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日韓古代人骨の分析化学・年代学的研究と三国時代の実年代

本研究の目的は、韓国側と日本側で年代観が異なる古墳時代前期中期について、韓国の古墳から出土する人骨の炭素14年代を測定して年代観を確定することである。3世紀から6世紀までの嶺南地域を中心に、4つの遺跡,約150サンプルに達する。測定の結果、韓国側と日本側が主張する年代の中間に比定される可能性高いことがわかってきた。ただし、測定数がまだ不足していること、6世紀の資料は豊富だが、35世紀の測定数が足りず、時期によってばらつきが激しいことから、さらなる測定が必要であることは言うまでもないが、古墳時代の年代にも炭素14年代測定は有効であることは間違いないという見通しを得ることができた。1平成23年度は,韓国慶南礼安里古墳群出土人骨34点と土器付着炭化物1点の年代測定と同位体比分析を行い,3月24日(土)に釜山大学校人文大学で行われた第99回釜山考古学研究会で,測定結果を報告した。2礼安里古墳群は,4世紀から6世紀にわたって古墳が造営され,年代測定が可能な遺存状況の優れた人骨が多数出土している。遺体は追葬が不可能な石室に葬られているので,死亡時と古墳の年代は一致する。よって人骨の炭素14年代は,古墳が作られた年代を反映するとみることができる。3測定した炭素14年代と古墳の築造年代は,造られた年代が新しくなるほど人骨の年代も新しくなるなど,出土人骨と古墳との相対的な関係はほぼ整合的であることがわかった。ただ,築造年代が新しくなるにつれて,若干の乱れが見られた。乱れの原因としては,後世の試料が混入した可能性と,海洋リザーバー効果の影響が考えられるが,コラーゲンの安定同位体比をみるかぎり,海産物を特に多く摂取していたという傾向は認められず,海洋リザーバー効果による影響は少ないと考えられる。4今回の測定結果では,日本の古墳研究者に多い年代観と,釜山大学の研究者の年代観の中間に位置しているため,礼安里古墳群だけの測定結果では,日韓の古墳時代の年代のズレを調整することはできない。2年目に更に測定例を増やして,共通の年代観の構築を目指す予定である。1「韓国林洞古墳群出土人骨の炭素14年代測定」嶺南文化財研究院蔵2013年2月にサンプリングした、5世紀第一四半期から6世紀第1四半期までの人骨である。保存処理のため人骨表面に樹脂が塗布されていたことから、炭素14年代測定の試料となるコラーゲンに影響を与えないようにするため、表面の樹脂の除去を東京大学総合研究博物館放射性炭素年代測定室にお願いした。9点の試料の炭素・窒素分析、炭素14年代測定を実施した。その結果、2点については考古学的知見と整合性をもつ結果を得られたが、ほかの7点は新しい年代を示した。また同位体分析の結果、窒素の値が高いことがわかり水産物との関係がうかがわれた。2「韓国大邱佳川洞古墳群出土人骨の炭素14年代測定」嶺南文化財研究院蔵2013年7月にサンプリングした5世紀第1四半期から6世紀第1四半期までの人骨である。コラーゲンの抽出と炭素14年代18点の測定を東京大学総合研究博物館放射性炭素年代測定室にお願いした。その結果、1点以外はコラーゲンの劣化に伴い本来の値を示さない可能性があることがわかった。唯一1点、5世紀3四半期第4四半期の試料は、較正曲線の平坦な時期にあたり、5世紀前葉から6世紀中頃までのどこかにはいるとまでしか絞り込めない。5世紀後葉という考古学的な推定年代がこの中に収まっているとはいえ、まだまだ実用性に乏しい段階にとどまる。佳川洞の人骨も窒素の値が高いことから、水産物の利用の高さが推定される。3「韓国新文里遺跡出土試料の炭素14年代測定」東亜細亜文化財研究院蔵2012年8月に東亜細亜文化財研究院においてサンプリングした2点の試料で、貝層や住居跡から見つかった土器に着いていた炭化物の炭素14年代測定を行った。1点は鉱物に由来する炭素の影響を受けて古い値が出ている。初期鉄器時代の値を示している。平成24年度は,3つに分けていた研究組織のうち,以下の理由から年代測定班に絞って実施した。当初計画にしたがい,夏前に(財)嶺南文化財研究院所蔵の韓国慶尚北道林堂古墳群出土人骨の年代測定用試料の採取を6月6日に実施した。8月には,秋に予定していた(財)東亜細亜文化財研究院所蔵の古墳時代に比定された土器付着炭化物のAMSー炭素14年代測定と,炭素同位体比分析用試料のサンプリングを,9・10日の二日間にわたって実施した。

採取した試料は,東京大学総合博物館にコラーゲンの抽出を依頼し,得られた資料を民間の測定会社に委託して,年代測定値の報告を得た。これらの分析結果をふまえて平成25年1月5・6日(土・日)に歴博で行われた共同研究会において,(財)嶺南文化財研究院の院長と研究員の二人を招へいし,測定結果の報告会を日本側の研究者とともに実施した。林堂古墳群は,3世紀から7世紀にわたって古墳が造営され,遺存状況のよい人骨が多数出土している。遺体は追葬が不可能な石室に葬られているので,死亡時と古墳の年代は一致する。よって人骨に含まれるコラーゲンを対象に測定した炭素14年代は,古墳がつくられた年代を反映するとみることができる。しかし,林堂の人骨は表面上の依存度の良さに比べて,コラーゲンの残りが予想以上に悪く,測定できたのは6点,うち良好なデータを示したのはわずか3点にとどまったので,さらに別の遺跡出土の資料を対象とした測定値を増加しなければならない。4ただ6世紀に関しては,日本列島同様,韓国の試料も国際的な基準であるIntCal04ではなく,日本の木材の年輪年代を本につくられた日本版の較正曲線(Japanese Caribration Curve),略してJcalの方が整合的な年代を求めることができることを確認できたことは大きな成果である。礼安里古墳群の人骨34点,土器付着炭化物1点の分析科学・年代学的調査を実施し,初年度に予定してた礼安里古墳群出土人骨の測定はすべて終了することができた。測定結果は,日韓の年代観のズレのちょうど中間を示すことがわかった。ただし,胎土分析や考古学的な調査については,上記に予算を集中的に投下したため,達成することができなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。23年度の慶尚南道金海市礼安里古墳群から出土した人骨の年代調査は,多くの測定値を得ることができたが,24年度の林堂古墳群出土人骨の年代調査はコラーゲンの遺存が悪く,得られた測定値の数が少なかったため,統計処理に必要な数を確保するには到らなかった。統計処理には型式ごとに10点程度の測定値は必要なため,さらなる測定値の増加が必要である。また共同研究員の一人が年度当初に倒れ,復帰が秋までずれ込んだことに起因する,年代測定班以外の調査の遅れも,やや遅れている原因の1つである。平成24年度は,釜山市立博物館,(財)嶺南文化財研究院,(財)東亜細亜文化財研究院など,釜山大学校博物館以外の機関が所蔵している人骨,ウルシ,土器付着炭化物などの分析科学・年代学的調査をおこない,さらに測定数を増やす計画で,すでに関係機関との了承も得ている。23年度,実施できなかった胎土分析や考古学的な資料調査を実施する計画である。最終年度となる25年度はさらなる年代測定値の増加を目指して,新たな古墳出土人骨の測定と,軟質土器に付着する炭化物やウルシ,木材などの測定も加速することにより,統計処理に必要な時期ごとの測定数を確保する。同時に,考古学相対編年班については,韓国の37世紀の古墳と共通する副葬品をもつ東日本の古墳出土資料の考古学的調査を行い,相対編年を整備する。また当初予定していた胎土分析については,担当者の健康上の理由もあり,実施しないことにする。
菌体成分,特にLPS投与マウスの血小板動態とアナフィラキシー様反応

グラム陰性菌の細胞壁成分であるlipopolysaccharide(以下LPS)をBALB/cマウスに静脈注射すると,肺と肝臓への血小板の急速な集積とその脱顆粒によるアナフィラキシー様ショックが誘導される.今回,血小板との反応が心内膜炎に関与するとの報告もある真菌細胞壁成分マンナンによる血小板反応をマウスで検討したところ,LPSとは異なるメカニズムでショックを誘導することが示唆された.グラム陰性菌の細胞壁成分であるlipopolysaccharide(以下LPS)をBALB/cマウスに静脈注射すると,肺と肝臓への血小板の急速な集積とその脱顆粒によるアナフィラキシー様ショックが誘導される.今回,血小板との反応が心内膜炎に関与するとの報告もある真菌細胞壁成分マンナンによる血小板反応をマウスで検討したところ,LPSとは異なるメカニズムでショックを誘導することが示唆された.血小板は心臓・血管系疾患に加え,喘息,アレルギー,肝炎,癌の転移などとの関連性も示唆されている.Adrenaline (Ad)やnoradrenaline (NA)は副腎髄質や交感神経から遊離されるが,血小板自体もAdを有し,活性化に伴いAdを遊離し,血小板活性化に関わると言われている.Mannose-homopolymerを0抗原にもつLPSをBALB/cマウスに静脈注射すると,肺と肝臓への血小板の急速な集積とその脱顆粒によるショックが誘導される.このショック反応は既知エンドトキシンショックと異なり,0抗原と補体依存性であり,C3H/HeJマウスでも起こる.今回この反応とAdとの関連性について検討した.Klebsiella 03 LPS(愛知医大・横地高志教授より恵与)またはAd関連薬物を無麻酔BALB/cマウスに静注し,血液(断頭で試験管に直接回収),肺,肝臓での血小板の挙動を,serotonin(5HT)を指標に測定し,ショックを観察した.AdとNA投与は30秒以内の肺への血小板集積と1分以内のショックを誘導した.α1とα2アンタゴニストはアドレナリンのみならずLPSによる血小板反応と急性ショックも抑制した.マクロファージ枯渇マウスでは,LPSショックと同様に,Adショックも減弱した.補体C5阻害薬は,LPSショックを強く抑制し,Adショックに対しても抑制的たった.以上の結果より,LPSによる急性ショックは,補体とマクロファージに加えて,Ad受容体も関与する血小板反応により誘導されること,また,アドレナリン受容体は肺への血小板集積に関与する可能性が示唆された.グラム陰性菌の細胞壁成分であるlipopolysaccharide(以下LPS)をBALB/cマウスに静脈内投与すると,補体依存性に肺と肝臓への血小板の急速な集積とその脱顆粒によるアナフィラキシー様ショックが誘導される。この血小板反応が口腔内から供給されるLPSによってもひきおこされ,種々の疾患に関わるのではと予想している.マンナンは真菌細胞壁成分であり,真菌と血小板との反応が心内膜炎に関与するとの報告もある. ddYマウスにマンナンを投与すると急性ショックを誘導し, PAF拮抗薬が抑制することから,血小板の関与が考えられる.しかしながら,マウスの血小板はPAFにより活性化しないとの報告もある.今回,真菌マンナンによる血小板反応をマウス(in vivo)で検討し, Klebsiella O3-LPSによる反応と比較した. KO3-LPSはBALB/cで強い血小板反応とショックを誘導するが, ddYでは血小板反応の程度は弱く,ショックも軽微であった. ddYマウスはマンナンでショックを誘導したが, BALB/cではショックは起こらなかった.マンナンによるショックもマウスの系統に依存する.以下LPSはBALB/cマウス,マンナンはddYマウスで行った実験の比較である.LPSによるショックは補体C5阻害薬で抑制されるが,マンナンによるショックは抑制されない.また, PAF拮抗薬投与によりマンナンによるショックは抑制されたが, LPSによるショックは抑制されない.LPSの場合は,血小板を枯渇することによりショックの誘導は抑制されるが,マンナンによるショックは血小板を枯渇しても誘導されるだけではなく,逆に増強された.以上の結果より, LPSやレンサ球菌菌体は血小板の肺や肝臓への集積・脱顆粒を介して急性ショックを誘導するが,真菌マンナンの場合はPAF依存性,血小板非依存性のメカニズムでショックを誘導するものと思われる.
ラム加速機の推進性能に対する化学反応速度の効果に関する研究

ラム加速機の作動における有限化学反応速度と推進性能について,数値解析と小口径ラム加速機の作動実験を通じて,知見を得た.燃焼領域が亜音速となる作動は,熱閉塞モードと遷デトネーションモードに大別され,本研究では有限速度化学反応を考慮した準定常一次元数値解析によってその流れ場を定量解析するコードを開発した.方程式系は,常微分方程式に帰着しその解法は既にほぼ完成されているが,本研究では,音速点での特異性による計算の安定性低下を防ぐため,微小検査体積に対する保存則を空間的に順次解き進める手法を開発し,プロジェクタイル上あるいはその下流での閉塞状態を高解像度で解析することができた.解析結果より,化学反応の誘起距離とプロジェクタイルの長さを比較することにより,同一の混合気,プロジェクタイル速度であっても,大型の装置では遷デトネーションモードが現れ易いことを明らかにし,安定した熱閉塞モードの作動を得るためには装置を小型化した方が有利であることを示した.また,大型装置の作動では混合気の充填圧などを操作することにより,作動の安定化が図れるという方向性も示した.この数値解析の結果を背景に,口径25mmという現在世界的にも最小口径のラム加速機を用いて作動実験を行い,大型装置に比べて発熱量の高い混合気を用いたラム加速の作動を実現し,その方向付けが妥当であることを実証した.本研究成果は,ラム加速機の作動に関する相似則を得るため装置寸法と化学反応の代表寸法を比較することが有効であることを示唆し,今後の更に精緻な定量解析の足掛かりとなるものと期待できる.ラム加速機の作動における有限化学反応速度と推進性能について,数値解析と小口径ラム加速機の作動実験を通じて,知見を得た.燃焼領域が亜音速となる作動は,熱閉塞モードと遷デトネーションモードに大別され,本研究では有限速度化学反応を考慮した準定常一次元数値解析によってその流れ場を定量解析するコードを開発した.方程式系は,常微分方程式に帰着しその解法は既にほぼ完成されているが,本研究では,音速点での特異性による計算の安定性低下を防ぐため,微小検査体積に対する保存則を空間的に順次解き進める手法を開発し,プロジェクタイル上あるいはその下流での閉塞状態を高解像度で解析することができた.解析結果より,化学反応の誘起距離とプロジェクタイルの長さを比較することにより,同一の混合気,プロジェクタイル速度であっても,大型の装置では遷デトネーションモードが現れ易いことを明らかにし,安定した熱閉塞モードの作動を得るためには装置を小型化した方が有利であることを示した.また,大型装置の作動では混合気の充填圧などを操作することにより,作動の安定化が図れるという方向性も示した.この数値解析の結果を背景に,口径25mmという現在世界的にも最小口径のラム加速機を用いて作動実験を行い,大型装置に比べて発熱量の高い混合気を用いたラム加速の作動を実現し,その方向付けが妥当であることを実証した.本研究成果は,ラム加速機の作動に関する相似則を得るため装置寸法と化学反応の代表寸法を比較することが有効であることを示唆し,今後の更に精緻な定量解析の足掛かりとなるものと期待できる.本年度は、ラム加速機の推力特性に対する有限速度化学反応の効果について理論モデルの構築とラム加速機作動予備実験を行い、以下の成果を得た。1.ラム加速機の推力特性の解析として、既存の理論を有限速度化学反応の効果を考慮した形に修正し、準一次元数値計算法を確立した。その結果、化学反応誘起長さがプロジェクタイル長よりも長いときには熱閉塞モードが保たれるが、それよりも短くなると遷デトネーションモードに遷移し、同じマッハ数に対して推力が大きくなることが示された。この結果、プロジェクタイルの代表寸法が大きくなると遷デトネーションモードに遷移するマッハ数が低くなることもわかった。遷デトネーションモードが不安定な作動モードであるとすれば、代表寸法が大きくなるほど発熱量の低い混合気が適していることになり、実験結果と傾向が一致する。2.実験では、プロジェクタイルが混合気に突入する際、非定常流体力学の効果でサボのみを分離することができ、ラム加速機の推力特性実験を行う準備が整った。ラム加速機の作動における有限化学反応速度と推進性能について,数値解析と小口径ラム加速機の作動実験を通じて,知見を得た.燃焼領域が亜音速となる作動は,熱閉塞モードと遷デトネーションモードに大別され,本研究では有限速度化学反応を考慮した準定常一次元数値解析によってその流れ場を定量解析するコードを開発した.方程式系は,常微分方程式に帰着しその解法は既にほぼ完成されているが,本研究では,音速点での特異性による計算の安定性低下を防ぐため,微小検査体積に対する保存則を空間的に順次解き進める手法を開発し,プロジェクタイル上あるいはその下流での閉塞状態を高解像度で解析することができた.解析結果より,化学反応の誘起距離とプロジェクタイルの長さを比較することにより,同一の混合気,プロジェクタイル速度であっても,大型の装置では遷デトネーションモードが現れ易いことを明らかにし,安定した熱閉塞モードの作動を得るためには装置を小型化した方が有利であることを示した.また,大型装置の作動では混合気の充填圧などを操作することにより,作動の安定化が図れるという方向性も示した.この数値解析の結果を背景に,口径25mmという現在世界的にも最小口径のラム加速機を用いて作動実験を行い,大型装置に比べて発熱量の高い混合気を用いたラム加速の作動を実現し,その方向付けが妥当であることを実証した.本研究成果は,ラム加速機の作動に関する相似則を得るため装置寸法と化学反応の代表寸法を比較することが有効であることを示唆し,今後の更に精緻な定量解析の足掛かりとなるものと期待できる.
農耕地におけるミミズ群集の変動要因の解明

農耕地におけるミミズ群集の変動要因を解明するため、環境保全型農法および耕起と有機物施用処理がミミズ群集に及ぼす影響を調べた。カバークロップ栽培と草生栽培がミミズの生息密度及び種数を増加させること、不耕起、有機物施用がミミズ群集に正の効果があることを明らかにした。また、土壌温度、水分がミミズの団粒形成量に及ぶす影響を調べた結果、湿潤かつ2025度でミミズがもっとも多く団粒を形成することを明らかにした。カバークロップ、草生栽培では夏期の高温または乾燥を軽減する効果が認められたことから、こういった栽培体系でミミズの生息密度および団粒形成量を高めることが示唆された。本課題を遂行するために大きく2つの研究を行っている。1つはミミズの団粒形成機能の定量的評価、もう一つは農法がミミズ群集に及ぼす影響を評価する試験である。昨年度は団粒形成機能を評価する研究では、土壌温度、水分、ミミズの体サイズとミミズの団粒形成速度の関係を温度水分が一定である室内実験で行った。本年度は一定温度水分条件下で得られたモデル式(土壌温度水分から団粒形成速度を推定する式)が、温度水分が変動する野外条件下においても適用可能かどうかを評価した。実験は、通水性通気性のある培養容器にミミズを投入し、1週間培養した。培養期間中の実験土壌の温度と水分を測定することで、温度、水分、ミミズの体サイズと団粒形成量の関係を調べた。実験は7月から12月まで行った。その結果、若干モデルによる推定値の方で団粒が多く形成される結果となったが、実測値と推定値が直線的な関係になることが明らかになり、野外においても室内で得られたモデル式が適用出来ることが明らかとなった。農法がミミズ群集に及ぼす影響を評価する試験では、有機栽培、カバークロップ栽培、自然草生栽培がミミズ群集に及ぼす影響、および耕起や有機物施用といった要因がミミズ群集に及ぼす影響を2年連続で評価しており、本年度が2年目であった。調査の結果、カバークロップ栽培と自然草生栽培はミミズバイオマスに正の効果があることが明らかとなった。しかし、有機栽培はミミズのバイオマスへの影響は検出出来なかった。要因実験では、耕起処理はミミズバイオマスに負の効果をもたらし、年に2回耕起するだけでもミミズバイオマスが急減した。一方有機物施用は、正の効果をもたらすことが明らかとなった。有機栽培においてミミズのバイオマスへの影響が検出出来なかった要因として、年間耕起する回数が有機栽培区においても2回だったために、ミミズがほとんど定着出来ていなかったと考えられた。近年、環境保全機能の向上や生物多様性の保全等を図る観点から有機栽培、カバークロップ栽培、草生栽培等の環境保全型農業の推進が奨励されている。ミミズは、持続的な農業生産を行う上で重要な養分循環機能や団粒形成機能を有しているものの、環境保全型栽培がミミズ群集やミミズの団粒形成機能に及ぼす影響は明らかになっていない。ミミズの生息密度や団粒形成を高める要因が明らかになれば、ミミズを生かした農地管理が可能となる。本課題では、有機栽培、カバークロップ栽培、草生栽培がミミズ群集の多様性や密度及び団粒形成機能に及ぼす影響を解明し環境保全型農業の推進に資することを目的としている。研究目的を遂行するために、本課題では以下の研究を行う。1環境保全型農業実践圃場におけるミミズの生息密度や種多様性の調査、2人為的要因(耕起回数や有機物施用)及び環境要因(有機物被覆、土壌温度、水分)がミミズ群集に及ぼす影響を評価する調査、3環境要因(土壌有機物量や土壌温度、水分)とミミズの団粒形成速度の関係のモデル化。本年度は、環境保全型栽培(有機栽培、カバークロップ栽培、草生栽培)および人為的要因(耕起回数と有機物施用)がミミズ群集に及ぼす影響を評価する調査を開始した。調査の結果、草生栽培、カバークロップ栽培でミミズの生息密度が対照区と比較し高くなる結果が得られた。人為的要因がミミズ群集に及ぼす影響を評価した調査では、耕起回数を減らし、有機物を施用することでミミズの生息密度が増加する結果が得られた。環境要因がミミズ群集に及ぼす影響を評価するために、遮光処理を行う圃場を設置した。調査は来年以降に行う。ミミズの団粒形成機能を評価する研究では、室内培養実験において温度と水分がミミズの団粒形成速度に及ぼす影響を評価した。温度では25°Cで最もミミズの団粒形成速度が速く、土壌水分は湿潤になるほど団粒形成速度が増加した。

農耕地におけるミミズ群集の変動要因の解明に向けて大きく2つのテーマで研究を進めた。1つは農法がミミズ群集に及ぼす影響、もう1つはミミズの団粒形成機能の定量評価である。本年度は、団粒形成機能の定量化を進めるとともに畑地において環境保全型農法がミミズの生息種数に及ぼす影響を評価した。団粒形成機能の定量化については、土壌炭素、pH、粘土含量などの土のパラメーターから団粒形成量を推定する試験を行うため、全国から15箇所の土を採取した。土壌炭素、粘土含量等を測定するとともに、団粒形成量を測定した。しかし、砂の多い土ではこれまで用いていた団粒形成量を測定する方法では、正確に評価できないことが明らかとなった。このため新しい測定手法を開発し、今後の研究の基礎を構築した。環境保全型農法がミミズの生息種数に及ぼす影響を評価する研究では、これまでに採取した環境保全型農法実践圃場(カバークロップ栽培、自然草生栽培)のサンプルの種名を調べるとともに、要因実験(年間耕起回数と有機物施用)で得られたサンプルの種名を調査した。その結果、カバークロップ栽培、自然草生栽培で種数が増加すること、要因実験から耕起が種数を減らし、有機物施用が種数を増加させる効果があることが明らかになった。また農法が土壌温度と水分に及ぼす影響を評価した。ミミズは高温、乾燥に弱いことが知られているため、農法の変化が土壌温度と水分に及ぼす影響を評価する必要がある。これまでにカバークロップ栽培実践圃場においては、評価出来ていたが、他の試験圃場においては評価できていなかった。そこで、それらの圃場において、土壌温度と水分を評価した。その結果、畑地は、全ての圃場において夏期に高温、乾燥化することが明らかとなり、ミミズの生息環境としては厳しい環境となることが明らかとなった。土壌生態学本年度までに、モデル生物であるサクラミミズの団粒形成速度を温度、水分、ミミズの体サイズから推定出来るモデル式を作成できた。室内実験で得られたモデル式が、野外条件下で適用出来るかどうかは、研究遂行上大きな課題であったが、野外条件下での団粒形成速度を室内で得られたモデル式から説明することが出来た。農法とミミズ群集の関係を評価する試験では、有機栽培、カバークロップ栽培、自然草生栽培などの環境保全型栽培がミミズバイオマスに及ぼす影響が明らかになった。さらに要因実験では耕起の負の効果が有機物施用の正の効果よりも強く、年間2回程度の耕起でもミミズバイオマスが急減することが明らかになった。一方要因実験で土壌温度、水分を制御する試験は、圃場を予定通り設置しているものの、ミミズの定着が未だ十分ではない。このため、現在用いている圃場で土壌温度、水分のデータを採取することを検討している。野外調査では、さまざまな要因が結果に影響を及ぼす。1年目の調査結果が一般的な傾向かどうか評価するため、2年継続して調査を行う。本年度は、環境保全型農業実践圃場において調査を予定通り開始し、カバークロップ圃場、自然草生栽培圃場においては、カバークロップ栽培および自然草生栽培を行うことで、ミミズの生息密度が増加する結果が得られた。また要因実験においては、ミミズのバイオマスは耕起を行うことで低下し、有機物を施用することで増加した。来年度継続して調査を行うことで、それぞれの環境保全型農法がミミズ群集に及ぼす影響を評価する。また、環境要因(有機物被覆、土壌温度と水分)がミミズ群集に及ぼす影響を評価するための試験圃場を、予定通り本年度設置出来た。
現代フランスにおける共和主義・多文化主義・レイシズム-その連関と克服

三年間にわたる「現代フランスにおける共和主義・多文化主義・レイシズム」の研究を通して、以下のことが明らかになった。第一に、フランス共和主義は決して一枚岩の思想ではなく、その内部に強硬派から穏健派までさまざまなバリエーションが存在しており、そのニュアンスを見落としてはならないこと、そして第二に、ドミニク・シュナペールに代表される「寛容な共和主義」は、英米圏で議論されている「リベラル・ナショナリズム」と親近性を有するということである。平成22年度は、現代フランスの「共和主義」について、その理論的代表者と目される社会学者ドミニク・シュナペールの議論を中心に研究を進めた。とくに、彼女の主著である『市民の共同体』『福祉国家民主主義』『市民性とは何か』を中心に検討し、『市民性とは何か』については翻訳・紹介をおこなった(風行社より刊行)。本研究を通して明らかにされたシュナペールの基本的姿勢は、共和主義の教条派(たとえばレジス・ドゥブレ)と多文化主義の推進派(たとえばミシェル・ヴィヴィオルカ)の中間にあって、共和主義の原理そのものに含まれている「寛容」の理念を極限まで引き出すことにより、移民の統合やEU拡大という時代的要請に応えていこうというものである。その立場は、国民国家の解体や終焉を唱えるポストモダンの潮流(たとえばエティエンヌ・バリバール)と対立すると同時に、既存の国家を擁護しその歴史と伝統を称揚する守旧派=ナショナリズムとも異なる。フランスの文脈を離れてアングロ・サクソン圏に目を向けるならば、1990年代に登場した「リベラル・ナショナリズム」の発想、とりわけその有力な論者であるオックスフォード大学の政治学者デイヴィッド・ミラーの議論と呼応するところがあるように思われる。平成23年度は、フランス共和主義の現代的展開について、その代表的論客として知られる社会学者ドミニク・シュナペールの政治理論を中心に検討した。彼女は幅広い領域で数多くの業績をものしているが、共和主義を扱った主要著作として『移民のフランス』、『市民の共同体』、『福祉国家民主主義』、『市民権とは何か』を取り上げ、あわせて関連論文数編に分析を加えた。シュナペールは、アメリカの多文化主義とは一線を画す一方で、教条的な共和主義をよりリベラルな方向に修正していく「寛容な共和主義」の立場にたつ。彼女は、現代国家が人種的・宗教的に多様なメンバーから構成されている事実を前提にしながら、そうした多様性を超越する場として、また平等な市民権を保障する制度として、ネーションを維持・発展させていくべきであると考える。私見によれば、それは近年イギリスを中心として活発に議論されている「リベラル・ナショナリズム」と共通点をもつ。平成23年度の具体的な研究成果としては、シュナペールの主要著作のひとつである『市民権とは何か』(風行社刊)を翻訳出版するとともに、『「リベラル・ナショナリズム」の再検討』(ミネルヴァ書房刊)において、シュナペールの共和主義をリベラル・ナショナリズムの潮流(具体的には、その代表格と目されるデイヴィッド・ミラーのナショナリティ論)との接点を探りつつ検討した。わが国の政治理論、とりわけナショナリズム研究は、もっぱらアングロ・サクソン圏の議論に依拠しているが、上記の研究はそうした偏りを是正するという意義も有するであろう。フランスはアングロ・サクソン型の「多文化主義」とは一線を画するかたちで移民の統合を進めてきた。「共和主義」と呼ばれるその原理は、現在でもフランス・アカデミズムの本流から支持されているが、エティエンヌ・バリバールに代表されるいわゆるポスト・モダン派からは、「普遍性」の名の下に他者への抑圧が正当化されているとの批判がある。本研究は、このような問題を政治思想・政治理論の視角から検討するものであり、本研究期間中、社会科学高等研究院(EHESS)の客員研究員として、共和派の代表的論客と目されるドミニク・シュナペールのセミナーに参加する機会を得た。こうして得られた知見として、さしあたり以下の二点を指摘しておきたい。第一に、共和主義は決して一枚岩の思想ではなく、むしろそのニュアンスに注目しなければならない。たとえば、レジス・ドゥブレやブランディーヌ・クリージェルのような強硬な共和派に対して、シュナペールは「リベラルな(寛容な)共和主義」を標榜している。その理論的差異は、現実には移民政策の違いとなって表出する。第二に、人口移動による多文化・多民族化は西欧社会に共通する現象であり、共和主義の展開もフランス一国のみならず、より広い観点から理解されるべきである。その意味で、今日の英米圏で議論されている「リベラル・ナショナリズム」の思想潮流は、フランス共和主義と親近性を持つ政治理論であり、両者の接点を探究することが重要であると思われる。なお、本研究の成果の一部として、拙論「フランス共和主義とリベラル・ナショナリズム」(富沢克編『「リベラル・ナショナリズム」の再検討』ミネルヴァ書房、2012年)を発表した。また、クリスチャン・ジョプキ『ヴェール』(法政大学出版局)が拙訳により近刊予定である。

当初の計画に従って、ドミニク・シュナペールの政治理論を検討することを通して、現代フランスの共和主義の基本的発想、ならびにそれが多文化主義を拒否する論理について、理解を深めることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。ドミニク・シュナペールとともに、現代フランスにおいて「寛容な共和主義」の一翼を担っているソルボンヌの哲学者、アラン・ルノーの政治理論を中心に検討を進め、シュナペールの立場との理論的相違を解明する予定である。これによって共和主義の多様な相貌をより立体的にとらえることができるように思われる。
マルチメディアを活用した民族舞踊教材の学習者適応機能の高度化と評価分析

研究者らが開発した民族舞踊の実技習得用マルチメディア教材“ガムランの技法"において、コンピューターの高速化や高性能化にともない、学習者に電子メディア教材があわせる機能『学習者適応機能』の改良を試みてきた。同時に、従来からの電子メディア教材との比較による評価分析をおこなってきた。その成果は以下のとおりである。1学習者適応機能の改良:これまでのソフトウエアをより高度な機種であるPower Machintosh上で使用可能にした。また学習者がマウスやキーボードから解放され、実技をおこないながらリアルタイムにコンピューターの教材にアクセスできる音声認識コントロールシステムの最新システムの試行を実験し、ならびに大容量を必要とする動画記録・再生システムとして新方式DVD(デジタルビデオディスク)の導入の検討もおこないその実現性を確かめた。2学習者適応機能の評価:かねてから研究者らが開発してきた、人間とメディアとの適合性を生理学的指標をつかって非拘束で計測し評価する手法を応用して実験をおこなった。実技学習時の学習者の脳波および心拍数をビデオ教材としいて非拘束で計測し評価する手法を応用して実験をおこなった。その結果、学習時の快適性の指標になりうると考えられる脳波α波の平均ポテンシャルが、ビデオ教材使用時にくらべて本教材使用時が大きく上回る例がみられ、本教材の学習者適応機能の有効性を示唆する結果を得た。また心拍数は実技学習時の運動にともなう影響と緊張にともなう影響がきわめて分離しにくいため、本教材の快適性を評価するには実験と解析の方法の改良を試みてきた。その中で心拍の間隔のゆらぎを指標にすることの検討にはいった。学習者が実技による身体的運動や音声の発生をともなう場合、快適性や緊張の生理的指標の計測手法について、さまざまな実験条件において有効性と限界を整理することができた。3実験レベルでの評価:実際の舞踊教育の現場で本教材を使用してその効果を評価した結果、学習効果はビデオ教材にくらべて総合的に高いことが確かめられた。研究者らは,民族舞踊の実技習得用マルチメディア教材“ガムランの技法"の開発のなかで,いくつかの学習者適応機能を実現してきた.しかし,コンピュータの著しい高速化や機能充実に対応するために,現在はMachintosh Quadraシリーズで稼働しているソフトウェアをPower Machintosh上で使用可能にするための移植作業を開始した.また,システム構成をよりシンプルにするための試行をおこなった.さらに,音声認識によるリクエストコントロールシステムの高度化にもとりくんだ.このシステムでは,学習者の要求を実技学習を中断することなく教材に反映させるために,音声認識によってコンピュータに指令を伝達し,操作することを可能にするシステムを開発している.これによって,学習者は,キーボードやマウスなど手をもちいるインタフェースによってコンピュータを操作することから解放され,コンピュータからはなれた位置で自由な姿勢をとりつつ,日常的な日本語によって教材をリアルタイムにコントロールでき,教授内容・速度等を学習者の要求に合わせて変化させる適応機能が実現されている.この機能をもとに,現在のコンピュータにおける音声認識機能の充実をふまえ,より簡易により高度な制御が可能なシステムの開発に着手した.こうしたシステムの評価のためには,教授内容や学習効率などの学習者による主観的評価と同時に,学習者にかならずしも意識されるとはかぎらない生理的反応をもあわせて多元的に検討することが有効と考えられる.そこで,研究者らは,可知覚領域・非知覚領域をとわず,人間とメディアとの適合性を生理学的に評価する手法を応用して,学習者適応機能の生理学的評価を可能にする生理指標の探査と,その計測システムの構築,それらによる予備的な評価実験をおこなった.研究者らは、民族舞踊の実技習得用マルチメディア教材“ガムランの技法"のなかで、今日のコンピューターの高速化や高性能化にあわせて学習者適応機能の向上と評価分析をおこなった。教材の機能の向上に関して具体的には、これまでのソフトウエアをより高度な機種であるPower Machintosh上で使用可能にすることを昨年にひきつづき検討し試行をはじめた。同時に、学習者がマウスやキーボードから解放され、実技をおこないながらリアルタイムにコンピューターの教材にアクセスできる音声認識コントロールシステムの最新システムの導入の検討、ならびに大容量を必要とする動画記録・再生システムとして新方式DVD(デジタルビデオディスク)の導入の検討などをおこなった。また、さまざまな機能の向上にあわせて教材の内容の充実をはかることも視野にいれ、たとえば動画の編集加工における3D化などの新機能を採り入れた内容について検討した。学習者適応機能の評価については、かねてから研究者らが開発してきた、人間とメディアとの適合性を生理学的指標をつかって非拘束で計測し評価する手法を応用するための予備的実験をおこなった。特に学習者が実技による身体的運動や音声の発生をともなう場合の生理的指標の計測手法および評価方法を検討した。さらに、実際の舞踊教育の現場で本教材を使用してその効果を評価することを試みた。

2学習者適応機能の評価:かねてから研究者らが開発してきた、人間とメディアとの適合性を生理学的指標をつかって非拘束で計測し評価する手法を応用して実験をおこなった。実技学習時の学習者の脳波および心拍数をビデオ教材としいて非拘束で計測し評価する手法を応用して実験をおこなった。その結果、学習時の快適性の指標になりうると考えられる脳波α波の平均ポテンシャルが、ビデオ教材使用時にくらべて本教材使用時が大きく上回る例がみられ、本教材の学習者適応機能の有効性を示唆する結果を得た。また心拍数は実技学習時の運動にともなう影響と緊張にともなう影響がきわめて分離しにくいため、本教材の快適性を評価するには実験と解析の方法の改良を試みてきた。その中で心拍の間隔のゆらぎを指標にすることの検討にはいった。学習者が実技による身体的運動や音声の発生をともなう場合、快適性や緊張の生理的指標の計測手法について、さまざまな実験条件において有効性と限界を整理することができた。3実験レベルでの評価:実際の舞踊教育の現場で本教材を使用してその効果を評価した結果、学習効果はビデオ教材にくらべて総合的に高いことが確かめられた。
並列計算による地球惑星流体核内部MHD乱流拡散機構のモデル化

本研究の目的は,地球惑星流体核の渦拡散率を見積もり,モデル化するために,MHD乱流の直接数値計算を実施し,その計算結果を利用して渦拡散テンソルをモデル化することである.現実の流体核の分子拡散率に対応するような数値計算を実施するためには,非常に小規模な場に対する解像度が要求される.本研究では,計算領域を分割し,大容量メモリを持つ高速並列計算システムの各CPUに分割された領域を割り当てることによって並列計算を実施した.このようにして得られたMHD乱流の直接数値計算結果を用いて,サブグリッド・スケール(SGS)における物理過程をモデル化するために,回転系のMHD乱流においてスケール相似則が成り立つかどうかを調べた.そしてスケール相似則を利用できるという結果を得た.スケール相似則および空間フィルタ幅依存性に基づいて,SGS成分のグリッド・スケール成分への影響を表す項の影響を推定する方法を求めた.MHD乱流のラージ・エディ・シミュレーションにその方法を取り入れ,直接数値計算(DNS)の結果と比較することにより,SGSモデルの妥当性を確かめた.時間的・空間的に平均された熱流束,運動エネルギー,そして磁気エネルギーは,SGSモデルを取り入れることにより,数値計算における空間解像度が低くてもDNSの結果に近づくことがわかった.ただし,速度場,磁場,温度のパワースペクトルには大きな違いは認められなかった.つまり,本研究のパラメータ範囲では,SGSモデルを含めるか否かに関係なく,空間構造の特徴は表現できていることがわかった.本研究の目的は,地球惑星流体核の渦拡散率を見積もり,モデル化するために,MHD乱流の直接数値計算を実施し,その計算結果を利用して渦拡散テンソルをモデル化することである.現実の流体核の分子拡散率に対応するような数値計算を実施するためには,非常に小規模な場に対する解像度が要求される.本研究では,計算領域を分割し,大容量メモリを持つ高速並列計算システムの各CPUに分割された領域を割り当てることによって並列計算を実施した.このようにして得られたMHD乱流の直接数値計算結果を用いて,サブグリッド・スケール(SGS)における物理過程をモデル化するために,回転系のMHD乱流においてスケール相似則が成り立つかどうかを調べた.そしてスケール相似則を利用できるという結果を得た.スケール相似則および空間フィルタ幅依存性に基づいて,SGS成分のグリッド・スケール成分への影響を表す項の影響を推定する方法を求めた.MHD乱流のラージ・エディ・シミュレーションにその方法を取り入れ,直接数値計算(DNS)の結果と比較することにより,SGSモデルの妥当性を確かめた.時間的・空間的に平均された熱流束,運動エネルギー,そして磁気エネルギーは,SGSモデルを取り入れることにより,数値計算における空間解像度が低くてもDNSの結果に近づくことがわかった.ただし,速度場,磁場,温度のパワースペクトルには大きな違いは認められなかった.つまり,本研究のパラメータ範囲では,SGSモデルを含めるか否かに関係なく,空間構造の特徴は表現できていることがわかった.本研究の目的は,地球惑星流体核の渦拡散率を見積もり,モデル化するために,MHD乱流の直接数値計算を実施し,その計算結果を利用して渦拡散テンソルをモデル化することである.現実の流体核の分子拡散率に対応するような数値計算を実施するためには,非常に小規模な場に対する解像度が要求される.したがって,大きなメモリを持つ高速並列計算システムを購入して使用した.計算領域を分割し,それらを各CPUに割り当てることによって並列計算を実施した.非並列の計算コードは開発済みだったので,計算の効率に大きく関与する計算領域の分割法及びポアソン方程式の解法を考慮して並列計算コードを開発した.今年度は回転軸方向のみに計算領域を分割し,ポアソン方程式を解くためにSOR法及び多重格子法を適用した.またこれまでは回転系におけるMHD乱流の基礎的な物理過程を調べていたので,やや大きいエクマン数を採用してきた.今年度は,一桁小さいエクマン数に対する数値計算を行い,乱流熱輸送の選択的方向に変化が生じることがわかった.7月末に.Workshop on Subgrid Turbulence Methods of Geodynamo SimulationsがUCLAで開催された.本研究を実施していく上で時期及び内容が非常によい機会となるのでそれに参加し,サブグリッド・スケール(SGS)のモデル化に対する情報を得た.SGSをモデル化するために,回転系のMHD乱流においてスケール相似則が成り立つかどうかを調べた.そして,スケール相似則を使用してSGSが関与する項の影響を推定する方法を求めた.本研究の目的は,地球惑星流体核の渦拡散率を見積もり,モデル化するために,MHD乱流の直接数値計算を実施し,その計算結果を利用して渦拡散テンソルをモデル化することである.現実の流体核の分子拡散率に対応するような数値計算を実施するためには,非常に小規模な場に対する解像度が要求される.したがって,計算領域を分割し,大容量メモリを持つ高速並列計算システムの各CPUに分割された領域を割り当てることによって並列計算を実施した.前年度の研究で得られた成果をドイツのGarmisch-Partenkirchenで開催された第9回SEDI(Study of the Earth's Deep Interior)シンポジウムで発表した.本研究に密接に関係する地球惑星ダイナモを取り扱う研究者が世界各国から参加しており,本研究の内容や今後の方針を議論することができた.特に,サブグリッド・スケール(SGS)における物理過程のモデル化の重要性を再認識した.スケール相似則を使用してSGSが関与する項の影響を推定する方法を求めた.MHD乱流のラージ・エディ・シミュレーションにその方法を取り入れ,直接数値計算の結果と比較することにより,SGSモデルの妥当性を確かめた.

乱流であるため,空間構造の相関係数はすぐに減少してしまう.しかしながら,時間的・空間的に平均された乱流拡散は,SGSモデルを取り入れることによって,直接数値計算の結果に近づくことがわかった.また,数値計算結果の視覚化も重要である.3次元的に時間変化する磁場や速度場をMESAのライブラリを使用して立体的に描くコードを開発した.本研究の目的は,地球惑星流体核の渦拡散率を見積もり,モデル化するために,MHD乱流の直接数値計算を実施し,その計算結果を利用して渦拡散テンソルをモデル化することである.現実の流体核の分子拡散率に対応するような数値計算を実施するためには,非常に小規模な場に対する解像度が要求される.したがって,計算領域を分割し,大容量メモリを持つ高速並列計算システムの各CPUに分割された領域を割り当てることによって並列計算を実施した.前年度の研究で得られた成果をフランスのToulouseで開催された第10回IAGA(International Association of Geomagnetism and Aeronomy)科学集会で発表した.本研究に密接に関係する地球ダイナモに関するセッションが2日半も開催され,本研究の内容も含めた議論をすることができた.スケール相似則及び空間フィルタ幅依存性に基づいて,サブグリッド・スケール(SGS)成分のグリッド・スケール成分への影響を表す項に対するモデルを改良した.このSGSモデルの妥当性を検証するために,MHD乱流に対してモデルを取り入れたラージ・エディ・シミュレーションの結果と直接数値計算(DNS)の結果を比較した.時間的・空間的に平均された熱流束,運動エネルギーそして磁気エネルギーは,SGSモデルを取り入れることによって,数値計算における空間解像度が低くてもDNSの結果に近づくことがわかった.ただし,速度場,磁場,温度のパワースペクトルには大きな違いは認められなかった.つまり,本研究のパラメータ範囲では,SGSモデルを含めるか否かに関係なく,空間構造の特徴は表現できていることがわかった.
腱・靭帯のリモデリングにおけるオステオポンチンの効果の解明と治療への応用

除負荷によって起こる腱リモデリング過程におけるメカニズム解明をオステオポンチン(OPN)に基づいて実験を行った。1.除負荷における腱細胞のコラーゲン産生変化の解析除負荷によっておこる腱コラーゲン線維径減少について、まずコラーゲン産生の変化が関係するかどうか検討した。Real-time PCR解析結果より、除負荷の腱組織はそれぞれ反対側のコントロール腱組織と比較しコラーゲンmRNAの発現に有意な差は無かった。さらに、除負荷された腱組織中における線維芽細胞のアポトーシスの程度を経時的に調べたが、野生型マウスの除負荷による腱組織リモデリング過程においてアポトーシス陽性細胞の存在は認められなかった。以上より除負荷による腱リモデリング過程でコラーゲン産生変化はないことが証明された。2.除負荷後の腱リモデリング過程におけるMMP-13の発現変化次にコラーゲン分解の亢進に関係すると考えられるMMP-13に着目した。除負荷によって起こる腱リモデリング過程のMMP-13発現増強をOPNの有無によって比較した。野生型マウスでは、MMP-13の発現は除負荷後2週目で平均20倍まで増加したが、OPN欠損マウスでは平均4倍のみの増加であり、OPNがMMP-13の調節に関与していることを示唆した。OPNがMMP-13をどのように調節しているかを解析するためマウス腱線維芽細胞を培養したin vitroの実験を行った。MMP-13の発現はOPNの受容体にその結合を阻害するGRGDSの合成ペプチドの添加により有意に増加した。さらに、OPNの受容体であるαvβ3インテグリン受容体にOPNの結合を阻害する抗αvインテグリン抗体を投与することによりMMP-13の発現は増大した。これらの結果よりOPNはそのインテグリン受容体を通しMMP-13の発現を調節することが示された。1.腱・靭帯中のOPNの発現・局在に関する実験RT-PCRおよび免疫組織染色: C57BL/6である野生型マウス(♂6週)の膝蓋腱を用いてRT-PCRを行い、mRNAの発現を証明した。さらに我々が設計した抗体を使用してOPNの免疫染色を行い、蛋白レベルでもその局在を証明した。2.力学的負荷と腱・靭帯のremodelingに関する実験C57BL/6miceとバッククロスした週齢6週のOPN knockout miceを使用し、マイクロ顕微鏡下に右大腿神経を切除し右膝蓋腱を負荷軽減状態にし、術後6週でマウスを安楽死させ、透過型電子顕微鏡を用いてコラーゲン線維径や1μm^2あたりの面積率を計測しコントロールと比較した。その結果、正常のマウスでは力学的負荷軽減により腱のコラーゲンフィブリルの断面積が有意に小さくなったが、OPN knockout miceではコラーゲンフィブリルの断面積に変化を認めなかった。3.力学的負荷軽減による腱リモデリング過程におけるOPNの経時的発現変化C57BL/6である野生型マウス(♂6週)をマイクロ顕微鏡下に右大腿神経を切除し、右膝蓋腱を負荷軽減状態とする。右大腿神経切除後、1日、3日、5日、1周から6週までの各週で各種炎症性サイトカインの定量をReal Time PCRを用いて行った結果MMP13の発現が増強していた。
骨質劣化による骨折に対する新たな予防法の開発

メチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型が原因で血中濃度が上昇するホモシステイン(HCY)が引き起こす骨質劣化による骨折予防の新たな方法を構築するために、小規模ヒト介入試験でHCYレベルの上昇を防ぐ有効なビタミン類を特定すると同時に、骨芽細胞培養系を用いて、HCYにより引き起こされる骨質劣化による骨折を予防できる新たな食品機能性素材のスクリーニングを行った。その結果、ビタミンB2とビタミンEの組み合わせがHCYレベルの上昇抑制に有効であること、また、delta-トコトリエノールとヒドロキシチロソールがHCYにより引き起こされる骨質劣化予防成分として特定された。研究に同意いただいた女子長距離選手を対象に、骨質の劣化が骨折に関係があるか検証するために、骨質劣化の鋭敏なマーカーとされる血中ペントシジンレベルと骨質劣化を引き起こすとされるホモシステインレベルの関係と骨折歴の有無を解析した。その結果、血中ペントシジンレベルとホモシステインレベルには正の相関関係が認められ、骨折歴が有りのグループのこの両パラメーターが高く、今回の解析結果から、この両パラメーターの血中レベルに骨折を起こす閾値の存在が推測された。また、葉酸代謝に関係するメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型(677番のC塩基がT塩基に変異)はその酵素活性が野生型に比べて、ホモ型変異で30%に低下して、高ホモシステイン血症を引き起こす要因になるが、MTHFR遺伝子多型が骨質劣化による骨折のリスク因子であることが明らかになった。また、葉酸代謝や抗酸化ビタミンの血中レベルとDHQ-Lによる摂取ビタミン量の相関を解析したところ、唯一ビタミンB2摂取量と血中ビタミンB2レベルに相関が認められた。一方、細胞培養系を用いた研究では、ホモシステインが惹起する骨質劣化の主要因は、骨芽細胞におけるリジルオキシダーゼ(LOX)活性低下によるコラーゲンの生理的架橋形成の阻害作用がある。マウス由来の骨芽細胞培養系を用いて、ホモシステインのLOX発現に及ぼす影響を検証したところ、LOXの発現抑制傾向が認められた。さらに、ヒト骨芽細胞由来の高分化型骨肉腫細胞を用いた解析から、この細胞は、骨芽細胞におけるホモシステインを暴露によるLOX発現低下に関与するシグナル伝達系が活性化されることにより、LOXが低下していることが確認された。したがって、この高分化型骨肉腫細胞培養系を用いて、LOX発現抑制回復を指標にした骨質劣化予防成分のスクリーニング系が構築できる可能性が示された。ヒト試験に関しては、女子長距離選手における骨質劣化による骨折のリスク因子としてMTHFR遺伝子多型と血中高ホモシステインレベルが、そのリスクバイオマーカーとしてのペントシジンが特定でき、女子長距離選手における骨質劣化による骨折の病態が、高齢者における骨質劣化による骨折の病態であることが確認でき、女子長距離選手における骨質劣化による骨折予防成分の特定が、本研究の最終目標である高齢者における骨質劣化による骨折予防成分の開発につながる可能性が推測された。また、MTHFR遺伝子多型による骨質劣化による骨折予防栄養素として、ビタミンB2が推定された。さらに、LOX発現回復を指標にした骨質劣化予防成分のスクリーニング系の構築の可能性が推測された。これらの成果は事前に計画したほぼすべての検討予定課題を網羅するものである。昨年度実施した研究に同意いただいた女子長距離選手を対象に行った葉酸代謝や抗酸化ビタミンの血中レベルとDHQ-Lによる摂取ビタミン量の相関を解析したところ、唯一ビタミンB2摂取量と血中ビタミンB2レベルに相関が認められこと、葉酸代謝に関係するメチレンテトラヒドロ葉酸還元酵素(MTHFR)の遺伝子多型(677番のC塩基がT塩基に変異)と血中ビタミンB2レベルに関連があったことから、MTHFR遺伝子多型による血中ホモシステインレベルの増加を抑制するためには、ビタミンB2サプリメント摂取によるMTHFR活性低下抑制を行うことが、重要と推測された。そこで、MTHFR遺伝子多型別(野生型CC型n=6、ヘテロ型CT型n=2、ホモ型TT型n=1)に分けて、ビタミンB2サプリメント(用量1日当たり42mg、摂取期間3か月)の介入試験を行った。その結果、ヘテロ型において血中ホモシステインレベルの低下が認められたが、ホモ型や野生型においては大きな変化は認められなかった。以上の結果は、ビタミンB2サプリメントの接収はMTHFR遺伝子多型による血中ホモシステインレベルの増加抑制に部分的に有効であることを示している。一方、細胞培養系を用いた研究では、ヒト骨芽細胞由来の高分化型骨肉腫細胞を用いた解析から、骨質劣化につながるLOX発現低下に関与する重要なシグナル伝達系として、IL-6/Jak2 /Fil1 / DNMTシグナル伝達系を特定した。また、LOX発現レベルの回復を指標に骨質劣化予防成分のスクリーニングを行ったところ、代表的な脂溶性抗酸化成分であるdelta-tocotrienol (T3)を主成分としたアナトー由来T3 (AT3)が強い活性を持っており、骨質劣化予防成分として有効と考えられた。ヒト試験に関しては、昨年度特定したMTHFR遺伝子多型による骨質劣化予防栄養素であるビタミンB2について、MTHFR遺伝子多型別の小規模ヒト介入試験を行い、ビタミンB2サプリメントの摂取が部分的にMTHFR遺伝子多型による骨質劣化に有効である可能性を示した。また、昨年度構築したLOX発現回復を指標とした骨質劣化予防成分スクリーニング系を用いて、骨質劣化予防候補成分としてAT3を特定できた。これらの成果は事前に計画した検討課題をほぼ網羅するものである。