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森鴎外文学におけるドイツ小説理論の受容と創作への展開

森鴎外がドイツ留学(188488)を契機として受容したパウル・ハイゼの短篇小説理論(Falkentheorie)が、具体的に鴎外の創作作品にどのように影響を与えているかを考察するのが本研究の目的であったが、今年度は、まず、前年度上梓の図書『異郷における森鴎外、その自己像獲得への試み』(近代文藝社平5.2)、及び論文「森鴎外史伝のレーゾン・デートル--『澀江抽齊』から『伊澤蘭軒』への〈發展〉--」(「岐阜大学教養部研究報告」第28号平5.2)からの課題継承として、鴎外文学に描き出されたドイツ・日本・官僚世界・家という鴎外にとっての〈異郷〉における自己像獲得の営為とその意味をたどり、ドイツ三部作『舞姫』『うたかたの記』『文づかひ』における鴎外の〈異郷〉認識の表現方法に、ハイゼの短篇小説理論が生かされていることを引き続き考察した。さらに、裏面「研究発表」の項に記したように、論文のかたちで次の2点の素材をまとめることができた。すなわち、〈豊熟の時代〉とされる明治40年代の中編・長編小説『ヰタ・セクスアリス』『青年』『雁』の主題の変奏と方法の展開のなかに、反自然主義文学を確立する鴎外の文学的営為がうかがえ、そこに鴎外の質的な〈豊熟〉の様相を究明した。また、同じ〈豊熟の時代〉の短篇小説『妄想』等を素材として、近代日本に生きた鴎外の西洋(ドイツ)体験と近代日本認識、その課題超克への道程をたどることによって、異文化との接触を通しての他者理解と自己認識の錬磨を説く鴎外文学の現代的意義を論じた。本研究に関する今後の課題は、鴎外が晩年に到達した文学ジャンルである歴史小説・史伝について、ドイツ小説理論からの触発・展開を論証することであり、その実施にさいしては、鴎外がドイツ体験を通して邂逅し体得したドイツ語文献による文学理論そのものの探査と考察を計画している。
骨誘導モチーフを導入した絹フィブロインキメラタンパクの開発と骨再生材料への応用

本研究課題では、絹フィブロインとBSPのキメラタンパク質材料を創製することで、新たな歯・骨再生材料に向けた材料の提案をすることを最終的な目標とし、BSPのカルシウム結合部位であるポリグルタミン酸と家蚕絹フィブロインの結晶部位である(AGSGAG)を組み合わせたモデルペプチドを合成し、種々の固体NMR法による、詳細な構造的知見を取得した。分子設計をNMRにより得られた構造情報を基にした緻密な設計手法を取り入れたことで、優れた骨再生材料の基盤となる分子の提案を行うことができた。本研究課題では、凝集構造を形成し、材料の骨格構造形成をする絹フィブロインと、ハイドロキシアパタイト(HAP)の各形成能を有し、材料の水溶性を付与することが期待される、BSPのキメラタンパク質材料を創製することで、新たな歯・骨再生材料を提案することを目的としている。目的の材料を創製するため、今年度は、Ca^<2+>結合性を付与した新規絹タンパクを設計、そのモデルペプチドを合成し、NMRによる構造評価から、この分子設計の確認を行った。モデルペプチドの一次構造は(AGSGAG)_4EEEEおよび(AGSGAG)_4EEEEEEEEの2種類を中心に検討を行った。本モデルペプチドについて、ハイドロキシアパタイト吸着前後の詳細な構造を検討するため、固体NMR法による構造解析を行った。その結果、HAP添加後、Glu由来ピークのブロードニングが生じていることから、HAPとGluが特異的な相互作用を引き起こしている事を示唆している。この現象に加え、Ala残基における結晶化(β-sheet化)が著しく生じていることも明らかとなった。本結果は、機能性配列であるGlu領域とHAPの特異的な吸着が、分子構造全体を変化させている事を示しており、構造制御を行う上で、設計に関してさらなる検討が必要であると考えられるため、次年度では更に詳細な構造情報の取得を計画する。また、本ペプチドのカルシウムイオンとの相互作用を観測するため、溶液NMR法を用いた検討を行ったところ、Glu Cδピークの^<13>C化学シフトが著しい低磁場シフトを示した。固体NMR法による評価と総合して、合成したペプチドは本研究計画の目的を達成するための機能を有した設計がほぼ出来上がっていると判断した。来年度は、機能性と構造制御を自在に行う事のできる一次配列を決定し、タンパク質の生産へ発展させたいと考えている。本研究課題では、絹フィブロインとBSPのキメラタンパク質材料を創製することで、新たな歯・骨再生材料に向けた材料の提案をすることを目的としている。今年度は、本研究課題の最終年度であるため、昨年度に加え詳細な構造解析情報を取得し、今後の材料設計への指針を固めることに専念した。具体的には昨年度合成した(AGSGAG)_4E_4および(AGSGAG)_4E_8の2種類のペプチドについて、種々の部位特異的安定同位体ラベルペプチドを合成した。また解析手法としては、^<13>C CP/MAS NMR法、二次元スピン拡散NMR法等の固体NMR法を用い、徹底的な局所構造解析を行った。(Glu)_8を有するペプチドにおいては、Ala残基はGlu領域に近い部位ほどβ-sheet構造の成分が少なく、C末端側になるほど、その成分比は増加しており、分子内で均一な構造を形成していないことが安定同位体ラベルペプチドの解析から明らかとなった。一方、(Glu)_4ペプチドにおいて分子内構造は均一であり、そのAla残基の内部回転角は(φ,Ψ)=(-60°,135°)と決定できた。この内部回転角は以前申請者の研究グループが報告した絹フィブロインSilk I型構造の内部回転角と近似している。以上より、E_4(AGSGAG)_4の結晶部は、Glu連鎖領域の影響を受けることなく強固な骨格構造を形成することが示唆された。以上より、本研究課題では、絹フィブロインにポリグルタミン酸を導入することでカルシウム結合能を有する新規材料の創製を行い、骨形成を促す硬組織用生体材料としての可能性を示した。当初計画にあった高分子量のタンパク質の生産については現在行っているため、今後の発表を検討している。分子設計をNMRにより得られた構造情報を基にした緻密な設計手法を取り入れたことで、優れた骨再生材料の提案を行うことができた。
DNAマーカーを用いたノコギリガザミ属の遺伝的変異性および繁殖様式の解明

[目的]雌の貯精嚢の精包から交尾した雄の数を推定し、繁殖様式による比較を行うため、ノコギリガザミ属とは繁殖様式が異なり甲殻の堅い時に交尾を行うクモガニ科のヨツハモガニPugettia quadridens quadridensについて、今年度前半に新たにマイクロサテライトマーカーを開発した。本研究では開発したマーカーの多様性について検討するとともに、ヨツハモガニ2集団(岩手県宮古、千葉県坂田)の標本について地理的変異性の検討を行った。[材料と方法]歩脚の筋肉を用いてフェノール・クロロホルム法によりゲノムDNAを抽出し、開発したヨツハモガニマイクロサテライトマーカーのうちPqq19、Pqq45、Pqq56の3つのマーカーを用いてPCRを行った。変性ポリアクリルアミドゲルにより電気泳動を行い、得られた泳動像からマイクロサテライトマーカーによる多型解析を行った。[結果]用いた全てのマーカーで多型がみられ、Pqq56マーカー座において宮古と坂田でアレルサイズが異なる傾向が見られた。宮古と坂田の2集団を比較すると坂田集団の方が3マーカー座を通してアレル数は多いが、ヘテロ接合体率(Ho)はPqq45を除いて低く、集団間での多様性の程度が異なることがわかった。また、3つのマーカーおよびPqq45とPqq56の2つのマーカーを用いて、2集団間の均質性の検定を行った結果、2集団間において有意な差が認められ(p<0.001)、宮古と坂田の集団間に遺伝的な違いがあることが明らかになった。本年度は東京海洋大学から水産総合研究センターへの研究費の移行が遅れ、実際に石垣支所にて研究費が使用できたのが平成16年3月からであった。昨年度開発したアミメノコギリガザミマイクロサテライト(MS)マーカーは同じノコギリガザミ属のアカテノコギリガザミおよびトゲノコギリガザミに対しても多型解析に利用できることが明らかになっている.ノコギリガザミ属が属するワタリガニ科(4種),イワガニ科(1種),クモガニ科(3種),オウギガニ科(1種),エンコウガニ科(1種)の計5科10種のカニを用いて,このMSマーカーが同じ科の他の属および他の科のカニ類にも利用可能かどうかについて検討した.他の科のカニ類については特異的な増幅はあまりみられなかったが,ワタリガニ科に属する種については高率で利用可能であると考えられた.アミメノコギリガザミMSマーカーは特にノコギリガザミ属と同じワタリガニ科ワタリガニ亜科に属する種に対しては多型解析に有効であることが示唆された.今年度は繁殖に関する研究を行うために新しくヨツハモガニMSマーカーを開発した.クモガニ科に属するヨツハモガニの歩脚の筋肉からゲノムDNAを抽出した.制限酵素で切断後300-800bpのDNA断片を回収し,ライゲーション,トランスフォーメーションによりゲノムライブラリーを作成した.γ^<33>Pを用いてRI標識した(CA)_<10>からなるオリゴヌクレオチドプローブで,ファーストスクリーニングを行った.オートラジオクラフィーにより得られたシグナルから陽性コロニーを回収し,セカンドスクリーニングを行った.ヨツハモガニゲノムライブラリーから約700個の陽性クローンを単離できた.1個体の雌が何個体の雄と交尾をしているかを調べるため,雌の貯精嚢の組織切片観察およびMSマーカーによる多型分析を行うためヨツハモガニを収集した.また,MSマ-カ-多型分析およびアイソザイム分析によってメンデル遺伝を検証するために,未成熟のメスを採集し,オス1×メス1交配を飼育下で行い現在も飼育を継続している.[目的]雌の貯精嚢の精包から交尾した雄の数を推定し、繁殖様式による比較を行うため、ノコギリガザミ属とは繁殖様式が異なり甲殻の堅い時に交尾を行うクモガニ科のヨツハモガニPugettia quadridens quadridensについて、今年度前半に新たにマイクロサテライトマーカーを開発した。
二価有機セレンが関与する特異な水素結合のキャラクタリゼーション

C-H・・・Se水素結合の特異性(構造上の特徴および化学的性質を明らかにし,有機セレンの酸化還元特性におけるその役割について新しい知見を得ることを目的として,種々のモデル化合物を合成した。8員環状の新規化合物6H,12H-ジベンゾ[b,f][1,5]ジセレノシンにおいて,C-H・・・Se水素結合の存在をX線構造解析や赤外分光法,核磁気共鳴法により確認することができた(J.Am.Chem.Soc.に報告)。この化合物では,セレンと水素の原子間距離がファンデルワールス半径の和より短く,赤外スペクトルにおいてC-H伸縮振動の吸収が短波数側にシフトしていた。更に,NMRスペクトルにおいてセレンと水素の間に約30Hzという大きなスピンカップリングが観測された。しかし,この化合物についてはC-H・・・Se水素結合の安定化エネルギーを動的NMR法により定量的に評価することはできなかった。重水素で同位体標識した化合物および他の同族元素(O,S,Te)を含む類似体の合成についても検討を行った。これらのうち,C-D・・・Se水素結合については本年春の日本化学会春季年会で発表を予定している。その他のモデル化合物については,NMRによりセレン-水素間のカップリング定数の測定を行ったが期待したような大きな値は得られなかった。このことから,セレンと水素の原子間距離がただ近いだけでは上記のような水素結合に特徴的な性質は現れないことがわかった。ab initio分子軌道計算によると,C-H・・・Se水素結合のエネルギーは1kcalと小さく,普通の水素結合に比べ軌道相互作用の寄与が重要であることがわかった。
トランスジェニックマウスを用いた象牙質形成不全症の解析

部分欠失を有するヒトI型プロコラーゲン遺伝子を導入したトランスジェニクマウス(胎生18日生後3カ月齢)の歯胚および切歯について、形態的に観察し、以下の知見を得た。1、3カ月齢の切歯形態変化を肉眼観察でも認めた。すなわち、トランスジェニクマウスでは、歯冠部エナメル質の破折、歯牙の透過性と色調の変化などが認められた。2、トランスジェニクマウス歯胚における変化では、著しい象牙芽細胞数の減少とその極性の乱れなどが観察された。象牙前質の形成も減少していた。エナメル芽細胞には、変化を認めなかった。3、3カ月齢の象牙質では、トランスジェニクマウスには象牙細管の走行が不規則で形成量も減少しており、石灰化障害を示唆する多数の球間象牙質も認められた。これらの所見は、ヒト象牙質形成不全症に類似したものである。象牙質内の成長線に注目すると、層板状の成長線様構造が見られ、正常マウスでは石灰化球状の構造が観察された。これらの所見は、象牙質での石灰化様式が異なっていることを示唆している。すなわち、トランスジェニクマウスでは板状石灰化を主とし、正常マウスでは主に球状石灰化の様式を示唆している。4、象牙芽細胞の電子顕微鏡観察では、その細胞内には膨化したrERや液胞状のrERが多数出現しており、蛋白の合成・分泌機能が障害を受けていることが示唆された。象牙芽細胞の突起の多くは、退縮を思わせる像を呈し正常群のものとは明らかに異なっていた。さらに、極性の分化した形成期象牙芽細胞の形態に達していないことは、象牙芽細胞への分化そのものが抑制されていると示唆された。すなわち、トランスジェニックマウスでは、歯冠部エナメル質の破折、歯牙の透過性と色調の変化などが認められた。

部分欠失を有するヒトI型プロコラーゲン遺伝子を導入したトランスジェニクマウス(胎生18日生後3ヵ月齢)の臼歯およびその歯周組織について、形態的に観察し、以下の知見を得た。1、光学顕微鏡レベルでは、トランスジェニクマウス3ヵ月齢の臼歯部歯周組織に骨の低形成、類骨の増生および歯根膜腔の拡大が見られたが、炎症所見や歯根膜線維の走行や断裂などの異常はみられなかつた2、コンタクトマイクロラジオグラムでは、歯根膜側の歯槽骨でのradiodensityに著しい低下を認めた。3、歯根膜細胞の微細構造には変化を認めなかったが、重合障害と思われる微細な歯根膜線維が多数見られた。また、線維成分以外の細胞外マトリックス成分の減少も観察された。4、象牙芽細胞の電子顕微鏡観察では、その細胞内には膨化したrERや液胞状のrERが出現しており、蛋白の合成・分泌機能が障害を受けていることが示唆された。象牙芽細胞の突起の多くは、退縮を思わせる像を呈し正常群のものとは明らかに異なっていた。さらに、極性の分化した形成期象牙芽細胞の形態に達していないことは、象牙芽細胞への分化そのものが抑制されていると示唆された。
インシュレーターを介した包括的クロマチンバウンダリー制御機構の解明

ショウジョウバエの分子遺伝学的手法により、インシュレーターによるクロマチン構造調節に関与する因子を同定することに成功した。そのうちの1因子はクロマチンバウンダリーを制御すると考えられているRNA polymeraseのリン酸化を制御することが判明した。他2因子はドメイン構造からインシュレーター結合性因子である可能性が推測された。生物の発生・分化の過程では、局所的クロマチン構造変換が一過的な特定遺伝子群の発現変動を制御する。このような局所的クロマチン構造変換を制御するDNA配列の一つに、クロマチンドメインの境界(クロマチンバウンダリー)を規定するインシュレーターが挙げられる。これまでに、インシュレーターを介したクロマチンバウンダリー調節因子が報告されているが、クロマチンバウンダリー制御機構全体を理解するには不十分である。そこで、本研究では、クロマチンバウンダリー制御機構解明のため、ショウジョウバエ分子遺伝学的手法により新規クロマチンバウンダリー調節因子の取得を試みた。平成22年度は、これまでに作出したインシュレーターモデルショウジョウバエを用い、新規クロマチンバウンダリー制御因子の網羅的スクリーニングを行った。その結果、74遺伝子を同定し、網羅的スクリーニングはほぼすべてを完了した。取得因子を機能的に分類とRNA結合性因子やシグナル伝達因子、クロマチン制御因子が多く同定された。特に、クロマチン制御因子はHistone H2Avのdepositionを制御するSwr complexの構成因子[Gas41,Reptin,E(Pc),Brd8]が含まれていた。H2Avがクロマチンバウンダリー周辺に多く分布することを考えると、本スクリーニングでは、意味のある因子が取得出来ていると考えられる。次に、候補因子のなかでもDEAD box helicase domainを持つ新規因子に着目して、解析を進めたとところ、既知インシュレーター結合因子との相互作用を見出し、クロマチンリモデリングを介してクロマチンバウンダリーを調節することが示唆された。平成23年度は、新規クロマチンバウンダリー制御因子の網羅的スクリーニングの結果を受け、候補因子について解析を進めた。候補因子のうち、DEAD box helicase domainを持つ新規因子(cg4152)は既知インシュレーター結合因子(BEAF32)依存的にインシュレーターにリクルートされること、cg4152のノックダウンにより、インシュレーター上でのRNA polymerase II(RNAP II)のリン酸化状態が変化することが分かった。得られた結果から、cg4152はBEAF32を介して、インシュレーター領域でのRNAP IIのリン酸化の状態を制御し、クロマチンバウンダリーを調節することが示唆された。インシュレーター領域でのRNAPII占有の重要性は既知であるが、その分子メカニズムは不明であるため、本研究の価値は高いと考える。ほかに、DNA結合能を有するZn finger proteinを2因子(cg4936,cgl2942)見出した。これら因子が直接的にインシュレーターに結合する新規インシュレーター結合因子である可能性が考えられた。今後、この2因子の解析を通して、新規クロマチンバウンダリー制御メカニズムの解明につながると期待される。
電子線型加速器による紫外から赤外の短パルス(10ピコ〜100ナノ秒)光源の開発

高エネルギー電子線の利用拡大の一つとして、大強度ピコ秒パルス発生加速器からの28MeV電子パルスを用い、チェレンコフ効果を利用して、紫外から赤外の連続スペクトルのパルス光(最短幅【10^(-11)】秒)を発生させ、これを各種実験用の汎用光源にする開発研究を行い、以下の成果を得た。1)誘電物質の選択:チェレンコフ放射の光量は、誘電物質の屈折率nが小さい程大きく、放射角は、nが大きい程小さく、光源の必要条件である光量が大で、指向性の強い誘電物質はない。nの異る各種誘電物質について実験を行い、光を利用する場所が加速器出力窓に近い場合は、高純度溶融石英が、又、2030m離れて利用する場合は、1気圧空気が適していることが分った。連続的にnを変えるには、空気又は、単体ガス圧を可変にすればよいことを示し、高圧ガス放射セルを試作した。2)チェレンコフ放射光の分光分布:石英と空気からのチェレンコフパルス光の分光分布を測定した。紫外部で強く、赤外領域まで連続のスペクトルで、重水素ランプに代って紫外標準光源にもなり得る。誘電体物質の吸収端附近の紫外光の長距離輸送には、放射体形状や光学系に工夫が必要であることが分った。3)最短光パルス幅:実時間ストリークカメラシステムを用い、種々の加速器運転モードでの光パルス波形の測定を行い、単バンチモード電子パルスを直線管窓から取出し光変換すると、約30PSが得られ、速度変調のタイミングを工夫し、収色性270゚偏向磁石を通して取出した場合、約14PSの光パルス幅を得た。4)加速器,放射体,光学系の配置を工夫し、電子ビームの拡がり1゚、チェレンコフ光の拡がり2゚程度のとき、加速器出力窓附近、そこから約10m、および、約24m(低放射線場)離れた3個所に、パルス光利用実験場を設置し、そこでの光パルス断面,強度等を明らかにした。
シルビクロノロジー: 過去の森林現存量増加速度の復元、変動要因解析、および将来予測

研究期間にカナダ、アラスカ、エストニアなど28林分から周北極域の各地域をカバーする幹円板サンプルおよびデータを収集し解析に供した。1930年代から40年代にかけて周北極域では広く温暖化が進んだが、これに呼応して、林分レベルで明瞭な現存量蓄積速度減少パターンが存在することを初めて明らかにすることができた。気候要素との具体的な相関解析は今後の課題として残っているが、当初の目的を果たすべく解析を継続している研究期間にカナダ、アラスカ、エストニアなど28林分から周北極域の各地域をカバーする幹円板サンプルおよびデータを収集し解析に供した。気候要素との具体的な相関解析は今後の課題として残っているが、当初の目的を果たすべく解析を継続している本研究は、森林の構造と環境要因との関係を解析する新しい学問分野「シルビクロノロジー(森林年代学)」の主な構成要素を組み立て、森林の過去の現存量と現存量増加速度の復元およびこれらの将来予測に応用することを目的とする。亜寒帯林と温帯林数ヶ所からの林分データを採取・解析して方法の基礎を確立し、これを温暖化の影響を強く受けていると考えられるカナダ北部の亜寒帯林に適用して、地域レベルの過去100-200年間の現存量蓄積速度の復元と今後約100年間の変化予測を、現存する林分から得られる試料を活かしつつ客観的な方法によって行うことを目的としている。初年度は、すでにデータの存在するグメリンカラマツに関して、過去の現存量推定を行った。同時に解析予定だったヒノキ林は、2010年3月に間伐を行い、解析用の樹木サンプルを採取した。今後解析を進める。また、初年度には、6月にカナダ調査の打ち合わせ会議を滋賀県大津市の龍谷大学において開催し、さらに、地域レベルの現存量復元と将来予測の研究に用いる調査地を、カナダ・北西準州のフォートスミス近郊に設置した。約3キロメートル四方の調査地域を決定し、その中に存在する主な森林タイプを踏査した後、詳しい林分構造記述のための測定プロットを10ヶ所設置した。これらのうち、約半数の毎木調査を行い、林分データを入手した。平成22年度は、測定プロット数をさらに増やすことと同時に、林分構造復元に必要な樹木幹サンプルを多数採取する予定である。これには数十本の樹木を伐採し、幹円板を採取する必要がある。平成22年度の主な仕事となる。平成22年6月には当該年度のカナダ調査のための打ち合わせ会議を行う予定である。サンプル円板は日本に持ち帰り、または別送便にて研究室宛送付し、秋より年輪解析のための作業を開始する。本研究は、森林の構造変化と環境要因との関係を解析する新しい学問分野「シルビ・クロノロジー(Silvi-chronology)」の主な構成要素を組み立て、森林の過去の現存量と現存量増加速度の復元およびこれらの将来予測に応用することを目的とする。亜寒帯林と温帯林数ヶ所からの林分データを採取・解析して方法の基礎を確立し、これを、温暖化の影響を強く受けていると考えられるカナダ北部の亜寒帯林に適用して、地域レベルの過去100-200年間の現存量蓄積速度の復元と今後約100年間の変化予測を、現存する林分から得られる試料を活かしつつ客観的な方法によって行うことをめざしている。平成22年度は、ベトナムの常緑樹林データを解析した。また、カナダのマリアナトウヒを主体とする調査地域において本調査を行った。昨年度に毎木調査を行った調査地域内の計9プロットにおいて各プロット内7-8本の無作為に選んだ単木を伐採し(計約70本)、樹幹解析用の円板サンプルを採取した。試料木は手鋸またはチェーンソーを使って伐採し、円板採取を行った。現在、年輪幅測定の作業がつくば、エドモントン、京都の共同研究者の研究室において進行中である。この後、OAZ法による各プロットの過去の現存量復元を行い、成長量と気象データとの相関を解析する。また、調査地域の今後100年間の気候要素の変化を、Hadley Centre地球気候モデルの大気中CO_2濃度上昇率1%/年シナリオに従った計算結果(HadCM3GGa1またはその改訂版)からの内挿によって推定し、上記の気候要素と成長量の関係を使って将来の現存量増加速度を計算する。平成23年度は、カナダのマリアナトウヒあるいはクウェイキングアスペンを主体とする調査地域内の計9プロットにおいて採取された7-8本の単木(計約70本)の幹円板サンプルの年輪測定を主に行い、林分復元に関する計算を開始した。

なお、林分の構造復元のみならず、森林生態系の過去の炭素動態復元の可能性も視野に入れた解析を行っており、この方向のアプローチとして細根動態解析法に関する考察も行った。今後OAZ法による各プロットの過去の現存量復元を行い、成長量と気象データとの相関を解析する。また、調査地域の今後100年間の気候要素の変化を、Hadley Centre地球気候モデルの大気中CO2濃度上昇率1%/年シナリオに従った計算結果(HadCM3GGalまたはその改訂版)からの内挿によって推定し、上記の気候要素と成長量の関係を使って将来の現存量増加速度を計算する。本研究は、森林の構造変化と環境要因との関係を解析する新しい学問分野「シルビクロノロジー(森林年代学)」の主要な構成要素を組み立て、森林の過去の現存量と現存量増加速度の復元およびこれらの将来予測に応用することを目的として取り組んできた。亜寒帯林と温帯林から林分データを採取・解析して方法の基礎を確立し、これを温暖化の影響を強く受けていると考えられるカナダ北西部の亜寒帯林に適用して、客観的な方法による地域レベルの過去100ー200年間の現存量蓄積速度の復元を目指した。平成24年度は、過去に間伐が行われたスギ林・ヒノキ林、およびカナダ・サイトのマリアナトウヒ林とポプラ林について、また、北欧スコッツパイン林ではフィンランドおよびエストニア研究者グループと共同でサンプル採取・現地調査を実施した。さらに、カナダ北西部の北極海近くの森林限界およびアラスカの永久凍土上マリアナトウヒ林からも計4林分の幹円板サンプル採取を行い、解析を開始した。また、年輪解析結果を用いて、シルビクロノロジー的解析を開始した。研究期間にサンプルおよびデータを収集し解析に供した林分数は、日本の温帯林で7林分、アラスカで2林分、フィンランドで5林分、エストニアで2林分、シベリアで1林分、そしてカナダ北西部で11林分となり、周北極域の各地域をカバーするサンプルの採取に成功した。現在解析を行いつつあり、全体の傾向をまとめる結果がまもなく出る予定である。気候要素との相関解析は今後の課題として残っているが、当初目的を果たすべく努力を継続している。また、現存量蓄積速度の復元とともに森林生態系炭素動態様式復元のための方法論を確立することも視野に研究を進めており、各地の調査プロットで炭素動態測定を継続した。昨年度までにカナダのSalt River Siteにおいて採取した樹幹解析木の年輪解析をほぼ終了し、林分復元法による解析と過去の森林現存量推定の作業が順調に進んでいる。研究代表者の所属する京都大学だけでなく、研究分担者及び連携研究者も年輪解析の作業に協力し樹幹解析作業を国際的に分担して行ったことにより、解析作業が順調に進んだ。24年度にはこの解析を終了し、気候データとの相関解析を開始する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は本研究課題の最終年度にあたる。研究期間終了までに、解析によって明らかになった過去の林分構造とその履歴のデータを過去の気候要素データと系統的に比較することにより、林分レベルでの現存量増加速度の気候応答に関する分析を開始し、一定の成果を得ることを目指している。年輪年代学的解析に詳しい研究分担者(安江)と林分レベルの成長解析に明るい研究代表者(大澤)の共同作業となる。研究遂行の上での問題点は特にない。
セルフトリガー可能な24Na線源開発とCaF2検出器の低バックグラウンド化

ニュートリノを放出しない二重ベータ崩壊は素粒子ニュートリノの本質に迫り、物質の起源解明に関わるため、現代物理学において極めて重要な研究であると位置づけられる。本研究では、大阪大学が神岡地下実験施設で推進するCANDLES実験において24Naを用いた較正手法を開発し、48CaのQ値(4.3MeV)に近い4.1MeVでのエネルギー較正を行う。また、同じ線源を用いて主要なバックグラウンドであるマルチヒット事象のスタディを行う。マルチヒット事象とは、208Tlのβ線とγ線が別の結晶を光らせる事象のことで、現状のCANDLES実験では外部からのγ線バックグラウンドを落とした後、最後に残る重要なバックグラウンドである。平成29年度は、前年度の情報から最適化されたNaI結晶を用いてCANDLES検出器較正用24Na線源を開発し、実際のデータ取得を行った。11月に実際に線源を神岡に移し、CANDLES検出器内部に配置しての較正作業を行った。24Naから放出されたベータ線でセルフトリガーをかけたデータにおいて、2本のγ線のピーク(1.4MeV, 2.7MeV)を確認した。それを用いて解析を行い、Q値付近でのエネルギー較正を可能とした。また、マルチヒット事象の光量分布を得て、シグナルとの違いをカイ二乗検定で評価する手法を開発した。今回は24Na線源を液体シンチレータタンクの外側から照射したため、効率的なマルチヒット事象の取得が困難であった。代わりに小型の88Y線源をタンク内部の結晶間に配置して、0.9MeVと1.8MeVの2本のガンマ線で同様にマルチヒット事象を作り出すことに成功した。そのデータを用いて、マルチヒット事象を半分以下に低減出来ることを示した。本研究により、バックグラウンドフリー測定という目標につながる重要な一歩を踏み出すことに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。CANDLESは48Caを用いた二重ベータ崩壊探索実験である。全ての二重ベータ崩壊核中で最大のQ値を生かして、低バックグラウンド環境下での測定が可能となる。本研究では最後に残っている主要バックグラウンドとして、208Tlの崩壊でベータ線とガンマ線が別々の結晶を光らせるマルチヒット事象の理解・低減に取り組む。またそのために、Q値に近い2本のガンマ線を放出する24Naを含むNaI(Tl)結晶を作成し、「セルフトリガー可能な24Na線源」を開発する。その2本のガンマ線を用いてCANDLES内部で擬似マルチヒットを作り出し、その詳細をスタディする。初年度はNaI(Tl)シンチレータに252Cf中性子線源を照射することで、24Naを含むNaI結晶の作成を行った。その24Naを含む放射化したNaI検出器と通常のNaI検出器を並べ、放射化したNaIでは24Naのベータ線でトリガーをかけ、通常のNaIでは直後に出る2本のガンマ線を捉えるというセットアップを組んだ。2つのNaIの同時計数を取ることによって、非常に綺麗な2本のガンマ線ピークを得ることに成功した。また2年目に実際にCANDLES装置でデータ取得することを見据え、線源をCANDLES装置内へ導入し設置するための機構を開発した。さらに本番では24Naの強度をより高める必要があることをシミュレーションにより明らかにし、それを達成するために強い強度の252Cf線源を入手するとともに周囲に中性子反射材としてグラファイトを設置することでより効率よくNaIを放射化するセットアップをデザインした。2年目はこのセットアップを全て神岡に移送し、実際に現地で放射化したNaIをCANDLES検出器内部に入れてデータ取得を行う予定である。初年度は当初の予定通り、CANDLES装置の外部で実験セットアップを組み、R&Dを行った。それによってベータ線とガンマ線の同時計数による偶発事象低減の原理検証を行い、2本のガンマ線のピークを非常に低いバックグラウンドで測定することが出来た。この外部実験の結果とモンテカルロシミュレーションの結果を元に、本番のCANDLES装置内部でのデータ取得に必要な線源強度を計算し、それを達成しうる中性子線源の購入、そしてグラファイトによる放射化セットアップの効率化を行った。さらに本番実験で必要となる、放射化NaIをCANDLES装置内部へ導入設置するための機構もデザイン・開発した。これにより2年目に予定されていた本番実験に向けて準備が整った。

24Naから放出されたベータ線でセルフトリガーをかけたデータにおいて、2本のγ線のピーク(1.4MeV, 2.7MeV)を確認した。それを用いて解析を行い、Q値付近でのエネルギー較正を可能とした。また、マルチヒット事象の光量分布を得て、シグナルとの違いをカイ二乗検定で評価する手法を開発した。今回は24Na線源を液体シンチレータタンクの外側から照射したため、効率的なマルチヒット事象の取得が困難であった。代わりに小型の88Y線源をタンク内部の結晶間に配置して、0.9MeVと1.8MeVの2本のガンマ線で同様にマルチヒット事象を作り出すことに成功した。そのデータを用いて、マルチヒット事象を半分以下に低減出来ることを示した。本研究により、バックグラウンドフリー測定という目標につながる重要な一歩を踏み出すことに成功した。2年目はCANDLES実験で24Na線源のデータ取得を行い、そのデータをもとにマルチヒット事象の詳細なスタディを行う予定である。まずは外部で組み立てた放射化のセットアップなどをCANDLES装置のある神岡に送る。実際に放射化したNaIを現地で作り上げ、CANDLES装置内部に導入する。NaIとCANDLESのタイミングやゲインを合わせた後、実際にデータ取得を行う。得られたデータからマルチヒット事象とシングルヒット事象を取り出し詳細に解析する。それによってマルチヒット事象を取り除くための解析手法を確立し、実データに適用することで低バックグラウンドを実現する。得られた結果を論文としてまとめる。29年度が最終年度であるため、記入しない。
周辺プラズマ輸送に対する大ポロイダル・ラーモア半径と大マッハ数の効果

平成9年度の研究実施計画は、(1)大ポロイダル・ラーモア半径と大マッハ数を持つプラズマの輸送研究、(2)磁気島を含む乱れた磁場中の粒子・熱輸送の研究、(3)SOLプラズマの特性の研究、の三つの課題を中心に立てられた。これらの課題に沿って平成9年度の主な研究実績を以下のように纒める。(1)拡張新古典的輸送現象の研究ランダウの衝突積分に帰着する非線形2本衝突モデルをまず完成させたが、このモデルを用いたモンテカルロ・シミュレーションでは、極端に多くの粒子数を必要とする。このため、粒子数、モーメンタム、エネルギーを保存する線形衝突モデルを新たに開発した。また、分布関数をマックスウェル分布とそのずれδfに分けて、ドリフト運動論的方程式をδf法に従って数値的に解くプログラムコード「δfDKPS」を開発した。これにより、超新古典的輸送現象を解明するシミュレーション・コードが完成した。「δfDKPS」コードのテストとして、新古典拡散を計算しHintonの結果と非常によい一致を見た。現在、アルゴリズムとテスト結果を中心とした論文を書いている。(2)部分的に破壊された磁場中での粒子拡散磁気島生成も含む平衡コード「HINT」による計算で、LHD等のプラズマ周辺には大小多数の磁気島が存在することが明らかにされている。このようなところでは、磁気面は部分的に破壊されている。磁気面が完全に破壊されたストキャスティックな磁場中での粒子・熱拡散はこれまでに明らかにされているが、部分的に破壊された磁場の場合は殆ど研究されていない。多数の磁気島とストキャスティックな領域が混在している所でのランダムな運動は非ガウス的になる。フラクタル時空間でのランダムな運動の表現を使って、自己相似則のある磁気島構造の中での電子の熱拡散を解析的に求めるのに成功した。菅野、中島、岡本で論文を書き現在投稿中である。(3)高温ダイバータにおける二次電子の効果高温ダイバータ運転の可能性を研究するため、二次電子がSOLプラズマに与える影響を非線形衝突モデルを使って調べた。その結果、二次電子が高温プラズマを冷却する事は無いと結論された。トカマク等のH・モード放電等においては、プラズマ周辺部で、ポロイダル・ラーモア半径が温度や密度の特徴的長さと比べて同程度かそれ以上になり、また、ポロイダル・マッハ数が多くなることがある。このような場合のプラズマの回転(流れ)や径電場、平行粘性、主イオンと不純物イオンの挙動の差などを研究し、また、大小の磁気島を多数含む乱れた磁場中での粒子や熱の異常輸送を研究する。これにより、周辺プラズマの輸送に関する基礎過程を明らかにし、また、従来全く扱われなかったパラメータ領域で新しいプラズマ物理を開拓しようとするものである。プラズマの回転(流れ)、平行粘性、主イオンと不純物イオンの回転の差などは、衝突性輸送の現象であり、衝突性輸送は粒子軌道とクーロン衝突過程でのみ決まる。このような輸送過程は新古典理論で扱われるが、H.モード等では、ポロイダル・ラーモア半径がプラズマの特徴的長さと比べて同程度かそれ以上の時、また、ポロイダル・マッハ数が大きい時は、従来の新古典理論は全く成立しない。新古典理論で扱えない新しいパラメータ領域を開拓するためには、まず、粒子数、運動量、エネルギーが厳密に保存される衝突モデルを確立せねばならない。代表者及び分担者は、Fokker-Planck方程式を再現しうる非線形衝突モデルを確立した。平成7年度は上記目的を達成するため以下のことを行った。1.非線形モンテカルロ衝突モデルの妥当性これまでに開発した非線形モンテカルロ衝突モデルをスクレイプオフ層のプラズマに応用しその妥当性を調べた。その結果、衝突周波数が大きいSOLプラズマでは、熱伝達係数、2次電子の効果等理論と良く一致することがわかり、また非線形衝突モデルでしか研究できない無衝突SOLプラズマに対する速度空間の効果も研究し新しい知見を得た。これにより非線形モンテカルロ衝突モデルが本研究の遂行に有効であることがわかった。2.磁気島を含む乱れた磁場中の粒子・熱輸送の研究大型ヘリカル装置(LHD)のプラズマの平衡が「HINT」コードにより数多く得られているが、これらの平衡は磁気島生成も含んでいる。磁気島も含む平衡プラズマ中で、モンテカルロ法により多数の粒子を追跡するプログラムコードを開発した。3.揺動が新古典輸送に与える効果を理論的に研究し軸対称系、非軸対称系ともにオンサガ-の対称性が成立することを明らかにした。トーラス・プラズマにおけるHモードはプラズマ周辺で輸送障壁が形成されるが、最近のトカマクの実験において、輸送障壁がプラズマ内部でも形成され輸送が大幅に軽減されている。周辺の輸送障壁形成の場合、ポロイダル・ラーモア半径はプラズマ・スケールと同程度かそれより大きく、また、ポロイダル・マッハ数も大きい。内部輸送障壁形成の時は、プラズマ輸送が新古典輸送より小さくなり得る。これは、従来の新古典理論(ポロイダル・ラーモア半径やマッハ数が充分小さいと仮定している)を見直し拡張する必要があることを示している。本研究では粒子軌道とクローン衝突を正確に取り扱うモンテカルロ・シミュレーションで、拡張新古典輸送及び関連の輸送現象を理解しようとするものである。特に、周辺部は、ダイバータ-領域やSOLプラズマと主プラズマを結合させ全体の閉じ込めに大きな影響を与える所であり、この点にも重点を置く。

平成8年度の研究実施計画は、(1)大ポロイダル・ラーモア半径、大マッハ数のプラズマの輸送研究、(2)磁気島を含む乱れた磁場中の粒子・熱輸送、(3)SOLプラズマの特性の研究であった。(1)と(3)に対しては、ランダウの衝突積分に帰着する非線形2体衝突モデルを完成させた。このモデルをモンテカルロ・シミュレーションに用い、マックスウェル分布から大きくずれたSOLプラズマにおける熱輸送、2次電子の効果、熱伝達係数、高温ダイバータ-の可能性、等の研究を行い成果を挙げた。しかしなしがら、開発した非線形2体衝突モデルのプログラム・コードは完全ではあるものの、長時間の計算を必要とするため、計算時間を節約するため、粒子数,モーメンタム、エネルギーを保存する線形衝突モデルを新たに開発した。現在、これを用いて(1)の問題,即ち拡張新古典輸送のモンテカルロ・シミュレーションを行っている。最近、大型トカマクでは(例えばITE)、ブートストラップ電流がテアリングモードを不安定化し磁気島を形成し、ディスラプションに至ることが指摘されている。また、ヘリカル系でもブートストラップ電流と磁気島形成の関係が重要であり、このため、(2)の課題と関連して、ブートストラップ電流存在下での(磁気島形成を含む)MHD平衡計算コード(HINTコード)を新たに開発した。平成9年度の研究実施計画は、(1)大ポロイダル・ラーモア半径と大マッハ数を持つプラズマの輸送研究、(2)磁気島を含む乱れた磁場中の粒子・熱輸送の研究、(3)SOLプラズマの特性の研究、の三つの課題を中心に立てられた。これらの課題に沿って平成9年度の主な研究実績を以下のように纒める。(1)拡張新古典的輸送現象の研究ランダウの衝突積分に帰着する非線形2本衝突モデルをまず完成させたが、このモデルを用いたモンテカルロ・シミュレーションでは、極端に多くの粒子数を必要とする。このため、粒子数、モーメンタム、エネルギーを保存する線形衝突モデルを新たに開発した。また、分布関数をマックスウェル分布とそのずれδfに分けて、ドリフト運動論的方程式をδf法に従って数値的に解くプログラムコード「δfDKPS」を開発した。これにより、超新古典的輸送現象を解明するシミュレーション・コードが完成した。「δfDKPS」コードのテストとして、新古典拡散を計算しHintonの結果と非常によい一致を見た。現在、アルゴリズムとテスト結果を中心とした論文を書いている。(2)部分的に破壊された磁場中での粒子拡散磁気島生成も含む平衡コード「HINT」による計算で、LHD等のプラズマ周辺には大小多数の磁気島が存在することが明らかにされている。このようなところでは、磁気面は部分的に破壊されている。磁気面が完全に破壊されたストキャスティックな磁場中での粒子・熱拡散はこれまでに明らかにされているが、部分的に破壊された磁場の場合は殆ど研究されていない。多数の磁気島とストキャスティックな領域が混在している所でのランダムな運動は非ガウス的になる。フラクタル時空間でのランダムな運動の表現を使って、自己相似則のある磁気島構造の中での電子の熱拡散を解析的に求めるのに成功した。菅野、中島、岡本で論文を書き現在投稿中である。
量子イルミネーション法による赤外域単一ショット全光学超高速連写イメージング計測

近年報告された量子イルミネーション法では、長波長のアイドラ光でプローブした後にそのアイドラ(プローブ)光をシードした2段目の光パラメトリック変換でシグナル光出力にプローブ光の量子相関特性を転写することができる。そして、初段のシグナル光との干渉計測を行うことで、長波長域でプローブした複素情報を復元することが可能となる。そこで、線形周波数チャープした超高速シグナル光パルスとアイドラ光パルス対を用いることで、この量子イルミネーション法をSF-STAMP超高速イメージング法にそのまま適用し、アイドラ光の赤外波長域での超高速イメージ計測をCCD計測可能なシグナル光の短波長域で実現できることを実証する。
左室拡張能と炎症反応性蛋白による心房細動、脳梗塞の予測と予後に関する検討

心臓超音波検査を予定された成人洞調律1,102人の対象患者の経過を追い、虚血性心疾患、心不全、脳梗塞、心血管死を含めた心血管系イベント発症の有無を前向きに調査した。対象患者1,102例(平均年齢61±15歳、男性50%)のうち、平均観察期間19±14ヶ月で40例(4%)に心血管イベントが発症した。多変量Cox比例ハザード解析で、高齢、糖尿病、慢性腎臓病、左室収縮性の低下に加え、左房サイズの拡大は心血管イベントの独立した危険因子であった(ハザード比=1.4、95%CI=1.1-1.7、P=0.001)。日本人患者において従来の動脈硬化の危険因子に加え、左房サイズの拡大は心血管イベントの独立した危険因子として予後予測に有用な指標であると考えられる。(1)研究対象関西医科大学附属枚方病院の心臓超音波検査を予定されている成人患者を対象とし、研究対象患者の心房細動、脳梗塞、死亡の心血管系イベント発症の有無を前向きに最低3年間の経過観察を行う。経過観察中に心房細動、脳梗塞、死亡がおこった群と、おこらなかった群間の、臨床的、血液生化学的、心臓超音波的基礎データの比較検討をする。(2)研究目的(1)左室拡張能障害の心房細動、脳梗塞、死亡への関与の検討・左室拡張能評価は、心房細動、脳梗塞、死亡の予測因子になりうるか否か。・左室拡張能障害の程度と、心房細動、脳梗塞、死亡の発生頻度は相関するか否か。(2)炎症反応性蛋白の心房細動、脳梗塞、死亡への関与の検討・高感度CRPは、心房細動・脳梗塞・死亡の予測因子になりうるか否か。・高感度CRPと、心房細動、脳梗塞、死亡の発症頻度は相関するか否か。・高感度CRPと左室拡張能障害とは関係があるか否か。左室拡張能障害は左室収縮能から独立した心血管系イベントの危険因子である。また肥満も心血管系イベントの危険因子として現在注目されている。しかし、肥満が独立して左室拡張能障害に関与するか否かは十分に検討されていない。そこで我々は、心臓超音波検査を予定された成人患者のうち、既往に心房性不整脈、ペースメーカー植え込み術、脳血管障害、弁膜症、先天性心疾患のない患者を連続して評価し、左室拡張能障害に肥満が独立して関与する因子か否かを評価した。肥満はBMI値30kg/m^2以上と定義した。左室拡張能は、左室流入血流速波形、肺静脈血流速波形、組織ドプラ血流速波形の拡張早期波最大流速による分類を用い評価した。左室拡張能障害に関与する因子を多変量解析を用いて検討した。心臓超音波検査を行った1209人のうち、全ての基準を満たす705人を対象とした(平均年齢58±16歳、男性15%、肥満8%、冠動脈疾患16%、高血圧症43%、糖尿病18%)。うち560人(79%)に左室拡張能障害を認めた。左室拡張能障害は年齢の上昇(オッズ比2.5,95%信頼区間1.1-5.6,P=0.030)、女性(オッズ比1.5,95%信頼区間1.0-2.2,P=0.038)と有意に関係があった。多変量解析を用いて年齢、性別、冠動脈疾患、糖尿病、高血圧の関与を除外すると、肥満は左室拡張能障害と有意な関係が認められた(オッズ比2.3,95%信頼区間1.1-6.2,P=0.037)。今回の結果から、肥満は左室拡張能障害に独立して関与する因子であることが示唆された。今後肥満は増加していくことが予測され、ひき続き左室拡張能障害と肥満、将来の心房細動・脳梗塞発症の関与に関して調査が必要であり、現在研究を継続中である。左室拡張能障害と慢性腎臓病はともに心血管系イベントの独立した危険因子として現在注目されている。しかし、左室拡張能障害が独立して慢性腎臓病に関与するか否かは十分に検討されていない。我々は、心臓超音波検査を予定された成人患者のうち、既往に心臓弁膜症、先天性心疾患のない患者を連続して評価し、左室拡張能障害に慢性腎臓病が独立して関与する因子か否かを評価した。慢性腎臓病はGFR値60ml/min/1.73m^2.未満と定義した。

左室拡張能は、左室流入血流速波形、肺静脈血流速波形、組織ドプラ血流速波形の拡張早期波最大流速による分類を用い評価した。慢性腎臓病に関与する因子を多変量解析を用いて検討した。心臓超音波検査を行った1,209人のうち、全ての基準を満たす824人を対象とした(平均年齢59±15歳、男性53%、肥満7%、脂質異常症68%、冠動脈疾患10%、高血圧症48%、糖尿病19%、末梢動脈疾患2%、左室拡張能障害78%)。うち222人(27%)に慢性腎臓病を認めた。慢性腎臓病は年齢の上昇(オッズ比3.8, 95%信頼区間1.6-9.5P<0.01)、男性(オッズ比3.8, 95%信頼区間2.6-5.5, P<0.0001)、肥満(オッズ比2.0,95%信頼区間1.0-3.7, P=0.03)、高血圧(オッズ比2.7, 95%信頼区間1.9-3.9, P<0.0001)、末梢動脈疾患(オッズ比3.2, 95%信頼区間1.2-9.8, P=0.02)、左室拡張能障害(オッズ比2.0, 95%信頼区間1.3-3.2,P<0.01)と有意に関係があった。今回の結果から、左室拡張能障害は慢性腎臓病に独立して関与する重要な因子であることが示唆された。左室拡張能障害やC反応性蛋白は、心血管系イベントの独立した危険因子であるとして現在注目されている。また、心房細動は持続性の不整脈のうち最も頻度の多い疾患で、心房細動を伴う群は、脳梗塞や心不全などの合併症などに伴う入院の頻度・医療費が、心房細動を伴わない群に比べ有意に高いと報告され、心房細動による経済的・社会的負担が今後も増加することが予測されている。関西医科大学附属枚方病院は平成18年1月から電子カルテシステムを導入し、病院内の全科の医師・看護師記録、検査データ、画像所見、また関西医科大学附属滝井病院、地域医療連携による家庭医の情報といった患者情報すべてが1つの病歴に集積され、対象患者の基礎データ、長期にわたる経過観察が可能である。我々は、現在までに心臓超音波検査を予定された成人患者の1,209人の研究対象患者の経過を追い、心房細動、脳梗塞、死亡の心血管系イベント発症の有無を現在前向きに調査している。現在までに、ベースラインの臨床データから、肥満は左室拡張能障害に独立して関与する因子であること、左室拡張能障害は慢性腎臓病に独立して関与する因子であること、C反応性蛋白は慢性腎臓病に独立して関与する因子であることが判明した。今後、平成22年度まで研究対象患者を経過観察し、心房細動、脳梗塞、死亡がおこった群と、おこらなかった群間の、臨床的、血液生化学的、心臓超音波的基礎データの比較検討、また多変量解析で予後予測因子を検討する予定である。左房サイズの拡大など、左室拡張能障害は心血管系イベントの独立した危険因子であるとして現在注目されている。そこで我々は、経胸壁心臓超音波検査を予定された成人洞調律1,102人の対象患者の経過を追い、虚血性心疾患、心不全、脳梗塞、心血管死を含めた心血管系イベント発症の有無を前向きに調査した。心血管イベントはFraminghamの定義を使用し、多変量Cox比例ハザードモデルにより心血管イベントの独立した予後予測因子を検討した。対象患者1,102例(平均年齢61±15歳、男性50%)のうち、平均観察期間19±14ヶ月で40例(4%)に心血管イベントが発症した。多変量Cox比例ハザード解析で、高齢、糖尿病、慢性腎臓病、左室収縮性の低下に加え、左房サイズの拡大は心血管イベントの独立した危険因子であった(ハザード比=1.4、95%CI=1.1-1.7、P=0.001)。
植物ワックスの炭素安定同位体比を用いた冷温帯落葉広葉樹林における同位体分別の評価

本研究は、Conte&Weber(Nature,2002)によって報告された、大陸レベルでの同位体分別の評価への大気エーロゾル中の植物バイオマーカー(植物ワックス由来の長鎖炭化水素・脂肪酸)の炭素同位体比(δ^<13>C)の利用が、生態系レベルでの同位体分別の評価にも応用が可能か検討することを目的とした。このために、植物バイオマーカーのソースである植物が存在する森林生態系内で大気エーロゾルを採取し、試料中の脂肪酸および炭化水素の組成とそのδ^<13>値が、その森林に優占する植物と一致しているかどうか検討した。大気エーロゾル試料および植物葉(優占種2種)の採取は、高山市内にある冷温帯落葉広葉樹林において行った。大気エーロゾル試料は、ハイボリュームエアーサンプラーを用いて粒径10μm以下のエーロゾルを2-3週毎に採取し、組成とそのδ^<13>C値の季節変動も検討した。大気エーロゾル試料中の脂肪酸および炭化水素の組成は植物葉と同様の傾向を示し、その由来はおもに植物であることが示された。植物バイオマーカーである高分子脂肪酸や炭化水素も検出された。しかし、大気エーロゾル試料中の脂肪酸および炭化水素のδ^<13>C値の結果から、異なるソースの存在が予測された。脂肪酸のδ^<13>C値の変動は、低分子と高分子脂肪酸で異なった傾向を示し、2つの由来が異なる可能性がある。低分子よりも高分子の脂肪酸は分解されにくいため、現存する植物葉以外に落葉後のリターやこれらの分解残さが存在する土壌から大気へ供給されるが可能性が考えられる。今回の結果から、大気中に含まれる脂肪酸および炭化水素の由来が現在光合成活動を行っている植物だけでなく、他のソース存在が予想された。今後、生態系レベルでの同位体分別の評価における大気エーロゾル中の植物バイオマーカーの利用の可能性はあるものの、利用するためにはその由来を明らかにする必要があると言える。本研究では、森林内の大気エアロゾル中に含まれる植物由来のワックスの炭素安定同位体比(δ^<13>C)を用いて、冷温帯落葉広葉樹林における生態系レベルでの同位体分別(Δ)値の変動を評価し、生態系レベルでのΔ値の評価に植物ワックスバイオマーカーのδ^<13>C値が利用可能かどうか検討することを目的とする。岐阜県高山市内の森林内で23週間毎に植物由来の有機エアロゾルを採取し、植物ワックス由来の炭素数C_<14>-C_<32>直鎖脂肪酸並びに炭素数C_<23>-C_<31>の直鎖炭化水素について定量・δ^<13>Cの測定を行った。脂肪酸、炭化水素の分子組成は、ほぼ季節に関係なく、脂肪酸では低分子ではC_<16>脂肪酸、高分子ではC_<24>またはC_<26>脂肪酸、炭化水素では、C_<27>またはC_<29>が主要な成分であった。C_<16>脂肪酸は、C_<24>,C_<26>脂肪酸に比べて、7-8倍の存在量を示していた。脂肪酸(低分子・高分子)、炭化水素の濃度により加重平均したδ^<13>C値は、低分子脂肪酸では、植物の生育期の初期から中期にかけて低いδ^<13>C値(-28‰前後)を示し、生育期後期において高いδ^<13>C値を示した(-26‰前後)。その振幅はおよそ2‰であった。一方、高分子脂肪酸、炭化水素のδ^<13>C値は、若干夏期に高い傾向は示すものの、振幅は1‰と小さかった。上記の脂肪酸、炭化水素のδ^<13>C値を用いて、生態系レベルでのΔ値の推定を行った。植物ワックス、特に低分子脂肪酸のδ^<13>C値から推定したΔ値は明瞭な季節変化を示し、その変化は渦相関法により求めたNEPの季節変化の傾向と同様のパターンを示した。本研究結果は、有機エアロゾルを用いたΔ値の推定が、従来行われてきた大気CO_2を用いる方法に比べて、より植物の一次生産を反映したΔ値の観測が可能であることを示す結果とも言える。

しかし、大気エーロゾル試料中の脂肪酸および炭化水素のδ^<13>C値の結果から、異なるソースの存在が予測された。脂肪酸のδ^<13>C値の変動は、低分子と高分子脂肪酸で異なった傾向を示し、2つの由来が異なる可能性がある。低分子よりも高分子の脂肪酸は分解されにくいため、現存する植物葉以外に落葉後のリターやこれらの分解残さが存在する土壌から大気へ供給されるが可能性が考えられる。今回の結果から、大気中に含まれる脂肪酸および炭化水素の由来が現在光合成活動を行っている植物だけでなく、他のソース存在が予想された。今後、生態系レベルでの同位体分別の評価における大気エーロゾル中の植物バイオマーカーの利用の可能性はあるものの、利用するためにはその由来を明らかにする必要があると言える。