hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
社会性昆虫(ミツバチ)の本能行動を制御する遺伝子の同定と機能解析

ミツバチは社会性昆虫であり、その働き蜂は8字ダンスにより仲間に花の位置を教えるという高次行動を示す。ミツバチの脳では感覚統合や記憶・学習の中枢であるキノコ体が顕著に発達しており、キノコ体を構成する介在神経(ケニヨン細胞)は、細胞体の大きさから、大型と小型の2種類に分類される。我々はミツバチの高次行動に関わる遺伝子の候補として、大型と小型のケニヨン細胞の各々に特異的に発現する遺伝子(Mblk-1とKs-1)を同定しているが、本研究ではこれら2つの遺伝子のcDNAの単離と解析を行った。その結果、Mblk-1遺伝子は新規なDNA結合タンパク質をコードすることを見出し、このタンパク質が転写促進活性をもつことを示した。これは、昆虫の脳でキノコ体特異的に発現する転写因子を同定した世界で初めての例であり、昆虫の脳機能の分子基盤を理解する上で、重要な知見である。また、その線虫ホモログも脳の神経細胞特異的に発現することを示し、Mblk-1の機能が動物種を超えて保存されることを示唆した。一方、小型ケニヨン細胞に選択的に発現するKs-1遺伝子のcDNAは、タンパク質をコードすると思われるORFを含まず、その転写産物(RNA)は中枢神経系の細胞核に穎粒状に局在することを示した。Ks-1遺伝子産物は、非翻訳性核RNAとして神経機能の調節に働くと考えられる。これは、神経細胞のサブタイプに特異的な核RNAを見出した初めての例であり、RNAの新しい機能を知る手掛かりになると期待される。この他本研究では、ミツバチのカースト特異的行動や攻撃行動を規定する遺伝子候補として、女王蜂の脳で選択的に発現するQ7遺伝子やQM〓遺伝子や、攻撃性が高い働き蜂(門番蜂)の脳で選択的に発現する、Agg-1やAgg-2遺伝子を同定した。ミツバチは社会性昆虫であり、その働き蜂は8字ダンスにより仲間に花の位置を教えるという高次行動を行う。ミツバチの脳では感覚統合や記憶・学習の中枢であるキノコ体が顕著に発達しており、キノコ体を構成する神経細胞(ケニヨシ細胞)は、細胞体の大きさから、大型と小型の2種類に分類されるという特徴をもつ。我々は、ミツバチの高次行動に関わる遺伝子の候補として、大型と小型のケニヨン細胞の各々に特異的に発現する遺伝子(Mblk-1とKs-1)を同定している。本研究では、当該遺伝子のcDNAの単離と解析を行った。その結果、大型ケニヨン細胞特異的に発現するMblk-1遺伝子は、新規な転写因子をコードすることが判明した。またそのホモログが動物界(線虫、ショウジョウバエ、哨乳類)に広く存在することを見出した。Mblk-1遺伝子の細胞機能は動物種を超えて保存されており、その使われ方が動物の系統進化に伴って変化したと考えられる。昆虫の脳でキノコ体特異的な転写因子が同定された初めての例であり、キノコ体の機能の分子的基盤を理解する上で、重要な知見である。一方、小型ケニヨン細胞選択的に発現するKs-1遺伝子のcDNAは長いORFを含まず、その転写産物(RNA)は核に顆粒状に局在することが判明した。また、ミツバチの頭部で強く発現し、胸部や腹部での発現は弱いことから、神経系に選択的に発現することが分かった。このことから、Ks-1遺伝子産物は非翻訳性核RNAとして神経機能の調節に働くことが示唆される。神経細胞のサブタイプ

特異的な核RNAが見出された初めての例であり、RNAの新しい機能を知る手掛かりになると期待される。この他、本研究では女王蜂の脳で選択的に発現する遺伝子Q7を同定し、攻撃性が高い働き蜂(門番蜂)の脳で選択的に発現する遺伝子の候補をdifferential display法で多数、同定した。ミツバチは社会性昆虫であり、その働き蜂は8字ダンスにより仲間に花の位置を教えるという高次行動を示す。ミツバチの脳では感覚統合や記憶・学習の中枢であるキノコ体が顕著に発達しており、キノコ体を構成する介在神経(ケニヨン細胞)は、細胞体の大きさから、大型と小型の2種類に分類される。我々はミツバチの高次行動に関わる遺伝子の候補として、大型と小型のケニヨン細胞の各々に特異的に発現する遺伝子(Mblk-1とKs-1)を同定しているが、本研究ではこれら2つの遺伝子のcDNAの単離と解析を行った。その結果、Mblk-1遺伝子は新規なDNA結合タンパク質をコードすることを見出し、このタンパク質が転写促進活性をもつことを示した。これは、昆虫の脳でキノコ体特異的に発現する転写因子を同定した世界で初めての例であり、昆虫の脳機能の分子基盤を理解する上で、重要な知見である。また、その線虫ホモログも脳の神経細胞特異的に発現することを示し、Mblk-1の機能が動物種を超えて保存されることを示唆した。一方、小型ケニヨン細胞に選択的に発現するKs-1遺伝子のcDNAは、タンパク質をコードすると思われるORFを含まず、その転写産物(RNA)は中枢神経系の細胞核に顆粒状に局在することを示した。Ks-1遺伝子産物は、非翻訳性核RNAとして神経機能の調節に働くと考えられる。これは、神経細胞のサブタイプに特異的な核RNAを見出した初めての例であり、RNAの新しい機能を知る手掛かりになると期待される。この他本研究では、ミツバチのカースト特異的行動や攻撃行動を規定する遺伝子候補として、女王蜂の脳で選択的に発現するQ7遺伝子やQM1遺伝子や、攻撃性が高い働き蜂(門番蜂)の脳で選択的に発現する、Agg-1やAgg-2遺伝子を同定した。
アクチン線維の重合・脱重合による遅い軸索輸送の新しい分子機構

神経軸索内のタンパク質の輸送は軸索の形成・維持・再生に必要不可欠であり、早い輸送と遅い輸送に分類されている。早い輸送は、キネシンファミリータンパク質によってなされることが解っているが、遅い軸索輸送(Slow component b)の分子機構は不明である。最近の研究により、遅い軸索輸送がWaveと呼ばれる構造物とともに輸送されることが解ってきた、本研究では、Waveによる遅い軸索輸送の分子メカニズムの解明を目指した。その結果Slow component bが、アクチン線維の重合・脱重合とクラッチ分子Shootin1を介したアクチン線維の細胞接着分子との連結によって輸送される可能性が示唆された。本研究は、遅い神経軸索輸送の分子機構の解明を目指す。速い軸索輸送は、微小管上を動くキネシンファミリータンパク質によってなされることが解っているが、遅い軸索輸送(Slow component b)の分子機構は未だ不明である。本研究では、Slow component bがアクチン線維の重合・脱重合とShootin1のクラッチ作用を介して起こることを示唆する応募者らの予備データを基盤として、その分子メカニズムに迫る。培養海馬神経細胞に、蛍光タンパク質を融合させたアクチンおよびアクチン結合タンパク質であるCortactinを発現させ、タイムラプス観察を行ったところ、それらがWaveと呼ばれるアクチン線維に富む構造体に濃縮して移動する様子が観察された。次に、Shootin1のRNAiを行なってタイムラプス観察と細胞内一分子計測を行い、Shootin1の発現が抑制された神経細胞におけるWaveの移動速度及びWave内のアクチン線維の逆行性流動速度を計測した。その結果、Shootin1の発現が抑制された神経細胞においては、Waveの移動速度が遅くなり、Waveの速度とは反対にWave内のアクチン線維の逆行性流動速度は速くなっていた。これはShootin1によるアクチン線維の細胞外基質へのつなぎ止めが弱くなりスリップが生じている可能性を示唆している。また、アクチン線維の脱重合を促進するCofilinの恒常活性型を神経細胞に遺伝子導入し、同様にタイムラプス観察及び細胞内一分子計測を行った。その結果、S3A変異体を発現させた神経細胞ではWaveの速度が速くなり、アクチン線維の重合速度も速くなっていた。以上の結果から、Waveによって輸送されるSlow component bがアクチン線維の重合・脱重合とShootin1のクラッチ作用を介して起こることがさらに示唆された。神経細胞の成長円錐において、Shootin1はアクチン線維と細胞外基質を連結するクラッチ作用を有しているが、その機能はNetrin1の下流分子であるPak1によってリン酸化されると増強されることがわかっている。そこで、Netrin1刺激をすると、軸索内のアクチンの輸送速度が早くなることがわかった。これらの結果から、アクチン輸送にはShootin1を介したクラッチ作用が重要であることが示唆された。軸索内を移動するアクチンの塊は、神経突起伸長に必要なアクチンを輸送していると考えられている。そこで、蛍光タンパク質融合アクチンを培養神経細胞に発現させ、アクチン輸送と突起伸長の関係について定量的に解析した。その結果、アクチンの塊が軸索内を移動して突起先端に到達するとアクチンの蛍光輝度が上昇し、その後、急激な突起伸長が観察された。脳内におけるアクチン輸送:本研究で検証するアクチンの輸送メカニズムが実際に脳内でも起きているのかを検証した。マウスの大脳の神経細胞にEGFPを融合したアクチンを遺伝子導入し、その培養大脳神組織を用いて共焦点顕微鏡によるライブイメージングを行った。その結果、培養神経細胞と同様に大脳組織の神経細胞の軸索内をアクチンの塊が移動する様子が観察された。これらの結果は、本研究で提唱する神経軸索内におけるアクチン輸送機構のモデルを指示するものである。クラッチ機構では、前方方向に重合してゆくアクチン繊維の進行を力学的に支えるために、Shootin1とL1-CAMを介して細胞外基質に対して進行方向と反対向きの力がかかると考えられる。

そこでこの力を定量するために、蛍光ナノビーズを包埋したゲル上に神経細胞を培養し、力によって生じたゲルの歪みをビーズの変異として計測した。その結果、アクチン繊維の進行に伴う方向性を持った力を検出することに成功した。また、分子クラッチが実際にWaveによるアクチンの輸送を担うのであれば、アクチン線維の細胞外基質へのつなぎ止めを弱めた場合は、Waveによるアクチンの輸送が遅くなり、逆にこのクラッチ効率を促進すればアクチンの輸送が早まるはずである。前年度までの研究により、RNAiでShootin1の発現量を抑制し、アクチン繊維を空回りさせた場合にアクチン輸送が実際に遅ることが確認されている。そこで、にShootin1を過剰発現してクラッチ効率を強めた際のアクチン輸送の速度の変化を調べた。その結果、アクチン輸送の速度が有意に上昇することが明らかとなった。以上の結果により、Shootin1の分子クラッチがWaveによるアクチンの輸送を担う可能性がさらに高まった。現時点で、「神経軸索輸送Slow component bがアクチン線維の重合・脱重合とShootin1のクラッチ作用を介して起こる」という我々のモデルを支持する実験データが順調に揃ってきているため。また、次年度に予定していた分子クラッチの効率を変化させた場合のアクチン移動速度の解析のデータもすでに一部得られている。25年度が最終年度であるため、記入しない。また、次年度(最終年度)中に研究成果を学術誌に投稿することが可能と考えられるため。クラッチ機構では、前方方向に重合してゆくアクチン繊維の進行を力学的に支えるために、Shootin1とL1-CAMを介して細胞外基質に対して進行方向と反対向きの力がかかると考えられる。そこでこの力を計測する。具体的には、L1-CAMでコートした直径1マイクロmのマイクロビーズをレーザーピンセットで軸索のWave上に静置する。L1-CAMどうしはホモフィリックに結合するので、反作用による細胞膜上のL1-CAMの移動とともにマイクロビーズも移動する。力の計測に成功した場合、サイトカラシンでアクチン線維の重合を抑制してアクチン繊維の進行をストップさせた場合この力が実際に消失するのかを確認する。次に、RNAiでWaveにおけるShootin1やL1-CAMの発現量を抑制して、アクチン線維の細胞外基質へのつなぎ止めを弱めた場合に実際にビーズにかかる力が弱まるのかを調べる。また、逆にShootin1の過剰発現はクラッチによるアクチン線維の細胞外基質へのつなぎ止めを強めると考えられるので、この点も検証する。
ランダム媒質中の光の局在現象と光学特性の解明

21年度に引き続き,ランダム系の光局在の計算を行うとともに,光局在を直接実験で観測することを試みた.また,21年度に確認されたランダムレーザーについて,本年度はより詳細な研究を行った.1.ランダム配列による光の弱局在(計算)ランダム配列の光学特性の計算は2次元の時間領域差分法(FDTD法)を用いて,2次元での計算を行い,光局在の基本的な振る舞いを確実に理解することにつとめた.その結果,光局在の全体像を把握できる擬ギャップマップを作成に成功した.さらに,単一パラメータスケーリングの解析も行った.今後は,利得や吸収を取り入れた計算,および,3次元での計算に発展させていく予定である.2.ランダムレーザー発振の詳細な研究強く局在する条件の揃ったナノコラム集団を用いて,ランダムレーザー発振の確認を行った.既に,自己成長型のGaNナノコラムにおいてはランダムレーザー発振が確認されているが,本年度は,配列を制御した試料を用いて,系統的な測定を行った.すなわち,ナノコラムの充填率や試料のサイズなどを制御し,ランダムレーザー発振と,それらのパラメータとの相関を詳細に調べた.その結果,システムサイズが大きいほど,また,充填率が大きいほど,発振波長が低エネルギー側にシフトすることが確認できた.この理由については,現在も検討中であるが,ランダムレージングのメカニズムに密接に関係することなので,今後も研究を続けていく予定である.21年度の前半は,ランダム配列の詳細な実験を可能にするための顕微分光システムを立ち上げた.ナノコラムは自己成長型の結晶であるため,広い範囲で観測すると結晶性の悪い部分や配列の仕方が異なる部分が入ることがある.そのために,共焦点系の顕微分光系を組み立てた.その結果,1μm程度の分解能での観測が可能となった.この分解能はナノコラムを1本ずつ観測できるほどではないが,光の局在現象を観測するには十分である.また,後半では,ランダムレーザー発振に関する詳細な実験を行った.ランダム配列を制御した試料を作成し,試料の領域を変えてランダムレーザー発振のモード数の変化を詳細に調べた.本研究のように,ランダム性を自在に制御した試料での測定は世界に類をみないものであり,光局在の物理の解明に大きな貢献を与えるものと思われる.また,計算ではナノコラムの配列を2次元的として,光の局在の程度をQ値を用いて計算し,コラム密度や領域サイズ依存性を議論した.ランダム配列の光学特性の計算は2次元の時間領域差分法(FDTD法)を用いた.ナノコラム配列は3次元構造なので,最終的には3次元で計算を行う必要があるが,計算機能力の制約もあることと,最初は基本的な振る舞いを確実に理解しておきたいという理由から,21年度は2次元での計算を行った.また,拡散長や自己相関関数などの統計的な処理も行い,数値計算の結果と実験の結果との対応を評価した.22年度はこららの成果を発展させて,ランダム配列ナノコラムのマクロな光学現象の解明を確立させていく.21年度に引き続き,ランダム系の光局在の計算を行うとともに,光局在を直接実験で観測することを試みた.また,21年度に確認されたランダムレーザーについて,本年度はより詳細な研究を行った.1.ランダム配列による光の弱局在(計算)ランダム配列の光学特性の計算は2次元の時間領域差分法(FDTD法)を用いて,2次元での計算を行い,光局在の基本的な振る舞いを確実に理解することにつとめた.その結果,光局在の全体像を把握できる擬ギャップマップを作成に成功した.さらに,単一パラメータスケーリングの解析も行った.今後は,利得や吸収を取り入れた計算,および,3次元での計算に発展させていく予定である.2.ランダムレーザー発振の詳細な研究強く局在する条件の揃ったナノコラム集団を用いて,ランダムレーザー発振の確認を行った.既に,自己成長型のGaNナノコラムにおいてはランダムレーザー発振が確認されているが,本年度は,配列を制御した試料を用いて,系統的な測定を行った.すなわち,ナノコラムの充填率や試料のサイズなどを制御し,ランダムレーザー発振と,それらのパラメータとの相関を詳細に調べた.その結果,システムサイズが大きいほど,また,充填率が大きいほど,発振波長が低エネルギー側にシフトすることが確認できた.この理由については,現在も検討中であるが,ランダムレージングのメカニズムに密接に関係することなので,今後も研究を続けていく予定である.
1910-1920年代イタリア美術のモダニズム再考：「秩序回帰」と純粋な造形性

本研究では、19101920年代を中心としたイタリア美術における「秩序回帰」の動向を、近代性の追求という観点から考察する。「秩序回帰」とは、戦間期にヨーロッパの前衛芸術家たちがそれまでの前衛的な画風を捨てて「古典性」や「伝統」に立ち戻った芸術上の大きな流れのことであり、従来は「後衛」として第二次世界大戦へと向かうナショナリズムの動きに結びつけて理解されてきた。だがイタリアにあってこの動きは、単なる前衛への反動ではなく、むしろ芸術における近代性の問題と結びついていたと考えられる。本研究ではノヴェチェント派周辺の検討を通じて、イタリアにおけるモダニズムの複雑な状況を明らかにすることを目指す。
受け入れ基盤の弱い歴史的町並みのための有機的民泊事業支援システムのモデル的開発

本研究は、様々な施設やサービスが整っていない受け入れ基盤の弱い歴史的町並みにおいて、街全体で有機的に宿泊者の受け入れを行うことができるような民泊事業を支援するシステムを構築することを目的としている。本研究では、研究代表者が長年まちづくり支援をしてきている佐賀県鹿島市肥前浜宿を研究モデル地とし、本年度はその基本的な部分を分析・構築することを行なった。具体的には、1)観光者の宿泊嗜好の分類、2)システムの基本的考え方の整理、3)ベースとなるマッチングシステムの構築である。1)については、これまで4年間収集してきた肥前浜宿の観光客アンケートで収集してきた観光客の宿泊嗜好を自己組織化マップ(SOM)によって分析した。その結果、肥前浜宿において宿泊したい建物タイプと受けたいサービスの嗜好を分析することができた。2)については、研究モデル地で民宿事業を展開しようとしている2018年度に設立された肥前浜宿まちづくり公社の協力を得て、どのようなシステムが必要かについてヒアリングを行なった。そのヒアリング結果を踏まえて、システムの基本的考え方の整理を行なった。基本方針としては、受け入れ基盤の弱い歴史的町並みとして、宿泊者、宿泊施設、および手伝い者の3者マッチングを行うことになった。3)民泊事業支援システムとして、Web上で入力操作するための基本的なプログラムを構築した。まずは、2019年4月から行われる民泊事業に合わせて、宿泊者と宿泊施設のマッチングシステムに焦点をあてて仕組みを構築しつつある。研究モデル地が2019年4月から民泊事業を行うため、急ピッチに作業を行なった。マッチングシステムの構築については、研究協力者である佐賀大学理工学部・中山功一准教授および上田俊助教の協力を得て、ほぼ基本的な仕組みはできあがった。現時点では2者マッチングなので、2者+2者で3者の関係を構築することは簡単であるが、現在、3者マッチングを行うための仕組みを検討中である。また、これまでのアンケート結果を用いて、宿泊者の嗜好を分析、宿泊者を分類することができた。また、国際会議に出席して、CNNを用いた建物評価について発表を行なった。以上より、おおむね順調に進展しているとした。2者マッチングのプログラムを用いた宿泊者と宿泊者のマッチングシステムを鹿島市肥前浜宿にて実験的に展開させる。民泊事業を展開する肥前浜宿まちづくり公社および宿泊者をモニタリングし、使用における改善点を探る。また、宿泊者の嗜好の分析結果とも対応させて、マッチングシステムの改善を行う。さらに、3者マッチングシステムについて検討を行うとともに、手伝い者の具体的なデータを入れて、宿泊者、宿泊施設、手伝い者のマッチング・シミュレーションを行う。2020年度からは、その検証を行い、システムのさらなる展開と実用化を図る。

Apple1台、WindowsとUnixが併用できるパソコン1台を購入し、かつ研究協力者との作業により、研究としては順調に進んだ。しかしながら、今年度は、基本的に学内におけるシステム構築作業が大半であったため、国内調査や打ち合わせなどにかかる旅費と謝金が少なくて済んだ。また、現時点では、宿泊者と宿泊施設のマッチングをすでに構築していた仕組みを利用して処理できた。以上より、今年度の使用が少なくて済み、未使用額が生じた。一方で、研究モデル地での民泊事業は順調に進んで2019年4月26日から運用開始になった。そのため、今後は手伝い者を含めた3者マッチングプログラムを新たに開発し、もって有機的支援システムを構築する。すなわち、20192020年度にかけて、システムの本格運用に向けた実験とモニタリングを行い、実効性の高いプログラムを構築する。次年度(2019年度)以降は、そのための現地でのシステム設定やそのモニタリングに時間と謝金に用いる予定であり、かつ、それらの成果を学会などで発表する予定である。
生殖細胞特異的クロマチン修飾因子の機能解析

哺乳類受精卵ではDNAのメチル化やヒストンの翻訳後修飾の変化を含むクロマチンの構造変化による細胞核のリプログラミングが起こる、このリプログラミングは卵母細胞に発現している母性因子により担われている可能性が高い。研究代表者らは、進化的に保存されたヒストン脱メチル化酵素ファミリーとしてJmjCドメイン含有タンパク質ファミリーを世界で初めて発見し、このJmjCドメイン含有タンパク質ファミリーの中に卵母細胞特異的な発現パターンを示す分子が存在することを見出した。そこで本研究課題では、この卵母細胞特異的な発現パターンを示すJmjCドメイン含有タンパク質のヒストン脱メチル化酵素としての基質特異性を決定し、「細胞運命の決定」が起こるマウス卵母細胞の分化過程及び「リプログラミング」が起こるマウス受精卵の初期発生における機能解析を行うことで、細胞運命の決定・遺伝情報のリプログラミングにおけるヒストンのメチル化の機能及び制御機構を解明することを目的とする。当該年度は、昨年度の解析により基質特異性の明らかになった卵母細胞特異的ヒストン脱メチル化酵素の卵母細胞及び初期胚における機能を解析するためこの酵素を欠損した卵母細胞の作成を以下の方法で行った。(1)コンベンショナルノックアウト、及び胎生致死と組織特異性を考慮した卵母細胞特異的なプロモーターZP3による卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスの作成(遺伝子のノックアウト)。(2)野生型マウスの受精卵へのdsRNAのマイクロインジェクション(RNAi効果)。(3)野生型マウスの受精卵への酵素活性欠損型mRNAのマイクロインジェクション(ドミナントネガティブ効果)。上記の試みの結果、(2)と(3)の方法では酵素欠損卵母細胞の作成には至らなかったが、(1)の方法により酵素欠損卵母細胞の作成に成功した。哺乳類受精卵ではDNAのメチル化やヒストンの翻訳後修飾の変化を含むクロマチンの構造変化による細胞核のリプログラミングが起こる。このリプログラミングは卵母細胞に発現している母性因子により担われている可能性が高い。当該年度は、卵母細胞特異的ヒストン脱メチル化酵素の基質特異性を研究代表者らが構築した以下の3種類の脱メチル化活性検出系を用いて解析した。(1) RIでラベルしたメチル基の脱メチル化による放出を計測する方法(2)メチル化ヒストン特異的抗体を用いたImmunoblot解析により脱メチル化反応によるメチル化ヒストンレベルの減少を検出する方法(3)メチル化ヒストンから脱メチル化反応により生じる無メチル化ヒストンを質量分析計を用いて検出する方法これらの脱メチル化酵素活性検出法による解析の結果、卵母細胞特異的JmjCドメイン含有タンパク質は、遺伝子のサイレンシングに関与するヒストンH3K9とK27のメチル化に対して脱メチル化活性を持つヒストン脱メチル化酵素であることが明らかとなり、本酵素が遺伝子サイレンシングマークの強力な消去因子であることが推測された。
低濃度フッ化物による骨吸収抑制機構の解明

Fの破骨細胞分化誘導および活性化に及ぼす影響の検討:実験的歯周病モデルラットを用いたF摂取の骨芽細胞および破骨細胞に及ぼす影響の検討3週齢のSDラットを使用した。ラットの健康状態を観察後、抗生物質を服用させ、口腔常在菌を減少させた後、PBSで作製した5%カルボキシメチルセルロース溶液で調整したP. gingivalis ATCC33277株の菌液を一日おきに3回ラット口腔内へ直接播種し実験的歯周炎を惹起した。Fの摂取は、NaF粉末をイオン交換水に溶解して調整したμMレベルの低濃度Fを常時摂取させた。P. gingivalis播種最終日から3日、7日および28日で屠殺後、試料を回収する。また、菌の定着を確認するため、屠殺時に採取した口腔内試料よりDNAを抽出しP.gingivalis特異的プライマーを用いたPCR法を行った。歯槽骨吸収量の評価は、マイクロCTによる解析、およびFLOVELタブレット操作型ビデオミクロメータを用いてセメントエナメル境から歯槽骨頂までの距離を測定することで行った。また、炎症状態の評価は、H-E染色による病理組織学評価、抗ラットマクロファージ/樹状細胞モノクロナール抗体(Clone No. RM-4)およびTNF-αの免疫組織学的評価より行った。さらに骨芽細胞活性を評価するため1型コラーゲン、ALP、OPN、OCN、BSPの発現を免疫組織学的に評価した。破骨細胞活性を評価するためTRAP染色およびカテプシンK、MMP-9、MMP-2の発現を免疫組織学的に解析した。(1) Fの歯周病原細菌に対する抗菌活性の検討P. gingivalisを含む歯周病原細菌に対するFの抗菌活性を検討するため、各濃度に調整したFを含む細菌培養用培地中に歯周病原細菌を培養し、発育阻害が認められる希釈倍率について検討した。さらに、ディスクを用いた阻止円からの検討も行った。低濃度フッ化物による抗菌活性がNaFによるものであることが示唆された。(2) Fの骨芽細胞分化に及ぼす影響の検討SDラット未熟頭蓋冠より分離した骨芽細胞を、ビタミンD3、デキサメタゾンを含むα-MEM培地で培養し、F添加の有無による影響を解析する。骨芽細胞分化マーカーとして1型コラーゲン、Alkaline Phosphatase (ALP)、Osteopontin (OPN)、Osteocalcin (OCN)、Bone sialoprotein (BSP)、また破骨細胞分化制御因子としてreceptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL)、osteoprotegerin (OPG)、macrophagecolony-stimulating factor (M-CSF)の発現をリアルタイムPCR法より評価した。低濃度フッ化物によるOPGの発現が増加した。また、RANKL mRNAレベルでの減少がみられた。これらの結果より低濃度フッ化物が破骨細胞分化を抑制していることが示唆された。実験的歯周病モデルラットの作成はうまくいったため、生化学分子生物学的な解析により他の関連遺伝子についても解析可能であり、影響の強い遺伝子に着目できる。Fの抗菌作用が確認でき、骨芽細胞分化促進および破骨細胞分化制御作用により関連遺伝子についても解析可能であり、影響の強い遺伝子に着目できる。実験的歯周病モデルラットを用いたF摂取の骨芽細胞および破骨細胞に及ぼす影響の検討:3週齢のSDラットを使用する。ラットの健康状態を観察後、抗生物質を服用させ、口腔常在菌を減少させた後、PBSで作製した5%カルボキシメチルセルロース溶液で調整したP. gingivalis ATCC33277株の菌液を一日おきに3回ラット口腔内へ直接播種し実験的歯周炎を惹起する(Nakajima et al, J Periodontal Res, 2006)。Fの摂取は、NaF粉末をイオン交換水に溶解して調整したμMレベルの低濃度Fを常時摂取させる。また、菌の定着を確認するため、屠殺時に採取した口腔内試料よりDNAを抽出しP.gingivalis特異的プライマーを用いたPCR法を行う。歯槽骨吸収量の評価は、マイクロCTによる解析、およびFLOVELタブレット操作型ビデオミクロメータを用いてセメントエナメル境から歯槽骨頂までの距離を測定することで行う。また、炎症状態の評価は、H-E染色による病理組織学評価、抗ラットマクロファージ/樹状細胞モノクロナール抗体(Clone No. RM-4)およびTNF-αの免疫組織学的評価より行う。さらに骨芽細胞活性を評価するため1型コラーゲン、ALP、OPN、OCN、BSPの発現を免疫組織学的に評価する。破骨細胞活性を評価するためTRAP染色およびカテプシンK、MMP-9、MMP-2の発現を免疫組織学的に解析する。RANKL、RANKの発現は、蛍光in situハイブリダイゼーションを用いて解析する。これらよりF摂取による骨吸収、炎症、破骨細胞活性化に及ぼす影響を評価する。Fの破骨細胞分化誘導および活性化に及ぼす影響の検討5-10週齢のSDラットの大腿骨から採取した骨髄細胞を、10%FCS、50ng/mL M-CSF、15ng/mL RANKLを含むα-MEM培地で7日間培養し、F添加の有無による影響を解析する。

破骨細胞の分化は、酒石酸抵抗性フォスファターゼ(TRAP)染色およびPit Formation Assay法(SEM法)より解析する。また、破骨細胞活性化はウェスタンブロッティング法よりカテプシンK、MMP2、MMP9の発現を評価し、ゼラチンザイモ電気泳動よりMMP2、MMP9の活性化を評価する。細胞培養関連試薬類・消耗品分子生物実験試薬類・消耗品・酵素類・抗体類RNA解析試薬類・タンパク質解析試薬類実験動物類・ラットまた、平成24年度の科学研究費の一部は平成25年度にも使用する。細胞培養関連試薬類・消耗品分子生物実験試薬類・消耗品・酵素類・抗体類RNA解析試薬類タンパク質解析試薬類実験動物
QCDモデルに基づくマルチチャンバ装置および生産ラインの運用・設計方法

本研究では、半導体製造等の微細加工を要する製造装置・生産ラインの管理において、良品のスループットを最大化する工場内物流の管理方法と装置・生産ラインの設計方法を研究することを目的とした。ブロッキングを考慮した待ち行列とTOCを用いたマルチチャンバ装置内部の物流適正化方法を提案し実工場で応用された。また、品質保証時間を考慮して多品種生産の良品スループット向上と装置稼動率向上を同時に達成し設備総合効率を1.4倍以上向上する管理方法を考案した。本研究では、今後の半導体製造をはじめとするナノスケール加工を行う製造装置および生産ラインの管理において、良品のスループット(以下、生産性と呼ぶ)を最大化する工場内物流の管理方法および装置や生産ラインの設計方法として、平成21年度には以下の2つの課題を解決することを目的とした。課題1.マルチチャンバ装置の生産性を決める内部の物流管理および生産性重視の装置設計について、科学的な検討を行う.課題2.装置内部および生産ライン上で起こる待ち時間が製品品質や装置品質に与える影響を適切に生産スケジュールに反映する.平成21年度の成果として、課題1については、シングルウエハマルチチャンバ方式の装置について、ブロッキングを考慮した待ち行列とTOC理論に基づくマルチチェインバ装置内部のモデル化および問題箇所抽出の方法をまとめた。また、この方法を実工場で運用中の製造装置に適用し、モデル化・改善提案を行い、新たな研究課題の発見にも至った。課題2.については、生産ライン上においてリアルタイムで多クラスの品質特性を高精度に予測する手法を考え、予測された品質クラスに応じてエンジニアリング業務や生産スケジュールの見直し等の対応を駆動する統一的で全体的整合のとれた業務駆動システムのフレームワーク(エンジニアリング・チェイン・マネジメント)を構築した。また、それが生産システムの最適合の具現化例であり人間工学の研究においても重要であることを示唆した。これらの成果を、国際的な雑誌論文(2010年出版予定)と学会発表(2009年11月)に公表した。本研究では、今後の半導体製造をはじめとするナノスケール加工を行う製造装置および生産ラインの管理において、良品のスループット(以下、生産性と呼ぶ)を最大化する工場内物流の管理方法および装置や生産ラインの設計方法を研究することを目的とした。H23年度は、I:マルチチャンバ装置の運用・構成方法、および、II:生産ライン上の時間制約を考慮したスケジューリング方式の研究を計画した。研究を実施した成果を以下に示す。Iについては、ブロッキングを考慮した待ち行列とTOCを用いたマルチチャンバ装置内部の物流の適正化方法を開発した。そして、実際の工場データを用いたシミュレーションにより従来法と比較し、より効率的な管理方法であることが確かめられた。IIについては、多品種・バッチ工程・マルチタスク装置を含む生産ラインにおいて、Q-time制約の上限と下限を遵守しつつ、他の生産目標(納期の遵守,スループットの向上,段取りの低減など)を達成する管理方法を考案した。確率的シミュレーション実験にて従来法と性能比較した結果、Q-time制約の遵守が困難な状況になっても制約を遵守し、かつ他の生産性を維持できる効果が確認された。また、複数のQ-time制約の同時管理方法やQ-time制約の発生要因を低減する方法も合わせて考案した。さらに、Q-time制約割れの主要な原因のである装置の予防保全時期を分散化するための装置への負荷配分方法を考案した.これにより、製品ロットの無駄な待ちやQ-time制約割れを抜本的に防ぐ.性能評価結果から、並列装置を順々に均等に使用する単純並列ルールに比べて、リワーク費用、待ちロット数やロットの待ち時間を大幅に低減できることが確認された.これにより、納期遵守にも効果がある.これらの成果を元に特許や論文の作成を進めている。H23年度は、I:マルチチャンバ装置の運用・構成方法、および、II:生産ライン上の品質保証時間制約を考慮したスケジューリング方式の研究を計画した。IIについては、多品種・バッチ工程・マルチタスク装置を含む生産ラインにおいて、Q-time制約の上・下限を遵守しつつ、他の生産目標(納期の遵守,スループットの向上,段取りの低減など)を達成する管理方法を考案した。確率的シミュレーション実験にて従来法と性能比較した結果、Q-time制約の遵守が困難な状況において制約を遵守し、かつ多品種生産率等の生産性を維持できる効果が確認された。さらに、複数のQ-time制約の同時管理方法を構築した。先行研究と比較して計算速度および最適性の向上が確認された。

加えて、Q-time制約割れの主要な原因のである装置の予防保全時期を分散化するための装置への負荷配分方法を考案した.これにより、製品ロットの無駄な待ちやQ-time制約割れを抜本的に防く.性能評価結果から、並列装置を順々に均等に使用する単純並列ルールに比べて、リワーク費用、待ちロット数やロットの待ち時間を大幅に低減できることが確認された.これにより、納期遵守や生産の平準化にも効果がある.以上の成果について特許出願を果たし、論文の作成を進めている。
疲労破壊回避のための制御系と機械要素の同時設計

本研究では回転軸を持つ駆動機構を対象に,ねじれによる軸の疲労破壊を回避するための制御系と軸径の同時設計法を構築する.軸材料のS-N曲線をもとに決定した疲労限度値から許容ねじり角を求め,これを満たすようなフィードバック補償器と最小軸径を,臨界制御手法と二分法アルゴリズムに基づき決定する.さらに,フィードバック補償器を非線形最適化に頼らずに設計するため,線形行列不等式に基づく臨界制御系設計法を開発する.以上の方法の有効性をシミュレーションおよび実験により確認する.本研究では回転軸を持つ駆動機構を対象に,ねじれによる軸の疲労破壊を回避するための制御系と軸径の同時設計法を構築する.軸材料のS-N曲線をもとに決定した疲労限度値から許容ねじり角を求め,これを満たすようなフィードバック補償器と最小軸径を,臨界制御手法と二分法アルゴリズムに基づき決定する.さらに,フィードバック補償器を非線形最適化に頼らずに設計するため,線形行列不等式に基づく臨界制御系設計法を開発する.以上の方法の有効性をシミュレーションおよび実験により確認する.本研究の目的は部材の材質や寸法の検討を機械設計の段階で閉じてしまうのではなく,制御系設計と融合させ,動的な力に対する部材の変形量を厳密に見積もることにより,疲労破壊を回避する制御系設計手法を開発することである.そこで平成19年度は,「疲労破壊回避条件の導出」,「目標値入力クラスの検討」,「線形行列不等式に基づく臨界制御系設計方法の考案」という三つの内容に関する検討を行った.以下にその詳細を示す.1.疲労破壊回避条件の導出設計対象としたのは,負荷慣性体を弾性を持つ回転軸を介して駆動モータで回転させる機構(2慣性共振系)である.圧延機駆動系などがその例であり,負荷慣性体の角速度や角度を制御するのが目的である.ここで回転軸に弾性があることから,軸にねじりが生じる.繰返しねじりを受けることで最終的に軸が疲労し破断する可能性がある.最もねじり応力が大きくなるのは軸表面であるから,疲労を回避するためには,表面でのねじり応力がある許容値以下に抑えれば良いことになる.そこで許容値を,疲労試験データと米国機械学会(ASME)の提唱する『設計用S-N曲線』に基づき算出し,得られた許容値から軸ねじり角に対する不等式制約条件として導出する方法を考案した.2.目標値入力クラスの検討2慣性系のサーボ系に対する目標指令値としては,最終値が非零の定常値となるようなものと,最終値が零となるようなものの二種類が考えられる.したがって,制御系設計ではこれらのいずれも包含するような目標値入力クラスを採用しなければならない.次項で述べる線形行列不等式に基づく設計との親和性をも含めて考慮した結果,目標指令値の変化率(1階微分)のL2ノルムに制限のある入力クラスを採用することが望ましいという結論を得た.ここで重要なのは,制御系設計上は目標指令値の変化率を見かけ上の外部入力として取り扱う点である.これにより制御系設計が容易になる.3.線形行列不等式にもとづく臨界制御系設計方法の考案前項の目標値入力クラスを採用することで,回転軸の疲労を回避し,追従誤差や制御入力の上限値を抑えるような臨界制御系設計問題は,多目的H2制御問題として定式化されるという結論を得た.この問題は線形行列不等式の形で書き表すことができる凸計画問題となることから,解が存在すれば必ず見つけることができる.そこで,線形行列不等式に基づくH2シンセシスにより臨界制御系設計をおこなう方法を考案し,設計用ソフトウェアを構築した.本研究の目的は部材の材質や寸法の検討を機械設計の段階で閉じてしまうのではなく,制御系設計と融合させ,動的な力に対する部材の変形量を厳密に見積もることにより,疲労破壊を回避する制御系設計手法を開発することである.そこで平成20年度は平成19年度の成果を踏まえ,「シミュレーションによる検討」と「実験装置の製作と実験」をおこなった.1.シミュレーションによる検討部材の強度判定プログラム,二分法アルゴリズム,線形行列不等式(LMIs)に基づく補償器設計プログラム,および目標値入力に対する部材の挙動を再現するシミュレータを構築した.対象とする運動(変形)は,回転運動におけるねじりである.まず,二分法アルゴリズムと非線形最適化に基づく疲労破壊回避のための軸径と臨界制御系の設計をおこなった.この結果,疲労破壊が生じないような軸径とI-PD補償器ゲインが同時に設計された.次に,LMIsに基づく臨界制御系の設計をおこない,効率的に補償器が設計されることを確認した.2.実験装置の製作と実験回転運動における軸ねじりを再現できる装置を製作した.この装置では,駆動モータが弾性軸を介して負荷を回転させる仕組み(2慣性共振系)になっている.モータの回転角と負荷の回転角はそれぞれセンサにより検出され,これらの差から回転軸のねじれ角を算出できる.目標指令値は制御用コンピュータから逐次,出力される.この装置を用いて,シミュレーションにより設計した補償器を実装し,制御実験をおこなった.その結果,実機においても所望の制御性能を満たし,軸ねじれ角が疲労破壊を回避する範囲内に抑えられることを確認した.
明治前期和風宮廷建築の技法に関する研究

本研究では、明治前期に宮内省内匠課が手がけた和風宮廷建築として、青山御所(明治729年)、賢処・御座所(明治11年)、東伏見宮邸日本館(明治13年)、有栖川宮邸(同年)、会食所(明治14年)、滋宮御殿(明治15年)、増宮御殿(明治15年)、明宮御殿(明治18年)、塔島離宮日本館(明治19年)、二位局御殿(明治21年)の10件の御所・御殿等の建築技法について、宮内庁書陵部蔵の「内匠寮工事録」の仕様書を主とする基本資料にもとづいて、実証的に調査・研究した。上記の和風宮廷建築の多くは、江戸時代の京都御所等における和風宮廷建築の伝統的技法を踏襲するものであった。これら明治前期の和風技法が、明治21年完成の明治宮殿の奥宮殿に継承されたものとみることができる。とりわけ、赤坂仮皇居内に建てられた賢所・御座所や、青山御所、明宮御殿の手法が、皇居造営における賢所や奥宮殿(常御殿・宮御殿・皇太后宮御休所)の計画・技術面で継承されるところが大きかったと考えられる。他方、明治14年に外国公大使の接伴のために建てられた会食所は、暖炉、絨氈敷・ガラス戸・格天井等の内装による和洋折衷様式を試みており、明治宮殿の表宮殿等の和洋折衷様式の前駆的存在とみなすことができる。また、同所付属の割烹所は、宮内省内匠課が建てた早期の煉瓦造建築で、明治宮殿大膳職の煉瓦造建築に影響をおよぼしたと考えられる。さらに、明治15年に建てられた青山御所の御中殿では、杭打、コンクリート地業、煉瓦基礎が施されている。これらの新構法は、当時皇居の洋風謁見所計画に参画していたお雇い外国人コンドルが提唱した構法であり、後年明治宮殿で採用されたが、それに先行して、青山御所の和風御殿で新構法が試行されている事実が判明した。以上、明治前期和風宮廷建築の技法が、明治宮殿に少なからぬ影響を与えたことが明白となった。明治前期和風宮廷建築のうち、本年度は、当初の予定どおり、青山御所(昭和729年),賢所御座所(明治11年),東伏見宮邸日本館(明治13年),有栖川宮邸(同年),会食所(明治14年),滋宮御殿(明治15年)の6件の御所・御殿等について調査した。基本資料として、宮内庁書陵部蔵「内匠寮工事録」所収の各工事録を閲覧・調査し、工事仕様書を中心とする主要資料については、4900枚のマイクロ複写を行った。「内匠寮工事録」には、予期に反し、図面類が散逸しているものが多く、研究の進行が危ぶまれたが、幸い書陵部図書課に相当数の関連図面が保管されていることが判明し、これら補足資料の追加調査も実施した。上記資料にもとづいて、各御所・御殿等について、それぞれ、建物および平面構成、材料、構造技法、装飾技法、施工技法、担当技術者・施工業者・職人等について調査・研究を行った。その結果、明治前期のこれら建物は、いずれも江戸時代の木造伝統技法を継承するところが極めて濃厚であることが判明した。

また、賢所(赤坂仮皇居)は、明治21年に熱田神宮(名古屋市)へ払い下げになったこと、会食所は明治記念館(東京都)として現存しており、遺構との照合によって具体像を把握することが可能となった。詳しい調査・分析はまだ今後に残されているが、次年度計画の調査をまって、総括的な考察およびまとめを行う。明治前期和風宮廷建築のうち、本年度は、増宮御殿(明治15年)・明宮御殿(明治18年)・塔島離宮(明治19年)・二位局御殿(明治21年)の4件の離宮・御殿について調査した。基本資料として、宮内庁書陵部蔵「内匠寮工事録」所収の各工事録を閲覧・調査し、工事仕様書を中心とする主要資料についてはマイクロ複写を行った。前年度同様、各建物について、平面構成・材料・構造技法・装飾技法・施工技法・担当技術者・施工業者・職人等について調査・研究を行った。加えて、前年度の青山御所・賢所御座所・東伏見宮邸日本館・有栖川宮邸・会食所・滋宮御殿と併せて、明治前期和風宮廷建築全般について、総合的に検討した。明治前期の基本資料の現存状況は、明治後期に比して必ずしも良好ではなく、極力他資料の探索に努めたが、不明点も多く、十分な成果を収めたとは言い難い。しかしながら、明治前期和風宮廷建築の多くが、江戸時代の木造伝統技法を継承する一方で、明治14年頃になって、基礎杭打・煉瓦基礎・コンクリート地業・ボールト補強等の洋式構法や、暖炉・絨氈敷等の洋式装飾を導入した和風建築が存在することが判明した。これらの洋式技法は、当時、皇居洋風謁見所の設計に参画したお雇外国人コンドルが提唱した構法である。彼の提唱した構法は、明治宮殿(明治21年)やその関連建物で採用されたが、明治宮殿に先行して、他の和風宮廷建築で試行されている事実は、従来全く知られていなかった。したがって、明治宮殿完成前に培われた宮内庁内匠課の設計手法や技術力が、明治宮殿に大きく反映されているであろうという当初の仮定を実証する有力な証左を得ることができた。これは、今回の研究における最大の収穫であったということができる。
聴覚短期記憶における干渉効果と音の高さ:音声と非音声

聴覚短期記憶内で調波複合音の高さと数詞音声が干渉するのかどうかを確かめるため,心理実験を行った.5秒間の保持期間をおいて提示される二つのテスト音(標準音と比較音)と,保持期間内に提示される六つの挿入音を用いた.テスト音として8成分の調波複合音を,挿入音として8成分の調波複合音および男性話者の数詞音声を用いた.数詞音声の中心的な高さと挿入音として用いられた調波複合音の中心的な高さは,ほぼ等しくなるように設定された.テスト音の中心的な高さは,挿入音の中心的な高さと一致した条件と,それよりも高い条件が設定された.刺激のラウドネスは,2名の被験者で完全上下法による実験を行い,その結果に基づいてすべて等しくなるように調整された.テスト音のみを提示して高さの再認のみを行う条件での成績によって被験者を選抜し,13名中成績の良かった12名を被験者として採用した.これらの被験者の絶対音感の有無をテストしたところ,いずれも非絶対音感保有者と確認された.被験者に(1)テスト音の高さの再認,(2)数詞音声系列の再生,(3)高さの再認と数詞系列の再生の両方,を課題として与え,高さの再認誤り率および数詞系列の再生誤り率を測定した.分散分析による検定を行った結果.テスト音の高さと挿入音の高さの関係が重要で,両者が近い場合に高さの再認誤り率が有意に増加すること,両方の課題を被験者に課すると,単独の場合と比べてどちらの誤り率も有意に上昇し,調波複合音の高さと数詞音声が短期記憶で干渉することが明らかになった.この結果から,音声と非音声の短期記憶メカニズムは特殊化されておらず,両者の間に干渉を起こしうるメカニズムが共有されていることが明らかになった.また,音声と非音声の誤り率の差は,音声の高さが非音声よりもあいまいなために記憶への干渉が小さくなることで説明された.聴覚短期記憶内で調波複合音の高さと数詞音声が干渉するのかどうかを確かめるため,心理実験を行った.5秒間の保持期間をおいて提示される二つのテスト音(標準音と比較音)と,保持期間内に提示される六つの挿入音を用いた.テスト音として8成分の調波複合音を,挿入音として8成分の調波複合音および男性話者の数詞音声を用いた.数詞音声の中心的な高さと挿入音として用いられた調波複合音の中心的な高さは,ほぼ等しくなるように設定された.テスト音の中心的な高さは,挿入音の中心的な高さと一致した条件と,それよりも高い条件が設定された.刺激のラウドネスは,2名の被験者で完全上下法による実験を行い,その結果に基づいてすべて等しくなるように調整された.テスト音のみを提示して高さの再認のみを行う条件での成績によって被験者を選抜し,13名中成績の良かった12名を被験者として採用した.これらの被験者の絶対音感の有無をテストしたところ,いずれも非絶対音感保有者と確認された.被験者に(1)テスト音の高さの再認,(2)数詞音声系列の再生,(3)高さの再認と数詞系列の再生の両方,を課題として与え,高さの再認誤り率および数詞系列の再生誤り率を測定した.分散分析による検定を行った結果.テスト音の高さと挿入音の高さの関係が重要で,両者が近い場合に高さの再認誤り率が有意に増加すること,両方の課題を被験者に課すると,単独の場合と比べてどちらの誤り率も有意に上昇し,調波複合音の高さと数詞音声が短期記憶で干渉することが明らかになった.この結果から,音声と非音声の短期記憶メカニズムは特殊化されておらず,両者の間に干渉を起こしうるメカニズムが共有されていることが明らかになった.また,音声と非音声の誤り率の差は,音声の高さが非音声よりもあいまいなために記憶への干渉が小さくなることで説明された.
一両ごとの同位体と流跡線解析による大陸起源硫酸イオン輸送状況の精密解析

1995年5月11日1996年5月1日までの1年間に採取された125試料の降水について、主要化学成分、硫酸イオンの硫黄同位体比について測定した。また、それぞれの降水をもたらした気団の流跡線を、気象衛星の画像から求め、大陸上の雲の移動経路と降水の化学成分や硫黄同位体比との関連を調べた。降水の硫黄同位体比は、-217Åまで変化したが、これらは海水の硫酸イオンを含んでおり、その分を差し引いた、非海塩性硫酸イオンの同位体比は、-510Åに分布した。この間、5月から10月まではnss-硫酸の硫黄同位体比は4Å以下であったが、11月2月までは9Åまで分布した。12月から2月の冬の期間の、冬型がそれほど強くないときの降水について、流跡線と硫黄同位体比の関係を見ると、華中の揚子江北側・黄海を通過して日本にきた降水の場合、8試料中6試料が2Å以上の高い同位体比を持っていた。一方同期間の降水のうち、中国東北部やシベリアを通過して日本海を南下して来た気団の場合は、11の降水のうち同位体比が2Å以上のものは4試料で、残りの7試料は同位体比が2Å以下であった。中国における、人為起源の二酸化硫黄放出量の地域分布を見ると、華中の揚子江北側の沿岸部が1平方km当たり5トン以上と最も高く、逆に中国東北部では、2トン以下と少ない。流跡線解析により、華中を通過した気団では硫黄同位体比が高く、東北部やシベリアから来た場合には低いという傾向が得られたが、このことは、中国における二酸化硫黄放出量の地域分布と見事に対応していた。
アドレノメデュリンの臓器保護作用の検討、ノックアウトマウスを用いた検討。

アドレノメデュリン(AM)、PAMPは共通の遺伝子より産生される降圧ペプチドである。今回我々は発生工学的手法を用いアドレノメデュリン単独ノックアウトを作成しその生理作用を検討した。AMノックアウトマウスは胎生致死であり、ヘテロ接合体を用いて検討した。ヘテロ接合体の血圧は野生型と差を認めず、各種血圧調節因子が絡んで血圧のホメオスターシスは保たれていると考えられた。アンジオテンシンII、8%食塩食負荷を行ったところ、冠動脈は内膜の増殖、外膜の増殖が著明であった。ヘテロ接合体では病変部位で酸化ストレスが著明に増加することを電子スピン共鳴法、3-nitrotyrosine染色、尿中イソプロスタン排泄量、及び80HdG排泄量にて確認した。一方AMはアンジオテンシン、食塩負荷により野生型では増加するがヘテロ接合体では増加しなかった。このことから、AMは食塩、アンジオテンシン負荷による酸化ストレスに拮抗する内因性の物質であり、酸化ストレスによる臓器障害に防御的に作用する因子である可能性が示唆された。(Shimosawa, T.etal.Circulation,2002)加齢により酸化ストレスが増大することが知られており、本研究でも1年齢のヘテロ接合体について検討したところ、やはり酸化ストレスの増大と共に、骨格筋におけるインスリン抵抗性が発症した。このインスリン抵抗性がAM投与、抗酸化物質投与にて改善することを明らかにし、生活習慣病発症における酸化ストレスとAMの関係について明らかにした。(Shimosawa T etal.Hypertension,2003)また、アンジオテンシンII投与により酸化ストレスを増大させるモデルにおいても、若年齢でインスリン抵抗性が発現することを明らかにした。(Xing G.et al.Endocrinology in revision)さらにAMの抗酸化作用を明らかにする目的で、低酸素モデルにおける肺血管リモデリングとの関連を検討し、AM欠損マウスでは肺血管障害が著明で、且つ酸化ストレスがその病変に関与することを明らかにした。(Matsui H.etal.Circulation in press)アドレノメデュリン(AM)、PAMPは共通の遺伝子より産生される降圧ペプチドである。(Matsui H.etal.Circulation in press)アドレノメデュリン、PAMPは共通の遺伝子より産生される降圧ペプチドである。今回我々は発生工学的手法を用いアドレノメデュリン単独ノックアウトを作成し生理作用を検討した。アドレノメデュリンノックアウトマウスは胎生致死であり、ヘテロ接合体を用いて検討した。腎臓の動脈系には異常を認めなかった。ヘテロ接合体では酸化ストレスが著明に増加することを電子スピン共鳴法、3-nitrotyrosine染色、尿中イソプロスタン排泄量、及び8OHdG排泄量にて確認した。またアドレノメデュリンはアンジオテンシン、食塩負荷により野生型では増加するが、ヘテロ接合体では増加しなかった。このことから、アドレノメデュリンは食塩、アンジオテンシン負荷による酸化ストレスに拮抗する内因性の物質であり、酸化ストレスによる臓器障害に防御的に作用する因子である可能性が示唆された。アドレノメデュリン、PAMPは共通の遺伝子より産生される降圧ペプチドである。