hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
水中衝撃波による再生医療用気泡内包マイクロカプセルの破壊制御技術の開発

本研究課題の衝撃波作用の実験について,作用させる装置ともいえるマイクロ衝撃波の生成の出力向上については,引き続き実験を重ねる予定であるが,周波数,強度,波形などのカプセル内気泡変形挙動については,圧電素子による超音波や鋸歯状の圧力波によっても観察や測定が可能であるため,これらの方法を並列して実験を行っていき,平成26年度に予定していた必要なパラメータの条件を得ることを進めていく.また,細胞の種類については,増殖性のある他の種の細胞を用いてマイクロカプセルに封入することも検討する.
沖積平野・海岸平野における微地形分類と自然災害との関係に関する再検討

平成30年度には,7月に西日本各地で甚大な水害が発生したが,それらの分布と地域性を把握するために,各河川流域における洪水氾濫状況を地点別に地図(地理院地図,GoogleEarth)上に示し,日本地理学会災害対応委員会のホームページに掲載した.また,岡山県倉敷市真備町では小田川本流のみならず小田川左岸支流の末政川や馬越川の破堤により大規模な浸水被害が発生したが,本研究ではこの小田川下流低地における水害について,現地調査によって破堤地点付近における洪水流の流向について調査をおこない,低地の地形特性と水害との関係について検討した.流向の把握にあたっては民家の破壊状況や塀の倒れ方,押堀の位置及び形態などにもとづいて流れの方向を把握し,国土地理院が7月9, 11, 12日に撮影した空中写真で確認・補正を行った.また,末政川の地形的特性を把握するため,国土地理院による5mDEMを用いて,河道と河道から約25m離れた右岸および左岸の地盤高にもとづいて縦断面図を作成し,検討した.その結果,末政川の破堤が天井川化している末政川の河道特性と深く関わることが明らかになると共に,末政川と高馬川にはさまれた地域における洪水の様子は,低地面に残された流向の痕跡から推定される流れの順序,すなわち,先に高馬川および小田川の破堤によって北東方向に洪水流が流れ,そのあとで末政川右岸の破堤によって東から西に向けての洪水流が襲来したという可能性が考えられ,さらに,小田川と高馬川の洪水流がこの低地内で時計回りに回転して時間差で再度到来したという事が推定された.さらに,途上国における水害の状況と微地形との関係を把握するため,スマトラ島北西部の海岸平野における微地形と津波の浸水状況との関係についての検討を行い,現在投稿中である.そのほか,タイ王国中央平原における洪水氾濫状況と低地の地形特性の把握に関する調査を進めた.平成30年には各地でさまざまな自然災害が発生し,社会的にも注目を集めた.とくに,西日本災害に関しては,各地で発生した水害状況の地域性を示すために,水害タイプ別に災害発生地点を地図(地理院地図,Google Earth)上で表示することに挑戦し,日本地理学会災害対応本部のホームページで公開することができた.また,中でも著しい水害が発生した岡山県倉敷市真備町の水害に関しては,現地調査をおこない,水害の実態把握と地形環境との関係を明らかにすることができた,さらに,途上国における水害と地形環境との関係を検討するために現地調査をおこない,日本とはかなり異なる地形環境の把握について検討した.本研究の目的を達成する上では,個々の地形環境と自然災害との関係について検討するのみならず.沖積低地の地形と自然災害との関係について体系的に整理することも必要であると考え,目下そのような内容の書籍を執筆中である.その中で沖積低地のさまざまな地形についてその特性を把握するとともに,それらがいかに自然災害に対応するかなどといった点についても検討しつつある.沖積平野や海岸平野における水害などの自然災害に関しては,これまで微地形と洪水・氾濫状態などの対応が良好であることから地形分類にもとづいて土地条件図や治水地形分類図などが作られてきた.しかしながら,従来一般的に説明されてきた地形と自然災害との関係に関してはある程度の普遍性は持つものの,例外的な事例も多く発生していて,地域の防災を考える上でも地形や土地条件との関係をより詳細に検討することが必要となっている.このような観点から,本研究では自然災害と低地の微地形条件との関係をより精緻に再検討することを目的としている.本年度においては沖積平野・海岸平野における微地形について既存の研究で解明されてきたことを整理すると共に,従来の空中写真判読のみならず,高精度の地盤高データであるDEMを利用して詳細に検討するとともに,洪水・氾濫や液状化等の自然災害に対する低地の場所的特性をふまえた脆弱性を再検討しつつある.また,水害をはじめとする自然災害が顕著に発生しやすい沖積低地の微地形の地形環境的特性を把握すると共に,それぞれの微地形が自然災害に対してこれまでどのような関わりを持ってきたかについて地形環境の特性をふまえながら検討した.その結果,沖積低地の微地形の中でも,後背湿地において地震時の被害が大きいことや,内水氾濫が発生しやすいこと,旧河道が水害や地震にともなう液状化現象にかかわる特徴的な対応を示すことなどが明らかになり,とくに,地震との関係においては堆積物の状態を含めたさらなる検討が必要であることが明らかになった.所属大学の定年退職の年であったため,それに関わってさまざまな雑務が重なったため.平成30年度には,7月に西日本各地で甚大な水害が発生したが,それらの分布と地域性を把握するために,各河川流域における洪水氾濫状況を地点別に地図(地理院地図,GoogleEarth)上に示し,日本地理学会災害対応委員会のホームページに掲載した.また,岡山県倉敷市真備町では小田川本流のみならず小田川左岸支流の末政川や馬越川の破堤により大規模な浸水被害が発生したが,本研究ではこの小田川下流低地における水害について,現地調査によって破堤地点付近における洪水流の流向について調査をおこない,低地の地形特性と水害との関係について検討した.流向の把握にあたっては民家の破壊状況や塀の倒れ方,押堀の位置及び形態などにもとづいて流れの方向を把握し,国土地理院が7月9, 11, 12日に撮影した空中写真で確認・補正を行った.

また,末政川の地形的特性を把握するため,国土地理院による5mDEMを用いて,河道と河道から約25m離れた右岸および左岸の地盤高にもとづいて縦断面図を作成し,検討した.その結果,末政川の破堤が天井川化している末政川の河道特性と深く関わることが明らかになると共に,末政川と高馬川にはさまれた地域における洪水の様子は,低地面に残された流向の痕跡から推定される流れの順序,すなわち,先に高馬川および小田川の破堤によって北東方向に洪水流が流れ,そのあとで末政川右岸の破堤によって東から西に向けての洪水流が襲来したという可能性が考えられ,さらに,小田川と高馬川の洪水流がこの低地内で時計回りに回転して時間差で再度到来したという事が推定された.さらに,途上国における水害の状況と微地形との関係を把握するため,スマトラ島北西部の海岸平野における微地形と津波の浸水状況との関係についての検討を行い,現在投稿中である.そのほか,タイ王国中央平原における洪水氾濫状況と低地の地形特性の把握に関する調査を進めた.平成30年には各地でさまざまな自然災害が発生し,社会的にも注目を集めた.とくに,西日本災害に関しては,各地で発生した水害状況の地域性を示すために,水害タイプ別に災害発生地点を地図(地理院地図,Google Earth)上で表示することに挑戦し,日本地理学会災害対応本部のホームページで公開することができた.また,中でも著しい水害が発生した岡山県倉敷市真備町の水害に関しては,現地調査をおこない,水害の実態把握と地形環境との関係を明らかにすることができた,さらに,途上国における水害と地形環境との関係を検討するために現地調査をおこない,日本とはかなり異なる地形環境の把握について検討した.具体的対象地域の沖積低地について空中写真判読・DEMを用いた地形解析などからの微地形把握の再検討をおこない,低地の微地形区分の問題点を明確化する.また,DEM(DSM)が十分に整備されていない途上国への技術移転を念頭に, AW3D全世界デジタル3D地形データ(DSM/DTM,解像度4m)およびALOS全球数値地表モデル(DSM,解像度30m),GeoEyeなどを用いた微地形把握を試みる.洪水・氾濫状況と土地条件との関係については,過去の水害については既存の調査結果を参考にすると共に,被災直後に撮影された空中写真や斜め航空写真のほか行政などによるさまざまな浸水・氾濫記録にもとづいて,低地の微地形と水害の氾濫域や液状化発生地点などとの関係について検討する.また,これらの結果にもとづいて,低地の地形環境の特性および洪水による被災状況との関係について整理・検討し,地形環境の観点から洪水被害に脆弱な場所的特性を抽出するとともに,微地形分類との整合性を検討する.本研究の目的を達成する上では,個々の地形環境と自然災害との関係について検討するのみならず.沖積低地の地形と自然災害との関係について体系的に整理することも必要であると考え,目下そのような内容の書籍を執筆中である.その中で沖積低地のさまざまな地形についてその特性を把握するとともに,それらがいかに自然災害に対応するかなどといった点についても検討しつつある.平成28年度は所属大学の定年退職の年であったため,それに関わってさまざまな雑務が重なり,また,先方の都合などもあって海外で予定していた現地調査などに出かけることができなかった.平成30年度はタイ王国や国内での現地調査に積極的に出かける予定で,ベトナムで開催される国際学会にも参加し,発表することを予定している.
血管平滑筋の異常収縮を特異的に抑制可能な植物由来成分の探索

毎年、数万人もの日本人が、血管攣縮(異常収縮)を原因とする突然死によって命を失っており、血管攣縮の原因分子は、長年にわたって不明であった。申請者の所属する研究室では、血管攣縮の原因分子としてスフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)を同定し、そして唯一の特効薬成分としてエイコサペンタエン酸(EPA)を発見した。しかし残念ながらEPAは海洋汚染等の環境の影響を受け易く、供給が不安定である。そこで私はEPAの問題点を克服するものとして植物に着目した。食品である植物から血管攣縮のみを抑制する特効薬成分を見出すことを研究目的としている。共同研究企業から入手したサラシア根茎部からの抽出物に特効薬作用を見出していたが、サラシアの地上部から抽出物を作成し、ブタ冠状動脈(=心臓の動脈)を用いた血管収縮実験において作用を確認したところ、根茎部抽出物に比べ、強力な特効薬作用が確認できた(特許出願:特願2014-184678)。サラシアの根茎部には、血管病の特効薬作用以外にも、薬理作用があることが確認されていたため、古来より利用されていたが、地上部にはそういった作用は全く無く、利用価値は無いとされ、これまで全て廃棄されていた。サラシアの地上部の抽出物より、特効薬成分を見出すことができれば、その後に控えている事業化、製品化を考慮した場合、栽培する上でも、時間とコストの面でも、根茎部に比べて地上部は優位性を示す。私はサラシア地上部抽出物を複数のカラムによる精製法を駆使することにより、血圧維持を担う血管の正常収縮にはほとんど影響を与えず、突然死の原因となる血管異常収縮を著明に抑制する水溶性の3分画を特定した。水溶性であれば、救急の現場において血管病を治療出来る注射薬の開発も可能となる。そして製薬メーカーと共に共同研究を行った結果、水溶性の特効薬候補成分の分離同定に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。毎年、数万人もの日本人が、血管攣縮(異常収縮)を原因と可る笑然タヒによって爺を矢っており、皿管攣縮の原因分子は、長年にわたって不明であった。共同研究企業から入手した植物A(特許出願準備中であるため名称は伏せる)根茎部からの抽出物に特効薬作用を見出していたが、植物Aの地上部から抽出物を作成し、ブタ冠状動脈(=心臓の動脈)を用いた血管収縮実験において作用を確認したところ、根茎部抽出物に比べ、強力な特効薬作用が確認できた。植物Aの根茎部には、血管病の特効薬作用以外にも、薬理作用があることが確認されていたため、古来より利用されていたが、地上部にはそういった作用は全く無く、利用価値は無いとされ、これまで全て廃棄されていた。今後、植物Aの地上部の抽出物より、特効薬成分を見出すことができれば、その後に控えている事業化、製品化を考慮した場合、栽培する上でも、時間とコストの面でも、根茎部に比べて地上部は優位性を示す。植物A地上部抽出物を複数のカラムによる精製法を駆使することにより、血圧維持を担う血管の正常収縮にはほとんど影響を与えず、突然死の原因となる血管異常収縮を著明に抑制する水溶性の3分画を特定した。現在、製薬メーカーと共に共同研究を行っており、水溶性の特効薬成分の同定は最終段階である。

サラシアの地上部の抽出物より、特効薬成分を見出すことができれば、その後に控えている事業化、製品化を考慮した場合、栽培する上でも、時間とコストの面でも、根茎部に比べて地上部は優位性を示す。私はサラシア地上部抽出物を複数のカラムによる精製法を駆使することにより、血圧維持を担う血管の正常収縮にはほとんど影響を与えず、突然死の原因となる血管異常収縮を著明に抑制する水溶性の3分画を特定した。水溶性であれば、救急の現場において血管病を治療出来る注射薬の開発も可能となる。そして製薬メーカーと共に共同研究を行った結果、水溶性の特効薬候補成分の分離同定に成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。血管の正常機能には影響を与えず血管異常収縮のみを抑制する水溶性分画を食用植物A(特許出願準備甲であるため名称は伏せる)の地上部に見出した。同植物は根茎部のみ有益である、とするこれまでの常識を覆す結果であると共に、地上部であれば、低コスト、育成時間の大幅な短縮、大量生産が可能となるため、実用化/事業化の面でも便益があると考えている。植物から特効薬成分を分離同定したのち、ヒトにおける最適摂取量を確立させるための足掛かりとして、動物実験を行う。さらに動物実験と並行し、ヒト血管平滑筋細胞を用いた分子メカニズムの解明も行う。
リソスフェアの不均質性による地震波の散乱減衰の研究

本研究では「カットオフ散乱角(以下CSA)」に関して研究を行った。CSAは、リソスフエアの弱い不均質性による地震波の散乱減衰を予測したWuとSatoの理論の中で導入されたパラメー夕であるが、その値はこれまで未確定であった。申請者は近年、波の位相速度の長波極限(以下Vl)と短波極限(以下Vs)を与えれば因果律を介してCSAが一意に定まることを示し、Vsを波の平均走時に対応づけることによりCSAを決定した。昨年度は更に回折による走時の短縮の効果を取り入れ、CSAの伝播距離依存性を評価した。そして今年度は上記理論の弾性波の場合への拡張を行った。しかし、得られた理論式は一般にVsがある値以下で解を持たず、その閾値は媒質の平均速度を超え得る、という以前の結果と矛盾し直感にも反する結果が得られた。さらに、因果律が無条件に破られる特殊な例も見出された。これらの不可解な結果の原因が申請者の誤謬にあるのか、WuとSatoの理論自体に内在するのか、現在検討中であるが未解決である。その糸口を模索すべく、弱い不均質性による音響波散乱のシミュレーションを現在施行中であり、近日中に何らかの結論が得られると期待している。一方、強い不均質性の例として空隙のランダム分布によるSH波散乱のシミュレーションを行った。申請者らは以前、亀裂や空隙の疎分布による散乱減衰と分散の期待値を理論的に推定し、亀裂群によるSH波散乱の場合については数値実験により有効性を確認した。今年度の研究では、空隙の形状や入射角を変えながら波動シミュレーションを繰り返し、実験結果が概して上記理論とよく一致することを示した。これにより、上記理論は任意形状の散乱体の疎分布に対して有効であることが示された。今後は散乱体分布密度を増加させて実験を重ねることにより、散乱減衰と分散への多重散乱の影響を解明する。また実験のP, SV波への拡張を図りたい。本年度は「カットオフ散乱角」に関して基礎研究をおこなった。カットオフ散乱角(以下CSA)とは、弱い不均質性による地震波の散乱減衰を定式化したWuとSatoの理論において必然的に導入されるパラメータであるが、その正確な値は長らく議論の的であった。申請者は以前、因果律という物理的制約条件を課すことで、音響学的極限についてはCSAが一意に定まることを理論的に示した(以下理論I)。本年度は、以下の点に関して理論Iを発展させた。まず、理論Iで論理的に不完全だった点を改善した(この改善は最終結果には影響しなかった)。また、Wuらの理論で無視されていた回折の効果を理論Iに繰り入れることにより、回折の効果に由来するCSAの伝播距離依存性を定量的に導いた。その結果、不均質の特徴的スケール(相関距離)のわずか数倍程度の距離を波動が伝播するだけで、回折の効果によりCSAが劇的に低下することを示した。このことは過去に得られたCSAの実験的推定値が互いに一致しなかったことを説明づける。今後はCSAの伝播距離依存性を数値波動シミュレーションにより調べ、上記理論の妥当性を検証する予定であり、そのための準備は概ね整った(当初の計画では本年度中に実験を実行する予定であったが、上述の理論の構築を先行させることにした)。なお、当初の計画で予定されていた理論Iの弾性波散乱への拡張は本年度中には終了しなかったので、来年度に継続予定である。これは、拡張の際に不可欠な「不均質媒質の静的弾性定数」に関して、(音響媒質の場合と異なり)弾性媒質の場合には一般に厳密解が存在せず、最適な近似解を得るためにおこなった資料収集が予想外に長引いたことが原因である(最終的には最適解を発見できたので、問題解決の目途は立った)。

申請者らは以前、亀裂や空隙の疎分布による散乱減衰と分散の期待値を理論的に推定し、亀裂群によるSH波散乱の場合については数値実験により有効性を確認した。今年度の研究では、空隙の形状や入射角を変えながら波動シミュレーションを繰り返し、実験結果が概して上記理論とよく一致することを示した。これにより、上記理論は任意形状の散乱体の疎分布に対して有効であることが示された。今後は散乱体分布密度を増加させて実験を重ねることにより、散乱減衰と分散への多重散乱の影響を解明する。また実験のP, SV波への拡張を図りたい。
低品質米の炊飯特性改良に関する研究

本研究は,低品質米の炊飯特性を解析することにより,これを改良するための基礎技術を確立することを目的とし,以下の成果を得た.(1)低品質米の炊飯特性には,硬い,粘りがない,光沢がないという3特徴があった.古米では,香りが悪いことがこれに付加された.硬さの特性が劣る要因として米飯糊化度が低いことを,粘りおよび光沢特性が劣る要因として熱水可溶性でんぷんの生成量が少ないことを明らかにした.硬い米飯を軟化させるためには,米粒全体にわたってでんぷんを包囲している微小空間を破壊または拡大する処理を施して米飯糊化度を向上させればよく,米飯に粘りと光沢を発現させるためには,米粒表面にでんぷんを適度に遊離させてそれを十分糊化させ,米飯表面をそれで被覆すればよいと結論した.(2)低品質米の米飯を軟化させる方法として,高圧処理または多糖分解酵素処理を施した.米に高圧を負荷すると,米飯の硬さは低下した.多糖分解酵素による処理でも,米飯の硬さは低下した.米飯割断面の電子顕微鏡観察から,高圧または多糖分解酵素処理による米飯の軟化は,胚乳細胞壁の部分的破壊によるものであることを明らかにした.(3)低品質米の米飯に粘りおよび光沢を発現させる方法として,米にプロテアーゼ処理を行った.プロテアーゼ処理で米飯に粘りと光沢が発現するのは,でんぷんを胚乳細胞内に固定している塩溶性タンパク質がプロテアーゼによって水解されて,でんぷんを米粒外へ流出させるためであった.さらに,アクチナーゼはでんぷんに結合している推定分子量60kのでんぷん結合タンパク質を水解・可溶化するので,米粒より遊離したでんぷんの糊化度が向上し,高度に糊化したでんぷん糊が米飯表面を被覆するためであった.本研究は,低品質米の炊飯特性を解析することにより,これを改良するための基礎技術を確立することを目的とし,以下の成果を得た.(1)低品質米の炊飯特性には,硬い,粘りがない,光沢がないという3特徴があった.古米では,香りが悪いことがこれに付加された.硬さの特性が劣る要因として米飯糊化度が低いことを,粘りおよび光沢特性が劣る要因として熱水可溶性でんぷんの生成量が少ないことを明らかにした.硬い米飯を軟化させるためには,米粒全体にわたってでんぷんを包囲している微小空間を破壊または拡大する処理を施して米飯糊化度を向上させればよく,米飯に粘りと光沢を発現させるためには,米粒表面にでんぷんを適度に遊離させてそれを十分糊化させ,米飯表面をそれで被覆すればよいと結論した.(2)低品質米の米飯を軟化させる方法として,高圧処理または多糖分解酵素処理を施した.米に高圧を負荷すると,米飯の硬さは低下した.多糖分解酵素による処理でも,米飯の硬さは低下した.米飯割断面の電子顕微鏡観察から,高圧または多糖分解酵素処理による米飯の軟化は,胚乳細胞壁の部分的破壊によるものであることを明らかにした.(3)低品質米の米飯に粘りおよび光沢を発現させる方法として,米にプロテアーゼ処理を行った.プロテアーゼ処理で米飯に粘りと光沢が発現するのは,でんぷんを胚乳細胞内に固定している塩溶性タンパク質がプロテアーゼによって水解されて,でんぷんを米粒外へ流出させるためであった.さらに,アクチナーゼはでんぷんに結合している推定分子量60kのでんぷん結合タンパク質を水解・可溶化するので,米粒より遊離したでんぷんの糊化度が向上し,高度に糊化したでんぷん糊が米飯表面を被覆するためであった.
CRISPR/Casシステムを用いた母性因子の探索とその機能解析

受精後の初期発生の調節に関わる母性因子の網羅的探索とその機能解析を行うことを目的として、RNAシーケンスとCRISPR/Cas9システムを用いた実験系の開発を試みた。まずRNAシーケンスのデータから卵特異的に発現し、受精後に速やかに分解されるmRNAをコードする遺伝子を抽出した。次いで、これらの中から4つの遺伝子を選び、これらをCRISPR/Cas9システムによりノックアウトした。その結果、2つの遺伝子で表現型を得ることができ、そのうちの1つはクロマチン構造に関わるものであった。以上より、目的とした実験系の開発に成功を収めることができたものと考えられる。受精後の初期発生の調節に、受精前の卵成長期に蓄えられたmRNAから翻訳される因子(母性因子)が重要な役割を果たしていると考えられているが、その詳細は明らかとなっていない。そこで、本研究においては、近年開発されたRNAシーケンスとCRISPR/Casシステムを用いて母性因子の網羅的探索とその機能解析を行うための実験系を確立することを目的とした。そこでまず、未受精卵ではほとんど翻訳されていないが、受精後に、poly-A鎖が伸長して翻訳が増加する母性mRNAを網羅的に探索するため、全RNAとオリゴdTカラムで抽出したRNAサンプルでRNAシーケンスを行った結果を比較して、受精後にオリゴdTカラムで抽出してものの割合が増加する遺伝子をふるい分けた。さらに、データベースを用いて卵特異的に発現しているものを選び出すことで、数十の母性因子の候補を得ることができた。一方、当研究室でそれまでCRISPR/Casシステムを用いた経験がなかったため、候補遺伝子の解析に入る前に、まず機能が既知の遺伝子(c-Mos)についてノックアウトを試みた。その結果、モザイクに変異が入るものの効率良くノックアウトできることが確認できた。したがって、一旦、第1世代のノックアウトマウスをwildタイプと交配させることにより、モザイクでないヘテロを作成し、その後にこのヘテロ同士を交配させるシステムで完全な(モザイクではない)ホモを作成することとした。現在は、このシステムによる候補遺伝子のノックアウト作成を準備中である。そこで、本研究においては、近年開発されたRNAシーケンスとCRISPR/Cas9システムを用いて母性因子の網羅的探索とその機能解析を行うための実験系を確立することを目的とした。前年度に機能が既知の遺伝子(c-Mos)についてノックアウトを試みたところ、効率よくノックアウトができたことから、本年度は母性因子の候補遺伝子をCRISPR/Cas9システムでノックアウトして、その機能を解析することにした。すなわち、RNAシーケンスのデータを用いて、受精前に高発現しており、受精後に速やかに消失するmRNAをコードする遺伝子を母性因子の候補として抽出した。その中から、特にクロマチン構造の調節に関与する機能ドメインが予測される遺伝子を3つ選びだして、CRISPR/Cas9システムによるノックアウトを試みた。その結果、3つの遺伝子ともノックアウトの個体を得ることができた。これらの個体をワイルドタイプのものと交配してモザイクのないヘテロの個体を作成し、さらにこれらを交配することでノックアウトのホモ個体を得た。これらのホモ個体は3つの遺伝子のいずれにおいても成体まで以上なく育ち、更に繁殖能力にも異常がなかった。しかしながら、唯一、Zkscan6のホモ欠失個体においては、ジグザグに尾がまがるkinked tailの表現型が見られた。本年度の計画は、研究実績の項で記したように、母性因子を網羅的に探索することである。そのため受精後のpoly-A鎖の伸長に着目し、さらに卵特異的な発現を示す遺伝子を抽出したところ、数十の候補を得ることができた。そしてこれらの中には、すでに母性因子として報告されているものも含まれていたが、大部分が報告されていなかったものであったことから、母性因子の網羅的探索の第一段階としての候補の探索は十分に達成されたものと考えられる。また、CRISPR/Casシステムによる遺伝子のノックアウトについても、予備的実験において90%という非常に高い変異導入効率を得られたことから、今後の実験を順調に進めることができるものと期待される。ただし、第1世代のほとんどがモザイクに変異が入っていたことから、完全なホモのノックアウトマウスを得るためには、2段階の交配が必要であることが明らかとなった。このことは、実験を完遂させるためにはより長い時間が必要であることを意味している。以上、本研究プロジェクトは、ここまでの結果で十分な進展があったものと考えられる。動物育種繁殖学(1)ノックアウトによる母性因子の同定1これまでに得られた母性因子の候補からいくつかの遺伝子について、CRISPR/Casシステムによるノックアウトマウスを作成する。

受精後の初期胚特異的に機能する母性因子であれば、それをノックアウトしても順調に発生するはずである。22段階の交配により得られたホモ・ノックアウトの雌マウスから成長卵を回収し、これを体外受精してその後の発生を調べる。発生に異常が見られたものを母性因子として同定する。(2)母性因子の機能解析母性因子と同定されたタンパク質の構造を調べることにより、その機能を推測する。ノックアウトマウスから得られた卵を受精させた胚において、推測された機能についての解析を行う。例えば、遺伝子発現調節の異常については、RNAシーケンスによる遺伝子発現の解析、細胞周期の異常については、CDK1あるいはCDK2の活性化調節機構についての解析を行う。
火星周辺空間のダスト環境の研究-フォボス・ダイモスの作るリングの探査

火星の衛星フォボス、ダイモスへの微小隕石の衝突で生成されるダストの火星周囲の運動を求めることが本研究のテーマである。目的は、今まで無視されていた効果も取り入れて粒子の運動の数値シミュレーションを行い、期待されるダストの分布を求めて、将来のダスト計測の指針にすることである。本年度の成果として、太陽放射圧の下での火星の軌道離心率を考慮した計算を行った。はじめにヒル近似に基づいた計算を行ったが、惑星本体の軌道を近似的に計算することになっていたため、火星周囲のダストの運動を正確に記述することはできなかった。そのため、近似を、火星とダストの間の距離が太陽と火星の距離に比べて十分小さいという近似にとどめて、惑星とともに回転する座標系の上で、ダストの運動を数値積分した。この過程では、神戸大学の研究者(向井正、石元裕史)との議論が非常に有益であった。その結果、ダストの火星周囲の軌道要素の変動が、はじめにダストが放出されるときの火星の軌道上の位置に依存することが明らかになった。大陽からの距離が遠いときは放射圧が弱く、ダストの離心率、軌道傾斜角の変動は遅くなる一方、近いときは早くなるという結果が得られた。さらに、衛星表面がレゴリス状の場合、ダストの再衝突が、新たなダストを放出して、ダストの量が10-100倍に増大する可能性があることもわかった。また、日本の火星探査機PLANET-Bにダスト計測機が搭載されることが昨年11月に正式に決定された。私は日本側の研究代表者として、今後は、計算されたダストの分布からダスト計測機での観測量を予測して、これを将来のダスト計測機の運用に利用したい。
パラフィン包埋組織を用いたエナメル上皮腫に対するモノクローナル抗体の作製と応用

歯原性上皮は歯の発生に関わる組織であるが,嚢胞や腫瘍への病的変化も稀ではない。これらの病変の分類・診断において,歯原性を客観的に示す組織マーカーはごく少数に限られている。本研究では,歯原性嚢胞・腫瘍を他の由来の異なる類似疾患と鑑別することを目的とし,エナメル上皮腫を免疫原としてモノクローナル抗体の作製をみた。1.モノクローナル抗体の作製本学歯学部附属病院口腔外科での手術より得られたエナメル上皮腫のホルマリン固定パラフィン包埋組織を,脱パラフィン・ホモジナイズし,(BALB/cxMRL+/+)F_1マウスおよび(B10.AxA.By)F_1マウスを免疫した。その脾細胞をマウス骨髄腫細胞(X63-Ag8-6.5.3.)とポリエチレングリコールで融合させ,HAT培地で培養した。そしてハイブリドーマの培養上清を用いて,免疫組織化学的にエナメル上皮腫に特異性を示すクローンとしてY4,M11を得た。更にそのクローンを増殖させ、培養上清をモノクローナル抗体の解析・応用に用いた。2.モノクローナル抗体の解析マウス免疫グロブリンタイピングキットを用いたELISAおよび免疫組織化学により,Y4,M11のサブクラスはIgMだった。免疫組織化学的にはエナメル上皮腫に対してY4は基底膜と細胞質の一部に,M11は細胞質全体に顆粒状に反応がみられた。一方,正常歯肉重層扁平上皮に対してY4は基底層の一部に,M11は顆粒層のみに反応がみられた。これらはケラチンやラミニンなど既知の抗原とは異なる分布を示した。ウエスタンブロット法による反応抗原の分子量の解析は現在進行中である。3.モノクローナル抗体の応用免疫組織化学的にY4はエナメル上皮腫,石灰化歯原性嚢胞,歯牙腫において上皮性腫瘍細胞に反応し,石灰化歯原性嚢胞ではghost cellや石灰化成分に対しても反応した。M11はエナメル上皮腫,悪性エナメル上皮腫,石灰化歯原性嚢胞,歯牙腫において上皮性腫瘍細胞に反応した。以上より,得られたモノクローナル抗体は歯原性上皮の性格を反映すると考えられ,組織診断に有用であると考えられた。
直前地震通報による高速道路運転者の反応に対する基礎的検討

研究代表者らは地震時の車両走行安定性に関して,数値解析とドライビングシミュレータを用いた走行実験を行い定量的な検討を行ってきている.その結果,地表面地震動の計測震度が6.0程度に達した場合,震動の影響で走行車線をはみ出す被験者が多く見られ,周囲の交通状況によっては他車との接触事故を起こす可能性があることが示された.そこで,気象庁などが導入を検討している地震動早期警報である緊急地震速報の高速道路ネットワークへの応用を目指し,運転者に地震動早期警報が与える影響をドライビングシミュレータを用いた走行実験で検討した.1995年兵庫県南部地震における地震データ,観測点位置などをもとに,現在運用が検討されている地震動早期警報をシミュレーションしたところ,最も震源に近傍なJR西明石観測点でP波検知を行い,「0次情報」が発信されたと仮定すれば,JR宝塚付近では主要動到達前に約5.9秒の余裕時間があることが分かった.したがって,JR宝塚観測点における兵庫県南部地震の地震記録を地表面地震動とし,早期地震情報を運転者に伝えるためのシステムの作動時間を考慮に入れ,主要動到達5秒前から3秒間の減速及び路肩への侵入を促す音声通報を地震動早期警報として運転者に提供した.地震動早期警報の有無で地震時の車両走行の様子を比較すると,早期警報を行わなかったときは走行車線をはみ出したり,車線内を蛇行して走行する被験者が多かったが,早期警報を与えると蛇行走行は見られなくなり,走行速度が120km/hのときは,警報開始時から300m程度車両が進むとほとんどの被験者が路肩に待避を始めていることが分かった、震動による道路変状を想定し,自車前方の障害物回避の対応状況を地震動早期警報の有無で比較した.その結果,地震動早期警報が行われない場合は回避困難な位置(11名中9名が障害物に衝突)にある障害物に対して,早期警報の効果で11名の被験者のうち9名が回避に成功した.東大生産技術研究所に導入された3次元空間運動体模擬装置(ドライビング・シミュレータ)は,高速道路の模擬視界を見ながら,音響効果による臨場感ある状況で運転走行が可能である.まず,このシミュレータに組み込まれている道路モデルに,橋梁が落橋した区間と落石が生じた区間をCADで作成し画像ファイルに追加した.またシミユレータの制御プログラムを改良し,3次元の地震動時刻歴を任意の時点で車両モデルを通して入力できるようにし,被験者実験に向けた準備を行った.次に,直前地震通報に対する運転者の反応についての模擬走行実験を行った.直前地震通報を行った場合と行わない場合で,地震波が到来した時点での運転者の反応がどのように異なるかについて,ドライビング・シミュレータを用いた被験者実験により調べた.地震発生の通報は,カーラジオから音声で「地震発生.減速して路肩に停車して下さい.」と流すことにした.これはこのような方法が,現状では最も現実的な通報手段と考えられるからである.直前通報から地震波到着までの余裕時間を3秒とし,1995年兵庫県南部地震において,宝塚付近の高速道路を走行中の運転者を想定して,どのように震動に対して運転操作行動をとるかを,早期警報との関連から調査した.そめ結果,直前通報がない場合は11人中,9人の被験者が前方の障害物に衝突したのに対して,直前通報を行った場合は11人中,9人が障害物を避けることができた.このように,地震直前通報が地震直後の2次災害防止に有効なことが定量的に示された.研究代表者らは地震時の車両走行安定性に関して,数値解析とドライビングシミュレータを用いた走行実験を行い定量的な検討を行ってきている.その結果,地表面地震動の計測震度が6.0程度に達した場合,震動の影響で走行車線をはみ出す被験者が多く見られ,周囲の交通状況によっては他車との接触事故を起こす可能性があることが示された.そこで,気象庁などが導入を検討している地震動早期警報である緊急地震速報の高速道路ネットワークへの応用を目指し,運転者に地震動早期警報が与える影響をドライビングシミュレータを用いた走行実験で検討した.1995年兵庫県南部地震における地震データ,観測点位置などをもとに,現在運用が検討されている地震動早期警報をシミュレーションしたところ,最も震源に近傍なJR西明石観測点でP波検知を行い,「0次情報」が発信されたと仮定すれば,JR宝塚付近では主要動到達前に約5.9秒の余裕時間があることが分かった.したがって,JR宝塚観測点における兵庫県南部地震の地震記録を地表面地震動とし,早期地震情報を運転者に伝えるためのシステムの作動時間を考慮に入れ,主要動到達5秒前から3秒間の減速及び路肩への侵入を促す音声通報を地震動早期警報として運転者に提供した.地震動早期警報の有無で地震時の車両走行の様子を比較すると,早期警報を行わなかったときは走行車線をはみ出したり,車線内を蛇行して走行する被験者が多かったが,早期警報を与えると蛇行走行は見られなくなり,走行速度が120km/hのときは,警報開始時から300m程度車両が進むとほとんどの被験者が路肩に待避を始めていることが分かった、震動による道路変状を想定し,自車前方の障害物回避の対応状況を地震動早期警報の有無で比較した.その結果,地震動早期警報が行われない場合は回避困難な位置(11名中9名が障害物に衝突)にある障害物に対して,早期警報の効果で11名の被験者のうち9名が回避に成功した.
自己末梢血幹細胞輪血の冠血管新生に対する効果(ミニ豚を用いた研究)

自己末梢血幹細胞の心筋細胞への注入と血管新生効果の判定ミニ豚10頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて末梢血幹細胞を分注したPBSCT群と、ミニ豚5頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて生理食塩水を分注したcontrol群とを比較した。コントラスト心筋エコー法による梗塞サイズはcontrol群にくらべて明らかにPBSCT群で小さかった。2カ月後の冠動脈造影における側副血行の発達度合いは全く無しをグレード1として十分発達している場合をグレード4として半定量評価を行った。その結果、PBSCT群では側副血行スコアが3.7±0.7であったが、control群では1.6±0.6で有意にPBSCT群で増加していた。従来成人個体における血管新生は、既存の血管内皮細胞の増殖と遊走によるもののみであると考えられてきた。いわゆる狭義のangiogenesisである。しかしながら、成人の末梢血中には、内皮細胞に分化しうる内皮前駆細胞(EPC)が存在することが最近明らかにされた。この細胞が血管発生型の血管新生に関与することが明らかになった。いわゆるvasculogenesisである。現在のところ、内皮前駆細胞による血管発生型の血管新生が、成人の生理的、病的な血管新生のどれくらいの比率と貢献度を示すかは明らかにはなっていない。今回我々が示した結果からは、G-CSFにより十分末梢血幹細胞の数を増やすことにより臨床応用できる可能性が十分考えられる。下肢の血管に対しても、骨髄細胞の移植が有意に側副血行や血管新生の改善が見られたとの報告がある。しかしながら、まだまだ動物での報告が多く、ヒトでの大規模臨床試験の実施とその結果が待たれる。ミニ豚5匹に対して、それぞれG-CSF 1μg/Kg、10μg/Kg、100μg/Kg、のG-CSFを連続5日間投与して末梢血中の単核球数の増加を検討した。その結果、1μg/Kgの投与量では末梢血中の単核球数は1.5倍であったが、10μg/Kgの投与量で約3倍に増加する事が判明し、100μg/Kgでも同様であった。ミニ豚5頭に10μg/kgのG-CSFを5日間皮下投与し、全身麻酔下に大腿動静脈を用いてアフェレーシスを行なった。アフェレーシスはCD34陽性細胞>5×106/kgに設定する。遠沈にて血小板血漿を除去する。1週間後に全身麻酔下に開胸、左前下降枝近位部結紮モデルを作成した。1)自己末梢血幹細胞の心筋細胞への注入と血管新生効果の判定ミニ豚5頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて末梢血幹細胞を分注した。ミニ豚5頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて生理食塩水を分注した。2)自己末梢血幹細胞の心筋細胞への注入時期と血管新生効果の判定ミニ豚5頭に対して、心筋梗塞作成から3週間経過してから開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて末梢血幹細胞を分注した。上記1),2),の実験に引き続き以下の項目を検討している。心筋梗塞作成3週間にわたってCPK-MB、トロポニンI、白血球を採血する。心筋梗塞作成から6週間経過してから以下の項目を検討する。

・冠動脈造影による側副血行路の程度・左室造影による左室機能、左室駆出率・コントラスト心エコー法にてperfusion defectの面積比・心筋組織の免疫組織学的検討、第8因子抗体陽性血管数の算出自己末梢血幹細胞の心筋細胞への注入と血管新生効果の判定ミニ豚10頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて末梢血幹細胞を分注したPBSCT群と、ミニ豚5頭に対して、開胸下に梗塞部位(risk area)に26G針を用いて生理食塩水を分注したcontrol群とを比較した。コントラスト心筋エコー法による梗塞サイズはcontrol群にくらべて明らかにPBSCT群で小さかった。2カ月後の冠動脈造影における側副血行の発達度合いは全く無しをグレード1として十分発達している場合をグレード4として半定量評価を行った。その結果、PBSCT群では側副血行スコアが3.7±0.7であったが、control群では1.6±0.6で有意にPBSCT群で増加していた。従来成人個体における血管新生は、既存の血管内皮細胞の増殖と遊走によるもののみであると考えられてきた。いわゆる狭義のangiogenesisである。しかしながら、成人の末梢血中には、内皮細胞に分化しうる内皮前駆細胞(EPC)が存在することが最近明らかにされた。この細胞が血管発生型の血管新生に関与することが明らかになった。いわゆるvasculogenesisである。現在のところ、内皮前駆細胞による血管発生型の血管新生が、成人の生理的、病的な血管新生のどれくらいの比率と貢献度を示すかは明らかにはなっていない。今回我々が示した結果からは、G-CSFにより十分末梢血幹細胞の数を増やすことにより臨床応用できる可能性が十分考えられる。下肢の血管に対しても、骨髄細胞の移植が有意に側副血行や血管新生の改善が見られたとの報告がある。しかしながら、まだまだ動物での報告が多く、ヒトでの大規模臨床試験の実施とその結果が待たれる。
構造生物学的なAMF-AMFR複合体の解明およびその応用

腫瘍由来の細胞運動刺激因子であるオートクラインモティリティファクター(AMF)の受容体であるAMFrの構造生物学的な知見を得るために、大量精製に有利な原核生物による発現系の構築を試みた。AMFrのヒト完全長、247-、313-、323-、340-、359-、392-C末端およびマウス完全長、219-、279-、322-C末端をそれぞれコードするcDNAを単離し、BamHI、EcoRIあるいはXhoIの切断サイトを5'および3'末端にデザインした遺伝子としてプラスミドに保持させた。これらを大腸菌発現プラスミドに組換え、発現を試みた結果、完全長cDNAでは如何なる発現系を用いても成功しなかった。しかしヒトAMFrのロイシンジッパー、RNGH2モチーフおよびC-末端領域を有する247E-C末端およびC-末端領域のみをコードする392E-C末端のそれぞれのcDNAはGST融合発現系によって大腸菌B株に発現させることに成功した。また宿主大腸菌に予め数種類のシャペロンを過剰発現させたところdnaK-danJ-grpEを共発現させた株に於いて可溶性が向上した。融合GSTを切断して精製したこれらのAMFrには糖鎖が付加しておらず、AMF刺激による細胞運動促進には拮抗しなかった。247E-C末端タンパクは大腸菌培養時、破砕後の可溶化時などに亜鉛を添加すると発現・可溶性の向上が認められた。また亜鉛を添加して精製した247E-C末端タンパクには亜鉛原子が結合していることを確認した。この効果はロイシンジッパー、RNGH2モチーフを含まない392E-C末端タンパクでは得られなかった。いくつかのヒト由来の白血病細胞株にAMFrの発現がみられないことを発見した。しかしこれらの細胞株にAMFを曝露させると分化の誘導が起こる。そこでAMFr遺伝子を導入して発現させたところ、AMF刺激による細胞運動促進がみられ反対に分化誘導は起こりにくくなった。従ってAMFrとは異なる受容体とシグナリングの存在が示唆された。オートクラインモティリティファクター(AMF)は腫瘍細胞の運動刺激因子として発見され、受容体(AMFR)は7回膜貫通型糖蛋白質である。AMF-AMFR結合はAMFRのN-糖側鎖を介して起こることが予想されている。AMF-AMFR結合機構を構造生物学的に解明するため、組換え型AMFRを作出すべくヒト完全長、247-、313-、323-、340-、359-、392-C末端およびマウス完全長、219-、279-、322-C末端をそれぞれコードするcDNAを単離した。またAMFRは細胞外部分にRINGH2モチーフを有し、ユビキチンリガーゼとしても機能する。マウスAMFRのRINGH2モチーフをコードするcDNAも単離した。これらを様々な大腸菌発現系に組換え、可溶化を試みた結果、GST融合発現系で良好な成績が得られた。RINGH2モチーフの大量精製に成功し、これに対する抗血清を作成中である。AMF発現ベクターを構築し、ヒト腫瘍細胞に導入し、ベクターのみを導入した株に比較して約2倍の運動能を示すAMF高分泌株を確立した。これらの遺伝子発現をマイクロアレイで比較した結果、高発現株でマトリックスメタロプロティナーゼ(MMP)-3、-2、-1が、著しく増加しており、ベクター株に比較して、基底膜基質に対する約2倍の浸潤増強もみられた。別の腫瘍細胞にAMFを曝露させた場合も同様の現象が確認され、AMFによるMMPs発現上昇は転写阻害剤で抑制された。TK、PKA、G-proteinが本件細胞内シグナリングに関わっていることが示唆された。ヒト臍帯静脈内皮細胞にAMFRを認め、AMFがその運動を刺激することを以前に報告しているが、HUVECのMMPs分泌に対してはAMFの効果はみられなかったことから、AMFのMMPs転写発現に関わる因子は腫瘍特異的と考えられる。247E-C末端

タンパクは大腸菌培養時、破砕後の可溶化時などに亜鉛を添加すると発現・可溶性の向上が認められた。また亜鉛を添加して精製した247E-C末端タンパクには亜鉛原子が結合していることを確認した。この効果はロイシンジッパー、RNGH2モチーフを含まない392E-C末端タンパクでは得られなかった。いくつかのヒト由来の白血病細胞株にAMFrの発現がみられないことを発見した。しかしこれらの細胞株にAMFを曝露させると分化の誘導が起こる。そこでAMFr遺伝子を導入して発現させたところ、AMF刺激による細胞運動促進がみられ反対に分化誘導は起こりにくくなった。従ってAMFrとは異なる受容体とシグナリングの存在が示唆された。
皮膚黄色ブドウ球菌感染症の成立の解明について

1)実験的マウス皮膚黄色ブドウ球菌感染症を作成し、蛍光抗体法でフィブロネクチンの観察を、免疫電顕法でフィフロネクチンと黄色ブドウ球菌の接着像を観察した。黄色ブドウ球菌が皮膚へ侵入すると可溶性フィブロネクチンが局所へ漏出し、時間とともにその量を増し、黄色ブドウ球菌のフィブリン、膠原線維への接着に関与する一方、菌の局所への接着阻害にも働いており、フィブロネクチンは皮膚黄色ブドウ球菌感染症の発症初期において感染の成立および防御という両面で調整している可能性が考えられた。2)実験的マウス伝染性膿痂疹モデルを作成し、光顕および電顕的に観察した。マウスに経角層的に黄色ブドウ球菌を接着したヒトの伝染性膿痂疹に類似したモデルの観察より黄色ブドウ球菌が角層へ侵入すると菌より周囲の角質細胞へ向かうfibril様構造か認められ、このfibril様構造が角質細胞への接着のinitial stelと考えられた。3)実験的マウス伝染性膿痂疹モデルへの抗菌剤投与の検討より、抗菌剤外用はマウスの表皮中層までに菌が存在時は有効であるが表皮全層に菌が拡大時には効果が見られないこと、抗菌剤外用および全身投与を併用するも菌は角層中に残存し、この残存した菌は伝染性膿痂疹の再発に寄与する可能性があること、抗菌剤投与後角層中に残存した菌は、角層のeliminatironにより排除されることが判明した。4)実験的敗血疹モデルの観察で、黄色ブドウ球菌が血管内に侵入した場合、正常皮膚には菌は定着しないが、クロトン油皮膚炎など炎症部皮膚および小外傷部皮膚には菌は容易に定着、増殖し感染病巣を形成することが判明した。1.シクロホスファミド100mg/kgを7日間腹腔内投与した免疫抑制マウスを作成し,ヒト癰由来黄色ブドウ球菌を培養し,背部へ0.1ml皮内注射し実験的マウス皮膚黄色ブドウ球菌感染症を作成した。2.経時的に生検し病理組織像および一次抗体として抗マウスフィブロネクチン抗体を用いた蛍光抗体法でフィブロネクチンの動態を観察し,免疫電顕法にて黄色ブドウ球菌とフィブロネクチンの接着像を観察した。1)病理組織像では菌接種12時間後より菌の他部位への侵襲像が見られた。2)蛍光抗体法におけるフィブロネクチンの分布は,菌接種2分後より真皮・皮筋筋層部に微細顆粒状の沈着として見られ,時間とともに加速度的に局所での増加が観察された。3)免疫電顕法では,菌接種12時間後より菌の細胞壁の最外層にフィブロネクチンが全周に接着する像が認められた。菌接種24時間後では菌がフィブリン,膠原線維と接着していると考えられる部位を中心にフィブロネクチンが接着している像およびやや変性していると思われる菌の全周にフィブロネクチンが接着している像が見られた。3.以上をまとめると黄色ブドウ球菌が皮膚へ侵入すると可溶性フィブロネクチンが局所へ漏出し,時間とともにその量を増し,黄色ブドウ球菌のフィブリン,膠原線維への接着に関与する一方,菌の局所への接着阻害にも働いており,フィブロネクチンは皮膚黄色ブドウ球菌感染症の発症初期において感染の成立および防御という両面で調整している可能性が考えられた。1.シクロホスフィミド100mg/kgを5日間腹腔内投与した免疫抑制マウスを作成し,ヒト伝染性膿痂疹由来黄色ブドウ球菌を培養し,背部へ005ml塗布密閉し実験的マウス伝染性膿痂疹モデルを作成した。2.経時的に生検し病理組織像および電顕的に観察した。

1)病理組織学的には菌塗布3時間後に菌を多数伴った角層下水疱が,菌塗布6時間後に菌を多数伴った表皮内水疱が見られた。このモデルはヒトの伝染性膿痂疹に近いマウスモデルと考えられた。2)電顕的には菌塗布15分後で,菌は角質細胞内に存在し,フィブリル様構造を介し角質細胞に接着する像が見られた。この像が伝染性膿痂疹の初期像と思われた。3.実験的マウス伝染性膿痂疹モデルへ各種抗菌剤の全身・局所投与を行い病理組織学的に観察した。1)局所投与抗菌剤の効果は菌がマウスの表皮中層までに存在時は認められたが表皮全層に拡大時には見られなかった。2)全身投与および局所投与の抗菌剤を菌塗布3,6,9時間後に併用するも菌塗布12時間後に菌は角層内に残存していた。抗菌剤を投与するも角層中の菌は抗菌剤に抵抗性であり,この角層中に残存した菌は伝染性膿痂疹の再発に関青する可能性が考えられた。3)抗菌剤投与後角層中に残存した菌は角層のeliminationにより角層より排除されることが判明した。1.シクロフォスファミド2mg/マウスを5日間腹腔内投与した免疫抑制マウスを作成し,ヒト〓腫症由来の黄色ブドウ球菌を培養した。菌接種の24時間前にマウスの背部にクロトン油塗布または小切開を加えた。マウスの尾静脈より菌液を0.1ml静脈注射した実験的マウス敗血疹モデルを作成した。2.経時的に生検し病理組織学的に検討した。1)正常マウス皮膚では菌接種48時間後でも菌は全く認めなかった。2)皮膚を小切開したマウスでは菌塗布6時間後より小切開部の辺縁の一部に菌を認めた。菌接種24,36,48時間後では小切開部周囲で著明な菌塊の形成が観察された。3)皮膚にクロトン油を塗布したマウスでは,菌接種6,12時間後までは菌を表皮内にも認めなかった。菌接種24時間後では,表皮内に裂隙形成とともに菌が観察された。菌接種36,48時間後では,菌量の増加が表皮を中心に観察された。3.以上をまとめると黄色ブドウ球菌が血管内に侵入した場合,正常皮膚には菌は定着しないが,クロトン油皮膚炎など炎症部皮膚および小外傷部皮膚には菌は容易に定着,増殖し感染病巣を形成することが判明した。さらに電顕的観察および抗菌剤投与後の観察を加え,敗血疹の成立機序の解明およびその対策について検討する予定である。
炭素質隕石中の高次有機物の検出と小惑星探査への応用

隕石は小惑星の破片であり、そこに含まれる有機化合物を明らかにすることは、21世紀の初頭に打ち上げが予定されている我が国の探査機による小惑星探査計画の準備に基礎となる知識を与え、また、使用した分析技術を応用することが可能である。このために、本研究では先ず、同位体質量分析計により33箇の南極炭素質隕石中の炭素量と炭素同位体比(^<13>C/^<12>C)の測定を行なった。その結果、同位体比は-16.9+0.9〓であり、その平均値は-5.8〓であった。また、炭素量は0.022.49%であり、その平均値は1.31%であった。ここで得られた同位体比は太陽大気での同位体比に近く、明らかに炭素質隕石中の有機物は太陽系の始原化合物であることが判明した。さらに、隕石中に存在する高分子様有機物をHe気流下で熱分解し、その分解放出成分を有機物用の質量分析計で調べた。アミノ酸が存在することが判明しているYamat-74662隕石での高分子様有機物のH/C原子数比は熱分解前は0.57であり分解後は0.13と減少した。これより加熱分解により高分子様有機物はより多く水素原子を放出し、炭化物へと変化していることが明らかになった。また、質量分析計により130種を越える化合物が検出され、これらは主に芳香族炭化水素であった。小型で軽量な熱分解装置と質量分析計(例えば、10kg)を探査機に搭載することはロケットの打ち上げ量によっては可能であり、測定操作を自動制御するマイコンを開発することにより、小惑星上での自動測定に使用できることに希望がもてる。
高速液体クロマトグラフィ-による血痕の陳旧度判定法の開発に関する研究

血痕の陳旧度判定は法医鑑識上重要な検査項目であり、本研究では高速液体クロマトグラフィ-を利用した全く新しい検査法の開発について検討した。実験材料としての血痕は、ヒト成人からの血液を濾紙に滴下して作製し、分析用カラムにはSynDhropak RPー4及びμBondasphere C18を用い、0.1%トリフルオロ酢酸存在下、水ーアセトニトリルのグラジエント溶出により分析を行った。SynDhropak RPー4カラムを用いて血痕抽出液を分析したところ、ヘモグロビンのヘムピ-クに対するα鎖の相対面積の比率(Ra)は血痕放置週数とともに徐々に減少し、放置週数の自然対数とほぼ直線的な相関が得られた(Ra=2.5758-0.2497・In(W),r=-0.7491,n=252)。この方法の判定可能期間は血痕放置後20週までであった。陳旧度の推定精度を上げるため、且つ判定可能期間をより長期なものにするため、さらに検討を続けた。μBondasphere C18カラムを用いた血痕抽出液のクロマトグラム上に未知のXピ-ク(同定中)を発見し、ヘムに対するXの相対面積比(Rx)は血痕放置週数と共に増加することを見いだした。室温及び4°C保存血痕におけるRxと放置週数との相関は、両対数スケ-ル上でほぼ直線的に回帰することが可能であり、その相関はきわめて高かった(蛍光峻灯照射下、室温放置血痕の場合、ln(1000・Rx)=1.1084+0.3937・In(7・W),r=0.9776,n=144)。一方、37°C保存血痕におけるそれは、Rxのみを対数変換したスケ-ル上で直線性を得ることが出来た(蛍光灯照射下の場合、ln(1000・Rx)=2.4477+0.0866・W,r=0.9826,n=144)。この方法により血痕放置後1年までその判定が可能となった。Rxの増加傾向は放置温度により影響を受けるものの、陳旧度判出のための優れた指標になることが示唆された。本法の特長は最初の血痕量、抽出程度により影響がないこと、簡便、迅速、高感度であることなどがあげられ、法医学上きわめて価値の高いものであると考えられた。