hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ブタ胎子膵細胞の異種移殖に対する紫外線照射の効果

膵島細胞は,UV照射後も高い生存率を示し,かつ膵島リンパ球混合培養試験における応答が,UV非照射ラ島細胞よりも73.4±8.8%(平均±標準誤差)に抑制したことから,UV照射により異種ドナー膵のクラスII抗原が抑制されることが示唆された。異種移植した6頭の移植後のインスリン要求量,尿糖,空腹時血糖値は減少傾向にあったが,同時に実施した同種移植では移植後に有意に改善されたのに比較して,異種移植群では有意差は認められなかった。移植により体重に増加は認められなかったが,移植により体重の減少を少し抑制することはできた。したがって,レシピエントの生存日数は,非移植群(5頭)の24.6±6.5日に比較して84.2±14.1と有意に延長し,移植の効果が認められた。なお同種移植群(5頭)の生存日数は,252.2±66.1日(最長504日以上)であり,ドナーのUV照射のみで移植効果が認められた。[まとめ]以上の結果から,免疫抑制剤を併用することなく,異種胎子膵に直接UV照射し,その後異種移植することは,犬の実験的糖尿病において,生存日数を延長させることは可能であるが,有意な移植効果は認められず,他の方法との併用が必要であることが示唆された。[緒言]本研究では、犬の糖尿病の治療を目的に、異種動物の胎子膵組織に直接紫外線(UV)照射し、その治療効果について検討した。[材料および方法]ルシピエントとして膵臓全摘出後安定した糖尿病状態になった11頭の雑種成犬を用い、異種移植または対照(非移植)群に分けた。ドナー膵はブタ胎子が得られなかったので、50-55日齢の猫胎子膵2-5個を代用し、組織片またはコラゲナーゼ処理後培養した膵島を、UV照射24時間培養後に大綱ポーチや脾内に移植した。UV照射はUVライト(UVM-57,302nm)を用いてドナーに距離10cmから直接10分間行った。移植後の飼料摂取量は移植前と同じであり、免疫抑制剤は全く使わなかった。[結果および考察]膵島細胞は、UV照射後も高い生存率を示し、かつ膵島リンパ球混合培養試験における応答が、UV非照射う島細胞よりも73.4±8.8%(平均±標準誤差)に抑制したことから、UV照射により異種ドナー膵のクラスII抗原が抑制されることが示唆された。異種移植した6頭の移植後のインスリン要求量、尿糖、空腹時血糖値は減少傾向にあったが同時に実施した同種移植では移植後に有意に改善されたのに比較して、異種移植群では有意差は認められなかった。移植により体重の増加は認められなかったが、移植により体重の減少を少し抑制することはできた。したがって、レシピエントの生存日数は、非移植群(5頭)の24.6±6.5日に比較して84.2±14.1と有意に延長し、移植の効果が認められた。なお同種移植群(5頭)の生存日数は、252.2±66.1日(最長504日以上)であり、ドナーのUV照射のみで移植効果が認められた。[まとめ]以上の結果から、免疫抑制剤を併用することなく、異種胎子膵に直接UV照射し、その後異種移植することは、犬の実験的糖尿病において、生存日数を延長させることは可能であるが、有意な移植効果は認められず、他の方法との併用が必要であることが示唆された。
金属錯体結晶における励起移動の定量的評価と電子移動反応

代表的な6配位金属錯体であるRu(bpy)_3X_2をとりあげ、結晶中における同種分子間や混晶でのゲスト分子への励起移動について検討し、同種錯体間の比較的遅い励起移動の存在を明らかにした。また結晶中における第二配位圏の励起寿命に及ぼす対イオンや結晶水の結果、さらに反応を誘起する対イオンを相手とした複錯体結晶の電子移動消光について研究した。まず各種塩の精製した結晶を用いて、励起移動速度の定量的評価を行った。高密度励起による励起子の2分子失活定数から励起子の拡散定数を求め、その値は、およそ10^<-6>cm^2s^<-1>と決定した。この値はエネルギーアクセプター(Os錯体)をドープした結晶の励起移動ダイナミックスから求めたRu錯体間の励起子拡散定数と一致し、精度は高い。対イオンが崇高く錯体間距離は大きなる場合には拡散定数が小さくなり、T-T消失は起きにくくなることが解った。この値は有機結晶の場合と比べて2桁小さく、6配位金属錯体の励起状態は結晶においてある程度移動するが、ほぼ局在しているとみなして良いことがわかった。錯陽イオン・錯陰イオンの組み合わせを変えて電子移動が起き得るような複錯体結晶を合成し、結晶の発光の消光と電子移動反応のΔG^0の値との相関が明確にあることを示した。発光減衰速度の温度依存性をRu単錯体、複錯体結晶それぞれについて測定することで、高温部での活性化エネルギーから電子移動に伴う再配列エネルギーを求め、その大半が分子内再配列エネルギーであり、対イオンや結晶水の再配列エネルギーの寄与は小さいことが明らかになった。また単錯体結晶で観測される高温での失活過程では結晶水が重要な役割を果たしている事がわかった。結晶構造との相関について考察するために錯体のX線結晶構造解析を行った。[Ru(bpy)_3)]Cl_2・7H_2O,[Ru(bpy)_3]_2[Co(CN)_6]CI・8H_2Oについて解析が成功し、特に複錯体結晶はキラルな空間群を持つラセミ体である珍しい例であることがわかった。
初等・中等教育段階における教師用「環境教育」指導書の開発

本研究は、これまで本研究グル-プのメンバ-が行ってきた家庭教育、学校教育、大学教育、教師教育、社会教育などの全段階での研究成果を踏まえ、特に初等・中等教育での使用を目的とした教師用環境教育指導書の開発と普及を目的としたものである。3年間の研究期間における研究目標は、以下のごとくであった。(1)環境教育の理念、環境教育指導の基礎概念の確立。(2)そのために必要な諸資料の収集と分析。(3)これまでに、国の内外で開発された教材の収集と分析。(4)環境教育と日本の環境や世界的環境問題との関わりの検討。(5)教育関連研究者による教材開発モデルの作成。(6)環境関連情報の収集。平成元年度は、本総合研究の最終年にあたるために、これまでの研究の取りまとめと、指導書の出版のための準備を中心に活動を行った。主として行った活動は、下記のごとくである。(1)環境教育の指導概念の確立。研究分担者全員がこの課題に取り組み、班会議の際に発表、討論を行い、環境教育の指導概念の確立につとめた。(2)教材の収集と分析。国の内外から環境教育の教材を収集して、環境教育指導概念を立場から検討と分析を行い、指導書を作成するための資料とした。(3)報告書の作成の準備。日本における環境教育の指導に寄与することを目指すために、報告書を出すだけでは、その配付範囲や配付できる数も限られてしまうために、報告書に手を加えたものを刊行し、市販することを計画した。そのために必要な、連絡、調整、編集の作業を行った。今年度は計3回にわたる研究班全体班会を開催し,各自の研究分担項目を明確にするとともに研究の方向性について討論を行い,意識の共有化をはかった.研究計画書に記載した今年度の研究計画の実施状況は以下の通りである.(1)日本国内でこれまでに開発された初等・中等教育用の環境教育教材の収集に関しては,順調に進んでおり,次年度も継続して行う予定である.(2)環境問題の今日的課題についての研究分担者および協力者による研究討議については, 11月8日に日本学術会議会議場において「日本の森林環境保全」についてのシンポジウムを開催し,森林資源についての環境問題を明確にした.本シンポジウムでは4名の研究分担者が報告を行った.(3)欧米の募境教育教材の収集については,米国を中心に環境教育テキストを収集した.また,米国の教師教育における環境教育の現状について資料収集と整理を行い,その結果については学会誌にて発表した.本研究は、これまで本研究グル-プのメンバ-が行ってきた家庭教育、学校教育、大学教育、教師教育、社会教育などの全段階での研究成果を踏まえ、特に初等・中等教育での使用を目的とした教師用環境教育指導書の開発と普及を目的としたものである。
線維化を抑制する新しい制御性Ｂ細胞サブセットの同定

免疫反応を抑制するB細胞の新しいサブセットとしての「制御性B細胞」が、線維化を抑制しうるかどうか、また、どのような機序により抑制するか、さらにこのような制御性B細胞はこれまでに報告されたものと同様の細胞群であるかどうかを検討した。異なる系統マウスの骨髄移植による皮膚硬化型慢性移植片対宿主病(graft versus host disease: GVHD)にて、制御性B細胞を欠損するCD19欠損マウスがドナーの場合、GVHDは著明に悪化し、これは野生型の制御性B細胞移入により改善された。これより、制御性B細胞の線維化における抑制効果が示された。近年、抑制性のはたらきをもつB細胞の新しいサブセット「制御性B細胞」が見出され、種々の免疫疾患に密接に関わっていることが明らかになってきた。このような制御性B細胞は脾臓辺縁帯B細胞の一部と考えられている。一方、われわれの予備実験により線維化を強力に抑制するB細胞が存在することが示唆されたが、ところが、このような「線維化を抑制する制御性B細胞」は従来の制御性B細胞とは表現型がまったく異なっていた。B細胞が線維化を抑制することはこれまでに報告がなく、まったく新しいメカニズムであるため、そのような新しい制御性B細胞サブセットを同定することを目的とした。皮膚線維化の動物モデルとして、骨髄移植による慢性移植片対宿主病(cGVHD)を使用した。まず、B細胞の移入によりcGVHDが改善することが確認された。さらに、B細胞の中で線維化を抑制するサブセットおよびその機序を明らかにするために、種々の遺伝子改変マウスからのB細胞分画の移入により線維化の評価を行うことにより、抑制効果のあるB細胞の絞り込みを行った結果、CD19欠損マウスからのB細胞移入によってはcGVHDが改善されず、野生型マウスの制御性B細胞分画の移入により改善した。さらにこれまでに報告されている辺縁帯B細胞内のCD1dhiCD5+ B細胞以外に、脾臓のB-1細胞にも強力な抑制作用があることが明らかになり、これもIL-10を介して抑制を行っていることが示された。このような制御性B細胞は脾臓辺縁帯B細胞の一部と考えられており、CD1dhighCD5+の表現型をもち、L-10を産生する。このようなconventionalな制御性B細胞が、強皮症に代表される病態である自己免疫疾患における線維化をも抑制できるかどうかを、CD19欠損マウスを用いて検討した。CD19欠損マウスでは、脾臓辺縁帯B細胞が欠損している。MHC不一致マウスの骨髄移植による慢性graft versus host disease (GVHD)を誘導する系で、CD19欠損マウスでは慢性GVHDによる皮膚の線維化が著明に増悪した。さらに、CD19欠損マウスに野生型マウス由来の制御性B細胞を含む分画を移入したところ、慢性GVHDによる皮膚の線維化は改善し、制御性B細胞が線維化病態を抑制できることが示された。また、B細胞を標的とする薬剤を探査し、FTY720が同様のMHC不一致マウスによる骨髄移植・慢性GVHDモデルにおいて、病態を改善させることを見出した。さらに、CD19の制御するシグナル伝達分子の中で有力な候補と考えられるPTENがB細胞特異的に欠損するマウスを作製した。このようなB細胞特異的PTENコンディショナルノックアウト(cKO)マウスにおいては、PTEN-cKOマウスでは、これまでに同定されていない制御性B細胞が著増しており、この制御性B細胞が線維化を協力に抑制することが明らかになった。今年度の予定を概ね終えることができ、また興味深い実験結果が得られているため当初の計画通り研究を進める。特にPTENcKOマウスの新しい制御性B細胞にの線維化抑制機序および遺伝子発現プロファイルについての解析を中心的に行う。なし
根の成長における活性酸素種による情報統御

根の成長における活性酸素(ROS)による情報統御を目指し、根端での細胞周期遺伝子群への発現影響を分子遺伝学的な解析を進めた。ROSの一種である過酸化水素によってシロイヌナズナの根の成長は顕著に阻害を受ける。そこで過酸化水素が細胞周期のS期もしくはM期どちらの遺伝子発現制御に大きく影響を与えるかを解析した。過酸化水素処理により根端メリステムサイズが小さくなることからM期進行が抑制されていると推測された。実際にM期マーカーであるCyclinB1;1マーカーラインの発現は過酸化水素処理によって顕著に抑制されていた。さらにDAPIにより核を染色し、M期中期、後期の根端における細胞数を数えたところ、過酸化水素処理ではM期中期、後期の細胞数も減少していた。また、S期進行の指標となるDNAの複製イベントを可視化する為にBrdUによる染色実験を行ったところ、過酸化水素処理によりBrdU染色レベルも減少していることが分かった。以上の結果から、過酸化水素は根端においてS期、M期両イベントの進行を抑制していることが強く示唆された。これらの結果を受け、S期、M期チェックポイントに重要な機能を持つ遺伝子群の発現をq-PCR法により定量した。その結果、染色実験と同様に過酸化水素はそれら遺伝子発現を抑制していることがわかった。特にS期進行に重要な役割を果たす転写因子E2Faの発現は顕著に抑制されていた。細胞内のROSレベルを変化させる為にペルオキシダーゼ過剰発現株とカタラーゼ遺伝子破壊株を用い同様の実験を行ったところ、E2Faの発現はペルオキシダーゼ過剰発現株では野生型株より高かった。以上のことから細胞内ROSレベルは細胞周期関連遺伝子群の発現に影響を与えることにより根端メリステムサイズを調節していることを明らかにし、論文として発表した(Tsukagoshi, Plant Sci. 2012)根の成長における活性酸素(ROS)による情報統御を目指し、根端での細胞周期遺伝子群への発現影響を分子遺伝学的な解析を進めた。以上のことから細胞内ROSレベルは細胞周期関連遺伝子群の発現に影響を与えることにより根端メリステムサイズを調節していることを明らかにし、論文として発表した(Tsukagoshi, Plant Sci. 2012)植物バイオマスの安定供給の為には、植物のサイズ決定機構の分子メカニズムを明らかにすることが重要である。根のサイズ決定に重要な根端における細胞分裂から細胞伸長への機能転換機構には活性酸素種(ROS)が働いている。これまでにUPB1と名付けた転写因子がROSのホメオスタシスを調節し,根端の細胞機能転換を制御していることを示している。本年度はROSと細胞分裂の関わりを中心に解析を行った。G2/M期マーカー遺伝子CylinB1;1-GFPレポーターを用い,過酸化水素(H_2O_2)によってレポーターの発現が低下することが分かった。またDNA合成を可視化可能なEdU染色から、H_2O_2はG1/S期への進行も抑制することがわかった。更にq-PCRを用いた発現解析からも、細胞周期の進行に関わるいくつかの遺伝子発現もH_2O_2によって抑制されていた。特に細胞周期の進行を制御しているいくつかの重要な転写因子遺伝子の発現が抑制されていた。H_2O_2の代謝酵素であるカタラーゼ2(cat2突然変異株を用いた解析から、CAT2はH_2O_2処理下で正常な根の発達に重要であることが明らかになった。以上のことからROSは細胞周期全体の遺伝子発現に影響を与え細胞周期の進行を抑制し、ROSストレス条件下でのメリステム活性にはCAT2が重要な役割を果たしていることがわかった。現在、この研究成果を論文にまとめている。また、研究課題であるペルオキシダーゼのUPB1意外の制御因子に関しては、ALBA4遺伝子破壊株や過剰発現株等の形質転換体リソースの整備を進めた。本年度はこれらの植物体を用い,ALBAがペルオキシダーゼの発現に与える影響並びに,細胞機能転換に関わる役割を分子遺伝学的解析により明らかにして行く。

根の成長における活性酸素(ROS)による情報統御を目指し、根端での細胞周期遺伝子群への発現影響を分子遺伝学的な解析を進めた。ROSの一種である過酸化水素によってシロイヌナズナの根の成長は顕著に阻害を受ける。そこで過酸化水素が細胞周期のS期もしくはM期どちらの遺伝子発現制御に大きく影響を与えるかを解析した。過酸化水素処理により根端メリステムサイズが小さくなることからM期進行が抑制されていると推測された。実際にM期マーカーであるCyclinB1;1マーカーラインの発現は過酸化水素処理によって顕著に抑制されていた。さらにDAPIにより核を染色し、M期中期、後期の根端における細胞数を数えたところ、過酸化水素処理ではM期中期、後期の細胞数も減少していた。また、S期進行の指標となるDNAの複製イベントを可視化する為にBrdUによる染色実験を行ったところ、過酸化水素処理によりBrdU染色レベルも減少していることが分かった。以上の結果から、過酸化水素は根端においてS期、M期両イベントの進行を抑制していることが強く示唆された。これらの結果を受け、S期、M期チェックポイントに重要な機能を持つ遺伝子群の発現をq-PCR法により定量した。その結果、染色実験と同様に過酸化水素はそれら遺伝子発現を抑制していることがわかった。特にS期進行に重要な役割を果たす転写因子E2Faの発現は顕著に抑制されていた。細胞内のROSレベルを変化させる為にペルオキシダーゼ過剰発現株とカタラーゼ遺伝子破壊株を用い同様の実験を行ったところ、E2Faの発現はペルオキシダーゼ過剰発現株では野生型株より高かった。以上のことから細胞内ROSレベルは細胞周期関連遺伝子群の発現に影響を与えることにより根端メリステムサイズを調節していることを明らかにし、論文として発表した(Tsukagoshi, Plant Sci. 2012)。当初の研究計画である活性酸素の細胞周期への関わりについて論文としてまとめられるデータを得ることができた。また、ALBA遺伝子の機能解析に関して、形質転換体や遺伝子破壊株取得等時間のかかるリソースの準備を完了し、詳細な解析を今年度に行うことが可能になった。24年度が最終年度であるため、記入しない。活性酸素による細胞周期関連遺伝子の発現制御機構に関する論文を投稿する。Alba遺伝子の機能解析においては、平成23年度までに作成した、過剰発現株、二重変異株、プロモーターレポーターラインを用い,Albaタンパク質の細胞内局在や,ALBAタンパク質のペルオキシダーゼ遺伝子の発現に与える影響を詳細に解析する。これらから得られた結果を論文としてまとめる。
歯牙再生のための歯上皮細胞の由来に関する研究

ヒトの健康な歯周組織、ヒトの根尖病巣部の組織、歯原性腫瘍組織より得た培養細胞において、エナメル基質特異的な蛋白であるアメロジェニン、アメロブラスチンの発現を免疫染色で確認できなかった。歯髄由来間葉系幹細胞、骨髄由来間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞は、in vitroで歯間葉細胞への分化することを確認できなかった。10匹の生後12週のCEBPB+/-のうち、2匹(20%)で第3臼歯の欠損を認めた(x2=1.37.df=1, p;0.242)。最初に取り組んだ培養細胞の実験において、歯上皮、歯間葉細胞の特性が確認できず、予想通りの結果が得られなかった。そこで、歯牙再生を目指して、歯数制御のメカニズムを明らかにするために、C/EBPβ遺伝子欠損マウスを用いた解析を行い、上記のごとく興味深い結果を得られた。当初設定していた歯牙再生というゴールを貝指して、C/EBPβ遺伝子欠損マウスなどの歯数が増加するマウスを用いて、歯数制御のメカニズムを明らかにする。歯牙は、上皮間葉相互作用により形成され、近年培養歯上皮細胞と培養歯間葉細胞を3次元的に組み合わせる組織工学的な手法を用いた歯牙再生の試みが報告されてきた。歯間葉細胞の由来に関してはES細胞、各種間葉系幹細胞など既に確立された誘導可能な培養細胞が幾つか報告されてきた反面、現在のところ歯上皮細胞に関しては、適当な培養細胞がない。そこで、その歯上皮細胞の供給源としてマラッセの上皮遺残由来の細胞が利用できないか否かを検討する目的で本年度は以下の研究を施行した。1.歯髄由来幹細胞の解析歯髄由来間葉系幹細胞を乳歯、成人智歯と由来の異なるもので骨芽細胞、軟骨細胞、脂肪細胞等への多分化能の比較検討。以前より行っていたマウス胎児を用いたE8.10第一鰓弓やE15臼歯歯胚を用いた器官培養系やE15歯胚をもちいた腎被膜下への移植の実験系の改善。E15臼歯歯胚を歯上皮、歯間葉細胞に分けた後、酵素処理にてsingle cellにしたものをスキャフォールドともに腎被膜下に移植し歯牙形成をおこす実験系の確立。3.歯数が増えるマウスの解析遺伝子欠損また過剰発現にて歯数が増えるマウスも用いて歯数制御のメカニズムを解析。4.マラッセの上皮遺残由来培養細胞の樹立歯牙は、上皮間葉相互作用により形成され、近年培養歯上皮細胞と培養歯間葉細胞を3次元的に組み合わせる組織工学的な手法を用いた歯牙再生の試みが報告されてきた。1.マラッセの上皮遺残由来培養細胞の培養と解析2.歯間葉細胞の樹立乳歯、成人智歯と由来の異なる歯髄由来間葉系幹細胞、また骨髄由来間葉系幹細胞、ES細胞、iPS細胞を用いて、in vitroで歯間葉細胞への分化を試みた。
ディスレクシア学習者に対する実現可能で個別的な日本語教育支援体制の構築

平成31年度は、これまで本研究で実施してきた調査や実験の結果を基礎として、ディスレクシアを抱える学習者に教室で適切に対応可能な日本語教員を要請できるプログラムの開発を試行を通して実施した。具体的には、参加者の態度変容を目的として、1視聴覚教材を活用した教員養成プログラムの実施、2シミュレーション活動を組み込んだ教員養成プログラムの実施を行い、視聴覚教材に関しては、視聴させる教材のタイプ(認知ー理解を重視した講義型の教材か、ストーリーのある教材か)によって、参加者の態度変容に違いがみられることを明らかにし、実際の講義を行うことが前提の教員養成プログラムの場合、ストーリーのある視聴覚教材の使用のほうが効果的であることがわかった。また、シミュレーション活動を組み込んだ場合には、活動のインパクトが強いため、事前活動を綿密に実施すること、事後にデザインされたデブリーフィングが必要であることを明らかにした。ディスレクシアを抱える学習者の日本語教育支援については、コンピュータを利用したゲーム型の教材を開発し、「音」「意味」「字形」を結びつけるための、繰り返し練習が効果的であること、単漢字を導入するよりも、文章中の語彙として導入するほうが効果的であることの示唆を得た。しかしながら、学習者がディスレクシアかどうかの判定に関しては、まだ課題が残っており、単に読みの発達が遅い学習者なのか、ディスレクシアであるのかについては、今後の研究により、判別していく必要がある。ただし、日本語教育の現場においては、読みに困難を抱える学習者の支援という意味で、本研究は有意義であったと思われる。今年度は、フランス、イギリス、スロベニア、アメリカ、台湾の大学等において、ディスレクシアを抱える学習者に対してどのような支援が実施されているかを教育支援、教材に焦点をあてて調査した。また、ディスレクシアを抱える児童や学生が、英語を学ぶ際に使われているコンピュータ教材を集め、どのような構成、どのようなタスクで構成されているかの調査を行った。主として、音韻処理に問題を抱える児童や学生に対する支援教材が多く、タスクの内容によっては、日本語教育に応用可能なものもあることがわかっている。また、同時に、日本語母語話者のスクリーニングの方法についても情報を収集し、日本語学習に困難を抱える学習者に対して実施可能なスクリーニング方法についても開発を行い始めている。また、ディスレクシアを抱える学習者に対してポジティブな態度を育成する教員養成プログラムの開発のために、「態度変容」の観点から、文献調査を実施した。同時に、KAP Gap(Knowledge, Attitude, Practiceの間を埋める)ためには、どのような教員養成プログラムが効果的であるかの実証を始めている。その結果として、将来教員を目指す学生たちの態度をポジティブなものに変えていくためには、単にディスレクシアについての知識を与えることだけでは不十分であり、シミュレーション、ディスレクシアを抱える学習者との接触などが必要であることが明らかになっている。海外で利用されているディスレクシア支援のコンピューター教材の主なものを入手し、分析が開始できているほか、日本国内で用いられている学習障害児童に対するスクリーニングの道具も集め、内容を分析し始めている。また、海外で用いられているITを利用した教育支援の実態についても研究協力者から情報を得ており、今年度の目標はおおむね達成できたと思われる。28年度は、ディスレクシアを抱える学習者に対して的確に、そしてポジティブに教育支援が行える日本語教員を養成するためのプログラムについて、態度変容の理論に基づいて開発を行った。さらに、教育現場で実際に支援を行うためには、態度の変容にとどまらず、それを自らの行動に結びつけていく能力が必要であることから、「KAPギャップ」を埋めるために効果的な活動を組み込むための方策を考えた。また、教員養成プログラムで使用する教材(主として視聴覚メディア)や組み込む活動(シミュレーションやフィールドワーク)について、その選択にあたって留意すべき事項を明らかにした。態度変容を目指す場合、視聴覚メディアや実施体験を安易に組み込むことが多いが、その危険性に言及するとともにどのように教材を選ぶべきかを示せたことは意義があると思われる。また、9月24日には、「ディスレクシア日本語学習者に対する日本語教育支援と対応可能な日本語教員養成ーさらなる多様性への挑戦ー」というテーマでシンポジウムを実施し、国外の研究協力者から担当地域で行われているディスレクシアを抱える学習者に対する支援の実態や使用されている教材について共有するとともに、国内でディスレクシアについて研究している専門家から、日本語教育に適用可能な支援法や教材などについての示唆を与えていただいた。このシンポジウムで得た知見をもとに、支援教材については、「教員の教材作成を支援する」立場と「学習者の学習を支援する立場」という2つの立場で利用可能な教材のデザインを行う必要があることに気づけたことは大きい収穫であり、教員の教材作成支援については、フォントや文字の大きさなどを変更できる支援ソフトの開発を行っている。先行研究や各国の事例の共有やとりまとめはほぼ終了した。さらに、ディスレクシアを抱える学習者に対応可能な教員養成プログラムおよび、個別の症状に合わせた支援教材や支援法については、おおむねデザインが固まりつつある。また、教員養成プログラムにおいては、使用する教材についても選択が終わっている。29年度は、28年度までに実施した「KAPギャップ」に焦点を当てた日本語教員養成プグラムの開発を行い、視聴覚教材を使用した教員養成プログラムや、シミュレーション活動を組み込んだ教員養成プログラムの試行を実施した。今回試行したプログラムは、視聴覚教材の視聴と講義を組み合わせたプログラムとディスレクシアシミュレーションと講義を組み合わせたプログラムで、それぞれ1度ずつ、通常の講義のみのプログラムと比較する形式で実施した。また、視聴覚教材は、ディスレクシアとは何かに焦点がある内容のものとディスレクシアを抱える人々が日常生活や学校生活の中でどのように感じているかに焦点があるものなど、異なるコンテンツのものについて実施した。

試行の結果、単に視聴覚教材を利用しただけでは、受講者の態度が望ましい方向に変容しないこと、使用する視聴覚教材のコンテンツによっては、マイナスの方向に態度変容が起こる可能性があること、シミュレーションを組み込んだプログラムの場合、教室活動での当惑尺度が高まってしまうことなどが明らかにできた。また、介入直後の態度のみではあるが、講義視聴にも少なくない態度変容効果があることも明らかにできている。ディスレクシアを抱える学習者の個別的支援に関しては、日本語母語話者でディスレクシアを抱える児童に対して実施されている教育方法や教材を参考に、教室活動でも利用可能なプリント形式の教材と個別学習が可能なコンピュータを利用した教材についてのデザインを実施し、現在は、認知プロセスに違いがあると考えられる「漢字」用教材について、学習者の母語(漢字圏か非漢字圏か)の観点から教材を開発中である。海外からの学生を受け入れる日本語教育の現場に、ディスレクシアのような学習障害に対応できる教師を増やすことは、今後の留学生受入にとっても非常に意義があることであると思われる。ディスレクシアを抱える学習者に適切に対応できる日本語教員を要請するプログラムについては、視聴覚教材を利用するプログラムとシミュレーションを利用するプログラムについて試行を実施し、効果的だと思われるプログラムの設計がほぼ完成している。また、教材については、プリント教材とコンピュータを利用した教材という2種類について設計を行い、漢字教育用教材については、デザイン段階までを終え、開発に着手できるところまできている。以上から、研究はおおむね順調に進展していると考える。平成31年度は、これまで本研究で実施してきた調査や実験の結果を基礎として、ディスレクシアを抱える学習者に教室で適切に対応可能な日本語教員を要請できるプログラムの開発を試行を通して実施した。具体的には、参加者の態度変容を目的として、1視聴覚教材を活用した教員養成プログラムの実施、2シミュレーション活動を組み込んだ教員養成プログラムの実施を行い、視聴覚教材に関しては、視聴させる教材のタイプ(認知ー理解を重視した講義型の教材か、ストーリーのある教材か)によって、参加者の態度変容に違いがみられることを明らかにし、実際の講義を行うことが前提の教員養成プログラムの場合、ストーリーのある視聴覚教材の使用のほうが効果的であることがわかった。また、シミュレーション活動を組み込んだ場合には、活動のインパクトが強いため、事前活動を綿密に実施すること、事後にデザインされたデブリーフィングが必要であることを明らかにした。
ルイス酸によって促進されるエンイン環化反応

ルイス酸によって促進される反応は、合成化学で重要な役割を果たしており、種々の環形成反応にも用いられている。昨年度までの研究で、ルイス酸による電子欠乏性アルケンとアルキンを持つ鎖状化合物エンインのハロゲン化水素付加を伴う5員環形成反応を見出した。同様のジエンの反応をルイス酸存在下で検討したところ、ハロゲン化水素付加を伴う5員環形成反応が起こることがわかった。さらに、求核成分として、芳香環のC=C結合を検討したところ、ルイス酸による分子内芳香族求電子置換反応が容易に起こり、新規な分子内共役付加による、ベンゾ縮環ヘテロ環化合物が効率よく生成した。ジエステルアミド芳香族化合物をジクロロメタン中、塩化亜鉛などのルイス酸触媒下で室温で反応させたところ、環化が起こり、オキシインドール誘導体が高収率で得られた。環化は数種のルイス酸(AlCl_3,ZnCl_2,ZnBr_2,Sc(OTf)_3, InBr_3)で触媒量でも進行した。また、トリエステル芳香族化合物のルイス酸触媒下の反応を検討した。ジエステルアミドに比べてトリエステルは反応性がやや低かった。ZnCl_2では反応が進行せず、FeCl_3で環化が起こった。一方、電子供与基で活性化されたm-メトキシフェニルエステル誘導体では環化が効率よく進行した。ジクロロメタン中、塩化亜鉛などのルイス酸触媒下で室温で反応させたところ、ベンゾフラノン誘導体が高収率で、位置選択的に得られた。環化はルイス酸が触媒量でも進行した。本反応は、生理活性物質等の部分構造として有用であるオキシインドール誘導体やベンゾフラノン誘導体の有用な新規合成法となると考えられる。エンイン環化反応は、遷移金属により多様な反応形式が知られているが、ルイス酸によるエンインの環化の報告はこれまで少なかった。最近、ルイス酸による電子欠乏性アルケンとアルキンを持つ鎖状化合物のハロゲン化水素付加を伴う5員環形成反応を見出した。この反応をさらに詳細に調べる目的で、内部アルキンと異なる反応性をもつ可能性のある末端アセチレンをもつエンインの環化反応を検討した。プロパルギル-アミドエンインは、ハロゲン化亜鉛による反応でγ-ラクタム誘導体を主生成物として40%の収率で与えたが、δ-ラクタム誘導体も副生成物として26%の収率で与えた。δ-ラクタム誘導体は系内に混入した水が反応に関与したと考えた。そこで、プロパルギル-アミドエンインのジクロロメタン溶媒中メタノール存在下、ハロゲン化亜鉛による室温での反応を行ったところ、メタノールが付加した6員環生成物であるδ-ラクタム誘導体が53-75%の収率で主生成物として得られることを見出した。エタノール、ベンジルアルコール、アリルアルコールも同様に反応した。さらに、p-TsOHやCF_3COOHなどのブレンステッド酸の存在下でのプロパルギル-アミドエンインの反応は系内の水が関与した別の2種類の6員環化合物の混合物を与えることがわかった。なお、6員環形成はトリエステルエンイン、ジエステル-ケトンエンインでは見られなかった。
性腺の分化・形成異常と悪性腫瘍の多段階的発症機構の分子病理学的解明

本研究の目的は,性の分化異常症の性腺の形態学的解析を通して,早期病理診断の確立と悪性腫瘍発症のメカニズムを解明することであった。今まで臨床診断が困難であったNR5A1異常症において,診断の決め手となる性腺の病理所見を明らかにした。性腺からの悪性腫瘍が発生する頻度が高いされるWT1遺伝子異常と性染色体異常を伴う混合性性腺異形成の40症例の性腺を解析した。腫瘍発症の基盤となる未分化性腺組織や性腺芽腫の発生は見られたが,実際に癌化していた症例は無かった。本研究で社会的な性の早期決定に有用な病理診断法を開発した。また,性腺の腫瘍発症のリスクは実際には低いと予想され,過度な治療は控えるべきと考えられた。研究の目的は、近年社会的な認知・理解が必要とされる性分化異常症の分子病理学的な診断法を確立することである。本研究にあたり、性分化異常と診断された精巣の病理組織標本の電子画像化(バーチャルスライドの作成)を行った。この作業により、特徴的な組織所見を持つ精巣組織を見いだした。その特徴的な所見は(1)思春期前の精巣にもかかわらず、Leydig細胞が出現しており、その細胞質は泡沫状を呈していた。(2)精巣(精細管)の低形成が見られた。脂肪染色および電子顕微鏡的な検索により、Leydig細胞の細胞質は脂肪滴の沈着により泡沫状を呈することが確認された。また、精細管およびその構成細胞が、サイズ、数的にも減少し低形成であることをモルフォメトリーにより客観的に示した。この所見を持つ症例6例のうち、1例にSF1遺伝子の異常が見られたため、他の5例についても同遺伝子の異常の検索を行った。その結果、全例にSF1遺伝子の変異(6例中5例が未報告の新しい変異)を同定した。さらに、272例の精巣組織を検索し、この特徴的な精巣の組織像がSF1遺伝子の診断に有用であることを確認した。SF1遺伝子異常は、近年報告された性分化異常症のひとつであるが、臨床症状は幅広く、また、内分泌学的にも診断法もなく、いままで診断が困難であった。しかし、今回、精巣の所見が同疾患の診断に有用であることを初めて明らかにすることができ、大変意義深いものとなった。この研究成果は、Hormone Research in Paediatrics誌に報告した。1)胚細胞腫瘍を発症するメカニズムを検索するために、混合性性性腺形成異常の症例の性腺を分子病理学的に検索した。FISH法により同定した性染色体のモザイク(45X/46XY)細胞のうち、45X細胞を画像解析ソフトと性染色体(SRY) ,性腺の分化マーカー(SOX9, FOXL2)を合わせた三重蛍光染色法により同定出来る方法を開発し発表した(海外雑誌Medicine)。この結果をもとに、胚細胞腫瘍の前駆病変である性腺芽腫の形成には、45X細胞の関与はほとんどなく、46XYの細胞の卵胞上皮細胞への分化(性の逆転現象)が起こることが、腫瘍発症の基盤となることを併せて発表した。2)精巣と卵巣が混じる組織として知られている真性半陰陽の性腺組織において、FISH法を行い46XXと46XY細胞の分布を調べた。驚くべきことに、卵巣上皮の中に46XY細胞、精巣のセルトリ細胞の中に46XX細胞(性の逆転現象)を認めた。性腺の分化マーカー(SOX9, FOXL2)を用いて、精巣と卵巣上皮細胞の分化のリネージを確かめたところ、卵巣上皮内の46XY細胞は、卵巣上皮のマーカーFOXL2を発現し、精巣のセルトリ細胞内の46XX細胞は、精巣上皮のマーカーSOX9を発現していた。このことは、性腺組織の運命は、性染色体によって決定されるのではなく、環境因子の影響を受けることを示唆した。この結果は、現在論文にして投稿準備中である。3)胎児性腫瘍49例のCGH解析と発現プロファイル解析を行った。腫瘍の進展に関与すると思われる共通した欠失領域を同定した。また、胎生期の器官形成のプログラムを発現プロファイルのデータの中から解析している。本研究の目的は,性の分化異常症の性腺の形態学的解析を通して,その病理診断と悪性腫瘍発症のメカニズムを解明することであった。性の分化異常を示す疾患(男性仮性半陰陽および真性半陰陽)を対象に末梢血(胚細胞レベル)で遺伝子検索(WT1, NR5A1, StAR)および染色体核型のスクリーニングを行った。WT1, NR5A1, StARの変異の見つかった症例の性腺を形態学的および免疫組織化学的に検索した。これら3つの遺伝子異常のうち,臨床症状だけでは診断が困難であるNR5A1異常症において,性腺組織の中に診断の決め手となる特異的な病理組織所見を明らかにした。混合性性腺形成異常症(染色体の基本核型46XY/45X)において,X, Y染色体をFISH法による二重染色法を用いた45X細胞の検出法を報告した。また,真性半陰陽(染色体の核型46XY/46XX)に特異的な性腺の組織所見である卵精巣をFISH法で同様に解析し,性腺組織内で性の逆転が起きている(精巣組織内に46XX細胞,卵巣組織内46XYが見られる)こと始めて明らかにした。

性腺からの悪性腫瘍は発生する頻度が高いされるDenys-Drash症候群(WT1遺伝子変異) 5症例および混合性性腺形成異常35症例の計40症例の性腺組織の形態,性腺のリネージ(SOX9, FOXL2),胚細胞の成熟度(OCT3/4, CD117) ,および腫瘍化の有無を免疫組織化学法により解析・評価した。胚細胞の成熟に伴うOCT3/4の発現の消失は,性腺組織の退縮(索状性腺)に関連していた。腫瘍発症の基盤となる未分化性腺組織や性腺芽腫の発生は観察されたが,実際に癌化していた症例は皆無であった。社会的な性の早期決定に有用な病理診断法を開発した。また,本研究から性腺の胚細胞腫瘍発症のリスクは実際には低いことが予想され,過度な治療が懸念された。本研究の目的は,性の分化異常症の性腺の形態学的解析を通して,早期病理診断の確立と悪性腫瘍発症のメカニズムを解明することであった。今まで臨床診断が困難であったNR5A1異常症において,診断の決め手となる性腺の病理所見を明らかにした。性腺からの悪性腫瘍が発生する頻度が高いされるWT1遺伝子異常と性染色体異常を伴う混合性性腺異形成の40症例の性腺を解析した。腫瘍発症の基盤となる未分化性腺組織や性腺芽腫の発生は見られたが,実際に癌化していた症例は無かった。本研究で社会的な性の早期決定に有用な病理診断法を開発した。また,性腺の腫瘍発症のリスクは実際には低いと予想され,過度な治療は控えるべきと考えられた。研究成果を海外雑誌に一昨年度,昨年度と発表することできた。さらに研究成果をまとめており、近日中に論文の投稿を目指す。また、胎児性腫瘍のCGHおよび発現プロファイル解析で予想以上に興味深い結果が得られた。人体病理学本研究課題の目的である性分化異常症に関する分子病理学的な診断法のひとつとして、SF1遺伝子異常の診断法を確立し、論文発表することができた。順調なスタートと思う。順調に論文が採択されてきているので、論文掲載費として、一部費用を次年度に先送りした。予算の関係で、マイクロアレイの費用が足りず、性腺形成異常から癌化に至る課程でおこる分子異常を用意した症例すべてに行うことが困難と予想される。そこで、次年度以降は計画を修正し、以下の2つの課題に焦点を当て、研究の完成と論文発表を目指したい。(1)混合性性腺形成異常と真性半陰陽の鑑別と腫瘍発症の分子基盤(2)Leydig細胞の発生、消失,分化に関する研究。論文掲載費2報を予定している。カラー写真があるので、数十万円の経費が必要である。今までの研究成果よりさらに英文論文最低でも3報の投稿を予定している。これらの論文は、カラー画像写真が多く、通常より掲載費用がかかる可能性があり、使用する金額の繰り越しをした。In situhybridizationならびにFISHのプローブなどの消耗品に使用する金額が150万円。残り50万円を研究研修費(新しい実験を技術を学ぶための費用)および論文掲載費用として使用する予定である。
都市近接地域における緑・農水地の保全と維持の経済に関する計算学的研究

近畿圏、とりわけ京阪神都市圏の農地と非農業用途の土地利用の近年における用途変更の実態を調べ、特に土地利用転換と地価動向について資料の収集を行ない、時系列ならびに横断的な分析作業を行なった。地価形成に関連すると思われる国民総生産、勤労者収入、消費者物価、利子率などの変動との相互関係については、それらの動向を比べ、更に農地価格が一般の土地価格の動向と密接な関わりをもつことを示した。一般地価の動向では、商業地価格と宅地価格が時期的に急騰・沈静・下落を示した時期を明確に区分でき、そして農地の価格もまた、市街地価格と市街化調整区域の価格で同様に推移した動向が示された。神戸市と滋賀県守山市の都市化地域での緑地・農林地の利用転換と地価の変動については、それぞれ過去10年間の変動経過についての統計を収集し、調査対象地区での動向を示した。土地利用の転換に伴なう補償に関しては制度的な補償の慣行を整理した。都市化地域における農地利用の実態については、調査対象地(神戸市と守山市)での意向調査結果から、農家とその他住民の緑地・農地の対する評価の実情を比較検討し、特徴点を整理した。緑地・農地の都市民の利用方法に関して、大阪府高槻市、奈良県御所市などでの事例にづき実態調査を行ない、大都市の事例として大阪市の阿倍野区の住民を対象として、地域外での市民農園、観光農業、レクリエーション農業、緑の景観についての評価について意識調査を実施し、緑・農地への期待評価の高さを示すことができた。京阪神都市圏の農地と非農業用途の土地利用の近年における用途変更の実態を調べ、特に宅地・農地・都市域の農地などの土地利用転換と地価動向について資料の収集を行い、時系列ならびに横断的な分析作業を行っている。そして地価形成に及ぼす利子率、労賃、インフレ-ションなどの変動との相互関係・要因分析を行なえるよう資料整理を実施した。今後は計量経済的モデルの構築とテスト、計測作業とそれらの有意性の検討を試みる。神戸市域と滋賀県守山市の都市化地域での緑地・農林地の利用転換と地価・小作料の変動については、それぞれ過去10年間の変動経過についての統計を収集し、他方で農家経済調査を行って土地利用経済純収益の計算、還元地価の評価を行う準備作業をしている。土地評価と補償に関しては制度的かつ理論的な検討を行ってきており、農家経済調査結果を利用して試算を実施する予定である。都市化地域における農地利用の実態については、調査対象地(神戸市と守山市)での農家と農家以外の世帯の意向調査結果から、問題点を整理し、緑地ないし農林地の社会的需要を明らかにし、補償理論を活用して公益的見地からの経済的評価を試みたい。農地の都市的利用転換と土地利用秩序の形成に関しては、農家の行動を理論的に整理したが、上記の調査結果の他、大阪府高槻市、奈良県御所市などにおける市街地近接の農地の利用転換などの調査結果を行った。以上のような地域的・農家経済的な検討結果を次年度にまとめることを通して、政策的な提言ができることを目標に、継続研究の作業を実施したい。

都市化地域における農地利用の実態については、調査対象地(神戸市と守山市)での意向調査結果から、農家とその他住民の緑地・農地に対する評価の実情を比較検討し、特徴点を整理した。緑地・農地の都市民の利用方法に関して、大阪府高槻市、奈良県御所市などでの事例にづき実態調査を行ない、大都市の事例として大阪市の阿倍野区の住民を対象として、地域外での市民農園、観光農業、レクリエーション農業、緑の景観についての評価について意識調査を実施し、緑・農地への期待評価の高さを示すことができた。
非一様プラズマにおける無限自由度モード間相互作用のハミルトン力学的研究

自然界や実験装置において観測されるプラズマの非一様な空間構造の形成メカニズムを探るため、従来用いられてきた局所近似(短波長近似)が成り立たないような巨視的(長波長)揺らぎに対するモード間相互作用の理論を構築した。無限自由度のハミルトン力学系の理論を発展させた新しい数理的技法を開発することにより、連続スペクトルまで考慮した巨視的モード間相互作用の定式化と具体的な現象への応用に成功した。1.モード間相互作用に起因する不安定性(分岐)やモード変換を議論する時、ハミルトン力学系においてはモードの「作用・角変数」に着目することが重要であり、それを用いて相互作用を定式化するのが最も自然である。例えば背景場(平衡状態)のパラメータがゆっくり変化した時、孤立したモードの作用変数は断熱不変量として振る舞うことでよく知られる。本研究ではプラズマのような無限自由度系に現れる連続モードに対しても、作用変数が断熱不変量となることを明らかにした。ただし、固有振動数が連続スペクトルを形成しているため、その周波数帯の作用変数の合計(積分)が保存する。さらに、離散スペクトルが連続スペクトルの中へ縮退する時、両者の作用変数の符号が同じならば、固有モードから連続モードへのモード変換が起こり、変換前後で作用変数の合計は保存することがいえる。モード変換によって生じた連続モードのスペクトル幅は位相混合による減衰率(ランダウ減衰率)に相当し、作用変数の保存則からこれが求まることを示した。逆に、作用変数の符号が異なる場合には、固有モードが線形不安定になることが示される(逆ランダウ減衰)。2.さらに非線形相互作用まで考慮すると、いわゆる三波共鳴によって、波の作用(=作用変数)が二倍になることが知られている(パラメトリック崩壊)。本研究では三つ固有モード間の共鳴相互作用を厳密に解く方法として、変分原理を用いた定式化に着目し、任意のMHD平衡において成り立つ汎用的なモード間結合方程式を導出することに初めて成功した。この定式化方法は連続モードに対しても適用できると考えられ、連続モードを含めた非線形相互作用理論の構築が今後期待される。プラズマは巨視的に見れば、イオンと電子が一緒に動く一つの流体とみなすことができるが、微視的に見ると、それぞれの慣性やサイクロトロン半径の大きさが異なることにより、二つの流体運動のズレが顕著となる(二流体効果)。こうしたマルチスケール性はプラズマ物理において根深い問題であり、理論的・数値的にその取扱いが大きな課題となっている。本研究では、太陽のコロナループや磁場閉じ込めプラズマ装置において大規模な磁場構造の崩壊を引き起こしている「無衝突磁気リコネクション」の問題に焦点を当て、ハミルトン力学的な新しい解析手法の構築を試みた。具体的にはテキサス大学のMorrison教授と協同で、電子慣性の効果を含めた簡約化MHD方程式の安定性解析を行った。線形安定性解析では漸近接続法による解析が従来よく用いられてきたが、非線形段階の解析はこれまで困難であった。本研究では支配方程式のハミルトン構造に着目して変分原理を定式化し、仮想的なプラズマの変位に対するポテンシャルエネルギーの減少傾向を見積もることで、不安定性の線形成長率や非線形段階での加速メカニズムを明らかにした。この方法は、解析が難しい特異摂動を含む方程式を厳密に解かずとも、簡単な試行関数を用いた発見的な考察によって、現象の力学的な描像を得る鴨ことができる。従って、ハミルトン系のマルチスケール問題に対する普遍的で強力な解析手法となることが今後期待できる。これらの成果は、理論応用力学講演会、日本物理学会およびアメリカ物理学会プラズマ物理分科会において発表を行った。プラズマが非一様性をもつとき、様々な不安定性が発生する。特に構造の崩壊をもたらすような大規模かつ爆発的な不安定性は、学術的に興味を引く対象であると同時に、磁場閉じ込めプラズマでは回避すべき現象でもある。実際に磁気リコネクション(磁力線のつなぎ換え)を介して、磁気エネルギーが運動エネルギーへと爆発的に変換される不安定性は、例えば太陽フレアや磁気圏サブストームなどの自然現象においても観測されている。しかし、なぜこれほどまでに速い磁気リコネクションが起こるのかは、理論的には未だ解決には至っていない。理論解析が難しい要因として、これがマルチスケール(異なるスケール間の相互作用)問題であることが挙げられる。磁気リコネクションが起きるのは空間的にごく一部の非常に小さな領域であるが、そこでは散逸効果や微視的効果が支配的に働き、結果として領域全体の運動にまで大きく影響する。この問題を支配方程式でみると「特異摂動項」が存在し、解析する際には通常の摂動展開法が適用できない(摂動展開が収束しない)という困難がある。既存の漸近接続法や境界層理論を用いても、非線形ダイナミクスまで解析するのは至難の業である。本年度は、このマルチスケール問題に焦点を合て、新しいハミルトン力学的な解析手法の構築を実施した。具体的には、電流体力磁学(MHD)方程式に「電子慣性効果」と呼ばれる微視的効果を加えた拡張MHDモデルにおいて、磁気リコネクションが爆発的に起こるメカニズムを解析的に明らかにした。

具体的には、この無限自由度ハミルトン力学系の変分原理を定式化し、ポテンシャルエネルギーに相当する汎関数が急勾配で減少することを示した。これは物が高い所から低い所へ落ちるのと同じ摂理であり、ポテンシャル関数の減少具合(勾配)が増加していくことから、爆発的な運動に至ることを初めて導いた。当初は摂動展開による非線形解析を予定していたが、マルチスケール性をもつ問題においては摂動展開が収束しないという問題に直面した。変分原理を用いた解析手法へ方針を転換したため、成果を出すのに時間がかかってしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。電子慣性の効果の他にも二流体効果はいくつか存在し、磁気リコネクションに影響を及ぼすことは確かであるのでそういった拡張モデルへさらなる応用を試みる。幸い、二流体効果はプラズマにエネルギー散逸をもたらすものではないので、ハミルトン構造は存在し、本研究の理論が適用できることが期待される。
細胞内寄生菌の体内伝播を制御するトラフィッキングシステムの解析

本研究では、流産起因菌であるListeria monocytegenes (Lm)とマウス胎盤の免疫担当細胞である栄養膜巨細胞(Trophoblast Giant Cell: TGC)を用いて、流産起因菌の胎盤感染機序および病態誘導機序の解明を介した「細胞内寄生菌の体内伝播を制御するトラフィッキングシステムの解析」に取組んだ。これまでの研究により、LmのTGCへの侵入にはMitogen-activated protein kinase(MAPK)シグナル伝達の活性化が必要であることを見出した。一方で、Lm感染後には、MAPK family proteinの脱リン酸化誘導が確認された。さらに、この脱リン酸化誘導がLmの病原因子の一つであるListeriolysin O (LLO)に依存することおよび細胞保護作用を有するhemeoxygenase 1 (HO-1)の発現量の低下を引き起こすことが確認された。本年度は、Lm感染性流産におけるMAPKfamily proteinの脱リン酸化誘導と感染性流産との関連性についてより詳細な解析を行った。その結果、脱リン酸化阻害剤処理によりLm感染によるHO-1の発現量の低下、細胞障害および細胞死誘導を回避できることが示された。また、脱リン酸化誘導の菌体責任因子と示されたLLOについて、流産モデルマウスを使用しLm感染性流産への関与を確認した。その結果、すべての病原性を有するLm EGD株の感染では、流産が誘導されるのに対して、LLO非産生性の欠損変異株の場合は、流産の誘導が認められなかった。これらの結果から、LLOはLm感染性流産に必須の病原性因子であり、LLOよるMAPKfamily proteinの脱リン酸化が引き金となり、HO-1の発現量の低下を介して、胎盤細胞死が促進され流産が誘導されることが示唆された。27年度が最終年度であるため、記入しない。一部の細胞内寄生菌により感染性流産が引き起こされることはよく知られているが、これらの菌の胎盤伝播様式については依然として不明な状態である。この点に関して、マウス胎盤における免疫担当細胞である栄養膜巨細胞(Trophoblast Giant Cell : TGC)とセマフォリン分子に着目し、「細胞内寄生菌の体内伝播を制御するトラフィッキングシステムの解析」に取組んでいる。2013年度は、TGCにおける産生が予測されるセマフォリン3Eに注目し、菌がどのように胎盤に感染するかについての検討を行った。Western blotting (WB)により、細胞株化されたTGCでのセマフォリン3Eの発現が認められた。また、Interferon-gamma (IFN-g)によるセマフォリン3Eの発現の増強が認められた。これまでの我々の研究において、IFN-gが菌の胎盤感染に重要な役割を有することが考えられている。そのため、IFN-gにより発現量が増加するセマフォリン3Eが、菌の胎盤感染に重要な役割を担っている可能性が考えられた。しかしながら、TGCにおける細胞内シグナル伝達については、全く不明な状態である。そこで、Mitogen-activated protein kinase (MAPK)経路に着目し、菌のTGCへの感染との関連性についての検討を行った。その結果、MAPK阻害剤処理によりTGCへの感染菌数が減少することが確認された。さらに、これまでに菌のTGCへの感染に関与することが示されているToll-like receptor 2 (TLR2)をノックダウンすることで、MAPKの活性化の減弱がWBにより確認された。以上のことから、菌のTGCへの感染には、MAPKの活性化が関連しており、さらに活性化にはTLR2の発現が要求されていることが考えられた。現在、細胞内寄生性の流産起因菌であるListeria monocytogenes (Lm)とマウス胎盤における免疫担当細胞である栄養膜巨細胞(Trophoblast Giant Cell: TGC)を用いて、流産起因菌の胎盤感染機序の解明をもとに「細胞内寄生菌の体内伝播を制御するトラフィッキングシステムの解析」に取組んでいる。これまでの研究により、炎症性サイトカインであるInterferon-gammaによりTGC内でのトラフィキッングシステムへの関与が期待されるセマフォリン3Eの発現量の増加が確認された。さらに、TGCへのLm感染にはMitogen-activated protein kinase(MAPK)シグナル伝達経路の活性化が関与していることが示唆された。本研究計画では、Lmの胎盤感染においてTGCの細胞骨格の制御および膜融合が重要な鍵となると考えている。このため、既述の結果および今後の細胞骨格の制御・膜融合の解析において細胞内シグナル伝達が重要な役割を担っていると考えられた。しかしながら、TGCにおいてLm感染よる細胞内シグナル伝達の動態については未だに不明な状態にある。そこで2014年度は、TGCを用いてLm感染によるMAPKシグナル伝達の動態についての解析を行った。その結果、Lm感染によるMAPKfamily protein(p38, ERK)およびc-Junの脱リン酸化が確認された。さらに、これらの脱リン酸化による抗アポトーシス作用を有するheme oxygenase(HO)-1の発現量の減少が確認された。Lm感染による流産では、胎盤細胞のアポトーシスが関連することが報告されており、本研究結果からLm感染によるMAPKfamily proteinおよびc-Junの脱リン酸化がHO-1の発現量の低下を介してアポトーシスを誘導することが示唆された。