hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下部尿路閉塞に伴なう膀胱平滑筋肥大メカニズム解明と新しい非代償期治療法の確立

ラット下部尿路閉塞モデルを用いた実験において、膀胱平滑筋の組織学的変化とカルシニューリン発現の経時的変化との相関関係について検討した。その結果、膀胱平滑筋肥大に伴いカルシニューリン発現の増加し、収縮機能が損なわれ大量の残尿が生じる非代償期にはその発現はコントロールと同様のレベルにまで低下していた。また、筋肉の主要構成成分であるミオシンヘビーチェーンの発現は、カルシニューリンの発現と密接に相関していた。このことから、膀胱平滑筋肥大にカルシニューリンが関与していることは明らかになったが、それが原因となっているのか、もしくは肥大に伴う2次的な産物であるのかという疑問が生じた、そこで、膀胱平滑筋初代培養細胞に、カルシニューリンの遺伝子を組み込んだアデノウィルスを感染させ、細胞内にカルシニューリンを強発現させることにより、肥大が誘発されるか否かを検討した。結果として、細胞面積は有意に増加していた(コントロール;428.6±92.8μm^2、カルシニューリンを発現させた細胞;786.4±112.9μm^2)。以上より、心筋肥大同様にカルシニューリンが膀胱平滑筋肥大の原因蛋白であることが強く示唆された。また、下部尿路閉塞による圧刺激のみならず、伸展受容体を介する刺激の関与も考えられるため、膀胱平滑筋初代培養細胞を細胞伸展システムを用いて伸展負荷をかけることにより、カルシニューリンの発現が3時間後には増加し、またNFATの核内への移行が確認された。その核内意向はカルシニューリンの阻害剤であるFK-501投与により抑制されることも確認された。前立腺肥大症などの下部尿路閉塞により、尿道抵抗が増加した場合、膀胱平滑筋が代償性に肥大することは良く知られている。しかし、その状態が長期に渡れば、徐々に代償しきれなくなり、その収縮力は損なわれ、非代償期へと移行する。カルシニューリンは、カルシウム依存性脱リン酸化酵素であり、免疫抑制剤のターゲット分子として、また近年では心肥大の原因として注目されている。我々は、これまでの研究で、ラット下部尿路閉塞モデルを用いた実験において、カルシニューリンの発現が代償期に高く、非代償期になると低下することを明らかにし、更に、最近、膀胱平滑筋初代培養細胞にカルシニューリン遺伝子を組み込んだアデノウィルスベクター(Ad-CN)を導入し、培養細胞に肥大が誘発されることも確認した。これまでの実験により、膀胱平滑筋の肥大には、カルシニューリンが重要な役割を担っていることが示唆された。膀胱平滑筋初代培養細胞にカルシニューリンの遺伝子が組み込んだアデノウィルス(Ad-CN)を用いて肥大が誘発されることを確認したが、更に、カルシニューリン阻害薬である免疫抑制剤(FK506)を加えることにより、その肥大が阻害されることも確認した。また下部尿路閉塞による圧刺激のみならず、伸展受容体を介する刺激の関与も考えられるため、膀胱平滑筋初代培養細胞を細胞伸展システムを用いて伸展負荷をかけることにより、カルシニューリンが3時間後にはウエスタンブロティング法にて発現がコントロールに比べ増強していることが確認された。
酸化ストレス関連蛋白チップの作製とその疾患バイオマーカーとしての有用性に関する検討

種々の疾病予防を目指したプロテオーム解析手法によるバイオマーカーの同定を目指したプロジェクトであるが、以下の2点の基礎的技術を確立できた.1)3つのウインドウ、つまり2次元電気泳動、SELDI-TOF-MS法、LC-MS法を組み合わせた網羅的タンパク質発現解析技術.2)生体試料への対応とハイスループットを目指した、前処理法の考案と実験誤差を最小限にするロボットシステムの確立.以上の基礎的解析技術の確立により、種々のヒト病態、病態モデル動物の血清を用いた解析をハイスループットで行えるようになった.今後は、各分担研究者の有する動物モデル、ヒト疾病の解析結果を待ちたい.さらに、酸化ストレスマーカーとして酸化的DNA損傷産物である8-hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)に着目して、そのモノクローナル抗体をチップ基盤上に展開した簡易型酸化ストレス評価チップの作製を目指したが、モノクローナル抗体をチップ基盤に展開するうえで、有効とされていたESD法を用いて実施したが極めて抗体が不安定であり、完成品の作製には至らなかった.現在、新たな手法による抗体の貼り付けを考慮している.種々の疾病予防を目指したプロテオーム解析手法によるバイオマーカーの同定を目指したプロジェクトであるが、以下の2点の基礎的技術を確立できた.1)3つのウインドウ、つまり2次元電気泳動、SELDI-TOF-MS法、LC-MS法を組み合わせた網羅的タンパク質発現解析技術.2)生体試料への対応とハイスループットを目指した、前処理法の考案と実験誤差を最小限にするロボットシステムの確立.以上の基礎的解析技術の確立により、種々のヒト病態、病態モデル動物の血清を用いた解析をハイスループットで行えるようになった.今後は、各分担研究者の有する動物モデル、ヒト疾病の解析結果を待ちたい.さらに、酸化ストレスマーカーとして酸化的DNA損傷産物である8-hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)に着目して、そのモノクローナル抗体をチップ基盤上に展開した簡易型酸化ストレス評価チップの作製を目指したが、モノクローナル抗体をチップ基盤に展開するうえで、有効とされていたESD法を用いて実施したが極めて抗体が不安定であり、完成品の作製には至らなかった.現在、新たな手法による抗体の貼り付けを考慮している.生活習慣病をはじめとする疾病の発症・進展機構を解明し、その疾病の治療・予防にいかすためには、遺伝因子と環境因子の解析が重要である.環境因子については、外因性あるいは内因性のフリーラジカル反応の亢進による「酸化ストレス」が生活習慣病の発症や進展に関与することが示唆されてきた.しかし、in vivo個体を用いた検討では酸化ストレスの意義が十分に解明されたわけではない.その最大の原因は、酸化ストレスを特異的に評価する血清バイオマーカーの不足による点が大きい.本研究においては、各種生活習慣病動物モデルを用いて、生活習慣病などの疾病の発症・進展に関与する血清バイオマーカーをプロテインチップにより網羅的に解析する.プロテインチップとしては酸化ストレスによって傷害されたタンパク、DNAおよびリン脂質などに特異的なモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体を利用した抗体チップを作製する研究を計画した.平成15年度には、プロテオーム研究を実施するために必要な設備を整備し、SELDI-TOF-MS技術を応用したプロテオームを解析を開始した.研究システムの構築ならびに機器の調整のために、糖尿病患者血清を用いてプロテインチップによる解析を開始したが、すでにいくつかの糖尿病患者で上昇あるいは低下するピークを見いだしており、現在その蛋白質を同定中である.さらに、過剰なフリーラジカル生成により生じる特異的傷害マーカーとして、8-ヒドロキシデオキシグアノシン、4-ヒドロキシ-2-ノネナール、マロジアルデヒド、アクロレイン、ヘキサノイルリジン、ニトロチロシン、ジチロシン、フォスファチジルコリンペルオキシドなどの酸化ストレスマーカーを選択し、そのモノクローナル抗体の作製過程にある.それらの抗体により、随時、酸化ストレス関連抗体チップを作製し、その有用性、実用性について検討していきたい.種々の疾病予防を目指したプロテオーム解析手法によるバイオマーカーの同定を目指したプロジェクトであるが、以下の2点の基礎的技術を確立できた.1)3つのウインドウ、つまり2次元電気泳動、SELDI-TOF-MS法、LC-MS法を組み合わせた網羅的タンパク質発現解析技術.2)生体試料への対応とハイスループット目指した、前処理法の考案と実験誤差を最小限にするロボットシステムの確立.以上の基礎的解析技術の確立により、種々のヒト病態、病態モデル動物の血清を用いた解析をハイスループットで行えるようになった.今後は、各分担研究者の有する動物モデル、ヒト疾病の解析結果を待ちたい、さらに、酸化ストレスマーカーとして酸化的DNA損傷産物である8-hydroxydeoxyguanosine(8-OHdG)に着目して、そのモノクローナル抗体をチップ基盤上に展開した簡易型酸化ストレス評価チップの作製を目指したが、モノクローナル抗体をチップ基盤に展開するうえで、有効とされていたESD法を用いて実施したが極めて抗体が不安定であり、完成品の作製には至らなかった.現在、新たな手法による抗体の貼り付けを考慮している.
多様体およびグラフの幾何構造

主に、有限グラフのべき零被覆のランダムウォークの漸近挙動および一般化されたゲルファントスペクトル逆問題の安定性について継続研究を行った。前者について:熱核やランダムウォークの漸近挙動は、確率論や大域解析において関心をよび、様々な研究がされてきている。ここでは、無限グラフで群の作用という対称性を持つ場合について考察している。群がアーベル群の場合は多くの研究、例えば白井、小谷、砂田らによる表現論(フーリエ展開)の、非可換化をめざしての研究である。方針は、離散べき零群をべき零リー群の格子として埋め込み、そのリー群の表現論、準古典解析およびChenの反復積分を用いて調べるというものであるが、多分野にわたる様々な概念が必要でその修得に時間がかかっているため、現状では、ブーケグラフの被覆について結果が得られているのみであり、ひき続き、研究を要する。尚、以上とは別の方法でAlexopoulos,石渡らが中心極限定理を得ているが、我々の方法は精密化や双曲力学系における閉軌道の分布等の他の問題への適用の可能性という点で利点があると考えている。後者については、Y.V.Kurylev(ローボロ大)、M.Lassas(ネバンリンナ研究所)との数年来の共同研究である。一般化されたゲルファントスペクトル逆問題とは、境界付きリーマン多様体に対し、そのリーマン計量を再構成する問題であるが、その安定性について調べている。これまで、断面曲率の上下からの評価等の有界幾何の範囲での肯定的結果を得ていた。さらに、リッチ曲率等に対しての拡張を考察している。また、これらの結果のサーベイをまとめる折りに、上記仮定をはずした場合の安定性に関する反例をいくつか構成し、今後の問題への展望について考察した。以上の他、酒井は、曲率と位相構造、田村、磁場での散乱理論、島川は配意空間の位相構造の研究、竹内はグラフ上のP-ラプラシアン等について研究した。本年度は前年度までに得られたスペクトル逆問題に関する結果のまとめおよび無限グラフ上の酔歩の漸近挙動に関する研究を行った。これらの結果の一部は論文準備中である。スペクトル逆問題については、クリレフ、ラサスとのここ数年来の継続している共同研究である。境界付きリーマン多様体のラプラシアンに関するノイマン固有値と固有関数の境界値から内部のリーマン計量を知るという(拡張された)ゲルファント逆問題の安定性に関するものであり、前年までにほぼ結果は得られていたが、まとめの段階で、幾何学的部分については、より詳細な検討が必要であることがわかり、それを行っている。また今後の問題点の追求、拡張の可能性等について調べた。以上の結果は断面曲率の仮定でのリッチ曲率を緩めること、加須栄一久村のスペクトル収束との関連や等質化との関係を調べることが今後の研究課題である酒井や池田と議論している所である。無限グラフの酔歩については、有限グラフやそのアーベル群による被覆グラフについて知られている酔歩の時間無限大における漸近挙動について、べき零群による被覆グラフへの拡張について調べた。現在までの所、最も単純なハイゼンベルグ群の場合はほぼできていると思われ、一般のべき零群の場合への拡張を研究している。方法としては、酔歩の推移作用素のスペクトル解析によるもので、表現論、半古典近似(特に磁場との関連)、反復積分等多くの分野の結果を用いているので田村をはじめとして分担者との討論が重要であった。。さらにグラフのゼータ関数の特殊値との関連についても、石川と議論した。

その他、研究分担者はリッチ曲率の幾何、磁場の散乱、スペクトルゼータ、非定値特殊ユニタリー群の表現に付随する保形形式の研究を行った。本年度は、主に、有限グラフのべき零被覆のランダムウォークの漸近挙動および一般化されたゲルファントスペクトル逆問題の安定性について継続研究を行った。前者について:熱核やランダムウォークの漸近挙動は、確率論や大域解析において関心をよび、様々な研究がされてきている。ここでは、無限グラフで群の作用という対称性を持つ場合について考察している。群がアーベル群の場合は多くの研究、例えば白井、小谷、砂田らによる表現論(フーリエ展開)の、非可換化をめざしての研究である。方針は、離散べき零群をべき零リー群の格子として埋め込み、そのリー群の表現論、準古典解析およびChenの反復積分を用いて調べるというものであるが、多分野にわたる様々な概念が必要でその修得に時間がかかっているため、現状では、ブーケグラフの被覆について結果が得られているのみであり、ひき続き、研究を要する。尚、以上とは別の方法でAlexopoulos,石渡らが中心極限定理を得ているが、我々の方法は精密化や双曲力学系における閉軌道の分布等の他の問題への適用の可能性という点で利点があると考えている。後者については、Y.V.Kurylev(ローボロ大)、M.Lassas(ネバンリンナ研究所)との数年来の共同研究である。一般化されたゲルファントスペクトル逆問題とは、境界付きリーマン多様体に対し、そのリーマン計量を再構成する問題であるが、その安定性について調べている。これまで、断面曲率の上下からの評価等の有界幾何の範囲での肯定的結果を得ていた。今回、これらの結果のサーベイをまとめる折りに、上記仮定をはずした場合の安定性に関する反例をいくつか構成し、今後の問題への展望について考察した。以上の他、酒井は、曲率と位相構造、田村、磁場での散乱理論、島川は配意空間の位相構造の研究、竹内はグラフ上のP-ラプラシアン等について研究した。
固体高分解能NMRによる原子間距離の精密測定に基づく高次構造解析

われわれは第一に、情報伝達分子としての生理活性ペプチドについて、固体における精密な原子間距離情報に基づいた三次元構造の新規構築手法の確立をはかった。さらに、受容体モデルとしてのバクテリオロドプシンについて、蛋白質部位の構造変化のプローブとしての^<13>CNMRスペクトル法の確立のための、NMR信号の位置特異的な帰属および距離測定データとの結合の可能性についても検討を行った。生理活性ペプチド二重標識ロイシンおよびメチオニンエンケファリンを系統的に合成し、その回転エコー二重共鳴(REDOR)測定により二面体角の決定を行った。水ならびに水-エタノール系からの結晶化により、異なる^<13>CNMRスペクトルを与える結晶標品を得ることができた。^<13>CNMRスペクトルからみた結晶の多様性は、温度変化に伴う可逆的な結晶構造の転換をふくめ、これまでに報告されているX線回折データからによる構造の多様性をしのぎ、距離測定法によるこれらの多様構造のキャラクタリゼーションの必要性を示した。受容体モデル[3-^<13>C]Ala標識バクテリオロドプシン(bR)を培養によって調製し、その^<13>CNMRスペクトルパターンがプロテアーゼ処理の有無によりどのように変化するかを調べた。高出力デカップリングのみのスペクトルにではC末端の有無によってスペクトルが大きく変化するのに対し、CP条件ではその領域が持つ運動性のために信号領域から完全に消滅していることがわかった。さらに、αヘリックス領域にはI型II型の2種類が存在すること、また温度変化によって両者の間に転換が見られることも明かになった。現在、クロモファーとの相互作用あるいは光サイクルによるbRの蛋白質部位の構造変化についても興味ある知見が得られており、より詳細なスペクトル線の帰属に向けて研究を進めている。
小脳神経回路に関する進化発生学的研究

小脳は運動やバランス感覚を制御しており、脊椎動物の進化の過程で二次的に付加されたと考えられる。最も原始的な脊椎動物の一種であるヤツメウナギにおいて、小脳神経回路の原型といえる脊髄小脳路の発生機構を解析した結果、神経軸索を反発するガイダンス分子Slit2の発現が途切れた箇所を脊髄小脳路がすり抜けることがわかった。このようなパターンはマウスやカエルでも確認され、カエルの卵でSlit2の機能を阻害すると、脊髄小脳路の走行が乱れた。以上のことから、Slit2による脊髄小脳路の形成機構は、脊椎動物全体に共通な「小脳の原型」を完成するための仕組みの一つであると考えられた。平成21年度には、無顎類のヤツメウナギ胚を用いて、小脳の神経回路形成に関わる分子メカニズムの解明に取り組んだ。ヤツメウナギ胚の脊髄領域をデキストランでラベルし、中脳後脳境界付近の背側に交連繊維を確認した。脊髄での神経ラベルとin situハイブリダイゼーションの二重染色を行った結果、ラベルされた背側交連繊維は、中脳後脳境界に発現するLjWnt6の発現領域のすぐ後方を走行していることがわかった。このことから、ヤツメウナギ胚において、脊髄由来の背側交連繊維は、顎口類では小脳が発達するロンボメア1を走行していることが明らかになった。次に、予定小脳領域に交連繊維を形成するための分子メカニズムを探るため、LjSema3A, LjSlitAなどの軸索ガイダンス分子をヤツメウナギ胚よりクローニングし、遺伝子発現パターンの解析を行った。その結果、LjSlitAの発現が中脳後脳境界の背側後方で部分的に断絶していることを発見した。そこで、脊髄小脳路の神経ラベルとLjSlitAに対するin situハイブリダイゼーションの二重染色を行った結果、ラベルされた脊髄小脳路は、中脳後脳境界背側において、LjSlitAの発現が断絶した部分をすり抜けるように走行し、交連していることがわかった。以上の結果から、小脳の発達が未熟な無顎類のヤツメウナギにおいても、予定小脳領域に脊髄小脳路の交連繊維が走行しており、その走行は反発性の軸索ガイダンス分子であるSlitによって制御されている可能性が示唆された。これらの結果は、平成21年度の研究計画の達成目標をクリアしている。平成22年度は、このような小脳神経回路の形成メカニズムが顎口類でも保存されているのかどうかを明らかにするため、アフリカツメガエルやマウスを用いて脊髄小脳路の神経ラベルとSlit遺伝子の発現パターンの解析を行っていく予定である。平成21年度の研究から、無顎類のヤツメウナギにおいて、反発性軸索ガイダンス分子Slit2ホモログの発現が後脳の予定小脳領域で特異的に断絶しており、脊髄小脳路がその断絶箇所をすり抜けるように交連することが見いだされた。そこで平成22年度・23年度には、顎口類において上記の関連性について調べた。その結果、哺乳類のマウスや両生類のアフリカツメガエルでも、Slit2の発現領域を避けるように脊髄小脳路が走行することが見いだされた。さらに、アフリカツメガエル胚の予定脳領域割球にSlit2モルフォリノを注入した結果、尾芽胚後期において脊髄小脳路の走行パターンが攪乱されることを発見した。以上の結果から、反発性軸索ガイダンス分子Slit2による脊髄小脳路の交連形成制御機構は、無顎類から顎口類まで脊椎動物全体を通じて保存されたメカニズムであることがわかった。また一方で、ヤツメウナギでは見られなかった顔面神経運動核でのSlit2の発現が、アフリカツメガエルでは確認されたことから、この発現は顎口類の系統で二次的に獲得されたと推測された。マウスでは、顔面神経運動核で発現するSlit2が橋核神経細胞の移動を制御することが知られているが、羊膜類以外の脊椎動物には橋核が存在しない。すなわち、羊膜類の進化の過程で前小脳システムに橋核が付加された際、顎口類で保存された顔面神経運動核のSlit2発現が細胞移動のランドマークとして応用されたと推測される。以上のことから脊椎動物の小脳は、無顎類では脊髄小脳路などの単純な交連繊維だけで構成されていたが、段階的に様々な神経細胞が付加される過程で元からあった軸索ガイダンス分子の発現パターンを二次的に利用しながら神経回路が整備され、現在見られる小脳構造として完成してきたと考えられる。現在、上記の結果について論文投稿の準備中である。
音読・読解困難の認知・言語的要因を解明するための縦断研究

小学3年6年生まで約500名の音声・書字言語の発達をパソコンやプリント課題を用いて縦断的に追跡した結果、読み書きと聴覚的理解との発達的関係は強いことが分かった。また、小6時における読み書きや聴覚的理解を低学年の「短文理解」が最も予測すること、重回帰式の残差が大きなマイナスとなった子どもの背景には言語の弱さ、落ち着きのなさなどが認められた。さらに、小6に対する小2時の判定は、感度66.7%、特異度88.6%、陽性的中率33.3%、陰性的中率96.8%であり、低学年で読みに躓きがあった子どもの3人に一人は小6でも言語に躓きが認められた。今後も判定精度や問題の持続の背景などを検討する。音読・読解困難の認知・言語的要因の中でも、聴覚的理解および言語表出の発達を調査するために下記を実施した。1. PCを用いた聴覚的理解および表出誘発課題(実施時間は約30分)の作成2.読み書き課題(プリント)の作成(1)文の完成:動詞、名詞、動詞活用など8題、(2)文意の読みとり2題、(3)文章の詳細な読みとり:説明文・物語文各1文、(4)比喩表現の理解10題、(5)4コマ漫画説明3.対象児への実施北海道中標津2校、新潟県横越1校、栃木県那須塩原市3校の小学3年生542名(男274名、女268名)を対象児とし、クラス単位で読み書き課題、PC課題の順で実施した。4.読み書き困難や話しことの遅れが認められる子どもについてフィードバック(1)各校で実施課題の成績不振児を同定したところ約14.8%にリスクが認められた。そのため、各担任に成績不振児の問題について報告した。現在、読み書きの成績と聴覚的理解との関連を検討している。読み(音読・読解)の認知・言語的要因である聴覚的理解および話しことばの理解・表出の発達を調査するために下記を実施した。1.PCを用いた話しことばの発達を調べる課題(聴覚的理解・語彙理解・表出誘発課題)の作成2.4年生用読み書き課題(プリント)の作成(1)文の完成:動詞、名詞、動詞活用など8題、(2)文意の読みとり2題、(3)文章の詳細な読みとり二説明文・物語文各1文、(4)言い回しの理解(10題)、(5)4コマ漫画説明(6)熟語を意味から選択(10題)3.対象児への実施北海道中標津2校(175名)、新潟県横越1校(102名)、栃木県那須塩原市3校(269名)の小学4年生546名(男287名、女259名)を対象児とし、クラス単位でPC課題、プリント課題の順で実施した。4.読み書き困難や話しことばの遅れが認められる子どもについて(1)各校で課題実施前に昨年度の実施の際に成績不振であった子どもについて、今年度の状況を確認した。また、(2)今年度の成績を検討したところ学校ごとに1015%の児童に読み・学習困難リスクが認められたため、各担任に成績不振児の読み書き・言語の問題を報告し、対応策について協議した。研究の最終年度として、小学6年における読みの発達やそれに関連する要因である話しことばの理解・表出の発達を調査するために下記を実施した。1.6年生用読み書き課題(プリント)の作成:課題には、(1)文の完成11題、(2)文意の読みとり2題、(3)文章の詳細な読みとり:説明文・物語文各1文、(4)言い回しの理解10題、(5)動作の言葉と関連する語6題(6)熟語の意味6題を含めた。2.PCを用いた話しことばの発達を調べる課題(聴覚的理解・語彙理解・表出誘発課題)の作成:(1)理解語彙:PVT-Rから20題、(2)短文の聞き取り理解:OWLS(Oral and Written Language Scale)のListening Comprehensionの応用11題、(3)聴いた文意の理解から言葉を想起する9題、(4)文意の聞き取り:CELF-4(Clinical Evaluation of Language Foundation-4th ed.)の応用2題、(5)文章の詳細な聞き取り:説明文・物語各1文、(6)文の完成:OWLSのLanguage Expression課題の応用12題、(7)動画の口頭説明4題を含めた。

3.対象児への実施:北海道中標津町2校(186名)、新潟県新潟市1校(102名)、栃木県那須塩原市3校(274名)の562名(男285名、女277名)を対象児とし、クラス単位でPCとプリント課題を実施した。4.読み書き困難や話しことばの遅れが認められる子どもについて:これまでの縦断的追跡結果から音声言語・書字言語の習得のつまずきや、学習困難リスクが認められる児童の個別面談を各校で実施した。面談では、WISC-IVやK-ABCIIの一部を実施し、各担任からの報告も参考につまずきの実態を詳細に調査した。小学5年生における読み(音読・読解)の発達、それらに関連する要因である話しことばの理解・表出の発達を調査するために下記を実施した。1.5年生用読み書き課題(プリント)の作成:課題には、(1)文の完成11題、(2)文意の読みとり2題、(3)文章の詳細な読みとり:説明文・物語文各1文、(4)言い回しの理解10題、(5)4コマ漫画説明(6)熟語を意味から選択10題を含めた。2.PCを用いた話しことばの発達を調べる課題(聴覚的理解・語彙理解・表出誘発課題)の作成:3.対象児への実施:北海道中標津2校(172名)、新潟県横越1校(100名)、栃木県那須塩原市3校(273名)の545名(男277名、女268名)を対象児とし、クラス単位でPC課題、プリント課題の順で実施した。4.読み書き困難や話しことばの遅れが認められる子どもについて:各校で、これまでおよび今年度の成績から読み・学習困難リスクが認められる児童について各担任に報告し、対応策について協議した。5.低学年における成績の予測性についての予備的分析:一部のデータを使い小2の読み書きテスト結果と小5の読み書きテスト結果の相関を調べたところ、r=0.68(R^2=0.42)と予測性が高く、同時に、50%近くは3年間の努力や指導で読み書きスキルに変化の可能性があることが示唆された。縦断研究への協力校や追跡児童の数がやや減少しているが、500名以上の児童の参加協力を維持できているため、おおむね順調に進展していると判断した。25年度が最終年度であるため、記入しない。追跡対象児がやや減少しているが、課題作成や実施のための小学校や保護者との連携はおおむね順調である。これまでの研究協力校との連携を維持し、今後の調査研究を安定的に推進するため、追跡対象児に加え、他の学年の気になる児童についての評価や助言などのコンサルテーションを開始した。また、今年度は対象児が高学年(小学校5年生)になるため、これまでとは異なる話しことば、書きことば、認知課題を作成する計画をしており、新たな参考課題を米国から入手予定である。今年度は4年目、最終年度である。そのため、まず、低学年で気になった子どもや担任が心配していた子どもの個別面談を実施し、子どもの発達やつまずきを詳細に把握し、初期評価の妥当性や発達的変化について検討する。また、小6時における話しことば・書きことばの発達を的確に捉えることができる課題の作成に尽力し、低学年からの予測性などを明らかにし、本縦断研究を意義あるものにしていく。
日系多国籍企業内の海外子会社間の競争と協調に関する研究

平成30年度は、「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」を行いつつ、「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」を開始することを目的とした。まず、質問票調査を元にした分析結果を組織学会で報告した。ここでは、海外子会社の競争が、買収した子会社において、海外子会社のパフォーマンスと正の相関を持つことが明らかになった。また、海外子会社の自律性がパフォーマンスと正の相関を持つことが明らかになった。この分析結果を元に、研究を二つの方向で進めた。まず、当初の方向を踏まえて、競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係を探求した。そのためにマレーシアおよびタイの日系海外子会社へインタビュー調査を行った。結果、海外子会社の競争関係がパフォーマンスの向上につながるためには、現地の経営層と現地従業員の意識が重要となる可能性が見て取られた。一方協調関係については、協調によってもたらされる知識共有が必ずしも子会社レベルのパフォーマンスにつながらない可能性があるため、多様なパフォーマンス指標との関係を分析する必要があることが明らかになった。そのため現在、経済産業省のデータとの紐づけを行い、様々な従属変数を用いた分析を行っている。また、両者のバランスを取るためのマネジメントとして、本社のコントロール、海外子会社同士のコミュニケーション、競争領域のすみわけが示唆された。次に自律性(意思決定権限)に関する研究も行った。自律性は、前述の研究報告において海外子会社のパフォーマンスと正の相関を示した要因だったため、追加の検証が必要であると考えた。そこで、海外子会社の自律性に関する研究を行い、2本の論文が発行されている。これらから、意思決定権限を本社、日本人駐在員、現地従業員の誰が持つかと、海外子会社のパフォーマンスに関係があることが示唆された。「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」としては、当初の予定通り前年度までの質問票調査に基づいた統計分析が終了し、インタビュー調査からこれらの具体的な姿が明らかになってきている。そのため、次年度に質問票調査を行えるだけの準備ができている。ただし、質問票については、「質問票調査による主観的な分析データは論文として掲載しにくい」という近年の国際経営分野のアカデミックな風潮を踏まえて、慎重に各項目を作る必要があるため、現状、質問票を練っている状態である。このような当初の計画通りの状況に加えて、「自律性」という当初予想していなかった新たな要因に基づいた研究が、国内の主要ジャーナル、並びに海外のインパクトファクターのあるジャーナルに掲載されるに至っている。これは当初の計画以上の進展といえる。令和元年(平成31年度)は、「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」と「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」の双方の最終的な成果を出すことが目的である。「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」については、再度質問票調査を行い、海外子会社の競争と協調のバランスがパフォーマンスに与える影響について、異なるタイムスパンで分析する。そのために、経済産業省のデータを用いた経年的な分析を行う。また、「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」についても、可能な範囲で質問票の項目に加えつつも、定性的な調査によってその具体的な姿を明らかにしていく。一方、当初の予定に縛られず、海外子会社のパフォーマンスにつながる新たな要因があれば、それも分析対象に積極的に含めていく。こうした姿勢を持っていたからこそ、平成30年度に当初の計画以上の成果を出すことができたからである。「競争と協調」に関するマネジメントを明らかにすることを第一としつつも、それ以外の要因を取りこぼさないことで、日本企業の海外子会社において重要なマネジメント要因を、引き続き明らかにしていく。本研究は3ヵ年の研究期間を通じて、(1)海外子会社間の競争と協調の実態の探求、(2)両者のバランスとパフォーマンスの関係の探求、(3)両者のバランスを取るためのマネジメントの探求を行うことを目的としている。本年度はその中でも、(1)に焦点を当て、平成28年度に配布・回収された質問票のデータを用いた統計分析を行った。その結果、現状明らかになったのは以下の二点である。まず協調と競争の値の平均値を見ると、日本企業の海外子会社において協調は一般的であるが、競争は一般的ではない。すなわち、海外子会社同士が競争し合っているケースは少ないことがわかった。次に、現状のデータでは協調も競争も海外子会社のパフォーマンスと関係はないことが明らかになった。また、両者の交互作用も確認できなかった。しかし、買収した海外子会社に限っては、競争圧力が強いほど、パフォーマンスが強い傾向が見られた。このような分析結果の背景を理解するために、タイの日系海外子会社7社へインタビュー調査を行った。結果、協調によって他拠点からの情報を集約するのは日本人駐在員であること、むしろ現地従業員は他国の情報を軽視する傾向があることが明らかになった。また、各国に他国拠点とベンチマーク可能な指標(KPI)が導入されていても、その目的は、他の拠点との競争ではなく、年度ごとの目標管理のために用いられているに過ぎないことが明らかになった。こうした成果は学会報告、ならびに書籍で報告している。学会報告としては、2017年5月に国際ビジネス研究学会関西部会で本研究の成果を報告した。また、2018年6月に開催される組織学会にも報告を申し込み、アクセプトされている。書籍としては、国際経営の教科書を出版し、その中で本研究の成果を一部記述している。

当初の予定していた「海外子会社間の競争と協調の実態の探求」を、質問票分析とインタビュー調査から明らかにできた。また、そうした成果を当該年度中に学会で報告し、次年度も学会報告が決定している。以上から、順調に進捗していると言える。平成30年度は、「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」を行いつつ、「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」を開始することを目的とした。まず、質問票調査を元にした分析結果を組織学会で報告した。ここでは、海外子会社の競争が、買収した子会社において、海外子会社のパフォーマンスと正の相関を持つことが明らかになった。また、海外子会社の自律性がパフォーマンスと正の相関を持つことが明らかになった。この分析結果を元に、研究を二つの方向で進めた。まず、当初の方向を踏まえて、競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係を探求した。そのためにマレーシアおよびタイの日系海外子会社へインタビュー調査を行った。結果、海外子会社の競争関係がパフォーマンスの向上につながるためには、現地の経営層と現地従業員の意識が重要となる可能性が見て取られた。一方協調関係については、協調によってもたらされる知識共有が必ずしも子会社レベルのパフォーマンスにつながらない可能性があるため、多様なパフォーマンス指標との関係を分析する必要があることが明らかになった。そのため現在、経済産業省のデータとの紐づけを行い、様々な従属変数を用いた分析を行っている。また、両者のバランスを取るためのマネジメントとして、本社のコントロール、海外子会社同士のコミュニケーション、競争領域のすみわけが示唆された。次に自律性(意思決定権限)に関する研究も行った。自律性は、前述の研究報告において海外子会社のパフォーマンスと正の相関を示した要因だったため、追加の検証が必要であると考えた。そこで、海外子会社の自律性に関する研究を行い、2本の論文が発行されている。これらから、意思決定権限を本社、日本人駐在員、現地従業員の誰が持つかと、海外子会社のパフォーマンスに関係があることが示唆された。「海外子会社間の競争と協調のバランスとパフォーマンスの関係の探求」「両者のバランスを取るためのマネジメントの探求」としては、当初の予定通り前年度までの質問票調査に基づいた統計分析が終了し、インタビュー調査からこれらの具体的な姿が明らかになってきている。そのため、次年度に質問票調査を行えるだけの準備ができている。ただし、質問票については、「質問票調査による主観的な分析データは論文として掲載しにくい」という近年の国際経営分野のアカデミックな風潮を踏まえて、慎重に各項目を作る必要があるため、現状、質問票を練っている状態である。このような当初の計画通りの状況に加えて、「自律性」という当初予想していなかった新たな要因に基づいた研究が、国内の主要ジャーナル、並びに海外のインパクトファクターのあるジャーナルに掲載されるに至っている。
歯根膜細胞の遺伝子学的検索による抜去歯長期保存法の確立と移植歯の実験病理学的研究

歯根膜細胞の遺伝子学的検索を行うため以下の実験を行った.(1)細胞の採取歯根膜組織の採取は矯正治療目的により抜去した天然歯を用い,その歯の歯根中央1/3に付着した歯根膜組織をメスを使い剥離した.(2)細胞の培養得られた歯根膜組織をout-growth法にて10%FBSを含むD-MEMを培地とし,5%炭酸ガス,95%大気,37°Cにて培養し,細胞がコンフルエントに達した時点で継代を行った.実験には継代が3-6代の培養細胞を用いた.(3)細胞の保存トリプシンEDTAを用いてシャーレより細胞を回収し,D-MEMにて洗浄後,保存液としてD-MEM,凍結保護剤として10%DMSOを添加し,細胞を細胞保存用チューブにて凍結および氷温保存した後,再び細胞培養を行った.(4)RNAの抽出シャーレにInvitrogen社Trizol試薬を加え溶解させ通法に従いトータルRNAを抽出し,SIGMA Genosys社製amino-allyl RNA amplification kitを用いてcDNAを作製した.2つのサンプルを蛍光標識し,SIGMA Genosys社製Panorama Micro Arrayを使いハイブリダイゼーションを行った.その後マイクロアレイを洗浄し,蛍光スキャナーを用いてDNAチップ上の蛍光量を測定した.その結果,いくつかの遺伝子で発現に差異を認め,その特異遺伝子に着目し,PCR法を用いて特異遺伝子を増幅し,現在解析中である.移植・再植歯の長期保存法を確立するため以下の実験を行った.(1)歯の抜去全身麻酔を施した成犬の歯牙を抜去する.(2)歯の保存保存液はUW液を用いた.保存条件は氷温(-2°C),冷蔵(4°C),凍結(-80°C)とし,保存期間は2,4,6,8週間とした.(3)歯の移植移植歯保存終了後,移植床を顎骨内に作製し,保存歯牙を移植した.(4)試料の作製8週後,移植歯を含む顎骨を摘出し,従い脱灰組織切片の作製を行った.歯の長軸に平行な切片を中央部から20μmおきに4μmの厚みで薄例し,H.E.染色した.(5)織学的計測分析組織学的分析は以下の4つに分類する.1.再生歯根膜組織2.表面吸収3.炎症性吸収.置換性吸収この分類法を用いてそれぞれの歯につき2025カ所で診査した.各々の実験例における割合を計測し,冷蔵,凍結,氷温保存に対して統計分析を行った.その結果,冷蔵保存例では2週保存は炎症性吸収の割合が高く、4、6、8週保存は置換性吸収の割合が高かった.凍結保存例では2,4,6,8週ともに置換性吸収の割合が高かった.氷温保存は2,4,6週保存に治癒歯周組織の割合が高く,8週保存は炎症性吸収の割合が大きくなった.移植歯の予後が最も悪くなる置換性吸収の発生率は冷蔵,凍結保存例で高く,氷温保存例に比較して有意に高かった.一方,治癒歯周組織の発生率は冷蔵,凍結保存例に比較して氷温保存例で有意に高く,氷温保存例の治癒率は良好であった.氷温保存例において2,4,6週保存の治癒歯周組織を比較分析した結果,有意差が認められなかったのは注目すべき点であり,これは氷温保存法を用いた移植歯がある一定内の保存期間は予後に影響しないことを意味している.歯根膜細胞の遺伝子学的検索を行うため以下の実験を行った.(1)細胞の採取歯根膜組織の採取は矯正治療目的により抜去した天然歯を用い,その歯の歯根中央1/3に付着した歯根膜組織をメスを使い剥離した.(2)細胞の培養得られた歯根膜組織をout-growth法にて10%FBSを含むD-MEMを培地とし,5%炭酸ガス,95%大気,37°Cにて培養し,細胞がコンフルエントに達した時点で継代を行った.実験には継代が3-6代の培養細胞を用いた.(3)細胞の保存トリプシンEDTAを用いてシャーレより細胞を回収し,D-MEMにて洗浄後,保存液としてD-MEM,凍結保護剤として10%DMSOを添加し,細胞を細胞保存用チューブにて凍結および氷温保存した後,再び細胞培養を行った.(4)RNAの抽出シャーレにInvitrogen社Trizol試薬を加え溶解させ通法に従いトータルRNAを抽出し,SIGMA Genosys社製amino-allyl RNA amplification kitを用いてcDNAを作製した.2つのサンプルを蛍光標識し,SIGMA Genosys社製Panorama Micro Arrayを使いハイブリダイゼーションを行った.その後マイクロアレイを洗浄し,蛍光スキャナーを用いてDNAチップ上の蛍光量を測定した.その結果,いくつかの遺伝子で発現に差異を認め,その特異遺伝子に着目し,PCR法を用いて特異遺伝子を増幅し,現在解析中である.
肺特異的発現IL-18トランスジェニックマウスを用いた間質性肺炎の解析

1.肺特異的IL-18 TGマウスの作製Tet-on/Cresystemを用いてヒトサーファクタントプロモーターSP-Cを用い肺特異的conditional肺異的発現IL-18 TGマウスを作製した。成熟マウスに1ヶ月間肺特異的にIL-18を発現すると間質性肺炎が発症した。一方、恒常的発現、肺特異的IL-18 TGマウスを作製したところ右心不全(肺性心)を伴う肺気腫が発症した(未発表)。2.間質性肺炎抑制の治療薬開発の基盤的研究Redox活性蛋白チオレドキシン(TRX)がIL-18/IL-2で誘導されるマウス間質性肺炎モデル、ブレオマイシンによる肺線維症を抑制することを見つけた。これらの結果はRedox活性蛋白が間質性肺炎の新しい治療薬になる可能性がある(AJRCCM,2003、特許出願中)。3.ヒト間質性肺炎病変部における遺伝子発現の解析我々はIL-18をIL-2とともにマウスに連日投与するとすべての投与マウスに肺のみにリンパ球浸潤が急激に起こり肺線維化を伴う肺障害が誘導され効率に死亡する事を見出した。これらの結果はヒト特発性間質性肺炎発症においてIL-18が重要な役割を果たすと考えられる。そこでIL-18,IL-18 receptora鎖に対するモノクロナール抗体を当教室で作成し特発性間質性肺炎の患者の肺生検組織で免疫組織染色を行った。患者病変部とりわけfibroblast foci(FF)には正常肺より著明にIL-18,IL-18 recepforα鎖の発現していた(AJRCMB 2004)。特発性間質性肺炎は予後が悪い肺疾患で、活性酸素、TGF-β等のサイトカイン・ケモカインなど多くのメディエーターが発症に関与していると考えられている。また肺線維化の病因が肺リモデリングの異常と考えられているが未だ原因不明である。一般に特発性間質性肺炎を含む間質性肺炎にステロイドが治療に使われるがNSIP以外ほとんど効果が無く現在まで有効な治療法は確立されていない。IL-18はIL-2との連日投与は致死性の肺障害を誘導する我々はIL-18をIL-2とともにマウスに連日投与するとすべての投与マウスに肺のみにリンパ球浸潤が急激に起こり肺線維化を伴う肺障害が誘導され効率に死亡する事を見出した。そこでIL-18,IL-18 receptorα鎖に対するモノクロナール抗体を当教室で作成し特発性間質性肺炎の患者の肺生検組織で免疫組織染色を行った。患者病変部には正常肺より著明にIL-18,IL-18 receptorα鎖の発現していた。
放射線耐性細菌におけるラジカル除去剤による生体防御機構の解明

常に多くの外部ストレスに曝されている生物は、その恒常性を維持するために種々の生体防御機構を有している。それらのうちラジカル除去物質を介した機構は、放射線をはじめ様々なストレスに対する効果的な生体防御機構であることが知られている。代表的な生体内ラジカル除去物質として、アスコルビン酸、α-トコフェロール、カロテノイド、グルタチオン等が挙げられる。一方、生体内にはメタロチオネイン(MT)というタンパク質が存在するが、そのラジカル除去活性は代表的なラジカル除去剤であるグルタチオンの数十倍になると報告されている。そこで、生体内におけるメタロチオネイン(MT-IおよびMT-II)の動態とその生体防御活性について解析を行った。まず、マウス水晶体上皮由来培養細胞(alphaTN4-1)におけるZnCl_2溶液添加によるMT-IおよびMT-IIの動態を定量的real-time RT PCRにより解析した。そして、誘導されたMT-IおよびMT-IIによる様々な波長領域の紫外線(UV-C、UV-B、UV-A)に対する生体防御効果を、細胞内への^3H-チミジン取り込み量を指標として解析した。その結果、alphaTN4-1においてMT-IおよびMT-II mRNAはZnCl_2の添加に対して濃度依存的に誘導されることが明らかとなった。さらに、MT-IおよびMT-IIの誘導はUV-C、UV-Bに対して有意な防御効果を示さなかったが、UV-Aに対しては有意な防御効果を示すことが明らかとなった。UV-CおよびUV-Bによる細胞障害の主要因は、そのDNA上に生成されるピリミジンダイマーであると考えられている。一方、UV-Aによる細胞障害は、主に細胞内での光増感反応により生じる活性酸素およびラジカルに起因していると考えられている。これらのことより、生体内水晶体中においても、MTはUV-A領域紫外線ストレスに対し、ラジカルを除去することにより防御的に機能している可能性が示唆された。自然界には極めて過酷な環境下でも生存可能な生物種が存在する。これら生物種の環境適応機構、生体防御機構は基礎科学分野のみならず応用科学分野の視点からも大変興味深いものである。ところで、ある細菌群は極めて高い放射線耐性能を有していることが知られている。これら放射線耐性細菌の放射線に対する耐性機構の研究は、生物の外部ストレスに対する防御機構解明に対して多くの情報を提供するものと予想される。さて、ここで生体の放射線に対する影響を研究する上で、生体内の放射線ラジカル反応の解明は必須であると考えられる。そこで、まず放射線による生体関連分子に対するラジカル反応過程の解析を行うこととした。今回はβ-アラニン、イソセリン、エタノールアミンの1mM水溶液を調整し、その調整溶液に対し0-50kGyの線量で^<60>Coγ線照射を行った。この照射溶液に対し誘導体合成およびHPLCの保持時間によるアミノ酸分析を行ったところ、β-アラニン、イソセリン、エタノールアミンの各溶液において、それそれ8.4x10^<-11>mol/J、1.4x10^<-8>mol/J、3.8x10^<-10>mol/Jの効率で生体構成アミノ酸であるグリシンが生成していることが明らかとなった。これらの生成効率より、各物質からグリシンが生成される反応は、過去に報告された水溶液内放電反応およびプラズマ反応と同様のラジカル反応過程によるものであることが示唆された。今回明らかとなった放射線による水溶液内での生体構成アミノ酸生成反応は、放射線の生体に与える影響を考察する上で有意義であるばかりでなく、生命の誕生に関わる化学進化の過程を考察する上でも大変重要であると考えられる。まず、マウス水晶体上皮由来培養細胞(alphaTN4-1)におけるMT-IおよびMT-IIの存在をRT-PCRにより確認した。そして、ZnCI_2溶液添加によるMT-IおよびMT-IIの動態を定量的real-time RT PCRにより解析した。さらに、誘導されたMT-IおよびMT-IIによる重金属および紫外線ストレスに対する生体防御効果を、細胞内への^3H-チミジン取り込み量を指標として解析した。その結果、alphaTN4-1は恒常的にMT-IおよびMT-II mRNAを発現していることが確認された。そして、MT-IおよびMT-II mRNAはZnCl_2の添加に対して濃度依存的に誘導されることが明らかとなった。その誘導量は100μM、8時間処理細胞においては、未処理細胞と比較してMT-Iで5.9倍、MT-IIで16.2倍であった。さらに、MT-IおよびMT-IIの誘導は重金属および紫外線ストレス対し防御的に機能することが明らかとなった。

ZnCl_2の100μM、8時間処理によるMT誘導細胞における細胞分裂活性は、非誘導細胞と比較して、500μM ZnCl_2処理ストレスに対して2.0倍、70μM CdCl_2処理ストレスに対して2.4倍、27J/cm2 UV-A照射ストレスに対して1.3倍であった。これらのことより、生体内水晶体においても、様々な重金属および紫外線ストレスに対するMTによる生体防御機構が存在することが示唆された。常に多くの外部ストレスに曝されている生物は、その恒常性を維持するために種々の生体防御機構を有している。それらのうちラジカル除去物質を介した機構は、放射線をはじめ様々なストレスに対する効果的な生体防御機構であることが知られている。代表的な生体内ラジカル除去物質として、アスコルビン酸、α-トコフェロール、カロテノイド、グルタチオン等が挙げられる。一方、生体内にはメタロチオネイン(MT)というタンパク質が存在するが、そのラジカル除去活性は代表的なラジカル除去剤であるグルタチオンの数十倍になると報告されている。そこで、生体内におけるメタロチオネイン(MT-IおよびMT-II)の動態とその生体防御活性について解析を行った。まず、マウス水晶体上皮由来培養細胞(alphaTN4-1)におけるZnCl_2溶液添加によるMT-IおよびMT-IIの動態を定量的real-time RT PCRにより解析した。そして、誘導されたMT-IおよびMT-IIによる様々な波長領域の紫外線(UV-C、UV-B、UV-A)に対する生体防御効果を、細胞内への^3H-チミジン取り込み量を指標として解析した。その結果、alphaTN4-1においてMT-IおよびMT-II mRNAはZnCl_2の添加に対して濃度依存的に誘導されることが明らかとなった。さらに、MT-IおよびMT-IIの誘導はUV-C、UV-Bに対して有意な防御効果を示さなかったが、UV-Aに対しては有意な防御効果を示すことが明らかとなった。UV-CおよびUV-Bによる細胞障害の主要因は、そのDNA上に生成されるピリミジンダイマーであると考えられている。一方、UV-Aによる細胞障害は、主に細胞内での光増感反応により生じる活性酸素およびラジカルに起因していると考えられている。これらのことより、生体内水晶体中においても、MTはUV-A領域紫外線ストレスに対し、ラジカルを除去することにより防御的に機能している可能性が示唆された。
ブナ林堅果豊凶作メカニズムの解明:安定同位体による土壌-植物間窒素循環系の定量化

結実豊凶のメカニズムを解明するために、貯蔵資源の窒素化合物(N)と非構造性炭水化物(NSC)の種子生産における貢献度の解明に取り組んだ結果、以下のような重要な事実を見いだした。(1)種子生産にはその年の光合成産物が利用され、貯蔵NSCはほとんど利用されない。(2)種子の成長期には、葉や枝がNの貯蔵器官として機能し、そこからNの一部が種子へ転流される。(3)土壌から吸収したNも種子生産に大きく貢献した。(4)豊作後NとNSCの年貯蔵量が低下したが、その量は常に繁殖器官に含まれた資源量より2倍以上高い。以上の知見から、樹体内の貯蔵資源量は開花を引き起こす決定的因子ではないと示唆された。1.2009年結実に至ったのが標高1500mに生育しているブナ個体においては、結実に伴い幹・根のテンプン量が低下した。しかし、落葉期における各器官の非構造性炭水化物量の経年変化を比較すると、地上部の枝・幹では顕著な低下が見られず、著しく低下したのは地下部の根だけだった。これらの結果から、繁殖の際に利用される炭素資源が主に地下に貯蔵されていることがわかった。また、樹体内窒素貯蔵量は、2005年の豊作年以降、2007年まで増加した一方、2008年には前年に比べて減少した。これらの結果から、樹体内の貯蔵窒素は、2008年までに飽和量に達した可能性がある。2.安定同位体標識を用いて結実に寄与する炭素源を調べた。その結果、展葉初期には、葉自身がまだ炭素シンクの段階であり、開花など繁殖への炭素源は貯蔵炭水化物が担っていた。一方、葉が炭素源へ転換した後には、当年の光合成産物が繁殖生産の炭素源になった。高木性樹種の種子生産の炭素源が明らかされたことは、結実豊凶作のメカニズムの解明に大きく寄与した。3.標高900mの90年生と200年生のブナ林において、林分の土壌特性を調査した。無機態窒素のほとんどはアンモニア態窒素として存在した。また、生育期間中には土壌の窒素プールが減少した。これは、植物の吸収が土壌のアンモニア態窒素の生成を上回るためだと考えられた。4.安定同位体標識を用いた植物体内の窒素動態解明のために、予備実験として、窒素吸収後の転流速度および器官間での再分配の有無の確認を行った。その結果は現在分析中である。1.携帯式クロロフィル蛍光反応と光合成の同時測定装置を用いて、土壌水ストレスに対するブナ葉の光合成の低下が主に気孔コンダクタンスと葉肉コンダクタンスの低下に由来するもので、生化学的制限はほどんどないことを明らかにした。これは、気候変動に伴って光合成生産の予測モデルの構築に重要なデータである。2.結実がシュートの長さと乾重、シュートあたり葉の枚数、葉のサイズおよび面積あたりの乾重を減少させた。また、長期CO_2付加はシュートあたり葉の枚数、葉のサイズおよび面積あたりの乾重に影響が見られなかったが、シュート乾重の減少は軽減された。これらの結果から、大気中のCO_2濃度の上昇がブナなどマスティング樹種の結実周期に影響を与えると示唆された。3.森林総合研究所実験林内のブナ林2個体に対して、土壌に^<15>Nでラベルした、硝酸ナトリウム、塩化アンモニウムを少量添加した。葉を定期的に採取して葉の安定窒素同位体比を分析した。その結果、葉の同位体比は上昇し、添加した窒素を検出することができた。今後のフィールドにおけるトレーサー実験を行う際の重要な基礎的データが得られた。4.成長期における貯蔵炭水化物の一時的な低下は結実年に見られた。これは、当年生光合成産物の種子生産への優先的に配分より、貯蔵炭水化物の成長や維持呼吸への配分によるものと考えられた。一方、休眠期における貯蔵炭水化物量の変化は結実年によって異なった。これは、成長後期における炭水化物の再蓄積量が結実年の気象条件に左右することためであった。1.個体レベルでの炭素資源量がブナの繁殖に与える影響を評価するために、根の非構造炭水化物濃度(NSC濃度、個体レベルの炭素資源量の指標として用いる)を繁殖個体/非繁殖個体の間で3つの時期-繁殖前年の夏(花芽形成期)、繁殖前年の冬、繁殖当年の冬(繁殖後)-において比較した。繁殖当年春、観察していた全てのブナ個体で開花が観察された。開花量には個体間で大きなばらつきがあったが、開花量(開花の有無)と根のNSCとの間に明確な関係はみられなかった。