hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊椎動物における神経分化誘導の分子機構の研究

哺乳類を含めた脊椎動物の神経系発生の開始スイッチを入れる分子は何か?という問いに答え、複雑な脳の構成原理に迫ることを目的として以下の研究を行った。神経誘導因子Chordinを用いてアフリカツメガエルの外胚葉を神経細胞に試験管内で分化させ、その際に誘導される遺伝子をデファレンシャル・スクリーニングによって単離し、3つの神経特異的転写因子(Zic-related 1,Sox2,SoxD)を同定した。mRNA微量注入による強制発現実験ではこれらの因子は神経分化を正に制御することが明らかになった。ドミナント・ネガティブ法による機能阻害実験ではSox2,SoxDは神経分化に必須の因子であることが証明された。さらに、スクリーニングを進めてさらに多くの神経誘導因子の下流遺伝子を単離した。初期発生制御因子として特に興味深いものとして、神経堤細胞特異的な転写因子FoxD3を同定した。FoxD3はWinged helix型の転写因子で、原腸胚期の半ばより予定神経堤領域に強く発現していた。mRNA強制発現により、FoxD3は未分化外胚葉細胞からSlug,twist,Ets-1などの神経堤細胞特異的マーカーの発現や色素細胞を誘導し、神経堤細胞を分化させることが判明した。現在、ドミナント・ネガティブ法による機能阻害実験で詳しくin vivoでの役割を検討している。神経誘導因子Chordinを用いてアフリカツメガエルの外胚葉を神経細胞に試験管内で分化させ、その際に誘導される遺伝子をデファレンシャル・スクリーニングによって多数同定した。そのうち3つの転写因子(Zic-related1,Sox2,SoxD)はこれらはごく初期の神経板全体に発現していた。微量注入法の解析の結果、Zic-related1,SoxDは外胚葉の神経分化を直接的に誘導することが明らかとなった。一方、Sox2は単独では働かず、FGFと協同的に働いて神経分化を誘導し、コンピテンスを変化させる因子と考えられた。Sox2の機能阻害実験をドミナント・ネガティブ体を作成し行ったところ、神経組織マーカーNCAMの発現が強く抑制され、Sox2は神経発生に必須の遺伝子と考えられた。NCAMのほか調べたすべての神経マーカーが神経板形成時には抑制されていた。さらに早期の神経上皮では初期神経マーカーが一過性に発現することから、Sox2は神経分化の第一ステップに必須ではなく、その次の段階で必要とされることが示唆された。Sox2の機能阻害によって神経分化を阻害された外胚葉細胞の運命を解析すると、神経にも表皮にもならず分化が途中で止まっているようになっていた。Sox2の神経分化におけるシグナルカスケードでの働きを検討中である。神経誘導因子Chordinを用いてアフリカツメガエルの外胚葉を神経細胞に試験管内で分化させ、その際に誘導される遺伝子をデファレンシャル・スクリーニングによって単離し、3つの神経特異的転写因子(Zic-related1,Sox2,SoxD)を同定した。今年度はさらに、スクリーニングを進めてさらに多くの神経誘導因子の下流遺伝子を単離した。
コーティングを施したC/Cコンポジットの耐熱衝撃性に関する基礎的研究

本研究では耐酸化コーティングを施したC/Cコンポジットの熱衝撃破壊特性の力学的観点からの基礎的検討を行っている。〈研究進展状況と本年度の研究成果〉本年度は欠陥を有するC/Cコンポジットの解析モデルとして縁き裂を有する直交異方性帯板を考え熱衝撃解析を行い,応力拡大係数の時間的挙動に及ぼす幾何学的形状,Biot数および直交異方性の影響を明らかにした。また,熱衝撃破壊特性に及ぼす繊維-母材界面の影響を明らかにするための基礎研究として,界面層を有する繊維強化複合材料の弾性波伝播解析を行い,有効位相速度から弾性定数を求めた。複合材料の有効特性に及ぼす界面層特性の影響を解明することは,プロセス制御により界面層を適当に修正して減衰を定量的に増大あるいは減少させることを可能にする(これについての詳細は日本機械学会第71期通常総会で発表予定)。今後の予定としては,耐酸化コーティングを施したC/Cコンポジットの熱衝撃破壊抵抗,熱衝撃損傷抵抗の検討,材料特性の温度依存性を考慮した熱衝撃解析,解析結果確認のための簡単な実験等を行う予定である。
低温光化学プロセスを用いる不安定有機化合物の合成とキャラクタリゼ-ション

本総合研究は(1)不安定化合物先駆体の設計と合成、(2)不安定化合物からの反応生成物解析(3)不安定化合物の分光学的検出(4)不安定化合物の理論算の4班から成立している。以下に各班毎の今年度の実績を述べる。(1)オキソニウムイリド、スルホニウムイリド、ビニルカルボカチオン等を光化学的に発生しうる有効な先駆体を開発し、これらの中間体を含む反応解析を行ない、その有用性を示した。(2)低温で発生可能なビラジカルの駆体を合成し、これらビラジカルガDNA開裂等生物学的にも有用であることを示した。一方、インド-ル、ウラシル等は低温固相で特異な分子間的光化学反応を行なうことを明らかにした。(3)ビニル置換シリレンや、ポリカルベンを低温マトリックス中観測し、その電子構造に関する知見を得ると共に、分子内及び分子間の磁気的相互作用の本質を解明した。一方、極低温での低分子化合物の回転異性体が赤外光でも相互変換することを明らかにし、その帰属と機構を解明した。さらに、極低温マトリックス中でNO2を用いるとアルケンの立体特異的光エポキシ化が可能なことを示し、反応に含まれる中間体を明らかにした。ジシランの酸素酸化も行ない、酸化の中間体を含め種々の有用な不安定含酸素化合物を特性化した。種々の置換基を持つチオケテンを発生させ特性解析した。(4)Si,Ge,Sn,Pbを含む三員環化合物及びそのラジカルカチオンの構造と安内性の関連を理論計算による評価し、特にPbの場合、二価中間体とアルケンの錯体が非常に安定となると予測した。以上の研究成果を全体会議で多方面的に議論し、本プロセスによって今後どのようす不安定分子まで合成できるか総合的に検討を行なった。本総合研究は(1)不安定化合物先駆体の設計と合成(2)不安定化合物からの反応生成物解析(3)不安定化合物の分光学的検出(4)不安定化合物の理論計算の4班から成立している。(1)新規な構造を持つ不安定化合物の先駆体としてシクロペンタジエンを用いた合成法を開発した。又、ヘテロ原子を持つハロゲン化ビニルがオキシレニウム、チイレニウム、アジリニウム等の不安定分子発生の先駆体として有用であることを示した。(2)1,4-ジラジカルや1,4-ラジカルカチオン等の不安定分子の発生方法を開発し、それから生じる生成物の有用性を示した。一方、不安定分子発生先駆体として有用なジアゾ化合物の光分解過程に対する置換基、基質の効果を検討し新しい機構を提案した。(3)低温マトリックス分離分光法を用いてベンゾトロボン,カルベン、カルボニルオキシド、カルボニルイリド、ジシレン、反応性ケイ素、ゲルマニウムとヘテロ原子との錯体等の不安定分子を検出し、その構造的キャラクタリゼ-ションを行い基礎的な反応性を明らかにした。(4)立体歪が分子の電子構造に及ぼす影響を解析する新方法論を開発すると共に、シリレンと酸素分子との付加反応に含まれる不安定分子の構造と安定性を理論的に評価した。以上の研究成果を持ち寄り、全体会議を行うことによって各班間の意見交換を行い、次年度の研究の計画を行った。この会議にはこの分野に関係の深い滞日中の外国人研究者と、班員以外の日本人研究者も参加してもらい、多面的に有益な助言、示唆を頂き、閉鎖的にならないよう努めると共に、国内さらには国際的な研究集会の可能性も検討した。

本総合研究は(1)不安定化合物先駆体の設計と合成、(2)不安定化合物からの反応生成物解析(3)不安定化合物の分光学的検出(4)不安定化合物の理論計算の4班から成立している。以下に各班毎の今年度の実績を述べる。(1)オキソニウムイリド、スルホニウムイリド、ビニルカルボカチオン等を光化学的に発生しうる有効な先駆体を開発し、これらの中間体を含む反応解析を行ない、その有用性を示した。(2)低温で発生可能なビラジカルの先駆体を合成し、これらビラジカルがDNA開裂等生物学的にも有用であることを示した。一方、インド-ル、ウラシル等は低温固相で特異な分子間的光化学反応を行なうことを明らかにした。(3)ビニル置換シリレンや、ポリカルベンを低温マトリックス中観測し、その電子構造に関する知見を得ると共に、分子内及び分子間の磁気的相互作用の本質を解明した。一方、極低温での低分子化合物の回転異性体が赤外光でも相互変換することを明らかにし、その帰属と機構を解明した。さらに、極低温マトリックス中でNO_2を用いるとアルケンの立体特異的光エポキシ化が可能なことを示し、反応に含まれる中間体を明らかにした。ジシランの酸素酸化も行ない、酸化の中間体を含め種々の有用な不安定含酸素化合物を特性化した。種々の置換基を持つチオケテンを発生させ特性解析した。(4)Si,Ge,Sn,Pbを含む三員環化合物及びそのラジカルカチオンの構造と安定性の関連を理論計算により評価し、特にPbの場合、二価中間体とアルケンの錯体が非常に安定となると予測した。以上の研究成果を全体会議で多方面的に議論し、本プロセスによって今後どのような不安定分子まで合成できるか総合的に検討を行なった。
コプト・ディアスポラのネットワーク形成と異文化適応に関する比較宗教学的調査研究

エジプトはイスラームを主要宗教とする国々の代表的国家のひとつであるが、その一方で、総人口約9,000万人の10-15%にあたる900万人1350万人前後をコプト・キリスト教徒(コプト正教徒)が占めている。コプト正教会は、福音記者である聖マルコにより西暦42年頃に設立されたといわれる、東方諸教会に属するキリスト教の一宗派である。エジプトでは7世紀に到来したイスラームよりも古い歴史を持つとともに、キリスト教世界のなかでも、ローマ・カトリック、東方正教会、プロテスタントという三大宗派とは一線を画す宗派である。1950年代以降、エジプトでは、信仰を問わず、北米、欧州、豪州への移民が増加しており、コプト正教徒もこれら地域に多くのディアスポラ共同体を形成している。研究代表者は2011年よりフランス、2013年よりカナダ、2017年より日本のコプト・ディアスポラ共同体のフィールドワークを行っており、彼らが民族(エジプト人、すなわちムスリムとコプト・キリスト教徒から成る人々)よりも宗教(コプト正教会に属する人々)を紐帯とする共同体の形成を行い、それが強固な絆をもって機能していることを明らかにした。2018年度は、カナダ、モントリオールの聖ジョージ聖ヨセフコプト正教会に所属するコプトの、宗教共同体とホスト社会それぞれへの適応状況について明らかにするために、約20日間にわたりコプト家庭に住み込み、参与観察やインタビュー調査を行った。アラブ諸国は2011年のアラブ革命により政治社会が大幅な変化の途上にあり、革命にともなう欧米諸国への移民の増加については国際社会が注目している。エジプトはイスラーム世界の中心地のひとつとして知られているが、他方で中東最大のキリスト教共同体であるコプト・キリスト教徒(以下コプト)が人口の10ー15%を占める。1950年以降、エジプトでは海外移住者が激増したが、なかでもコプトの移住率はムスリムのそれよりもはるかに高く、革命後さらに増加している。本研究は欧米に移住したコプト・キリスト教徒をコプト・ディアスポラとしてとらえ、カナダとフランスのコプト・ディアスポラ共同体、そして母国のエジプトのコプト共同体の調査を通じ、そのネットワーク形成と異文化適応の過程を解明することを目的とする。2015年度は8月にカナダ・モントリオールのコプト・キリスト教会訪問、信徒家庭への滞在を通じて、参与観察を行った。その結果、オールドカマーとニューカマーの関係や世代間、異民族間の関係や、そうしたことに対する若者/ユースグループの取り組みを明らかにすることができた。具体的には、聖書勉強会や社会福祉活動を通じた非エジプト系(イラク系、ポーランド系、ナミビア系、ラテンアメリカ系、ベトナム系、南アジア系)の人々の諸活動への受入れ、ケベック州内の東方正教会女子修道院訪問、カトリックの聖人への崇敬、他のキリスト教宗派の国々(ケニア、ボリビア)の支援、ニューカマーを積極的に取り込んだボランティア活動などが看取された。これまでの調査を通じて、調査先のインフォーマントと十分な信頼関係が築けているため、研究も順調に展開している。本研究課題にかかわる、H28年度のおもな実績は、これまでの研究成果をまとめた学術論文(分担著:岩崎真紀「エジプトにみる聖家族逃避行伝承をめぐる宗教共存ームスリムとコプト正教徒の関係ー」勝又悦子編著『宗教と対話』教文館、2017年3月、139161頁。)の出版とフランスパリのコプト・ディアスポラの調査を実施した点である。調査対象であるパリ郊外の大天使ミカエル聖ジョージ教会は、パリ近郊にあるコプト正教会のなかで、もっともパリ中心部に近い場所に位置する教会である。調査期間中の日曜典礼(礼拝)には約400名の出席者があり、前回調査時の2013年と比べて、信徒数に大きな変化はなかった。他方で、2015年11月にパリ中心部のバタクラン劇場をはじめとする複数個所への襲撃事件の影響は、この教会にも色濃く現れていた。司祭の許可を受け調査をしている研究代表者は、これまで、信徒から身分証明書を求められたり、敵対心を持って何のために来ているのかと問われたことはなかった。しかし、今般の調査では、そのようなことが数回あった。質問をしてきたのは、いずれも30ー40代の女性であった。また、パリのコミュニティに自分たちの活動を伝える目的を持つオープン・チャーチ(非信徒への教会開放)開催時には、来場者の荷物チェックを行ったという。他方で、真偽はともかく、信徒たちのあいだでは、欧州で起きたテロ行為の犯人が、本教会の前でずっとたたずんでいたという話題が頻繁に出ている。これら一連の事柄は、本教会をめぐるコプト・ディアスポラにとって、フランスで頻発するテロ活動が彼らの教会活動に大きく影響していることを如実に物語っている。学術論文を執筆し、現地調査を行ったという点において、本年度行うべき事柄を順調に行ったと考えられるため。H29年度は、(1)カナダモントリオールのコプト・ディアスポラ共同体の宗教実践についての調査研究を行うと同時に、比較対象として以下の日本の複数の宗教共同体についての現地調査を行った:(2)日本(京都)のコプト正教会の活動、(3)日本(長崎・熊本)のキリシタンの歴史、(4)日本の国立大学におけるムスリム学生の受容状況。具体的には以下のとおりである。(1)カナダモントリオールのコプト・ディアスポラ共同体の宗教実践についての調査研究:H29年8月11日22日の日程で、モントリオールの聖ジョージ・聖ヨセフコプト正教会およびその信徒家庭での定点観測調査を行った。

(2)2016年に京都木津川市に開堂した聖母マリア聖マルココプト正教会での2018年8月27日のタワードロスII世総主教による典礼およびその後の信徒懇親会に参加し、聞き取り調査を行った。(3)2018年10月30日11月4日の日程で長崎、熊本のキリスト教史跡の調査を行い、1617世紀の日本のキリスト教の受容の歴史についての知見を深めた。(4)2017年5月、2018年1月3月にかけて九州大学、筑波大学、和歌山大学のムスリム学生の受容状況と礼拝スペースに関する聞き取り調査を行った。これら調査により、比較対象として、日本の宗教的多様性についての知見を深めた。このうち、(4)に関しては、「「ムスリム学生と異文化適応ー礼拝空間をめぐる日本の国立大学の取り組みー」(『九州大学留学生センター紀要』26号、2018年、1-23頁。)にまとめた。現地調査を実施し、学術論文を執筆したという点において、本年度の目的はある程度達成されたと考えるため。エジプトはイスラームを主要宗教とする国々の代表的国家のひとつであるが、その一方で、総人口約9,000万人の10-15%にあたる900万人1350万人前後をコプト・キリスト教徒(コプト正教徒)が占めている。コプト正教会は、福音記者である聖マルコにより西暦42年頃に設立されたといわれる、東方諸教会に属するキリスト教の一宗派である。エジプトでは7世紀に到来したイスラームよりも古い歴史を持つとともに、キリスト教世界のなかでも、ローマ・カトリック、東方正教会、プロテスタントという三大宗派とは一線を画す宗派である。1950年代以降、エジプトでは、信仰を問わず、北米、欧州、豪州への移民が増加しており、コプト正教徒もこれら地域に多くのディアスポラ共同体を形成している。研究代表者は2011年よりフランス、2013年よりカナダ、2017年より日本のコプト・ディアスポラ共同体のフィールドワークを行っており、彼らが民族(エジプト人、すなわちムスリムとコプト・キリスト教徒から成る人々)よりも宗教(コプト正教会に属する人々)を紐帯とする共同体の形成を行い、それが強固な絆をもって機能していることを明らかにした。2018年度は、カナダ、モントリオールの聖ジョージ聖ヨセフコプト正教会に所属するコプトの、宗教共同体とホスト社会それぞれへの適応状況について明らかにするために、約20日間にわたりコプト家庭に住み込み、参与観察やインタビュー調査を行った。2016年度もカナダでの調査を継続する。同じく調査対象であるエジプトとフランスは治安状況を鑑み、2017年度以降、状況が許した段階で現地調査を行う。平成29年度は、フランスとカナダの調査を実施し、とくにユースグループの活動についての比較検討を行いたい。平成30年度はカナダ(もしくはフランス)での調査を進めつつ、比較対象として今年度新たに加わった日本におけるムスリム学生の適応の視点からの調査も進める。平成30年度は最終年度であるため、研究総括も行う。予定していた年2回の現地調査が、治安上の理由により実施できなかったため。平成28年末に急遽研究代表者の所属が変更することなり、平成28年度4月より筑波大学から九州大学に転出した。この急な転出・転入のため、平成28年度前半は本研究テーマを推進する十分な時間がなかった。
ヒトヘムオキシゲナーゼ1遺伝子変異に対する遺伝子修復治療への基礎的検討

HO-1欠損症に認められたAlu配列を介したゲノム遺伝子欠失の機序解明を目的として以下の研究を進めた。1.HO-1ゲノム遺伝子のイントロンおよびAlu配列内に存在するトポイソメラーゼII結合配列の機能解析。相同組み換え修復の開始には二本鎖DNAの切断が必要である。HO-1ゲノム遺伝子のエクソン2を挟むAluおよびイントロン配列にはトポイソメラーゼIIコンセンサス結合配列が複数存在する。これらの中から機能的結合部位を同定するために、トポイソメラーゼII阻害剤を用いた二本鎖DNA切断点の検索を行った。HO-1^<+/+>LCLを阻害剤(VP-16,doxorubicin)添加培養液で処理し、内因性のトポイソメラーゼIIを阻害することによって生じたDNA断片をligation-mediated PCR(LM-PCR)にて増幅した。阻害剤処理ゲノムDNA特異的に複数の増幅バンドが得られ、現在塩基配列を解析中である。エクソン欠失後のAlu配列の再結合部位には36bpの保持された塩基配列とそれにオーバラップするAluコア配列が認められた(計49bp)。塩基配列および構造の特徴から部位特異的組み換え酵素による欠失パターン、特にFlp/FRT systemとの類似性が示唆された。そこで、再結合部位の塩基配列を種々に改変した49bpのDNAプローブを作成し、結合する蛋白の存在を計10種類のヒト癌細胞株およびマウス胎児細胞株由来の核蛋白を用いてゲルシフト法にて検索した。Aluコア配列を含む逆位配列構造を有する改変DNAプローブに特異的に結合する核蛋白が、複数のヒト癌細胞株およびマウス胎児線維芽細胞(NIH3T3)に検出された。さらにNIH3T3を大量培養し、この結合蛋白の部分精製を開始した。第一段階として、DNA結合蛋白の共通の特性を利用し、ヘパリンカラムによる分画を行った。分画中の蛋白の特異的DNA結合性をゲルシフト法で確認し、陽性分画をプール後、-80°Cで保存した。第二段階の精製にはストレプトアビジンアフィニティーカラムにビオチン標識プローブを結合させ、蛋白のプローブへの特異的結合性を用いて精製する。得られた精製蛋白はSDS-PAGEまたはnative gelで分離後、PVDF膜に転写する。クマシーブリリアントブルーで蛋白を染色し、分子量を測定する。得られた蛋白バンドを膜とともに切り出し、プロテアーゼ処理後、生成した断片化ペプチドを質量分析計(MALDI-TOF/MS)で測定する。得られた質量値をもとに、データーベース(MS-Fit, http://falcon.ludwig.ucl.ac.uk/)に登録されている蛋白質の同定をおこなう予定である。

1.HO-1ゲノム遺伝子のイントロンおよびAlu配列内に存在するトポイソメラーゼII結合配列の機能解析。HO-1ゲノム遺伝子のエクソン2を挟んで存在するAluおよびイントロン配列にはトポイソメラーゼIIコンセンサス結合配列が複数存在する。相同組み換え修復の開始には二本鎖DNAの切断が必要である。これら潜在的トポイソメラーゼII合配列の中から機能的結合部位を固定するために、トポイソメラーゼ阻害剤を用いた二本鎖DNA切断点の検索を行った。HO-1^<+/+>LCLを阻害剤(VP-16, doxorubicin)添加培養液で処理し、内因性トポイソメラーゼIIを阻害することによって生じたDNA断片をligation-mediated PCR(LM-PCR)にて増幅し、塩基配列を解析する。阻害剤で処理した細胞からのゲノムDNAを用いて、ビオチン標識したHO-1特異的プライマーとPfu DNA polymeraseによりprimer extension reactionを行った。その後T4 ligaseを用いてリンカーを結合させ、ストレプトアビチン結合マグネットビーズによりビオチン標識されたDNA断片を分離した。これを鋳型とし、リンカー特異的プライマー+HO-1遺伝子特異的プライマーを用いて増幅した。阻害剤処理ゲノムDNA特異的に複数の増幅バンドが得られ、現在塩基配列を解析中である。エクソン2欠失後の再結合部位に保持された36-bp配列とそれにオーバーラップするAluコア配列の機能解析のためにゲルシフト法を用いてこの配列に特異的に結合する蛋白の検索を行った。塩基配列を変化させた種種のビオチン標識二本鎖合成ヌクレオチドをプローブとして、各種癌細胞株、マウス胎児細胞由来の核抽出蛋白を検索した。Hela細胞でプローブ特異的結合蛋白が確認され、現時同定中である。HO-1欠損症に認められたAlu配列を介したゲノム遺伝子欠失の機序解明を目的として以下め研究を進めた。相同組み換え修復の開始には二本鎖DNAの切断が必要である、HO-1ゲノム遺伝子のエクソン2を挟むAluおよびイントロン配列にはトポイソメラーゼIIコンセンサス結合配列が複数存在する。これらの中から機能的結合部位を同定するために、トポイソメラーゼII阻害剤を用いた二本鎖DNA切断点の検索を行った。HO-1^<+/+>LCLを阻害剤(VP-16,doxorubicin)添加培養液で処理し、内因性のトポイソメラーゼIIを阻害することによって生じたDNA断片をligation-mediated PCR(LM-PCR)にて増幅した。阻害剤処理ゲノムDNA特異的に複数の増幅バ'ンドが得られ、現在塩基配列を解析中である。エクソン欠失後のAlu配列の再結合部位には36bpの保持された塩基配列とそれにオーバーラップするAluコア配列が認められた(計49bp)。塩基配列および構造の特徴から部位特異的組み換え酵素による欠失パターン、特にFlp/FRT systemとの類似性が示唆された。
スキープレイグラウンドおよび歩くスキーコースのモデルの開発に関する研究

1.これまで施行してきたスキー遊びについて、本学及び附属中学校の歩くスキーの授業において、方法を改善し、歩くスキーのスキルアップの効果を確認した。2.初心者指導に効果的な人工の雪山については、これまでの実践研究から、歩くスキーで直登行できる傾斜(約5度)とした。この斜度は、中級者にとっても、スピードを出して通過したり、降り斜面での片足スキーなどのスキースキルの学習に効果的であった。3.初心者指導に有効なスキースキルについては、フィンランドスキー連盟で実施しているスキースキルを参考にして初心者、中級者の指導に効果的と思われるものを幼児、中学生、大学生に実践し、その有効性を検討した。4.スキー遊びに使用するジャンプ台は、積雪量や雪質によっては造りづらいことがあるので、木製で移動可能なジャンプ台(幅60cm×長さ130cm×前の高さ30cm・後の高さ15cm)を製作し中級者を対象にテストをし、その安全性と有効性を検討した。5.旭川市民体育の日(平成19年2月17日)に、旭川市教育委員会スポーツ課の許可を得て、神楽岡歩くスキーコースにおいて、トラックセッターによりクラシカル用の溝を切り、参加者(約50名)の感想を聞いた。その結果、全員からその有効性が確認された。6.当初、小学生を対象にスキー遊びの実践指導を計画していたが、日程、天候の都合で実施できなかった。しかし、保育園児(4歳児22名、5歳児27名)を対象に、スキー遊びを実践することができ、幼児段階での有効性が確認できた。7.3年間の研究の成果の概要を指導者および歩くスキーの環境を提供・整備する行政関係者向けに小冊子「スキー遊びとスキースキル」としてまとめ、180部印刷した。歩くスキー実践校及び教育委員会等に配布の予定である。12月中旬,本学グラウンドに一周約300m幅及び隣接する陸上競技場に一周約300m幅の歩くスキーコースを造成した。グラウンドのコースは,2人がスケーティングで並走可能な幅を保持し,さらに2本のクラシカルコースを引いた。陸上競技場のコースはクラシカル1コースのみ引いた。基本的にこのコースを降雪ごとに圧雪し2月中旬まで維持した。グラウンドのコース脇には,高さ約2mの緩やかな坂,ウェーブ,ペダリングウェーブ,スケーティング用小山等を造成した。また,輪くぐり,伸び上がりタッチ,雪玉当ての的などスキー遊び用の用具を作成した。これらのコース,用具を用いて一般市民対象の公開講座参加者に4時間,本学学生に16時間(8回)指導を行い,技能,体力,年齢などとスキー遊びの工夫,ウェーブなど人工的な造成物の難易度を検討した。附属中学校おいては,同校グランドに一周約400mのコースを造成し,1・2年生(各3クラス)を対象にコース横に地形の変化,遊具などを配置して行い,生徒の興味,関心や難易度を検討した。フィンランドスキー連盟では,子供たちのスキー指導に興味を持たせながら技能の向上を図る目的で70種類のスキースキルを系統的に示している。また,レクリエーション協会で行っている幼児対象の「ムーミンスキースクール」でもスキーの遊び場は欠かせないものとなっている。ユヴァスキュラ大学教育学部で学生が実際の子供たちを対象に行っているスキー授業でも各種のスキー遊びを活用していた。また,フィンランド各地にある一般市民のためのクロスカントリーコースは,氷結した河川や湖,堤防を利用した平地中心のコースと丘陵の起伏のあるコースに分けられる。コースの幅はほとんどがスケーティングとクラシカルの両方が可能な十分なスペースを確保してあった。これらは住宅地に比較的近い場所にあり,日常的活動の場であることが示唆された。1.歩くスキーコース,スキープレイグラウンドの設営。1月中旬,本学および附属中学校グラウンドに,圧雪車による歩くスキーコースと雪山を造成した。この時期,積雪量が例年より少なかったため,雪山については1月下旬まとまった降雪の後,スノーモービルと人力によって高さ約2m,斜度約15度の山型の雪山を造成し,登行,滑降,スキースキルの練習等に使用した。また,本学の築山を活用して,ジャンプ台,ペダリングモーグル等を造成,さらに平地にはスケーティング練習のための小山,スキー遊びのための遊具を作成し,歩くスキー授業や北海道大学体育連合の研修会で使用し,その有効性について検討した。2.市民の歩くスキーモデルコースの設営旭川市忠和公園には,常設の歩くスキーコースがある。コースコース幅は約2mで,クラシカル用のトラック(溝)は切っていない。3月上旬,旭川市公園管理係の許可を受けて,3日間連続してコース整備の機器を持ち込み,既設のコースを拡幅し,約2Kmのクラシカル,スケーティング両方が同時に利用できる最小限度のコースを整備し,市民に利用してもらった。その結果利用者全員から好評を得た。3.文献の翻訳(1)スオメンラトゥー協会発行「ムーミンのスキー学校」のパンフレット世界中で愛されているアニメのムーミン一家をキャラクターとして採用し「どうやってムーミンパパがスキーを学んだか」という物語を通して,スキー学校への参加やインストラクター養成コースへの参加呼びかけをしている。(2)フィンランドスキー連盟発行「ヒーヒトマ」(スキーランド)フィンランドスキー連盟は,全国に1,000箇所のスキーランドの造成を目標としている。スキーランドは,子供達と保護者のための多面的なスキー遊戯の場であり,インストラクター,教師学生にとっては教育の場である。その意義,整備,構造,活動の場などについて解説している。

1.これまで施行してきたスキー遊びについて、本学及び附属中学校の歩くスキーの授業において、方法を改善し、歩くスキーのスキルアップの効果を確認した。2.初心者指導に効果的な人工の雪山については、これまでの実践研究から、歩くスキーで直登行できる傾斜(約5度)とした。この斜度は、中級者にとっても、スピードを出して通過したり、降り斜面での片足スキーなどのスキースキルの学習に効果的であった。3.初心者指導に有効なスキースキルについては、フィンランドスキー連盟で実施しているスキースキルを参考にして初心者、中級者の指導に効果的と思われるものを幼児、中学生、大学生に実践し、その有効性を検討した。4.スキー遊びに使用するジャンプ台は、積雪量や雪質によっては造りづらいことがあるので、木製で移動可能なジャンプ台(幅60cm×長さ130cm×前の高さ30cm・後の高さ15cm)を製作し中級者を対象にテストをし、その安全性と有効性を検討した。5.旭川市民体育の日(平成19年2月17日)に、旭川市教育委員会スポーツ課の許可を得て、神楽岡歩くスキーコースにおいて、トラックセッターによりクラシカル用の溝を切り、参加者(約50名)の感想を聞いた。その結果、全員からその有効性が確認された。6.当初、小学生を対象にスキー遊びの実践指導を計画していたが、日程、天候の都合で実施できなかった。しかし、保育園児(4歳児22名、5歳児27名)を対象に、スキー遊びを実践することができ、幼児段階での有効性が確認できた。7.3年間の研究の成果の概要を指導者および歩くスキーの環境を提供・整備する行政関係者向けに小冊子「スキー遊びとスキースキル」としてまとめ、180部印刷した。歩くスキー実践校及び教育委員会等に配布の予定である。
イモリ性フェロモンをモデルとした配偶者選択機構の解明

繁殖期のアカハライモリの成熟雌は同時期に求愛に際して雄個体の分泌する性フェロモンペプチドソデフリンに誘引されるが、フェロモンの主な受容器官は鋤鼻器であり、そこに局在する感覚細胞は副嗅球へ投射することが先行研究でわかっていた。本年度は1鋤鼻機に存在する多くの需要細胞のうち特異的にソデフリンに応答する受容細胞(ソデフリン受容細胞)の同定と、2フェロモンの一次感覚中枢である副嗅球以降の詳細なフェロモン受容神経回路の同定を目的として研究を実施・継続している。研究開始に当たる当該年度、アカハライモリの性フェロモン受容機構を明らかにするための第一段階として、研究の進捗状況の項に詳細な内容を記したいくつかの実験を行ない、目的を達成する一定の結果を得て、関連する研究成果を所属学会・動物園等で以下の通り、講演・発表を行なった。[1] ○中田友明「匂いで惹き合うイモリの性フェロモン」都立動物園・水族園合同企画身近な水辺保全講演会第2回イモリを調べる・イモリを守る.井の頭自然文化園(東京). 3月. 2019年.[2] ○中田友明、富永篤、持田浩治、豊田ふみよ、菊山榮「イモリ性フェロモン遺伝子の地域多様性」日本動物学会関東支部第71回大会.中央大学(東京). 3月. 2019年.[3] ○中田友明、富永篤、持田浩治、豊田ふみよ、菊山榮「イモリ性フェロモンの地域多様性」第89回日本動物学会札幌大会.北海道大学(北海道). 9月. 2018年.研究の具体的進捗状況を下記に記す。[1]agmatineラベルによるソデフリン受容細胞の同定これまでCa2+ imaging法により、成熟雌イモリの解離鋤鼻細胞中にソデフリン受容細胞が1%前後存在する事が確かめられていたが、その細胞の組織内局在や細胞の詳細な情報は得られていない。本実験ではアルギニンの脱炭酸化物であり、有尾両生類のフェロモン受容細胞の興奮後にカチオンチャンネルを介して興奮神経細胞に取り込まれるアグマチン(agmatine)の取り込みを指標として、雌イモリの嗅覚器官に備わるソデフリン受容応答細胞を可視化することを目的として行なった。具体的には、成熟雌イモリを行動学的に効果の見られる濃度のソデフリンとアグマチンを含んだ水中に留置し、ソデフリン受容細胞の興奮に伴う受容細胞へのアグマチンの取り込みを行なった上で、嗅覚器官の凍結切片を作成、抗アグマチン抗体によって、ソデフリン応答によってアグマチンを取り込んだ細胞を可視化した。染色の結果、ソデフリン受容細胞とみられる抗アグマチン抗体免疫陽性細胞が、鋤鼻器・嗅上皮に確認された。受容体との結合に影響を与えないソデフリンのN末端にビオチンを結合させたものと、ストレプトアビジンを付加したサポリンと混合することで、ソデフリン受容体に特異的に結合する神経毒素(ターゲットトキシン)を準備し、このターゲットトキシンで処理した成熟雌イモリがソデフリンに対し行動的応答を消失させることを確認した。この時の雌イモリの嗅覚上皮に発現するmRNAを暴露前のそれとトランスクリプトーム比較解析すると、ソデフリン受容細胞を破壊するターゲットトキシンの暴露後に嗅覚受容体タンパク質数種を含むいくつかの遺伝子が統計的有意にその発現量を減少させていることがわかった。本年度得られた成果をもとに、今後以下のような研究を展開する予定である。[1]agmatineラベルによるソデフリン受容細胞の解析組織中に観察されるソデフリン応答時にアグマチンを取り込んだ細胞群の詳細なタイプ分けを行うために、嗅覚受容神経細胞のマーカー分子であるOMP(olfactory marker protein)や、脊椎動物に備わる3つの主要な嗅覚受容体タンパク質ファミリー(匂い受容体(odorant receptors):ORs; 1型鋤鼻受容体(vomeronasal type 1 receptors):V1Rs; 2型鋤鼻受容体(vomeronasal type 2 receptors):V2Rs;)のそれぞれと共役する3つGタンパク質αサブユニット(Gαolf;Gαi2;Gαo)などとの二重免疫染色を行う方策である。さらに、ソデフリンは未成熟や非繁殖期の雌や雄において行動学的・細胞生理学的に応答を引き起こさないことが、嗜好性試験・Ca2+ imaging法によって明らかになっているため、成熟段階や個体の内分泌的条件に応じてソデフリン応答を引き起こす状態とそうでない状態とで、組織学的にフェロモン受容細胞やその周辺組織が如何なる変貌をみせるのかを随時明らかにしていく予定である。トランスクリプトーム解析によって、ターゲットトキシンへの暴露によって発現変動のみられた遺伝子のクローニングや局在の解析、嗅覚受容体タンパク質のソデフリンとの結合性の検証などを随時行う予定である。さらに、脳内の高次中枢に伝達される神経刺激を脳内の神経活動マーカー(pERKなど)を用いて同様にターゲットトキシンへの暴露の有無や性・個体の内分泌学的状態ごとに精査していく予定である。

本年度は1鋤鼻機に存在する多くの需要細胞のうち特異的にソデフリンに応答する受容細胞(ソデフリン受容細胞)の同定と、2フェロモンの一次感覚中枢である副嗅球以降の詳細なフェロモン受容神経回路の同定を目的として研究を実施・継続している。研究開始に当たる当該年度、アカハライモリの性フェロモン受容機構を明らかにするための第一段階として、研究の進捗状況の項に詳細な内容を記したいくつかの実験を行ない、目的を達成する一定の結果を得て、関連する研究成果を所属学会・動物園等で以下の通り、講演・発表を行なった。[1] ○中田友明「匂いで惹き合うイモリの性フェロモン」都立動物園・水族園合同企画身近な水辺保全講演会第2回イモリを調べる・イモリを守る.井の頭自然文化園(東京). 3月. 2019年.[2] ○中田友明、富永篤、持田浩治、豊田ふみよ、菊山榮「イモリ性フェロモン遺伝子の地域多様性」日本動物学会関東支部第71回大会.中央大学(東京). 3月. 2019年.[3] ○中田友明、富永篤、持田浩治、豊田ふみよ、菊山榮「イモリ性フェロモンの地域多様性」第89回日本動物学会札幌大会.北海道大学(北海道). 9月. 2018年.研究の具体的進捗状況を下記に記す。[1]agmatineラベルによるソデフリン受容細胞の同定これまでCa2+ imaging法により、成熟雌イモリの解離鋤鼻細胞中にソデフリン受容細胞が1%前後存在する事が確かめられていたが、その細胞の組織内局在や細胞の詳細な情報は得られていない。本実験ではアルギニンの脱炭酸化物であり、有尾両生類のフェロモン受容細胞の興奮後にカチオンチャンネルを介して興奮神経細胞に取り込まれるアグマチン(agmatine)の取り込みを指標として、雌イモリの嗅覚器官に備わるソデフリン受容応答細胞を可視化することを目的として行なった。具体的には、成熟雌イモリを行動学的に効果の見られる濃度のソデフリンとアグマチンを含んだ水中に留置し、ソデフリン受容細胞の興奮に伴う受容細胞へのアグマチンの取り込みを行なった上で、嗅覚器官の凍結切片を作成、抗アグマチン抗体によって、ソデフリン応答によってアグマチンを取り込んだ細胞を可視化した。染色の結果、ソデフリン受容細胞とみられる抗アグマチン抗体免疫陽性細胞が、鋤鼻器・嗅上皮に確認された。受容体との結合に影響を与えないソデフリンのN末端にビオチンを結合させたものと、ストレプトアビジンを付加したサポリンと混合することで、ソデフリン受容体に特異的に結合する神経毒素(ターゲットトキシン)を準備し、このターゲットトキシンで処理した成熟雌イモリがソデフリンに対し行動的応答を消失させることを確認した。この時の雌イモリの嗅覚上皮に発現するmRNAを暴露前のそれとトランスクリプトーム比較解析すると、ソデフリン受容細胞を破壊するターゲットトキシンの暴露後に嗅覚受容体タンパク質数種を含むいくつかの遺伝子が統計的有意にその発現量を減少させていることがわかった。本年度得られた成果をもとに、今後以下のような研究を展開する予定である。[1]agmatine
ホウケイ酸ガラスから調製する多孔性ガラスの形状選択性

少量のアルミナを添加したホウケイ酸ガラスを原料として多孔性ガラスを調製し、これにニッケル及び白金を担持して触媒とした。この触媒を使用して、メチル基の数と置換位置の異なるベンゼン、ヘキセン類及び炭素数が6から10までの1-オレフィン類の水素化反応を行った。アルミナ含量の小さな多孔性ガラスでは、反応速度定数は分子径に依存せず触媒の比表面積とともに増加する傾向を示したが、アルミナ含量が4%を越えると、同一分子量であっても径の大きな分子の反応速度定数が減少した。また、ニッケル触媒と白金触媒では、前者の方が活性劣化速度が大きくなる傾向を示した。これは、ニッケルに比較して白金の方が水素化活性が大きなために、コ-クへの反応が進行する前にパラフィンに変化するためにであると推定された。表面積及び細孔分布に及ぼすアルミナ含量の影響を検討したところ、表面積はアルミナの添加量とともに増加するが、4%を越えると急速に減少することが分かった。これは、アルミナの添加によって酸化物中の酸素の拡散が抑制され、結果として分相が悪くなり、小さな細孔が多く生成したためと考えられる。細孔分布がアルミナ添加によって単調に減少して行くことからもこの考えは指示された。さらに、アルミナ含量が3%の時、単一なメソポーラス細孔が生成することが明らかになった。ニッケル触媒では、ニッケルの担持率によって細孔分布が変化し、1%以下ではほぼ元のガラスと同じ程度の細孔が得られたが、8.5%では、メソポーラスな細孔がミクロ細孔へと変化して形状選択性を発揮したものと考えられる。以上のように、今回調製した多孔性ガラスは、メソポアとミクロポアの中間的な大きさの細孔を有し、調製条件あるいは金属の担持率によってそれを制御出来ることが分かった。今回調製した多孔性を使用することによって、ベンゼンよりも大きな分子径を持つ物質の反応に対して、形状選択的に合成を行わせることが可能であった。研究計画の段階で予測したように、多孔性ガラスの細孔径は、添加する金属のイオン半径と酸素との結合力によって決定し、これがアルミニウムのそれと同一程度に大きさであるときは、ホウケイ酸ガラス内での酸素の拡散速度が大きくなり、Na_2O-B_2O_3相とSiO_2相への分相が進行して、適当な大きさの細孔径を有する多孔性ガラスが得られた。しかしながら、イオン半径と酸素との結合力がアルミニウムのそれよりも小さくなると、拡散速度が大きくなり過ぎて、幅広い細孔分布となった。一方、イオン半径と酸素との結合力が大きくなると酸素の拡散が阻害され、結果としてホウケイ酸ガラスの分相が抑制されて、得られる多孔性ガラスの細孔容積が小さくなった。このように多孔性ガラスが生成するメカニズムをある程度解明することができた。生成した多孔性ガラスの細孔径をアルミナ添加のガラスよりも大きくするにはジルコニアの添加が有効であり、細孔径と細孔容積を制御するには添加するジルコニアの量を変化させることで実現できた。ジルコニアを加えたホウケイ酸ガラスから調整した多孔性ガラスの細孔径は24nmであり、これはタンパク質のような大きな分子径を持つ物質の分離あるいは反応に利用できると考えられる。

ホウケイ酸ガラスに第4成分として、少量の金属酸化物を添加することによって、生成する多孔性ガラスの細孔径が制御できることは、筆者らが初めて明らかにしたものであり、これらの研究成果をまとめて、J.Microporous Materialsに投稿したところ掲載許可が得られた。ホウケイ酸ガラスに少量のアルミナを添加することによって、多孔質ガラスの細孔径が変更できることについては、平成6年度の研究結果で明らかになった。平成7年度は、上記の手法で調製した多孔質ガラスにイオン交換法で白金を担持し、これを使用して炭素数が6から10までの1-オレフィンの水素化反応を行い、反応速度に及ぼす細孔径の影響について検討した。その結果、アルミナ含量が3%以下のホウケイ酸ガラスから調製した多孔質ガラスでは、反応速度は同一であったが、アルミナ含量が4%を超えると、水素化反応速度は炭素鎖の長さと共に直線的に減少した。この結果から、アルミナ含量の小さなときには細孔径の減少度も小さいが、4%を超えると急速に減少して行くことを示している。調製した白金触媒の細孔分布を測定したところ、アルミナ含量の増加と共に細孔分布は、シャープになった。これから平均細孔径を算出し、この値と1-オレフィンの最長分子径の比と水素化反応速度との関係を求めた。そして、見かけの反応速度がすべての炭化水素に対してKnudsen拡散によって支配されると考えて速度解析を行い、上記の関係が得られるかを推算したところ、計算値と実験値がよく一致することが分かった。この結果から、細孔径/分子径が2以上になると反応速度がオレフィンの種類によらないことが分かった。今回使用した多孔質ガラスのようなメソポアを持つ物質を触媒担体とすると、分子径との微妙な差によって、形状選択性が出現することが明らかになった。さらに、分子径と細孔径の比を測定することによって、水素化反応速度を推定することができた。ホウケイ酸ガラスを出発原料とする多孔質ガラスは、新たな形状選択性を持つ触媒担体として使用できることが分かった。
胎生期の脳形成過程におけるミクログリアの動態と機能の解明

本研究は、胎生期大脳におけるミクログリアの存在意義および神経系細胞産生への貢献について明らかにすることを目的とする。平成27年度は、以下の項目について成果を得た。(1)マウス大脳におけるミクログリアの分布と胎齢進行に伴う分布・動態変化を、切片免疫染色および脳原基スライス培養下でのライブ観察にて網羅的に調べたところ、胎生前期までは脳実質全体に散在するのに対し、胎生中期以降は神経系細胞の産生の場である脳室帯(VZ)/脳室下帯(SVZ)に集積する様子を捉えた。そこで、VZ/SVZに存在する神経系中間前駆細胞が発現する分子群に着目し、それらに対する阻害剤を用いた機能検証を進め、ミクログリアの移動・分布の規定に重要な分子を同定した。(2)ミクログリアが神経前駆細胞の産生・運命決定に寄与する可能性について検証した。in vivoでのToll様受容体(TLR)リガンド・薬剤投与によるミクログリアの活性化・除去による検討、セルソーターで回収したミクログリアと脳原基細胞の共培養実験から、ミクログリアがTbr2陽性の神経系中間前駆細胞の数を増す可能性が示された。(3)脳原基の細胞動態観察に頻用されるスライス培養ではin vivo環境を一定時間は維持するが、長時間に及ぶ観察では血管構造が破綻する等の問題が生じる。そこで、脳に損傷を与えることなく、より生理的な条件下で三次元モニタリングを可能にする「二光子顕微鏡を用いた胎仔脳内in vivoライブ観察法」の確立を目指し、試行を進めた。母体の拍動や羊水中の胎仔の動きに由来する揺動を抑えることのできる観察条件を整え、これまでに子宮越しでのミクログリアの継続したタイムラプス観察が約半日まで達成できている。得られた成果は、第9回神経発生討論会(ポスター)、第121回日本解剖学会総会全国学術集会(口演)で発表した。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
青潮発生機構

青潮は底層の硫化水素を含んだ海水が湧昇し,酸化されて生じるコロイド状流黄によって起きる呈色と考えられている。しかし,東京湾以外の海域では硫化水素を含んだ水が沸昇しても透明度の高い硫化水素を含んだ水として観察されるのが一般的である。つまり,東京湾では他の水域に比較して硫化水素が酸化される速度が速いということを意味する。この原因として,重金属イオンによる硫黄酸化反応の触媒作用を仮定し,青潮で考えられる濃度の硫化水素と酸素を人工海水に溶解させ,実験室内で触媒活性を各種重金属イオンについて測定した。初期20分間の反応は硫化水素と酸素が反応して元素状硫黄が生成する反応で想定される3次の反応速度式によく近似された。この反応速度定数に基づいて触媒作用の比較を行ったところ,FeとNiの触媒作用がMn,Cr,Co,Zn,Pb,Cu,Cd,Alに比較して強いことが分かった。また,東京湾沿岸水も同様の触媒作用を有し,定量分析により高い濃度のNiが検出されたことから,東京湾の青潮形成には重金属イオンによる触媒作用が関与する可能性が示された。また,青潮として表層に現れないため観測されないが,硫化水素の溶存する層と酸素の存在する層との境界付近で通常の青潮と同様の反応によってコロイド粒子が生じている可能性がある(中層青潮)。この観測によって青潮の発生していない水域には中層青潮らしい濁度極大が存在していること及びそれに伴うように光合成細菌の存在する層が観測されることが明らかになった。光合成細菌の色素定量法の開発を試み,光合成細菌の色素等の観察結果から青潮形成のメカニズムが,光合成細菌の種類とその存在量によって説明される可能性が示唆された。今後は,光合成細菌の同定を詳細に行いつつ,その分類群毎の硫黄代謝と青潮形成との関連を培養実験と現場分布から示してゆきたい。1.秋季の東京湾青潮発生時(終息直前)に船橋港付近の赤潮域と港内の青潮域で調査を実施した。赤潮域表層の酸素は過飽和で、底層は貧酸素であった。青潮域は全層で貧酸素であった。濁度は、赤潮域では全層一様であったが、青潮域の表層は赤潮域の約10倍、底層は約1/100であった。光合成硫黄細菌の影響は見られなかった。2.秋季の福井県水月湖の湖心部では、5から10m深にかけて密度躍層があり、底層は無酸素であった。ここでも光合成硫黄細菌の影響は見られなかった。3.秋季の静岡県浜名湖の湖心部では、4から8m深にかけて酸素躍層があり、底層は無酸素であった。クロロフィルaの極大は4m層に、光合成硫黄細菌によると考えられるバクテリオクロロフィルの極大が7-9m深に見られた。また同層で濁度の極大も見られた。4.水月湖の各層の水を空気に曝すと、無酸素層のは浅い方から白濁が始まり、深い層のは白濁化が遅れた。また深い層のは黄色化した。1-2日後、何れも再び無色透明になった。硫化物濃度は深くなるに連れて増加するが、最深層で7mM程度であった。白濁は、青潮の原因物質によるものと考えられるが、硫化物濃度と酸素供給速度とのバランスが関係するように思われた。本年の観測は東京湾の湾奥部で青潮が形成されている時に行われた。

本年は水中照度計,現場クロロフィル計,を用いた観測と抽出法による色素の定量を新たな分析項目に加えて観測を行った。検見川沖の浚渫穴(水深17m)では、青潮は認められず,表層の溶存酸素が70%低層では0%であった。溶存酸素の低下が急激になり始める水深8mでは溶存酸素約40%,E_0(PAR)は4μE/m^2/s,クロロフィルaは8μg/lであり,この水深付近から濁度の増加がみられた。また、鉛直硝酸係数は0.58と計算された。青潮の中心部である船橋港湾部(水深6m)では,溶存酸素は表層でも12%,クロロフィルaは4.8μg/lであった。濁度の極大は表層に認められた。鉛直硝酸係数は1.2であった。これらの結果は青潮発生域では表層から海底までの海水が鉛直的によく混合されていることを示していた。溶存成分が硫化水素酸化速度に与える影響を評価する実験系を開発した。これによって,いくつかの重金属のうちNiとFeが正の触媒作用をもつことが確認された。また,青潮発生海域の海水はやはり正の触媒作用を持ち、Niの溶存量が青潮が観測されない海域に比べると高いことが認められた。今後は,現在進行中の抽出法による光合成細菌色素の分別定量分析に併せて,この触媒反応実験系を用い光合成細菌の存在が与える反応速度への影響を評価してゆく。
"主幹動脈収縮説"を基盤としたもやもや病早期診断／重症化予測法の確立

もやもや病患者にCUBE/CISS画像の撮影を行い血管が狭窄し血管の壁自体には肥厚が少ない事が明らかとなった。バイパス前後の内頸動脈、中大脳動脈の外径のサイズを検討したところ、術後有意差をもって外径が縮小(収縮)していることが明らかになった。これらの結果はもやもや病は血管の壁自体の肥厚よりも血管の収縮性変化が病態の主体である事を支持するものと考えられる。更にDSAを詳細に検討したところ中大脳動脈末梢部でも高頻度に部分的な狭窄が見られる事が明らかになった。今回の研究では経過中に脳梗塞/TIAを発症した症例がほとんど見られず詳細な検討までは至らなかった。今後は更に本研究を継続して行く必要がある。1)多施設での患者登録・画像情報の解析に関する倫理委員会の承認をすでに得て熊本ー久留米地域での画像解析システムは構築できつつある。ただ今回の熊本大震災の影響で一時的な研究の停滞はやむを得ない状況である。2)もやもや病は血流低下例や症候性の症例ではバイパス手術を行うべきであるため脳血管の狭窄度と手術の関連も重要な因子と考えられる。現在久留米大学では従来行われている側頭筋を頭蓋内に挿入する方法を改良しあらたな脳への圧迫を減少させる手術法を開発している。この手術法がバイパス手術として有効で合併症が非常に少ないことを明らかにしつつある。近年中にこの新たな手術方法を各施設で統一させる予定である。3)血管狭窄、血管新生因子を明らかにすることも病態解明には必要である。現在血管新生が見られる硬膜動静脈瘻の患者においてアンギオ検査時にいくつかの血管新生・狭窄因子自体の測定、mRNAの測定を行っている。現在安定したデーターが得られつつある状態である。熊本大震災による熊本地域のデーター収集の遅れはいたしたないと思われるが、現在復旧が予想外に早く、計画通りに今後は進行すると予想される。その他の研究についても計画通りに進行していると考えられる。新規もやもや病の発生が本年度は予想を下回っており症例数がまだ不足気味ではある。1)もやもや病データーベースについては久留米地区/熊本大学関連施設との連携が構築され症例の情報収集は順次できている。2)現在の進行状況としては、予想に反して後大脳動脈の狭窄進行により追跡期間中に脳梗塞やTIAを呈する症例がほとんど見られていないため進行予測の有効性については十分なデーターとはなっていないのが現状である。また手術時に採取した血管壁の組織は非常に微小であり顕微鏡にて十分な検討ができる程の充分なものが得られない事がありやや難渋している。しかしながらCISS画像とは異なるCUBE画像の症例が集積されつつあり血管壁の状況が詳細になりつつある。即ちもやもや病では仮説通り血管壁の肥厚は少なく血管の外径が狭窄した血管収縮の形態をとっていることが別なモダリティーにより証明できる可能性がある。3)手術中に採取した末梢の閉塞血管の病理組織検討からもやもや病では末梢血管の収縮も認められる可能性があることが判明した。現在3例の症例標本を得る事ができたため検討中である。4)上記の結果から直接バイパス単独では長期の経過においてその末梢が狭窄する可能性があるため間接バイパスの手術法の検討を行っている。その過程で側頭筋を頭蓋内に埋没させる事なく安全に間接バイパスを施行する方法:fascia-muscle conversion indirect bypass operationを考案した。この方法を約15例に施行し有効性が確認された。現在論文が作成され投稿予定である。従来の予想に反して手術後の進行例が少なく、一度のバイパス手術で良好な経過をたどる例がほとんどである。そのため重症化する症例の予測因子の検討まで至らないのが現状である。自然経過を従来の検査/症状の変化のみで追うだけでは十分な症例数が得られない可能性が高くなって来ている。もやもや病93例における後大脳動脈(PCA)の狭窄について検討した。93例の左右半球を186半球を、それぞれを無症候(51;半球数)、TIAのみ(41)、脳梗塞(72)、脳出血(22)半球と分類した。なおこれらのカテゴリーが重複する半球を持つ症例も対象から除外した。それぞれの半球に対し内頸動脈(ICA)狭窄/閉塞病変(S/O lesion)、もやもや血管の発達の度合い、ICAのSO lesionの部位、PCAのS/O lesionの有無などについて検討し脳梗塞発生に関わる因子を解析した。脳梗塞は決定的な後遺症の原因となる事、脳出血の発生は原因が異なる事等から、本研究では“脳梗塞半球"と“TIAのみ半球"の相違に最も重点を置き検討したところ、a)ICAのS/O lesionが中枢側まで伸展しているものではむしろ脳梗塞が少なく、b)PCAにS/O lesionをもつものがP<0.01で有意に脳梗塞の発生と関連していた。これらに更に多変量解析を行うとodds ratioがa) 4.51, b)22.29と有意に脳梗塞関連の因子である事が明らかとなった。これはICAの狭窄がAnterior choroidal artery, P-COMの末梢の狭窄病変が進行するに応じてPCAからの側副血行が発達する事で無症状、TIAのみですんでいるものがPCAまでに狭窄病変が進行すると側副血行がなくなる事から一気に梗塞が進行するものと考えられた。更にPCA S/Olesion