hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝臓由来の抗肥満・抗糖尿病シグナルの解明と治療応用

多臓器生物であるヒトにおける全身での代謝調節には、多くの臓器が協調的に関与しているものと想定され、そのためには臓器間の代謝情報のやり取りが必要であると考えられる。そこで、一つの臓器に遺伝子導入を行いその臓器で急牲に代謝を変化させることにより、他の臓器・組織の代謝に与える影響を検討することにより、臓器間の代謝情報ネットワークの解明を試みた。脂肪肝の際に肝臓での発現亢進が認められるPPARγ2を肝に過剰発現させる実験により、肝臓からの求心性神経シグナルが、糖代謝・エネルギー代謝に重要な役割を果たしていることを見出した(Science2006)。詳細な検討により、肝臓からの迷走神経求心路および交感神経遠心路が基礎代謝や脂肪分解の全身における調節に重要な役割を果たしていることを示した。この自律神経系ネットーワークは、過栄養時に基礎代謝を亢進させ肥満を予防するフィードバック機構として機能していると想定された。さらに、自律神経求心路を介して、脳が肝臓での代謝に関する情報を受け、末梢臓器に各臓器を統合した協調的代謝に向けての指令を出している、つまり、脳が全身の代謝調節における管制塔の役割をしているというモデルを提唱した(Circ Res2007)。さらに、この経路は、肥満の際の血圧上昇など、メタボリックシンドロームの病態にも関与していることを示唆する結果を得つつある。このように、臓器間代謝情報ネットワークのさらなる検討は、個体における恒常性の維持機構の解明に加え、メタボリックシンドロームの病態の理解にもつながるものと期待される。まず、糖・脂質代謝に重要な臓器である肝臓が、他臓器の代謝に与える影響を検討するため、組み換えアデノウィルスを用いて、後天的にマウス肝に選択的PPARγ遺伝子を発現させ、肝での代謝を急性に変化させた。PPARγ遺伝子発現により、肝での脂肪蓄積は急激に増加したが、一方で、脂肪組織は縮小した。これは、脂肪分解の亢進によるもので、筋・脂肪組織でのインスリン抵抗性を改善させた。また、全身の基礎代謝の亢進が認められ、結果として、肥満・糖尿病の改善が認められた。つまり、肝にPPARγ遺伝子を発現させることにより、肝から新規抗肥満・抗糖尿病シグナルが発せられて、遺伝子の導入されていない他の臓器・組織の代謝を改善させたものと考えられた。そこで、肝から他臓器に代謝情報が伝達される場合、その経路として、自律神経系を想定した。この肝臓由来の新規抗肥満・抗糖尿病シグナルを解明することを目的として、迷走神経肝臓枝を切断したマウスを用いて同様の実験を行った。肝に選択的PPARγ遺伝子を発現させることにより、迷走神経非切断マウスと同様に、肝での脂肪蓄積は増加したが、基礎代謝の充進、脂肪分解の亢進と脂肪組織の縮小はほぼ完全に抑制された迷走神経にカプサイシンを処置し、求心路のみを遮断したラットにおいても、肝PPARγ発現による脂肪組織の縮小効果は認められなかった。さらに、交感神経β作用を遮断する阻害剤を投与することで、肝PPARγ発現による脂肪分解増加が抑制された。これらから、肝臓由来の新規抗肥満・抗糖尿病シグナルは、迷走神経求心路・交感神経遠心路を介していることが明らかとなった(Science 2006)。次年度は、この経路の生理的意義や治療応用に向けての更なる解明を進めることを計画している。多臓器生物であるヒトにおける全身での代謝調節には、多くの臓器が協調的に関与しているものと想定される。18年度は、脂肪肝の際に肝臓での発現亢進が認められるPPARγ2を肝に過剰発現させる実験により、肝臓からの求心性神経シグナルが、糖代謝・エネルギー代謝に重要な役割を果たしていることを見出したと。本年度は、さらに詳細に検討を加え、ころ、肝臓からの迷走神経求心路および交感神経遠心路が基礎代謝や脂肪分解の全身における調節に重要な役割を果たしていることを示した。

この自律神経系ネットワークは、過栄養時に基礎代謝を亢進させ肥満を予防するフィードバック機構として機能していると想定された。さらに、自律神経求心路を介して、脳が肝臓での代謝に関する情報を受け、末梢臓器に各臓器を統合した協調的代謝に向けての指令を出している、つまり、脳が全身の代謝調節における管制塔の役割をしているというモデルを提唱した。さらに、肥満マウスを用いて、肥満病態に及ぼす影響を検討したところ、肝PPARγ発現にともなう自律神経系ネットワーク機構は、交感神経の活性化を生じることにより、肥満の際の血圧上昇にも関与している可能性が示唆された。このように、肥満を予防する働きをすると考えられる内在性の機構が、慢性的な過栄養のもとでは、メタボリックシンドロームの病態形成にも関わることが考えられる。これらの臓器間代謝情報ネットワークのさらなる検討は、個体における恒常性の維持機構の解明に加え、メタボリックシンドロームの病態の理解にもつながるものと期待される。
マルチメディアを用いた21世紀への数理情報教育の研究

神戸大学においても時代の要請に合わせ平成4年10月、教育学部が改組され発達科学部が発足し、その中で人間環境科学科の1つの講座として、数理情報環境論講座が発足した。数理情報環境論講座は、3つの教育研究分野;情報数理、基礎数理,数理統計が設定された。これらの教育研究分野における教育目的に対して、最良な教育方法及びカリキュラム設計の確立のために、必要な研究を行った。具体的には、教育用コンピュータシステムの構築,そしてこのシステムを用いての数理情報教育の教育方法の改善を行なった。このシステムは、数理情報としての教育目的を実践するために工夫がなされ、起動時にUNIXOSとパソコンOSのいずれかを選択するようにした。この設定はまた、数理情報教育として実践していく学生教育に、UNIXOSとパソコン0Sの両方をバランス良く教育することを狙いとした。また、ネットワークは将来に向けてATMの高速ネットワークに対応できる機器を設置した。これも、数理情報教育として、画像,音声,多言語文字情報などを統合したマルチメディア教育の実践に欠かせない設備である。またこの設備は、MPEG2のエンコーダによる動画を用いた教育をも可能にするように設計した。上記のような設備に対して、必要なカリキュラムの改善を行い、数理情報としての学生教育のビジョンの確立に向けて大きな前進が得られた。コンピュータ群はグラフィックサーバ,演算サーバ,ネットワークによって接続されたパソコンによって構成した。グラフィックサーバは3Dオブジェクトのレンダリングなどに効果を発揮し、演算サーバは数式処理システムによる数値解析機能、代数演算機能及び統計確率計算機能を備え、教育研究に効果を発揮している。このように本研究は多くの成果をもたらし、それらの内容は種々の学会及び研究集会で発表され、その多くは国内外の専門雑誌に掲載され評価を受けている。高度なグラフィック機能と使い易いマルチメディア教育システムを導入し、それらを用いた数理情報教育の方法を研究した。具体的には、教官から学生へのマルチメディアによる課題提示システムを構築し、実際の教育において、その有効性について検証した。また、ネットワークを用いた双方向の教育についても研究を行った。MosaicやNetScapeによるネット-クを用いた情報受信及び情報発信の技術は、現在、盛んに研究されている。本研究においては、これらの技術をどのように数理科学教育に用いるかを考察した。教育の実践に使用した教材,学生の活動などはマルチメディアサーバを用いて、WWW(World Wide Wdb)で公開している。これによって、新しい数理情報教育を確立することを目指している。マルチメディアサーバとなるグラフィックワークステーション(SGI Indy),そのグラフィックステーションに4台のクライアントマシン(DOS-Vマシン)を導入し、マルチメディア教育のシステムを構成した。さらに、現有設備であるSunワークステーションとの間でNIS,NFSの設定を行った。Sunワークステーションはメイルサーバ,数式処理システムMathematicaサーバ,アプリケーション開発のためのサーバ(主にC言語による)として用い,今回導入したグラフィックワークステーションは画像処理を扱うサーバマシンとしてシステムを構築した。システムを構築する際には、学生のアルバイトを使い、インストール作業,設定作業を行った。構築された機能を用いて、マルチメディアサーバを用いた数理情報教育の実践を行った。本研究の続きとして、来年度には、大学における数理科学教育の現状,情報教育の現状を調査し、資料の収集を行い、教育用アプリケーションの開発を行うことを計画している。これらの教育研究分野における教育目的に対して、最良な教育方法及びカリキュラムの構築,そしてこのシステムを用いての数理情報教育方法に改善を行なった。このシステムは、数理情報としての教育目的を実践するために工夫がなされ、起動時にUNIX OSとパソコンOSのいずれかを選択するようにした。

この設定はまた、数理情報教育として自薦していく学生教育に、UNIX OSとパソコンOSの両方をバランス良く教育することを狙いとした。また、ネットワークは将来に向けてATMの拘束ネットワークに対応できる機器を設置した。これも、数理情報教育として、画像,音声,多言語文字情報などを統合したマルチメディア教育の実践に欠かせない設備である。またこの設備は、MPEG2のエンコーダによる動画を用いた教育をも可能にするように設計した。上記のような設備に対して、必要なカリキュラムの改善を行い、数理情報としての学生教育のビジョンの確率に向けて大きな前進が得られた。コンピュータ群はグラフィックサーバ,演算サーバ,ネットワークによって接続されたパソコンによって構成した。グラフィックサーバは3Dオブジェクトのレンダリングなどに効果を発揮し、演算サーバは数式処理システムによる数値解析機能、代数演算機能及び統計確率計算機能を備え、教育けんきゅに効果を発揮している。このように本研究は多くの成果をもたらし、それらの内容は種々の学会及び研究集会で発表され、その多くは国内外の専門雑誌に掲載され評価を受けている。
胃腸内検査用マイクロアクチュエータの開発に関する研究

本研究では胃腸内の腫瘍の検査を行うことのできるマイクロマシンに的を絞り、動物実験に耐えうる大きさの電気式磁界発生装置を開発するとともに、3次元の方向制御を行うことのできる磁界発生装置とその保持回転装置を設計、製作するとともにその制御方法の開発を目指した。初年度は磁極間隔が170mm、10mT以上の交番磁界を発生、制御することのできる磁界発生装置と、この装置を保持回転させる装置を設計、製作した。交番磁界の発生装置を機械的に回転させることにより3次元的な方向制御が可能である。またマイクロアクチュエータとしては魚ひれ型を用いて効率の向上を計った結果、従来のマイクロアクチュエータのひれを含む長さ40mmを20mmまで縮小でき、そのときの速度は150mm/s程度まで確保できた。次年度はこの装置を用いた3次元の方向制御を可能ならしめるための制御方法を重点的に研究した。まずひれ型マイクロマシンの直進走行安定性を大きく向上させるための最適な条件と作成方法を見出した。次にマイクロマシンの方向制御および速度制御方法を研究した結果、方向制御には交流波形の平均値(バイアス)を、速度制御には交流波形の振幅をそれぞれのパラメータに用いる方法が現状では最適であることを見出した。この制御方法は、コンピュータのキーボードから入力する方法とジョイスティック(方向制御)とダイヤル(速度制御)を用いる方法の2種類を選択できるようにし、そのための制御プログラムを設計、開発した。さらに装置が大型した場合の費用を軽減するため、磁場発生装置を動かすことなく3次元の方向制御が可能な直交磁場の発生装置を考案し、設計製作した。本装置の実験の結果、装置内に発生する磁束密度は有限要素法による解析結果とほぼ同じ8mTであり、この装置で方向制御が可能であることを確認した。生体内腫瘍の検出、診断、情報通信装置の研究は、海外研究協力者が主に担当し、さらに国内の他機関で開発が行われているカプセル型内視鏡を併用する検査方法についての検討も行った。昨年度は磁極間隔が170mm、10mT以上の交番磁界を発生、制御することのできる電気式磁界発生装置と、この装置を保持回転させる装置を設計、製作した。そこで本年度はこの装置を用いた3次元の方向制御を可能ならしめるための制御方法を重点的に研究した。まず昨年度作成した交番磁界発生装置内にひれ型マイクロマシンを設置してその運動を精密測定した結果、平均値零の交流磁場であってもマイクロマシンが必ずしも直進しないことが分かったの。そこで、マイクロマシンの種々の形状と作成方法と進行方向の関係について試行錯誤の結果、最適な条件を見出し、この条件によるマイクロマシンは直進走行安定性がいいことを確認した。次にこのマイクロマシンを用いて交番磁界の各種パラメータとマイクロマシンの方向制御および速度制御の関係を調べた。その結果。方向制御には交流波形の平均値(バイアス)を、速度制御には交流波形の振幅をそれぞれのパラメータに用いる方法が現状では最適であることを見出した。この2パラメータおよびその他のパラメータを制御するプログラムを設計、開発した。この制御方法は、コンピュータのキーボードから入力する方法とジョイスティック(方向制御)とダイヤル(速度制御)を用いる方法の2種類を選択できるようにした。また静磁場を加えることによってマイクロマシンを反転できることも確認した。昨年度作成した、交番磁界の発生装置を機械的に回転させることにより3次元的な方向制御が可能であるが、この方法は装置が大型になるにつれて回転制御するための駆動制御装置および動力が大掛かりになり費用を要することになる。

そこでこの欠点を解決するため磁場発生装置を動かすことなく3次元の方向制御が可能な直交磁場を発生装置を考案し、設計製作した。ほん装置の形状、鉄心に巻く被覆銅線の径、巻数は有限要素法解析によって求めた。本装置の実験の結果、装置内に発生する磁束密度は解析結果とほぼ同じ8mTであり、この装置で方向制御が可能であることを確認した。生体内腫瘍の検出、診断、情報通信装置の開発は、海外共同研究者のDr.Tijani GharbiおよびDr.Christian Pieralliが主に担当した。さらに国内の他機関で開発が行われているカプセル型内視鏡を併用する検査方法についての検討も行った。
スーパー系統樹解析によるショウジョウバエ属の系統推定と分類体系の改訂

代表的なモデル生物であるキイロショウジョウバエを含むショウジョウバエ属全体の分類体系の改訂を視野に入れて,問題となるいくつかの分類群について,主にDNA分子情報を用いて系統解析を行った.また,将来ゲノムサイズの巨大DNA塩基配列データベース情報を使って系統解析を効率的に行うことをめざして,複数の遺伝子の異なる進化パターンを考慮した分節的解析法を近隣接合法に導入するための新しいプログラムを開発した.代表的なモデル生物であるキイロショウジョウバエを含むショウジョウバエ属全体の分類体系の改訂を視野に入れて,問題となるいくつかの分類群について,主にDNA分子情報を用いて系統解析を行った.また,将来ゲノムサイズの巨大DNA塩基配列データベース情報を使って系統解析を効率的に行うことをめざして,複数の遺伝子の異なる進化パターンを考慮した分節的解析法を近隣接合法に導入するための新しいプログラムを開発した.キイロショウジョウバエが含まれるシマショウジョウバエ亜属(Sophophaora)を中心とした分類群の系統関係を明らかにするために,特に,旧世界(アジアヨーロッパ)特産のニセヒメショウジョウバエ属(Lordiphosa)と新熱帯特産のDrosophila saltans種群, D. saltans種群の関係に着目し,ミトコンドリア遺伝子(ND2, COII)および核遺伝子(Adh, 28SrRNA)による分子系統解析を行った.解析法は,将来,多数の遺伝子の配列データを使った,新しい系統解析法を開発するための基礎となる試みとして, 4つの遺伝子の配列を1本に繋げて解析(スーパーマトリックス法)するのではなく,遺伝子ごとに異なる進化パターンを考慮する方法を近隣結合法(NJ法)に導入して,系統樹の推定を行い,他の方法との比較を行った.その結果,ニセヒメショウジョウバエ属はD. saltans種群+D. saltans種群と単系統群を形成し,シマショウジョウバエ亜属は側系統群であることを明らかにした.次年度以降,研究対象分類群を,ショウジョウバエ亜科全体に広げるために,中国において, DNA分析用の新鮮な標本を得るための野外採集を行った.1トゲアシショウジョウバエ(Zaprionus)属群とその近縁群であるオオショウジョウバエ(Drosophila immigrans)種群を中心に分子系統解析を行い,それぞれの分類群(Zaprionus属群,Zaprionus属,Phorticella属,immigrans種群)が多系統群であることを明らかにするとともに,従来から指摘されていたショウジョウバエ(Drosophila)属の側系統性を再確認した.これらの情報は,ショウジョウバエ科全体の系統分類体系の見直しを行う上で非常に重要である.2ショウジョウバエ科全体にわたる系統解析と分類体系の改訂を行うために,前年度に中国南部から採集したサンプルを精査して,合計16属103種(未記載の新種32種を含む)1175個体を同定し,分子および形態による系統分類学的研究の材料を準備した.3シマショウジョウバエ亜属の中で,キイロショウジョウバエ種群と姉妹群の関係にあり,多くの研究者がさまざまな視点から集中的に研究した,モデル生物群の1つであるウスグロショウジョウバエ(Drosophila obscura)種群(3新種)を,東南アジア熱帯(キナバル山,マレーシア・サバ州)から初めて発見し,記載した.その内の1種Drosophila hypercephala Gao & Todaが示す頭部形態の性的二型(hypercephaly)は,ショウジョウバエ属からの新発見である.分子系統解析の結果,本種はアフリカ(ケニア)高山から記録された種との類縁が示唆され,ウスグロショウジョウバエ種群の起源を推定する上で大変興味深い.1ゲノム規模の巨大配列データセットに基づく系統推定をする場合,膨大な計算量(時間)と遺伝子による進化パターンの違いをどのように克服するかが問題となる.近隣接合法による系統樹作成は,他の方法(最尤法,ベイズ法など)と比べて計算量が少なくて済む一方,解析に複数の塩基置換モデルを組み込む方法が開発されていなかった.この問題を解決するために,長大な塩基配列を,進化パターンの異なる部位に分割し,それぞれの部位ごとに最も相応しい塩基置換モデル,補正法を適用して,遺伝距離行列を計算し,それらの遺伝距離行列を融合する分節的解析法(ブートストラップ解析を含む)のプログラムMultiGeneNJを開発した.この方法は,現在普及しつつある次世代シークエンサーから生み出されるであろう莫大なゲノム配列情報に基づく系統推定を効率的に進めるのに役立つと期待される.2以上の解析法を,モデル生物であるキイロショウジョウバエ(Drosophila melanogaster)を含むシマショウジョウバエ亜属(Sophophora)と類縁が推定されているニセヒメショウジョウバエ属(Lordiphosa)の系統関係解析に適用した.その結果,ニセヒメショウジョウバエ属は,新熱帯区に分布するシマショウジョウバエ亜属のsaltans種群+willistoni種群の姉妹群であることが判明した.また,この2系統(ニセヒメショウジョウバエ属とsaltans種群+willistoni種群)の旧世界/新世界の分離は,第三紀始新世中期のヨーロッパ大陸と北米大陸の生物地理学的分離によって起こったと推定され,Throckmorton(1975)が提唱したショウジョウバエ科の旧世界熱帯/新世界熱帯系統の分離仮説に,系統地理学的・地史的新知見を与えた.
サル同種肺移植における肺保存と拒絶反応早期診断法の研究

肺移植において、移植臓器の長時間の遠隔地輸送における安全かつ確実な保存手技の確立が必要とされている現在、よりヒトに近い霊長類であるサルの保存肺移植実験モデルでの有用性を確認することが臨床応用上重要と考えられる。今回の研究において我々は、ニホンザルを用いた24時間肺保存の可能性と、同種肺移植における保存移植肺の機能低下の程度を評価することを目的とした。(方法)ニホンザル18頭(体重9.0-12.0kg)を用いて計9回の左肺同所性移植を行なった。実験群を,I群:移植せず開胸のみの操作とした正常Control群(n=5)、II群:保存せず、左肺摘出後直ちに移植した移植対照群である非保存群(n=3)、III群:Ep4液による24時間保存の後移植した保存群(n=6)の計3群とし、II群およびIII群に対して移植直後、移植1週後に対側肺動脈閉塞試験を施行した。移植後の免疫抑制法としてcyclosporineの筋注法を用いたが、この方法により、1週間の実験期間中はほぼ拒絶反応を抑制することができた。この対側肺動脈閉塞試験の結果とControl群の比較により、保存移植肺の機能を評価した。術直後より移植側肺野の含気性が良好であったII群2頭、III群5頭に対して行なった移植直後、移植1週後の対側肺動脈閉塞試験においてIII群は酸素化能、心拍出量でControl群との有意差を認めなかった。また、II群、III群の平均肺動脈圧、心拍出量、全肺血管抵抗は移植1週後に回復傾向を示した。(結論)移植直後、1週後ともに保存移植肺は、良好な機能を保持していることが示され、本方法での24時間肺保存は可能であることが判明した。設備備品として予定していたポリグラフ、アンプ類、人工呼吸器、気管支ファイバ-コ-プ、吸引器を全て購入した。また、ニホンザル用の小型の肺保存容器を製作した。製作した肺保存容器は、今までに作成したイヌ用の肺保存容器を改良して、従来通りの心肺ブロックによる両肺保存以外にも両肺ブロック(心臓を取り除いた)、片肺ブロックでも保存を行えるように、縦隔及び肺門部の諸器官を支えるテ-ブルを可動式で着脱できるようにした。テ-ブルを交換することにより、3タイプの臓器グラフトに対応できる肺保存装置が作成できた。移植臓器の保存実験を行うためには、実験期間中は確実に拒絶反応が抑制されるように十分な免疫抑制が必要である。本研究では保存実験の後も、長期間の生存が得られるような的確な免疫抑制方法の確立が重要である。サルに置ける免疫抑制方法は、今までの実験では筋肉内及び皮下注によりcyclosporine,azathioprineを投与してきた。この方法にても移植後1ヶ月以上の移植肺の生着は可能であった。しかし、この方法では、cyclosporineの血液中の濃度の上昇が遅く問題が多かった。そこで、移植前に胃瘻を造設して、そこから投与するように方法を変更した。この方法では、投与直後より血液中の濃度の上昇が良好である事が確かめられた。現在この免疫抑制方法で移植を行い、長期生存の可能性を検討中である。肺移植後の長期生存モデル作成のためには、的確な免疫抑制方法の確立が不可欠である。我々はこれまでに、cyclosporine、azathiopurineを、筋肉内注射、皮下注射、胃瘻造設による胃内投与などによって投与してきたが、免疫抑制剤の血中濃度の安定性の点から、筋肉内注射が至適投与方法であるとの結論を得た。

肺移植の実際においては、肺保存手技の確立が不可欠であるが、今回、イヌに比べ、よりヒトに近い霊長類である日本ザルを用いた長時間の肺保存実験により、その臨床応用の可能性について検討した。まず、遠隔地輸送を想定したサル肺保存溶器を作成した。この保存容器を用いて、サル心肺標本による24時間の両肺保存を施行後、同種左肺同所性移植を行った。移植肺の機能を検討するためには、実験期間中の確実な免疫抑制が必要であるが、上述の如き免疫抑制剤投与法により拒絶反応の防止をはかり、移植肺の機能を検討した。肺移植後、経時的に胸部X線写真を撮り、動脈血ガス分析、及び対側肺動脈閉塞試験を行ったが、移植肺は十分な機能を保持していることが判明し、臨床応用は可能と考えられた。今後、保存時間を48時間に延長して、より確実な保存手技を確立していく方針である。また、保存肺移植による気管支肺胞洗浄液の性状に関する詳細な研究がなされていないことから、サルを用いた長期生存モデルを作成し、移植肺に及ぼす保存の影響について検討する予定である。(目的)肺移植において、移植臓器の長時間の遠隔地輸送における安全かつ確実な保存手技の確立が必要とされている現在、よりヒトに近い霊長類であるサルの保存肺移植実験モデルでの有用性を確認することが臨床応用上重要と考えられる。今回の研究において我々は、ニホンザルを用いた24時間肺保存の可能性と、同種肺移植における保存移植肺の機能低下の程度を評価することを目的とした。(方法)ニホンザル18頭(体重9.0-12.0kg)を用いて計9回の左肺同所性移植を行なった。実験群を,1群:移植せず開胸のみの操作とした正常Control群(n=5)、II群:保存せず、左肺摘出後直ちに移植した移植対照群である非保存群(n=3)、III群:Ep4液による24時間保存の後移植した保存群(n=6)の計3群とし、II群およびIII群に対して移植直後、移植1週後に対側肺動脈閉塞試験を施行した。この結果とControl群の比較により、保存移植肺の機能を評価した。また移植1週後の対側肺動脈閉塞試験と同時に開胸肺生検を行ない、移植肺の組織学的所見を検討した。(結果)II群2頭、III群5頭は術直後より移植側肺野の含気性は良好であり、開胸肺生検による組織学的検査では、急性拒絶反応における藤村の分類のI期が3頭、2期が4頭に認められた。術直後より移植側肺野の含気性が良好であったII群2頭、III群5頭に対して行なった移植直後、移植1週後の対側肺動脈閉塞試験においてIII群は酸素化能、心拍出量でControl群との有意差を認めなかった。また、II群、III群の平均肺動脈圧、心拍出量、全肺血管抵抗は移植1週後に回復傾向を示した。(結論)移植直後、1週後ともに保存移植肺は、良好な機能を保持していることが示され、本方法での24時間肺保存は可能であることが判明した。
身体活動量不足と低い起床時体温との関連は夜間末梢熱放散機能低下の影響か

夜間就床後の睡眠第一相における直腸温は一過性に低下し、その間の中心温度指標と末梢温度指標の差分を積分して末梢放熱能とした。末梢放熱能と有酸素持久性能力スコアとの間には有意な正の関連が認められた。身体活動不足による有酸素持久性能力の低下が就床後の低い末梢熱放散機能と関連すると推察された。また、有酸素トレーニング(50%強度・30分間・週3回・4週間)によって、末梢熱放散機能はわずかに改善されたが統計学的有意には至らなかった。平成24年度においては、昨年度得られた基礎的データおよび先行研究から、中心温度指標として、右の鎖骨の下、へその1cm上、右の太腿中央の3点の平均値を、また末梢温度指標として、左右手のひらの母指球、左右足裏の4点の平均値を用い、その差を放熱の指標として採用した。これら皮膚温とともに直腸温をサンプリング周波数0.1Hzで就寝時から翌朝起床時までロガー(N542R,日機装サーモ)に記録した。対象者は、一般成人女性5名(2033歳)で、低体温相(月経終了後排卵日前)の期間を各自設定してもらい、毎朝起床時に基礎体温を測定して確認しながら夜間体温実験を行った。夜間体温測定については、就寝2時間前までに夕食および入浴を済ませ、普段用いている寝間着等に着替えるよう依頼した。測定は2夜連続して行い、初夜効果を考慮して第2夜のデータを採用した。また、夜間体温測定とは別の日に自転車エルゴメータによる漸増負荷テストを実施し、体力指標として最大酸素摂取量の推定を行い、年齢別に5段階評価した。その結果、対象者の直腸温は、就寝後に一過性に低下した。その低下し続けた区間について回帰分析したところ、相関係数(r)は0.8730.983(平均0.957)の範囲にあり、直線的に低下したことが示された。また、その区間における末梢温度と中心温度の差を積分して放熱の指標を算出し、最大酸素摂取量との関連をみたところ、有意な正の関連が認められた(r=0.90、p<0.05)。これらの結果は、最大酸素摂取量のような全身持久的体力が高いと放熱能が高いことを示しており、それが直腸温の低下をより促している可能性を示唆していると考えられた。平成25年度における課題は、運動トレーニングが夜間就寝時の放熱指標に影響を及ぼすかどうかを検討することであった。対象者は、一般成人女性5名(2033歳)で、自転車エルゴメータによる漸増負荷テストを実施し、体力指標として最大酸素摂取量の推定を行った。最大酸素摂取量の50%に相当する負荷を算出し、自転車エルゴメータによる30分間の有酸素トレーニングを週3日4週間継続させた。有酸素トレーニングにより対象者の最大酸素摂取量は有意に向上した。また、毎朝起床時に基礎体温を測定して確認しながら低体温相(月経終了後排卵日前)に相当する期間に夜間体温測定実験を行った。夜間体温測定は、トレーニング期間の前後に2度実施した。測定当日就寝2時間前までに夕食および入浴を済ませ、普段用いている寝間着等に着替えるよう依頼した。対象者の直腸温は、就寝後に一過性に低下した。睡眠サイクルの第I相が平均的に約90100分であることを考慮し、その区間における直腸温低下について回帰分析を行った。さらに、その区間における末梢温度指標(手のひら拇指球と足裏の皮膚温を重み付けしたもの)と中心温度指標(鎖骨下、へそ横、大腿中央の皮膚温を重み付けしたもの)の差を積分して放熱の指標を算出し、最大酸素摂取量とともに運動トレーニング効果を検討した。放熱指標は改善傾向は見られたが有意には至らなかった(p<0.1)。本研究では、平成2324年度を基礎的測定と位置付け、夜間就床後の末梢からの熱放散量が日常身体活動量や体力指標(有酸素性能力指標)と関連するかどうかについて明らかにすることが目的であり、平成23年度では主に夜間放熱についての部位別検討を行った。対象者に対して夜間就寝2時間前までに夕食および入浴を済ませ、普段用いている寝間着等に着替えるよう依頼した。夜間就寝1時間前から、Hardy-Duboisの7点法(前額,腹部,前腕部,手背部,大腿部,下腿部および足背部)に胸部を加えた8部位から表面用温度プローブ(ITP010-12,日機装サーモ)を介してロガー(N542R,日機装サーモ、もしくはLTロガー、グラム社)に1分ごとに各部皮膚温を入力した。

温度プローブは上半身と下半身でそれぞれまとめ、また温度プローブと接続したロガーは研究者が予め作成した布製の小袋に入れて腰ベルトに固定できるようにし、就寝までの間、自由に活動できるようにした。就寝時以降の8か所の皮膚温について分析を行ったところ、腹部、胸部、前腕部、大腿部、下腿部の皮膚表面温は就寝後から1530分間の範囲内でほぼ直線状に安定して上昇が認められた。一方、足背および手背については、就寝後およそ10分間は上昇を認めたが、その後対象者間によるばらつきが見られ、急激な体温低下は寝具からの露出と推察された。また、前額には一貫した傾向は見られなかった。これらのことから、腹部、胸部、前腕部、大腿部、下腿部の5部位については、就寝後1530分間、足背および手背については就寝後10分間程度のデータをサンプリング周期を2030秒ごとに設定して得る必要があると考えられた。計画通り進行している。平成2324年度の2年度内に夜間就床後の末梢熱放散量と身体活動量および有酸素性体力指標の関連について明らかにすることが目的であるが、平成23年度においては全身8箇所の皮膚温測定によって必要なサンプリング時間および周期が明らかとなり、今後引き続き検討を行う。平成25年度は、昨年度に引き続きデータ数を増やすとともに、運動介入効果について検討を行う。平成24年度は、夜間就床後の皮膚温に加えて深部温(直腸温もしくは鼓膜温)を測定し、熱放散による深部温低下の傾きを求め、身体活動量や有酸素性体力指標との関連を検討する。該当なし昨年度使用を控え基金化した約48万円については、有酸素性能力指標測定に関わる高速ガルバニ電池方式酸素センサーに用いる。
地方裁判文書から見た清代中国の口誦文化と書字文化

清代中国(1644-1912)の地方レヴェル裁判文書(档案史料)は、裁判に関わった一般民衆の生活、慣習、心性などについて第一級の情報を提供する。本研究は、19世紀中国における告訴状を主資料として、そこに現れる文芸的な技巧とナラティヴ上の戦略の形式と内容を分析した。1999年度は、告訴状において訴えられている当事者の社会的地位・役割に応じて用いられた語彙と出来事(事件)の筋立てのパターンを明らかにした。告訴状においては、訴えられた当事者の社会的地位と役割に応じて、彼らの行為や性格を形容する攻撃的語彙が戦略的に選び取られていた。また、出来事を説明する筋立ても、個々の地位や役割に関して清代中国の社会が共有していた「かくかくの地位・役割はしかじかの性質だ」というステレオタイプ(多くが負のイメージ)に沿うかたちで物語られる。告訴状に現れるストーリーとことばは、現実にありえそうだと清代中国の人々が考えたであろう出来事を提示し、それを読んだり聞いたりする人々(告訴状の提出先である地方官を含む)が文化的に受容しうるよう形成されていた。従って、書字文化に属し、告訴状を代作していた下層識字層が、口誦伝統に属する農民が口頭で語った出来事の説明を文章化するに際しては、非識字層と識字層の両者が受容しうるステレオタイプに依拠し、またそれを社会的に増幅していたのである。2000年度は、前年度に従事した基礎的作業を具体的な成果に発展させた。清代中国における書字文化と口誦文化の境界領域で作用していた文化的イメージの循環を、告訴状、俗文学、地方官の布告に見られる仏僧のイメージの共有を例にとり、米国でのコンファレンスで発表した。また、告訴状における様々な文字表現の技巧にテクスト分析の手法でアプローチすることが、現代歴史学が直面している史料と社会現実との複雑な関係を再考する手がかりになることを、中国社会文化学会のシンポジウムにて発表した。本研究は、19世紀中国における告訴状と供述記録を主資料として、そこに現れる文芸的な技巧とナラティヴ上の戦略の形式と内容を分析する。1999年度は、国内図書館での補助史料収集と、申請者が過去に収集した約560件の裁判案件及び入手可能なその他の裁判案件の整理に基づいて、告訴状における被告(訴えられている当事者)の社会的地位,役割に応じて用いられた語彙と出来事(事件)のプロットのパターンに関する研究を進行させた。告訴状においては、仏僧、地主、小作人、小商人・工匠、寡婦などといった被告当事者の社会的地位と役割に応じて、彼らの行為や性格を形容する攻撃的語彙が戦略的に選び取られている。また、出来事を説明するプロットも、そうした個々の地位や役割に関して清代中国の社会が共有していた「かくかくの地位・役割はしかじかの性質だ」というステレオタイプ(多くが負のイメージ)に沿うかたちで物語られる。つまり、告訴状に現れるストーリーとことばは、清代中国の人々にとって現実にありえそうな出来事を提示し、それを読んだり聞いたりする人々(告訴状の提出先である地方官を含む)が文化的に受容しうるよう形成されていた。従って、書字文化に属し、告訴状を代作していた下層識字層が、口誦伝統に属する農民が口頭で語った出来事の説明を文章化するに際しては、非識字層と識字層の両者が納得するステレオタイプに依拠し、またそれを社会的に増幅していたのである。1999年度の研究では、以上のように、清代中国における書字文化と口誦文化の境界領域で作用していた文化的イメージの循環を明らかにした。清代

中国における書字文化と口誦文化の境界領域で作用していた文化的イメージの循環を、告訴状、俗文学、地方官の布告に見られる仏僧のイメージの共有を例にとり、米国でのコンファレンスで発表した。また、告訴状における様々な文字表現の技巧にテクスト分析の手法でアプローチすることが、現代歴史学が直面している史料と社会現実との複雑な関係を再考する手がかりになることを、中国社会文化学会のシンポジウムにて発表した。
AdS/CFT双対性による非平衡ダイナミクス

本研究では,超弦理論のAdS/CFT双対性を強結合系に応用することを目的としている.強結合系での理論的な計算はこれまで困難であったが,AdS/CFTによると,強結合の場の理論はブラックホールと等価だとされ,ブラックホールによる強結合系の解析が可能になった.近年,AdS/CFTを用いて量子多体カオスが盛んに議論されており,本年度はこの進展を踏まえてカオスの研究を行った.量子カオスの定義として,近年よく用いられているのは,非時間順序相関関数(out-of-time-ordered correlation function; OTOC)を使ったものである.OTOCを用いることにより,カオスの指標であるリャプノフ指数が定義できることが知られている.また,この指数には普遍的な上限が存在し,特にAdS/CFTで扱う系(ブラックホールと等価な系)はこの限界をsaturateするという普遍的な結果が予想されている.しかし,このOTOCは有限温度4点関数であるため,AdS/CFTを用いても一般には評価が難しい.このため,この予想は十分に確認されていない.また,ブラックホールに対して,なぜ普遍的な結果が成り立つのか明らかでない.最近,OTOCでなく,通常の2点関数を使ってリャプノフ指数を求める可能性が指摘されており,これが正しければリャプノフ指数の評価が飛躍的に容易になる.我々は,この現象“pole-skipping"を使って,ブラックホールに対して普遍的な結果が成立する原因を調べた.結果は,近日中に発表予定である.新しい課題にも取り組んでいるため,申請書に記載した研究計画からはやや遅れているものの,その課題での研究成果が出ている.我々の手法は,他の系への拡張も視野に入れているため,発表が遅れているものの,その分まとまった成果を報告できる予定である.AdS/CFTでは,しばしば系の詳細によらない普遍的な結果が成立することが知られている.その主な原因として,ホライズン近傍での振る舞いが普遍的な形をとることが挙げられる.“pole-skipping"を通して明らかになったことは,リャプノフ指数でも同じ事情が成り立ち,このためブラックホールに対してユニバーサルな結果が成立するという点である.量子カオスと言っても,これまでAdS/CFTで調べられているのは,エネルギー密度相関関数だけである.我々が調べたものもそうである.しかし,我々の手法は,他の相関関数に対しても拡張が容易である.そこで,他の相関関数に対しても調べ,カオス的な振る舞いは見られるか,またエネルギー密度相関関数で得られたような結論が成立するのかを調べる.本研究では,超弦理論のAdS/CFT双対性を強結合の非平衡系に応用することを目的としている.このような理論的計算はこれまで困難であった.AdS/CFTによると,強結合の場の理論はブラックホールと等価だとされ,ブラックホールによる強結合物理の解析が可能になった.本年度は「ホログラフィック超伝導」(HSC)を用いた2つのテーマで研究を行なった.HSCは,AdS/CFTで登場する系の一つで,超伝導を表す.(1)リフシッツ時空におけるHSC解析解:HSCは,物質場のある様々な重力系で起こる.超伝導は低温でのロバストな現象であり,このことは自然である.また,HSCの応用範囲は広く,臨界現象,量子乱流など,様々な研究に用いられている.しかし,HSCは物質場を含め多くの場を含み,それらが非線形に結合しているため,解くことが難しい.このため多くの結果は数値的にしかわかっていない.我々は「リフシッツ時空」と呼ばれる一群のブラックホール時空でのHSCの解析解を発見した.そしてこの解を用いて,その基礎的な性質を調べあげた:1.自由エネルギー,2.ロンドン方程式の導出,3.秩序変数応答関数,4.全ての静的臨界指数と動的臨界指数,5.外部磁場を加えた場合など.(2)AdS/CFTによるKibble-Zurek機構(KZ):KZ機構も,HSCの応用例の一つである.二次相転移を起こす系を急冷すると,位相欠陥が自発的に生成される.超伝導では渦糸がそれにあたる.系を急冷することで対称性が破れるが,空間的に隔たった領域は違う状態を取りうるからである.相関が保たれる典型的なサイズは,スケール則に従う.このスケール則をAdS/CFTの立場から,解析的に比較的容易な議論で導出した.(本テーマは以前の補助金からの継続研究)リフシッツ時空でのHSCの研究では,当初動的臨界現象の解析のみを予定していた.しかし,解析解を発見したことで,方針を変更して,解析解を使って系のあらゆる基礎的な性質を解析的に調べ上げた.この点で,計画変更はあったものの,大きな成果を収めることができた.また,交付申請書に記載した成果はあげることができたので,概ね順調に進展したと言える.本研究では,超弦理論のAdS/CFT双対性を強結合系に応用することを目的としている.強結合系での理論的な計算はこれまで困難であったが,AdS/CFTによると,強結合の場の理論はブラックホールと等価だとされ,ブラックホールによる強結合系の解析が可能になった.近年,AdS/CFTを用いて量子多体カオスが盛んに議論されており,本年度はこの進展を踏まえてカオスの研究を行った.量子カオスの定義として,近年よく用いられているのは,非時間順序相関関数(out-of-time-ordered correlation function; OTOC)を使ったものである.

OTOCを用いることにより,カオスの指標であるリャプノフ指数が定義できることが知られている.また,この指数には普遍的な上限が存在し,特にAdS/CFTで扱う系(ブラックホールと等価な系)はこの限界をsaturateするという普遍的な結果が予想されている.しかし,このOTOCは有限温度4点関数であるため,AdS/CFTを用いても一般には評価が難しい.このため,この予想は十分に確認されていない.また,ブラックホールに対して,なぜ普遍的な結果が成り立つのか明らかでない.最近,OTOCでなく,通常の2点関数を使ってリャプノフ指数を求める可能性が指摘されており,これが正しければリャプノフ指数の評価が飛躍的に容易になる.我々は,この現象“pole-skipping"を使って,ブラックホールに対して普遍的な結果が成立する原因を調べた.結果は,近日中に発表予定である.新しい課題にも取り組んでいるため,申請書に記載した研究計画からはやや遅れているものの,その課題での研究成果が出ている.我々の手法は,他の系への拡張も視野に入れているため,発表が遅れているものの,その分まとまった成果を報告できる予定である.本研究では,AdS/CFTを用いた非平衡現象,特に臨界現象のようなスケール則を伴う諸現象を扱う.このような研究は以前から存在するが,主として数値計算に基づくものであり,結果に対する見通しが良くなかった.そこで,解析的に比較的容易な議論で導出し,質的理解の向上を目指す.「実績の概要」で述べたKZ機構のスケール則導出は,その一例である.通常の場の理論では,このスケール則は系の対称性を用いて理解することができる.AdS/CFTでは,重力系を解くことで強結合場の理論を解く.したがって,AdS/CFTでも,本来重力系の対称性からスケール則を理解できるはずである.しかし,重力系の場合,その対称性はあらわには見えず,emergentな対称性であることが判明した.交付申請書に記載した通り,この手法をスケール則を伴う各種の系に応用する.まずは動的臨界現象を調べる.これはKZ機構と密接な関係がある.臨界現象ではスケール則が現れるが,これは動的な場合も同様で,秩序変数の緩和時間はスケール則に従う.そのベキ,動的臨界指数の値によって,動的ユニバーサリティ・クラスは分類されている.H29年度の研究は,そのうちモデルAのクラスに対する研究である.今後,AdS/CFTで他のクラスに属するモデルを考え,それらのクラスに対しても解析的理解を目指す.なお,本研究のようなAdS/CFTの応用研究は,近年進展が著しく,新たな進展が起こる可能性も高い.そこで分野の発展とともに,適宜新しい研究課題も検討する.AdS/CFTでは,しばしば系の詳細によらない普遍的な結果が成立することが知られている.その主な原因として,ホライズン近傍での振る舞いが普遍的な形をとることが挙げられる.“pole-skipping"を通して明らかになったことは,リャプノフ指数でも同じ事情が成り立ち,このためブラックホールに対してユニバーサルな結果が成立するという点である.量子カオスと言っても,これまでAdS/CFTで調べられているのは,エネルギー密度相関関数だけである.我々が調べたものもそうである.
樹木葉のストレス耐性機構と耐性能力の評価法に関する研究

この基盤研究(C)は、樹木の環境ストレス耐性能力に関係していると考えられるアンチオキシダントの葉内含量と樹木の温度ストレス耐性との関係、植物細胞の膜脂質を構成している飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の相対含量と樹木の耐寒性および耐熱性との関係、光呼吸活性の種間差などを測定し、ストレスに強い樹木の特性を明らかにすることを目的に行った。51種の樹木(落葉樹17種、常緑広葉樹23種、針葉樹11種)におけるアンチオキシダント含量とその季節変化、脂肪酸組成の樹木種間差および夏の葉と冬の葉における不飽和脂肪酸の相対含量(不飽和度)の変化を測定し、51種の樹木の生態学的な生育分布域と不飽和度の関係について解析した。アスコルビン酸は、針葉樹、特に北方系の樹種であるドイツトウヒやヒメコマツで含有量が高く、またα-トコフェロールとアスコルビン酸量は、冬に著しく増加し、夏に減少する季節変化をすることが明らかになった。これらの結果から、冬季におけるアンチオキシダント量の著しい増加は、低温光阻害から樹木を守るためのストレス防御に重要であることが示唆された。一方、夏と冬における脂肪酸の不飽和度の変化は、ドイツトウヒなどの北方系の樹種よりも、ショウナンボクやヤブニッケイなどの暖地性樹種において大きな傾向にあり、脂肪酸不飽和度の季節変化は、樹木の耐寒性ではなく、夏の高温に対する適応能力に関係していることが示唆された。すなわち、アンチオキシダントは耐寒性に関係しており、脂肪酸組成の変化は耐熱性に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、アンチオキシダント量や脂肪酸不飽和度の季節変化の大きさと環境温度に対する樹木の適応能力との間には相関関係があることを見い出した。この研究は、樹木の低温耐性、高温耐性、耐陰性に焦点をしぼり、低温・高温・弱光のそれぞれの環境ストレス因子に対する樹木の耐性機構を明らかにするとともに、耐性能力の評価法を確立することを目的として行っている。この目的達成のため、低温・高温耐性機構の解析には、樹木種の生態学的な生育分布地の違いに注目し、北方系、南方系、温帯性の51種の樹種について、それぞれの葉から抽出した膜脂質の脂肪酸組成、アスコルビン酸やα-トコフェロールなどの葉内アンチオキシダント含量とその季節変化を測定した。また光合成や光呼吸活性と温度ストレスの関係についても解析した。アスコルビン酸は、針葉樹、特に北方系の樹種であるドイツトウヒやヒメコマツで含有量が高く、またその量は、冬に著しく増加し、夏減少する季節変化をすることを見出した。しかし、南方系の樹種では、含有量は低く、季節変化も小さかった。これらの結果から、冬季におけるアンチオキシダント量の著しい増加は、低温光阻害から樹木を守るための低温ストレス防御に重要であること、葉内アンチオキシダント量が樹木の耐寒性評価の指標となることが示唆された。耐陰性の解析には、陰樹であるカクレミノ、陽樹であるクロマツ、それらの中間型であるマテバシイの実生苗を材料として被陰処理を行い、それぞれの樹種の生育限界照度を明らかにするとともに、被陰処理葉の光合成活性や電子プールサイズの測定を行った。実生苗を相対照度0.120%のもとで被陰処理し、それぞれの被陰処理木の葉の電子プールサイズ、最大電子伝達速度、光合成活性などを測定した。その結果、電子プールサイズがP700当たり7-9電子以下になると、陰樹・陽樹ともに樹木は生育できないこと、また、生育限界電子プールサィズとなる光強度は、樹種によって異なることを見出した。これらの結果から、電子プールサイズの測定は、樹木の耐陰性能力の評価に有効な方法であることが示された。

この基盤研究(C)は、樹木の環境ストレス耐性能力に関係していると考えられるアンチオキシダントの葉内含量と樹木の温度ストレス耐性との関係、植物細胞の膜脂質を構成している飽和脂肪酸と不飽和脂肪酸の相対含量と樹木の耐寒性および耐熱性との関係、光呼吸活性の種間差などを測定し、ストレスに強い樹木の特性を明らかにすることを目的に行った。51種の樹木(落葉樹17種、常緑広葉樹23種、針葉樹11種)におけるアンチオキシダント含量とその季節変化、脂肪酸組成の樹木種間差および夏の葉と冬の葉における不飽和脂肪酸の相対含量(不飽和度)の変化を測定し、51種の樹木の生態学的な生育分布域と不飽和度の関係について解析した。アスコルビン酸は、針葉樹、特に北方系の樹種であるドイツトウヒやヒメコマツで含有量が高く、またα-トコフェロールとアスコルビン酸量は、冬に著しく増加し、夏に減少する季節変化をすることが明らかになった。これらの結果から、冬季におけるアンチオキシダント量の著しい増加は、低温光阻害から樹木を守るためのストレス防御に重要であることが示唆された。一方、夏と冬における脂肪酸の不飽和度の変化は、ドイツトウヒなどの北方系の樹種よりも、ショウナンボクやヤブニッケイなどの暖帯性樹種において大きい傾向にあり、脂肪酸不飽和度の季節変化は、樹木の耐寒性ではなく、夏の高温に対する適応能力に関係していることが示唆された。すなわち、アンチオキシダントは耐寒性に関係しており、脂肪酸組成の変化は耐熱性に重要な役割を果たしていることが明らかになった。また、アンチオキシダント量や脂肪酸不飽和度の季節変化の大きさと環境温度に対する樹木の適応能力との間には相関関係があることを見い出した。
新規不斉ホスファメタロセン錯体の合成と応用

本年度においては,まずこれまでに確立したホスファメタロセンの合成法を利用して,これまでと異なった不斉置換基をもつ新しいホスファメタロセンの合成を検討した。具体的にはこれまでのメンチル基をより不斉誘起能の高いと思われるビナフチル基へと変換する試みを行った。しかしこの際,その前駆体となる不斉ホスフォールの合成には成功したが,このものをアルカリ金属試薬と反応させることによって還元的にホスフォールアニオンに変換しFeCl_2と反応させる段階で反応がうまく進行せず,ホスファメタロセンの合成は失敗した。この原因は新たにホスフォール骨格に導入したビナフチル基がこの反応段階においてラジカルを安定化することによって起こるものであると考え,次にこの不斉部分にH_8ビナフチル基を導入することによってこの問題の解決を試みた。予想通りこの場合,反応はうまく進行し,目的のH_8ビナフチル基をもった新しいホスファメタロセンが合成された。合成されたホスファメタロセンはパラジウム触媒によるエンインのヒドロシリル化反応においてこれまで報告されているものの中で最も高いエナンチオ選択性を示すことが分かった。また,ホスファメタロセンの合成を検討する際に,ジホスファルテノセンの新規合成法を開発することに成功し,本反応の一般性についての検討も行った。この結果,反応を効率よく進行させるためにはルテノセンの前駆体であるホスフォール骨格に嵩高い置換基を導入しなければならないことが分かった。
ヒ素の自然浄化機能強化

1.目的著者が自然界から見い出した淡水藻類(クロレラなど)によるヒ素生体濃縮およびヒ素の生体内メチル化能を強化する条件の探索とともに,ヒ素濃縮藻類の自然環境へ及ぼす影響について研究した。2.結果と考察(1)ヒ素の排出クロレラはヒ素を取り込むと同時に排出することが初めて分ったので,放射性ヒ素^<74>A_sを用いてヒ素の排出を詳しく調べた。結果を次に示す。(1)取り込まれたヒ素の3050%は1時間以内に排出され,(2)明条件より暗条件の方が排出され易く,(3)栄養源のない蒸留水の方が排出され易いことなどが分った。(2)ヒ素の生体濃縮の最適培養条件生育曲線とヒ素生体濃縮および培地ヒ素濃度との関係を詳しく調べた結果,細胞内ヒ素濃度は生育曲線の対数生育期で最も大きく,それ以後は排出の方が優先するために,細胞内に濃度は低下する。その結果,培地ヒ素濃度は培養日数とともに低下するけれども対数生育期をわずか過ぎたところで,培地ヒ素濃度に極小値が現れることが明らかになった。また培地成分を検討した結果,クロレラによるヒ素の生体濃縮については,鉄とマンガン濃度は大きくリン濃度は小さい程,ヒ素濃縮効果が大きくなることが分った。これらの実験結果から,クロレラによるヒ素の除去法について最適条件を設定できることが分った。(3)食物連鎖への影響藻類→ミジンコ→グッピ-の食物連鎖において,ヒ素の生体濃度は順次低下し,ヒ素は生体内メチル化により解毒された後排出されるので環境は浄化される。食物連鎖を介してヒ素の浄化は向上した。結果を次に示す。