hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
触覚センサの回転と直進なぞり動作組合せによる布構造のキャラクタリゼーション

本研究では,単純な構造で摩擦係数が測定可能な触覚センサを製作し,同センサを布地表面に押しあてて回転させながらなぞることで,その摩擦特性,幾何学特性などを,異方性を考慮して簡便に測定し,これまで困難とされてきた布地の風合いを定量的に示すことを目標としている.初年度は布地の特性が大きく異なる代表的な30種類の試料に対して測定を行い,動摩擦係数の変動や,その周波数解析結果から,布地表面の風合いを評価可能であることを示した.2年めには風合いが類似した試料として,シルクに似た風合いを持つ8種類の織物を対象として,自作した測定装置により布地表面方向に対する動摩擦係数の変化を測定し,動摩擦係数の平均値,標準偏差,変動係数,回転角5度毎の動摩擦係数の平均値および平均振幅,および動摩擦係数の変化波形をFFT解析して,特徴的なスペクトルを算出した.以上の測定結果を人が布を実際になぞり,その滑らかさをサーストンの一対比較法で検査した結果と比較したところ,従来用いられてきた評価法であるKESよりも高い相関が確認され,提案する装置の有用性を示すことができた.最終年度においては,布の圧縮特性に着目し,表面を多数回,荷重を変えながら連続的になぞり,なぞり回数に対して表面特性の変化を等高線図で表す評価法を提案し,多くのの試料に関して検討した結果,荷重やなぞりの繰り返しによる表面圧縮特性の評価を容易に行うことができ,その有用性が確認された.また,厚さや表面形態の異なる不織布試料の表面特性に及ぼす圧縮荷重の影響を検討し,回転なぞりによる表面特性把握の有用性を示した.併せて多種多様な布試料に対して直線なぞりによる表面特性と回転なぞりによる表面特性を比較し,本研究で提案した,回転なぞりによる表面特性把握の手法が,直線なぞりと同等の表面特性を短時間で収集することが可能であることを示した.単純な構造で摩擦係数が測定可能な触覚センサを製作し,同センサを布地表面に押しあてて回転させながらなぞり,布の動摩擦係数を測定する手法を開発した。多様な布試料に対して直線なぞりによる表面特性と回転なぞりによる表面特性を比較し,回転なぞりによる手法は,直線なぞりと同等の表面特性を布の全ての方向に対して短時間で収集することが可能であることを示した。計測された動摩擦係数の変動や周波数解析結果から,布の異方性をも考慮に入れて摩擦特性,幾何学特性などを簡便に提示し,布の風合いを評価できることを示した。まず,布地表面の摩擦特性を安定して測定する装置を製作した.次に,同装置を用いて30種類におよぶ代表的な布製品の異方性を考慮した動摩擦係数を測定し,動摩擦特性を定量的に評価するための特性値を明らかにするとともに,動摩擦係数変化の周波数特性解析結果から,注目すべき周波数域を明らかにして,布地表面の幾何学特性に関する評価・比較を可能とした.さらに,これまでその区別が判定しにくいとされていた布サンプルに対して,動摩擦係数の特性測定を行い,提案する測定システムによれば,新たな評価が可能となることを示した.すなわち,提案する測定システムによる布地表面の特性評価方法を確立するとともに,その有用性を確認しており,初年度の目標をおおむね達成していると判断しうる.今後はまず,H27年度に提案した,布地の圧縮特性評価法を用いて,多数の試料の測定を行い,データを蓄積する.また,同時に布地表面のなぞり接触による変化を,レーザ変位計,マイクロスコープなどで測定し,以上の測定結果と比較する.次に,提案する表面圧縮特性評価法の結果と,人の官能試験の評価から,風合いとの関連性を明らかにする.さらに,これまでに提案した,布地表面の摩擦特性,周波数解析による幾何学的特性と,以上の圧縮特性を総合的に評価して,布地表面の風合いを定量的に示すことを可能にするとともに,同結果と人の感性との関連を明らかにする.さらに,統計学,知識工学などを応用して,提案する測定装置による評価結果から布地の風合いを提示する感性評価システムの開発を行い,本研究のまとめとする.
アフリカツメガエル胚におけるミトコンドリアLrRNAの分布

脊椎動物のカエルでは、生殖質が卵の植物極に局在し、この細胞質中はショウジョウバエの極顆粒と同様の構造を持つ生殖顆粒が観察される。そこで、カエルでもショウジョウバエと同様にMtlrRNAが生殖質中でミトコンドリアの外に移送され、生殖顆粒に付着しているかin situハイブリダイゼーション法を用いて調べた。その結果、カエル(Xenopus)の4細胞期から胞胚期までの胚の生殖質中でMtlrRNAはミトコンドリアの外に存在し、生殖顆粒に付着していることが明かとなった。(しかし、1-4細胞期および原腸胚期以後ではMtlrRNAがミトコンドリアの外に存在する像は観察されていない)カエルでは、4細胞期から胞胚期にかけて生殖系列と体細胞系列が分かれる細胞分裂が起こる。一方、前述したようにショウジョウバエでは生殖系列(極細胞)と体細胞系列が分かれるのは、極細胞形成時のみである。MtlrRNAはこれら2つの動物で、ちょうど生殖系列と体細胞系列が分かれるときにミトコンドリアの外の顆粒に局在する。このことは、無脊椎、脊椎動物を問わずMtlrRNAが生殖系列形成の重要なステップに関わることを示唆している。
歯科CAD/CAM用合金の機械加工性におよぼす熱処理条件の影響

平成14年度は,まず試験片の製作とその熱処理方法について検討した.試作白金鉄系合金を使った実験では,鋳造のまま,溶体化処理後,時効処理後の3種の熱処理条件で機械的性質と機械加工性を調べた.その結果,硬さは時効処理後が最も高く,最も低かった溶体化処理後の約2倍であった.機械加工性は溶体化処理後が最も良く,時効処理後が最も悪かった.被削材の硬さは必ずしも機械加工性には結びつかないが,同合金は時効によって規則-不規則変態が起こり,硬さが大きく上昇したことで機械加工性が低下したと考えられた.したがって機械加工する場合は容体化処理後に行い,その後時効処理を行うのが良いと考えられた.また二オブを30%まで添加した試作チタンニオブ合金を使った実験では,鋳造のままでの機械的性質と機械加工性を調べた.その結果,硬さは二オブの添加量が30%で最大となった.ヤング率は二オブの添加量が増すにつれ,一旦減少したが,再び増加し,30%で最大となった.二オブの少量添加はチタンの機械加工性の改善に寄与しなかったが,30%では低速において純チタンより大きく改善された.30%ではオメガ相の析出がX線回折によって確認されたことから,これらの結果はベータマトリックス中に微細なオメガ相が均一に析出したためと考えられた.平成15年度は,さらに詳細な実験を行い,組成や熱処理条件によって機械的性質や機械加工性が変化する機構と最適な熱処理条件について,金属組織も含めて検討する予定である.平成14年度は,まず試験片の製作とその熱処理方法について検討した.試作白金鉄系合金を使った実験では,鋳造のまま,溶体化処理後,時効処理後の3種の熱処理条件で機械的性質と機械加工性を調べた.その結果,硬さは時効処理後が最も高く,最も低かった溶体化処理後の約2倍であった.機械加工性は溶体化処理後が最も良く,時効処理後が最も悪かった.被削材の硬さは必ずしも機械加工性には結びつかないが,同合金は時効によって規則-不規則変態が起こり,硬さが大きく上昇したことで機械加工性が低下したと考えられた.したがって機械加工する場合は容体化処理後に行い,その後時効処理を行うのが良いと考えられた.また二オブを30%まで添加した試作チタンニオブ合金を使った実験では,鋳造のままでの機械的性質と機械加工性を調べた.その結果,硬さは二オブの添加量が30%で最大となった.ヤング率は二オブの添加量が増すにつれ,一旦減少したが,再び増加し,30%で最大となった.二オブの少量添加はチタンの機械加工性の改善に寄与しなかったが,30%では低速において純チタンより大きく改善された.30%ではオメガ相の析出がX線回折によって確認されたことから,これらの結果はベータマトリックス中に微細なオメガ相が均一に析出したためと考えられた.平成15年度は,さらに詳細な実験を行い,組成や熱処理条件によって機械的性質や機械加工性が変化する機構と最適な熱処理条件について,金属組織も含めて検討する予定である.
ストロボスコピック・プローブ顕微鏡の開発と光電子移動の単分子レベル時間分解画像化

カンチレバーの機械的運動と光照射の同期をとることで、サブナノ秒からマイクロ秒レベルの時間分解静電気力測定を行う原理検証実験を行った。p型Si(111)は試料-探針間の電界に依存しない約50mVの表面光起電力(SPV)を示す。表面にパルスレーザー光(532nm)照射すれば、瞬間的に50mVの電位差を発生することができる。レーザー光照射とカンチレバー振動のタイミング(位相)を変えたときの、非接触領域における周波数シフトおよび振幅の変化を調べた。一般に非接触領域では試料-探針間の静電気力により、周波数シフトの変化のみが起こり、振幅には変化は現れない。ところが、光照射により試料表面の電位を短時間だけ変化させると、振幅にも大きな変化があらわれることがわかった。光照射とカンチレバー振動周期の位相関係から、試料-探針間における静電気力に関してマイクロ秒オーダーの時間分解能が得られることがわかった。本研究を計画したときには、探針の最下点で、最も強く静電的相互作用が起きると予想していたが、実は、最下点と最上点、つまりカンチレバー振動の折り返し点が、バイアス電圧の影響を最も受けない点であることがわかった。この2点では、振幅変位はともにバイアス電圧にかかわらずゼロであるので、時間分解測定にも利用できない。詳しく解析すると、シリコンの表面起電力は、一定の方向に働くため、バイアス電圧の極性により、静電引力を減らすことになる場合と増やすことになる場合がある。それぞれ、カンチレバーが接近する局面では、減速と加速に対応するが、カンチレバーが遠ざかる局面では反対に加速と減速に対応することになる。カンチレバーの折り返し点周辺では、この二つの働きが拮抗することになるので、光照射の効果が現れないことが判明した。ストロボスコピック・プローブ顕微鏡の測定には、力の検出におけるマイクロ秒レベルの時間分解能と、電荷が拡散しない絶縁体表面上における電荷検出の二つの要素がある。時間分解能は、既に本課題提案時にある程度の見通しを得ていた。しかし、絶縁体上の電荷観察は、まだ見通しが立っていなかった。そこで、本年はこの点に集中して研究を進めた。試料として、マイカ上に吸着した金のナノ微粒子とDNA分子を取り上げた。絶縁体上では、一般に電界がどのようにかかるかわからないため、意味ある電荷測定は難しいと考えられてきた。しかし、実際に行うと、基盤の電位そのものは、試料の取り扱いにより大きく変化するが、金パーティクルやDNAの基板に対する電位差は安定して観察することができた。特筆すべきは、DNA分子はリン酸アニオンがあるため、全体として負に帯電しやすい状況が、画像として観察されたこと、また、水分子層など外部電界により双極子が誘起されやすい物質は、力のバイアス依存性に対して、非線形部分が大きくでることなど、これまで絶縁体表面では不可能と思われていた計測が、高い分解能で可能であるということがわかった。さらに、これらの現象のメカニズムを解明するために、基板の厚さや種類を変えて系統的な研究を行った。その結果、吸着分子にかかる電界は、絶縁体裏側と電極の間の距離で単純に分割されるものではなく、探針が無い大部分の表面上にある、ある固定した電荷が探針直下の分子にも電界を与えると言うことがわかった。この成果は、ストロボスコピック・プローブ顕微鏡を実現するために直接役立つばかりでなく、絶縁体上のナノスケール電荷検出という全く新しい可能性を導くものである。前年まで、ストロボスコピック・プローブ顕微鏡の装置開発を主に行ってきた。また、電荷が基板へ緩和してしまうことを避けるため、測定対象は絶縁体基板上に配置される。

絶縁体上にあるナノレベルの微小領域の電荷測定の可能性を実験と理論の双方から体系立てた研究を展開してきた。本年度は、これらの成果の上に立ち、実際に電荷が動いていく様子を観察するための、具体的な実験系の構築を行った。対象としては、ナノスケールの構造形成能力を有するDNAを利用して、光により電荷を発生するポルフィリン分子のナノ構造化を行った。poly(dA)poly(dT)とアミン官能基を有するポルフィリンを反応させると、DNAのリン酸とアミンが結合し、DNA鎖のまわりをポルフィリンで覆われた構造体が形成される。ポルフィリン分子間には、パイ環の間J相互作用が働く。この引力相互作用のために、ポルフィリンはDNA上で凝集し、DNA鎖上でポルフィリンのあるところと無いところができることを見出した。このように、ナノスケールでポルフィリンの集合体が配置されているシステムは、電荷移動のダイナミクスを追う実験のモデルとして極めて都合が良い。さらに、このDNA-ポルフィリン集合体の電気伝導特性を調べたところ、ホッピングメカニズムで最も良く説明できることがわかった。これは、トンネル現象が伝導を担っていることを示しているので、この点も本研究にとって都合が良い。今後、この系に対して、電荷移動の時間分解画像を測定中する予定である。ストロボスコピック・プローブ顕微鏡の完成に向けて、標準試料を用いた性能解析を行った。p型Si(111)7×7表面は、光照射により約50meVの表面光起電力を生じることが知られている。もともとフェルミ準位の近くに表面準位が位置することから、表面における外部電界の影響が小さく、試料-探針間にバイアス電圧をかけても、表面光起電力の大きさはほとんど変わらない。そこで、この試料を用いて、時間分解性電気力測定時における試料-探針間の電界とカンチレバー振幅、周波数シフトの関係を調べた。一般に、探針が試料に非接触の条件では、試料にかけるバイアス電圧を大きく変化しても振幅は変化しない。ところが、試料表面への光照射をカンチレバーの振動と同期して行うと、振幅は大きく変化し、カンチレバーの振動周期と光照射の位相と振幅の間の関係は、バイアス電圧の符号により反転した。つまり、光照射時に試料-探針間電位差が増加するバイアス電圧では、探針が接近時に光照射すれば振幅が増加し、遠ざかるときには振動抑制に働く。光照射時に電位差が減少するバイアス電圧では、位相関係は反転する。さらに、フィードバックを凍結して、周波数シフトの変化を見れば、光照射とカンチレバー振動の位相関係はさらに鋭敏に反映されることがわかり、1μ秒レベルの時間分解能で、時間分解光誘起静電気力検出が可能であることがわかった。また、振幅や周波数シフトの位相変化を詳細に調べると、光照射の効果が全く現れない、不感位相が存在することがわかった。位相を360度変化させた中で2回現れることから、カンチレバー振動の折り返し点であると推定される。この位相の前後では、試料-探針間の引力の変化に対して、振幅の増加にも減少にも寄与しないことが明らかになった。
新生児訪問において母親が「安心感」を獲得するための評価指標の開発

安心は子育て中の母親から頻繁に聞かれる言葉であり、育児支援施策でも多用され、目指すものとされている。本研究の目的は、子育て中の母親の「安心感」を測定する尺度を開発することである。母親へのインタビュー調査、安心の概念分析、2段階の調査を経て、尺度開発を行った。尺度は、3因子「肯定感がある」「おだやかである」「周囲とのつながりがある」の35項目から構成される。開発した尺度は、信頼性・妥当性を有すると考えられた。本研究の目的は、新生児訪問における母親の「安心感」を測定する尺度の開発を行うことである。平成26年度は、「安心感」の構成要素を明らかにするために母親へのインタビュー調査を実施した。新生児訪問は育児不安が最も高い時期であると報告されている生後4か月までに実施されることが多く、本調査でも市町村で実施される4か月児健康診査でのインタビュー調査を予定していた。しかし、健診場面での実施が難しく、データ収集施設を変更し、地域子育て支援拠点事業(広場型)の施設に来所した母親を対象としてインタビューを実施した。研究協力者は、施設に来所した母親28名である。母親の年齢は2543歳、子どもの年齢は0歳2ヶ月3歳9ヶ月であった。データ収集は、インタビューガイドを用いた半構成的面接調査を実施し、逐語録を作成した。分析はKrippendorfによる内容分析の手法を参考にして行い、得られた結果を研究協力施設の職員に了解が可能であることを確認した。前年度、生後2か月から3歳児を育てる母親の「安心感」についてのインタビュー調査を実施したが、新生児訪問を受ける時期である生後4か月までの母親からのデータが少なかったことから、今年度は生後4か月までの時期に焦点化したデータ収集を進めている。また、前年度のインタビュー結果と先行研究を検討したところ、安心感をもたらす要因には7つのカテゴリーが抽出されたが、安心感を構成する要素は2つのカテゴリーのみであり、インタビュー内容を修正しさらにデータ収集を進めている。前年度のインタビュー結果については、学会発表予定である。研究対象とする月齢児の母親からの協力を得ることが、協力施設の特性により難しかった。また、「安心感」は日常の生活では意識化されにくいことより、構成要素の明確化が不十分であった。さらに、学部カリキュラム移行と教員体制により教育業務に時間を要したことから、研究に費やす時間が減少した。再度インタビューの実施を進めたが、フィールドとの調整に時間を要した。平成28年度は、平成26年度に実施したインタビュー結果と文献検討より、子育て中の母親の「安心感」についての構成概念を明確化した。明らかにした構成概念を基に、アイテムプールを作成し、尺度の下位項目として35項目を選定し尺度原案を作成した。次に、市町村の乳幼児健康診査において質問紙調査を実施した。配布数267名、回答数211名で、回収率79%であった。研究成果は、学会発表と論文投稿により公表した。尺度原案の作成と質問紙調査は実施できたが、分析が完了していない状況である。平成27年度の遅れが継続している。開発した尺度の信頼性と妥当性を検討することを目的に、本調査を実施した。B市保健センターで開催された4か月児から3歳児までの健康診査において自記式質問紙を330名に配布し、286名から有効回答を得た(有効回答率86.7%)。所属大学の倫理委員会の承認を得て実施した。尺度の信頼性と基準関連妥当性を検討した。Cronbachα係数は0.904。基準関連妥当性については、主観的幸福感尺度(伊東ら2003)を使用し、Peasonの相関係数0.524(p<0.01)と高い相関が認められた。母親へのインタビュー調査を実施することにより、乳幼児を育てる母親の「安心感」の構成要素は明らかにできた。しかし、訪問を受ける時期である生後4か月までの母親に適用が可能かどうか検討する必要がある。新生児訪問を受ける時期である生後4か月までの母親の「安心感」の構成要素を明確化し、尺度開発を進める。調査結果をもとに、尺度の信頼性・妥当性の検討を行う。得られた結果をまとめ、公表する。公衆衛生看護新生児訪問を受ける時期である生後4か月の時期に限定した尺度とするかの検討を行う。その上で、インタビュー結果と文献検討の結果をもとに、「安心感」のサブスケールを検討する。質問紙を作成し、質問紙の内容妥当性・表面妥当性の検討を行う。今年度は質問紙調査に至らなかったため、統計パッケージの購入、データ資料整理等の研究補助者人件費を使用しなかったことによる。成果を実践現場に還元していくために予定していた報告書の作成、プロジェクターの購入は行っていない。

次年度使用額が生じた理由としては、近距離でのデータ収集が可能となり、旅費の使用額が予定より少なかったこと、また人件費について研究者自身で行ったため使用しなかったことによる。次年度は質問紙調査を実施するため、統計パッケージの購入、データ資料整理等の人件費および成果発表のための旅費を使用する予定である。研究成果の公表および成果を実践現場に還元していくために報告書の作成、プロジェクターの購入を計画している。次年度の研究費は、質問紙調査の郵送費や調査実施のための旅費、また統計パッケージSPSSの購入、データ・資料整理の研究補助者人件費等に使用する計画である。
二次元三角格子層状構造デラフォサイト型遷移金属酸化物の合成と単結晶育成及び物性

主な研究成果は以下のとおりである.1.フローティング・ゾーン法を用いて育成したCuFeO_<2+δ>単結晶を用いて反強磁性状態に及ぼす酸素不定比性の効果を調べた.その結果,新たなメタ磁性転移が現れることと高磁場での各反強磁性状態が安定化されることが明らかとなった.さらに,メタ磁性転移の異方性を明らかにした.2.PdCoO_2の電子構造を光電子分光と逆光電子分光によって調べた・その結果,フェルミレベルでの状態密度は存在するが,擬ギャップ的になっていることが明らかになった.3.PdCoO_2の熱電能の温度依存性を調べた結果,符号は正でキャリアーがホールであることが示唆された・絶対値は小さく通常の単純金属とほぼ同様であった.これはPdCoO_2のフェルミレベルでの状態密度が上記の擬ギャップ的な落ち込みのちょうど底にあるためと考えられる.4.PdCoO_2の結晶構造の詳細を単結晶4軸X線回折測定とマキシマム・エントロピー解析法で調べた.その結果,CoO_6八面体がc軸方向に非常に密になっていることが明らかとなった.また,PdとO間の結合が非常に強く,共有結合的な状態にあることが明らかとなった.直線二配位の結合関係にあるPdとO間のこの強力な結合状態が上記のCoO_6八面体がc軸方向に密な状態になっている要因であると解釈された.さらに,この強力な結合状態がPdCoO_2の金属電気伝導性に密接に関係するPdとOの軌道の混成を起こさせていると解釈された.5.高圧下での格子定数の変化を調べた結果,格子定数の比c/aが圧力の増加とともに増加することが明らかとなった.さらに,電気抵抗の温度依存性の圧力効果はほとんどないことが明らかとなった.これらの結果はPdCoO_2の層状構造という結晶構造からは期待されない特異な結果であるが,上記の4の結果であるPdとO間の強力な結合状態及びこれに付随するCoO_6八面体のc軸方向の密な状態によると解釈された.主な研究成果は以下のとおりである.1.様々な複分解反応を用いてPdCoO_2単結晶の育成を試みた.その結果,最も単純なPdCl_2とCoOの反応を用いた場合が最も大きな単結晶が得られることを明らかにした.2.Pd(Co,Mg)O_2単結晶の育成に成功した.磁化率の温度依存性がキュリー・ワイス的な温度依存性であることを明らかにした.3.PdCoO_2の結晶構造の詳細を単結晶4軸X線回折測定とマキシマム・エントロピー解析法で調べ,PdとO間の強力な結合状態が明らかとなった.この結果より,PdCoO_2の金属電気伝導性はPdとOの混成軌道と密接に関係していることが分かった.さらに,CoO_6八面体がc軸方向に非常に縮んでいることが明らかとなった.これは上記のPdとO間の強力な結合状態に関係している.また,高圧下での格子定数比c/aの変化ともコンシステントである.4.PdCoO_2の電子構造を光電子分光と逆光電子分光によって調べた.その結果,Pd4dのイオン化クロスセクションが増大する低フォトンエネルギー領域では,フェルミレベルでの状態密度が存在することを明らかにした.また,共鳴スペクトルの結果から,Co3dのフェルミレベルでの部分状態密度は存在せず,Pd4dのフェルミレベルでの部分状態密度は存在することを明らかにした.従って,PdCoO_2のフェルミレベルでの状態密度への主たる寄与はPd4d電子によってなされており,PdCoO_2の金属電気伝導性はPd電子の遍歴性に依っていることが明らかとなった.この結果は上記の3の結果ともコンシステントである.5.CuFeO_<2+δ>(δ=-0.026,-0.061,0.014,0.085)単結晶を用いて反強磁性状態に及ぼす酸素不定比性の効果を調べた.その結果,新たなメタ磁性転移が現れることと高磁場での各磁性状態が安定化されることが明らかとなった.主な研究成果は以下のとおりである.1.フローティング・ゾーン法を用いて育成したCuFeO_<2+δ>単結晶を用いて反強磁性状態に及ぼす酸素不定比性の効果を調べた.その結果,新たなメタ磁性転移が現れることと高磁場での各反強磁性状態が安定化されることが明らかとなった.さらに,メタ磁性転移の異方性を明らかにした.2.PdCoO_2の電子構造を光電子分光と逆光電子分光によって調べた・その結果,フェルミレベルでの状態密度は存在するが,擬ギャップ的になっていることが明らかになった.3.PdCoO_2の熱電能の温度依存性を調べた結果,符号は正でキャリアーがホールであることが示唆された・絶対値は小さく通常の単純金属とほぼ同様であった.これはPdCoO_2のフェルミレベルでの状態密度が上記の擬ギャップ的な落ち込みのちょうど底にあるためと考えられる.4.PdCoO_2の結晶構造の詳細を単結晶4軸X線回折測定とマキシマム・エントロピー解析法で調べた.

その結果,CoO_6八面体がc軸方向に非常に密になっていることが明らかとなった.また,PdとO間の結合が非常に強く,共有結合的な状態にあることが明らかとなった.直線二配位の結合関係にあるPdとO間のこの強力な結合状態が上記のCoO_6八面体がc軸方向に密な状態になっている要因であると解釈された.さらに,この強力な結合状態がPdCoO_2の金属電気伝導性に密接に関係するPdとOの軌道の混成を起こさせていると解釈された.5.高圧下での格子定数の変化を調べた結果,格子定数の比c/aが圧力の増加とともに増加することが明らかとなった.さらに,電気抵抗の温度依存性の圧力効果はほとんどないことが明らかとなった.これらの結果はPdCoO_2の層状構造という結晶構造からは期待されない特異な結果であるが,上記の4の結果であるPdとO間の強力な結合状態及びこれに付随するCoO_6八面体のc軸方向の密な状態によると解釈された.
感覚刺激強度の記憶と行動選択の分子・神経機構の解明

学習は動物が環境に適応し生存競争を勝ち抜くために必須な能力であり、比較的単純な神経系をもつ動物にも備わっている。土壌線虫C.エレガンスは過去に餌を経験した塩濃度に向かい飢餓を経験した塩濃度を避ける。この味覚学習に必要な遺伝子と神経回路のはたらきを調べた。その結果、味覚神経と一次介在神経の間のシナプス伝達が経験に依存して変化し、このシナプス可塑性はグルタミン酸を介した神経伝達の符号が反転することによって生じることが明らかになった。また3種類ある一次介在神経は一部重複する機能をもちながらそれぞれ特定の条件で強く塩走性に寄与することが明らかになった。学習は経験によって神経回路上のどこかに生理的な変化が生じ、以前と同じ入力刺激に対して異なる応答が出力されるようになる現象である。この神経回路の変化は記憶痕跡と考えることができる。学習と記憶の仕組みを分子レベルで明らかにすることを目的として、線虫C.エレガンスの塩走性に見られる連合学習の機構をおもに遺伝学的アプローチを用いて調べている。線虫は、塩の濃度勾配上に置かれると餌を経験した塩濃度に向かい、飢餓を経験した塩濃度を避ける(塩濃度走性)。塩濃度または餌のいずれかの条件を変えると行動が変化することから、線虫の塩濃度走性は塩濃度と餌を関連付けて記憶する連合学習である。この学習では、記憶された塩濃度と現在の塩濃度の差に基づいてASER味覚神経から後シナプス介在神経へのシナプス伝達効率が変化する(Kunitomo et al., Nature Communications 4:2210 (2013))。ASERはおもに3種類の介在神経、AIA, AIB, AIYにシナプス接続している。塩濃度走性におけるこれらの役割を調べるため、これらを個別に、または組み合わせて破壊した個体の塩走性を観察した。その結果、AIA神経は高い塩濃度を経験した後の高塩濃度への走性に、AIY神経は低い塩濃度を経験した後の低塩濃度への走性に必要なことが明らかになった。線虫の化学走性では、刺激の濃度変化に応じて方向転換の頻度が調節される、クリノキネシス機構によって個体の進路が決定される。塩濃度勾配上の行動を分析したところ、AIA破壊株は高塩濃度飼育後に塩濃度の低下に応じて方向転換の頻度を上げる制御に、AIY破壊株は低塩濃度飼育後に塩濃度の低下に応じて方向転換の頻度を下げる制御に欠損を示した。これより、AIAとAIYはいずれも塩濃度の低下に応じた行動の制御に関与するが、異なる条件で進路決定に寄与していることが示唆された。過去に経験した匂いや味の感覚刺激が脳に記憶される仕組みや、その記憶に基づいて行動が制御される仕組みは、十分には解明されていない。私たちは、神経系の働きや行動を分子レベルで解析するのに適したモデル生物、線虫C.エレガンスを用いて、学習と記憶の仕組みを明らかにすることを目指している。土壌に生息する線虫は、塩(塩化ナトリウム)の濃度勾配上に置かれると、過去に餌を経験した塩濃度に向かい飢餓を経験した濃度を避けるように行動する(塩濃度走性)。塩濃度または餌のいずれかの条件を変えると行動が変化することから、塩濃度走性は餌と塩濃度とを関連付けて記憶する連合学習と考えられる。この学習では、記憶された塩濃度と現在の塩濃度との差に基づいて味覚神経ASERから一次介在神経(AIA, AIB, AIY)へのシナプス伝達効率が変化する。昨年度は、感覚刺激から行動に至る過程でこれら3種類の介在神経が部分的に重複して情報を伝達していることを明らかにした。ASERから介在神経へのシナプス伝達機構を調べる目的で、グルタミン酸神経伝達に関わる遺伝子の変異体の行動を観察した。その結果、小胞型グルタミン酸トランスポーターeat-4の変異体で塩濃度走性が著しく欠損し、その表現型はeat-4の機能をASERで戻すことにより部分的に回復した。この結果は、塩濃度走性の少なくとも一部はASERからのグルタミン酸神経伝達によって制御されていることを示す。後シナプス介在神経で働くグルタミン酸受容体の候補について変異体の行動を観察したところ、単遺伝子の変異で顕著な表現型を示すものは無かった。一種類の介在神経で複数の受容体が重複して働いている可能性がある。あるいは一種類の介在神経ではおもに一つの受容体が働いていたとしても、上述のように重複した機能をもつ他の介在神経を介して情報が伝達された可能性が考えられる。グルタミン酸受容体変異体の表現型解析は当該年度の推進方策に沿って実施したが、当初目標としていた受容体の特定には至っていない。これまでは候補受容体の変異体の表現型を塩濃度走性により評価した。介在神経が重複して味覚神経からの情報を伝達していることを考慮すると、個々の介在神経に着目して解析を進める必要がある。そのために必要な研究試料を準備した。各介在神経では、それぞれ異なる組み合わせで複数のグルタミン酸受容体が発現することが知られている。受容体の機能的冗長性を検討するため、多重変異体を作製した。記憶は、形成のメカニズムや保持される時間の違いから短期記憶と長期記憶に分けられる。長期記憶の形成には、一般に、新規の転写・翻訳が必要と考えられている。

特定の塩濃度と餌を組み合わせて繰り返し線虫に提示すると、線虫がその条件を記憶している時間が一回のみの提示に比べて長くなる実験結果が得られていた。線虫で長期記憶を形成できれば、その機構を遺伝子レベルで探る良いモデル実験系となる。そこで、長期記憶実験系を確立するための条件検討を行った。反復条件付けにより記憶の保持時間が長くなることは確認できた。しかし、行動の定量で評価した長期記憶の程度は従来観察された結果に比べ極めて小さく、またそれは新規の転写・翻訳に依存しないものだった。この結果は、反復条件付けによる記憶の延長が一般的な長期記憶とは異なる仕組みによって起きている可能性を示唆する。一方で、従来の実験結果を完全には再現できていないという課題がある。実験条件の振れから長期記憶の形成が不十分な個体が含まれた状態で行動を観察したため、このような結果になっている可能性もある。実験条件を厳密に管理し再度試みたい。以上のように、研究計画の一部の項目に生じた問題の解決に労力を要したため、全体として大きな進展には結びつかなかった。学習は刻々と変化する環境にうまく適応し生存競争を勝ち抜くために必須であり、その能力は比較的単純な神経系をもつ動物にも備わっている。土壌線虫C.エレガンスは、塩の濃度勾配上に置かれると餌を経験した塩濃度に向かい、飢餓を経験した濃度を避けるように移動する(塩濃度走性)。行動の変化には餌と塩濃度いずれの条件も必要なことから、塩濃度走性は餌を無条件刺激、塩濃度を条件刺激とする連合学習と考えられる。過去に経験した刺激によって神経回路に残された生理的な変化が記憶であり、記憶に基づいて従来とは異なる応答行動が生じるようになることが学習と考えられるが、それらの実体や仕組みを分子レベルで解明した研究は少ない。我々は線虫の塩濃度走性を学習のモデルとして、記憶と学習の分子・神経機構を明らかにすることを目指している。学習に関わる新奇遺伝子を探索するため、塩濃度走性に欠損を示す変異体を単離し原因遺伝子を同定した。その結果、独立に得られた2つの変異体がClC型クロライドチャネルをコードするclh-1遺伝子にミスセンス変異をもっていた。ClCチャネルは種を越えて広く保存されており、CLH-1と相同性の高い哺乳類のClC-2は、膜電位を過分極させ神経細胞の興奮を抑制することが示唆されている。得られた変異体は、いずれも野生型に比べて高い塩濃度に向かう傾向を示した。興味深いことに、CLH-1の機能が喪失する欠失変異体では、塩走性の異常は見られなかった。また遺伝学的解析の結果、変異アリルは野生型アリルに対して劣性と判明した。これらの結果は、ミスセンス変異を持つCLH-1は野生型とは性質の異なるチャネルを形成し、野生型分子の存在下ではその性質が現れないことを示唆する。ClCチャネルは2量体を形成するため、ミスセンス型分子がホモ2量体となったときにのみ変異型の性質を示す可能性が考えられる。clh-1に加えて、塩濃度走性変異体の原因遺伝子としてdgk-1のナンセンス変異を同定した。線虫のゲノムにはジアシルグリセロールキナーゼ(DGK)をコードする遺伝子が4個あり、dgk-1はその一つである。DGKは細胞内のジアシルグリセロール(DAG)シグナル経路を負に制御するため、dgk-1変異体では逆にそのシグナルが亢進していると予想される。
アポトーシス誘導によって間質細胞の除去が可能な破骨細胞共存培養系の開発

【目的】破骨細胞誘導因子RANKL及びマクロファージ増殖因子M-CSFをNIH3T3細胞に強制発現させた破骨細胞誘導細胞とマクロファージを共存培養させる、in vitroでの破骨細胞誘導の評価では、マクロファージにRANKL蛋白及びM-CSFを添加する破骨細胞培養系に比べて安定して多数の破骨細胞を簡便かつ非常に安価に誘導できる。しかし共存する間質細胞の混在が必ずあり、それらの遺伝子や蛋白も同時に解析されてしまうことから、破骨細胞の遺伝子発現や蛋白を解析する研究には向いていない。本研究では、この破骨細胞誘導細胞にあらかじめγ線を照射し、破骨細胞誘導のピークとなる培養6日目にアポトーシスによる細胞死を誘導し、除去する実験系を開発することを目的とする。【方法】γ線を照射したRANKL及びM-CSF発現NIH3T3細胞を培養し、照射条件毎の細胞増殖活性及びアポトーシスの誘導時期を明らかにした。次に、γ線を照射したRANKL及びM-CSF発現NIH3T3細胞をマウス骨髄由来マクロファージと共存培養した。TRAP染色により、最も破骨細胞誘導効率が高い照射条件を見出した。破骨細胞誘導後に全てのNIH3T3を除去することが可能な最少照射条件を見出すために、定量的PCRにてRANKL及びM-CSFの発現の有無を確認した。さらに、γ線照射細胞を凍結保管して実験に使用することが可能であれば便利であるため、凍結保管したγ線照射細胞を用いて同様の実験を行った。【結果及び考察】今回は40140Gyのγ線照射条件で実験を行ったが、120Gy照射時に最も破骨細胞誘導効率が高かった。RANKL及びM-CSFの発現は、100140Gyで優位な差は認められなかったので、120Gyを最適条件とした。凍結保管したγ線照射細胞では、破骨細胞誘導効率が落ちるため、通常の5倍量の細胞数が必要となる。
多角的アプローチによる嗅覚情報伝達の総合的研究

日本の嗅覚研究は、匂いでは嗅上皮嗅細胞レベルから嗅球へ、また、フェロモンでは鋤鼻器神経細胞から副嗅球へ、そして、最終的には高次中枢、行動までを、生化学的、生理学的、分子生物学的なアプローチによって解析しており、欧米諸国の成果にひけをとらない。しかし、電気生理学、分子生物学、生化学、発生形態学など様々な領域の多角的なアプローチが必要な特殊分野であることが嗅覚研究の難しさの原因となり、多くの研究者が興味をもっているにも関わらず実際に取り組むことができず、分子レベルでの嗅覚メカニズムの解明は遅々としてきただけでなく、領域をこえた横断的連携が効率良くはかられてこなかったのが現状である。そこで、国内研究者の成果を正当に提唱し、世界的にも確固たる役割を担うためには、日本の嗅覚研究者が一同に会して研究交流をし、共同研究の可能性を企画調査し、オリジナルな研究の推進のための意見交流をすることが早急に望まれている。平成13年9月8日に、班員研究室一同(約60名)が会した非公開の班会議およびセミナーを東京大学医学部で行った。班会議において、本領域の更なる必要性に基づいて、本特定領域発足についての議論をした。さらに日本国内の嗅覚研究の活性化をはかるために、平成14年2月23日に約120名の聴衆のもとに公開シンポジウム「多角的アプローチによる嗅覚情報伝達の総合的研究-今、嗅覚研究が面白い!神経から脳へ行動へ」を開催した。このように、基盤研究C企画調査によって綿密な事前調査を行って、特定領域立ちあげの緊急性および必要性について討議したのみならず、嗅覚研究に入ろうとする学生諸君に喚起を促し、嗅覚に関連する企業との産学連携の場を模索する機会を提供し、班員同士の刺激と領域の活性化を実現させた。
腐食損傷した鋼構造部材の腐食形状の再現性と残存耐荷性能評価に関する研究

本研究課題では,2ヵ年の研究期間において腐食損傷した実鋼部材の腐食形状の再現性およびその残存耐荷力評価について検討した.平成17年度は,鋼曲げ部材に着目し,まず実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状を,新たに開発した表面粗さ計測装置を用いて,詳細に計測した.さらに腐食レベルの異なる5体の供試体について,腐食性状と残存耐荷力との関係を把握するために,曲げ耐荷力実験を実施した.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.実際に腐食環境下にあった腐食程度の異なる5体の鋼部材について腐食形状を,レーザ変位計を用いた表面粗さ計測装置で緻密に計測した結果、フランジ縁端部に観察された波状や皿状の腐食を精度よく捉えることができた.また、腐食量と部材の方向あるいは腐食面との関係は,明確な傾向は見られず,より局所的な風向やその他の要因によって腐食が進行するものと考える.2.腐食した鋼部材を曲げ部材として耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードについて考察を行った.腐食した鋼部材の曲げ残存耐荷力は,供試体の平均腐食率と線形関係にあった.平成18年度は,圧縮柱部材を対象に実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状計測および耐荷力実験を実施した.また,19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材の表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測し,腐食性状データの蓄積を図った.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.腐食環境下にあった腐食程度の異なる4体の柱部材の腐食形状をレーザ変位計を用いた表面形状計測装置を用いて緻密に計測し、腐食分布を明らかにした.また、圧縮耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードの関係を明らかにした.2.19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材について,表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測した結果、飛沫帯・干満帯・海中部それぞれの腐食性状の特徴および腐食速度の変化を把握できた.本研究課題では,2ヵ年の研究期間において腐食損傷した実鋼部材の腐食形状の再現性およびその残存耐荷力評価について検討した.平成17年度は,鋼曲げ部材に着目し,まず実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状を,新たに開発した表面粗さ計測装置を用いて,詳細に計測した.さらに腐食レベルの異なる5体の供試体について,腐食性状と残存耐荷力との関係を把握するために,曲げ耐荷力実験を実施した.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.実際に腐食環境下にあった腐食程度の異なる5体の鋼部材について腐食形状を,レーザ変位計を用いた表面粗さ計測装置で緻密に計測した結果、フランジ縁端部に観察された波状や皿状の腐食を精度よく捉えることができた.また、腐食量と部材の方向あるいは腐食面との関係は,明確な傾向は見られず,より局所的な風向やその他の要因によって腐食が進行するものと考える.2.腐食した鋼部材を曲げ部材として耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードについて考察を行った.腐食した鋼部材の曲げ残存耐荷力は,供試体の平均腐食率と線形関係にあった.平成18年度は,圧縮柱部材を対象に実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状計測および耐荷力実験を実施した.また,19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材の表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測し,腐食性状データの蓄積を図った.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.腐食環境下にあった腐食程度の異なる4体の柱部材の腐食形状をレーザ変位計を用いた表面形状計測装置を用いて緻密に計測し、腐食分布を明らかにした.また、圧縮耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードの関係を明らかにした.2.19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材について,表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測した結果、飛沫帯・干満帯・海中部それぞれの腐食性状の特徴および腐食速度の変化を把握できた.近年,社会資本のひとつである土木構造物の経年劣化が進行している.土木構造物の効率よい維持管理のためには,精度のよい劣化予測・適切な事後評価システムの構築が急務となっている.さまざまな腐食環境下におかれた鋼部材について,綿密に腐食形状の計測し,腐食鋼部材の耐荷挙動特性を把握することは,将来の鋼構造物の余耐力予測・余寿命予測に結びつく基礎資料を与えるものとして重要である.本研究課題では,特に鋼曲げ部材に着目し,まず実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状を,新たに開発した表面粗さ計測装置を用いて,詳細に計測することとした.さらに腐食レベルの異なる5体の供試体について,腐食性状と残存耐荷力との関係を把握するために,曲げ耐荷力実験を実施した.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.実際に腐食環境下にあった腐食程度の異なる5体の鋼部材について腐食形状を,レーザ変位計を用いた表面粗さ計測装置で緻密に計測した.フランジ縁端部に観察された波状の腐食や,皿状の腐食を図化し,精度よく捉えることができた.2.腐食量と部材の方向あるいは腐食面との関係は,明確な傾向は見られず,より局所的な風向やその他の要因によって腐食が進行するものと考える

.3.腐食した鋼部材を曲げ部材として耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードについて考察を行った.フランジ縁端部に波状の腐食を有する部材では,腐食形状によって圧縮側では座屈モードを支配し,引張側では亀裂が発生することで,終局モードに大きな影響を与えた.4.腐食した鋼部材の曲げ残存耐荷力は,今回の実験の範囲では,供試体の平均腐食率と線形関係にあった.すなわち,部材の平均腐食量が判る程度の計測を行なえば,部材の曲げ残存耐荷力を簡易に評価することが可能である.近年,社会資本のひとつである土木構造物の経年劣化が進行している.土木構造物の効率よい維持管理のためには,精度のよい劣化予測・適切な事後評価システムの構築が急務となっている.さまざまな腐食環境下におかれた鋼部材について,綿密に腐食形状の計測し,腐食鋼部材の耐荷挙動特性を把握することは,将来の鋼構造物の余耐力予測・余寿命予測に結びつく基礎資料を与えるものとして重要である.本研究課題では,平成17年度に実施した鋼曲げ部材に引き続き,圧縮柱部材を対象に実際に腐食環境下にあった鋼部材の腐食形状計測および耐荷力実験を実施した.また,19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材について,表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測し,腐食性状データの蓄積を図った.得られた結果をまとめると以下のようになる.1.実際に腐食環境下にあった腐食程度の異なる4体の鋼部材について腐食形状を,レーザ変位計を用いた表面形状計測装置を用いて緻密に計測した.フランジ縁端部に観察された波状の腐食や,皿状の腐食を図化し,精度よく捉えることができた.2.19.5年間海洋曝露を行った鋼アングル材について,表面形状計測装置を用いて腐食表面形状を精緻に計測した.飛沫帯・干満帯・海中部それぞれの腐食性状の特徴および腐食速度の変化を把握した.3.腐食した鋼部材を圧縮柱部材として耐荷力実験を行い,腐食形態と残存耐荷力および終局モードについて考察を行った.局部腐食位置が終局モードに大きな影響を与えることがわかった.
ＧＡＬＰ産生ニューロンの求心路の遺伝子工学的同定とその機能形態学的解析

ガラニン様ペプチド(GALP)は摂食調節とエネルギー代謝に深く関与している。これまでにGALPの摂食調節に関わる神経回路網を報告してきた。当該研究ではCre-loxPシステムによってGALP発現細胞から逆行性輸送されるトレーサーとGALP産生細胞を示すβ-ガラクトシダーゼを共発現する遺伝子改変マウスを用いて、GALP神経細胞に対する求心性神経の同定を行った。視床下部室傍核、弓状核、小脳のプルキンエ細胞、内側手綱核、中隔および内側視索前野にあるニューロンがGALPに対する求心性神経であると同定された。GALP神経は摂食調節以外にも種々の生理学的行動を中継するニューロンであることが示唆された。ガラニン様ペプチド(GALP)は摂食調節とエネルギー代謝に深く関わっているペプチドである。これまでに我々は摂食調節に関わるニューロンネットワークを他の摂食調節ペプチドで行い報告してきた。当該研究で標的にしているGALPについてもラットでニューロンネットワークの解析を行ってきたが、網羅的な解析は行っていない。当該研究ではGALPニューロンを形態学的に解析するために、タモキシン誘導性Cre-loxPシステムによってGALP発現細胞特異的に逆行性輸送機能を付加した緑色蛍光タンパク質(GFP)とGALP発現細胞の核に移行する機能を持たせたβガラクトシダーゼの2つ遺伝子を同時に共発現する遺伝子改変マウスを用いて、GALPニューロンに対する逆行性ニューロンの同定を行った。この遺伝子改変マウスにタモキシフェンを投与後、灌流固定し凍結切片を作製した。抗GFP抗体および抗βガラクトシダーゼ抗体による免疫二重染色を行い、抗GFP抗体免疫陽性細胞かつ抗βガラクトシダーゼ抗体免疫陰性細胞のニューロンをGALPニューロンに対する求心性ニューロンとし、観察・同定を行った。その結果、視床下部室傍核、弓状核、小脳のプルキンエ細胞、内側手綱核、中隔および内側視索前野にあるニューロンがGALPに対する求心性ニューロンであると同定された。GALPは視床下部弓状核内でネットワークを構築していること、視床下部室傍核からの支配を受けていること、さらにはオス型交尾に関わっていると報告がある内側視索前野からの支配を受けていることが明らかになり、GALPニューロンは種々の生理的な行動を中継するニューロンであると示唆された。これまでに我々は摂食調節にかかわるニューロンネットワークをラットで解析し、報告してきた。しかしながら、GALP mRNAの発現やペプチド含量は非常に低く、免疫染色法によるニューロンネットワークの解明は極めて難しい。そこで、我々はGALPニューロンを形態学的に解析するためにCre-loxPシステムによってGALP発現細胞特異的に逆行性輸送機能を付加した緑色蛍光タンパク質(GFP)とβ-ガラクトシダーゼを共発現するトランスジェニック(Tg)マウスを作出した。このTgマウスにタモキシフェンを連続7日間投与した後、灌流固定し、凍結切片あるいはビブラトーム切片を作製した。抗GFP抗体による蛍光免疫染色あるいは酵素抗体法を用いた免疫染色を行い観察した。さらに酵素抗体法とβガラクトシダーゼアッセイの二重染色を行った。GALP産生細胞を示すβガラクトシダーゼアッセイの結果より、GALP産生細胞は僧帽細胞層、蓋ひも、梨状葉、室傍核、弓状核、海馬、青斑核、小脳に分布していた。さらにGFPのみが免疫陽性、すなわち、起始部位は視床背側前核、内側手綱核、中隔、内側視索前野であることを観察した。以上の結果より、これまでラットでは弓状核に限局して存在しているといわれたGALP産生ニューロンはマウスにおいては弓状核以外にもいろいろな神経核に分布していることを明らかにした。僧帽細胞層や蓋ひも、梨状葉は嗅覚路を構築する神経回路網であり、また海馬は学習・記憶や嗅覚路にも関与していることから、GALPは摂食やエネルギー代謝だけでなく、嗅覚や学習・記憶にも関与している可能性が示唆された。摂食調節神経ペプチドの1つであるガラニン様ペプチド(GALP)は摂食抑制およびエネルギー代謝調節にかかわっている。GALPのニューロンネットワークの解明はとても遅れている。これまで作出してきた遺伝子改変マウスを用い、脳全体のGALP産生細胞およびその求心性ニューロンの起始部位の同定を行い、創薬展開につながることを目的とした。当該研究ではGALPニューロンを形態学的に解析するためにCre-loxPシステムによってGALP発現細胞特異的に逆行性輸送機能を付加した緑色蛍光タンパク質(GFP)とβ-ガラクトシダーゼを共発現するトランスジェニックマウスを用いた。

このマウスを解析することで、GALP産生細胞は僧帽細胞層、蓋ひも、梨状葉、視床下部室傍核、弓状核、海馬、青斑核、小脳プルキンエ細胞に分布していた。GALPニューロンを支配しているニューロンが集まる神経核は視床背側前核、内側手綱核、中隔、内側視索前野であることを観察した。最終年度はGALP産生ニューロンは嗅覚路の神経核に存在していることから、この嗅覚路を活性化させることで、GALPの何らかの情報が大脳辺縁系あるいは間脳に伝わる可能性がある。そこで当教室で確立したGALP点鼻投与法によって、神経の活性化部位をcFos発現で調べた結果、摂食調節に関わる外側視床下部、背内側核と弓状核で、対照群に比べて多く発現していた。当該研究ではマウスにおいてGALP産生ニューロンは弓状核以外にもいろいろな神経核に分布していることを明らかにした。嗅覚路を構築する神経回路網、学習・記憶にGALPニューロンが存在していることから、GALPは摂食やエネルギー代謝だけでなく、嗅覚や学習・記憶にも関与しているという新しい可能性を明らかにした。GALPの点鼻投与はその刺激を視床下部まで伝えることから、効率の良いペプチド投与法である可能性が示唆された。免疫組織学当該研究ではマウスにおけるGALP産生ニューロンの分布・局在を同定し、さらにGALP産生ニューロンを支配している求心性ニューロンの同定を行うことを目的としている。今年度はGALPに対する求心性ニューロンの同定を行い、求心性ニューロンが視床下部室傍核、弓状核、小脳のプルキンエ細胞、内側手綱核、中隔および内側視索前野に存在しているところまで同定した。さらに求心性ニューロンがどのような性質(どのような神経ペプチドや神経伝達物質を産生してるのか)なのかを同定しようと計画していたが、求心性ニューロンの性質同定にまで至らなかった。当該年度は求心性ニューロンの起始部位の同定を行うことが、最優先目標であったことから、今年度の目標をほぼ達成したと自己評価した。当該研究ではマウスにおけるGALP産生細胞の分布・局在を同定し、さらにGALP陽性細胞を調節している求心性ニューロンの同定を行った。GALP産生ニューロンが多く集まっている神経核および求心性ニューロンの起始部位が同定できたので、当初の計画通りに実験が進んでいるものと思われる。しかし求心性ニューロンの起始部位の神経核までは同定できたものの、当初予定していた3重蛍光免疫染色によってこのニューロンの性質を同定するところまでは年度内に完遂できなかった。今年度はCre-loxPの系がこの遺伝子改変マウスで作動することが確認でき、さらにはマウスにおけるGALPの局在も明らかにしたので、当該研究の目標をほぼ達成したと自己評価した。来年度は平成25年度では同定できなかった求心性ニューロンの性質を同定するために、起始部位として同定された神経核の特性に基づき、抗GFP抗体と抗βガラクトシダーゼ抗体にさらに抗バソプレシン抗体や抗チロシン水酸化酵素抗体などを用いた三重免疫染色をおこなうことで、どのような性質を持つニューロンが求心性ニューロンなのかを同定する。
Apoptosis(予定死)を制御する薬剤の検索

本研究から以下の点が明らかとなった1。Fas遺伝子のプロモーター活性調節の検討.2。Fas蛋白の生体内分布の解明。3。Fas蛋白に生体内で作用するnatural legandの検索現在まで生体内でFas蛋白に作用する物質は明かにされていないので、その物質の検索を行ったが、本年度までに見い出すことはできなかった。引き続き検索を続けていく計画である。3。