-17-/-/IFNγR-/-NOD)を作成し、野生型(wt-NOD)との、膵島炎レベル、累積糖尿病発症率を検討した。IL-17-/-NODとwt-NODのCD4+エフェクター細胞のNOD-SCIDマウスへ養子移入実験を行った。50週齢までの累積糖尿病発症率は、IL-17-/-/IFNγR-/-NODで50%であり、IL-17-/-NOD;80%、wt-NODマウス;86%との3群間で有意差を認めた(p<0.05)。若年のIL-17-/-NODマウス由来のエフェクター細胞の養子移入において明らかな発症抑制を認めた。Th17/Th1細胞は協調して糖尿病進展に関与しており、Th17の若年期の重要性が示唆された。我々は、1型糖尿病病態における、新しいヘルパーT細胞サブタイプ、"TH17"の関与を検討する目的で、IL-17遺伝子欠損NODマウスのインスリン自己抗体発現、膵島炎、糖尿病進展の検討を行っている。現在、IL-17遺伝子欠損NODマウスにおける、膵島炎の抑制、糖尿病発症遅延が確認され、糖尿病未発症マウス(10週齢)由来のCD4^+CD25^-エフェクター細胞の養子移入ではNOD-IL17^<-/->マウス由来の細胞の糖尿病誘導能がほぼ消失していた。1型糖尿病病態に、Th17が深く関与している可能性が示された。これまで、関節リウマチ、多発性硬化症などの自己免疫疾患へのTh17の関与の報告はあるが、本結果は1型糖尿病におけるTh17の重要性を、世界に先駆けて証明した研究として非常に重要な結果であると考える。さらに、IL-17の早期の糖尿病進展への関与について、より詳細に検討するために、IL-17ホモ欠損RIP7-B7 H-2^dマウスを作製した。現在このマウスにインスリンB鎖ペプチドを免疫し、その後のインスリン自己抗体発現、膵島炎浸潤、糖尿病発症について、IL-17(+)-RIP7-B7 H-2^dマウスと現在比較検討中である。また、IL-17欠損RIP7-B7 H-2^bマウスを作製済で、このマウスにPoly I:Cを投与し、その後のインスリン自己抗体発現、膵島炎浸潤、糖尿病発症について、RIP7-B7 H-2^dマウスとの現在比較検討中である。我々は、1型糖尿病病態解明についての研究を行っている。新しいヘルパーT細胞サブタイプ、"TH17"の関与を検討する目的で、IL-17遺伝子欠損NODマウスのインスリン自己抗体発現、膵島炎、糖尿病進展の検討を行った。

現在、IL-17遺伝子欠損NODマウスにおける、膵島炎の抑制、糖尿病発症遅延が確認され、糖尿病未発症マウス(10週齢)由来のCD4^+CD^<25->エフェクター細胞の養子移入ではNOD-IL17^<-/->マウス由来の細胞の糖尿病誘導能がほぼ消失していた。このことから、1型糖尿病病態に、Th17が深く関与している可能性が示された。これまで、関節リウマチ、多発性硬化症などの自己免疫疾患へのTh17の関与の報告はあるが、本結果は1型糖尿病におけるTh17の重要性を、世界に先駆けて証明した研究として非常に重要な結果であると考える。さらに、IL-17の早期の糖尿病進展への関与について、より詳細に検討するために、IL-17ホモ欠損RIP7-B7H-2^dマウスを作製した。このマウスにインスリンB鎖ペプチドを免疫し、その後のインスリン自己抗体発現、膵島炎浸潤、糖尿病発症について、IL-17(+)-RIP7-B7 H-2^dマウスと現在比較検討中を行ったが、有意な差は得られなかった。また、IL-17欠損RIP7-B7 H-2^bマウスを作製済で、このマウスにPoly I:Cを投与し、その後のインスリン自己抗体発現、膵島炎浸潤、糖尿病発症について、RIP7-B7 H-2^dマウスとの現在比較検討中である。
1、2-ジアミン系高性能不斉補助剤の開発

ジアシル2-イミダゾロンの4,5位2重結合部位はBr_2と速やかに反応し4,5-ジブロモ体を生成するが、このジブロモ体をトリエチルアミン存在下メタノールと反応させて得られたモノN-アシルジメトキシ体は、トリフルオロ酢酸存在下チオフェノールと反応し、4-メトキシ-5-チオフェニル体を効率良く与えることがわかった。この4-メトキシ-5-チオフェニル体の変換反応を検討したところ、チオフェニル基だけを有機銅反応剤により各種アルキル基へと置換可能であり、さらに脱アシル化後、ふたたびチオフェニル化-アルキル化が可能であることを明らかにすることが出来た。これらの反応の利用により、キラル4,5-ジアルキル置換2-イミダゾリジノン類、すなわちキラル1,2-ジアミン類のより汎用性の高い合成ルートが確立できた。2-イミダゾロンとアントラセンとのDiels-Alder反応により合成できる、ビシクロ系キラル2-イミダゾリジノン類のモノN-スルホニル化による不斉誘起能の向上については、スルホニル基の検討を行ったところ2,4,6-トリイソプロピルベンゼンスルホニル基が最適であることが明らかになった。さらに、開環ジアミン体のイミダゾリンへの閉環も可能となり、不斉配位子としてのキラルイミダゾリンを設計合成中である。2-イミダゾロンの4,5位2重結合部位はBr_2と速やかに反応し4,5-ジブロモ体を生成するが、このジブロモ体はトリエチルアミン存在下メタノールと反応しジメトキシ体へと変換する際に、モノN-脱アシル化が同時に進行することが明らかになった。このモノN-脱アシル体のメトキシ基の変換反応を検討したところ、脱アシル化した側のメトキシ基はBF_3・OEt_2存在下有機銅反応剤により各種アルキル基へと置換可能であり、さらに置換体の2-exo-methoxy-1-apocamphane carboxylic acid(MAC acid)による光学分割にも成功した。これらの反応の利用によりキラル4,5-ジアルキル置換2-イミダゾリジノン類、すなわちキラル1,2-ジアミン類の汎用性の高い合成ルートが確立できた。2-イミダゾロンとアントラセンとのDiels-Alder反応により合成できるビシクロ環系キラル2-イミダゾリジノン類は、モノN-スルホニル化することにより従来のN-アルキル体よりも高い不斉誘起能をもつようになることが明らかになった。また、2-イミダゾリジノン環の開環により得られる1,2-ジアミン類もジエチル亜鉛によるアルデヒドのエチル化反応の触媒のほか、マンガンイオンによるオレフィンの不斉エポキシ化のキラル配位子としても機能することもわかり、最適構造の検討中である。これらの反応の利用によりキラル4,5-ジアルキル置換2-イミダゾリジノン類、すなわちキラル1,2-ジアミン類のより汎用性の高い合成ルートが確立できた。さらに、開環ジアミン体のイミダゾリンヘの閉環も可能となり、不斉配位子としてのキラルイミダゾリンを設計合成中である。
液体―固体界面における光反応の磁場効果

まず,酸化チタン(アナターゼ)を懸濁した塩化白金酸の水メタノール溶液にアルゴン雰囲気,磁場下(0-4T)でキセノンランプ光を照射した。この系では,白金を担持した酸化チタンの光励起によって水素と二酸化炭素が発生する。発生する気体を捕集し,その体積を計量することによって,気体発生量に対する磁場印加の影響を検討した。発生量は数mlと少なかった。磁場印加とともに発生量は減少し,4Tの磁場下ではゼロ磁場と比べて数%の発生量の減少が見られた。次に,チタン板をガスバーナーで焼いて,チタン板表面に酸化チタン粒を付着し,白金板を用いて光電池を組み立て,光照射によって生ずる光電流に対する磁場の影響を調べた。4Tの磁場印加によって光電流は数%減少し,気体発生反応の場合と同様に,反応が抑制されることが分かった。これまで,4Tの磁場印加の影響を検討してきたが,変化は数%の反応収率の減少と小さく,機構の解明は困難であった。今後,15Tの強磁場を用いて実験を行う。10%以上の変化が見出され,実験精度が向上すれば,磁場強度依存性のデータから機構の追求を行う。さらに,ルテニウム錯体,ポルフィリン,エオシンを光増感剤とする光触媒反応に対して,磁場印加の効果を調べる。光増感剤を用いることによって,反応収率の増加と実験精度の向上が期待できる。液体固体界面における光反応では,均一磁場の影響として,イオンの流れに対するローレンツカ(MHD機構)とラジカルの再結合に伴う電子スピン変換の加速抑制(ラジカル対機構)が,勾配磁場の影響として,触媒表面に生成するラジカルに対する磁気力が考えられる。特に,酸化チタンと増感剤の間の電子移動によってラジカル対の生成が予想される場合があり,そのときはラジカル対機構が機能する可能性が高い。
骨細胞が機械的刺激を生物的刺激に変換する機序を解明する研究 -GFP遺伝子導入法を細胞骨格に応用して-

骨芽細胞・骨細胞に機械的刺激を負荷した時に生じる細胞骨格の形態観察が行われた。骨細胞株MC3T3-E1細胞を用いた流体剪断応力の負荷実験では、1時間、12dynes/cm^2の力を負荷すると、負荷前後で細胞骨格の一つであるアクチンは、急速にその形態を変化させることが蛍光標識ファロイジンを用いた実験で確認された。一方、その他の細胞骨格蛋白であるチュブリン、ヴィメンチンは1時間の負荷では大きな形態的変化を示すことはなかった。また、Texas Red標識ヴィンクリンを骨芽細胞に微少注入し機械的刺激を負荷し、生細胞での細胞接着部位の観察を行ったところ、細胞接着部位の機械的刺激に対する応答は10分後にその数、また接着面積ともに増加することが明らかになった。よって、骨芽細胞は機械的刺激に対して、細胞骨格を迅速に変化させていることが明らかになった。骨細胞に同様の力を負荷し、アクチン、チュブリン、ヴィメンチンの変化を検討したが1時間ではどの蛋白にも形態的な変化は生じなかった。また、細胞接着の部位にも変化はみられなかった。これらのことから、骨細胞の細胞骨格は機械的負荷に対して非常に安定したものであることが示唆された。次に、骨細胞の細胞突起が非常に安定した形態、細胞骨格をもつ点に着目し、蛍光標識ファロイジンを用いて、骨組織中での骨細胞細胞突起の3次元的形態観察を共焦点レーザー顕微鏡と透過レーザー微分干渉顕微鏡を併用し行った。この手法により、骨細胞の骨組織中での3次元構築を行うこと可能となった。さらに、骨細胞が機械的刺激に応答することにマーカーとして、CTGF(connective tissure growth factor)が有用であることが示唆された。CTGFは流体剪断応力に対してその強さ、作用時間に応じて発現されることがreal time PCR法を用いて確認された。平成12年度の研究目的である骨芽細胞、骨細胞に機械的刺激を負荷した時に見られる細胞骨格の形態観察が行われた。まず、骨芽細胞株MC3T3-E1細胞を用いて、12dynes/cm^2の流体剪断応力を負荷し細胞骨格の蛍光観察を行った。蛍光標識ファロイジンを用いた実験で、アクチンは負荷前の細く核を囲むような走行から太く直線状に変化し、細胞の長軸に平行に走行することが観察された。免疫蛍光を用いた実験で、接着蛋白であるヴィンクリンは著しくその数、接着面積を増加し、同部でのチロシンリン酸化を伴うことが確認された。よって、骨芽細胞の細胞骨格および接着部位は機械的刺激に反応し再構築されていることが確認された。また、蛍光色素標識ヴィンクリンを細胞内に微少注入し機械的刺激を負荷し、生細胞での細胞接着部位の観察を行ったところ、細胞接着部位の機械的刺激に対する応答は10分後にはすでみられることがわかった。よって、機械的刺激に対して細胞骨格は迅速に応答することが明らかになった。骨細胞の機械的刺激に対する細胞骨格の応答も同時に検討されたが、骨細胞の細胞骨格は非常に安定しており骨芽細胞に比べその変化は少ないものであった。現在さらなる検討がなされている。また、本年度のもう一つの課題である機械的刺激と遺伝子の発現がin situ hybridizationとRT-PCRを用いておこなわれた。我々は、ラットの歯牙移動をin situ hybridizationで観察し、CTGF(connective tissue growth factor)が機械的刺激に応答し骨細胞に発現することを確認した(J.D.R.in press)。そこで単離した初代骨細胞を用いて流体剪断応力を負荷した。骨細胞は機械的刺激を負荷することにより、CTGFを発現することがin vitroでも確認された。よって、今後の骨細胞のメカニカルストレスマーカーとしてCTGFを用いて実験を進めている。

CTGFは流体剪断応力に対してその強さ、作用時間に応じて発現されることがreal time PCR法を用いて確認された。骨芽細胞・骨細胞に機械的刺激を負荷した時に生じる細胞骨格の形態観察が行われた。骨細胞株MC3T3-E1細胞を用いた流体剪断応力の負荷実験では、1時間、12 dynes/cm^2の力を負荷すると、負荷前後で細胞骨格の一つであるアクチンは、急速にその形態を変化させることが蛍光標識ファロイジンを用いた実験で確認された。一方、その他の細胞骨格蛋白であるチュブリン、ヴィメンチンは1時間の負荷では大きな形態的変化を示すことはなかった。また、Texas Red標識ヴィンクリンを骨芽細胞に微少注入し機械的刺激を負荷し、生細胞での細胞接着部位の観察を行ったところ、細胞接着部位の機械的刺激に対する応答は10分後にその数、また接着面積ともに増加することが明らかになった。よって、骨芽細胞は機械的刺激に対して、細胞骨格を迅速に変化させていることが明らかになった。骨細胞に同様の力を負荷し、アクチン、チュブリン、ヴィメンチンの変化を検討したが1時間ではどの蛋白にも形態的な変化は生じなかった。また、細胞接着の部位にも変化はみられなかった。これらのことから、骨細胞の細胞骨格は機械的負荷に対して非常に安定したものであることが示唆された。次に、骨細胞の細胞突起が非常に安定した形態、細胞骨格をもつ点に着目し、蛍光標識ファロイジンを用いて、骨組織中での骨細胞細胞突起の3次元的形態観察を共焦点レーザー顕微鏡と透過レーザー微分干渉顕微鏡を併用し行った。この手法により、骨細胞の骨組織中での3次元構築を行うこと可能となった。さらに、骨細胞が機械的刺激に応答することにマーカーとして、CTGF(connective tissure growth factor)が有用であることが示唆された。
線形及び非線形ヘルムホルツ型方程式の漸近解析と逆解析

地震波のモデル方程式である半空間弾性波動方程式の定常解の漸近挙動とフーリエ変換との関係を調べる研究を行った。本研究により以下の4つの基本問題が解決した。(1)フーリエ変換を構成すること,(2)解集合をフーリエ変換で記述すること,(3)レゾルベントの漸近展開を求めること,(4)定常解の漸近展開を求めること。これらの結果により,特殊な場合ではあるが,異方性をもち複雑な伝播をする弾性波動方程式の解(地震波)の漸近的振る舞いが明らかとなった。1.研究成果の内容:昨年度に引き続き,地震波のモデル方程式である半空間における弾性波動方程式の定常解の特徴づけに関する研究を行った。弾性波動方程式に付随するフーリエ変換の漸近展開を,定常位相の方法などを駆使し解析することで,定常解の挙動を球面波と特殊関数を用いて詳細に記述することができた。2.意義:物理的に意味のある解の特徴づけは偏微分方程式論における1つの基礎的研究である。したがって,この研究で得られた結果は,今後の弾性波動方程式の研究,とくに散乱問題と逆問題の研究を発展させる契機となるものである。3.重要性:この研究で用いた解析手法は,弾性波動方程式のみならず,他の波動現象を記述する偏微分方程式にも十分適用可能である。したがって,この研究結果は応用範囲が広く,発展性がある。さらに,地震波のモデル方程式の解の挙動を詳細に調べることは,地震波の伝播のシュミレーションを可能にし,さらには現実の問題への応用も期待できる。したがって,この研究結果は数学のみならず,応用上も重要である。最終年度に実施した研究の成果:昨年度に引き続き,地震波のモデル方程式である半空間における弾性波動方程式の定常解の特徴づけに関する研究を行った。今年度では,半空間における弾性波動方程式のグリーン関数の漸近展開と誤差項の詳細な評価を与えた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果:本研究により,散乱理論における4つの基本問題,1)フーリエ変換を構成すること,2)解集合をフーリエ変換で記述すること,3)レゾルベントの漸近展開を求めること,4)一般化された固有関数の漸近展開を求めること,が半空間定数係数弾性波動方程式に対して解決した。1)については先行研究があったため,本研究の成果は2)から4)の部分である。特に,3)と4)について,すべての方向に対して漸近展開式を得たことは大きな成果である。意義:本研究で得られた結果は半空間弾性波動方程式に対する散乱理論の基礎的結果である。この結果を礎に,摂動の入った弾性波動方程式の散乱理論の研究,さらには地球の内部構造を地震波から同定する逆問題の研究がさらに発展すると期待される。重要性:現実の波動現象は,等方的に伝播することは少なく,方向によって異なる伝播をする現象が多い。本研究で用いた解析手法は,異方性をもつ波動現象を記述する偏微分方程式にも十分適用可能であることが予想される。複雑な波の伝播の様子を数式で詳細に記述できることは,数値シミュレーションを可能にし,さらには現実の問題への応用も期待できる。1.研究成果の内容:地震波のモデル方程式である半空間における弾性波動方程式の解の特徴づけについて,「定常的方法」により研究した.地震波には,縦波,横波があることが知られている.これらの波が境界で反射すると,反射波が複雑に伝播する.今年度の研究では,定常弾性波動方程式の空間遠方における解の挙動を,振動積分の漸近解析を用いて,詳細に計算した.具体的には,外向き解と内向き解の漸近展開の主要部を,境界近傍と臨界角近傍を含む形で与えた.2.意義:今年度の研究で得た計算結果により,縦波,横波の反射波の複雑な振る舞いを,とくに臨界角近傍での振る舞いを詳しく解析することができる.このことにより,複雑な弾性波の伝播が詳細にわかる.半空間における弾性波には,横波と縦波がカップリングして表面を伝播する表面波が存在することが知られている.縦波,横波の性質から表面波の解析へと研究を発展させることができるため,今年度得た研究成果は,表面波を含む地震波を記述する弾性波動方程式を解析ために,基礎となる欠かせないものである.3.重要性:方程式の解の漸近挙動を詳細に記述することは,散乱問題,さらには散乱の逆問題へと研究を発展させる契機となる.そのうえ,微分方程式の解の近似式を詳しく与えることは,解の数値計算への応用,さらには,地震波の詳しい伝播シミュレーションを可能とするものである.したがって,応用上も重要である.現在までの達成度は,全体の約60%である。この根拠は次のとおりである。研究目的は,半空間弾性波動方程式の定常解について以下の3点を明らかにすることである。1.外向き解,内向き解の一様な漸近展開を得ること。

2.摂動を考え散乱行列を構成すること。3.散乱行列から係数を再構成すること。現在までに,1の部分と2,3の基礎部分となる解の特徴付けを得た。ここまでの研究結果を現在研究論文としてまとめている。3年間の研究計画のうち,2年目で全体の60%を達成しているので,研究はほぼ予定通り進行している。現在までの達成度は,全体の約30%である.この根拠は次のとおりである.研究目的は,半空間弾性波動方程式の定常解について,以下の3点を明らかにすることである.1.外向き解,内向き解の解の一様な漸近展開を得ること.2.摂動を考え散乱行列を構成すること.3.散乱行列から係数を再構成すること.現在までに,1の部分はほぼ明らかになった.証明に不備がある箇所を,現在修正作業中である.2の部分は,共同研究者の協力のもとで,単純な場合の半空間ヘルムホルツ方程式に対して散乱行列を計算した.これにより,弾性波動方程式の場合の見通しがついた.3の部分は未着手である.3年間の研究計画のうち,初年度で全体の30%を達成しているので,研究はほぼ予定通り進行している.1.半空間の弾性波動方程式の研究について,共同研究者と研究打ち合わせをし,成果を論文としてまとめ,学術雑誌に投稿する。2.学会,研究会での発表準備をおこなう。3.昨年度に引き続き,数値計算ソフト「マスマティカ」の基本的な使い方を修得する。4.非線形シュレーディンガー方程式の逆問題についての研究結果を論文としてまとめ,学術雑誌に投稿する。1.半空間弾性波動方程式について,共同研究者と研究打ち合わせを重ね,現在までに得られた成果をまとめる.2.学会,研究集会での発表準備をおこなう.3.数値計算ソフト「マスマティカ」の基本的な使い方を修得するため,関連するセミナーに参加する.4.研究目的の1つ「非線形シュレーディンガー方程式」の逆問題に着手する.今後の研究推進方策に合わせて,以下のように研究費を使用する。1.出張旅費:研究打ち合わせ(年2回程度)。学会,研究集会等への参加(年4回程度)。2.物品費:研究成果の取りまとめに必要な物品。研究成果の発表に必要な物品。今後の研究の推進方策にあわせて,以下のように研究費を使用する.1.出張旅費:研究打ち合わせ(年4回)学会,研究集会への参加(年4回)2.物品費:専門書と本棚の購入.研究資料と収納庫の購入.前年度は,予定していた研究集会に参加できないことがあり,未使用額が生じた.震災の影響と大学の仕事による日程の不都合が主な理由である.前年度未使用額は,今年度の出張旅費にあて,研究打ち合わせを頻繁に行う.
家族性乳癌原因因子BRCA2に結合するPALB2の、相同組換えにおける機能の解析

家族性乳癌原因因子BRCA2と、そのN末端領域に結合する因子PALB2の遺伝学的相互作用を、脊椎動物細胞で容易に遺伝子破壊を行うことができるニワトリBリンパ球DT40細胞を用いて解析した。PALB2の相同組換えにおける機能は、いずれもBRCA2の持つ機能の一部に含まれていた。このことからPALB2遺伝子はBRCA2遺伝子の下で、BRCA2と同じ相同組換え経路で働いていると結論した。1.ニワトリPAB2 cDNAの同定先にクローニングしたニワトリPALB2 cDNAの断片をもとにRACE法によって全長cDNAのクローニングを計画していた矢先に、NCBIのデーターベースに全長のニワトリcDNA配列が報告された(accession#XM_414873)。ヒトとニワトリのPALB2蛋白はほぼ同じ大きさで、アミノ酸配列はC末端半分の方がより高い相同性を持っていた。2.PALB2破壊細胞の樹立ニワトリPALB2のC末端が欠失するような破壊細胞を樹立することができた。すなわちPALB2遺伝子は、DT40細胞の増殖に必須ではなかった。3.PALB2破壊細胞の表現型解析(i)増殖速度:野生型よりも増殖速度が有意に遅かった(倍加時間10.6時間cf.野生型8.0時間)。しかしBRCA2破壊細胞の方がより遅い増殖であった(倍加時間11.7時間)。(ii)DNA損傷に対する感受性:PALB2破壊細胞はシスプラチンやカンプトテシンに対して野生型細胞より強い感受性を示したが、BRCA2破壊細胞ほど強い感受性ではなかった。(iii)DNA損傷後のRAD51蛋白の細胞内局在:細胞に電離放射線を照射すると、野生型細胞では核内にRAD51蛋白質の集合が複数の焦点として確認できるが、PALB2破壊細胞では焦点の数、強さともに野生型ほど顕著ではなかった。BRCA2の条件破壊細胞を出発材料として、PALB2遺伝子の両alleleを破壊した。この細胞をタモキシフェンで処理し、再クローニングすることによってPALB2・BRCA2の二重破壊細胞を樹立することができた。すなわち両遺伝子が欠損していても、細胞の生存には影響が無かった。2.PALB2・BRCA2の二重破壊細胞の表現型解析(1)増殖速度:増殖の速い順に、野生型(倍加時間8時間)>PALB2破壊株(同10.6時間)>BRCA2破壊株(同11.7時間)=PALB2・BRCA2二重破壊株であった。(2)DNA損傷に対する感受性:PALB2・BRCA2二重破壊細胞はシスプラチンやカンプトテシンに対して、BRCA2破壊細胞と同等の高感受性を示した。(3)DNA損傷後のRAD51蛋白の細胞内局在:PALB2・BRCA2二重破壊細胞は、BRCA2破壊細胞と同様に電離放射線照射後の核内RAD51タンパク質の集積が、焦点として全く検出できなかった。(4)以上の結果から、PALB2遺伝子はBRCA2遺伝子の下でBRCA2と同じ経路で働いていると結論づけた。PALB2遺伝子は、染色体不安定性を示す遺伝疾患であるFanconi貧血の原因遺伝子の一つ、FANC-N遺伝子と同一であった(Nat Genet39,159-161,2007;NatGenet39,162-164,2007)。そこでFANC因子群を介したDNA修復経路における、PALB2の役割を明らかにするために、FANC-C破壊細胞でPALB2遺伝子の破壊を試みた。現時点では両者の遣伝子二重破壊細胞は樹立できていない。
T細胞性白血病におけるLMO2過剰発現の機序と生物学的意義に対する検討

T細胞性急性リンパ性白血病(T-ALL)と同時に検討したB前駆細胞型ALLでもLMO2を過剰発現している細胞株を複数認めた。そこで正常B細胞におけるLMO2遺伝子の発現について解析したところ、幹細胞レベルではLMO2が高発現していたが、CD34+CD19+分画で急激に発現が低下し、分化とともに低いレベルで維持されていた。また、LMO2を過剰発現する細胞株にsiRNAを導入して発現を抑制すると、細胞死が誘導された。LMO2の過剰発現がB前駆細胞型白血病において白血病細胞の生存と未分化状態の維持に関与している可能性が初めて明らかにされた。LMO2は造血に必須の転写因子であり、小児T細胞性急性リンパ性白血病(T-ALL)の約半数の症例で過剰発現されている。しかし大半の症例では過剰発現の機序が不明であるばかりでなく、過剰発現がどのようにして白血病発症につながるのかという極めて重要な課題が未解決のままである。T-ALLの予後は依然として不良であり、本研究では我々のこれまでの研究成果をふまえてLMO2過剰発現の機序と生物学的意義を明らかにすることを目指している。本年度はT-ALL細胞株のLMO2発現レベルの解析とLMO2のnegative regulatoryregionのメチル化の解析を行った。まず、T-ALL由来細胞株8株について、distal promoter由来およびproximal promoter由来のLMO2発現をreal time PCR法で解析した。このうち6株でLMO2の過剰発現を認めたが、すでにLMO2の過剰発現の機序として知られている11;14転座を認めたのは1株のみであり、他の5株では未知の機序が関与していると考えられた。そこで、近年になって報告された、もうひとつのLMO2遺伝子の過剰発現の機序であるnegative regulatoryregionの不活化について、この部位にメチル化の標的となるCpG islandが含まれることからメチル化PCRで解析した。LMO2の発現レベルとの相関を検討したが、これらの相関は認められなかった。よって、メチル化以外の機序が関与していると想定され、今後アレイCGH法による全ゲノムでの増幅と欠失領域の解析を進めていく予定である。また、過剰発現の生物学的意義について解明することも重要であるが、この解析に欠かせない手法であるsiRNAの導入方法について、当研究室で解析するための調整を行っている。すでにB前駆細胞性白血病でLMO2遺伝子を過剰発現している17;19転座型白血病細胞株のUOC-B1を用いて、レンチウイルスベクターを用いたsiRNA導入による細胞死の誘導についてflow cytometryを用いて解析を行っており、今後丁・ALL細胞株でも解析を行っていく予定である。LMO2は造血に必須の転写調節因子であり、小児T細胞性急性リンパ性白血病(T-ALL)の約半数の症例で過剰発現されている。本年度はLMO2過剰発現の生物学的意義について、LMO2のsiRNAをT-ALL細胞株に導入するため、レンチウイルスベクターによる導入を行った。T-ALLでの検討の前段階としてB前駆細胞型ALLでLMO2を過剰発現している17;19転座型白血病細胞株のUOC-B1にLMO2のsiRNAを導入したところ、その発現は1000分の1程度に抑制され、flow cytometryでactive caspase3陽性の細胞が増加して細胞死が誘導されるとともに、マイクロ・アレイ解析でB細胞の初期分化に関連する遺伝子の誘導が観察された。このことから17;19転座型ALLでは、LMO2遺伝子の過剰発現が白血病細胞の生存と未分化状態の維持に関与している可能性が示唆された。これはB前駆細胞型ALLの発症にLMO2が関わることをはじめて明らかにするものであり、BLOOD誌上で発表した。siRNAの導入については、自治医科大学分子病態治療センターの古川雄祐教授の研究室のサポートを受けてレンチウイルスベクターによる導入を行ってきていたが、当科では17;19転座型白血病細胞株以外で安定した導入効率が得られず、新たにInvitrogen社のNeon Transfectionsystemによるエレクトロポレーション法で導入を試みている。この方法では、17;19転座型白血病細胞株以外のB前駆細胞型ALL細胞株でもLMO2の発現を5割程度にまで安定して抑制することができるようになってきており、T-ALLでのsiRNA導入を行う予定である。
生活習慣病に伴う動脈硬化に対する温熱療法の予防効果と機序に関する研究

我々は、サウナ浴を用いた温熱療法が臨床的に生活習慣病(高血圧症、糖尿病、高脂血症等)の患者の低下した血管内皮機能を改善させること、また、ハムスターを用いた動物実験において内皮型一酸化窒素合成酵素(eNOS)を遺伝子・蛋白レベルで増加させることを明らかにした。そこで本研究の目的は、温熱療法の血管内皮機能改善効果が動脈硬化病変の発生・進展を抑制しうるかを検討することである。動脈硬化発症モデル動物としてapoproteinEのノックアウトマウスを用いた。まず、小動物用乾式サウナ装置を用いて、深部体温が約1度上昇する温度を設定するための予備実験を行い、41度15分間、その後34度で20分間のサウナ浴が至適条件であることを確認した。apoproteinEノックアウトマウスでは、12週令においては大動脈基部において動脈硬化巣が確認できるので6週令のapoproteinEノックアウトマウスに対してサウナ浴の効果を検討した。6週令のapoproteinEノックアウトマウス20匹を2群に分け、1群に対し上記の条件で1日1回、1週間に5回のサウナ浴を施行した。コントロール群に対しては、サウナ群と同じ時間だけスイッチを切った室温のサウナ装置に同様の期間入れることを行った。10週間のサウナ浴後に、麻酔下にsacrificeし、大動脈を摘出し、その標本に対し脂肪染色を行い、顕微鏡下に大動脈基部の動脈硬化巣の面積を計測し、両群間での比較を行ったところ、サウナ群では0.07±0.03mm^2であり、コントロール群では0.22±0.14mm^2と減少傾向が認められた。すなわち、アポEノックアウトマウスにおいて10週間の温熱療法が、大動脈の動脈硬化形成を抑制したことは、ヒトにおいても温熱療法が動脈硬化性疾患の発生・進展を抑制する可能性を示唆している。apoprotemEノックアウトマウスでは、12週令においては大動脈基部において動脈硬化巣が確認できるので6週令のapoproteinEノックアウトマウスに対してサウナ浴の効果を検討した。現在、一回目の実験途中であり、10週間のサウナ浴後には、麻酔下にsacrificeし、大動脈を摘出し、その標本に対し脂肪染色を行い、顕微鏡下に大動脈基部の動脈硬化巣の面積を計測し、両群間での比較を行う予定である。

そこで本研究の目的は、温熱療法の血管内皮機能改善効果が動脈硬化病変の発生・進展を抑制しうるかを検討することである。動脈硬化発症モデル動物としてapoproteinEのノックアウトマウスを用いた。まず、小動物用乾式サウナ装置を用いて、深部体温が約1度上昇する温度を設定するための予備実験を行い、41度15分問、その後34度で20分間のサウナ浴が至適条件であることを確認した。apoproteinEノックアウトマウスでは、12週令においては大動脈基部において動脈硬化巣が確認できるので6週令のapoproteinEノックアウトマウスに対してサウナ浴の効果を検討した。6週令のapoproteinEノックアウトマウス20匹を2群に分け、1群に対し上記の条件で1日1回、1週間に5回のサウナ浴を施行した。コントロール群に対しては、サウナ群と同じ時間だけスイッチを切った室温のサウナ装置に同様の期間入れることを行った。現在、6匹の解析が終了し、大動脈弁基部の動脈硬化巣の面積は、サウナ群で0.34±0.07mm^2コントロール群では0.29±0.06mm^2と現時点では統計学的に有意差は認められないが、両群に差が認められるので、さらに解析を進める予定で、また、今回は一断面での動脈硬化巣の面積の比較のため、今後数断面での動脈硬化巣の面積の比較等も行う予定である。さらに、eNOSの発現に関しても免疫組織染色、Western blot等を検討中である。