hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
官能基誘引型触媒的不斉合成

特に光学活性ビスオキサゾリルビアリールの基本的不斉誘起性能の検討では,高い立体選択性を実現し得ることから,さらなる官能基導入の可能性に着目している.同骨格ではビスオキサゾリル部位がrepulsive interactionを支配していると同時に,同部位の近傍位に官能基誘引型の相互作用の発現を促す有機基の導入が容易であることが予想される.光学活性化合物の効率良い合成法の確立は有機合成化学上の重要な研究課題である.特に,触媒的不斉合成反応は潜在的効率性の高さから最もその開発が望まれている.従来の不斉合成反応は分子同士が反発し合う相互作用(repulsive interaction)を利用することで,立体選択性を実現してきた.私はこれ迄に,遷移金属触媒不斉合成反応の開発研究に取り組み,触媒上での高度な不斉空間構築に上述のrepulsive interactionを利用してきた.一方,近年,分子間の引き合う力(attractive interaction)が分子レベルで定量的に評価されつつある.この相互作用は水素結合や疎水性相互作用が駆動力となり分子が持つ官能基が互いに引き合う『官能基誘引型』の相互作用である.本研究ではこれらの相互作用を同時に活用した不斉反応場の構築を目指している。平成7年度には,官能基誘引型の相互作用を発現し得る有機基が導入可能な不斉分子の基本骨格の探索を行なった.実際には,面不斉メタロセン骨格,軸不斉ビアリール骨格の官能基化に関しての検討を行ない,多様な官能基導入が可能な幾つかの分子変換経路を確立した.平成8年度には,特に新規に設計・開発した光学活性ビスオキサゾリルビアリールの遷移金属触媒不斉反応における基本的不斉誘起能の検討と,その有用性の確立,柔軟な官能基導入法の探索を集中的に行った.その結果,光学活性ビスオキサゾリルビアリールを配位子とするパラジウム触媒を利用することでワッカー型反応の高度な不斉化に初めて成功した.また光学活性ビスオキサゾリルビアリールを配位子とするパラジウム錯体の構造を明かとした.さらに同配位子の配位部位であるオキサゾリル基近傍への官能基導入を検討し,アミノ基,エステル基をはじめとする種々の官能基導入に成功した.これら官能基は官能基誘引型の相互作用を発現することが期待される.
エキシマレ-ザ-を用いた重症虚血性心疾患に対する治療法の開発

昭和62年度より平成元年度までの3年間、エキシマレ-ザ-を用いた重症虚血性心疾患に対する治療法を開発する目的で研究を行なってきた。1.豚心筋へのエキシマレ-ザ-照射実験:XeCl、KrFともに確実な組織の蒸散が可能であった。熱損傷は照射繰り返し頻度を上げるにつれ増大したが、XeClに比べKrFの方が軽度であった。XeClは30pps、KrF50ppsが適当と思われた。2.石英ファイバ-への導光実験:安定した出力としては34mJが得られた。lm長のファイバ-伝送率は約40%であった。より多くエネルギ-を伝送するためには、レ-ザ-本体のロングパルス化が必要であることが判明した。3.犬正常動脈壁への照射後の組織治療過程:照射後の動脈壁は熱損傷を伴わず、鋭利な組織欠損を示した。過剰な内膜の増殖は認められず、このような治癒過程は欠陥形成術には好ましいと思われる。4.血液に対する照射の影響:遊離ヘモグロビンの増加をもたらすが、ヘマトクリット値の変化をもたらす程ではなく、影響は少なかった。5.動脈閉塞モデルでのレ-ザ-血管形成術:犬大腿動脈完全閉塞モデルでのレ-ザ-血管形成術を試み、再開通を得た。組織標本にて開通孔周囲に熱損傷を認めず、血管形成術におけるエキシマレ-ザ-の有用性を示す結果が得られた。6.レ-ザ-内膜摘除術:WHHLウサギの胸部下行大動脈に発生したアテロ-マに対し、直視下で照射した。従来の外科的内膜摘除術に比べ表面性状はやや不整であった。血流再開後でも血栓形成は認められなかった。以上の結果により、エキシマレ-ザ-は血管形成術には最も適したレ-ザ-であり、レ-ザ-本体のロングパルス化を行えば、最大の課題である導光路の問題も解決できることが判明した。今回は臨床応用するまでにはいたらなかったが、近い将来臨床応用も可能となるものと思われる。エキシマレーザーによる心筋穿刺法の予備実験として豚の心筋標本を用いた実験を行なった.ガスとしてはKrFおよびXeclを用いた.エキシマレーザー本体よりの水平光を誘電体多層膜ミラー及びMgF.ナ_<2.ニ>コーティングアルミニウムミラーを用い垂直光とし焦点距離200mmの合成石英レンズで集光した後標本に照射した.照射エネルギーはKrFは25mJから79.2mJ,Xeclは10mJから45.8mJ,繰り返し頻度は10Hzから80Hzまで変化させ組織損傷の程度を光学顕微鏡下に観察した.心筋に対する影響は繰り返し頻度を増加させるにつれ,周囲組織への損傷は増大した.また使用するガスの種類によっても,その反応は異なり,波長の短いKrFの方がXeclよりも組織損傷は少ないことが判明した.次に以上の予備実験の結果より雑種成犬にて心筋穿刺法を試みた.エキシマレーザーのビームをMgF.ナ_<2.ニ>コーティングアルミニウムミラーにて水平方向から垂直方向に変換し合成石英レンズ(焦点距離300mm)にて集光する照射系を考案した.

ペイトバルビタール麻酔後信気管内挿管し左開胸下に心臓を露出し,心拍動下の心筋穿刺を試みた.しかし照射系によるエネルギーの損失が大きく,かつエキシマレーザービームの血液への吸収が大きく,定焦点の照射系では心拍動下の心筋穿刺は困難と思われる.したがってエキシマレーザーのビームを導く導光路としてのファイバーの開発が是非とも必要であり,現在考案中である.1、エキシマレーザー光のファイバーへの導光実験前年度の研究成果に基づいて直径400μmの石英ファイバーを用いてエキシマレーザー光(XeCl、KrF)のファイバー内への導光実験を行なった。約1×2cmのレーザー光を26mmのapertureおよび焦点距離30mmの合成石英レンズを用いて、長さ1mの400μmの石英ファイバーに導光した。ファイバーの前後での出力をGentec社製Joule meter EDー100で測定した。(結果)KrFでは出力は最高0.3mJまでしか得られず、それ以上ではファイバーが破壊させた。XeClでは最高9mJまで得られたが、長時間照射後では出力の低下がみられた。ファイバー先瑞での出力はファイバー前での出力の40%であった。2、エキシマレーザー光の犬動脈壁に対する照射実験及びその治癒過程の観察上記の結果をもとに長さ3m、400μmの石英ファイバーにエキシマレーザー光(XeCl)を導光し動脈壁に対する照射実験を行なった。実験には雑種成犬4頭を用いた。麻酔後両側大腿動脈、頸動脈を露出した後、Heparinを50100単位/kg静注、各動脈を血流遮断し、約2cmの縦切開を動脈壁に加えた。ファイバーを動脈壁より約1mm離して、ヘパリン加生食中で照射した。照射条件は、出力2.9mJ3mJ、10PPS、30Shotsであり、各動脈に20ケ所の照射を行なった。照射後2時間、7日目、12日目、18日目に標本を適出し評価した。(結果)照射後2時間の標本では幅500μm、深さ100μm組織欠損が認められたが、周囲組織の熱損傷は認められなかった。18日目では組織欠損部は線維組織で置換されており、表面は一層の内皮細胞で被覆され完全に治癒していた。内腔に突出するような過剰な内膜の増殖は認められず、血管形成術には好ましい治癒過程と思われた。平成一年度において、従来からのエキシマレ-ザ-を用いた冠動脈形成術の研究の一環として、以下の実験を行った。1)血管内視鏡下でのエキシマレ-ザ-血管形成術基礎実験対象として、ポリウレタンチュ-ブを挿入して作製した犬の大腿動脈完全閉塞モデルを使用し、エキシマレ-ザ-はコア径400μmの石英ファイバ-先端より照射した。閉塞部末梢より内視鏡とファイバ-を並列に挿入し、内視鏡で観察しながら閉塞部再開通を試みた。計4頭の犬全例に再開通を得、内視鏡、血管造影及び摘出標本にて再開通を確認できた。組織標本にて、開通孔周囲に熱損傷を認めず、血管形成術におけるエキシマレ-ザ-の有用活性を示唆するものであった。2)エキシマレ-ザ-を用いたレ-ザ-内膜摘除術の組織学的検討計4羽のWHHLウサギの胸部下行大動脈に発生したアテロ-マに対して、エキシマレ-ザ-内膜摘除術(ExLE)と従来の外科的内膜摘除術(SE)を行い、表面性状やend pointの性状について両者を組織学的に比較検討した。また、後半の2羽では、endarterectomy後の大動脈を修復し血流を再開させて2時間後に摘出し、血栓形成傾向についても調べた。肉眼、光顕、走査電顕所見では、ExLEの場合、SEに比べ表面性状はやや不整であったが、end pointに関しては平滑で、SEのような内膜剥離も認めず良好であった。また、血流再開例でも、血栓付着を認めたSEに対し、ExLEでは血栓付着を認めなかった。
慢性関節リウマチ罹患関節局所におけるBLySの発現とそのB細胞に対する作用

慢性関節リウマチ8症例、対照として変形性関節症2症例より関節滑膜を採取。BLyS免疫組織染色用に凍結切片を作成。残りの滑膜組織よりcollagenaseを用いて単核球を抽出。表面抗原を解析。疾患の病勢に比例してB細胞の占める比率が10%程度まで上昇することを確認。B細胞全体に占める幼弱B細胞の比率も病勢に比例することを確認。これはBLySにより幼弱B細胞のapoptosisが回避されるという報告に合致する。関節滑膜より抽出したB細胞をマグネットビーズを用い表面抗原の変化による成熟度に応じて亜集団化、それぞれの亜集団よりmRNAを抽出しRT-PCR法を用いて免疫グロブリンVH遺伝子のcDNAライブラリーを作成。各遺伝子の使用頻度、突然変異の頻度と発生部位、receptor revisionの発生頻度について解析中。関節液中の遊離BLyS測定のためのELISA法を確立。BLySのmRNA発現定性、定量用のRT-PCR法を確立。今後、採取された滑膜組織および分離細胞でのBLyS発現を測定し発現の局在を確認する。関節液中の遊離BLyS測定も対照症例数の蓄積をすすめる。in vitroでT細胞依存性、非依存性刺激下の精製B細胞にBLySを添加し、その活性、増殖。apoptosisに対する影響を観察する。BLyS添加条件で培養されたB細胞群の免疫グロブリン遺伝子ライブラリーを作成し、滑膜組織から得られたものとの比較を行う。表面抗原を解析。
中央アジア造山帯の岩石学的研究とテクトニクス解明

世界最大の造山帯である中央アジア造山帯は、従来はシベリア地塊と北中国地塊の1回の衝突によって形成された考えられてきたが、最近は微小大陸の多重衝突モデルが提示されている。そこで本研究は、研究が乏しい中国北西部タリム地域に分布する当該造山帯に注目し、地質調査および岩石学的・年代学的解析から衝突プロセスを解析し、中央アジア造山帯の総合的なテクトニクス解明を行う。また関連するインド、スリランカ、南極、アフリカ等の造山帯の研究を並行して行い、広域的な対比を行う。以上の結果から、超大陸形成にともなうプレート収束域のテクトニクスと、非活動的大陸縁辺部でのプレート沈み込み開始のメカニズムを総合的に解明する。
学習者の科学を学ぶ意義の育成・変容に資する理科授業モデルの構築

本研究は、新学習指導要領の重点的指導事項である児童・生徒の「科学を学ぶ意義」の育成指針を明らかにすることを目指すものである。具体的には、児童・生徒の「科学を学ぶ意義」に関する意識の実態を、その要素を措定する中で年齢横断的に解明するとともに、その特徴や傾向からその意識が学校教育を通じて有意味に高まっていくための理科授業のデザイン原則を、実践の中から事例的に抽出することを試みる。そして、抽出されたデザイン原則の妥当性を試行的な授業実践を通じて検証する中で、「科学を学ぶ意義」を感得できる理科授業をモデル的に打ち立てることを試み、これからの理科授業実践に向けた示唆を得ることを目指すものである。
伝統的ライフスタイルと情報の主体的管理による持続可能な社会の展望

日本やアメリカなどの先進国は、資源・環境問題などの諸問題に直面している。これらを解決し、持続可能な社会を展望する糸口を得るために、世界の伝統的ライフスタイルに着目し、それらがどのように維持されているかを情報との関係から明らかにする研究を行った。調査は、アメリカのアーミッシュ、オーストラリアのアボリジニ、ニュージーランドのマオリについて行い、日米両国の場合と比較した。その結果、現代文明から距離を保っているアーミッシュの場合、宗教的規範が彼らの情報活動を大きく規定しており、それによって、アーミッシュはアイデンティティと文化的価値を守り、伝統的ライフスタイルを維持していることが明らかとなった。それに対してマオリは、西洋のライフスタイルを大幅に取り入れ、西欧文化にす早く適応したが、彼らの伝統的ライフスタイルと文化的価値も失われてしまった。その反省から、アイデンティティの復活とマオリ文化の復興を、教育やマスメディアをとおして行ってきている。なかでも、彼らの伝統的価値観を、資源・環境の管理や持続可能な社会の構築へと結びつけようとする動きは注目される。また、アボリジニは、西欧の文化価値に対して、いまだ受動的に同化するケースが多く、ライフスタイルを自ら決定するには至っていない。しかし、彼らに対して、電子メディアと教育による新しい情報管理の試みが始まっており、今後、彼らのライフスタイル決定に寄与する可能性は大きいと考えられる。一方、日米両国の場合は、消費社会の進展とともに、伝統的ライフスタイルは大きく衰退した。特に、近年の情報化は、人々にアイデンティティの喪失と生活への不安感をもたらしている。したがって、先進諸国においても、やはり、情報の主体的管理が強く求められている。すなわち、意図的、系統的な情報管理がどのように行われていくかが、今後、持続可能なライフスタイル、そして、持続可能な社会の成否を決定すると考えられる。現在、先進国が直面している資源・環境問題などの諸問題を解決するために、エネルギーや資源の消費が非常に少ない伝統的ライフスタイルと情報の関係を解明する研究を行った。世界に点在する伝統的なライフスタイルのうちから、アーミッシュ、アボリジニ、マオリのライフスタイルをとりあげ、彼らのライフスタイルとメディアや教育との関係を明らかにし、現代社会の場合とを対比させて、人間の情報活動の観点から、持続可能な社会のあり方を提示することを目的とした。研究は、海外現地調査と内外の各種文献資料の蒐集によって行った。本年度の現地調査は、オーストラリアのアポリジニとニュージーランドのマオリについて実施し、アメリカのアーミッシユについては国内外の文献資料による分析を行った。その結果、これら3つの社会においてはいずれも、現代の情報化社会の中で、それぞれの伝統的ライフスタイルを守ろうとする試みが、情報活動、特に、メディアや教育との関係においてみられる事が明らかとなった。このうち、アーミッシュの伝統的ライフスタイルと食情報、教育との関係についての結果を、3つの論文にまとめて報告した。そして、彼ら自身が発行するメディアFamily Journalとアーミッシュ学校における教科書の分析によって、アーミッシュ社会における、食および健康関連情報の主体的管理が、アーミッシユ社会における伝統的ライフスタイルの保持に大きな寄与をしていることを明らかにした。さらに、アメリカにおけるメディア、教科書との比較分析より、彼らの社会および現代社会が、今後持続可能となる要件を情報活動の観点から明らかにした。先進国が直面している資源・環境問題などを解決し、持続可能な社会を展望するために、アメリカのアーミッシュ、オーストラリアのアボリジニ、ニュージーランドのマオリについて、ライフスタイルと情報との関係を調査研究した。本年度の現地調査は、アボリジニとマオリについて実施し、アーミッシュについては、文献資料により分析を行った。その結果、これら3つの社会は、いずれも伝統の遵守と近代化の狭間で揺れ動き、大きな変容の波にさらされているが、近代化への対応の仕方はそれぞれ異なることが明らかとなった。

特に、現代文明に対して大きな距離を保っているアーミッシュと近代社会に順応したマオリは対照的である。アーミッシュの場合、宗教的規範が強く、それが、彼らの情報活動を大きく規定していることが明らかとなった。それは、特に、学校の教育内容に反映されており、地理(geography)のような教科でさえも、アーミッシュの価値観を反映した情報提供を行なっている。一方、マオリは、世界各地の先住民の中では例外的に、西洋のライフスタイルを大幅に取り入れ、西欧近代文明に適応したけれども、近年、マオリ・アイデンティティの復活とマオリ文化の復興運動が興り、伝統的ライフスタイルへの回帰が一部で見られるようになった。今年度の研究では、ニュージーランドにおいて、このような運動がもっとも早くから広く行われてきたワイタケレ市をケーススタディとして取り上げ、エコ都市として持続可能な社会を目指して街づくりを行っているワイタケレ市において、マオリ社会がどのような意味を持っているかを研究した。その結果、ワイタケレ市の先進的な街づくりが成功したのは、市自治体が、マオリなどマイノリティを尊重し、市民が主となった街づくりをすすめてきたこと、そして、伝統的な環境観を有するマオリが、積極的に街づくりに参加してきたためであることが、明らかとなった。先進国が直面している資源・環境間題などを解決し、持続可能な社会を展望するために、アメリカのアーミッシュ、オーストラリアのアボリジニ、ニュージーランドのマオリについて、ライフスタイルと情報との関係を調査研究した。本年度の現地調査は、アボリジニとマオリについて実施し、アーミッシュについては、文献資料により分析を行った。その結果、これら3つの社会は、いずれも伝統の遵守と近代化の狭間で揺れ動き、大きな変容の波にさらされているが、近代化への対応の仕方はそれぞれ異なることが明らかになった。その中でも特に、現代文明に対して大きな距離を保っているアーミッシュと近代社会に順応したマオリの教育情報を対照させ、詳細な比較研究を行った。その結果、アーミッシュの場合、宗教的規範が強く、それが、彼らの情報活動を大きく規定していることが明らかとなった。それは、特に、学校の教育内容に反映されており、教育において、アーミッシュの価値観を反映した情報提供を行っている。そして、生活知として情報を扱うアーミッシュの教育は、社会が持続可能である3要件(代謝、関係性、自律性)のいずれに対しても、大きく貢献していることが明らかとなった。一方、マオリは、世界各地の先住民の中では例外的に西洋のライフスタイルを大幅に取り入れ、西欧近代文明に適応したけれども、近年、マオリ・アイデンティティの復活とマオリ文化の復興運動が興り、伝統的ライフスタイルへの回帰が一部で見られるようになった。
音楽療法併用リハビリの有効性に関する検討

本研究課題では,リハビリの効果を高める音楽について検討し,脳卒中患者のリハビリに併用する音楽療法の1手法を提案することである.歩行パターンは,リズミカルなパターンを予測することで行動の準備を行う.そのため,リズムや音楽に同調しやすいことが知られている.そこで,リハビリに併用するうえで,どのようなリズムパターンを持つ音楽が,歩行運動の準備に効果があるか検討した.本研究計画の目的は、精神作用として効果が大きいとされる本人選好による楽曲と、提示される運動リズム形成に優れた楽曲の2種類を用いて、麻痺患者のリハビリに音楽療法を併用し、ADL・QOL評価、脳波による脳機能測定で客観的に有効性を評価することである。そして、チーム医療として患者がリハビリを進める中で、看護師を主体とする音楽療法の治療的有益性を把握し、リハビリ支援の方策の1つとして、音楽を併用することの治療的効果に関する客観的根拠を明らかにする。そこで、本研究では2つの方略をとる。まず、健康被験者を対象に選択反応運動課題を行わせ、同時に(1)研究者が選定した運動リズム形成に優れた楽曲(GA. Rossini作曲「スイスの行進」)、または、(2)本人の選好による楽曲を、それぞれ聴取した時の運動機能の変化を測定し、音楽療法併用リハビリに最適な音楽を決定する。選択運動課題実施中は、客観的指標として脳波計(平成24年度設備備品)を用いてアルファ派パワー率として律動性変化を計測し、精神的機能の評価を行った。健康被験者で効果を確認した音楽聴取活動を、中等度麻痺患者のリハビリ実施中に併用して身体機能およびADLやQOLを評価する。麻痺患者群はリハビリ実施中に(1)研究者選定楽曲、(2)本人選好楽曲、(3)何も聞かずに通常のリハビリのみを実施する3群にランダムに分け、介入前後でADLおよび運動機能、患者および家族のQOL評価を行う。本研究は、運動機能および精神作用を評価することで、音楽療法併用リハビリにどのような楽曲の有効性が高いか明らかにし、音楽療法のエビデンスを解明することを目指す。これまで、継続的にリハビリへ参加する患者の意欲や身体機能の向上に着目した看護主体の介入研究は既存しない。慢性的な経過の中で、自宅でも応用可能なセルフマネジメントの1手段として、音楽併用リハビリの効果を究明する。そして、リハビリがチーム医療として行われる中で、看護師を主体的とする音楽療法の治療的有益性を把握し、リハビリの支援としての音楽の治療的効果に関する客観的証拠を明らかにする。そこで、本研究の方略は2段階をとる。まず、正常被験者を対象に選択反応運動課題を行わせ、同時に(1)研究者が選定した運動リズム形成に優れた楽曲(GA. Rossini作曲『スイス軍の行進』)および(2)本人の選好による楽曲を聴取した時の運動機能の変化を測定し、音楽療法併用リハビリに最適な音楽を客観的に決める。それに並行して脳波計(平成24年度設備備品予定)を用いた律動性活動(アルファ波パワー率)を計測し、精神的機能を評価する。次に、麻痺患者群をランダムに3群に分け、(1)研究者選定楽曲を併用したリハビリ、(2)本人選好楽曲を併用したリハビリ、(3)通常のリハビリのみを8週間行い、その前後でのADLおよび運動機能、患者本人のQOLの変化を測定する。本研究は、音楽療法併用リハビリに関して、運動機能および精神的作用を評価することで、どのような楽曲において有効性が高いか明らかにし、音楽療法のエビデンスを解明することを目指す。これまで、リハビリに参加する患者の意欲に焦点を当て、効果的な介入を検討した看護領域の研究はない。患者主体のリハビリにおける意欲の向上・継続を支える看護として、音楽療法併用リハビリを実現するための具体的な示唆を得られる研究になる。外来通院や家庭での運動にも応用できる手法であり、困難なリハビリに長期的に取り組む患者にとって福音となることが期待される。本研究の目的は,中年期麻痺患者の音楽療法併用リハビリの看護支援プログラムを構築することである.音楽療法併用リハビリの有効性を臨床的に検討する前段階として,健康被験者に本人が選好した楽曲と運動リズム形成に優れた楽曲の2種類を用いて反応課題を行い,その間の脳波計測から,音楽の心理的作用を客観的に評価した.さらに,本年度は,中等度麻痺患者の音楽併用リハビリにおける精神作用と運動機能改善効果の関連を検討する予定だった.しかし,研究責任者の所属機関移動に伴い,中等度麻痺患者のリクルートに関して変更せざるを得ない状況となり,患者データが収集できなかった.今後,継続課題として科学研究費基盤研究Cの補助金を受け,健康被験者および中等度麻痺患者の対象年齢を広げ,成人期から老年期における介入効果の検討を行う予定である.

本研究および,継続研究によって,看護師が主体的に支援する音楽療法併用リハビリの精神・身体面への治療的有益性を客観的に把握し,病院や在宅における中等度麻痺患者へのセルフケア支援に役立てていくこととする.本研究の計画では,運動リズム形成に優れた行進曲と,被験者が選好した楽曲のどちらが音楽療法併用リハビリに有効かどうか,健康被験者を対象に比較検討した.実験では,視覚キューを用いた選択反応運動課題を行わせ,脳波計測を同時に行い,課題の反応時間と正答率から運動機能の変化を評価した.脳波計測では,運動準備電位およびα波律動について分析し,評価した.リズム形成に優れた行進曲を聴取しながら反応課題を実施することで,運動準備予測が行われ,よりスムーズな運動が行える傾向にあった.α波律動に関しては有意な結果が得られなかった.リハビリテーション看護学平成25年度研究計画予定は、精神疾患を有さない右利き健康被験者5名を対象として、(1)研究者が選定した運動リズム形成に優れた楽曲(GA. Rossini作曲「スイスの行進」)、(2)本人の選好による楽曲、(3)楽曲聴取なしをランダムに3群に分け、同時に選択反応運動課題を行わせて、それぞれ聴取した時の運動機能の変化を測定した。各群が1から2名と少ないため、統計解析およびデータの傾向解析に関しては実施できていない。また、福島市または仙台市内の病院に協力を得て、麻痺患者群を対象とした音楽療法併用リハビリの臨床応用に関する検証については、認知機能障害や聴覚障害を伴わない軽度から中等度までの麻痺患者(Brunnstrom Stage 3-4 )30名を対象として、ランダムに3群に分け、(1)研究者が選定した運動リズム形成に優れた楽曲(GA.Rossini作曲William TellOvertureよりスイス軍の行進)を併用したリハビリ、(2)本人の選好による楽曲を併用したリハビリ、(3)通常のリハビリのみの効果を8週間行う予定であった。しかし、健康被験者のデータが解析完遂できておらず、患者を対象とした臨床介入に進めることができなかった。この理由としては、健康被験者のリクルートが推定より困難であったこと、機器の不具合によりデータ解析ソフトの仕様を一新したため、それまで蓄積した15名のデータが比較検討できなくなったことなどがあげられる。継続的にデータを収集し続けることで回避できた事象であり、研究機関延長の許可が下りた本年度の課題である。平成24年度研究計画予定は、精神神経疾患や整形外科疾患を有さない右利き正常被験者30名を対象としてランダムに3群に分け、選択反応運動課題を行わせ、同時に(1)研究者が選定した運動リズム形成に優れた楽曲(曲名)および(2)本人の選好による楽曲を聴取させることによる運動機能の変化を測定して、音楽を聞かせない場合と比較することにあった。本年度、研究責任者の所属移動に伴って、研究実施施設への倫理審査の再申請と、被験者公募に関する計画の再立案が必要となった。それに加え、本研究の次段階となる麻痺患者への介入研究に関して、協力を得ることが可能な施設の開拓を行った。これについては、実験的介入の協力を得る上で、震災の影響を加味したうえで、被験者への負担が最小限になる環境を選定している段階である。
卵胞発育・成熟および排卵における卵巣内局所因子の調節機構とその生理的意義

このようにIGF-IGFBP系及びRASは、Gnによる卵胞発育・排卵過程で協調作用を有していることが明らかとなった。IGF-IGFBP系は卵巣機能とくに卵胞発育に関与し、IGF-Iによる促進とIGFBPによる抑制の両作用をもっており、RASは卵胞発育から排卵に至るまでの一連の過程において促進的に作用した。卵胞発育調節機構は生殖内分泌学研究における中心的課題の一つであり、主席卵胞の選択、発育の継続や停止などの機構には、さまざまの制御因子が複雑多彩に拘わっており、その作用機序の解明は新しい生殖生理の展開につながるものと思われる。家兎灌流卵巣にbovine GHを投与すると、卵胞発育及び卵巣におけるE_2・IGF-I産生は用量反応性に増加した。GH投与後の卵巣内IGF-I濃度は12hで有意な高値を示し、hCG投与後の卵胞発育過程と同様の変化が認められたが、hCG投与時と異なり排卵を惹起しなかった。またGH投与後の卵胞径の増大と卵巣内IGF-I濃度との間には有意な正の相関が認められたことより、GHは卵巣内局所で産生されたIGF-Iを介した作用機序により卵胞発育を促進すると考えられた。家兎卵巣膜分画を用いたGH受容体は、ヒトGHに高親和性(Kd=6.1×10^<-9>M)を示したが、prolactin(PRL)に対する親和性は低かった。PRLは卵胞発育を促進せず、逆にhCGによって惹起される卵胞発育及び排卵を抑制したとの報告や、今回使用したbovine GHはヒトGHと異なり、somatogenic受容体に特異的に作用すると考えられていることにより、本研究で観察されたGHの卵胞発育促進作用は、卵巣内のsomatogfenic受容体を介してその機能が発揮されたものと思われる。Northern blot解析では、卵巣内IGF-I mRNAは、GHのみならず、hCG投与による卵胞発育過程でも増加し、組織内IGF-I免疫活性動態と一致した。このことより、Gnによる生理的な排卵過程においてもGHと同様な卵巣内IGF-I産生亢進が起こり、卵胞破裂ではなく卵胞発育に対しIGF-Iは促進的に作用すると考えられた。家兎灌流卵巣にhCGを投与した際のレニン・アンギオテンシン系(RAS)の律速酵素である卵胞内レニン活性及び生理活性の中心であるアンギオテンシンII(Ang II)産生量は、卵胞発育過程で有意な変化を示した。hCG投与後の卵巣内Ang II含量は、24h後有意な上昇を示すのに対し、血漿中Ang II濃度の変化が認められないこと、また卵巣内Ang II濃度は血漿中の1060倍を示すことから、卵巣におけるAng II産生が強く示唆された。hCGによって惹起される卵胞発育・排卵及びPG産生は、Ang II受容体拮抗剤であるサララシン投与により用量反応性に抑制され、しかもサララシン及びhCG同時投与時のPGF_<2α>・PGE_2産生と卵胞発育・排卵効率との間には有意な正の相関が認められた。このようにGnによるPG産生には卵巣内RASが深く関与しており、Gnサージ後の卵巣内Ang II産生量の増加がPG生合成の亢進につながり、排卵が引き起こされるものと推論された。ヒトやラット顆粒膜細胞及び家兎卵巣には、高親和性のIFG受容体が存在し、その結合活性はIGF-I>IGF-II>インスリンの順であったことより、タイプI受容体と推定された。さらにACLによって認められたIGFタイプI受容体のαサブユニットに相当する135kDのバンドはタイプI受容体に対するモノクロナール抗体であるα-IR3やIGF-I投与によって用量反応性に抑制された。このことより、卵巣内とくに顆粒膜細胞には、IGFタイプI受容体が存在し、卵巣内で生合成されたIGF-Iはparacrine・autocrine機構を介して卵胞発育・卵成熟を促進するものと考えられた。下垂体除去後、DES処理した未成熟ラットより採取した顆粒膜細胞の培養系においては、FSH存在下でのP・E_2産生は、IGF-I投与により用量反応性に増加した。このIGF-Iによって刺激されたE_2産生は、IGFBP-3及びBP-1の同時投与により用量反応性に抑制された。これらのIGFBPs自体は、顆粒膜細胞のE_2基礎分泌に影響を与えなかったことから、IGFBPsは直接的にaromatase活性に作用するのではなく、IGFBPによりIGF-Iの作用が中和され、E_2産生が抑制されたものと推論された。

家兎卵巣内には高親和性(Kd=1.58×10^<-9>M)のAngII受容体が存在した。AngIIの選択的拮抗剤であるAT_1拮抗剤(CV-11974),AT_2拮抗剤(PD123319)を用いたautoradiographyでは、顆粒膜細胞には主にAT_2受容体、莢膜細胞及び間質にはAT_1受容体が存在した。またラット胎児組織と同様、卵巣内にはAT2受容体の3.5kbのmRNAが認められたが、子宮ではmRNAの発現は確認されなかった。AngIIの卵巣内E_2・PG産生、卵胞発育・排卵及び卵成熟誘起作用は、CV-11974ではなくPD123319投与により有意に抑制された。卵巣内には少なくとも2種類のAngII受容体が存在し、卵巣内で生合成されたAngIIは、主に顆粒膜細胞に存在するAT_2受容体を介して卵胞発育・卵成熟・排卵を促進すると考えられた。卵巣内IGF-IGFBP系及びRASは、卵胞発育・排卵過程で相互作用を有しており、Gnサージ後の排卵に至る最終的な卵胞発育では、卵胞内でのIGF-I生合成が高まることによって、PA及びプラスミン活性が亢進する。このセリンプロテアーゼの上昇は、一方ではIGFBPの消化断片化に伴う内因性IGF-I活性の亢進につながり、他方では卵胞内RASの誘導・活性化を促す。その結果、RASの生理活性の中心であるAngIIが亢進し、卵胞発育・排卵に至るものと考えられた。
強磁場核磁気共鳴法による低次元スピン系の量子効果

一次元スピン系における量子効果を調べるため,ハルデン物質であるNENPを核磁気共鳴を用いて,微視的な観点からの実験的研究を行った.他の実験手段では観測できなかった,スタガード磁化を観測した.ハルデン効果は基底状態一重項になっており,その性質をよく理解するために,S=1/2交替結合鎖を構成しているCuCl_2 (γ-picoline)_2における基底一重項との関連を調べた.そのため,CuCl_2 (γ-picoline)_2におけるエネルギーギャップの磁場変化に関する情報を得る目的で,9テスラまでの磁場の下での,陽子の核磁気緩和時間の温度依存性を測定した.緩和が熱的に励起された磁気励起子によるとして解析した結果,高磁場側では,磁化のデータと矛盾しないエネルギーギャップが得られた.しかし,低磁場側の緩和は磁気励起子モデルでは説明がつかず,一次元鎖端のスピンが緩和に重要な役割を果たしていることを示唆している.CuCl_2 (γ-picoline)_2は無限長の一次元鎖モデルで,基底一重項になる.現実には有限長であるので,鎖に端が生じる.核磁気緩和の実験から,鎖の端のスピンの振舞の情報が得られることが示唆されたことが,この実験における一つの成果である.また,S=1/2交替結合鎖で次近接相互作用が無視できないジグザグ鎖を構成しているCu_2Cl_4 (1,4-diazacycloheptane)_2についても,同様の実験結果を得ている.一次元スピン系における量子効果を調べるため,ハルデン物質であるNENPを核磁気共鳴を用いて,微視的な観点からの実験的研究を行った.他の実験手段では観測できなかった,スタガード磁化を観測した.ハルデン効果は基底状態一重項になっており,その性質をよく理解するために,S=1/2交替結合鎖を構成しているCuCl_2 (γ-picoline)_2における基底一重項との関連を調べた.そのため,CuCl_2 (γ-picoline)_2におけるエネルギーギャップの磁場変化に関する情報を得る目的で,9テスラまでの磁場の下での,陽子の核磁気緩和時間の温度依存性を測定した.緩和が熱的に励起された磁気励起子によるとして解析した結果,高磁場側では,磁化のデータと矛盾しないエネルギーギャップが得られた.しかし,低磁場側の緩和は磁気励起子モデルでは説明がつかず,一次元鎖端のスピンが緩和に重要な役割を果たしていることを示唆している.CuCl_2 (γ-picoline)_2は無限長の一次元鎖モデルで,基底一重項になる.現実には有限長であるので,鎖に端が生じる.核磁気緩和の実験から,鎖の端のスピンの振舞の情報が得られることが示唆されたことが,この実験における一つの成果である.また,S=1/2交替結合鎖で次近接相互作用が無視できないジグザグ鎖を構成しているCu_2Cl_4 (1,4-diazacycloheptane)_2についても,同様の実験結果を得ている.低次元スピン系の量子効果として興味ある現象の中にハルデン効果スピンパイエルス転移等がある.いずれも多体量子スピン効果により基底状態が一重項になり,第1励起状態との間にエネルギーギャップが生じる.ここでは,一次元S=1/2反強磁性スピンのペアリングによる,基底一重項の性質を調べるため,結晶学的にスピンが反強磁性体交代鎖を形成する,CuCl_2(γ-picoline)_2の陽子核磁気共鳴スペクトルおよび核磁気緩和現象から基底一重項の性質を調べ,一次元ハゼンベルグ反強磁性体整数スピン系で現れるハルデン効果による基底一重項との比較検討を行うことを目的とした研究を行っている.まず,CuCl_2(γ-picoline)_2におけるエネルギーギャップの磁場変化に関する情報を得るため,9テスラまでの磁場の下での,陽子の核磁気緩和時間の温度依存性を測定した.緩和が熱的に励起された磁気励起子によるとして解析した結果,高磁場側では,磁化のデータと矛盾しないエネルギーギャップが得られた.しかし,低磁場側の緩和は磁気励起子モデルでは説明がつかず,一次元鎖端のスピンが緩和に重要な役割を果たしていることを示唆している.CuCl_2(γ-picoline)_2は無限長の一次元鎖モデルで基底一重項になるが,現実には有限長であるので,鎖端には有限スピンが現れることが期待される.この鎖の端のスピンの振舞は,陽子共鳴スペクトルにも,反映されていることが確認できた.有限スピン鎖の端の効果が実験的に検証されたことが,この研究における一つの成果である.低次元スピン系の量子効果として興味ある現象の中に,ハルデン効果,スピンパイエルス転移等がある.いずれも多体量子スピン効果により基底状態が一中項になり,第一励起状態との間にエネルギーギャップが生じる.ここでは,一次元S=1/2反強磁性交替鎖による,基底一重項の性質を調べるため,結晶学的にスピンが反強磁性体交代鎖を形成する,CuCl_2(g-picoline)_2の陽子核磁気共鳴スペクトルおよび核磁気緩和現象から基底一重項の性質を調べ,一次元ハイゼンベルグ反強磁性体整数スピン系で現れるハルデン効果による基底一重項との比較検討を行うことを目的とした研究を行っている.

まず,CuCl_2(g-picoline)_2におけるエネルギーギャップの磁場変化に関する情報を得るため,9テスラまでの磁場の下での,陽子の核磁気緩和時間の温度依存性を測定した.緩和が熱的に励起された磁気励起子によるとして解析した結果,高磁場側では,磁化のデータと矛盾しないエネルギーギャップが得られた.しかし,低磁場側の緩和は磁気励起子モデルでは説明がつかず,一次元鎖端のスピンが緩和に重要な役割を果たしていることを示唆している.また,次近接相互作用の無視できないジグザグ鎖のCu_2Cl_4(1,4-diazacycloheptane)_2についても同様の実験を行い,類似の結果を得ている.
機能性薄膜材料の開発に向けたマイクロGISAXS法の開発

本研究では、ソフトマター材料における薄膜構造の塗布評価システムを構築することである。放射光による反射型の小角散乱法測定における高時間・空間分化能測定を可能にするため、専用の塗布装置を開発することに成功した。これにより、ミリ秒単位での薄膜の形成機構を解明した。また、マイクロメートルサイズの高空間分解能システムを開発することに成功した。本研究課題では、放射光を光源とする反射型の小角散乱(GISAXS)法において、高空間分解能の測定手法を開発することで、空間・時間的に不均一なソフトマター材料薄膜の成膜プロセスを明らかにすることを目的としている。平成25年度は、放射光GISAXSで測定可能な高精度のスピンコーターと高空間分解能のためのスリットシステムの開発を主として行った。以下、具体的な項目と主な研究成果を以下にまとめる。1.大型放射光施設SPring-8に設置可能な専用の高精度スピンコーターを開発し、位置依存性を測定できるように、スピンコーターの回転と検出器の露光を同期するシステムを開発した。これにより、これまで試料全体の平均構造の形成過程しか測定できなかったが、X線と垂直方向において任意の位置での形成過程での測定が可能となった。2.開発したシステムを用いて、代表的な高分子ブロック共重合体(ポリスチレン-ポリ2ビニルピリジン)の形成過程の位置依存性が測定可能であることを確認した。3.試料表面上に拡がるフットプリントを抑えるために、回転型スリットシステムの開発を行った。駆動ステージを組み上げることで、専用のスリットシステムが構築可能であることを確認した。4.回転型スリットシステムよりもさらなる高空間分解能を目指し、GISAXSとトモグラフィー法を組み合わせる手法を考案した。実証実験を行ったところ、100μmの局所構造の測定が可能であることを確認した。放射光を光源とする反射型の小角散乱(GISAXS)法において、専用のスピンコーターを開発し、高時間分解能の測定手法を開発することに成功した。本測定手法を用いて、高分子ブロック共重合体薄膜の形成過程をミリ秒単位で追跡した。その結果、溶液状態において、高分子ブロック共重合体のミクロドメインが、ミセル構造を形成していることがわかった。スピンコート中の溶媒の揮発中には、ミセル構造から面心立方格子(BCC)へと転移し、その後にシリンダー構造へと転移することがわかった。本測定結果から、高分子ブロック共重合体薄膜の構造形成メカニズム解明において、溶剤の揮発速度・高分子と溶剤との親和性が重要であることが示唆された。また、スピンコート中における空間不均一性の検証を行うため、専用のスリットシステムを用いて測定を行ったところ、散乱強度が非常に弱く測定が困難であった。そこで、GISAXS法とCT(コンピュータートモグラフィー)法を組み合わせたGISAXS-CT法に取り組み始めた。その結果、100μmの空間分解能での像の再構成に成功した。GISAXSではフットプリントがcmオーダーであることから、100倍程度の向上を可能とした。量子ビーム当初の目的として、(1).GISAXS測定専用スリットの開発と測定システムの整備(2).機能性高分子自己組織化界面の時間・空間不均一形成過程の解明を設定した。平成25年度は当初の計画に従って研究を実施し、測定システムの整備と高分子ブロック共重合体薄膜界面の位置依存性の測定に成功した。現在、GISAXS測定専用のスリットシステムの開発を行っている。また、フットプリント小さくし、高空間分解能を実現するための新たな手段として、GISAXSトモグラフィー法の構築に成功した。当初の計画通りに研究を進め、期待通りに結果・知見を得ることができた。研究成果の一部は論文1報として投稿済みであり、学会においても発表済みである。現在、論文2報として投稿準備中である。以上の理由により、順調に進展していると判断できる。平成26年度は、引き続きGISAXS測定専用スリットの開発を行い、機能性高分子自己組織化界面の時間・空間不均一形成過程の解明を重点的に行う。製造プロセスなどでは、空間・時間的に不均一な材料の形成条件で取り扱うため、空間的な分布(マッピング)による測定を行い、界面形成過程と溶媒の揮発速度について、顕微的な観点から明らかにすることが必要である。平成25年度は、高分子ブロック共重合体薄膜で実証実験を行ったが、平成26年度は、有機薄膜太陽電池材料であるP3HT/PCBMブレンドを用いる予定である。また、高空間分解能測定のためのGISAXSトモグラフィー法の応用についても進めていく。平成26年度への繰越額(74円)の発生については、平成26年1月6日に納入予定であったが、業者の納入遅延により、遅延金が生じたため、平成26年度の物品購入費に充てる。スピンコート中での溶液の周り込みを防止するため、試料テーブルの作製を行う。また、スリットを回転するための治具などを設計し、製作する予定である。
ジストロフィン遺伝子の発現調節機構の異常とその病態の解析

1.DNAモチーフ解析筋型エクソン1の上流7008bpの領域には心筋・骨格筋・平滑筋に関連するcis-acting elementsとしてE-boxが32カ所、MEF-2とTREが2カ所ずつ、M-CATとCArGboxがそれぞれ1カ所ずつ見つかった。そのほかsilencer binding siteが2カ所見つかった。11種類のコンストラクトを作製し、リボフェクションによってC2/4 myoblastに導入し、myotubeでの発現を調べたところ7kbのイントロン1内にエンハンサー活性が認められた。3.トランスジェニックマウスの発現解析7kbのプロモーター領域にlacZ遺伝子をつなぎ、さらにエンハンサーとして7kbのイントロン1をつけたtransgeneを使ってトランスジェニックマウスを作製してX-gal染色によってlacZ遺伝子の発現を調べたところ、embryoでは骨格筋・心筋共に強い発現が見られたが、adultでは骨格筋の発現が著明に減弱していた。また血管平滑筋にもembryoからadultになるまで発現が見られた。本実験においてadultマウスの骨格筋に1acZの発現が非常に弱かった理由としては2つ考えられる。lつめは使われたtransgeneの中には骨格筋での発現に関与するエンハンサーが完全な形では含まれていないということ、2つめはこれまでに発見されていないadult骨格筋型エクソン1およぴプロモーターが別の部位に存在する可能性があるということである。
特異性を持つ確率偏微分方程式の研究

様々な特異性のある確率偏微分方程式、特に確率熱方程式、確率Burgers方程式、確率分数階偏微分方程式などに関する解の存在と一意性、正規性やエルゴート性などについての研究を確率的手法で遂行している。一次元の加法過程の分布をある作用素に関する確率偏微分方程式の不変速度となる新たなノイズの構成やこのような偏微分方程式の解の時空の正規性の研究を取り組んだ。このような研究はホワイトノイズの加わった熱方程式についての自然的な拡張であるが、新たなノイズの構成は難点だ。Levyノイズで摂動されたヒルベルト空間に値を取る無限次元確率方程式の長時間にわたるふるまいを考察した。最近はLevyノイズに関する研究は注目を浴び、アクティブな課題となったが、エルゴード性の研究は少ない。解の不既約性などを調べ、不変測度の一意性の証明を示した。この研究で得られた結果を東京大学研究集会で講演を行った。イギリスの確率偏微分方程式研究者と共同研究でLevy時空ノイズに関する広義Burgers方程式の解の爆発的時間を考察した。さらに、Levy型作用素の核の評価を調べ、解の空間連続性にも着手した。瞬間力のノイズを加える分数階確率方程式の性質も考えた。瞬間力のノイズとは空間でランダムな外力が受けられる揺らぎであり、最近導入されたノイズである。このような方程式の解の存在と一意性であること証明した。これに関連する研究は来年度も引き続き行い、エルゴード性などの性質であることを期待する。
海外フィルム・アーカイヴにおける日本映像史料発見同定研究調査

中村秀之(桃山学院大学)は占領期日本の米国教育映画:ナトコ(映写機)とCIE教育映画(フィルム)の貸与をめぐって次のような要領で調査した。1占領期の教育映画:その政策と運動の概観2ナトコ「受け入れ」の実態:『映画教室』誌(1947-1950)の記事から3.CIE教育映画の概要加藤幹郎(京都大学)はオランダ映画博物館において初期映画時期に日本でロケされ、あるいは日本を題材にした短編映画を調査し、内容を分類整理分析した。宮本陽一郎(筑波大学)は議会図書館においては、カード・カタログは劇映画とニュース映画に二分されており、このうち劇映画に関してすべてのタイトルを記録し、邦題、製作年、製作会社、演出者、国内所在の有無を帰国後に調査した。公文書館の所蔵作品については、カタログに"News Reel"と巻号しか記されていないものを除き、それ以外の作品について、タイトルをすべて記録し、帰国後に邦題、製作会社を同定した。また以上のようなフィルムの発掘同定作業と並行して、占領軍の日本映画接収をめぐる経緯について、文献資料の調査を行った。北野圭介(新潟大学)は2000年9月18日-23日と、2001年2月15日-22日の二回、日本関連の映像調査を、アメリカ合衆国における議会図書館(ワシントン)を中心に行った。議会図書館には、3,000タイトルを超えるインデックス・カードからなる「Japanese Collection」というカテゴリーで分類される所蔵映像資料があるが、これらのほとんどは日本において製作された映画やテレビの映像である。本プロジェクトの主目的を鑑み、本調査では、むしろ、アメリカにおいて製作された映像資料において「日本」というサブジェクトに関連したものを同定調査することが重要であると考え、ライブラリアンの協力を仰ぎ、調査対象を絞った。今年度は、ワシントン議会図書館に収蔵されている(1)日本にロケされるか、そして/あるいは日本を題材にした映画史初期(18901900年代)のアメリカの短篇映画の網羅的リスト、ならびに同議会図書館収蔵の(2)戦後、占領軍によって接収された戦前、戦時中の日本商業映画のリストを作成し、さらに(1)の作品分析をおこなった。また(3)オランダ映画博物館収蔵の日本を題材にした映画史初期(18901900年代)のヨーロッパ短篇映画のリストの作成ならびに映像分析をおこなった。(1)は研究分担者の北野圭介が、(2)は同じく研究分担者の宮本陽一郎が、(3)は研究代表者の加藤幹郎がおこなった。また(4)研究分担者の中村秀之は上記(1)(3)の同時代の欧米の初期映画の文体と文法についてポルデノーネにおいて調査研究を遂行した。こられの具体的成果については次年度において発表公開する予定である。1占領期の教育映画:その政策と運動の概観2ナトコ「受け入れ」の実態:『映画教室』誌(1947-1950)の記事から3CIE教育映画の概要。加藤幹郎(京都大学)はオランダ映画博物館において初期映画時期に日本でロケされ、あるいは日本を題材にした短編映画を調査し、内容を分類整理分析した。

また以上のようなフィルムの発掘同定作業と並行して、占領軍の日本映画接収をめぐる経緯について、文献資料の調査を行った。北野圭介(新潟大学)は2000年9月18日-23日と、2001年2月15日-22日の二回、日本関連の映像調査を、アメリカ合衆国における議会図書館(ワシントン)を中心におこなった。議会図書館には、3,000タイトルを超えるインデックス・カードから成る「Japanese Collection」というカテゴリーで分類される所蔵映像資料があるが、これらのほとんどは日本において制作された映画やテレビの映像である。本プロジェクトの主目的を鑑み、本調査では、むしろ、アメリカにおいて制作された映像資料において「日本」というサブジェクトに関連したものを同定調査することが重要であると考え、ライブラリアンの協力を仰ぎ、調査対象を絞った。
「肌と肌の触れ合い」の分子基盤の解明

本研究は、マウスにおいて心地よい触覚を感知する知覚神経であると報告されているMrgprB4陽性後根神経節神経がどのように触覚を感知しているのかを明らかにすることを目的としている。低張圧の細胞外液を適用し、細胞を膨化させる方法で機械刺激を行った時の細胞内カルシウム濃度変化を測定した。すると、低張圧の細胞外液の適用により、細胞内カルシウム濃度の上昇が確認された。この反応はPiezoチャネルの阻害薬で阻害された。免疫染色によってもMrgprB4陽性神経においてPiezo2チャネルの発現が示された。よって、分離MrgprB4陽性神経においてPiezo2チャネルが機能的に働く可能性が示唆された。本研究は、マウスにおいて撫でられるなどの心地よい触角を感知する知覚神経であると報告されているMrgprB4陽性腹根神経節(DRG)神経がどのように触角を感知しているのかを明らかにすることを目的としている。その目的に向け、MrgprB4陽性神経において、赤色の蛍光タンパク質を恒常的に発現するマウスを導入し、MrgprB4陽性神経の生理学的薬理学的特性を明らかにするとともに、機械受容チャネルに関与すると言われるTransmembrane Channel like protein (TMC)の機能についても調べた。文献によるとMrgprB4陽性神経は直接的な機械刺激に反応しないという報告があった。しかし、細胞内カルシウム濃度測定を行い、MrgprB4陽性神経を直接物理的に刺激すると、細胞内カルシウム濃度上昇が観察された。ただし、100%起こるわけではなく、不可逆的に上昇してしまう場合もあるので、その反応が本当に生理的な反応なのかには注意して検討していく。また、パッチクランプ法で機械受容チャネルに起因する膜電流が測定できるのか調べたところ、MrgprB4陽性神経から小さいながら特徴的な機械受容チャネル電流が測定できた。TMCに関しては、RT-PCR法により、DRGのcDNAからTMC1-8の全てのタイプの発現が確認された。ERで機能すると言われるTMC6と8以外のタイプをクローニングした。EGFPをN端に付加したタンパク質として強制発現させたところ、TMC1において一部の細胞においてこれまでに報告のない興味深い局在が見られた。TMCが機械受容チャネルとして働く可能性についてだけでなく、この局在についてもその生理学的意義等を検討していく。本研究は、マウスにおいて撫でられるなどの心地よい触覚を感知する知覚神経であると報告されているMrgprB4陽性背根神経節(DRG)神経がどのように触覚を感知しているのかを明らかにすることを目的としている。その目的に向け、MrgprB4陽性神経において赤色蛍光タンパク質(mtdtomato)を恒常的に発現するマウスを導入し、分離したDRG神経の中からmtdtomatoの蛍光を指標にMrgprB4陽性神経を選別し、その生理学的及び薬理学的特性を調べた。しかし、前年度の実験により、MrgprB4陽性神経をガラスピペットで直接物理的に刺激すると細胞内カルシウム濃度の上昇という反応が認められた。そこで最終年度では、より安定して同じ条件で物理的に刺激ができるよう、低張圧の細胞外液を適用し、細胞を膨化させる方法で機械刺激を行った。すると、50 mMのNaClを除いた低張圧の細胞外液の適用により、細胞内カルシウム濃度の上昇が確認された。この反応は50 mMのNaClを除くが、代わりに100 mMのマンニトールを加えて浸透圧を維持した溶液の適用では起きなかったことから、浸透圧の変化によって起こることが示唆された。また、細胞外液中のカルシウムを除いた条件では、細胞内カルシウム濃度上昇が大きく減弱したことから、細胞外からのカルシウムの流入が起きていることが示唆された。さらに、機械刺激により反応するとされるTRPチャネルの阻害薬では阻害されなかった一方、Piezoチャネルの阻害薬では阻害された。以上の結果より、MrgprB4神経においてPiezo2チャネルが機能的に働く可能性が示唆された。まず、遺伝子組み換えマウスを予定通り速やかに導入、繁殖し、MrgprB4陽性神経を分離培養できている。また、MrgprB4陽性神経が直接的な機械刺激で反応しないという報告があったため、他の細胞からのシグナル伝達物質で活性化されている可能性を想定していたが、念のため、直接的な機械刺激を自分でも実施してみた。それにより、直接的な機械刺激で反応する可能性を示すことができた。また、TMCに関しては事前の予想とは異なる興味深い結果も得ている。よって、おおむね順調に進展していると評価した。

基礎獣医学MrgprB4陽性神経の機械的刺激の反応について、様々な機械受容チャネルの抑制薬や活性化薬を使用することで、反応を担う機械受容チャネルを同定していく。明らかになったチャネルについて、MrgprB4陽性神経での発現を確かめる。TMCに関しては、機械受容機能への影響を調べるとともに、TMC1で見られた興味深い局在が、EGFPを付加したために起こるアーティファクトではないことを確かめるとともに、その局在が起こる原因とそれによる生理的反応を明らかにしていく。3月の会計処理が終了した後、次年度に入金されるまでに使用する消耗品費のために残した。残予算は消耗品費として使用する。