hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミクロキスティス属藍藻の遺伝子型組成とその季節的変動に関する分子分類学的研究

研究実施計画に従い、霞ヶ浦湖心の定点観測点において、ミクロキスティス属藍藻の定期的な採取を試みた。しかし、平成5年は稀にみる冷夏で、低温と多雨のため例年のようなミクロキスティス属藍藻の発生は観察されず、9月に至っても事態は好転しなかった。わずかに得られる試料も、多様度が低くバイアビリティが弱いなど、データの精度という面で多くの問題があった。そこで、研究計画全体の見直しを行い、データの「量」ではなく「質」を重視した解析に転換した。すなわち、平成3および4年の2年間に得られた試料(計603系統)について、(1)従来のスターチゲルに加えてポリアクリルアミドゲルを担体とした電気泳動を行い、ザイモグラムの解像度と同定精度を高める、(2)系統解析の新たなコンピュータプログラムを開発し、データ解析の信頼水準を高める、(3)本研究に用いた培養株の一部をオープンストレインにするため、遺伝子型や毒素組成などのパスポートデータの整備を行う、の3点を中心とした研究を行った。その結果、ミクロキスティス属藍藻がEmergence-Increase-Dominance-Decrease-Disappearanceという周期変動を、4ないし5カ月周期で繰り返していることが確認されるなど、従来の理解を越える新たな知見が得られた。なお、平成6年3月10日の時点でコンピュータによるデータ解析が完了しておらず、研究成果の最終的な取りまとめにはもうしばらく時間が必要である。研究計画にしたがい、霞ケ浦湖心の定点観測点において、延べ5回(平成3年6月25日、7月29日、8月28日、9月25日、10月23日)にわたってサンプリング(ミクロキスティス属藍藻を含む湖水の採取)を行った。当初計画では平成4年1月下旬にも行う予定であったが、連日の荒天により船を出すことができなかったため、やむを得ず断念した。これを補完するためのサンプリングを3月中旬に実施する予定である。採取したサンプルからは、それぞれ100株のミクロキスティス属藍藻を単離した。ただし6月採取分については、サンプル中のミクロキスティス属藍藻の絶対量が少なく、またバイアビリティ-が低かったため、40株の単離にとどまった。単離した藍藻は順次大量培養に移し、6月・7月採取分のうち培養に成功した全株、および8月・9月採取分のうちの一部、合計約150株については凍結乾燥法により試料化を行った。試料化された株の約半数については、平成4年2月時点でアイソザイムの検出が完了し、遺伝子型が決定されている。解析は継続中であり、所期の目標である遺伝子型組成の確定には未だ至っていないが、途中経過として以下の知見が得られている。(1)6月および7月採取分については、霞ケ浦における従来の調査でしばしば高い頻度で観察されていたMicrocystisviridisおよびM.wesenbergiiの2分類群が全く検出されなかった。これらの新知見は、霞ケ浦におけるミクロキスティス属藍藻の遺伝子型組成に経年および季節変動があることを示唆するデ-タとして、重要である。研究計画にしたがい、霞ヶ浦湖心の定点観測点において、延べ4回(平成4年6、7、9、10月の各月下旬に1回ずつ)にわたってサンプリング(ミクロキスティス属藍藻を含む湖水の採取)を行った。当初計画では平成5年1月にも行う予定であったが、天候不順および採水担当の研究分担者(加藤)の体調不調により、やむを得ず断念した。単離した藍藻は順次大量培養に移し、6および7月採取分にうち培養に成功した全株、9および10月採取分のうちの一部、合計約200株について凍結乾燥法により試料化を行った。試料化された株の約半数については、平成5年2月時点でアイソザイムの検出が完了し、遺伝子型が決定されている。解析は継続中であり、本年度の解析の目標である遺伝子型組成の季節的変動の確定には至っていないが、途中経過として以下の知見が得られている。(1)既知の5分類群のミクロキスティス属藍藻のうち、霞ヶ浦における従来の調査ではしばしば高頻度で観察されていたMicrocystisviridisおよびM.wesenbergiiの2分類群(いずれも特異な遺伝子型を示すため他から容易に識別できる)が、研究初年度(平成3年度)に引き続き今年度(平成4年度)の調査でもほとんど検出されていない。(2)遺伝子型の決定がほぽ完了した6および7月採取分については、平成3年度と平成4年度とで遺伝子型の組成に差異が認められる。また、9および10月採取については、少なくとも3つの分類群(M.aeruginosa S1型、M.aeruginosa S2型、およびM.aeruginosa L型)の間で、出現頻度に差異が認められる。これらの新知見は、霞ヶ浦におけるミクロキスティス属藍藻の遺伝子型組成に経年および季節的変動があることを示すデータとして重要であり、本研究の所期の目的であるミクロキスティス属藍藻の自然環境下での存在様式の解明を、確実に進歩させる成果と考えられる。

わずかに得られる試料も、多様度が低くバイアビリティが弱いなど、データの精度という面で多くの問題があった。そこで、研究計画全体の見直しを行い、データの「量」ではなく「質」を重視した解析に転換した。すなわち、平成3および4年の2年間に得られた試料(計603系統)について、(1)従来のスターチゲルに加えてポリアクリルアミドゲルを担体とした電気泳動を行い、ザイモグラムの解像度と同定精度を高める、(2)系統解析の新たなコンピュータプログラムを開発し、データ解析の信頼水準を高める、(3)本研究に用いた培養株の一部をオープンストレインにするため、遺伝子型や毒素組成などのパスポートデータの整備を行う、の3点を中心とした研究を行った。その結果、ミクロキスティス属藍藻がEmergence-Increase-Dominance-Decrease-Disappearanceという周期変動を、4ないし5カ月周期で繰り返していることが確認されるなど、従来の理解を越える新たな知見が得られた。なお、平成6年3月10日の時点でコンピュータによるデータ解析が完了しておらず、研究成果の最終的な取りまとめにはもうしばらく時間が必要である。
高速の光誘起効果を有する有機光学材料の光物性評価

レーザー光照射等による光刺激によって高速の光学的性質の変化(光誘起効果)を示すことが期待される有機固体(電荷移動錯体、共役ポリマー)について、これらの効果を含む光物性を明らかにする目的で、本研究を実施した。本年度は、特に(1)共役ポリマーポリジアセチレンの光誘起相転移の動的挙動と、その温度色相転移との関連、および(2)イオン性の電荷移動(CT)錯体での強い光誘起効果とその格子構造転移との関連、の2点について集中的な研究を行った。(1)の研究に関しては、2色性(A相、B相)を示し、長鎖アリキル基またはアリキルウレタン基を置換基としてもつポリジアセチレン(PDA)の多結晶薄膜を対象に、ナノ秒色素レーザー励起による過渡応答および励起光エネルギー依存性を調べた。その結果、強い励起子吸収の0.4eV以上高エネルギー側を励起した場合には、PDA固体中に荷電担体が生成され、青→赤の色相変化を伴うA-B転移が光モードで起こることを確認した。この光誘起相転移は、ほぼレーザー光パルス(10ナノ秒)の時間内で生ずる高速の過程であるが、一部側鎖基の再配列を伴う遅い過程(1マイクロ秒7秒)があることも明らかにした。また、アルキルウレタン基を有する多くのPDA結晶で温度可逆の相転移を新たに見い出し、その電子状態と構造度化の詳しい知見を準稿し、光誘起変化との関連を検討した。(2)のCT錯体の系については、特に積層格子の2量体化(パイエルス変形)が生じる相転移温度近傍を中心に、光励起による低エネルギー励起(ソリトン、ポーラロン等)の生成に由来する光誘起効果を調べた。多くの場合に、パイエルス(スピン・パイエルス)転移点以下できわめて大きな光誘起効果が現れ、またその動的挙動は1次元鎖上の低エネルギー励起種の再結合過程として理解することができた。
波長多重位相光学素子を利用した並列光トラップ技術とその応用

本研究では,波長多重位相光学素子を用いた三次元スポットアレイパターン生成手法を開発し,光トラップへ適用して複数の波長を利用した光応用システムの有用性を示すことを目的とする.前年度に並列光トラップの原理について確認しているため,今年度はより高密度な波長多重三次元スポットアレイパターン生成のための設計アルゴリズムの検証と,複数の波長で生成される光パターンを活かした応用の検討を中心に行った.本年度の研究により得られた成果・知見は以下のとおりである.1.前年度よりも高密度な三次元的なパターンを生成するため,波長多重位相光学素子と高い開口数の対物レンズを組み合わせた光学系を考え,光軸方向に離れた二面において二波長のスポットアレイパターンを生成する波長多重位相光学素子を,改良した設計ソフト「LAMBDA」を用いて設計した.スポットの一様性の高い素子を設計することができ,三次元スポットパターンを生成する素子の設計法をほぼ確立できた.2.設計した波長多重位相光学素子を電子ビームリソグラフィにより作製し,生成パターンを確認したところ,設計値とは異なるパターンが得られた.この原因を検討したところ,光トラップの性能を優先して厳しい条件で素子を設計しており,作製時の位相変調量誤差による別波長のゴーストパターンが強く生じるためであることが分かった.高密度な三次元パターン生成には,作製誤差の考慮が必要であることが分かった.3.本手法の応用として,二つの波長を利用したDNAの制御法を考案した.一方の波長チャネルによる並列光トラップと,もう一方の波長チャネルによる光誘起反応を融合してDNAを制御する.この基礎技術として,単一レーザー誘起によるDNAの結合・解離制御を実証し,並列光トラップとの組合せによるオンチップでの効率的な並列DNA制御の可能性を示した.本研究では,波長多重位相光学素子を用いた三次元スポットアレイパターン生成手法を開発し,光トラップへ適用して波長多重性を利用した光応用システムの有用性を示すことを目的とする.波長多重三次元スポットアレイパターン生成のための設計アルゴリズムの確立と特性評価,複数の波長チャネルを利用した並列光トラップ技術の開発,および,その特徴を活かした応用の検討を行う.本年度の研究により得られた成果・知見は以下のとおりである.1.高密度な三次元スポットアレイパターンを生成するため,波長多重位相光学素子と対物レンズを組み合わせる方式について検討した.我々がすでに開発していた設計ソフト「LAMBDA」を本方式に対応するように改良した.条件の異なる10種類の素子を対象とし,正しく設計できることを確認した.2.高い光量効率を得るために,対物レンズと波長多重位相光学素子,および,出力面までの距離が満たすべき関係を明らかにした.3.波長633nm,544nmの光に対して,2つの出力面においてそれぞれ4点の独立したパターンを生成する波長多重位相光学素子を設計し,電子ビームリソグラフィにより作製した.光学実験により,各波長,出力面に対するスポットの生成位置が設計値とほぼ一致することを示した.このことから10μmオーダーの間隔で波長多重スポットアレイを生成できることが分かった.4.波長多重位相光学素子へのレーザー光の入射角を変化させ,波長ごとに独立して生成パターンをシフトできることを確認した.5.波長多重位相光学素子を用いて並列光トラップを行うための実験システムを構築した.生成したスポットパターンを用いて直径6μmのビーズを一括して輸送できることを実証した.本研究では,波長多重位相光学素子を用いた三次元スポットアレイパターン生成手法を開発し,光トラップへ適用して複数の波長を利用した光応用システムの有用性を示すことを目的とする.前年度に並列光トラップの原理について確認しているため,今年度はより高密度な波長多重三次元スポットアレイパターン生成のための設計アルゴリズムの検証と,複数の波長で生成される光パターンを活かした応用の検討を中心に行った.本年度の研究により得られた成果・知見は以下のとおりである.1.前年度よりも高密度な三次元的なパターンを生成するため,波長多重位相光学素子と高い開口数の対物レンズを組み合わせた光学系を考え,光軸方向に離れた二面において二波長のスポットアレイパターンを生成する波長多重位相光学素子を,改良した設計ソフト「LAMBDA」を用いて設計した.スポットの一様性の高い素子を設計することができ,三次元スポットパターンを生成する素子の設計法をほぼ確立できた.2.設計した波長多重位相光学素子を電子ビームリソグラフィにより作製し,生成パターンを確認したところ,設計値とは異なるパターンが得られた.この原因を検討したところ,光トラップの性能を優先して厳しい条件で素子を設計しており,作製時の位相変調量誤差による別波長のゴーストパターンが強く生じるためであることが分かった.高密度な三次元パターン生成には,作製誤差の考慮が必要であることが分かった.3.本手法の応用として,二つの波長を利用したDNAの制御法を考案した.一方の波長チャネルによる並列光トラップと,もう一方の波長チャネルによる光誘起反応を融合してDNAを制御する.この基礎技術として,単一レーザー誘起によるDNAの結合・解離制御を実証し,並列光トラップとの組合せによるオンチップでの効率的な並列DNA制御の可能性を示した.
ディーゼル機関への植物油燃料適用に関する研究

植物油をディーゼル機関の代替燃料として利用するためにエステル交換を行う燃料改質法が適用されているが、製造コストや副生成物であるグリセリンの処理、などの問題がある。本研究では、植物油(菜種油)に低沸点・高蒸発性の含酸素化合物、あるいは通常のディーゼル燃料を直接ブレンドするという最も簡便な改質法を採用することで圧縮着火機関用燃料としての適性を確保し、この種燃料をディーゼル機関に適用した際の諸特性を明らかにすることを目的として研究を行った。(1)噴霧特性、および噴射特性:軽油ブレンド菜種油の噴霧性状を高速度瞬間撮影により観測した結果、菜種油に対して等量(50%)以上の軽油を混合することにより噴霧性状(噴霧角、および噴霧の到達距離)は顕著に改善された。また、菜種油では軽油に比べ噴射期間が長く、平均的な噴射率(熱供給率)が低下するのに対して、等量混合油では若干軽油よりの特性を示した。(2)懸垂油滴燃焼の特性:毎秒100コマの速度でビデオ撮影した画像を解析した結果、25%以上の軽油を添加することにより、菜種油の極端に悪い着火性が大幅に改善されること、等量混合油では軽油燃料で生じた燃焼末期のすす生成が顕著に抑制されること、などが明らかとなった。また、ろ紙に採取したすすの質量を測定した結果、エステル化燃料のすす生成量は軽油の1/3程度であった。(3)機関性能、および排出物:8種の含酸素化合物を改質剤として選定し、機関諸性能を調べた。その結果、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール、ジ-n-ブチルエーテルを菜種油に対して2050%添加した燃料は、いずれも高負荷では軽油に匹敵する正味熱消費率を示す一方、黒煙濃度は燃料中の酸素分率の増大に対して直線的に低下することが明らかとなった。植物油は再生可能な資源であり、燃料サイクルでの二酸化炭素排出量を削減しうることから、ディーゼル機関の代替燃料として期待されている。しかし、植物油は高粘度・低揮発性であり、したがって、改質せずにそのまま用いた場合には炭素状物質が燃焼室内に堆積するなど、重大な障害を引き起こすことが知られている。この対策として、エステル交換燃料に改質する方法が広く採用されているが、工程が煩雑であり、コストがかかるなどの難点がある。本研究の目的は、植物油に低沸点・高揮発性の有機溶剤を直接ブレンドするという最も簡便な改質法を採用することで圧縮着火機関用燃料としての適性を確保し、この種燃料をディーゼル機関に適用した際の燃焼性を明らかにすることにある。本年度は、軽油および数種の含酸素化合物(2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール、ジ-n-ブチルエーテル)を植物油(なたね油)の改質剤として選定し、混合溶解性ならびにディーゼル機関性能を調べた。また、軽油ブレンドなたね油燃料における軽油添加率が噴霧性状(噴霧の貫徹力と噴霧角)に及ぼす影響について実験を行った。さらに、加熱面上で単一油滴を蒸発させた場合の特性(蒸発時間と蒸発形態)について調べる一方、懸垂油滴の燃焼実験装置を製作し、植物油を含有する燃料の燃焼特性を調べた。これらの研究の結果、なたね油に対して等量以上の軽油をブレンドすることにより、壁面蒸発特性、噴霧性状、および機関性能は顕著に改善されることがわかった。また、2-メトキシエタノール以外の含酸素化合物は、良好な混合溶解性および機関性能を示す結果を得た。

植物油は再生可能な資源であり、燃料サイクルでの二酸化炭素排出量を削減しうることから、ディーゼル機関の代替燃料として期待されている。しかし、植物油は粘度が高く高沸点・低蒸発性であり、改質せずにそのまま用いた場合には炭素状物質堆積などのために重大な障害を引き起こすことが知られている。本研究の目的は、植物油に低沸点、高蒸発性の含酸素化合物、あるいは通常のディーゼル燃料を直接ブレンドするという最も簡便な改質法を採用することで圧縮着火機関用燃料としての適性を確保し、この種燃料をディーゼル機関に適用した際の燃焼性を明らかにすることにある。本年度は、軽油ブレンドなたね油燃料における軽油添加率が噴霧性状(噴霧の貫徹力、噴霧角)、ならびに噴射特性(燃料噴射率)に及ぼす影響について実験を行った。さらに、植物油を含有する燃料の油滴を、細い石英棒に懸垂し、高温に保持された電気炉内にすばやく挿入した場合の蒸発、および燃焼の挙動について調べた。研究の結果、なたね油に対して等量以上の軽油をブレンドすることにより、噴霧性状は顕著に改善されること、なたね油を含有する燃料では発熱量が低下するために燃料噴射率は低下すること、などが明らかとなった。懸垂油滴燃焼の実験では、ニートなたね油の着火性は軽油に比べると非常に悪いこと、25%以上の軽油を添加することにより着火遅れは大幅に短縮すること、などが明らかとなった。また、なたね油の油滴では燃焼中に沸騰が生じ、油滴形状が激しく変形するなど、軽油とは著しく異なった挙動を示した。植物油をディーゼル機関の代替燃料として利用するためにエステル交換を行う燃料改質法が適用されているが、製造コストや副生成物であるグリセリンの処理、などの問題がある。本研究では、植物油(菜種油)に低沸点・高蒸発性の含酸素化合物、あるいは通常のディーゼル燃料を直接ブレンドするという最も簡便な改質法を採用することで圧縮着火機関用燃料としての適性を確保し、この種燃料をディーゼル機関に適用した際の諸特性を明らかにすることを目的として研究を行った。(1)噴霧特性、および噴射特性:軽油ブレンド菜種油の噴霧性状を高速度瞬間撮影により観測した結果、菜種油に対して等量(50%)以上の軽油を混合することにより噴霧性状(噴霧角、および噴霧の到達距離)は顕著に改善された。また、菜種油では軽油に比べ噴射期間が長く、平均的な噴射率(熱供給率)が低下するのに対して、等量混合油では若干軽油よりの特性を示した。(2)懸垂油滴燃焼の特性:毎秒100コマの速度でビデオ撮影した画像を解析した結果、25%以上の軽油を添加することにより、菜種油の極端に悪い着火性が大幅に改善されること、等量混合油では軽油燃料で生じた燃焼末期のすす生成が顕著に抑制されること、などが明らかとなった。また、ろ紙に採取したすすの質量を測定した結果、エステル化燃料のすす生成量は軽油の1/3程度であった。(3)機関性能、および排出物:8種の含酸素化合物を改質剤として選定し、機関諸性能を調べた。その結果、2-エトキシエタノール、2-n-ブトキシエタノール、ジ-n-ブチルエーテルを菜種油に対して2050%添加した燃料は、いずれも高負荷では軽油に匹敵する正味熱消費率を示す一方、黒煙濃度は燃料中の酸素分率の増大に対して直線的に低下することが明らかとなった。
SHRSPラットを用いた柑橘由来成分の血管性認知機能障害防御機構の解析

これまでに我々は、愛媛県特産柑橘「河内晩柑」の果皮に含有されるヘプタメトキシフラボン(HMF)、ナリンギン(NGI)および河内晩柑果皮乾燥粉末が一過性脳虚血モデルマウスの系で、抗炎症ならびに神経細胞死抑制作用を示すことを見出した。本研究では、ヒト本態性高血圧・脳血管疾患モデルである高血圧自然発症脳卒中易発症ラット(SHRSP)を用いて、脳卒中に引き起こされる脳神経機能障害に対して、HMFおよびNGIが障害の抑制作用を示すかどうか、また作用メカニズムを明らかにすることを目的として実験を行った。<SHRSPの一過性脳虚血障害に対するHMFおよびNGIの作用解析>SHRでは一過性の全脳虚血によっても海馬における神経細胞死が誘発されないが、SHRSPでは神経細胞死が誘発される。このことから、12週齢時にラット両側総頸動脈流をクリップで20分間一時的に遮断、その後再灌流することで全脳虚血モデルを作製し、虚血手術1週間後、解剖により脳組織を得て各種解析を行った。HMFおよびNGIはそれぞれ、9週齢から13週齢まで混餌投与を行った。脳海馬における神経細胞の形態変化について評価したところ、SHRSPでは海馬CA1およびCA2領域において神経細胞死が見られたが、HMFとNGIそれぞれの投与群では細胞死が抑制されていた。また、SHRSPではグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の活性化が見られたが、ミクログリアについてはHMFで、アストロサイトについてはNGIが、それぞれの活性化を有意に抑制していた。<SHRSPに対するHMFおよびNGIの作用解析>SHRSPに対し、脳虚血手術をすることなく8週齢から15週齢まで混餌投与を行い、記憶学習試験の一つであるPassive avoidance testを行った。その結果、記憶保持の評価において、HMF投与群では高い値を示した。これまでに我々は、愛媛県特産柑橘「河内晩柑」果皮含有成分であるヘプタメトキシフラボン(HMF)が、脳虚血モデルマウスの脳内で脳由来神経栄養因子(BDNF)の産生促進、抗炎症、神経細胞死抑制など様々な形で脳保護作用を示すことを明らかにしてきた。また同様に果皮含有成分のオーラプテン(AUR)、ナリンギン(NGI)および河内晩柑果皮乾燥粉末についても脳虚血モデルマウスで、抗炎症や抗酸化ならびに神経細胞死抑制作用があることを見出した。今年度の研究では、ヒト本態性高血圧・脳血管疾患モデルである高血圧自然発症脳卒中易発症ラット(SHRSP)を用いて、一過性の全脳虚血によって引き起こされる脳血管性機能障害に、HMFやAUR、河内晩柑果皮粉末が脳機能障害の抑制・改善作用を示すか保健機能食品素材としての応用を視野に入れ、作用メカニズムを明らかにすることを目的とした。SHRSPラットでは、一過性の全脳虚血によって海馬における神経細胞死が誘発される。9週齢の雄性SHRSPラットにHMF、AUR、NGIおよび河内晩柑果皮粉末をそれぞれ12週齢までの3週間混餌投与し、一過性脳虚血に誘発される脳虚血障害に対する脳保護作用を調べることとした。12週齢時に、麻酔下でラット両側総頸動脈流をクリップで20分間一時的に遮断し、その後再灌流、全脳虚血モデルを作製した。脳虚血手術後も餌を与えて飼育し、1週間後に解剖により脳組織を得た。現在は脳組織の解析を始めたところである。混餌飼料の調製および動物の飼育に時間を要したが、脳虚血モデル動物を作製し、現在は脳組織の解析に移ったところである。これまでに我々は、愛媛県特産柑橘「河内晩柑」果皮含有成分であるヘプタメトキシフラボン(HMF)が、脳虚血モデルマウスの脳内で脳由来神経栄養因子の産生促進、抗炎症、神経細胞死抑制など様々な形で脳保護作用を示すことを明らかにしてきた。また同様に果皮含有成分のオーラプテン(AUR)、ナリンギン(NGI)および河内晩柑果皮乾燥粉末についても脳虚血モデルの系で、抗炎症ならびに神経細胞死抑制作用があることを見出した。本研究の目的は、ヒト本態性高血圧・脳血管疾患モデルである高血圧自然発症脳卒中易発症ラット(SHRSP)を用いて、脳卒中に引き起こされる血管性認知機能障害に、HMFおよびNGIが脳機能障害の抑制・改善作用を示すか保健機能食品素材としての応用を視野に入れ、作用メカニズムを明らかにすることである。<SHRSPの一過性脳虚血障害に対するHMFおよびNGIの作用の解析>SHRSPでは一過性の全脳虚血によって、海馬における神経細胞死が誘発される。9週齢の雄性SHRSPにHMFおよびNGIをそれぞれ12週齢まで混餌投与し、12週齢時にラット両側総頸動脈流をクリップで20分間一時的に遮断・再灌流することで、全脳虚血モデルを作製した。その後もサンプルの投与を続け、虚血手術1週間後、解剖により脳組織を得て各種解析を行った。神経細胞の形態変化の評価はNissl染色で行い、樹状突起の変化についてはMAP-2抗体を用いて進めている。また、グリア細胞の形態変化と活性化の評価については、ミクログリアの場合はIba1抗体、活性化アストロサイトの場合はGFAP抗体を用いて行っている。

これまでに我々は、愛媛県特産柑橘「河内晩柑」の果皮に含有されるヘプタメトキシフラボン(HMF)、ナリンギン(NGI)および河内晩柑果皮乾燥粉末が一過性脳虚血モデルマウスの系で、抗炎症ならびに神経細胞死抑制作用を示すことを見出した。本研究では、ヒト本態性高血圧・脳血管疾患モデルである高血圧自然発症脳卒中易発症ラット(SHRSP)を用いて、脳卒中に引き起こされる脳神経機能障害に対して、HMFおよびNGIが障害の抑制作用を示すかどうか、また作用メカニズムを明らかにすることを目的として実験を行った。<SHRSPの一過性脳虚血障害に対するHMFおよびNGIの作用解析>SHRでは一過性の全脳虚血によっても海馬における神経細胞死が誘発されないが、SHRSPでは神経細胞死が誘発される。このことから、12週齢時にラット両側総頸動脈流をクリップで20分間一時的に遮断、その後再灌流することで全脳虚血モデルを作製し、虚血手術1週間後、解剖により脳組織を得て各種解析を行った。HMFおよびNGIはそれぞれ、9週齢から13週齢まで混餌投与を行った。脳海馬における神経細胞の形態変化について評価したところ、SHRSPでは海馬CA1およびCA2領域において神経細胞死が見られたが、HMFとNGIそれぞれの投与群では細胞死が抑制されていた。また、SHRSPではグリア細胞(ミクログリアおよびアストロサイト)の活性化が見られたが、ミクログリアについてはHMFで、アストロサイトについてはNGIが、それぞれの活性化を有意に抑制していた。<SHRSPに対するHMFおよびNGIの作用解析>SHRSPに対し、脳虚血手術をすることなく8週齢から15週齢まで混餌投与を行い、記憶学習試験の一つであるPassive avoidance testを行った。その結果、記憶保持の評価において、HMF投与群では高い値を示した。脳組織を用いた組織学的解析として、主に神経細胞とグリア細胞をターゲットにする。神経細胞の形態変化の評価はNissl染色で行い、神経細胞樹状突起の変化についてはMAP-2抗体を用いる。新規産生神経細胞に及ぼす作用は、新生神経細胞マーカーのdoublecortin抗体を用いて調べ、神経ネットワークの状態については、シナプスに存在するシナプトフィジン抗体を用いて評価する。グリア細胞の形態変化と活性化については、ミクログリアの場合はIBA1抗体、アストロサイトの場合はGFAP抗体を用いて調べる。またBDNFの産生についても蛍光顕微鏡を用いた二重染色法で検出する。炎症マーカーとしてCOX-2、酸化ストレスマーカーとしてiNOSの発現についても調べる。脳組織を用いた生化学的解析では、炎症の程度を解析するため、COX-2の発現量をウエスタンブロット法で調べる。また、酸化ストレスの解析には、グルタチオン量などを測定キットを用いて調べる。<SHRSPに対するHMFおよびNGIの自然発症脳血管性機能障害抑制作用の解析>雄性のSHRSPは生後100日齢で80%以上が脳血管障害を自然発症すると報告されていることから、7週齢(生後50日齢)の雄性SHRSPにHMFおよびNGIをそれぞれ16週齢(生後110日齢)まで混餌投与し、解剖により脳組織を得て解析を行う。物品購入費がわずかに残った。物品費に差額が生じたので、次年度予算と合わせて使用する。物品購入費をわずかに繰り越したが、今年度の予算と合わせて使用する。
衝撃波照射に起因する細胞内誘因物質の特定に関する研究

衝撃波の医療応用では、衝撃波照射した生体の微視的な反応を明らかにすることは重要な基礎研究課題となっている。本研究はその一環として、衝撃波照射で細胞内に誘起される物質を特定することを目的にする。一般に衝撃波治療では、生体に照射・収束する衝撃波の高圧位置は数10ミリの広がりを持って分布し、少なくとも高圧作用点をミリメートル以下に特定出来る実験法はなかった。この実験は、長短径比1.41の半切回転楕円体容器内部の焦点で、直径0.10.3mmのアジ化銀220マイクログラムを直径0.6mmの石英光ファイバー先端に貼付け、パルスNd:YAGレーザー光を照射して起爆し発生する球状衝撃波を容器の外部の焦点に位置のばらつき0.1mm以下の精度で収束させ、高圧515MPaをサブマイクロ秒間発生する方法を開発し、衝撃波を、頭蓋骨を切除したネズミ脳の指定位置に収束作用させる極微小の衝撃波照射法の確立と応用である。また、この技術を支援する数値模擬法の開発と直径0.1mmの光ファイバー圧力計での計測で、定量的な実験と数理モデルの一致を導いている。衝撃波を作用させてネズミを短期間生存させ、屠殺後衝撃波照射点の神経細胞の応答を検索し、特に損傷機序と損傷閾値を組織学的に検討し、10MPa以上で照射部位に壊死が起こり、その周辺に細胞死が起こり、また1MPa前後で核の形態学変化が認められ、損傷閾値は1MPa程度となることを明らかにした。頭蓋骨を切除したネズミ脳の指定された位置にネズミ体外で発生した衝撃波を正確に収束させる実験方法を開発した。まず、長短径費1.41で、短直径20mmの半切回転楕円体の内部の焦点に直径0.6mmの光ファイバーの先端に、直径01.mm0.3mmのアジ化銀220マイクログラムを貼り付け、光ファイバーにパルスNd:YAGレーザーを照射して、アジ化銀を起爆して球状衝撃波を発生した。これは新しい極微小衝撃波発生法である。回転楕円体壁からの反射衝撃波は半切回転楕円体の外部の焦点に収束して持続時間1マイクロ秒以下、収束圧50150気圧が発生し、これはネズミ脳の非常に限局された部位に作用して細胞死を誘発できる圧力値範囲にあると推定され、アジ化銀薬量を種々変えて衝撃波照射を繰り返し、このように処理されたネズミを短期間生存させた後、屠殺し衝撃波照射部位の細胞応答を検索した。その結果、ある圧力値範囲以下で細胞死が出現することを確認した。また、本年度中は、マイクロ衝撃波収束の物理を中心に解明を進め、そのために数値模擬法を開発し、光ファイバー圧力計、直径0.1mm、周波数応答100MHzを用いる圧力計測法を開発した。数値解ではアジ化銀の爆轟モデルに精緻なものを採用して計算結果を実験結果に一致する結果を得ている。次年度研究の展開を保証する工学的な準備を完了した。
腕足動物殻の同位体組成の研究-顕生代海洋炭素・酸素同位体変動の解明のために-

腕足動物化石のδ^<13>C値およびδ^<18>O値をより信頼性の高い古環境指標とするため,現生腕足動物殻の炭素・酸素同位体組成の種間差および個体差の程度を検討した.亜熱帯.冷水帯域の現生腕足動物殻のδ^<13>C値およびδ^<18>O値の種間差を検討した結果,殻の同位体組成に影響する生物学的同位体効果の程度は種によって大きく異なることが明らかとなった.従来の研究において古環境指標として有用とされた種のうち,熱帯.亜熱帯域および冷水帯域に生息する現生腕足動物(2属2種)の個体差を検討した結果,炭素同位体および酸素同位体に関して周囲の海水と同位体平衡もしくはそれに近い状態で形成され,そのδ^<13>C値およびδ^<18>O値の個体差が小さい部位を特定することができた.しかし,同位体組成に影響する生物学的同位体効果の程度は,同一種内においても個体間の違いが認められた.このように,古環境指標として最適な種および特定の部位の同位体組成を用いた時のみ,腕足動物化石のδ^<13> C値およびδ^<18>O値を用いたより正確な古気候・古海洋環境の復元が実現できる.腕足動物化石のδ^<13>C値およびδ^<18>O値をより信頼性の高い古環境指標とするため,現生腕足動物殻の炭素・酸素同位体組成の種間差および個体差の程度を検討した.亜熱帯.冷水帯域の現生腕足動物殻のδ^<13>C値およびδ^<18>O値の種間差を検討した結果,殻の同位体組成に影響する生物学的同位体効果の程度は種によって大きく異なることが明らかとなった.従来の研究において古環境指標として有用とされた種のうち,熱帯.亜熱帯域および冷水帯域に生息する現生腕足動物(2属2種)の個体差を検討した結果,炭素同位体および酸素同位体に関して周囲の海水と同位体平衡もしくはそれに近い状態で形成され,そのδ^<13>C値およびδ^<18>O値の個体差が小さい部位を特定することができた.しかし,同位体組成に影響する生物学的同位体効果の程度は,同一種内においても個体間の違いが認められた.このように,古環境指標として最適な種および特定の部位の同位体組成を用いた時のみ,腕足動物化石のδ^<13> C値およびδ^<18>O値を用いたより正確な古気候・古海洋環境の復元が実現できる.平成21年度には,腕足動物殻の炭素・酸素同位体組成を,現生試料の3次元サンプリングに基づいて詳細に検討し,真に過去の海洋の炭素・酸素同位体組成が記録されている部位を特定するとともに,その信頼性を評価する研究に取り組んだ.岩手県大槌湾沖で,平成21年7月より,Terebratulina crosseiおよびTerebratalia coreanicaの生息地点付近(水深70m)の海水を3ヶ月おきに採水し,名古屋大学環境学研究科大気水圏科学系の阿部理博士の研究室で,炭素(溶存無機炭素)同位体組成と酸素同位体組成を測定した.平成22年度からは,定期採水の間隔を2ヶ月にして,両同位体組成を測定する予定である.また,海水の分析と平衡して,これまでに採取した腕足動物殻の3次元サンプリングを進めた.平成21年12月には,本研究の推敲にとり必要不可欠である質量分析計(Thermo Fisher Scientific社製Delta V)が研究代表者の研究室に導入された(補正予算).その後,東北大学より移設した炭酸塩自動前処理装置(ThermoQuest社製(Kiel III)を装着し,運用に向けての調整を行った.その結果,今後の分析に十分な分析精度を得ることができた.なお,神奈川県相模湾に生息する(Laqueus rubellusの同位体組成に関する従来の研究成果については,その一部を再検討し,結果を論文としてまとめた.今年度は主にTerebratulina crosseiおよびBasiliola lucidaの殻の炭素・酸素同位体組成の個体差を検討した.ここでは,そのうち最も精力を注いだT.crosseiの個体祭に関する研究成果を報告する.検討試料は,岩手県大槌湾口で採取された,同程度の大きさの現生個体9個体である.炭素同位体組成は,全ての個体において,海水と同位体平衡下で形成された方解石(以後,平衡方解石と称する)の炭素同位体組成よりも軽い値を示したが,それらの炭素同位体プロファイルは,変動パターンが大きく異なっていた.一方,酸素同位体組成は,大部分が平衡方解石の酸素同位体組成の範囲に収まり,全ての個体で顕著な年周期が認められた.本同位体組成と海洋データ(水温・塩分)を用いて求められる平衡方解石の酸素同位体組成の時系列変化とを比較した結果,腕足動物の酸素同位体組成は,多くの場合,海水温の低い時期に周囲の海水と同位体平衡であるのに対し,海水温の高い時期は非平衡(平衡方解石よりも重い酸素同位体組成)となることが明らかとなった.次に,個体の炭素・酸素同位体組成について相関関係を求め,反応速度論的同位体効果の個体差を検討した.

その結果,強い正の相関関係を示す個体(1個体),弱い正の相関関係が認められる個体(7個体),ほとんど相関のない個体(1個体)がみられた.以上より,同一環境に生息するT.crosseiの殻の炭素・酸素同位体組成の個体差および同一殻内における部位間の差異が明らかとなった.今後,本知見を化石に応用するためには,生息環境を正確に記録し(殻と平衡方解石の同位体組成が一致している,もしくはその差が小さい),個体差の小さな部位を特定する必要がある.今年度の成果は,平成23年度の早い時期に取りまとめ,国際誌に投稿予定である.本年度は,以下の研究成果が得られた.1.粟国島沖採取された現生腕足動物Campagea japonicaの炭素・酸素同位体組成1)C.japonicaの殻のδ^<13>Cとδ^<18>Oは,全てのseriesにおいて値が比較的狭い範囲に収まり,CJ-Ontのδ^<18>Oには年周期がみられない.2)殻のδ^<13>CはCJ-Ontの殻頂部分が,δ^<18>OについてはCJ-Inの先端部分がそれぞれ同位体平衡下で形成されており,両部分が古環境復元に適した部位である.2.沖縄沖より採取された現生腕足動物Basiliola lucidaの炭素・酸素同位体組成の個体差1)BL-Ontのδ^<13>Cとδ^<18>Oは,全ての個体について値が比較的狭い範囲に収まり,δ^<18>Oに年周期はみられない.2)^<14>C年代が"現在"と"それ以前(1804 cal BP5 cal BP)"の個体とでは,BL-Ontのδ^<13>Cが異なり,前者の大部分はδ^<13>C_<EC>の範囲に収まった.両者のδ^<13>Cの違いは,Suess効果の影響であると考えられる.大槌湾より採取された現生腕足動物Terbratulina crosseiの炭素・酸素同位体組成の個体差1)TCr-Ontのd^<13>Cは,全ての個体において,δ^<13>C_<EC>よりも低い値を示した.一方,TCr-Inのδ^<13>Cは,δ^<13>C_<EC>の範囲にあるか,それよりも低い値を示した.2)TCr-Ontのδ^<18>Oは,大部分がδ^<18>O_<EC>の範囲に収まった.T.crosseiの殻は,多くの場合,海水温の低い時期に周囲の海水と酸素同位体平衡下で形成されるのに対し,海水温の高い時期は非平衡下(δ^<18>O_<EC>よりも重いδ^<18>O)で形成される.
擬微分作用素の正値性と微分方程式の解の超局所解析

偏微分作用素がもつ超局所的な正値性が、解の存在と解の構造を決定することに着目し、偏微分方程式の局所可解性、解の微分可能性と分岐について、確率論、微分位相幾何学、数論、フラクタル理論等の関係ある各分野からの協力を得て総合的研究を行った。代表者は、極めて弱い正値性しか持たない無限次退化の主要型擬微分作用素が準楕円型になるための十分条件をL^2-評価式の形で与え、更に、Nirenberg-Treves(Ψ^^-)条件をみたすEgorov型作用素P=Dt+it^<2s>(D_<x1>+f(t)x^<2b>_1|D_x|),f(t)〓C^∞,f'(t)>O(t≠0)を含むある種のモデル作用素にこれを適用し、その準楕円性と共役作用素の局所可解性を示した。作用素Pは、f(t)=t^k(k奇数)のとき、Egorov-Hormander等によって研究された劣楕円型作用素の重要なモデルで、Pの準楕円性と共役作用素P^*の局所可解性は彼らの一般論から従うが、f(t)=exp(-|t|^<-k>),k>0といった無限次で消える場合には、局所可解性さえも全く未知であった。分担者、浅野は超局所解析の立場から、R^nの領域を基礎空間とする相空間で定義されたHamiltonianが正定値条件を満たすとき、Hamilton flowに沿って動くLagrange spaceが、ほとんどいたるところ基礎空間とtransversalであることを示し、分担者、宇敷は電気回路網の挙動を支配する微分方程式系に対して、コンファイナーの概念を用いて解の分岐現象を調べた。分担者、河野は解の微分可能性と関連して、自己相似関数の見本関数を局所時間の性質を利用して調べた。分担者、上と畑は、擬微分作用素のシンボルの幾何的、代数的性質を解析する立場から、それぞれ、楕円曲面から派生した複素構造をもたない4次元多様体の構成及びDonaldson不変量と、二重対数関数の有理点での無理数度について調べた。
S-I転移における臨界面抵抗の普遍性:Nd系高温超伝導体での検証

分子線エピタキシー(MBE)法により、良質のNdCeCuO単結晶薄膜を作製し、また本年度はNdCeCuF単結晶、BiSrCuO単結晶作製に成功した。これらのサンプルを用い以下のような研究を遂行した。(1)S-I転移近傍において、普遍的臨界面抵抗(R=h/4e^2)の値をとるか精密な実験を遂行した。特に100mKまでの希釈冷凍器温度領域までの実験を行った。(2)ゼロ磁場下において超伝導-絶縁体近傍における伝導機構、特に電荷ボソンの可変領域ホッピング(VRH)型伝導[R_<xx>=A[exp(To/T)^x]]の指数xの実験的決定を行った。(3)磁場変調型S-I転移のダイナミクスを調べるため、超伝導マグネットを用い高磁場下における面抵抗の測定を行い、特にこれまで1.5Kしか測定できなかったのを、希釈冷凍器により100mK領域までの測定データをとれるようにした。
スリッページ制御による自由電子レーザーの短パルス化

本研究課題は、高エネルギー電子ビームを発振媒体とする自由電子レーザー(FEL)において、光パルスを理論極限である単一サイクルにまで短パルス化する新たな発振原理の実証を目的とする。2018年度は、原理実証実験に必要な各種機器の開発や整備(a)-(d)を実施した。(a)実証実験を行うNewSUBARU蓄積リングにおいて、実験を想定した条件における試験運転を行うとともに、必要機器である電磁石シケインの性能評価を実施した。この結果、特に大きな問題なく実証実験に向けた運転が可能であることを確認した。(b)電子ビームと相互作用するシードレーザーとして、研究代表者が所属するSPring-8施設内で保管されていたレーザーシステムを、NewSUBARU蓄積リング実験ホールへ移設し、再立ち上げを行った。この結果、定格通りの出力が得られることを確認した。(c)上記シードレーザーと、蓄積リングを周回する電子ビームとの相互作用を誘起するためのテーパーアンジュレータの基本設計を実施し、磁石ブロックや必要部材の調達を行った。次年度にこれらの組立作業を行い、NewSUBARU蓄積リングへ設置する。(d)レーザーと電子ビームを時間的に同期してテーパーアンジュレータに入射するためのシステムの検討と構築を行い、必要な精度で時間同期を達成できることを確認した。上記以外に、実証実験の条件を最適化するための理論的検討を行った。この際に、[1]アンジュレータの誤差磁場が及ぼす影響の普遍的定式化、[2]FELにおける差周波発生原理、について新たな知見が得られたため、それぞれについて誌上発表を行った。特に前者は"Editor's Suggestion"に取り上げられるなど、注目を集めた。研究課題開始1年目である2018年度は、実証実験に必要な基盤機器の開発や整備を進めることを主眼として計画を進めた。このうち、当初は2019年度に完了予定であったシードレーザーの移設について、想定以上に順調に作業が進展したため、予定を前倒しして2018年度に全作業を完了した。その他の項目については当初の想定通り開発や検討が進んでいる。時間同期システムについては、逓倍器と分周器を組み合わせる方式によって、レーザーと加速器の標準時間信号の同期が可能であることを確認した。蓄積リングの改造については、予算内での作業を可能とするための手順書などの検討が進んでいる。また、テーパーアンジュレータについては、仕様策定が完了し、必要部材(磁石ブロック等)の調達を完了した。また、これらの検討の過程で、放射光やFELに関する新たな理論的知見が副次的に得られため、誌上発表を行った。これらの進捗状況から、本研究課題はおおむね順調に進展していると自己評価する。2019年度は、2018年度に引き続いて実証実験に必要な基盤機器の開発や設置、調整試験を行う。シードレーザーについては、中空ファイバーを用いたスペクトル幅の拡大と、チャープミラーによる分散補償及び短パルス化を行い、5サイクル(15フェムト秒)程度まで圧縮を行う。また、構築した時間同期システムを利用して、シードレーザーと電子ビームとの同期精度やジッターについて実験条件を模擬した試験を行い、必要に応じてシステムの改良を行う。テーパーアンジュレータについては、昨年度完了した基本設計を元に詳細設計を行い、必要部材の調達や製作を完了する。さらに、これらの部材の組立作業や調整試験を実施し、アンジュレータとして完成させた後にNewSUBARU蓄積リングへ移設する。移設時期は、NewSUBARU施設が運転を停止する2020年2月中旬から3月末の期間において実施する。実証試験の開始は2020年度を予定している。研究課題開始

1年目である2018年度は、実証実験に必要な基盤機器の開発や整備を進めることを主眼として計画を進めた。このうち、当初は2019年度に完了予定であったシードレーザーの移設について、想定以上に順調に作業が進展したため、予定を前倒しして2018年度に全作業を完了した。その他の項目については当初の想定通り開発や検討が進んでいる。時間同期システムについては、逓倍器と分周器を組み合わせる方式によって、レーザーと加速器の標準時間信号の同期が可能であることを確認した。蓄積リングの改造については、予算内での作業を可能とするための手順書などの検討が進んでいる。また、テーパーアンジュレータについては、仕様策定が完了し、必要部材(磁石ブロック等)の調達を完了した。また、これらの検討の過程で、放射光やFELに関する新たな理論的知見が副次的に得られため、誌上発表を行った。これらの進捗状況から、本研究課題はおおむね順調に進展していると自己評価する。2019年度は、2018年度に引き続いて実証実験に必要な基盤機器の開発や設置、調整試験を行う。シードレーザーについては、中空ファイバーを用いたスペクトル幅の拡大と、チャープミラーによる分散補償及び短パルス化を行い、5サイクル(15フェムト秒)程度まで圧縮を行う。また、構築した時間同期システムを利用して、シードレーザーと電子ビームとの同期精度やジッターについて実験条件を模擬した試験を行い、必要に応じてシステムの改良を行う。テーパーアンジュレータについては、昨年度完了した基本設計を元に詳細設計を行い、必要部材の調達や製作を完了する。さらに、これらの部材の組立作業や調整試験を実施し、アンジュレータとして完成させた後にNewSUBARU蓄積リングへ移設する。移設時期は、NewSUBARU施設が運転を停止する2020年2月中旬から3月末の期間において実施する。実証試験の開始は2020年度を予定している。
単純ヘルペスウイルス1型の潜伏感染に関する臨床的ウイルス学的研究

単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにする目的で,臨床ウイルス学的に検索し,次のような結果を得た.1)感染病巣からの分離株10株ならびに唾液からの無症候性排出ウイルス分離株12株のウイルスクローンの分離株につき,DNAパターンを比較し,無症候性排出群で12例中1例に異るパターンがみられ,複数株の同時再活性化が示唆された.2)感染症ウイルスと無症候性排出ウイルスとの生物学的性状を接種後17時間目の放出ウイルス量と増殖曲線で比較したところ,両群の放出ウイルス量に差が見られ,増殖曲線のパターンにも違いが見られた.すなわち,無症候性排出ウイルス群で感染症ウイルス群より放出ウイルス量が低く,また増殖曲線で前者が18時間後にピークに達し,急激な減少を示したのに対し,後者では15時間後にピークに達し,その後徐々に下降し,増殖能に差があることが明らかとなった.3)病巣から分離された感染症ウイルスと唾液中への無症候性排出ウイルスのマウス角膜へのウイルス接種による潜伏感染実験で,接種前ウイルスと活性化ウイルスのDNAパターンを比較した.単一株接種では全て同じものであったが,左右に異る株を同時に接種した場合と混合ウイルスを接種した場合に,活性化ウイルスは全て感染症ウイルスであった.このことより,HSV-1の重複潜伏感染で再活性において優先株が存在することが明らかとなった.単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにする目的で,臨床ウイルス学的に検索し,次のような結果を得た.1)感染病巣からの分離株10株ならびに唾液からの無症候性排出ウイルス分離株12株のウイルスクローンの分離株につき,DNAパターンを比較し,無症候性排出群で12例中1例に異るパターンがみられ,複数株の同時再活性化が示唆された.2)感染症ウイルスと無症候性排出ウイルスとの生物学的性状を接種後17時間目の放出ウイルス量と増殖曲線で比較したところ,両群の放出ウイルス量に差が見られ,増殖曲線のパターンにも違いが見られた.すなわち,無症候性排出ウイルス群で感染症ウイルス群より放出ウイルス量が低く,また増殖曲線で前者が18時間後にピークに達し,急激な減少を示したのに対し,後者では15時間後にピークに達し,その後徐々に下降し,増殖能に差があることが明らかとなった.3)病巣から分離された感染症ウイルスと唾液中への無症候性排出ウイルスのマウス角膜へのウイルス接種による潜伏感染実験で,接種前ウイルスと活性化ウイルスのDNAパターンを比較した.単一株接種では全て同じものであったが,左右に異る株を同時に接種した場合と混合ウイルスを接種した場合に,活性化ウイルスは全て感染症ウイルスであった.このことより,HSV-1の重複潜伏感染で再活性において優先株が存在することが明らかとなった.単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにするために、複数株の同時再活性化あるいは複数株による同時感染の存在の有無を検討した.すなわち,口腔領域HSV-1感染症分離株と口腔悪性腫瘍手術患者唾液中より無症候性に排出のみられた分離株からのウイルスクローン分離株につき制限酵素BamH IとSal Iを用いてDNAパターンを解析し比較した.対象は,HSV-1感染症群10例(疱疹性歯肉口内炎7例,口唇ヘルペス3例)と無症候性排出群12例で,ウイルスクローンの分離はプラック法にて行い,感染症群でクローン数は総数45個(4個7例,5個1例,6個2例),平均4.5個であった.また,無症候性排出群では,クローン数は総数73個(4個1例,5個3例,6個5例,8個3例)平均6個であった.その結果,HSV-1感染症群では,全症例毎の各クローン間の株鑑別が出来ず,10症例全てが同一株であった.しかし,無症候性排出群では,12例中1例に異る株が見られた.すなわち,C_2C_5ではM断片が存在するが,C_1C_3C_4の三つのクローンではM断片が存在せず異る株であった.このことは,12例中1例(8.3%)と頻度は低いものの,唾液中への複数株の同時排出の可能性を示唆するとともに重複潜伏感染の存在を明らかにしたものと考えている.単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにする目的で,HSV-1の野生株をマウスに接種し,潜伏感染を起こさせた後,再活性化ウイルスと接種ウイルスのDNAパターンを比較した.SPF-ddyオスマウスを使用し,急性感染症からの分離株2種類(M2951株,M3775株)と無症候性排出ウイルス分離株2種類(Q535株,Q1368株)にそれぞれの混合株の6群に分け接種した.ウイルス接種はマウスの左頬部に8.5×10^7PFU/mlのウイルス液を1滴のせ,広げるように塗布し,その上を26Gの注射針で60回ひっかいて上皮を傷つけるように接種した.ウイルス接種時から1ヶ月,2ヶ月,3ヶ月,6ヶ月後に両側三叉神経節を採取し、細切後HEL細胞に接種explant cultureを行い,活性化ウイルスにつきDNAを抽出し,BamH I,SalIの制限酵素で切断後,電気泳動を行い,各群別に接種ウイルスと活性化ウイルスとの切断パターンを比較した.

その結果,単一株接種では,感染症群,無症候性排出群ともに,1ヶ月,2ヶ月,3ヶ月,6ヶ月後の再活性化ウイルスは接種ウイルスと全て同一パターンを示した.しかし,混合株接種では,両群ともに再活性化が見られず,重複潜伏感染の存在を明らかにすることは出来なかった.単純ヘルペスウイルス1型(HSV-1)の重複潜伏感染の存在を明らかにする目的で,HSV-1の野生株をマウスに接種し,潜伏感染を起こさせた後,再活性化ウイルスと接種ウイルスのDNAパターンを比較した.また,感染ウイルスと排出ウイルスの生物学的性状に差があるかどうかを知る目的で,両ウイルスの増殖曲線を比較した.BALS/Cオスマウスを使用し,感染症からの分離株2種類(M2951,M3775)と唾液中への無症候性排出ウイルス分離株2種類(Q535,Q1368)を8群に分け接種した.ウイルス接種はマウスの右角膜に26Gの針にて基盤の目状に傷をつけ,その上に8.5×10^7PFU/mlのウイルス液を一滴落とし,上眼瞼をピンセットにて持ち上げ,液を包み込むようにして接種した.複数株接種の折りは,左右角膜に同じように行った.ウイルス接種時から1ヶ月後に両側三叉神経節を採取し,explant culterを行い,1週目と2週目の活性化ウイルスにつきDNAを抽出し,BamHI,SalIにて切断し,各群別に接種ウイルスと活性化ウイルスの切断パターンを比較した.また,増殖曲線については感染症ウイルス7株と排出ウイルス6株で,0.2ml中5PFU/cellとなるようウイルスを調整し,GMK細胞に接種後,37°Cのwater bathに入れ24時間保温した.以後3時間毎に各株毎に小角3本づつ凍結して行き,各時間毎のウィルスの定量を行い,増殖曲線を描いて比較検討した.その結果,角膜接種でも皮膚接種同様,混合株同時接種では潜伏感染を起さず,左右別では反対側への潜伏感染は確認されず,重複潜伏感染を確認するには至らなかった.また,増殖能の比較では感染ウイルス株が15時間,排出ウイルス株が18時間でピークに達し,その後の減少率にも違いが見られ,生物学的性状に差があることが示唆された.