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鳥類におけるさえずりの地理的変異と種分化：特に形質置換による生殖隔離について

南西諸島に同所的あるいは異所的に分布するシジュウカラ、ヤマガラという近縁の2鳥種を用いて、さえずりの似た近縁種によるさえずりと種認知メカニズムの進化を研究した。さえずりを分析したところ、いずれの種でも地理的変異(方言)が見られた。特にシジュウカラではヤマガラによる形質置換が見られた。すなわち、ヤマガラと同所的に分布するシジュウカラはヤマガラとは異なる周波数が低いさえずりを用いていた。また音声再生実験から、他方の種と共存する場合は、異種や同種他所のさえずりを同種のものとは認知しないことがわかった。さえずりの似た種の存在はさえずり方とともに種認知の厳密さにも影響を与えていた。さえずりの似た鳥種が同所的に分布していると、さえずりは種の特徴が顕著なもの(厳密なさえずり)となり、近縁種が分布していないと変異の大きなもの(いい加減なさえずり)となること(仮説1)が考えられる。また、同種であっても厳密なさえずりといい加減なさえずりをもつ個体群間では、分布域の重複や個体の移出入が起きても同種と認識できないこと(仮説2)が考えられる。これらの仮説を確かめることは、種内のコミュニケーションに関わる行動形質が生殖隔離、さらには種分化を引き起こす可能性を探るうえで重要である。そこで、ヤマガラ・シジュウカラの2種の鳥類を材料に調査を行った。今年度は南西諸島と九州本土において調査地(島)を増やし、さえずりの収集(録音)とさえずり構造の音響学的分析を行った。その結果、昨年度同様、近縁種が同所的に分布していると厳密なさえずりをする傾向がみられた。また、同所的に分布する近縁種以外にもさえずり構造に影響する要因は考えられるため、その検討を行った。すなわち、調査地の植生構造による音声伝達環境の違いや、種内競争の激しさの違いが、さえずりの種内変異を生じさせるという代替仮説を検証するため、調査地の植生構造やヤマガラ・シジュウカラの生息密度の測定を行った。データ収集の途中であり十分な解析はできていないが、これらの代替仮説を支持する傾向はみられず、やはり、さえずりの種内変異には同所的に生息する近縁種の影響によって生じることが考えられた。今年度は南西諸島・伊豆諸島の北部、また比較のため九州本土で調査を行った。しかし、伊豆諸島北部は島間距離が小さなためか、島ごとに個体群の創設・絶滅が短期間で起きている様相が見られ、さえずりも島間で差異が認められなかった。南西諸島では、音響学的分析の結果、両種のさえずりは似ているもののシジュウカラの方が個々の音(音素)が短く、変調(周波数の変動)が少ないことが明らかとなった。また、それぞれの種内でも島によってさえずりに違いがあり、他方の種が同所的に分布していると厳密なさえずりとなる傾向が見られた。他方の種が同所的に分布している島としていない島の間で、同種内の音声再生実験を行ったところ、他方の種が分布している島でのみ同種他個体群のさえずりを区別する傾向が見られた。以上のように、今年度の調査からは、当初の仮説を概ね支持する傾向の結果が得られた。しかし、調査地(島の数)が限られているため統計的解析を行うには至っていない。南西諸島にはシジュウカラ、ヤマガラという近縁の2鳥種が生息するが、島によってはいずれか一方の種しか生息していない場合もある。他方の種が生息するか否かによってある種のさえずりが変化したり、種の認知能力が変化したりするのではないか。これらを調べるために、さえずりの音響学的分析と野外での音声再生実験を行っている。今年度は、さえずりの地理的変異(方言)について、他方の種が共存するとその音響学的特性から逃れる方向にさえずりが変化するという仮説と、その代替仮説を検討するため、前年度までの調査では不足していたデータをすべての調査地(島)から収集した。すなわち、音の伝わりやすさに関わる植生のデータ、2種の共存の程度を表す相対密度、種内の競争の強さを表す個体群密度を測定した。そして、さえずりの変異をもたらす要因を統計的解析によって探索した。その結果、植生構造(枝葉の茂り具合)と他方の種(ヤマガラ)の存在の有無によって、シジュウカラの音声の変異が生じていることが明らかとなった。ヤマガラでは、検討したどの要因も変異を説明できなかった。このことは、ヤマガラよりも様々な林相の森林に棲むシジュウカラは植生構造に応じて伝わりやすい音声を用いていること、そしてシジュウカラは、体の大きなヤマガラの攻撃等ハラスメントを避けるためにヤマガラに誤認されないよう厳密なさえずりをしていることを示唆する。

また、同種異所個体群のさえずり(よその方言)は同種のものと認知されるかどうかを調べるために音声再生実験を行った。分析の結果、他方の種と共存している個体群では同種異所個体群のさえずりを同所のものと区別したが、共存しない個体群では同所異種個体群のさえずりを同所のものと区別しなかった。このことは、同所的に分布する近縁種が種の認知を厳密なものにさせていることを示唆する。南西諸島にはシジュウカラ、ヤマガラという近縁の2鳥種が生息するが、島によってはいずれか一方の種しか生息していない場合もある。他方の種が生息するか否かによってある種のさえずりが変化したり、種認知の能力が変化したりするのではないかを調査した。まず、さえずりの地理的変異(方言)について、8つの島と本土でさえずりを録音し音響学的特性を分析した。また、さえずりの進化に影響する可能性がある生息地の植生、生息密度、近縁他種の密度を定量化し、さえずりとの関係を解析した。その結果、シジュウカラのさえずりにはヤマガラの生息の有無がそれに影響していた。すなわち、シジュウカラはヤマガラが棲んでいると、ヤマガラとは異なる低い周波数を用いていた。このことは劣位なシジュウカラがヤマガラに同種と誤認されハラスメントを受けるコストを避けていると理解できる。さらに最終年度は、5つの島と本土で異種に対する認知を調査した。音声再生実験の結果、他方の種が生息していない島の個体は他種のさえずりに対しても同種に対するのと同様の反応を示す場合があった。このことは、近縁種のさえずりを聞いていると種認知に関わるさえずりの鋳型が精密なものになること、逆に単独で生活していると同種と認知する音響学的特性の幅が広がることを示唆している。これらの成果はさえずりと種認知メカニズムの進化、またその生殖隔離への影響について理解を進めるものである。南西諸島に同所的あるいは異所的に分布するシジュウカラ、ヤマガラという近縁の2鳥種を用いて、さえずりの似た近縁種によるさえずりと種認知メカニズムの進化を研究した。さえずりを分析したところ、いずれの種でも地理的変異(方言)が見られた。特にシジュウカラではヤマガラによる形質置換が見られた。すなわち、ヤマガラと同所的に分布するシジュウカラはヤマガラとは異なる周波数が低いさえずりを用いていた。また音声再生実験から、他方の種と共存する場合は、異種や同種他所のさえずりを同種のものとは認知しないことがわかった。さえずりの似た種の存在はさえずり方とともに種認知の厳密さにも影響を与えていた。南西諸島の主だった島からさえずり録音を収集し音響学的分析を行った。そして、さえずりの地理的変異が何によってもたらされたかに関する複数の仮説を検討するに足るデータをすべての調査地から得て、統計的解析を行った。また、同種異所個体群の音声(方言)を同種のものと認知するかどうかの野外実験をシジュウカラ3個体群、ヤマガラ6個体群で行った。これらは、計画通りである。
授業設計過程の分析と教員養成向け授業設計訓練システムの開発・評価

本研究は、事前に試作していた「指導案作成エディタ」を活用して、授業設計能力の特徴を明らかにしながら、それを発展させて「授業設計訓練システム」を開発することを目的としていた。これを以下の手順で行った。(1)まず、既開発の「指導案作成エディタ」で教職課程履修者に指導案を作成させ、その指導案にどのような情報が記述されているか、また、それ等の情報を利用してどのような評価・助言が可能かを検討する。(2)一方、システムを使わずに、授業設計に必要な一通りの作業を行わせ、そこでの作業結果を各自に手作業でコンピュータ処理可能な形で提出させ、そのデータの特徴を(1)と同様に分析・検討する。(3)以上の成果に基づいて、授業設計訓練システム上でどのような作業を行わせ、どのようなデータをユーザから抽出し、評価・助言を行うのが適切かを明らかにし、実際にシステムを開発して、教育効果を測定する。以上の手順で開発したシステムは、まず、事前に試作した「指導案作成エディタ」に対して、以下の改良を施したものとしなった。a)単に、指導案の記述だけでなく、指導案作成前の授業設計に必要となる教材研究の作業をシステム上で行えるようにした。この教材研究の成果は、指導案作成で活用できるようになっている。b)ユーザがシステム上で行うそれぞれの作業(目標分析、次元分け、指導案作成)の結果を作業段階別に評価し、主に、ユーザ自身の中の教材知識の矛盾に着目して助言を行う機能を持たせた。開発した「授業設計訓練システム」を教職課程の授業で活用した結果、助言を与えた学生は、より良い指導案を作成するようになった。本研究では、これまでに設計・試作してきた「授業設計過程評価システム」を活用して、以下のことを行う。(1).教職課程の履修状況に対応して異なる授業設計能力を持つと予想される被験者を対象に、「授業設計過程評価システム」を利用して授業設計させる。その作業データを分析し、授業設計能力の評価観点や、能力発達過程を解明する。(2).上の成果に基づき、本システム上で作業を行うユーザの授業設計能力を評価する方法を検討する。(3).上の成果を活かして、授業設計訓練システムを試作し、訓練の効果を測定してシステムを評価する。(4).現在のシステムは数学を対象としているが、物理、化学の「気体の性質」「熱力学」の分野を対象に、同様のシステムを開発し、評価を行う。今年度は、初年度であり、まず、1)の方法に代えて、大量のデータを収集するために、コンピュータ上での作業を紙の上でシミュレーション的に実施する方法を検討し、それによって、授業を履修している学生に授業設計を行わせた。収集したデータに基づき、さまざまな授業のタイプ、情報の関連づけの特徴を抽出し、完成した指導案との関連により、授業設計能力を評価する視点を考察した。また、上の作業に先立ち、4)と関連して、物理、化学の「気体の性質」「熱力学」の分野の教科書データを入力し、理科の学生にも同様の方法で授業設計作業を行わせ、理科用の授業設計訓練システムの開発を進める基礎資料を収集した。年度内にデータを分析し、能力評価の方法と、助言の方法を検討し、来年度はシステム開発に取り組む。最終年度として、これまでに試作してきた「指導案作成エディタ」をもとにして、以下のことを行った。(1).単に、指導案の記述だけでなく、指導案作成前の授業設計に必要となる教材研究の作業をシステム上で行えるようにする。もちろん、この時、教材研究の成果を指導案作成で活用できるようにする。(2).ユーザがシステム上で行うそれぞれの作業結果を評価し、ユーザの教材知識を修正させたり、指導案をより良いものに改善させるための助言を提供する機能を実現する。

このために、昨年度収集した学生の教材研究成果や指導案の特徴を分析し、それ等の作業の評価方法、助言方法を検討する。(3).以上により実現した授業設計訓練システムを実際に教職課程の授業で利用させ、訓練の効果を分析して、システムの持つ教育効果を評価し、今後の改善の視点を明確にする。まず、1)について、行動目標の抽出、目標構造図の作成、目標と教科書情報との対応付け、次元分けの作業を行わせることで、教育目標間の上位・下位関係の正しい理解、教育目標とそれを達成するための教材情報との関係についての正しい理解を与えるよう、ユーザの知識の矛盾を抽出し、改善の助言を行う機能を実現した。また、指導案は、{授業状況の予測、教授意図、教授方法、教授内容、結果の予測}の5つ組の系列で記述させることとし、さらに、科学的問題解決の過程と対応づけた授業展開の流れ図と対応付けさせることで、5つ組の構成の仕方、その前後関係、分節内の教授行動のバラエティ、授業展開の適切さなど、さまざまなレベルで評価、助言する機能を実現した。なお、結果の予測には、次元分けの成果である誤り・つまずきの予測を記述できるようにした。実験の結果、助言機能の実現により、ユーザはより良い指導案を作成するようになった。
脱炭酸反応による双性イオン種の発生を基盤とする反応開発

脱炭酸反応を起点とする双性イオン等価体の発生と反応開発を行った。(1)脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究先行研究において見出した、環状エノール炭酸エステルがルイス酸の作用による脱炭酸反応に基づくオキシアリルカチオン等価体を発生を伴う触媒的ナザロフ環化反応の応用研究棟して、本反応の不斉合成への応用を検討した。光学活性なプロパルギルアルコールを原料とし、二酸化炭素固定化反応により、光学活性な環状エノール炭酸エステルへ誘導後、ルイス酸を作用させたところ、不斉転写を伴う脱炭酸型ナザロフ環化反応が進行し、高い光学純度を有するシクロペンテノンが合成できることを見出した。(2)脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発シクロプロピル基を導入した環状エノール炭酸エステルを基質とする反応では、シクロプロパン環の開裂を伴うホモナザロフ環化反応が進行することを既に見出していたが、収率が中程度に止まっていた。そこで触媒をスクリーニングしたところ、レニウム触媒を用いると極めて円滑に進行することも見出し、2-シクロヘキセノンを高収率で合成することができた。また、脱炭酸反応による不可逆的な双性イオン種の発生によって、古典的なカルボカチオン種を経由する反応も改善できると期待し、脱炭酸を伴うピナコール型転位反応を検討した。すなわち、1,2-ジオールのカルボニル化により環状炭酸エステルを合成し、ルイス酸を作用させたところ、脱炭酸を伴う1,2-転位が進行した。この際、転位は完全な選択性で起こり、セミピナコール転位に類似の転位選択性を持つことが分かった。(1)脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究当初計画していた脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用性を検討することを目的とし、いくつかの候補となる反応を試みたところ、触媒的不斉合成への利用は困難であることが分かったが、幸いにも光学活性原料を用いる不斉転写反応は極めて円滑に進行することが分かった。特に、ナザロフ環化反応はカチオン種の発生を伴うため、通常はラセミ化することが予期されるが、本手法ではラセミ化が抑制されていることから、その反応機構は従来のものと大きく異なるものであることも分かった。(2)脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発既に進行することが分かっていたホモナザロフ環化反応を収率良く触媒する金属種を見つけることができ、この触媒系を用いて様々なシクロプロピル基を有する環状エノール炭酸エステルから、対応するホモナザロフ環化反応が進行することも見出した。また、脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生を伴う反応開発として、当初計画していたピナコール型転位反応を検討したところ、脱炭酸とともに1,2-転位が進行し、セミピナコール型の転位生成物が収率良く得られることも見出すことが出来た。(1)脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究引き続き、不斉転写を伴う脱炭酸型ナザロフ環化反応の検討を行う。特に基質の一般性を拡張するとともに、不斉転写が効率的に進行しない基質について再度反応条件の検討を行っていく。(2)脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発引き続き、脱炭酸型ホモナザロフ環化反応及び脱炭酸型1,2-転位反応について検討を行う。脱炭酸型ホモナザロフ環化反応は、基質の一般性について検討を行う。脱炭酸型1,2-転位反応についても、基質一般性を見るとともに、不斉転写反応への応用も試み、その反応機構に関する知見を得たいと考えている。また、これまでは脱炭酸反応により生成した双性イオン種を分子内反応にて捕捉する反応を開発してきたが、今後は発生した双性イオン種の分子間反応への応用も検討していく予定である。

(1)脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究当初計画していた脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用性を検討することを目的とし、いくつかの候補となる反応を試みたところ、触媒的不斉合成への利用は困難であることが分かったが、幸いにも光学活性原料を用いる不斉転写反応は極めて円滑に進行することが分かった。特に、ナザロフ環化反応はカチオン種の発生を伴うため、通常はラセミ化することが予期されるが、本手法ではラセミ化が抑制されていることから、その反応機構は従来のものと大きく異なるものであることも分かった。(2)脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発既に進行することが分かっていたホモナザロフ環化反応を収率良く触媒する金属種を見つけることができ、この触媒系を用いて様々なシクロプロピル基を有する環状エノール炭酸エステルから、対応するホモナザロフ環化反応が進行することも見出した。また、脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生を伴う反応開発として、当初計画していたピナコール型転位反応を検討したところ、脱炭酸とともに1,2-転位が進行し、セミピナコール型の転位生成物が収率良く得られることも見出すことが出来た。(1)脱炭酸型ナザロフ環化反応の応用研究引き続き、不斉転写を伴う脱炭酸型ナザロフ環化反応の検討を行う。特に基質の一般性を拡張するとともに、不斉転写が効率的に進行しない基質について再度反応条件の検討を行っていく。(2)脱炭酸反応による新たな双性イオン種の発生に基づく反応開発引き続き、脱炭酸型ホモナザロフ環化反応及び脱炭酸型1,2-転位反応について検討を行う。脱炭酸型ホモナザロフ環化反応は、基質の一般性について検討を行う。脱炭酸型1,2-転位反応についても、基質一般性を見るとともに、不斉転写反応への応用も試み、その反応機構に関する知見を得たいと考えている。また、これまでは脱炭酸反応により生成した双性イオン種を分子内反応にて捕捉する反応を開発してきたが、今後は発生した双性イオン種の分子間反応への応用も検討していく予定である。不斉合成への応用を行う上で、いくつかの反応形式を摸索する予定であったが、研究開始の後、初期において触媒的不斉合成が困難であることがわかり、光学活性試薬の予算金額との差が生じた。また光学活性原料の分取に利用するために計上したセミ分取カラムは、分析用カラムの故障により、そちらを優先して購入したため、予算と差額が生じた。次年度では、もともと計上していた設備備品費の品目の購入をするともに、本申請研究の別の検討項目にて光学活性試薬に多くの予算を計上する。
遷移金属元素化合物と二酸化チタン光触媒の連携による機能集積ナノ反応場の創製

1.鉄吸着窒素ドープ二酸化チタンの還元処理による触媒活性の向上一般に応用製品として利用されている二酸化チタン光触媒は、紫外光照射下でしか触媒活性を発現しない。しかし、室内などの用途範囲を広げるためには可視光に対する応答性をあげ、触媒活性を発現させることが不可欠である。そこで、窒素ドープ二酸化チタン上に電子アクセプターとして鉄イオンを吸着した後に、還元処理することで、光触媒上の鉄ナノ粒子の粒子径と分散状態をコントロールした。その結果、超高感度可視光応答型の窒素ドープ二酸化チタン光触媒の開発に成功した。この触媒は、現在まで報告されている光触媒の中で最高活性を発現することが明らかになった。2.選択的反応機能を有する二酸化チタン光触媒の開発二酸化チタン粒子は紫外光照射下で、高効率でOHラジカルを発生し、二酸化チタン光触媒表面に吸着したほとんどの有機物を分解してしまう。この特性は反応媒体に存在するすべての物質に酸化力を分散するために目的物質へ投入される酸化力が低下してしまう。また、光照射下で触媒表面は超親水性の傾向を示し、疎水性物質との親和性は急速に低下するため表面濃度の低下を招き、触媒活性の著しい低下をもたらす。このような問題を解決するために炭化水素鎖、炭化フッ素鎖、芳香族、4級アンモニウム誘導体(カチオン性)官能基を有する二酸化チタン粒子表面を修飾し、表面修飾官能基の特性に伴うナノ反応場の構築を検討した。その結果、炭化水素鎖で修飾することで疎水性のアルデヒドに関して分解活性が5倍程度向上した。また、芳香族官能基では、芳香族官能基を有する基質を選択的に分解し、炭化フッ素鎖を有する官能基を導入した光触媒は、炭化フッ素鎖を有する基質を選択的に酸化することが明らかになった。また、カチオン性官能基では、アニオン性を有する基質を選択的に分解した。この様に、二酸化チタン表面に導入する官能基の特性に依存した選択性を発現することに世界で初めて成功した。表面構造制御された二酸化チタン粒子の開発二酸化チタン光触媒は、同じ粒子上で全く逆の反応(酸化反応と還元反応)が同時に進行するため、触媒活性を大きく向上させるためには、光励起により二酸化チタン中に生成したホールと電子により進行する酸化反応と還元反応が一つの二酸化チタン粒子上の別々の場所で進行する必要があります。そこで、二酸化チタン光触媒を触媒粒子がゆっくりと成長する条件で製造したところ、極めて結晶性のよい二酸化チタン粒子(アナタース型とルチル型の二つの結晶構造が存在します)が得られました。この様にして製造した二酸化チタン粒子は、低指数の結晶面が露出していることが明らかになったので、それぞれの結晶面の反応性(酸化反応、還元反応)について調べました。還元反応は白金イオン(四価)が還元されて白金粒子が析出する反応を使って調べました。また、酸化反応が進行する結晶面について調べるために、鉛イオンを酸化して、酸化鉛を析出する反応を行いました。その反応後の二酸化チタン粒子を走査電子顕微鏡で観察したところ、酸化反応により生成した酸化鉛は柱状の二酸化チタン粒子の頂点の部分に、還元反応により生成する白金粒子は側面部分に選択的に析出していることが明らかになりました。この様に、非常に結晶性のよい二酸化チタン粒子を開発することで、酸化反応と還元反応が進行する反応点を分離することに世界で初めて成功しました。更に我々は、新たなより活性な結晶面を露出させることを目的として、この粒子の表面を溶解(エッチング)する方法について検討を進めました。その結果、フッ酸、熱濃硫酸、アルカリ性過酸化水素の3種類の化学エッチング剤を発見しました。現在、露出する結晶面と、使用する溶液の関係について研究を続けています。1.硫酸および炭素カチオンドープによる可視光応答型二酸化チタン光触媒の開発機能集積型の光触媒の反応のエネルギー源である光の利用率を極限まで向上させるために、可視光応答型二酸化チタンの開発を行った。現在、可視光応答型二酸化チタンは窒素ドープ型のものが活発に研究されている。しかし、可視光領域の吸光度はきわめて小さく、その可視光照射下での触媒活性も十分ではない。このような問題点を抜本的に解決する目的で研究代表者は活発に研究を進め、すでに硫黄カチオンを二酸化チタンにドープすることにより可視光照射下で比較的高い活性を発現することを発見している。さらに、可視部の吸光係数を極限まで向上させることを目的としてそのほかのドープ元素について探索を行った。その結果、研究代表者は炭素原子を好気条件下で特殊な焼成用の反応器を用いて反応させることにより、通常アニオン状態にある炭素原子を酸化してカチオン状態とし、イオン半径を減少させることで二酸化チタンの結晶格子間に導入することを世界で初めて成功した。炭素カチオンをドープした二酸化チタン光触媒は、昨年、報告した硫黄元素をカチオン状態で二酸化チタン光触媒に導入したものに比べて可視光領域の吸収がさらに増大した。また、2-プロパノールの酸化活性に関して検討したところ、350nm以上の紫外と可視領域の広い波長範囲の光照射下では、アナタース型の二酸化チタン光触媒に比べて数倍の触媒活性を示した。更に、400nm以上の可視光照射下では、アナタース型の二酸化チタン光触媒が全く触媒活性を示さないのに対して、炭素カチオンドープ二酸化チタン光触媒は、極めて高い触媒活性を示した。2.遷移金属イオンを助触媒とする機能積型二酸化

チタン光触媒の開発炭素および硫黄カチオンをドープした可視光応答型二酸化チタンの触媒活性をさらに向上させるとともに、遷移金属の触媒能を用いて多段階の連携型の反応を進行させるシステムの開発を行っている。現在鉄イオンをドープした可視光応答型二酸化チタンの開発に成功し、未ドープのものに比べて3倍程度触媒活性が向上することをみいだした。1.鉄吸着窒素ドープ二酸化チタンの還元処理による触媒活性の向上一般に応用製品として利用されている二酸化チタン光触媒は、紫外光照射下でしか触媒活性を発現しない。しかし、室内などの用途範囲を広げるためには可視光に対する応答性をあげ、触媒活性を発現させることが不可欠である。そこで、窒素ドープ二酸化チタン上に電子アクセプターとして鉄イオンを吸着した後に、還元処理することで、光触媒上の鉄ナノ粒子の粒子径と分散状態をコントロールした。その結果、超高感度可視光応答型の窒素ドープ二酸化チタン光触媒の開発に成功した。この触媒は、現在まで報告されている光触媒の中で最高活性を発現することが明らかになった。2.選択的反応機能を有する二酸化チタン光触媒の開発二酸化チタン粒子は紫外光照射下で、高効率でOHラジカルを発生し、二酸化チタン光触媒表面に吸着したほとんどの有機物を分解してしまう。この特性は反応媒体に存在するすべての物質に酸化力を分散するために目的物質へ投入される酸化力が低下してしまう。また、光照射下で触媒表面は超親水性の傾向を示し、疎水性物質との親和性は急速に低下するため表面濃度の低下を招き、触媒活性の著しい低下をもたらす。このような問題を解決するために炭化水素鎖、炭化フッ素鎖、芳香族、4級アンモニウム誘導体(カチオン性)官能基を有する二酸化チタン粒子表面を修飾し、表面修飾官能基の特性に伴うナノ反応場の構築を検討した。その結果、炭化水素鎖で修飾することで疎水性のアルデヒドに関して分解活性が5倍程度向上した。また、芳香族官能基では、芳香族官能基を有する基質を選択的に分解し、炭化フッ素鎖を有する官能基を導入した光触媒は、炭化フッ素鎖を有する基質を選択的に酸化することが明らかになった。また、カチオン性官能基では、アニオン性を有する基質を選択的に分解した。この様に、二酸化チタン表面に導入する官能基の特性に依存した選択性を発現することに世界で初めて成功した。
海産無脊椎動物由来新規レクチンの構造・機能解析とその応用

Crassostrea gigas(マガキ)由来マンノース特異的レクチンCGL1、Gyractis japonica(イシワケイソギンチャク)由来ガラクトース特異的レクチンGJL-1、Saxidomus purpurata(ウチムラサキ)由来GlcNAc特異的レクチンSPL-a/bの3種の新規レクチンについて、その構造解析および機能解析を実施した。CGL1の結晶構造解析により、既知のレクチンファミリーには見られないユニークな立体構造および糖との結合様式を明らかにした。GJL-1およびSPL-a/bについても各種解析の結果、既知のレクチンには見られないユニークな特徴を明らかにした。本研究は解散無脊椎動物由来新規レクチンの探索を行い、得られた新規レクチンについてその一次構造、および立体構造の解析、および詳細な糖特異性の解明等の機能解析を行うものである。本年度は、これまでのレクチン探索により見出されたマガキ(Crassostrea gigas)由来新規マンノース特異性レクチンCGL1の構造・機能解析を行った。等温滴定型カロリメトリー(ITC)測定、糖鎖マイクロアレイ、およびフロンタル・アフィテニティクロマトグラフィー(FAC)によるCGL1の糖特異性解析の結果、CGL1はマンノース単糖および、複合糖鎖としては高マンノース型糖鎖(High Mannose-type Glycan)との高い結合特異性を有する事が明らかとなった。高マンノース型糖鎖との結合特異性を示すレクチンはこれまでに幾つかのものが知られているが、高マンノース型糖鎖とマンノース単糖の両者に結合特異性を示すレクチンの報告例はこれまでに無く、CGL1が非常にユニークな基質特異性を示す事が明らかとなった。CGL1の構造解析の結果、一次構造および立体構造は既知のレクチンとは全く相同性を示さないユニークな構造をしている事が明らかとなった。CGL1とマンノースの複合体結晶構造解析の結果からは、CGL1はマンノースの認識および結合には複雑な水素結合ネットワークを介している事が明らかとなり、これによりCGL1のユニークかつ特異的な糖認識を可能にしている事がわかった。高マンノース型糖鎖は病原菌やウイルス等の表面に多く存在し、正常なヒトの細胞表面にはほとんど存在し無い。CGL1のこの糖特異性は、CGL1が高マンノース型糖鎖を表面に有する多くの病原菌・ウイルス等に対し抗生物質・抗ウイルス薬となりうる可能性を示すものであった。マガキ(C. gigas)由来新規マンノース特異的レクチンCGL1について、ITC測定、糖鎖マイクロアレイ解析、FAC解析により、マンノースおよび高マンノース型糖鎖との高い結合特異性を有する事を明らかにした。次にCGL1の一次構造決定、立体構造解析、および糖鎖複合体構造解析を行い、そのユニークな構造および糖鎖認識機構を明らかにした。これらの知見をまとめ、現在論文を専門誌に投稿中である。イシワケイソギンチャク(Gyractis japonica)由来新規レクチンGJL1については、部分一次構造情報を元に遺伝子のクローニングを行い、その全一次構造を決定した。この一次構造は既知のレクチンとは相同性を示さないことから、新規のレクチンであると考えられる。このGJL1についてもCGL1と同様の手法で、その構造・機能解析を現在進めている。ウチムラサキ(Saxidomus purpurata)由来新規レクチンSPL1についても、プロテインシークエンサーによる部分一次構造決定、遺伝子クローニング、およびそれによるSPL1の全一次構造を決定した。得られたSPL1の一次構造はC型レクチンとの相同性を有するものの、SPL1の糖特異性は一般的なC型レクチンのそれとは異なることから、そのユニークな特異性を裏付ける立体構造の解明が期待される結果となった。本研究は海産無脊椎動物由来新規レクチンの探索を行い、得られた新規レクチンについてその一次構造および立体構造の解析、および詳細な糖特異性の解明等の機能解析を行うものである。本年度は、前年度において実施したCrassostrea gigas (マガキ)由来新規マンノース特異性レクチンCGL1の構造解析および機能解析の研究成果をまとめ、その論文報告(H. Unno, et al, Scientific Reports, 6, 29135 (2016))を行った。このCGL1については、他のレクチンとは大きく異なる特異性を有する事が明らかになった事から、糖鎖プロファイリング等の研究のツールとして有用である事が本論文報告で示された。その有用性が高く評価され、コスモバイオ株式会社から精製CGL1が研究用試薬として販売される事が決定し、CGL1の販売に関する契約を締結した。Gyractis japonica (イシワケイソギンチャク)由来新規レクチンGJL1およびSaxidomus purpurata (ウチムラサキ)由来新規レクチンSPL1については、共にその結晶構造を決定した。GJL1は、CGL1と同様に既知のレクチンとは相同性を示さない事から、既存のレクチンファミリーに属さない、全く新しいレクチンの構造決定に成功したと言える。SPL1の結晶構造は、カルシウム依存性レクチンであるC-type lectin構造と類似している一方、その糖結合部位およびその構造は既知のC-type lectinのそれとは大きく異なる事が示唆された。

GJL1およびSPL1に関する上記の知見は、既知のレクチンには見られないものであり、本研究成果は新たな糖鎖認識メカニズムの解明に繋がるだけでなく、糖鎖プロファイリングツールとしての応用の可能性を示す、重要かつ有益な発見であると考えている。Crassostrea gigas (マガキ)由来新規マンノース特異性レクチンについては、その構造解析および機能解析の研究成果をまとめ、評価の高い国際誌に論文報告を行った。(H. Unno, et al., Scientific Reports, 6, 29135 (2016))。このCGL1の研究成果は、CGL1が糖鎖プロファイリング等の研究用ツールとしても有用である事を示しており、その活用の有用性について試薬メーカーと協議した結果、有用性が認められ、コスモバイオ株式会社から精製CGL1が研究用試薬として販売される事が決定した。本研究課題は、得られた研究成果の応用を目標の一つに掲げており、CGL1の販売決定により本研究の応用事例として得られた実績は、意義深いものであると考えている。また、CGL1と並行して進めているGyractis japonica (イシワケイソギンチャク)由来新規レクチンGJL1およびSaxidomus purpurata (ウチムラサキ)由来新規レクチンSPL1の構造解析研究については、本年度において結晶構造の決定に成功し、研究は順調に推移していると考えられる。本研究は海産無脊椎動物由来レクチンの探索で得られた新規レクチンについて、その一次構造および立体構造の解析、および詳細な糖特異性の解明等の機能解析を行うものである。本年度は、Saxidomus purpurata (ウチムラサキ)由来N-アセチルグルコサミン特異的レクチンSPL-a/bの糖特異性について詳細に解析するため、糖を用いて等温滴定型熱量測定(Isothermal Titration Calorimetry;ITC)を実施した。その結果、A/B鎖のヘテロダイマーであるSPL-aおよびB鎖のホモダイマーであるSPL-bは共に、N-アセチルグルコサミンとの間で結合を示し、またその結合力はカルシウムイオンの非存在下でも確認された。以上のITC測定の結果は、SPL-a/bが糖との結合においてカルシウム非依存性である事を示している。SPL-a/bを構成するA鎖およびB鎖の一次構造および立体構造は共にC-typeレクチンとの相同性を示すが、カルシウム非依存性であるC-typeレクチンの報告はこれまでに無い。この事から、SPL-a/bのカルシウム依存性については、C-typeレクチンとしては非常にユニークかつ興味深い知見が本実験により得られたと考えている。SPL-a/bはC-typeレクチンが共通して有している糖結合モチーフが存在しない事から、既知のC-typeレクチンとは全く異なる糖との結合様式を有する事が、配列情報からも推測されている。今後はSPL-a/b糖複合体の結晶構造解析を行う事で、SPL-a/bのユニークな糖結合メカニズムの解明が期待される。Crassostrea gigas(マガキ)由来マンノース特異的レクチンCGL1、Gyractis japonica(イシワケイソギンチャク)由来ガラクトース
過敏性腸症候群の未患者に対する携帯情報端末を用いた認知行動論的介入は有効か？

本研究は,代表的な消化器心身症である過敏性腸症候群(IBS)の患者を対象として,心理的ストレス状況下における携帯情報端末を用いたリアルタイムでのストレス認知や行動の修正を意図した認知行動療法の適用が,どの程度症状低減効果を有するのか,ということについて検討することを目的としている。平成30年度は,平成29年度までに行われた介入研究を完了させた。介入までの経過としては,まず平成28年度に行った診断基準(RomeIV)の再検討に基づき自己記入式質問紙などの調査材料の再整備を行った。その背景は,2016年5月に開かれた米国消化器病週間(DDW)にて新しい診断基準が正式に刊行され,それに基づいた新たな質問紙作成の必要性が生じたことにある。尺度の再検討のためのパイロットスタディの結果,診断基準の違いによる抽出精度の差は許容できる範囲であり,本研究の前提となっている先行研究を基盤にした介入計画は,一定の妥当性を備えていることが確認された。次に,診断基準に基づきスクリーニングを行い,IBS患者を抽出した。除外基準に該当しない対象者に対して,個別のインフォームドコンセントの手続きの後,介入プログラムの効果検討を行った。その結果,介入群は対照群に比して,有意にIBS症状が改善し,疾患特異的QOLが向上していた。また,介入ターゲットである認知的評価やストレスコーピング尺度の得点の有意な変化から,心理・行動的適応度が向上していることが推測された。現段階では,予定されている対象者数の介入とフォローアップが終了している。本研究は,代表的な消化器心身症である過敏性腸症候群(Irritable Bowel Syndrome;以下IBS)の患者を対象として,心理的ストレス状況化における携帯情報端末を用いたリアルタイムでのストレス認知や行動の修正を意図した認知行動療法の技法適用が,どの程度症状低減効果を有するのか,ということについて検討することを目的としている。平成28年度は,国際的な診断基準であるRomeIIIに基づいて作成された自己記入式質問紙を用いて成人を対象としたスクリーニングを行う予定であったが,2016年5月の米国消化器病週間(DDW)にて新しい診断基準であるRomeIVが正式に刊行され,それに基づいた新たな質問紙作成の必要性が生じた。そのため,まずはRomeIVに関わる資料の収集と,情報の整理を行い,新基準に基づいた自己記入式質問紙を作成したことが本年度の一つの実績である。加えて,本研究では既に検討が終了している,研究代表者が行った未患者を対象とした研究の結果を前提として治療プログラムが想定されているが,当該の先行研究はRomeIIIに基づいて抽出した群だったため,本研究で対象とする新基準に基づく集団と質的に均質がどうかを検討する必要性が生じた。そこで,まずはパイロット的に数名の患者をスクリーニングし,IBS症状,疾患特異的QOL,生活習慣,複数の心理社会的因子について査定し,診断基準の新旧との関係を検討した。その結果,対象となった集団においては,診断基準の違いによる抽出精度の差は認められず,先行研究を基盤とした本研究の介入計画は一定の妥当性を備えていることが明らかになった。2016年5月の米国消化器病週間(DDW)にて,本研究の対象であるIBSをスクリーニングするための新しい診断基準であるRomeIVが正式に刊行され,情報の収集と対象者選定方針の再検討が必要となったため。また伴って,新旧の診断基準によって抽出される集団の質的な差異について検討した上で,介入プログラムを施行する必要があったため。平成29年度は,まず平成28年度に行った診断基準(RomeIV)の再検討に基づき自己記入式質問紙などの調査材料の再整備を行った。現段階では,予定されている対象者数のおおよそ2/3の介入が終了している(フォローアップは継続中である)。2016年5月の米国消化器病週間(DDW)にて,本研究の対象であるIBSをスクリーニングするための新しい診断基準であるRomeIVが正式に刊行され,情報の収集と対象者選定方針の再検討が必要になったため。

本研究は,代表的な消化器心身症である過敏性腸症候群(IBS)の患者を対象として,心理的ストレス状況下における携帯情報端末を用いたリアルタイムでのストレス認知や行動の修正を意図した認知行動療法の適用が,どの程度症状低減効果を有するのか,ということについて検討することを目的としている。平成30年度は,平成29年度までに行われた介入研究を完了させた。介入までの経過としては,まず平成28年度に行った診断基準(RomeIV)の再検討に基づき自己記入式質問紙などの調査材料の再整備を行った。その背景は,2016年5月に開かれた米国消化器病週間(DDW)にて新しい診断基準が正式に刊行され,それに基づいた新たな質問紙作成の必要性が生じたことにある。尺度の再検討のためのパイロットスタディの結果,診断基準の違いによる抽出精度の差は許容できる範囲であり,本研究の前提となっている先行研究を基盤にした介入計画は,一定の妥当性を備えていることが確認された。次に,診断基準に基づきスクリーニングを行い,IBS患者を抽出した。除外基準に該当しない対象者に対して,個別のインフォームドコンセントの手続きの後,介入プログラムの効果検討を行った。その結果,介入群は対照群に比して,有意にIBS症状が改善し,疾患特異的QOLが向上していた。また,介入ターゲットである認知的評価やストレスコーピング尺度の得点の有意な変化から,心理・行動的適応度が向上していることが推測された。現段階では,予定されている対象者数の介入とフォローアップが終了している。平成29年度においては,本研究の大きな目的である,IBSのストレス認知や行動修正を意図した心理学的介入の効果検討を進めていく。具体的には,携帯情報端末を利用したワークシートへの取り組みによって,消化器症状や疾患特異的QOLにどのような影響が及ぼされるのかを検討する。平成30年度においては,引き続きIBSのストレス認知や行動修正を意図した心理学的介入の効果検討を進めていく。具体的には,携帯情報端末を利用したワークシートへの取り組みによって,消化器症状や疾患特異的QOLにどのような影響が及ぼされるかを検討する。現段階では,対象者の2/3の割合まで介入が終了しているため,残りの群の介入とフォローアップを進めていくこととする。2016年5月の米国消化器病週間(DDW)にて,本研究の対象であるIBSをスクリーニングするための新しい診断基準であるRomeIVが正式に刊行され,情報の収集と対象者選定方針の再検討が必要となった。また伴って,新旧の診断基準によって抽出される集団の質的な差異について検討した上で,介入プログラムを施行する必要があった。以上のことから,計画が若干遅れたことに伴って使用計画が後ろ倒しになったため。(理由)2016年5月の米国消化器病週間(DDW)にて,本研究の対象であるIBSをスクリーンングするための新しい診断基準であるRomeIVが正式に刊行され,情報の収集と対象者選定方針の再検討が必要となった。以上のことから,計画が遅れたことに伴って使用計画が後ろ倒しになったため。
アクセント体系変化後の定家仮名遣いの研究

アクセント体系変化後の「定家仮名遣い」は、アクセント変化前のアクセントに拠る文献に残された仮名遣いを継承している。大野晋は、行阿は自分のアクセントで仮名遣いを決めたとしたが、行阿は体系変化後の生育で、行阿も文献による「定家仮名遣い」であった。つまり、アクセントに依拠するという定家の仮名遣いの原理は伝わったが、体系変化後に実践した人は「定家仮名遣い」を批判した長慶天皇などごくわずかであった。本研究の目的であるアクセント体系変化後の「定家仮名遣い」の実態を明らかにし、アクセント資料としての可能性を探るとともに、アクセントに拠ることのない「定家仮名遣い」がどのように構築され、浸透していくのかの解明のため、22年度は以下の研究をおこなった。1.河内本方系注釈書類の原本調査河内本方系注釈書である素寂『紫明抄』、『河海抄』諸本については、京都大学文学部、天理図書館での原本調査を行い、声点の確認などを行った。同時に「を」「お」の仮名遣いがアクセントによるものであるかどうか、データ化の作業を行った。2.『仙源抄』諸本の原本調査『仙源抄』諸本の原本調査を引き続き行い、長慶天皇の差声によるものと、書写者の手による差声によるものとを判断し、長慶天皇の差声体系について分析を行った。この調査により、長慶天皇が『仙源抄』執筆にあたり、アクセント体系変化後のアクセントによって「お」「を」の書き分けを行ったことを確認した。「仙源抄」書写者である耕雲自筆本と目される「耕雲紀行」「原中最秘抄」や略本系「紫明抄」について「お」「を」を含む語彙のデータ化をおこなった。3.仮名遣書における定家仮名遣いの実態調査『仮名文字遣』『原中最秘抄』『仙源抄』『類字源語抄』『続源語類字抄』の諸本の文献研究を行うとともに、契沖によって批判された定家仮名遣書「仮名字例」「倭字通例全書」掲載の「お」「を」を含む単語のデータ化をおこなった。「定家仮名遣い」の書として伝播する『仮名文字遣』の実態と、「定家仮名遣い」の批判の書とされながらも、アクセントによる仮名遣いを実行したと思われる『仙源抄』などの注釈書の典拠を考察した。これまで具体的な研究がなされてこなかったアクセント体系変化後の「定家仮名遣い」の実態を明らかにし、アクセント資料としての可能性を探るとともに、アクセントに拠ることのない「定家仮名遣い」がどのように構築され、浸透していくのかの解明を目的として研究を進めた。『仙源抄』の声点については、金沢市立図書館、天理図書館、宮内庁書陵部本などの諸本調査を行った。参考にしたとされる『河海抄』『紫明抄』の声点調査も行い、比較検討を進めて、差声と移声の別などを分析した。さらに『仙源抄』の書写者である耕雲自筆資料についてその仮名遣いの実態を明らかにすることができた。アクセント体系変化後に生育した耕雲は、書写にあたっては親本に忠実であった。『仙源抄』では、アクセント体系変化後のアクセントに準拠した長慶天皇自身の仮名遣いに従い、『原中最秘抄』では、アクセント体系変化前のアクセントに準拠した仮名遣いとなっている。さらに自著では、『原中最秘抄』の事例と同様の仮名遣いがとられていることが分かった。つまり、耕雲の習得した仮名遣いは、アクセントに拠るものではなく、『源氏物語』の書写などによって触れた文献に準拠する仮名遣いなのであった。それは『仮名文字遣』に近いものなのである。それは、定家や源親行時代のアクセントに準拠したものに近く、体系変化後のものも混在している。アクセント体系変化後の定家仮名遣いは、特殊な場合を除き『仮名文字遣』も含めて、アクセントによらず、文献典拠によるものであることがわかった。これまで大野晋氏の研究により、行阿の『仮名文字遣』が定家の仮名遣いとは異なるのは、アクセント体系変化の遅速を反映したためいう解釈が定説となっていた。LLL>HHLの変化が早く、LLH>HLLの変化が遅かったというものである。しかし、これには「おとこ・おほぢ・おほひ」のように使用頻度の高い語LLLである語を除外している点、LLHを保つ語が動詞に限られているという点が見逃されてきた。LLHを保っているように見える「お」で書かれる動詞は型の種類が少なく、アクセント変化後も区別がつけられる。さらに、行阿の生育地が鎌倉であると考えられること、筆者が行ってきた『仮名文字遣』の諸本研究により、『仮名文字遣』の仮名遣いは行阿自身のアクセントに拠ったものではなく、『仮名文字遣』をまとめたときから文献による仮名遣いであることを明らかにした。

また、長慶天皇の『仙源抄』はその跋文によりアクセントによる定家仮名遣いを批判したものとして扱われてきたが、長慶天皇は『仙源抄』本文執筆にあたり、アクセント体系変化を経た自分自身のアクセントにより「を・お」を書き分けるという「定家仮名遣い」の原理に拠っていることを解明した。さらに『仙源抄』を書写した耕雲自筆本の調査により、自著では自身のアクセントにより書き分けをすることはなく、当時通行の定家仮名遣いに拠っていたことを明らかにした。つまりアクセント体系変化後においては、「お」「を」の仮名遣いは、当時通行となっていたいわゆる「定家仮名遣い」を用いるものであって、それは定家の頃、親行の頃にアクセントを基準として使用されていた仮名遣いを継承したものであり、自らのアクセントによって新たな書き分けを行うことは稀であるといえよう。アクセントによって「お」「を」を書き分けるという定家仮名遣いの原理自体は伝わっていたが、実践した人はごくわずかであったということである。震災の影響により文庫調査が遅れたところはあるが、声点、仮名遣いのデータ化や分析についてはほぼ計画どおりに進んでいる。予定していなかった耕雲自筆資料を調査することによって、アクセント体系変化後の書写の実態も明らかになってきた。24年度が最終年度であるため、記入しない。『仮名文字遣』を含め、アクセント体系変化後の定家仮名遣いに影響を与えているのは「源氏物語」の本文やその注釈書である。そこには声点も差されていることが多いので、声点を含めて、仮名遣いがどう伝承されたのかを探る。声点がみられる『長珊聞書』などを新たに分析対象として加え、研究を進めていきたい。
オートファジーによる細胞防護効果の分子機構の解明と新規治療法への展開

放射線治療は有効な治療法であるものの、放射線抵抗性を獲得したがんでは治療効果が低い。その放射線抵抗性を決定づける因子のひとつに細胞周期チェックポイントがある。放射線を照射された細胞ではチェックポイントが活性化し、がん細胞が生存するのを助ける。申請者はこれまでに、放射線によって活性化したチェックポイントを抑制すると細胞死が増加することを明らかにしてきた。しかし、チェックポイントがどのように放射線抵抗性を導くのかという分子メカニズムについては明らかにできていない。本課題では、細胞が備え持つもうひとつの細胞防護機能として注目を集めているオートファジーと細胞周期チェックポイントの相互作用が放射線抵抗性を誘導すると仮説を立て、この点について検証する。本研究から放射線抵抗性獲得のメカニズムが明らかになれば、治療ターゲットの開発や新しい放射線治療計画の立案などにつながることが期待される。本年度はオートファジー活性が高いことが治療抵抗性に寄与しているとされる膵がんを標的とし、膵がん細胞株に放射線を照射した際の細胞周期チェックポイントおよびオートファジー活性の詳細について検証した。複数の膵がん細胞株にX線を照射するとオートファジーおよび細胞周期チェックポイントが同じタイミングで活性化することを明らかにした。またそれぞれの機構を標的とした低分子を用いて機能を阻害すると細胞死が増加、つまりは放射線増感効果が観察された。さらに、この両機構の間には密接な相互関係が存在することを明らかにした。平成30年度途中に前職の放射線医学綜合研究所から北海道大学に異動したことにより、申請書に記載した細胞実験の一部に遅れが生じている。具体的にはオートファジーの分裂期崩壊への影響を解析できていないため、やや遅れていると自己評価した。細胞周期チェックポイントとオートファジーに相互関係がどのように治療抵抗性に寄与しているのかの分子メカニズムについて明らかにする。具体的には放射線によって誘導される細胞死形態である分裂期崩壊や、ATP産生などのエネルギー代謝への影響について評価する。申請者所属機関の異動に伴い、参加・発表予定であった学会などに参加しなかったため。また英語論文についても同様の理由により執筆準備が遅れたため。使用計画については一部遅れている実験を行うための消耗品や、現在準備中の英語論文の英文校正費に支出予定である。また,国内外の学会参加費も支出予定である。
Insulinの昇圧に占める脳内アンギオテンシン系の役割について

今回の研究は、Insulinの昇圧機序に交感神経系の亢進が関与し、その亢進機序に脳内angiotensin系の賦活が寄与するという作業仮説にもとづいて施行した。正常血圧Wistarラット(体重200-280g)をurethane麻酔し、大腿静脈よりinsulin(清水)を13,20,40mU/5μ1/minでinfusionし、血糖を10-20分おきにチェックし右外頚静脈より50%glucose液をinfusionし、euglycemic hyperinsulinemiaを作成した。120分の観察で大腿動脈より測定した血圧は投与insulinの用量依存性に昇圧反応を認めた。また、hexamethonium 40mg/kgの投与による降圧反応は生食infusion群に比して有意に大きかった。captopril 2mg/kgあるいはvasopressin antagonistの投与では生食群と血圧反応に差は認めず、insilin 40mUのinfusionはnorepinephrine 50,100,200ng/100g及びangiotensin II 12.5,25ng/100g静注投与による昇圧反応に影響を及ぼさなかった。次いで、Insulinが中枢性に昇圧作用を有するか否かについて検討するため、麻酔下ラットの右側脳室に埋め込んだステンレスカニューラよりinsulin8mU/μ1/minでinfusionしたところ生食投与群に比し有意の昇圧反応を認めた。さらにHexamethonium 40mg/kgの投与による降圧反応は生食投与群に比して有意に大であった。ついで、脳内AII系をblockするためLosartan 100μgを脳室内前投与し、脳室内にinsulinを投与すると昇圧反応は抑制された。さらにLosartanの脳室内前投与後にinsulinの静脈投与をおこなったところ昇圧反応は有意に抑制された。これらの所見から、静脈内投与されたinsulinにより作成されたeuglycemic hyperinsulinemiaは交感神経系の亢進を介して昇圧をきたし、さらにinsulinは脳内angiotensin系を賦活させることが示唆された。すなわち、末梢でのhyperinsulinemiaは中枢angiotensin系の賦活による交感神経系亢進を介して血圧上昇に寄与する機序の存在が示唆された。