hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト歯根膜組織再生に関連した遺伝子の同定

本研究では、ヒト歯根膜組織再生に関連する遺伝子の同定を目的とした。当研究室にて樹立した未分化な細胞の特徴を有している2種の歯根膜組織細胞株(1-11細胞株および1-17細胞株)の間において、発現量が異なる遺伝子の検出を行った。その結果、発現量の異なる2420個の遺伝子が検出された。検出した遺伝子の1つであるTransforminggrowthfactor-β1(TGF-β1)を1-11細胞株と共に培養した。細胞株の細胞増殖が抑制され、歯根膜組織構成線維であるtypeI collagen、fibrillin-1および分化マーカーであるalphasmooth muscle actinの発現量が上昇した。歯根膜組織再生研究に不可欠な、歯根膜組織中の組織幹細胞を利用し、その細胞が分化、増殖するメカニズムに必須の遺伝子を明らかにし、新しい歯根膜再生療法の開発へと繋げていくことを本研究の構想としている。本研究期間内に1)歯根膜クローン細胞株の分化に関連した遺伝子の検出2)検出した遺伝子が歯根膜組織再生能に与える影響について検討することを主な目的とする。申請者が以前樹立したヒト歯根膜クローン細胞株のなかで、歯根膜組織幹細胞のマーカー(STRO-1およびCD146)および骨髄間質系前駆細胞マーカーとして知られているCD13, CD29, CD44, CD90, CD105,およびCD166を発現し、かつin vitroにて多分化能(骨芽細胞分化能、脂肪細胞分化能)を有し、またβ-TCPと共に免疫不全マウス皮下に8週間移植することによって分化するクローン細胞株(1-11細胞株)を単離している(Fujii et al. J Cell Physio1 215 : 743-749, 2008)。また申請者のグループが他のクローン細胞株(1-17細胞株)についてもキャラクタリゼーションを行った。その結果1-17細胞株は骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨細胞および神経細胞への分化能を有していることが示唆された。さらに歯根膜組織再生能があることが知られているbFGF(Murakami et al. J Periodontal Res 38巻97-103 2003)存在下での分化誘導実験の結果から、1-17細胞株は1-11細胞株より分化段階の低いクローン細胞株にあることが明らかとなった。(Tomokiyo et al. Differentiation 76 : 337-347, 2008)。これらのことから両細胞株において発現量の差を認める遺伝子が歯根膜クローン細胞株の分化に関連した遺伝子であると考えられた。そこで両細胞株の遺伝子発現を比較するためマイクロアレイ法を用いた。その結果、発現量の異なる遺伝子が多数認められた。また同一クローン細胞株の中においてもタンパク発現が異なることが明らかになった。そこで現在、細胞膜抗原タンパクに焦点を絞りより純度の高い歯根膜組織幹細胞を単離し、歯根膜組織再生に重要な遺伝子を検出することを計画している。本研究では、ヒト歯根膜組織再生に関連した遺伝子の同定を目的としている。当研究室にて樹立した歯根膜組織幹細胞の特徴を有しているものの、分化段階が異なる2種の細胞株(1-11細胞株および1-17細胞株)間において、発現量が異なる遺伝子の検出を行った。マイクロアレイ法を用いて網羅的な遺伝子検出を行つたところ、両細胞株間において、発現量の異なる遺伝子が多数検出された。これら遺伝子の中から、細胞膜抗原(CD)タンパクに注目し、両細胞株における発現量について検討した後に、細胞株の中からより純度の高い組織幹細胞の分取を試みた。その結果、CD24、CD37、CD66dおよびCD130はマイクロアレイ法にて遺伝子発現量の差を認めたが、タンパク発現量において両細胞株において明らかな差異は認められず、純度の高い組織幹細胞を分取することができなかった。現在、細胞膜抗原以外の遺伝子について(Zinkfinger型転写因子)検討している。この結果から、両細胞株の分化段階に大きな変化がないことが示唆された。そこで、サイトカイン刺激を行い、分化を促進させた細胞株と無刺激の細胞株における遺伝子発現を検討することを計画した。細胞株にtransforming growthfactor-β1 (TGFβ-1)を添加すると歯根膜組織の構成要素であるtype I collagenおよびfibllirin-1、分化段階の進んだ歯根膜細胞に発現を認めるalpha smooth muscle actinの遺伝子発現が上昇した。これらのことからTGFβ-1は歯根膜組織幹細胞を歯根膜細胞へ分化させることのできるサイトカインであることが示唆された。現在、TGFβ-1を添加し分化させた細胞株と分化させていない細胞株との間において発現量の異なる遺伝子を検出している。
パーキンソン病のリハビリテーションの効果を明らかにする

パーキンソン病(PD)のリハビリテーション(リハ)の効果を明らかにするためには、PDの動作緩慢や無動などの運動障害を客観的に評価することが求められる。近年、PDの疲労感、うつ状態などの非運動症状が運動症状に少なからず影響をおよぼすと考えられる。私たちはこのような背景から非運動症状の影響を受けにくい運動障害を検討するため、随意運動と反射の複合運動である嚥下障害に着目した。口に入れた食塊は、口から咽頭を経由して食道に送り込まれる。私たちは嚥下造影検査を用いて咽頭期の嚥下運動に密接に関わる舌骨の運動をPDと健常対照(NC)で比較検討した。その結果、PDではNCに比し咽頭期での舌骨の運動範囲の狭小化と平均移動速度の遅延を認めた。また、この結果はPDの日常生活動作の指標となるUnified Parkinson's Disease Rating Scale(UPDRS)の動作緩慢に関する評価項目と正相関を示した。本結果は、咽頭期の嚥下においてPDでは舌骨の運動障害が存在し、この運動障害はPDの動作緩慢と関連する可能性を示唆する。このことは、PDの嚥下障害に対する抗PD薬の調整やリハの評価に対してさらに有用な情報を提供する可能性を指摘した。パーキンソン病(PD)のリハビリテーションの効果を明らかにするために、PDの主要症候である無動について調査を開始した。無動を対象症候とするにあたって熟慮を重ね時間を要したが、無動はPDのほぼすべての運動障害に関わり進行期には殆どの治療が無効となるためリハビリテーションの介入が重要な役割を果たす可能性が高く、他の主要症候(振戦や固縮)は薬物治療や外科的治療が進行期においてもなお有効であることから、無動はすべての病期に関わる可能性がある非運動症状(自発性低下やうつ状態など)との関連性を調査する上でより適していると考えた。無動に関わる運動障害の一つにリズムの障害があり、無動に関連した他の症候の中からさらに具体的に嚥下障害を選択した。嚥下障害は肺炎などの合併症の要因となりPDの予後に大きな影響を及ぼすとともに病初期から潜在性に存在することが指摘されている。嚥下運動にはドパミン性神経伝達を介したコリン作動性神経伝達が関与し、複数の大脳皮質領域がその運動機能に関わることが示されている。このことは、当初の計画にあるMRスペクトロスコピー(MRS)によるコリン作動性神経活動の評価を行う上でより適切と考えられる。また、嚥下機能の評価には嚥下造影(VF)や筋電図など既に客観的な検査方法が確立されている。これらより、当初の目標であるPDの運動症状に対する非運動症状の関与における検討の一つとして、重症度の異なるPDに対しVFを施行し、特に嚥下運動関連器官の一つであるである舌骨動態を調査した。その結果、正常対照に比しPDでは舌骨運動速度の遅延が認められ、無動の高度な進行例でより顕著であることが明らかとなった。これより嚥下障害の進行には無動が密接に関与していることが推定される。さらに、MRS、L-dopa血中動態の追加検討を行い非運動症状の関与を検討する。これらは第48回日本リハビリテーション医学会学術集会(2011年6月)に発表する。パーキンソン病(PD)の嚥下障害は、進行期には薬剤抵抗性となり、リハビリテーションの対象としても重要な運動障害に位置付けられる。嚥下運動は随意期から反射期へ受け継がれる運動で、これが円滑に受け継がれることが必要である。PDにおける嚥下造影検査(VF)では嚥下後の喉頭蓋谷へのbolus(食塊)の残存や、口腔相(随意期)におけるbolusに対する舌の運動障害(舌のポンプ様上下運動やすくみ現象)による嚥下の惹起遅延などがよくみられる。

私たちは肺炎を主に入院したパーキンソン病の嚥下障害についてVFを施行し、VFによるVTR画像を静止画に分解、舌骨の位置を決定するために舌骨の座標を計測し、舌骨の上方運動(挙上)を随意運動の指標とし、一方舌骨の前方運動を不随意運動の指標としてこれらを検討した。その結果、PDでは舌骨挙上率が対照に比して有意に低く(挙上運動が遅延)、この舌骨の挙上遅延がUPDRSの運動スコアとどのような関連があるか検討を加えたところ、指タップ運動および上肢の回内/回外運動の項目のスコアと舌骨挙上率との間に、いずれも負の相関を示した。この舌骨の挙上率が対照に比し有意に低く遅延し、UPDRSの無動に関連した運動スコアとの間に負の相関を認めたことは、この舌骨の挙上運動が中等から進行期のPDで出現するL-dopa不応の運動障害(無動)に関与する可能性があるのではないかと推測している。嚥下に関わる舌骨動態は、舌骨の挙上運動の途中から前方移動が惹起され、その後最大挙上に至る。この舌骨の挙上運動は随意期と反射期の両期が関わり、前方移動は反射期と考えられている。舌骨挙上における随意期の運動は従来の検討を調査しても極めて短時間の運動であり、この舌骨の一連の運動過程において舌骨の挙上開始後は、随意的に運動を中止できないと考えられている。このことは非運動症状の影響を殆ど受けない運動障害(随意期の運動障害)として検討できる可能性があり、今後さらに嚥下障害が初期PDを含めた病期や罹病期間などと併せてリハビリテーション効果との関連を検討している。今回の検討結果を論文投稿するための準備を進めている。パーキンソン病(PD)のリハビリテーション効果を明らかにするために、嚥下障害に関する検討を継続している。PDの咽頭期嚥下は随意運動と反射の複合運動から構成されるため、この咽頭期の嚥下(特に反射に関して)はPDで認められる非運動症状の関与がなく純粋に運動障害を検討可能な症候と考えている。この特徴を用いて、嚥下造影検査により、舌骨の挙上移動と前方移動ついて検討し、その舌骨動態がPDの動作緩慢(bradykinesia)とどのような関連があるのか併せて検討を行い、以下の結果を得た。1.舌骨の挙上開始を基準とし反射開始時の位置(高さ)-随意運動の関与する運動構成成分- (B)に対する舌骨最大挙上位置(A)の比(舌骨挙上率A/B)がPDでは健常対照(NC)に比し高いことが示された。2.本来動作緩慢を認めるPDではA/Bは低い予想に反する結果となった。この要因を検討するために、嚥下造影から舌骨の挙上移動と前方移動の各振幅をPDおよびNCで各々求め比較したところ舌骨の前方移動の振幅において有意にPDで低く、挙上移動の振幅においても有意差を認めなかったが、PDで低い傾向を示した。3.Unified Parkinson's Disease Rating Scale(UPDRS)の動作緩慢に関する指タップ及び手の回内・回外運動の各評価項目と舌骨挙上率(A/B)との相関を検討した結果、いずれも正相関を示した。これらの結果から、PDの咽頭期嚥下における舌骨運動にはbradykinesiaが関与し、さらに舌骨挙上と前方移動の両振幅の低下はhypokinesia(運動の狭小化)に関連し、このため舌骨挙上率が高くなると推定された。このことは、PDにおける嚥下障害には主に反射運動と考えられる咽頭期嚥下においてもbradykinesiaが関与し、PDの嚥下リハビリテーション戦略上有用な結果と考えられた。パーキンソン病(PD)のリハビリテーションの対象となる症候は、薬剤抵抗性の運動障害(無動や動作緩慢)や主要症候(動作緩慢や姿勢反射障害など)に伴う二次的機能障害であるが、具体的には前者にはすくみ足などの歩行障害や嚥下障害が後者には筋力低下や拘縮などの廃用関連症状が該当する。
多因子疾患発現機構解明のための混合遺伝モデルによる複数QTL解析法の開発

1)シミュレーション実験の中で、F2の個体数、QTL分散の大きさおよびQTLの組み合わせを変化させてデータを発生し、解析を行った。その結果、F2個体が1,000頭の場合、主効果に関しては23%以上、エピスタシス効果については、4%以上の寄与のある効果の検出が可能であり、F2個体が200頭の場合でも、主効果に関して10%以上、エピスタシス効果に関して1520%以上の寄与の効果を検出できることが分かった。また、近交系間F2ラットのデータを分析した結果、インターバルマッピング法で検出されなかったQTLおよびQTL間のエピスタシスが検出され、MC-IM法の有効性が示された。2)ポリジーン効果ならびに環境効果を取り上げた混合遺伝モデルによる多因子疾患発現機構解明のための新たなQTL解析法の開発に対して、Metropolis-Hastings(MH)アルゴリズムおよびリバーシブルジャンプマルコフ連鎖モンテカルロ(RJMCMC)を用いたベイズ推定法に基づく手法を開発した。この方法により、想定したQTLの数、また各々のもつ効果の大きさ、染色体上の位置がいずれも偏りなく推定可能であることがシミュレーション実験によって示された。また、ポリジーン分散および環境分散についてもほぼ真値通りの結果が得られた。
組織誘導再生法における膜の気孔径と膜材料が骨形成に及ぼす影響

実験動物にはビーグル成犬3頭を用い、下顎両側前臼歯群の抜歯を行い、3カ月経過後、抜歯窩の治癒確認の上、粘膜骨弁膜を剥離し、長さ6mm、幅3.3mm、深さ4mmの人工骨欠損部を左右2つずつ形成した。骨欠損部のうち3つは、30.0、5.0、0.6mumの気孔径のポリプロピリンフィルター(ミリポア社製)を被覆し、残る1つは膜を被覆せず粘膜骨膜弁を戻し、縫合した。術後8週経過した時点で、被験部顎骨を採取した。通法に従い、非脱灰研磨標本を作製し、マイクロラジオグラム像、骨ラベリング像ならびに染色所見をもとに組織学的な検索を行い、以下の結果を得た。1.30.0、5.0mumの気孔径の膜を被覆した骨欠損部では、線維性結合組織が侵入し、新生骨組織は膜を被覆していない骨欠損部と同様に陥凹した状態で欠損部に形成されていた。2.0.6mumの気孔径の膜を被覆した骨欠損部では、一層の線維性結合組織の侵入は見られるものの、ほぼ皮質骨外縁の形態を回復するように新生骨組織が形成されていた。3.骨ラベリング所見より、30.0mum5.0mumの気孔径の膜を被覆した骨欠損に比べて、0.6mumの気孔径の膜を被覆した骨欠損部では実験終了時点においても膜方向への活発な骨形成が進行していることがうかがえた。4.3.00、5.0mumの気孔径膜の内部には細胞成分や線維性結合組織の侵入が観察されたが、0.6mumの気孔径膜の内部には細胞成分などの侵入はほとんど認められなかった。以上の結果より、骨の増量手段として組織誘導再生法を応用する場合に、上皮下結合組織由来の細胞成分や線維性結合組織の侵入を阻止しうる気孔径の膜を使用すると期待する効果が得られることが示唆された。
レトロウィルス・宿主免疫系相互作用における副刺激分子

HIVやマウス白血病ウイルス(MuLV)の欠損株LP-BM5等のレトロウイルスは、宿主の免疫担当細胞を介して宿主に侵入し、免疫系を不活化することにより感染を成立させている。このレトロウイルスと宿主免疫系の相互作用を解明することは、レトロウイルスの感染阻止法の開発や、後天的免疫不全症の病態の理解をする上で非常に重要である。本研究では、AIDSのマウスモデルであるMAIDSの発症、MuLV(LP-BM5)の感染成立において、副刺激分子の一つのCD40がどのような役割を果たしているのかを解析した。まず、CD40欠損マウスを、MAIDS高発症のC57BL/6マウスに戻し交配し、遺伝的背景がC57BL/6のCD40欠損マウスを作製した。これらCD40欠損マウス及びその野生型リッターメイトにLP-BM5を接種したところ、野生型マウスにおいてはC57BL/6マウスで見られるのと同じく著明な脾臓・リンパ節の肥大が認められた。しかし、CD40欠損マウスにおいては、この様な脾臓やリンパ節の肥大は認められなかった。また、LP-BM5感染マウスのリンパ球のマイトジェンに対する反応を解析したところ、野生型マウス由来のリンパ球はT及びB細胞マイトジェンいずれにも低反応であったが、CD40欠損マウスのリンパ球はこれらマイトジェンに正常の反応を示した。以上の解析から、MuLVのLP-BM5株の感染によるMAIDSの発症にはCD40-CD40リガンド相互作用が必須であることが明かになった。
自然・農業生態系の土壌化学的評価法の確立

平成8年度は高知県内の様々な土地利用形態から調査地点を決定し,土壌・地形の記載を行うと同時に分析用の土壌および環境水の試料採取を行った.土壌の理化学性の分析項目は,物理性として土性,三相分布,飽和透水係数を,化学性としては交換性塩基(Ca,Mg,Na,K),交換性Al,H,陽イオン交換容量,可給態リン酸,全炭素・全窒素,pH(水,KCl)を,荷電特性としては荷電ゼロ点と荷電ゼロ点における余剰荷電(σp)を,鉱物性としては遊離酸化物の指標値としてTamm,DCB抽出を行い,鉄,Al,Siを測定すると共に,粘土鉱物の同定を行った.同時に平成8年5月,9月,12月の3回にわたって,土壌硬度の測定を行った.また,現場透水係数の測定,土壌硬度の測定などを行った.平成9年度はシバ草地の微生物に重点においたモニタリングを行った。平成9年6月,9月,12月に土壌硬度の測定とサンプリングを行い,生土試料を用いて土壌中の放線菌と糸状菌の生菌数を測定すると同時に,pH,EC,水溶性陽イオン・陰イオンを測定した.また,風乾土試料を用いて低分子有機酸組成を測定した.これらのことから,古い草地は新しい草地や天然生林に比べ、水溶性の養分そのものは少ないが、上層と下層の分布の差が小さいことから、520cmの範囲での養水分の循環がうまく機能する安定な状態であることがわかった。豊かな環境保全機能をもつ自然生態系と人間の継続的な働きかけによって維持されてきた農業生態系を比較評価することを主な目的とした調査研究を始めた。本年度は、高知県において独自の形態の基に発達している日本シバ草地酪農圃場およびその周辺の自然林地において現地調査を行い、土壌・地形の記載を行うと同時に農家の聞き取り調査を行った。5月、9月、12月の3回にわたって、土壌硬度の測定、現場透水係数の測定、および分析用の試料採取を行った。試抗断面の土壌試料の理化学性の分析は、物理性として土性、三相分布、飽和透水係数を、化学性としては交換性陽イオン、交換性アルミニウム・水素、陽イオン交換容量、可給態リン酸、全炭素・全窒素、pH(水・KCl)を、荷電特性としてはSakurai et al.(1988)に基づいて、変異荷電性の指標として荷電ゼロ点(STPT-ZPC)を、永久荷電性の指標としてσpを測定した。また、鉱物特性としては遊離酸化物の指標値としてTamm、DCB抽出を行い、鉄、アルミニウム、ケイ酸を測定するとともに、粘土鉱物の同定を行った。土壌生態系のモニタリングを開始した。本年度の主な調査項目は、土壌系内の水分動態の解析・土壌溶液組成の解析である。シバ草地内外から採取した河川水や池の水と、採取した土壌試料の水抽出液に含まれるカチオンアニオンを高速液体クロマトグラフィ法と原子吸光法によって分析、定量した。また、土壌の水抽出液に含まれる低分子有機酸の量および組成を解析するための評価法の確立を行った。次年度は、これらの調査を継続すると同時に、土壌微生物・土壌動物などのモニタリングを開始し、土壌生態系全体を総合的に捉えるた評価を試みると同時に、これらの手法によって、土壌生態系がどこまで評価可能かを解析する予定である。本年度はシバ草地の微生物性に重点をおいたモニタリングを行った。造成後6,15年が経過した草地では土壌微生物の生菌数が少なく、糸状菌に対する細菌の割合は低かった。一方、造成後30年が経過している草地では生菌数が多く、糸状菌に対する細菌の割合は高かった。つまり、造成経年数が長くなるという変化は、微生物組成が糸状菌優勢型から細菌優勢型に変わり、有機物の無機化が迅速におこなわれるようになるという変化であると考えられる。他方、低分子有機酸の総量は、6,15年が経過した草地の方が30年が経過している草地より少なかった。

古い草地と天然生林の低分子有機酸総量はほぼ同程度であり、乳酸、リンゴ酸、コハク酸、クエン酸などが主要なものであった。また、古い草地の尾根筋では上層と下層の低分子有機酸総量が同程度にあるのに対し、新しい草地や天然生林では上層に遍在していた。つまり、古い草地では透水性・排水性の向上によって、上層の養水分が下層まで浸透できるために起こると考えられた。また、微生物の生菌数及び低分子有機酸の総量は、気温が低くなるにつれて少なくなる傾向がみられ、低分子有機酸の量や組成は微生物の活動と密接な関係があることが分かった。これらのことから、古い草地は新しい草地や天然生林に比べ、水溶性の養分そのものは少ないが、上層と下層の分布の差が小さいことから、520cmの範囲での養水分の循環がうまく機能する安定な状態であることがわかった。耐水性団粒の形成には、粘土鉱物の凝縮に際して、植物根に由来する土壌有機物の添加や微生物活動による有機物の放出などによって補強されることが必要である。牧草の根は密度が高く耐水性団粒をつくるのに効果的である。古い草地でみられたように耐水性団粒が発達することによって、通気性・排水性や保水力が高まり、微生物の住みかの多様化に加えて、有根物からの養分供給も安定した。低分子有機酸は、シパの根から分泌されるものと微生物の死菌体から放出されるものとがあり、いずれもシバ草地の安定化に寄与すると考えられた。
新規低分子量G蛋白質のノックアウトマウス作出による生物時計機能の解明

地球上のほぼ全ての生物は、自身の体内に24時間周期の生物時計を持つ。この生物時計は、時計遺伝子の転写翻訳リズムによって生み出され、ホルモン分泌、血圧、体温、代謝のリズムを制御する。私は、生物時計の入出力に直接関わる分子として、生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)に特異的に発現し、その発現に24時間の周期が見られる、機能未知の低分子量Gタンパク質GXを見出した。そこで私は、SCN特異的GXノックアウトマウスを作出し、GXの生物時計制御システムにおける機能の解明を試みる。またGXは、SCNのみならず全身の組織でも発現していることから、組織特異的GXノックアウトマウスを作出し、種々の病態の解明に生物時計の観点からアプローチする。全身性GXホモノックアウトマウス(GX-/-マウス)について、RI in situ hybridization法により、SCNにおけるGXのmRNA発現が消失していることを確認した、これにより、GX-/-マウスのSCNにおいて、GXが確かに欠失していることを確認できた。さらに、マウスを用いた実験で一般的に使われるC57BL/6近交系マウスと遺伝的背景を99.2%以上同一となったGX-/-マウスを作製した。このマウスについて同様に、行動リズムを明暗条件下、恒暗条件下で観察したところ、外界の明暗周期にうまく同調できないなどの明らかに異常な行動リズムが見られた。次に、GX-/-マウスの行動異常が、SCN内の生物時計異常が反映されたものか調べるために、Per1プロモーターでルシフェラーゼを発現させるPer1-lucマウスからSCNを取り出し、組織スライス培養系においてルシフェラーゼの発光を単細胞レベルで観察する手法を習得した。前年度の研究で得たGX-/-Per1-lucマウスから作成したSCNスライスで個々の細胞のPer1-luc発光リズムを観察したが、野生型との明確な違いは見られなかった。この単細胞レベルで生物時計を観察する手法を、時差などの明暗周期の大きな変化にすぐに同調できるバソプレッシン受容体VlaおよびVlbをダブルノックアウトした(V1DKO)マウスのSCNについて行った。タンパク質翻訳阻害剤CHXを投与し細胞リズムを一度リセットしたところ、V1DKOマウスではSCN細胞間に見られる背側から腹側へ向かう概日振動パターンが正常に回復しないことを見出した。GX-/-マウスでは、SCNでGXが発現していないことを見出した。さらに、遺伝的背景をC57BL/6と99%以上同一にしたマウスでも、行動リズムが野生型マウスと大きく異なる個体が複数存在したことから、行動リズムの異常が確かにGXの欠損によるものであることが分かった。また、行動リズムの中枢であるSCNの組織培養により、単細胞レベルで時計遺伝子を観察する手法を習得し、この手法によりV1DKOマウスが明暗周期の大きな変化にすぐに再同調できるメカニズムの理解を進めた。本研究課題は平成25年度が最終年度のため、記入しない。地球上のほぼ全ての生物は、自身の体内に24時間周期の体内時計を持つ。この体内時計は、時計遺伝子の転写翻訳リズムによって生み出され、ホルモン分泌、血圧、体温、代謝のリズムを制御する。私は、生物時計の入出力に直接関わる分子として、体内時計の中枢である視交叉上核(SCN)に特異的に発現し、その発現に24時間の周期が見られる、機能未知の低分子量Gタンパク質(GXと記す)を見出した。そこで私は、SCN特異的なGXのノックアウトマウスを作出し、GXの生物時計制御システムにおける機能の解明を試みる。またこのGXは、SCNのみならず、全身の多くの組織でも発現している。このことを利用し、組織特異的なリズム異常モデルマウスを作出することで、種々の病態の解明に生物時計の観点からアプローチする。[GXコンディショナルノックアウト(GX-CKO)マウスの作成]GX遺伝子内にloxP配列を導入し、Cre-loxPシステムを用いたGX-CKOマウスを作出した。続いて、全身にCreを発現するマウスと交配させて、全身性GXノックアウトマウスを作出した。現在、この全身性GXノックアウトマウスの、日周行動リズムや光応答性などの表現型を探索している。[GXの転写調節機構の解明]SCNにおけるGXのmRNAの発現量は、朝から昼にかけてピーク値をとる24時間周期のリズムを示す。この振動パターンはE-box配列による制御を示唆するが、私はこのE-box配列がGXのプロモーターに存在することを確認した。続いて、GXのプロモーターにルシフェラーゼをつないだもの(GX-luc)を、E-box活性化因子と共に培養細胞に発現させると発光強度が上昇した。この上昇はE-box配列に対する抑制因子により,GX-lucのみと同程度まで低下した。よって、GXのmRNAの発現リズムは、E-boxによって制御されることが分かった。

またGXは、SCNのみならず全身の組織でも発現していることから、組織特異的GXノックアウトマウスを作出し、種々の病態の解明に生物時計の観点からアプローチする。前年度に得た全身性GXホモノックアウトマウス(GX-/-マウス)の行動リズムを、明暗条件下、恒暗条件下で観察したところ、外界の明暗周期にうまく同調できないなどの明らかに異常な行動リズムが見られた。次に、GX-/-マウスの行動異常が、SCN内の生物時計異常が反映されたものか調べるために、Per1プロモーターでルシフェラーゼを発現させるPer1-lucマウスからSCNを取り出し、組織スライス培養系においてルシフェラーゼの発光を単細胞レベルで観察する手法を習得した。すでにGX-/-Per1-lucマウスを得ており、今後、このマウスから作成したSCNスライスで個々の細胞のPer1-luc発光リズムを観察する。また、時計遺伝子を欠損させたClock m/mマウス、Cry-nullマウスから昼と夜1に脳を採取し、SCN内のGXのmRNA量を、in situ hybridization法を用いて検討した。その結果、Clock m/mマウス、Cry-nullマウスの双方で、GXのmRNA量が野生型に比べて低く維持されていることが分かった。地球上のほぼ全ての生物は、自身の体内に24時間周期の生物時計を持つ。この生物時計は、時計遺伝子の転写翻訳リズムによって生み出され、ホルモン分泌、血圧、体温、代謝のリズムを制御する。私は、生物時計の入出力に直接関わる分子として、生物時計の中枢である視交叉上核(SCN)に特異的に発現し、その発現に24時間の周期が見られる、機能未知の低分子量Gタンパク質GXを見出した。そこで私は、SCN特異的GXノックアウトマウスを作出し、GXの生物時計制御システムにおける機能の解明を試みる。全身性GXホモノックアウトマウス(GX-/-マウス)について、RI in situ hybridization法により、SCNにおけるGXのmRNA発現が消失していることを確認した、これにより、GX-/-マウスのSCNにおいて、GXが確かに欠失していることを確認できた。さらに、マウスを用いた実験で一般的に使われるC57BL/6近交系マウスと遺伝的背景を99.2%以上同一となったGX-/-マウスを作製した。このマウスについて同様に、行動リズムを明暗条件下、恒暗条件下で観察したところ、外界の明暗周期にうまく同調できないなどの明らかに異常な行動リズムが見られた。前年度の研究で得たGX-/-Per1-
応用一般均衡モデルを基礎とした気候変動・エネルギー問題の安全保障の観点からの評価

本研究では、気候変動・エネルギー問題を安全保障の枠組みで捉え直し、気候変動緩和策と気候・エネルギー安全保障の関係をグローバルな動学的応用一般均衡(CGE)モデルと安全保障の評価指標等により定量評価した。本研究で構築したCGEモデルを用いることにより、経済・エネルギー・気候変動・気候影響の関係の整合性を確保し、安全保障の分析が可能となった。本研究より、気候・エネルギー安全保障の概念を整理し、将来の気候変動シナリオ下のエネルギー安全保障と気候変動の社会経済的影響分析を行った。本研究の目的は、気候変動・エネルギー問題を安全保障の枠組みで捉え直し、気候変動緩和策と気候・エネルギー安全保障の関係を「世界全体を対象とした動学的応用一般均衡(CGE)モデル」を核とした手法により定量評価することである。本研究で構築するCGEモデルを用いることにより、経済・エネルギー・気候変動・気候影響の関係の整合性を確保し、安全保障の分析が可能となる。平成27年度は、最初にエネルギー安全保障を中心にその概念に対する理解を深め、またエネルギー安全保障の評価手法を検討するために、文献サーベイや学会参加を通じて情報収集を行った。この情報収集を通じて、広義および狭義(本研究で特に重要となる範囲)のエネルギー安全保障の概念(特にエネルギー・経済分析の観点)、およびその評価手法について整理した。次に、研究代表者が開発をしたCGEモデルによるエネルギー安全保障の分析、ならびに統計データを用いた同分析を行った。前者のモデル分析については、気候変動問題とエネルギー安全保障の関係に関するものであり、気候変動対策をすることで、エネルギー安全保障が改善することが明らかとなった。後者では、日本を対象として過去の安全保障環境がどのように変化してきたかという点を明らかにすると同時に、研究協力者とともにEUを対象とした分析に着手した。今後は、CGEモデルの開発を進め、エネルギー安全保障の分析を深化させると同時に、気候安全保障の概念を分析していく。申請書に記載した平成27年度の計画は、エネルギー安全保障の概念整理とCGEモデルによる第一段階の安全保障分析である。「研究実績の概要」に示したとおり、両研究ともに概ね完了している。また、今後の研究で必要となる統計データの整備に着手できている。平成28年度は、平成27年度の研究を踏まえてエネルギー安全保障の分析を深化し、気候安全保障の概念整理を行った。まず、平成27年度から開始したCGEモデルの開発を進めた。そして、CGEモデルを用いた分析を開始した。次に、日本およびEUを対象としたエネルギー安全保障の分析を行った。これらの分析結果については、論文出版や国際会議での報告など一定の成果を得た。なお、EUを対象とした分析は、英国・ギリシャの研究協力者との国際共同研究である。日本を対象としたシナリオ分析は、国際会議(9th International Scientific Conference on Energy and Climate Change・開催地:ギリシャ・アテネ)での発表をした上で、査読付き英文誌(Euro-Asian Journal of Sustainable Energy Development Policy)にアクセプトされた(近日中に出版予定である)。また、平成29年度に開催される国際会議(開催地:ギリシャ・アテネ)でも報告を予定している(論文はアクセプトされている)。気候安全保障の概念整理については、文献を中心に行った。申請書に記載した平成28年度計画のうち、気候安全保障の分析については概念整理に時間を要しているため、予定していた気候変動影響のモジュールのモデルへの組み込みには至っていない。一方で、エネルギー安全保障の分析については、研究協力者との協力のもと、申請書以上に深化した意義深い研究を進めることができている。本研究の目的は、気候変動・エネルギー問題を安全保障の枠組みで捉え直し、気候変動緩和策と気候・エネルギー安全保障の関係を「世界全体を対象とした応用一般均衡(CGE)モデル」を核とした手法により定量評価することである。平成29年度は、前年度までの研究を踏まえて、さらにエネルギー安全保障の分析を深化し、また気候安全保障に関して気候変動の影響を考慮した分析を実施した。平成28年度は、CGEモデルを改良し、より適切な安全保障指標の検討と同指標を用いた分析を進める。同時に、気候安全保障のサーベイを通じて概念や評価指標の整理、モデルでの分析手法について検討する。平成29年度は、研究計画に基づき気候安全保障の分析に特に力をいれる。また、エネルギー安全保障の分析は国際的にも評価されている部分もあるため、その点にも力をいれて研究を進める研究室のウェブサイトは日本語・英語で作成環境経済学、経済学、エネルギー政策平成28年度は、当初予定をしていた研究打ち合わせや一部データ購入を学内の予算によりまかなうことができた。また、一部の学会が学内用務により参加できなくなった。そのため、当初の想定より支出額が小さくなった。

国際会議参加のための旅費を他業務との関係で、別予算から執行することが可能となったため平成29年度は当初の予定よりも長期で海外での共同研究を行う予定にしている。また、追加での学会発表を予定している。繰り越した金額については、これらの予算として使用する予定である。資料・データの購入、学会や調査出張の旅費、また積極的に英文誌に投稿するために英文校閲に利用する予定である。研究室のウェブサイトは日英語で作成
火山爆発の機構解明と災害予測のための企画調査

本企画調査は特定領域研究の申請を準備するためのものであり,特定領域研究を十分効果的に行うための研究組織と研究計画の検討を主たる目的にしている.特定領域研究では「火山性爆発現象の機構解明」と「災害予測手法の開発」の2研究項目を予定しており,目的を達成するためには,従来の研究手法にもとづく調査や観測などに加え,シミュレーション実験,新手法による噴火観測やシステム安全解析,などの火山学にとって新しい研究手法の開発と適用を行う必要がある.本研究では上記目的を達成するための研究体制などを検討するため,関連文献・情報などのレビュ-特定研究で明らかにするべき点・開発するべき新機器などの把握-計画研究の流れの決定-研究組織の決定、の順で調査作業を行い,研究計画の総合的立案を行ってきた.これらを行うため,全員が集合した3回の全体会議,領域代表予定者と班代表予定者などが集まって,主として事務処理のために4回の代表者会議を開催した.これらの会議における討議を通じて,平成12年度の文部省特定研究(A)の申請書を完成させ,また,レビュ結果については月間「地球」よりレビュ論文集として印刷し公表する予定になっている.本企画調査は特定領域研究の申請を準備するためのものであり,特定領域研究を十分効果的に行うための研究組織と研究計画の検討を主たる目的にしている.特定領域研究では「火山性爆発現象の機構解明」と「災害予測手法の開発」の2研究項目を予定しており,目的を達成するためには,従来の研究手法にもとづく調査や観測などに加え,シミュレーション実験,新手法による噴火観測やシステム安全解析,などの火山学にとって新しい研究手法の開発と適用を行う必要がある.本研究では上記目的を達成するための研究体制などを検討するため,関連文献・情報などのレビュ-特定研究で明らかにするべき点・開発するべき新機器などの把握-計画研究の流れの決定-研究組織の決定、の順で調査作業を行い,研究計画の総合的立案を行ってきた.これらを行うため,全員が集合した3回の全体会議,領域代表予定者と班代表予定者などが集まって,主として事務処理のために4回の代表者会議を開催した.これらの会議における討議を通じて,平成12年度の文部省特定研究(A)の申請書を完成させ,また,レビュ結果については月間「地球」よりレビュ論文集として印刷し公表する予定になっている.
グリオーマの悪性転化に関わる新規バイオマーカーの機能解明

我々は、一次性及び二次性膠芽腫に共通して高頻度に見られる第10番染色体長腕欠失及び、第7番染色体長腕増幅という遺伝子異常に着目し、ある共通の遺伝子異常が低悪性度グリオーマから二次性膠芽腫への悪性転化の原因になっているのではないかと考えている。以前、低悪性度グリオーマにおける網羅的遺伝子解析により、DMBT1などの新規がん抑制遺伝子およびMETなどの新規がん遺伝子を見出した。DMBT1欠失及びMET増幅のあるグリオーマ幹細胞株に、DMBT1及びMET-shRNAを遺伝子導入し、様々な機能解析をすることで、悪性グリオーマの腫瘍増殖・進展及び悪性転化に関わるメカニズムを解明することを目的として研究を進めている。本年度は、DMBT1及びMET-shRNAを発現するベクターを作成し、遺伝子組み込みを主に行ってきた。まず本年度前半は、DMBT1の遺伝子導入及びMET遺伝子をノックダウンするために、高効率遺伝子導入用レトロウイルスベクターであるpDON-AI-2 DNAを使用して、DMBT1及びMET-shRNAを発現するベクター作成を行ってきた。かなりの時間を要したがベクター作成に成功することができた。次に、我々が持つ4種類のグリオーマ幹細胞株(Glioma-initiating cells; GICs)とグリオーマ細胞株(T98G, U251, U87)に遺伝子導入を試みているが、なかなか導入が困難であり時間を要している。特に、GICへの遺伝子導入が不安定であり、条件を変えながら行っているが未だ作成できずに終わっている。現在は、GIC以外で、U87のグリオーマ細胞株を中心に安定発現細胞株の作成を目標としているが、試行錯誤している段階にある。平成26年度に、DMBT1およびMET-shRNAをそれぞれ発現するベクターを遺伝子導入した細胞株をマウスに導入する予定であったが、生体内における腫瘍細胞の運動能を亢進及び抑制できるか調べているが、免疫不全マウスの実験進行に難渋している。よって、平成26年度中盤から、国内数施設から合計332例の低悪性度神経膠腫のDNAを採取し、次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子変異解析も同時に行っている。本研究により低悪性度神経膠腫は遺伝子変異パターンにおいてIDH1/IDH2およびTP53変異、1p/19q co-deletionの有無によって極めて明確に下記の3群にわかれることが明らかとなった。私達は変異のパターンにおいて低悪性度神経膠腫を1Type I:IDH1/2変異有、1p/19q co-deletion有、2Type II:IDH1/2変異有、1p/19q co-deletion無、TP53変異有、3Type III:IDH1/2変異無、と名付け解析を行っている。詳細にデータを解析することにより、IDH1/IDH2の異常を持たないType III腫瘍は膠芽腫とよく似た変異パターンを示した。しかしながらType III腫瘍の生存期間は膠芽腫より良い結果となった。また、Type III腫瘍を発症する患者さんたちの年齢も膠芽腫と異なった。Type III腫瘍は膠芽腫と思われる症例が混ざっている可能性はあるが、膠芽腫とは異なった集団であり、独立して分類すべきグループということが分かった。平成26年度から、グリオーマにおける悪性転化に関わるマーカーの探索のため、Grade IIおよびGrade III神経膠腫(低悪性度神経膠腫)に対する網羅的遺伝子異常解析のを行った。日本国内5施設における332例とThe Cancer Genome Atlasの425例を合わせた計757例に対して次世代シークエンサーを用いた包括的な遺伝子解析を行い、その論文報告を行った。当初の予定であったDMBT1およびMET-shRNAをそれぞれ発現するベクターを細胞株に遺伝子導入し、それらをマウスに導入する予定であったが、遺伝子導入に難渋したため、その研究を遂行することができなかった。しかしながら、低悪性度神経膠腫の遺伝子解析の結果、悪性転化する可能性の高いサブグループを明らかにすることができたのは意義があると考える。DMBT1およびMET-shRNAをそれぞれ発現するベクターを遺伝子導入した細胞株をマウスに導入する予定であったが、生体内における腫瘍細胞の運動能を亢進及び抑制できるか調べているが、免疫不全マウスの実験進行に難渋している。脳腫瘍DMBT1を高発現もしくはMETの機能を抑制することで、生体内における腫瘍細胞の運動能を亢進及び抑制できるか調べているが、免疫不全マウスの実験を行うと同時に、低悪性度神経膠腫のサンプルセットに対して、次世代シークエンサーを用いた網羅的遺伝子変異解析も同時に行っていく予定である。DMBT1及びMET-shRNAを発現するベクター作成にかなりの時間を要したことと、4種類のグリオーマ幹細胞株とグリオーマ細胞株(T98G, U251, U87)に遺伝子導入を試みているが、なかなか導入が困難であり時間を要しているため。平成26年度に、DMBT1およびMET-shRNAをそれぞれ発現するベクターを細胞株に遺伝子導入し、それらをマウスに導入する予定であったが、免疫不全マウスの実験進行に難渋している。そのため、免疫不全マウスの実験進行に遅れが出ているため、当初予定していたマウス購入についての未使用額が生じた。グリオーマ幹細胞株とグリオーマ細胞株(T98G, U251, U87)に遺伝子導入を成功させ、DMBT1遺伝子導入細胞株及びMET遺伝子のノックダウン細胞株の形態変化、腫瘍の増殖進展様式を詳細に観察することを目標としている。

免疫不全マウスの実験を行うために予定していたマウスの購入に、未使用額を使用する予定である。また、採取した低悪性度神経膠腫のDNAを用いた次世代シークエンサー解析に用いるためのコストにも使用する。購入予定していたベクターの購入数が少なくてすんだため、次年度使用額が生じた。
コンピュータジオメトリによる腰椎X線自動測定システムの開発

コンピュータにより、定量性、客観性に優れ、多数の腰椎関連指標の計測を迅速におこなう腰椎X線測定システムを開発することを目的として、フィルタリングシステムの開発とオリジナルX線画像データからのノイズ除去機能、腰椎計測点の自動表示および補正機能、腰椎関連指標自動計算機能を搭載したプログラムを開発して検証を行い、その有用性を示した。平成20年度は、まず最初に、腰椎X線自動測定システムの開発に使用するデータベースの構築(X線画像、MRI画像、臨床情報データベース)を行った。一般住民1,300名、病院受診者300名において撮影済の腰椎単純X線画像から、デジタル化画像データをX線画像データベースに蓄積した。この対象者では多項目におよぶ臨床情報の調査と整形外科医師による診察を実施済であり、その情報を臨床情報データベースに蓄積した。また、腰椎MRI画像データベースも作成した。また、医師が腰椎X線像の読影と臨床情報の評価を合わせて行い、その両者において異常を認めなかったものを正常例とし、データベース内で識別できるようにタグ情報の付加を行った。次に、腰椎X線自動測定システムの開発に着手した。オリジナルの腰椎X線画像データには、腸管ガスや筋肉などのノイズが含まれ、このままでは腰椎骨性輪郭を自動描出することはできない。そこで、フィルタリングシステムを開発して、ノイズを除去する作業が必要である。デジタルX線画像で、10 bitグレースケール情報を完全な白が最も高く、完全な黒が最も低い位置を示すよう三次元で等値面表示をさせるプログラムを作成し、このプログラムを腰椎X線像に適用した結果、脊椎の骨性要素以外の部分は一定の凹凸をもったパターンとなっていることが明らかとなった。オリジナルのX線画像データをコンピュータに読み込ませて、これらのノイズパターンを学習させ、位相の検出を行った。次に、この位相データをもとに逆位相によるフィルタを作成、処理することによりノイズを除去できるようなアルゴリズムを作成した。このパターンを複数のフィルムで解析することにより、最適な逆位相を算出してノイズを除去できるフィルタを作成し、このフィルタ処理により腰椎骨性要素のみを表示することを可能とするプログラムを開発した。平成21年度は、主として腰椎X線自動測定システムの開発に取り組んだ。まずオリジナルの腰椎X線画像データから、腸管ガスや筋肉などのノイズを除去するフィルタリングシステムについて、前年度では脊椎の骨性要素とそれ以外の部分を位相検出し、位相パターンをもとにした逆位相フィルタの作成によりノイズ除去を可能とするプログラムを開発したが、本年度はこの処理で得られた腰椎骨性要素表示画像データを用いて、腰椎輪郭ベクトルの抽出と基準点の自動設定を行うプログラムの開発を行ってきた。骨および骨と閾値が異なる骨以外の部分をコンピュータが境界として認識することにより、輪郭線を抽出してベクトル化出来るようなアルゴリズムの作成、および、椎体前壁、後壁、上下の椎体終板の輪郭線ベクトルを描出できるプログラムの開発に取り組んだ。コンピュータアルゴリズムによる画像計測の基本は大きく、距離、領域面積、角度に分けられ、これらを単独ないしは組み合わせて計測をおこなうが、いずれの場合にも測定基準点が必要となる。そこで、この基準点を自動設定するため、抽出した輪郭線ベクトル情報をもとに、各ベクトルの交点情報を求め、それをもとにした基準点を設定するようにした。この基準点と輪郭線ベクトルの組み合わせ計算により、距離、角度、面積などの指標データを算出できるプログラムが作成することができる。具体的には、椎体前縁、後縁、上下の椎体終板などから抽出したベクトルによる輪郭線情報、交点情報をもとに、中点や補助線などを加えて計算することにより、腰椎関連指標(椎間板高、椎間板腔面積、すべり率、すべり角、椎体扁平率、前後径など)を自動計測できるプログラムとすることを目標に開発作業を継続している。3年計画の最終年度にあたる今年度は、腰椎X線自動測定システムを完成させ、そのシステムを用いてデータベース解析を行う計画となっている。一昨年度より、腰椎側面X線デジタル画像情報を読み込んで、腰椎各指標を計測するソフトウェアの開発を進めてきた。腰椎側面像計測には、椎体上縁と下縁における前方、後方の各点を精度よく認識して表示させることが非常に重要で、それを高精度に実現するためアルゴリズム改良を行ってきたが、本ソフトウェアベータ版においては、全ての計測点を全自動により十分精度高く描出して計測する技術の完成までには至らなかった。そこで完全全自動ではないが、単純X線画像上に腰椎計測点を描出させた後、マニュアル操作により計測点の補正を行う機能をソフトウェアに搭載し、計測点の位置確認後に腰椎各指標を自動計測させる腰椎X線測定システムとした。これは、「脊椎疾患診断支援装置、および脊椎疾患診断支援プログラム(特願2010-96330)」として、国内特許申請中である。本測定システムを用いて、医師による診察、問診情報および画像検査情報の全ての調査項目を満たす一般住民(病院受診者含む)821名(男性318名、女性503名、平均76.2歳)を対象としてデータベース解析を行った。

測定項目は、腰椎における椎体前縁高・中央高・後縁高、椎体圧潰率、椎体面積、圧迫骨折判定、椎間板高、椎間板面積、椎間角、前弯角、すべり率、骨棘長などで、多数項目に及ぶ腰椎各指標計測が短時間に効率よく実行可能となった。腰椎圧迫骨折判定をレントゲン目視による医師の判定と、本ソフトウェア計測による判定とで比較検証した結果、骨折判定において、本ソフトウェアは精度の高い結果をもたらした。本研究により、多くの腰椎指標が簡便に計測可能となり、脊椎疾患診断支援に有用であることが明らかとなった。
海洋前線下に発達する特異な軟泥堆積物由来の浮遊性有孔虫を用いた古海洋復元

北大西洋の亜極前線下で第四紀後期に堆積した珪藻軟泥由来の浮遊性有孔虫群集と同位体比変動について詳細な検討をおこなった.生息深度の異なる2種の浮遊性有孔虫Globigerina quinquelobaとNeogloboquadrina pachyderma(sinistral)の酸素同位体比の差から,珪藻マットを形成する珪藻種Thalassiothrix longissimaが極めて多産する際は,より寒冷な表層環境が,中程度の産出では逆に温暖な表層環境が推測された.これは,珪藻マットの形成が海洋表層環境の変動と密接に関連していることを示唆している.北大西洋の亜極前線下で第四紀後期に堆積した珪藻軟泥由来の浮遊性有孔虫群集と同位体比変動について詳細な検討をおこなった.生息深度の異なる2種の浮遊性有孔虫Globigerina quinquelobaとNeogloboquadrina pachyderma(sinistral)の酸素同位体比の差から,珪藻マットを形成する珪藻種Thalassiothrix longissimaが極めて多産する際は,より寒冷な表層環境が,中程度の産出では逆に温暖な表層環境が推測された.これは,珪藻マットの形成が海洋表層環境の変動と密接に関連していることを示唆している.平成21年度は,Site U1304コアの最上部更新統を精査した.同層準は,珪藻マットが卓越する層準の一つであり,亜極前線の動態と珪藻マット形成との関連を考察するのに適している.分析は,浮遊性有孔虫群集解析と有孔虫殻の安定同位体比測定を実施した.安定同位体比分析は,高知大学海洋コア総合研究センターでおこなった.海洋表層環境変動を有孔虫殻の酸素同位体比から検討するため,生息深度の異なるNeogloboquadrina pachyderma(Sinistral)とGlobigerina quinquelobaの2種を用いた.分析の結果,両種の同位体比の差は,約300Kaを境にして有意に変化した.すなわち,約300Ka以前の層準では同位体の差が小さく(最小で0.5‰),それ以降では差が大きい(最大で2.5‰)傾向にあった.北大西洋では,N.pachyderma(S)はG.quinquelobaよりも深い水深に生息し,海洋表層が低塩化傾向にあるグリーンランド近海では海洋表層を低塩分・低水温の水塊が覆うために,両種の生息深度がほぼ同じになることが知られている.したがって,両種の酸素同位体比は,それぞれの生息深度の差を反映し,より寒冷・低塩な環境では差が小さく,逆に温暖な表層水が分布する場合は,差が大きくなると予想される.これに基づき本研究の酸素同位体比変動を検討すると,Site U1304は,約300Kaを境に,寒冷で低塩な環境から海洋表層が比較温暖な環境へ変化したと考えられる.約310350Kaに珪藻マットが著しく発達することを考慮すると,珪藻マットの形成は,寒冷・低温環境下で形成されたと推測される.このように浮遊性有孔虫の分析が,珪藻マットの形成.またそれに関連する亜極前線の動態評価に有用であることが示された.今後,これらの成果に基づいて第四紀を通した環境変動を検討する.平成22年度は,Site U1304コアの上部更新統の検討をおこなった.同層準は,珪藻マットが繰り返し堆積し,亜極前線の動態と珪藻マット形成との関連を考察するのに適している.分析は,浮遊性有孔虫群集解析と有孔虫殻の安定同位体比測定を実施した.安定同位体比分析は,高知大学海洋コア総合研究センターでおこなった.海洋表層環境変動を有孔虫殻の酸素同位体比から検討するため,生息深度の異なるNeogloboquadrina pachyderma (Sinistral)とGlobigerina quinquelobaの2種を用いた.分析の結果,両種の酸素同位体比の差は,おおよそ,1520万年の間隔で変化する.すなわち,約500700Kaと800950kaで差が小さく(0.5‰以下),700800kaと9501150kaで差が大きい(最大1.4‰).北大西洋では,N. pachyderma(S)はG. quinquelobaよりも深い水深に生息し,海洋表層が低塩化傾向にあるグリーンランド近海では海洋表層を低塩分・低水温の水塊が覆うために,両種の生息深度がほぼ同じになる.したがって,両種の酸素同位体比は,それぞれの生息深度の差を反映し,より寒冷・低塩な環境では差が小さく,逆に温暖な表層水が分布する場合は,差が大きくなると予想される.これに基づくと,Site U1304では,分析精度の制約から周期性を議論するには至らないものの,過去140万年間に,15万年20万年の間隔で,寒冷で低塩な環境と,海洋表層が比較的な温暖な環境が繰り返しおとずれたと推測される.これと珪藻マットの卓越層準比較すると,珪藻マットは,寒冷・低温環境下で形成されたと推測される.これを受けて,今回の分析により明らかになった珪藻マットの形成と亜極前線の変遷に加え、浮遊性有孔虫群集の変動を考慮し北大西洋の環境変動を総括する.
ゲル物性が舌圧と官能評価に及ぼす影響

近年,高齢嚥下障害患者の急速な増加に伴い,介護食への関心も高まりつつあり,さまざまな食品基材や加工法が導入され,現在も市場は拡大している.しかし,その物性に関する基準は機器測定や官能評価によるものであり,実際の咀嚼嚥下機能を十分に考慮しているとは言えない.そこで,介護食を咀嚼・嚥下する場である口腔内において物性の評価をし,介護食摂取時の咀嚼嚥下動態のなかでも食塊の形成と送り込みに重要な「舌圧」に着目し,介護食の基材であるゲル(ゼリー状食品)の物性を舌圧測定および主観的評価で評価し,それぞれの関係性を評価することにより食品物性と咀嚼嚥下動態の関係を明らかにした.本研究の結果より明らかとなったゼリー食品の初期物性と舌圧発現ならびに官能評価との関係は,これまで主として用いられてきたTPAと官能評価をもとに作成された要介護者用食品の基準に対して,新たに生体計測という評価軸を加える可能性を示唆するものである.すなわち,咀嚼・嚥下機能の低下した要介護高齢者の舌圧を測定して舌運動を客観的に評価し,それに応じた初期物性を有するゼリーを選択することで,段階的に物性を高めていく,すなわちリハビリテーション的な食品物性の調整が,客観的な基準によって行うことができると期待される.そのためには,嚥下直前の食塊物性の検討や,高齢者における検証が将来的に必要と考えられる.翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。