hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光利得を増強した積層量子ドットによる高機能偏波無依存光アンプの実現

量子ドットを利用すれば積層成長によるドット高さの制御が可能であり、TM利得増強によって偏波無依存光アンプが実現できる。本研究では、MBEを用いて異なる導波路幅、素子長の40層積層InAs/GaAsQDSOAデバイスを作製し、伝搬ELスペクトルと利得スぺクトルのモード解析を行った。スペクトルシミュレーションによりQDSOAデバイスはマルチモードとなっていることが明らかとなった。さらに、基本モードの光強度に重みをもたせたスペクトルシミュレーションではボトムだけでなくトップのスペクトル形状も実験結果に近づいており、マルチモードで動作するQDSOAでは基本モードへの引き込みが生じていることを示した。また、Hakki-Paoli法を用いた利得スペクトル解析によりマルチモードのQDSOAでは利得スペクトルに複数のピーク構造が現れた。等価屈折率法を用いた導波モード解析より、伝搬モードを制御するには導波路幅の制御が重要なカギを握っていることが明らかになった。これはシングルモードで動作する高利得QDSOAデバイス実現への重要な指標である。さらには、量子ドットの電子で満たされた基底準位を100fsのパルス光で励起したときの発光強度の減衰と20ps以下の超高速緩和現象を観測することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。半導体電子工学26年度が最終年度であるため、記入しない。Siドーピングによる電子捕獲中心の補償効果を確認することに成功して当初の目的を達成しただけでなく、過剰なドーピングによる量子ドットへのキャリア緩和過程の制御に関する知見も得ることができた。さらには、Hakki-Paoli法による利得スペクトル計測技術を当初予定より早く立ち上げることができ、平成25年度以降のデバイス特性評価によりスムースに移行できるようになった。平成24年度に立ち上げたHakki-Paoli法による利得スペクトル解析が順調に進んでおり、当初は期待していなかったような導波路による違いも明らかにすることができ、積層量子ドットを利用した偏波無依存SOA実現に向けて大きく進展した。平成24年度に得られた結果をもとにして、以下のように、積層量子ドットにおける量子ドットの解析とSiドープ量子ドットの利得特性を精密に評価する。(1)積層量子ドットの歪分布を考慮し、価電子構造の理論計算を実施し、価電子バンドのミキシングに由来する光学遷移選択則と遷移強度について以下の影響を明らかにする。→中間層厚による波動関数のトンネル結合状態→積層構造による偏波変化特性→GaAsN歪補償層による歪制御性(2)Siドープ量子ドットの高利得特性の精密評価量子ドットに選択的に不純物をドープする技術を利用して無輻射再結合を抑制する。量子ドットの光利得ダイナミックスを計測する。これら結果をSiドープしていない量子ドットのデータと詳細に比較するとともに、Siドープ濃度と利得増大の関係を明らかにする。(3)積層量子ドットSOAの試作積層量子ドット活性層を含む
運動能と情報処理能を持つ自律探査型ウイルスベクターの開発

これまで我々は,インフルエンザウイルスが独自の運動機構を持つこと,さらにウイルスが自らの位置情報を記録および検出する能力(情報処理能力)を持つことも明らかにした.ウイルスは,これらの運動・情報処理能力を駆使し標的となる細胞に到達すると考えられるが,運動・情報処理の分子メカニズムはわかっていない.本研究では,ウイルスの運動・情報処理能およびそれを産み出すウイルスタンパク質の機能の比較解析をおこない,運動・情報処理の分子メカニズムを明らかにする.さらに人為的にウイルス運動・情報処理能を制御し,自律的に標的細胞を探査し感染する自律探査型ウイルスベクターの開発を目指す.これまで我々は,インフルエンザウイルスが独自の運動機構を持つこと,さらにウイルスが自らの位置情報を記録および検出する能力(情報処理能力)を持つことも明らかにした.ウイルスは,これらの運動・情報処理能力を駆使し標的となる細胞に到達すると考えられるが,運動・情報処理の分子メカニズムはわかっていない.本研究では,ウイルスの運動・情報処理能およびそれを産み出すウイルスタンパク質の機能の比較解析をおこない,運動・情報処理の分子メカニズムを明らかにする.さらに人為的にウイルス運動・情報処理能を制御し,自律的に標的細胞を探査し感染する自律探査型ウイルスベクターの開発を目指す.
視神経再生分子を用いた損傷網膜神経節細胞の軸索再伸長

魚類の視神経は哺乳類と異なり、損傷を受けても修復再生する。この魚類の視神経再生に関与する分子として、IGF-I、プルプリン、トランスグルタミネースを見つけた。そこで本研究は、これら魚類で見つけた再生分子を神経再生が困難な、成熟ラットの視神経再生に応用し有効かどうかを検討した。得られた結果は以下の様に要約できる。1.上記の再生分子のラット視神経損傷後のラット網膜における発現を検討したところ、すべてラット網膜では損傷後速やかに減少消失し魚とは大きく異なっていた。2.次に、リコンビナント蛋白を成熟ラット網膜片培養に添加したところIGF-I、プルプリン、トランスグルタミネースいずれもラット網膜片から著明な神経突起の誘導を惹起した。3.プルプリンに関しては、AAV(アデノ随伴ウィルスベクター)にて、網膜神経節細胞に感染させ強制発現させたところ、視神経損傷後の神経節細胞の細胞死を有意に抑制した。4.昆虫由来、5-S-GADがNMDA毒性、視神経損傷モデルのラット網膜神経節細胞の細胞死を有意に抑制した。その作用機構として生存シグナルp-Akt、Bc1-2の誘導が示唆された。5.更に魚類において、GAP43、レチノイン酸が視神経再生時に発現が誘導されることが判明した。以上本研究は、中枢神経の再生可能な魚由来の再生分子を用いて、中枢神経の再生できない哺乳類の視神経を再生できることを示した初めての仕事であり再生医療等に大きく貢献できる研究であると自負しているところである。魚類の視神経は軸索損傷を受けても再伸長し,視覚機能も完全に回復する。一方,哺乳類では視神経を損傷するとその細胞体である網膜神経節細胞(RGCs)はアポトーシスに陥り変性脱落する。本研究ではこの両種間の違いに着目し,i)神経損傷後のRGCsの細胞死、生存に関する分子の挙動,ii)金魚で見つかった神経再生分子の検索,iii)その再生分子のラット視神経損傷モデルに対する添加効果の3点について研究を行った。[結果]細胞死、生存シグナルについては視神経を傷害するとラットRGCsではIGF-Iが減少→リン酸化Aktの減少→Baxの増加→カスパーゼ3の活性増加という流れが明らかとなった。一方,金魚RGCsでは,視神経損傷後,IGF-Iの増加→リン酸化Aktの増加→Bc12の増加→カスパーゼ3の活性減少という流れが判明した。ii)の金魚における視神経再生時に増加する因子として,先述のIGF-I,プルプリン,Na,K-ATPase α3サブユニット,トランスグルタミネース(TG),一酸化窒素合酵素(NOS)が損傷後プルプリンを除いて(これは視細胞で増加),RGCsに増加することが判明した。iii)として,上記再生分子のうち,IGF-IとTGのリコンビナント蛋白を成熟ラット網膜切片培養下に添加したところ,明らかにRGCsからの神経突起の誘導が観察された。以上の結果から,金魚とラットの視神経損傷後の分子の挙動において,インシュリン様成長因子-I(IGF-I)が最も速く,金魚で増加し,ラットで減少することより,このIGF-Iが一方を再生に導き,他方をアポトーシスに導く重要な分子と考えられた。また,IGF-IやTGが金魚のみならず成熟ラット網膜の神経突起伸長を促進したことより,哺乳類の中枢神経再生に有効な分子であると位置づけられた。
アレンの特性を活用する新規有用反応の開発とその天然物合成への応用研究

アレンの高い反応性を活用して、分子内に二つのアレン部位を有する鎖状化合物の環化反応やアレニルシクロプロパンとアルキンの分子内環化異性化反応等、ロジウム(I)触媒を用いる各種環化反応を開発した。また、2-アレニルアニリンのSN2'型閉環反応と続く[ 4+2]環化付加反応によるカルバゾール誘導体の簡便合成法を開発した。さらに、アレンを用いる環化反応を利用して3種の天然物の全合成を達成した。1ビスアレン誘導体の新規環化付加反応の開発適当な長さの炭素鎖で連結したビススルホニルアレンを窒素雰囲気下,トルエン中1価ロジウム触媒存在下に加熱すると,単環性交差共役トリエン体が収率良く得られることを見出した。本反応ではまず,両アレン末端二重結合間でローダシクロペンタンを形成後に[1,5]-水素シフトが起こり,ロジウムの還元的脱離を経て最終生成物が得られると考えられる。既存の環化異性化反応では見られない[1,5]-水素シフトの進行が鍵であり,この工程が起こりやすい中員環の構築に適していることが本反応の特徴である。鎖状化合物から8あるいは9員環といった中員環化合物を合成するのは通常困難であること,得られる生成物にはトリエン構造やメルホニル基のような変換容易な官能基が存在することから,本反応は中員環構造含有天然物の合成に有用であると考えられる。2アレンとシクロプロパンを反応構成成分とする新規環化付加反応の開発分子内にアルキンとアレニルシクロプロパン構造をもつ鎖状基質をトルエンまたはジクロロエタン中,1価ロジウム触媒と処理すると,アレン末端二重結合とそれに直結したシクロプロパン,及びアルキンが関与した[5+2]環化付加反応が進行し,ビシクロ[5.4.0]ウンデカトリエン誘導体が収率良く得られることを明らかにした。本反応は,80°C程度の加熱で速やかに完結するが,室温でも適度な反応速度で進行する。また,本法はビシクロ[5.5.0]ドデカトリエン誘導体の合成にも適用可能である。3アレンのPauson-Khand型反応を基盤とする天然物合成Cyanosporaside類のコア構造の効率的合成法を確立した。1.アレンのPauson-Khand型反応を活用したアルカロイドの全合成研究5環性インドールアルカロイドMeloscineの合成研究において,我々が開発したアレン-アルケンのロジウム(I)触媒を用いるPauson-Khand型反応で4環性骨格の一挙構築を試みたが,所望の反応は進行しなかった。しかし,アレンの代わりにアルキンを用いることで問題を解決し,ラセミ体の高立体選択的全合成を達成した。2.アレンのエンド型閉環反応を活用したアルカロイド全合成研究種々の腫瘍細胞に対し増殖抑制活性を示すことが知られているアルカロイドGoniomitineを標的化合物とし,我々が開発した「ヨードアニリン誘導体とアレニルスタナンのStilleカップリング」-「アレニルアニリンのエンド型閉環」の連続反応を鍵反応とするラセミ体の全合成研究を行った。その結果,鍵反応と困難が予想されたクロスメタセシス反応に成功し,目的を達成した。さらに,フェニルグリシノールを不斉補助剤とするδ-ラクタムα位の第四級不斉炭素の高ジアステレオ選択的構築に基づいた(+)-及び(-)-Goniomitineの不斉全合成に成功した。得られたラセミ体,(+)及び(-)の両光学活性体の腫瘍細胞増殖抑制活性を調べ,天然型の(-)-Goniomitlneが最も強い活性を示すことも明らかにした。1.アレンを活用する2-ビニルインドールの新規合成法の開発とカルバゾール誘導体合成への適用N-(tert-ブトキシカルボニル)-2-ヨードアニリンと3-(tert-ブチルジメチルシロキシメチル)-1-(トリブチルスタニル)アレンのStilleカップリングにより得られる2-アレニルアニリン誘導体を塩基で処理すると、シロキシ基の脱離を伴うS_N2'型環化反応により、対応するN-(tert-ブトキシカルボニル)-2-ビニルインドール誘導体が高収率で得られることを見出した。また、tert-ブトキシカルボニル基を除去した2-ビニルインドール誘導体は、各種電子不足アルケン又はアルキンと[4+2]型環化付加反応を起こし、対応するカルバゾール誘導体を良好な収率で与えることを明らかにした。さらに、環化反応と脱むtert-ブトキシカルボニル化が一挙に進行する反応条件を見出すとともに、1例ながらStilleカップリングと環化、脱tert-ブトキシカルボニル化までをone-potで行うことが可能であることを示した。2.インジカノンの全合成と絶対立体配置の決定

これまでに、1価のロジウム触媒によるアレン-アルキン体の分子内Pauson-Khand型反応では、通常のアルキン-アルケン体を用いた分子内Pauson-Khand反応において構築困難であったビシクロ[5.3.0]骨格の構築が容易であることを見出している。一方で、抗炎症作用を有する(+)-インジカノンはビシクロ[5.3.0]骨格を含み、光学活性を有するものの、その絶対立体配置については未決定であった。そこで、(+)-リモネンを出発物質としてアレン-アルキン体を合成し、Pauson-Khand型反応により母核であるビシクロ[5.3.0]骨格を構築後、官能基の脱保護を経てインジカノンの初の不斉全合成を達成すると同時に、その絶対立体配置をR配置と決定した。
アルカリ電解水のう蝕バイオフィルム溶解機構の分子化学的研究及び有効な適用法の検討

人工的に形成させたう蝕バイオフィルムを、同条件でアルカリ電解水(AW)及びミネラルウォーター(MW)に浸漬した場合、AWに含まれるグルカン量が多いことが確認されていることから、本実験では、そのメカニズムを解明するために検討を行ってきた。メカニズムについて、pHが大きく影響していると予測してきたが、実際には電気分解を行うことで各溶液に含まれるイオン濃度が異なるため、その検討も重要であると考えられた。そこで、AW、MW間で含有量が異なると予測されるもの、バイオフィルムおよび菌体に対する作用が著名であると考えられるもの(F^-、Cl^-、Ca^<2+>、Na^+、K^+)に注目し測定を行った。その結果、AWに含まれるCa^<2+>は、MWと比較し大きく、pHの上昇に従って多くなる傾向が認められた。これは、電解補助剤として添加した乳酸カルシウムが分解によりCa^<2+>として陰極に引き寄せられたためと考えられた。一方、菌体への影響が考えられるF^-、Cl^-、界面活性作用の期待されるNa^+については検出限界以下であり、その影響については否定された。メカニズムを考える上で、イオン濃度の影響は少ないことが考えられたことから、現在は、pHに注目し、影響されると考えられる、グルカン構造に対する影響、菌体外に存在するタンパク質に対する影響、菌体に対する影響の3つに分けて研究を推移しているところである。特に菌体外のタンパク質に対する影響については、バイオフィルムを浸漬したAW及びMWにおいて、浸漬後に含まれるタンパク量に違いがあることを確認し、抽出方法によっても結果が変わってくることが分かった。より差がでるところで抽出方法を決定し、2DEを用い、特に違いの大きいタンパク質を同定したい。今回の研究を続けていくことで、pHがう蝕バイオフィルム付着の要であるグルカンのどこに影響することで、その構造を脆弱にできるか明らかになれば、将来的なう蝕予防法を考案する際、非常に有用な情報になると期待している。
コンクリート打込み中の欠陥の新規定量評価手法の精度向上に関する研究

1、硬化したコンクリートを組み合わせて内部に空洞を設けた試験体で、測定面に合板を設置した状態で、空洞の大きさおよび深さを変化させた場合の周波数特性の変化およびピーク周波数における高周波静電容量の測定を行った。静電容量が最大となるピーク周波数は、合板の密度に関わらず空洞の深さ0から20mmにかけて低下し、20mm60mmでは9095MHzで変化は見られなかった。静電容量は空洞の深さによって変化が大きく、一様な傾向はみられなかった。2、合板型枠の内部にモルタルを充填したまだ固まらない状態において、発泡スチロールで大きさや位置が異なる空洞を設けた場合の周波数特性およびピーク周波数における高周波静電容量の測定を行った。ピーク周波数は、電極間距離15mmを除くと硬化したモルタルの場合とほぼ同様の傾向であった。静電容量は空洞の深さによって変化が大きくなった。周波数が100MHzのような高い領域では、静電容量を安定的に測定することは難しいと思われる。市販の高周波静電容量測定器の接触端子の間隔を15mm65mmとした装置を用い、大きさや位置が異なる空洞を設けた場合の測定を行った。モルタルを充填した場合の測定値は、電極間距離が大きいと高くなる傾向がみられた。型枠全面が空洞の場合、いずれの電極間距離でも空洞の深さが大きいと測定値は高くなる傾向がみられた。測定値の傾向から測定装置が空洞を感知する範囲は深さ40mm程度までと考えられる。空洞の幅が90mmの場合、空洞の深さと測定値の関係は型枠全面の場合とほぼ同じであった。空洞の幅が30mmの場合では、空洞の深さが0から10mmで測定値が低下したが、空洞が幅90mmや全面の場合とは異なる傾向となった。空洞の幅がある程度以上であれば、測定値の変化から空洞の深さの影響を判別できる可能性があると考えられる。1、高周波電流を印加する接触端子の間隔を15mmから65mmまで10mmおきに設定した電極部(スチレンボード製)を作成した。この電極と新規に導入したインピーダンスアナライザーを接続して、印加する電圧の大きさや周波数帯域を変化させながら高周波静電容量を測定する装置を準備した。2、接触端子の間隔を15mm65mmとした上記の高周波静電容量の測定装置を用いて、センサーがもつ平面的な測定範囲、および奥行き方向への測定範囲と測定感度に関する実験を行うとともに、固体の中で模擬的に設定した空洞の大きさ(幅と厚さ)と空洞の深さ位置を変えた場合の測定感度に関する実験を行った。測定対象として取り上げたのは、誘電率が異なるモルタル・アクリル・ガラスである。実験の結果、モルタル、アクリル、ガラスでは高周波静電容量が異なるが、高周波静電容量が最大となる印加周波数(ピーク周波数)が異なることが明らかとなった。また、同じ材質の中において、空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、高周波静電容量とピーク周波数の関係については得られたデータからは明確とはなっていない。3、接触端子の間隔が異なる電極部と高周波静電容量の測定装置を用いて、実際の型枠材料で組み立てた模擬試験体に充填した未だ固まらないコンクリート中に大きさの異なる欠陥(発泡スチロール)を設置した状態として、測定される高周波静電容量と高周波静電容量が最大となるピーク周波数の関係に関する実験の計画を行った。1、高周波電流を印加する接触端子の間隔を変えた電極部について、研究協力者とともに装置の仕様を検討して製作することができた。また、高周波静電容量がピークとなる周波数を検出するためのインピーダンスアナライザーについても、研究協力者の助言により適正な仕様の装置を選定することができた。2、接触端子の間隔を変えた電極部とインピーダンスアナライザーを接続した高周波静電容量の測定装置を用いて、誘電率が異なるモルタル・アクリル・ガラスを測定対象として、高周波静電容量の測定値と高周波静電容量が最大となる周波数(ピーク周波数)の関係に関する実験を行うことができた。空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、高周波静電容量とピーク周波数の関係については明確とはなっておらず、試験体の仕様や電極部の製作精度など、今後の検討を要する。3、接触端子の間隔が異なる電極部を用い、実際の型枠で組み立てた模擬試験体の中に未だ固まらないコンクリートを充填し、大きさの異なる欠陥(発泡スチロール)を設置した状態として、高周波静電容量の測定装置によって測定する高周波静電容量とピーク周波数の関係に関する実験の計画は、既往の研究成果をもとにして実施段階まで到達することができている。1、接触端子の間隔を15mm65mmの範囲で10mmおきとして製作した電極部とインピーダンスアナライザーから構成される高周波静電容量測定装置を用いて、固体の中で模擬的に設定した空洞の大きさ(幅と厚さ)と空洞の深さ位置を変えた場合に得られる高周波電流の周波数スペクトルと静電容量に関する実験を行った。実験の結果、モルタル、アクリル、ガラスでは高周波静電容量が異なるが、高周波静電容量が最大となる印加周波数(ピーク周波数)のレベルや接触端子の間隔が異なる場合のピーク周波数の変化の傾向が異なることが明らかとなった。とくにモルタルは他の二つの材料と比べて特徴的な点がいくつかあり、今後の分析によって空洞の大きさや位置検出の手法に可能性が見出せた。また、同じ材質の中において、空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、接触端子の間隔と高周波静電容量の関係については、得られたデータからは明確とはなっていない。

2、接触端子の間隔が異なる電極部とLCRメーターから構成される高周波静電容量測定装置を準備し、実際の型枠材料で組み立てた模擬試験体に充填した未だ固まらないコンクリート中に大きさの異なる欠陥(発泡スチロール)を模擬した状態とし、印加電圧と周波数は固定した状態で測定される高周波静電容量に及ぼす欠陥の位置やコンクリートの使用材料・調合の影響を検討する実験の計画を行うことができている。1、接触端子の間隔を変えた電極部とインピーダンスアナライザーを接続した高周波静電容量の測定装置を用いて、誘電率が異なる材料(モルタル・アクリル・ガラス)を測定対象とし、空洞の大きさと深さ位置が異なる場合の、周波数スペクトルと高周波静電容量を測定した。周波数スペクトルの測定結果から、材料ごとに高周波静電容量が最大となるピーク周波数が存在し、比誘電率の小さい材料ではピーク周波数が高く、比誘電率が高いモルタルではピーク周波数が小さくなることが分かった。また、アクリルとガラスの場合には、接触端子の距離が大きいほどピーク周波数が高くなる傾向があるが、その関係は空洞の幅には影響を受けないことが分かった。一方で、モルタルの場合にはアクリルやガラスとは傾向が異なり、接触端子の距離が大きいほどピーク周波数が低下する傾向がみられた。接触端子の距離とピーク周波数の関係は、空隙の幅が30mmと90mmとでは傾向が異なり、また空洞の深さによってもピーク周波数のレベルが異なる結果となった。これまで得られたデータを整理することにより、モルタルの場合にピーク周波測によって空洞の大きさや深さを逆に推定する方法を検討することができる。2、接触端子の間隔が異なる電極部とLCRメーターから構成される高周波静電容量測定装置を準備し、実際の型枠材料で組み立てた模擬試験体に充填した未だ固まらないコンクリート中に大きさの異なる欠陥(発泡スチロール)を模擬した状態での高周波静電容量を測定する実験の計画を立案した。使用材料の影響としては、普通セメント、高炉セメント、AE減水剤、高性能AE減水剤といった材料の種類、水セメント比、単位水量といった調合の違いを要因として、これらの影響を検討する実験の計画を立案し、実施段階まで到達することができている。1、硬化したコンクリートを組み合わせて内部に空洞を設けた試験体で、測定面に合板を設置した状態で、空洞の大きさおよび深さを変化させた場合の周波数特性の変化およびピーク周波数における高周波静電容量の測定を行った。静電容量が最大となるピーク周波数は、合板の密度に関わらず空洞の深さ0から20mmにかけて低下し、20mm60mmでは9095MHzで変化は見られなかった。静電容量は空洞の深さによって変化が大きく、一様な傾向はみられなかった。2、合板型枠の内部にモルタルを充填したまだ固まらない状態において、発泡スチロールで大きさや位置が異なる空洞を設けた場合の周波数特性およびピーク周波数における高周波静電容量の測定を行った。ピーク周波数は、電極間距離15mmを除くと硬化したモルタルの場合とほぼ同様の傾向であった。静電容量は空洞の深さによって変化が大きくなった。周波数が100MHzのような高い領域では、静電容量を安定的に測定することは難しいと思われる。
リスク認知の社会心理的規定因に関する研究:社会的信頼感社会的価値観との相関構造

東京都と神奈川県に在住する成人を対象に、1500通の調査冊子を発送し、551人から回答を得た。リスク認知については、「恐れ」因子と「未知性」因子の2因子による相関構造が見出され、slovicらによる従来からの知見が認識された。また、社会的信頼感は、一般因子の存在が示唆された。リスク認知の2因子と、社会的価値観の種々のスコアとの相関を調べたところつぎのような結果が得られた。(1)政治的効力感の高い人ほどリスクの恐れが強く、リスクの未知性を高く感じている。(2)平等主義的価値観の強い人ほど、リスクの恐れが強く、逆に、権威主義的価値観の強い人ほどリスクの恐れが低い傾向があった。(3)リスクの統制感スコアの高い人ほど、リスクの未知性を低く感じる傾向があった。(4)社会に対する信頼感の高い人ほど、リスクの恐れぬ傾向があった。(5)社会的価値観のうち、個人主義尺度と政治的態度(進歩的か保守的か)はリスク認知と有意な相関をもっていなかった。(6)従来、リスク認知と相関すると報告されることの多い、神秘的世界観や宗教性はリスク認知と有意に相関していなかった。(7)情報への感受性の尺度のうち、情報認知の高い人がリスクの未知性を低く感じている傾向が有意であったが、情報探索傾向はリスク認知の変数と有意な相関をしていなかった。リスク認知が社会的価値観や社会的信頼感を心理的に投映している可能性を予測した研究であったが、その予測はおおむねデータによって裏付けられたといえよう。大学生サンプルとして、社会的信頼感、社会的価値観、政治的態度、リスク認知を測定するための予備調査を実施した。社会的価値観については、当初予測した因子構造がだいたい確認された。政治的態度のうち、進歩性-保守性については、当初予測の単純構造が若干疑われる相関構造がみられた。社会的信頼感は、尺度の2次元性(能力と倫理性)はなく、社会機関による相関のクラスターが見られた。リスク認知との相関は、性別、個人主義的態度、平等主義的態度、神秘的信念傾向の相関が高かった。リスク認知は、事故リスクと環境リスクに関する認知に分かれ、平等主義的態度と相関するのは環境リスク項目が多く、それ以外の態度と相関するのは事故リスク項目が多い形におおむね相関が分かれていた。また、従来の知見通り、性別の効果が大きく、女性のリスク認知・リスク回避傾向が男性より有意に大きいことが確認された。以上の分析結果により、平成8年度の本調査のための以下の条件が整った。(1)それぞれの尺度項目の最終的構成案ができた。(2)研究の仮説に大きな変更をする必要がない。(3)それぞれの尺度や仮説に関連する理論的文脈が文献的に整理できた。この予備研究の成果を得て質問紙の修正を行い、平成8年度には成人を含む一般サンプルに対象者を拡げた本調査を実施することができる。、東京都と神奈川県に存在する成人を対象に、1500通の調査冊子を発送し、551人から回答を得た。リスク認知については、「恐れ」因子と「未知性」因子の2因子による相関構造が見出され、Slovicらによる従来からの知見が確認された。

(4)社会に対する信頼感の高い人ほど、リスクの恐れぬ傾向があった。(5)社会的価値観のうち、個人主義尺度と政治的態度(進歩的か保守的か)はリスク認知と有意な相関をもっていなかった。(6)従来、リスク認知と相関すると報告されることの多い、神秘的世界観や宗教性はリスク認知と有意に相関していなかった。(7)情報への感受性の尺度のうち、情報認知の高い人がリスクの未知性を低く感じている傾向が有意であったが、情報探索傾向はリスク認知の変数と有意な相関をしていなかった。リスク認知が社会的価値観や社会的信頼感を心理的に投映している可能性を予測した研究であったが、その予測はおおむねデータによって裏付けられたといえよう。
２０世紀中葉のイラン文学におけるエロティシズム研究

本研究は、イランにおいて1940年代から60年代にジェンダー規範の重要な転換が起こった事を、現代文学におけるエロティシズムの検証を通して論考しようとするものである。3年間に計4回の研究会と国際ワークショップを開催したほか、イラン研究学会でも複数の発表を行い、最終的な成果は、大阪大学の紀要『イラン研究』の特集に纏められた。本研究によって、ジェンダー・バイアスに縛られつつも、セクシュアリティの新たな表現を通して現代人の本質に迫ろうとした文学者たちの葛藤とその成果が示され、20世紀中葉の文学が、イランにおけるジェンダー認識の変動と模索の時代の特色を示す指標となり得ることが明らかになった。1.恋愛、性愛、性的欲望などエロティシズムに関連する表象抽出の続行:研究メンバーは、各自の研究対象についての表象抽出を進めた。その成果の一部は、後述のアーベディー(研究分担者)の論文や、マルヤム・コハンサール、中村菜穂(共に研究協力者)の研究発表の形で発表された。2.同時代の文化的、社会的背景およびジェンダー状況の確認:20世紀中葉のイランの出版事情を知るため、当時の女性誌、大衆向け雑誌、およびペルシア語研究書を購入し、分析を開始した。歴史小説を含めた同時代の文学作品も、できるだけ収集している。3.国内研究協力者との意見交換と、小説と詩のジャンルによる差異の分析:平成25年11月2日に、東京外国語大学において研究メンバー全員が参加する研究会を開催して、アーベディーが「近代化期のペルシア語詩におけるエロティシズム」、コハンサールが「千夜一夜から『第千夜一夜』に至るシャハルザード」と題した研究発表を行い、出席者が意見を交換した。また、平成26年3月29、30日に大東文化大学で開催されたイラン研究会においても、中村菜穂が詩人ナーデルプールに関する研究発表を行った。それに引き続く3月31日は、現代詩部門の研究者4名が集まって、詩に特化した研究会を開き、活発な議論を行った。4.外国人研究者との意見交換:平成25年9月に、藤元(研究代表者)とアーベディーがイランに出張した。両者は、イスラーム大百科事典編纂所、テヘラン大学、エスファハーン大学、ペルシア語・ペルシア文学アカデミー等を訪れて、資料収集、関係者へのインタビュー、資料収集を行った。1.先行研究の整理と分析枠組み、対象作品の検討:平成24年7月14日に、藤元(研究代表者)とアーベディー(研究分担者)、および番匠未来(研究協力者)が東京に赴き、他の研究協力者と準備会合を開いた。まず、研究代表者が、基本文献となるJalal Khaleqi Motlaqの「ペルシア文学におけるエロティシズム」について、また石井啓一郎(研究協力者)が欧米のエロティシズム研究文献についての発表を行った。その後、研究メンバーが各自の研究テーマについて確認し合い、今後の予定について相談した。なお、マルヤム・コハンサール東京外国語大学特定外国語主任教員と徳原靖浩大学共同利用機関法人人間文化研究機構研究員が加わって、研究協力者は計8名となった。2.イランでの資料収集:藤元とアーベディーが、平成24年8月から9月にかけてイランに出張した。藤元は、イスラーム大百科事典編纂所図書館と国会図書館で、主に雑誌資料を収集したほか、多くの研究者や作家に面会して、意見交換を行った。アーベディーは、国会図書館、テヘラン大学中央図書館等の図書館に通って資料収集を行ったほか、研究者との意見交換、研究対象に関する雑誌記事の編集、資料の補完などの作業に当たった。3.恋愛、性愛、性的欲望などエロティシズムに関連する表象の抽出:研究メンバーは、準備会合で決定したテーマに基づき、対象作品を読みこんで、エロティシズム関連の表象抽出を個別に開始した。その成果は、後記の藤元、アーベディーの論文のほか、平成25年3月30,31日に大阪大学で開催されたイラン研究会での、鈴木珠里、中村菜穂、キンガ・マルクス・竹下、徳原靖浩(それぞれ研究協力者)による研究発表として実を結んだ。また、研究会後の科研メンバーのみの会合では、石井啓一郎が、欧米エロティシズム研究に関するさらなる考察も発表した。研究最終年度にあたり、共同研究の総まとめを行った。詳細は以下の通りである。1.2014年8月1日に大阪大学東京オフィスにて研究会を開催し、研究分担者および研究協力者5名と共に、現代詩についてのディスカッションを行った。また、各自の研究進捗状況の確認と、秋のワークショップと年度末の研究成果発表についての話し合いを行った。2.研究分担者のアーベディーシャール、カームヤールは、2014年8月から9月にかけてイランに出張し、国会図書館とテヘラン大学図書館で資料収集を行った。また、現代イランと日本の文学的比較研究に関する図書について、研究打合せを行った。

研究代表者の藤元優子もイランへ出張予定であったが、病気療養のため断念した。3.2014年11月に、ハーレギー・モトラグ、ジャラール教授(ハンブルグ大学)とミーラーニー、ファルザーネ教授(ヴァージニア大学)を招聘して、2日間のワークショップを開催した。古典文学から現代文学、演劇までの広範な作品を対象に、7本の研究発表がペルシア語と英語で行われた。4.2015年3月には、研究成果を大阪大学大学院言語文化研究科言語社会専攻(専攻語・ペルシア語)の紀要『イラン研究』第11号の特集とした。掲載された論文6点、研究ノート2点のうちには、研究協力者によるペルシア語論文(中村菜穂「ミールザーデ・エシュギー「マルヤム三幕劇」における〈恋する乙女〉の現れ」)や英語による論文(キンガ・マルクス・竹下「サーデグ・チューバク作品における愛・死・欲望ー『忍ぶ石』を中心にー」)と研究ノート(石井啓一郎「サーデグ・ヘダーヤト作中人物たちの性心理分析への試論ー批評の基準としてのエロティシズムー」)が含まれ、他の3名のイラン人研究者のペルシア語論文と共に、本研究の成果を国際的にも発信する一助となった。イラン現代文学本研究課題の参加者は、現在、現代詩部門(4名)、小説部門(5名)、演劇部門(1名)と当初よりメンバーを増やし、各自の研究対象に関する研究をそれぞれ進めるだけでなく、研究会でも活発に発表を行い、互いに刺激し合って、「イラン現代文学におけるエロティシズム」というテーマを多角的に解析しようとできているから。本研究課題参加者は、現代小説部門(4名)、現代詩部門(5名)のそれぞれで、各自の対象作品に関する研究を始めており、20世紀中葉のイラン現代文学におけるエロティシズムの多角的な検証が、論文や研究発表の形で着実に進んでいるから。1.本年度も予算の許す範囲でイランへの出張を行い、研究者との意見交換と資料収集を行う。2.平成26年度は最終年度に当たるため、年度前半に研究メンバーによる研究会を1回開催する。そして11月に外国から2名の研究者を招聘し、研究を総括するワークショップを開催する。3.上記のワークショップの記録も含めた論文集を纏めて研究成果の一つとする。1.研究対象の時代の文化的、社会的背景、およびジェンダー状況の確認には、既存の文献資料以外に、平成24年度に入手した雑誌資料を活用し、分析を行う。2.国外での資料収集を引き続き行い、新たな資料を発掘する。また、20世紀中葉の文学状況を知る知識人にも積極的にインタビューしていく。3.研究メンバーには、平成25年度末に開催予定のイラン研究会での積極的な発表、大学紀要等への投稿を勧めて、研究への前向きの取り組みを促す。パソコン周辺機器を購入予定であったが、他予算で購入済みのものを利用するなど、できる限り無駄を省いて予算を使用したため、若干の余剰金が生じた。研究予算の余剰分は、研究会やワークショップでの出張費に利用する。24年度に予定していたパソコンの更新が不要になり、物品費に余裕がでたが、代わりに年度末に研究協力者6名の国内出張を行った結果、研究費に若干の未使用額が生じた。25年度には、これを用いてパソコン周辺機器の更新を行う予定である。
漁業という職業を潜在漁業者に売り込む漁業就業プロモーション戦略構築に関する研究

2018年度のWeb調査結果について、昨年度の結果から「求職中」「体を動かす仕事が適している」「男性」を対象に調査を行った。39歳が平均であり、2017年度のオンサイト調査と比較して+11歳の差があった。会社員が6割、1割が無職で、2017年度調査と比較して、会社員が2割多い結果であった。漁村と漁業に関するイメージについて、2018年度のWeb調査と2017年度のオンサイト調査の結果を比較した結果、大差が無いことが明確となった。このことから、漁業就業支援フェアに参加している人々と一般の人々の差はほとんど無いことが明らかとなった。両調査で大きく異なる点は、海・川・湖関連活動の趣味を持つと回答した参加者の割合が2018年度調査は25%に対して、2017年度調査は62%であったことである。つまり、漁業就業支援フェアの集客を改善するためには、若い会社員が集まる場所、高校、大学での当該フェアのプロモーションは効果的であると推察された。また、海・川・湖に関連した業界と漁業就業支援フェアがコラボレーションしたプロモーションを展開することも有効と推察された。具体的なコラボレーション対象先は釣具販売店やそのメーカー、スキューバダイビングショップやそのメーカーである。計画どおり、残された課題について補足調査を行い、これまでに分析した結果などもとりまとめたうえで、漁業という職業を潜在漁業者に売り込む漁業就業プロモーション戦略の構築を図る。さらに、これまで得た結果について、漁業関係者や研究者と意見交換する。また、日本水産学会に投稿していた論文が受理され、間もなくオンライン公開となる予定である。当初計画どおり、補足調査を行う。首都圏を中心とした人々を対象に、Web調査を行い、2017年度に実施した漁業就業支援フェアに集まる人々の特徴を分析し、当該フェアに人々をさらに集めるプロモーション戦略について解明する。また、北海道や東北地方などの漁業関係者と、当該結果を踏まえた議論を行う。さらに、水産業の担い手の研究を行っている研究者と本研究成果等について議論する。先行研究をレビューした。既存漁業者を対象とした調査や水産高校生を対象とした調査が中心であり、あるいは、漁業実態分析と規範的アプローチを組み合わせた研究がいくつかあった。このほか、一般市民に対する漁業イメージの調査はあったが、漁業就業に直接つながる調査ではなかった。すなわち、漁業就業に興味がある人々を対象とした調査は皆無であった。ただし、既存漁業者や高校生を対象としたアンケート調査票の質問内容は本調査において参考にした。その一方で、漁業就業に興味のある人々は非常に少なく(大手調査会社の事前相談/プレテスト結果)、結局、漁業に興味を持つ人々が集まるオンサイト調査以外にないと判断し、水産庁や漁業就業者確保育成センターの協力を得て、オンサイト調査を実施した。200名の回答があったが、未回答設問があったため、分析に使うことができたデータは161であった。結果概要であるが、従属変数を「是非漁業体験がしたい」という項目に設定した。この背景としては、現在水産庁や漁業団体の事業においても、またこれまでの実態においても、最初のステップは漁業体験であり、ここに強く興味を持てない人々ではその先のステップに進めないことからこのことにフォーカスした。是非漁業体験をしたいと考える人々は全体の38%であった。これをロジステック回帰によって分析した結果(是非漁業体験をしたい=1、その他0(体験経験者除く))、若い人ほど、体を動かす仕事に向いている人ほど、子供がいない人の1を選択する確率が高く、さらに、漁村に対するイメージとしては、遊ぶ場所がある(釣りなどの趣味)、今より収入が高くなる、住宅環境や就業時間を気にしない人々は1を選択する確率が高くなっていた。計画通り、先行研究のレビューが終わり、行政や漁業団体との関係構築と調査協力、調査実施と分析が終了した。そして、潜在漁業者の特徴と潜在漁業者が抱く漁業や漁村に対するネガティブ・ポジティブ要因の解明を行った。さらに、本研究直前に行った北海道水産業普及指導員との担い手に関する意見交換、岩手県漁業生産者に対するアンケート調査などをまとめるとともに、岩手県の漁業者を対象に聞取り調査を実施した。これらをまとめて、日本水産学会において口頭発表を行った。

計画どおり、残された課題について補足調査を行い、これまでに分析した結果などもとりまとめたうえで、漁業という職業を潜在漁業者に売り込む漁業就業プロモーション戦略の構築を図る。さらに、これまで得た結果について、漁業関係者や研究者と意見交換する。また、日本水産学会に投稿していた論文が受理され、間もなくオンライン公開となる予定である。今後の推進方策について、計画通り、調査、分析、解析、研究報告を予定している。それに加えて、国内の先行研究が十分でないことから、海外においても情報収集を行い、当該研究の発展につなげるとともに、世界における当該研究のオリジナリティについて明確にするため、2年に1度世界の水産経済・社会研究者が集まるIIFETにおいて情報収集、意見交換を行う。また、分析モデルについても当該学会で情報収集し、発展させる。昨年度結果を発展させるため、漁業に多少でも興味のある一般市民を対象にWeb調査を行い、昨年度結果と比較分析を行う。当初計画どおり、補足調査を行う。首都圏を中心とした人々を対象に、Web調査を行い、2017年度に実施した漁業就業支援フェアに集まる人々の特徴を分析し、当該フェアに人々をさらに集めるプロモーション戦略について解明する。また、北海道や東北地方などの漁業関係者と、当該結果を踏まえた議論を行う。さらに、水産業の担い手の研究を行っている研究者と本研究成果等について議論する。当初予定していたWebアンケートであるが、潜在漁業者を対象にして行うことができないことが明確になったことから(対象者が非常に少なく、解析できない)、オンサイト調査に全て含めて実施したため、この費用が不要になった。また、岩手県の漁業者を対象としたパイロット調査の旅費であるが、岩手県から複数の講演依頼があり、この講演に漁業生産者が集まったことから、ここで調査を実施し、情報収集を行った。その他、東京都内のアンケート調査では、研究代表者が指導していた東京大学や東京海洋大学の学生がボランティアで手伝ってくれ、賃金は不要となった。H30年度、本研究を発展させるため、世界最大の水産経済・社会学者が集まるアメリカ・シアトルで開催されるIIFET学会で漁業担い手に関する研究発表等の情報収集を行う計画である。また、一般市民を対象として漁業・漁村イメージを解明し、初年度実施した調査結果と比較分析を行い、研究をさらに進展する。このような旅費やWeb調査費に補填する計画である。当初の計画である補足調査について、Web調査を行う。2017年度に実施したオンサイト調査は東京都で行ったことから、回答者は首都圏在住であり、またオンサイト回答者のほぼすべては男性であったことから、就職や転職を希望している首都圏在住の男性を対象に調査を行う。また、当初の計画のとおり、北海道、岩手県、青森県、愛知県、福岡県等において、漁業関係者と議論する。さらに、当該研究の発展のため、水産業の担い手研究を行っている研究者と本研究成果等について議論するため、水産大学校(山口県)、東京海洋大学、水産研究・教育機構中央水産研究所(横浜)等で議論、あるいは東京や横浜で集会して議論する。
人為起源塩素系物質による中間圏大気組成変動とそのメカニズムの解明

本研究は、国際宇宙ステーション搭載サブミリ波リム放射サウンダ(以下SMILES)の観測結果を用いた中間圏における人為起源塩素系物質の振る舞いを明らかにすることを目的としている。昨年度までの研究では、情報通信研究機構が提供しているデータを用いて研究を行っていた。しかしながら、塩素系物質を人為起源と自然起源を分けてその振る舞いを定量的に評価するためには、上記のデータでは不十分だと考え、今年度は、中間圏及び下部熱圏における大気微量成分の振る舞いの抽出に特化したデータの作成を行った。これまで用いていたデータでは、SMILESが観測したスペクトルから下部成層圏から下部熱圏までの存在量高度分布を同時に解いていたが、成層圏と中間圏で大気微量成分の振る舞いには大きな違いが存在する。中間圏での大気の振る舞いは日変化や季節変化の影響が大きくなり、また、大気中の圧力が低くなることから観測スペクトルの線幅は成層圏より細く、信号強度も弱くなる。本研究で作成したデータの最大の特徴として、これら大気由来と測器由来の違いまで十分に考慮した上で、中間圏及び下部熱圏における大気微量成分の振る舞いの抽出に特化したデータの作成を行ったことが挙げられる。これらのデータの作成に関する手法をまとめた論文を執筆するとともに、他の観測器のデータや化学輸送モデルの計算結果と比較することで得られたデータの検証を行っていく予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、国際宇宙ステーション搭載サブミリ波リム放射サウンダ(以下SMILES)の観測結果を用いた「人為起源塩素系物質による大気組成変動とそのメカニズムの解明」を目的としている。本年度は、1. SMILESの観測データの確からしさの検証と2.塩素系物質が中間圏オゾンの日変化化学に与える影響についての研究を行った。1. SMILESの観測データの確からしさの検証衛星観測によって得られるデータを用いる場合には、観測した大気の再現性がないために、観測データの確からしさを他の観測衛星から得られたデータや化学輸送モデルの計算結果と比較することで検証する必要がある。SMILES観測によって得られた中間圏オゾンと塩素系物質のリザボア分子である塩化水素について検証を行った。2.塩素系物質が中間圏オゾンの日変化化学に与える影響これまで塩素系物質が成層圏オゾンに与える影響については数多くの研究がなされてきたが、中間圏オゾンに対する影響についての研究は十分に行われたこなかった。その大きな理由として中間圏における塩素系物質の観測が困難であったことが挙げられる。そこで本研究ではSMILESが世界で初めて観測した中間圏における塩素系物質(塩化水素・一酸化塩素・次亜塩素酸)の日変化のデータと1次元化学輸送モデルの計算を組み合わせることで中間圏オゾンの日変化化学に与える影響について研究を行った。本研究では、国際宇宙ステーション搭載サブミリ波リム放射サウンダ(以下SMILES)の観測結果を用いた「人為起源塩素系物質による大気組成変動とそのメカニズムの解明」を目的として、実態把握・プロセス解明・中間圏大気における人為的な影響の解明という3つのステップで取り組む計画である。本年度は、高精度で中間圏大気における塩素系物質を観測したSMILESデータの確からしさの検証を行い、そのデータを用いることで中間圏における塩素系物質の日変化・高度分布・緯度分布などを通して現在の大気における塩素系物質の実態の把握をすることができた。また、1次元化学輸送モデル計算を用いることで中間圏オゾンの日変化化学に塩素系物質が与える影響について評価することができた。これは最初の計画にあげた実態把握とプロセス解明において大きな進捗を得ることができたと考えている。来年度は三次元化学輸送モデルの計算結果とSMILES観測によって得られた塩素系物質の比較を行うことで、人為起源塩素の与えた影響の解明を目指す。影響の定量的な評価を行うためには必要となるSMILES観測データの定量化は、誤差解析によって実現を目指す。三次元化学輸送モデル計算では、人為起源塩素系物質の放出が始まった1980年代の大気から現在の大気の再現を行う。再現された計算結果とSMILES観測によって得られた中間圏塩素系物質の比較を行うことで、人為起源塩素系物質の中間圏に対する影響の解明の実現を目指す。
グルカゴンとmtPKAを介した活性酸素発現機序の解明と糖尿病合併症治療への応用

申請者らは糖尿病合併症発症機序として「高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生(mtROS)」説を提唱している。この仮説をさらに発展させた本研究において、1)高グルコース培養血管内皮細胞、または糖尿病マウス腎糸球体において、細胞内低酸素が生じることを新規に確認した。2)細胞内低酸素誘導の機序として、mtROSおよび水チャネルであるaquaporin-1 (AQP1)が関与していることを確認した。3)AQP1の過剰発現により、高グルコース培養で認められた代謝異常が改善することを確認した。以上より、mtROSと細胞内低酸素が相互に作用しながら糖尿病合併症発症が進行するものと考えた。膵性糖尿病では、他の糖尿病と比較して、合併症の軽症化や発症頻度の低下がみられる。本研究では、高血糖が電子伝達系への電子流入増加をきたすとともに、グルカゴンが電子伝達系酵素群活性化を生じ、これらが協調してミトコンドリア由来活性酸素(mtROS)産生増加を惹起し、合併症が発症進展するとの仮説を検証する。本年度は培養血管内皮細胞を用いた以下1-5の実験を行った。1) 10-6 Mのグルカゴン存在下で、1時間、3時間、24時間培養を行ったところ、1時間、3時間培養では明らかなmtROS増加を認めなかったが、24時間培養では有意なmtROS増加を認めた。2) 10-610-8Mのグルカゴン存在下で24時間培養を行ったところ、濃度依存性mtROS増加を認めた。3) 5.5mMグルコース、5.5mMグルコース+10-7Mグルカゴン、25mMグルコース、25mMグルコース+10-7Mグルカゴンの4群で培養を行ったところ、グルコース単独培養に比し、グルカゴンの添加は有意に細胞内ROS及びmtROSを増加させた。4)膜透過性cAMPである8Br-cAMPの添加はグルカゴンと同様に、mtROSを増加させた。グルカゴンの作用がcAMPの上昇に依存することを示唆するものと考えた。5) PKA阻害剤であるH-89の添加はグルカゴンによるmtROS増加を抑制した。グルカゴンの作用がPKA活性化に依存することを示唆するものと考えた。以上より、グルカゴンが24時間培養においては、濃度依存性にmtROS産生を増加させること、また高グルコースと相加的にmtROSを増加させうること、さらにその機序として、cAMPおよびPKAの関与が示唆された。申請者らは糖尿病血管合併症発症機序として「高グルコースによるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生」の意義を提唱している。この仮説をさらに発展させたものとして、これまでに以下の1-3の検討を行った。1)高グルコース培養による細胞内低酸素誘導の可能性の検討:低酸素培養により、正常酸素培養と比較して、Pimonidazole染色増強を認めた。同様に、高グルコース培養では、正常グルコース培養と比較して、Pimonidazole染色増強を認めた。さらにLOX-1を用いて実験を行ったが、LOX-1でも高グルコース培養により、正常グルコース培養と比較して、LOX-1燐光増強を認めた。2)高グルコース培養による細胞内低酸素誘導の機序の検討:ミトコンドリア電子伝達系阻害剤添加により、高グルコース培養で認めたPimonidazole染色増強は消失した。ミトコンドリアでの酸素消費亢進が高グルコース培養による細胞内低酸素誘導の一因と推察された。一方、MnSOD過剰発現細胞でも、高グルコース培養で認めたPimonidazole染色増強は消失した。高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生の細胞内低酸素への影響も示唆された。そこで、水や酸素のトランスポーターであるAQP1の発現を検討したところ、MnSOD過剰発現細胞でAQP1発現が増加していた。また過酸化水素添加はAQP1発現を抑制した。高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生がAQP1の発現を抑制し、細胞内低酸素を増強している可能性が示唆された。3)AQP1過剰発現の効果の検討:AQP1過剰発現細胞では高グルコース培養で認めたPimonidazoleの染色増強は消失した。また虚血や糖尿病で報告されているエンドセリン-1誘導、フィブロネクチン産生増加、アポトーシス誘導のいずれもが、AQP1過剰発現細胞では消失した。申請者らは糖尿病血管合併症発症機序として「高グルコースによるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生」の意義を提唱しているが、糖尿病合併症の発症機序にはまだまだ不明の点が多い。一方、糖尿病合併症発症にはHIF-1α-VEGF経路の関与が報告されているが、その誘導機序は十分に分かっていない。本研究では、高グルコースが細胞内低酸素状態を誘導する可能性を、低酸素プローブPimonidazoleおよび低酸素プローブLOX-1を用い、明らかにした。またその機序として、ミトコンドリアでの酸素消費亢進および高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生がAQP1の発現を抑制し、細胞内低酸素を増強している可能性を明らかにした。さらにAQP1過剰発現による合併症抑制の可能性も示した。現在、実験は順調に進行し、仮説の概略についてはほぼ証明しえた。今後は、実験細部の疑問点について実験を行っていく予定である。申請者らは糖尿病合併症発症機序として「高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生」説を提唱している。

この仮説をさらに発展させた本研究において、1)高グルコース培養により細胞内低酸素誘導が認められる。2)その機序としてミトコンドリア由来活性酸素過剰産生およびAQP1の関与している。3)AQP1の過剰発現により、高グルコース培養で認められた代謝異常が改善することを確認した。今年度はさらに下記のようにマウス実験で同現象を確認した。1)細胞内低酸素誘導の確認:ストレプトゾトシン(STZ)投与により、STZ糖尿病マウスを作成した。その後、低酸素プローブPimonidazoleを用いて実験を行った。糖尿病マウスでは、野生型マウスに比し、腎糸球体で有意なPimonidazole染色増強を認めた。2)細胞内低酸素誘導とミトコンドリア由来活性酸素との関連の検討:コントロール野生マウス、STZ糖尿病マウス、内皮細胞特異的MnSOD発現(Tg)マウス、STZ糖尿病Tgマウスの4群で実験を行った。まずミトコンドリア由来活性酸素の状態を酸化ストレスマーカー8-OHdGの免疫染色で確認したところ、腎糸球体において糖尿病導入マウスで、コントロール野生マウスに比し、染色増強が認められたが、STZ糖尿病Tgマウスではこの染色増強は認められなかった。次に、Pimonidazoleを用いて実験を行った。腎糸球体において糖尿病導入マウスで、コントロール野生マウスに比し、Pimonidazole染色増強が認められたが、STZ誘導糖尿病Tgマウスではこの染色増強は認められなかった3)ミトコンドリア由来活性酸素とAQP1発現との関連の検討:腎糸球体でAQP1に対しての免疫染色を行った。Tgマウスではコントロール野生マウスに比し、AQP1の染色増強が認められた。申請者らは糖尿病合併症発症機序として「高血糖によるミトコンドリア由来活性酸素過剰産生(mtROS)」説を提唱している。この仮説をさらに発展させた本研究において、1)高グルコース培養血管内皮細胞、または糖尿病マウス腎糸球体において、細胞内低酸素が生じることを新規に確認した。2)細胞内低酸素誘導の機序として、mtROSおよび水チャネルであるaquaporin-1 (AQP1)が関与していることを確認した。以上より、mtROSと細胞内低酸素が相互に作用しながら糖尿病合併症発症が進行するものと考えた。申請者らは糖尿病血管合併症発症機序として「高血糖によるmtROS過剰産生」の意義を提唱している。しかし、DCCTの報告からはA1cと罹病期間のみでは合併症の発症を11%しか説明できないことが報告され、A1cで表現されない血糖の要素や他の因子が合併症の発症に関与する可能性が示唆されている。本研究では、他の因子として、グルカゴンにフォーカスを当て、研究を行っているが、2015年度の研究によって、グルカゴンがmtROSを増加させることは明らかになった。当初の予定通り、研究はおおむね順調に進んでいる。