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古代ギリシア社会のエートスとCorpus Hippocraticum

長年にわたって科学研究費の交付を受けて継続してきた「ヒポクラテス集成」Corpus Hippocraticumを中心とする古代ギリシア医学文献の研究に山梨大学定年退官の時を迎えて,一区切りをつけることができた。ミアスマ(汚染)の観念を,ギリシア悲劇におけるパトリギア(病理学・愛〓〓)の問題として倫理思想上的に考案した前回の研究課題「ミアスマ・パトロギア」を継承してギリシア社会のエートスの中でとり上げた論文が「ミアスマをめぐって」(補遣)である。これは2001年9月,青山学院大学で開催されたギリシア哲学研究セミナーでの研究発表に手を入れたものである。トゥキュディデスとの対比,ソクラテス以前の自覚哲学との関係からプラトン・アリストテレスを経てヘレニズム哲学までエートス論として一通りの見通しをつけることができた。「ヒポクラテス研究」補遺は,研究成果報告書のために書き下ろしたもので,これまでの私の一連の研究をエートス論という視点からとりまとめた。内容としては1.プラトン哲学とヒポクラテス医学,2.「ヒポクラテス集成の諸問題,すなわち(1)医師の義務論(2)〓グトシス(3)メトロン〓自己哲学と医学(1)図式性(2)ディアイタ4.トゥキュディデスとヒポクラテス5.ミアスマ論の展開と分岐にわたるもので,わたしのような才に乏しいものが,とにもかくにもたどりついた研究の経緯である。Corpus Hippocraticumを中心として、古代ギリシアの医学文献の研究を進めている。主題の一つは、私のヒポクラテス研究の出発点となった「誓い」の再検討である。この文書の成立をめぐる問題、職業倫理と当時の社会のエートスとの対比について、この10年ほどの新しい研究動向を踏まえて、考え直している。第二に、ミアスマ(汚れ)をめぐる思想史的研究を継続している。これはヒポクラテス医学のキー概念ともされながら、ギリシア・ローマの医学文献においては、特殊な文献をのぞいては、あまり登場していないところにかえって問題がある。「流行病」I・III巻などにおけるカタスタシス理論との関連を少し詳細に確かめておきたい。また、1995年公刊した「ミアスマのパトロギア」においては、考察の主眼を歴史家トゥキュディデスと三大悲劇詩人に置いたが、いまはフォルソクラティケル・プラトン・アリストテレス及びストア派の哲学者たちと歴史家へロドトスにおけるこの観念のimplicitな展開について、研究を継続している。以上の研究には、古代ギリシア社会のエートスの研究という共通の関心がある。今年度内には、その成果を発表できなかったが、山梨大学における最後の年を迎えて、この課題を、一通り、取り纏めることに努めたい。「誓い」については、山梨大学教育人間科学部研究紀要に掲載する原稿を準備中である。本年9月のギリシア哲学研究セミナーで委嘱されている研究発表において、Corus Hippocraticumにおけるミアスマの問題を、ギリシア自然哲学との関連で論ずる予定である。長年にわたって科学研究費の交付を受けて継続してきた「ヒポクラテス集成」Corpus Hippocraticuを中心とする古代ギリシア医学文献の研究に、山梨大学定年退官の時を迎えて、一区切りをつけることができた。ミアスマ(汚染)の観念を、ギリシア悲劇におけるパトロギア(病理学・受難劇)の問題として、倫理思想史的に考察した前回の研究課題{ミアスマのパトロギア」を継承して、ギリシア社会のエートスの中で取り上げた論文が、「ミアスマをめぐって」(補遺)である。これは、2001年9月、青山学院大学で開催されたギリシヤ哲学研究セミナーでの研究発表に、当日の疑問・質問・討論を踏まえて、手を入れたものである。トゥキュデイデスとの対比、ソクラテス以前の自然哲学との関係からプラトン・アリストテレスを経てヘレニズム時代の哲学まで、エートス論として一通りの見通しをつけることができた。「ヒポクラテス研究」補遺は、研究成果報告書のために書き下ろしたもので、これまでの私の一連の研究をエートス論という視点から取り纏めた論文である。

内容としては、1プラトン哲学とヒポクラテス医学との関係、2「ヒポクラテス集成」における諸問題、すなわち(1)医師の義務論、(2)プログノーシス、(3)メトロン、3自然哲学と医学との関連として(1)図式性、(2)デイアイタの問題、4トゥキュデイデスの自然観念との対比からミアスマ論への展開まで、多岐にわたるもので、わたしのような才に乏しいものが、とにもかくにもたどりついた、研究の総括である。
クラックの入った有界領域上のラプラス作用素の固有値について

ラプラシアンの固有値の特異摂動問題について考察する.Ω⊂R^2を有界単連結領域とし,γ:[0,T]→R^2を∂Ω上の2点を結ぶ,Ω内の自己交差の無い滑らかな曲線とする.曲線γは弧長でパラメータ付けされているとする.ε∈[0,T]に対し,L(ε)を∂Ω上でDirichlet境界条件,亀裂γ((ε,T))上でNeumann境界条件に従うL^2(Ω)上の(-Δ)とする(ただしΔは2次元ラプラシアン).j∈Nに対し,λ_j(ε)をL(ε)の多重度を込めてj番目の固有値とする.λ_j(ε)はεの単調非減少関数である.Ω\γ((0,T))の2つの連結成分をΩ_+,Ω_-とおく.点{γ(0)}が∂Ω_+の次数α(1<α<∞)の尖点(interior cusp)である場合に,固有値λ_j(ε)のε→+0とするときの漸近挙動を精密に解析することが本研究の目的である.γ(0)=0とし,∂Ω_+\γ((0,T))とγ((0,T))は原点の近傍でそれぞれx_2=x^α_1とx_2=0で表されると仮定する.L^±をL^2(Ω_±)上の(-Δ)で,∂Ω_±∩∂Ω上でDirichlet境界条件,γ((0,L))上でNeumann境界条件に従うものとする.L_+,L_-の第1固有値をそれぞれλ^+_1,λ^-_1とおく.λ^+_1<λ^-_1の場合に,次の評価を得た:ある正の定数C_1が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.また,亀裂がx_1軸内の線分で,Ωが亀裂に対して対称である場合に次の評価を得た:ある正の定数C_1,C_2が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.ラプラシアンの固有値の特異摂動問題について考察する.Ω⊂R^2を境界が滑らかな有界単連結領域とし,γ:[0,T]→R^2を∂Ω上の2点を結ぶ,自己交差の無いΩ内の滑らかな曲線とする.曲線γは弧長でパラメータ付けされているとする.ε∈[0,T]に対し,L(ε)を∂Ω上でDirichlet境界条件,亀裂γ((ε,T))上でNeumann境界条件に従うL^2(Ω)上の(-Δ)とする(ここでΔは2次元ラプラシアンである).j∈Nに対し,λ_j(ε)をL(ε)の多重度を込めてj番目の固有値とする.λ_j(ε)はεの単調非減少関数である.曲線γと∂Ωが点{γ(0)}で次数k(1<k<∞)で接するときに,λ_j(ε)のε→+0とするときの精密な漸近展開を求めることが本研究の目的である.γ(0)=0とし,∂Ωとγ((0,T))は原点の近傍でそれぞれx=0とx=y^kで表されると仮定する.また,Ω\γ((0,T))の2つの連結成分のうち,原点における頂角が0のものをΩ_+,頂角が2πのものをΩ_-とおく.L^±をL^2(Ω_±)上の(-Δ)で,∂Ω_±∩∂Ω上でDirichlet境界条件,γ((0,L))上でNeumann境界条件に従うものとする.L_+,L_-の第1固有値をそれぞれλ^+_1,λ^-_1とおき,λ^+_1<λ^-_1を仮定する.このとき,次の指数減衰評価を得た.さらに精密な評価を得ることが今後の目標である。ラプラシアンの固有値の特異摂動問題について考察する.Ω⊂R^2を有界単連結領域とし,γ:[0,T]→R^2を∂Ω上の2点を結ぶ,Ω内の自己交差の無い滑らかな曲線とする.曲線γは弧長でパラメータ付けされているとする.ε∈[0,T]に対し,L(ε)を∂Ω上でDirichlet境界条件,亀裂γ((ε,T))上でNeumann境界条件に従うL^2(Ω)上の(-Δ)とする(ただしΔは2次元ラプラシアン).j∈Nに対し,λ_j(ε)をL(ε)の多重度を込めてj番目の固有値とする.λ_j(ε)はεの単調非減少関数である.Ω\γ((0,T))の2つの連結成分をΩ_+,Ω_-とおく.点{γ(0)}が∂Ω_+の次数α(1<α<∞)の尖点(interior cusp)である場合に,固有値λ_j(ε)のε→+0とするときの漸近挙動を精密に解析することが本研究の目的である.

γ(0)=0とし,∂Ω_+\γ((0,T))とγ((0,T))は原点の近傍でそれぞれx_2=x^α_1とx_2=0で表されると仮定する.L^±をL^2(Ω_±)上の(-Δ)で,∂Ω_±∩∂Ω上でDirichlet境界条件,γ((0,L))上でNeumann境界条件に従うものとする.L_+,L_-の第1固有値をそれぞれλ^+_1,λ^-_1とおく.λ^+_1<λ^-_1の場合に,次の評価を得た:ある正の定数C_1が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.また,亀裂がx_2軸内の線分で,Ωが亀裂に対して対称である場合に次の評価を得た:ある正の定数C_1,C_2が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.ラプラシアンの固有値の特異摂動問題について考察する.Ω⊂R^2を有界単連結領域とし,γ:[0,T]→R^2を∂Ω上の2点を結ぶ,Ω内の自己交差の無い滑らかな曲線とする.曲線γは弧長でパラメータ付けされているとする.ε∈[0,T]に対し,L(ε)を∂Ω上でDirichlet境界条件,亀裂γ((ε,T))上でNeumann境界条件に従うL^2(Ω)上の(-Δ)とする(ただしΔは2次元ラプラシアン).j∈Nに対し,λ_j(ε)をL(ε)の多重度を込めてj番目の固有値とする.λ_j(ε)はεの単調非減少関数である.Ω\γ((0,T))の2つの連結成分をΩ_+,Ω_-とおく.点{γ(0)}が∂Ω_+の次数α(1<α<∞)の尖点(interior cusp)である場合に,固有値λ_j(ε)のε→+0とするときの漸近挙動を精密に解析することが本研究の目的である.γ(0)=0とし,∂Ω_+\γ((0,T))とγ((0,T))は原点の近傍でそれぞれx_2=x^α_1とx_2=0で表されると仮定する.L^±をL^2(Ω_±)上の(-Δ)で,∂Ω_±∩∂Ω上でDirichlet境界条件,γ((0,L))上でNeumann境界条件に従うものとする.L_+,L_-の第1固有値をそれぞれλ^+_1,λ^-_1とおく.λ^+_1<λ^-_1の場合に,次の評価を得た:ある正の定数C_1が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.また,亀裂がx_1軸内の線分で,Ωが亀裂に対して対称である場合に次の評価を得た:ある正の定数C_1,C_2が存在して,すべてのε∈(0,T)に対して,が成り立つ.
ヒストンシャペロンNAP1の天然変性領域によるヒストンH2A-H2B認識機構解明

NAP1 (Nucleosome assembly protein 1)は、C末端の天然変性領域の共通モチーフ配列を介してヌクレオソームのH2A-H2Bと結合し、ヌクレオソームから1分子のH2A-H2Bを取り除く。申請者はNMR実験で、ヒトNAP1のモチーフ配列を含む2つの領域(CTAD-N, CTAD-C)がそれぞれ異なる結合型でH2A-H2Bと結合することを発見した。本研究ではCTAD-N/-Cの変異体を作製し、NMRと等温カロリメトリーを用いた結合型と相互作用の解析を通じて、結合型の違いと機能の関係を明らかにする。
基礎教育を保障する社会の基盤となる日本語リテラシー調査の開発に向けた学際的研究

本研究では、現在の社会状況や多様な言語・文化背景を持った日本語使用者が共存・共生する時代に応じた(約70年ぶりの)日本語リテラシー調査(主に読み書きの力に関する調査)の実施に向けて、調査方法の開発を目指す。そのために、以下の1)3)の実態調査(国内外)、コーパス構築、学際的な観点(基礎教育保障学、日本語教育学、生涯学習論、統計科学、異文化間教育などの多様な分野)からの分析・検討、国際シンポジウム等を実施するとともに、調査の在り方(方向性)や姿勢の追求(追究)、調査方法の開発、試行調査を行う。1)日本語使用の実態調査2)コーパス構築とデータ分析3)調査方法の開発約70年ぶりの日本語リテラシー調査のため、1)地域の日本語教室の学習者や夜間中学で学ぶ生徒に対して、日本語リテラシーの習得や言語生活に関する3年間の縦断調査を行う、2)収集データをコーパス化と学際的観点から分析する、3)リテラシー調査の先進国との比較、検討を行い、日本語リテラシー調査の方法を開発する。日本語の読み書き調査は1948年以降なされておらず、新たなリテラシー調査を行うことは、人々が人間らしい生活を日本語社会において営むためにも必要である。日本語リテラシー調査の方法が具体的に共有できる形で開発されることが見込まれ、実際にどこかの機関で調査をするという状況になったときに、即応できる成果物を期待できる。1)日本語使用の実態調査2)コーパス構築とデータ分析3)調査方法の開発
ランゲルハンス細胞を標的利用した抗原特異的免疫寛容の誘導

紫外線による制御性T細胞の誘導Narrowband UVB(NB-UVB)は、生活制限の少なさや発癌性の問題などによりPUVAやbroadband UVB(BB-UVB)にかわり、乾癬・アトピー性皮膚炎などの難治性皮膚疾患に応用されてきている。紫外線治療の作用機序は、主に以下の3つが考えられる。1.可溶性メディエーターに対する効果。2.細胞表面関連の分子の調節。3.病因となるT細胞のアポトーシスの誘導。NB-UVBの作用機序としては3が主であると考えられている。一方、紫外線治療では治療終了後も寛解期間が長い特徴があり、アポトーシスの誘導以外に制御性T細胞の誘導が考えられる。これまでに、接触過敏反応(CHS)、遅延型過敏反応(DTH)のモデルでBB-UVB照射による局所・全身性免疫抑制作用が報告されており、我々はNB-UVBでも同様に免疫抑制作用があることをこれまで報告した。この結果から免疫抑制に対する作用波長を検討するため、DTHのマウスモデルを使用し、モノクロメーターを用いて290、300、310、320nmの波長の光(半値幅5nm)を各50mJ/cm2ずつマウス腹部に照射したところ、300nmをピークとしてすべての波長で免疫抑制効果を認めた。またCHS・DTHとも、紫外線による免疫抑制をおこしたマウスから、他のマウスにリンパ球を移入するとトレランスの誘導が可能で、制御性T細胞の関与が考えられた。そこで、各波長の紫外線を照射したマウスのリンパ節におけるリンパ球のFoxp3発現をreal-time PCRを用いて解析したところ、300nmをピークとしてコントロールに比較し約2倍に発現が増加していた。またIL-10は300nm付近をピークとして約5倍の発現の増加を認め、その他IL-17・IL-23・IL12は、Foxp3・IL-10と逆になるように発現の低下が認められた(IL-17:約40%、IL23:約25%、IL-12:約30%への低下)。これらのことから、300nm付近の紫外線によって、Foxp3陽性制御性T細胞が誘導されるばかりでなく、Th17細胞の抑制が新たな紫外線免疫抑制の経路として今回の研究から明らかとなった。免疫寛容を誘導する樹状細胞は制御性樹状細胞と呼ばれ,共刺激分子やサイトカインの発現のパターンによっていくつかのサブセットが考えられている.私達はNF-kBデコイがOvalbumin(OVA)に対する遅延型過敏反応(DTH)において抗原特異的な免疫寛容を誘導し,その過程で制御性T細胞が増加することを明らかにした.今年度は、抗原特異的免疫寛容の機序解析のため、OVA感作時のNF-kBデコイ外用による樹状細胞(ランゲルハンス細胞)の解析を行った.NF-kBデコイ外用24時間後にOVA感作を行った結果,OVA感作後2日後NF-kBデコイ外用により,OVA感作による表皮からのランゲルハンス細胞の流出が38%減少し、表皮では樹状突起をのばし形態的に活性化したランゲルハンス細胞の残存がみられた。

所属リンパ節への樹状細胞の流入もOVA感作後2日後40%減少した.リンパ節に移動した樹状細胞では,活性化補因子(B7-1,B7-2)の発現の軽度減少と,制御性補因子(B7-H1,B7-DC, B7-H3)の発現の有意な増加が認められた.この樹状細胞の表現形は制御性樹状細胞と言えるものであった.さらに、誘導された制御性樹状細胞をマグネットビーズ法を用いCD11c陽性分画を分離し、新たなマウスに移入することで、抗原特異的な免疫抑制を誘導することが可能であった。以上のことから,NF-kBデコイ外用により誘導される抗原特異的免疫寛容には,樹状細胞の所属リンパ節への移動の遅延と樹状細胞の活性化の制御が関与し、制御性樹状細胞を誘導することが明らかとなった.NF-kBデコイ外用は末梢性免疫寛容をもたらす新しい手段であり,制御性樹状細胞を誘導から、今後の自己免疫疾患やアレルギー疾患の治療方法として応用可能であることが示唆された.また、NF-kBデコイ外用のみならず、紫外線を用いて、同様の検討を進めている段階である。紫外線による制御性T細胞の誘導Narrowband UVB(NB-UVB)は、生活制限の少なさや発癌性の問題などによりPUVAやbroadband UVB(BB-UVB)にかわって、乾癬・アトピー性皮膚炎などの難治性皮膚疾患に応用されるようになった。紫外線治療の作用機序は、主に以下の3つが考えられている。(1)可溶性メディエーターに対する効果。(2)細胞表面関連の分子の調節。(3)病因となるT細胞のアポトーシスの誘導。NB-UVBの作用機序としては、(3)が主であると考えられている。NB-UVBでもBB-UVBと同様に免疫抑制効果があるという結果より、免疫抑制に対する作用波長を検討するために、遅発型過敏反応のマウスモデルを使用し、モノクロメーターを用いて290nm、300nm、310nm、320nmの波長の光(半値幅5nm)を各50mJ/cm2ずつマウスの腹部に照射したところ、300nmをピークとしてすべての波長で免疫抑制効果が認められた。また、接触過敏反応と遅発型過敏反応とも、紫外線による免疫抑制をおこしたマウスから、他のマウスにリンパ球を移入するとトレランスが誘導が可能で、制御性T細胞の関与が考えられた。そこで、各波長の紫外線を照射したマウスのリンパ節から取られたリンパ球のFoxp3の発現をreal-time PCRを用いて解析したところ、300nmをピークとしてコントロールに比較し約2倍の発現量の増加を認めた。またIL-10は300nm付近をピークとして約5倍の発現の増加を認めた。その他、IL-17・IL-23・IL12は、ほぼFoxp3・IL-10と逆になるように発現の低下が認められた(IL-17:約40%、IL23:約25%、IL-12:約30%への低下)。これらのことから、300nm付近の紫外線によって、Foxp3陽性制御性T細胞が誘導されるばかりでなく、Th17細胞の抑制が新たな紫外線免疫抑制の経路として今回の研究から明らかとなった。紫外線による制御性T細胞の誘導Narrowband UVB(NB-UVB)は、生活制限の少なさや発癌性の問題などによりPUVAやbroadband UVB(BB-UVB)にかわり、乾癬・アトピ-性皮膚炎などの難治性皮膚疾患に応用されてきている。紫外線治療の作用機序は、主に以下の3つが考えられる。1.可溶性メディエーターに対する効果。
非線形方程式の解の構造の数値解析的研究

本研究の目的は、水面波の分岐問題に対する非対称解の有無を確認すること、そしてもし存在するならその発生のメカニズムを調べることである。非対称解の有無に関しては理論的には未解決であるが、J.A.Zufiria('87,'88)が数値計算によって求めた非対称解の例(モード(1,3,6)の解)がある。流体の深さが無限、有限の両方の場合で非対称解を求めているが、どちらも極めて微小な非対称性を示すものである。そこで我々自身の数値計算アルゴリズムを用いて、同様の非対称解を求めることができるかどうかを確かめてみたい、というのが本研究の狙いである。具体的な研究計画は、下記のとうりであった。1.現有アルゴリズムで、流体の深さが無限・有限の場合のチェックを行う。2.別のアプローチを考える。1.については非対称解は得られていないが、現段階で非対称解が存在しないとは結論できない。極めて精密な数値計算が要求される問題である。本年度は、主として2.の別のアプローチを試みた。具体的には、水面波(surface waves)の一般化として、interfacial wavesを扱った。Interfacial wavesの分岐問題では、3重固有値の存在がわかっている。Zufiriaが得たモード(1,3,6)の非対称解が、この3重固有値の影響として捕らえることはできないか?というのがこのアプローチの狙いである。プログラムを作成し、数例の場合の分岐構造を調べた。しかし非対称解にはたどり着いていないが、今後も継続して調べていく予定である。本年度の成果としては、上下流体のエネルギー密度比をパラメータとしで変化させたときに、分岐構造にどのような変化が起こるかを数値計算したことである。この計算を更に進めて、上記の3重分岐付近の構造を調べていきたい。本研究の目的は、非対称解の有無、そしてもし存在するならその発生のメカニズム、を確かめることである。非対称解の有無に関しては理論的には未解決であるが、J.A.Zufiria('87,'88)が数値計算によって求めた非対称解の例がある。しかし我々は別のアルゴリズムを用いて数値シミュレーションしたところ、対称性を破壊するような(非対称解につながる)分岐点を見付けることができなかった。そこでそれを徹底的に確かめてみたい、というのが狙いである。1.上記アルゴリズムによる数値実験の継続。さらに別のアルゴリズムによる数値実験も行う。1.については計画通り数値実験をおこなっているが、非対称解は得られていない。モード数の高いところでの計算であること、複雑な分岐構造であること、などの理由で計算には時間がかかる。しかし一方我々は、非対称解は存在しないのではないか?という見解を持ち始めている。では非対称解が存在しないことを、数値計算によって裏付けるにはどうすればよいか。を考慮するとともに、3.の別のアプローチ方法も試みている。数値計算量、計算データが膨大であるため、より高速のパソコンと容量の大きいハードディスクや記録媒体が必須である。そのため今年度の研究経費は、主としてこれらの購入にあてた。

そこで我々自身の数値計算アルゴリズムを用いて、同様の非対称解を求めることができるかどうかを確かめてみたい、というのが本研究の狙いである。具体的な研究計画は、下記のとうりであった。1.現有アルゴリズムで、流体の深さが無限・有限の場合のチェックを行う。2.別のアプローチを考える。1.については非対称解は得られていないが、現段階で非対称解が存在しないとは結論できない。極めて精密な数値計算が要求される問題である。本年度は、主として2.の別のアプローチを試みた。具体的には、水面波(surface waves)の一般化として、interfacial wavesを扱った。Interfacial wavesの分岐間題では、3重固有値の存在がわかっている。Zufiriaが得たモード(1,3,6)の非対称解が、この3重固有値の影響として捕らえることはできないか?というのがこのアプローチの狙いである。プログラムを作成し、数例の場合の分岐構造を調べた。しかし非対称解にはたどり着いていないが、今後も継続して調べていく予定である。本年度の成果としては、上下流体のエネルギー密度比をパラメータとして変化させたときに、分岐構造にどのような変化が起こるかを数値計算したことである。この計算を更に進めて、上記の3重分岐付近の構造を調べていきたい。
再生促進因子を応用した根尖部歯周組織再生療法の開発

ラット根尖病変モデルを用いて、エナメルマトリックスタンパク(EMD)および生体活性ガラス(BAG)の根尖部歯周組織に及ぼす影響について、免疫組織化学的に解析した。その結果、EMDの応用によりラット根尖病変の治癒は促進され、TGF-β1を発現した抗炎症性マクロファージの一時的な増加と持続的なBMP-2を発現した修復性マクロファージの増加が、根尖部歯周組織再生のトリガーとなる可能性が推察された。また、BAGは高い骨伝導能を有する優れた生体材料であることが示唆された。動物モデルを用いて、エナメルマトリックスタンパク(EMD)の歯髄組織および根尖部歯周組織における硬組織形成能に及ぼす影響について、特に病変局所における炎症性サイトカインと抗炎症性サイトカインのバランスおよび増殖因子発現細胞の動態について焦点をあて免疫組織化学的に解析した。その結果、歯髄炎の増悪化および根尖病変の拡大にはIL-1βを発現したマクロファージの著明な増加が密接に関連している可能性が示唆された。一方、ラット歯髄創傷部へのEMDの塗布により、水酸化カルシウム製剤であるビタペックス塗布群に比較して病変部でのIL-1β発現細胞は少なく、BMP-2およびBMP-4の発現が更新し、DMP-1陽性を示す硬組織形成が活性化されることを明らかにした。また、ラット根尖性歯周炎の実験系を用いてEMDの効果について解析した結果、対照としたEMDの溶解液であるプロピレングリコールアルジネート貼薬群に比較して、炎症反応は早期に消退し骨組織の著明な回復が認められた。さらに、EMDの貼薬後早期に、TGF-β1およびBkP-2発現細胞の有意な増加が観察された。その後、TGF-β1発現細胞は減少傾向を示す一方、BkP-2発現細胞の持続的な増加が認められた。以上のことより、EMDの応用により誘導されたラット根尖病変部の治癒においては、TGF-β1を発現した抗炎症性マクロファージの一時的な増加と持続的なBkP-2を発現した修復性マクロファージの増加が、根尖部歯周組織再生のトリガーとなる可能性が推察された。ラット根尖病変モデルを用いて、エナメルマトリックスタンパク(EMD)の根尖部歯周組織における硬組織形成能に及ぼす影響について、免疫組織化学的に解析した。その結果、対照としたEMDの溶解液であるプロピレングリコールアルジネート貼薬群に比較して、EMD群では炎症反応は早期に消退し骨組織の著明な回復が認められた。さらに、EMDの貼薬後早期に、TGF-β1およびBMP-2発現細胞の有意な増加が観察された。その後、TGF-β1発現細胞は減少傾向を示す一方、BMP-2発現細胞の持続的な増加が認められた。また、骨芽細胞系細胞に加えて、ED1陽性を示すマクロファージ様細胞にBMP-2の発現が観察された。一方、生体活性ガラス(BAG)の根尖切除部の骨創腔内への填入による治癒過程では、平均粒子径が45μmのBAGにおいては、速やかな新生骨の形成が認められ、ALP陽性を示す胞体の大きな骨芽細胞が近接して観察された。さらに、BAG周囲には不定形な帯状の層が認められ、析出したコラーゲン線維とBAGとの境界部には、多数の電子密度の高い顆粒状構造物が観察された。以上のことより、EMDの応用により誘導されたラット根尖病変部の治癒においては、TGF-β1を発現した抗炎症性マクロファージの一時的な増加と持続的なBMP-2を発現した修復性マクロファージの増加が、根尖部歯周組織再生のトリガーとなる可能性が推察された。
鳥類および哺乳類ｉＰＳ細胞の樹立・維持において相違する分子機構の解明に関する研究

様々な細胞へと変化することのできる多能性幹細胞は、基礎研究だけでなく、遺伝子改変動物の作出や遺伝資源の保存、再生医療に役立つことが期待される。人工多能性幹細胞(iPS細胞)など、体細胞を初期化(リプログラミング)し、多能性幹細胞を樹立する技術は、様々な動物種において試みられているが、マウスやヒトで効率の良かった手法を用いても、樹立の難しい動物は数多く存在する。多様な動物種で効果的にiPS細胞を樹立するための条件を探索することは必要不可欠である。iPS細胞コロニー形成率から、リプログラミングに適している培養中のpHがマウスとニワトリで異なることから、体細胞のリプログラミングに種特異的経路が存在することが示唆された。しかし、多能性幹細胞の樹立、維持、分化において、pH変動の効果やその下流の機構はほとんど分かっていない。当該年度において、マウス細胞を用いた実験で、pH変動がiPS細胞コロニーの形成率やリプログラミングのタイミングに影響するだけでなく、細胞分化では、中内胚葉への分化は、高pH条件において促進されることがわかった。ニワトリを用いた実験では、iPS細胞の樹立に関しては、マウスよりも敏感にpH変動に反応し、コロニー形成率に影響を及ぼした。そこで、pHの下流の機構を調べるために、ニワトリ細胞を用いることが、より顕著な影響が観察されると考え、多能性関連遺伝子であるNANOG遺伝子のプロモーター予測領域および転写領域でのヒストン修飾を調べたところ、体細胞の初期化中において、pHを変動させることで、修飾も変動することがわかった。今後、さらなる分子機構を明らかにしていく。27年度が最終年度であるため、記入しない。農学分野において、さまざまな細胞に分化することのできる多能性幹細胞は、卵や精子といった生殖細胞へと分化誘導することのできる可能性があることから、基礎研究だけでなく、希少動物の遺伝資源の保存や遺伝子組み換え動物の作出に役立つことが考えられる。特に、培養の容易な体細胞を初期化(リプログラミング)して得られる人工多能性幹細胞(iPS細胞)の技術は、絶滅危惧種など、生殖細胞を取り出すことが容易でない動物種に適用できることが期待される。しかし、これまでにマウス以外における動物種において、生殖細胞へも寄与可能なiPS細胞の樹立が困難であることが知られており、なかでも鳥類の体細胞からiPS細胞を得ることは極めて難しいとされている。本研究においては、iPS細胞の樹立において、培養液中のpHを厳密に管理したところ、もっとも多くリプログラミングされた細胞コロニーを得られるpHが、ニワトリとマウスで異なることを発見した。さらにブタ、ウシに関しても適正なpHが存在することが分かった。しかし、ニワトリで得られたコロニーは、長期間維持することはできなかった。ニワトリ多能性幹細胞の維持には、さらなる機構の解明が必要と考えられる。以上の結果から、pHに対応する分子機構に動物種による違いが存在し、体細胞のリプログラミングに影響していると考え、マウスを用いて、体細胞のリプログラミング、多能性幹細胞の維持、分化にどのような影響を及ぼしているのかを探った。リプログラミングに対しては、多能性獲得の指標を確認したところ、pHが低いほどリプログラミングのタイミングが遅延することが分かった。また、胚性幹細胞(ES細胞)に対しては、分化初期におけるpHの影響を調べるため、実験系の確立を行った。ニワトリとマウスについての体細胞のリプログラミングにおける差異に関する研究は、研究実績の概要に記載の内容で、26年度において、国際学会(キーストンシンポジア、アメリカ、2015年3月)において発表を行った。また、主にマウスを用いた体細胞のリプログラミングに対するpHの影響は、26年度中に6月に開催予定の国際学会(ISSCR学会、スウェーデン)に抄録が受理され、発表を行う予定である。現在、これらの成果を論文として取りまとめている段階である。

胚性幹細胞(ES細胞)を用いた細胞分化に関する実験系は、いくつかの遺伝子を指標に確立することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。ニワトリ、マウスの体細胞のリプログラミングに関する研究は、RNA発現の網羅的な解析(RNA-seq)の実験を追加して論文を投稿する予定である。また、これらの解析から、pHに影響される遺伝子を絞り込み、動物種間でどのような違いがあるのかを検討する。マウスのES細胞を用いた細胞分化に対するpHの影響に関する実験は、数種の遺伝子を用いて実験を確立した。今後、より詳細な遺伝子解析を行い、pHが分化にも影響していることを証明する。
フロンティア開拓に向けたロジウム触媒の再使用，反応重奏化と創薬への展開

ロジウム触媒カルベノイド,ニトレノイド反応は有機合成化学上有用な反応として認識されるようになってきたが,ロジウム触媒が高価で,中間体の金属カルベノイド錯体の反応の制御に制限があるため,まだまだ有機合成への利用は限られている。そこで,新規回収・再使用が容易な触媒の創製,新ロジウム触媒反応特に反応の重奏化による連続反応の開発,さらに天然物合成・創薬化学への展開によりロジウム触媒反応の有用性の増大を示し,有機合成化学のフロンティアを開拓する。
東南アジア貧困地域の妊娠期鉄欠乏性貧血予防：地域看護職と協働した持続的支援モデル

妊娠中の鉄欠乏性貧血(IDA)は予防可能な疾患であるが、妊婦や家族の知識・意識・社会経済環境、ケア提供者による予防的な働きかけの必要性など、社会文化的な要素が複雑に絡み合うことで予防が困難となっている。特に貧困地域では、偏った食環境、女性が情報を得る機会の不足、疾患の理解不足、鉄剤の継続的な内服困難、といったIDAに至る原因が存在する。本研究では、東南アジア貧困地域における妊婦のIDA予防を行うため、地域保健機関看護職と協働した持続的地域ヘルスボランティア支援モデルの構築を行う。
国語学研究文献のキ-ワ-ドによる検索システムの開発

本研究は、国語学・日本語研究文献を書誌情報(論文名等)と内容情報(キ-ワ-ド等)とから検索できるシステムを開発し、日本語研究文献デ-タベ-スを構築することを目的とする。具体的には、昭和2059年発表研究文献(約10万件)を対象に、書誌情報収集、キ-ワ-ド付与、キ-ワ-ドを整理した国語学・日本語研究用語シソ-ラスの作成、パソコン利用の検索システムの開発をめざした。本研究では、3年間の研究を通し、以下に示すような成果を得て、所期の目的を達成した。1.昭和2059年発表の国語学・日本語研究文献(約10万件、うち約8万5千件は科学研究費補助金(試験研究)研究「国語学研究文献デ-タベ-スの作成」(研究代表者、阪倉篤義、昭和6163年度)で作成されたデ-タを利用、約1万5千件を新たに調査・収集)の書誌情報を収集した。2.上記1の各研究文献に対し、キ-ワ-ド等の内容情報を付与した。3.上記1・2の情報を、電算機用デ-タファイルとして組み上げた。4.用語シソ-ラス構築のための手引として、「本シソ-ラスの目的」「シソ-ラス作成法」「分野別シソ-ラス構築の際の問題点Q&A」を作成した。5.上記4の手引に基づき、上記2のキ-ワ-ド類を対象に、国語学・日本語研究用語シソ-ラスを構築した。6.電算機(主にパソコン)による文献検索システムを構築した。7.上記の諸成果に基づき、書誌情報からも内容情報からも検索可能な日本語研究文献デ-タベ-スを構築した。8.上記の諸成果を電算機利用形態および書籍刊行物形態によって公開するための基本構想を得た。本研究は、国語学・日本語研究文献が書誌情報・内容情報から容易に検索できるシステムを開発し、日本語研究文献デ-タベ-スを構築することを目的とする。具体的には、昭和2059年発表研究文献(約10万件、うち約8万5千件は既成デ-タ利用可能)の書誌情報を収集し、各文献にキ-ワ-ドを付与し、それらキ-ワ-ドを整理して日本語研究シソ-ラスを作成し、パソコン等で自由に検索できるシステムを開発することをめざす。本年度は、本研究の基礎的成果となる書誌情報の収集、内容情報の付与を中心に、以下の諸成果を得た。1.昭和2027年の雑誌掲載研究文献と昭和2059年の講座・論文集所収研究文献(約1万5千件)の書誌情報を収集し、計算機入力用パンチ原稿を作成した。2.上記1のパンチ原稿の入力、校正を行なつた。3.昭和2859年の雑誌掲載研究文献にうち、内容情報付与が済んでいないもの(約6万件)に、キ-ワ-ドを付与し、計算機入力用パンチ原稿を作成した。4.昨年度以前に作成されていた文献内容デ-タ(約2万5千件)を、パソコン利用に便利なMSーDOSファイルに転換・整理した。このファイルは、下記57の作業に活用された。5.付与済みのキ-ワ-ド(延べ約6万語)を対象に、「同義・上位・下位語一覧」を試作し、キ-ワ-ドの相互関連の整理・標準化の実験試行を行なった。その成果を踏まえ、「シソ-ラス作成の手引き」を作成した。6.計製機による検索システムについて検討し、そこに盛り込むべき基本機能を決定した。7.公開形態のあり方について検討し、種々の配列・分類等の試作を行なった。

本研究は、国語学・日本語研究文献を書誌情報と内容情報とから検索できるシステムを開発し、日本語研究文献デ-タベ-スを構築することを目的とする。具体的には、昭和2059年発表研究文献(約10万件)を対象に、書誌情報収集,キ-ワ-ド付与、キ-ワ-ドを整理した術語シソ-ラスの作成、パソコン利用の検索システムの開発をめざす。研究第2年度に当たる本年度は、前年度(平成元年度)の成果を踏まえつつ作業を進め、以下の諸成果を得た。1.元年度に書誌デ-タを作成した昭和2027年の雑誌掲載文献と昭和2059年の講座・論文集所収文献(約1万5千件)に分野コ-ド・キ-ワ-ド等を付与し、計算機入力用パンチ原稿を作成した。2.上記1および元年度に作成した文献内容デ-タ(約6万件)のパンチ入力、校正を行なった。3.上記2で作成した文献内容デ-タをMSーDOSファイルに転換・整理した。文献書誌デ-タとの合体ファイルも作成した。元年度作成分も合わせ、これらのファイルは、下記の諸作業に活用された。4.元年度に作成した「シソ-ラス作成の手引」を改訂増補し、シソ-ラス構築の手引として「本シソ-ラスの目的」「シソ-ラス作成法」「分野別シソ-ラス構築Q&A」を作成した。5.上記4の手引類に基づき、上記3の文献内容デ-タに含まれるキ-ワ-ドを対象に、音韻・文法などの各分野ごとにキ-ワ-ドの相互関連の整理・標準化を行ない、各分野別シソ-ラス案を得た。6.計算機による検索システムのプログラムを試作し、上記3のファイルの一部を対象に、実験試行を行なった。7.上記3のファイルを利用し、パソコン上で種々の配列・分類等を試行・検討し、冊子形態の見本組試作を行った。本研究は、国語学・日本語研究文献を書誌情報(論文名等)と内容情報(キ-ワ-ド等)とから検索できるシステムを開発し、日本語研究文献デ-タベ-スを構築することを目的とした。具体的には、昭和2059年発表研究文献(約10万件)を対象に、書誌情報収集、キ-ワ-ド付与、キ-ワ-ドを整理した術語シソ-ラスの作成、パソコン利用の検索システムの開発をめざした。最終年度(第3年度)に当たる本年度は、過去2ヶ年度(平成元年度・2年度)の成果を踏まえつつ作業を進め、以下の成果を得て、所期の目的を達成した。1.平成2年度までに順次作成された書誌情報・内容情報の諸ファイルを合体し、対象文献全体のデ-タファイルを得た。2.上記1のファイル内容について再点検し、書誌情報の誤りの訂正、検索に有効でない内容情報の訂正・加除を行ない、デ-タファイルを完成させた。(所在が確認できなかった文献、適当な情報付与が困難な文献等には、内容情報を与えなかったものがある。)3.上記2で作成したファイルを、MS-DOSファイルに転換・整理した。4.平成2年度までに作成された分野別シソ-ラス案を調整・改訂し、日本語研究文献用語シソ-ラスを得た。5.平成2年度までに試作されたシステム・プログラムに検討を加え、計算機(主にパソコン利用)による文献検索システムを構築した。6.上記の諸成果に基づき、書誌情報からも内容情報からも検索可能な日本語研究文献デ-タベ-スを構築した。7.上記6の成果を、MS-DOSファイルの形式で、パソコン利用の公開形態として試作した。8.上記の諸成果を利用し、書籍刊行物形態による目録を試作した。
Tumor dormant therapyへのリポソーム化抗がん剤の応用

本研究では、low dose metronomic chemotherapy(LDM)が有する課題を、がん新生血管に標的化されたリポソーム化抗がん剤を、あるいはLDMとリポソーム化抗がん剤を併用する事によって解決する事を目的とした。腫瘍新生血管標的抗がん剤封入リポソームを用いることで、通常の治療よりも低用量で高い抗腫瘍効果が得られることを確認した。また、経口抗がん剤(S-1)のLDMとリポソーム化抗がん剤を併用することでLDMによる腫瘍内微小環境変化に起因したリポソームの腫瘍移行性の亢進に基づく相乗的な抗腫瘍効果向上が得られることを明らかにした。本検討から、既存のLDMの課題を克服できる可能性があることが示された。申請者は既に既存low dose metronomic (LDM) chemotherapyに抗がん剤封入リボソームを併用することにより、相乗的な抗腫瘍効果の向上が得られる事を示している。しかし、どのような機構でこのような効果向上が得られているか明らかではなかった。そこで、当該研究期間において、この現象の基になるメカニズムの解明を試みた。静脈内投与した蛍光マーカー標識リポソームの腫瘍内分布を蛍光顕微鏡下histopathologicalな評価を行う事によって確認した。腫瘍内毛細血管からのリボソームの漏出は、血管内皮細胞へ特異性を持つ抗体(anti-CD21抗体)とのco-localizationによって評価した。その結果、LDM chemotherapy (Cyclophosphamide,TS-1などの抗がん剤の経口投与(daily))との併用により、蛍光マーカー標識リボソームの腫瘍内への移行性と腫瘍内での拡散性が大幅に亢進されていることが明らかとなった。一方で、このようなリボソームの腫瘍内移行性および拡散性の亢進は、(1)経口投与に用いる抗がん剤の投与量および(2)腫瘍移植後の投与開始時期、に依存する可能性が高いことも示唆された。このことは、LDM chemotherapyと併用する際には、リポソーム化抗がん剤の最適な投与スケジュールを選択する必要がある可能性が高いことを意味している。そこで、次年度においては、最適なスケジュールを決定するため種々のスケジュールで標識リボソームを投与し、その移行量を定量評価して検討を行う予定である。本研究では、metronomic chemotherapyが有する課題を、がん新生血管に標的化されたリポソーム化抗がん剤を、あるいはLDMとリポソーム化抗がん剤を併用する事によって解決する事を目的とした。当該研究期間において、腫瘍内新生血管内皮細胞に親和性を示すポリエチレングリコール修飾カチオニックリポソームの調製に成功し、これに抗がん剤(オキサリプラチン)を封入し担がんモデル動物にて抗腫瘍効果の検討を行った。その結果、通常のPEG修飾リポソーム(新生血管選択性なし)と比較して、顕著に高い抗腫瘍効果がえられた。この理由を明らかにするために、in vivo imaging装置によって腫瘍組織へのリポソームの移行を可視的に評価したところ、新生血管選択性を持つPEG修飾カチオニックリポソームは比較的速やかに腫瘍組織に移行すると共に、長期間にわたって腫瘍内に留まることが分かった。本リポソームは、投与量を減らした場合でも、その高い腫瘍選択性と腫瘍内滞留性により、抗腫瘍効果を発揮するものと考えられ、LDMが持つ課題を解決しうると期待される。一方、経口抗がん剤(S-1)と抗がん剤(オキサリプラチン)封入PEG修飾リポソーム(新生血管選択性なし)を併用することで、リポソームの腫瘍移行性向上にともなう高い抗腫瘍効果の獲得に成功した。使用した両抗がん剤共に臨床で既に用いられており、将来臨床応用にも移行しうる新たな治療方法の提案がなされたものと考えている。
カオス力学に基づく乱流制御への新しい提案-クエット乱流での試み

クエット乱流の特異な性質(流路中央部に存在する大規模な縦渦とストリーク)を調査した.高速・低速ストリークは流れ方向に長く繋がり,流れ方向波長(40-65)h横方向の間隔(4-5)hの空間構造をもっていることを明らかにした.縦渦構造を解明するため渦度を測定できる渦度熱線プローブを開発した.渦度プローブの測定精度を確認したあとこれを用いて実験によりクエット乱流中では変動渦度と変動速度の特別な影響の仕方により大規模な縦渦が長く維持されることを示した.乱流制御の検討については現在研究中である.クエット乱流の特異な性質(流路中央部に存在する大規模な縦渦とストリーク)を調査した.高速・低速ストリークは流れ方向に長く繋がり,流れ方向波長(40-65)h横方向の間隔(4-5)hの空間構造をもっていることを明らかにした.縦渦構造を解明するため渦度を測定できる渦度熱線プローブを開発した.渦度プローブの測定精度を確認したあとこれを用いて実験によりクエット乱流中では変動渦度と変動速度の特別な影響の仕方により大規模な縦渦が長く維持されることを示した.乱流制御の検討については現在研究中である.この研究を進めるために必要な熱線渦度プローブを開発した。4組のx型熱線よりなるプローブの正面から見たセンサー部サイズは1.25mm角である。はじめに気温変化に対する温度補償を,ソフト的にできるように補償ソフトを開発してその有効性を確認した。この渦度プローブの特性を調べるため,チャンネル乱流において乱れ強さ,乱れ渦度強さ,それらのパワースペクトルを実測した。結果を精度の高いDNSと比較した。渦度プローブによる乱れ強さ,乱れ渦度強さは速度勾配が強い壁面近傍をのぞいてDNSの結果とよく一致していることが確認できた。また,スペクトル分布もコルモゴロフスケールにわたり正しく求められていることがわかった。壁面近傍では,渦のスケールが小さいため,プローブの空間分解能が不足しているためDNSとの不一致が現れた。本研究の研究対象であるクエット乱流の流路中央部では速度勾配がそれほど強くないので,ここで開発した渦度プローブで十分な精度の結果を得ることができることを確認した。クエット乱流での縦渦の維持機構として,チャンネル乱流にみられる渦度輸送方程式中の渦生成項により減衰過程がないことが重要であることが変動速度、変動渦度相関項の測定から明らかになった。また,多チャンネル熱線流速計の測定から,ウエーブレット解析を用いることによりクエット乱流中の低速、高速ストリークの大規模揺らぎ構造に特異な構造(主流方向に傾いたジグザグ構造)の存在が見出された。カオス制御の可能性を調査するため,クエット乱流の関連する特性を前年度に引き続き調査した.昨年開発した渦度プローブを用いた変動渦度・変動速度相関測定による縦渦維持機構の測定精度の検討を行った.渦度輸送方程式各項測定の結果,定性的な傾向は同じであるが定量的には異なる結果となったためその原因を調査した.その結果,熱線出力に現われるノイズと出力電圧の微小な変化が原因であることが判明した.ノイズの対策は完了したが後者の問題点は現在も未解決で対策を検討中である.次にクエット乱流中に現われる低速・高速ストリークの空間構造の調査を調査した.前年度は16チャンネル熱線流速計を用いて低解像度の解析により流路幅の30倍のスケールの空間揺らぎが確認されたが,さらに高解像度の特性を調べるため32チャンネル熱線流速計により調査を計画した.このためまず16チャンネル熱線流速計を新たに作成しその特性が研究目的に対し十分であることを確認した.また32チャンネルの熱線プローブを作成し現在その調整をしているところである.さらに32チャンネル熱線出力のデータ取り込みシステムの構築とデータ処理プログラム(ウェーブレット解析)を完成させたところである.当初予定であったカオス制御の調査はこれらクエット乱流の特性を解明した後,その知見をもとに行う計画である.
植物由来低分子化合物からの新規キラル合成素子の創製と生体機能分子全合成への展開

生体機能分子を光学活性体として効率的に合成するには、入手容易なキラル合成素子を用い、これに選択的な官能基導入反応などを施す方法が有効的である。本研究課題では、植物より容易にかつ大量に得られる低分子化合物を出発原料とし、各種多官能性キラル合成素子を数多く創製、それらを活用して、生体機能分子を全合成する方法論の開拓・展開を目的とた。本年度は、シクリトール類であるL-quebrachitolから合成したアルキル置換シクロヘキサン型キラル素子の位置選択的環開裂反応を利用したstevastelin B3,C3の全合成を達成した。この合成により、stevastelin C3の提出構造に誤りあることを見いだし、真の構造を合成化学的手法で決定した。また酒石酸エステル類を出発原料として、Overman転位反応によってα-置換α-アミノ酸前駆体構造を有するキラル素子を合成し、これを利用して酵素阻害作用を有するsulfamisterinの初の全合成も達成し、合わせてこれの可能な立体異性体、ならびにそれらの脱硫酸エステル体計8種類の化合物をすべて合成し、構造活性相関に関する興味深い知見を得た。D-グルコースからは、多官能性シクロヘキセノン型キラル合成素子を調製し、これから得られる多置換シクロヘキセノールのClaisen転位反応を利用した4級炭素を有するアルカロイド類の合成研究を展開した。現在までに、ヒガンバナアルカロイド、haemanthamineの全合成を達成した。また同様にD-グルカールから合成したキラル素子を多置換シクロヘキセンジオールへ導き、これに対するカスケード型の連続Claisen転位反応を試み、二重転位体を得ることに成功した。現在アミノ基の導入と環形成反応により、morphineの全合成を検討中である。
土壌菌核粒子と腐植酸の14C年代からみた土壌菌核粒子の形成、発達、消滅プロセス

新潟県妙高山、岐阜県御嶽山ほかから検出された土壌菌核粒子のバルク14C年代および化学組成と土壌菌核検出土壌の腐植酸を分子サイズや極性の違い(疎水性・親水性成分)に応じて分画した試料について4C年代を測定することにより、構造体として土壌に残留する土壌菌核粒子の形成、発達、消滅プロセスを明らかにすることを目的とした。菌核粒子の14C年代は粒子の形成年代を指示し、年代が古いほど菌核粒子の炭素量は減少し、炭素分解速度は5.0×10-5g/kg yearと見積もられた。また、炭素量は粒子の大きさによらないこと、菌核粒子の構造は0-アルキル炭素で特徴づけられ、糖鎖に富む極めて生物的性格をもつこと、δ^<13>C値は古い粒子ほど減少すること、土壌中で成長することはなく、表土において3000年近い値をもって滞留するなどの事実が明らかとなった。また、菌核粒子の14C年代は腐植酸やヒューミンなどの難分解性の有機物と同等の年代をもつことが明らかとなったが、腐植酸Pgの年代値は土壌菌核粒子よりもやや若く、Pgが菌核粒子を起源とするという定説を支持するデータは得られなかった。クロロホルム抽出緑色画分(CEGF)は有機溶媒の影響により14C年代を得られなかったので、今後さらに試料の処理法を検討していく必要がある。炭素安定同位体比の変化は菌核粒子生成初期の腐植の性状の差異によると考えられたが、菌核粒子の年代に伴う炭素量の変化は内部の微生物作用が考えられた。微生物分析より、粒子内部の微生物群集は粒子をとりまく土壌より多様性が高く、Acidobacteriaや還元的脱塩素化が報告されているDehalococcoids sp.などのクローンが検出された。またこれまでに培養法によりSphingomonus属が検出されていることから、内部生息細菌が菌核構造の消滅プロセスに関与していると考えられた。本研究により、土壌菌核粒子は糸状菌の休眠体としてだけでなく、細菌のシェルターとして存在する耐久構造をもつ土壌構成成分であることが確認され、土壌菌核粒子の研究により土壌腐植の安定化と生物生存システムの解明に役立つ情報を得ることが期待される。新潟県妙高山(2005年6月)、ドイツ・ハルツ山地(2005年5月,出張経費は別経費)、北海道トムラウシ山(2005年7月)、秋田県田沢湖町(2005年8月)において土壌調査と土壌試料採取を行った。調査者は渡邊、藤嶽のほか、研究協力者として小林孝行(神戸大D3)、坂上伸生(東工大D1)の4名による。妙高土壌とトムラウシ土壌を用いてHPSEC法による腐植酸の分子サイズ別分画や極性の違い(疎水性・親水性成分)に応じて分画作業を進めた。また、土壌菌核粒子を起源とすると考えられているPgの年代を測定するために、ゲルクロマト法によるPg分画を行った(藤嶽)。採取土壌のアルミニウムの存在形態などの土壌分析と菌核試料の調整、構造計測、CHNOコーダーによる元素分析を行った(渡邊)。AMS加速器法により、土壌菌核試料の14C年代測定を層位別、粒子サイズ別、地域別に行った(松崎)。

また、対象土壌についてAA処理による抽出腐植酸および妙高土壌埋没腐植層の腐植酸Pg分画試料を用いて14C年代測定を行った(松崎)。さらに、IRMS(農業環境技術研究所保有)を借用して土壌、土壌腐植酸、菌核の各試料のδ13Cを測定した。14C年代測定の結果、土壌菌核粒子の年代は日本の火山灰土の表層では100年300年と地域差が見られなかったのに対して、埋没腐植層では1000年以上の年代値をもつこと、菌核粒子>腐植酸Pg>腐植酸の順で古い年代値をもつことが明らかとなり、菌核粒子はAl腐植複合体としての回転速度が腐植成分の中で小さいことが明らかとなった。ドイツの森林土壌表土の菌核の年代値は100年未満(modern)であることから、Al腐植複合体としての回転速度の違いが指摘された。菌核試料のδ13Cは、土壌における腐植成分と比べて2%小さいという興味深い結果が得られた。菌核形成の材料特性に起因するのか、菌核内部の微生物による基質分解による同位体分別に起因するかについては、今後さらに検討する。岐阜県御嶽山、青森県岩木山、秋田県田沢湖町において土壌調査と試料採取を行った。御嶽山、岩木山土壌から採取された菌核試料についてAMS加速器法により、14C年代測定を層位別、粒子サイズ別に行った。また、妙高土壌を用いてCEGFクロロホルム抽出の腐植酸緑色画分について年代測定を試みた。その結果、CEGFは有機溶媒の影響により、年代値を得ることができなかった。また、菌核粒子の年代と粒子サイズとの明確な関係は見出されなかったが、小さい粒子の方が若い年代を示す傾向がみられた。その理由として、表面積の大きさに比例して外部の新しい腐植物質の影響が大きくなる可能性が示唆された。菌核粒子の年代は御嶽山表土で600-900yr.B.P,B層で2000-3000yr.B.Pの年代値が得られた。この値は申請者らが妙高山の埋没土を対象として得られた年代値(1200年)よりも古く,現表土における菌核粒子の滞留時間が3000年と長いことが明らかとなった。さらに、菌核粒子の炭素含量と年代との関係をみたところ、菌核粒子の炭素量が半減するのに約15,000年、炭素分解速度として5.0×10-5g/kg・yearが求められた。実際には、1万年を越える年代の菌核粒子は検出されていないことから、菌核粒子の消滅は、内部に生息する微生物による炭素分解という化学的消滅と、構造体としての耐久性を失うことによる物理的消滅の2つのプロセスが考えられた。そこで、御嶽山の菌核粒子を対象として、内部に生息する細菌群集の構造解析を非培養法で行った。その結果、菌核粒子内部の微生物群集は、菌核粒子の外界環境である土壌の微生物群集より多様性に富むこと、還元的脱塩素化が報告されているDehalococcoids sp.などのクローンが検出された。これまでに、申請者らの研究により、菌核の元素分析において塩素がしばしば検出され、かつキノン系土壌色素である腐植酸Pgの構造としてCameron and Sidell(1978)は塩素系多環芳香族化合物を示唆している。また、申請者らは既往研究で菌核内部には芳香族化合物を資化するSphingomonus sp.を検出している。これらのことからこうした内部生息細菌が菌核構造の化学的消滅プロセスに関与していると考えられる。菌核粒子の物理的消滅プロセスについては、接触荷重による強度試験装置を独自に設計し、菌核の構造強度と各種パラメータとの関係を調べる実験に着手した。これらの結果はまだ公表するに至っていない。