1 0 0 0 OA フランス社会教育施設の公・私セクターの関連構造-公共圏の創造の視角から-
1 0 0 0 大脳皮質神経細胞産生プログラムの移行制御機構の解明
- 著者
- 花嶋 かりな
- 出版者
- 独立行政法人理化学研究所
- 雑誌
- 新学術領域研究(研究領域提案型)
- 巻号頁・発行日
- 2011-04-01
大脳新皮質のニューロンは脳室帯とよばれる部位の神経幹細胞から生み出され、初期ニューロン-深層投射ニューロン-上層投射ニューロンと順次異なる細胞種を産生することで、最終的に6層の構造を形成する。本研究では発生段階に応じて産生される細胞種が切り替わるメカニズムを明らかにするために、大脳皮質ニューロンの産生スイッチにおける転写因子Foxg1の機能を探った。まず条件付きノックアウト(cKO)マウスを作製し、Foxg1を通常より5日間遅らせた胎生14.5日目から発現させて産生される細胞を解析したところ、14.5日目までの脳では初期ニューロンが過剰に産生されたが、Foxg1を発現させるとすぐに深層投射ニューロンの産生開始が認められた。さらに発生段階が進むと上層投射ニューロンも産生され、最終的にはFoxg1の発現開始を遅らせたcKOマウスでも正常マウスとほぼ同等のニューロンをもつ大脳新皮質が形成された。さらにこのcKOマウスを用いてFoxg1の下流遺伝子プログラムを解析したところ、Ebf2/3, Eya2等多数の転写因子がFoxg1により転写抑制され、これら遺伝子の発現制御領域へのFoxg1の結合配列が、進化的に哺乳類以降で高度に保存されていることが示された。これらの結果より、大脳新皮質の形成は初期ニューロン産生というデフォルトのプログラムを初めに抑制することで投射ニューロンへの分化が進み、この産生の順番をFoxg1が正しいタイミングで切り替えることで、大脳新皮質の最大の特徴である6層構造が獲得された可能性が示された。
1 0 0 0 OA 段階的な負荷と継続的な負荷を考慮した創造性育成実験教材の開発とその検証
- 著者
- 杉浦 藤虎 伊藤 和晃
- 出版者
- 豊田工業高等専門学校
- 雑誌
- 基盤研究(C)
- 巻号頁・発行日
- 2008
ロボカップサッカー競技ロボットの作製と開発を段階的かつ継続的な負荷と捉え,より高い課題を学生に課すことで創造性育成教育を行い,その効果をアンケート調査により検証した。その結果,ロボカップ参加学生の問題解決能力や思考方法などの顕著な向上を確認した。一方,世界大会に参加する上で必要な英語運用能力は学生自身が十分でないことを認識した結果となった。今後も学生の興味を引きつける教材・課題を通して,創造性や英語コミュニケーション能力の向上が期待される継続的な機会と環境を学生に提示することが有効であることが示された。
1 0 0 0 電解析出法によるビスマス-テルル系傾斜機能材料の合成
Bi_2Te_3系熱電材料の使用可能な温度域を拡張し、高効率な熱電変換素子を実現させるために、キャリア濃度を傾斜させた材料の開発が期待されている。これまで、バルクについて多くの報告があるものの、薄膜の傾斜機能化に関する報告はなされていない。電解析出(電析)法は、室温近傍で金属相を得ることができ、また電析膜の組成や粒径を容易に制御することが可能な合成法である。さらに、装置が簡単で、任意形状試料の作製が可能などの特徴を有していることから、II-VI族化合物半導体膜の合成にも適用されつつある。Bi_2Te_3膜についても最近になって合成に関する報告がなされたが、電析膜の組成に最も大きく影響する析出電位と生成膜の組成や物性値の関係については調べられていない。本研究では、キャリア濃度(組成)が連続的に変化したBi_2Te_3系傾斜機能膜を作製するための基礎データを得ることを目的とし、BiおよびTeイオンを含む硝酸水溶液中で電流-電位曲線を作製して、Bi_2Te_3膜の得られる電位範囲を明らかにすることを試みた。続いて、その析出電位範囲内で、電位と得られた膜の組成、格子定数の関係を調べるとともに、膜のゼ-ベック係数を測定した。ポテンショスタットを用いてTi電極上に3電極方式で電析を行ったところ、-0.25〜+0.08V vs Ag・AgClにおいてBi_2Te_3の単相膜が得られた。析出電位の減少とともにBi_2Te_3のa軸長が増加し、逆にc軸長は減少する傾向が見られたことから、析出電位を変化させるにより膜の組成を制御できることが明らかになった。+0.02Vを境にこれより貴な電位ではn型膜が、卑な電位域ではp型膜が生成した。これまでのところ、物性測定が可能な緻密な膜は+0.02V近傍で合成された低キャリア濃度のものに限られており、ゼ-ベック係数の最高値は+0.04Vで作製された膜の-63.4μVK^<-1>(300K)である。
1 0 0 0 自動個体識別装置を用いた霊長類の集団学習過程の分析方法の開発
1。本年度は、試験研究の最終年度に当たるので、59・60年度に開発した装置類をニホンザルの小集団のケージに据え付け、改良と調整を行った。2。まず、自動給餌装置の改良・調整を行った。給餌窓の大きさがおおき過ぎると一度に二つの固形飼料を取られてしまうことが分かったので、窓の大きさを調整した。また、固形飼料の自重のみに頼ると補給路がつまり、呈示窓に餌が落ちて行かないことが分かったので、偏心モーターによる振動を与える機構を付加し、落下を促すようにした。さらに、呈示窓部への手の出し入れは光ビームで検出し、一度手を放してもすぐに戻したときは、うまく餌が取れなかった時なので、手を離してから一定時間経過した時にのみ、呈示窓のシャッターが閉じるように改良した。3。自動個体識別装置は、センサー部には問題が無いが、サルにつける首輪の開発が難しく一応の試作には成功しているが、まだ完成に至らず、実際の実験に使いながら最終調整中である。首輪側には発信機を置かず、首輪に巻いたコイルの時定数を餌場に設定した磁場への影響で検出するという基本原理は期待どおりの成功を納めたが、コイルの巻いてある首輪をサルに脱着する機構が難しく、現試作品は一度着けたら外せない構造になっている。これでも十分に当初の目的には、かなっているが用途が限られるので改良が必要である。4。実験制御用に開発したMSXコンピュータ・システムは、すでに学内外で使用されており、インターフェース・ボードのプリント基板も数度の改訂を経て、完成品がいつでも入手出来る態勢が確立されている。ソフトウェアはBASIC言語を採用したので、誰でも容易に実験用プログラムを書くことが出来る。
1 0 0 0 自然エネルギー利用のための大気放射量の観測と夜間放射量の推定法
平成14年度に引き続き、標準SAT計を作成し八王子地区における気象観測を続行した。また、高層気象台における気象観測データも入手し、それぞれの特性と相関について分析を進め、これまでに得られた特性に対する相違点などの知見を得た。次に、この推定式の実用性をより広い地域で検証するため、東京都八王子市(工学院大学八王子校舎)と岩手県の沿岸部(下閉伊郡山田町)において短〜中期間の実測を行い推定式の精度を明らかにし、自然エネルギー利用のための大気放射量マップを作成した。結果として、日本における大気放射量の傾向は南方ほどその値は大きくなり、さらに海抜の影響を受けている可能性が示された。さらに平成15年度は、これまで提案してきた大気放射量,夜間放射量推定式の実用上の有効性を検討することを目的として、新たな自然エネルギー利用として注目されている屋上緑化による環境改善効果の検証にこれらの推定式を用いた。この検証では、特定の建物の屋上表面における放射収支量を実測値と推定値から算定し、両者を比較することで推定式の精度検証と実用上の問題を抽出した。また、空気調和の熱負荷計算における大気放射量や夜間放射量の影響について、実測値とシミュレーションによる値を比較することで空調負荷からの分析を行い、屋上緑化による屋上放射環境の改善効果と室内環境の改善効果について検証を行った。これらの結果は大気放射量,夜間放射量の推定が自然エネルギー利用システムの検討に対して有効であるということを示すものであり、特定建物の表面における放射熱収支のみならず地表面においても適用できる推定式であるということをシミュレーションによらず実測によって明らかにしたという点において貴重な知見であるといえる。
1 0 0 0 窒素安定同位体法を用いた多摩川の窒素汚染と浄化作用に関する研究
本研究の目的は窒素安定同位体比法を用いて多摩川の窒素汚染源を明らかにし、その自然的、人為的浄化過程の意義を明確にして、多摩川の窒素汚染除去対策の確立に資するところにある.多摩川の支流及び多摩川流域の湧水についてその流域における人間活動も含めて調査し、窒素特に硝酸態窒素(NO_3-N)の濃度とδ^<15>N値を求め、窒素汚染源及び河川流下にともなう窒素浄化の程度を推定しようとした.(1) 平井川は下記に示す秋留台地の影響を受けてNO_3-N濃度及びδ^<15>N値は高くなっている.特に南小宮橋での採水はすぐ上流部に草花公園からの排水が流入していることからNO^3-N濃度10.3mgL^<-1>、δ^<15>N値+10.7‰と著しく高くなっている.秋川源流部のNO_3-N濃度は0.61mgL^<-1>δ^<15>N値は-0.20‰であり、雨水と同程度であるが、下流部ではNO_3-N濃度は1.38mgL^<-1>、δ^<15>N値+5.44‰に達していた.これは下流の流域に存在している畑地からの化学肥料由来のNO_3-Nの影響が反映しているのではないかと推定される.秋留台地の崖下に湧出する湧水は台地上の農業、特に畜産業の影響を強く受け、そのNO_3-N濃度は8.98〜9.28mgL^<-1>と極めて高く、δ^<15>N値も+7.95〜+8.75‰と高い値を示している.(2) 北浅川源流部のNO_3-N濃度は1.16〜1.52mgL^<-1>であるが、大学移転やニュータウン開発が進んだ南浅川が合流すると浅川のNO_3-N濃度は4.42mgL^<-1>に上昇し、NH_4-NやNO_2-Nが検出された.(3) 野川の主要な水源であるである国分寺崖線の湧水のNO^3-N濃度は4.50〜6.48mgL^<-1>、δ^<15>N値は+4.67〜+5.34‰の範囲にあった.野川は流下するに従い、次第に河川自体の浄化作用や脱窒作用によりNO_3-N濃度を減少、δ^<15>N値を増大させ、仙川合流直前でそれぞれ4.03mgL^<-1>、+8.16‰を示した.仙川は三鷹市の下水処理水が流入している下流ではNH_4-N濃度5.18mgL^<-1>、NO_3-N濃度10.6mgL^<-1>でδ^<15>N値は+9.55‰であり、仙川合流後の野川はNO_3-N濃度6.40mgL^<-1>及びδ^<15>N値+11.7‰に増大している.(4) 多摩川上流右岸の湧水のNO_3-N濃度は0.48〜14.1mgL^<-1>、δ^<15>N値は+0.53〜+6.84‰で+0.53‰のものは天然由来であり、6‰前後のものは土壌有機物の分解によるものと推定された.中流右岸の湧水のNO_<3->N濃度は0.12〜9.62mgL^<-1>、δ^<15>N値は+5.64〜+8.21‰で高濃度のNO_3-Nは生活雑排水等の人為的影響によるものと推定された.中流左岸に位置する都立農業高校農場内の湧水のNO_3-N濃度は2.45〜9.69mgL^<-1>で芦田下を除く3地点は9mgL^<-1>程度、δ^<15>N値は+6.90〜+7.82‰であったが、芦田下ではそれぞれ2.45mgL^<-1>、+13.2‰であることから芦田による窒素除去能力が示唆された.
1 0 0 0 シロザケの資源密度が再生産力ならびに成長におよぼす影響
三陸地方に回帰するシロザケの再生産形質(卵類・抱卵数)を資源量との関わりから検討した。調査の対象河川は岩手県南部の片岸川,盛川,気仙川の3河川である。1980年より1990年までの10年間に測定した試料を解析した。調査個体数は1598である。〔結果〕(1)回帰量は放流量と正の相関があり,近年は次第に増大傾向にある。(2)回帰量の増大とともに平均年齢は(回帰時の)高化している。(3)回帰魚の体長は経時的に振動しながらも減少傾向にあり,特に高令魚で顕著である。(4)この成長の鈍化は海洋生活の第1年目に顕著であることなどが判明した。再生産形質として卵経および抱卵数について,いずれの河川間でも差が認められた。河川間で年令組成および体の大きさに差があるので,魚体の大きさで修正した平均値で比較したところ,(1)卵サイズは高令魚ほど大きく,(2)抱卵数は逆に高冷魚ほど少ない傾向が認められた。魚体の小型化が進むにつれ,同一体重階終に属する魚の卵径は大きくなっている。これは各階級に属する魚の平均年令が上昇したことによる。
1 0 0 0 OA 分子シミュレーションによる膜タンパク質の構造変化と物質輸送機構の解明
- 著者
- 杉田 有治 近藤 洋平
- 出版者
- 独立行政法人理化学研究所
- 雑誌
- 特定領域研究
- 巻号頁・発行日
- 2003
生体膜を隔てたイオンやタンパク質の物質輸送を行う膜輸送タンパク質の立体構造を用いた分子動力学計算を行うことにより膜タンパク質の構造変化と物質輸送機構の関係を明らかにした。ターゲットとして、カルシウムイオンポンプ、その機能を制御するフォスフォランバン、タンパク質輸送を行うSecトランスロコンを選び、脂質二重膜と溶媒を露わに含む全原子分子動力学計算を実施することにより、膜インターフェイスにおけるSoftな相互作用がこれらのタンパク質の機能に果たす役割を明らかにすることができた。
1 0 0 0 18世紀イギリスにおけるポルノグラフィー誕生に関する歴史的研究
本研究の目的は、ジョン・クレランドの『ファニー・ヒル』を生み出した18世紀イギリスにおける階級・人種・ジェンダーの問題意識を明らかにし、ポルノグラフィーに関するポスト・ジェンダー/セクシュアリティ論を構築することであった。17年度の研究では、近年のジェンダー研究におけるオリジナル/コピーの関係性についての議論を出発点とし、裏世界の深奥に潜むイギリス帝国、植民地の存在を明らかにすることを目指した。成果としては、ジョン・ゲイの犯罪文学における野蛮/洗練の対比を精査し、作品の表面に表れない、グローバルシステム内の人種問題をあぶりだした。また18世紀のトランスナショナルなジェンダー・階級・国家表象をサミュエル・ジョンソンの作品解釈によって確認した。18年度の研究では、ウィリアム・ホガースの『娼婦一代記』と『ファニー・ヒル』の比較から、信頼できない語り手=ファニーのオリジナリティを明らかにした。ファニーの幸福な結婚で終わる性の遍歴の裏に確認できる近代的主体の転倒した「階級・人種・ジェンダー」意識を新歴史主義的に検討する必要性を主張した。19年度の研究では、現代のアニメーション研究の成果を視野に入れ、エロティック・アートのグローバルな普及・発展の過程を検証した。江戸時代の春画、あるいはアニメにおける「少女=戦士」の表象に関わる作品も併せて検証した。日常的現実に媒介される「虚構」それ自体にリアリティを見いだす精神性は、現代アニメにおける「おたく」的生産/消費と密接に関連しているが、虚構それ自体を欲望することの意味をホガース版画の歴史性という観点から多面的に検討した。
ウッド夫人とメアリー・ブラッドンの長編小説に関して、なお考察が不十分と考えられる3つの視点を提示した。(1)不倫小説としてのセンセーション・ノヴェル(2)探偵小説としてのセンセーション・ノヴェル(3)ウッド夫人、ブラッドン、ディケンズの小説の相互関連。(1)について:センセーション・ノヴェルの中枢に「反逆する娘」(subversive daughter)と「反逆する妻」(subversive wife)がいることを指摘し、彼女たちが「不倫小説」を生み出す原動力となっていることを解明した。(2)について:ドイルの前に位置するセンセーション・ノヴェルの「細部」を重視する探偵たちは、19世紀末葉に興隆する犯罪科学(犯罪人類学、顔写真、指紋、毒物学)を先取りしていることを指摘した。(3)について:ディケンズ、ウッド夫人、ブラッドンの小説との比較検討を通じて、そこに、夫への不信を抱く妻、不倫願望を持つ妻、不倫妻の秘密を暴き出す男の探偵というパタン化された構図があることを解明した。
1 0 0 0 膵液中トリプシンの活性化とその膵管内および血中の動態に関する研究
【目的】前年度の研究において、急性膵炎や膵石症における血中α2-macroglobulin-trypsin複合体様物質(MTLS)測定の病態解析に対する有用性を示した。本年度は引き続きMTLS高値例におけるトリプシン残存活性と血中MTLS濃度の関係について検討した。【方法】(1)血中MTLS濃度およびトリプシン活性の測定:血中MTLS濃度力塙値を示した急性膵炎18例および膵石症26例の血中残存トリプシン活性を、Boc-Gln-Ala-Arg-MCAを基質として測定した。(2)膵石症における血中MTLS存在様式の検討:血中MTLS高値膵石症患者血漿をSDS-PAGEで泳動し、膵分泌型トリプシンインヒビター(PSTI)に対するWestern blot法による解析を行った。(3)PSTIによるMm.Sトリプシン活性阻害の検討:ヒト純粋膵液より精製したトリプシンとα2-macroglobulinを混和しα2-macroglobulin-trypsin複合体(α2M-T)を作成後、PSTIによるMTLS活性阻害を検討した。【結果】(1)血中MTLSの酵素活性は、急性膵炎17.0±30.lng/ml、膵石症2.5±3.8ng/ml、健常人1.2±1.3ng/mlであり、急性膵炎では活性の上昇を認めたが、膵石症では認められなかった。(2)膵石症血漿のWcstcmbIot法による解析ではpsn単体あるいはPSTI-トリプシン複合体よりも高分子側に抗PSTI抗体陽性のバンドを認めた。(3)PSTIによりα2M-TのMTLS活性は約50%阻害された。【結論】残存トリプシン活性は血中MTLS濃度と同様に急性膵炎では重症度を反映していたが、膵石症ではMTLS濃度が高値にも関わらずトリプシン活性を認めなかった。この活性阻害は膵液中のPSTIによると考えられたが、他の阻害物質の関与も示唆された。
1 0 0 0 超音波断続負荷型疲労試験機によるギガサイクル疲労強度の迅速決定
超音波断続負荷型疲労試験機を製作して様々な強度レベル材料についてのギガ(10^9)サイクル域までのS-N曲線を取得し,その結果を回転曲げ,引張-圧縮といった一般的な試験機で得られた疲労特性との差異を検討することで,この試験法が疲労強度の迅速決定に威力を発揮することを確認した.超音波を連続ではなく断続的に負荷させる理由は,超音波域といった高周波数で変形を繰返した際の内部摩擦による材料の発熱を防止するためであり,試験片の温度上昇を生じさせない負荷-休止時間の組み合わせであれば10^7回以上の高サイクル域の疲労特性には影響が無いことを確認し,負荷と停止時間をそれぞれ30ms,70msとすることで以下の様々な試験を実施した.焼入れ後に高温焼戻しを施したS35CおよびSNCM439につきギガサイクルまでのP-S-N線図を求めた.応力レベルを10種類とし,1応力あたり15本,計150本の試験片を用いて得られた結果は,日本材料学会あるいは金属材料技術研究所から出版されている10^7サイクルまでの疲労強度データ集の結果と極めて良い一致が得られた.また,耐久限が存在せず10^7サイクル以上でも疲労強度が低下する高強度材の一例として,マルエージング鋼についての10^9サイクルまでのS-N曲線を求めた.10^7サイクルまでは表面を破壊の起点としたが,それ以上の繰返し数では内部の介在物を起点とするものに移行する.材料製造工程の改善を通して介在物の寸法を微細化すると長寿命域の疲労強度改善が得られるなど,通常の試験機では数年が必要である実験結果が短時間に求まり,材料開発へ応用すると極めて有効な手法になることが確認された.また,軸受け鋼SUJ2や浸炭処理を施した肌焼き鋼SCr220,SNCM420についても,また,切欠き試験片でも適用可能であることを確認し,超音波断続負荷法が超高サイクル域の疲労強度迅決定法として極めて有用であることを明らかにした.
1 0 0 0 Head pursuitと予測指向運動の神経機構
- 著者
- 佐々木 成人 岡 美恵子
- 出版者
- (財)東京都医学研究機構
- 雑誌
- 基盤研究(C)
- 巻号頁・発行日
- 1998
ネコをパネルに向かって立たせ、パネル中央に投射した光点を注視させた状態から、光点を視野周辺に向かってステップ状、ramp-hold状に移動させ追跡させた。移動刺激に対して、ネコはまず頭を60-150msの潜時でゆっくり動かす。この時眼球はVORで逆方向に動き、視線は空間内で固定される。次にサッケードとそれに続く速い頭の運動が起こり、視線はターゲットを捕らえる。移動刺激からステップ刺激に変えると指向運動の潜時の著明な延長と頭の運動速度の低下が起こることから、両者により誘発される指向運動は異なり、前者を位置誘導型指向運動、後者を速度誘導型指向運動と呼ぶことにした。各々は更に2つのサブタイプに分かれた。速度誘導型指向運動は光点の移動速度からその到達位置を予測して、光点が移動中に動き始め、視線と光点がほぼ同時にターゲットに到達する予測指向運動と、光点の速度と位置情報の両者を手がかりにして光点がターゲットに到達してから指向する速度・位置誘導型指向運動に分かれた。ネコの姿勢を強制的に変えることにより、サブタイプ間の相互の移行は可能であることが分かった。ステップ刺激では予測指向運動を行っていたネコは短潜時または長潜時の位置誘発型に移行したが、速度・位置誘導型指向運動からは長潜時の位置誘導型指向運動に移行した。短潜時の位置誘発型指向運動は上丘、長潜時の指向運動は大脳皮質を介していると考えた。光点をゆっくりと動かすと、ネコはこれを滑らかな軌跡を描いて追跡する(head pursuit)。これは速度誘導型指向運動の経路を用いて発現していることが強く示唆された。
1 0 0 0 OA 複合性局所疼痛症候群(CRPS)の病態と治療に関する基礎的・臨床的研究
1 0 0 0 腫瘍隨伴神経症候群のT細胞機能に関する研究
腫瘍隨伴性神経症候群のなかで、抗Hu・抗Yo抗体などの特異な抗体を有する群は、臨床像・拝啓腫瘍に一定の特徴を有し、自己抗体が患者の腫瘍と病変神経組織を共通に認識するなどの特徴から、抗体による神経組織障害機序が考えられている.我々はこれまで、これらの自己抗体を用いて様々な方法で動物モデルの作製を試みたが、抗体による組織障害は惹起できなかった.そこで細胞障害性T細胞(cytotoxic T cell:CTL)が関与する病態機序の可能性を考え、抗Hu抗体を有する患者の抹梢血を用いてCTL活性を検討した.標的細胞を患者自身から得た線維芽細胞とし、線維芽細胞のclass 1分子を利用し、HuDのrecombinant蛋白をmicroinjectionにより線維芽細胞の細胞質に注入することによりHu抗原分子断片を呈示させ、CTLの標的とした.同一患者から採取しIL-2下で培養した抹梢血リンパ球と共培養した結果、80%の線維芽細胞が消失した.この結果は、本症の組織障害にCTLが関与している可能性が推定された.一方、抗原分子のペプチド構造を明らかにするため、患者のHLA型を解析し、多くの例で共通であったA11分子をaffinity chromatographyにより精製し、HPLCで分取した後そのアミノ酸配列を決定した.今後この中から使用頻度の高いペプチドモチーフを調べ、Hu蛋白のアミノ酸配列との比較により、リンパ球の抗原決定基を推定する.
- 著者
- 伊藤 雅之
- 出版者
- 国立精神・神経センター
- 雑誌
- 奨励研究(A)
- 巻号頁・発行日
- 1997
研究は研究実施計画に沿って行い、ヒト中枢神経系の発達異常におけるアポトーシス発現を検索した。検索した対象は、周産期に多くみられる低酸素性虚血性脳症(HIE)と橋鈎状回壊死(PSN)とし、標本材料は我々の施設にある脳バンクを利用した。HIEあるいはPSNと診断された在胎21週から生後3ヶ月の小脳および脳幹部を用い、ヘマトキシリン・エオシン染色、in situ tailing reaction法により、アポトーシスの組織形態学的評価を行った。また、Bcl-2、Bcl-x、Bak、CPP32、GFAPの各抗体による組織学的検索およびWestern blotによる評価を行った。その結果、HIEでは、アポトーシスの変化は在胎21週から30週の未熟かつ重症仮死例かつ受傷後1日から2日の症例に多く観察された。また、Bcl-2とCPP32の過剰発現が観察された。PSNでは、アポトーシスの変化は在胎21週から25週の未熟児出生で、生存期間が1日から4日以内の症例に多く観察された。また、Bcl-xとBak、CPP32の過剰発現をみとめたが、BCl-2の発現には変化がなかった。これらの結果から以下のことが考察された。1.HIEやPSNの病態形成にアポトーシスが関与し、bcl-2familyやcaspaseがその役割を担っていること。2.未熟脳ほどアポトーシスに陥りやすいこと。3.病態の違いによってアポトーシスに関わる因子が異なっていること。前年度の研究から、ヒト脳の発達過程においてアポトーシスが関与していることがわかっている。発達期脳循環障害においてもアポトーシスが関与をしていることが推察された。今後、これらの違いを明らかにし、分子遺伝学的解析を加え、周産期脳循環障害におけるアポトーシスの機構を明らかにすることが、病態解明とその予防に重要である。
- 著者
- 伊藤 雅之
- 出版者
- 国立精神・神経センター
- 雑誌
- 奨励研究(A)
- 巻号頁・発行日
- 1999
脳形成過程において、周産期にうける物理的あるいは循環動態的変化は、その後の発達に重要な影響を与える。本研究では、周産期脳循環障害におけるアポトーシスの関与を調べ、その病態解明を検討し、その予防および治療の可能性を探ることを目的とした。昨年度の結果から、周産期脳循環障害にアポトーシスがみられたが、caspase3(CPP32)のmRNAの発現には対照群と差がなかった。今年度では、成熟児と未熟児の7ポトーシスのメカニズムの違いを調べた。周産期脳循環障害に多くみられる橋鈎状回壊死(PSN)について、成熟児と未熟児とに分けて分子病理学的に検討した。1.臨床病理学的検索:神経病理学的にPSNと診断された症例と正常対照を、臨床的に低血糖を伴う群と在胎21週から30週の未熟児群、31週から40週の成熟児群にわけて、ヘマトキシリン・エオシン染色、in situ taillng reaction(TUNEL)法により、アポトーシスの形態学的および量的評価を臨床病理学的に調べた。その結果、未熟児群で優位にアポトーシス細胞が多く観察された。未熟神経細胞ほどアポトーシスによる変化をきたしやすいものと思われた。2.遺伝子病理学的検索:PSNの未熟児群と成熟児群および正常対照の橋核のサンプルを用いてcDNAを合成し、RT-PCR法により細胞内シグナルトランスダクションに働く遺伝子群の発現を比較検討した。その結果、PSN症例ではFADD(FASassociateddeathdomainprotein)が優位に高発現していた。特に、未熟児群で高発現であり、Fasを介するシグナルが発達期の神経細胞死に重要な役割をしている。これらの結果から、ヒト発達期の脳障害にFasを介したアポトーシス発現が関与し、脳の未熟性が危険因子であることがわかった。
1 0 0 0 心拍RR間隔周波数解析の神経性ショック予防モニターとしての実用化
12年度の研究から神経性ショック前後の心拍RR間隔周波数解析パラメーターの特徴は明瞭化できた。しかし、Mem Calc^【○!R】による周波数解析には数時間から短いものでも数10分を要し、モニターとしての有用性に欠けていた。13年度は心拍RR間隔収集装置(メモリー心拍計LRR-03^【○!R】)を購入し、Tarawa/winシステム^【○!R】を用いパーソナルコンピューターと接続し、リアルタイムに解析結果をモニタリングした。本研究の目的・内容を理解し、同意の得られた患者を対象とした。神経性ショック予防モニター実用化のため、周波数解析より得られたパラメーターの有用性を、臨床応用から検討した。全身麻酔覚醒時には非脱分極性筋弛緩薬の拮抗薬として、抗コリンエステラーゼ薬あるエドロホニウム(エド)やネオスチグミン(ネオ)が用いられる。しかし、アセチルコリン受容体の反応には運動神経伝達をつかさどるニコチン作用と、副交感神経(PSN)刺激症状を示すムスカリン作用があるため、一般にPSN遮断薬である硫酸アトロピン(アト)が併用される。自律神経への作用機序が明らかなこれらの薬物を投与した時のRR間隔を周波数解析し、低周波帯域(LF)、高周波帯域(HF)、LF/HFおよびエントロピー(ENT)(理論上最もランダムなものを100%、等間隔なものを0%と規格化)の表す意義・有用性について検討した。その結果、1.アト投与により、HF減少の持続、LF/HF一過性の上昇を認めた。2.エドおよびネオ投与によりすべての症例で心拍数が減少した。心拍数の減少とHFの上昇に明らかな関係はなかった。3.ENTはHFの増加に同調し、アトによって低下したことから、PSN活動を反映することが示唆された。しかし、頻脈時は低値を示し、その解釈には、今後さらなる検討が必要である。これまでの研究から、神経性ショック前は過度の交感神経緊張状態(LF/HFの上昇)が観察され、ショック状態では逆にPNS亢進(HF上昇)(ENT上昇?)することが判明した。つまり、LF/HFを観察すれば神経性ショックの予防は可能ということになる。しかし、RR間隔の周波数解析から得られる数値は個人差が大きく、評価の基準が現在無いのが現状である。今後、ホルター心電図を用いた24時間正常値、負荷試験による変動観察、あるいは術中の変化率など、個人の評価をどのように行なうかの指標が発見されれば神経性ショックを予防するモニターが実用化できると思われる。
正期産児35人を対象としたポリグラフ記録において、第一静睡眠期と第2静睡眠期の持続時間に有意差は認めなかった。RR間隔は第2静睡眠で497.2±59.5msecで、第1静睡眠478.2±49.0secに比し有意に長かった。RR間隔時系列について自己回帰モデルを用いスペクトル解析を行い、低周波成分(LF)、高周波成分(HF),パワー,LF/HF比を求め検討した。LHパワーLH/HFは有意差を認めなかったが、HFは第1静睡眠4-1±0.8msec2,第2静睡眠4.5±1.0msec2で第2静睡眠が有意に大きく、第2静睡眠における副交感神経緊張が不された。29人の正期産児を対象として驚愕反射の出現頻度の検討を行った。静睡眠期におけるミオクローヌスの分布、啼泣の有無によって驚愕反応の強度を3区分した。驚愕反応出現前後1分のRR間隔時系列についてスペクトル解析を行い、驚愕反応出現前後の交感・副交感神経緊張の変動を検討した。平均驚樗反応出現頻度は0.18/分であった。驚愕反応出現に伴いLFパワー、HFパワー、LF/HF比はいずれも増加したが、驚愕反応強度によってパラメーター前後値はいずれも差異を認めず、個人差が大きかった。自律神経機能から乳幼児突然死症候群に関連する事象をとらえられるか検討したが、個人差が大きく、また、乳幼児突然死症候群の症例は無く、正常対象の症例数も多くないので、明らかな結論は得られなかった。今回の検討を基礎データーにして、乳幼児突然死症候群危険因子の有無による違い、体位による違いなどを検討を続ける予定である。