hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高分子ナノチューブの合成と燃料電池への応用

本研究のテーマである燃料電池のナノ構造を持つ電解質・電極への応用を目指すべく、界面活性剤と数種の添加剤の存在下、レゾルシノール(R)とホルムアルデヒド(F)の共重合反応を行い、RF樹脂のナノ構造化と得られる試料の力-ボンヘの変換について検討した。R、F、アルキルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、NaOH、メシチレン(TMB)、tert-ブタノール(t-BuOH)とH_2Oを2:4:1:x:y:z:360(x=0.25-1,y=0-1,z=0-6)のモル比で混合した溶液を50-90°Cで所定時間反応させた。得られた生成物を酸で処理した後、窒素雰囲気下で焼成することによりカーボンに変換した。ナノスフィアを与えるNaOH量x=0.25系(y=0,z=0)にTMBを添加すると、80-300nmのワイヤー状粒子が生成することが分かった。この仕込み溶液にZ-BuOHを添加した系では、t-BuOH量の増加と共に、生成するワイヤー状粒子の直径が増大し、縦横比が減少する傾向が認められた。さらに、t-BuOH添加量z=3.0系では、ワイヤー内部が空洞化したチューブ状粒子が、z=4では、直径100nm-4μmの球状粒子がそれぞれ観察された。合成条件を最適化すると、カーボンナノスフィアの最密充填構造体と1777m^2/gの高比表画積値を持つワイヤー状カーボンがそれぞれ生成することが分かった。ツイスト状カーボンも極一部認められた。このようなカーボンの形態変化は、前駆体となるRF重合体、界面活性剤および各種添加剤との相互作用に基づく鋳型効果によるものであり、条件を変えればより微細な形態制御を実現できる可能性がある。本研究のテーマである燃料電池の電解質・電極への応用を目指してフェノルール(Ph)/アルデヒド系高分子ナノチューブのスルホン化および炭素前駆体としての利用を試みたが、骨格構造の熱的化学的安定性に難点があるために、この構造体の諸応用は難しいことが分かった。そこで、本年度では、安定性に優れたナノ高分子の合成を目的として、界面活性剤を鋳型としたレゾルシノール(Res)/ホルムアルデヒド(FA)系共重合反応を新たに検討した。Res、FA、NaOH、アルキルトリメチルアンモニウムプロミド(CnTAB)(n=16,18)とH_2Oを所定のモル比で混合し、5090°Cで所定時間反応させた後、所定量のパラホルムアルデヒド(PFA)と共にテフロン製容器に入れ、150°Cで水熱処理した。得られた固相を洗浄、吸引ろ過で濾別した後、乾燥し、試料を得た。Ph系PNTがプレポリマーをミセル溶液に添加し反応させることにより得られるのに対して、本系では、界面活性剤共存下でモノマーの共重合反応を進行させることにより高分子構造体を合成した。C_<16>TAB系で得られた赤褐色粉末は、SEM像より、直径12μmのワイヤーが束状に集合してできたヒモ状粒子で、ラメラ状構造を単位とするナノ高分子であることが分かった。また、NaOHの添加量を減らすと、直径約500nmの球状粒子が得られることを見出した。さらに、これらの高分子をN_2中600°Cで焼成すると、前駆体構造を反映したカーボン粒子が得られることが分かった。本研究のテーマである燃料電池のナノ構造を持つ電解質・電極への応用を目指すべく、界面活性剤と数種の添加剤の存在下、シリコンアルコキドのゾル-ゲル反応類似のレゾルシノール(R)とホルムアルデヒド(F)の共重合反応を行い、RF樹脂のナノ構造化と得られる試料のカーボンへの変換について検討した。R、F、アルキルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、NaOH、メシチレン(TMB)、tert-ブタノール(t-BuOH)とH_2Oを2:4:1:x:y:z:360(x=0.25-1,y=0-1,z=0-4)のモル比で混合した溶液を50-90°Cで所定時間反応させた。生成物は、SEM, XRD, IR, AFM, TG-DTA等で評価した。この仕込み溶液にt-BuOHを添加した系では、t-BuOH量の増加と共に、生成するワイヤー状粒子の直径が増大し、縦横比が減少する傾向が認められた。これは、t-BuOH量が増加するにつれて、ナノワイヤー前駆体である多重円筒型のベシクルが安定な球状構造へと相変化し、これを鋳型としてRF重合が進行するためと考えられる。さらに、得られた生成物を塩酸で処理し、N_2中1000°Cで焼成すると、前駆体構造を保持したベシクル状カーボンに変換できることが分かった。

本研究のテーマである燃料電池のナノ構造を持つ電解質・電極への応用を目指すべく、界面活性剤と数種の添加剤の存在下、レゾルシノール(R)とホルムアルデヒド(F)の共重合反応を行い、RF樹脂のナノ構造化と得られる試料の力-ボンヘの変換について検討した。R、F、アルキルトリメチルアンモニウムブロミド(CTAB)、NaOH、メシチレン(TMB)、tert-ブタノール(t-BuOH)とH_2Oを2:4:1:x:y:z:360(x=0.25-1,y=0-1,z=0-6)のモル比で混合した溶液を50-90°Cで所定時間反応させた。得られた生成物を酸で処理した後、窒素雰囲気下で焼成することによりカーボンに変換した。ナノスフィアを与えるNaOH量x=0.25系(y=0,z=0)にTMBを添加すると、80-300nmのワイヤー状粒子が生成することが分かった。この仕込み溶液にZ-BuOHを添加した系では、t-BuOH量の増加と共に、生成するワイヤー状粒子の直径が増大し、縦横比が減少する傾向が認められた。さらに、t-BuOH添加量z=3.0系では、ワイヤー内部が空洞化したチューブ状粒子が、z=4では、直径100nm-4μmの球状粒子がそれぞれ観察された。合成条件を最適化すると、カーボンナノスフィアの最密充填構造体と1777m^2/gの高比表画積値を持つワイヤー状カーボンがそれぞれ生成することが分かった。ツイスト状カーボンも極一部認められた。このようなカーボンの形態変化は、前駆体となるRF重合体、界面活性剤および各種添加剤との相互作用に基づく鋳型効果によるものであり、条件を変えればより微細な形態制御を実現できる可能性がある。
閉鼻声の音響分析:聴覚的キューの検索と内視鏡手術の形態目標の設定

鼻声は一般に閉鼻声と開鼻声にわけられる。耳算咽喉科医が感じる鼻腔共鳴に関連していると思われる声の異常を「鼻声」と定義し以下の検討をおこなった。対象および方法:当大学で慢性副鼻腔炎、アレルギー性鼻炎に対して鼻内視鏡手術を受けた患者13名を対象とした。内視鏡手術の術前と術後12ケ月の時点でナゾメーターによるナザランス値の測定、音声の録音をおこなった。録音音声は音声解析ソフト(KAY社、マルチスピーチ、モデル3700)を用いてフォルマント周波数、帯域幅、振幅を検討した。スピーチサンプルは鼻子音の「な」「に」「ま」「み」、母音「あ」「い」を用いた。結果:ナゾメーターは鼻腔と口腔からでてくる音声の音圧の比を測定する器械である。その測定値をナザランス値という。ナザランス値はいずれの鼻子音でも術後は術前と比べて大きくなった。母音では「あ」の音は術後ナザランス値の変化はなかったが「い」は術後ナザランス値は大きくなった。鼻内視鏡手術により鼻子音のみならず母音もその鼻腔共鳴が影響を受けることが明らかとなった。音響分析は鼻子音のマーマー区間のフォルマントにつき線形予測法にて検討した。術後はすべての鼻子音で第14フォルマントの中心周波数は高音域にシフトした。次にフォルマントの帯域幅の変化をみたところ第一フォルマントでは術後有意差をもって小さくなり、手術により第一フォルマントはより尖鋭化することが確かめられた。これらの結果は鼻子音の音響的な特徴を強調するような方向に変化しているといえる。
標的遺伝子置換を用いたp53遺伝子点突然変異導入マウスの研究

p53遺伝子は、その変異がヒトの腫瘍から最も頻繁に検出されるがん抑制遺伝子の一つである。多くの種類の腫瘍でp53遺伝子の点変異が見つかることから、単なる遺伝子の欠損だけでなく、特定の点変異が腫瘍の組織特異性を決めている可能性がある。そこで本研究では、p53遺伝子を点突然変異に置き換えたマウスの作成を目標とした。ヒトの腫瘍で最も多く検出されるアミノ酸変異を伴うp53遺伝子の点突然変異は、248番目のアミノ酸がアルギニンからトリプトファンに変異(R248W)したものである。ES細胞に2段目の遺伝子操作を施し、p53遺伝子にR248Wの点突然変異を導入した。第1段階のジーンターゲティングは、選択遺伝子としてNeo遺伝子+Eco-gpt遺伝子を用い、p53遺伝子の第2第10エクソンを欠失したES細胞を作成した。つづいて、このp53遺伝子欠損ES細胞を用いて、第2段階目のジーンターゲティングを行い、本研究の目的であるp53遺伝子への点突然変異導入マウスES細胞を作成し、成功した。それぞれのマウス胚盤胞に注入しキメラマウスを得た。さらにキメラマウスを通して、ES細胞由来の変異固体を得た。現在ヘテロマウスを得て、さらにヘテロマウス同士の交配を行っている。本研究にとって最も重要なステップは、ES細胞にp53遺伝子の点突然変異が導入され、しかも、その点突然変異をもつマウスの子孫が得られることである。この目標は、100%達成することができた。今度、得られたマウスにどの様な種類の腫瘍が発生するかを解析し、p53遺伝子における点突然変異と腫瘍発生の組織特異性との関係を追究したい。
リュウキュウアユ集団の変動史究明と絶滅リスク評価

奄美大島に残存するリュウキュウアユは、東西(住用湾域と焼内湾域)の2集団に分化していることが示されてきた。しかし、これらがどのような過程を経て成立したのかについての結論は得られていない。本研究は、マイクロサテライトDNAとmtDNA調節領域の配列分析により2集団間の現時点での遺伝子流動の有無と各集団の歴史的形成過程について明らかにし、2つの集団の保全上の位置付けについて検討することを目的とした。リュウキュウアユは2000年7月に住用湾域の4河川と焼内湾域の1河川から採集した2831個体(計150個体)を対象とした。マイクロサテライトDNA分析によって、集団間の遺伝的分化の程度を定量化し、個体間の遺伝距離によって2集団間の移住の有無を検討した結果、2集団間の分化の程度は遺伝的変異全体の50%前後で非常に高い値を示した。また各集団はそれぞれ近縁な個体から構成されており、現時点での集団間の移住は全くないと考えられた。ダイレクトシーケンスにより調節領域前半部(340bp)の配列を調べた。ハプロタイプ数は東集団(住用湾域)で8個、西集団(焼内湾域)で5個であった。集団間に共通のハプロタイプはみられず、両者に遺伝子流動がないことが支持された。各集団のハプロタイプは117番目のサイトの置換により識別でき、ハプロタイプ間の置換数は集団内で14個、集団間で37個であった。ネットワーク系図によりハプロタイプ間の系統関係を検討した結果、東集団のハプロタイプは単系統であったが、西集団のハプロタイプは東集団に対して側系統となつていた。このことから、奄美大島の集団は島の西側で最初に形成され、そこから少数の個体が移住して東集団を形成したと考えられた。また、東集団では最も高頻度のハプロタイプから低頻度のハプロタイプが派生しており、近い過去に集団サイズを増大させたことが示唆された。一方、西集団ではそのような関係はみられず、集団サイズに大きな変動が生じたことが示唆された。以上の結果から、奄美大島におけるリュウキュウアユの2集団は進化的に独立した単位である(またはなりつつある)ことが示唆され、今後はそれぞれを進化的に意義のある単位とみなして保護管理する必要のあることが示された。本年度は、mtDNA調節領域の配列分析とそれらの系図から両集団の関係について検討し、その成立過程についての基礎的仮説を構築することを目的とした。リュウキュウアユは2000年7月に住用湾域の4河川と焼内湾域の1河川から採集した2831個体(計150個体)を対象とし、ダイレクトシーケンスにより調節領域前半部(340bp)の配列を調べた。各集団のハプロタイプは117番目のサイトの置換にでき、ハプロタイプ間の置換数は集団内で14個、集団間で37個であった。ネットワーク系図によりハプロタイプ間の系統関係を検討した結果、東集団のハプロタイプは単系統であったが、西集団のハプロタイプは東集団に対して側系統となっていた。

ネットワーク系図によりハプロタイプ間の系統関係を検討した結果、東集団のハプロタイプは単系統であったが、西集団のハプロタイプは東集団に対して側系統となつていた。このことから、奄美大島の集団は島の西側で最初に形成され、そこから少数の個体が移住して東集団を形成したと考えられた。また、東集団では最も高頻度のハプロタイプから低頻度のハプロタイプが派生しており、近い過去に集団サイズを増大させたことが示唆された。一方、西集団ではそのような関係はみられず、集団サイズに大きな変動が生じたことが示唆された。以上の結果から、奄美大島におけるリュウキュウアユの2集団は進化的に独立した単位である(またはなりつつある)ことが示唆され、今後はそれぞれを進化的に意義のある単位とみなして保護管理する必要のあることが示された。
ＨＤＬコレステロール値を上昇させる新しいナノテクノロジーの評価と分子機序

動脈硬化誘発食を負荷した高脂血症、動脈硬化モデルマウスに四級化ポリアミノゲルを経口投与しすると対照群マウスに比べて有意なLDLコレステロール(LDL-C)値の低下およびHDL-C値の上昇傾向をきたし、動脈硬化の発症・進展が抑制されることを確認した。HDL-Cが上昇するメカニズムを、四級化ポリアミノゲルが直接作用する小腸、胆汁酸・コレステロール代謝の中心臓器である肝臓で解析し、特にマイクロアレイ法による網羅的検討において標的遺伝子をいくつか同定した。今後、引き続き、直接的な原因分子の同定と解析を行っていく方針である。平成24年度は、主に、動脈硬化誘発食を負荷中の高脂血症、動脈硬化モデルマウスに4級化ポリアミンナノゲルを1日1回経口投与し、4級化ポリアミンナノゲルによるLDL低下およびHDL上昇作用は動脈硬化の発症・進展を抑制することの基礎データーを確立した。(1)高脂血症マウスを作製する為にC57BL/6Jマウスに、また、動脈硬化モデルマウスであるApoE欠損およびLDL受容体欠損マウスそれぞれに動脈硬化誘発食(脂肪10.5%、コレステロール1.25%、コール酸0.5%)を8週間自由摂取させた。(2)動脈硬化誘発食投与開始1週間後より、同誘発食を自由摂取させながら生理食塩水または4級化ポリアミンナノゲル(0.25g/kg BW)を1日1回経口投与した。(3) 2週間ごとに採血を行い、総コレステロールおよびHDLーCを酵素法にて、カイロミクロン、VLDL、LDL、HDL値をHPLC法にて測定する。この解析により、4級化ポリアミンナノゲルによるLDL低下およびHDL上昇作用を確認した。また便中の胆汁酸および脂質含量、血中トリグリセリド値や血糖値も同時に測定し、胆汁酸吸着剤としての効果と胆汁酸代謝への影響を検討した。(4)動脈硬化病変の評価:上記のマウスから大動脈を摘出し、大動脈全体および起始部の脂肪染色および免疫組織化学染色を行い、動脈硬化病変を評価した。平成25年度は当初の計画に基づき、HDLコレステロール上昇のメカニズムの解明の検討を中心に行った。4級化ポリアミンナノゲルが直接作用する小腸、胆汁酸・コレステロール代謝の中心臓器である肝臓で解析した。またリポ蛋白代謝に関連する血中のリパーゼ活性、コレステロール代謝に影響を与えるホルモンの変化も解析した。まず小腸では、胆汁酸の吸収・代謝に関与するFXR (farnesoid X receptor)、FGF15、コレステロール吸収に関与するNiemann-Pick disease, type C-like 1、HDL粒子の新生に関与するABCA1、ApoA1の遺伝子と蛋白発現を解析し、新規ナノゲルの作用を検討した。肝臓では、胆汁酸の代謝および合成に関与するFXR、SHP、Cyp7a1、Cyp8b1、HDL代謝酵素であるLCAT、PLTP、Endothelial lipase、HDL受容体であるSR-BI (scavenger receptor class B member 1)について、その遺伝子と蛋白発現を解析し、新規ナノゲルの作用を検証した。HDL合成に関与するApoA1 mRNA、ABCA1蛋白の発現上昇、HDL異化に関わるhepatic lipaseのmRNA発現減少のあること、肝臓でのカルシウムチャンネル、S100gカルシウム結合蛋白ファミリーのmRNA発現の上昇がみられたことに関しては、さらに、発現異常のみられるABCA1等のHDL制御タンパク質の合成、分解系をそれぞれmRNAおよび蛋白レベルで検討し、HDL上昇の分子機序を検索した。食餌性および遺伝的高脂血症動物モデルにおいて、4級化ポリアミンナノゲル投与が悪玉コレステロールであるLDLコレステロールを低下させ、善玉コレステロールであるHDLコレステロールを上昇させること、さらに動脈硬化病変の形成を抑制する表現型を明らかにする基礎的検討がなされた。これらの研究結果をもとに、次年度はさらにモデル動物のサンプル数を増やして統計学的有意さを確立していく。また、当初の計画に基づき、HDLコレステロール上昇のメカニズムの検討を行う段階へ移行することになる。便中の胆汁酸および脂質含量、血中トリグリセリド値の測定に関しては、実験上の手技を含めもう少し検討が必要である。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度は、まず、食餌性および遺伝的高脂血症動物モデルにおいて、4級化ポリアミンナノゲル投与が悪玉コレステロールであるLDLコレステロールを低下させ、善玉コレステロールであるHDLコレステロールを上昇させること、動脈硬化病変の形成を抑制する表現型をさらにサンプル数を増やして統計学的有意さを確立する。さらに、当初の計画に基づき、HDLコレステロール上昇のメカニズムの解明の検討を行う。4級化ポリアミンナノゲルが直接作用する小腸、胆汁酸・コレステロール代謝の中心臓器である肝臓、HDLのクリアランスに関与する腎臓における胆汁酸およびコレステロール代謝関連因子の変化を遺伝子発現および蛋白レベルで解析する。またリポ蛋白代謝、コレステロール代謝に影響を与えるホルモンの変化も解析する。

小腸では、胆汁酸の吸収・代謝に関与するFXR、FGF15、コレステロール吸収に関与するNiemann-Pick disease, type C-like 1、HDL粒子の新生に関与するABCA1、ApoA1の遺伝子と蛋白発現を解析し、新規ナノゲルの作用を検証する。肝臓では、胆汁酸の代謝および合成系、HDL代謝酵素、HDL受容体について、その遺伝子と蛋白発現を解析し、新規ナノゲルの作用を検証する。HDL合成に関与するApoA1 mRNA、ABCA1蛋白の発現上昇、HDL異化に関わるhepatic lipaseのmRNA発現減少のあること、肝臓でのカルシウムチャンネル、S100gカルシウム結合蛋白ファミリーのmRNA発現の上昇がみられたことに関しては、発現異常のみられるABCA1等のHDL制御タンパク質の合成、分解系をそれぞれmRNAおよび蛋白レベルで検討し、HDL上昇の分子機序を検索する。腎臓では腎近位尿細管上皮細胞のHDL受容体cubilinの発現をmRNAおよび蛋白レベルで検討する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
環境要因の人体影響(基礎班)

1.研究目的重点領域研究「人間環境系」の小研究領域の一つとして「環境要因の人体影響」が設定されている。本研究は、その小領域全体を総括するとともに、研究の進め方、記録、成果の発表、評価などについて研究者相互の討議によって検討することを目的とする。さらに今後着手すべき研究について検討するとともに、パイロット的実験研究を行う必要があれば、それに対応する。本研究では生物医学的な立場からの人体影響、特に実験研究に重点をおくが、近年重視されつつある磁場の影響や人体影響についての社会的評価など、新しい研究の開拓をもめざす。1990年(平成2年)度から発足する本重点領域の第2期計画(3年間)の立案も本研究組織で担当する。2.研究の経過と成果(1)人体影響研究小領域は、計画研究7班、公募研究14班から成っている。本年度は研究代表者会議を7月と1月に開催し、研究組織相互の情報交換を行った。中でも、昨年度設定されたHRGC-MS(ガスクロマトグラフ-質量分析計)は、摂南大学と樫本隆教授の努力で充分能力を発揮しているので、広く共同利用を推進し、母乳、貝類などにおけるダイオキシンの分布、蓄積についてデータを得た。(2)小領域研究成果発表会を平成元年1年1月10日、11日に京都市で開催した。(3)研究報告集「環境要因の人体影響(2)」を発行した。(4)平成2年度以降の研究の進め方について検討した結果、基礎班を除いて6班の計画研究組織を立案した。昭和62年度に第1期が始まった時以後の研究の進歩をとり入れ、新しく難分解物質の人体影響などをとりあげる。(5)環境科学会年会に本小領域からシンポジウム「磁場・電場の影響」を提供し、本研究の成果を発表するとともに、上記第2計画への提言もまとめることができた。今後の課題としては、他に複合効果、遺伝要因などが重要である。
幼・低学年向け,からくり的アプローチによるオープンエンドな教材開発と活用法の研究

○研究目的本研究では、ものづくりが専門家によって行なわれる特別な作業というイメージから少し離れ、固定観念が少なく好奇心旺盛な子供たちが、多くの無駄(非効率的)の中で楽しく取り組むものとした。そこで、幼・低学年層を対象にからくり的なアプローチで科学や技術・教科枠や難しい数式などにとらわれず、自由な発想で体系的にものづくりを学ぶことができる「オープンエンド」(制限されず、決まった答えを持たず、それを探求し続ける)な教材開発とその活用法の模索を目的とした。○研究方法a)教材キットの開発「オープンエンド」な教材として、作製テーマ(目的)と部材の数や種類などを絞込みキット化を行う。b)教材キット用ワークシートの作成キット内容から機構の種類が絞られ、その代表的な機構解説と装置作製に沿ったワークシートを作成する。c)からくり的アプローチによる機構解説用モデルの作製科学技術史から機構の資料収集を行ない、それらを参考資料とした解説用からくりモデルの作製を行う。○研究成果●教材を「ルーブ・ゴールドバーグ・マシン」とし、部材の数や種類などの絞込みを行いキット化。●ものづくり体験(ハンズオン)で、問題を発見し解決しながら進めて行くワークシートの作成。●科学技術史(各種機械の歴史や科学者など)から機構の資料収集を行ない、教材キットの内容とワークシートを踏まえ、解説用機構モデル(連理返り人形・戦闘馬・投石機)を作製。●簡易プレビューを実施。設定時間超過や教材の内容などに不都合が生じ再検討を要する結果を得た。●1つのワークを簡単に短時間(20分程度)で行える教材として、その活用法の更なる精査が必要。●これらの内容をまとめ「平成22年度熊本大学総合技術研究会」において発表・報告を行った。
宇宙環境下における電磁気力を利用した不均一粉体運動の制御機構の開発

将来の宇宙探査ミッションを成功させるためには,月・火星・小惑星表面に存在するレゴリス粒子の探査機器への悪影響を軽減し,また,その粒子を資源として利用することが重要であり,その鍵となるのが宇宙環境下で不具合なく利用できる粉体のハンドリング技術である.本年度の研究では,機械的駆動部や空気・液体等を必要とせず,装置が簡素化でき,しかも制御が簡単であるなどと,宇宙環境で使用するにあたり多くの利点を有している磁気力を利用した粉体のハンドリング技術開発に取り組んだ.また,粒子運動を操作するうえで重要な外力のバランスは,地上に関しては十分な研究がなされているものの,低重力・真空といった宇宙特有の環境下においては詳細な研究は行われていない.そこで,開発したシステムを,地上における実験だけでなく,真空環境下での実験や個別要素法を使用した数値シミュレーションにより開発・性能評価を行うことで,宇宙環境下における磁性粒子の動特性解明にも取り組んだ.具体的には,月・火星・小惑星レゴリス粒子を回収するための,コイルガンの仕組みを利用した磁気サンプリングシステムを開発した.磁気サンプリングシステムを使用して,大気・真空環境下において磁性粒子のサンプリング実験を行った結果,コイルに流す電流値とその印加時間が相互的にサンプリング性能に影響を及ぼし,それらの最適な組み合わせがサンプリングを成功させるために重要であることを確認した.また,磁場中に置かれた磁性粒子の磁気的相互作用により粒子同士のチェーンや塊を形成し,その現象はサンプリング性能を向上させることも明らかにした.さらに,数値シミュレーションにより,低重力かつ真空環境下において磁気サンプラーの性能が向上することを予測し,その宇宙環境下における有用性を確認した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。将来の宇宙探査ミッションを成功させるためには,月・火星・小惑星表面に存在するレゴリス粒子の探査機器への悪影響を軽減し,また,その粒子を資源として利用することが重要であり,その鍵となるのが宇宙環境下で不具合なく利用できる粉体のハンドリング技術である.本研究では,機械的駆動部や空気・液体等を必要とせず,装置が簡素化でき,しかも制御が簡単であるなどと,宇宙環境で使用するにあたり多くの利点を有している静電気力を利用した粉体のハンドリング技術を開発した.静電気力を利用したシステムは,地上環境下においてサブミクロンから数100μmスケールの粒子の運動を操作するのに使用されている.粒子に加わる外力はそのサイズに大きく影響を受け,静電気力はこれらのサイズにおいて地上で支配的となるからである.粒子運動を操作するうえで重要な外力のバランスは,地上に関しては十分な研究がなされているものの,低重力・真空といった宇宙特有の環境下においては詳細な研究は行われていない.そこで本研究では,実際に宇宙環境に存在する粒子の物性を取得し,それを用いて粒子に加わる宇宙環境下での外力のバランスを理論式により計算した.その計算結果を基に,月レゴリスに含まれている酸素・水素・金属を抽出して,それを長期宇宙探査活動時に利用するために,それらの成分を多く含む10μm程度の小粒径粒子を効率的に取り出すための静電分級システムを開発した.開発したシステムを,地上における実験だけでなく,真空環境下でのデモンストレーションや個別要素法(DEM)を使用した数値シミュレーションにより開発・性能評価を行った.その結果,大気下における実験では不可能であった,粒子の飛翔高さの違いを利用した分級が宇宙の真空環境下において可能であることを確認し,小粒径の粒子に働く空気抵抗の影響と,真空環境でのそのダイナミクスを明らかにすることができた.本研究は,宇宙環境上での電磁粒体の力学に関する学理を構築し,これを活用して,月・火星・小惑星表面上に存在するレゴリスの操作技術を確立することを目的としている.本年度は,静電気力を利用した月レゴリス分級システムの開発に着手し,真空の影響が粉体ダイナミクスに及ぼす影響について調査した.本システム開発について,当初の予定通り,【1】大気圧下における装置開発・実験,【2】真空環境下における実験,【3】個別要素法を活用した粉体シミュレーションの開発,【4】宇宙環境上における本システムの性能確認,について実施することができた.大気中では不可能であった粒子の飛翔高さの違いを利用した静電分別が真空かつ1-G環境下で可能であることをJAXAとの共同実験により確認し,20μm以下の小粒径粒子が効率的に回収できることを実証した.この結果から,当初の目的である,小粒径の粒子に働く空気抵抗の影響と真空環境でのそのダイナミクスを明らかにすることができた.また,数値シミュレーションにより,真空かつ1/6-Gの月面環境下では,低重力により粒子の飛翔高さの違いが地上よりも顕著に現れるため,さらに小粒径である10μm以下の粒子が効率的に回収できることを予測し,その性能が地上よりも向上することを明らかにした.本システムは宇宙環境と相性が良く,その性能も月面環境下では向上することから,将来の月探査ミッションにおいて利用することが期待できる.また,宇宙環境上での装置性能を確認するに留まらず,真空・低重力という環境を考慮した装置の改良にも取り組み,月面環境上に適した使用条件も明らかにするなどと,期待以上の研究進展を達成することが出来た.

将来の宇宙探査ミッションを成功させるためには,月・火星・小惑星表面に存在するレゴリス粒子の探査機器への悪影響を軽減し,また,その粒子を資源として利用することが重要であり,その鍵となるのが宇宙環境下で不具合なく利用できる粉体のハンドリング技術である.本年度の研究では,機械的駆動部や空気・液体等を必要とせず,装置が簡素化でき,しかも制御が簡単であるなどと,宇宙環境で使用するにあたり多くの利点を有している磁気力を利用した粉体のハンドリング技術開発に取り組んだ.また,粒子運動を操作するうえで重要な外力のバランスは,地上に関しては十分な研究がなされているものの,低重力・真空といった宇宙特有の環境下においては詳細な研究は行われていない.そこで,開発したシステムを,地上における実験だけでなく,真空環境下での実験や個別要素法を使用した数値シミュレーションにより開発・性能評価を行うことで,宇宙環境下における磁性粒子の動特性解明にも取り組んだ.具体的には,月・火星・小惑星レゴリス粒子を回収するための,コイルガンの仕組みを利用した磁気サンプリングシステムを開発した.磁気サンプリングシステムを使用して,大気・真空環境下において磁性粒子のサンプリング実験を行った結果,コイルに流す電流値とその印加時間が相互的にサンプリング性能に影響を及ぼし,それらの最適な組み合わせがサンプリングを成功させるために重要であることを確認した.また,磁場中に置かれた磁性粒子の磁気的相互作用により粒子同士のチェーンや塊を形成し,その現象はサンプリング性能を向上させることも明らかにした.さらに,数値シミュレーションにより,低重力かつ真空環境下において磁気サンプラーの性能が向上することを予測し,その宇宙環境下における有用性を確認した.本年度の成果として,静電気力を利用した粉体のハンドリング技術を開発・評価し,その理論計算の結果と比較することで,宇宙環境下での静電場における粉体ダイナミクスの基礎理論を構築するに至った.静電気力だけでなく,磁気力を利用した粉体ハンドリング技術も、機械的駆動部や空気・液体等を必要としないため,宇宙環境下で利用することに期待が出来る.しかし,磁性粒子に対しても,低重力・真空といった宇宙特有の環境が粉体ダイナミクスに及ぼす影響は明らかにされていない.そこで来年度は,磁気力を利用したシステムとして,小惑星表面からレゴリス粒子を採集するための磁気サンプラー開発に取り組む.宇宙環境を再現した実験は取り扱いが難しく,コスト・時間の観点から複数回実施することは現実的ではないが,本年度の研究手法である地上実験・真空環境下での実証実験・個別要素法(DEM)を使用した数値シミュレーションを,相互的・連続的に実施することで研究が効率的に進められることを確認したため,来年度も同様の研究手法を取り入れることとする.具体的には,【1】大気圧下における装置開発・実験,【2】真空環境下における実験,【3】磁気力を考慮した個別要素法シミュレーションの修正,【4】宇宙環境上における本システムの性能確認を実施する.真空実験の準備や個別要素法シミュレーションの開発は本年度に培った知見を利用することが出来る.また,磁気力の利用に関しては,小惑星環境下(真空かつ微小重力)だけでなく,月面環境下(真空かつ1/6-G)や火星環境下(低真空かつ1/3-G)での利用も期待できるため,各環境下での装置性能確認および装置最適化にも取り組みながら,宇宙環境下での静磁場における粉体ダイナミクスの基礎理論構築を目指す.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
生体イメージングによる血管新生の多様性と普遍性の解明

本研究では、ゼブラフィッシュを用いた蛍光イメージング技術を駆使して、生理的および病的な血管新生を細胞生物学的及び形態学的な視点により解析し、血管新生の分子機構の多様性と普遍性を解明することを目的としている。平成30年度は、創傷治癒における血管新生の制御機構について解析を進め、その成果を論文として発表することができた(Noishiki, Yuge et al. Angiogenesis 2019)。以下に研究成果を示す。生理的血管新生の制御機構を理解するため、創傷治癒における血管新生のライブイメージング解析を実施した。内皮細胞およびペリサトを可視化するゼブラフィッシュ成魚皮膚に傷害を加え、創傷治癒に伴う血管新生のライブイメージング解析を行った。その結果、正常皮膚毛細血管における内皮細胞・ペリサイトは休止状態にあり安定な血管構造を維持していたのに対し、創傷によって内皮細胞は迅速に活性化し、血管新生が誘導された。創傷治癒における血管新生では、非損傷血管からの出芽に加え、損傷血管の伸長と吻合が活発に誘導された。しかし、血管が形成・修復されたあとも、内皮細胞は数を増加させ、密度が高く無秩序な蛇行した血管が構築されたが、その後、過剰な血管が徐々に退縮し、数ヶ月かけて血管が正常化することが示された。さらに、これまで血管新生では、ペリサイトが血管壁から剥離することで内皮細胞が出芽すると考えられてきたが、逆にペリサイトは血管新生の誘導によって内皮細胞とともに数を増加させ、蛇行血管を被覆し、血管正常化に伴い、数を減少させることが分かった。これは、これまでの概念と矛盾する結果であり、血管新生におけるペリサイトの新たな役割を示唆している。以上により、創傷治癒過程の血管新生において、内皮細胞とペリサイトが新生血管を形成するプロセスを明らかにすることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ゼブラフィッシュを用いた蛍光イメージング技術を駆使して、生理的および病的な血管新生を細胞生物学的及び形態学的な視点により解析し、血管新生の分子機構の多様性と普遍性を明らかにすることを目的としている。平成28年度は、以下の事項について研究を行った。1.創傷治癒過程の血管新生において新たな血管網が構築されるプロセスの解明ゼブラフィッシュ成魚の皮膚に傷害を加え、創傷治癒に伴う血管新生過程をライブで観察した。その結果、創傷部では切断された血管枝が伸長するとともに、傷害部位周囲の血管から新たな血管枝が出芽・伸長し血管網を構築した。また、組織収縮に伴って、筋肉層の血管網が創部に移動し、傷害部位の血管と吻合することでより複雑な血管網が構築された。興味深いことに、血管網が構築された後も、内皮細胞は増殖を続け、血管の過形成を誘導したが、その後、一部の内皮細胞は消失し正常な血管構造が構築された。さらに、複雑な血管網はリモデリングにより、より機能的な構造へと変化した。以上の解析により、創傷治癒に伴う血管新生の誘導と収束は、厳密に制御されていることが示唆された。創傷治癒において損傷血管が修復する際、血流に対して下流血管のみが伸長し、上流血管が伸長しないメカニズムの解明2.血流に対して上流の血管では、心臓のポンプ機能によって内腔圧が高く、この内腔圧が血管新生における血管伸長を抑制していることを発見した。さらに、内腔圧が血管伸長を抑制するメカニズムについて解析を進めたところ、内腔圧によって内皮細胞に伸展張力が負荷され、それにより内皮細胞のアクトミオシン系が抑制され、血管伸長が阻害されることが分かった。以上の結果より、内腔圧による血管新生の新たな制御機構の存在を明らかにした。平成28年度は、予定していた「蛍光バイオセンサーを発現するゼブラフィッシュの樹立」、「創傷治癒過程の血管新生において新たな血管網が構築されるプロセスの解析」を行い、着実に研究成果をあげることができた。腫瘍血管新生についての解析は、若干遅れているものの、平成29年度に実施予定であった「創傷治癒において損傷血管が修復する際、血流に対して下流血管のみが伸長し、上流血管が伸長しないメカニズム」について、先行して研究を遂行し、内腔圧が血管新生を制御するという新たな血管新生の制御機構を明らかにした。以上の理由により、現在までの進歩状況は、「おおむね順調に進展している」との自己評価にした。以下に平成29年度の研究成果を示す。【創傷治癒における血管新生の制御機構】正常皮膚血管を構成する内皮細胞とペリサイトは不動であり休止状態にあったが、皮膚に傷害を加えると、内皮細胞は迅速に活性化し、血管新生が誘導された。その際、非損傷血管からの出芽に加え、損傷血管の断端からの活発な伸長により、損傷血管が修復した。また、これら反応はVascular endothelial growth factorシグナル依存的であった。さらに、損傷血管が修復された後も、内皮細胞は増殖を続け、血管の過形成(蛇行)を誘導した。またこの際、内皮細胞と相関してペリサイトも増加し、過形成した血管を被覆することが分かった。

従来、血管新生ではペリサイトが血管壁から乖離すると考えられており、これら知見は創傷治癒における血管新生の新たなメカニズムの存在を示唆している。【内腔圧が血管新生における血管伸長を抑制する分子機構】これまでの創傷治癒における血管新生の解析から、内腔圧が血管新生における血管枝の伸長を抑制することを発見し、そのメカニズムについて解析を進めてきた。その結果、血流の上流側に位置する損傷血管は、血流に起因する内腔圧によって拡張し、内皮細胞に伸展刺激が負荷されていることを見出した。また、この内腔圧による内皮細胞への伸展刺激が、内皮細胞のアクチン細胞骨格に影響を与え、細胞移動に重要な前後軸極性を消失させることで内皮細胞の移動及び血管伸長を抑制している可能性を示唆した。以上の結果より、内腔圧による血管新生の新たな制御機構の存在とそのメカニズムの一端を明らかにした。平成29年度は、予定していた「創傷治癒における血管新生の制御機構の解析」および「内腔圧が血管新生における血管伸長を抑制する分子機構」について研究を遂行し、上記のような研究成果を上げることができた。前者については、これまで解析が進んでいなかった血管新生におけるペリサイトの動態について解析を行い、新たな発見をすることができた点が評価できる。また、後者のプロジェクトについては、内腔圧が血管伸長を抑制する分子メカニズムの解明に繋がる知見を得ることができ、内腔圧による血管新生の制御機構の重要性を示せた点が評価できる。腫瘍血管新生の制御機構については、上記2プロジェクトに比べ若干進展が遅れている。以上を総合的に考え、「おおむね順調に進展している」との自己評価にした。本研究では、ゼブラフィッシュを用いた蛍光イメージング技術を駆使して、生理的および病的な血管新生を細胞生物学的及び形態学的な視点により解析し、血管新生の分子機構の多様性と普遍性を解明することを目的としている。平成30年度は、創傷治癒における血管新生の制御機構について解析を進め、その成果を論文として発表することができた(Noishiki, Yuge et al. Angiogenesis 2019)。以下に研究成果を示す。生理的血管新生の制御機構を理解するため、創傷治癒における血管新生のライブイメージング解析を実施した。内皮細胞およびペリサトを可視化するゼブラフィッシュ成魚皮膚に傷害を加え、創傷治癒に伴う血管新生のライブイメージング解析を行った。その結果、正常皮膚毛細血管における内皮細胞・ペリサイトは休止状態にあり安定な血管構造を維持していたのに対し、創傷によって内皮細胞は迅速に活性化し、血管新生が誘導された。創傷治癒における血管新生では、非損傷血管からの出芽に加え、損傷血管の伸長と吻合が活発に誘導された。しかし、血管が形成・修復されたあとも、内皮細胞は数を増加させ、密度が高く無秩序な蛇行した血管が構築されたが、その後、過剰な血管が徐々に退縮し、数ヶ月かけて血管が正常化することが示された。さらに、これまで血管新生では、ペリサイトが血管壁から剥離することで内皮細胞が出芽すると考えられてきたが、逆にペリサイトは血管新生の誘導によって内皮細胞とともに数を増加させ、蛇行血管を被覆し、血管正常化に伴い、数を減少させることが分かった。これは、これまでの概念と矛盾する結果であり、血管新生におけるペリサイトの新たな役割を示唆している。
水草地帯における水質浄化機能に関する研究

ヒメタニシは他の貝(カワニナなど)と違って水の浄化に大きく寄与していることを見つけたが、その浄化のメカニズムは(1)ヒメタニシによる付着藻類の摂食(2)リンの不溶化(ヒメタニシは高濃度のリン溶液でほぼ60mug/日・個体の割)(3)糞からの栄養塩の回帰が少ない(カワニナの1/3以下)(5)植物プランクトンを直接ろ過摂取する(6)植物プランクトンを沈澱促進させ不活性化させる(ヒメタニシは1日240mlから720ml中の植物プランクトンを減少させる)。これらの結果から水草地帯では植物プランクトンを2.8日から8.4日の間でゼロにする能力をもつことがわかった。水生植物の中で抽水植物や沈水植物に付く付着物は栄養塩の吸収につながり水浄化の上で重要な役割を持つ。沈水植物に付く付着物現存量は水草体の単位乾重量当たりでエビモは(1.01g/g)、ササバモ(0.20g/g)の5倍であった。単位葉面積当たりの付着物量もエビモ(30.7g/m^2)はササバモ(9.2g/m^2)の3倍であった。エビモのCやN量はササバモの3倍で、エビモは水浄化に大きく貢献していることが示唆される。ヨシ再生のための方法として抽出植物植栽時の侵食防止用素材は根や地下系の貫通が容易で、地上部・地下部の成長も優れているウールマットが最適であることをみた。また、水辺環境の復元には水辺の侵食防止・修景の上でもヤナギ以外に高木・低木を交えた多様な水辺林の造成が必要である。長野県下では自然度の高い水辺環境にはハルニレ林、カラコギカエデ林、ウメモドキ林、ハンノキ林、ヤチダモ林等の群落組成をみることが出来これを参考にした樹種の選択が望ましい。
鳥類卵管の抗菌ペプチドによる自然免疫機能の強化戦略

本研究は,卵管の自然免疫機能の解明を目的とした。卵管には多様な細菌とウイルスの分子がパターン受容体に認識されて自然免疫応答が起動するものと考えられた。RNAウイルスである伝染性気管支炎ウイルス(IBV;弱毒化ワクチン使用)は、抗菌ペプチド、サイトカイン、インターフェロン(IFN)の発現を誘導した。また、微生物パターン認識後の転写因子にはNFκBが関わることも明らかになった。感染部位の炎症時に増加するプロスタグランディン(PG)も抗菌ペプチド発現を増加させた。これらの結果から、卵管の感染部位では、パターン受容体の刺激やPGの作用で抗菌ペプチドやIFNが産生されて微生物が排除されると考えられた。鳥類卵管の感染防御機能は,正常な卵形成と卵の安全性を確保するために重要である。本研究は抗菌ペプチドのトリβ-ディフェンシン(AvBD)による卵管の自然免疫機能や粘膜バリア機能の強化を目指す。これまでに,卵管のAvBDがリポ多糖(LPS)による刺激で誘導されることを明らかにした。本年度の研究は,これまでの知見を発展させるもので,Toll様受容体に認識されるLPS以外の微生物成分によってAvBDやサイトカインの発現誘導と、微生物成分認識からこれらの発現に至るまでの細胞内情報伝達機構を明らかにすることを目的とした。実験1においてTLR3に認識されるウイルスdsRNA(Poly I:C)、TLR5リガンドの鞭毛成分(flagellin)、TLR21リガンドの微生物DNA(CpG ODN)の膣粘膜組織における炎症性サイトカインやAvBD発現の誘導性を解析した。その結果、これらはAvBDの発現誘導には劣るが、炎症性サイトカインのIL1βやIL6を誘導することが明らかとなった。一方、IL1βとIL6刺激はAvBDの発現を誘導したので、微生物成分は格TLRを刺激したのちに、サイトカインの産生を誘導し、これがAvBD発現を誘導することを示唆した。実験2では、LPSがTLR4にリガンドとして結合した下流で働く核内転写因子の同定を行った。このために、膣粘膜を培養し、LPSとともに核内因子κB (NF-κB)とアクチベータータンパク質1(AP-1;cfosとcjun)の阻害剤で刺激した。その結果、サイトカインの発現はLPSで上昇するが、NF-κBやAP-1の阻害剤で抑制されたため、この過程に転写因子のNF-κBやAP-1が関わることが示唆された。これらの転写因子はLPSによるムシン遺伝子発現誘導に関わることも示された。卵管粘膜において、微生物関連分子認識受容体のToll様受容体(TLR)による微生物認識能,その下流で抗菌ペプチドのトリβディフェンシン(AvBD)やサイトカイン産生のために働く情報伝達機構を解析し, AvBDによる卵管の感染防御機構を明らかにすることを目的としている。TLRが微生物成分を認識すると、その下流の細胞内情報伝達分子によって転写因子が活性化し、抗菌ペプチドやサイトカイン発現が誘導されると推定している。培養膣部細胞をdsRNAウイルスのPolyinosinic-polycytidylic acid (Poly I:C)、グラム陰性菌の外膜成分であるLPSと、微生物の非メチル化CpG-オリゴDNA(それぞれTLR3, 4, 21のリガンド)で刺激すると、AvBD発現には影響しなかったが、サイトカインのIL1β、IL6、IFNγの発現が上昇した。転写因子であるNFκBの阻害剤を加えてこれらのTLRリガンドで刺激するとサイトカインの発現の上昇は抑制された。一方、他の転写因子であるAP1(cfos、cjun)の阻害剤を添加してTLRリガンドで刺激すると、サイトカインの上昇を抑制することはなかった。このことからTLR4,5,21を微生物成分が刺激すると、NFκBを転写因子として炎症性サイトカインの発現を誘導することを示唆した。今後は他のTLRリガンド(TLR2,TLR5,TLR7)のAvBDとサイトカイン発現を明らかにすることでさらに詳細な卵管の感染防御機能の解明を計画する。本研究は、微生物関連分子パターン認識受容体のToll様受容体(TLR)による微生物認識と、その下流で抗菌ペプチドのトリβディフェンシン(AvBDや炎症性サイトカイン産生に寄与する情報伝達機構を明らかにすることを目的としている。TLR3、4、21はそれぞれdsRNAウイルス、グラム陰性菌リポ多糖(LPS)、非メチル化CpG-DNAを認識する。H26年度はこれらのリガンドで培養卵管膣部細胞を刺激すると、AvBD発現には影響しないが、炎症性サイトカインの発現が上昇し、この上昇は転写因子のNFκBの阻害剤(BAY11-7085)で抑制され、他の転写因子であるAP-1(c-fosとc-jun)阻害剤(TanshinoneIIA)では影響されないことを示した。本年度はTLR5と7により認識される細菌鞭毛成分(フラジェリン)とssRNAウイルス成分(R848)がAvBDと炎症性サイトカインの発現に及ぼす影響とこれに関わる転写因子を検討した。さらに、すべてのTLR刺激は炎症性サイトカインの発現を誘導したので、炎症時に増加するプロスタグランディン(PG)がAvBD発現に関わる可能性を検討するために、卵管におけるPG合成酵素のCOX1と2の発現を解析した。その結果、フラジェリンとR848も膣部細胞のAvBD発現には影響しなかったが、炎症性サイトカイン(IL-1β、IL6、IFNγの発現が上昇させた。

このサイトカイン発現の上昇は転写因子であるNFκBの阻害剤で抑制されたが、AP-1阻害剤の影響は受けなかった。このことから、細菌鞭毛フラジェリンとssRNAウイルスもTLR下流でNFκBを介して炎症性サイトカインの発現を誘導することが示唆された。さらに、卵管ではCOX1と2の発現が検出され、微生物による炎症がPG産生を増加させてAvBD発現を誘導する可能性を追究する手がかりを得た。本年度の実験により、微生物関連分子パターンを認識する5種類のTLRのすべてで、リガンドと結合すると、AvBD発現への影響は見られないが、IL-1β、IL6、IFNγの発現が増加し、この過程の細胞内情報伝達系で作動する転写因子にはNFκBがキーになることを確定できた。感染と炎症との関係をとらえるとプロスタグランディンの関与も推定される。本年度の実験でプロスタグランディン産生酵素(COX)の解析を行う準備もできて、概ね進行は順調である。本研究は産卵鶏の卵管における感染防御機構を明らかにすることを目的としている。これまでに, Toll様受容体(TLR)のリガンドで卵管細胞を刺激すると,炎症性サイトカインのIL-1Bが産生され,これが抗菌ペプチドのトリβ-defensin(AvBD)の発現を誘導することを明らかにした。感染による炎症に伴って誘導されるメディエータによるAvBD発現の誘導作用は検討されてないので、本年度はこれを明らかにすることを目的とした。伝染性気管支炎ウイルス(IBV)は卵殻形成の機能を障害するので、IBVが子宮部の抗菌ペプチド、インターフェロン(IFNs)、プロスタグランディン(PGs)の発現に及ぼす影響を解析した。IBV抗原として(弱毒化ワクチン;aIBV)を卵管に接種すると、RNAウイルスパターンを認識するTLR3と7の発現が上昇したので、RNAウイルス感染でこのパターン認識力が高まるものと考えられた。また、aIBV接種は子宮部の抗菌ペプチドのAvBD1。2、4-7の発現やカテリシジンの発現を高め、さらに抗ウイルス作用があるI-IV型インターフェロンの発現も誘導することが明らかになった。また、COX-1と-2は卵管各部の粘膜上皮と子宮部管状腺に局在し、COX-1発現は漏斗部で高く、COX-2発現は子宮部で高いこと、また放卵時に子宮部のCOX-1発現が高いことが明らかになった。aIBV感作により子宮部のCOX-2発現とPGE2産生が高まることも示された。これらの結果から、IBV感染が起こると、抗菌ペプチドやIFNの産生で抗ウイルス免疫応答が高まると同時に、PGs産生も並行して高まるものと考えられた。同免疫関連分子の発現とPG産生とが並行して起こるので、PGsが抗ウイルス免疫応答を誘導する可能性があるものと推定された。本研究は,卵管の自然免疫機能の解明を目的とした。卵管には多様な細菌とウイルスの分子がパターン受容体に認識されて自然免疫応答が起動するものと考えられた。RNAウイルスである伝染性気管支炎ウイルス(IBV;弱毒化ワクチン使用)は、抗菌ペプチド、サイトカイン、インターフェロン(IFN)の発現を誘導した。また、微生物パターン認識後の転写因子にはNFκBが関わることも明らかになった。感染部位の炎症時に増加するプロスタグランディン(PG)も抗菌ペプチド発現を増加させた。
次期赤外線天文衛星の概念設計

次期赤外線天文衛星計画を策定するために以下の調査、研究を行なった。1.目指すサイエンスの検討平成10年7月、名古屋で行われたCOSPAR総会において海外の研究者を交え、H2L2ミッションについてのインフォーマルミーティングを行い、大口径冷却望遠鏡によるサイエンスの検討を行なった。また、平成11年3月末には国内の研究者が集まり、同様な議論を行なった。その結果、銀河形成、星惑星形成等の重要課題においてH2L2ミッションが画期的な役割を果たすことが確認された。2.ハードウエアの検討H2ロケットに搭載することを前提として熱設計、望遠鏡開発を進めた。前者については構造系を含めた現実的な設計が進み、サイエンスから要請されている諸元を実現できることが明かとなった。光学系については大口径(3-4m)、軽量鏡の検討を行なったが、具体的な素材の候補、製作法を確定するには至らなかった。今後、候補となる材料について各種試験を行なって具体化を図る予定である。3.海外の諸計画の調査および比較検討平成11年2月にメリーランド(アメリカ)で行われた「赤外スペース干渉計計画」、同じく3月にナパバレー(アメリカ)で行われた「大口径超軽量スペース望遠鏡」の会議に研究者を派遣し、アメリカでの各種検討状況を視察するとともに、アメリカ、ヨーロッパの諸計画との協力について議論進めた。4.今後の進め方技術的な検討を一層進めるとともに、国際的な協力関係を固めることが重要であると考えている。H2L2ミッションはアメリカ、ヨーロッパのNGST、FIRSTと相補的な計画なため、お互いの協力が成り立つ可能性がある。サイエンスの検討を含め、平成11年度には国際的なワークショップを開くべく準備を進めている。