hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
アルカリ金属シードを用いない高効率MHD発電の実証実験

平成14年度には、衝撃波管の駆動実験を行うよう、計測系のセットアップを優先的に行った。当初、高圧部と低圧部を隔てる隔膜はマイラ製とし、膜厚、重ねる枚数によって破膜圧を変えて衝撃波の条件を変更する予備実験を行った。同時に、半導体圧力変換器による圧力変化の高速計測を行い、衝撃波管各点での圧力履歴を計測して、これまでに確立している、CIP mono-tone法による衝撃波館内の衝撃波伝播の数値解析と比較検討を行った。結果として、圧力波形については、詳細なずれはあるものの概略でよく一致し、衝撃波管の運転条件の違いによる動作特性の変化など十分に、開発した数値解析で知ることができることがわかった。数値解析では、これまでに衝撃波管実験装置の動作解析を行なっていたが、MHD発電機と組み合わせた発電実験に向けて、衝撃波管で作られた高温、高圧の作動気体をMHD発電機に導くことを想定して、衝撃波管での温度と圧力条件をMHD発電機の入力条件として、時間的に変化する淀み点温度、淀み点圧力のもとで発電特性を解析する手法を開発した。発電性能として、シード率、負荷抵抗値を変えて検討した結果、シード率、負荷抵抗によって発電出力やエンタルピー抽出率は変化するが、発電機出口マッハ数はちょうど1程度の条件で発電性能が最大になることがわかった。さらに、同一のシード率や負荷抵抗値の条件でも、入口淀み点圧力や淀み点温度の時間変化によって、発電性能にゆらぎが出ること。また、このときも発電機出口マッハ数が1になるタイミングで発電出力の最大値が得られることが明らかになった。ディスク型MHD発電機では、混合希ガス作動流体を用いたときの放電構造とプラズマの安定性や発電性能の解析が行なわれ、プラズマの再結合係数が放電構造や安定性さらに発電性能と深く関係していることが明らかになった。平成11年度にはまず長岡技術科学大学に設置されている衝撃波管MHD発電実験装置を本研究に適するよう再組み立てと改装を行った。テストセクションとして申請したファラデー形測定流路を設計・製作・設置した。現象が短時間で終わるので,計測にはパーソナルコンピュータ制御による多チャネル計測システムを用い,実験装置の基本的な特性の測定評価を行った。同時にどのようなパラメータ範囲での実験が可能かを明らかにして発電実験への指針とする。種々の試験気体(空気,窒素,ヘリウム,アルゴン,キセノンなど)を選び,初期条件としての圧力や温度などのパラメータをいろいろ変化させ,実験条件の最適化を行った。これらと平行して,まず実験装置の特性を把握するために数値計算を行った。衝撃波という強い非連続面を有する流体力学の数値解析法として,種々の方法を比較検討した結果,Monotone法を取り入れたCIP法による数値解法が最も適していることがわかった。さらにこの手法により衝撃波管実験装置の運転の可能性を検討し,高圧部と低圧部の圧力比を適当に調整することにより,衝撃波管後端で数気圧,数千度から1万度のプラズマを発生できることを確認した。今後は,実験結果の比較検討を行い,この結果を平成12年度で作成するMHD発電機の設計・製作に反映させる。これら結果は,国内外の研究集会や研究打合せで討論,ディスカッションを行い,研究の評価と次年度以降の研究方針に反映させることができた。平成12年度には,衝撃波管実験装置の基本動作特性の測定と数値解析との比較検討,光学的な計測法の導入および発電機の設計・製作・設置を行う。また,磁界の印加準備を行い,発電実験の基礎を固める。

平成12年度には,まず衝撃波管MHD発電実験装置にテストセクションとしてファラデー形測定流路を設置して,流体力学的特性の詳細な計測と数値解析との比較検討を行った。数値解析を先行させ,衝撃波管の動作モードとして,単膜の場合と2段膜の場合の動作を検討した。数値解析では,衝撃波など圧力や温度,密度など流体力学的諸量が急激な変化をする場合でも十分に信頼できる数値解法としてCIP with mono-tome法を適用して,2段膜の方が得られるプラズマの圧力,温度ともに単膜の動作に比べて高く,実験上有効であることがわかった。圧力として数10気圧,温度で8000K程度まで加熱・圧縮ができる。次に,2段膜動作での第2膜の破膜モードによって,入射破膜と反射破膜があり,数値解析による結果から,実験上は第2膜の破膜圧力の設定などの点で入射破膜が望ましく,中圧室の気体の種類や圧力設定などの実験条件を最適化できた。ただし,実験時間が100マイクロ秒程度と短く,測定などでも比較的困難が伴うことから,実験時間を長くする方策についての検討が必要になってくる。直流電源の設計・設置により,テストセクションに磁界が印加可能となり,MHD発電実験の環境が整った。発電実験でも数値解析を先行させ,衝撃波管の運転条件の解析コードの流体力学的解析と同時に電磁気学的な相互作用を考慮可能な解析コードを開発し,第1段階として,外部から電界を印加してMHD相互作用を研究するMHD加速器のモードでの運転条件について詳細に検討した。以上の結果を踏まえ,13年度以後は実際に衝撃波管MHD発電実験装置を運転し,外部電界印加条件や発電条件でのMHD相互作用や発電性能の実証を行っていく。平成13年度には、衝撃波管実験装置の基本的レイアウトを完成させ、テストセクションにファラデー形測定流路を設置して、流体力学的特性の詳細な計測と数値解析との比較を検討を継続して行った。数値解析では、衝撃波など圧力、温度や密度などの流体力学的諸量が急激な変化をする場合でも十分に信頼できるCIP mono-tone法を適用してその信頼性を確認した。また、実験時間を長く取るためにTailored条件を設定することができた。これにより、衝撃波管端で約30003500K、数気圧程度のMHD発電用の作動気体が得られることがわかった。さらに、この衝撃波管端の流体諸条件を発電機に流入すると仮定して、発電機の動作解析を行った。数値解析では、計算が安定でこれまで非平衡MHD発電機の解析で実績のあるMaCormack法による2温度電磁流体力学方程式を解く方法を適用した。磁界を印加しない場合の流体特性の解析から始めて、負荷特性の検討、最適運転条件の検討などを行うことができ、運転条件によっては発電流路内で衝撃波を生じてそれより下流部分で発電性能が劣化することが見出され、発電流路内で衝撃波を生じない条件でしかも強いMHD相互作用を実現する負荷条件の提案を行った。発電実験に向けての準備、計測等のセットアップは継続中であるが、アルカリ金属シードを用いない本方式を宇宙航行用の搭載型電源とする可能性をサイクル解析によって検討した。採用したサイクルはMHD単独の閉サイクルシステムでMHD発電機の性能がエンタルピー抽出率35%断熱効率75%程度になれば、総合プラント効率で60%に達することが見出され、非常に有望である。プラント効率に対する圧縮機段数や再生熱交換器の性能の影響なども検討した。
肺動脈性肺高血圧症における組織常在マクロファージの役割と治療応用

組織常在マクロファージ(Tissue resident macrophage: TrMF)は、周囲環境特異的な機能を獲得し、各組織の恒常維持に関わるマクロファージ集団である。我々は、PAH環境下では肺TrMFが病態抑制につながる特異的機能を発揮しているのではないかという仮説をたて、肺TrMFに着目した細胞治療を目指す。GFP骨髄移植キメラ肺高血圧症マウスで肺TrMFを分離、PAH肺内の肺TrMFの動態・機能的特徴の確認、肺TrMFによるPAH病態抑制効果をin vitro(肺動脈内皮細胞の増殖抑制/血管炎症抑制/内皮間葉変換抑制)、in vivo(PAH病理像/肺血行動態)両面から検証する。
腫瘍抗原の同定と抗原に対する宿主免疫反応動態の解析

(1)がん抗原の同定:培養肺癌細胞由来mRNAからcDNAライブラリーを作成し、10,000クローンを1プールとした40プールのライブラリーを作成し、第一次、2次のスクリーニングを完了。第3,第4次スクリーニングへ向けて、CTL側の調整を終了した。(2)(2)抗原の特質解析ツールとしてのモノクローナル抗体の作出:がん・精巣抗原XAGE-1bに対するモノクローナル抗体USO9-13を、開発した簡易モノクローナル抗体作成法によって作出した。組織染色によりその反応特異性を明らかにした。さらにXAGE-1b蛋白の抗体が認識する領域を明らかにした。(3)(3)がん免疫療法におけるT細胞免疫反応動態の解析:免疫療法における免疫反応動態の解析は重要であるが、がん抗原特異的に反応するT細胞の頻度は著しく低くその検出は困難である。そこで、T細胞免疫モニタリング法の検討および実際に使用可能な方法を検討した。モデル抗原としてインフルエンザA-24ペプチドを用いて末梢血リンパ球を刺激し、培養条件およびのアッセイ法の検討を行った。その結果、5%プール血清、IL-2 10u/mlおよびIL-7 10ng/ml添加AIM-V培地で、12日間の刺激培養で抗原特異的T細胞が効率良く検出されることを明らかにした。また、がん抗原と特異的に反応するT細胞の検出法として、エリスポット法、細胞内IFNγ検出法、IFNγ分泌細胞検出法を比較検討し、IFNγ分泌細胞検出法が高感度に検出することを明らかにした。CHP-NY-ESO-1蛋白の臨床試験におけるT細胞免疫反応動態をIFNγ分泌細胞検出法により解析した。末梢Tリンパ球をオーバーラップペプチドを用いて刺激し、再現性の高い結果が得られることを明らかにした。CD4 T細胞のモニタリングでは、4回の免疫で、約半数の症例に特異的T細胞の上昇をみとめた。1.がん特異的CTL認識抗原の同定(1)マウスモデル系でのがん抗原の同定マウスモデルにおける免疫反応動態の解析のために、これまでに、マウス線維肉腫Meth Aに対する細胞傷害性T細胞(CTL)認識抗原Rampを同定した。さらに、よりドミナントな抗原検索を目的として、新たにCTLクローンを樹立し、CTLの反応はH-2D^d拘束性であることを明らかにした。抗原の同定のためのエリスポットクローニング用として、2x10^7個の腫瘍細胞からmRNAを採取し、cDNAを得、発現ベクターpcDNA3.1に組み込みライブラリーを作成した。(2)ヒト自家がん特異的CTL認識抗原の同定腎癌ヒト腎癌CTL認識抗原の検索のためのCTLの樹立を目的とし、患者腹水より得たCD8陽性T細胞を腫瘍細胞で2回刺激培養し、IFNγ産生を指標とした1次スクリーニングの結果、特異反応性CD8T細胞の存在が確認された。肺癌肺癌特異的CTLクローン(OU-LU-26)を用いたCTL認識がん抗原遺伝子のクローニング患者胸水より樹立されたCTLは、HLA抗体を用いた阻止試験、および、他の肺癌細胞との反応性の検討から、HLA-A24拘束性にOU-LU-26を特異的に認識していることが明らかになった。培養肺癌細胞OU-LU-26株2x10^7個の細胞から採取したmRNAからcDNAを得、発現ベクターpcDNA3.1に組み込みライブラリーを作成した。293T細胞にHLA-A24

遺伝子およびライブラリー遺伝子をリポフェクション法で導入し、1次、2次とIFNγエリスポットクローニングを進めている。2.マウス腫瘍モデルでの免疫反応動態の解析マウス白血病RL male 1のCTL認識抗原RL-Akt蛋白を免疫したマウス脾細胞よりRL-Akt特異的CD4T細胞株を樹立した。特異的CD4T細胞株の反応エピトープの同定、および抗腫瘍免疫誘導能について解析を進めている.1.がん抗原の同定培養肺癌細胞由来mRNAからcDNAライブラリーを作成し、10,000クローンを1プールとした40プールのライブラリーを作成し、第一次、2次のスクリーニングを完了。第3,第4次スクリーニングへ向けて、CTL側の調整を行っている。2.抗原の特質解析ツールとしてのモノクローナル抗体の作出がん・精巣抗原XAGE-1bに対するモノクローナル抗体USO9-13を、開発した簡易モノクローナル抗体作成法によって作出した。組織染色によりその反応特異性を明らかにした。さらにXAGE-1b蛋白の抗体が認識する領域を明らかにした。3.がん免疫療法におけるT細胞免疫反応動態の解析免疫療法における免疫反応動態の解析は重要であるが、がん抗原特異的に反応するT細胞の頻度は著しく低くその検出は困難である。そこで、T細胞免疫モニタリング法の検討および実際に使用可能な方法を検討した。モデル抗原としてインフルエンザA-24ペプチドを用いて末梢血リンパ球を刺激し、培養条件およびのアッセイ法の検討を行った。その結果、5%プール血清、IL-2 10u/mlおよびIL-7 10ng/ml添加AIM-V培地で、12日間の刺激培養で抗原特異的T細胞が効率良く検出されることを明らかにした。また、がん抗原と特異的に反応するT細胞の検出法として、エリスポット法、細脚内IFNγ検出法、IFNγ分泌細胞検出法を比較検討し、IFNγ分泌細胞検出法が高感度に検出することを明らかにした。CHP-NY-ESO-1蛋白の臨床試験におけるT細胞免疫反応動態をIFNγ分泌細胞検出法により解析した。末梢Tリンパ球をオーバーラップペプチドを用いて刺激し、再現性の高い結果が得られることを明らかにした。CD4 T細胞のモニタリングでは、4回の免疫で、約半数の症例に特異的T細胞の上昇をみとめた。CD8 T細胞モニタリングでは、4回の免疫では特異的T細胞の上昇を認めた症例はなかった。
3次元定曲率空間内の極小曲面及び平均曲率一定曲面の研究

三次元ユークリッド空間内の完備で全曲率有限な極小曲面はOssermanの定理によってあるコンパクトなリーマン面から有限個の点を除いたものに共形同値である。そこでそのような極小曲面の分類を考える時にはその極小曲面に共形同値なリーマン面の種数とその除かれた点の個数を固定した上で全ての極小曲面を求める事を考える。Thayer達に発見された極小曲面の中には更に対称性の仮定を置く事によりLopez達によって一意性が示された。そこでその対称性の仮定が満たされない曲面、また、その他の極小曲面で連続的な変形を許す曲面を調べる事を考える。連続的な変形を許す事で知られる曲面の中にはCostaの埋め込まれた曲面やHoffman達によって得られた曲面がある。ここではRossman達によって得られた種数1以上のカテノイドエンドを持つ曲面の連続的な変形の可能性を調べた。その為に計算機による数値計算の支援を得て種数1で三つのカテノイドエンドをもつ極小曲面は少なくとも1次元の連続的な変形が出来る事が予想された。また、同様に三次元双曲空間における平均曲率一定曲面で上記の極小曲面と同じトポロジーを持つ曲面の連続的な変形が少なくとも1次元分得られる事も予想された。今後はより多くの曲面についての存在、そのモジュライの次元の下からの評価、更にはその全ての決定が順次行われるものと期待される。3次元ユークリッド空間内の極小局面は局所的にEnneger-Weiescvass表現公式と呼ばれるもので書く事が出来る。同様の表現公式が3次元双曲区間(H^3)内の平均曲率が1で一定な局面(CMC-1曲面)について成り立つ事がBryantによって発見された。その後UmeharaとYamadaによってH^3内のCMC-1曲面の研究が進み特定の曲面についての表現式がBryantのそれよりもより扱いやすくなるdual曲面の技法が発見された。我々はdual曲面を用いて2点穴開きのトーラスからのH^3のCMC-1はめ込みが存在する事を計算機による数値計算で予測しその手法を用いて数学的な証明を与えた。この曲面は2つのエンドを持つがこれはカテノイドエンドと呼ばれるエンドであり3次元ユークリッド空間内の極小曲面ではエンドとして2つのカラノイドエンドしか持たない全面率有限で完備なものはカテノイドしかない事がShoenによって示されているが我々の構成した曲面はH^3のCMC-1曲面ではそれと様子が違う事を示している。またはめ込みでなく埋め込みならばエンドとしてカテノイドエンドが持たない完備で全曲率有限なH^3内のCMC-1曲面ならば回転面しかない事が示され,実際秘々が構成した曲面は埋め込みではない。
トーラスプラズマにおける共鳴摂動磁場印加時の主プラズマ電子及び高速電子の輸送研究

本研究課題は、トーラスプラズマにおける共鳴摂動磁場印加時の主(バルク)プラズマ及び高速電子の輸送特性を明らかにすることを目的とする。そして、電子サイクロトロン共鳴加熱によって作りだされる高速電子を用いたプラズマ電流立ち上げ及び磁気面形成を実現する球状トカマク装置LATEの特徴を利用し、上記課題を推進している。前年度に見出された微弱な径方向摂動磁場の印加によるマイクロ波球状トカマクプラズマの性能改善の結果を受けて、水平ポートへ径方向摂動磁場コイルを4箇所から10箇所に増設し、コイル極性によるプラズマ特性への影響を調べた。同時に、AXUV検出器アレイを水平ポートへ2台新設すると共に、磁気プローブを2箇所(それぞれ径・垂直方向の測定可能)に新設することで計測面の増強も行った。その結果、径方向摂動磁場の印加位置によってプラズマ応答が異なることが分かり、LATE装置に本来不必要の不正磁場(0.5G程度)の存在が確認された。この結果を受けて、トロイダル磁場コイルの枠に沿って補正磁場コイルを6箇所に取り付け、その不正磁場の補正をしたところ径方向摂動磁場コイルと同様のプラズマ性能の改善が確認された。これらの結果は、トロイダル磁場強度のわずか0.1%程度の不正磁場を抑えることで、プラズマ電流を担う高エネルギー通過電子の減少と最外殻磁気面外側に軌道を持つ高エネルギー捕捉電子の増大が抑制されたことを示唆する。今後、最適な補正磁場に径方向摂動磁場を重畳し、その捕捉電子の制御法を模索することで、マイクロ波球状トカマクの更なる高性能化・高効率化への展開が期待される。ITERにおいて周辺局在化モード(ELM)制御の一つに外部共鳴摂動磁場印加による能動的制御法が検討されている。しかしながら、周辺プラズマの輸送特性への影響は未だ装置間で共通の理解が得られるに至っていない。本研究は、電子サイクロトロン共鳴加熱を用いて生成した高速電子によるプラズマ電流立ち上げ及び磁気面形成を実現する球状トカマク装置(LATE)及び、外部共鳴摂動磁場を高温高密度プラズマへの印加を可能とする大型ヘリカル装置(LHD)の双方の特徴を利用し、上記の輸送特性の基礎過程を調べることを目的とする。まず、真空紫外線領域から軟X線(SX)領域のエネルギー検出に特化したAXUV検出器アレイをLArE上部ポートへの新規立ち上げを行い、これまで観測困難であった低密度領域の微弱振動を感度良く観測できることを確認した。また、LATBへの外部摂動磁場コイルの設置検討を行った。LATEプラズマのこれまでに達成している最大プラズマ電流20kAで安全係数はq>30であり、共鳴摂動磁場印加には高次のポロイダルモード数を持つコイル設計が必要であり装置サイズ等を考慮しても容易ではない。そこで、まずn=1及びn=2の低トロイダルモード数の摂動コイルを水平ポートに取り付け、非共鳴摂動磁場に対するプラズマ応答を調べることを開始した。その初期結果として、周辺プラズマの電子密度の減少と高速電子により生成されるプラズマ電流の増大が観測されたが、今後更なるプラズマパラメータ領域での実験と検討が必要である。更に、LHDにおける外部摂動磁場印加時の周辺MHD不安定性の特性への影響及び周辺局在化モード(ELM)特性について調べ、大型トカマクプラズマと類似したELM特性、ストキャスティックとなった磁場構造中での周辺圧力分布の変形とそれに伴う周辺MHD不安定性の内部構造の変形を観測した。今後、LATEとの比較検討も進める。本研究は、電子サイクロトロン共鳴加熱(ECH)を用いて生成した高速電子によるプラズマ電流立ち上げと磁気面形成を実現する球状トカマク装置(LATE)及び、外部共鳴摂動磁場を高温高密度プラズマへの印加を可能とする大型ヘリカル装置(LHD)の双方の特徴を利用し、上記の輸送特性の基礎過程を調べることを目的とする。本年度は、LATEのプラズマ電流立ち上げ実験を進展させると伴に、以下の結果が得られた。LATEのトロイダル磁場強度B_t=485Gauss、垂直磁場強度B_v=80Gauss(真空容器中心での値)の磁場条件下において、微弱な径方向摂動磁場(δb_r/B_t=3.6x10^<-4>)の印加によって、1割程度のプラズマ電流の改善が初めて観測された。同時に、プラズマ電子温度(可視分光計測による推測)及び電子密度の上昇が観測された。特に、プラズマ中心付近を観測する線平均電子密度は、2倍程度増大し、その値は主プラズマの視線長を50cmとして2.45GHzマイクロ波の遮断密度(7.4x10^<10>cm^<-3>)の約3倍にも達する。このとき、17個のフラックスループを用いた磁気解析では、最外殻磁気面がわずかに拡大していることが確かめられた。更に、磁気解析から見積もられた平衡圧力分布によると、プラズマ電流の大部分を担う高速電子の通過粒子の割合が増大しており、高速電子のピッチ角が微弱なδb_rによって制御されたことが示唆される。この結果は、ECHによるトカマクプラズマ形成における新しい制御手法の可能性として期待できる。また、主プラズマの輸送特性を明らかにする旨ために、揺動計測システムの増強を行った。初年度にLATE上部ポートに取り付けたAXUV検出器アレイを、新たに水平ポートに2台増設する計画を進め、磁気プローブ(径方向成分、垂直方向成分)の新規取り付けの準備も開始した。

本研究課題は、トーラスプラズマにおける共鳴摂動磁場印加時の主(バルク)プラズマ及び高速電子の輸送特性を明らかにすることを目的とする。そして、電子サイクロトロン共鳴加熱によって作りだされる高速電子を用いたプラズマ電流立ち上げ及び磁気面形成を実現する球状トカマク装置LATEの特徴を利用し、上記課題を推進している。前年度に見出された微弱な径方向摂動磁場の印加によるマイクロ波球状トカマクプラズマの性能改善の結果を受けて、水平ポートへ径方向摂動磁場コイルを4箇所から10箇所に増設し、コイル極性によるプラズマ特性への影響を調べた。同時に、AXUV検出器アレイを水平ポートへ2台新設すると共に、磁気プローブを2箇所(それぞれ径・垂直方向の測定可能)に新設することで計測面の増強も行った。その結果、径方向摂動磁場の印加位置によってプラズマ応答が異なることが分かり、LATE装置に本来不必要の不正磁場(0.5G程度)の存在が確認された。この結果を受けて、トロイダル磁場コイルの枠に沿って補正磁場コイルを6箇所に取り付け、その不正磁場の補正をしたところ径方向摂動磁場コイルと同様のプラズマ性能の改善が確認された。これらの結果は、トロイダル磁場強度のわずか0.1%程度の不正磁場を抑えることで、プラズマ電流を担う高エネルギー通過電子の減少と最外殻磁気面外側に軌道を持つ高エネルギー捕捉電子の増大が抑制されたことを示唆する。今後、最適な補正磁場に径方向摂動磁場を重畳し、その捕捉電子の制御法を模索することで、マイクロ波球状トカマクの更なる高性能化・高効率化への展開が期待される。
分子情報に基づく熱帯起源生物の移動ルートの解明

植物防疫法や国際自然保護連合(IUCN)の凡世界的外来種ワースト100にもリストアップされているアリモドキゾウムシ,ツヤオオズアリを対象に,アフリカ・熱帯アジア地域を中心に分子遺伝マーカー情報を用いた系統解析・ネットワーク解析をおこない,分布拡大起源となった地域と伝播経路の推定を実施した.アリモドキゾウムシについてはインド産標本がマダガスカル産標本の一部と同じ単系統群(祖先を同じくする系統的まとまり)を形成したことから,本種がゴンドワナ超大陸起源で,マダガスカルーインド亜大陸を経て熱帯アジア地域に拡がっていったものと推察される.ツヤオオズアリについては別種の確認も含め,解析を継続している.2013年度はアフリカ各地で研究用標本の分布調査と採集を実施した.アリモドキゾウムシについては,マダガスカル,ケニア,ナイジェリア,ベナンにて調査を実施した.文献に記載があったように,南西諸島に侵入しているCylas formicariusについては,マダガスカルを除く国では捕獲できなかった.その一方で,C. formicariusと近縁なC. puncticollisが各所で見つかった.特にベナンでは,C. cyanescens成虫も捕獲され,アフリカ大陸ではC. formicariusの近縁種が多く分布していることがわかった.またケニアとは研究協定締結のための書類の取り交わしを行った.2014年度から協定に基づき,捕獲サンプルの貸し出しと分析が正式に可能になる.ツヤオオズアリについては,南西諸島でのサンプリングの他,マダガスカルで新たにサンプリングを実施した.イトダニの寄生も確認できた.DNA情報の取得に関して,アリモドキゾウムシではマダガスカル産のC. formicariusを解析したところ,異なる集団のクレードが1つにまとまらず,系統的に離れた関係であることが示された.またマダガスカルの一部の集団の個体は,インド集団と同じクレードを形成した.これらの解釈は難しいが,少なくとも現在分布しているマダガスカルのC. formicariusは単一起源ではないことが伺える.また現在次世代シーケンサーを使ったC. formicariusのマイクロサテライト探索を行っている.ツヤオオズアリについても,今後逐次DNA解析を行っていく.2014年度もアフリカ各地で研究用標本の分布調査と採集を実施した.アリモドキゾウムシについては,マダガスカル,ケニア,ナイジェリア,ベナンにて調査を実施した.昨年度までは,Cylas formicariusはマダガスカル以外で発見されなかったが,新たにケニアで調査したところ,山間部の畑地にて,C.formicariusと思われる個体を採集できた.現在外部形態と遺伝子に基づく解析をおこない,他産地の個体が持つ特徴との比較検討を実施している.アフリカ大陸の他,新たにキューバ産のゾウムシも採集することができた.またケニアとは現地調査と共同研究実施のための諸手続を進めた.ツヤオオズアリについては,南西諸島でのサンプリングの他,マダガスカル,ケニアで新たにサンプリングを実施した.2015年度はアフリカのケニア,マダガスカルを中心にした標本サンプリングを実施した.2016年2月上旬中旬にかけて、マダガスカル南部(フォール・ドーファン、ベレンティ保護区など)で調査を行い,アリモドキゾウムシC.formicariusおよびアリ類を採集した。アリモドキゾウムシは琉球大学でDNA解析を,アリ類は鹿児島大学(山根正気博士)で同定作業を,それぞれ実施している.また2016年3月上旬に,ケニア東部海岸地域にて,アリ類およびゾウムシ類の分布調査と採集を実施した.そこでは日本に侵入している種(Cylas formicarius)は発見できず,他種(C. puncticolisもしくはC. brunneus)のみが発見できた.またマダガスカル地域での調査に関する和文原稿を投稿し,発表された(溝田,立田2015).また幾何学的形態測定学的手法である楕円フーリエ解析を用いて,不妊虫放飼法に利用しているアリモドキゾウムシの系統判別を実施したところ,鞘翅形状だけを用いて系統判別が高い精度で可能なことが判明した.本成果は国際プロシーディングで発表された(Kumano et al. 2015).分子解析については,核遺伝子であるリボソームRNA遺伝子に含まれるITS(internal transcribed spacer)遺伝子について,TAクローニングを実施し,遺伝解析を開始した.2015年度もアフリカにおいて,これまで調査されていなかった新たな生息地を発見し,標本採集を実施できた.またこれまで着手出来ていなかった核遺伝子のクローニングを実施し,シーケンスデータの取得を開始した.ツヤオオズアリについてはサンプリングは進んでいるものの,近縁種との判別手法の確立が依然として課題である.アリモドキゾウムシについては,トカラ列島の他,ケニア,マダガスカル,ガーナにてサンプリングを実施した.ケニアについてはこれまで未踏査地域であったVoi, Wundanyi, Taveta地域でサツマイモおよびサツマイモ属の寄主植物から成虫,幼虫を採集した.種同定を実施したところ,ほとんどの個体がCylas puncticolisと推定された.マダガスカルについてはアンカラナ国立公園,アンバー山国立公園周辺の圃場にてサンプリングを実施し,Cylas formicariusと思われる標本を採集した.ガーナについはKumasi市にあるCrops Research Institute圃場にてサンプリングした.オオズアリについてもアリモドキゾウムシが分布する周辺で探索し,同属に該当すると思われる個体をサンプリングした.こちらの種については未同定である.アリモドキゾウムシの遺伝解析については,ミトコンドリアCOI領域が読めていなかった個体について,ダイレクトシーケンス法にて解読した.

また新たに核DNA中のITS1領域について解読を進めているが,現在forward側のシーケンスは解読できている一方,reverse側の配列がクローニングを実施しても解読出来ない状況になっており,プライマーの再設計を含めたトラブルシューティングを実施中である.その他の核遺伝子(ITS2, AK, EF1a)についても増幅実験を継続中であり,ここから解読出来た遺伝子について逐次データをアップデートする.またオオズアリについては分類のエキスパートに同定を依頼している.ゾウムシに関しては,核DNAの配列が読めず,現在トラブルシューティングを実施中である.またこれまで日本国外から収集した標本の整理が未完のままである.オオズアリについても同定とダニ寄生の有無のチェックが未完である.2017年度はやり残していた仕事に注力した.まずアリモドキゾウムシに関してはこれまで分析していたミトコンドリアDNA上のチトクロームオキシダーゼサブユニット(COI)のダイレクトシーケンシングを,未解析であった個体に関しておこなった.また核遺伝子上のリボソームDNA遺伝子クラスターに存在する内部転写領域(Internal transcribed spacer: ITS)についても増幅条件の検討をおこなった.まずKawamura et al. (2007, Applied Entomol Zool 42)を参考に設計したプライマーをもとに,PCR増幅後にアガロースゲルで電気泳動をおこなったところ,複数の増幅産物が確認出来た.そこでDNAラダーマーカーを基準に標的サイズの増幅産物をミクロスパーテルを用いて切り出したのち,スピンカラム法にて産物中の不純物を取り除いた.その後シーケンシング反応をおこない,研究室に設置されているキャピラリ型遺伝解析装置を用いて塩基配列の解読をおこなった.その結果,シーケンシング反応が途中で止まるか,複数の産物が混入している形跡が確認でき,増幅産物の切り出しでは解読出来ないことが判明した.次に増幅産物を大腸菌のプラスミドへ組み込むことで遺伝子クローニングをおこない,配列解読を試みたが,これについてもうまく行かなかった.そこで培養装置をもちいて大腸菌を大量培養し,配列解読を進めた.またケニアにおいて調査研究実施を延長するため,国立ケニア博物館との研究契約の延長に関する手続きをおこなった.また共同研究者に依頼し,現地での研究用標本採集を追加実施した.植物防疫法や国際自然保護連合(IUCN)の凡世界的外来種ワースト100にもリストアップされているアリモドキゾウムシ,ツヤオオズアリを対象に,アフリカ・熱帯アジア地域を中心に分子遺伝マーカー情報を用いた系統解析・ネットワーク解析をおこない,分布拡大起源となった地域と伝播経路の推定を実施した.
新しい神経栄養因子・分泌型ホスホリパーゼA_2に関する研究

我々が見出した糸状菌由来分泌型ホスホリパーゼA_2(sPLA_2)であるp15はPC12細胞の突起伸長を誘導し、また小脳穎粒細胞(CGN)に対してはアポトーシス抑制作用を有する。これらの作用へのPLA_2活性の関与を調べるため、p15の予想活性中心(His57,Asp58)を両方ともアラニンに置換した不活性型変異体p15を作製した。またp15とは比活性の異なるハチ毒由来および放線菌由来sPLA_2の作用を比較した。その結果、変異型p15は上記の生理作用を示さず、また各sPLA_2はそのPLA_2活性の強弱に対応した突起伸長誘導能及びアポトーシス抑制作用を示すことがわかった。続いて報告されている約10種類のマウスsPLA_2のうち、代表的なグループIB、IIA、V、Xの作用を比較した。その結果、グループVとXにのみ突起伸長誘導活性が認められ、またCGNのアポトーシスもグループXによって抑制された。次にsPLA_2の作用へのアラキドン酸やエイコサノイド類の関与を調べた。しかし何れもPC12の突起伸長、CGNの細胞死抑制に関与しなかった。一方、PC12細胞に対してはLPCのみ、CGNに対してはLPCとSPCのみがCa^<2+>依存的な突起伸長促進効果あるいはアポトーシス抑制効果を示した。実際、p15処理によってPC12とCGNからLPCが遊離すること、過剰量のアルブミンやホスホリパーゼBの存在下ではp15の効果が抑制されることを確認した。さらに、LPCやSPCをリガンドとするGPCRがPC12細胞やCGNで発現し、p15処理でG2Aのエンドサイトーシスが起こること、G2A高発現PC12細胞株ではp15による突起伸長が促進されることを見出した。以上の結果から、sPLA_2→LPC産生→LPC受容体活性化→→L型Ca^<2+>チャネル活性化→→神経突起伸長・生存維持の経路で情報伝達されることが強く示唆された。我々が見出した糸状菌由来分泌型ホスホリパーゼA_2(sPLA_2)であるp15はPC12細胞の突起伸長を誘導し、また小脳顆粒細胞に対してはアポトーシスを抑制作用を有する。こうしたp15の作用がそのPLA_2活性によるものであるかどうかを調べるため、p15の予想活性中心(His57,Asp58)を両方ともアラニンに置換した変異型p15を作製した。またp15よりも10倍以上PLA_2活性の強いハチ毒由来sPLA_2、およびp15のほぼ1/10の活性を持つ放線菌由来sPLA_2の作用を比較した。これらのことから、上記sPLA_2はその酵素活性を通じて生理作用を発揮しており、哺乳類sPLA_2も同様の生理活性を示すものと考えられた。そこで報告されている9種類の既知マウスsPLA_2のうち代表的なグループIB、IIA、V、Xをクローニングし、COS1細胞で組換え生産させた。各トランスフェクタントの培養上清のPC12細胞に対する作用を調べたところ、V、Xには突起伸長誘導能が認められたが、IBやIIAは全く作用を示さなかった。

また大腸菌で生産した組換えグループV、XsPLA_2は小脳顆粒細胞のアポトーシスを抑制した。さらにグループV、XsPLA_2の発現をRT-PCR法により調べたところ、神経系での発現が認められた。これらのことから、グループV、XsPLA_2が神経栄養因子の一種として機能する可能性が示唆された。報告されている約10種類のマウスsPLA_2のうち、代表的なグループIB、IIA、V、XをRT-PCRによりクローン化した。おのおのをCOS1細胞で発現させ培養上清のPC12細胞に対する作用を検討したところ、グループVとXにのみ突起伸長誘導活性が認められた。上記4種類のsPLA_2のうち脳での発現が認められ、またホスファチジルコリン(PC)分解活性を有するのはこれらのみであることから、これらが神経系の組織で特有の機能を果たしていることが示唆された。次に小脳顆粒細胞(CGN)のアポトーシスに対するp15の作用を検討した。CGNはその生存に高濃度K^+による脱分極刺激を必要とし、低K^+培地ではアポトーシスにより死滅する。このCGNの細胞死は種々の神経栄養因子により抑制されるが、p15によっても他の神経栄養因子と同等あるいはそれ以上に抑制された。sPLA_2の作用の詳細を調べるため、アラキドン酸やエイコサノイド類の関与を調べたが、何れもPC12の突起伸長、CGNの細胞死抑制に関与しなかった。一方、種々のリゾリン脂質の効果を検討したところ、PC12細胞に対してはLPCのみ、CGNに対してはLPCとスフィンゴシルホスホリルコリン(SPC)のみが顕著なCa^<2+>依存的な突起伸長促進効果あるいはアポトーシス抑制効果を示した。実際、p15処理によってPC12とCGNからLPCが遊離すること、脂質を結合するアルブミンやLPCを分解するホスホリパーゼBの存在下ではp15の効果が抑制されることを確認した。さらに、LPCやSPCをリガンドとするGPCRがPC12細胞やCGNで発現していること、p15処理でG2Aのリガンド応答(エンドサイトーシス)が起こること、G2Aを高発現する安定的形質転換PC12細胞株ではp15による突起伸長が促進されることを見出した。以上の結果から、「sPLA_2→LPC産生→LPC受容体活性化→→L型Ca^<2+>チャネル活性化→→神経突起伸長・生存維持」の経路で情報伝達されることが強く示唆された。
日本近世における秘密口伝の形成とその思想－天台宗と曹洞宗の交渉を中心に

本研究の目的は曹洞宗の口伝である切紙と天台宗の口伝法門の関係を明らかにすることであり、その目的を完遂するために天台宗から曹洞宗への伝え方とその内容に焦点を絞った。研究は三つの例に基づいてその過程を検討した。その三つの例は象徴としての鏡、戒律の言説、そして「顕密禅一致」という思想である。まず、鏡については、曹洞宗の伝法式では鏡を二面使用する。それが日本禅宗の発展であるが、その源流は中古天台における顕教灌頂である。それを明らかにするために、資料調査を行って、中古天台口伝法門の伝授と関係がある資料を調べた。特に恵心流の伝法には鏡を二面使用することが明確になった。ある恵心流の資料の中でその鏡を壁に掛けるという指示があり、曹洞宗の資料の中に同じ指示が見えるので、結果として、曹洞宗伝法儀式は鏡と使い方が天台宗から導入された、と考えられる。次に、戒律の言説については、曹洞宗伝法儀式というものは基本的に伝戒そのものであったが、授けた戒は日本天台宗に伝えられている菩薩戒である。口伝法門、特に恵心流と戒家の場合は受戒そのものが成仏とされて来た。曹洞宗の伝法式は同じ考え方に基づいたものであったので、天台宗の影響が強かったと考えられる。萬仭道坦(1698-1775)の戒思想にもその影響を確認でき、口伝法門資料の言葉をそのまま引用することさえ見られる。曹洞宗は禅戒一如思想を基本的な教学と位置づけるので、本研究は日本禅宗の現状をも理解する上での手掛かりとなる。最後に、「顕密禅一致」という概念は先行研究にも初期日本禅宗の特徴として認められるが、江戸時代曹洞宗に復興された教説であることを本研究では強調している。不染道人(不詳)の著作とされる『宗門秘密』という資料を例として上げ、その復興の社会的・政治的な背景を明らかにできた。総合的結果として、曹洞宗が天台宗から大きな影響を受けたことを明かした。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は曹洞宗の口伝である切紙と天台宗の口伝法門の関係を明らかにすることであり、その目的を完遂するために天台宗から曹洞宗への伝え方とその内容に焦点を絞る。今までの研究は二つの例に基づいてその過程を取り調べた、その二つの例は象徴としての鏡と戒律の言説である.まず、象徴としての鏡については、曹洞宗の伝法式では鏡を二面使用する。中国禅宗の場合はそのような伝法儀式、または儀礼的な鏡の使い方がなかったので、確かに日本禅宗の発展として捉えられるが、その源流は日本天台宗、特に中古天台における顕教灌頂である。それを明らかにするために、中古天台口伝法門の色々な流派、つまり恵心流、檀那流と戒家の、伝授と関係がある資料を調べた。鏡という比喩が天台宗口伝法門の資料からよく出てくるが、恵心流の伝授儀式の特徴は鏡を二面使用することである.ある恵心流の資料の中でその鏡を壁に掛けるという指示があり、曹洞宗の資料の中に同じ指示が見え、さらに天台宗の資料は曹洞宗のテキストより古いものであるから、結果として、曹洞宗伝法儀式は象徴としての鏡と使い方が天台宗から輸入された、と考えられる.次に、戒律の言説については、曹洞宗伝法儀式というものは基本的に受戒そのものであったが、授けた戒は中国禅宗に用いられた具足戒ではなくて、日本天台宗に伝えられている菩薩戒である。口伝法門、特に恵心流と戒家の場合は受戒そのものが成仏とされて来た、曹洞宗の伝法式は同じ考え方に基づいたものであったから、天台宗の影響かよく見える。総合的結果として、本研究は曹洞宗伝法儀式が天台宗の影響をよく受けたことを明かしていると言える。当該年度に実施した研究は、天台口伝法門が曹洞宗嗣法儀礼に与えた影響と、天台口伝法門における禅宗への批判を中心にするものである。最初に、曹洞宗における嗣法儀礼については、研究は中世曹洞宗相伝資料である「切紙」に基づいて、特に天台宗の菩薩戒言説と顕教灌頂からの曹洞宗伝授儀式作成への影響を明らかにする。そのために「多子塔前伝付之儀式ノ図」という切紙に焦点を合わせることで、その儀式に用いられた要素を浮き彫りにする。このように、先ず、天台宗恵心流の伝授儀式の影響を明らかにし、さらに菩薩戒の基本的な位置を強調する。研究は、曹洞宗中世伝授儀式の特徴とは「伝法」と「授戒」を統一させるということの解明にあり、その具体的、儀式的な伝え方が顕教灌頂を基本とする、という結論を導いた。次に研究は江戸時代における伝授儀式の変革を明らかにする。つまり、卍山、面山等に創められた改革運動である宗統復興は、その活動領分が伝授儀式をも含み、中世の儀式の基本である禅戒一統を批判し、儀式的にも分別し、顕教灌頂の要素を粛清した。そのために、新しい伝授儀式も作られたことを示した。次に天台口伝法門における禅宗への批判については、研究は『天台一宗超過達磨章』を挙げる。

良助法親王の著書とされる『天台一宗超過達磨章』は、大覚寺で院政を行う後宇多法皇の前で、良助と三人の禅僧との間に起こる架空的な問答を記録する資料である。その良助の禅宗への批判は、当時の資料と比べると非常に詳細な言説であり、さらに他にあまり見られない内容も出て来るのである。研究は中国天台宗にも見られる禅宗への批判と、円爾弁円(1202-1280)の禅説までに遡れる背景の検討という二点を中心にするのである。この研究により、近代初期における禅宗と天台宗の問に起こる論争の理解を一歩進めることになる。本研究の目的は曹洞宗の口伝である切紙と天台宗の口伝法門の関係を明らかにすることであり、その目的を完遂するために天台宗から曹洞宗への伝え方とその内容に焦点を絞った。研究は三つの例に基づいてその過程を検討した。その三つの例は象徴としての鏡、戒律の言説、そして「顕密禅一致」という思想である。まず、鏡については、曹洞宗の伝法式では鏡を二面使用する。それが日本禅宗の発展であるが、その源流は中古天台における顕教灌頂である。それを明らかにするために、資料調査を行って、中古天台口伝法門の伝授と関係がある資料を調べた。特に恵心流の伝法には鏡を二面使用することが明確になった。ある恵心流の資料の中でその鏡を壁に掛けるという指示があり、曹洞宗の資料の中に同じ指示が見えるので、結果として、曹洞宗伝法儀式は鏡と使い方が天台宗から導入された、と考えられる。次に、戒律の言説については、曹洞宗伝法儀式というものは基本的に伝戒そのものであったが、授けた戒は日本天台宗に伝えられている菩薩戒である。口伝法門、特に恵心流と戒家の場合は受戒そのものが成仏とされて来た。曹洞宗の伝法式は同じ考え方に基づいたものであったので、天台宗の影響が強かったと考えられる。萬仭道坦(1698-1775)の戒思想にもその影響を確認でき、口伝法門資料の言葉をそのまま引用することさえ見られる。曹洞宗は禅戒一如思想を基本的な教学と位置づけるので、本研究は日本禅宗の現状をも理解する上での手掛かりとなる。最後に、「顕密禅一致」という概念は先行研究にも初期日本禅宗の特徴として認められるが、江戸時代曹洞宗に復興された教説であることを本研究では強調している。不染道人(不詳)の著作とされる『宗門秘密』という資料を例として上げ、その復興の社会的・政治的な背景を明らかにできた。総合的結果として、曹洞宗が天台宗から大きな影響を受けたことを明かした。26年度が最終年度であるため、記入しない。調査が順調に進んだため。問題が起こってなく、資料調査を行った。研究は研究計画の通りに進む。
グリア細胞の貪食作用による脳内環境の維持機構とその破綻

パーキンソン病は罹患者数も多く、国の特定疾患に指定されている。病理所見として中脳黒質や橋の青斑核などにレビー小体と呼ばれる封入体が観察され、その主要成分としてα-synuclein(α-syn)が同定されている。しかし、α-syn凝集体の蓄積やその分子作用機序には不明な点が多い。近年、α-synを初め、種々の神経疾患の原因とされる蛋白質(プリオン、Aβ、タウ、TDP-43)が、脳脊髄液中の膜小胞エクソソームに内包化されていることが明らかとなり、エクソソームの機能が重要視されている。我々は、Ca2+刺激を与えた神経細胞から放出されるエクソソームがin vitroでマイクログリアを活性化し、シナプス除去能を亢進させることを見出した。そこで我々は、Ca2+刺激によりエクソソームに発現誘導される蛋白質をショットガン質量分析により網羅的に探索し、半定量化によって高スコアの分子をリストアップしたところ、α-synが上位に同定された。実際、マウス初代培養神経細胞においてCa2+刺激でエクソソーム量に変化はないが、内在性のα-synがエクソソームにリクルートされることが明らかとなった。このことから、エクソソームによるマイクログリアの活性化機構の候補分子としてα-synに注目した。我々は、Ca2+刺激依存的にα-synの蛋白質やmRNAをエクソソーム内にリクルートする分子があるのではないかと考え、Ca2+刺激でα-synと挙動をともにする分子を上述の質量分析の結果から絞り込んだ。次にこれらの候補分子を家族性変異体(α-synA53T)とともに発現させ、IP3で刺激したエクソソームを、標的であるマイクログリアに取り込ませ、マイクログリアでα-synA53Tの強発現を引き起こす分子を同定した。25年度が最終年度であるため、記入しない。発生の初期過程では、必要以上にシナプスが形成されるが、発生が進むにつれ重要なシナプスのみが維持され、それ以外のシナプスは除去される。この過程で軸索が変性し、アクソソームと呼ばれる膜小胞に分断化され、マイクログリアに貪食される。更にマイクログリアはC1qなどの分子を放出することにより、軸索の変性を誘導し貪食することが知られている。私達はこの貪食過程で、アポトーシス細胞と同様に、膜リン脂質ホスファチジルセリンが関与するのではないかと考えた。そこでこの過程のモデルとして、Cell trackerで標識したPC12細胞を用いて実験を開始した。PC12細胞は血清を抜きNGF存在下で1週間ほど培養すると軸索を伸ばすが、その後、培養液からNGFを抜いて8時間培養しても、軸索をもつPC12細胞の割合には、ほとんど変化を認めなかった。一方、マイクログリアの細胞株であるMG6細胞を加えて共培養すると、NGFの存在下では、やはり変化を認めないが、NGFを抜いてから8時間後には、軸索がかなり失われていることが明らかとなった。次にMG6細胞も染めてこの過程を観察した。MG6細胞の一部は、PC12細胞の軸索と接触しており、この接触によってPC12細胞の軸索が消失しているのが観察された。また、MG6細胞は、軸索の残渣であるアクソソームを貪食していることが分かった。次に私達はNGFを抜いて半日培養しても、PC12細胞はアポトーシスを起こさないことを確認した。ところがNGFを抜いて4時間後にはアポトーシス細胞と同様に、膜リン脂質ホスファチジルセリンが細胞膜の外側に露出されていることが、Annexin V染色で判明した。

よって今後は、生体内でホスファチジルセリンを阻害することにより、マイクログリアによる軸索剪定が阻害されるのかを検討する。今年度、私達はPC12細胞を用いた軸索除去の実験系を樹立し、マイクログリア細胞が軸索剪定を担っていること、更には変性軸索にはアポトーシス細胞と同様に膜のリン脂質ホスファチジルセリンが露出していることを明らかにした。このような実験系の樹立は前例がなく、期待した通りの進展であると考えている。また、私達は生体内でホスファチジルセリンを阻害するモデルマウスの作製を行っており、順調に生まれてきている。このマウスは、脳内環境での軸索剪定やアポトーシス神経細胞の除去を阻害する良いモデルになると期待されており、研究計画は予定通り順調に進んでいる。本研究では、マイクログリアによるアポトーシス細胞、アクソソーム、およびエクソソームの貪食を生体内で阻害することにより、どのような病態が引き起こされるかを明らかにすることを目標としている。これらは全て膜表面にホスファチジルセリンを露出しており、これをマイクログリアが特異的な受容体を介して認識し貪食する。これまでこの貪食過程には、我々が同定したMFG-E8やTIM4以外にも様々な分子が報告されており、この多様性の為、未だにマイクログリアによる貪食を生体内で阻害するモデルマウスが存在しない。そこで発想を変え、ホスファチジルセリンを覆い隠すことによって、マイクログリアによる貪食を阻害することを試みる。MFG-E8は、そのRGD配列を介してインテグリンと結合するが、このアスパラギン酸をグルタミン酸に変えた変異体は、ホスファチジルセリンと強く結合するが、インテグリンとは結合できず、Dominant-negativeとして、ホスファチジルセリンを介した貪食を強く抑制する。よって、この変異体のトランスジェニックマウスを作製を行った。CAGプロモーターの下流でMFG-E8のD89E点変異体を発現させると胎生致死になるので、loxPで挟んだネオマイシン耐性遺伝子を用いて遺伝子発現を制御したコンディショナル・トランスジェニックマウスを作製した。今後はこのマウスに組織特異的なCreマウスを掛け合わせてNeo遺伝子を抜くことによって、マイクログリアにMFG-E8のD89E点変異体を発現させる。このマウスで、貪食障害によって多発性硬化症のような自己免疫疾患が自然発症するのかを検討するとともに、神経細胞死や神経変性疾患のモデルマウスと掛け合わせることによって、どのような病態が引き起こされるのかを検討する。25年度が最終年度であるため、記入しない。
酵母における構造性糖質の細胞内代謝分解の仕組みとその意義

本研究では、糖タンパク質や細胞壁を構築する構造性糖質(非貯蔵性糖質)が細胞内で代謝分解される仕組みと生理的意義について、栄養飢餓におかれた細胞の恒常性維持にどう関わるのかという視点から解明を試みる。本研究では、栄養飢餓におかれた酵母における、高マンノシル糖鎖の分解とその分解産物の代謝のメカニズムを明らかにするとともに、その破綻が及ぼす影響を明らかにする。本研究を通じて、構造性糖質の代謝分解を介した栄養飢餓適応の新たな仕組みを明らかにしたい。
PIV機能を有するレーザ干渉粒子径測定法の開発改良と噴霧流の流動解析

開発したPIV機能を有するレーザ干渉粒子径測定法は,従来のPIV/PTV法に用いられる巾の薄いレーザシート照射に対し,約70度の傾きをもって液滴の画像を採取することにより表面から反射してくる光と内部で屈折反射して来る光の干渉で粒子画像に干渉縞を得,縞数により粒径を得る方法である.まず光透過性の球形粒子の光散乱に関する基礎理論レーザ光を照射した際に空間に生じる散乱光を数値的に予測する解析手法を用い,粒子径や偏光の違いが散乱パターンに与える影響を解析し粒径算出式を得た.干渉像を非焦点撮影する独自の光学装置を開発し,粒子高濃度場における干渉像検出の困難さを光学的に解消する機構を提案しその効果を数値実験ならびに応用実験によって評価した.さらに粒径分布と同時に個々の粒子に着目した速度分布を計測するためにPTV法の方式を応用した測定法を新たに考案し,高精度化を目的とした画像取得光学系の最適化,画像処理による高精度粒径同定法,粒子画像流速測定法の原理を利用した個別粒子の速度算定法を開発し,自動粒子弁別ソフトウェアを構築した.LDV法拡大投影法を用いて速度・粒径をそれぞれ計測し比較検定を行い極めて良好な一致を得た.定常および非定常噴霧を測定対象として計測システムの検証実験を行い,過去に行われた研究結果と良好に一致した.流れ場の全体的な構造,その時々刻々の変化を凍結画像として取得し,指定されたある時刻の流れ場を把握するために噴射開始後から一定時間経過後の噴霧場を撮影し結果を評価し,径による粒子挙動の相違やその空間分布を明確に示すことに初めて成功した.噴霧流の特徴である外部からの気流のまき込みなど重要な情報を提供することが初めて可能となった.混相流複雑系流れにおける移動現象を追ってPIV改良に務め液滴などの微粒子の乱流中での挙動についてより広い面内の挙動について知見を得た.開発したPIV機能を有するレーザ干渉粒子径測定法は,従来のPIV/PTV法に用いられる巾の薄いレーザシート照射に対し,約70度の傾きをもって液滴の画像を採取することにより表面から反射してくる光と内部で屈折反射して来る光の干渉で粒子画像に干渉縞を得,縞数により粒径を得る方法である.まず光透過性の球形粒子の光散乱に関する基礎理論レーザ光を照射した際に空間に生じる散乱光を数値的に予測する解析手法を用い,粒子径や偏光の違いが散乱パターンに与える影響を解析し粒径算出式を得た.干渉像を非焦点撮影する独自の光学装置を開発し,粒子高濃度場における干渉像検出の困難さを光学的に解消する機構を提案しその効果を数値実験ならびに応用実験によって評価した.さらに粒径分布と同時に個々の粒子に着目した速度分布を計測するためにPTV法の方式を応用した測定法を新たに考案し,高精度化を目的とした画像取得光学系の最適化,画像処理による高精度粒径同定法,粒子画像流速測定法の原理を利用した個別粒子の速度算定法を開発し,自動粒子弁別ソフトウェアを構築した.LDV法拡大投影法を用いて速度・粒径をそれぞれ計測し比較検定を行い極めて良好な一致を得た.定常および非定常噴霧を測定対象として計測システムの検証実験を行い,過去に行われた研究結果と良好に一致した.流れ場の全体的な構造,その時々刻々の変化を凍結画像として取得し,指定されたある時刻の流れ場を把握するために噴射開始後から一定時間経過後の噴霧場を撮影し結果を評価し,径による粒子挙動の相違やその空間分布を明確に示すことに初めて成功した.噴霧流の特徴である外部からの気流のまき込みなど重要な情報を提供することが初めて可能となった.混相流複雑系流れにおける移動現象を追ってPIV改良に務め液滴などの微粒子の乱流中での挙動についてより広い面内の挙動について知見を得た.混相流体の流動解析に粒子画像流速計(PIV)を適用する際には、空間にベクトルフィールドを見る手法では粒子径の情報が欠落しているために力学的に影響を与える分散相の粒子であるか、または連続相の流体を追うトレーサに用いられる粒子であるかなどの区別はつかない問題が存在する。本研究ではレーザ干渉による粒径の測定法として、PIV(PTV)に用いられる巾の薄いレーザシート照射に対して約50度の傾きをもって液滴の画像を採取することにより表面から反射してくる光と内部で屈折反射して来る光の干渉で粒子画像に干渉縞を得、縞数により粒径を得る方法を開発することを目的としている。本年度は、小型30HzパルスYAGレーザと高解像度のデジタルカメラを用いて粒子の像を撮り、オンライン計測システムの構築を行った。最適な干渉縞があらわれる条件を、光線追跡法により数値的に明らかにし、さらに実験的にレーザ光強度、レーザシート光の厚みの最適化を行った。粒子像の撮像に関してはシリンドリカルレンズを用いた光学的な圧縮法を新たに開発した。信号処理に関しては、自動スキャニング粒子弁別のソフトウエアの構築を行い、1平方センチメートル当たり数百個の粒子径の測定が可能となった。一流体噴射弁より噴霧される定常流動場に本システムを適用させ、粒径の測定濃度の検討を行い、十分に実用性のある計測システムであることを確認した。