hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高次視覚中枢の加齢現象の生理・形態学的研究

1)調節負荷の増強により、PVECPの振幅が直線的に低下する特性を用いて、調節力の他覚的測定を試みた結果、加齢による他覚的調節力の低下および頂点潜時の著明な延長が観察された。高齢糖尿病患者ではさらに著しく、加齢減少の促進が示唆された。2)眼内レンズ挿入眼においてluminance閾値を測定した結果、正常眼と同様に加齢による上昇が認められ、視路系の変化に由来することが示された。3)正常者のコントラスト閾値においては加齢による有意な上昇が認められた。4)瞳孔径とコントラスト閾値の関係について検討した結果、その関与は少ないことが判明した。1.老化促進マウスの時間周波数特性は、時間周波数の上昇にともない、N_<40>の頂点潜時は延長した。月齢による差では対照のR-1系では6ヶ月齢と12ヶ月齢で、12ヶ月齢の方が有意の延長を示したが、中枢神経系の老化が促進されているP-8系では6ヶ月齢ですでに老化が開始されているものと考えられる所見がえられた。2.C57マウス3ヶ月、9ヶ月、30ヶ月齢の視神経線維数を全線維で数えあげたが、3ヶ月齢と9ヶ月齢で差はなかったが、30ヶ月齢で両者と有意の差で減少を認めた。3.中心部視野において、40齢代を境にして上半・下半視野共有意に感度の低下を認めた。両視野間ではオクトパス自動視野計による計測では差を認めなかったが、視覚誘発電位では上半視野の感度低下を認めた。眼内レンズ挿入眼の為調節と正常加齢時での調節巾に両者の差は認められなかった。このことは高齢者における調節力低下は水晶体以外の因子も推測させた。4.色覚においては、視覚誘発電位を用いた実験で赤緑軸、青黄軸とも高齢者で反応は悪くなるが、特に青黄軸で強いことがわかった。5.ヒトパタ-ンERGにおける上半・下半視野の老化の差異は認められなかった。6.老化による水晶体混濁の影響を除いて、網膜より中枢の視力の老化を検討するために白内障術後患者の視力を調べた。60才までは平均視力は1.0であったが、これ以後では10才毎に約0.1ずつ視力が低下した。このことは、60才を過ぎると網膜より中枢のニュ-ロンレベルで老化が生じていることを示唆している。1.ヒトの色覚において,老化とともに青黄異常をきたすことが知られている。これを色図形を用いたカラ-パタ-ンVECPで他覚的に検討し,赤緑異常,青黄異常双方の障害を示した。しかしその障害程度は青黄異常が明白であり,その障害機序は,無水晶体の検討により,水晶体の黄色化ではなく,網膜を含むより中枢レベルでの機能低下が主因であると考えられた。2、ヒトの老化には網膜を含む脳内の神経伝達物質が関与していることが示唆されている。ド-パミンが欠乏するパ-キンソン病はパタ-ンVECPの頂点潜時が延長することが知られている。ド-パミン投与中の若年性パ-キンソニスムにおいて,ド-パミン投与中止を投与後にパタ-ンVECPを測定し,パタ-ンVECPの頂点潜時を比較したところ,投与中止した場合,有意にパタ-ンVECPの頂点潜時が延長しており,老化に伴なうパタ-ンVECPの潜時延長は,ド-パミンのような神経伝達物質が関与していることが示唆された。3、マウスにおいてド-パミン作用遮断剤であるハロペリド-ルを投与し,フラッシュVECP,ERGへの影響をみた。VECPの頂点潜時は延長し,ERGのb波振巾の軽度低下が認められた。ハロペリド-ルは,より高次の中枢に影響することがわかり,ド-パミンがその視路系に関与することがわかった。しかしながら網膜レベルにおいても影響が認められたことから,ド-パミン欠乏マウスにおいて,網膜内のド-パミンの局在や定量を試みたい。4、パタ-ンERGによって他覚的に調節巾を測定し,その加齢による低下を認めた。
酸性土壌耐性の必須転写因子STOP1が制御する遺伝子群の種を超えた統合

STOP1転写因子は、被子植物において低pH・アルミニウム耐性遺伝子の発現を包括的に誘導し、強力な耐性を付与するマスター因子として知られる。またSTOP1は基部陸上植物であるコケ植物ヒメツリガネゴケのゲノムにおいて3つのオルソログ遺伝子が存在する。ヒメツリガネゴケが持つ3つのSTOP1様遺伝子の破壊株を対象とした低pH・アルミニウム耐性実験から、PpSTOP1A, PpSTOP1B, PpSTOP1C遺伝子のうちPpSTOP1Aのみがアルミニウム耐性に関与していること、コケ植物のSTOP1は低pH耐性に関与していないことが示唆された。またSTOP1遺伝子は、コケ植物のアルミニウム依存的な有機酸放出には関与しないことが示唆された。またSTOP1遺伝子3重破壊株を対象とした低pH・アルミニウム耐性下における遺伝子発現解析から、STOP1制御下遺伝子を明らかにし、その中には細胞壁の軟化関連遺伝子等に関わる遺伝子が含まれていた。これらSTOP1制御下遺伝子を過剰発現させた形質転換株はやや生育が早く、アルミウムに対し比較的弱いアルミニウム耐性を示す傾向が見られた。また形質転換株はアルミニウム含有培地から、上方に退避する傾向が見られた。一方で、形質転換株は1遺伝子の過剰発現のみでは強力なアルミニウム耐性は付与されなかった。コケ植物特異的なSTOP1依存的アルミニム耐性には複数の遺伝子による複合的作用が必要であることが示唆された。STOP1転写因子は、低pH・アルミニウム耐性遺伝子の発現を包括的に誘導し、強力な耐性を付与する陸上植物共通のマスタースイッチとして知られる。申請者が行った実験の結果から、ヒメツリガネゴケSTOP1は、被子植物STOP1が誘導する有機酸の放出や、アルミニウムイオンの排出によらず、強力なアルミニウム耐性を付与している可能性が示唆された。本課題では、ヒメツリガネゴケをモデルとし、STOP1の逆遺伝学的解析を通じて、種が独自に持つアルミニウム耐性機構の効率的解明を試みる。今年度は、ヒメツリガネゴケのゲノムにコードされる3つのSTOP1様遺伝子を破壊した三重遺伝子破壊株の作出に取り組み、2株の破壊株が作出された。2株の三重遺伝子破壊株はいずれも野生型株に比べ、アルミニウム耐性の低下が見られ、STOP1遺伝子がヒメツリガネゴケのアルミニウム耐性に関与していることが強く示唆された。また、これと平行して行われた、1つのSTOP1遺伝子を破壊した形質転換個株に対するマイクロアレイ解析から、STOP1遺伝子の制御下にあると考えられる複数の遺伝子が見出された。それらの遺伝子の中には、既知のアルミニウム耐性に関わる生理応答との関係性が強く示唆されるものも含まれていた。今後、STOP1遺伝子を完全に失った三重遺伝子破壊株に対する生理学的解析から種独自のアルミニウム耐性機構の詳細を解析すると共に、STOP1の遺伝子の制御下にある遺伝子群との関連を明らかにする。当初、遺伝子破壊株が選抜されなかったことから、遺伝子欠落による致死が疑われたが、形質転換効率の改善により、年度内に三重遺伝子破壊株を作出を完了することができた。申請者が行った実験の結果から、ヒメツリガネゴケのSTOP1は、被子植物のSTOP1が誘導する有機酸の放出や、アルミニウムイオンの排出によらず、強力なアルミニウム耐性を付与している可能性が示唆された。本課題では、ヒメツリガネゴケをモデルケースとし、STOP1の逆遺伝学的解析を通じて、種が独自に持つアルミニウム耐性機構の効率的解明を試みる。今年度は、ヒメツリガネゴケのゲノムにコードされる3つのSTOP1様の遺伝子を破壊した三重遺伝子破壊株の生理学的解析、遺伝子発現解析に取り組んだ。実験の結果、三重遺伝子破壊株は野生型株に比べ、アルミニウム耐性および低pH耐性の顕著な低下が見られた。次に、これら耐性に関わるSTOP1制御下の遺伝子の同定を行うために、RNA-seqによる網羅的な遺伝子発現解析の準備を進めていたが、たび重なる形質転換株の汚染により、当該年度内に実験を終了させることができなかった。そのため、本年度は形質転換株の汚染除去を進めつつ、網羅的遺伝子発現データから高精度にSTOP1制御下の遺伝子を同定するためのデータ解析環境の整備を進めた。今後は、早急に三重遺伝子破壊株に対する網羅的な遺伝子発現解析を実施し、STOP1遺伝子の制御下にあるコケ植物独自のアルミニウムおよび低pH耐性遺伝子の同定を進める。当初、H28年度中にRNA-Seqによる網羅的な遺伝子発現解析およびそのデータ解析によるSTOP1制御下にある遺伝子を同定する予定であったが、形質転換株の汚染が頻発し、実験計画が予定通りに進まなかった。他方、ソバやチャ,アジサイなどの一部の植物は、アルミニウムを地上部へと転流・無毒化する種独自の耐性機構を持つことで、極めて高いアルミニウム耐性を獲得している。しかし、こうした植物のアルミニウム耐性に関わる重要分子の同定は十分に行われていない。コケ植物にも、一般的な被子植物に比べ高い低pH・アルミニウム耐性を有する種が多く含まれる。

申請者が行った予備的実験から、コケ植物ヒメツリガネゴケは、被子植物に一般的な有機酸の放出や、アルミニウムイオンの排出によらず、強力なアルミニウム耐性を獲得している可能性が示唆された。さらに、ヒメツリガネゴケが持つ3つのSTOP1様遺伝子を全て破壊した三重遺伝子破壊株では、その強力なアルミニウム耐性が失われた。このことから、ヒメツリガネゴケが持つ強力なアルミニウム耐性はSTOP1の制御下にある遺伝子の群の働きにより付与されていると考えられた。本研究では、ヒメツリガネゴケをモデルケースとし、STOP1の逆遺伝学的解析を通じて、種が独自に持つアルミニウム耐性機構の効率的解明を試みる。今年度は、STOP1遺伝子の制御下にあるコケ植物独自のアルミニウムおよび低pH耐性遺伝子の同定を試みる目的で、ヒメツリガネゴケSTOP1遺伝子三重遺伝子破壊株を対象とした網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、細胞壁の軟化関連遺伝子等、アルミニウム耐性への関与が示唆されるSTOP1制御下の遺伝子を複数同定した。申請者の所属機関変更に伴い研究室移転に関わる作業が生じ、当該年度に実験が行えない期間が生じたため。STOP1転写因子は、被子植物において低pH・アルミニウム耐性遺伝子の発現を包括的に誘導し、強力な耐性を付与するマスター因子として知られる。またSTOP1は基部陸上植物であるコケ植物ヒメツリガネゴケのゲノムにおいて3つのオルソログ遺伝子が存在する。ヒメツリガネゴケが持つ3つのSTOP1様遺伝子の破壊株を対象とした低pH・アルミニウム耐性実験から、PpSTOP1A, PpSTOP1B, PpSTOP1C遺伝子のうちPpSTOP1Aのみがアルミニウム耐性に関与していること、コケ植物のSTOP1は低pH耐性に関与していないことが示唆された。またSTOP1遺伝子は、コケ植物のアルミニウム依存的な有機酸放出には関与しないことが示唆された。またSTOP1遺伝子3重破壊株を対象とした低pH・アルミニウム耐性下における遺伝子発現解析から、STOP1制御下遺伝子を明らかにし、その中には細胞壁の軟化関連遺伝子等に関わる遺伝子が含まれていた。これらSTOP1制御下遺伝子を過剰発現させた形質転換株はやや生育が早く、アルミウムに対し比較的弱いアルミニウム耐性を示す傾向が見られた。また形質転換株はアルミニウム含有培地から、上方に退避する傾向が見られた。一方で、形質転換株は1遺伝子の過剰発現のみでは強力なアルミニウム耐性は付与されなかった。コケ植物特異的なSTOP1依存的アルミニム耐性には複数の遺伝子による複合的作用が必要であることが示唆された。作出された三重遺伝子破壊株に対するpH・アルミニウム応答の生理学的解析から、種独自のアルミニウム耐性機構の詳細を明らかにする。さらに破壊株に対するRNA-seq解析からSTOP1遺伝子の制御下にある遺伝子群を同定し、アルミニウム耐性機構との関連を明らかにする。
生体防御と癌化を制御する遺伝子群の研究

リンパ球増殖・分化におけるサイトカインシグナルの解析を受容体の下流のシグナル伝達分子の解析を中心に行ってきたが、非受容体型チロシンキナーゼPyk2がIFN-γによってJak2依存性に活性化されることを明らかにした。さらに、Pyk2のドミナントネガティブPKMを用いた実験より、Pyk2はIFN-γによるStat1のセリンリン酸化を担うエフェクター分子であることが解り、Stat1の転写活性化、更に抗ウイルス活性の誘導に深く関与する重要な分子であることを明らかにした。同時に、Jak2により活性化されたPyk2はIFN-γによるErk2の活性化経路にも関与していることも見出ている。また、IL-2シグナル伝達の解析から、IL-2Rγc鎖の膜直下にJak3を介さない新たなシグナル伝達ドメインが存在することを明らかにした。転写因子IRF-1が細胞レベルでは癌抑制因子として機能し、細胞周期やアポトーシスの制御に重要であることを明らかにしてきたが、マウス個体での解析から、IRF-1欠損単独では自然発癌の発生は上昇しないが、Ha-ras遺伝子のトランスジェニックマウスやp53欠損マウスと掛け合わせることで、これらのマウスが有する潜在的な腫瘍発生の頻度が著明に上昇する事を見出した。特にIRF-1,p53両欠損マウスを作製し解析した結果、このマウスがp53単独欠損に比べ腫瘍の発生率が上昇し、早期に多臓器に腫瘍を発生することが明かとなった。このことから、IRF-1が新規の高発がん感受性遺伝子(tumor susceptibility gene)であることを明らかにした。本年度の研究により、(1)IL-2Rγ鎖の“dominant negative"変異体を用いた解析から、IL-2シグナル伝達において、IL-2Rγ鎖の細胞内領域が必須の役割を担うことが明らかとなった。またIL-2シグナル伝達においてIL-2Rと物理的、機能的に共役しているチロシンキナーゼ(PTK)として、今回新たにSyk PTK及びJak1,Jak3 PRKsを同定することに成功した。Sky PTKは、IL-2Rβ鎖の細胞内領域と、Jak1,Jak3 PTKsは、それぞれIL-2Rβ鎖、IL-2Rγ鎖の細胞内領域と共役していることが明らかとなった。加えて、Sky PTKがIL-2刺激に伴うc-myc遺伝子の発現誘導に重要な役割を担うこと、及びJak3(おそらくはJak1も)がIL-2刺激に伴うG_1期からS期への細胞周期の進展に重要な役割を担うことを示唆する知見を得た。また、(2)IRF-1欠失マウス由来の線維芽細胞を用いた解析により、IRF-1が癌抑制遺伝子として機能すること、また細胞死の過程における重要な転写因子であることを明らかにした。さらに、IRF-1欠失マウスにおいて抗細菌、抗ウイルス作用の低下がみられることからIRF-1が生体制御において重要な役割を担うことが示された。また、IFN-α及びIFN-γ処理に伴うIFN誘導遺伝子の発現を調べた結果、IFN誘導遺伝子はその発現がIRF-1に依存した遺伝子(iNOS遺伝子等)と依存しない遺伝子(PKR遺伝子等)に分類されることを見いだした。加えて、ヒトIRF-1にはalternative splicingによるDNA結合領域変異体が存在し、MDS患者の約20%においてこの変異体の増加及び正常mRNAの消失が認められることから、この癌抑制遺伝子の新たな不活性化機構が類推された。本研究はサイトカインの機能解析を行うことによって細胞増殖とその抑制、癌化又は死の分子機構を明らかにすることを目的としている。本年度はまずIL-2受容体(IL-2R)β鎖に結合する新規のセリン/スレオニンキナーゼの同定に成功した。またIL-2シグナル伝達に関与するJakキナーゼの役割を明らかにするためにJak3のキナーゼドメインを欠失させたdominant negative変異体をコードするcDNAを作製した。そのcDNAを発現させたリンパ球系細胞(BAF)ではIL-2による増殖が強く抑制され、c-fosやc-mycなどの標的遺伝子の誘導が強く抑制された。しかし一方でbcl-2の遺伝子の誘導は全く影響を受けなかった。すなわちJakキナーゼはc-fos,c-mycの誘導経路に関与するがbcl-2の誘導経路には関与しないことが明らかとなった。インターフェロン(IFN)系の転写制御因子として我々が発見したIRF-1が、DNA損傷によって誘導される活性化Tリンパ球の死(アポトーシス)に必須であることを明らかにした。更にTリンパ球においては細胞死を誘導する活性を示すインターロイキン-1β変換酵素(Ice)遺伝子がIRF-1依存性に誘導されることも明らかにした。IRF-1のもう一つの標的遺伝子として、癌抑制機能を示すLysyl oxidase遺伝子を同定した。IRF-1と共にIFN-α/β系を制御すると考えられていたp48(ISGF3γ)を欠損するマウスの作製に成功した。このマウス由来細胞を解析することによってp48がIFN-α/β系のみならずIFN-γ系にも必須の因子であることを明らかにした。実際p48欠損細胞ではIFN-α/β又はIFN-γによるEMCV,HSV,VSVなどのウイルス増殖抑制が大きく阻害されることを発見した。癌抑制因子

IRF-1の機能解析から、IRF-1欠損胎児線維芽細胞(EF)ではp53欠損EFと同様にDNA損傷時の細胞周期の停止が認められず、CDK抑制因子(CDK inhibitor,CKI)p21(WAF1/CIP1)の発現がIRF-1欠損EF及びp53欠損EFで低下していることを見出した。更に、p21プロモーターの活性化にはIRF-1とp53が協調的に働くことを明らかにした。同時に、IRF-1によって誘導される標的遺伝子の検索を試みた結果、lysyl oxidase遺伝子がIRF-1依存性に発現していることlysyl oxidase遺伝子が癌抑制的に働くことを明らかにし、IRF-1の癌抑制機構の一端を明らかにした。一方で、HTLV-Iウイルスのp40tax-1の細胞増殖誘導への関与をIL-2シグナル伝達経路に重要なシグナル伝達分子との関係を検討した結果、p40tax-1自身が、lckおよびc-myc遺伝子と協調的に働くことにより細胞増殖を誘導するbcl-2と同様あるいは類似した機能を有していることが示唆された。この結果から、成人T細胞白血病の発症メカニズムとして、p40tax-1がT細胞のIL-2非依存的増殖を誘導していることが示唆された。更に、IL-2のbcl-2遺伝子の転写誘導に至るシグナル伝達経路はJak3キナーゼを介するシグナル伝達経路とは独立していることを示し、新たにBcl-2結合タンパクであり、apoptosis阻害作用を有するBAG-1の遺伝子がJak3キナーゼを介するシグナル伝達経路とは独立にIL-2刺激により誘導されることを明らかにした。同時に、IL-2Rγ鎖の各種変異体の解析の結果、IL-2刺激によるJak1キナーゼの活性化はJak3キナーゼの活性化を必要とせず、Jak3キナーゼ活性化のシグナル伝達経路とは独立して誘導されることが示唆された。IRF-1欠損マウスの脾臓や肝臓由来のリンパ細胞は、野生型マウスに比較してNK1.1+CD3-(NK)細胞の割合が激減し、細胞傷害性もみられなかった。また、IRF-1欠損マウス骨髄細胞を、野生型マウスに移植した場合、機能的に正常なNK細胞を生産する事が明らかとなった。更に、IRF-1欠損マウス骨髄では、NK細胞分化に重要なIL-15遺伝子の誘導性が低下していること、IL-15遺伝子が直接IRF-1によって制御を受けていることを見出し、IRF-1がナチュラルキラー(NK)細胞の分化を促す骨髄中の微小環境の維持、成立に必須の転写因子であることを発見した。また、IRF-1に特異的に結合する蛋白として、核内リン酸化蛋白nucleophosmin(NPM)を同定した。NPMの機能を分子レベルで解析した結果、NPMがIRF-1のDNA結合能を特異的に阻害し、転写活性化を阻害すること、NPMの発現が多くの白血病細胞で亢進していること、NPMにトランスフォーム活性が存在することを見出した。これらの事から、癌抑制遺伝子IRF-1の新たな不活性化機構が推測された。一方、ウイルス(EMCV,VSV,HSV)を感染させたマウス胎児線維芽細胞(EF)がアポトーシスを起こす事、このアポトーシスが抗インターフェロン(IFN)-α/β抗体で阻害される事を見出した。
ナノ粒子の生物学的サイズ効果の検討

石綿やシリカなどの微細粒子は細胞の炎症性応答を生じ、様々な疾患の原因となる。本研究では微細粒子による細胞の炎症性サイトカイン産生機序について検討した。サイズを分けたシリカおよびサイズの明確なラッテクスビーズにより貪食能の高いマクロファージを刺激し、炎症性サイトカインIL-1βの産生を検討した結果、細胞には粒子の大きさに依存した異なるIL-1β産生経路があることを見出した。骨髄由来マクロファージ(BMDM)の微細粒子に対するIL-1b産生に、粒子サイズ依存的な経路が存在する事を確かめた。1)他のサイトカイン(TNF-a、IL-6、IFN-g、IL-12、MCP-1、IL-10)にはラテックスビーズ(LxB)のサイズ依存的な影響は認められなかった。2)cathepsin B阻害剤が20 nm径LxBのIL-1b産生を阻害することから、当該LxBがcathepsin Bの食胞からの漏出を生じる可能性が考えられた。そこで、BMDMを1,000および20 nm径LxBで刺激したところ、後者でのみ細胞内に活性化cathepsin Bが存在する事を蛍光基質を用いて確認した。さらに、cathepsin BおよびD欠失マウスBMDMでは、20 nm径LxBによるIL-1b産生がcathepsin B欠失BMDMで減少する事を確認した。3)1,000 nm径LxBによるIL-1b産生はROS阻害剤の影響を受けることから、ROSの産生誘導をDHR-123により検討したところ、1,000nm径LxBに強いROS産生を認めた。ROS産生源としてミトコンドリア(mt)を想定し、刺激後のmtの挙動(体積および膜電位)を蛍光基質を用いて検討したところ、1,000 nm径LxBでは弱いダメージを受けたmtが増加し、20 nm径LxBでは強く傷害されたmtが認められたがその体積は大きく減じていた。よって、1,000 nm LxBの場合は呼吸能をある程度維持した傷害mtがROSの産生源であると予想された。一方で、20 nm径LxBはLC3-GFPマウス由来BMDMにおいて多数のオートファゴゾームを誘導することから、強く傷害を受けたmtはこの機構により除去されると考えられた。23年度の研究結果と合わせ、BMDMのIL-1b産生に粒子のサイズに依存した経路が存在する事を示した。ナノ物質は様々な活性を有する材料であるが生物への影響は明確ではない。本研究では、細胞側に粒子サイズ依存的な応答経路が存在する可能性を検討した。1.200 nm径のシリカをコンパクターにより、また微細シリカを粗シリカ水分散液を遠心(10,000 x g,10分)した上静より得た。これらの粒子サイズは動的散乱法にて測定した。次に、マウス骨髄細胞由来macrophages(BMDM)をLPS存在下で上記シリカで刺激したところ、双方共に炎症性サイトカインIL-1βの産生を誘導した。しかし、微細シリカのみで細胞内空胞の形成を観察した。次に、1,000 nm、100 nmおよび20 nm径のラテックスビーズ(LxB)でBMDMを刺激すると、1,000 nmおよび20 nm径LxBは共にIL-1βの産生を誘導したが、後者のみで空胞の形成が見られた。この過程で、100 nm径LxBはIL-1βの産生を誘導せず、1,000 nmおよび100 nm径LxBはエンドソーム内に、20 nm径LxBは主に細胞質内に存在することが明らかとなった。次に、LxBによるIL-1β産生に対する細胞外K+およびNLRP3欠失の影響を検討した。その結果、1,000 nmおよび20 nm径LxBによるIL-1β産生は共に顕著に低下した。続いて、IL-1βの産生には細胞内の活性酸素種(ROS)およびcathepsin Bが働くことが知られているので、これらに対する阻害剤の影響を検討した。その結果、ROS阻害剤N-acetyl cysteine(NAC)およびcathepsin B阻害剤Ca-074-Meが、それぞれ1,000 nmおよび20 nm径LxBによるIL-1βの産生を各々阻害した。以上の結果より、BMDMはLxBに対してサイズ依存的なIL-1β産生経路を有することが示唆された。ナノ物質は微細であることに由来する様々な表面活性を有しており、広い分野での利用が期待される。しかし、応用にあたり生物への影響を検討することが不可欠である。ところが、細胞レベルにおけるナノ物質特有の効果、いわゆるナノ効果の実体は明確でない。本研究では、細胞側に粒子サイズ依存的な応答機構が存在する可能性について検討した。

これにより、サイズ依存的な細胞側から見たナノ効果の実体を明らかにする事を目的としている。上記のために、サイズにより分級したシリカを調製し、同一素材でもその大きさによって細胞側の応答が異なる事を見出した。この現象を確認するために、サイズが正確なLxBを用いてシリカの結果を確認した。今のところ、20 nm径LxBで見られる細胞内空胞の由来・性質についてはdataが不足し、依然として不明な点が多いが、その他の実験計画書にある課題はほぼ遂行できた。これら23年度の研究結果より、BMDMのIL-1β産生に粒子のサイズに依存したcathepsin BおよびROS依存的経路が存在する事をほぼ確認できた。1、IL-1β産生に加えてTNF-α他のサイトカイン産生へのLxBの影響を検討する。2、cathepsin B阻害剤が20 nm径LxBのIL-1β産生を阻害したことから、当該ビーズがBMDMにおいてcathepsin Bの食胞から細胞質への漏出を引き起こす可能性がある。そこで、1,000および20 nm径LxBで刺激したBMDMにおけるcathepsin Bの挙動を同蛍光基質を用いて検討する。また、Cathepsin B遺伝子欠失BMDMを用いて、20 nm径LxBのIL-1β産生における同酵素の重要性を確認する。3、1,000 nm径LxBによるIL-1β産生はROS阻害剤によって阻害できる。そこで、LxB刺激時の細胞内ROSの産生DHR-123を用いて測定する。また、ROS産生源としてミトコンドリアが考えられる。そこで、LxB刺激後のミトコンドリアの膜電位等を蛍光プローブを用いて検討する。4、オートファゴソーム欠損はTLR4刺激によるIL-1β産生に促進的に働く。そこで、LC-3-GFP融合遺伝子ノックインマウスBMDMに蛍光dextranを取り込ませた後にビーズ刺激し、小胞の細胞内トラフィッキングを蛍光顕微鏡にて経時的に観察する。5、上記の他に、ROSに応答しNLRP3活性化に働くTXNIPを欠損したマウス、予備的に20 nm径LxBの活性に関与するとの結果を得ているATPのレセプター阻害剤(Brilliant Blue G、Suramin等)の影響を検討する。6、以上より得られる結果を、肺胞Mφおよびマイクログリアなど生体より調製した細胞で検討する。以上より、細胞に粒子サイズ依存的な応答経路が存在する事を示す。7、抗原となるOVAと各サイズのビーズをマウスに投与して、OT-IやOT-II等の特異的T細胞の活性化効率を検討し、アジュバント効果を調べる。物品費(試薬、プラスティック用品他)に800,000円、旅費に100,000円およびその他(論文発表費用等)に200,000円を予定している。
血管作用物質による癌の温熱効果増強に関する基礎・臨床的研究

悪性腫瘍は温熱療法において,組織環境、特に組織内の血流量の変化は、温熱効果を大きく変化させる。そこで血管作用物質である血管拡張剤(hydralazine,Hyd.など)、を用いることにより、正常組織の血管を拡張し、血流を増加させることにより、腫瘍組織はStealing effectによって血流を低下させることが可能である。このことで腫瘍部に対し特異的に温熱効果を増すことが考えられる。今回は血管作用物質を用いることにより、腫瘍の温熱の血流比(Blood Flood Ratio:腫瘍の血流量/正常組織の血流量)を測定した。方法1)実験腫瘍はC3/Heマウスに移植可能なSCC-7腫瘍を用いた。2)加温方法:アクリル製循環恒温槽を用いて41,42,43度10分、及び43度10,20,30分間の温熱処理を行った。3)血流測定:腫瘍部の血流量の測定にはレーザードップラー(Advantec社製レーザーメドALF21)を用いて行った。結果:1)Hyd.の投与量の増加(0,2.5,5.0,7.5mg/Kg)に従って正常組織は97.7+22%、118.0+22%,124.0+16%,134.7+22%の増加を示した。腫瘍部では逆に102.9+22%,78.7+10.9%,65.5+9.98%,51.3+11%と減少を示した。また、5mg/Kg投与下加温群では43度10分の加温では単独加温では66.1+13%が34.9+16%と有意に減少を示し、温熱量の増加(43度、30分ではHyd.による効果は減少し、有意差は得られなかった。目的:温熱療法時に血管作動性物質であるHydralazine(以下Hyd.)を併用し、血流を修飾することで腫瘍部の選択的加温の方法を試みた。本剤を投与することで正常部の血流を増加し、腫瘍部の血流は相対的にする(Stealing Effects)。温熱時に本剤を併用することで腫瘍部の選択的温度上昇が期待できる。実験腫瘍を用いてHyd.の温熱併用時の抗腫瘍効果の増強についてこの投与量、投与時期、この増強効果の程度について報告する。実験方法:実験腫瘍は、C_3H/Heマウス(雄4ー6週令)に移植可能な2種類のFM3AおよびSCCーVIIを用いた。このHyd.を生理食塩水にて各々の実験直前に溶解し腹腔内に注入した。結果:SCCーVII腫腫における(1)対照群、(2)加温単独群、(3)HYD.5mg/kg投与下加温群(43°C20分間加温)の3群での腫瘍成長遅延日数でEnhancement ratio(E.R.)をみると加温単独群を1としたE.R.は1.27の遅延がみられ、Hyd.での温熱増感効果が認められた。加温時間を一定(43°C,20分間加温)にしてHyd.の投与量を変化(1mg/kg,2.5mg/kg,5mg/kg,7.5mg/kg)させた時は加温単独群では6.52±0.82日、Hyd.1mg/kg投与後加温群では7.14±0.90日、Hyd.2.5mg/kg投与下加温群では8.5±0.98日、Hyd.5mg/kg投与下加温群では9.72±0.92日、Hyd.7.5mg/kg投与下加温群では9.84±1.3日であり、Hyd.の投与量の1mg/kgから5mg/kgまでは投与量の増加にしたがって成長遅延日数の増加を認めた。温熱量(加温時間)の増加(10分,20分,30分)に従って、加温単独群では5.5±0.7日,6.52±0.8日,8.85±1.2日と遅延を認めるが、Hyd.投与下加温群ではそれぞれ8.31±0.7日,9.72±0.92日,10.54±1.3日と増加を示した。温熱量に対してもHyd.の投与下では成長遅延日数の増加が認められ、Dose modifying factor(D.M.F.)は2.6でありHYD.の温熱療法に対する増感効果が得られた。他の腫瘍(FM3A腫瘍)でもSCCーVII腫瘍同様に成長の遅延を認めHyd.による温熱療法増感効果を認めた。温熱療法時に血管作動性物質であるHydralazine(以下Hyd.)を併用し、血流を修飾することで腫瘍部の選択的加温の方法を試みた。実験方法:実験腫瘍は、C_3H/Heマウス(雄4-6週令)に移植可能な2種類のFM3AおよびSCC-VIIを用いた。このHyd.を生理食塩水にて各々の実験直前に溶解し腹腔内の注入した。結果:SCC-VII腫瘍における(1)対照群、(2)加温単独群、(3)HYD.5mg/

kg投与下加温群(43°C20分間加温)の3群での腫瘍成長遅延日数でEnhancement ratio(E.R.)をみると加温単独群を1としたE.R.は1.27の遅延がみられ、Hyd.での温熱増感効果が認められた。加温時間を一定(43°C,20分間加温)にしてHyd.の投与量を変化(1mg/kg,2.5mg/kg,5mg/kg,7.5mg/kg)させた時は加温単独群では6.52±0.82日、Hyd.1mg/kg投与後加温群では7.14±0.90日、Hyd.2.5mg/kg投与下加温群では8.5±0.98日、Hyd.5mg/kg投与下加温群では9.72±0.92日、Hyd.7.5mg/kg投与下加温群では9.84±1.3日であり、Hyd.の投与量の1mg/kgから5mg/kgまでは投与量の増加にしたがって成長遅延日数の増加を認めた。温熱量(加温時間)の増加(10分,20分,30分)に従って、加温単独群では5.5±0.7日,6.52±0.8日,8.85±1.2日と遅延を認めるが、Hyd.投与下加温群ではそれぞれ8.31±0.7日,9.72±0.92日,10.54±1.3日と増加を示した。温熱量に対してもHyd.の投与下では成長遅延日数の増加が認められ、Dose modifying factor(D.M.F.)は2.6でありHYD.の温熱療法に対する増感効果が得られた。又、臨床での研究は現在進行中で、その結果は来年度にまとめる。悪性腫瘍は温熱療法において,組織環境、特に組織内の血流量の変化は、温熱効果を大きく変化させる。そこで血管作用物質である血管拡張剤(hydralazine,Hyd.など)、を用いることにより、正常組織の血管を拡張し、血流を増加させることにより、腫瘍組織はStealing effectによって血流を低下させることが可能である。このことで腫瘍部に対し特異的に温熱効果を増すことが考えられる。今回は血管作用物質を用いることにより、腫瘍の温熱の血流比(Blood Flood Ratio:腫瘍の血流量/正常組織の血流量)を測定した。方法1)実験腫瘍はC3/Heマウスに移植可能なSCC-7腫瘍を用いた。2)加温方法:アクリル製循環恒温槽を用いて41,42,43度10分、及び43度10,20,30分間の温熱処理を行った。3)血流測定:腫瘍部の血流量の測定にはレーザードップラー(Advantec社製レーザーメドALF21)を用いて行った。結果:1)Hyd.の投与量の増加(0,2.5,5.0,7.5mg/Kg)に従って正常組織は97.7+22%、118.0+22%,124.0+16%,134.7+22%の増加を示した。腫瘍部では逆に102.9+22%,78.7+10.9%,65.5+9.98%,51.3+11%と減少を示した。また、5mg/Kg投与下加温群では43度10分の加温では単独加温では66.1+13%が34.9+16%と有意に減少を示し、温熱量の増加(43度、30分ではHyd.による効果は減少し、有意差は得られなかった。
開発プロジェクトの普及過程-リスクを伴う新しい投資に関する意思決定行動分析

今年度の前半は、昨年まで行ってきた家計調査のデータを用いて、様々な計量モデルを用いてデータ分析、検証を行った。分析には、インドネシアの西ジャワ・サグリン地域の農村にて、ダム開発プロジェクトが実施された時から16年間の回顧的情報を400世帯に調査したパネルデータを用いた。400世帯の家計のパネルデータを用いて、研究計画で設定した3つの仮説、他人からの学習効果、リスクに対する態度、資金制約の三つの要因が、家計の養殖事業の投資決定にどのような影響を与えたかを検証した。養殖投資の意思決定と資金制約の二つの方程式を同時に推定することができる二方程式プロビットモデル(昨年度より分析)、またそれ以外に固定効果ロジットモデルなどを用いて結果の比較を行った。当初の計画より遅れを生じたが、以上のようにいくつかの国際学会にて発表を行い、関連したテーマについて今年度の研究実績として報告でき、概ね順調に研究は進んだ。(また、博士論文も提出し、博士号を取得確定した。)昨年度に設定した目標である海外の学術雑誌への投稿、掲載を達成した。今年度の前半は、次の調査のための準備も兼ねて、手元の(前年以前の調査からの)家計のデータの分析を進めた。分析には、インドネシアの西ジャワ・サグリン地域の農村にて、ダム開発ブロジェクトが実施された時から16年間の回顧的情報を400世帯に調査したパネルデータを用いた。まず、このパネルタのクリーニングを行った。質問票の記述、2次資料からのデータ、キー・インフォーマントらの情報などと入力データとの整合性を確認する作業を行った。次に、パネルデータの一部を用いて、以前から進めていたリスクに対する態度と家計の属性との関係について、オーダード(順序付け)プロビットモデルを用いて計量分析を行い、その結果を'Household's Risk Attitudes in Indonesia(インドネシアの農村における家計のリスクに対する態度に関する分析)'としてまとめ、学術雑誌に投稿し受理された(発表予定)。さらに、400世帯の家計のパネルデータを用いて、研究計画で設定した3つの仮説、他人からの学習効果、リスクに対する態度、資金制約の三要因が、養殖事業の投資決定にいかに影響を与えたかを検証した。養殖投資の意思決定と資金制約の二つの方程式を同時に推定することができる二方程式プロビットモデルを用いて計量分析を行った。その結果、家計が投資を決定するに当たって、三要因とも有意に影響していることがわかった。さらに限界効果を分析することにより、1)資金へのアクセスが深刻な制約であること、2)リスクに対する態度も重要な影響を与えていることが判明した。この結果を草稿としてまとめ、東アジア経済学会(EAEA)にて報告した(Miyata and Sawada,2002,Malaysia)。さらに分析を進めたものを国際学会(APHW2003)にて発表し、学会誌に掲載された。データのクリーニングや処理などに予定以上の時間を要し、当初の予定が多少遅れる結果となったが、手元にあるデータの分析をほぼ終えることができた。これらの結果を公表する段階に入っており、今年度の研究実績として報告でき、順調に研究は進んでいる。来年度は、これらの結果をもとにさらに調査と分析を進め、論文にまとめて公表する予定である。今年度の前半は、昨年まで行ってきた家計調査のデータのクリーニングをほぼ終了し、様々な計量モデルを用いてデータ分析、検証を行った。分析結果をまとめ、国際学会(Miyata, World Water Congress, 2003)にて発表し、学会誌に掲載された。さらに分析を進めたものをまとめ、国際学会に受理された(Miyata, APHW, 2004)ところであり、公表予定である。また研究の一部を昨年度にまとめて投稿していた論文は、雑誌に掲載された(昨年度、掲載予定として報告)。当初の計画より遅れを生じてはいるが、以上のようにいくつかの国際学会にて発表を行い、関連したテーマについて今年度の研究実績として報告でき、概ね順調に研究は進んでいる。来年度は、これらの学会発表をもとに論文をまとめ、海外の学術雑誌へ投稿予定である。
アジア農村における村落組織と地域性の対応に関する地理学的研究

平成13年(2001年)にベトナムの一行政村(ハイズオン省タインミエン県ゴークエン社)の全戸を対象に実施した農家世帯アンケートの整理・分析を引き続き行う一方(アンケート票の国外持ち出しが認められないため,入力作業はベトナム側に依頼した),日本で分析を行ってまとめた。またその結果に基づいて2002年11月から12月にかけて調査地で農家経済と農民の経済活動に関する補充調査を行った。その結果,以下のようにドイモイ後の農家世帯の具体的な社会経済状況の一面が明らかになった。つまり,(1)1993年にその時点で誕生している人すべてに等しく土地分配が行われたが,その後8年間で農地の移動(通常は売買ではなく35年の貸借関係)が増加しており,これは親戚間で行われることが多いが,行政村を超えて行われることもある,(2)死亡・誕生による農地の再配分が実施されないため,農家間の不平等が拡大している,(3)移動の自由が認められたこともあって,副業や出稼ぎが増加し,農家の重要な現金収入源となっている,(4)世帯間の経済格差が拡大している,(5)テレビなどの消費財が普及している,(6)医療費,教育費,服飾費,食費・日用雑貨費(主に調味料や洗剤を購入)など現金支出が増加し,特に教育費の負担が大きい,(7)税金(農業税,宅地税)や合作社(日本の農協に相当する)や村への負担金が多いこと,などである。農民の社会経済生活をみると,ドイモイ=市場経済化がもたらした経済的なインパクトが顕著であるものの,そうした経済活動への参入に社会的なネットワークが関係していることが明らかになり,世帯間や村ごとの違いも顕著であった。これらの一部については,人文地理学会アジア地域研究部会(6月)および日本地理学会秋季大会(9月)において発表,南方文化29号(11月)に投稿し,現在人文地理学会に投稿準備中である。
国文学異次デ-タベ-ス群間の横断的利用方式に関する研究

我が国固有の国文学に関する学術情報は,O次情報(原本、原文献資料)、1次情報(翻刻、本文)、2次情報(文献、目録)、3次情報(分野解説、研究動向)等、極めて高次に渡り、かつ多様である。質的に異なったデ-タベ-ス群間を柔軟にかつ自由に行き来し、即ち横断利用を行うシステム技術の開発を目的とし、以下の検討を行い知見を得た。まず、国文学学術情報の高次性による分類法を確定し、分類表を作成した。これに基づき、典型例として解説デ-タベ-スから資料目録所在デ-タベ-ス、研究論文目録デ-タベ-スへ、さらに原文献資料デ-タベ-スに至る研究フロ-を確定し、異次デ-タベ-ス群間の縦のリンクによる研究課程を把握した。次に、各次情報のデ-タ構造を確定し、リンク技術を確立した。高機能ワ-クステ-ションにそのリンクの実現を図った。また、デ-タベ-ス群間の横断利用手法の検討を行い、最適手法のプロトタイプ版を構成した。プロトタイプシステムとしては、高機能ワ-クステ-ションによる実現方法と、簡易パ-ソナルコンピュ-タによる実現方式の2者を検討した。とくに、ハイパ-テキスト処理型のシステムをマルチメディア対応に試作し実験した。国文学研究がパ-ソナルな環境に基づく研究態様であるところから、パソコンへの実現化を考慮した。これは、原文献資料、その本文テキストをマルチ画面対応に処理し、必要に応じて解説デ-タベ-ス、用字・用例デ-タベ-ス等各種辞書が参照できるシステムである。また、目録型、全文テキスト型のCD-ROM(別途開発)をパ-ソナル環境へ適用するための方式、システムを確立した。以上の研究成果をまとめた報告書を出版した。本研究により、国文学研究推進へのコンピュ-タ適用条件、範囲、技術、方法等が確立された。我が国固有の国文学に関する学術情報は、0次情報(原本、原文献資料)、1次情報(翻刻、本文)、2次情報(文献、目録)、3次情報(分野解説、研究動向)等、極めて高次に渡り、かつ多様である。質的に異なったデータベース群間を柔軟にかつ自由に行き来し、即ち横断利用を行うシステム技術の開発を目的として、今年度は以下の検討を行い、知見を得た。即ち、国文学学術情報の高次性による分類法を確定し、分類表を作成した。これに基づき、典型例として解説データベースから資料目録所在データベース、研究論文目録データベースへ、さらに原文献資料データベースに至る研究フローを確立し、異次データベース群間の縦のリンクによる研究課程を把握した。次に、各次情報のデータ構造を確定し、リンク技術を確立した。高機能ワークステーションにそのリンクの実現を図った。次に、データベース群間の横断利用手法の検討を行い最適手法のプロトタイプ版を構成した。プロトタイプシステムとしては、高機能ワークステーションによる実現方式と、簡易パーソナルコンピュータによる実現方式の2者を検討している。実際のデータは、一部末構築な部分(例えば、CD-ROM化による目録データベース等)もあり、次年度早期にその完成を待って、試験を行う計画である。実用化を目的とした業務的システムとして、研究支援環境の整備システムを構築予定である。このシステムは、プロトタイプとして次年度完成予定である。即ち、研究者がその研究主題(例えば、"もののあはれ"について)を、3次情報や高次情報から確定し、次いでその主題の研究背景や成果(その研究論文等)、また資料そのもの(その対象原本等)の有無を2次情報にて知る。

さらに、1次情報または0次情報にて実際に生の資料、情報を入手し、用意されている各種研究支援用システムにて、分析し研究を進めているという機能をもつ。国文学異次デ-タベ-ス群間の横断利用方式を典型例について、試作した。試作は、ハイパ-テキスト処理型のパ-ソナルコンピュ-タに実現、実験した。これは、原文献資料、その本文テキストをマルチ画像対応に処理し、必要に応じて解説デ-タベ-ス、各種辞書、漢字辞書等を参照できるように考慮した。国文学各次デ-タベ-スの構造を確立し、まとめた。同時に各次デ-タベ-スのリンク方式についても検討を加えた。国文学研究は、パ-ソナルな環境を重視する分野であるため、各種情報機器等もこれに対応する必要がある。そのため、昨年度別途開発した目録型CDーROMをパ-ソナル環境へ適用するためのシステム、方式を確立した。さらに、全文テキストに対してこれを利用者が研究材料として、各種観点からの分析するためのパ-ソナルコンピュ-タ用高機能テキスト分析システムを検討した。とくに、文字列検索を高速度に行うためのLSIチップ(メ-カ-試作)を活用するため、基本ル-チンの開発を検討してきている。これにより、全文テキストをCDーROM化し、各研究者のパ-ソナルデ-タベ-スとして提供し、活用する方途が確立した。すなわち、基本デ-タのパ-ソナル環境への組織化と、横断利用方式の確立、及び実現方式の知見を見た。なお、昨年度の研究成果、及び今年度の研究成果をまとめた報告書を作成した。
沖縄県島尻郡豊見城村の民間説話(伝説・昔話など)の記録と研究

本研究の目的は、消滅しつつある沖縄(豊見城村)の民間説話(伝説・昔話など)を記録・集成し、それらの歴史・民俗的意義、現在的意義等を明らかにすることであった。平成8年度奨励研究Aの交付期間にひきつづき、今回の平成9・10年度奨励研究Aの期間に現地調査、資料収集・整理、中間報告としての論文・調査報告執筆等の作業を相当に進めることができた。現在、成果公刊のための著書を執筆中である。平成10年度は、平成10年8月に約20日間、および10年12月11年1月に約10日間、豊見城村に赴いて語り手たちからの聞き取り調査を行い、当地およびその周辺の伝説・伝承地を調査した。安里和子氏(もと「いきいきふれあい財団」副理事長)とともに、豊見城村村長ほか村役所関係者の協力を得た。平行して、沖縄県立図書館にて関係文献を複写・収集した。また、すでに奄美・沖縄民間文芸研究会大会(平成10年8月9日・於沖縄県立芸術大学)において、「沖縄・豊見城村の伝説『真玉橋の人柱』」の論題で口頭発表を行い、論文を執筆した(『小樽商科大學人文研究』第97輯・平成10年3月刊行)。本研究は、福田晃・岩瀬博編『琉球の伝承を歩く』(仮題、三弥井書店・平成11年刊行・全12巻別巻1)の一冊・豊見城編として平成11年度中に刊行を予定している(安里和子氏と共同執筆)。この叢書は、関係の研究者のみならず、沖縄と民間説話に興味を持つ一般読者の知的興味にこたえることを目的とした一般向けのシリーズである。おもな内容は、「解説(豊見城村の歴史と暮らし)」「伝承例話」「伝承の意義」「対訳例話」等からなる。今年度は8月に奄美・沖縄民間文芸研究会大会(於西表島)において当該研究に関する口頭発表(「豊見城村(とみぐすくそん)の伝説・昔話」)をし、ひきつづき豊見城村での聞き取り調査および伝承地の現状確認、資料収集などを行った。12月より翌年1月まで再び聞き取り調査、伝承地の現状確認、資料収集などを行っている。これらによって、さまざまな情報を得ることができたが、特に豊見城村の代表的伝説「真玉橋(まだんばし)の人柱」についてはある伝承者から非常に貴重な証左を与えられた。また、この間、豊見城村の伝説「瓦屋節(からや-ぶし)の由来」「名嘉地大屋(なかちうふや-)とキジムナ-」に関する論文を執筆し、近日公刊の予定である。現在は調査テープに録音した伝説・昔話の翻字作業を進め、代表的な本文約50を選定したのち、それぞれについての解説を執筆するための準備作業をしているところである。来る平成10年度は、今年度の調査で得た情報をもとにして、伝説「真玉橋の人柱」についての口頭発表および論文執筆を行う予定である。この作業も含め、『奄美・沖縄伝説・昔話双書』(三弥井書店刊)の一巻『沖縄・豊見城村の伝説・昔話』の平成11年度中公刊に向け、補足調査、資料整理、原稿執筆を集中的に進めてゆかなければならない。
アジア半乾燥地における土壌中の環境汚染物質の動態と将来予測

近年、アジア半乾燥地域では、家畜頭数が大幅に増え、草原の荒廃が著しい。本研究では、砂嵐発生頻度が大きいモンゴル国中央部および南部、中国内蒙古自治区北部を対象として、植生、土壌、微生物の調査を実施した。この結果から、植生被覆や土壌腐植含量など地表面状態の地域差を明らかにした。さらに、この地域の複数地点で植生被覆、土壌特性、環境汚染物質、特に、発がん性物質などを調査した。以上の調査を研究開始2年半継続実施した結果から、上記物質の我が国への影響について解析し、環境資源、野生生物の保護のための対策の必要性についてまとめた。北東アジアの大陸において2000年代初め以降、最大規模の砂嵐が多発しており、大気中へ巻き上げられた砂塵(黄砂)の飛来も頻発に観測されており、その影響は深刻で、北東アジアの広範囲に及んでいる。研究代表者らは、2008年以降、Csー137などの放射性核種wp土壌粒子トレーサーとして用いることによって、飛来する砂塵の量および起源を解明した。この結果からモンゴル、中国内蒙古自治区の過放牧地帯の砂漠化しつつある草原が砂塵の発生地であることを明らかにした。本研究では、それら地域の表層土壌および砂塵中のヒト毒性物質を含む環境汚染物質の胴体を解明し、我が国への影響について明らかにすることを目的としている。平成26年度はモンゴル国中央部のフスタイ国立公園ステップを中心に調査を行った。調査項目は、1)植物群落の種組成の解析と生産量の測定、2)家畜の植物嗜好性の解析、3)土壌調査および土壌試料の採取と土壌の理化学性の分析、4)土壌中のヒト毒性物質の解析および評価である。上記調査の結果、以下のことが明らかとなった。フスタイ国立公園のトゥール川河川敷の表層土壌試料中の環境化学物質の質量分析計による解析を進めた結果、数多くの環境化学物質が存在していることが明らかとなった。現在、化学物質の特定を解析している。北東アジアの大陸において2000年代初め以降、最大規模の砂嵐が多発しており、大気中へ巻き上げられた砂塵(黄砂)の飛来も頻繁に観測されており、その影響は深刻で、北東アジアの広範囲に及んでいる。研究代表者らは、2008年以降、Cs-137など放射性核種を土壌粒子トレーサーとして用いることによって、飛来する砂塵の量および起源を解明した。この結果から、モンゴル、中国の過放牧地帯の砂漠化しつつある草原が砂塵の発生地であることを明らかにした。本研究では、それら地域の表層土壌および砂塵中のヒト毒性物質を含む環境汚染物質の動態を解明し、我が国への影響について明らかにすることを目的としている。平成27年度は、モンゴル国中央部のフスタイ国立公園ステップとモンゴル南部のゴビステップを中心に調査を行った。1)ゴビステップにおいて、放牧圧が高くなると、A層が風食によって失われ、炭酸塩を多く含んだBk層が表層となっていた。また植生の種組成も変化し、軽度放牧ではStipaが優占種であったが、重度放牧ではよりアルカリ耐性の強いAlliumとなった。以上のことから、ゴビステップにおける放牧圧の増加により、肥沃なA層を流亡させ、Bk層が表層となることで、pH、有機炭素、土壌構造が変化することが明らかとなった。2)Tuul川沿岸土壌からエストロゲン様物質であるEstronが検出された。多環芳香族炭化水素(PAHs)では12物質が検出された。うち、国際がん研究機関が分類する発がん性リスクが疑われる物質は、Estron, Benzo〔a〕anthracene, Dibenzo〔a,h〕anthracene, Benzo〔b〕fluoranthene, Naphtharene, Indeno〔1,2,3-cd〕pyreneの6物質であった。黄砂発生域の表層土壌から、環境汚染物質、特に、環境ホルモン活性を示すエストロゲンや発ガン性を示す多環芳香族炭化水素が検出されたことは、注目に値する。また、その起源もウランバートル周辺からのものであることが示唆された。研究代表者らは、2008年以降、Csー137など放射生核種を土壌粒子トレーサーとして用いることによって、飛来する砂塵の量及び起源を解明した。本研究では、それら地域の表層土壌及び砂塵中のヒト毒性物質を含む環境汚染物質の動態を解明し、我が国への影響について明らかにすることを目的としている。平成28年度は、モンゴル国中央部のフスタイ国立公園ステップとモンゴル北部の森林ステップおよび高山草原を中心に調査を行った。1)森林ステップおよび高山草原において、放牧圧が高くなると、土壌表層、特にA層が風食および水食によって失われ、土層が薄い地帯では、表層から礫が露出するようになり、土壌生産性の低下を招くことが明らかとなった。また、草原の劣化とともに、植生の草丈や現存量も低下し、種組成も変化することが明らかとなった。

2)モンゴル国中央部を流れるTuul川の中流および下流域においては、大都市であるウランバートルの下流に位置するため、様々な環境汚染物質による汚染が懸念されたが、環境ホルモンであるエストロゲン様部室が検出され、また、発ガン性物質である多環芳香族炭化水素類多数が検出された。本年度はとくに以上の物質の定量値が明らかとなった。近年、アジア半乾燥地域では、家畜頭数が大幅に増え、草原の荒廃が著しい。本研究では、砂嵐発生頻度が大きいモンゴル国中央部および南部、中国内蒙古自治区北部を対象として、植生、土壌、微生物の調査を実施した。この結果から、植生被覆や土壌腐植含量など地表面状態の地域差を明らかにした。さらに、この地域の複数地点で植生被覆、土壌特性、環境汚染物質、特に、発がん性物質などを調査した。以上の調査を研究開始2年半継続実施した結果から、上記物質の我が国への影響について解析し、環境資源、野生生物の保護のための対策の必要性についてまとめた。モンゴルおよび中国内蒙古自治区における学術調査が順調に進み、分析用の試料の採取が滞りなく行なうことができたことから、環境化学物質の定量および解析をはじめることができた。さらに、土地利用形態別、気候帯別の試料も採取でき、アジア地域の広範囲の土壌試料の採取を行えた。また、予備実験より、さまざまな環境化学物質が検出でき、解析作業にすすむことができた。平成28年度においては、さらに、上記調査地点の評価を詳細に行い、ウランバートルよりも下流域のステップ域および南部のゴビステップ域において、今年度と同様な調査及び解析を行うとともに、中国内蒙古自治区フルンボイル草原についても調査する。28年度が最終年度であるため、記入しない。土壌科学今年度は、環境汚染物質が高濃度に存在していると思われる地域において土壌調査および土壌試料の採取を行う。採取した試料の環境化学物質の定量および解析を行う。また、それら地域の飛砂(黄砂)の発生量について今までの測定結果等により、我が国への影響およびアジア地域の環境汚染の将来予測を行う。