hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチ・トレーサー手法による流域水・物質循環プロセスのモデル化に関する研究

本研究はm、山地原流域を対象と, 2H,18O, CFCsなど水及び物質循環に関わる同位体および溶存成分を併用することにより(マルチ・トレーサー手法),流域内部をも含めた降水から地下水そして流出に至る水循環の物理的なプロセスを定量化し,原流域から中流域における水循環機構をモデル化することを目的とした。本年は,原流域の量水堰における水位観測を継続した他,流域全域において、CFCs分析用の湧水・地下水サンプリングを, 1月, 7月および11月に実施した。CFCsの分析結果によれば、上流域において濃度が高く、下流域において低い傾向が、季節を通じて認められた。CFCsを用い,ピストン流モデル(PM),拡散モデル(DM),指数関数モデル(EM)を適用し滞留時間の検討を行ったところ,上流部においてはPMあるいはDMを,中流部においてはEMを用いることが適当であると判断された。この結果求められた源流域における湧水の滞留時間は1020年,中流部のそれは1540年,下流部のそれは3570年以上とも積もられた。これは,地下水ポテンシャル,溶存成分から推測された地下水流動経路とも調和であった。以上、CFCsを用いた地下水の滞留時間を推定することは、トリチウムや炭素では求められない詳細な解析を機能としCFCsの有効性が示された。対象流域である熊本県不知火町松合の試験流域において,量水堰の河川水位および流量の連続観測を行い,基本的な河川の流出特性を明らかにした.とくに,2005年7月の梅雨末期,同9月の台風時の降雨流出イベントに対応し集中観測を行い,降雨-土壌水-基盤岩地下水-流出水の水質・同位体特性を解明し,源流域スケールでの降雨流出過程における基盤岩地下水の役割を定量化した.風化基盤岩層より深部の岩盤内亀裂系からの地下水流出を定量化した事例は,おそらく世界でも最初であろう.9月の台風イベントでは,降雨流出時にボーリング孔の地下水位が観測されたため,水文プロセスに関わるすべての水試料が完全な形で回収された.このイベント時には,降雨に対し速やかな湧水の流量の増加とともに,降雨終了後に遅れて増水が生ずる現象が観測された.これには,基盤岩地下水の寄与が大きいことが,同位体や水質の解析から明らかになった.今後さらに詳細な解析を進めることにより,流出時の基盤岩地下水の流出経路,流出フラックスが定量化され,モデル化へ大きく進展することが期待される.本研究の成果により,従来斜面水文学において,風化基盤岩層までが小流域スケールの降雨流出過程に寄与する水文プロセスの生起場とされていた枠組みが,亀裂系基盤岩内部をも含めて考える必要があるというパラダイムシフトが生まれる可能性がある.昨年度に引き続き対象流域である熊本県不知火町松合の試験流域において,量水堰の河川水位および流量の連続観測を行い,基本的名河川の流出特性を明らかにした.とくに,2006年7月の梅雨末期には,過去4年間で最大規模の降雨流出イベントを観測することができ,降雨-土壌水-基盤岩地下水-流出水の水質・同位体特性を解明し,源流域スケールでの降雨流出過程における基盤岩地下水の役割を定量化した.大規模イベント時には,基盤岩地下水,および流出水ともに溶存成分濃度が顕著に低下する傾向がみられた.また,土壌層内にも飽和地下水面が観測されたが,これは土層中の降下浸透によって形成されたのではなく,基盤岩地下水面の上昇によって観測されたものと判断された.すなわち,基盤岩地下水が土層中まで上昇したことにより,土壌水と基盤岩地下水との混合が生じ,これが流出水の溶存成分濃度を低下させた一員になったものと考えられる.本研究の成果により,従来斜面水文学において,風化基盤岩層までが小流域スケールの降雨流出過程に寄与する水文プロセスの生起場とされていた枠組みが,亀裂系基盤

岩内部をも含めて考える必要があるというパラダイムシフトが生まれるものと期待される.本研究は,山地源流域を対象とし,^2H,^<18>O,CFCsなど水および物質循環に関わる同位体および溶存成分を併用することにより(マルチ・トレーサー手法),流域内部をも含めた降水から地下水そして流出に至る水循環の物理的なプロセスを定量化し,源流域から中流域における水循環機構をモデル化することを目的とした.本年は,源流域の量水堰における水位観測を継続した他,流域全域において,CFCs分析用の湧水・地下水サンプリングを,1月,7月および11月に実施した.CFCsの分析結果によれば,上流域において濃度が高く,下流域において低い傾向が,季節を通じて認められた.CFCsを用い,ピストン流モデル(PM),拡散モデル(DM),指数関数モデル(EM)を適用し滞留時間の検討を行ったところ,上流部においてはPMあるいはDMを,中流部においてはEMを用いることが適当であると判断された.この結果求められた源流域における湧水の滞留時間は1020年,中流部のそれは1540年,下流部のそれは3570年以上と見積もられた.これは,地下水ポテンシャル,溶存成分から推定された地下水流動経路とも調和的であった.以上,CFCsを用い地下水の滞留時間を推定することは,トリチウムや炭素では求められない詳細な解析を可能とし,CFCsの有効性が示された.
クルトゥラの挑戦――20世紀後半の在外ポーランド・メディアの歴史的意義

本研究は、第二次世界大戦後にローマで発足し、のちにパリ近郊に拠点を移して活動した亡命ポーランド系の「文学研究所」とその発行誌『クルトゥラ』に注目しながら、冷戦期のヨーロッパにおける政治と文化の関係、知識人のネットワーク、在外メディアの役割などの諸問題を歴史学の視点から再検討することを課題としている。本研究課題にかかわる研究状況の調査を初年度から継続しておこなってきたが、当該年度の調査をつうじて、主としてポーランド国内で、当初の想定を上回るペースで関連する史資料の公刊と多方面からの研究文献の出版が続いている状況が確認できた。あらためて研究状況の全体像を把握するために、研究史の整理の基準を設定し直し、文献の分類と読解を進めている。とりわけ文学研究所にかかわった人物の書簡・文通等の刊行が進んでいることは本研究にとって重要であるが、その内容・範囲ともに多岐にわたっており、史料からえられる情報の意味を精査する必要がある。一昨年度からの懸案である研究動向を整理した論文の準備を進めている。並行して、195060年代の『クルトゥラ』にみられる政治的構想(ギェドロイツとミェロシェフスキによる新しい西方政策と東方政策の主張)の歴史的文脈をふまえた検討を進めている。また、2019年4月に韓国のソガン大学で「共和政の記憶」をテーマとするセミナーが予定されており、レクチャーを依頼されたことから、本研究の成果をふまえた発表を準備した(4月25日に次のタイトルで報告を行なった。"Vicissitudes of the “Noble Republicanism" in Contemporary Poland)。文学研究所の関連資料については、ネット上の公開と書籍としての刊行が進み、研究計画をたてた時点と比べるとアクセスは容易になっているといえるが、公開されつつある情報が量的に膨大かつ内容的に多方面に及ぶことから、関連する史資料の収集・把握と整理に時間を要している。研究状況を把捉するための基準を立て直し、研究動向の整理とサーヴェイの執筆を引き続き優先的な課題としたい。『クルトゥラ』誌の検討については、195060年代の政治構想の分析を中心に行なっているが、具体的な成果を提示するためには関連する文献等のさらなる調査が必要である。モンドリィ=ギェドロイツ往復書簡の検討については、先行研究がない白紙状態からの取り組みであり、慎重に読解を進めている。文学研究所と『クルトゥラ』をめぐる近年のポーランド内外の研究動向を整理し、従来の研究の方向性と残された課題をサーヴェイする論文を執筆することを引き続き優先的な課題とする。195060年代の『クルトゥラ』の記事の分析を進める。そのさい、公刊が進んだギェドロイツとミェロシェフスキの往復書簡の内容との関係にも注意を払いたい。モンドリィ=ギェドロイツの往復書簡については、引き続き、「ポーランド資料センター」の刊行物『ポーランド月報』を並行史料として参照しながら、読解を進める。今年度は本研究の初年度にあたるため、今後の研究調査に不可欠な基礎的な文献の収集、『クルトゥラ』にかんする従来の研究史と現在の研究状況の把握、および、史料の所蔵状況を確認するための準備的な現地調査を目標として研究を進めた。現地調査の一環として、2017年3月13・14両日に『クルトゥラ』の発行元であった文学研究所(パリ北西郊外メゾン・ラフィット)を訪問し、資料の調査を行なった。また、3月16・17両日に、ワルシャワ国立図書館において、関連する研究文献の調査を行なった。本年度の発表論文とリトアニア歴史研究所における報告は上記の調査に先立って行われたもので、いずれも本研究の課題にアプローチするための前提となる歴史認識上の枠組みにかかわるものである。現在、上記の調査をふまえて『クルトゥラ』にかんする史料状況と研究状況を概観する研究動向論文を現在準備中であり、2017年度中に学術雑誌への投稿を予定している。上記の調査の予期せぬ副産物として、文学研究所所長ヴォイチェフ・シコラ氏より、ヤヌシュ・モンドリィという名前の日本の商社の社員が『クルトゥラ』に日本関連の記事を寄稿しており、編集長ギェドロイツと交わした往復書簡が残存しているとの教示をえた。今回の調査中に、1981年から2000年にかけて両者間で交わされた書簡を閲覧した。この往復書簡については、本研究の計画時点では存在を認識しておらず、したがって当初作成した研究計画では、この史料の調査・分析は課題に含まれていない。しかし、今回の調査から、モンドリィ関連資料が、「連帯」活動期からポスト社会主義期にいたる時期の日本と文学研究所との関係史にかかわる貴重な史料群であることが明らかとなった。この点を考慮して、今後、書簡の情報を整理する作業を本研究の枠内に組み込み、ポーランド語原文と日本語対訳・注釈を付した資料集を編纂することを予定している。本年度の当初の研究計画に盛り込んだ課題のうち、基礎的な文献の収集と、研究状況の調査については、予定どおり進んでいる。また、史料状況の把握のための予備的な調査については、2017年3月にパリの文学研究所を訪問し、文書庫を管理する現地の所員の協力のもとに、『クルトゥラ』の関連資料の種類、分類の方法、保管の状態等について実地にレクチャーを受けることができた。史料の保管状況と閲覧可能な範囲を確認することができたので、今回得られた情報をふまえて、先行研究の内容を把握したうえで、具体的な資料調査計画をたてることが可能となった。

本年度の調査でえられた見とおしにもとづいて、次年度以降の現地調査の機会を利用して、1950年代60年代の『クルトゥラ』の編集にかかわる未公刊史料の本格的な調査作業に着手する予定である。「研究実績の概要」欄にも記載したように、文学研究所における今回の調査の過程で、当初の研究計画では想定していなかった日本との関係にかかわる資料群(主として書簡)が存在することが判明した。現在、この資料群の整理と内容の検討を並行して進めている。作業量が倍増したため、当初の計画に沿った研究の進度にマイナスの影響がでているが、日本側とポーランド側の情報や文献の照合は、言語的な条件などから、本研究代表者にしかできない作業であり、また、内容的にもこの資料群の全容を早期に明らかにすることは日本とポーランドの学術界にとって有意義であると考えられることから、当面はやむを得ないと判断している。本年度は、昨年度のパリ近郊の文学研究所における研究状況の確認と資料調査の結果をふまえて、以下の3つの課題を中心に、研究を進めた。1)雑誌『クルトゥラ』にかかわった執筆者のうち、これまでフォローできていなかった著述家数名(イェジ・ステムポフスキ、アンジェイ・ボブコフスキ、ジスワフ・ナイデルら)について情報と資料を収集すること。2)文学研究所の創設者であり『クルトゥラ』の編集者でもあったイェジ・ギェドロイツの独特な地政学的認識の構造についての理解を深めるために、彼の出身地域である旧リトアニア大公国領の中世から20世紀にいたる歴史のとらえ方について、史学史的に再検討すること。3)昨年度の調査でその存在を知ったヤヌシュ・モンドリィとギェドロイツの往復書簡の読解を進めると同時に、日本の状況にかんするモンドリィの情報源について調査を進めること。1)については、これらの著述家の著作集と書簡集を入手し、2次文献についても収集を進めている。今後、彼らの経歴のなかで『クルトゥラ』とのかかわりがもつ意味について検討をおこなう予定である。2)については、関連するテーマについて東欧史研究会2017年度大会で発表した内容をまとめた論文が『東欧史研究』に掲載されたほか、10月にクラクフのヤギェウォ図書館で文献を調査し、また、同時期にヤギェウォ大学で開催された国際会議(第3回在外ポーランド史研究者会議)で関連するテーマについて発表をおこなった。3)については、モンドリィの情報源の1つとして、1981年に東京で発足した「ポーランド資料センター」の存在があることを確認し、ギェドロイツ宛書簡の内容と「資料センター」の刊行物との照合を進めている。課題となっていた資料状況と研究状況の確認については、これまで見落としていた『クルトゥラ』の関係者について情報を収集することができた点で一定の進展があったが、ポーランド本国側の研究が予想を越える範囲と速度で進んでおり、20172018年中に新たに刊行された史料集と2次文献が相当の点数にのぼっている。このため、研究状況の十分な検討を年度内に終えることができなかった。研究動向の整理とサーヴェイの執筆を次年度の優先的な課題としたい。
味覚受容と細胞内情報伝達経路の再構成系の構築

私は、これまでに、味蕾細胞のカルシウムシグナリング経路の分子機構を解明し、これらの細胞が味神経とシナプスを形成していることを示した。最近、このような経路を持つ細胞群に細胞内カルシウム濃度上昇に応答して脱分極を起こしうるTRPM5イオンチャンネルが発現していることが報告されたことを契機に、この経路が味覚受容に重要な役割を担っていることが内外に認められてきている。しかし、TRPM5の活性化機構にはいくつかの経路が示されており、また、味細胞では少数の細胞で様々な味物質を受容するために複数の細胞内情報伝達経路が想定され、TRPM5以外の分子が関与する可能性がある。そこで、TRPM5の他に、カルシウム応答を受けて味神経へのシナプス伝達を引き起こす分子として味蕾細胞での発現を独自に見出したカルシウム依存性カリウムチャンネルについて解析を行った。実際には、これらの遺伝子の単離と発現プラスミドの構築を行い、アフリカツメガエルの卵母細胞系に導入した。TRPM5については、ラット有郭乳頭mRNAを用いたRT-PCRにより味細胞で機能している分子種を単離した。カルシウム依存性カリウムチャンネルについては、より詳細に検討するためにドミナントネガティブ効果を持つように変異を導入したコンストラクトを作製した。変異チャンネルを卵母細胞に共発現させたところ、正常チャンネルの機能をほぼ完全に阻害した。アゴニスト-受容体系と共発現させた場合、TRPM5は細胞内カルシウム濃度上昇により活性化する一方、カルシウム依存性カリウムチャンネルは細胞内カルシウム濃度上昇により不活性化して膜電位変化を引き起こす。しかし、どちらのチャンネルのカイネティクスも、単独では味細胞の膜電位応答を説明するのには十分とはいえず、味細胞ではより複合的な機構が存在すると考えられる。脊椎動物の味覚受容においては、様々な味物質によって味蕾細胞内のカルシウムシグナリング経路が活性化されることが報告されている。これまでに、私は、このようなカルシウム応答を担う分子機構として、味蕾の細胞に味覚受容体T1R/T2R→G_<i2>/G_<gust>→PLCβ2→IP_3R3という経路が存在し、さらに、これらのカルシウムシグナリング経路を有する細胞が実際に味神経とシナプスを形成していることを示してきた。最近になって他のグループによってPLCβ2遺伝子をノックアウトしたマウスが作成され、この分子が甘味・旨味・苦味の味細胞内情報伝達に不可欠であることが示されたことから、実際にこの経路の味覚受容における重要性が再確認されている。一方、これらの経路によるカルシウム応答が、味神経へのシナプス伝達を引き起こす分子機構については、他のグループによりTRPM5が一つの候補にあげられているはいるものの、複数の経路の関与が考えられる。そこで、シナプス伝達を引き起こす膜電位変化を担う可能性のあるイオンチャンネルについて、味蕾での発現を抗体染色により調べた。その結果、環状ヌクレオチド活性化チャンネルとカルシウム依存性カリウムチャンネルが味蕾の一部の細胞で特異的に発現していることが分かったので、このうちのカルシウム依存性カリウムチャンネルについて、オープンリーディング・フレームの単離を行い、アフリカツメガエル卵母細胞に注入するための発現プラスミドの構築を行った。現在、上記の味覚受容経路の分子について、アフリカツメガエル卵母細胞を用いた発現、機能アッセイ系の構築を行っている。
相分離過程における構造成長ダイナミクスと絡み合いダイナミクスのカップリング

静的には均一な2成分高分子ブレンド系中においても,成分濃度の動的ゆらぎが存在する。この動的不均一性が成分高分子鎖の大規模運動に与える効果を誘電緩和と力学緩和を併用して検討し,速い緩和成分にとっては濃度ゆらぎが実効的に凍結されているため温度-時間換算則が成立しないことや,Rouse平衡化が遅延されるために絡み合い平坦部がマスクされることなどを見いだした。相溶性ブロック共重合体系についても,ブレンド系と対応する挙動を見いだした。(1)背景凝縮系中の高分子鎖の長時間ダイナミクスは、絡み合いに支配される。均質ホモポリマー系の絡み合いダイナミクスは、管モデルによってかなり良く記述される。しかし、ブレンド系などの不均質系では、組成分布に伴って絡み合い点間分子量M_eと局所摩擦ζが空間的に分布し、さらに、相構造が鎖の運動に対する排除領域として働くため、絡み合いダイナミクスの分子描像が十分には確立されていない。特に、相分離過程においては、鎖のダイナミクスが相の成長過程を支配し、同時に鎖のダイナミクスを支配するM_e、ζの空間分布と排除領域の状態は相構造で決定される。このように構造成長のダイナミクスと強くカップルした絡み合いダイナミクスに対する分子描像は、不明のまま残されてきた。(2)目的本研究の目的は、このような相構造形成過程における絡み合いダイナミクスと構造成長のダイナミクスについて実験的な知見を累積し、空間的尺度が異なるこれらのダイナミクスの間のカップリングに対する分子描像を確立することにある。具体的には、A型双極子を有し鎖全体の運動が誘電活性となるシス-ポリイソプレン(PI)を含むブレンド系、および、結晶性高分子系を対象として、鎖の絡み合いダイナミクスを粘弾性・誘電測定などの手法により検出し、構造成長のダイナミクスをX線・光散乱測定により検出する。得られた結果を比較して、これらの2種のダイナミクスのカップリングの詳細を明らかにする。本研究は、これまでに行われてきたPIの誘電緩和についての研究を発展させたものである。種々の測定によって絡み合いダイナミクスを多角系に検出し、構造成長のダイナミクスとのカップリングを分子論的に明らかにしようとする着想は、本研究の独創である。静的には均一な2成分高分子ブレンド系中においても,成分鎖の運動性が有限であることを反映して大きなスケールでの成分濃度のゆらぎが存在する.この動的な不均一性は,相分離構造成長のダイナミクスと絡み合いダイナミクスのカップリングを考える上で最も重要な因子のひとつであるが,鎖の広がり程度の大きなスケールの運動に対する効果の検討は不十分のまま残されてきた.この効果を検討するために,A型双極子を持ち末端間ベクトルの運動が誘電活性であるシス-ポリイソプレン(PI)とポリ(4-tert-ブチルスチレン)(PtBS)のブレンド系に対して,誘電緩和測定と力学緩和測定を行った.その結果,系中の速い成分であるPIの終端緩和には温度-時間換算則が成立しないが,遅い成分であるPtBSについてはこの換算則が成立することが明らかとなった.速い成分の緩和の時間スケールでは,遅い成分の濃度ゆらぎが凍結されて速い成分の緩和に対する摩擦環境が不均一となり,この不均一性が温度とともに変化するため,速い成分に対しては温度-時間換算則が成立しないと考えられる.一方,遅い成分の緩和の時間スケールでは,速い成分が濃度ゆらぎを均一化するので,摩擦環境が均一となり換算則が成立したものと考えられる.さらに、静的には均一なスチレン-イソプレン・ジブロック共重合体に対して動的小角X線散乱測定を行い,系の終端緩和の時間スケールでは動的なミセル構造が存在し,その拡散が終端緩和を支配することを明らかにした.このような均一共重合体系,均一ブレンド系,さらにゲル化系や結晶化系などの終端緩和に強く影響を与える絡み合い緩和についても,モデルホモポリマー系を用いて検討を行い,束縛解放機構が大きな寄与を持つことなどを明らかにした.静的には均一な2成分高分子ブレンド系中においても,成分鎖の運動性が有限であることを反映して大きなスケールでの成分濃度のゆらぎが存在する.この動的な不均一性が,鎖の広がり程度の大きなスケールの運動に対する効果の検討は不十分のまま残されてきた.この効果を検討するために,A型双極子を持ち末端間ベクトルの運動が誘電活性であるシスーポリイソプレン(PI)とポリ(4-tert-ブチルスチレン)(PtBS)のブレンド系に対して,誘電緩和測定と力学緩和測定を行った.その結果,高分子量PtBSと中分子量PIのブレンド系中ではPIが速い成分となり、その終端緩和には温度-時間換算則が成立しないこと,遅い成分であるPtBSについてはこの換算則が成立することが明らかとなった.一方,低分子量PtBSと中分子量PIのブレンド系中ではPIが遅い成分となり,その終端緩和には温度-時間換算則が成立することが見出された.

これらの結果は,速い成分の緩和の時間スケールでは,遅い成分の濃度ゆらぎが凍結されて速い成分の緩和に対する摩擦環境が不均一となり,この不均一性が温度とともに変化するだめ,速い成分に対しては温度-時間換算則が成立しないことを示す.一方,遅い成分の緩和の時間スケールでは,速い成分が濃度ゆらぎを均一化するので,摩擦環境が均一となり換算則が成立したものと理解される.これらの結果は,ブレンド系の動的挙動に対する不均質性の効果が時間スケールと共に変化することを如実に示す結果である.さらに,ブロック共重合体系,ゲル系などについても,不均質性が動的挙動に与える効果(濃度揺らぎが共重合体の相構造の流動破壊に与える効果や分子量の不均質性がゲルの力学強度に与える効果など)を明らかにした.A型双極子を有するポリイソプレン(PI-20 ;分子量M=2.0万)と、この双極子を持たないポリ(p-t-ブチルスチレン)(PtBS-16 ; M=1.6万)の相溶性ブレンド(PtBS重量分率=20, 50wt%)について誘電測定と粘弾性測定を行い、PI-20とPtBS-16の両方の運動を反映する粘弾性データのみならず、PI-20の運動だけを反映する誘電データについても温度-時間換算則が成立しないことを見いだした。この結果は、ブレンド中のPI-20の終端緩和がPtBS-16の緩和より速いためにPI-20の終端緩和の時間スケールではPtBS-16の濃度揺らぎが実効的に凍結され、PtBS-16が濃縮された領域および希薄な領域に存在する遅いPI-20鎖と速いPI-20鎖の緩和時間の活性化エネルギーが異なるために生じたことをWLF解析から明らかにした。また、ブレンド中とバルク系中のPtBS-16の挙動の比較から、等摩擦状態における粘弾性緩和時間はブレンド中の方が大きいことを見出した。この結果は、(擬似的)絡み合いに対応付けられた。すなわち、低分子量のPtBS-16鎖は、バルク状態では、そのランダムコイル中に十分な長さの主鎖骨格を持たないため、絡み合いを示さない。しかし、ブレンド中では、屈曲性のPI-20鎖が十分長い主鎖骨格を供給するため、PtBS-16はPI-20と(擬似的に)絡み合って大きな緩和時間を示したことが明らかとなった。この結果は、ホモポリマー系の絡み合いの概念の精密化をもたらす結果である。相溶性のポリイソプレン(PI;分子量M_<PI>=9.9万)とポリ(p-t-ブチルスチレン)(PtBS ; M_<PtBS>=34.8万)を成分とする50/50wt/wtブレンド系について,貯蔵および損失剛性率(G',G"),誘電損失(ε")の角周波数(ω)依存性を検討した。PIは主鎖骨格に平行なA型電気双極子を持ち,長時間域でも誘電活性となるが,PtBSはこの双極子を持たず長時間域では誘電不活性である。測定温度域(≦120°C)において,ブレンド系全体の終端粘弾性緩和は誘電緩和より遅いことから,PtBSが系中の遅い成分,PIが速い成分であり,セグメント摩擦係数はPtBSの方が大きいと結論された。さらに,各成分の濃度は動的に揺らぎ,速い成分であるPI鎖の終端緩和の時間スケールにおいてはPtBS濃度の不均一性が残存していることを反映して,PIの運動のみを選択的に検出するε"データの緩和モード分布が温度と共に変化することも見出した。
専門学校教員のキャリア形成過程の類型化

本研究では、全国専門学校教育研究会加盟127校に在籍する専任教員へのアンケート調査と、専門学校7校に在籍する133名の専任教員への聞きとり調査によって質的・量的データの収集を行い、その分析を通じて専門学校教員のキャリア形成過程を類型化しその特性を明らかにしていく。本研究は、これまで焦点が当てられることがなかった専門学校教員のキャリア形成過程を対象とする初めての本格的な研究である。
ナノディスクを用いた免疫受容体Mincleのコレステロール認識機構の解明

1. Mincleタンパク質およびコレステロールを含むナノディスクの調製これまでにほぼ帰属が完了しているMacrophage inducible C-type lectin (Mincle)タンパク質については、これまでと同様の手法で高濃度に調製することに成功した。滴定に用いるコレステロールを含むナノディスクの調製も並行して行った。ナノディスクに用いるmembrane scaffoldprortein(MSP)については、滴定に多くの量を必要とするため調製に困難を要したが、発現条件の検討により収量の改善を行った。また、ナノディスク作製に必要なコレステロールを含むリポソームの作製も行った。調製したリポソームとMSPを用いて、コレステロールを含むナノディスクの調製を行い、ゲルろ過クロマトグラフィーにより、精製を行った。2.コレステロールを含むナノディスクのMincleタンパク質への滴定実験大阪大学蛋白質研究所が所有する950 MHz NMRを用いてナノディスクのMincleタンパク質への測定実験を行った。測定には、1H-15N Heteronuclear Single Quantum Correlation (HSQC)法を用いた。その結果、Mincleに対しナノディスクを3等量まで滴定を行ったが、滴定に伴い若干の化学シフト変化が見られたものの、その変化は小さいものであった。またその変化を濃度に対してプロットした結果、相互作用としては非常に弱いものであることがわかった。また、これまでに示唆されている結合に関わると示唆されたコレスロール結合モチーフのアミノ酸残基に着目したが有意なシフトは観測されていない。NMR測定に適したMincleタンパク質の高純度な調製およびコレステロールを含むナノディスクの調製に成功した。さらに、本研究課題の目的であるMincleタンパク質へのナノディスクの滴定実験を予定通り進むことができたため、実験は概ね順調に進展している。一方で、滴定実験によるMincleタンパク質の化学シフトの大きな変化は見られなかった。このことは、通常量のコレステロールを含むナノディスクでは相互作用は弱い、もしくはほぼないことを示唆する結果であることが示唆された。このことは、不必要なMincleによる免疫活性化が通常状態では起こらないことを示唆する。そのため、病態を真似たより高密度にコレステロールを含むナノディスクを調製し、滴定実験を行う必要とする結果を得た。滴定実験により、Mincleタンパク質の化学シフトの大きな変化は見られなかった。このことは、通常量のコレステロールを含むナノディスクでは相互作用は弱い、もしくはほぼないことを示唆する結果であり、病態を真似たより高密度にコレステロールを含むナノディスクを調製する必要とする結果をえた。またコレステロールは、脂質ラフトに局在していることが示唆されているため、脂質ラフトに多く含まれるとされるスフィンゴ脂質やコレステロールの含有量の多いナノディスクも作製も試みる。さらに、Mincleは結核菌表面に存在するトレハロースジマイコレート(TDM)を認識するが、その詳細な認識機構もわかっていない。そのため、ナノディスクにTDM類似体を埋め込み、滴定実験を行う。これによりMincleのコレステロール認識機構に加え、糖脂質認識機構の解明も行う予定である。

またコレステロールは、脂質ラフトに局在していることが示唆されているため、脂質ラフトに多く含まれるとされるスフィンゴ脂質やコレステロールの含有量の多いナノディスクも作製も試みる。さらに、Mincleは結核菌表面に存在するトレハロースジマイコレート(TDM)を認識するが、その詳細な認識機構もわかっていない。そのため、ナノディスクにTDM類似体を埋め込み、滴定実験を行う。これによりMincleのコレステロール認識機構に加え、糖脂質認識機構の解明も行う予定である。平成30年度は、ナノディスクの作製に必要なリン脂質が所属研究室にあったため、購入する必要がなくなったため。
運動によるミトコンドリア新生におけるエピジェネティクス制御

C57BL/6マウスを実験動物として用い、骨格筋サンプル100mgから不純物の混入を起こすことなくミトコンドリアを単離するに成功した。具体的な方法としては、筋サンプルをホモジェナイズした後にPercollgradientを用い超遠心することによって単離した。さらに、昨年度行った一過性の運動によるミトコンドリア新生を検討する実験に加えて、本年度は除神経による不活動モデルを用い実験を行った。座骨神経の除神経手術から10日後に腓腹筋サンプルを採取しWestern Blotting法によりタンパク質量を測定したところ、ミトコンドリア新生のマスター遺伝子として知られるPGC-1αやグルコースのトランスポーターであるGLUT4のタンパク質量が有意に減少していることを確認した。さらに、PGC-Iaの制御因子として知られるAMPKの活性化剤であるAICARを投与することでその減少を防ぐことができることを報告した。これらのミトコンドリア量の変化においてエピジェネティックな制御機構がどのように関与しているのか、に関しては今のところ不明である。また、酸化ストレスとミトコンドリアとの関連性について検討するため、先天性の代謝性筋疾患として知られるマッカードル病(糖原病V型)患者の外側広筋から採取したバイオプシーサンプルに関して、タンパクおよび脂肪の酸化ストレスマーカーとして知られるProtein carbonylと4-HNE、さらに抗酸化遺伝子のマスター遺伝子として知られるNrf2のタンパク質量をWestern Blotting法により測定を行った。その結果、酸化ストレスがコントロール群と比べて有意に増加していることが確認された一方で、核内に存在するNrf2タンパク質量も有意に増加していることが明らかとなった。Nrf2の増加はImmunofluorescent stainingによっても確認した。しかしながら、COXやクエン酸シンターゼなどのミトコンドリア酵素活性についてはコントロール群との間に有意な差はみられなかった。(抄録なし)C57BL/6マウスを実験動物として用い、骨格筋において一過性の運動によってミトコンドリア新生のマスター遺伝子として知られるPGC-1αをはじめとしたミトコンドリア関連遺伝子の発現がどのように変化するのかを検討する実験を行った。マウス(n=35)を以下の5群に分け(各n=7)、安静時、1時間のトレッドミル走行直後、1時間後、3時間後、24時間後にそれぞれ腓腹筋より筋サンプルを採取した。mRNA量をreal-time PCR法により測定を行い、またタンパク質量は、核、細胞質、ミトコンドリアにそれぞれ分画した後、Western Blotting法により測定した。PGC-1αのmRNA量は運動1時間後、および3時間後に有意に増加することが確認された。また、同様に核においてPGC-1αタンパク質量が運動1時間後、および3時間後に有意に増加した。一方で、細胞質のPGC-1αタンパク質量には変化はみられなかった。したがって、過性の運動によって、PGC-1αのmRNA量が高まると同時に、タンパクの核への移行が起こることが示された。また、先天性の代謝性筋疾患として知られるマッカードル病(糖原病V型)の患者12名の筋バイオプシーサンプルに関して、ミトコンドリア関連遺伝子を含むエネルギー代謝に関わる因子のタンパク質量をWestern Blotting法により測定を行った。その結果、ミトコンドリア型クレアチンキナーゼのタンパク質量が、コントロール群と比べて有意に増加していることが確認された。このことは、筋グリコーゲンの分解を担うグリコーゲンホスホリラーゼの欠損したマッカードル病患者の骨格筋において、クレアチンリン酸シャトルが重要な役割を果たしている可能性、さらにその中でもミトコンドリア型クレアチンキナーゼの重要性が示唆された。マウスおよびヒトの筋サンプルを用い、生化学的な分析を順調に行っている。

マッカードル病患者の筋におけるミトコンドリア型クレアチンキナーゼの重要性を明らかとし、この結果はMolecular Genetics and Metabolism誌に掲載された。マウスを用いた実験においても、一過性の運動によるミトコンドリア関連遺伝子のmRNAおよびタンパク質量の変化について網羅的に解析を進めている。マウスを用いた実験に関して、これまで得られたmRNAおよびタンパク質量の変化に関するデータを基に、今後はDNAのメチル化状態の変化に関する検討を行っていく予定である。しかしながら、筋サンプルよりミトコンドリアを単離する際に、これまで行われてきた単離方法では、小胞体マーカーであるPDIが混人してしまうことが確認されたため、ミトコンドリアの単離方法についてまず再検討をしていく必要がある。ヒトの筋サンプルに関しては、マッカードル病(糖原病V型)に加えて、ポンペ病(糖原病II型)患者についても分析を行っていく予定である。(抄録なし)
炎症性因子による造血幹細胞老化のメカニズム

老化は病的でないレベルの慢性炎症を伴う。慢性炎症の細胞癌化への関与は研究が進む一方、細胞老化と炎症の関連性についてはほとんど分かっていない。近年、感染により惹起される炎症反応が末梢組織に局在する免疫細胞の機能活性化のみならず、骨髄で維持される造血産生の源である造血幹細胞(HSC)を活性化し、老化に類似した機能変化を引き起こすことが分かりつつある。本研究では、炎症を老化の一因と捉え(炎症性老化)、炎症性環境・因子がHSC機能恒常性を変容させ、HSC老化を引き起こす機序を解明する。さらに、HSCの悪性転換、結果的に腫瘍化に至る過程における炎症性因子の役割を明らかにする。加齢変化の新たな特性として慢性炎症に注目し、老化と炎症モデルの相互比較から幹細胞老化の本質理解及び先制医療に向けた新たな老化予防法の確立を目指す。本研究では、グラム陰性菌の構成分子であるリポ多糖(LPS)の全身投与による細菌感染モデルを用いて、造血制御における造血幹細胞に発現するTLR4シグナルの機能的役割およびその下流シグナル活性化が造血幹細胞の機能変容を明らかにした。28年度が最終年度であるため、記入しない。上述の研究課題を解決すべく以下の2つの目的に沿って研究計画を立案した。そのうち、今年度に達成したものを記載する。目的1)炎症性因子の造血幹細胞老化への関与A.老化因子がHSC機能に与える影響:高感度HSC細胞分裂頻度解析法(Takizawa H., 2011)により、細胞性・環境性老化因子がHSC細胞分裂頻度・自己複製・分化能に与える影響を評価した。B.感染関連炎症性因子がHSC機能に与える影響:広範な炎症性因子を発現誘導する感染モデルを用いてHSC機能変化を探る。目的2)炎症性因子の造血幹細胞悪性転換への関与A.炎症が造血器腫瘍化に与える影響:造血器腫瘍マウスモデルに慢性炎症を誘導し、炎症がHSCの悪性腫瘍化・造血器腫瘍の発症・進行に与える影響を評価している。目的1に関しては4つの項目を設定しているが、そのうち2項目について研究の進展が見られた。また、目的では3つの項目中、1つについて詳細な解析を行っている。平成28年度は以下の項目について重点的に研究を進めていく。目的1)炎症性因子の造血幹細胞老化への関与についてC.炎症性老化因子の同定:網羅的蛋白質・遺伝子解析を用いて、目的1)-A.と目的1)-B.の条件で発現する因子の比較により、炎症性老化因子の候補を絞る。上述のHSC細胞分裂頻度解析法または遺伝子欠損マウスにより単独候補因子の機能評価を行い、責任炎症性老化因子を同定する。D.炎症性老化因子の機能阻害による抗老化作用の評価:目的1)-C.で同定された炎症性老化因子の機能を薬理的に阻害し、HSC老化を予防できるか検討する。目的2)炎症性因子の造血幹細胞悪性転換への関与A.炎症がDNA変異率に与える影響:老化または炎症を誘導したマウスから精製したクローナルなHSCに対しWhole Genome/Exome Sequencingを行い、一塩基置換頻度の測定を行う。B.炎症が造血器腫瘍化に与える影響:造血器腫瘍マウスモデルに慢性炎症を誘導し、炎症がHSCの悪性腫瘍化・造血器腫瘍の発症・進行に与える影響を継続して評価する。C.炎症性老化阻害による造血器腫瘍の予防:目的1)-D.で同定される炎症性老化因子の機能を阻害し、造血器腫瘍対する予防効果を目的2)-A.と目的2)-B.の方法で評価する。
「1968 年」と現代デモクラシーの形成に関する比較政治学的研究

本研究は、1960年代の異議申し立ての噴出=「1968年」について日欧米比較を行ったものである。近年「文化革命」としての性格が過度に強調される「1968年」であるが、本研究は、「1968年」は各国における政治的社会的近代化のあり方と冷戦的秩序のあり方の問題性を告発することにより、各国の戦後秩序の再編の大きな契機となったばかりでなく、冷戦的な国際秩序の再編を促す一つの要因ともなったことを確認し、その「文化革命」性の一面的強調の問題性を明らかにした。本年度は、過去の共同研究の総括を行うとともに、その後の研究のフォローならびに研究資料の収集などを中心的に進めた。共同研究会は合計3回行った。まず第1回研究会で、過去の共同研究の到達点と今後の課題について討議し、本共同研究の方向性について検討・確認した。第2回研究会では、近年刊行された日本並びにフランスの68年研究のフォローを行うとともに、当時の運動経験者からの聞き取りも実施した。第3回研究会では、東欧諸国における68年に関する研究のフォローを実施した。その成果の一部は、野田昌吾「『1968年』研究序説」として公表されたが、従来の68年研究の視野の偏り(運動中心、当事者の視点中心、地域的バイアスなど)が確認されるとともに、当該社会の政治社会的コンテクストのなかに位置付けて理解しないことには「68年」の性格やそのインパクトの違いは解明できないこと、さらに言えば、その前後の時代に時間的射程を延ばして初めて「68年」の意味や位置価も理解できることなどが確認された。また、近年の「68年」研究では、文化主義的解釈が定着しつつあるが、そうした解釈は、そもそも闘争の敗北とその影響力の喪失に伴って現出したものであり、いわば政治的敗北の代償としての性格を強く持つものであり、しかも、「68年」の社会政治的側面を視野から排除するものであるという問題性をはらんでいる。このような「68年」解釈をめぐる政治学も重要な分析焦点となることが確認された。1)昨年度末に公刊した野田昌吾「1968年研究序説」をベースに研究課題の練り直しを実施した。その過程で研究期間中に取り組むべき重要論点として浮上してきたのは以下のような問題である。(1)日本ではなぜ緑の党が生まれなかったのか?ドイツは例外なのか?なぜ68年の価値や問題意識が日本では定着しなかったのか?(2)そもそも日本とドイツの68年の価値や問題意識は同じなのか?68年の価値や問題意識とは何か?(3)、68年はポストモダンなのか、未完のプロジェクトの運動なのか?(4)68年は結果か、原因か?結果だとすれば68年とは何を残したのか?(5)「68年から新社会運動への道」は必ずしも連続していないというべきか。68年のインパクトか、新社会運動のインパクトか?(6)68年は各国の政治に何を残したのか?2)上記の問題を念頭に置き、(1)ドイツ社会民主党と1968年運動の関係、(2)ダニエル・コーン=バンデットと68年5月、(3)日本政治と1968年、(4)プラハの春と冷戦史、(5)アメリカにおける宗教右派の興隆と現在、(6)現代フランスの政治と反原発運動、(7)国際的な対抗文化の興亡、などの個別テーマを取り上げ、検討を深めた。3)また、日独双方の事情に詳しい住沢博紀氏(日本女子大)を囲んでのワークショップを開催し、討議を行った。また、そのなかで、上記1)の論点の重要性にかんしてあらためて確認ができたことは重要であった。最終年度である今年度は研究の取りまとめに向けた作業とその成果の公刊に向けた作業を中心に研究活動を展開した。我々の共同研究の基本的視角は、先進国の政治変容の結節点に位置する「1968年」を切り口にすることで、それぞれの国の政治社会の歴史的前提とともに、その変容、さらには変容の基本的構造をも把握することができるというものである。それぞれの国の近代社会のあり方を告発した「1968年」は、そのことにより、それぞれの社会に大きな緊張をもたらすとともに、場合によっては社会の中から激しい反作用をも誘発し、それぞれの社会の現代(ポスト近代)のあり方を強く規定した。そのような意味を持った「1968年」を起点にすることで、それぞれの社会の近代の基本的性格とともに、その現代的転形のあり方の双方が明瞭に浮かび上がることになる。こうした視座のもと、日本、ドイツ、フランス、アメリカ、中東欧諸国、北欧諸国の比較研究を行い、それぞれのあいだの共通点とともに相違点、その相違の背景や意味を検討し、こうした視座の基本的有効性が確認された。

それとともに、その国際的秩序に及ぼした意義についても検討を行った。今年度の研究によってあらためて確認されたことは、戦後の国際政治はもちろんのこと先進各国の国内政治をも規定した冷戦というものが持った独特の重みである。単なる軍事的なパワーポリティクスに限定されない冷戦のイデオロギー政治的側面自体が、逆説的にもそれぞれの国の戦後政治に対する疑念を醸成し、それが「1968年」を一つの触媒として、戦後的秩序の再編を余儀なくさせたという点は、世界史において冷戦が持った複雑でニュアンスをもった意味を再検討する必要性を示しているといえるだろう。申請書に掲げた研究視角の妥当性は、この間の共同研究の結果、十分に明らかになった。各国の政治社会のあり様のトータルな把握は、領域の広大さから必ずしも十分とは言えないが、その輪郭を提示することは十分可能である。24年度が最終年度であるため、記入しない。11でも書いたが、研究視角の妥当性は明らかとなったので、それにもとづき研究の取りまとめを行いたい。各国の個別の制度などにまで踏み込んだ取りまとめは難しいかもしれないが、比較の枠組みと、それにもとづく各国の現代デモクラシーの性格の提示は十分可能である。
心疾患におけるエンドスタチンの病態生理的役割の解明

本研究ではXVIII型コラーゲン分解断片エンドスタチンの心疾患における病態生理的役割を解明することを目的とした。その結果、エンドスタチンが心筋梗塞モデルラットの梗塞領域由来筋線維芽細胞の増殖と遊走を亢進し、モノクロタリン誘発右心肥大モデルラットの右心室由来肥大心筋細胞のT型カルシウムチャネル活性を阻害すること、さらにこれらの心疾患に対して心保護的に働くことなどを明らかにした。本研究ではXVIII型コラーゲン分解産物エンドスタチンの病態心における役割解明のため、細胞や組織の機能変化に着目して基礎的な検討を行い、現在までに以下のような研究成果が得られた。(A)心筋梗塞モデルより単離した心臓筋線維芽細胞に及ぼすエンドスタチンの影響:ラットの左冠状動脈下行枝を結紮することにより心筋梗塞モデルを作成し、2週間後の梗塞領域からexplant法により筋線維芽細胞を単離培養し実験に供した。この単離筋線維芽細胞に及ぼすエンドスタチンの影響について検討したところ、I型コラーゲン産生には影響を及ぼさないが、細胞遊走と増殖を促進することが明らかとなった。(B)圧負荷誘発肥大心における心筋細胞のイオンチャネル活性に及ぼすエンドスタチンの影響:モノクロタリン誘発右心肥大モデルラットを作成し、肥大した右心室心筋細胞を単離し実験に供した。モノクロタリン投与により肥大した右心室組織ではT型カルシウムチャネルのmRNA発現が増加していた。またパッチクランプ法を用いて検討したところ、エンドスタチンは肥大した右心室心筋細胞のT型カルシウムチャネル電流を抑制することが明らかとなった。(C)圧負荷誘発肥大心からの摘出心筋標本の収縮に及ぼすエンドスタチンの影響:モノクロタリン誘発右心肥大モデルラットを作成し、肥大した右心房組織標本と右心室組織標本を実験に供した。肥大した右心房の基礎心拍数及び肥大した右心室の基礎収縮力にエンドスタチン単独処置は影響を及ぼさなかった。以上の結果は、エンドスタチンの心疾患における病態生理的役割を解明するにあたっての基礎的な知見となるため、大きな意義がある。XVIII型コラーゲン分解断片エンドスタチンは、様々な循環器疾患において発現亢進することが知られているが、その病態発症との関連については未だ不明な点が多く残されている。そこで本研究は、エンドスタチンの心疾患における病態生理的役割を解明することを目的とし、心筋梗塞あるいは圧負荷誘発右心肥大モデル動物、またはそれらからの単離培養細胞を用いて実験を行った。平成26年度においては、心筋梗塞モデルラットの梗塞領域より単離培養した筋線維芽細胞に対し、エンドスタチンが増殖・遊走促進作用を示すことを明らかにした。さらにはモノクロタリン誘発右心肥大モデルより単離した右心室心筋細胞において、T型カルシウムチャネル活性をエンドスタチンが阻害することを明らかにした。平成27年度では、心筋梗塞あるいは圧負荷誘発心肥大モデルラットにおいてRNA干渉によるエンドスタチンのノックダウンを行い、病態との関連についてさらに検討した。心筋梗塞モデルの梗塞領域においてsiRNA投与によりエンドスタチン遺伝子をノックダウンしたところ、梗塞領域の菲薄化や心室内腔拡大、心機能の低下が認められた。一方、モノクロタリン誘発右心肥大モデルに対しsiRNA投与によりエンドスタチン遺伝子をノックダウンしたところ、生存率の低下、右心機能の低下傾向や心筋細胞の間隙が拡大する像が認められた。以上、本研究結果からエンドスタチンは心筋梗塞後の梗塞領域の治癒過程において筋線維芽細胞機能亢進を介して瘢痕形成を促進する可能性が示唆された(第66回日本薬理学会北部会にて発表)。また圧負荷誘発右心肥大において、エンドスタチンがT型カルシウムチャネル活性を阻害し、心保護的に働くことが明らかとなった(第158回日本獣医学会学術集会、第89回日本薬理学会年会にて発表。Pflugers Arch. 2016)。平成26年度は、研究の目的に沿って以下(A)(C)の研究計画を実施した。(A)心筋梗塞モデルより単離した心臓筋線維芽細胞に及ぼすエンドスタチンの影響:エンドスタチンが遊走や増殖を亢進するという結果を得ており、順調に実験計画が進展している。現在はエンドスタチンが遊走や増殖を亢進する詳細な機序について引き続き検討中である。(B)圧負荷誘発肥大心における心筋細胞のイオンチャネル活性に及ぼすエンドスタチンの影響:当初は大動脈狭窄モデルマウスの肥大した左心室心筋細胞を用いる予定であったが、手技の安定化という点で困難であったため、モノクロタリン誘発右心肥大モデルラットの肥大した右心室心筋細胞を用いて実験を行った。その結果エンドスタチンがT型カルシウムチャネル電流を抑制することが明らかとなり、順調に実験計画が進展している。(C)圧負荷誘発肥大心からの摘出心筋標本の収縮に及ぼすエンドスタチンの影響:当初は収縮力測定に大動脈狭窄モデルマウスの肥大した左心房組織を用いる予定であったが、手技の安定化という点で困難であったため、モノクロタリン誘発右心肥大モデルラットの肥大した右心室組織を用いて実験を行った。また心拍動数の測定には、モノクロタリン誘発右心

肥大モデルラットの右心房組織を用いた。これらを用いて実験を行った結果、エンドスタチン単独処置では肥大心筋組織において収縮力、拍動数ともに影響を及ぼさないことが明らかとなり、順調に実験計画が進展している。以上おおむね実験は順調に進展している。獣医学平成26年度で得られた結果をもとに、その(A)詳細なメカニズムを解明するとともに、病態におけるエンドスタチンの役割解明のために(B) in vivo心疾患モデルを用いた検討を行う。(A)筋線維芽細胞において、エンドスタチンの受容体として知られるVEGF受容体、インテグリンそしてグリピカンなどの各種サブタイプのmRNA発現を明らかにする。次に発現受容体の下流にあるintegrin-linked kinase、focal adhesion kinaseやmitogen-activated protein kinaseなどの細胞内シグナル変化を検討する。さらに各受容体や細胞内シグナルを拮抗薬やsmall interfering RNA (siRNA)を用いて抑制し、筋線維芽細胞の機能・形態変化を司るエンドスタチンの標的受容体やその下流の細胞内シグナルを明らかにする。(B) RNA干渉法により前駆体であるXVIII型コラーゲン遺伝子発現抑制を介してエンドスタチン発現抑制を行ったときの病態心の機能的・構造的変化について検討を行う。具体的にはXVIII型コラーゲンのsiRNAを心筋梗塞モデルラットまたはモノクロタリン誘発右心肥大モデルラットの頚静脈より注入、もしくは病変部に直接注射し、心臓におけるエンドスタチン蛋白質発現を抑制する。その後以下1)3)の項目について対照siRNA投与動物と比較検討する。1)心機能や血圧の測定。2)梗塞領域のサイズ、心筋肥大と線維化、エンドスタチンの発現・局在と血管新生、そしてアポトーシスなどの組織学的検索。3)各種心疾患関連因子である収縮蛋白質、心不全マーカー、コラーゲンや炎症性サイトカイン・成長因子などの発現解析。なお得られた成果は積極的に発表する。
ゆっくりした細胞形態変化の可視化法の開発とそれを用いた上皮形態形成の研究

分枝形態形成は、外分泌腺の基本的な組織形成様式である。細胞膜非透過性の蛍光色素存在下で器官培養した胎生期マウス顎下腺をタイムラプス共焦点顕微鏡で観察したところ、上皮集塊内の細胞がダイナミックに移動、変形することが判明した。分枝形態形成は上皮集塊基底部のクレフト形成に始まる。このクレフトは上皮集塊の内部に向かって尖端をくねらすように侵入したが、これにはクレフト基部の微細線維束を芯とする細胞質突起が関わることが示唆された。上皮組織の形態形成は、組織を構成する細胞自身のゆっくりした形態変化により引き起こされる。この過程には、種々の液性増殖因子や細胞外マトリックス成分のシグナルが深く関わることが知られている。ところで、固定標本の解析による従来の解析では、ダイナミックな細胞運動や細胞の変形についての情報は限られており、種々シグナルと細胞形態の変化を結びつけるメカニズムについては不明な部分が多い。本年度は、(1)細胞のゆっくりした形態変化を、多細胞体丸ごとのままで観察するための手法(extracellular fluorescence tracer imaging法)を開発し、(2)唾液腺分枝形態形成過程を例にとり、上皮形態形成に際しての細胞形態の変化の動的過程の解明をめざした。extracellular fluorescence-tracer imaging法には、胎生期マウス顎下腺をガラスボトムディッシュで器官培養し、培養液に蛍光色素(sulforhodamin B )を最終濃度0.2μMとなるように添加し、顕微鏡用培養装置を組み込んだ倒立型共焦点顕微鏡でタイムラプス観察を行った。この方法で、唾液腺上皮組織を構成する個々の細胞を「影絵」のようにとらえ、さらに分枝形態形成の過程を4時間以上連続観察することが出来た。形態形成時の上皮細胞は極めてダイナミックに運動した。分枝形態形成は上皮基底部に生じたクレフト(cleft)が安定した分岐部へと発達する過程であるが、このクレフトの形成と伸長は上皮細胞自身の変形により引き起こされるものと考えた。顎下腺の分枝形態形成は、上皮細胞集塊の基底部でのクレフト(cleft)形成に始まる。昨年度の研究で、細胞膜非透過性の蛍光色素(sulforhodamine)存在下で器官培養した胎生期マウス顎下腺をタイムラプス共焦点顕微鏡で観察し、クレフト形成時の細胞動態をとらえることに成功している。本年度は、このムービーを多数作製し、クレフト形成時の細胞運動や組織構築の変化を記述することを目的とした。まず、顎下腺原基の細胞を1)間葉細胞、2)基底膜と接する上皮細胞、3)集塊内部の上皮細胞、の3つに区分し、それぞれの移動の様子を追跡した。1)の細胞群では、細胞形態はダイナミックに変化するものの、大きく位置を変えることはなかった。2)と3)の上皮細胞群はともに活発に変形し、同時に移動したが、これらとクレフト形成との直接の関連を認めることはできなかった。次に、クレフトの伸長の様子をムービーにより解析した。クレフトの伸長様式は多様であったが、2μm/時ほどのゆっくりとした伸長期と20μm/時ほどの速い伸長期が存在することがわかった。この伸長に関わる機構を明らかにするためにクレフトの超微形態を精査したところ、クレフトの最奥部に微細線維束を芯とする細胞質突起が高頻度で認められ、クレフト形成は上皮細胞自身の形態変化によるダイナミックな過程であることが判明した。さらに、クレフト形成と細胞運動の関わりを細胞骨格系の調節に関わるミオシンIIやローキナーゼ(RhoKinase)の阻害剤を培養に添加する方法で調査した。これらの阻害剤は、分枝形態形成を含む全ての細胞運動を強力に阻害してしまい、今後、クレフト形成と直接関わるような細胞運動を明らかにするには、これら阻害剤をクレフトの近傍で局所的に作用させるなどの工夫が必要だと考えられた。分枝形態形成は上皮細胞集塊の基底部でのクレフト(cleft)形成に始まる集団としての細胞運動で、唾液腺、膵臓など多くの外分泌腺組織に共通の組織形成様式である。この過程でのそれぞれの細胞の移動や形態の変化を明らかにする目的で、細胞膜非透過性の蛍光トレーサーを添加した条件で胎生期マウス顎下腺を器官培養し、それを丸ごと共焦点レーザー顕微鏡で経時的に観察する手法(Extracellular polar-tracer time-laps imaging法)を開発し、実際に細胞動態をとらえることに成功している。本年度はこのシステムを駆使して唾液腺上皮組織の組織形成に関わる細胞骨格の役割を、アクチン線維の形成やその調節機構に注目して調査した。アクチン線維の重合・脱重合の阻害剤(サイトカラシンD・Latrunculin A・Jasplakinolide)、ミオシンやその調節系の阻害剤(ブレビスタチン・カリキュリンA・Y27632)を培養唾液腺原基に投与したところ、これらはいずれも唾液腺上皮組織の形態形成を強力に阻害した。