hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミケランジェロとドメニコ派との関係の研究

本研究の主旨は「聖ドメニコ墓碑」や「埋葬」や「システィーナ礼拝堂天井画」などにおけるドメニコ派(英語ではドミニコ派)との関係の検討であり、その結果としての「最後の審判」の図像の研究であった。本年度はドメニコ派的図像を検討し、二つの論文《ミケランジェロ作「ミネルヴァのキリスト」の主題について》(府立大学紀要)と《ミケランジェロ作「最後の審判」に隠されたバッカス祭》(人文学論集)においてその成果を示した。その二論文ではミケランジェロによるドメニコ派的伝統的図像の革新が検討されている。それは、救済ととりなしの図像すなわち〈リンボのキリスト〉の図像の古代ローマ美術の応用による革新である。さらにそれは時事的問題となっていた教義上の問題にまで及んでいる。この救済の図像は、特にイタリアのドミニコ派の教会において好まれたし、ドイツでもデューラーの版画で普及した。そのデューラーが絵画を制作したヴェネツィアのドメニコ派教会において、デル・ピオンボもまた制作に従事した。その後にローマに来たピオンボは、ミケランジェロに協力して下絵を油彩画にした。その協力関係と取上げた図像とはドメニコ派の救済の教義によって初めて説明できる。こうしてドイツとヴェネツィアとローマとを結ぶ思想上、図像上の連鎖とともに、「最後の審判」の制作意義も明らかになる。それはルターの宗教改革が提起した問題、つまり聖職者の救済権限である。その問題に「最後の審判」は〈リンボのキリスト〉の変形図で答えた。ところで最近ル・ゴッフの研究によってリンボによる西欧的思想形成の歴史が明確になりつつあり、本研究は期せずしてル・ゴッフの研究を美術史の面から補充する結果になり、そのリンボとの関連の指摘が本研究の斬新な面となった。その成果はミケランジェロの初期・中期の作品の検討も交えて、来年度に発表を予定している論文で、より明確にしたい。
離島在住高齢者のQOL向上へのインフォーマルサポートの関連に関する研究

2010年(高齢者94名)WHO/QOL得点とADL得点、介護認定、サービス受給、診療所利用、ボランティア仲間と交流、行事参加、新聞購読、趣味を楽しむ、物事へ積極的取組が関連していた。2011年(高齢者87名)生活満足度高群は組織に参加し、心の支えや野菜・魚の授受があり、低群はサポート受領のみであった。野菜等の授受は自然の事であった。2012年(第2号被保険者68名)サポートは冠婚葬祭や野菜等の授受、声かけ等であった。A島の高齢者のQOL向上にインフォーマルサポートは必要不可欠で、今後も継続が大切である。日本の人口の年齢構成は次第に高齢化し、平成21年には20.2%になっている。今後も更に増加が予測され、介護を含めた高齢者問題は避けて通れない状況になってきている。平成12年4月の介護保険法の施行に伴いフォーマルサポートが提供されるようになったが、離島においてはサービスが十分提供されていない。フォーマルサポートに格差がある離島に在住する高齢者の保健医療福祉サービスの充実へのインフォーマルサポートの有効活用の示唆を得ることをねらいとして、平成21年12月平成22年5月、構成的質問紙を用いた面接調査を行い、A島在住の65歳以上の高齢者のQOLとインフォーマルサポート等の関連要因を明らかにした。QOLはWHO/QOL26を用い、老研式活動能力指標(ADL得点)、フォーマルサポートに関する10項目、インフォーマルサポートに関する12項目、社会関連性20項目を調査した。分析方法は、x^2検定および重回帰分析を用いた。A島在住65歳以上のコミュニケーションが取れる高齢者94名(男性31.9%、女性68.1%)から協力が得られた。QOL得点は5点満点で1.62点4.35点、平均3.29±0.54点であった。QOL得点を高い順に並べ、高い群10名と低い群10名を比較したところ、有意差があった項目は、ADL得点、介護認定の有無、介護保険サービス受給の有無、診療所の利用頻度、ボランティア仲間との交流頻度、行事への参加頻度、新聞を読む程度、趣味を楽しむ程度、物事への積極的な取り組みの程度であった。重回帰分析では有意な項目は見られなかった。日本の全国の高齢化率は平成22年には23.1%となり、さらに増加することが予測されている。家族構造の変化などから介護を含めた高齢者問題は避けて通れない状況である。平成12年4月の介護保険法の施行に伴いフォーマルサポートが提供されるようになったが、離島においてはサービス提供が十分ではなく、フォーマルサポートに格差が見られる。離島に在住する高齢者の保健医療福祉サービスの充実へのインフォーマルサポートの有効活用の示唆を得ることをねらいとして、平成23年8月平成24年3月、半構成的質問紙およびインタビューガイドを用いた面接調査を行った。A島在住の65歳以上の高齢者87名(男性26名、女性61名)から協力を得た。平均年齢は77.1歳であった。生活満足度は古谷野らの生活満足度尺度Kを用いて、9点満点の08点、平均2.72点であった。生活満足度の高得点群(以下高群)は16名、低得点群(以下低群)は12名で、高群12名、低群10名から協力を得た。高群は老人会、ボランティア活動、観音講、信徒会、琴やカラオケグループ、高齢者の集いなどいずれかの組織に参加しており、参加することは楽しみや生きがいだけでなく仲間同士の悩み事の相談の機会になっていた。低群も2名を除いて同様の組織に参加していたが、相談相手・楽しみのプラス面だけでなく、人間関係に気を使うなどのマイナス面も聞かれた。民生委員や区長、家族・親戚・隣近所・友人などからのサポートの授受は、高群では相談などの心の支えの授受、野菜・魚・おかずなど物質的な授受であった。低群では相談相手や食材をもらうサポートを受けているが、自分はサポート役割を取れない人が半数以上であった。A島のインフォーマルサポートの特徴は野菜・魚・おかずなどの授受が日常的に当たり前として自然に行われているところであり、その維持を望む発言が多く聞かれた。日本の全国の高齢化率は平成22年には23.1%とり、さらに増加することが予測されている。平成12年4月の介護保険法の施行に伴いフォーマルサポートが提供されるようになったが、離島においてはサービス提供が十分ではなく、フォーマルサポートに格差名見られる。

離島に在住する高齢者の保健医療福祉サービスの充実へのインフォーマルサポートの有効活用の示唆を得ることをねらいとして、平成24年7月平成24年11月、A島を維持している介護保険第2号被保険者を対象に半構成的質問紙を用いた面接調査を行った。A島在住の43歳から64歳の介護保険第2号被保険者68名(男性29名、女性39名)から協力を得た。平均年齢は55.6歳であった。家族構成は親と同居54.4%、配偶者や子どもと同居41.2%、一人暮らし4.4%であった。インフォーマルサポートの状況は、冠婚葬祭に関して手助けを得ているのは、親戚、近所、班等が88.2%、身内や兄弟5.9%、友人や仕事仲間4.4%、教会1.5%であった。日常生活においては野菜のやり取り70.6%、魚のやり取り47.1%、お裾分け7.4%、おかずを貰う4.4%等であった。声かけしたり心配するのは当たり前で特別なことではない39.7%、インフォーマルサポートは島では一番であり、そうしないと島では生活できない14.7%、血縁を辿ればどこかに繋がりがある、他人でも親戚のように接する10.3%、干渉してほしく無い人もいるので負担にならないように関わる2.9%等の意見があった。A島の高齢者のQOLの維持・向上のためには、今の状況を変わらず続けることが大切であると考えている人が11.8%みられた。平成22年度の結果を受けて、平成23年度は生活満足度の高低を基準にして、A島在住高齢者のインフォーマルサポートの状況を丁寧に聞き取り調査を行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、高齢者をサポートする立場にある介護保険第2号被保険者を対象に、高齢者のQOL維持・高上へのインフォーマルサポートの活用法についてグループインタビュー法を用いて調査を行う予定である。仕事をしている年齢の対象者であるため、研究に同意が得られない場合は、グループ数を減らしたり、個別インタビューに切り替えることを考えている。
イメージングによる神経回路動態とその障害の特徴抽出

シナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目的として、大脳皮質における興奮性、抑制性シナプス形態の解析、二光子顕微鏡によるシナプス成熟過程の解析、超解像顕微鏡によるシナプス構造の解析、精神神経疾患モデル動物のイメージング解析を行った。これらの実験により、生後発達早期の神経回路発達過程におけるシナプス動態には回路特異的な制御機構が存在すること、シナプス動態が生後発達過程で障害される事によって、神経回路の機能不全が生じることが明らかになった。本研究ではシナプス動態を個体レベルで可視化し、大脳皮質錐体細胞に形成される興奮性・抑制性シナプスについて、動態、分子組成、形態の関連性を明らかにする。発達時期に応じたシナプス動態の制御の役割を知るため、大脳皮質の発達に依存して、分子発現とシナプスへの分子集積がどのように変化するのかを解析する。また精神神経疾患の病態について精神神経疾患の病態モデル動物を活用したイメージング実験により検討する。平成26年度には自閉症スペクトラム障害(ASD)のモデルマウスに対して二光子顕微鏡によるシナプスのin vivo imagingを行い、遺伝的背景が異なるモデルマウスでもシナプス動態の障害は共通であることを発見し、生後発達の早い時期に起こるシナプス動態の変化が、その後の大脳皮質の機能障害に結びつくことも示した。また大脳皮質内での投射線維を受けるスパインシナプスと視床からの投射を受けるスパインシナプスを区別することの出来る分子マーカーを同定し、このマーカー分子を利用することで個体レベルでのイメージングの際にスパインを分類する事が可能になった。この方法を用いることで、二種類のスパインシナプスの動態が大きく異なり、ASDのモデル動物においては大脳皮質内での投射線維を受けるスパインの動態が特異的に障害されることも見出した。更に個体レベルでのシナプスの二光子顕微鏡による観察と電子顕微鏡や連続切片立体再構築法を組み合わせた実験を行うための条件検討を行い、効率的にシナプス動態とその微細形態・分子組成の関連性を解析する方法の検討を進めた。平成27年度にはまず個体レベルでのシナプスの二光子顕微鏡による観察と電子顕微鏡や連続切片立体再構築法を組み合わせた実験を行うための条件検討を継続した。次に生後初期の大脳皮質や海馬においてシナプス密度が急激に増加し、その後なだらかな減少傾向へと向かう変化が生後の遅い時期に発現する分子により特異的に制御される可能性について検討した。発達後期に発現上昇を示す典型的な分子としてはCaMKIIαが知られているため、この分子のキナーゼ活性とシナプスの密度上昇の間の関連性を検討し、CaMKIIαのキナーゼ活性が失われると発達期のシナプス形成が過剰となることが明らかになった。このデータは回路成熟に伴ってCaMKIIαが増加することで活発なシナプス形成の終結が引き起こされる可能性を示唆した。本研究はシナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目標としており、その目標を達成するために、生後発達早期のシナプス動態の変化の生理的な意義を探索し、また発達過程でのシナプスへの分子集積の時間的な変化の解析を行う事を目標としている。またこれらのデータを活用し、シナプスの障害により発症すると考えられている、ASDを中心とする発達障害の病態についても解析する。現在までの研究で、コントロールのマウスと3種類の自閉症モデルマウスについて生後早期のシナプス動態を測定する実験を行い、共通のシナプスレベルでの表現型として、シナプス形成と除去の両方が亢進していることを見出した。また大脳皮質内の投射線維を受けるスパインと視床からの投射を受けるスパインを区別してその動態を測定する手法を開発し、これらの二種類のスパインの動態が全く異なる事、疾患モデルでの障害のされ方も異なる事を見出した。現在は特に生後発達早期にシナプス密度が急激な増加からゆるやかな減少傾向へと変化する際に鍵となる分子の同定を行い、CaMKIIαが成熟期のシナプス可塑性のみならずシナプス密度の抑制作用も併せ持つことを発見した。このような成果が得られつつあることから、現在までの研究の達成度は十分なものであると考える。本研究ではシナプス動態を個体レベルで可視化し、大脳皮質錐体細胞に形成される興奮性・抑制性シナプスについて、動態、分子組成、形態の関連性を明らかにすることを第一の目標とした。さらに発達時期に応じたシナプス動態の制御の役割を知るため、大脳皮質の発達に依存して、分子発現とシナプスへの分子集積がどのように変化するのかを解析した。また精神神経疾患の病態について精神神経疾患の病態モデル動物を活用したイメージング実験により検討した。平成28年度にはまず個体レベルでのシナプスの二光子顕微鏡による観察と電子顕微鏡や連続切片立体再構築法を組み合わせた技術について手法の最適化を実現し、複数の精神疾患病態モデル動物のシナプス動態を測定した。その結果自閉症モデル動物で観察されたスパインシナプスの障害は他の病態モデルでは観察されず、自閉症に関連した病態に強く関連したものであることが示唆された。

次に生後初期の大脳皮質や海馬におけるシナプス密度を制御する分子として同定したCaMKIIαについて、キナーゼ活性が失われると発達期のシナプス形成が過剰となり、このシグナルがsynGAPおよびRap1を介して機能することを発見した。このデータは回路成熟に伴ってCaMKIIαが増加することで活発なシナプス形成の終結が引き起こされる可能性を示唆した。さらにシナプス動態の変化を発達依存的に制御する機構としてシナプス局所で分泌される分子が局所的にその安定性を制御している可能性を検討し、BMP4がシナプス前部から放出されるシナプス不安定化因子であることの実験的証拠を得た。シナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目的として、大脳皮質における興奮性、抑制性シナプス形態の解析、二光子顕微鏡によるシナプス成熟過程の解析、超解像顕微鏡によるシナプス構造の解析、精神神経疾患モデル動物のイメージング解析を行った。これらの実験により、生後発達早期の神経回路発達過程におけるシナプス動態には回路特異的な制御機構が存在すること、シナプス動態が生後発達過程で障害される事によって、神経回路の機能不全が生じることが明らかになった。本研究はシナプス動態を先端的なイメージング技術を活用して解明することを目標としており、その目標を達成するために、生後発達早期のシナプス動態の変化の生理的な意義を探索し、また発達過程でのシナプスへの分子集積の時間的な変化の解析を行う事を目標としている。またこれらのデータを活用し、シナプスの障害により発症すると考えられている、ASDを中心とする発達障害の病態についても解析する。現在までの研究で、(1)生後発達の過程を追って二光子顕微鏡によるシナプス動態を定量化することで、マウスの大脳皮質でのシナプスの増加と動態との関係性が明確となった。(2)大脳皮質の発達過程に対応した分子発現の定量を行い、これらのデータをASDのモデル動物における発現と比較した。(3)3種類の自閉症モデルマウスについて生後早期のシナプス動態を測定する実験を行い。共通のシナプスレベルでの表現型として、シナプス形成と除去の両方が亢進していることを見出した。(4)大脳皮質内の投射線維を受けるスパインと視床からの投射を受けるスパインを区別してその動態を測定する手法を開発し、これらの二種類のスパインの動態が全く異なる事、疾患モデルでの障害のされ方も異なる事を見出した。以上のデータから大脳皮質の発達に沿ってスパインシナプスの動態が大きく変化すること、その動態の制御機構がASDのモデル動物では障害されていること、投射軸索の種類によって、同じ神経細胞上に形成されるシナプスでもその動態が全く異なること、といった重要な知見が得られた事から、現在までの研究の達成度は十分なものであると考える。今後はさらに生後発達期のシナプス動態の制御機構を解明するために以下の実験を行う。(1)大脳皮質および海馬におけるスパインシナプスの発達制御機構大脳皮質および海馬におけるスパインシナプスの形成は、生後3週目までの急激な密度増加の時期とその後の緩徐な減少傾向の二つの時期に明確に区分される。
新規単一粒子測定法による蓄電システム用二次電池電極の特性評価技術に関する研究

本研究において、独自の単一粒子/集電体一体型微小電極を用いた密閉測定セルにより、これまでの測定法では困難であった各種電解液依存性・環境温度依存性・長期充放電測定等を含む多種多様な電気化学特性評価の連続測定が可能となり、粒子形態が大きく異なる種々の電極材料の電極特性支配因子の解明につながる多くの知見が得られた。1.単一粒子/集電体一体型微小電極を用いた特性評価用密閉型測定セルの開発耐湿性に優れたO-リングを採用した三電極ガラスフランジセルを設計・試作し、測定セルの密閉化に成功した。これにより、これまでの測定法では困難であった各種電解液依存性・環境温度依存性・長期充放電測定等を含む多種多様な電気化学特性評価を行うことが可能となった。2.密閉セルを用いた電極材料単一粒子/集電体一体型微小電極の電気化学特性基礎評価負極材料としてのLi4Ti5O12市販粉末から10μm級球状単一粒子をSEM/SIM観察下で選別し、FIB装置内で単一粒子/集電体一体型微小電極を作製した。この電極を作用極とする上記三電極密閉セルを構成して恒温槽内に設置し、実際にサイクリックボルタンメトリー(CV)や定電流充放電などの各種電気化学特性を測定した結果、nAオーダーの電気化学応答が外乱ノイズの影響を受けずにしかも連続して長期間計測できることを確認した。3.各種電極材料の単結晶育成条件の検討これまで測定に用いてきた各種電極材料粉末は、いずれも微細な一次粒子が凝集した二次粒子からなり、実用的な電気化学特性評価に支障はないものの、固相内イオン拡散係数など物性値を評価する際に必要となる粒径・表面積の規定に難しさがあった。このような観点から、形状の整った単結晶の育成を行った。今期は手始めとして、溶融塩フラックス法を用いてLi4Ti5O12およびLiMn2O4の単結晶育成を試み、育成条件を種々検討することにより、いずれの材料においても八面体形状のμm級結晶が育成できることを実験的に確認し、集電体一体型微小電極を作製してそれら電極材料の電気化学特性評価を開始した。研究目的達成の前提条件となるセルの密閉化に成功した。また、このセルが所期の性能を有することを、電極活物質単一粒子およびフラックス合成活物質単結晶単一粒子を具備した複数の集電体一体型微小電極により確認することができており、研究実施計画に従っておおむね順調に進展している。1.粒子形態の異なる電極活物質単結晶の合成および表面修飾溶融塩合成法や水熱合成法により、合成条件を工夫することで各種電極材料の粒子形態制御が可能であることを確認した。特に前者の溶融塩合成では、特定結晶面で囲まれたLiMn2O4(LMO)正極材料やLi4Ti5O12(LTO)負極材料の3次元的多面体結晶合成に成功し、これら材料の単一粒子電気化学特性を明確化した。一方で、水熱合成法によって合成した2次元的平板状形態のオリビン型LiMnPO4(LMP), LiFePO4(LFP)においては、そのままの状態では材料の本質的低電子伝導性が災いして電気化学的活性に乏しかったものの、FIBを用いた炭素皮膜形成による表面改質を施しても期待した特性改善は得られなかった。この原因として、炭素皮膜が緻密で厚かったことが可能性として考えられ、今後はこの観点から表面修飾方法の最適化を図ることとした。2.電極特性支配因子解明に向けた単一粒子測定昨年度開発した密閉型3電極セルの利点を最大限に活用し、LTO単一粒子を対象活物質として、サイクリックボルタンメトリー,電気化学インピーダンス測定,定電流充放電サイクルなどの多種多様な電気化学特性評価手法を用いて、電流レート特性や温度依存性を各種電解液中で連続測定することに成功した。しかしながら、LTOの場合には電解液との反応によって表面被膜が生成し、その影響が電解液交換の度に蓄積することで特性劣化する現象が見られた。そのため、同等粒子径の別粒子を用いて電解液溶媒依存性を評価した。3.電極材料の加速寿命評価条件の検討次年度に体系的に行う予定の電極加速寿命評価に向けて、短期間でサイクル寿命が見通せる加速寿命評価試験条件として30C(2分で放電または充電が完了する電流レート)が適切であることが明らかとなった。従来の単一粒子測定法では困難であった“電極活物質粒子1個のみで連続して各種特性・依存性を取り尽くす"という稀有な測定が、材料固有課題はあるものの、本研究の単一粒子/集電体一体型微小電極を用いることによって可能であることが実験的に確認できており、研究実施計画に従っておおむね順調に進展している。1.電極特性支配因子解明に向けた単一粒子測定水熱法で合成した2次元的菱形平板状形態(およそ長径15μm、短径5μm、厚さ3μm)のオリビン型LiFePO4(LFP)においては、そのままの状態では電気化学的な電極材料利用率が5%程度と極めて低かった。このように特性が制限された理由としては、LFPの電子伝導性およびリチウムイオン伝導性の低さが考えられるが、いずれが主たる特性支配因子であるかを明らかにするための因子切り分け実験を行った。具体的には、FIBのカーボン蒸着機能を利用して粒子表面に炭素皮膜形成した粒子と、FIBによって平板粒子の厚さを0.5μmまで切削した粒子を各々作製し、それらの単一粒子測定を行った。

その結果、前者による電子伝導性向上効果は限定的であったが、後者によるリチウムイオン拡散パス低減により著しい特性向上が得られた。これらの結果から、LFPにおいてはそのリチウムイオン伝導性が主たる特性支配因子であることが明らかになった。また、これまでの検討で得られたLi4Ti5O12(LTO)負極材料の優れた電流取得特性(レート特性)は、リチウムイオン拡散に有利なサブミクロン一次粒子が凝集した二次粒子形態にあることを、一次粒子径・比表面積の異なる種々のLTO単一粒子特性の比較から明確化した。2.電極材料の加速寿命評価LTOの長期サイクル性を検証するために、前年度の予備検討結果を踏まえて、30C(2分で放電または充電が完了する電流レート)での電極加速寿命評価を行った。その結果、LTOは3万回の充放電後もほとんど特性劣化が見られず、極めて優れた長期サイクル性を有していることが分かった。また、次世代型負極材料TiNb2O7の単一粒子特性評価も行い、この材料もLTOと同様にレート特性に優れ、2000サイクル後の容量劣化がほとんどない有望な電極材料であることを明らかにした。本研究において、独自の単一粒子/集電体一体型微小電極を用いた密閉測定セルにより、これまでの測定法では困難であった各種電解液依存性・環境温度依存性・長期充放電測定等を含む多種多様な電気化学特性評価の連続測定が可能となり、粒子形態が大きく異なる種々の電極材料の電極特性支配因子の解明につながる多くの知見が得られた。今年度の研究により、電極活物質単一粒子/集電体一体型微小電極の電気化学特性を長期間にわたって計測できる測定系が整ったため、各種電極活物質について、CVや定電流サイクルなどの環境温度・電解液依存性等の連続評価を体系的に進める予定である。今年度の研究により、電極活物質単一粒子/集電体一体型微小電極の連続的な電気化学特性評価が可能であることが明らかとなっており、今後はこの技術の優位性を活かして、活物質粒子の表面修飾効果の明確化とともに、材料の本質的な長期充放電寿命の短期間での評価(加速寿命評価)を含めて体系的に進める予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。電気化学エネルギーデバイス29年度が最終年度であるため、記入しない。
グルテンフリー膨化食品の研究

本研究では、Celiac病を回避するために、グルテン同様の粘着性を有するジネンジョや過熟バナナを用いてグルテンフリーパンを調製した。ジネンジョを凍結乾燥後、小麦デンプン、砂糖、イーストなどと混合、発酵、焼成して製パンを行った。さらに過熟バナナを同様に用いてパンの調製をすすめた。その結果、何れも小麦粉パンに相当するパンが得られた。さらにジネンジョを高分子区分(多糖類)と低分子区分(ペプチド)に分画し製パンすると、何れの区分も製パンに必要なことがわかった。バナナは過熟のもの(黒)で膨化した。この過熟バナナをオートクレーブ処理するとパンはできなかった。グルテンフリー膨化食品の開発研究のため、粘性食品を用いて小麦粉を用いない製パン開発研究を進めた。粘性食品として昨年のジネンジョ(山芋)(FSTR 18,543-548, 2012)に変わって、今回はバナナ果実で試験を行った。バナナの未熟(green=0day),完熟(yellow=5days),過熟(black=22days)のものをそれぞれ調製し、乾燥粉体化した。この粉体に小麦デンプン、イースト、砂糖、食塩等を加え、従来通りの方法で製パン試験を行った。未熟、完熟では小麦粉同様の製パン性は得られなかったが、過熟のバナナ果実からは満足のゆく製パン結果が得られた。過熟バナナ果実中の酵素類の存在が知られているが、それらの作用によって製パンに適したものが得られた。本研究は平成24年度日本食品科学工業学会(札幌)で発表され、平成25年度AACCI(American Association of Cereal Chemists International)で発表予定。さらにCereal Chemistry誌に投稿予定である。昔からパンを食べると体に異常障害(嘔吐、成長障害等)をきたし、死に到るceliac病が認められた。グルテンタンパク質がその原因と言われている。これまでジネンジョを用いてグルテンフリーパンを作った。ジネンジョを凍結乾燥後、小麦デンプンなどとブレンドして製パン試験を行った。ジネンジョを水に対して透析し、高分子量成分と低分子量成分に分画し、合一することで良好なパンを得ることができた。高分子量区分(マンナン多糖類)と低分子量区分(ペプチド)との間の混合がジネンジョの粘度をえるのには大切であることがわかった。(Development of gluten-free bread baked with Yamflour. M.Seguchi, M.Ozawa, C.Nakamura, A.Tabara. Food Sci. Technol Res. 18(4),543-548, 2012.)。過熟バナナを用いたグルテンフリーパンの調製をすすめた。バナナはグリーンのもの、その後エージングして黄色になったものではパンはうまく膨化しなかったが、さらに放置して黒色化して粘度のでたものでは小麦パン同様の膨化を得ることができた。黒変するとバナナ組織中のデンプンは糖化され、細胞も破壊されクリーム状の組織に変化し、これを用いると小麦パンに相当するほどのグルテンフリーパンのできることがわかった。この場合、バナナ組織中の酵素的活性が大切で、この黒色したバナナをオートクレーブ処理するとパンは膨化しない。(Development of gluten-free bread baked with banana (Musa spp.)flour. M.Seguchi, A.Tabara, K. Iseki, M.Takeuchi, C.Nakamura, Food Sci. Technol Res. 2014. in print)。セリアック病(CD)患者用のためのグルテンフリー膨化食品の開発研究を進めた。そのために小麦粉の分画(水溶性、グルテン、プライムスターチ、テーリングス各区分)法と再構成粉によるケーキ、パン等のベーキング方法を確立し、グルテン区分を非グルテン物質に置き換えてグルテンフリーの膨化食品の新規開発を目指した。本研究ではタンパク質摂取を嫌う腎臓病患者用食事なども本研究の対象と考えた場合、よりグルテンの性質に近い強い粘弾性を示す非タンパク質である粘質多糖類や糖タンパク質等を考慮し、ヤマイモ、においを低下させた納豆粘質物(γ-PAG(Na+フォーム))、オクラ、モロヘイヤ、海藻、バナナ等をその対象物として考えた。これまで当研究室では、既に小麦粉の酢酸分画法と再構成粉によるパンケーキベーキング技術を確立しており、日常の小麦粉研究には必須の実験方法として利用している。本研究ではケーキ用、パン用の再構成粉によるケーキ、パン類の製造方法の改良と確立を目指し、このうちのグルテン区分を、まずはヤマイモ(大和芋、いちょう芋、ジネンジョ等)特にその中でも粘性の大きいジネンジョを用いて、グルテンフリーの製パン技術を確立した。

つづいてその他の粘質物質を用いて同様の製パン技術の確立を進めた。ジネンジョのもつ独特の粘性(ムチンの一種)のメカニズムなども現在不明とされているが同時に研究した。得られた製パン技術は、FSTR(Food Science Technology Research)誌に投稿、受理(Accept)された。さらには本年8月のBread Congress (北京、中国)大会で発表予定である。1年目にはジネンジョ(山芋)を用いたグルテンフリーの製パン試験の可能性を示した(FSTR 18,543-548,2012)。今回過熟バナナ果実の粘性に注目して、製パン研究を進めその成果を食品科学工業学会で発表、AACCI学会で発表予定、さらにCereal Chemistryに投稿予定である。海藻(ガゴメコンブ)でもグルテンフリー製パン試験に挑戦したが、思うような結果は得られなかった。新たに粘性食品のキノコ(なめこ)を用いて、グルテンフリーの製パン研究を進めている。本研究ではよりグルテンの性質に近い強い粘弾性を示す非タンパク質である粘質多糖類や糖タンパク質等を考慮し、ヤマイモ、においを低下させた納豆粘質物(γ-PAG(Na+フォーム))、オクラ、モロヘイヤ、海藻、バナナ等をその対象物として考えた。現在までヤマイモのパンは研究が進み、論文発表した(前述)。さらにバナナ、海藻と研究は順調に進んでいる。これまでグルテンフリーパンの調製研究を進めてきた。その結果、山芋(ジネンジョ)、過熟バナナ粉での製パンの可能性が見いだされてきた。さらに一つの研究方向としては新たな粘性食材を探すことである。例えばキノコ類中のナメコ、野菜のオクラ等でこれまで同様に製パン試験を進めたい。このグルテンフリーパンで用いられるデンプンには、これまで小麦デンプンを用いたが、小麦以外のデンプンでもいろいろ検討した。しかし目下小麦デンプンが最適であり、他のデンプンとの差が顕著であった。この原因を調べ、米、イモ、他デンプンとの違いを調べる実験を進める。よりグルテンの性質に近い強い粘弾性を示す非タンパク質である粘質多糖類や糖タンパク質等を考慮し、ヤマイモ、においを低下させた納豆粘質物(γ-PAG(Na+フォーム))、オクラ、モロヘイヤ、海藻、バナナ等をその対象物として考えた。特にバナナの成熟したものに強い粘弾性が認められ、その製パン性に強く興味を抱いている。この方向をより強く進めている。薬品類、材料代(小麦粉、イースト代等)、器具類(ガラス器具類等)、国内旅費(調査研究旅費、研究打合せ旅費、成果発表)、外国旅費(調査研究旅費、研究打合せ旅費、成果発表)、謝金等(外国語論文の校閲)、その他(印刷費、研究成果投稿料)
絶滅危惧種イソコモリグモの系統地理学的研究と分類学的再検討

イソコモリグモの生息環境である砂浜海岸は,河川からの土砂の供給量の低下や護岸工事によって急速に失われつつある.イソコモリグモに大きな分散能力が備わっていれば,砂浜環境を復元すればその生息を復活させることができるだろうが,そうでなければいったん失われてしまえば砂浜を復活させてもイソコモリグモは復活できない.イソコモリグモの移動分散能力の大小を推定するため,本州および北海道の44箇所の砂浜海岸より採集した677個体を材料として,COI遺伝子による集団構造の解析を行った.検出された44のハプロタイプは,大きく6つの系統に別れ,それぞれの系統ごとにまとまった分布域を示した.また,ハプロタイプの構成比が同じ海岸の組み合わせは非常に少なく,44ヶ所の海岸のうち26ヶ所では固有のハプロタイプが発見されるなど,イソコモリグモ集団は生息する海岸ごとに集団が分化していることが示された.このことは,イソコモリグモの移動分散能力の低さを示しており,現在の生息地の砂浜環境を保つことが本種の保全上重要であることが明らかになった.先行研究で指摘されていたイソコモリグモ集団内に見られる外雌器(雌の外部生殖器)の形態差異について,種内変異なのか種間の違いなのかについて,多数の材料を用いて比較検討した.その結果,この形態の差と系統の間には関連がなく,さらには左右非対称に双方の特徴を併せ持つ個体も見つかったことから,個体変異であると結論した.イソコモリグモの生息環境である砂浜海岸は,河川からの土砂の供給量の低下や護岸工事によって急速に失われつつある.イソコモリグモに大きな分散能力が備わっていれば,砂浜環境を復元すればその生息を復活させることができるだろうが,そうでなければいったん失われてしまえば砂浜を復活させてもイソコモリグモは復活できない.イソコモリグモの移動分散能力の大小を推定するため,本州および北海道の44箇所の砂浜海岸より採集した677個体を材料として,COI遺伝子による集団構造の解析を行った.検出された44のハプロタイプは,大きく6つの系統に別れ,それぞれの系統ごとにまとまった分布域を示した.また,ハプロタイプの構成比が同じ海岸の組み合わせは非常に少なく,44ヶ所の海岸のうち26ヶ所では固有のハプロタイプが発見されるなど,イソコモリグモ集団は生息する海岸ごとに集団が分化していることが示された.このことは,イソコモリグモの移動分散能力の低さを示しており,現在の生息地の砂浜環境を保つことが本種の保全上重要であることが明らかになった.先行研究で指摘されていたイソコモリグモ集団内に見られる外雌器(雌の外部生殖器)の形態差異について,種内変異なのか種間の違いなのかについて,多数の材料を用いて比較検討した.その結果,この形態の差と系統の間には関連がなく,さらには左右非対称に双方の特徴を併せ持つ個体も見つかったことから,個体変異であると結論した.
農業生産性と生物多様性のトレードオフ関係の解明

本研究の主な成果は以下の通りである。(1)文献レビューによって戦後の農業活動の変化が生物多様性にもたらした影響を整理し、総説として発表した(Agrit. Syst.)、(2)国土スケールの野外調査および統計モデリングによって、有機・特別栽培がもたらす生物多様性保全効果を、複数の分類群に対して検証した。プロセスとしての個々の農法の影響も明らかにした。収量とのトレードオフ関係も検証した(Sci. Rep., Ornithol. Sci.,執筆中)、(3)メタ解析によって水田の休耕・耕作放棄が生物多様性にもたらす影響の複雑な状況依存性を明らかにした(Cons. Biol.)。本研究の主目的は二つある。一つは、我が国の水田における主要な農業活動(集約農業、保全型農業、耕作放棄)が生物多様性に与える影響を、空間解析を用いて広域(景観全国)スケールで明らかにすること。本年度は、(1)既存文献のレビューを実施し、日本での現状と今後の課題を整理した(総説論文として国際誌に投稿中)。(2)景観スケールでの野外調査およびデータ解析を進めた。具体的には、関東地方の水田スペシャリスト鳥類(サギ類、シギチ類など)の種数・個体数に対して、集約的農業・耕作放棄が負の影響をもたらすことを解明した。また、水田の代表種であるシラサギ(ダイサギ・チュウサギ)の採食行動を調査し、慣行農法よりも環境保全型農法の水田で採食効率(短時間あたりの獲得食物重量)が高いことを明らかにした(国際誌に投稿準備中)。(3)全国スケールの陸生鳥類の種数・個体数と景観構造の関係を明らかにした。特に里山などの土地利用のモザイク性が大きく影響することを明らかにした(国際誌に発表済み)。もう一つの目的は、農業生産性(収量など)と生物多様性のトレードオフ関係を定量化することで、その両立を可能にする農業活動の在り方を明らかにすることである。本年度は、関東地方において水田生物(鳥類、カエル類、魚類など)の野外調査に加え、農家への聞き取り調査によって農法や収量のデータを収集した。これらのデータを複数年継続して取得し、解析することで、トレードオフ関係について頑健な関係性を推定することができる。また、その結果をもとにLand sharing/sparingの枠組みのなかでの農業の在り方について議論することが期待できる。本年度は、(1)水田生態系の生物多様性と農業活動の歴史について、総説論文を発表した(国際学術誌Agricultural Systemsに掲載済み)。本論文は、これまでの農業の集約化および耕作放棄が生物多様性にどのような危機をもたらしたか、一つの知見に整理することで、これからの農業のあり方を考えるうえで重要な成果となることが見込まれる。(2)景観スケールでの野外調査データを活用し、関東地方の圃場整備と耕作放棄が鳥類群集にもたらす影響を解明した(現在、国際学術誌Agriculture, Ecosystems and Environmentに投稿中)。とりわけ、水田性鳥類が危機的状況にあることを明らかにした。(3)環境保全型農業が生物多様性に与える影響について、景観全国スケールでの解析を進めた。本年度は、関東地方のサギ類に対して、水田の有機農法(化学農薬を使用せず、有機肥料で栽培する農法)が食物である魚類(主にドジョウ)を増やすことで、採食効率を高めていることを示した(国内学術誌である日本鳥学会誌に受理済み、今年度に発表予定)。さらに関東以外の地域からもデータを収集し、地域依存性やそれをもたらす景観・気候要因などの解明に取り組んだ。また、鳥類以外の分類群(植物・節足動物・両生類・魚類)についても、環境保全型農業の効果を検証するためのデータ収集・整備を進めた。また、上記すべての成果については、国内の学会等においても発表を実施することで、国内の研究者への普及も行った。本年度の成果は以下の五点である。(1)日本の水田農業および生物多様性について、戦後の変化(集約化や耕作放棄等)に関する既往研究をとりまとめ、国際誌に総説論文として発表した(Katayama et al. 2015a Agrit. Syst.)。(2)利根川流域における農業集約化と耕作放棄が鳥類群集に与える影響について、既存データを再解析することで明らかに、国際誌に原著論文として発表した(Katayama et al. 2015b Agric. Ecosyst. Environ.)。(3)茨城・栃木県における水田の有機農法がサギ類の個体数および採食効率に正の影響を与えることを明らかにし、国内誌に原著論文として発表した(片山ら2015日本鳥学会誌)。(4)耕作放棄の鳥類への影響について、さらに詳細な影響を調べるための野外調査を実施し、成果を学会等で発表した。現在、国際誌で発表するための投稿準備を行っている。(5)水田の環境保全型農業(特別栽培・有機)が生物多様性および収量に与える影響について、全国6地方からデータを収集し、解析を進めた。この解析を進めることで、全国スケールでの有効性や地域差についての新しい知見が得られることが期待される。当初の予定通りに学術論文を出版することができ、加えて新たなテーマでの調査やデータ解析も実施することができたため。本研究の目的は、生物多様性に環境保全型農業がもたらす影響を明らかにするとともに、収量とのトレードオフ関係を解明することである。

今年度は、過去三年間に全国6地域で得られた水田の生物・農法データを用いて、生物多様性および収量に環境保全型農法(有機農法・特別栽培農法)がもたらす影響を明らかにした。PoissonまたはZero-inflated poisson (negative-binomial)modelsを用いて解析した結果、有機農法は慣行農法と比較して、植物、クモ、ダルマガエル、ドジョウなど多くの分類群の種数・個体数が高いことが明らかになった。一方、特別栽培にはそのような効果はみられなかった。また収量は有機、特別栽培、慣行の順に高くなる傾向がみられ、生物多様性との間にトレードオフ関係が存在することがわかった。次に、有機農法が生物多様性を高める仕組みを明らかにするため、農薬など各種農法の影響を調べた。同様の統計モデルを用いた結果、植物には本田除草剤、クモには箱剤、ダルマガエルには畦畔の草丈、ドジョウには輪作の実施、というように生物グループによって異なる農法から影響を受けていることが明らかになった。現在は、各生物グループの種数・個体数と収量の関係を解析し、その結果をとりまとめて、論文化を進めている。これらの結果は、現行の環境保全型農業の認証基準を改良するうえでも有用な知見となるだろう。また、果樹園の鳥類と農法の関係を調べた。まず青森県内のりんご園では、有機農法は慣行農法と比較して、鳥類の種数および昆虫食者の個体数が多いことを明らかにした(Scientific Reports)。次にアルジェリアのオリーブ園では、共同研究によって粗放農法が集約農法より鳥類の種数・個体数が多いことを示した(Ornithological Science)。概ね当初の予定に近いペースで、順調に解析結果が出ているため。最終年度は、統計モデルの改良と成果公表(論文化、学会発表およびマニュアル作成)に務めた。解析の結果、水田における環境保全型農業は複数の分類群の種数・個体数を高める効果を持っていた。具体的には、特に有機農業の保全効果が高く、慣行農業と比較して希少植物の種数、アシナガグモ属・アカネ属・ダルマ(+トノサマ)ガエル・ドジョウの個体数が有意に多かった。水鳥類の個体数も、マージナルだが多い傾向にあった。特別栽培は、有機農業ほど多くの分類群には効果はなかったが、希少植物の種数、アシナガグモ属・アカネ属の個体数を高める効果を持っていた。また環境保全型農業が生きものを増やす仕組みは、分類群によって異なることも明らかとなった。植物には除草剤、クモには除草剤と箱剤、アカネ属には箱剤と輪作、ダルマガエルには畦の草管理、ドジョウには輪作、が大きく影響していた。これらの結果は、保全したい種に合わせて実施すべき管理方法が異なることを示しており、少なくコストで高い保全効果を得られる可能性があることを示唆している。これらの結果は、生態学会の企画集会で発表するとともに、原著論文としても国際誌に投稿直前の段階である。また、より良い環境保全型農業のあり方についての提言を行い、これは農業環境変動研究センターのマニュアルとして公開予定であるとともに、生態学会誌の特集号にも掲載される予定である。今後、さらに書籍執筆等も通じて、より広く社会に成果を発信していく予定である。本研究の主な成果は以下の通りである。
新教育プログラムで途上国の乳児の衛生・健康・栄養状態は改善できるか？実験的研究

下痢は、途上国の乳幼児の三大死因の1つである。そこで、参加型対策指向型トレーニング法を応用し、保護者を対象とした教育プログラムを開発するため、南インドの調査地でフォーマティブ調査を実施した。乳児がいる母親や保健所の看護師にインタビューし、現地の良好事例をもとに教材を開発した。食物の細菌検査では、数種類の食品から大腸菌を検出した。本研究の目的は母子保健分野で衛生・健康・栄養に関する参加型介入プログラムを新たに開発し、介入研究を実施して効果を検証する事である。研究項目としては、子どものいる保護者を対象に1現状を調査し,2知識レベルの向上と離乳食の衛生状態の改善を促すべく現地の良好事例をもとにした教材を開発し,3参加型対策指向型の介入プログラムを実施すること。4その効果を科学的に測定すること、である。2014年度は、上記の1から3の研究目的に関連する活動を中心に行い、主な成果としては次の3点があげられる。1.研究に着手するため研究計画の打ち合わせを行い、公益法人労働科学研究所(日本)及びLondon School of Hygiene and Tropical Medicine (イギリス)から介入研究を実施するための技術的なサポートが得られ、NGO Centre for Education Development Action and Research (CEDAR) (インド)との今後の協力体制が整った事。特にインドは公衆衛生上の問題が山積しており、中でも子どもの下痢や栄養失調に起因する死亡率の高さは深刻な社会問題である。そこで、本研究のテーマである保護者を対象とした衛生教育プログラムの開発は、現地のニーズとも合致し、今後の母子保健の重要な課題であるとの確信を得た。2. Pilot formative researchとして調査予定地域であるマドゥライ近郊(インド)で観察法とインタビュー法を用いてNGOのスタッフと共に家庭、保健所、幼稚園などを見学し、現状に関する情報収集と教材開発のためのディスカッションを行った事。3.キーワード及び研究テーマに基づく文献研究と詳細な研究計画の立案が終了し、公益法人労働科学研究所の倫理委員会の承認が得られた事。よって引き続き研究を継続していく所存である申請者は、これまでの研究で、18年にわたり途上国で実践されている住民参加型対策指向型トレーニングという「改善」を促す手法が労働者の知識レベルの向上と行動変容を促し、「改善」が行われるという良好な結果を得た。そこで、その有効性を母子保健に応用し、新たに乳幼児がいる保護者を対象とした衛生・健康・栄養に関する介入プログラムの開発と介入の方法論の可能性を検証するため、詳細な文献レビューと調査地でのフォーマティブ調査を実施した。特に、途上国の乳幼児の下痢の罹患率と食品衛生に関連する分野については、途上国の現状に合致した改善策を提案できるよう先行文献を精査し、非常に興味深い知見を得た。その結果をもとに、研究計画の修正を行い、食品サンプルの解析方法や具体的な研究方法について再確認することができた。また、研究開始後の1年目には、調査地である南インドの村の家庭、小学校、保健所をNGOスタッフとともに訪問し、フォーマティブ調査を行った。それらすべての結果をもとに、衛生状態の改善を促すべく現地の良好事例や伝統的な知恵をもとにした教材を開発し、教育プログラムの主な枠組みを構築することができた。そこで、今後の活動としては、より現地のニーズに即し、持続可能な教育プログラムにするため、内容をより精査し、サンプルを作成する事。また、実際に、乳幼児がいる保護者を対象に参加型対策指向型の介入プログラムを1日ワークショップとして実施し、その効果を科学的に測定することとする。申請時、調査地はバングラディシュを予定していたが、社会状況の悪化及び予定していたNGOの担当者がカナダへ移住し、新パートナーを探さなければならなくなった。2年間、類似のプロジェクトを協働した南インドのNGOから協力の申し出があり、研究を推進していく条件が整うまでに時間がかかったが、関係各所の承諾はすべて得られた。より研究目的に適し、本研究の実施に支障はなかったが、2年目に入り、助言を頂いていた教授の病気が悪化した。そこで、新しい助言者を得て、計画を修正している間に新しい助言者が通り魔に刺され急逝した。よってさまざまな事情から研究の遂行に想定以上の時間がかかり、研究の開始が遅れている。しかし、適宜、事情を説明し、調整を行っているので、関係各所はすべての事情を把握し、準備が整い次第、研究は開始できる状態である。研究を開始するにあたり、現在までにカウンターパートとの連携強化やミーティングを重ね、また調査方法や結果の測定に用いる細菌測定の手法の確認等、インドの研究地域でパイロット調査を行う準備はほぼ整ったと言える。しかし、当初の研究計画よりやや遅れている理由としては、計画当初、研究対象地域はバングラディシュの農村部を予定していたが、バングラディシュ国内で政治状況の急激な変化が生じダッカやその近郊での安全面に問題が予想されたことから、これまでに従事していたインドのプロジェクトの関係者にNGOの紹介を依頼し、協力の合意に時間を要したためである。

また、本研究は人を対象とした介入研究であり、3か国に位置する研究機関、大学とNGOが関係しているため、すべての組織の倫理委員会の承認を得る必要が生じ、各国の倫理基準に則った申請書類の準備やその手続きに予想以上の時間がかかっている事があげられる。しかし、試料は離乳食や飲料水などの食品であり、研究計画については各機関のカウンターパートにおいて了承を得られている。また倫理委員会の承認は、公衆衛生学の研究結果として今後発表する際に必要不可欠であることから、正式な承認の手続きを行って、得られるように努めるのみである。現在までの進捗状況として記述したとおり、想定外の様々な困難が生じたが、新しい助言者を得て、再度、研究計画を見直し、滞りなく研究が進められるように準備をした。一年目に南インドのNGOの活動地域を訪問し、現地の実態調査を行ったが、研究目的に合致した現場のニーズも確認でき、調査地として適していると言える。また文献レビューの結果、本研究のテーマはまだあまり実施されていない新しい領域のため非常に有意義であるとの結果を得た。これらの結果をもとに、当初の研究計画に則って、最終年度として研究を進めていく予定である。今後の主な予定としては、すべての方法を確認し、実行できるように機材と人材を集めること。また、イギリスとインドの倫理委員会の承認を得ること。そして、今秋にはフィールドワークを開始する予定である。国際保健学今後の推進方策としては、まず、(1)出来るだけ早く2件の倫理委員会の承認を得る。次に、(2)南インドの調査地域でFormative researchを開始する。内容としては、乳児のいる保護者を対象に、1)観察法を用いて離乳食を実際に作ってもらい、調理中および乳児に食べさせるまでの保護者と乳児の行動を解析する。また、2)その離乳食や飲料水、食器の細菌検査を実施し、乳児の下痢の原因になるリスクファクターの特定に務める。3)現地の良好実践例や伝統的な育児方法を、家庭訪問をし、保護者を対象としたインタビューや、観察法を通じて住環境、特に衛生状況に関する情報を収集する。(3)(2)で得られたデータをもとに、ワークショップに用いる教材の開発をする。(4)パイロット調査のためのベースライン調査(離乳食と飲料水の細菌検査、基本的属性等に関する質問紙調査)を実施する。完成した教材を用いて,保護者を対象に1日ワークショップ(パイロット調査)を実施する。その後、介入プログラム(ワークショップ)の効果を判定するため、聞き取り調査と細菌検査を再度実施し、結果を比較する。本研究は、当初の計画通りに可能な限り進める予定であるが、発展途上国の食品衛生に関する家庭での介入研究は世界的にも例が少ないことが文献レビューにより明らかになった。特に、近年の経済成長に伴い変化の激しいインドの農村部の一般家庭における離乳食の衛生に関する研究は数が少ない。また、移動時のガソリン代や人件費の高騰などインド国内の物価の上昇が研究を進めるにあたっての懸念材料となっている。
骨形成促進遺伝子の発現を活性化させる天然医薬資源の開発研究

骨代謝は骨形成を司る骨芽細胞と骨吸収を司る破骨細胞のバランスの上に成り立っている。骨芽細胞の分化成熟を調節する因子としてPEBP2αA/CBFa1が知られている。また、破骨細胞の分化成熟を調節する因子として骨芽細胞由来のRANKL/ODF及びOPG/OCIFが知られている。本研究の目的は、これら骨代謝のメカニズムに立脚したバイオアッセイ法を駆使して、ヒトの骨形成促進に著効を示すシード化合物を天然資源より探索することである。発見した化合物は骨疾患治療薬のリード化合物としての可能性と、骨代謝に関わる細胞内情報伝達系解析のツールとしての有用性を持っている。探索の対象とした天然資源は、共同研究者木下が沖縄県西表島などの南西諸島において採集した植物であり、これらのメタノール抽出エキスを調製し、マウス骨芽細胞株MC3T3-E1に投与して、PEBP2αA/CBFa1及びOPG/OCIFの遺伝子発現の変動度を測定した。その結果、ハドノキ幹(Oreocnide pedunculata、イラクサ科)にPEBP2αA/CBFa1遺伝子発現増強活性が、アオガンピ葉(Wikstroemia retusa、ジンチョウゲ科)にOPG/OCIF遺伝子発現増強活性が検出された。また、ヒトT細胞株Jurkatにも同様な処理を施し、Interleukin-2(IL-2)の遺伝子発現に対する影響を調べた。250種類の植物エキスのうち、11種類にIL-2遺伝子発現増強作用が見出された。このうち、ミフクラギ幹(Cerbera manghas、キョウチクトウ科)をメタノールで大量に抽出し、シリカゲルカラムクロマトによる分離を繰り返して最終的にIL-2遺伝子発現を増強する赤色化合物を単離し、各種機器分析によりモノテルペンのcerbinalと同定した。また、シャリンバイ幹(Raphiolepis indica、バラ科)より同様にIL-2遺伝子発現を増強する淡赤白色化合物を単離し、フラボノイドのepicatechinと同定した。本研究の目的は、骨代謝のメカニズムに立脚したバイオアッセイ法を駆使して、ヒトの骨形成促進に著効を示すシード化合物を天然資源より探索することである。探索の対象となる天然資源は、共同研究者木下が沖縄県西表島などの南西諸島において採集した植物である。既に採集済みの南西諸島産植物についてメタノール抽出エキスを調製し、ヒト骨芽細胞株Saos-2に投与した。6時間培養した後に収穫し、骨芽細胞分化成熟因子(PEBP2 αA/CBFa1)と破骨細胞分化調節因子(RANKL/ODF及びOPG/OCIF)の遺伝子発現の変動度を測定した。このうち、植物tk-241の幹をメタノールで大量に抽出し、シリカゲルカラムクロマトによる分離を繰り返して最終的にIL-2遺伝子発現を増強する活性本体MORI-2を単離した。活性化合物MORI-2は各種機器スペクトルよりモノテルペンの一種であることが判明した。骨芽細胞におけるスクリーニングの結果判定とそれに基づいた活性化合物の単離同定は平成15年度に行う予定である。

骨代謝は骨形成を司る骨芽細胞と骨吸収を司る破骨細胞のバランスの上に成り立っている。骨芽細胞の分化成熟を調節する因子としてPEBP2αA/CBFa1が知られている。また、破骨細胞の分化成熟を調節する因子として骨芽細胞由来のRANKL/ODF及びOPG/OCIFが知られている。本研究の目的は、これら骨代謝のメカニズムに立脚したバイオアッセイ法を駆使して、ヒトの骨形成促進に著効を示すシード化合物を天然資源より探索することである。発見した化合物は骨疾患治療薬のリード化合物としての可能性と、骨代謝に関わる細胞内情報伝達系解析のツールとしての有用性を持っている。探索の対象となる天然資源は、共同研究者木下が沖縄県西表島などの南西諸島において採集した植物である。平成14年度の調査研究において採集した南西諸島産植物についてメタノール抽出エキスを調製し、マウス骨芽細胞株MC3T3-E1に投与した。6時間培養した後に収穫し、PEBP2αA/CBFa1とRANKL/ODF及びOPG/OCIFの遺伝子発現の変動度を測定した。その結果、ハドノキ幹にPEBP2αA/CBFa1遺伝子発現増強活性が、アオガンピ葉にOPG/OCIF遺伝子発現増強活性が検出された。また、ヒトT細胞株Jurkatにも同様な処理を施し、Interleukin-2 (IL-2)の遺伝子発現に対する影響を調べた。250種類の植物エキスのうち、11種類にIL-2遺伝子発現増強作用が見出された。このうち、シャリンバイ幹をメタノールで大量に抽出し、シリカゲルカラムクロマトによる分離を繰り返して最終的にIL-2遺伝子発現を増強する赤色化合物を単離した。現在各種機器分析により構造解析を進めている。