hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ゲージ理論におけるくりこみ群

平成8年度、9年度の二年間にわたる本研究の研究成果は次のとうりである。1.超対称な理論での非線型表現:非線型シグマ模型を超対称性のある理論で一般的に構造する方法のreviewを行い、U(N_f)/U(N_c)×U(N_f-N_c)Grassmann模型は、`線型'化すると、a)ゲージ対称性がU(N_c)でglobal対称性がU(N_f)、物質場がその基本表現(N_c,N_f)になる形と、b)ゲージ対称性がU(N_f-N_c)でglobal対称性がU(N_f)、物質場がその基本表現(N_f-N_c,N_f)になる形と、の二つの等価な`線形'Lgrangianに書き直すことができる、というexact dualityに着目し、N=1超対称ゲージ理論におけるdualityの証明に向けての手がかりを探った。2.大きな混合を実現するニュートリノのMass Texrure : SuperKamiokandeの最近の大気ニュートリノに対する実験報告は、第2・第3世代のニュートリノν_μとν_γと間の非常に大きな混合を示唆し、一方、太陽ニュートリノ欠損を説明するMSW解(small angle solution)は第1・第2世代のニュートリノν_eとν_μと間の小さな混合を示唆する。ここでは、これらのデータが、果たして、SO(10)のようなGUTの枠組みの意味するquark-lepton間のparallelismと矛盾なく理解可能かどうかを調べた。その結果、up-type quarkの質量行列が第1・第3世代の間でレベルを交換しているような形の場合に、自然なright-handedneutinoのMajorana質量行列がある事を見出した。3。向き付けのない開・閉弦混合系のゲージ不変な弦の場の理論:これまで、Light-cone gaugeに於いても定式化の無かった、向き付けのない開・閉弦混合系のゲージ不変な弦の場の理論を構築する仕事をこの1年間ほど行い既にその作用積分のtreelevelでのBRS不変性を証明した。さらに最近、1-loopレベルのアノマリーにより、平坦なミンコフスキー時空上では向き付けのない開・閉弦混合系でゲージ群がSO(2^<13>=8192)の場合以外、ゲージ不変性が壊される事を明らかにした。3。今年度の研究実績は次の通りである。N=1超対称ゲージ理論におけるdualityの発見は、超対称ゲージ理論の非摂動的ダイナミックスの解明に目覚しい進展をもたらした。しかし、一方、dualityそのものに関しては、「それが成り立っていないと考えるのは難しい」という程度のもので、依然としてその証明はなされていない。その難しさは、dualityが、それぞれの理論の低エネルギー極限においてのみ厳密に成り立つと期待されるもので、それ以外ではそもそも近似的なものだという点にある。ここでは、低エネルギー極限の有効理論を(underlying theoryの詳細に依存せず)普遍的に記述するとされる非線型シグマ模型を超対称性のある理論で一般的に構成する方法のreviewを行い、上のN=1超対称ゲージ理論におけるdualityの証明に向けての手がかりを探った。

事実、板東-谷口-谷村や東島が注意したように、U(N_f)/U(N_c)×U(N_f-N_c)Grassmann模型は、'線型'化すると、a)ゲージ対称性がU(N_c)でglobal対称性がU(N_f)、物質場がその基本表現(N_c,N_f)になる形と、b)ゲージ対称性がU(N_f-N_c)でglobal対称性がU(N_f)、物質場がその基本表現(N_f-N_cN_f)になる形と、の二つの'線型'Lgrangianに書き直すことができる。このゲージ対称性の関係、U(N_c)【tautomer】U(N_f-N_c)およびglobal対称性U(N_f)が共通なこと、はSeibergのdualityと全く同じである。しかも、この二つの系は、どちらも元の非線型Grassmann模型と等価であるから、お互い全く等価であり、よってこの場合のdualityはexactである。したがって、この模型は、Seibergのdualityが成り立つN=1超対称ゲージ理論(線型模型)のある種の低エネルギー極限を記述する有効理論になっているのではないかと予想され、dualityの証明に向けての大きな手がかりになるだろう。現在、Grassmann模型をヒントにして、SO(n)やほかの群の場合のdualityを厳密に実現する非線型模型の構成を考察中である。今年度の研究実績は次の通りである。1)大きな混合を実現するニュートリノのMass TextureSuperKamiokandeの最近の大気ニュートリノに対する実験報告は、第2・第3世代のニュートリノν_μとυ_γの間の非常に大きな混合を示唆している。一方、太陽ニュートリノ欠損を説明するMSW解(small angle solution)は第1・第2世代のニュートリノυ_eとυ_μの間の小さな混合を示唆する。ここでは、これらのデータが、果たして、SO(10)のようなGUTの枠組みの意味するquark-leptonの間のparallelismと矛盾なく理解可能なのかどうかを調べた。その結果、up-type quarkの質量行列が第1・第3世代の間でラベルを交換しているような形の場合に、自然なright-handed neutrinoのMajorana質量行列がある事を見出した。この場合には、quark-lepton間のparallelismと矛盾が無いばかりでなく、i)大きなυ_μ-υ_τ混合角が、Cabibbo角とMSW角の間の不一致の問題を自然に解決する、さらに、ii)このright-handedneutrinoとMajorana質量行列M_Rは、単純な統一理論の存在を示唆する、興味深い二つのmass scale 10^<10-11>GeVと10^<16>GeVを持っている。また、iii)これまで問題の指摘されていたbottom/tauの質量比の問題に対して自然な解決を与える。2)向き付けのない開・閉弦混合系のゲージ不変な弦の理論これまで、Light-cone gaugeに於いても定式化の無かった、向き付けのない開・閉弦混合系のゲージ不変な弦の場の理論を構築する仕事をこの1年間ほど行い既にその作用積分のtreelevelでのBRS不変性を証明した。
重い電子系の磁場中物性の測定

我々は、まず第一に、U_2PtSi_3の単結晶の育成を試み、これに成功した。この物質は、比較的重い有効質量(γ【similar or equal】200m^J/K^2moleV)を持つ興味ある化合物である。この物質の磁化を、80KUeまでの磁場中において測定した結果、磁化容易軸であるa軸方向に対しても1μ_B/V以下の小さなモ-メントしか持たず、上に凸の、不飽和の磁化曲線を示している。また、常磁性領域において、磁化率の温度変化から見積られる、有効磁気モ-メントの大きさもμ_<eH>=2.1μ_Bと小さい。これに対し、上記2つの物理量の比、即ち(有効磁気モ-メントの大きさ)/(残留磁化の大きさ)は、10以上の大きな値をもっており、以上の事から、U_2PtSi_3は、遍歴的な弱い強磁性体であると考えられる。しかし、残念ながら、磁場中における比熱の測定までは、遂行できなかった。(クライオスタットは完成しており、現在、温度計の較正を行っている。)もう一つの試みとして、ドハ-ス・ファンアルフェン効果の測定があげられる。我々は、試料として、SmSbをとりあげ、これらのdHvA効果の測定を行うことに成功した。この物質は、2.1Kに転移点をもつ反強磁性体であるが、我々は、この転移点の上下においてフェルミ面の形、大きさが不変であることを見い出した。また、有効質量を決定し、それが、転移点の上下で、大きく変化する事も明らかにした。これらの理由としては、電子ーマグノン相互作用が考えられるが、未だ明確ではない。
超短パルス軟Ｘ線プローブによるフェムト秒レーザーアブレーション初期過程の解明

高速・微細現象であるため計測が困難であったフェムト秒レーザーアブレーションの初期過程を「フェムト秒レーザーポンプ・軟X線レーザープローブ装置」を改良することで詳細計測を行った。照射強度がアブレーション閾値近傍の場合、膨張する表面(Ablation front)から薄膜状の構造体(Expansion front)が放出されることを明らかにした。特に金をサンプルとした場合には、厚さ10ナノメートル以下、面粗さ数ナノメートル以下の極めて精度の高い薄膜が形成される。更に、実験結果を分子動力学(MD)シミュレーションの指標とすることで、100ピコ秒以内の初期過程を計算機上で再現することに成功した。平成25年度は、軟X線レーザープローブによるフェムト秒レーザーアブレーション過程の時間分解計測における軟X線光学系の改良を行い、従来の約3倍の0.6μm程度の空間分解能を得る事に成功した。軟X線レーザープローブは、物質の表面を選択的に観測する為に最適な波長(14 nm)、10 ps以下のパルス幅、1ショットで観測可能な十分な強度を有しており、従来は観測が困難であったフェムト秒レーザーアブレーション過程の観測に適している。我々は照射レーザーの空間プロファイルをガウス波形とすることで、空間に対して連続的に照射強度を変化させてアブレーション過程の照射強度依存性を観測している。この場合、軟X線光学系の空間分解能は照射強度の分解能に相当する。フェムト秒レーザーアブレーション過程は照射強度に極めて敏感であり、我々は今までにアブレーション閾値近傍の照射強度でのみ観測される特異的な現象の観測に成功している。これは、アブレーション閾値近傍では、他の強度領域よりもアブレーションが特異的に早く進行するために生じる現象であり、物質の表面のみを選択的に観測する軟X線レーザープローブにより初めて観測可能となった。今回改良した装置により、アブレーション閾値近傍における照射強度の精密な観測が可能なり、複数の金属試料(Pt, W)に対して先に挙げた現象の計測に成功した。本結果は、フェムト秒レーザーアブレーションの初期過程を表しており、理論シミュレーションと比較する事でアブレーション過程の解明が可能となる事が期待される。平成26年度は、平成25度に開発した「軟X線レーザープローブによる物質表面の時間空間分解計測システム」を用いて、複数の物質に対してフェムト秒レーザーアブレーション過程を観測し、それらの比較を行った。特筆すべきは、軟X線反射像計測におけるニュートンリングの観測に世界で初めて成功したことである。特に金をサンプルとした場合に顕著な結果が得られており、レーザー照射後200ピコ秒から800ピコ秒の長時間に渡ってニュートンリングが観測された。これは、アブレーション過程において、固体もしくは液体面の上方に薄膜が形成され、軟X線に対するビームスプリッターとして機能していることを意味している。このニュートンリングの輝度を解析することにより、極めて精度の高い薄膜(密度が固体の50%以上、厚さ10ナノメートル以下、面粗さ数ナノメートル以下)が得られていることが判明した。サンプルをプラチナ、もしくはタングステンとした場合には、ニュートンリングは、照射強度、時間帯ともに限定的な条件でのみ観測されており、また、薄膜の精度も金と比較して劣っている。更に、軟X線干渉計測による観測結果と比較することにより、金をサンプルとした場合において、薄膜がレーザー照射の約200ピコ秒後に固体面から剥離する様子を観測することにも成功している。薄膜の膨張速度はレーザーの照射強度に強く依存していることが実験により示されており、照射パターンを制御することで任意の形状の過渡的な軟X線光学素子の形成の可能性が示された。高速・微細現象であるため従来計測が困難であったフェムト秒レーザーアブレーションの初期過程を「フェムト秒レーザーポンプ・軟X線レーザープローブ装置」を改良することで詳細計測を行った。特に、照射強度がアブレーション閾値強度近傍においてのみ生じる特異的な現象を明らかにした。この場合、噴出物は、膨張する固体もしくは液体の表面(Ablation front)から薄膜状の構造体(Expansion front)として放出される。特に金をサンプルとした場合に顕著であり、初期の1ナノ秒以内においては厚さ10ナノメートル以下、面粗さ数ナノメートル以下の極めて精度の高い薄膜が形成されることが判明した。薄膜構造は1マイクロ秒程度まで維持され、高さは100ミクロン以上にも達する。本現象は、レーザーの局所的な照射強度と物質の種類に強く依存している事も示唆されている。更に、本研究で得られた実験結果を分子動力学(MD)シミュレーションのベンチマークとすることで、100ピコ秒以内の初期過程を計算機上で再現することに成功した。今後、実験結果と計算結果を詳細に比較することにより、フェムト秒レーザーアブレーション機構の解明と制御を行う予定である。

平成26年度は、去年度に開発した「軟X線レーザープローブによる物質表面の時間空間分解計測システム」を用いて、フェムト秒レーザーアブレーション過程を複数の物質に対して観測することに成功しており、ほぼ計画通りに進行している。プラズマ物理最終年度は、照射レーザーの空間プロファイルに対する薄膜の形状の変化を観測することで、新しい過渡的な光学素子の形成手段としてのフェムト秒レーザーアブレーション過程の可能性を調査する。更に理論シミュレーションとの詳細な比較を行うことで、フェムト秒レーザーアブレーション過程のメカニズムを議論する予定である。平成25年度は、軟X線の像転送光学系の改良に成功し、これを用いて新たなデータの取得にも成功しており、当初予定した計画通りに進行している。本年度は、去年度に開発した「軟X線レーザープローブによる物質表面の時間空間分解計測システム」の改造に関わる諸費用を最小限に抑えつつ、十分な成果を得ることに成功した。今までに得られた結果を元に国内外の複数の理論研究者との議論を行うことが改めて必要であることが判明したので、それを行う為の予算として本年度の予算の一部を使用せず、次年度へ残すことにした。来年度は、本年度に行った軟X線反射計測に加えて、軟X線干渉計測を行うことで、表面のナノメートルスケールの凹凸の成長過程の観測を行う。更に国内外の理論シミュレーションチームとの議論を開始し、我々が得たデータとの詳細な比較を行う予定である。最終年度では、今までに得られた実験結果を理論計算と比較する為に、外部の理論研究者との打ち合わせを複数回に渡り行う必要が有る。本年度の余剰予算は、その旅費、及び外部への成果報告の為の予算として使用する予定である。本年度は計画の始めの年であるため、本計画の最も重要な部分である軟X線用の像転送用光学系の改造に予算及び時間のリソースを集中した。結果として十分な成果を得る事に成功したため、来年度の研究成果報告の為の旅費他のために本年度の予算の一部を温存する事とした。本年度の余剰予算は、来年度の旅費、及び成果報告の為の予算として使用する予定である。
gain of functionに対し合成致死を誘導するKRAS変異肺癌の治療

合成致死のスクリーニングに向け、共培養の目的で、肺腺癌細胞株A549にGFP蛋白を発現するベクターを導入したが、種々に条件を変えてもA549にp190RhoGAPとGFPが共発現するベクターでは、GFPの発現が十分にが得られず、繰り返してみても同様の結果であった。そこで、共培養による合成致死の候補分子のスクリーニングは断念することにした。これに変わる合成致死の実験候補絞り込み方法としてp190RhoGAPのシグナル伝達上の上流にあたると報告のあるSrcを標的の一つとした実験を行うことにした。昨年度、Srcには阻害薬をA549ににおいて、Src阻害薬の暴露濃度依存的なp190RhoGAPのリン酸化の抑制と細胞増殖抑制を確認していたので、本年度はK-RAS遺伝子変異を持たない2種類の肺腺癌について同様の実験を行ったところ、濃度依存的に増殖抑制は得られるもののA549に比較してその効果は小さい事が明らかなった。A549においてSrc/p190RhoGA軸を抑制した場合に代替的に働く経路をウェスタンブロットで検索することとし、p190RhoGAPを長期にノックダウンした細胞で検索を行ったところSTAS3のリン酸化が亢進することが判明した。そこでSrc阻害剤とSTAT3阻害剤の同時併用による相乗効果の有無を検証したところ、用いた肺腺癌3つのいずれでも相乗的に細胞増殖抑制効果がえら得れることが判明した。この効果はK-RAS遺伝子変異を有するA549で最も強く見られ、K-RAS遺伝子変異を持つ肺癌において治療の選択肢となる可能性を示唆する結果となった。合成致死性のスクリーニングに向けた培養細胞の準備を行った。本研究では、合成致死のスクリーニングとして、isogenic cell lineを用いて、siRNAあるいはmicro compoundのライブラリーにより増殖能の変化を検出する手法を採用する計画である。すなわち、変異型KRASを抑制し、同時にさらに別な標的をスクリーニングすることで合成致死に有効な分子を特定することを想定している。したがって、KRAS変異細胞株であるA549を用いて、KRasの抑制を行ったisogenic cell lineを作製して親株と共培養を行い、siRNAライブラリーを用いたスクリーニングを行う計画である。KRasの抑制は、p190RhoGAPの安定ノックダウンにより得られることをA549(A549p190KD)を用いて確認しているので、A549の親株と共培養するisogenic cell lineとして使用する。共培養を行った後に、薬剤ライブラリーなどによる処理を行った場合、それぞれの細胞における増殖の違いを認識する目的で、A549とA549p190KDのそれぞれに、異なる蛍光を発現する遺伝子の導入を進めた。それぞれの細胞に対して、A549親株に対してはGFP、A549p190KDに対しては赤色蛍光をプラスミドベクターを用いて導入することとした。A549に対するGFPの発現は成功し、十分な強度の蛍光発現が確認された。一方、A549p190KDに対する赤色蛍光の導入は不十分であった。遺伝子の導入効率あるいは蛍光遺伝子の発現強度を規定するプロモーターに問題がある可能性が考えられる。今後の実験に使用する2種類の細胞について、一方においては蛍光色素の導入が得られたが、もう一方についてはまだ十分な蛍光色素の発現が得られていないため。合成致死のスクリーニングに向けた準備を昨年度に引き続き行った。共培養の目的で、肺腺癌細胞株A549にGFP蛋白を発現するベクターを導入したが、A549親株においては良好な導入結果が得られたが、A549にp190RhoGAPを導入した方の細胞においては期待したようなGFPの発現が得られず、繰り返してみても同様の結果であった。そこで、ベクターの改良は継続することとしたが、これと平行して、合成致死の候補としてp190RhoGAPのシグナル伝達上の上流にあたると報告のあるSrcを標的の一つとした実験を行うことにした。Srcには阻害薬が存在し入手可能であるので、これをA549に作用させ、ウェスタンブロットで効果を確認した。A549をSrcの阻害薬に暴露することで、p190RhoGAPのリン酸化が抑制されることが確認され、Srcがp190RhoGAPの活性を調節していることが確認された。また、Src阻害薬の暴露濃度を段階的に変化させて、細胞増殖への影響をMTTアッセイで評価したところ、Src阻害薬は、濃度依存的にA549の増殖を抑制することが明らかになった。Src/p190RhoGAPを一つの軸と考える事が可能と判断し、1)他の肺腺癌細胞株での効果の確認と、2) Src/p190RhoGAPと組み合わせることの出来るもう一つの分子の検索を行っていく事にした。2)については、具体的に、p190RhoGAPを安定的にノックダウンした細胞を使用し、親株あるいはベクターのみを導入したコントロールと比較し、発現状態の異なる遺伝子あるいは蛋白を解析することで、候補の分子を絞り込める可能性があると考えている。当初の計画を遂行するための、遺伝子導入で期待したような発現が認められていない。

これに変わる合成致死の実験候補絞り込み方法としてp190RhoGAPのシグナル伝達上の上流にあたると報告のあるSrcを標的の一つとした実験を行うことにした。昨年度、Srcには阻害薬をA549ににおいて、Src阻害薬の暴露濃度依存的なp190RhoGAPのリン酸化の抑制と細胞増殖抑制を確認していたので、本年度はK-RAS遺伝子変異を持たない2種類の肺腺癌について同様の実験を行ったところ、濃度依存的に増殖抑制は得られるもののA549に比較してその効果は小さい事が明らかなった。A549においてSrc/p190RhoGA軸を抑制した場合に代替的に働く経路をウェスタンブロットで検索することとし、p190RhoGAPを長期にノックダウンした細胞で検索を行ったところSTAS3のリン酸化が亢進することが判明した。そこでSrc阻害剤とSTAT3阻害剤の同時併用による相乗効果の有無を検証したところ、用いた肺腺癌3つのいずれでも相乗的に細胞増殖抑制効果がえら得れることが判明した。この効果はK-RAS遺伝子変異を有するA549で最も強く見られ、K-RAS遺伝子変異を持つ肺癌において治療の選択肢となる可能性を示唆する結果となった。蛍光遺伝子を導入するベクターを変えてA549p190KDに対する蛍光遺伝子の導入を行う。その後に、当初の計画通り、創薬を想定したsiRNAライブラリーが発売されているので、キナーゼや細胞増殖、細胞制御に関わるライブラリーを用いてスクリーニングを行う。96ウェル培養プレートでisogenic cell lineと親株を共培養した状態で、siRNAの導入を行い、72時間後に各ウェルの蛍光色素強度を測定する。これによって、有意にKRAS変異細胞において相乗的に細胞増殖抑制効果を示す分子の特定を目指す。上記により特定された分子について、in virtoの検証を行う。対象となる分子をノックダウンまたは薬剤による活性阻害を行い、増殖抑制効果が再現される事を確認する。また、KRAS変異細胞における特異性の確認も必要であるので、KRAS野生型の細胞も共に使用して、関連する蛋白の発現や活性の状況を解析することや細胞周期解析を行って、増殖抑制と合成致死の機序を明らかにする。代替の実験案として、Src/p190RhoGAPを一つの軸として、もう一つの候補分子の検索を行う事にした。Srcについては阻害薬が存在するので、実験の標的としては結果が得やすい。また、もうひとつの候補遺伝子は、p190RhoGAPの安定的ノックアウトを行う細胞株をもちいて発現している蛋白や遺伝子を解析することで、絞り込める可能性があると考える。実験用品の購入に使用する予定があったが、わずかに残額が生じた。細胞を使用するアッセイのための比較的高額な試薬を使用する必要があったが、そのための細胞の準備が間に合わなかった。他の用途にある程度使用したが、若干残額が生じた。次年度で使用予定。次年度の実験消耗品に使用する予定である。
超高層大気中における中性粒子の速度分布関数を測定可能な計測器の開発

電離圏起源の水素、ヘリウム、酸素イオンが極域上空から大量に磁気圏尾部に流出している事が明らかになっており、磁気圏における物理現象への電離層プラズマの寄与が改めて注目されつつある。同様の現象は火星においても観測されており、金星においても存在すると考えられているが、イオンの加速・流出のメカニズムは未だ解明はされていない。これらの大気の流出のソースとなっている熱圏(電離圏)では電離成分に対して中性粒子密度の方が圧倒的に大きく熱圏におけるプラズマの運動を考える上で元となる中性ガスの組成・温度・運動を無視することは出来ない。特に酸素の散逸過程においては、解離性再結合から生じる高速の原子が重要な役割を果たすことが示されており、酸素原子の速度分布を測定する事は流出を理解する上で重要な課題となっている。しかしながら、従来の質量分析器は大気組成の正確な測定を目的に開発されており、測定原理上速度分布関数を測定する事はできなかった。この為、熱圏における中性大気の速度分布関数は未だに測定されたことがない。中性粒子を電離後、進行方向に対して垂直に加速する事により加速方向以外に関しては元々の速度を維持する事で質量分解能は犠牲にしても速度分布関数の測定が可能であるタイプの中性ガス質量分析器を開発を行っている。パルスビームを用いる形式の問題点を解消するDC電流による電離源を使用し、電離された粒子の位置検出による質量分解が可能である構成(飛翔時間計測と併用する事で質量分解能をあげる事も可能)を考案し、衛星搭載可能なモデルを製作し、質量分解特性、速度分布計測特性などの特性データの取得を行った。開発した測定器はカナダの科学衛星に搭載され、2007年末に打ち上げられる予定である。当初は中性ガスの電離をパルスビームを用いて行い、飛翔時間計測(TOF)を行う事で質量分析を行う事を考えて装置開発を行っていた。この結果、質量分析及び速度分布関数の測定が原理的には可能である事が示されたが、同時にいくつかの問題点が明らかとなった。それらを克服する為に、飛翔時間計測による質量分析の変わりにエネルギーの違いを用いた質量分析を行う事で、パルスビームを用いずにDC電流の使用を可能とする構成を新たに考え、計算機による設計および、実験室用モデルを通して基本特性の取得を行っている。

同様の現象は火星においても観測されており、金星においても存在すると考えられているが、イオンの加速・流出のメカニズムは未だ解明はされていない。これらの大気の流出のソースとなっている熱圏(電離圏)では電離成分に対して中性粒子密度の方が圧倒的に大きく熱圏におけるプラズマの運動を考える上で元となる中性ガスの組成・温度・運動を無視することは出来ない。特に酸素の散逸過程においては、解離性再結合から生じる高速の原子が重要な役割を果たすことが示されており、酸素原子の速度分布を測定する事は流出を理解する上で重要な課題となっている。しかしながら、従来の質量分析器は大気組成の正確な測定を目的に開発されており、測定原理上速度分布関数を測定する事はできなかった。この為、熱圏における中性大気の速度分布関数は未だに測定されたことがない。中性粒子を電離後、進行方向に対して垂直に加速する事により加速方向以外に関しては元々の速度を維持する事で質量分解能は犠牲にしても速度分布関数の測定が可能であるタイプの中性ガス質量分析器を開発を行っている。パルスビームを用いる形式の問題点を解消するDC電流による電離源を使用し、電離された粒子の位置検出による質量分解が可能である構成(飛翔時間計測と併用する事で質量分解能をあげる事も可能)を考案し、衛星搭載可能なモデルを製作し、質量分解特性、速度分布計測特性などの特性データの取得を行っている。
高齢者の世代間交流に関する基礎的研究

高齢者世代と他の世代間の交流の実態を把握するために、以下の側面での測定項目の設定を行った。心配事や困り事がある時に相談にのる、いたわりや思いやりを示すといった情緒的交流の側面。病気になった時の世話やちょっとした手助けといった手段的交流の側面。また、それぞれの側面について、ポジティブな交流だけでなく、世話をやきすぎる負担になるといった、ネガティブな交流も把握できるように項目を設定した。加えて金銭面での相互援助の実態を、生活費、医療費、余暇活動費などの費目別に捕らえることにした。データの収集は、まず測定項目を開発する段階で、東京都内の老人福祉センター来所者を対象として、交流に関する項目を中心に調査を実施した。設定した交流の実態を把握するための項目は、概ね期待した回答を引き出すことができていたが、項目で捕らえられない交流の内容を尋ねたところ、さらに多様な交流の実態が明らかになってきた。しかしながら、すべての交流を把握するのは不可能なので、項目の取捨選択を行い、上記の側面を測定する項目を最終的に設定した。さらに、交流と属性や様々な要因との関連をみるために、都内在住の65歳以上の高齢者を対象にして、有効数が男性高齢者10ケースおよび女性高齢者10ケースの総計20ケースの調査を実施した。有効ケースの年齢分布は、61歳から81歳であった。結果の中で注目すべき知見としては、交流の頻度や量と生活満足度や主観的幸福感といったQOL関連の指標とは、単純に相関するものではないというもので、量が少ないながらも交流の質や内容によっては、QOLを高めるのに貢献していることがわかった。今後さらに分析を進めるともに、同じ測定項目を使用して、より大量のデータ収集を行う予定である。
米国の「地球規模変動研究法」にみる科学と政策の社会的構築

地球システムの変動に関する米国政府による研究は、1990年に成立した「地球規模変動研究法」以来、世界最大の規模を誇って、2003年には「気候変動研究法」へと拡大・展開している。この研究プログラムの成立、進捗のプロセスにおいては、科学研究グループと政策策定グループの相互間の様々なやり取りがあり、その内容と研究体制が構築されて来ている。さらには2001年の米国の京都議定書脱退とも絡んで、今後米国がとると思われる国際的な政策スタンスにも重要な位置づけを占めてきており、このプロセスを検討することで、科学と政策の関係構築の関するひとつのモデルを得ることが出来る。本研究では、この成立の段階においては、様々な言説が相互に拮抗し、さらには連携していくプロセス(言説連携)としてとらえ、またその進捗段階においては、NRCを中心とする外部評価など、社会的な正当性を得る進め方(論証的プロセス)に注目している。しかし、この研究プログラムでは、自然現象としての地球システムと、人間社会としての活動拡大に伴う相互間の影響の深まりが、科学と政策の双方の共通した対象であり、中心課題となっているが、その間の対応、方向づけにおける軋轢は科学面での不確実性と共に、政策面での不確実性が存在することから生じている。米国政府の気候変動プログラムでは、政策策定のためにはまず科学的不確実性を小さくする方針をとっている。しかしこれは、扱いの難しい、論争的な問題となるため、ブレークスルーのためには科学的な研究・学習を進めると共に、政策的な代替案を多面的に提起・議論していくことが求められる。そして双方それぞれが明確化していくと共に、適応、交渉の戦略をとることが出来る。これを科学と政策の関係における進化論的なアプローチとして分析を行っている。1.地球温暖化問題が、地球規模変動研究の中にどう位置付け、相対化されるか、という問題設定を行い、そのベースとなる米国での地球規模変動研究法の成立とその後の展開のプロセスを分析した。2.科学と政策の相互構築プロセスとしては、唱道連携モデルと言説連携モデルをとり上げ、科学的内容や政策的方向が不確実の場合、唱道連携モデルが適用できることを示した。3.米国の「地球規模変動研究法」の成立プロセスにおける2つの源泉となる科学面からの言説が、いかに相互作用を繰り返しながら一つにまとまっていくかを明らかにした。4.一方、政策的には温暖化問題の国際化など杜会的な要請が、科学上の不確実な状況に対する研究の必要領域といかに相互作用をするか、議会での討議、そして研究機関間における研究領域調整のプロセスの中で枠組みの出来ていくことを明らかにした。5.国際的な議論の中には、現実的にすでに大きな地球規模変動を人間活動が引き起こしている。という認識が示されており、特に土地利用改変など地球生態系の変動とその帰趨が長期の温暖化問題の方向をも変えていくことを示した。6.これらの課題は、地球規模変動を自然と社会の相関(それぞれの概念がいかに科学技術の展開と共に変化しているかを含め)の中に見ていくことが、そしてこれら関係の再構築を図ることが必要なことを取りまとめた。その一つの方向が、持続性科学の発展である。1.地球温暖化、地球規模変動の問題は、自然と科学、そして社会の関係性の中に位置づけられ、急速な人間活動の拡大が、自然の占有、そして改変を進めていることによる多様な変化の主要要素となっていることを示した。2.地球規模変動では、人間活動次元の研究が、自然の不確実性以上に、将来の変動の大きな不確実性要因であるが、研究としては、1980年代以来、社会科学面からの研究は、自然科学研究と距離をおくようになっている。それは、社会科学では、分野ごとに独自の世界観、将来社会のイメージを持ち、研究分野間の共通した基盤を形成することが自然科学以上に困難であるという状況が見られたことによる。

しかし今日、社会科学とともに、社会と自然の間の相互作用としての変動分析の必要性から、統合的なアプローチが求められている。3.これら問題は、自然と社会の境界、そして科学と政策の境界に生じてくるが、この境界は固定的でなく、交渉のプロセスにより形成され、相互に深く浸透している。この境界をいかに結びつけるかということが、トータルシステムの持続性と健全性、そして安定性にとってクリテイカルな課題である。これをバウンダリープロブレムとして位置づけ、分析している。4.米国においては、地球規模変動研究を気候変動研究と一体化し、不確実性を小さくしようとの試みをはじめた。しかし、この成果の見通しは短期には困難だが、エルニーニョなどの変動研究と社会の適応性向上成果が期待でき、その過程で長期変動への理解も進展するという期待が持てる。
誘導ブリュアン散乱によるコヒーレントマグノンの光学的励起

超短パルス光照射による磁性体中のコヒーレントマグノン生成のための観測手法を確立した。研究結果の1:マグノン発生の起源であるコヒーレントフォノン(誘導ブリュアン散乱)の観測装置の製作と基本性能の評価。観測したいマグノンは磁気弾性効果や磁歪などを通して音響フォノンモードの一部として現れ、その振動数帯域は1MHz10GHzである。一方、発生するコヒーレントフォノンの強度は2本の励起光の入射角をほぼ平行にすることで高められる。このとき振動数はMHz帯域に下がるため、時間分解測定は必然的に計測器の応答範囲内で満足できる(第1法)。この場合、観測システムは光学遅延装置を要する高振動数帯域の場合(第2法)と異なる。第1法の観測システムを組み、種々の液体試料でコヒーレンド音響フォノンを検出した。実験結果から、励起光で発生する音響フォノンによる検出光の回折効率には、光吸収により形成される静的な熱回折格子が一種のヘテロダイン検波の役割を果たす寄与が大きいことを見出した。本装置の検出感度(最小回折効率)は10^<-4>で、マグノンの検出には更に3桁の改善を要する。一方、第2法は光路長の長い光学遅延装置を要するが、これを作成し、高繰返しパルスレーザーを用いることで感度が2桁改善された。研究結果の2:マグノンをはじめ光パルス照射による磁化応答の磁気的検出法に関連した測定。磁気検出法の試みでは、磁性半導体CdCr_2S4、CdCr_2S_4、HgCr_2SeSe_4の3種の試料で光パルス照射による高速応答する誘起磁化を検出した。特にキュリー点直上での常磁性強磁性の光誘起転移効果を後者の2つの物質で初めて見出した。用いた検出コイルの時間応答は高々1ナノ秒であり、マグノンの検出にはギガヘルツ帯以下で適用可能である。本研究期間中主に観測装置の感度向上に専念した結果、コヒーレントフォノンを介した磁性の動的過程の観測法の有用性が確認されたので、マグノン信号の検出に向けて研究を継続する。本研究の目的は磁性体中に超短パルス光を用いてコヒーレントマグノンを生成させ、その過渡応答の観測から磁性の光学的制御の新しい手法を見出すことである。本年度はマグノン発生の起源であるコヒーレントフォノン(誘導ブリュアン散乱)の観測装置を新たに組み、基本性能を評価した。一方、マグノンを磁気的に検出する手法に関連した測定も行った。第1法の観測システムを組み、種々の液体試料でコヒーレント音響フォノンを検出した。実験結果から、励起光で発生する音響フォノンによる検出光の回析効率には、光吸収により形成される静的な熱回析格子が一種のヘテロダイン検波の役割を果たす寄与が大きいことがわかった(投稿準備中)。マグノンの試料ではこの条件を満たしている(次年度予定)。本装置の検出感度は10^<-4>(最小回析効率)で、マグノンの検出には1000倍の改善を要する。磁気検出法の試みを上記と平行して行った。磁性半導体CdCr2S4の試料を用いて光パルス照射による誘起磁化をピックアップコイルで検出した。特にキュリー点(84K)直上での常磁性から強磁性への光誘起転移効果が初めて見出された(投稿準備中)。コイルの時間応答は高々1ナノ秒であり、マグノンの検出にはギガヘルツ帯以下での適用と見込まれる。

研究結果の2:マグノンをはじめ光パルス照射による磁化応答の磁気的検出法に関連した測定。磁気検出法の試みでは、磁性半導体CdCr_2S4、CdCr_2S_4、HgCr_2SeSe_4の3種の試料で光パルス照射による高速応答する誘起磁化を検出した。特にキュリー点直上での常磁性強磁性の光誘起転移効果を後者の2つの物質で初めて見出した。用いた検出コイルの時間応答は高々1ナノ秒であり、マグノンの検出にはギガヘルツ帯以下で適用可能である。本研究期間中主に観測装置の感度向上に専念した結果、コヒーレントフォノンを介した磁性の動的過程の観測法の有用性が確認されたので、マグノン信号の検出に向けて研究を継続する。
メタロβラクタマーゼ産生腸内細菌の分布調査及び早期診断法の検討

βラクタマーゼは細菌が産生する酵素であり、βラクタム剤の効果をなくすため、細菌感染治療を困難にする危険性がある。本研究ではβラクタマーゼの一つで、治療の切り札であるカルバペネム耐性をもつメタロβラクタマーゼ(MBL)産生腸内細菌に着目した。腸内細菌のうち、サルモネラ200株、大腸菌74株、カルバペネム耐性が疑われる腸内細菌35株を集め、これらの薬剤感受性試験やβラクタマーゼ関連遺伝子の検出、疫学的調査を行った。サルモネラ2株と大腸菌72株から基質特異性拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生性、カルバペネム耐性が疑われる腸内細菌では17株からMBL産生性が検出され、日本での蔓延が危惧される。神戸大学附属病院関連施設にご協力いただき、腸内細菌科のサルモネラ属200株、大腸菌74株、さらにカルバペネム系薬剤に耐性と疑われる腸内細菌科の株35株を収集した。これらの薬剤感受性試験を行い、メタロβラクタマーゼ(MBL)及び基質特異性拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生菌が疑われる場合、確認テストとして、MBL産生性はホッジテストやメルカプト酢酸による同定を行い、さらにESBL産生性についてはダブルディスクシナジーテストを行った。これらのDNAを抽出して、PCR法を行い、MBL産生菌特異的な遺伝子群(KPC, VIM, NDM, OXA, IMPなど)、ESBL産生菌特異的な遺伝子群を検出してシークエンス解析を行ったほか、キノロン系薬剤耐性遺伝子、病原因子検出、さらには疫学的な調査方法としてマルチローカスシークエンスタイピング(MLST)やパルスフィールドゲル電気泳動法(PFGE)、プラスミドレプリコン解析なども行った。1サルモネラ属では2株がESBL産生株と判定され(CTX-M-2とCTX-M-15)、PFGEによるパターン解析結果より、同一クローンから派生した可能性が示唆された。2大腸菌74株については72株がESBL産生株であり、キノロン耐性も多く認められた。ESBL産生株はすべてCTX-M遺伝子(多くはCTX-M-14型)が検出された。さらに、世界でも流行が懸念されているO25:H4、MLSTによるシークエンスタイプ131であるCTX-M-15型も5株検出された。CTX-M-15型には病原因子として、7種類の接着因子が検出され、プラスミドレプリコン解析ではF型が多く認められた。3カルバペネム系薬剤に耐性と疑われる腸内細菌科の株35株のうち、17株(48.6%)でMBL産生性が確認され、遺伝子解析の結果、IMP型とOXA型MBL産生株である可能性が示唆されている。内訳は肺炎桿菌10株、大腸菌7株であった。今後、シークエンス解析などさらなる調査を行う予定である。神戸大学附属病院関連施設にご協力いただき、腸内細菌のうち、カルバペネム系薬剤イミペネムあるいはメロペネム耐性と疑われる株を現在35株収集した。ミュラーヒントン培地を用いたディスク拡散法による薬剤感受性試験およびそのほかのホッジテストやメルカプト酢酸によるメタロβラクタマーゼ産生菌の同定のため確認試験を行い、メタロβラクタマーゼ産生性を確認した。さらに腸内細菌のうち、サルモネラ属の菌200株や大腸菌74株についても、メタロβラクタマーゼ及び基質拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生菌の調査を行い、薬剤感受性試験及び確認試験にて確認した。また、これらの菌株からはβラクタマーゼ産生以外の耐性菌(テトラサイクリン系、アミノ配糖体系、クロラムフェニコール、キノロン系、ST合剤)をも検出した。これらの菌株よりDNA抽出し、PCR法を行い、現在CTXと呼ばれるβラクタマーゼ産生菌に特異的な遺伝子のシークエンスタイピングや他βラクタマーゼ関連遺伝子(TEM)やキノロン耐性他の耐性遺伝子について検出(テトラサイクリン耐性の遺伝子tetA)を行い、シークエンスによる変異(染色体上のキノロン耐性のマーカーであるgyrA, gyrB,parC,parD)も調査した。さらに疫学的手法として、マルチローカスシークエンスタイピングやパルスフィールド電気泳動法により、これらの菌株同士の近縁性をみるための型別を行った。神戸大学附属病院関連施設にご協力いただき、腸内細菌科のサルモネラ属200株、大腸菌74株、カルバペネム系薬剤に耐性と疑われた腸内細菌科の株35株を収集した。

これらの薬剤感受性試験を行い、メタロβラクタマーゼ(MBL)や基質特異性拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生菌が疑われる場合、それぞれの確認テストを行った。これらのDNAを抽出して、PCRを行い、MBL産生菌特異的な遺伝子群、ESBL産生菌特異的な遺伝子群を検出して、シークエンス解析を行った。さらには、病原遺伝子、キノロン耐性遺伝子なども確認した。さらには疫学的な調査方法として、MLST、PFGE、繰り返し配列を基にしたrep-PCR法、プラスミドレプリコン解析を行った。結果は以下の通りである。1サルモネラ属では200株中2株がESBL産生株であり、PFGEによるパターン解析をしたところ、同一クローンから派生している可能性が示唆された。このサルモネラ属におけるESBL産生菌の報告例はあまりなく、貴重な報告である。2大腸菌74株中72株がESBL産生株であり、キノロン耐性も多く認められた。ESBL産生株はすべてCTX-M型が検出された。さらに、世界でも流行が懸念されているO25:H4、MLSTによるシークエンスタイプ131であるCTX-M-15型も5株検出され、rep-PCRの結果同一パターンに分類されることがわかった。CTX-M-15型には病原因子のうち7種類が検出され、プラスミドレプリコン解析ではF型が多く認められた(65株、90.3%)。3カルバペネム系薬剤に耐性と疑われる腸内細菌科の株35株のうち、17株(48.6%)でMBL産生性が確認され、内訳は肺炎桿菌10株、大腸菌7株であった。遺伝子解析の結果、MBLの型別として14株でIMP6型が確認された。IMP6型MBLは主にカルバペネム系薬剤であるメロペネムには耐性を示すが、イミペネムには感受性を示す株であり、臨床で検出が難しいため今後もその動向に注意すべきである。細菌学日本におけるMBL産生17株が確認でき、IMP型やOXA型である可能性が示唆されている。これらの詳細な遺伝子解析が現在行われているが、これらの株について、更なる情報が得られれば、今後のMBL産生株に対する感染防御の方策が期待される。大腸菌におけるESBL産生菌はO25:H4、シークエンスタイプ131であるCTX-M-15型のクローンが検出され、詳細な病原因子の確認も出来たことにより、今後の日本における伝播を防ぐ方策が期待される。本論文は投稿中である。インドネシアにおける大腸菌の薬剤耐性についての詳細な解析も行う予定であり、日本との違いなどが明確に出来れば、インドネシアにおける薬剤耐性に対する対策が期待される。メタロβラクタマーゼ産生菌やESBL産生菌を収集し、それらの薬剤感受性試験、確認試験やDNAによる耐性遺伝子の検出、さらに疫学的な手法を用いた型別を行っている。サルモネラにおけるESBL産生菌は珍しいものであり、さらなる調査が期待できる。平成26年度の計画としては、MBL産生株の詳細な検討を行う予定である。具体的にはIMP型、OXA型などのシークエンス情報、VIM型などの更なるMBL関連遺伝子の調査、病原因子の検出、MLST、プラスミドレプリコンタイピングやPFGEなどの疫学調査を行い、その近縁性をみる予定である。さらにはMBLやESBL以外の薬剤耐性遺伝子情報(テトラサイクリン系、アミノ配糖体系、キノロン系など)も検討していく。さらに今年度はインドネシアにおける神戸大学関連施設からの小児下痢症由来大腸菌129株を収集した。今後、大腸菌のMBLあるいはESBL産生性の検討、疫学調査、病原因子解析を行い、インドネシアと日本との比較などを行っていく予定である。さらには、リアルタイムPCR法などにおけるMBLやESBLの早期診断法の開発を加えてさらに発展させる予定である。
水素分子の糖尿病改善効果と遺伝子発現誘導における作用機序の解明

糖尿病モデルマウスにおいて、水素分子の長期投与により糖尿病や肥満が改善し、糖尿病や肥満の抑制因子であるFGF21の遺伝子発現が肝臓で増加することをこれまでの研究で報告した。本研究では、水素分子の投与期間を短くして効果が現れるより前の段階において遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより網羅的解析を行い、水素分子による遺伝子発現誘導のメカニズムを解析した。その結果、水素分子は、PGC-1αの遺伝子発現を誘導することによってFGF21、脂肪酸、およびステロイド代謝関連遺伝子の発現調節をしているPPARαパスウェイを活性化し、糖尿病や肥満の改善につながる効果を発揮することが明らかとなった。酸化ストレスは、糖尿病を誘発する原因のひとつと考えられている。また、糖尿病を発症すると酸化ストレスがさらに増加し、腎症や網膜症等の合併症を引き起こすことが知られている。申請者らは、これまでの研究により、水素分子(H2)が有害な活性酸素種のみを選択的に還元し糖尿病を含めた様々な疾患の改善に効果的な抗酸化剤であることを報告している。これまで行った研究により、長期投与では水素ガスの吸入(1%水素を空気中に含む環境の中で飼育)より水素水(水素ガスを精製水に飽和レベルまで溶解させたもの)を飲用水として与えて飼育する方法の方がより効果的であることが判っている。しかしながら、飲用水の自由摂取では飲むタイミングや1回の摂取量を把握しにくく、水素分子の効果とその作用機序を明確にするには不向きである。そこで、その解決策として投与量が明確な水素化マグネシウムMgH2を経口投与し、胃の中で水素分子を発生させる方法を検討した。MgH2は海水から得られる岩塩中に含まれる水素吸蔵金属であり、以下の反応によって水素2分子を発生する。Mgは酸素と反応するが、MgH2は空気中の酸素と反応せず安定であり、反応後はMg(OH)2となる。MgH2は経口ゾンデを用いてマウスに経口投与を行った。その結果、投与量依存的に血中水素濃度が一過的に上昇することが確認できた。さらにMgH2を1日1回4週間の経口投与により血中の中性脂肪の上昇が有意に抑制できることが明らかとなった。また今年度は、これまでに作製した生体内の酸化ストレスを定量評価できるモデルマウスを使用して肝臓の酸化還元状態の測定を行った。Db/dbマウスでは、対照マウスに比べ酸化ストレスへの感受性が優位に高まっていることが明らかとなった。これまで行った研究により、2型糖尿病のモデルマウスdb/dbにおいて水素水を飲用水として3ヶ月間自由摂取することにより肝臓で分泌されエネルギー代謝を調節するホルモンFGF21の遺伝子発現が増加することが明らかとなったている。しかしながら、この結果は水素分子の長期摂取によるものなので、FGF21の遺伝子発現の増加が水素分子による効果の一次的な原因なのか、二次的な結果なのか不明であった。今年度は、水素分子の投与期間を短くして効果が現れるより前の段階において遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより網羅的に解析を行った。その結果、H2は脂肪酸およびステロイド代謝に関与する種々の遺伝子の発現を増加させることを明らかにした。これら遺伝子群の転写活性化経路としてPPARαシグナルパスウェイが同定され、初期の反応としてPGC-1αの遺伝子発現が増加し、続いてFGF21の遺伝子発現が増加することが明らかとなった。研究開始の時点でモデルマウスや測定機器・設備等が整っていたため、おおむね計画書の通りに実施できた。我々は、これまでの研究により、水素分子(H2)が有害な活性酸素種のみを選択的に還元し糖尿病を含めた様々な疾患の改善に効果的な抗酸化剤であることを報告している。これまでに行った研究により、2型糖尿病のモデルマウスdb/dbにおいて水素水を飲用水として3ヶ月間自由摂取することにより肝臓で分泌されエネルギー代謝を調節するホルモンFGF21の遺伝子発現が増加することが明らかとなっていた。しかしながら、この結果はH2の長期摂取によるものなので、FGF21の遺伝子発現の増加がH2による効果の原因なのか、二次的な結果なのか不明であった。本研究では、H2の投与期間を短くして効果が現れるより前の段階において遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより網羅的に解析を行った。これら遺伝子群の転写活性化経路としてPPARαシグナルパスウェイが同定され、初期の反応としてPGC-1αの遺伝子発現が増加し、続いてFGF21の遺伝子発現が増加することがわかった。その分子機構としては、培養細胞を用いた実験結果よりH2は、4-ヒドロキシ-2-ノネナールおよびAkt/FOXO1シグナリングを介してPGC-1αの遺伝子発現を間接的に調節していることが示された。

また、高脂肪食を与えた野生型マウスの結果から、水素水の飲水は血中トリグリセリドのレベルを改善し、平均寿命をのばす効果があることが示された。糖尿病モデルマウスにおいて、水素分子の長期投与により糖尿病や肥満が改善し、糖尿病や肥満の抑制因子であるFGF21の遺伝子発現が肝臓で増加することをこれまでの研究で報告した。本研究では、水素分子の投与期間を短くして効果が現れるより前の段階において遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより網羅的解析を行い、水素分子による遺伝子発現誘導のメカニズムを解析した。その結果、水素分子は、PGC-1αの遺伝子発現を誘導することによってFGF21、脂肪酸、およびステロイド代謝関連遺伝子の発現調節をしているPPARαパスウェイを活性化し、糖尿病や肥満の改善につながる効果を発揮することが明らかとなった。研究開始の時点でモデルマウスや測定機器・設備等が整っていたため、おおむね計画書の通りに実施できた。今後は、これまでに糖尿病モデルマウス(db/db)を用いた実験系で明らかになったH2の効果の分子機構について、培養肝細胞であるHepG2を用いて解明していく。また、高脂肪食を与えた野生型マウスを用いて寿命への影響を解析する。細胞生物学今後は、これまでに作製した生体内の酸化ストレスを定量評価できるモデルマウスを使用して水素分子の効果を測定する。また、これまで行った研究により、2型糖尿病のモデルマウスdb/dbにおいて水素水を飲用水として3ヶ月間自由摂取することにより肝臓で分泌されエネルギー代謝を調節するホルモンFGF21の遺伝子発現が増加することが明らかとなったている。しかしながら、この結果は水素分子の長期摂取によるものなので、FGF21の遺伝子発現の増加が水素分子による効果の一次的な原因なのか、二次的な結果なのか不明である。そこで、水素分子の投与期間を短くして効果が現れるより前の段階において遺伝子発現の変化をマイクロアレイにより網羅的に解析を行う。