hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳幼児早期マウスへの抗生剤投与の自然リンパ球への影響と喘息との関連

さらに、このマウスを用いて抗菌薬投与群と非投与群の2群での組織評価とフローサイトメトリー解析を行っている。しかし、抗菌薬投与の実験では現在まで2群間で明らかな差を認められなかった。平成29年度は抗菌薬の変更を行い、抗菌薬投与群で体重増加傾向を認め、腸内細菌叢解析では構成変化を認めた。肺、腸管から抽出したリンパ球の検討では抗菌薬投与により腸管では総リンパ球数の低下を認め、フローサイトメトリー解析ではILC2の機能変化の可能性が示唆された。しかし、アレルギー誘導方法に問題があり、その方法を確立することができなかったため2群間でのアレルギー応答の評価およびプロバイオティクス/プレバイオティクスを用いた介入実験は検討できていない。我々は乳児早期からの抗菌薬曝露が腸内細菌叢変化を介して粘膜免疫の変化を誘導し、特に自然リンパ球の変化が喘息の病態に関与する可能性について検討した。マウスに離乳直後から抗菌薬(アモキシシリン)を持続的に曝露することにより、腸内細菌叢の多様性が減少すること、離乳期の腸内細菌として優勢菌である乳酸菌とビフィズス菌が消失し、バクテロイデス属が最優勢菌となることがわかった。次にこのような腸内細菌叢構成の変化による腸管や肺での粘膜内免疫細胞プロファイルの変化を検討したところ、腸管においては粘膜内免疫細胞数の減少とILC2細胞数の減少を認めた。平成28年度は早急に肺からの粘膜リンパ球抽出のプロトコルの確立を急ぎ、そのうえで抗生剤投与による粘膜の変化、アレルゲン負荷による粘膜の変化、抗生剤暴露時のプロバイオティクス/プレバイオティクス投与による粘膜の変化の検討を行う予定である。昨年度に所属施設で組織や病理標本から抽出したRNAを用いて直接定量解析できるnCounter systemを導入することができたため、遺伝子発現解析に関しては抽出したRNAを用いてダイレクトにターゲット遺伝子に関してキットを用いて一度に同時に群間の比較をすることが可能となった。このことは現状の遅れを取り戻すことが十分可能になるばかりでなく、高い精度で群間比較を行えるのではないかと考えている。アレルギーモデルマウスを用いた抗菌薬暴露の有無による2群間の検討の際、アレルギー誘導物質の変更や抗菌薬暴露期間の変更など修正しながら検討し、2群間で明らかな差を認められれば、更に2つの検討を同時に進める。一つは腸内細菌叢解析、組織を用いた炎症、免疫に関与する遺伝子群の遺伝子発現解析をnCounter systemを用いて施行し、詳細な検討を進め、アレルギーに関与する腸内細菌の候補を選出し、またこのようなアレルギーの病態形成に関与する機序を考えていく。二つ目はプロバイオティクス/プレバイオティクスの介入での効果の検討し、アレルギー疾患の治療の可能性や予防の可能性を検討する。アレルギー粘膜評価のプロトコル確立のための実験においては所属施設の他の研究者の実験で不要となったマウスを用いたため今年度は本研究の目的にマウスを新規に購入する必要がなかった。また、今年度は群間比較の実験を行わなかったため予定した腸内細菌解析も施行しなかった。
脳を標的としたバイオターゲティングとその遺伝子のクローニング

1脳特異的な細胞移入の調節メカニズムの検討ラット個体を用いてミクログリアの脳特異的侵入の条件を検討し、外来遺伝子を脳に特異的に発現させることに成功した。また、導入した遺伝子産物の活性測定によって細胞の移入量を定量することができるようになった。(1)マクロファージ注入の場合、脳にはほとんど蛍光細胞が見られないが肝臓には多く見られた。ミクログリア注入の場合には脳には多く、肝臓にはわずかしか見られなかった。(2) lacZ発現ベクターを導入した細胞を注入したラット脳切片でlacZ陽性細胞が確認できた。(3) 2と同様の切片でのβ-galactosidase活性が検出できた2組換えファージの生物活性のスクリーニングの確立培養脳血管内皮細胞による再構成血液脳関門システムでミクログリアの血液脳関門を形成している血管内皮細胞への特異的接着現象が再現できるようになった。3脳特異的な細胞移入に関与する分子の単離同定ミクログリア細胞株からmRNAを精製してcDNAを合成し、ファージディスプレイライブラリーに組み込みをおこなった。また、ランダムペプチドライブラリーも作成し脳特異的接着に関わる脳側の因子(ホーミングレセプター)の検索も行える準備が整った。
代謝工学利用を目指したアーキア由来新奇メバロン酸経路の解明

一部反応が未同定であったアーキアのメバロン酸経路について、無細胞抽出液による放射標識基質の変換試験や、既知酵素ホモログの機能同定を行った。その結果、Sulfolobus属アーキアからはアーキアにおいて例外的な古典的メバロン酸経路を、Thermoplasma属アーキアからは3-ホスホメバロン酸を経由する新奇な変形メバロン酸経路を見出した。また、Sulfolobus属アーキア由来のタイプ2イソペンテニル二リン酸イソメラーゼとジホスホメバロン酸デカルボキシラーゼについてX線結晶構造解析を進め、得られた構造および種々の分析結果から、新奇な触媒機構や活性制御機構、および耐熱化機構を見出した。アーキアのメバロン酸経路において最終段階の異性化反応を触媒するタイプ2イソペンテニル二リン酸イソメラーゼについて酵素学的な解析を実施した。好熱性アーキア由来の同酵素は、基質の非存在下では8量体を形成し、基質の添加により4量体に解離することが示されている。8量体形成には基質結合に重要なアミノ酸が使われており、したがって8量体のままでは酵素は活性を持たない。したがって同酵素における、多量体形成を伴った活性制御機構の存在が予想された。その証明のため、8量体を形成できず、常に4量体で存在する変異型酵素を作製した。さらに、4量体形成部位に変異を導入することで、単量体で安定に存在する変異型酵素の作出にも成功した。今後これらの酵素を用いることで、同酵素の活性制御に関する知見を得ようと考えている。また、同酵素の、還元型フラビンを補酵素とした特殊な反応機構については、計算化学による解明を進めている。大半のアーキアにおけるメバロン酸経路は、古典的経路とは一部反応が異なると考えられているが、情報が不足しており実体は未解明である。しかし一部の好熱性アーキアのゲノム中には、真核生物などで解明が行われた古典的メバロン酸経路の全酵素のホモログがコードされている。これらのホモログ遺伝子を単離し、組換え酵素を用いて酵素活性を検証した。さらに、放射標識基質を用いたトレーサー実験により、アーキアの細胞破砕液中に存在するメバロン酸経路の酵素活性を検出した。その結果、アーキアにおいてはきわめて例外的な、古典的メバロン酸経路の存在を証明することができた。さらに、他種のアーキアから、アーキアに特有と考えられている新奇メバロン酸経路に関わる新奇酵素の探索を進め、複数の候補を得ることができた。現在詳細な酵素学的解析を進め、同経路への関与を証明しようと試みている。大半のアーキアにおいては、メバロン酸経路の後半の反応を触媒する酵素の一部が見出されておらず、真核生物などに存在する古典的メバロン酸経路とは異なる未知の生合成経路の存在が予想されていた。我々はまず、Sulfolobus属アーキアにおける、古典的メバロン酸経路の例外的な存在を証明した。同経路の酵素のうち、ホスホメバロン酸デカルボキシラーゼについては結晶構造解析に成功した。また、その構造学的および生化学的なデータから、同酵素の耐熱性にジスルフィド結合の形成が関与していることを示した。ついで、Thermoplasma属アーキアにおいて、メバロン酸の3位水酸基をリン酸化する酵素を初めて見出し、その生成物である3-ホスホメバロン酸が同菌のイソプレノイド生合成に取り込まれることを、菌体破砕液を用いた放射標識基質の変換実験により証明した。この結果は、同菌が古典的メバロン酸経路ではなく、3-ホスホメバロン酸を中間体とする変形経路を持つことを示している。実際に古典的経路の中間体である5-ホスホメバロン酸および5-ジホスホメバロン酸は同菌の菌体破砕液によりほとんどイソプレノイドに変換されなかった。さらに我々は、Thermoplasma酵素の部分精製とそれらを用いた酵素反応により、3-ホスホメバロン酸がおそらく3,5-ビスホスホメバロン酸を経てイソペンテニルリン酸へと変換されることを示唆するデータを得た。イソペンテニルリン酸キナーゼは既に同菌から見出されている。したがって、我々の結果によって同菌の変形メバロン酸経路の全体像を初めて提唱することが出来た。また、イソペンテニル二リン酸イソメラーゼについて、8量体形成による活性制御機構の存在を示唆する生化学的なデータを得ることが出来た。現在その詳細な解明を進めている。また、計算化学的な手法で同酵素の反応機構について解明を行っている。アーキアにおけるイソプレノイド生合成の初期段階であるメバロン酸経路は、他生物で見出された古典的な同経路とは一部異なることが示唆されているが、ほとんど解明が進んでいない。我々は、将来の代謝工学的な利用を見据え、同経路に関して主に酵素学的な解析を行い、種々の知見を得た。

特に、同経路の最終段階を触媒する酵素であるタイプ2イソペンテニル二リン酸イソメラーゼについて、反応機構依存性の阻害剤を用いた結晶構造解析を進め、補酵素である還元型フラビンモノヌクレオチド(FMN)と同阻害剤の共有結合構造を明らかにした。この構造から、同酵素において還元型FMNが酸化還元的な役割を持たず、一般酸塩基触媒およびカルボカチオン中間体の安定化という特殊な触媒機能を有することを示し、フラビン酵素研究にインパクトを与えた。また、同酵素が基質非存在下で8量体構造をとることを結晶構造解析により示した。同構造は基質存在下における4量体構造が一部変化することで形成されており、この構造変化は基質結合部位の崩壊を伴っていた。基質の添加により8量体から4量体への構造変化が引き起こされることが、X線小角散乱や動的光散乱といった手法により示された。この現象は、基質による酵素の活性化を意味していると思われる。また、メバロン酸からイソペンテニル二リン酸までの変換を触媒する酵素群を複数のアーキアより単離し、特性評価を行った。その結果、少なくともSulfolobus属アーキアには古典的メバロン酸経路が存在することが示された。但し、同経路の酵素の一部は過去に報告例のない興味深い性質を有しており、詳細な解析を進めている。また、ゲノム情報より古典的メバロン酸経路の一部を欠くと予想されていたアーキアからメバロン酸の代謝に関わることが予想される新奇酵素を見出した。タイプ2イソペンテニル二リン酸イソメラーゼに関しては、当初計画よりも大幅に研究が進展し、予定外の成果をあげることもできた。その一方でアーキアの新奇メバロン酸経路に関する研究は予定したほどには進んでいない。その理由として、第一に酵素の活性測定に用いる基質の調製に手間取ったことが挙げられる。過去の報告通りの調製方法が上手くいかず、現在原因を究明中である。NMRなどの解析には大量の基質調製が必須であり、早めにこの問題をクリアしたい。第二に、アーキアの遺伝子破壊が難航していることが挙げられる。これは本技術がそもそも未成熟なためであり、次年度中の成功に期待したい。一方で、メバロン酸経路関連酵素の結晶構造解析が進行しているなど計画外の成果が得られており、研究全体としては順調な進展度合いと言えるだろう。本研究の目的は大きく分けて2つあるが、第1の目的であるタイプ2イソペンテニル二リン酸イソメラーゼの酵素学的な研究については既に原著論文2報分相当の進展が得られた。特に反応機構に関する研究成果は米国科学アカデミー紀要に掲載され、フラビン酵素研究に大きなインパクトを与えることができた。また、その研究の副産物である多量体構造に関する研究は、当初次年度の実施を目指していたが、これに関しても早めに成果を出すことができ、最近執筆した論文が米国微生物学会発行の学術雑誌にアクセプトされている。第2の目的であるアーキアのメバロン酸経路における未知部分の解明については、順調に酵素の異種発現系を構築できたため、こちらに関しても次年度の実施計画の一部まで達成することができた。また、メバロン酸の代謝に関わることが予想される新奇酵素を見出しており、これもきわめて順調な成果と言える。
細胞周期・増殖を制御するシグナル伝達系の研究

本研究は、第一級の国際的な研究者による共同研究のもとに、細胞周期を統御する細胞内シグナル伝達系を、多様な変異遺伝子を用いて解析する事を目的とする。近年の研究から、細胞の増殖は、チロシンリン酸化を介するシグナル伝達系による正の制御と細胞周期制御因子による負の制御からなるシステムよる統御をいけている事が明らかになっている。そこで、本年は、チロシンフォスファターゼSHP-2の結合蛋白質として同定され、まだ十分その機能が明らかになっていないSHPS-1について解析をすすめた。その結果、v-Srcによる癌化は、SHPS-1の発現を抑制する事、SHPS-1の遺伝子をクローニングし、v-Src癌化細胞にに導入する都、癌細胞の増殖を選択的に阻害する事が明らかになった。本研究は、第一級の国際的な研究者による共同研究のもとに、細胞周期を統御する細胞内シグナル伝達系を、細胞周期制御因子とチロシンリン酸化を介する増殖シグナル伝達因子に焦点を当て、これら因子の多様な変異遺伝子を用いて解析する事を目的として立案された。近年の研究から、細胞の増殖を制御する細胞内シグナル伝達系の詳細が明らかになりつつある。一方、細胞の増殖は、細胞周期と呼ばれる経時的に統御されたシステムによって制御されており、この細胞周期はcdc,cdk等の細胞の増殖に対し負の制御能を持つ因子の支配を受ける事が共同研究者のデュッタらによって明らかにされつつある。研究代表者の浜口は、Srcキナーゼがカドヘリン依存細胞接着系を制御することを明らかにした。本年は、この結果を発展させ、カドヘリン依存細胞接着系が、Ras-MAPキナーゼ系の増殖刺激伝達系とは独立しているが競合的な増殖抑制のシグナル伝達系を持つこと、この増殖抑制シグナル伝達系の活性化により細胞はG0/G1期で増殖を停止することを明らかにした。その結果、v-Srcによる癌化は、SHPS-1の発現を抑制する事、SHPS-1の遺伝子をクローニングし、v-Src癌化細胞にに導入する、癌細胞の増殖を選択的に阻害する事が明らかになった。
介護実践現場における専門職連携教育（ＩＰＥ）プログラムの開発と効果検証

質問紙調査を精査し、多職種連携を評価する連携行動尺度を作成して妥当性・信頼性の検討を行った。研究の主要部分は「韓国社会福祉学会」にて口頭発表を行い、その予稿は学会論文集に収録されている。次に連携行動尺度に影響する要因とアウトカム指標との関連を調べた。経験年数が長いほど、介護職より相談援助職の方が連携行動尺度の得点が高いこと、得点が高い者ほど多職種との交流頻度やサポートの数が高いことが明らかになった。尺度得点が高い専門職は連携が困難な状況におかれた場合に単眼的見方ではなく多角的な視点に立ち、困難要因の分析と解決策の提示をしていることを明らかにした。前年度に引き続き、IPEプログラムの介入研究を継続した。2014年6月から10月にかけて専門職85名を対象にIPE研修会を開催、研修前後の連携行動尺度の変化を調べた。その結果、連携行動尺度の内省的洞察得点を増加させることが判明し、一定の教育的効果が認められた。研究結果の一部は、「岡山大学大学院社会文化科学研究科紀要」に投稿、受理された。その後、ランダム化比較試験を伴う研修会を実施して、さらなる効果検証を試みた。ただし、ランダム化比較試験では両群に有意差が認められず教育内容に改善の余地があることが示された。IPEプログラム作成の背景に関する内容として、A市介護サービスと地域医療の連携促進協議会の活動経緯と特徴を再整理した。この協議会は在宅介護の実践者が参加する少人数のコンセンサスパネルが特徴であり、形式的な情報共有の会議にとどまらずに具体的な問題解決機能を有していた。また協議会の活動経緯を振り返るとCAP-Doの一連のサイクルに沿った実践が行われており、介護実践現場から地域全般の施策へ反映させるボトムアップ手法として地域の実情に即した介入方法として効果的であることを示した。研究結果の主要部分は「地域福祉サイエンス」に投稿、受理された。27年度が最終年度であるため、記入しない。IPE(専門職連携教育)のプログラム作成に先立ち、IPEに係る先行研究をレビューして内容をまとめた。研究成果を「地域福祉サイエンス」誌へ投稿し、受理された。次に介護実践場面において介護・医療の専門職が円滑に連携するために必要な連携行動を抽出するために、医療・介護専門職15名へのインタビュー調査を実施した。調査結果を分析し、研究成果を「日本保健医療福祉連携教育学会」にて発表した。その後、内容を修正、追記して「岡山大学社会文化科学研究科紀要」へ投稿し、受理された。インタビュー結果を基にして連携行動を評価するための尺度作成を目的に質問紙調査を実施した。第一にA市の訪問系介護サービスに従事する医療・介護専門職350人へ質問紙を配布し、回答を求めた。第二に医療系専門職200名を対象にインターネット調査を実施した。質問項目を分析、妥当性・信頼性検証を行った後に連携行動尺度を作成した。IPEプログラムの介入研究を実施するために、A県社会福祉士会Bブロックに研究の趣旨を説明して研修会の開催を依頼した。そして2014年8月から月1回程度と研修プログラムについて打ち合わせを継続した。その後、11月と1月にそれぞれ半日間、専門職約20名を対象にIPE研修会を開催した。研修前後に質問紙による効果測定を行い、1ヶ月後に追跡調査を実施した。また地域の中でIPEが推進されるようIPEプログラムの成果を医療・介護の関係団体に報告し、研究成果を社会に還元すること、およびIPEプログラムの効果を増すよう、改良を加えて再度研修会を開催する予定である。

また協議会の活動経緯を振り返るとCAP-Doの一連のサイクルに沿った実践が行われており、介護実践現場から地域全般の施策へ反映させるボトムアップ手法として地域の実情に即した介入方法として効果的であることを示した。研究結果の主要部分は「地域福祉サイエンス」に投稿、受理された。先行研究のレビューおよび介護・医療の専門職を対象にしたインタビュー調査を論文にまとめられた。当初計画よりもやや内容に変更があるものの、研究課題の実施に向けて各種団体への協力要請から介入研究の実現に至るまで継続的に取り組んできた。また、当初は予定していなかった効果測定のため測定尺度の作成についても、医療・介護現場の専門職への調査を行って尺度の妥当性・信頼性の確立に努めている。27年度が最終年度であるため、記入しない。介入研究の効果検証と介入プログラムの精緻化を図ることが必要である。特に準実験デザインの介入の前後比較にとどまらず、統制群を設定した実験デザインによるプログラムの効果検証を図る。また各種団体への研究成果のフィードバックを行い、研究の実践的価値を高めていくことを目指す。
浸透圧耐性根粒菌の育種とその根粒形成に関する研究

1.大腸菌(pSUP5011を保有したS17-1株)をトランスポゾン(Tn5)の供与菌とし、ダイズ根粒菌(Rhizobium Fredii USDA 191株)とのメ-ティングによって浸透圧感受性変異株を得た。特異株には、対数期でNaClを添加した時にのみ増殖が抑制される株と、予めNaClを含んだ培地に移した時にのみ増殖が抑制される株の2つのタイプが得られた。2.1で得られた変異株は、宿主植物(WilliamsとBragg)に根粒を形成したが、その重量は親株の約半分であり、白色を呈していたことから、窒素固定能力の無い無効根粒であると考えられた。また、自然界の宿主植物(インゲン)から新たに単離した38株の根粒菌について、その根粒重量と浸透圧調節機能とを比較したところ、両者の間には危険率1%で有為な相関が見られた。これらの結果から、浸透圧調節機能は有効な根粒を形成する上で、重要な役割を担っていると考えられた。3.根粒菌の細胞内ATPレベルは、培地に高い浸透圧を加えた場合、一般にコントロールに比して高く維持される傾向にあったが、変異株のATPレベルはコントロールとほぼ同じレベルであった。イオン、アミノ酸類の細胞内含量には、親株と変異株との間に有為な差異は認められなかった。4.Tn5のHind III領域をプローブとして、変異株の全DNAとサザンハイブリダイゼーションを行った。その結果、Tn5の挿入箇所は1箇所であり、クロモゾーム上であることがわかった。現在、浸透圧調節に関わると考えられる15kbのEcoR I断片をクローニング中である。
ギリシアの医学思想と人間-同時代の哲学的人間観との比較研究

本研究の目的は,前5世紀ギリシアの医学思想における人間理解の特質を,同時代の哲学的人間観との比較研究をとおして明らかにすることにあった.本研究では『ヒポクラテス医学文書』におさめられた代表的な医学書の議論内容の分析をとおして,ヒポクラテスに代表される前5世紀ギリシアの医学者たちの人間理解の方式と同時代の哲学的人間観との間の相違を明確にするとともに,医学者たちがどのような理論的な要請のもとに,独自の人間観を構想・展開するにいたったのかという点に重点をおきつつ,哲学と医学とのつながりという本質的な問題に対して,人間学的な観点から一つの回答を提示することに主眼をおいた.以上の研究の結果として明らかになったのは,以下の諸点である.1.医学者たちの人間理解の方式と同時代の哲学者たちの人間探究の根本的な相違は,両者の「自然」(フュシス)概念にもっとも明確に示されている.2.医学的な理解に立った「自然」とは,人間の身体のあり方と働きを身体の原理的構成要素にあたるとされる「体液」の作用力(デュナミス)と関連づけて説明するための概念であり,同時代の自然哲学において顕著な創出的(emergent)「自然」と,その基本的な概念構造において区別される.3.以上の「自然」概念の導入は,人間の身体(ソーマ)をその原理的構成要素にあたる「体液」の作用力に基づく,身体内部のいわば物理的な事象が生起する場として領域化するとともに「苦痛」などの心的事象をこれらの身体事象から区別することを要請している.このような区別は,同時代の自然哲学者たちの人間観には存在しない.以上の結果を3年間にわたる本研究の研究成果として提示した.本研究の目的は,前5世紀ギリシアの医学思想における人間理解の特質を,同時代の哲学的人間観との比較研究をとおして明らかにすることにあった.本研究では『ヒポクラテス医学文書』におさめられた代表的な医学書の議論内容の分析をとおして,ヒポクラテスに代表される前5世紀ギリシアの医学者たちの人間理解の方式と同時代の哲学的人間観との間の相違を明確にするとともに,医学者たちがどのような理論的な要請のもとに,独自の人間観を構想・展開するにいたったのかという点に重点をおきつつ,哲学と医学とのつながりという本質的な問題に対して,人間学的な観点から一つの回答を提示することに主眼をおいた.以上の研究の結果として明らかになったのは,以下の諸点である.1.医学者たちの人間理解の方式と同時代の哲学者たちの人間探究の根本的な相違は,両者の「自然」(フュシス)概念にもっとも明確に示されている.2.医学的な理解に立った「自然」とは,人間の身体のあり方と働きを身体の原理的構成要素にあたるとされる「体液」の作用力(デュナミス)と関連づけて説明するための概念であり,同時代の自然哲学において顕著な創出的(emergent)「自然」と,その基本的な概念構造において区別される.3.以上の「自然」概念の導入は,人間の身体(ソーマ)をその原理的構成要素にあたる「体液」の作用力に基づく,身体内部のいわば物理的な事象が生起する場として領域化するとともに「苦痛」などの心的事象をこれらの身体事象から区別することを要請している.このような区別は,同時代の自然哲学者たちの人間観には存在しない.以上の結果を3年間にわたる本研究の研究成果として提示した.本研究の課題は,ギリシア医学における人間理解の基本的性格を同時代の哲学的人間観との比較研究をとおして,思想史的な観点から明らかにすることにある.研究初年度にあたる平成16年度は,『ヒポクラテス医学文書』に収められている主要な医学書のうち,同時代の哲学に対して批判的な立場に立っていると思われる医学書の中から,いわゆる「ヒポクラテスの四体液理論」を展開していることで有名な『人間本性論』と題する作品を主題的な考察対象として取り上げた.この考察をとおして明らかになったことは,以下のとおりである.1.医学者の人間理解とかれが批判の対象としている哲学者たちの人間観との根本的な相違は,両者の「自然」(フュシス)概念にもっとも明確に示されている.2.医学者の「自然」とは,人間の身体のあり方をその正常な状態と働きに基づいて規定している原理であり,同時代の哲学において顕著な創出的「自然」とは,その概念構造において,はっきりと区別される.3.この医学的「自然」概念の導入によって,人間の身体はいわば物理事象として,その「心的」側面から明確に領域化され,これが「心・身」というカテゴリー区分に基づく人間理解の基本構想へとつながっていった,と考えられる.以上の考察結果を本年度の研究成果として,日本科学史学会第51回年会・総会において口頭発表し,この発表に基づく論考を「「自然」(フュシス)と身体-ポリュボス『人間本性論』における医学的「自然」観-」と題する論文として,日本科学史学会編『科学史研究』に投稿した(2005年・春号に掲載予定).本研究の課題は,ギリシア医学における人間理解の基本性格を同時代の哲学的人間観との比較研究をとおして,思想史的な観点から明らかにすることにあった.本研究第2年度にあたる平成17年度は『ヒポクラテス医学文書』に含まれている医学書のうち,ポリュボス『人間本姓論』(NH)を主要な考察対象としてとりあげた.NHは「ヒポクラテスの四体液理論」を展開していることで有名である.

「四体液」理論を構築するにあたって,医学者ポリュボスが初期ギリシアの自然哲学者エンペドクレスの「四元素」理論をモデルにしているという見方が,これまでの研究史においてきわめて支配的であったが,本研究では「人間」理解という視点に立って,両者の影響関係の内実を問いなおすことを試みた.その結果として明らかになったのは,以下の諸点である。1.「四元素」は実在(ウーシア)として自己同一性を保持しているのに対して「四体液」は季節の循環のもとで相互転化をくりかえすことから,この両者は存在論上の身分において,異なる規定を与えられている.2.エンペドクレスにおいては,人間の「自然」(フュシス)は「四元素」の混合または分離によって創出的に生成するとされているのに対して,NHにおいては,人間の「自然」は生成の原理(アルケー)として,生成因としての「熱」「冷」「乾」「湿」という四基本性質の働きに一定の方向づけを与えるものとして措定されている.3.エンペドクレスにおいては,人間をはじめとする事物の生成は「愛」「憎」が交互に支配する宇宙円環の内部に生起する事象であるのに対して,NHにおける医学者のコスモロジーは季節の循環のもとでの人間の身体内部における「四体液」の増減を因果的に説明するための枠組として提示されており,事物の生成とは基本的に無関係である.以上の相違点は,エンペドクレスから医学者ポリュボスへの影響がきわめて限定的であったということを示すとともに,医学者の「四体液」理論が医学理論として,診断治療の対象としての人間のあり方を念頭において構想されたものであるということを明確にしている.以上のことは,医学を一個の自立した学問として確立するという意図を反映していると考えられる.以上の考察結果については、本年度の主要な研究成果として,日本科学史学会第52回年会・総会において口頭発表をおこなった。この発表にもとづく論考は「ポリュボス『人間本性論』におけるエンペドクレスの影響-前5世紀ギリシアの医学思想と同時代の自然哲学についての一考察-」と題する論文として,日本科学史学会編『科学史研究』第45巻・第237号[2006年]に掲載された.本研究の課題は,ギリシア医学における人間理解の基本的性格を同時代の哲学的人間観との比較研究をとおして,思想史的な観点から明らかにすることにあった.本研究の最終年度にあたる平成18年度は,期間の前半においては『ヒポクラテス医学文書』(Corpus Hippocraticum)におさめられている医学書の中で「哲学」(フィロソフィア)批判を展開していることで有名な『伝統医学論』(De Vetere Medicina)と題する医学書を主題的にとりあげ,その議論内容の分析をとおして,医学者が「哲学」(フィロソフィア)と呼んでいるものは何かを明確にした上で,医学者が「哲学」によって医学を基礎づけるという立場の人々の人間観に対して批判を展開するとき,医学者自身はどのような〔医学的〕人間理解に立って批判をおこなっているのかという点に焦点をあてた.以上の考察の結果として明らかになったのは,つぎの諸点である.1.哲学者たちによる人間の「自然」(フュシス)探究が,人間の生成の始まり(アルケー)にまでさかのぼるという方式をとっているのに対して,医学者の人間探究は,現に存在する人間を探究の対象とし,そのあり方や働きを外界の事物との相関関係に基づいて解明することにある.2.医学者の人間の「自然」探究は,人間の身体(ソーマ)のあり方を,その構成要素にあたる「体液」の量と作用力に基づいて解明していくことに重点をおいている.3.医学者は「苦痛」などの事象を人間の感覚
高度好塩性古細菌キチナーゼの耐塩機構の解明と有機溶媒中での新規オリゴ糖創製

既にゲノム解析により、高度好塩性古細菌Halobacterium sp. NRC-1株にはキチナーゼホモログをコードする遺伝子が存在することが報告されているが、タンパク質としての実態は明らかにされていない。本研究ではNRC-1株キチナーゼの酵素学的性質、耐塩機構の解明および工学応用を目指した研究を行った。以下1および2に実績の概要を示す。高度好塩性古細菌用キチナーゼ遺伝子発現型プラスミドを構築し、発現型プラスミドを導入したH.japonica形質転換体より、培養上清を回収した。次に限外ろ過濃縮した後、ヒドロキシアパタイト・カラムクロマトグラフィーを行い、組換え型キチナーゼの精製を実施した。その結果、分子質量約70kDaの位置に単一バンドを示す精製標品が得られた。2.組換え型キチナーゼの性質検討組換え型キチナーゼ精製標品用いて、37°Cにおける反応pH依存性およびpH6.0における反応温度依存性を調べた。その結果、本酵素はpH4.5付近に反応の至適を有し、至適温度は55°Cであることがわかった。またpH6.0、37°Cにおいて、キチナーゼ活性のNaCl濃度依存性を調べたところ、組換え型キチナーゼは1M付近に反応の至適を有することが明らかとなった。.また、NaClが0M付近の活性は最大活性40%程度であり、活性発現に塩を必要とすることがわかった。既にゲノム解析により,高度好塩性古細菌Halobacterium sp.NRC-1株にはキチナーゼホモログをコードする遺伝子が存在することが報告されているが,タンパク質としての実態は明らかにされていない。本研究ではNRC-1株キチナーゼの酵素学的性質,耐塩機構の解明および工学応用を目指した研究を行った。以下1および2に研究実績の概要を示す。既報のNRC-1株キチナーゼ遺伝子の配列に基づき設計したPCRプライマーを用いて,NRC-1株染色体DNAを鋳型とするPCRを行った。得られたキチナーゼ遺伝子(シグナルペプチドおよび成熟タンパク質をコードする領域)を高度好塩性古細菌Haloarcula japonicaαにおいて多量に発現しているCSG遺伝子プロモーターの下流に連結し,高度好塩性古細菌-大腸菌シャトルベクターpWL102に挿入することにより,高度好塩性古細菌用キチナーゼ遺伝子発現型プラスミドを構築した。発現型プラスミドをHaloarcula japonicaに形質転換し,形質転換体の培養上清におけるキチナーゼ活性の測定を行った。その結果,キチナーゼ活性が検出され,Ha.japonicaにおいてCSG遺伝子プロモーターの働きでNRC-1株キチナーゼ遺伝子が発現し,組換え型キチナーゼが菌体外分泌されたことが確認された。
黒潮親潮混合域における海面乱流熱フラックス変動に果たす海面水温変動機構の解明

北太平洋西部に亜寒帯海面水温前線(北緯40度近辺)が存在する.本年度は,衛星観測海面水温資料を用いることで,この水温前線の強度変動特性の理解を目指した.1982年から2011年までの振る舞いを調べた結果,前線強度は準10年周期で変動することがわかった.次に,変動要因特定のために,船舶等により採集された水温・塩分資料を用い,合成図解析(前線強化期・弱化期)を行った.その結果,前線南部(黒潮・親潮混合水域)に分布する高温・高塩分水が,前線強化の主因であることがわかった.そこで,この高温・高塩分水の起源を特定するために水系解析を行った結果,黒潮系の水塊であることを見出した.また,この黒潮系水は,北緯35度近傍の黒潮続流から切離した渦(直径200km程度)により輸送されることがわかった.次に,亜寒帯水温前線が大気場に及ぼす影響を理解するために,気象庁作成の大気再解析資料を使用した.その結果,水温前線の強化に伴い,直上気温の傾圧性(南北勾配)も増すことがわかった.これは,大気への海洋強制の存在を示す証拠であり,大気海洋系の実態解明に資する成果である.また,研究対象とした亜寒帯水温前線近傍では,中央モード水(水温・塩分が一様な水塊)が形成される.そこで,水温前線のさらなる理解を得るために,気象庁気象研究所提供の歴史実験資料を用い,中央モード水の時空間変動特性を調べた.その結果,この中央モード水は,海洋内部を南部に移流することを見出した(移流速度は毎秒1 cm程度).さらに,移流に伴う渦位構造の変化が,東部亜熱帯海面水温前線(北緯27度近辺)の強度を決定していることがわかった.すなわち,本研究により,中央モード水が,亜寒帯前線と亜熱帯前線をつなぐ「架け橋」としての役割を果たすことが明らかになった.本成果は,気候系の変動機構解明に資するものである.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。黒潮/親潮混乱水域(以下,混乱水域)では,冬季に膨大な熱(海面乱流熱フラックス)が,海面を通して海洋から大気に供給されている.そこで,本年度は,観測資料を用い,その要因解明を目指した.簡単な数値実験を行った結果,海面からの熱放出量の経年変動は,海面水温に強く依存していることがわかった.すなわち,海面水温が高い時期ほど,膨大な熱を大気に供給していた.既存の研究では,大気に熱が奪われることで,海面水温が低下すると考えられており,本研究課題で得られた解釈はこれとは異なっている.すなわち,これまでにない新しい大気海洋系を提案することに成功したといえる.次に,時間・空間解像度に優れた衛星観測資料を活用することで,混乱水域での海面水温変動要因を調べた.その結果,黒潮続流から切離した暖水渦(直径200km程度)が主因であることがわかった.得られた研究成果は,Journal of Climate誌に掲載された.上記研究により,混乱水域の大気海洋系の理解には,黒潮続流の流路形態(安定流路・不安定流路)が重要であることがわかった.そこで,黒潮続流流路形態の理解を目指した.人工衛星観測による海面高度計データを用いた結果,黒潮続流の上流に位置する黒潮の流路こそが重要であることがわかった.すなわち,黒潮が非大蛇行離岸流路をとる時期に,黒潮続流は不安定流路形態をとっていた.このような黒潮続流流路変動がもたらされる要因として,伊豆小笠原海嶺の地形性効果を指摘するに至った.また,伊豆小笠原海嶺通過後の黒潮続流特性(海流)に着目した結果,黒潮続流が不安定流路形態となる時期は,その海面流速が遅く,角度も不安定であることがわかった.これは,流路方程式の観点で理論的に妥当な結論であることを確認した.上記研究成果は,Journal of Oceanography誌に掲載された.北太平洋西部に亜寒帯海面水温前線(北緯40度近辺)が存在する.本年度は,衛星観測海面水温資料を用いることで,この水温前線の強度変動特性の理解を目指した.1982年から2011年までの振る舞いを調べた結果,前線強度は準10年周期で変動することがわかった.次に,変動要因特定のために,船舶等により採集された水温・塩分資料を用い,合成図解析(前線強化期・弱化期)を行った.その結果,前線南部(黒潮・親潮混合水域)に分布する高温・高塩分水が,前線強化の主因であることがわかった.そこで,この高温・高塩分水の起源を特定するために水系解析を行った結果,黒潮系の水塊であることを見出した.また,この黒潮系水は,北緯35度近傍の黒潮続流から切離した渦(直径200km程度)により輸送されることがわかった.次に,亜寒帯水温前線が大気場に及ぼす影響を理解するために,気象庁作成の大気再解析資料を使用した.その結果,水温前線の強化に伴い,直上気温の傾圧性(南北勾配)も増すことがわかった.これは,大気への海洋強制の存在を示す証拠であり,大気海洋系の実態解明に資する成果である.また,研究対象とした亜寒帯水温前線近傍では,中央モード水(水温・塩分が一様な水塊)が形成される.

そこで,水温前線のさらなる理解を得るために,気象庁気象研究所提供の歴史実験資料を用い,中央モード水の時空間変動特性を調べた.その結果,この中央モード水は,海洋内部を南部に移流することを見出した(移流速度は毎秒1 cm程度).さらに,移流に伴う渦位構造の変化が,東部亜熱帯海面水温前線(北緯27度近辺)の強度を決定していることがわかった.すなわち,本研究により,中央モード水が,亜寒帯前線と亜熱帯前線をつなぐ「架け橋」としての役割を果たすことが明らかになった.本成果は,気候系の変動機構解明に資するものである.24年度が最終年度であるため、記入しない。当初は,黒潮親潮混乱水域での熱交換関係を調べる予定でいたが,その要因が黒潮続流から切離した暖水塊にあると見出すことに成功した.さらに,その暖水塊分布は,より大局的な場,すなわち黒潮の流路形態を反映していることがわかった.これは,日本南方を流れる黒潮流路を監視することで,黒潮親潮混乱水域での熱放出量の予測可能性を示す大きな成果である.それゆえに,本年度は,当初の計画以上に研究が進展したと判断する.24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は,海洋変動に着目し,研究活動を展開した.そこで,平成24年度は,海洋が大気を強制するか否かを検証する.具体的には,黒潮親潮混乱水域からの熱放出量期(増大期・減少期)に応じた合成図解析を行うことで,大気場の応答傾向を検討する.また,エネルギー収支解析を併用することで,得られた解釈の妥当性を証明する.そして,得られた成果を総合的に解釈することで,北太平洋中緯度帯での大気海洋系のシナリオ構築を目指す.
色素上皮細胞としての分化形質の発現・維持にかかわる因子の探索

本研究は、色素上皮細胞の脱分化・分化転換のための必要因子および機構を明確にしていくことを目的として始められた。現在脱分化を引き起こすのに用いられている培養液は、多くの成分を含んでいる。特にヒアルロニダ-ゼ標品は、ロット間の結果の変動が問題となっていた。本研究の第一段階として、ヒアルロニダ-ゼ標品を種々の方法で精製し、真に分化転換の促進に必要な因子を明らかにすることをめざした。精製の指標として、まず第一にヒアルロニダ-ゼ活性を選び、充分に精製したヒアルロニダ-ゼ標品が脱分化および分化転換をひきおこすかどうかを調べた。SDSゲル電気泳動でほぼ単一バンドにまで精製したところ、酵素分画に分化転換活性は認められなかった。この結果はヒアルロン酸の分解が分化転換の促進に直接はむすびつかないことをしめしている。最近、線維芽細胞増殖因子(FGF)などの細胞増殖因子が注目を集めている。いくつかの文献上の知識をもとに、FGFが我々の系でも分化因子として働くという予想をたて、精巣由来ヒアルロニダ-ゼのかわりに市販の塩基性FGF(bFGF)を添加したところ、色素上皮細胞の脱分化とその後の水晶体の形成が見られた。FGFには、ヘパリンに強く結合するという性質がある。精巣由来ヒアルロニダ-ゼ標品を、ヘパリンを固相化したカラムにかけ、ヘパリンに結合する分画をとったところ、この分画が色素上皮細胞の脱分化をひきおこすことが予備実験でしめされた。ヘパリンに結合しない分画にはこのような活性は認められなかった。以上の結果から、従来精巣由来ヒアルロニダ-ゼ標品にみとめられていた分化転換促進活性の大部分は、その中に共存していた精巣由来のFGFで説明できることが、ほぼ確かになった。他の因子としてギャップ結合に注目し一部結果を公表した。
Hic-5介在製サイクリンD1核局在制御による足場依存性増殖とがん化による破綻

Cyclin D1(D1)は細胞の足場非依存性増殖を誘導できるがん遺伝子の1つであり、特に乳がんの発症や悪性化に関与すると考えられている。興味深いことに、D1の細胞内局在が接着に依存しており、接着状態で見られるD1の核局在が接着喪失と共に細胞質へと変化することを見出した。本研究では、接着依存性D1核局在制御機構について、細胞接着斑蛋白質Hic-5の酸化ストレス感受性シャトル機構が関与することを示し、さらに、その生物学的意義として、足場依存性増殖能、および細胞のがん化過程との関連性を検討した。その結果、Hic-5によるD1核局在化機構は、接着細胞でのみD1の核局在を許容することにより、足場非依存的な増殖を妨げ、細胞増殖の足場依存性を保障する機構であることが示された。また、癌遺伝子rasによる細胞の足場非依存性増殖能獲得にD1の核局在の接着依存性喪失が関与していることを見出した。これまでに足場非依存性増殖を誘導できるcyclin D1(D1)について、その核局在が接着に依存していること、その制御に接着斑-各シャトル蛋白質Hic-5が関与することを見出した。本年度は、Hic-5によるD1局在制御の意義とそのメカニズムについて検討した。浮遊状態でD1の核局在が低下する原因として、接着消失に伴って産生されたROSによりHic-5のシャトル機構が抑制されたことに着目した。実際、Hic-5の酸化ストレス感受性システイン残基を他のアミノ酸に置換したHic-5の変異体は浮遊状態でもシャトル可能であった。このシャトル機能を保持したHic-5変異体を用いて、浮遊状態でのD1の核局在を操作できるか検討したところ、D1は浮遊状態でも核に局在できるようになった。さらに、浮遊状態での細胞周期の進行、アポトーシスの抑制が認められ、その結果、細胞は足場非依存性に生存するようになった。また、核移行型D1を発現させた細胞についても検討し、同様の結果を得た。接着細胞内でのHic-5シャトル機能によるD1局在化メカニズムについて、詳細な検討を加えた。Hic-5変異体発現系を用いた検討から、Hic-5は核内で核外排出機構CrmlによるD1核外排出を阻害することでD1を核に局在させている可能性が考えられた。そこで、酵母転写因子Gal4のDNA結合領域と単純ヘルペスウイルス由来転写因子VP16の転写活性化ドメインを利用したTwo hybrid系を用いて検証したところ、Crm1とDlの相互作用はHic-5の発現量依存的に弱められた。さらに、Hic-5の方がCrm1との親和性高いこと、cyclinEの核外排出に対してHic-5は影響せず、競合阻害効果がD1特異的であることを明らかにした。細胞の足場非依存性増殖を誘導するがん遺伝子Cyclin D1 (D1)について、その細胞内局在が接着に依存しており、接着状態で見られるD1の核局在が、接着喪失と共に細胞質へと変化することを見出した。この接着依存性局在変化には、細胞接着斑蛋白質Hic-5が関与する結果を得た。そのメカニズムに関しては、内在性ROS産生を介してHic-5は接着依存的に接着斑と核をシャトルすることで、接着細胞内でのみD1を核に局在させるように機能していた。本研究では、その意義として、浮遊状態におけるD1の核局在を妨げ、異常な細胞増殖・生存を未然に回避する安全装置である可能性を考え、上記制御機構破綻の結果、D1の恒常的な核局在が足場非依存性増殖を誘導し、細胞のがん化に寄与するか検討した。まず、足場非依存性増殖に寄与する可能性について、浮遊状態でもシャトル可能なHic-5変異体、または核局在型D1を用いて、浮遊状態でD1を核に局在化させたところ、浮遊状態でのDNA合成能の上昇、アポトーシスの抑制が認められ、浮遊状態での生存率は増加した。また、がん化過程で破綻する可能性について、活性化rasを用いて検討したところ、D1は浮遊状態でも核に局在し、rasによる足場非依存性増殖能に寄与していることを明らかにした。D1核局在化の原因について、D1核局在制御機構であるHic-5のシャトル能がrasシグナルにより変化した可能性を検討したが、rasによる影響はなく、別の機構によるものと考えられた。

本研究では、接着依存性D1核局在制御機構について、Hic-5のRos感受性シャトル機構が関与するメカニズムを示し、さらに、そのメカニズムと細胞増殖の足場依存性の制御機構、及びその生物学的意義として細胞のがん化過程との関連性を検討した。その結果、Hic-5によるD1核局在化機構は、接着細胞でのみD1の核局在を許容することにより、足場非依存的な増殖を妨げ、細胞増殖の足場依存性を保障する機構であることが示された。
現代日本における「父親業」の実態に関する社会学的研究

本年度は、まず、各自治体・行政機関において父親の家事・育児参加推進のためにどのような施策を行っているかについてヒアリング調査を実施した。その結果、近年、父親の家事・育児参加を推進するために様々な取り組み(セミナーや講習)を行うようになってきていることが分かったが、そうした取り組みがどの程度まで一般市民に浸透しているかは地域によってかなり差があることも明らかとなった。また、父親の家事・育児参加の実態を実証的に把握するために、東京都三鷹市を対象に、0歳から4歳までの子どものいる世帯を母集団として調査票調査(「子育てと福祉に関する三鷹市民意識調査」)を実施した(計画標本数1500世帯、有効回答票724票、回収率48.2%)。そのデータを計量的に分析した結果、父親の家事・育児参加に対しては母親の就労の有無が大きく影響を与えている一方で、それ以外の杜会・経済的諸要因はあまり影響を与えていないこと、世帯の子どもの数に対して父親の家事・育児参加は直接的な影響がほとんどないこと、ただし父親が子育てに関して母親の相談相手になることは母親の子育て不安を和らげること、などが分かった。現在、以上の成果を研究論文としてまとめ、あわせて調査報告書および一般図書として一般に公表する予定である。本年度は、まず、父親業およびそれに関連するテーマに関する最近の内外の研究動向を調べ、その状況を把握した。また、各自治体・行政機関などにおいて父親の家事・育児参加推進のためにどのような施策を行っているかについて情報を収集し、さらに専門研究者と意見交換を行った。その結果、性別役割分業が根強い日本ではこれまで父親業に注目することはほとんどなかったが、特に1990年代以降日本でも父親業に関する調査・研究が各領域で多くなってきており、また各自治体でも父親の家事・育児参加に向けた啓蒙活動が盛んになってきていることが分かった。それを踏まえ、来年度実施予定の調査のための先行分析として、東北大学文学部教育文化研究会の協力を得て、「教育と社会に対する高校生の意識調査(第4次調査)」のデータを用い、高校生の「規範意識」と親子関係に関する分析を行い、同調査の報告書の論文としてまとめた。その結果、高校生の「規範意識」に対しては親の厳しいしつけよりは、親密なコミュニケーションなどの方が影響を与えていること、などが明らかとなった。なお、次年度では、こうした成果を踏まえて、父親業に関する調査を企画し、実施する予定である。
ハンレイ岩の溶融実験から海洋地殻の分化を知る

国際深海掘削計画1256Dから採取された噴出岩、岩脈、ハンレイ岩の連続的層状は中央海嶺高速拡大軸下のマグマ分化過程を知る上で重要な情報を与えてくれる。未分化なハンレイ岩の岩石溶融実験に基づいた浅部メルトレンズでの分別結晶作用モデルにより多くの噴出岩および岩脈の全岩化学組成が説明できる。約半数の岩脈試料は噴出岩試料よりも鉄含有量が高い。これら鉄含有量が高い岩脈のマグマ密度は溶岩マグマの密度よりも少し高いという計算結果を得、この事実よりこれら岩脈試料は噴出できなかったと推定される。噴出岩層序のMg#値(100×Mg/(Fe+Mg))には周期的なバリエーションが見える。このバリエーションは深度が増すと共にMg#値が徐々に増加するというものであり、これは冷却によりマグマが徐々に分化する時期と,新しいマグマが下から注入されてマグマが未分化へと一気に戻る時期が繰り返しているという考え方で説明できる。シャツキー海台は厚く(> 22 km)多様な地球化学組成の玄武岩質地殻から構成されている。地球化学データは海台には以下の4つのマグマタイプが存在することを示している:通常タイプ、低Tiタイプ、高Nbタイプ、U1349タイプ。通常タイプの玄武岩は最も古いタム山塊の溶岩流層序の約94%を構成するのに対し、より若いオリ山塊の溶岩流層序は通常ではないタイプ(低Ti、高Nb、U1349タイプ)が約57%を占める。これは海台の化学組成が時代と共に不均質になったことを示している。海洋底の超巨大火山である太平洋中央海嶺(中米西方沖)およびシャツキー海台(日本東方沖)を対象として無水岩水の溶融実験を行い,未だ明らかになっていない地下でのマグマの分化過程を解明することを目的としている.平成21年度は研究の初年度であるため,まず酸素雰囲気の制御が可能な常圧(100kPa)の管状溶融炉(雰囲気式高温急冷分析装置)を購入し,温度10001500°Cの条件で岩石を溶融可能かどうかのテストランを行った.テストランには,統合深海掘削計画(IODP)第309次航海(平成17年に実施)の際に掘削されたハンレイ岩を用いた.この岩石はマグマ溜まりが地下で固化したものと考えられているため,地表に噴出したマグマの分化過程を知るための溶融実験の出発物質として相応しいと考えている.また,シャツキー海台の岩石に関しては,私は平成21年9月11月に実施されたIODP第324次研究航海に共同主席研究者として参加したため,実験に最適と考えられるピクライトという岩石を持ち帰ることができた.ピクライトはマントルが溶けて生産された後,分化を受けていない本源マグマ組成の岩石と考えられるため,溶融実験を行うことにより,マグマがマントル内で生産された際の温度や深さを推定することが可能であるばかりでなく,マグマが地殻浅部で分化する条件を見積もることができると考えている.予算の一部には,この航海のために必要な研究打合せや研究成果発表のために使用した.本研究では海洋底の超巨大火山である太平洋中央海嶺(中来西方沖)およびシャツキー海台(日本東方沖)を対象として溶岩や貫入岩の記載および分析を行う.そして溶岩の溶融実験を行い,未だ明らかになっていない地下でのマグマの分化過程を解明する予定である.平成22年度は主に太平洋中央海嶺の溶岩と貫入岩の記載および鉱物と全岩の化学分析を行った.その結果,溶岩(地表へマグマが噴出して固化したもの)は貫入岩(地下でマグマが固化したもの)よりも密度が低く、噴出しやすい条件であったこどが判明した.さらにマグマ溜まり内では,冷却によりマグマが徐々に分化する時期と,新しいマグマが下から注入されてマグマが未分化へと一気に戻る時期が繰り返していることが明らかとなった.

溶融実験に関しては,平成21年度に購入した常圧(100kPa)の管状溶融炉(雰開気式高温急冷分析装置)が存在したが,酸素雰囲気を制御する水素発生装置が存在しなかったため.これを平成22年度に購入した.これにより酸素雰囲気を制御した溶岩の溶融実験をすることが可能となった.溶融実験の出発物質としては,統合深海掘削計画(IODP)第312次航海(平成17年に実施)の際に掘削されたハンレイ岩を用いた.制御した酸素雰囲気はQMF,温度は11701200°Cで複数回実験を行ったまた,シャツキー海台の岩石に関しては,私は平成21年9月11月に実施されたIODP第324次研究航海に共同主席研究者として参加したため,数十個の溶岩を研究用に持ち帰ることがでぎた.平成22年度は,これら岩石の記載および全岩化学分析を行った.また,予算の一部には,この航海のために必要な研究打合せや研究成果発表のために使用した地球においてマグマが最も多量に生産されている場所は東太平洋中央海嶺である.また北西太平洋に存在するシャツキー海台は,現在の活動はないが,噴火当時(約1億5千万年前)は中央海嶺と同程度のマグマを噴出した巨大火山である.これら海底の巨大火山は,未だ明らかになっていないマグマの生産や分化を知る上では重要な研究対象である.本研究の目的は東太平洋中央海嶺およびシャツキー海台を対象として溶岩,貫入岩,ハンレイ岩の記載および化学分析を行うことであった.そしてハンレイ岩の溶融実験を行い,未だ明らかになっていない地下でのマグマの分化過程を解明することであった.平成23年度は本研究の最終年度であったため,国際雑誌や国際学会に研究結果を公表することに重点を置いた.東太平洋中央海嶺の研究に関しては,(1)最も未分化なハンレイ岩組成マグマからの低圧での分別結晶作用により溶岩やハンレイ岩の組成バリエーションの違いを説明できること,(2)溶岩マグマよりも貫入岩マグマの方が密度が高いために,マグマの密度が噴出を決める要素であること,等を明らかにし,アメリカ地球物理連合の学会誌へ掲載した(Sano et al.,2011,G-Cubed).シャツキー海台の研究に関しては,(1)海台は4種類のマグマから形成されたこと,(2)マグマ組成は時代と共に多様になっていったこと,等を明らかにし,地球惑星科学連合2011年度連合大会,ゴールドシュミッド2011年会議,アメリカ地球物理学連合2011年秋季大会等で発表すると共に,学会誌へ投稿および掲載を行った(Sager et al.,2011;Sano et al.,G-Cubed投稿中).