hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
曲面創成加工用6軸NC放電加工装置の試作開発

本報告書はプロファイル電極とNCデータおよび6軸NC放電加工機械を用いた新しい放電創成加工法の実用研究にいついて述べたものである.提案する放電創成加工法は断面形状とその軸運動により定義される3次元自由面を高速・高能率に加工することを可能とするものである.与えられた図面からプロファイル電極形状,軸運動を生成するNCデータを生成するため,自動プログラミング・システム(APSET-2)が開発された.開発された放電創成加工法は以下の特徴を持つ.1)提案する方法は電極プロファイル形状による除去体積のくりぬき加工のため,高速・省エネルギー加工が可能である.2)断面形状とそのスイープ運動により定義される3一次元自由曲面の加工において,プロファイル電極はNCワイヤ放電加工機械により容易に加工することができ,軸運動は開発した自動プログラミング・システムAPSET-2により容易に生成できる.3)開発した放電6軸NC創成加工法は雌型電極の製作を必要としなく,複雑な形状を短時間で製作することを可能とする.4)電極形状の標準化と自動工具交換装置により,高精度加工,電極消耗対策を可能とする.本報告書はプロファイル電極とNCデータおよび6軸NC放電加工機械を用いた新しい放電創成加工法の実用研究にいついて述べたものである.提案する放電創成加工法は断面形状とその軸運動により定義される3次元自由面を高速・高能率に加工することを可能とするものである.与えられた図面からプロファイル電極形状,軸運動を生成するNCデータを生成するため,自動プログラミング・システム(APSET-2)が開発された.開発された放電創成加工法は以下の特徴を持つ.1)提案する方法は電極プロファイル形状による除去体積のくりぬき加工のため,高速・省エネルギー加工が可能である.2)断面形状とそのスイープ運動により定義される3一次元自由曲面の加工において,プロファイル電極はNCワイヤ放電加工機械により容易に加工することができ,軸運動は開発した自動プログラミング・システムAPSET-2により容易に生成できる.3)開発した放電6軸NC創成加工法は雌型電極の製作を必要としなく,複雑な形状を短時間で製作することを可能とする.4)電極形状の標準化と自動工具交換装置により,高精度加工,電極消耗対策を可能とする.放電加工は複雑な形状加工、難削材の加工等、機械加工法に比べ、優れた特徴を有する反面、加工速度が遅い、電極形状加工を必要とするなどの欠点もある。一方、ワイヤカット放電加工は数値制御技術との融合により2次元輪郭形状加工の最も有力な加工法であって広く金型形状加工に利用されている。しかし、ワイヤ放電加工は2次元の底無し形状加工にその利用は限定され、3次元形状加工への適用には基本的限界がある。そこで本研究では要求形状を幾つかの断面形状とその移動軌跡で表現できる形状の加工を対象とした高速NC放電加工法としての6軸制御NC放電加工装置の試作開発を目的としたものである。6軸NC放電加工方法は要求断面形状に対応するプロファイル電極を3次元空間で、その位置・姿勢をNCで制御することにより形状加工を可能とする独自のくりぬき加工であって、高速かつ安定した放電加工を可能とし、プログラムによる電極製作、輪郭制御NCデータの作成を可能とし極めてフレキシブルな合理的加工法と言える。これらの目的を達成するために本年度は6軸制御装置のハードウエアとして3自由度関節機構の開発および3軸NC工作機械との結合により6軸NC駆動機構の開発を行なった。また電極位置姿勢の制御を可能とする輪郭制御ソフトウエアの理論的研究を行ない、その試験ソフトウエアとして4軸制御ソフトウエアの開発を行なった。
平安期南都における戒律思想の研究

「表無表章」は慈恩大師基の『大乗法苑義林章』の一部分である。古来戒律思想の中核をなす戒体及び中国の戒律の実際を説くものとして重要視され、平安初期には秋篠寺善珠によって注釈書である『表無表章義鏡』が書かれた。また鎌倉初期の覚盛も戒律復興において自誓受戒と通受の根拠として重視した。叡尊も自伝の『感身学正記』の中で本書の講読に何度も触れている。本研究では、この「表無表章」に焦点を絞り研究を試みた。まず注釈学的研究の一環として「表無表章」に引用される経論の引用典拠を調べた。基は玄奘の弟子であり、玄奘の手になる新訳の『瑜伽師地論』『倶舎論』の引用が多いことを確認した。この作業には多大な時間を要したが、調べた引用典拠の総覧は、近い将来に発表する予定である。また大正大蔵経所収本を底本とし卍続蔵経所収本との比較を行い、ついでその他の版本、写本(調査に赴いた東大寺図書館の所蔵の鎌倉期写本の抄本等)との比較校訂の作業を進め、現在も継続中である(旅費その他の費用)。また作業の過程で、本書のデータベース化の必要を感じ、本書の全文をパソコンのデータとして入力した。この時、研究補助として若手の研究者の助力を仰いだ(謝金)。また本書の読解は、難解な部分が多かったので、専門分野の先生に指導を仰ぐと共に(専門的知識の提供)関連する図書、論文資料等を蒐集し(設備備品費その他の費用)参考とした。さらに既存の目録や訪問した図書館等の資料から本書に対する日本で製作された注釈書の一覧を作成中である。善珠の『義鏡』の読解の作業は、引用典拠を調べつつ現在継続中である。なお、本研究の成果と間接的に関連する論文として「覚盛の戒律思想-通受を中心として-」を『勝呂信静先生古希記念論文集』(平成七年末刊行予定)に投稿したことを付記しておく。
新合金理論に基づく遷移金属材料の耐熱・耐食機能評価

近年、エネルギー関連産業や化学工業などの先端技術分野では、高耐熱・耐食機能を備えた構造用材料の開発が重要課題となってきている。しかし、これまでの耐熱・耐食材料の開発は、経験の積み重ねとカンに頼って行われてきた。これた現在の表面理論が材料の持つ耐熱・耐食機能を予測できるまでに至っていないことに起因している。本研究では、分子軌道法を用いて、合金および表面の電子構造を計算し、耐熱・耐食機能を理論的に明らかにすることを目的とした。本研究では特に、金属および合金が水溶液中で腐食する際に起こる水素発生反応に注目し、反応の起こり易さと表面電子状態との関連について検討し、以下の成果を得た。1.チタン合金の硝酸水溶液中での腐食反応は、局部電池モデルを用いて説明できる。すなわちTiのアノード反応(Ti→Ti^<2+>+2e^-)とカソード反応(2H^++2e^-→H_2)は、カソード部のフェルミエネルギー準位(Ef)が高く、かつEfでの電子の状態密度が大きいときに起こり易いことがわかった。これはチタンにIr,Pt,Ru,Rh,Pd,Niなどの合金元素を入れた場合に対応している。このとき、表面の不働態化が促進され耐食性が増す。2.チタンを含め遷移金属基合金の水素発生反応の難易を表す水素過電圧は、一定の法則に従って変化していることがわかった。すなわち、母金属より電気陰性度の小さい合金元素を入れても水素過電圧はあまり変化しないが、電気陰性度の大きな合金元素を入れると、合金元素が純金属の場合に示す水素過電圧特性が現れる。このことは母金属と合金原子間の電荷移行によって定性的に説明できる。水素の発生は、電荷移行によって電子が過剰になった原子サイトが起こるわけである。これらの成果を基にして、新してチタン合金、ならびに水素発生電極材料(Ni-Mo系焼結合金)を開発した。
超音波エコー画像による高齢障害者の高度萎縮筋の回復予測方法の開発

本研究は歩行能力や起居動作能力と関連が深い筋である大腿四頭筋に関する研究である。地域で暮らす元気な高齢者から入院中の高齢障害者まで49名のデータを解析した結果、高齢障害者は元気な高齢者と比べ患肢も健肢も萎縮がみられること、リハビリテーション受療中でも2ヵ月後には健肢の萎縮が生じること、患肢では神経因性と思われる回復が先行した後、筋萎縮と筋力がともに回復しはじめること、が示唆された。本研究は高齢齢障害者にみられる高度に萎縮した大腿四頭筋に焦点をあて、その超音波エコー画像所見を活用することによって筋の形態と質的特性について筋力の回復可能性を解明する研究である。研究1年目は、さまざまな身体機能レベルの高齢者からデータ収集を行うこととし、病院、市町村の協力を得て66歳から92歳の36名72肢の大腿四頭筋の超音波エコー画像を得ると共に運動機能と日常生活活動の状況を評価した。本年度得られた主な知見としては、安静時の大腿四頭筋の筋厚について1いわゆる元気高齢者では大腿四頭筋の筋厚は40.0mmを超えるものが多く、左右差も少ないのに対して、歩行障害のある者の筋厚は健肢で20.1±8.1mmと半減し、患肢ではこれより薄い18.7±6.1mmと大きく低下していること、2歩行障害のある者で大腿四頭筋の随意的収縮時の筋厚をみたところ健肢では25.3±9.7mm、患肢では24.5±6.6mmへと安静時から大きく変化していること、3筋厚と発揮筋力との関係をみたところ健肢では安静時、収縮時とも同程度の相関がみられたが(安静時r=0.89、収縮時r=0.91)、患肢では安静時よりも収縮時のほうが強い相関がみられ(安静時r=0.56、収縮時r=0.76)、筋厚と筋力との関係は健肢側と患肢側で異なる可能性を検討しなければならないこと、の3つを得た。これらの知見は、身体機能レベルによって大腿四頭筋には形態学的差異がみられることを示すとともに、機能(筋力)と形態(筋厚)とが関連付けできることを示していると思われる。萎縮筋の形態的特徴から筋力の回復可能性を解明することを目指す本研究にとってこれらは意義のある知見である。本研究は、高齢障害者にみられる高度に萎縮した大腿四頭筋に焦点をあて、超音波エコー画像の所見から筋力の回復可能性を解明する研究である。研究2年目はリハビリテーションプログラムとして大腿四頭筋の筋力増強に取り組む高齢障害者を対象にリハ経過に沿った経時的なデータを得ることとした。平均年齢81.3±9.3歳の高齢障害者13名からベースラインデータを得て、このうち9名について経過を追い延22件のデータを収集した。本年度得られた知見として最も興味深いものは対象者がリハビリテーション受療中にもかかわらず健肢の筋厚が増加するのに対して患肢のそれは減少傾向を示したことである。統計学的有意差は認めなかったものの健肢の筋厚(mm)は20.2±5.6から20.7±8.0と変化するのに対して患肢のそれは21.3±0.6.3から20.9±7.5へと変化していた。この間(およそ1ヶ月)に下肢筋力(kg)は健肢では13.5±14.1から15.8±10.4へと、患肢では10.4±6.4から12.4±7.6へといずれの側も増加しており、歩行機能を含むADLの状態(FIM得点)も92.1±24.3から107.9±20.9へと向上していた。大腿周経(cm)と筋厚とは相関は健肢では認められるが(ρ=0.697)、患肢では認められなかった。これらの結果は、リハビリテーションによってADL能力が改善する際に健肢では筋厚の増加、筋力の増強、周経の増加という変化が生じているのに対して、患肢ではそうした変化はみられないことを示唆する知見である。これまで筋断面積(筋厚)、筋力、周径の3者は関連ある指標とみなされてきた。しかし、本研究の対象者ー26年度研究に参加した地域在住高齢者に比べて半分程度の筋厚しかない“やせ細った大腿四頭筋"の高齢者ーの患肢における筋力回復ではこうした関連はみられない可能性がある。現時点では対象者数が少なく、当初予定していた筋力が回復できた群と筋と回復できなかった群の類型化には至らず、回復筋に特徴的な画像所見を得ることはできなかった。しかしながら、小規模ではあったものの予定通り縦断データを得ることができ、そのデータから筋厚減少下での筋力回復という新たな現象を発見することができた。この現象は高度に萎縮した大腿四頭筋の筋力回復の初期には量的回復(筋断面積の増加)に先んじて固有筋力(神経系因子)の回復が重要な役割を果たす可能性を示しており、高度萎縮筋に対するリハビリテーションプログラムを考案するにあたり重要な知見を得られたと考えている。本年度は対象者数の確保に難渋したものの今年度ベースラインデータを得た13人については今後も追跡できる見込みであることも加味し、28年度の研究(介入)に向けて内容的にはおおむね順調に進めることができたと考えている。本研究は、高齢障害者にみられる高度に萎縮した大腿四頭筋に焦点をあて、超音波エコー画像の所見から筋力の回復可能性を解明する3年間の研究である。

研究1年目では入院高齢者と地域在住高齢者を対象に36名の大腿四頭筋の超音波エコー画像から、大腿四頭筋の筋厚(mm)は地域在住高齢者では40を超えるのに対して、入院高齢者では健肢で20.1±8.1、患側で18.7±6.1と半分程度であり、入院高齢者の大腿四頭筋は患肢のみならず健肢も萎縮した状態にあることが示唆された。研究2年目はリハビリテーション受療中の入院高齢者9名について概ね1ヶ月間の経過を追い健肢の筋厚が20.2±5.6から20.7±8.0へと維持されるのに対して患肢のそれは21.3±6.3から20.9±7.5へと減少することを見出した。この間に下肢筋力(kg)は健肢だけでなく患肢でも増加しており、患肢には筋厚減少下での筋力増強という興味深い現象がみられた。研究最終年は高齢者4名から、入院時、概ね1ヵ月後、概ね2ヵ月後の縦断データを得た。健肢では筋厚は24.1±5.8から23.5±8.6と維持された後、21.3±4.85へと減少する一方で、患肢の筋厚は25.1±4.2から24.0±6.9への減少を経て25.4±6.5へと増加に転じていた。筋厚と筋力の変化とを照らし合わせると、健肢は概ね2ヵ月後に筋厚と筋力がともに減少し、患肢は筋厚減少下での筋力増強を経て概ね2ヵ月後に筋厚と筋力がともに増加すると考えられた。筋厚を筋萎縮の程度の指標とみなすと、本研究の知見は、高齢障害者の大腿四頭筋は健肢も患肢も健常高齢者と比べ高度に萎縮していること、入院リハビリテーション受療中の場合、健肢であっても2ヵ月後には萎縮が進みはじめること、患肢では1ヶ月程度の神経因性と思われる筋力回復を経て、筋萎縮と筋力がともに回復しはじめること、を示唆している。本研究は歩行能力や起居動作能力と関連が深い筋である大腿四頭筋に関する研究である。地域で暮らす元気な高齢者から入院中の高齢障害者まで49名のデータを解析した結果、高齢障害者は元気な高齢者と比べ患肢も健肢も萎縮がみられること、リハビリテーション受療中でも2ヵ月後には健肢の萎縮が生じること、患肢では神経因性と思われる回復が先行した後、筋萎縮と筋力がともに回復しはじめること、が示唆された。研究1年目のさまざまな身体機能レベルの高齢者からデータ収集を行うという目的については、対象者数は当初予定より少なくなったものの、身体機能レベルの面ではいわゆる元気高齢者から歩行障害を有する高齢者まで幅広くデータ収集することができた。データ解析においては、各測定指標間の相関分析だけでなく、元気高齢者と歩行障害を有する高齢者の画像を対比的に検討することにより、高齢障害者の大腿四頭筋の筋厚が元気高齢者に比べて半減していることを明らかにするとともに、そうした筋における筋収縮による形態学的変化ならびに発揮筋力と筋厚との関連について具体的な知見を得ることができた。以上から本年度の研究目的はおおむね達成できたと考えた。今年度にベースラインデータを得た13人の追跡に加え、新規に協力施設を得られる見込みであることから、対象者数については増加できると考えている。28年度は本研究の最終年度であり、26年度に収集したいわゆる元気高齢者の大腿四頭筋と27年度に収集した障害高齢者のデータを連結し、相対的な筋厚分布から高度萎縮筋の定義を明確にしたうえで、短期集中方式の筋力増強プログラムを提供する。27年度のデータ収集を通じてリハビリテーション受療中の対象者を縦断的に追跡するノウハウを得ることができたので、当初予定にそってデータを収集し、増加筋力を従属変数、超音波エコー画像評価の各指標を独立変数とする筋力増強効果の予測式の確立に向けて研究を推進する。
海洋の食物網におけるゼラチン質プランクトンの評価

クラゲ,サルパ類をはじめとするゼラチン質プランクトンは種の多様性に富み,生物量の点でもしばしば浮遊生物群衆の卓越群となる。本研究は海洋食物網におけるゼラチン質プランクトンの位置を明らかにすることを目的とし,以下の点について調査した。1.捕食者の消化管内に存在するゼラチン質プランクトンの免疫学的検出相模湾,大槌湾等の海域から採集されたサルパ,クラゲ類8種から得たタンパク抽出液をウサギに免疫しIgGを精製した。抗体の特異性を確認するため,カイアシ類,ヤムシ類,エビ類,魚類などの非ゼラチン質プランクトンおよびゼラチン質プランクトン8種のタンパク質試料を作成し,SDS-PAGE,ウエスタンブロッティング,および酵素抗体標識法により抗体との反応を調べた。得られた抗体は同所的に存在する近縁のゼラチン質プランクトン同士(例えばオオサルパとサルパ)で一部交差したが,他の動物群との交差反応は見られなかった。また交差した種間でも主として低分子側で異なる反応を示し,抗体がゼラチン質プランクトンの種および高次分類群レベルいずれの検出にも有効であることが示された。現在,これらの抗体を用いて各種動物プランクトン,マイクロネクトンの消化管内容物を解析中である。2.安定同位体比を指標とした食物網の解析相模湾で採集したゼラチン質プランクトンを含む各種動物群から燃焼法によりCO_2およびN_2ガスを分取し,窒素および炭素の安定同位体比を測定した結果,クダクラゲ類のδ^<13>Cが、同レベルのδ^<15>Nを示す動物群に較べ約3-4‰高い値を示した。この傾向は特定種の魚類,カイアシ類,甲穀類類幼生など他の分類群にも認められたことから,ゼチラチン質プランクトンを中心とする高次食物網の存在が示唆された。現在さらに資料を集積すべく分析を進めている。
相模トラフ巨大地震の震源断層の活動による海底変動と地震履歴の研究

相模湾では1703年の元禄関東地震や1923年の大正関東地震など地震の際に大きな海底変動が生じたと考えられるが,その実態は明らかになっていない.本研究では無人探査機を用いて地下構造を高分解能で捉え,堆積物をピンポイントで採取し分析することで断層活動・地震活動の情報を得る.さらに地温測定により断層に沿った湧水変動の情報を得る.これらにより相模湾の構造運動の理解と津波防災に寄与する情報の提供を目指す.相模湾では1703年の元禄関東地震や1923年の大正関東地震など地震の際に大きな海底変動が生じたと考えられるが,その実態は明らかになっていない.本研究では無人探査機を用いて地下構造を高分解能で捉え,堆積物をピンポイントで採取し分析することで断層活動・地震活動の情報を得る.さらに地温測定により断層に沿った湧水変動の情報を得る.これらにより相模湾の構造運動の理解と津波防災に寄与する情報の提供を目指す.
近赤外分光法を用いた新しい術中モニタリングの開発－神経ネットワークの可視化－

脳神経外科手術中に,新たに開発したプローベを用いた近赤外分光法(NIRS)により,脳表から直接脳血流を測定することに成功した.てんかん発症の脳腫瘍症例で補足運動野のてんかん焦点の電気刺激によって,離れた部位の一次運動野で術中NIRSにより脳血流の増加が確認された.また別の症例では言語野である左下前頭回の電気刺激によって,左上側頭回の脳血流増加が確認された.これらは術中NIRSによる脳表での血流増加が離れた部位での神経ネットワークの存在を反映しているものと思われ,将来的に言語野の術中モニタリングとして実用化される可能性が示唆された.1.NIRSの脳表直接記録方法の確立平成25年度は近赤外分光法(near-infrared spectroscopy,以下NIRSと略す)の脳表面から直接記録する方法を確立するのが第一の目的であったが,プローベを脳表に接着させるためのデバイスを開発し,清潔な袋状のものでカバーすることによって,今までに2症例において脳表から直接記録することができた.最終的には術中モニタリングに使用するものであるため,平成26年度以降は手術の邪魔にならないようにデバイスの小型化を進めていく予定である.2.適切な刺激・記録条件の設定適切な刺激条件については,今までに記録した2例においては高頻度刺激(500 Hz, 5-train)で記録が可能であった.今後マッピングで使用する50Hzでの刺激も試みる予定であるが,術中にけいれん発作が起こる可能性も考慮し,より確実に記録が可能でかつ合併症が少ない刺激条件を確立する計画である.術中の記録条件においては,本来のNIRSの測定には加算が必要であり,オフラインで解析するのが通常であるが,術中モニタリングに使用する際にはリアルタイムにデータを解析し結果を表示する必要がある.すでに日立メディコにオンライン解析用のソフトウェアの開発を依頼しており,すでに完成に近づいていて平成26年度中には使用できる予定である.その他の詳細な記録条件についても,今後症例を増やしていくことによって確立する計画である.1.NIRS脳表直接記録方法の確立,2.適切な刺激・記録条件の設定.3.運動野刺激による脳表NIRSモニタリング.以上の3項目については平成26年度までの研究においてある程度確立された.最終目標である4.言語野刺激による脳表NIRSモニタリングについては,症例数がその後増えず,結局5例の実施例について詳細な検討を加えた.その結果,3例ではBroca領域の電気刺激により,Wernicke領域で術中NIRSによる脳血流の増加が確認でき,言語野の神経ネットワークの可視化に向けた第一歩を踏み出すことができた.今後この方法を術中モニタリングに発展させていくためには,プローベの小型化,リアルタイムでの脳血流測定の表示など,さまざまな改良を重ねていく必要があるが,覚醒下手術に代わりうる言語野の術中モニタリングとして期待される方法であると考える.脳神経外科手術中に,新たに開発したプローベを用いた近赤外分光法(NIRS)により,脳表から直接脳血流を測定することに成功した.てんかん発症の脳腫瘍症例で補足運動野のてんかん焦点の電気刺激によって,離れた部位の一次運動野で術中NIRSにより脳血流の増加が確認された.また別の症例では言語野である左下前頭回の電気刺激によって,左上側頭回の脳血流増加が確認された.これらは術中NIRSによる脳表での血流増加が離れた部位での神経ネットワークの存在を反映しているものと思われ,将来的に言語野の術中モニタリングとして実用化される可能性が示唆された.機能的脳神経外科研究の目的の第一段階は,今までに報告のない大脳皮質表面からのNIRSの記録であるが,脳表に清潔にプローベを設置できるデバイスが開発され,まだ症例が2例ではあるが,刺激条件,記録条件を模索しながらも,脳表からのNIRSの反応が記録できることが確認された.平成25年度の計画の主な部分は達成できていると思われる.平成26年度以降は,NIRSの大脳皮質での記録が実際のモニタリングであるかを確認することが主な研究目的である.そのためには症例を重ねて,運動野のモニタリングであれば,術中のNIRSの所見と術後の運動機能との相関,言語野のモニタリングであれば,術後の言語機能との相関を検討していく予定である.NIRSを術中にオンラインで解析するソフトウェアがまだ完成されておらず,それにかかる費用が次年度に必要になる.その他NIRSのプローベを脳表面に密着させるための新しいデバイスの開発にも今後費用がかかると思われる.次年度は成果を発表できる予定なので,発表のための旅費,論文作成のための費用も必要である.NIRSオンライン解析用のソフトウェア,プローベ密着用のデバイスの開発,成果発表にひつような経費に使用する予定である.
Ost癌遺伝子の構造と機能解析

1.発現クローニングを用いてラットの骨肉腫細胞(ROS)からtransforming活性を有するcDNAsを単離してきた。2.ost癌遺伝子は、Dblファミリー遺伝子に属する。DHドメインとPHドメインと呼ばれる2つの相同領域を共有している。3.ost癌遺伝子は、Rhoファミリー低分子量G蛋白質の活性を制御している。4.ヒトost遺伝子の単離とその構造の解析は、進行中である(一部の塩基配列は決定済み)。
化学構造論とモルフォロジーに立脚した、すすの生成・燃焼反応機構の構築

ディーゼルエンジン燃焼などで排出される、ススなどの粒子状物質の削減のために、その生成の化学過程を明らかにすることは重要である。本研究では、ススの基となる環状の化合物の構造と形態により、生成するススの安定性と燃焼性に違いがあることに着目した。特に、燃焼条件によっては有利に進行する、芳香族性のため安定な六員環構造と、これに比較すると不安定な五員環構造の間の変換反応に関する実験的・理論的な研究を行った。すすの前駆体となるPAHの燃焼中の成長過程に関して、その重要なサブセットを構成すると考えられる、トルエン、トルエン+アセチレン、トルエン+ベンゼンの混合気体の熱分解によるモデル実験の結果をもとに、.これらを再現する、化学反応モデルの構築と検討を行った。(1)量子化学計算による、典型的な反応機構の検討:量子化学計算により、比較的小さなPAH分子のPAC(フェニル付加・環化反応)およびHACA(水素引抜・C2H2付加)反応過程の遷移状態を探索し、その反応の妥当性を検討した。その結果、水素引抜反応とC2H2付加反応は比較的小さな障壁を経由して容易に進行することがわかり、フェニル付加反応についても、すすの生成の温度領域では十分に可能な高さの障壁を経由して進行することがわかった。また分子内の環化反応については、6員環の生成は極めて容易におこり、5員環の生成も十分に可能であることがわかったが、4員環の生成は事実上起こらないことが推定された。(2)反応機構の構築と検証:量子化学計算から得られた情報から評価された反応速度定数、および他の手法による推定値を元に、第一次反応機構を構築し、反応計算により、モデル実験の再現を試みた。その結果、モデル実験の主要な生成物に関しそは概ね、その様子を再現することができるものの、反応速度および、反応機構により詳細な検討が必要であることが明らかになった。また、これらを元に、系統的なPAH生成とその酸化反応モデルの構築の方針を決定した。本研究では燃焼中における、低級の芳香族炭化水素が多環芳香族炭化水素(PAH)に成長する化学反応過程と、これと並行して起こる、PAHの酸化反応に関する知見を得ることを目的として、以下を行った。(1)加熱型反応器-真空紫外-光子イオン化飛行時間型質量分析法装置を用いて、トルエンの熱分解反応によるPAHの生成過程を観測し、されにこれにアセトンを添加することによって、メチルラジカルのPAH成長反応への寄与を検討した。(2)理論化学的な手法(量子化学計算・遷移状態理論(TST)計算・RRKM(Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus)理論計算)により、PAHの成長過程と酸化過程に関する検討を行った。PAH成長過程においては、従来のHACA(水素引抜C2H2付加)とともにPAC(フェニル付加環化)が重要な役割を果たしていることが確認された。RRKM計算による検討では、HACAあるいはPACの付加反応におけるラジカル付加体への衝突安定化は、すすとPAHの生成が重要となる1000K以上の高温では、大きな寄与をせず、水素脱離が起こることが示唆された。また、PAHの酸化過程においては、PAHからの水素引抜反応および、フェノキシ型ラジカルの分解過程が、酸化の律速段階であることが示唆された。こららの過程のさらに系統的な研究から、成長・酸化の両面からのPAH生成の抑制の可能性が示唆されると期待される。(1)加熱流通型反応器-キャビティー・リング・ダウン分光法を用いて、C_3H_5(アリル)・C_3H_3(プロパルギル)ラジカルの再結合反応の速度定数を温度範囲295-800K,圧力20-200 Torr(バッファN_2,He)において測定した。(2)加熱型反応器-レーザ誘起蛍光法、および化学発光法を用いて、C_2ラジカルおよびC_2Hラジカルと水素、メタンとの反応における同位体効果を、温度294-400Kにおいて測定し、その反応機構に関する重要な知見を得た。(3)加熱流通型反応器-光イオン化質量分析法を用いて、フェニルラジカル(C_6H_5)とアセチレン(C_2H_2)、および後続のフェニルビニルラジカル(C_6H_5C_2H_2)とアセチレンの反応速度定数を443Kにおいて測定した。(4)理論化学的な手法[量子化学計算・遷移状態理論(TST)計算・RRKM(Rice-Ramsperger-Kassel-Marcus)理論計算]により、PAHの成長過程と酸化過程に関する検討を行った。

実験的に測定を行った、C_3H_5+C_3H_5の反応は芳香環生成には至らないと結論されたが、C_3H_3+C_3H_5の反応は、芳香環生成に重要な役割を果たしていることが示唆された。(5)量子化学計算により、PAH成長過程においては、従来のHACA型反応の代表的な反応である、C_6H_5+C_2H_2,C_6H_5C_2H_2+C_2H_2の反応のエネルギーダイアグラムを計算した。こららの過程のさらに系統的な研究から、成長・酸化の両面からのPAH生成の抑制の可能性が示唆されると期待される。
エリスロポエチンから細胞外マトリックスへ；腎線維芽細胞のスイッチ機構

(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定:ジフテリア毒素(DT)受容体のヒトHB-EGFを発現させることができるiDTRマウスを用いて、近位尿細管特異的にHB-EGFを発現するマウス(Ndrg1-CreERT2:iDTRマウス)を作成し、近位尿細管障害を惹起すると、線維芽細胞の形質転換に伴う腎線維化を認めた。正常腎ではFACSで近位尿細管上皮細胞を純度高く採取できるのに対し、障害腎では近位尿細管上皮細胞以外の細胞混入が多く、現在、障害腎でも純度高く精製することを試みている。(2)線維芽細胞の形質転換に関わる細胞内シグナルの同定:腎線維芽細胞を標識できるProtein 0 (P0)遺伝子プロモーター下にCreをつないだP0-Creマウスを用いて一側腎尿管結紮モデルにより線維化を誘導し、FACSを行うと、正常腎の線維芽細胞からは比較的純度が高く細胞精製が出来るが、障害腎では線維芽細胞以外の細胞混入が多く、現在、障害腎で線維芽細胞を純度高く精製することを試みている。(3)線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討:P0-CreマウスとiDTRマウスを交配させたP0-Cre:iDTRマウスに、DTを投与し線維芽細胞の蛋白合成を阻害した結果、DT投与群で健常腎、障害腎の両方で尿細管上皮細胞障害と増殖異常を来した。線維芽細胞の蛋白合成阻害により尿細管機能異常が起こることから、尿細管の維持/修復における線維芽細胞の役割が示唆された。現在、腎臓全体のマイクロアレイ解析で、亢進しているシグナル経路の一つに着目し、定常状態で近位尿細管上皮細胞に高発現している同シグナル経路の律速酵素が、線維化時は線維芽細胞で発現亢進することを見出した。線維芽細胞での同シグナル経路の亢進が腎保護的に働くと考え、同シグナル経路亢進の意義をin vivo、in vitroで検討している。29年度が最終年度であるため、記入しない。(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定:ジフテリア毒素受容体のヒトHB-EGFを発現させることができるiDTRシステムを用いた。近位尿細管特異的にジフテリア毒素受容体を発現するマウス(Ndrg1CreERT2:iDTRマウス)を作成し、タモキシフェン投与により近位尿細管をジフテリア毒素受容体で標識した。ジフテリア毒素(DT)投与により、線維芽細胞の形質転換に伴う線維化と線維芽細胞からのエリスロポエチン(EPO)産生が低下した。これは、尿細管からの液性因子が線維芽細胞の恒常性を保つのに不可欠である可能性を示唆した。このマウスから近位尿細管上皮細胞や線維芽細胞の単離を行い、尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、そして形質転換に関与する悪玉因子の探索を行う方針としている。(2)線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定:腎線維芽細胞を永久標識できるP0-Creマウスと、Cre存在下に蛍光タンパクを発現するindicatorマウスを交配させ、一側腎尿管結紮モデルを行ったところ、線維芽細胞の形質転換およびEPO産生低下が惹起された。そこで、線維芽細胞の形質転換やEPO産生能低下に関わる新規機構の解明のため、線維芽細胞をFACSにて回収し、線維化の際に働くと既に報告されているシグナル経路との比較の上、網羅的遺伝子解析を行うことも検討している。(3)線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討:P0-CreマウスとiDTRマウスを交配させたP0-Cre:iDTRマウスにDTを投与することで、線維芽細胞の機能不全が尿細管上皮細胞に与える影響を解析した。その結果、DT投与群で健常腎、障害腎いずれにおいても尿細管上皮細胞障害と増殖異常が引き起こされることから、障害時の線維化には合目性があると現時点で考えている。(2)で線維芽細胞の形質転換を担うシグナル経路を明らかにすることで、線維化がもたらす合目的性をさらに追求する方針としている。(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定、(2)線維芽細胞の形質転換やmyofibroblastのEPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定、(3)線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討をテーマにして研究を行ってきた。糖尿病性腎症における線維化に着目し、検討を行う予定としていたが、ストレプトゾトシン投与で解析に足り得る間質線維化を引き起こすことはできなかった。ただ、iDTRマウスを近位尿細管特異的に標識することが出来るNdrg1CreERT2マウス、そして線維芽細胞特異的に標識することが出来るP0-Creマウスと交配させることで、それぞれのテーマに対応した検討を遂行することが出来ている。また、さらに線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子や、形質転換の新たな細胞内メカニズムの解明に着手している。(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定:ジフテリア毒素(DT)受容体のヒト

HB-EGFを発現させることができるiDTRマウスを用いて、近位尿細管特異的にHB-EGFを発現するマウス(Ndrg1-CreERT2:iDTRマウス)を作成し、近位尿細管障害を惹起した結果、線維芽細胞の形質転換に伴う線維化と線維芽細胞からのエリスロポエチン(EPO)産生低下を認めた。DTを投与し、近位尿細管上皮障害を来したマウスの腎臓から、FACSにて近位尿細管上皮細胞を単離し、近位尿細管から産生され線維芽細胞の恒常性を保つ善玉因子、形質転換を促す悪玉因子の検索を行う予定である。(2)線維芽細胞の形質転換、EPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定:一側腎尿管結紮(UUO)モデルでは、線維芽細胞の形質転換およびEPOの産生低下が惹起されることに着目した。腎線維芽細胞を標識できるProtein 0 (P0)遺伝子プロモーター下にCreをつないだP0-Creマウスを使用し、UUO施行後の線維芽細胞をFACSにて回収後、線維化の際に働くとされる既知のシグナル経路との比較の上、網羅的な遺伝子発現解析を行い、形質転換やEPO産生低下に関わる細胞内シグナルの同定を試みる予定である。(3)線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討:P0-CreマウスとiDTRマウスを交配させたP0-Cre:iDTRマウスに、DTを投与し線維芽細胞特異的に蛋白合成を阻害した結果、DT投与群で健常腎、障害腎のいずれでも尿細管上皮細胞障害と増殖異常を来した。線維芽細胞の蛋白合成を抑制することで尿細管機能異常が引き起こされることから、尿細管の維持/修復における線維芽細胞の役割が示唆された。同マウスから線維芽細胞と尿細管をそれぞれFACSにて回収し、線維芽細胞由来の尿細管保護作用を示すシグナル経路の同定を試みている。(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定、(2)線維芽細胞の形質転換、EPO産生能低下に関わる細胞内シグナルの同定、(3)線維化が腎臓病進展に果たす役割の検討をテーマにして研究を行ってきた。糖尿病性腎症における線維化に着目し、検討を行う予定としていたが、ストレプトゾトシン投与で解析に足り得る間質線維化を引き起こすことはできなかった。ただ、iDTRマウスを近位尿細管特異的に標識することが出来るNdrg1CreERT2マウス、そして線維芽細胞特異的に標識することが出来るP0-Creマウスと交配させることで、それぞれのテーマに対応した検討を遂行することが出来ている。現在、P0-Cre:iDTRマウスを使用し、DT投与後に尿細管機能異常が引き起こされたことより、尿細管の維持/修復における線維芽細胞の役割に焦点を当て、線維芽細胞由来の尿細管保護作用を示すシグナル経路の同定に取り組んでいる。(1)線維芽細胞の形質転換を促す新規液性因子の同定:ジフテリア毒素(DT)受容体のヒトHB-EGFを発現させることができるiDTRマウスを用いて、近位尿細管特異的にHB-EGFを発現するマウス(Ndrg1-CreERT2:iDTRマウス)を作成し、近位尿細管障害を惹起すると、線維芽細胞の形質転換に伴う腎線維化を認めた。正常腎ではFACSで近位尿細管上皮細胞を純度高く採取できるのに対し、障害腎では近位尿細管上皮細胞以外の細胞混入が多く、現在、障害腎でも純度高く精製することを試みている。(2)線維芽細胞の形質転換に関わる細胞内シグナルの同定:腎線維芽
iPS細胞移植による末梢神経再生の促進メカニズムと安全性（マウス/イヌモデル）

これまで我々はiPS細胞と人工神経を用いた末梢神経再生に関する基礎研究を行ってきた。本研究ではGFP遺伝子がノックインされたiPS細胞を用いてハイブリッド型人工神経を作製し、マウス坐骨神経欠損モデルを用いてiPS細胞由来神経前駆細胞の付加による末梢神経再生の促進メカニズムについて検証するとともに、その安全性についても検証した。人工神経に付加したiPS細胞由来の神経前駆細胞は、マウスに移植後も少なくとも14日目まではシュワン様細胞として人工神経内、特に末梢側の再生軸索周囲に残存しており、軸索再生に寄与していた。また移植後24週および48週において組織学的に奇形腫の形成は認められなった。本研究目的は、人工多能性幹細胞(Induced pluripotent stem cell,以下iPS細胞)の移植再生医療を末梢神経再生に応用し、自家神経移植の代替となるiPS細胞ハイブリッド型人工神経の長期成績とその安全性及び末梢神経再生の促進メカニズムを解明することである。平成25年度はiPS細胞移植による末梢神経再生の促進メカニズムについて解明するために、実験モデルを作製した。GFP遺伝子を導入したマウスiPS細胞をニューロスフェアへと神経分化誘導し、これを人工神経に生着させてiPS細胞ハイブリッド型人工神経を作製した。完成したiPS細胞ハイブリッド型人工神経を用いて、マウスの坐骨神経欠損の移植再建を行った。移植後2, 4, 8, 12週で移植した人工神経を採取し、組織学的評価を行った。まず移植前の人工神経に生着したiPS細胞由来のニューロスフェアの組織学的評価を試みた。抗GFP抗体陽性のiPS細胞がどのような細胞へ分化しているのか同定するため、抗Tuj1抗体(未熟神経細胞マーカー)や抗s-100抗体(シュワン細胞マーカー)を用いた多重免疫染色を行い、現在確認中である。またiPS細胞を用いた人工神経の安全性を確認するために、マウス坐骨神経欠損部にiPS細胞ハイブリッド型人工神経で移植再建を行い、長期間経過観察モデルを作製した。移植後24, 48週で移植した人工神経を採取し、奇形腫等の腫瘍性病変の有無および再生軸索の状態について現在、組織学的に評価・検討中である。本研究の目的は、人工多能性幹細胞(Induced pluripotent stem cell以下iPS細胞)の移植再生医療を末梢神経再生に応用し、自家神経移植の代替治療となる可能性を秘めるiPS細胞ハイブリッド型人工神経の長期成績とその安全性について検証し、末梢神経再生の促進メカニズムを解明することである。平成25年度はiPS細胞移植による末梢神経再生の促進メカニズムを解明するために実験モデルを作製した。GFP遺伝子をあらかじめノックインしたマウスiPS細胞を用いて、第2世代神経前駆細胞を分化誘導した。これを人工神経に生着させてiPS細胞ハイブリッド型人工神経を作製した。マウスの坐骨神経欠損に対して、iPS細胞ハイブリッド型人工神経で移植再建を行い、移植後4, 7, 14日、4, 8, 12, 48週で移植した人工神経を採取し、平成26・27年度に組織学的評価を行った。移植iPS細胞は、移植後14日目においてもシュワン様細胞として人工神経内に残存しており、再生軸索の周囲に存在していた。平成26・27年度は、iPS細胞ハイブリッド型人工神経の長期成績と安全性についても検証を行った。マウス坐骨神経欠損モデルに対してiPS細胞ハイブリッド型人工神経は、人工神経単独群と比較して、移植後24週および48週の長期成績においてマウス下肢機能回復が有意に促進し、組織学的に再生軸索の有意な増大を認めた。またiPS細胞ハイブリッド型人工神経群の組織評価において奇形腫等の腫瘍性病変は認められなかった。整形外科交付申請書に記載した研究計画のとおり、平成25年度は、1)移植iPS細胞による末梢神経の再生メカニズムの解明、2)iPS細胞ハイブリッド型人工神経の長期成績・安全性に関する2つの実験モデルを作製することができた。平成25年度に作製したモデルから採取した人工神経の組織標本を用いて、末梢神経の再生メカニズムについて検討する(抗GFP抗体の免疫染色を行い、移植iPS細胞の分化・増殖を追跡する)。また移植後長期モデルの人工神経の組織票本を用いて、再生軸索および奇形腫に関して組織学的に検証する。本年度は、移植したiPS細胞が人工神経内でどのような細胞へ分化・増殖しているのか抗GFP抗体を含めた多重免疫染色で検証したが、抗GFP抗体の免疫染色に難渋しており、分化細胞の同定までには至っていない。そのため本年度に予定していたiPS細胞培養および分化誘導にかかる費用が見積もりよりも少なくなったため。

次年度以降、移植細胞の分化・増殖の同定に関する実験計画を遂行するために、iPS細胞細胞培養および分化誘導、各種免疫染色(抗体代含む)にかかる費用として使用する予定である。
内部モデル制御を利用した手ずり感覚を再現する墨すり機の制御に関する研究

手ずり感覚を再現する墨すり機の開発を目的として、当初の計画どおり平成16年度はつぎのような成果を得た。●前年度までに開発した試作機の実験検証を行い、実用化のための基礎データ及び知見を獲得した。圧力センサによる力の検証を合わせて行い(実際の使用時には圧力センサは必要としない)、本研究で提案する内部モデル制御をベースにした制御系設計法がユーザの要求する力加減で墨をすることが可能なことを確認した。●開発した試作機を墨製造メーカの墨すり機開発者(技術者)に評価していただき、実用化のための助言を得た。開発した試作機はコンパクトにデザインされており、縦方向の制御が可能な墨すり機はこれまでになく、得られた成果は興味深いとのコメントをいただいた。また、専門の書道家からの要求として「早く濃い墨をほしい」という要求もあり、これらを解決する装置の開発に有効であるとの意見を得た。●本年度は、つぎのとおり国際会議論文として研究成果をまとめた(昨年度講演論文2件)。手ずり感覚を再現する墨すり機の開発を目的として、平成15年度はつぎのような成果を得た。内部モデル制御とフィードバック制御を併用した制御系設計法を、墨すり機の制御へ応用するための新たな制御方法を提案した。この方法は従来の方法と異なり、墨と硯の間の力を一定に制御することが可能である。これにより、人間が墨をするときに与える力を予め入力すれば、常にある一定の力で墨をすることが可能になる。また、垂直方向の上下運動を制御する墨すり機を製作し、パソコンで制御するためのプログラムを開発した。実際に提案する制御方法を実装し、一定の力で墨すりが可能であることを確認した。以上に関連する研究内容を、次の2件の講演論文にまとめた。1)内部モデル制御によるロボットハンドのテレオペレーション:日本機械学会第8回「運動と振動の制御」シンポジウム論文集、pp.464-469、2003.今後の課題は、制御系設計手法の精度を向上することやロバスト性の考察、および実用化のためパソコンベースからマイコンベースへ改良することである。
食品機能性成分の動脈硬化症予防作用と、ライブイメージングによる作用点の解析

動脈硬化は、動脈壁における脂質の蓄積によって起こる慢性炎症性疾患であり、過剰に惹起される炎症の抑制が予防と治療に重要である。我々はガーリック香気成分diallyl trisulfide (DATS)などの食品機能性成分が動脈硬化症の発症や進展を予防すると考え、DATSの生体内標的分子の同定と生理活性発現機構の解析を行った。その結果、DATS標的分子として4つのタンパク質を新たに見出し、いくつかの食品成分については同条件でそれが起きないことを明らかにした。DATSは標的タンパク質のジスルフィド結合形成を促進し、それにより生理機能を発現すると考えられる。我々はガーリック香気成分diallyl trisulfide(DATS)などの食品機能性成分が示す多角的な抗炎症作用が、動脈硬化症の発症や進展を予防すると考えた。そこでDATSを例に挙げ、動脈硬化症の新規予防・治療法の開発とその応用を目的に下記の研究を立案した。(1)動脈硬化モデルマウスを作成し食品機能性成分が病態発症を予防・改善するか調べる、(2)食品機能性成分を摂取した動脈硬化モデルマウスのライブイメージング解析、(3)食品機能性成分の生体内標的分子の同定と生理活性発現機構の解析。本年度は、(3)に関連してクリックケミストリーによるラベル化実験の確立から行った。クリックケミストリーに用いることが出来るよう合成したtrisulfide誘導体を精製し、顕微鏡下で観察しやすいよう接着細胞に添加した。一定時間経過後、細胞を洗浄し、クリックケミストリーのための可視化試薬を用いて染色した。細胞を蛍光顕微鏡下で観察した所、trisulfideラベルした細胞に由来すると考えられる蛍光が観察された。一方、ネガティブコントロールでは蛍光は観察されなかったことから細胞のtrisulfideラベルは成功したと考えられた。Trisulfide誘導体は、細胞質と核のどちらにもほぼ均一に分布していた。次に、どのようなタンパク質にtrisulfide断片が作用したか調べるため、trisulfide誘導体を添加した細胞から細胞抽出液を調製し、ビオチンーストレプトアビジン系でtrisulfide誘導体修飾タンパク質を濃縮した。濃縮物をトリプシン消化し、ペプチド解析用にセットアップしたNanoLCMSに供した。その結果、trisulfide誘導体結合タンパク質と考えられるタンパク質がMSで同定できた。前年度までの解析により、ガーリック香気成分diallyl trisulfide(DATS)などの食品機能性成分が生体内の標的分子に作用し生理活性を発現することを見出している。本年度は、DATSが標的とするタンパク質の詳細な解析を行った。前年度に開始したクリックケミストリーによる解析に加え、対角線電気泳動法を用いてDATS標的分子の探索を行った。ラットおよびヒト培養細胞株をディッシュに播種し、DATSまたはvehicleを添加した。経時的に細胞を回収し、得られた抽出液を非還元状態で一次元目の電気泳動を行い、同ゲルを還元剤で処理して二次元目の電気泳動を行った(Cumming et al., 2004)。ジスルフィド結合状態が変化したタンパク質を検出し、質量分析法によりタンパク質を同定した。これを標的タンパク質候補とした。その結果、DATSの標的タンパク質候補として、4つのタンパク質を標的タンパク質候補として得ることが出来た。これらのタンパク質についてWestern Blot法を用いてジスルフィド結合形成状態を確認した。これらのタンパク質は非還元状態でのWestern Blotにより高分子領域に検出されたことから、ホモダイマーまたはヘテロダイマーで存在することが示唆された。一方、vehicle添加においてはこれらのタンパク質はモノマーが主であり、高分子領域には検出されないか、少なかった。現在、DATS添加とこれらの候補タンパク質の機能変化の関係について明らかにするため詳細な検討を進めている。これまでに、ガーリック香気成分diallyl trisulfide (DATS)などの食品機能性成分が生体内の標的タンパク質に作用し生理活性を発現することを見出した。対角線電気泳動法を用い、標的分子の候補として4つのタンパク質を同定し、その発現量や機能変化について解析を進めた。同定した4つの内、2つは生体内防御に重要なグルタチオン(GSH)の合成と抗酸化に関するタンパク質であった。通常、細胞に高濃度で存在する還元型GSHは、生体内での化学物質を酸化型から還元型へ変換する役割を担い、細胞内のGSH含量の増加は生体異物に対して防御的に働くと考えられる。そこで細胞内総GSH量を測定した結果、DATS処理後1時間から6時間でControlに対しGSH量が増加傾向を示した。DATSはこれらのタンパク質に作用し、一時的にGSH量を増加させ、生体内防御の役割を担っていることが示唆された。DATSの処理によりGSH/GSSG比がどのように変化するか、DATSがGSHにどのように影響を与えているのか定量的解析などを行っている。DATSの標的となるその他のタンパク質については、発現量と活性、機能変化について引き続き測定を行っている。また、他の食品由来機能性成分についても同条件で検討しているが、DATSと比較して効果が弱い傾向が見られた。これについては処理条件の最適化などが必要であると考えている。

質量分析計による測定の遅れや動物実験・生化学的解析の遅れに加え、他の研究テーマに関する論文執筆準備により研究に使える時間が当初予定より減少し、全体に時間を要しているため動脈硬化は、動脈壁における脂質の蓄積によって起こる慢性炎症性疾患であり、過剰に惹起される炎症の抑制が予防と治療に重要である。昨年度までに、ガーリック香気成分diallyl trisulfifr (DATS)などの食品機能性成分が生体内の標的タンパク質に作用し生理活性を発揮すること、細胞内GSH量を変化させることを明らかにした。そこで、ガーリック以外の食品機能性成分について、DATSでじゅうぶんに効果が見られる添加濃度・添加時間で同様の検討を行った。ワサビ由来6-(methylsulfinyl)hexyl isothiocyanate (6-MITC),ブロッコリー由来Sulforaphane,ショウガ由来6-Shogaolにおいて、DATSの標的分子候補として同定した4つのタンパク質へのジスルフィド結合変換が起こるか調べたところ、これらの食品機能性成分の処理では、Controlと大きな違いがないか、弱かった。しかし、本実験では同定に至らなかったが、Sulforaphaneまたは6-Shogaol処理でジスルフィド結合変化を起こす別のタンパク質が観察された。これらの食品機能性成分の添加濃度は、解毒酵素誘導作用やアポトーシス誘導作用などの他の生理活性は観察できることから、食品機能性成分ごとに生理活性の有無と標的分子の違いが示唆された。今後、LC-MS/MSを使用して未同定のタンパク質の解析を進めるとともに、タンパク質発現量の検討や、動物試験を行い、食品成分がどのように炎症抑制に作用するか定量的な解析を続ける必要があると考える。動脈硬化は、動脈壁における脂質の蓄積によって起こる慢性炎症性疾患であり、過剰に惹起される炎症の抑制が予防と治療に重要である。我々はガーリック香気成分diallyl trisulfide (DATS)などの食品機能性成分が動脈硬化症の発症や進展を予防すると考え、DATSの生体内標的分子の同定と生理活性発現機構の解析を行った。その結果、DATS標的分子として4つのタンパク質を新たに見出し、いくつかの食品成分については同条件でそれが起きないことを明らかにした。DATSは標的タンパク質のジスルフィド結合形成を促進し、それにより生理機能を発現すると考えられる。動脈硬化モデルマウスを用いた検討が動物実験施設のスペースの制限により遅れている。連携研究者より同モデルマウスの組織の供与を受け検討を進めている。現在検討している培養細胞を用いた実験を中心に進める。動物実験については連携研究者より供与を受けたマウス組織を解析し、DATSの標的タンパク質の発現量変化などを明らかにする。