hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
岩屑なだれ堆積物等の火山性堆積物の液状化発生特性に関する研究

本研究は、火山灰砂、岩屑なだれ、泥流堆積物といった火山性堆積物が分布している地域に、将来地震がおそった場合の液状化発生特性を調べ、今後の防災に役立たせることを目的としている。このため、平成6年度では、まず、過去の震害報告書や古文書と地質図を照らし合わせて、有史以来、わが国において火山性堆積物が分布している地域で地震時に液状化が発生した事例を調べた。次に液状化を生じた代表的な地区を選定し、現地調査を行い、また、ボーリング等の地盤に関する資料の収集を行った。その結果、北海道南西沖地震で液状化した赤井側地区では、砂礫地盤でも液状化が発生していたこと等が明らかになった。さらに、液状化した層の試料や、シラス、火山灰などを採取し、繰返し三軸試験を行って、液状化強度や間隙水圧のパラメータなども求めた。そして、埋立砂や砂丘砂などに対する既往の実験結果と比較した結果、2次堆積のシラスでは液状化強度が一般の砂質土に比べて小さい事などがわかった。これに対し、平成7年度には、火砕流堆積物の試験等をさらに追加して実施した。そして、昨年度の実験結果や既往の研究成果を総合して、火山性堆積物どうしの液状化強度特性の比較を行った。その結果、固結している火砕流堆積物では液状化強度は大きいものの、これが2次堆積になると強度が急減することや、岩屑なだれでも粒径分布によっては液状化し易いことなどの定量的な比較を行えた。一方、昨年度抽出した液状化履歴箇所のうち、典型的な履歴箇所として、えびの地震で液状化が発生した箇所を選定し、詳細な地盤調査と液状化層の推定を行った。このために、ボーリング等を現地で行い、また、不攪乱試料を採取して、室内液状化試験等を行った。そして、これらをもとに、液状化解析を行った結果、液状化した層の特徴が明らかになった。平成5年に発生した北海道南西沖地震では、駒ヶ岳山麓で液状化が発生し、家屋や道路などが被害を受けた。その後の調査によると、1640年に駒ヶ岳が山体崩壊した際に生じた岩屑なだれが堆積した層が、液状化したのではないかと推察され、今後国内の他地区でもこのような被害が発生するのではないかと懸念されている。このように、火山性堆積物が分布している地域内には、将来の地震の際に液状化が発生する危険性を有している地区が存在していると予想される。そこで、本研究では、わが国全域を対象とし、火山性堆積物に着目し、その液状化発生特性を詳細に調べ、今後の防災に役立たせるデータを得ることを目的とした。その結果、北海道南西沖地震以前にも、十勝沖地震やえびの地震などで火山性堆積物が液状化してきている事等が明らかにされた。また、岩屑なだれや火山灰砂など、火山性堆積物の種類と液状化のし易さに関して被災事例をもとに検討を行った。

さらに、液状化した層の試料や、シラス、火山灰などを採取し、繰返し三軸試験を行って、液状化強度や間隙水圧のパラメータなども求めた。そして、埋立砂や砂丘砂などに対する既往の実験結果と比較した結果、2次堆積のシラスでは液状化強度が一般の砂質土に比べて小さい事などがわかった。本研究は、火山灰砂、岩屑なだれ、泥流堆積物といった火山性堆積物が分布している地域に、将来地震がおそった場合の液状化発生特性を調べ、今後の防災に役立たせることを目的としている。このために、平成6年度にはこれらの火山性堆積物の不攪乱試料を採取し、室内液状化試験を行って、液状化強度特性を調べた。また、全国における過去の地震時における液状化発生履歴を調べた。これに対し、本年度には、火砕流堆積物の試験等をさらに追加して実施した。そして、昨年度の実験結果や既往の研究成果を総合して、火山性堆積物どうしの液状化強度特性の比較を行った。その結果、固結している火砕流堆積物では液状化強度は大きいものの、これが2次堆積になると強度が急減することや、岩屑なだれでも粒径分布によっては液状化し易いことなどの定量的な比較を行えた。一方、昨年度抽出した液状化履歴箇所のうち、典型的な履歴箇所として、えびの地震で液状化が発生した個所を選定し、詳細な地盤調査と液状化層の推定を行った。このために、ボーリング、標準貫入試験、スウェーデン式サウンディングを現地で行い、また、不攪乱試料を採取して、室内液状化試験等を行った。そして、これらをもとに、液状化解析を行った結果、液状化した層の特徴が明らかになった。さらに、全国で火山性堆積物が分布している地域に対して、今後地震が発生した場合の液状化発生の可能性に関して検討を行った。なお、これらの結果については全体をまとめた冊子を作成中である。
数理生態学、化学及び工学における逆問題

当該研究期間の研究成果は、主に、以下の研究実績に要約される:(1)確率論における「マルコフ過程の境界値問題」を関数解析学における「フェラー半群の構成問題」として捉えて、詳しく考察した。特に、1950年代にカルデロンとジグムントによって創始された、古典的なポテンシャル論の一般化である特異積分作用素の理論を広汎に援用して、不連続な係数を持つ、斜交微分境界条件を含むヴェンツェル境界条件の場合について研究した。この研究成果は、「不連続係数を持つフェラー半群の存在についてII」と題して、中国科学院の数学年報に発表される予定である。また、中央大学理工学部に於ける2006年度日本数学会年会函数解析学分科会にて、「特異積分作用素とフェラー半群」と題して、特別講演を行った。さらに、これらの研究成果は、「特異積分と拡散過程」と題して、650頁余りの英文著書にまとめられ、現在、ケンブリッジ大学出版会と交沙中である。この著書は、本研究課題の骨格となる研究成果である。(2)本研究課題の研究の過程において、。古典的な変分法と組み合わせることで極めて強力な武器を提供し、個々の間題を、ディリクレ境界条件及びロバン境界条件を含む退化型混合境界値間題として統一的に取り扱うことができる方法を見出した。特に、変分法を適用するに当たっての本質的な着眼点は、藤田宏・加藤敏夫に依る解析的半群の分数巾を考える点にある。この着想は、非線型楕円型境界値問題がディリクレ境界条件の場合には何故解けるのか、を詳細に検討している中で得ることができた。これらの研究成果は、「不定符号関数を重みに持つ退化楕円型境界値問題」及び「半線型退化楕円型境界値問題の多重解」と題して英文の論文にまとめられ、欧米の学術雑誌に投稿中である。本研究成果は、今後、不連続係数を持つ非線型問題において、さらに大きな進展が期待される出発点である。本年度の研究実績は、以下の3つの研究成果に分類される:(1)まず、数理生態学の「人口動態論」を非線型境界値問題と捉えて、詳しく考察した。特に、空間的に不均一な生息環境において生物がランダムに振る舞うと仮定して、時間とともに個体が分散して分布が空間的に広がる生物拡散について、マルコフ過程の境界値問題の研究に有効であった手法及びアイデアを用いて研究を行った。自然環境が安全な場合と危険な場合が混在する状況下で、ディリクレ問題の第一固有値の言葉で、人口動態論を数学的に解明する試みである。この研究成果は、地中海数学ジャーナルの創刊号の招待論文として発表された。(2)次に、確率論における「マルコフ過程の境界値問題」を関数解析学における「フェラー半群の存在問題」として捉えて、詳しく考察した。特に、1950年代にカルデロンとジグムントによって創始された特異積分作用素の理論を広汎に援用して、不連続な係数を持つ場合に研究した。この研究成果は、中国科学院の数学年報に発表される予定である。(3)さらに、2004年10月9日から11日まで、愛媛大学工学部において、全国の若手研究者を中心にした研究集会「松山偏微分方程式研究集会」を開催した。この研究集会の研究テーマは、非線形偏微分方程式の一般論であり、合計12件の講演が行われた。また、2005年3月6日から8日まで、筑波大学において、国際会議「数理科学セミナー」を開催し、中国、韓国、フィンランド、アメリカ等から多数の研究者が参加した。

この研究集会の研究テーマは、化学及び工学における逆問題であり、合計11件の講演が行われた。尚、これら2つの研究集会の研究成果は、議事録として、公表される予定である。本年度の研究実績は、主に、以下の2つの研究成果と2つの研究集会に分類される:(1)まず、確率論における「マルコフ過程の境界値問題」を関数解析学における「フェラー半群の構成問題」として捉えて、詳しく考察した。特に、1950年代にカルデロンとジグムントによって創始された特異積分作用素の理論を広汎に援用して、不連続な係数を持つディリクレ境界条件の場合に研究した。この研究成果は、中国科学院の数学年報に発表された。また、中央大学理工学部に於ける2006年度日本数学会年会函数解析学分科会にて、「特異積分作用素とフェラー半群」と題して、特別講演を行う予定である(2006年3月26日)。さらに、斜交微分境界条件を含むヴェンツェル境界条件の場合について、本年度に集中的に研究を行った。この研究成果は、著書「特異積分とフェラー半群」(英文)と題して、2006年夏にアメリカ数学会から出版される予定である。(2)次に、2005年10月8日から10日まで、宮崎大学において、全国の若手研究者を中心にした研究集会「宮崎偏微分方程式研究集会」を開催した。この研究集会の研究テーマは、非線形偏微分方程式の一般論であり、合計10件の講演が行われた。また、2006年2月17日から20日まで、筑波大学において、国際会議「筑波シンポジウム」を開催し、イタリア、ドイツ、フランス、アメリカ等から多数の研究者が参加した。この研究集会の研究テーマは、化学及び工学における逆問題であり、合計18件の講演が行われた。本年度の研究実績は、主に、以下の研究成果と2つの研究集会に分類される:(1)確率論における「マルコフ過程の境界値問題」を関数解析学における「フェラー半群の構成問題」として捉えて、詳しく考察した。特に、1950年代にカルデロンとジグムントによって創始された、古典的なポテンシャル論の一般化である特異積分作用素の理論を広汎に援用して、不連続な係数を持つ、斜交微分境界条件を含むヴェンツェル境界条件の場合について研究した。この研究成果は、「不連続係数を持つフェラー半群の存在についてII」と題して、中国科学院の数学年報に発表される予定である。また、中央大学理工学部に於ける2006年度日本数学会年会函数解析学分科会にて、「特異積分作用素とフェラー半群」と題して、特別講演を行った。さらに、これらの研究成果は、「特異積分と拡散過程」と題して、650頁余りの英文著書にまとめられ、現在、ケンブリッジ大学出版会と交渉中である。この著書は、本研究課題の骨格となる研究成果である。(2)2006年10月7日から9日まで、東海大学において、全国の若手研究者30名を中心にした研究集会「清水偏微分方程式研究集会」を開催した。この研究集会の研究テーマは、線形及び非線形偏微分方程式の一般論であり、合計14件の講演が行われた。また、2007年2月10日から12日まで、筑波大学において、国際会議「数理科学セミナー」を開催し、フィンランド、フランス、アメリカ、韓国等から多数の研究者が参加した。この研究集会の研究テーマは、化学及び工学における逆問題であり、合計14件の講演が行われた。
括約筋協調不全(Sphincter dyssynergia)の基礎的・臨床的研究

1.Sphincter dyssynergia(S.D.)をBlaivasに順じType分類するとType 3>2>1の順で排尿障害はより強度であった。単一運動単位(SMU)の解析から蓄尿期のSMUが排尿期に如何様に変化するかに従いS.D.のsubtype分類を検討するとSMUが増強・不変のもの(A2)が減少(A1)消失するもの(A0)に比し排尿障害はより強度であった。なおほぼ全例で排尿期には蓄尿期には認められなかった新らたな運動単位の出現を見た(B1)。αー交感刺激にて既存のSMUの頻度の増加、新らたな運動単位の出現を見、同時に測定した尿道内圧検査では除神経過敏反応とも一到する内圧の上昇を認めた。また硬膜外白金電極を用いた馬尾神経刺激による外尿道括約筋誘発筋電図ではαー交感刺激で増幅される誘発電位は潜時(6msec)の短い単位の方であった。従来より仙髄排尿中枢が高位排尿中枢との経路を遮断された事で惹起される脊髄性の尿道反射の異常としてとらえられてきたS.D.であるが以上の所見は排尿促進性の膀胱尿道弛緩反射(Barrington's Vth)及び尿道尿道弛緩反射(Barrington's IVth)の不全を裏付けるだけでなくこの尿道反射の異常に脊髄を介さず尿道壁内の神経節に由来するいわゆるαー交感系短交感枝を介したinfraspinalshortcircuit reflex(Elbadawi)も関与し、これによって外尿道括約筋の活動が亢進している事を伺かわせた。2.オ-トラジオグラフイ-を用いたα_1ー受容体の前立腺内局在の検討では線維筋性の間質に特異結合を認めその定量的解析では中心領域(CZ)>preprostatic sphincter>辺縁領域(PZ)の順で有意(P<0.05)の差異を認めた。PZの間質にα_1ー受容体を認めた事はpreprostatic sphincter同様泌尿生殖洞由来とされるPZが尿道括約筋の一部として作用しているとする考えと矛盾しないものであった。3.術前後のSMUの比較検討からradical TURPのS.D.に対する有効性は異常な尿道反射の是正によるものと考えられた。1.Sphincter dyssynergia(S.D.)をBlaivasに順じType分類するとType3>2>1の順で排尿障害はより強度であった。αー交感刺激にて既存のSMUの頻度の増加、新らたな運動単位の出現を見、同時に測定した尿道内圧検査では除神経過敏反応とも一致する内圧の上昇を認めた。

また硬膜外白金電極を用いた馬尾神経刺激による外尿道括約筋誘発筋電図ではαー交感刺激で増幅される誘発電位は潜時(6msec)の短い単位の方であった。従来より仙髄排尿中枢が高位排尿中枢との経路を遮断された事で惹起される脊髄反射の異常としてとらえられてきたS.D.であるが以上の所見は排尿促進性の膀胱尿道弛緩反射(Barrington's V th)及び尿道尿道弛緩反射(Barrington's IV th)の不全を裏付けるだけでなくこの尿道反射の異常に脊髄を介さず尿道壁内の神経節に由来するいわゆるαー交感系短交感枝を介したinfraspinal short circuit reflex(Elbadawi)も関与し、これによって外尿道括約筋の活動が亢進している事を伺わせた。2.オ-トラジオグラフイ-を用いたα_1ー受容体の前立腺内局在の検討では線維筋性の間質に特異結合を認めその定量的解析では中心領域(CZ)>preprostatic sphincter>辺縁領域(PZ)の順で有意(P<0.05)の差異を認めた。PZの間質にα_1ー受容体を認めた事はpreprostatic sphincter同様泌尿生殖洞由来とされるPZが尿道括約筋の一部として作用しているとする考えと矛盾しないものであった。3.術前後のSMUの比較検討からradical TURPのS.D.に対する有効性は異常な尿道反射の是正によるものと考えられた。1.Sphincter dyssynergia(S.D.)をBlaivasに順じType分類するとType3>2>1の順で排尿障害はより強度であった。単一運動単位(SMU)の解析から蓄尿期のSMUが排尿期に如何様に変化するかに従いS.D.のsubtype分類を検討するとSMUが増強・不変のもの(A2)が減少(A1)消失するもの(A0)に比し排尿障害はより強度であった。なおほぼ全例で排尿期には蓄尿期には認められなかった新らたな運動単位の出現を見た(B1)。αー交感刺激にて既存のSMUの頻度の増加、新らたな運動単位の出現を見、同時に測定した尿道内圧検査では除神経過敏反応とも一致する内圧の上昇を認めた。従来より仙髄排尿中枢が高位排尿中枢との経路を遮断された事で惹起される脊髄性の尿道反射の異常としてとらえられてきたS.D.であるが以上の所見は排尿促進性の膀胱尿道弛緩反射(Barrington's V th)及び尿道尿道弛緩反射(Barrington's IV th)の不全を裏付けるだけでなくこの尿道反射の異常に脊髄を介さず尿道壁内の神経節に由来するいわゆるαー交感系短交感枝を介したinfraspinalshortcircuit reflex( Elbadawi)も関与し、これによって外尿道括約節の活動が亢進している事を伺わせた。2.オ-トラジオグラフィ-を用いたα_1ー受容体の前立腺内局在の検討では線維筋性の間質に特異結合を認めその定量的解析では中心領域(CZ)>preprostatic sphincter>辺縁領域(PZ)の順で有意(P<0.05)の差異を認めた。
網膜色素変性症の視野進行速度と原因遺伝子の関係に関する研究

網膜色素変性症は網膜で発現する種々の遺伝子異常によって発症する.根本的な治療法がまだ完成していない現状では,本症患者に対して,障害の進行速度と将来の視機能予後を正確に知らせることの意義は大きい.そこで本研究では,本症での視野障害速度を静的自動視野計を用いて定量的に評価する方法を確立し,遺伝子異常によって速度が規定できるかどうかを最終目標として研究を行った.まずこれまでに蓄積された,本症患者のハンフリー視野10-2と30-2の両者を用い,これをハンフリー視野計ファイリングシステムHfa Files Ver5(有限会社ビーラインオフィス社,東京)を用いてMDの経時的変化を検討し,進行速度を明らかにした.その結果,十分な期間視野検査による経過観察が可能であった65名126眼中,30度,10度のいずれかで有意な進行が確認できたのは68眼(54%)であった.30度視野で有意な進行が確認できた対象26眼での進行速度は0.113.1dB/y(平均0.93dB/y),10度視野での進行確認は51眼で,進行速度は0.192.05dB/y(平均0.64dB/y)であった.一方,網膜色素変性症の視野進行に伴いMDがどのくらいの値になると視力が低下するかについて,レトロスペクティブに検討した.その結果,-15dBまではほぼ正常の視力を維持するが,-15dBを超えて低下すると視力低下する症例がみられるようになる.MDが-15dB以下の症例に限って検討すると,視野の不均一性の指標であるCPSDの値と視力値がよく相関し,CPSDが大きい,すなわち視野の島の高低さが大きい症例では視力が良好であった.これはそのような症例では10度視野の周辺は絶対暗点であるかわりに視野中心部が正常閾値を保っていて,視力に関係する中心窩領域の感度が正常に保たれやすいためと考えられた.網膜色素変性症は網膜で発現する種々の遺伝子異常によって発症する.根本的な治療法がまだ完成していない現状では,本症患者に対して,障害の進行速度と将来の視機能予後を正確に知らせることの意義は大きい.そこで本研究では,本症での視野障害速度を静的自動視野計を用いて定量的に評価する方法を確立し,遺伝子異常によって速度が規定できるかどうかを最終目標として研究を行った.まずこれまでに蓄積された,本症患者のハンフリー視野10-2と30-2の両者を用い,これをハンフリー視野計ファイリングシステムHfa Files Ver5(有限会社ビーラインオフィス社,東京)を用いてMDの経時的変化を検討し,進行速度を明らかにした.その結果,十分な期間視野検査による経過観察が可能であった65名126眼中,30度,10度のいずれかで有意な進行が確認できたのは68眼(54%)であった.30度視野で有意な進行が確認できた対象26眼での進行速度は0.113.1dB/y(平均0.93dB/y),10度視野での進行確認は51眼で,進行速度は0.192.05dB/y(平均0.64dB/y)であった.一方,網膜色素変性症の視野進行に伴いMDがどのくらいの値になると視力が低下するかについて,レトロスペクティブに検討した.その結果,-15dBまではほぼ正常の視力を維持するが,-15dBを超えて低下すると視力低下する症例がみられるようになる.MDが-15dB以下の症例に限って検討すると,視野の不均一性の指標であるCPSDの値と視力値がよく相関し,CPSDが大きい,すなわち視野の島の高低さが大きい症例では視力が良好であった.これはそのような症例では10度視野の周辺は絶対暗点であるかわりに視野中心部が正常閾値を保っていて,視力に関係する中心窩領域の感度が正常に保たれやすいためと考えられた.1985年以来,山梨医科大学附属病院眼科外来で経過観察中の網膜色素変性症患者のハンフリー視野計結果を,平均偏差(MD)を使って線形回帰分析で検討中である.すでに10度以内視野のプレリミナリーな結果は1999年に発表しているが,今回さらに症例数をふやして,多くの眼で進行が直線回帰できることが確認され,その進行速度もdB/年の単位で求めることが可能であった.さらに,視野がもう少し広く残存する初期ないし中期の患者において,30度以内視野を用いて同様の検討を行った結果,やはり直線回帰できることが確認できた.さらに視野進行程度と視力低下時期との関係も明らかとなり,中心10度視野の平均偏差(MD)が-15dB以内であれば,網膜変性による視力低下はきわめてまれであることを確認した.網膜変性が原因で視力が低下し始める時期は,症例によってMDが-15から-30dBの範囲で分布している.これまでの結果から,現在の視野のMDと視野感度低下速度から,対象患者が何歳まで0.5以上の視力を保つことができるかという予想が可能となった.また眼底所見と残存視野との関係も検討し,その結果多くの眼では検眼鏡的に黄斑部色調が正常外観を保っている範囲内では感度低下はわずかであるが,その境界の外では絶対暗点に近い感度低下を示しており,検眼鏡的な正常異常の判定が概ね視野結果にも反映されていることが明らかとなった.

ただし検眼鏡的に正常であっても視野感度低下が進行している症例も例外的に存在し,それは臨床遺伝学的にX染色体劣性遺伝と考えられる症例に多いことがわかった.遺伝子異常との関係は現在ロドプシン遺伝子とFSCN遺伝子について検討しているが,進行速度の明らかとなった症例での遺伝子異常は発見されていない.今後,他の候補遺伝子について,検討を進める予定である.(742字)山梨大学附属病院眼科外来で経過観察中の網膜色素変性症患者のハンフリー視野計結果を,平均偏差(MD)を使って線形回帰分析で検討した.すでに10度以内視野のプレリミナリーな結果は1999年に発表しているが,今回さらに症例数をふやして,中心10度視野と中心30度視野の両者で進行速度を客観的,定量的に検討した.多くの眼で10度または30度いずれかで進行が直線回帰できることが確認される一方,区画型網膜色素変性症の一部には5年以上の経過で検討しても明らかな進行を示さない症例も発見された.進行速度はdB/年の単位で求めることが可能であり,症例ごとに今後の視野狭窄の進行に関して,信頼度の高い予測を可能にした.さらに視野進行程度と視力低下時期との関係についても検討し,中心10度視野の平均偏差(MD)が-15dB以内であれば,網膜変性による視力低下はきわめてまれであることを確認した.網膜変性が原因で視力が低下し始める時期は,症例によってMDが-15から-30dBの範囲で分布している.これまでの結果から,現在の視野のMDと視野感度低下速度から,対象患者が何歳まで0.5以上の視力を保つことができるかという予想が可能となった.また眼底所見と残存視野との関係も検討し,その結果多くの眼では検眼鏡的に黄斑部色調が正常外観を保っている範囲内では感度低下はわずかであるが,その境界の外では絶対暗点に近い感度低下を示しており,検眼鏡的な正常異常の判定が概ね視野結果にも反映されていることが明らかとなった.ただし検眼鏡的に正常であっても視野感度低下が進行している症例も例外的に存在し,それは臨床遺伝学的にX染色体劣性遺伝と考えられる症例に多いことがわかった.遺伝子異常との関係はロドプシン遺伝子とFSCN遺伝子について検討したが,対象とした症例の中では遺伝子異常は発見されなかった.(780字)
汎用中深度定方位サンプリング手法の開発

福井県九頭竜川下流の沖積低地で深度13.0038.95mの海成・河成の沖積粘土層細粒砂層を対象に、改良型定方位サンプリング装置を用いた定方位サンプリング手法とオールコアボーリングを組み合わせ、95%以上の採取率で堆積物試料を採取した。定方位採取の検証のため、まず試料の肉眼観察、デジタル写真撮影、軟x線写真撮影により、薬理や層理など堆積構造の乱れを確認した。試料はサンプラー縁から1cmまでに下方への折れ曲がりが確認されたが、中央部には変形が認めらず良好な状態であった。次に定方位試料から古地磁気測定用試料610個を採取し、帯磁率と自然残留磁化を測定した後、21試料について100mTまで12段階の交流消磁を行い古地磁気方位を決定した。20mTまでの消磁で古地磁気方位が決定できることが明らかになり、残りの試料について20mTまで5段階の交流消磁を行い古地磁気の偏角と伏角を決定した。さらに7層準で木片や泥炭のAMS-^<14>C年代測定を行い、これらを較正した暦年代と深度8m付近で認定されたアカホヤテフラの降灰年代(7300年前)を用いて深度-年代曲線を作成し、各試料の堆積年代を推定した。推定した堆積年代と測定した古地磁気偏角・伏角に基づき約730010400年前の地磁気永年変化曲線を復元し、それを近畿・中部日本の湖沼堆積物から得られた過去約1.1万年間の地磁気永年変化曲線と比較した。その結果約730010000年前では、誤差範囲で偏角が系統的に510°東偏しているものの、偏角と伏角の変動パターンは良く一致し、定方位サンプリングが良好に行われたことが検証された。一方約1000010400年前では、断片的なデータに変動パターンの食い違いが見られた。この原因として、試料が河成の泥炭や有機質粘土であり、磁化強度が弱く正確な古地磁気が記録されていない可能性や、比較対照とした地磁気永年変化曲線の年代軸との相違が考えられた。汎用中深度定方位サンプラーおよびコア試料抜き出し器の企画・設計と,これらの部材の製作を行った.定方位サンプリングを行うサンプラー部分は,非磁性のSU316ステンレス鋼を使用した二重管式として,掘削刃先により硬度とねばりの強い純チタン鋼を用いた.当初に設計したねじ止め方式ではN値10-20の固さの堆積物を掘削する際に強度が不足すること,二重管式サンプラー全体の重量を軽くするため外管の厚みを薄くしたことから,チタン製刃先を外管にアルゴン溶接により固定することとした.また製作コストを考慮し,チタン製刃先の長さや刃先を調整した.内管も非磁性SU316ステンレス鋼を使用し,厚みを5mmとした半割方式を設計・製作した.さらに古地磁気測定用試料の採取の利便性を考えて,通常の半分割ではなく1/3,2/3分割の組み合わせ方式を採用した.本年度はサンプラー部品の製作までを行ったが,次年度に各部品を取りまとめてサンプラーを組み立てる予定である.コア試料から分析試料を採取するための試料抜き出し器は,通常の押し出し式ではなく,半割式内管の接合部に沿って切断する「ギロチン式」切断器を設計した.試料抜き出し器の磁性もコア試料に影響することが判明し,刃先・台座ともに非磁性鋼材(アルミ・SU316ステンレス鋼)で製作する.これら機器の企画・設計とともに,福井県九頭竜川河口付近で既存のボーリングデータを収集・整理し,サンプリング候補地点,掘削深度(40mまで),定方位サンプリングを試みる堆積物の深度を絞り込んだ.テストサンプリングは次年度に実施する予定である.福井県九頭竜川下流の沖積低地で深度13.0038.95mの海成・河成の沖積粘土層細粒砂層を対象に、改良型定方位サンプリング装置を用いた定方位サンプリング手法とオールコアボーリングを組み合わせ、95%以上の採取率で堆積物試料を採取した。

その結果約730010000年前では、誤差範囲で偏角が系統的に510°東偏しているものの、偏角と伏角の変動パターンは良く一致し、定方位サンプリングが良好に行われたことが検証された。一方約1000010400年前では、断片的なデータに変動パターンの食い違いが見られた。この原因として、試料が河成の泥炭や有機質粘土であり、磁化強度が弱く正確な古地磁気が記録されていない可能性や、比較対照とした地磁気永年変化曲線の年代軸との相違が考えられた。
積層型シンチレーションファイバによる粒子飛跡の3次元イメージリング

1.積層シンチレーション検出器に関する研究中性子入射3による反跳陽子および高エネルギー荷電粒子を検出するため、積層型シンチレーション検出器の構造について検討を行った。3次元イメージリングを行なうための構造を新たに考案した。2.検出器の制作方法に関する検討径0.5mmのシンチレーション・プラスチック・ファイバーから、3次元イメージリングを行う検出器を作る装置を開発し、これにより新しい検出器の試作を行った。制作装置は一定トルクを維持できるモータの使用により、プラスチック・ファイバーの張力を一定に保ちながらシート状に加工できる。検出器の有感領域の大きさは2.5cmの立方体であり、1つの画像データから飛跡の3次元情報が得られる形状となっている。3.画像のデータ取り込み実験イメージインテンシファイヤにより、高エネルギー宇宙線の飛跡の観察を行った。研究瀬蚊にういては、平成6年3月18、19日に佐賀大学で行われる放射線計測研究会において報告する。4.今後の研究展開画像データの処理装置について検討を行う。現在入手可能な装置では、荷電粒子を検出した場合の画像データの処理速度が十分でないため、本研究で試作した検出器を実用化するには、専用の処理回路を設計する必要がある。専用処理回路が実現できれば、このデータをニューラルネットワークにより処理する方法について研究を進める。現在行われている、ニューラルネットワークの利用は静止画像等の処理が主流であり、時系列画像データの処理方法について特に放射線を対象とした手法の確率をめざす。
マウス神経細胞株の分化誘導に伴うインターロイキン6受容体の発現とその役割

申請者はグリア細胞や神経細胞での種々のサイトカイン受容体の発現を調べる過程でマウス神経細胞株N18を分化誘導するとインターロイキン6(IL6)受容体の発現が誘導されることを発見した。そこで本研究は神経細胞の分化や生存、維持におけるIL6の役割を調べるためにマウス神経細胞株N18をジブチリルcAMP、フォルボールエステル、レチノイン酸、NGF、サイトカイン類などで処理しIL6受容体の発現の変化について調べた。N18は調べたうちのジブチリルcAMPで分化誘導を受けるとIL6受容体の発現が増大した。レチノイン酸とLIFでは弱い突起形成作用があるもののIL6受容体の発現の増大はほとんどみられなかった。これらの因子は血清除去によるN18の細胞死を抑制することもわかった。ジブチリルcAMP処理によりIL6受容体の発現が増大したN18にリコンビナントIL6を添加すると分化誘導に伴った増殖抑制効果が減少し、分化誘導していないN18と同程度の増殖能を示した。以上の結果からcAMPが関与する細胞内メカニズムによりN18神経細胞で分化誘導とIL6受容体の発現の増大が調節されていることがわかった。分化誘導時にIL6が存在すると未分化状態と同様の高い増殖能を保持できることもわかった。この生理的意味はまだわからないが、細胞死の調節メカニズムが細胞周期と関わりがあることから、神経発生の初期に増殖が止まり分化に向かう過程でみられる細胞死の調節に関与している可能性が考えられる。
古代庭園と仮名文学の形成に関する文化思想史的研究

本課題は、寝殿造庭園と和歌の関係を検討するものであり、初年度から特に歌合という場に焦点を絞って調査を進めてきた。具体的な調査対象は、歌合における1庭園に関する語(池・中島・遣水・立石・前栽など)の用例、2地名(名所)の用例であり、これらについて、『平安朝歌合大成』および『国歌大観』等を用いて調査した。2018年度までに上記の調査を完了し、エクセルのデータとしてまとめるに至った。その結果として、10世紀初頭の醍醐朝頃までの歌合においては地名が詠みこまれる傾向が顕著であるが、歌合が宮廷行事として定着し始める村上朝頃からその傾向が急激に低くなること、また、それらの初期歌合においては、必ず州浜が用いられていることも判明した。その州浜の多くは日本の名所を再現したものであった。州浜は和歌を詠むために「名所の再現」を提供した装飾品であったが、『作庭記』に記されているように、寝殿造庭園もまた「名所の再現」を旨としたものであった。つまり、和歌の作成のために「名所の再現」を試みる点において、州浜も寝殿造庭園も同じような機能を担っていたということも明らかになった。日本の名所が和歌や庭園、あるいは大和絵の題材になるという新しい傾向が一体化して、「国風文化」の形成において大きな役割を果たしたものと考えられる。このような調査データとその分析に基づいた研究の成果は、2018年度において学術誌や共著の中で発表した。ただし、調査成果をホームページで公表するまでには至らなかった。調査が完了し、データが揃っていたにも関わらず、研究代表者が校務などに追われてしまい、ホームページを立ち上げる時間がなくなってしまった。なお、計画通りにホームページを完成させるために、一年間の延長の続きを行った。本課題でやり残しになっているのは、ホームページを作成して調査結果を公表することである。研究代表者は、すでにホームページを開設している人からアドバイスを受けながら、準備を進めており、夏休みの期間にアップする予定である。2016年度は、庭園関係の和歌の検索作業とそのデータの整理作業を中心に研究を進めた。研究分担者の2名が検索作業を担当し、『国歌大観』に収められた平安時代の和歌を対象に「州浜」・「池」・「庭」などの用例を検索すると共に、検索された詞書・和歌に見られる「地名(歌枕)」及び景物などをピックアップする作業を行った。歌合の詞書が比較的長文であったことや地名・景物が多岐にわたったため、研究代表者の袴田ともう一人の研究分担者で、これらのデータをエクセルの表にまとめ、庭園用語・地名・景物の三項目から検索が可能なデータを作成した。これらのデータに「前栽」・「遣水」・「立石」・「築山」などのデータを追加し、一般の検索にも便利なように更に工夫を加えた上で、2017年度の8月を目途にこれらをデータベース化してweb上で公開する予定である。また、平安時代の庭園の実情を理解するため、岩手県平泉町に出張して毛越寺・観自在王院跡・無量光院跡などの実地調査を行った。池・立石・州浜・遣水を実際に観察することができたことに加え、背景となる山やその斜面を利用した水源や排水など立地条件を含めた地形についても確認できたことも庭園の構造を知る上で非常に有効であった。実地調査にあたり、平泉文化遺産センターの協力により、過去の発掘調査に関する資料の収集をすることができたので、今後の研究に活用していく予定である。なお、論文としては、研究代表者である袴田が、本研究の紹介及び2016年度の研究成果についてまとめ、「平安時代の庭園と和歌」と題して『考古学ジャーナル』2017年5月号に発表している。本研究の主要な目的の一つは庭園関係の和歌・物語のデータベース化であるが、和歌関連についてはほぼ6割の調査が完了しており、おおむね順調な進捗状況にあると言える。2017年度は、庭園に関する和歌のデータベースを作成するために、『国歌大観』を用いた語彙検索と入力作業を中心に研究を進めた。調査の対象としたのは、「庭(には)」・「池(いけ)」・「州浜(すはま)」・「蓬莱(ほうらい)」・「中島(なかしま)」・「立石(たていし)」・「遣水(やりみす)」等の庭園関連の用語であり、300件以上のデータが得られた。これらのデータを、まず、「歌合」におけるデータとそれ以外のものに分類し、その上で「歌合」の用例における和歌と「州浜」との関連、また名所(地名)や植物(景物)との関連を精査した。その結果、「州浜」を用いた歌合の中でも、特に天徳内裏歌合以前の歌合において名所を詠み込む傾向が顕著に見られることが判明した。「民部卿行平歌合」では「州浜」に「山里」と「荒れたる宿」の風景が造形され、それを「音羽の山」・「てくらの山」・「しのべの森」・「布留の都」・「箱根の山」・「片岡の朝の原」等の各地の名所に見立てて和歌が詠まれている。

更に、「寛平御時内裏菊合」では、「山崎の水無瀬」・「嵯峨の大沢の池」・「紫野」・「大堰の戸無瀬」・「津の国の田蓑の島」・「奈良の佐保川」・「和泉の深日の浦」・「紀の国の吹上の浜」・「伊勢の網代の浜」・「逢坂の関」などの名所が「州浜」に再現され、それを題材として名所を詠みこんだ和歌が作られている。「州浜」が名所のイメージを喚起させる「歌合」のための装置であり、その名所のイメージを受けて和歌が詠まれるという相互の密接した関係が明らかになってきた。今後は、名所と庭園の関係について和歌のデータを用いて分析を進めていきたい。昨年度より庭園に関連する和歌の検索作業を進め、300以上のデータを検出してきたが、それらの集められたデータを実際にどのように分類するか、あるいは庭園や名所との関連を明らかにするにはそのデータをどのように用いるべきか、システム構築の前提の部分において時間を要したことが、進捗の遅れを齎した大きな要因である。これらの問題を考慮した上で、データベースとその検索システムを構築しようとしたが、本文の該当範囲やデータの文字数の設定を何度か変更するなどの試行錯誤が続き、当初に予定していたホームページでの公開には至っていないのが現状である。本課題は、寝殿造庭園と和歌の関係を検討するものであり、初年度から特に歌合という場に焦点を絞って調査を進めてきた。具体的な調査対象は、歌合における1庭園に関する語(池・中島・遣水・立石・前栽など)の用例、2地名(名所)の用例であり、これらについて、『平安朝歌合大成』および『国歌大観』等を用いて調査した。2018年度までに上記の調査を完了し、エクセルのデータとしてまとめるに至った。その結果として、10世紀初頭の醍醐朝頃までの歌合においては地名が詠みこまれる傾向が顕著であるが、歌合が宮廷行事として定着し始める村上朝頃からその傾向が急激に低くなること、また、それらの初期歌合においては、必ず州浜が用いられていることも判明した。その州浜の多くは日本の名所を再現したものであった。州浜は和歌を詠むために「名所の再現」を提供した装飾品であったが、『作庭記』に記されているように、寝殿造庭園もまた「名所の再現」を旨としたものであった。つまり、和歌の作成のために「名所の再現」を試みる点において、州浜も寝殿造庭園も同じような機能を担っていたということも明らかになった。日本の名所が和歌や庭園、あるいは大和絵の題材になるという新しい傾向が一体化して、「国風文化」の形成において大きな役割を果たしたものと考えられる。このような調査データとその分析に基づいた研究の成果は、2018年度において学術誌や共著の中で発表した。ただし、調査成果をホームページで公表するまでには至らなかった。調査が完了し、データが揃っていたにも関わらず、研究代表者が校務などに追われてしまい、ホームページを立ち上げる時間がなくなってしまった。なお、計画通りにホームページを完成させるために、一年間の延長の続きを行った。今後は、和歌関連の調査を速やかに完了させると共に、そのデータを検索可能な形に加工して、webで公開する段階に進めていきたい。同時に平安時代の仮名物語や散文についても同様の作業を行い、データベース化を推進していく方針である。和歌に関するデータは既に揃っているので、ネット上での検索が可能なシステムを作ることが目下の近々の課題となっている。和歌・漢詩・物語の3ジャンルを横断するシステムではなく、それぞれのジャンルごとにシステムを作る方針に切り替え、当面は、和歌のジャンルのみのシステムの完成を目指すことにした。システム設計の諸問題については、外部の専門業者に相談をし、夏休み中には完成をさせたい。現在、進めている物語のデータと合わせて、12月にはネット上で公開をする方針である。今年度は最終年度に当たるので、漢詩ジャンルのデータ・ベースは後に回し、和歌と物語のデータベースの構築を最優先させて研究の成果をまとめていきたい。
ヒマラヤ高山植物相の分子遺伝・地理・分類学的解析

ヒマラヤの高山植物の多様性を明らかにするため、ネパールに4回、中国に2回の調査隊を派遣し、材料の収集と解析をおこなった。その結果、新種・新産地報告を含む分類学的知見、木材解剖学的知見、DNAを用いた分子遺伝学的知見、系統地理学的知見など、多くの新知見が得られた。それらは40編の学術論文、24件の学会発表、6冊の図書として公表した。また、公開シンポジウムを国内で1回、国外(イギリス)で1回開催した。世界最高の高度をもつヒマラヤ山脈では、山麓は東南アジアに続く熱帯・亜熱帯系の植物相をもつが、中腹には日本とも関連のある植物相が発達し、植物地理学上日華区系に含められる。しかし、高山帯の植物相はそれらとは明らかに異質であり、最近の研究ではヒマラヤ・中国植物区系区として中国南西部やチベット東部地域とともに一区系として扱う見解が広く支持を得ている。本研究では、ヒマラヤ・中国西部の地区(雲南・四川・チベット・青海各地)を中心にそれぞれの植物相を実地に調査して、第一にそれぞれの地域の植物相の多様性について分類学的研究をおこなう。次にその結果を分子遺伝学および細胞遺伝学の分析結果とともに地域間で比較することでヒマラヤと中国西部高地地区とユーラシア温帯地域の植物相の類縁関係をその主要な構成属での種間・グループ間の系統関係から推定する。さらにヒマラヤ高山帯植物相の起源とその発達過程とについて生物地理学的に考察することを主たる目的とする。また、並行しておこなわれるヒマラヤ・中国西部高地諸地域の植物多様性調査による標本の収集も目的とする。高山に発達する植物相の多様性や環境との関連を研究するうえで、世界最大の山脈であるヒマラヤは最適なフィールドである。日本には1950年代以来の研究蓄積もあり、分析には過去に蓄積された標本資料も活用することができる。こうしたことを背景に、今年度は従来野外での研究が手付かずであったチベット高原側の中国青海省に属する地域と、長年調査を行なってきたネパールで現地調査を実施した。青海省、ネパールともに現地では、GPSで緯度、経度、高度を測定し、アスマン温湿度計などを用い環境条件を把握するための緒測定を行い、調査地域に見出された高等植物全種について、生育状況を調べ、標本として採集した。ユキノシタ属(ユキノシタ科)、キジムシロ属(バラ科)、トウヒレン属(キク科)、メコノプシス属(ケシ科)、ウメバチソウ属(ウメバチソウ科)などについては、分子遺伝学や細胞遺伝学的な解析に用いる試料を野外にて収集した。収集した標本・試料とこれまでに蓄積された標本などを用いて、分類学的分析を行った。ウメバチソウ属については従来ネパールからは報告がなかったParnassiatrinervis,ネパール・ムスタン地方でのParnassia kumaoicaの特異な変異を解析した。トウヒレン属では雲南・四川省・チベット東部に及ぶ横断山脈産のトウヒレン属全種の実態を明らかにし、ネパールから記載したSaussura bhutkeshがチベットにも分布することを報告した。メコノプシス属では新たに収集した標本にもとづいて従来の分類学的見解を正した。これらの成果を論文として発表した。ヒマラヤ山脈の4000mを超える亜氷雪帯での植物の暮らしやそこでの特異形態をした植物について紹介する報文を発表した。高山に発達する植物相の多様性や環境との関連を研究する上で,世界最大の山脈であるヒマラヤは最適なフィールドである。日本には1950年代以来の研究蓄積もあり,分析には過去に蓄積された標本資料も活用することができる。そのようなことを背景に,平成19年度は,チベット高原側では,甘粛省南部で現地調査をおこなった。また,ネパールにおいては,これまであまり調査がおこなわれていなかった時期である初春に中央ネパール,カリンチョークで,さらに秋に中央ネパール,ロルワリンで現地調査をおこなった。甘粛省,ネパールともに現地ではGPSで緯度,経度,高度を測定し,アスマン温湿度計などを用いて環境条件を把握するための諸測定をおこない,調査地域に見出された高等植物全種について,生育状況を調べ,標本として採集した。特に,ユキノシタ属(ユキノシタ科),キジムシロ属(バラ科),トウヒレン属(キク科),メコノプシス属(ケシ科),ウメバチソウ属(ウメバチソウ科)などについては,分子遺伝学や細胞遺伝学的な解析に用いる試料を野外で収集した。収集した標本,試料とこれまでに蓄積された標本などを用いて,分類学的分析をおこなった。ベンケイソウ科マンネングサ属,ユキノシタ属マメ科Campyrotropis属,トウヒレン属については,分類学的ノートまたは新種の記載をおこなった.ツリフネソウ科ツリフネソウ属については,国際的出版物である"Flora of China"において分担執筆をおこなった。また,マオウ科マオウ属Ephedrapachycladaについて,材構造と高山環境に対する適応を議論した。

さらに,ネパールヒマラヤの種多様性や植物資源に関する論考をおこなったり,調査の行動記録を雑誌や学会で発表したりした。また,中央ネパール,ムスタン地域の植物相に関して,2008年3月に"Flora of Mustang,Nepal"を上梓した。高山に発達する植物相の多様性や環境との関連を研究する上で、世界最大の山脈であるヒマラヤは最適なフィールドである。日本には1950年代以来の研究蓄積もあり、分析には過去に蓄積された資料も活用することができる。そのようなことを背景に、平成20年度は、これまで調査が充分に行われていなかった西ネパール・ジュムラ地方と、中央ネパール・マナスル地方で調査を行った。両調査ともに、現地ではGPSで緯度・経度・高度を測定し、アスマン温湿度計などを用いて環境条件を把握するための諸測定を行い、調査地域に見いだされた高等植物全種について、生育状況を調べ、標本として採集した。特にユキノシタ属(ユキノシタ科)、キジムシロ属(バラ科)、トウヒレン属(キク科)、メコノブシス属(ケシ科)、ツリフネソウ属(ツリフネソウ科)、シャクナゲ属(ツツジ科)、オオバコ科、カヤツリグサ科などについては、分子遺伝学や細胞遺伝学的な解析に用いる試料を野外で採集した。収集した標本・試料と、これまでに蓄積された標本などを用いて分析を行った結果、ツリフネソウ属2種の新種の記載が行われた。また、トウダイグサ属(トウダイグサ科)3種について染色体の核型を報告したほか、キジムシロ属、オオバコ属、Erioscirpus属(カヤツリグサ科)、シャクナゲ属については、DNAの系統解析に基づく進化や分散過程について議論を行った。調査に関する行動記録は、雑誌に発表した。また、2008年3月に出版した"Flora of Mustang, Nepal"の記念講演会を2008年6月に新潟で開催し、得られた成果発表を行った。そのようなことを背景に、平成21年度は、これまで調査が充分に行われていなかった西ネパール・バジャン地方で現地調査を行った。この調査は、日本とネパール・植物資源局およびイギリス・エジンバラ植物園との共同調査として実施し、日本人5名、ネパール人2名、イギリス人2名それに中国人1名(甘粛省・蘭州大学)が参加した。現地調査では、GPSで緯度・経度・高度を測定し、アスマン温湿度計などを用いて環境条件を把握するための諸測定を行い、調査地域に見いだされた高等植物全種について、生育状況を調べ、標本として採集した。特にユキノシタ属(ユキノシタ科)、キジムシロ属(バラ科)、トウヒレン属(キク科)、メコノプシス属(ケシ科)、ツリフネソウ属(ツリフネソウ科)、シャクナゲ属(ツツジ科)、オオバコ科、カヤツリグサ科などについては、分子遺伝学や細胞遺伝学的な解析に用いる試料を野外で採集した。得られた材料による分類学的解析、細胞遺伝学的解析、分子遺伝学的解析結果に関しては、それぞれ専門の研究雑誌あるいは学会で公表をおこなった。調査・行動記録については適宜公表をおこなった。
セメント芽細胞の分化誘導におけるwntシグナルの解析

セメント芽細胞においてcanonical Wntシグナルが機能的に作動していることを明らかにした。Wnt3aで刺激したところ、アルカリフォスファターゼ、骨シアロ蛋白、そしてオステオカルシン遺伝子の発現が抑制された。さらに、Wnt3aは細胞サイクルの調節因子であるCyclin D1遺伝子の発現を誘導するとともに、細胞増殖活性を亢進した。以上の知見からWntシグナルはセメント芽細胞の分化を抑制し、そして増殖反応を亢進することが示唆された。Wntは初期発生や生体組織の機能維持に至る様々な局面で機能する分子である。近年、Wnt/β-cateninシグナル経路は骨芽細胞の分化誘導において重要なシグナルであることが報告されてきたが、同シグナルは骨芽細胞の完全な分化を誘導するというよりむしろ骨分化の方向づけ(commitment)の役割を有すると考えられている。申講者らはWnt/β-cateninシグナルがセメント芽細胞の分化に与える影響について検討するとともに、Wntシグナルの調節因子であるwnt antagonistの発現の可能性についても解析した。方法:LiCl_2(0,10,20mM)およびwnt protein存在下で培養(5%FBSD-MEM plus 50μg/mlアスコルビン酸)し、アルカリフォスファターゼおよび細胞外マトリックス(オステオカルシン、骨シアロ蛋白、1型コラーゲン)の発現をリアルタイム定量PCR法にて経時的(Day 0,1,2,4)に解析した。また、細胞分化過程におけるWnt antagonistの発現は50μg/mlアスコルビン酸存在下におけるin vitro細胞培養分化モデルをもちいて、secreted frizzled-related proteins(SFRPs)1-4の発現をリアルタイム定量PCR法にて経時的(Day 0,2,4,6)に解析した。結果:(1)LiCl_2およびリコンビナントwnt3a protein濃度依存的にアルカリフォスファターゼ、オステオカルシン、骨シアロ蛋白、1型コラーゲンの発現は抑制された。(2)SFRP-1および-3の発現は検出できなかったが、SFRP-2および-4は分化誘導開始後4日目をピークに発現が亢進した。これらの結果から、Wnt/β-cateninシグナルはセメント芽細胞の分化に対して負の方向に作用することが明らかとなった。またセメント芽細胞は細胞分化過程においてSFRP-2および-4などのwnt antagonistの発現を介して、wntシグナルを調節している可能性が示唆された。Wntシグナルは間葉系幹細胞や骨芽細胞の機能を制御することによって骨形成に関与することが知られている。しかし、セメント芽細胞の分化におけるWntシグナルの関与ならびにその役割はほとんど知られていない。本研究において、Wntシグナルを形成する分子群がセメント芽細胞に発現していることをRT-PCR法で明らかにした。LiClはGSK-3βを抑制することによってcanonical Wntシグナルを活性化するが、細胞をLiClで刺激することによりβ-cateninの核内移行と標的遺伝子の転写活性が誘導された。このことからセメント芽細胞においてcanonical Wntシグナルが機能的に作動していることが示唆された。canonical Wntシグナルの代表的なWntメンバーであるWnt3aで刺激したところ、アルカリフォスファターゼ(ALP)、骨シアロ蛋白(BSP、ならびにオステオカルシン(OCN)遺伝子の発現が抑制された。さらに、分化に対してポジティブに作用する転写因子Runx2/Osterix遺伝子発現が抑制され、また、ネガティブに作用する転写因子Lef1遺伝子発現が亢進された。Dickkopf(Dkk)-1はWntコレセプターである低比重リポタンパク様受容体(LRP5/6)に結合するcanonical Wntアンタゴニストであるが、Dkk-1存在下で同様の実験を行ったところWnt3aによるRunx2遺伝子ならびにOCN遺伝子に対する発現抑制作用が解除された。これらの知見から、Wnt3aによるセメント芽細胞の分化抑制作用はcanonical Wntシグナルを介した反応であること、そして、これら転写因子の発現調節によって制御されている可能性があることが示唆された。以上の知見からWntシグナルはセメント芽細胞の分化を抑制し、そして増殖反応を亢進することが示唆された(Bone 2009)。セメント芽細胞の機能調節機構におけるWntシグナルの役割を解明することは、歯周組織再生学を進展させる上で重要であると考えられる。
ねじれによるビニル水素の活性化:sp^2炭素での共有結合の形成

これまでに、十分に捻れた1,3-ジエンとしてオルト位に2つのメチル基を持ったシス-スチレン誘導体Aを設計・合成し、強塩基に対する反応性を検討した。その結果、ビニルプロトンがベンジルプロトンに優先して選択的に引き抜かれビニルアニオンを生成することを、重水やアルデヒドとの反応、及び分子内シリル基の転位で確認した。これはベンジルプロトンより反応性の高いビニルプロトンの存在を示した極めて希な例である。そこで本年度は、ねじれの度合いの異なる2つのシス異性体B、Cと3つのトランス異性体を合成し、それぞれのビニルプロトンとベンジルプロトンとの強塩基に対する相対的反応性、電子吸収スペクトルの様子、さらに立体配座解析に基づく捻れの度合いについて検討し、捻れの度合いとビニルプロトンの反応性について考察した。トランス体では捻れの度合いに関係なく、いずれの場合もベンジルプロトンが選択的かつほぼ定量的に引き抜かれた。これは側鎖の4級炭素についた置換基により、ビニルプロトンが大きな立体障害を受けているためと考察される。一方シス体の場合には、捻れの度合いとビニルプロトンの反応性が明らかに対応していた。すなわし、極端に捻れたAでは、ベンジルプロトンに対してビニルプロトンのみが引き抜かれ、大きく捻れているBでは圧倒的にビニルプロトンが選択的に引き抜かれていた。これに対し、電子スペクトルで251nmに極大吸収を示すCでは、ビニルプロトンとベンジルプロトンはほぼ1対1の割合で引き抜かれた。以上の結果は明らかに、捻れた1,3-ジエンに於けるビニルC-H軌道は、隣接する二重結合のπ軌道とσ-π軌道相互作用することによって活性化されると結論づけられる。