hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
細胞間接着及び細胞遊走制御系の解析

組織の構築や癌細胞の浸潤、動脈硬化形成などの過程においては、細胞間接着のダイナミックな再構築と細胞の遊走が重要な役割を果たしている。細胞の接着や遊走には、Rho, Rac, Cdc42などのRhoファミリーGTPaseが重要な役割を果たしていることが明らかとなっているが、その詳細な分子メカニズムについては未だ不明の部分も多い。ヒトゲノムの全情報が明らかとなった現時点では、細胞間接着・細胞遊走に関わる分子をより網羅的に同定し、性状解析することが可能となってきた。本研究ではRhoファミリーシグナル関連分子を中心に、細胞間接着・細胞運動の分子基盤の全体像を明らかにし、さらには疾患との関連も検討することを目的とする。まず、Rhoファミリーシグナル系の不活性化因子(RhoGAP)と活性化因子(RhoGEF)に注目し、これらの遺伝子についてデータベースに登録されているSNPを調べてその機能に影響を及ぼす可能性があるものを探索した。その結果、RhoGAPについては、chimerin2やKIAA0053など複数の分子について機能に影響を及ぼしうると予想されるSNPを見出した。特にchimein2(H204R)については、この変異により細胞内局在が変化するという予備的なデータを得た。また申請者はこれまでに、Rhoとそのエフェクター分子であるRho-kinase, myosin phosphataseがミオシンIIのリン酸化レベルを調節することで細胞骨格の調節に重要な役割を果たすことを示してきた。Rho-kinaseの阻害剤は、細胞の収縮や遊走を抑制することで血管攣縮や動脈硬化の改善に効果が有ることが報告されているが、in vitroでのRho-kinase阻害剤の細胞遊走に及ぼす影響については統一した見解が得られていなかった。そこで、Rho-kinase阻害剤の細胞遊走に及ぼす影響を種々の細胞種で解析したところ、Rho-kinase阻害剤はマクロファージ、平滑筋細胞、血管内皮細胞の遊走を阻害するが、線維芽細胞や上皮細胞の遊走は阻害しないことが分かった。さらに、ミオシンII阻害剤を用いても同様の傾向が認められたことから、Rho-kinaseとミオシンIIの細胞遊走に果たす役割が細胞種によって異なることが示唆された。
朝鮮半島の水環境をめぐる社会・経済・文化の歴史的諸相-漢江を中心として

朝鮮半島における主要河川の一つである漢江を主たる対象として、高麗および朝鮮時代において、人々が河川という水環境といかなる関係を築き、またそれがどのように変化してきたかを検証するために、関連資料の収集をおこなうと同時に、5回にわたり漢江流域での現地踏査を実施した。そして、その結果を、関連する文献情報とともに資料集にまとめて刊行した。また、日本国内の研究者と勉強会や意見交換の場をもち、水環境史研究の課題や方法についての認識を深め、朝鮮史研究における水環境史の構築のための研究基盤を形成した。本研究の目的は、朝鮮半島の「水環境」をめぐる社会・経済・文化の様相について、高麗初期から朝鮮末期まで(10世紀初20世紀初)におけるその時期ごとの歴史的特質と変容の過程を明らかにするために、各種資料収集と現地踏査、およびそれらを踏まえた基礎的な分析・考察をおこなうことにある。上記の目的を達成すべく、初年度にあたる2010年度は、以下のような研究活動をおこなった。(1)主たる研究対象である漢江流域の現地踏査を2回実施した。主要な踏査地はソウル南部から京畿道の広州・驥州を経て江原道の原州、忠清北道の忠州におよぶ。流域に点在する水運拠点や津渡等の史跡を確認し、周辺住民からの聴き取り調査を実施した。現在、漢江では大規模な河川改修工事が進められており、早晩、伝統的な景観は姿を消すと想定されるが、その直前に流域各地を踏査できたことは大きな成果であった。(2)滋賀県立琵琶湖博物館との間で共同ワークショップを開催した。朝鮮における「水環境」の問題を考えるうえで他地域との比較は重要な視点の一つである。琵琶湖博物館の学芸員諸氏と相互の研究成果を報告しあい、議論の場を持つことができたことは、その点で意義深い。のみならず、すでに多くの蓄積がある琵琶湖の「水環境」研究から、方法や問題意識の面でも多くの示唆を得ることができた。(3)その他、『朝鮮王朝実録』をはじめとする基本史料からの関連情報蒐集とともに、朝鮮時代の漢江での船旅を記録した『入峡記』の分析を進めた。また、現地踏査に際して各地の文化院等を訪ね、漢江の「水環境」をめぐる研究文献等も可能な限り蒐集に努めた。これらの研究活動によって、本研究のもっとも基盤となる各種データの収集を順調に進めることができ、また、たんに朝鮮にとどまることなく、広く人類史の課題としての広がりのなかに研究を位置づけることができた点を強調しておきたい。本研究の目的は、朝鮮半島の「水環境」をめぐる社会・経済・文化の様相について、高麗初期から朝鮮末期までにおけるその時期ごとの歴史的特質と変容の過程を明らかにするために、各種資料収集と現地踏査、およびそれらを踏まえた基礎的な分析・考察をおこなうことにある。上記の目的を達成すべく、2年目にあたる2011年度は、以下のような研究活動をおこなった。主要な踏査地は、(1)北漢江流域に相当する江原道麟蹄・華川・春川、(2)漢江本流河口部に相当する京畿道高陽・金浦、(3)南漢江流域に相当する忠清道忠州・江原道原州・京畿道驪州等であり、これらの地域に点在する水運拠点や津渡等の史跡を確認し、周辺住民からの聴き取り調査を実施した。このうち(3)では、2011年度の既調査地の再度調査をおこない、いわゆる"四大江"改修工事による河川改修完了後の状況を把握するとともに、漢江支流の小河川における農業水利に関する調査もあわせて実施した。(2)佐賀大学(佐賀県佐賀市)において研究会を開催し、あわせて筑後川流域の「水環境」関連史跡踏査を実施した。研究会では、同大文化教育学部の永島広紀准教授をゲスト・スピカーに招き、筑後川流域における農業水利関係に関する報告をしていただき、「水環境」の歴史学的研究に関する意見交換をおこなった。筑後川流域踏査では、永島氏の報告を踏まえつつ、農業水利関係の堰や水車等を現地踏査した。(3)その他、『朝鮮王朝実録』をはじめとする基本史料からの関連情報蒐集とともに朝鮮時代の漢江での船旅を記録した『入峡記』の分析を進めた。また、現地踏査に際して各地の文化院・博物館等を訪ね、漢江の「水環境」をめぐる研究文献類も可能な限り蒐集に努めた。これらの研究活動により、本研究のもっとも基盤となる各種データの蒐集を順調に進めることができ、また、たんに朝鮮にとどまることなく、広く人類史の課題としての広がりのなかに研究を位置づけることができた。

本研究の目的は、朝鮮半島の「水環境」をめぐる社会・経済・文化の様相について、高麗初期から朝鮮末期まで(10世紀初20世紀初)におけるその時期ごとの歴史的特質と変容の過程を明らかにするために、各種資料収集と現地踏査、およびそれらを踏まえた基礎的な分析・考察をおこなうことにある。上記の目的を達成すべく、最終年度にあたる2012年度は、以下のような研究活動をおこなった。(1)韓国での現地踏査を1回実施した。本研究の主要な調査対象である漢江については、南漢江上流部に位置する江原道旌善・寧越・忠清北道丹陽において現地踏査をおこない、流域に点在する水運拠点や津渡等の史跡を確認するとともに、周辺住民からの聴き取り調査を実施した。また、今後の研究の進展を見据えて漢江以外の河川として洛東江の中・上流部(慶尚北道醴泉・尚州・亀尾)でも同様の現地踏査を試みた。(2)朝鮮半島の河川水運との比較研究のために、岡山県の高梁川水運に関連する史跡を踏査し、現地での聴き取りと関連資料の収集をおこなった。(3)研究の取りまとめを兼ねて、韓国・朝鮮文化研究会の2013年2月例会の場で、ミニシンポジウム「漢江を考えるー朝鮮半島における「水環境」史構築をめざして」を開催した。研究代表者・分担者が、これまでの研究成果と今後の課題についてそれぞれ報告をおこない、それをもとに韓国・朝鮮文化研究会の会員諸氏と意見交換をおこなった。(4)研究期間中に実施した漢江流域における「水環境」関連史跡等の踏査に関する記録を整理し、研究代表者・分担者が共同執筆した『漢江流域における「水環境」史関連史跡等踏査資料集(稿)』(私家版、2013年3月)を刊行した。本研究の主たる対象である漢江での現地踏査をほぼ完了した。また、おもに日本の河川・湖沼等を対象とする「水環境」関連研究者との意見交換や共同の勉強会・研究会なども開催することができ、研究手法や問題意識の面で得るところが大きかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。2012年度は最終年度に相当する。これまでは、漢江での現地踏査を最優先の課題として研究を進めてきたが、それはこの2年間でほぼ完了したので、2012年度は比較のために朝鮮半島の他の河川での現地踏査を1回実施する(洛東江を予定)。それとあわせて、韓国での史料収集(ソウル大奎章閣韓国学研究院)と、これまでの研究活動を踏まえた成果のとりまとめ作業をおこなう予定である。
低出生体重 (J-DOHaD) モデルを用いた早期介入を目指す先制医療の基礎研究

胎生期の栄養不良により生じる低出生体重児が成長後にストレスに対する脆弱性を示す機序を解明することと、その児に対する積極的介入を目指す先制医療の基盤を形成するためのラットモデルを作出し、解析することを目的とした。日本の健常女性のみならず妊婦にもみられる低糖質ダイエットを模倣した低炭水化物カロリー制限食を交配直後のメスラットに摂餌させ、妊娠期間全期間にわたりカロリー制限をさせると、在胎期間や出生数に影響は出ないが出生体重が軽くなる。2018年度は、成長後の高脂肪食負荷による体質と生育環境のミスマッチが代謝ストレスとなり、インスリン抵抗性を呈するようになること、これらのラット仔にメチルドナー食を摂餌させるとインスリン抵抗性が一部緩和されることを明らかにし、アメリカ内分泌学会(ENDO2019)で発表してきた。この機序として、肝臓でのインスリン受容体の発現量が対照ラットに比べ低下すること、糖新生酵素の転写因子であるFoxO1は、対照ラットでh赤穂脂肪食負荷で低下するのに対し、低出生体重ラットは増加することを明らかにした。この機序はまだ不明なため、2019年度はこの機序の解析をDNAのメチル化の解析を行うことで明らかにしたい。また、これまで明らかにしてきた、成長が追いつかない短体長低体重ラットが生じる機序として、肝臓でのmiR-322発現の亢進と、それに伴う成長ホルモン受容体発現量の低下とインスリン用成長因子-1の産生量と血中濃度の低下が生じること、出生時低体重が次世代以降にも同様の出生時低体重として影響を残すことをアメリカ栄養学会で発表し、現在論文にまとめている。結果は着実に出ているが、論文執筆が送れている。2019年度は最終年度となるため、実験結果を速やかにまとめ、それらの成果を社会に発信したい。メチルドナーの補充が、高脂肪食を与えた仔のインスリン抵抗性を一部正常化することが明らかになったことから、2019年度はメチルドナーの補充が出生時低体重の影響を残す次世代以降に対しても正常化できるかどうかを確かめる。効果が見られたならば、介入のタイミングや期間について検討を加える。また、2018年度にアメリカ内分泌学会で発表した際に、過剰なメチルドナー補充による悪影響は無いのかとの質問を受けたため、妊娠前から妊娠期間全期間を通じた過剰なメチルドナー補充が母体や胎仔、出生仔にどのような影響を与えるか明らかにしたい。本邦で増加する妊娠中の母親の体重増加不良により生じる低出生体重児への先制医療の基盤形成としてラットモデルを用いた基礎研究を遂行している。低糖質カロリー制限食摂餌ラットからの出生仔は出生体重が軽くその一部は成長が追いつかずに短体長低体重となる。この機序として仔ラットの血中メチオニンの低下とDNAのメチル化の低下によるmiR-322発現の増加、さらにこれにより生じる成長ホルモン受容体の発現低下が関与することを明らかにしてきた。メチオニンはS-アデノシルメチオニン(SAM)へと代謝され、SAMはDNAやタンパク質のメチル供与体になるため、メチル供与体補充による成長促進への効果を調べた。授乳中の母ラットあるいは出生仔へのメチルドナー食給餌では成長促進効果は見られず、追いつき成長促進作用はみられなかった。妊娠中の体重増加不良ラットにおける妊娠後期のメチルドナー補充の効果を調べたところ、成長が追いつかない短体長低体重ラットの割合が減じたため、現在これらラットの成長ホルモン関連因子の発現量を解析している。また胎仔の成長への影響をみるため、出産前日の胎仔を摘出し、胎盤重量や胎仔体重を調べ、胎仔成長に関与するインスリン成長因子-2 (IGF-2)の発現を解析している。成長促進への十分な効果はみられなかったものの、ストレス負荷後の血中コルチコステロン濃度は、低出生体重ラットは高値維持するのに対し、出産直後の授乳母ラットへの1週間以上のメチルドナー補充ではストレス負荷後の血中コルチコステロン濃度が対照ラットと同程度まで低下した。一方、3日間など短期間の補充や離乳後の仔ラットへの補充ではこの効果はみられなかったことから、メチルドナーは極めて早期に一定期間補充することが重要であることが示唆された。出生後のメチルドナー補充では成長促進への十分な効果は見られなかったが、妊娠後期の母への補充では効果がある結果が得られたので、今後より早期、より短期の効果について検討を進めていく。

また、これまで明らかにしてきた、成長が追いつかない短体長低体重ラットが生じる機序として、肝臓でのmiR-322発現の亢進と、それに伴う成長ホルモン受容体発現量の低下とインスリン用成長因子-1の産生量と血中濃度の低下が生じること、出生時低体重が次世代以降にも同様の出生時低体重として影響を残すことをアメリカ栄養学会で発表し、現在論文にまとめている。結果は着実に出ているが、論文執筆が送れている。2019年度は最終年度となるため、実験結果を速やかにまとめ、それらの成果を社会に発信したい。授乳母へのメチルドナーの補充では成長促進への効果がみられなかったが、高脂肪負荷などの環境のミスマッチによる耐糖能異常あるいはストレス暴露に対するストレス応答に差が見られるか調べる。また、低糖質カロリー制限食の摂餌はF4世代まで出生体重が軽くなる影響が残るため、母へのメチルドナー補充によってなにが、どこまで回復できるか今年度以降継続して調べる。メチルドナーの補充が、高脂肪食を与えた仔のインスリン抵抗性を一部正常化することが明らかになったことから、2019年度はメチルドナーの補充が出生時低体重の影響を残す次世代以降に対しても正常化できるかどうかを確かめる。効果が見られたならば、介入のタイミングや期間について検討を加える。また、2018年度にアメリカ内分泌学会で発表した際に、過剰なメチルドナー補充による悪影響は無いのかとの質問を受けたため、妊娠前から妊娠期間全期間を通じた過剰なメチルドナー補充が母体や胎仔、出生仔にどのような影響を与えるか明らかにしたい。研究は概ね順調に遂行しているが、購入を希望した試薬が残高より高額だったため、次年度に残金を残し、次年度に購入することとしたため。アメリカ内分泌学会での成果発表が3/28帰国となったため、出張旅費を次年度分として計上した。
アルファトコフェロール、ルテイン等を集積した高機能ダイズの開発

ダイズはビタミンE活性が高いα-トコフェロール(以下、α-Toc)、眼の主要な疾病である加齢性網膜黄斑変性症等にかかる危険性を低減するルテインの含有量が低い。ダイズの変異品種(「Keszthelyi A.S」、以下「KAS」)に見出した高α-Toc形質を完全に識別できるDNAマーカーを開発した。また野生ダイズであるツルマメ数系統に高ルテイン形質を認め、本形質が子葉に由来すること、および選抜マーカーの開発が可能であることを示した。実際に、高α-Tocの「KAS」と高ルテインツルマメ系統の交配後代に、両成分が高い系統が出現することを示した。また、高リノレン酸形質の選抜マーカーの開発が可能であることを示した。F_2種子に基づいてQTL解析を行い,連鎖群K上にあるSat_167とSat_243の近傍にQTLを検出した(LOD値19.48,寄与率48.8%)。また,F_2個体のQTL解析でもほぼ同じ位置にQTLを検出した(LOD値13.40,寄与率40.2%)。他の連鎖群にはQTLが検出されず,効果の大きいQTLが一つ見つかったことから,高α-Toc含有率は一つの主働遺伝子に支配される形質である可能性が高いと考えられた。(2)高ルテイン形質の遺伝解析F_2種子とF_2個体集団のルテイン含量の世代相関は強い正の相関を示した。F_2個体のルテイン含量は,開花期および収穫日と正の相関を示し,登熟期が遅くなるとルテイン含量が高くなる傾向を示した。また,「日高4号」並にルテイン含量が高いRILs数系統を同定した。これらの系統はルテインの他にキサントフィル類,及びクロロフィルb, a, βカロテンの溶出ピークを与えた。部位別に分析した結果,クロロフィルとβカロテンの殆どは種皮に,ルテインなどのキサントフィル類は子葉に由来することが明らかとなった。この結果は,高ルテインツルマメを分析した前報告と同様であった。(3)高α-Toc,高ルテイン系統の作出とその特徴高α-Tocの「Keszthelyi A. S.」×高ルテインツルマメ系統「B09092」の交雑F_2種子を半粒法で分析し,α-Toc及びルテイン含量が同時に高いF_3種子を生産するF_2個体を複数得た。高ルテイン形質とツルマメ特有の小粒形質との間には有意な相関が認められず,またこれらのF_3種子の発芽においても問題が認められないことから,種子中にα-Toc含量とルテイン含量を同時に高めたダイズの作出は可能であると考えられた。(1)高α-トコフェロール(Toc)形質の遺伝解析・選抜マーカーの開発昨年度検出した効果の大きいQTL領域をゲノム配列情報と比較し, QTL領域内に存在するORFを調査した。その結果, α-Tocの生合成に関わる酵素γ-TMT遺伝子と相同性をもつORFが存在すること,および普通品種「いちひめ」と高α-Toc「Keszthelyi A. S.」の間でいくつかの塩基置換が存在することを明らかにした。塩基置換を基に,「いちひめ」型と「Keszthelyi A. S.」型を完全に識別できるDNAマーカーを開発した。(2)高ルテイン形質の遺伝分析・野生形質との関係種子中のルテイン含量は量的形質であり,ツルマメとダイズの2組の交配F2集団から推定した広義の遺伝率は0.667, 0.555であった。両集団のF2個体のルテイン含量は幅広く分布したが,ツルマメ並にルテインを高含有する個体は出現しなかった。粒重および開花期とルテイン含量に弱い負の相関を認めた。「十系780」×「日高」のRILで3連鎖群(D1a, D2, C2)に比較的寄与率の大きいQTLsを検出した。このうち,粒重と開花期に関与するQTLs力弐連鎖群D2, C2に存在し,上述の弱い負の相関と符号した。(3)高リノレン酸形質の遺伝分析ツルマメの高リノレン酸形質の遺伝率は0.660であったが,脂質含量とリノレン酸含有率との間に有意な負の相関を認めた。両形質に共通するQTLが連鎖群EのSatt384近傍に検出されたことから、脂質含量とリノレン酸含有率が同一の因子によって制御される可能性が示唆された。

ツルマメの高リノレン酸含量をダイズに導入する困難性が推察された。1)α-Toc形質の選抜マーカーの有効性検証と高α-Toc形質に関与する遺伝子の検出SSRマーカー遺伝子型とα-Toc含有率との関連性から、候補遺伝子はKSC138-10およびKSC138-9の間にあることが示唆された。この領域は約75kbpのゲノム領域に相当し、Phytozome情報より10個の遺伝子が存在すると推定された。そのうち、シロイヌナズナのVTE4(γ-TMT遺伝子)に相同性が高いGlyma09g35680.1が存在した。Glyma09g35680.1の塩基配列とα-Toc含有率との関連性を調査した。この塩基置換を認識できる増幅切断多型配列(CAPS)マーカーを作成し、「いちひめ」x「KAS」F_6個体における遺伝子型を調べたところ、遺伝子型とα-Toc含有率が共分離した。2)ルテイン形質の遺伝分析およびルテインの集積機構QTL解析の結果、「TK780」×「BO1167」のF_9およびF_<10>種子集団において連鎖群D1aとD2のそれぞれAFLPマーカーATG/CAT310とSSRマーカーSct_192の近傍にルテイン含量に関与するQTLを同定した。F_9種子集団では連鎖群C2にもルテイン含量のQTLを検出した。連鎖群D1aとD2のQTLsには高ルテインツルマメ系統に共通してルテイン含量を制御する遺伝子が座乗している可能性が示唆された。ルテイン生合成関連遺伝子の比較発現解析を行ったが、これらの系統間で遺伝子発現程度に顕著な差異は認められなかった。ルテインの代謝分解に伴う登熟後期におけるルテイン含量の変動について精査した。特に登熟後期の未熟種子におけるルテイン含量の減少程度に低ルテインと高ルテインのRILの間で顕著な差異が認められた。3)ツルマメの高リノレン酸形質の利用脂質含量とリノレン酸含有率が同一の因子によって制御される可能性が示唆された。一方、連鎖群HのSSRマーカーSat_127および連鎖群OのSSRマーカーSat_274近傍にリノレン酸含有率に関するQTLが検出された。これらのQTLは脂質含量に関するQTLと連鎖していないことから、脂質含量の減少を伴わずにリノレン酸含有率を増加させることが可能であることが示唆された。すなわち、連鎖群HにおけるSSRマーカーSat_127と連鎖群OにおけるSSRマーカーSat_274に同定されたQTLに着目してマーカー利用選抜を進めることで、高リノレン酸含有ダイズの作出が可能と考えられる。
発生におけるパターン形成の数理的研究

具体的な発生現象を取り上げて数理モデルを構築し、その解析により形態形成機構の解明を目指した。シミュレーター作成に留まらず、詳細な数学的解析を行った。1.魚類の表皮の縞模様が、チューリング機構によって決まると考えられている。しかし、現実の魚で縞模様の定方向性がみられ、それが縦縞と横縞に偏っているのに対し、従来の反応拡散モデルでは縞の方向が一定にそろわない。鱗の作り出す構造に注目し、皮膚中の空間相互作用に異方性があると仮定したモデルを、数値シミュレーションと数学解析により研究した。縞模様形成に関わる複数の物質の間で拡散の異方性が異なる時に、縞模様が定方向に作られると分かった。また縦縞と横縞のみの普遍性は、拡散異方性の方向が因子間で完全に一致していたときのみ、見られることが分かった。これらから、魚での縞模様形成に関わる因子の空間伝達のメカニズムについて考察した。2.魚類の網膜では異なる波長に感受性をもつ錐体細胞が幾何学的に並ぶ。このパターンは古くから観察され、魚種間の違い等が詳細に記録されている。しかし形体形成機構は未だに分かっていない。これについて、細胞が接着力に基づいた再配列を行うとした数理モデルを作り解析した。細胞再配列モデルで代表的なパターンのいずれも形成できると分かった。配列が形成されるための細胞間接着力の条件を数学的に定めた。また同様の解析を、未分化な細胞の将来の運命が最近接相互作用によって決まるとしたモデルで行った。類錐体モザイクを説明した数理モデルは私の研究が初めてであり、関連する分野の研究者の注目を集めている。
8・9世紀木彫像の構造的理解と解釈学の構築

本研究は、日本彫刻史上、造形力の豊かな名作が数多く生み出された8・9世紀の木彫像にスポットを当て、従来の合理的に解釈された図式的、発展論的な様式観にとらわれることなく、多様な視座を通して新たな様式観を構築することを目的として行なわれたものであり、その過程で調査できた作品は神護寺、唐招提寺、大安寺、新薬師寺、興福寺等に所蔵される当該期の重要作例をはじめとして、近畿地方を中心として26ヵ所、64体に及ぶ。調査時に作成した調書はすべてワープロに入力し、撮影した写真資料についてはすべて専用のファイルに整理している。この調査研究を通して得られた成果は次のようである。まず、ヒノキないしカヤという新たな用材による木彫像の成立には奈良の地が重要な役割を果し、8世紀には奈良の僧侶たちによって中国の檀像が受容され、それにともなって木彫認識が深められていくことを推定した。また、8・9世紀における仏教のあり方には都(平城京、平安京)における伽藍仏教とその周辺の山で展開する山林仏教の二面性があり、両者は不即不離の関係で展開し、特に後者の流れの中から木彫像が展開していく可能性を認識した。こうした成果に基づいて、研究分担者の岩佐が9世紀の木彫像の一つである観心寺の観音菩薩立像に関する研究を発表することができた(岩佐光晴「観心寺観音菩薩立像について」-『MUSEUM』531、532 1995年6月、7月-)。しかし、この2年間で調査した作品の多くは奈良、京都を中心に現存するものであり、その他の地域(大阪、兵庫、滋賀、福井、さらに関東・東北地方)の重要作例については未調査のものを多く残す結果となった。また、彫刻用材の判定法、神仏習合と木彫の関係など、新たな問題点も浮上しており、今後も継続して本研究を進めていきたいと考えている。本年度に調査できた作例は以下の通りである。京都府(金戒光明寺十一面観音立像、光明寺千手観音立像、金剛心院如来立像、神護寺薬師如来立像、海住山寺十一面観音立像)、奈良県(金剛山寺十一面観音立像、地蔵菩薩立像、霊山寺十一面観音立像、大安寺楊柳観音立像、不空羂索観音立像、聖観音立像、持国天、増長天、広目天、多聞天、馬頭観音立像、十一面観音立像、東大寺弥勒仏坐像、新薬師寺薬師如来坐像、唐招提寺薬師如来立像、衆宝王菩薩立像、不空羂索観音立像、大自在王菩薩立像、十一面観音立像、興福寺東金堂四天王立像、〓城寺観音菩薩立像、奈良国立博物館・薬師如来像)、滋賀県(阿弥陀寺薬師如来立像、常教寺聖観音立像)、三重県(朝田寺地蔵菩薩立像、慈恩寺阿弥陀如来立像)。また、7世紀の木彫像については、東京国立博物館で開催された「国宝法隆寺展」に出品された法隆寺の木彫像(六観音のうちの観音菩薩立像と伝日光菩薩立像、金堂天蓋の飛天及び天人像)を調査できた。特に、奈良・大安寺と唐招提寺に所蔵される奈良時代の木彫像をすべて調査できたことは大きな成果といえ、その制作年代や造像の背景については従来の説を再検討する必要性を認識した。また、実地調査によって得られた資料や文献資料の整理及び検討を定期的に実施しており、8世紀の奈良地方における木彫の展開、神仏習合と木彫の関係など、本研究における問題意識はかなり深まっている。

本年度は、神護寺の薬師如来像をはじめ大安寺や唐招提寺の諸像など、重要作例を数多く調査できたことは本研究を遂行していく上でも意義深いといえる。また、調査資料や文献資料の整理、検討も定期的に行っており、徐々に成果をあげつつある。しかし、当初予定していた大阪府や福井県に所在する像についてはまだ調査を行っていない状態で、今後も鋭意調査を実施していく予定である。本年度に調査できた作例は以下の通りである。大阪府(勝尾寺薬師三尊像、男神立像)、奈良県(興福寺地蔵菩薩立像、同北円堂四天王立像)、京都府(醍醐寺聖観音立像)、鳥取県(観音寺千手観音立像)、島根県(大寺薬師四天王立像)、愛媛県(庄薬師堂菩薩立像2躯)、山口県(神福寺十一面観音立像)。昨年度は、主として京都府、奈良県所在の主要作例を中心に調査を実施したが、本年度は、地方所在の重要作例にも目を配って、調査を進めた。中でも、大阪・勝尾寺の薬師三尊像について調査できたことは、昨年度来、本研究の重要課題の一つとなっている神仏習合と木彫の関係を探求していく上で、大きな成果であったといえる。また、中国から請来された檀像の代表作である山口・神福寺の十一面観音立像の調査では、中国・唐代の木彫像のレベルの高さをあらためて確認し、8・9世紀木彫像のうち、中国的な作風をもつ諸像との比較において、有効な指標を得ることができた。そして、中国的な作風をもつ諸像において、従来曖昧にされてきた、中国製なのか日本製なのかの検討が、当該期の木彫像を考える上で避けられない基礎研究となるように思われた。さらに、本年度実施できた地方所在の作例のうち、島根・大寺薬師の四天王立像は中央作といえるほどの造形的なレベルの高さを示しており、その制作の背景に中央の僧侶や仏師の介在を推定させるものがある。8・9世紀における中央の僧侶の地方での活動の実際を追及する上で、重要な作例の一つと考えられる。調査時に作成した調書、撮影した写真資料の整理も順調に進んでおり、調書はすべてワープロ化、写真はすべてファイル化している。また、研究分担者の岩佐が本研究の成果を踏まえて、9世紀木彫像の一つである大阪・観心寺の観音菩薩立像に関する研究論文を発表した。
国際的通用力を持つ大学評価システムの形成に関する日.欧.米の国際共同研究

国際的通用力のある大学評価を実現するという課題は、全世界共通であり、その解決のためには、各国の大学評価システム及び手法の比較、システムを超えて有効な評価手法、質の保障の相互認知法、遠隔教育を含む多国間教育プログラムの評価等の研究課題に取り組む必要がある。本プロジェクトでは、全世界的な視野のもとに日本の大学評価の進展を図る意図から、大学評価の先進地域である欧米との共同研究に重点を置き、国際的な共同研究の立ち上げに必要な企画調査の実施を目的とした。具体的には、大学評価・学位授与機構の研究部門を軸に国内のエキスパートの協力を得て核となる研究組織を構成し、各国の代表的な評価機関及び評価連合組織と協力関係を構築しつつ、当該分野のCOE的な存在であるヨーロッパのオープン大学高等教育研究情報センター(CHERI)(イギリス)、トウェンテ大学高等教育政策研究センター(CHEPS)(オランダ)、アメリカのニューヨーク州立大学ロックフェラー政策研究所(RIG)及びジョージワシントン大学教育政策プログラム(EPP)の4組織との共同研究プロジェクトの立ち上げの企画調査を実施し、また大学の実際の活動分析から内発的な評価法の考案を目指すという新たな視点から研究を進めているアメリカ大学協会(AAU)の評価研究プログラムの調査も加え、その成果として、日本、米国及び欧州における大学評価システムの形成状況を国際的な通用力の視点から調査研究し、現在構築中の日本の評価システムが国際的な通用力を持つために解決すべき課題を明らかにすることを目的とする「日、米、欧における国際的通用力を持つ大学評価システムの形成状況と日本の課題の研究」と企画し、平成14年度の科学研究費補助金に応募した。
多剤耐性菌の活性酸素除去システムをターゲットとする新規抗菌薬の開発研究

感染症の治療は,適切な抗菌薬の有無がその成否を大きく左右する.したがって,耐性菌,なかでも「とくに有効な抗菌薬がない」多剤耐性菌による感染症の出現は極めて重大な問題であり,多剤耐性菌に対する抗菌薬の開発は,喫緊の課題である.本研究において,細菌の活性酸素種(Reactive Oxygen Species; ROS)に対する防御システムをターゲットとした多剤耐性菌に有効な抗菌活性物質の新たなスクリーニングシステムを開発,そのシステムを用いて新規抗菌薬開発のためのリード化合物を発見した.各種キレート形成・非形成化合物のさまざまな濃度の組み合わせで,オキサシリンのMIC値を測定し,メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のβ-ラクタム剤感受性増強効果(アイルスマー効果)に及ぼす影響を解析した.供試化合物のうち,水酸基が1個のアルキルp-ヒドロキシベンゾエート類ではアイルスマー効果が発現し,アルキルガレート類について得られた成績と同様の直鎖脂肪酸残基の炭素数に依存した構造活性相関を示した.一方,キレート形成化合物であるEDTAでは活性そのものはごく弱いもののアイルスマー効果が認められた.これに対して,オクチルガレートの水酸基を種々の置換基で置換した一群の化合物では,アイルスマー効果が減弱,3個すべてをメトキシル基で置換した化合物では消失することを明らかとした.平板でのスクリーニング時,Fe3+,Mn2+,Mg2+各イオン含有ディスクをスクリーニング化合物含有ディスクとともに設置し,形成される阻止帯の形状変化から,アイルスマー効果におけるROSによる酸化的損傷の寄与の有無を視覚的に判定するシステムを構築した.(13th Asia-Pacific Congress of Clinical Microbiology and Infectionにおいて発表)新たに入手した合成化合物,植物由来の抽出物34種について,MRSAに対するMIC値を測定した.そのうち,強い抗菌活性を持つ5種の化合物,および抗菌活性が非常に弱いか全く認められない10種の化合物を明らかとした.これらの化合物については,現在,アイルスマー効果の有無を検討中である.ほとんど例外なく,鉄はすべての微生物にとっての必須栄養素である.したがって,鉄を捕捉する物質は,細菌の生育に影響を及ぼす可能性が高い.メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)に対するオクチルガレートのβ-ラクタム剤感受性増強効果(アイルスマー効果)を解析した結果,マンガンの添加はアイルスマー効果を減弱させるが,鉄の添加はその効果を増強した.そこで,メタルイオンに対してキレート作用を有する化合物を対象として,抗菌活性やオキサシリンとの併用におけるアイルスマー効果発現の有無を指標としたスクリーニングを行った.その結果,供試した化合物群の多くは抗菌活性,アイルスマー効果ともに認められなかったが,鉄に対するキレート能を有する化合物群のなかから強い抗菌活性を示す複数の化合物を見出した.これらの化合物は,耐性菌,感受性菌の双方に対して殺菌的な抗菌活性を示したが,アイルスマー効果は認められなかった.さらに,抗菌活性は示さなかったが,効果の程度に差はあるが明らかなアイルスマー効果が認められる複数の化合物もまた見出した.これらの化合物群は,抗菌剤としてではないが,すでに他の効能に基づいて医薬品として認可されており,実際に使用されていることから,安全性の面では問題はないと推察され,薬剤耐性菌に対する新規な抗菌薬として,さらにはその開発のためのリード化合物として極めて有望であると思料する(現在特許申請準備中).感染症の治療は,適切な抗菌薬の有無がその成否を大きく左右する.したがって,耐性菌,なかでも「とくに有効な抗菌薬がない」多剤耐性菌による感染症の出現は極めて重大な問題であり,多剤耐性菌に対する抗菌薬の開発は,喫緊の課題である.本研究において,細菌の活性酸素種(Reactive Oxygen Species; ROS)に対する防御システムをターゲットとした多剤耐性菌に有効な抗菌活性物質の新たなスクリーニングシステムを開発,そのシステムを用いて新規抗菌薬開発のためのリード化合物を発見した.各種金属イオンおよびオクチルガレートのさまざまな濃度の組み合わせで,オキサシリンのMIC値を測定し,メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のβ-ラクタム剤感受性増強効果(アイルスマー効果)に及ぼす影響を解析した.Fe3+はオクチルガレートの抗菌活性を増強し,Mn2+は低下させたが,Ca2+は抗菌活性に影響を及ぼさなかった.つぎに,アイルスマー効果に影響を及ぼす金属イオンに対する選択性の有無について検討した.その結果,Fe3+はアイルスマー活性を増強し,Mn2+はその活性を消失させた.Ca2+は,抗菌活性の場合と同様影響を示なかった,すなわち,多価金属イオンに対する選択性が存在することを明らかとした. Mn2+は細菌体内では,Mn-SODやカタラーゼの補因子,O2-の除去などに働く.また,β-ラクタム剤等殺菌的抗菌薬による殺菌作用は,ラジカルの過剰産生と蓄積に伴う損傷が原因とする説がある.DNAを損傷するとSOS応答が起こることから,recAについてRT-PCRを行うことにより,SOS応答に対するオクチルガレートの影響を評価した.その結果,recAの発現はオキサシリンおよびオクチルガレート単独処理では増加する傾向にあったが,両者を併用すると減少した.このことから,オクチルガレートの作用機作のひとつに,SOS応答の障害がある可能性が示唆された.さらに,Mn2+の添加によりrecAの発現が回復することを明らかとした.供試菌数の増加を目的として,徳島大学病院における環境由来の細菌を収集した(第27回日本環境感染学会総会において発表)

.各種キレート形成化合物がオキサシリンの抗菌活性に及ぼす影響を明らかにするため,種々のキレート形成・非形成化合物共存下,オキサシリンのMIC値を測定し,メチシリン耐性黄色ブドウ球菌のβ-ラクタム剤感受性増強効果(アイルスマー効果)に及ぼす影響を解析した.供試した化合物のうち,オクチルガレートの水酸基をメトキシル基に置換した化合物では,アイルスマー効果が消失したのに対して,水酸基が1個のオクチルp-ヒドロキシベンゾエートではアイルスマー効果が発現した.キレート形成化合物であるEDTAではごく弱いがアイルスマー効果が認められることを明らかとした.細菌細胞内ROSの消長に関する研究は緒に就いたばかりで,まだ成果を得るには至っていないが,平板でのスクリーニング時に金属イオン含有ディスクを用いることにより,アイルスマー効果におけるROSによる酸化的損傷の寄与の有無を,阻止帯の形状変化から視覚的に判定するシステムを構築した.このシステムの開発により,アイルスマー効果におけるROSによる酸化的損傷の寄与について,化合物の構造活性相関に関する研究の遂行が容易になると期待される.新規に入手した34種の化合物について,MRSAに対する抗菌活性の有無をスクリーニングし,アイルスマー効果を有する新規化合物の開発につながる化合物ライブラリーの整備に努めた.以上,本申請研究はおおむね順調に進展していると評価する.アイルスマー効果におけるROSによる酸化的損傷の寄与を明らかにすることを目的として,各種金属イオンが,オキサシリンに対するオクチルガレートのアイルスマー効果に及ぼす影響について解析し,Mn2+の添加によりアイルスマー効果が消失することを確認するとともに,この現象にはMn2+に対する選択性が存在することを明らかとした.また,Mn2+は細菌において,ABCトランスポーターであるMntABCによって取り込まれ,菌体内では,Mn-SODやカタラーゼ,アルギナーゼの補因子,O2-の除去などに働く.また,β-ラクタム剤等の殺菌的抗菌薬による殺菌の原因は,ラジカルの過剰産生と蓄積に伴う損傷であるする説が有力である.菌体内においてラジカルが発生し,DNAを損傷するとSOS応答が起こることから,オクチルガレートの作用はSOS応答に影響すると推察される.この推察に基づき,SOS応答により合成が誘導されるrecAについてRT-PCRを行い,SOS応答に対するオクチルガレートの影響を評価し,オクチルガレートの作用機作のひとつがSOS応答の障害である可能性を示唆した.さらに,Mn2+の添加により,recAの発現が回復することを明らかとした.以上の成績から,本申請研究はおおむね順調に進展していると評価した.保有する化合物ライブラリーについて,アイルスマー活性をROSによる酸化的損傷の寄与の観点からスクリーニングし,構造活性相関を明らかにし,新規抗菌活性化合物のリードの開発に繋げるとともに,細胞内ROS検出法を用い菌体内でのROSの消長について解析する.以上のデータをもとに,アイルスマー効果発現のメカニズムを明らかにするとともに,得られた結果をとりまとめ,成果の発表を行う.
高精度ロケットを用いた太陽の硬Ｘ線撮像観測による相対論的現象の探査・解明

世界初の太陽高感度硬X線撮像分光観測を行うため、日米共同で観測ロケット実験(FOXSI)を行い、2回の太陽コロナの高感度観測に成功した。我々は焦点面検出器およびキャリブレーションや現地作業を担当した。FOXSI-1では、太陽外縁部で発生したマイクロフレアを観測し、RHESSI衛星と比べて極めて高い感度を発揮できていることを確認した。FOXSI-2では、CdTeセンサーを開発することでFOXSI-1よりも感度、有効面積が大きく向上した。本研究では硬X線望遠鏡システムを用いることで、従来の観測では極めて困難であった高ダイナミックレンジの太陽撮像観測に成功した。NASAのロケット実験(FOXSI, FOXSI2)を通じて,太陽ナノフレアに伴う粒子加速が,どのようなスペクトルおよび空間構造で起こっているかを明1らかにし,太陽活動全体に対する寄与を見積もることを目的とした研究を進めている。2012年11月に世界ではじめて成功した硬X線望遠鏡を用いた太陽観測ロケット実験FOXSI1の結果を用いた解析を進めた。実験ではフレアの検出に成功し,同時に観測が行われたRHESSIのイメージに比べて極めて高いコントラストの画像を得ることに成功し,米国の天文学会,太陽科学学会にて発表した。次期計画である太陽硬X線観測ロケット実験FOXSI2および,その先の計画に向けて、焦点面検出器となるファインピッチ両面ストリップ型CdTe半導体撮像検出器の実装設計を行い、試作を行った。CdTe半導体素子部には、60ミクロンのストリップピッチと片面128ストリップを持つ両面ストリップ型CdTe半導体素子を用い,我々が開発を行ってきた読み出しLSIと接続する実装方法を検討し,実際に試作した。現在,機械的,電気的性能試験を行っている。検出器を搭載する回路基板の外形寸法、入出力信号の種別、入出力信号用コネクタの種別など,FOXSI-1の検出器基板を発展させた一体化基板の開発を行い,電気試験を行って正常に動作する事を確認した。本グループが開発を進めてきた先端的硬X線イメージャーを発展させ、カリフォルニア大学バークレー校SSL (Space Science Lab.)およびNASAと協力して、ロケット観測実験FOXSI, FOXSI2を遂行している。2012年11月、我々は米国ホワイトサンズミサイル実験場において太陽観測ロケット実験FOXSI(Focusing Optics X-ray Solar Imager)を実施し、太陽からの硬X線放射を集光撮像観測することに世界で初めて成功した。我々は焦点面検出器を担当した。焦点面検出器である両面シリコンストリップ検出器は、両面から同時に信号を読み出すことで光子ごとの反応位置とエネルギーの決定を可能にし、低ノイズの読み出し集積回路と合わせて我々が独自に開発してきた。打ち上げ前の実験ではFWHMで0.5 keVのエネルギー分解能、および5 keVを下回るしきい値を達成している。両面シリコンストリップ検出器を用いての初の宇宙観測となるFOXSI実験では、1 Hz以下の極めて低いバックグラウンドレートを実現しつつ5分ほどの観測時間内に数千の太陽硬X線光子を検出することができた。RHESSI衛星やようこう衛星搭載の硬X線望遠鏡ではフーリエ再構成によるイメージング手法が感度を制限していた。FOXSIは7秒角(FWHM)という高い角度分解能の硬X線望遠鏡と低ノイズ・高位置分解能の半導体検出器による直接撮像で、5-15 keVの領域で格段の感度向上、特に、S/N比の向上をはたしている。FOXSIに引き続き、FOXSI2の提案もNASAによって認められている。そのために、80キロ電子ボルトまでの硬X線領域でより高い感度を持つテルル化カドミウム検出器の基礎開発を行った。検出器の実装方法、読み出しについて検討を進め、次年度の製造に備えた。我々は、カリフォルニア大バークレー校およびNASAと共同で、観測ロケットFOXSIによる史上初の太陽硬X線集光撮像観測を行ってきた。加速粒子や高温プラズマからの放射である硬X線の高感度観測は太陽活動の理解に重要であるが、RHESSI衛星やようこう衛星硬X線望遠鏡ではイメージを得るためにフーリエ再構成が必要であり、感度が制限されていた。FOXSIは硬X線望遠鏡と低ノイズ・高分解能の半導体イメージング検出器による直接撮像で、5-15keVの観測でRHESSIの100倍の感度を達成する。我々は焦点面検出器とはる半導体素子を主として担当している。FOXSIは2012年11月2日の最初の打ち上げに続き、観測装置をアップデートして2014年12月11日に2回目の打ち上げ(FOXSI-2)に成功、太陽高感度撮像分光観測を実現した。最初の実験ではシリコン検出器が使用されたが、新たにファインピッチのCdTe検出器を開発した。15keVでの検出効率はシリコンと比べて50%向上。位置分解能もシリコン検出器の75μmより向上させて65μmであり、FOXSI望遠鏡の角度分解能4秒角という優れた性能をより引き出すこととなった。活動領域を含むポインティングの観測では、複数の活動領域のイメージングに成功した。同一視野内に複数の活動領域を検出することにも成功し、優れた感度・ダイナミックレンジを実証することができた。本研究のテーマの中心であり、世界ではじめての硬X線望遠鏡による太陽観測実験となったNASAのロケット実験(FOXSI、FOXSI2)の結果を解析を進めた。

特に、FOXSI-2ロケットではフレアを起こしていない比較的安定な太陽活動領域からの放射の検出に成功し、10 MK以上の高温にまで至る広い温度範囲での太陽コロナの温度解析が可能となった。我々はFOXSI-2のデータとともに、共同観測を行ったひので衛星のデータを解析し、この活動領域の温度構造を解析した。その結果、この活動領域の主な温度成分はおよそ3 MKであり、より高温の成分はエミッションメジャーにして6桁以上低いという、太陽コロナのナノフレア加熱のモデルが予言するよりもずっと少ないことがわかった。その一方で、FOXSI-2の7 keV以上の観測から、量はごく限られているものの10 MK以上の高温のプラズマが存在することもつきとめることができた。FOXSI-2に搭載したCdTe検出器について、フライト後評価試験を行い、検出器の性能と特性、特に電荷が複数のストリップに分離するイベントを評価することができた。その結果、より精確な検出器応答の構築を行い、精度の高い観測データの解析ができるようになった。NASAにFOXSI-3の提案を行い、採択された、現時点での打ち上げ予定は2018年である。世界初の太陽高感度硬X線撮像分光観測を行うため、日米共同で観測ロケット実験(FOXSI)を行い、2回の太陽コロナの高感度観測に成功した。我々は焦点面検出器およびキャリブレーションや現地作業を担当した。FOXSI-1では、太陽外縁部で発生したマイクロフレアを観測し、RHESSI衛星と比べて極めて高い感度を発揮できていることを確認した。FOXSI-2では、CdTeセンサーを開発することでFOXSI-1よりも感度、有効面積が大きく向上した。本研究では硬X線望遠鏡システムを用いることで、従来の観測では極めて困難であった高ダイナミックレンジの太陽撮像観測に成功した。我々が開発を進めてきた高いエネルギー分解能をもつCdTe半導体を用いて,65μmという,世界でも例のない微細な両面ストリップ検出器を実際に作りあげることができた。特にASICを装着しセンサー信号を処理するフロントエンド回路部分の設計,製造までを日本で行うことができている。研究期間内にNASAのロケット実験を実現することができた。ロケットを用いた将来の太陽観測に向けて,概念検討を進めることができた。また,ガンマ線領域での観測のために,コンプトンカメラを使う方式の検討を進めることができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。宇宙物理学実験FOXSI1,FOXSI2実験で得られた観測結果を詳細に解析を行う。世界ではじめての65μmピッチのCdTe両面ストリップ検出器の性能評価実験を行うと同時に,今後のロケット実験に向けた改良を施す。ガンマ線領域での観測のために,コンプトンカメラを使う方式の検討をさらに進め,試作を行う。斜入射の光学系と高い位置分解能をもつ硬X線撮像検出器を組み合わせたシステムの地上応用について考察を行う。FOXSI2ロケット実験にむけて60ミクロンという,世界でも例のないCdTe両面ストリップ素子を検出器として試作ができた。
咀嚼不全が惹起する神経新生と嗅覚機能の低下を説明する脳内機構の解析

我々は、マウスが常食としている堅固な固形飼料を粉末にして飼育すると1ヶ月で、脳室下層の神経新生が低下するとともに、脳室下層で新生した細胞が移動する嗅球の機能、さらには、嗅覚行動も低下することを見いだした。飼料の硬軟は、摂食時に受容される口腔内での体性感覚情報に大きく影響する。口腔感覚が脳室下層における神経新生に影響を与える脳内経路として黒質緻密部からのドーパミン作動性神経による調節機構に注目し、研究を進めている。本課題では、口腔内で受容する体性感覚情報が黒質に伝えられるまでの脳内における伝達経路における神経新生の調節機構を明らかにすることを目的として研究計画を策定した。また、脳室下層における神経成長因子の役割も明らかにすることと脳室下層における神経新生の低下が嗅球の介在神経にどのような影響を与えるかを明らかにすることも計画した。具体的には、想定した口腔感覚の出力が脳室下層の神経新生を増減させる脳内機構について以下の3点のテーマの実験を行うこととした。1)黒質緻密部からのドーパミン作動性神経が口腔感覚情報に起因する脳室下層における神経新生にどの程度関与しているかを明らかにする。2)脳室下層の神経新生は、神経伝達物質や神経成長因子など様々な因子により調節されることが報告されている。そこで、黒質緻密部からの調節に加えて、口腔感覚入力の多寡による神経新生と嗅覚機能の亢進と低下に関与する因子を明らかにする。3)脳室下層で新生した神経細胞は、嗅球に移行して匂い情報の処理を行っている。そこで、粉末飼料による飼育で低下した神経細胞の供給が嗅球の神経細胞の活動にどのような影響を与えているかを明らかにする。本年度は、3)を遂行すべくマウスモデルを作成していたが、研究代表者が入院したために実行が不可能であった。本研究は咀嚼不全マウスを作成するために最低一ヶ月の飼育を必要とする。モデルマウスを作成していたが、平成30年度は、6月より研究代表者が二回の短期および一回の長期の入院加療を受けたために研究実施が中断した。進捗の遅れを取り戻すべく2つのテーマの実験を並行して実施する。現在、脳室下層で新生した神経細胞が嗅球に供給されないときにどのような変化が嗅球で生じているかは不明である。我々は、嗅球のスライスを作成し、介在神経からのGABAの放出が粉末飼育したマウスでは、大きく変化することを見いだした(Noguchi et al., 2017)。すでに稼働しているこの実験系を用いて嗅球に存在するドーパミン作動性の介在神経の電気生理学的な性質および神経伝達物質の放出・受容の変化を明らかにする。また、嗅球に入力する嗅神経束を電気刺激し、嗅覚情報の処理が粉末飼料飼育による脳室下層由来の新生細胞の減少により、嗅覚情報の処理がどのような影響を受けているかを明らかにする。また、神経成長因子などの各種因子が粉末飼料飼育による神経新生と嗅覚機能の亢進と低下に関与することを明らかにするためにEGFおよびそのアゴニストとして働くTGFベータ、HB-EGF、amphiregulin、betacellulin、epiregulin、epigenなどを粉末飼料で飼育したマウスに鼻腔より投与し、神経新生および嗅覚機能におよぼす影響を明らかにする。

現在、脳室下層で新生した神経細胞が嗅球に供給されないときにどのような変化が嗅球で生じているかは不明である。我々は、嗅球のスライスを作成し、介在神経からのGABAの放出が粉末飼育したマウスでは、大きく変化することを見いだした(Noguchi et al., 2017)。すでに稼働しているこの実験系を用いて嗅球に存在するドーパミン作動性の介在神経の電気生理学的な性質および神経伝達物質の放出・受容の変化を明らかにする。また、嗅球に入力する嗅神経束を電気刺激し、嗅覚情報の処理が粉末飼料飼育による脳室下層由来の新生細胞の減少により、嗅覚情報の処理がどのような影響を受けているかを明らかにする。また、神経成長因子などの各種因子が粉末飼料飼育による神経新生と嗅覚機能の亢進と低下に関与することを明らかにするためにEGFおよびそのアゴニストとして働くTGFベータ、HB-EGF、amphiregulin、betacellulin、epiregulin、epigenなどを粉末飼料で飼育したマウスに鼻腔より投与し、神経新生および嗅覚機能におよぼす影響を明らかにする。研究代表者が入院のため、研究実施が中断した。
ソーラー換気と太陽熱除湿システムによる穀物の高品位乾燥法の開発

米麦の乾燥工程における省エネルギと除湿乾燥による高品質化を目的として,太陽熱除湿乾燥法の開発を行った。太陽熱で吸湿財を予め乾燥して太陽エネルギを蓄え,夜間・曇天・雨天時に除湿エネルギを利用するソーラーデシカント除湿乾燥法と,太陽光発電による穀物層への送風を併用し,穀物を高品位に保ちながら自然エネルギで乾燥する新システムを構築した。当除湿乾燥法システムは,ガラスハウスを利用した太陽熱除湿乾燥室内に籾および吸湿剤を通気乾燥できる乾燥機と太陽光発電による交互送風装置を備え,吸湿剤には製鉄廃棄物を原料とする人工ゼオライトを用い,太陽熱乾燥室近傍には太陽電池モジュールを4枚(計516W)設置して発電し,一時的にバッテリに蓄えこの電力で換気ファンおよび交互送風装置を駆動する。平成7年度には,昼間は太陽熱で加熱された空気を籾層に導入し排気は直接外部に放出して乾燥し,夜間や曇天時に通気を内部循環させ籾とほぼ同質量のデシカント貯蔵エネルギで籾を乾燥する実験を行った。平成8年度には,昼間も通気の内部循環を行いかつ循環空気を低湿度に保つため,換気装置を設置し電算機で室内空気と大気の平衡水分値とを算出比較することにより換気ファンを制御し,天候条件に対応した2種の実験を行った。第1は晴天昼間に乾燥前半の籾水分の高い状態での乾燥を太陽光で行い,後半はデシカント材に貯蔵された除湿エネルギにより夜間や曇天日に乾燥する実験を行った。第2は曇天昼間にデシカント貯蔵エネルギ使用して水分の高い状態から短期貯留可能な水分まで低下させる実験を行った。その結果,籾とほぼ同量のデシカント材を用い太陽エネルギを除湿エネルギとして一時貯蔵することにより,一昼夜程度の雨天や夜間・曇天時にも乾燥でき,太陽光発電による交互通風を併用して乾燥むらなく,クリーンな自然エネルギで穀物を乾燥できることが実証できた。米麦の乾燥工程における低コスト化と高品質化を目的として、自然エネルギでまかなわれ、かつ高品位の穀物乾燥貯蔵が可能な太陽熱除湿乾法の開発を行った平成7年度は、人工ゼオライトを用いた太陽熱デシカント乾燥法と、太陽電池を用いた穀物層への通風を実現する新しい乾燥システムを試作した。ガラスハウスを利用した太陽熱除湿乾燥室内に、籾およびゼオライトを通気乾燥する乾燥機を設置するとともに、太陽光発電による換気装置を併設し、太陽エネルギによる除湿乾燥システムを構築した。この乾燥貯蔵システムはほぼ自然エネルギでまかなわれ、かつ高品位の乾燥貯蔵方法を具体化するものであり、太陽熱乾燥室近傍に1枚129Wの太陽電池モジュール(購入備品)を4枚設置して発電し、一時的にバッテリ-に蓄えるとともに、この電力を用いて送風循環用ファンを回して乾燥実験を行った。エネルギ源である太陽日射量の計測は最も重要であり、全天日射計(購入備品)を用い、実験期間中を通じて測定した。さらに、各部の温度・湿度、デシカント材や籾の水分変化などの計測を行ない、乾燥システムの動的特性を把握するなど、自然エネルギによる籾の高品質乾燥の実証実験を行った。その結果、デシカント材(ゼオライト)による太陽エネルギの一時貯蔵機能を用いることにより、一昼夜程度の雨天時や夜間・曇天時にも乾燥を行うことができ、穀物を乾燥むら無く高品位に保ちながらクリーンな自然エネルギで籾を通風乾燥することができた。