hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地域防災防止に関する土地利用学的研究

中山間地水田の災害発生条件の特徴について調査した。災害発生率(発生件数/農地面積ha)は1/101/20の傾斜に区分される地形に全体の70%が集中することが見られた。平地水田洪水災害について調査を行って結果、圃場整備による排水路整備が洪水の浸水の遅延および排水の迅速化に大きな効果を発揮したが、地区外への水門排水容量は従来規格では不十分であることがわかった。これらから、水害を受け易い地帯の圃場整備では農地と市街地の土地利用区分を災害防止の視点からの再編が望ましい。遊水地内の私有地と遊水地としての両機能を有する土地利用の利害対立について調査した。地域災害が起きた事例では、土地利用が土地条件に合わず、災害対策を考えない土地利用の結果として生じている。災害のための基礎実験として次のようなことを行った。関東ロ-ム(立川ロ-ム層土壌の突固めが良いものほど、スレ-キングの速度は遅く耐侵食性も良い。水食、風食の土壌物理的実験から有効水分量と風食の限界風速には関係があり、造成直後の風食による農地保全にはその水分管理が重要である。火山灰土の粘土成分の分散・凝集性の法面崩壊への影響を考察し、光分散の特性、および電子顕微鏡によるアロフェンとイモゴライト鉱物は相互に類似した鉱物であるが、物理化学的性質は異なることを考察した。地域災害の問題は農地災害と都市災害の問題であり、両者を結びつけた地域計画、土地利用計画が望まれる。中山間地はじめ平地水田地帯の災害常習地域の地域防災計画には農地とくに水田の圃場整備計画が地域計画の基本である言える。63年度については、安富らはわが国の代表的な農業災害多発地として、新潟県糸魚川地区、島根県弥栄地区および災害発生の著しい茨城県大宮地区等を選び災害発生条件の特徴について調査した。結果は次のようにまとめられる。1.地形的特徴と災害発生件数についてみると、災害件数は地形勾配、農地の土壌型および土地利用の形態と密接であることがわかった。地形区分は1km×1km四方のメッシュに分けてその領域内の最大、最小の高低差の勾配で示すと、災害発生率(発生件数/農地面積ha)は1/10から1/20の傾斜に区分される所に全体の70%が集中する。それよりも急なところ、緩やかな所での発生件数は著しく低下する。2.土壌型と発生件数の特徴については、異なる土壌型境界付近で災害が多発する傾向がみられた。土壌型の異なる地帯の傾斜面での多発の傾向は現場の写真記録をもとにして確認した。荒川は土壌の締固めによる耐侵食性の変化について実験を行った。茨城県に分布する軟弱な粘土、砂質土、など数種類の土を用いて乾湿両過程による締固め土の非水侵と水侵CBRの関係について室内実験を行いつぎのようなことを確かめた。水侵CBRの最高値は土の種類やその土の受けた乾燥効果とかかわりなく、ほぼ最適含水比に対応することが認められた。さらに関東ローム(立川ローム層土壌)の締固め土のスレーキング実験を行った。これらの結果から、最適含水比はスレーキング速度と密接であり、締固めの程度がほいものほど、速度も遅く耐侵食性に富むことがわかった。軽部は地域災害防止に関する土地利用学的研究を行い、次のことを明らかにした。風食防止のための散水灌漑によって土壌クラストが生成される事例を調査して、火山灰土の水による凝集的性質がクラスト形成に関与するものと判断した。中石は土壌の粘土コロイドの分散性と侵食との関係を実験的に調べつつある。平成2年度は今までの調査の整理を行なったほか茨城県竜ケ崎市の水田洪水災害、福島県矢吹市の畑地造成による風食問題について調査・実験を行った。

茨城県の竜ケ崎市は昭和56年8月の小貝川堤防決壊によって著しい被害を受けたが、標高4.5m以下は水害から免れた。この地帯の水田は圃場整備され、排水路が完備されている。航空写真、地形図、周囲の土地利用条件と農地災害との関係から、圃場整備による排水路整備が洪水の排水に大きい効果を発揮したが、農道設計および水門排水容量が十分でなく洪水排除に支障が生じた。これらのことから、水害を受けやすい地帯の圃場整備を防災型に再編すると同時に、都市計画における農地と市街地の土地利用区分を災害防止の視点から再編する必要のあることが分かった。以上の研究を支える基礎実験として水食、風食の土壌物理的実験及び土質実験特に突固めによる耐侵食性の増強技術の研究成果のまとめを行なった。土壌の工学的性質については、関東ロ-ムの有機質の含量の水食への影響を突固め試験による試料のスレ-キング特性から考察した。その結果、有機質含量が高まるほどスレ-キング現象が早く現れ、有機質の多量の混入土壌は水食を受けやすいことが予想された。さらに土壌の粘土成分の分散・凝集性の法面崩壊への影響について、光分散の特性および電子顕微鏡によるイモゴライト鉱物の状況から考察した。災害地土壌の水分特性が耐侵食性、風食防止にどのように機能するかを研究した。風食災害については次のような結果をえた。風食は土壌の有する有効水分特性がその耐食性に重要な意味をもち、必ずしも微細な粒子ほど風食されることはないことを確めた。従って、造成直後の風食による農地保全にはその水分管理がもっとも重要であることがわかった。平成3年度には昭和63年からの成果をまとめる作業と、これらに関する補足的調査研究を行った。中山間地の土地利用と災害については法面侵食破壊による農地災害に対する施工上の留意点を明らかにし、平坦地の常襲洪水地帯の水田災害については遊水地的機能を地域計画的土地利用に際し評価する必要性を強調した。事例として茨城県土浦市周辺地域の桜川中流付近のランドサット撮影による水害冠水地域を土地利用条件図、土地利用図に重ね、洪水の土地利用面からみた特徴をしらべ、水田が災害の緩衝地帯となっていることを確めた。さらに小貝川下流地域における堤防決壊地域から市街地方向に流出する洪水が用排水路、排水幹線に排水され氾濫水の水足が圃場整備前後で著しく改善されたことを明らかにした。都市の市街化地帯は徐々に平坦水田方面にのび、農業地帯全体が非農業用地として変ぼうしつつある。このようなところの総合的土地利用のためには防災面から地域防災的機能を考慮した水田圃場整備の重要性を示した。利根川流域の菅生遊水地を調査し、遊水地に私有農地が存在するとき遊水地下流に及ぼす効果を上流水位の下流へのピ-クカット量を洪水統計から推定評価した。新潟県の福島潟遊水地についても遊水池と農地の利用による問題点を整理した。これらの結果、農地と水害地帯は常に密接な関係にあり、農地が他の土地利用や都市、集落の被災の防御に寄与していることを明らにし、洪水の被害を受け易い特定の水田地帯では農地の防災効果を評価した。此の災害調査で明らかとなった堤防決壊や水田アゼ決壊の最も基本的現象としての水によるエロ-ジョン機構について理論的考察と実験を行った。侵食を誘発する要因の一つとしして土粒子間隙閉塞による透水性の低下、不透水層の発達についての解析にレオロジ-的な流動現象としてのプラッグフロ-を考え、これが現象説明に有効であることを明らかにした。
高解像度中間赤外線観測により探る原始惑星系円盤構造

2017年度はSubaru/COMICSを利用したOphIRS48原始惑星系円盤の中間赤外線観測研究の論文化を行った。また、TMT用中間赤外線観測装置であるMICHIに関係して、国際協力の進展を進めた。さらに、次世代地上中間赤外線観測の実現に向けた冷却チョッパの実現に向けて、チョッパシステムの1次試作を行った。具体的には、遷移円盤天体であるOph IRS48のSubaru/COMICSを用いた中間赤外線円盤形態が、長軸方向が明るい理由を、内側円盤と外側円盤が揃っていないこと(内側円盤が外側に対して傾いている)で説明できる主旨の論文を投稿し、年度末に受理された。(Honda, Okada, et al. PASJ in press)。将来中間赤外線装置MICHIに関して、テキサス大学のChris Packham准教授他と議論し、White Paperの作成と申請、およびインドや中国の研究者との共同研究に向けて議論した。また、冷却チョッパ開発に関しては、低温下(2030K)での低発熱(<0.1W)に注意し、通常銅線を用いたアクチュエータを用いた冷却チョッパシステム設計と1次試作を進めた。現在の常温での駆動特性(ボード線図等)の評価を進めているところである。また、制御システムの検討も進めており、計測制御のためのMATLABを用いたリアルタイム制御機器を導入し、現在調整中である。今後はまずは常温での特性をきちんと評価したうえで、低温での駆動特性評価を進め、改善点を洗い出し、2次試作も並行して進める予定である。既存のすばる望遠鏡を用いた原始惑星系円盤の観測研究に関しては、順調に進展した。遷移円盤天体であるOphIRS48のSubaru/COMICSを用いたフォローアップ観測データの解析および議論を行い、内側円盤と外側円盤面の一致/不一致が、中間赤外線熱放射で見られる形態に影響を及ぼすことを示し、論文化した(Honda, Okada, et al. PASJ in press.)。将来中間赤外線装置MICHIに関して、テキサス大学のChris Packham准教授他と議論し、White Paperの作成と申請を行った。また、インドや中国の研究者と国際研究会TMT Forum等で共同研究に向けて議論した。冷却チョッパ開発に関しては、前年度判明した当初想定していなかったMgB2超電導線材シース材の磁性の問題が見つかり、通常銅線による開発に切り替えた関係で遅れ気味である。そこで、低温下(2030K)での低発熱(<0.1W)に注意し、通常銅線を用いたアクチュエータを用いた冷却チョッパシステム設計と試作を進めた。また、計測のためのMATLABを用いたリアルタイム制御機器を導入し、現在のその常温駆動特性の評価を進めているところである。今後は低温での評価を進め、改善点を洗い出し、2次試作を進める予定である。原始惑星系円盤の観測研究に関しては順調に進捗しており、2017年度にはOph IRS48の円盤構造とHD142527円盤構造に関しての比較議論を行った観測論文を出版した(Honda,Okada, et al. PASJ in press)。今後は、中間赤外線観測に加え、さらに近年著しい成果をあげているALMAを用いた観測との比較研究も進める予定である。また、原始惑星系円盤の中間赤外線時間変動観測も検討しており、想定以上の成果を期待している。また、将来中間赤外線装置MICHIに関して、引き続きテキサス大学のChris Packham准教授と連携し、MICHIのTMT communityからのサポートを増やすべくインドや中国の研究者共同研究に向けて議論する。今年の7月に中国での会議を計画している。一方で、冷却チョッパ開発に関しては、前年度判明した当初想定していなかったMgB2超電導線材シース材の磁性の問題が見つかり、通常銅線による開発に切り替えた関係で遅れ気味である。今年度1次試作の常温・低温での駆動試験を進め、並行して改善した2次試作品の作成・評価も始める予定である。2015年度はSubaru/COMICSを利用した原始惑星系円盤構造の中間赤外線観測の進展、および次世代地上中間赤外線観測の実現に向けた冷却チョッパの実現に向けて、そのアクチュエータ部の試作を行った。まず、Subaru/COMICSを利用したHerbig Ae/Be型星の波長25マイクロメートルでの22天体もの撮像サーベイデータを解析し、これまで提唱してきたgroup Iソース円盤が遷移円盤であるという仮説のさらなる傍証を得た(Honda et al. 2015, ApJ)。また、さらなる観測を遂行し、注目されている遷移円盤天体であるOph IRS48のSubaru/COMICSを用いたフォローアップ観測を行い、現在解析中である(Okada, Honda, et al. in prep.)。また、冷却チョッパ開発に関しては、低温下(2030K)での低発熱(<0.1W)を実現するため、MgB2超電導線材を用いた超電導VCMアクチュエータの試作1号機の設計・試作を行った。その結果、超電導のシース材の磁性に起因した磁力が強く、VCMの性能に影響することが分かった(Mouri, Honda, et al. in prep.)。既存のすばる望遠鏡を用いた原始惑星系円盤の観測研究に関しては、順調に進展している。

具体的には中質量の若い星であるHerbig Ae/Be型星周りの原始惑星系円盤の波長25マイクロメートルでの22天体もの撮像サーベイを行い、これらからの統計的研究から、これまで我々のグループが提唱してきた「group Iと呼ばれる種類の天体の円盤が遷移円盤である」という仮説のさらなる傍証を得た(Honda et al. 2015, ApJ)。現在は、この仮説はほぼ受け入れられているといえよう。また、さらなる観測を遂行し、撮像サーベイ天体リストから漏れていた、現在注目されている遷移円盤天体であるOphIRS48のSubaru/COMICSを用いたフォローアップ観測を行い、興味深い観測データを得た。現在、これらのデータを解析中であり、近日中に論文化の予定である(Okada, Honda, et al. in prep.)。冷却チョッパ開発に関しては、今年度はキーとなる、低温(2030 K)で低発熱(0.1 W <)・高速(1-10 Hz)かつ高ストローク(> 2.5 mm)を実現するアクチュエータの開発を目指した。そのために、MgB2超電導線材に注目し、原理的にジュール発熱がゼロとなる超電導VCMアクチュエータの試作1号機の設計・試作を行った。試作機を常温、低温化で駆動試験を行ったところ、想定した性能からの乖離がみられた。この原因はMgB2そのものではなく、MgB2を収めるシース材となる金属(今回用いたHypertech社製の線材の場合はモネルと呼ばれるニッケル合金)の磁性に起因した磁力が強く、VCMの性能に影響することが分かった。2016年度はSubaru/COMICSを利用した原始惑星系円盤の中間赤外線形態と、空間分解されていない内側円盤構造を統一的に解釈する構造を見出した。また、次世代地上中間赤外線観測の実現に向けた冷却チョッパの実現に向けて、そのアクチュエータ部の2回目の試作を行った。具体的には、遷移円盤天体であるOph IRS48のSubaru/COMICSを用いた中間赤外線円盤形態が、長軸方向が明るい理由を検討した。その結果、内側円盤の影が外側円盤にかかっていることで、相対的に短軸方向輝度が低下し、長軸方向が明るく見える可能性があることが分かった。(Honda, Okada, et al.in prep.)。また、冷却チョッパ開発に関しては、低温下(2030K)での低発熱(<0.1W)を実現するため、MgB2超電導線材を用いた超電導VCMアクチュエータの2回目の試作を行い、その性能評価を行った。また比較のため、通常銅線を用いたVCM試作も進めた。その結果、通常銅線でも若干発熱は大きくなるが(14mWレベル)チョッパ駆動を実現できることが分かった。一方で実験結果を外挿すると,MgB2線材ではさらに1桁発熱を低下させることができるが(1.4mW),性能を出すには現在入手している線材では臨界電流値を上げる必要があることも明らかとなった。既存のすばる望遠鏡を用いた原始惑星系円盤の観測研究に関しては、順調に進展している。遷移円盤天体であるOphIRS48のSubaru/COMICSを用いたフォローアップ観測データの解析および議論を行い、内側円盤と外側円盤面の一致/不一致が、中間赤外線熱放射で見られる形態に影響を及ぼすことが分かってきた。
時計遺伝子ＢＭＡＬ１による脂肪細胞機能の制御とそのメカニズム

本研究では、脂肪細胞機能制御における分子時計システムの役割を明らかにする目的で、時計遺伝子BMAL1を脂肪細胞特異的に欠損したマウス(AKOマウス)を作製し、その解析を行った。AKOマウスは、総摂食量に違いを示さないものの摂食時間がコントロールマウスとは異なっており、過体重を示した。またAKOマウスでは皮下脂肪組織/精巣上体脂肪組織比の増大が認められた。比較的短時間の絶食後における血糖値は、コントロールマウスに比較して有意に低下していた。AKOマウスは、耐糖能の亢進を示した。これらの結果は、分子時計システムが、脂肪細胞機能の制御を介して全身のエネルギー代謝を調節していることを示している。メタボリックシンドローム発症の要因は様々であるが、生活時間帯のシフトによる生体リズムの乱れもそのひとつであることが多くの疫学調査より示唆されている。生体リズムは、細胞レベルにおいて時計遺伝子であるBrain-Muscle Arnt Like Protein (BMAL)1により制御されている。我々は前回までの採択研究においてBMAL1全身KOマウスを作製し、その解析を行ったところ、BMAL1全身KOマウスは高脂肪食負荷による脂肪組織の肥大化に対して抵抗性を示し、その結果、脂肪組織に蓄えられない過剰の脂質が循環し、肝臓ならび骨格筋における異所性脂肪の蓄積、脂質異常症ならびに耐糖能の低下を示すことを明らかにした。そこで本研究では、上述した知見を基に体内時計システムの異常よるメタボリックシンドローム発症メカニズムを明らかする目的で、脂肪細胞特異的にBMAL1遺伝子を破壊したadipoBMAL1 KOマウス"を作製した。本マウスはコントロールマウスに比較して、体重が重いこと、そしてその原因として摂食時間の変化ならびに脂質分解の変化によることを明らかにした。また脂肪組織以外の組織に関して、遺伝子改変マウスを用いた検討により、BMAL1欠損による異所性骨形成への関与を、マイクロCTを用いた画像解析から明らかにした。さらにBMAL1がIndian hedgehogの転写を制御することで軟骨形成に関与することを明らかにした。またDNAメチル化酵素であるDNMT3Bの発現がBMAL1により制御されていることを明らかにした。以上の結果は、原著論文6報、総説6報、招待講演4回において発表された。レプチンの産生・分泌に代表されるように脂肪細胞機能の一部は日内変動を示す。そこで脂肪細胞機能制御における分子時計システムの役割を明らかにする目的で脂肪組織特異的に時計遺伝子BMAL1を欠損したマウス(A-BMAL1 KOマウス)を作製した。このマウスは、総摂食量に違いを示さないものの摂食時間がコントロールマウスとは異なっており、過体重を示した。その一方で精巣上体脂肪組織においては、脂肪細胞分化能の低下が示された。また比較的短時間(6時間)の絶食後における血糖値は、コントロールマウスに比較して有意に低下していた。通常食飼育あるいは高ショ糖食飼育したA-BMAL1 KOマウスは、著しい耐糖能の亢進を示した。高脂肪食飼育により、この亢進はキャンセルされた。これらの結果は、脂肪細胞における分子時計システムが脂肪細胞分化ならびに臓器間シグナル伝達を介した摂食や糖代謝を調節していることを示している。エネルギー代謝の臓器間における伝達を司る液性因子のひとつとして遊離脂肪酸が存在する。血中遊離脂肪酸量は日内変動を示すことからその調節は分子時計システムによりなされていると考えられる。A-BMAL1 KOマウスはコントロールマウスに比較して、低い血中遊離脂肪酸量を示した。またA-BMAL1 KOマウス脂肪組織では、HSL量ならびにATGL量のタンパク質レベルでの低下が認められた。一方、絶食あるいはイソプロテレノール処理後におけるA-BMAL1 KOマウスの血中遊離脂肪酸量は、コントロールマウスとほぼ同程度あった。またその際の活性型HSL量に関して、両マウスの間で差異は認められなかった。以上の結果は、脂肪組織における分子時計システムが、定常時における脂質分解活性の調節を介して、血中遊離脂肪酸量を制御していることを示している。

そこで本研究では、上述した知見を基に体内時計システムの異常よるメタボリックシンドローム発症メカニズムを明らかする目的で、脂肪細胞特異的にBMAL1遺伝子を破壊したadipoBMAL1 KOマウス"を作製した。現在、順調に実験に供するだけのマウスの数を確保している。また脂肪組織以外の組織に関して、遺伝子改変マウスを用いた検討により、BMAL1の肝臓における糖代謝ならびにインスリン感受性調節への関与ならびに骨格筋の機能制御における役割等を明らかにした。さらにヒト末梢血液を用いて、肥満者における生体リズムの変化を検討した。その結果、肥満者ではBMAL1の発現量が普通体型者よりも高いことが示された。特にBMAL1, CRY1, CRY2およびPER2の発現量は、12:00から21:00の間において顕著に増加した。これらの結果は、末梢血中の時計遺伝子の発現と肥満との間に何らかの制御機構が存在していることを示唆している。以上の結果は、原著論文3報、総説5報、招待講演11回において発表された。脂肪組織特異的にBMAL1を欠損したマウスadipoBMAL1 KOマウスに関して、昨年度中に病理的解析を行う予定であったが、繁殖により得られたマウスが少なく十分に行うことができなかった。しかしながらその検討は、本年度に遂行することができ、一定の成果を得た。また本年度は当初から行動生理学的解析と耐糖能を検討する予定であったが、これらに関しても予定通り遂行し成果を得た。また他の組織特異的なBMAL1欠損マウスを用いてBMAL1による骨ならびに軟骨形成の制御、そしてエピジェネティックな遺伝子発現制御を明らかにした明らかにしたことは予想以上の成果であり、全体を総括的にまたならば順調に進展していると言える。遺伝子改変マウスを用いた検討に関しては、当初マウスの作製ならびにそのクリーンアップに予想以上の時間を要したため若干の遅れが生じた。しかしながら現在では、順調に交配ならびに仔の産出が行われており、次年度以降に十分な成果をあげるだけのマウス数は確保されている。また脂肪組織以外の組織におけるBMAL1の知見が飛躍的に得られた。また上述したようにヒトに関する知見は予想以上の成果を上げており、全体を総括的にまたならば順調に進展していると言える。現在までに明らかにした一連の脂肪組織を中心とした表現型ならびに生化学的パラメーターの変化を分子レベルにおいて解析するために、adipoBMAL1 KOマウスの脂肪細胞における遺伝子発現をコントロールマウスのそれとDNAマイクロアレイ上にて比較する。アレイ上における発現量に2倍以上の差異が認められた遺伝子に関してはリアルタイムRT-PCRによりさらにその差異を確認し、確認出来た遺伝子に関してのみ以後の細胞レベルでの検討を行う。すなわち、BMAL1遺伝子のKOにより発現が増加した遺伝子に関しては、阻害剤あるいはsiRNA等を用いて発現低下を行う。一方で、BMAL1遺伝子のKOにより発現が低下した遺伝子に関しては、遺伝子導入を行う。
アントシアニン生合成制御遺伝子C1のアブシジン酸による発現調節

トウモロコシ培養細胞プロトプラストのトランジェント発現系において、C1遺伝子の5'上流域と大腸菌β-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子との融合遺伝子(C1-GUS)の発現は、VP1-cDNA発現ベクターをコトランスフェクトさせることにより活性化される。またABAをプロトプラスト培養液に加えることによりABAによる活性化も観察できる。これまで、この様な発現系を用いて、C1遺伝子プロモーターのABAおよびVP1による転写制御に関わるシス配列(ABREおよびVPRE)を“loss of function"の実験により解析してきた。その結果、GT repeatとSph boxと呼ぶ2つの隣合って存在する配列を同定し、トランジエント発現系では、ABAによる制御にはこの両方の配列が必要なのに対して、VP1による活性化にはGT repeatは必須ではないということをすでに示している。GT RepeatおよびSph boxの機能解析GTrepeatおよびSph boxの機能およびその塩基配列要求性を詳細に解析するために、“gain of function"の実験を、上述のトランジエント発現系を用いて行った。すなわち、GT repeatおよびSph boxの4回繰り返し配列それぞれをCaMV35Sの“minimal promoter"につないだGT_4TATAおよびSph_4TATA融合プロモーターを作製し、VP1あるいはABAによる活性化を調べた。その結果、GT_4TATAおよびSph_4TATAはどちらもABAによって活性化を受けなかった。一方、GT_4TATAについてはVP1による活性化も見られなかったが、Sph_4TATAはVP1によって10から20倍程度活性化された。この様な結果は、上述の“loss of function"の実験結果とよく一致しており、Sph boxがVP1との相互作用に十分な配列情報を持っているのに対し、GT repeatあるいはSph box単独ではABAの制御を受けることができないことを示している。GT repeatとSph boxを組み合わせたGT-SphTATAではVP1に依存したABAによる活性化が観察された。また、Sph box1個(SphTATA)ではVP1による活性化はほとんど見られなかったが、Sph boxの2回繰り返し(Sph_2TATA)はVP1によって7-8程度活性化された。Sph2TATAについて2塩基置換のscanning mutant seriesを作製し、Sph boxの塩基配列要求性を明らかにした。この様な解析の結果は、Sph boxに特異的に結合する因子の同定とクローン化を行うに当たって、重要な知見となることが期待される。また、Sph boxは、他の多くの種子特異的プロモーターに保存されており、トランスジェニック植物を用いた解析から、その重要性が指摘されているが、本研究でその機能が培養細胞プロトプラストのトランジエント発現系で解析ができるようになったことの意義は大きい。
子宮内膜発癌に対するイソフラボンの抑制作用の検討

子宮内膜癌は日本においても近年増加している。これまで日本などで内膜癌の発生が少なかったのは大豆などのイソフラボンの作用であるとの報告もある。しかし、これまでイソフラボンによる子宮内膜癌に対する影響を検討した報告はない。今回、内膜発癌に対するイソフラボンの影響とその分子生物学的影響も検討した。実験2)N-methyl-N-nitrosurea(1mg/100 g bw)投与後、E2(5ppm)29週間経口投与した群を陽性対照とし、内膜腺癌、増殖症発生頻度を比較した。対象群はE2に加えて、G or D(各1mg/30 g bw, sc)を4週毎7回投与した。G or D併用投与により、内膜癌、異型内膜増殖症発生頻度を有意に減少させた。以上よりGとDはエストロゲン過剰状態に関連した子宮内膜発癌モデルに対して抑制的に作用し、エストロゲンと関連したc-fos/junや内因性サイトカインであるIL-1α,TNF-α発現抑制と関連していることが示唆された。子宮内膜発癌に対して、タモキシフェンは促進的に作用するが、逆にプロゲステロン、甘草エキス、ダナゾール、トレミフェンなどは発癌抑制的に作用し、その機序として癌原遺伝子である、c-fos,c-junや内因性サイトカインであるTNF-α,IL-1αなどの関与を報告してきた。今回の研究は、元来イソフラボン(植物性エストロゲン)ではあるが、その投与量によりむしろ抗エストロゲン作用を示したり、発癌抑制的に作用するとの報告もある、ゲニステイン(G),ダイゼイン(D)による、マウス子宮内膜発癌に対しての影響を検討した。1)短期的実験:去勢マウスの子宮全体を用いて、c-fos,c-jun,TNF-α,IL-1αmRNAに関しては、総RNAを抽出後、RT-PCR法、サザンブロット解析により、半定量的に、また、蛋白発現に関しては、パラフィン・ブロックを用いて、免疫染色で検討した。去勢マウスに2週間エストロゲンを単独投与した、コントロール群に比して、子宮摘出の24時間前にG,D(1mg/30g体重,sc)を投与した併用投与群は、子宮重量、c-fos,c-jun,TNF-α,IL-1αmRNAおよびその蛋白発現は減弱傾向を示した。2)長期的実験:G,D(1mg/30g体重,sc)はともに化学誘発マウス子宮内膜発癌に対して、内膜腺癌、異型増殖症発生頻度を有意に減少し、子宮重量も減少させたが、他の内膜増殖症発生頻度には影響を与えなかった。以上より、一般よりやや高いと思われる今回の投与量においてもG,Dは内膜発癌に対して抑制的に作用し、エストロゲンにより過剰発現するc-fosやc-junの抑制ばかりでなく(抗エストロゲン作用)、TNF-α,IL-1α(内因性サイトカイン)の発現抑制など他のメカニスムの関与も示唆された。実験2)N-methyl-N-nitrosurea(1mg/100gbw)投与後、E2(5ppm)29週間経口投与した群を陽性対照とし、内膜腺癌、増殖症発生頻度を比較した。対象群はE2に加えて、G or D(各1mg/30gbw,sc)を4週毎7回投与した。以上より、GとDはエストロゲン過剰状態に関連した子宮内膜発癌モデルに対して抑制的に作用し、エストロゲンと関連したc-fos/junや内因性サイトカインであるIL-1α,TNF-α発現抑制と関連していることが示唆された。
後縦靭帯骨化症関連遺伝子CDC5Lの機能～新たな骨芽細胞コミットメント機構解明

後縦靭帯骨化症(OPLL)病理組織の免疫組織化学染色(IHC)を継続しており、CDC5Lはやはり骨化部周辺の軟骨様変性靭帯細胞とOPLL骨化部間質周囲の骨芽細胞様細胞の両者に発現を認めた。そもそもOPLL病理組織に"内軟骨性骨化"様式が存在するのか、マーカー(SOX9, COL2A1, COL10A1)蛋白のIHCを行ったところ、確かに軟骨様変性靭帯細胞に3者の発現を検出でき、これはCDC5L陽性部位でもあった。In vitroでCDC5Lの発現解析に加えて、siRNAノックダウンによる骨・軟骨細胞分化への影響の検討を継続した。Cdc5lをノックダウンによって、骨髄間質細胞ST-2とMC3T3-E1細胞の骨芽細胞分化系では、分化マーカーがRunx2から一貫して発現亢進し、ALP染色も増強され、すなわち骨芽細胞分化が亢進した。C3H/10T1/2とATDC5の軟骨細胞分化系では、軟骨特異的Col2a1が著明に減少し、軟骨基質マーカーalcian blue染色も減弱し、分化が抑制された。この様に骨芽細胞と軟骨細胞で相反する役割を担う古典的Wntシグナルが、CDC5Lの一つの作用点である可能性を考え、レポーター(TOP flash)の解析をした。その結果CDC5Lは、シグナル伝達因子β-cateninやWNT3A添加で増強したWNTシグナル活性を低下させた。これに関して、Cdc5lのsiRNAは、ST-2細胞において内因性β-catenin蛋白を増加させた。軟骨細胞分化系では、Cdc5lのsiRNAは、PthrpとCdk1のmRNA発現を亢進したので、軟骨細胞の分化成熟に抑制的なPTHrP/Cdk1経路を抑制する事で、CDC5Lは軟骨細胞分化に促進的に働くとも考えられた。以上より、CDC5Lは、OPLLの内軟骨性骨化過程に発現して促進的に働く増悪因子であることが示唆された。CDC5LのOPLL臨床組織(in vivo)における発現解析、in vitro細胞培養系における機能解析、共に進んでおり、一定の知見を得つつある。CDC5LがWNTシグナルに与える影響の分子メカニズム、軟骨細胞分化における分子メカニズム、特にCDC5Lの機能として指摘されているG2/M亢進と細胞周期に絡んだ役割について探求する予定である。これらの結果から、OPLL治療につながる経路と分子標的を見極めたい。後縦靱帯骨化症(OPLL)の原因候補遺伝子CDC5Lの発現プロファイリングを行なった。すなわち、OPLL組織サンプルを増やして免疫組織化学染色を継続した。その結果、OPLL骨化巣の間にある間質の細胞、軟骨様変性した後縦靭帯細胞に強い発現を認めた。対照的に、OPLL骨化内の骨細胞には発現を認めなかった。また変性していない後縦靭帯にも発現はなかった。この結果から、CDC5Lは未分化間質細胞と軟骨様細胞においてOPLL形成または維持、あるいは抑制など何らかの形でOPLLに関わっていると予想した。上記のin vivoデータからin vitroの細胞分化系へのCdc5lの機能を検討した。マウス間質細胞株ST-2のBMP-2+アスコルビン酸+βグリセロリン酸の骨芽細胞分化誘導系でCdc5l siRNAによるノックダウンをしてみると、ALP染色や分化マーカー(Sp7, Ibsp, Ocn)の定量的RT-PCRで観る限り、著明な骨芽細胞分化亢進を呈した。一方、マウス軟骨細胞株ATDC5のBMP-2+ITSサプリメントの軟骨細胞分化誘導系にsiCdc5lを作用させると、alcian blue染色、分化マーカー(Sox9, Col2a1, Col10a1)の定量的RT-PCRの両者は著明に抑制された。この結果から、CDC5Lは間葉系未分化細胞の分化を骨芽細胞を抑制し軟骨細胞にシフトさせるはたらきがある可能性、あるいは、OPLL形成初期の靭帯軟骨様変性には促進的に働くが、骨芽細胞による骨化は抑制する2面性を有する可能性が考えられた。すでにCDC5L発現プラスミドは構築済みであり、レンチウイルス発現プラスミドも入手し、これと293T細胞を用いてCDC5L発現レンチウイルスを作製した。これを元に強制発現系による細胞分化への影響を検討する予定である。計画通りに、発現プロファイリング、in vitro機能解析、強制発現系構築を進める事が出来ている。

C3H/10T1/2とATDC5の軟骨細胞分化系では、軟骨特異的Col2a1が著明に減少し、軟骨基質マーカーalcian blue染色も減弱し、分化が抑制された。この様に骨芽細胞と軟骨細胞で相反する役割を担う古典的Wntシグナルが、CDC5Lの一つの作用点である可能性を考え、レポーター(TOP flash)の解析をした。その結果CDC5Lは、シグナル伝達因子β-cateninやWNT3A添加で増強したWNTシグナル活性を低下させた。これに関して、Cdc5lのsiRNAは、ST-2細胞において内因性β-catenin蛋白を増加させた。軟骨細胞分化系では、Cdc5lのsiRNAは、PthrpとCdk1のmRNA発現を亢進したので、軟骨細胞の分化成熟に抑制的なPTHrP/Cdk1経路を抑制する事で、CDC5Lは軟骨細胞分化に促進的に働くとも考えられた。以上より、CDC5Lは、OPLLの内軟骨性骨化過程に発現して促進的に働く増悪因子であることが示唆された。CDC5LのOPLL臨床組織(in vivo)における発現解析、in vitro細胞培養系における機能解析、共に進んでおり、一定の知見を得つつある。細胞培養系に対し、作成したCDC5Lウイルスにて過剰発現させ、分化度への影響をqRT-PCRとウエスタン・ブロット、基質染色(ALP染色、アルシアン・ブルー染色など)で評価する。In vivo実験の代替として、マウスの採取可能な膝靭帯や、軟骨(胎子中足骨)、または骨(胎子頭蓋冠)のex vivo器官培養系へのCDC5LウイルスやshRNAレンチウイルス導入により骨形成や軟骨形成に対する影響を評価する。マクロ的にはALP染色、von Kossa染色、アルシアン・ブルー/アリザリン染色などで評価、マーカー発現解析は上記に準じる。CDC5Lの作用メカニズム:標的分子の検索(RNA直接シーケンスと標的遺伝子の機能解析)上記細胞培養系、特に前駆骨髄ストローマ細胞ST-2に対して、siRNAによるCcdc5lノックダウンを行い、mRNAを抽出してRNA直接シークエンス解析に供する。CDC5Lの機能として、予備実験の結果から骨芽細胞分化に対して抑制的な蛋白の遺伝子mRNAのスプライシングに重要な働きをしていると仮定している。したがって、このRNA直接シークエンス解析によって、コントロールsiRNAサンプルに比べてCdc5l siRNAで、i)発現量が減るmRNA、ii)イントロン脱落不全のあるmRNA(異常なmRNA)が抽出目的遺伝子である。CDC5LがWNTシグナルに与える影響の分子メカニズム、軟骨細胞分化における分子メカニズム、特にCDC5Lの機能として指摘されているG2/M亢進と細胞周期に絡んだ役割について探求する予定である。これらの結果から、OPLL治療につながる経路と分子標的を見極めたい。OPLL臨床サンプルの新規採取が予想より少なかったために、免疫組織化学染色の数も少なかった為であるが、次年度以降に施行予定である。免疫組織化学染色に用いる抗体およびRNA逆転写キットと定量的PCR関連試薬の使用量、そして学会参加回数が、予想より少なかった事による。次年度は、新たな臨床検体も入手予定であり、さらにin vitro機能解析も増える事から、問題なく計画的に使用できると考えられる。
次世代育成政策をめぐる東アジア地域連携の可能性:超少子化社会・韓国の比較研究

超少子化、離婚率の上昇、国際結婚の増加が同時に進行する韓国では、新しい「家族政策」という枠組みのもとで、多様な「家族」をどう包摂するかが政策課題となり、新たな「家族」再建の方向に改革が進行している。東アジアからの結婚移民者や国際結婚が増大し、家族形成のグローバル化が進行する中で、もはや家族政策は国民国家ルいう単位で解決できない問題を抱えており、「東アジア地域連携」構想における家族政策の再編が求められている超少子化、離婚率の上昇、国際結婚の増加が同時に進行する韓国では、新しい「家族政策」という枠組みのもとで、多様な「家族」をどう包摂するかが政策課題となり、新たな「家族」再建の方向に改革が進行している。東アジアからの結婚移民者や国際結婚が増大し、家族形成のグローバル化が進行する中で、もはや家族政策は国民国家ルいう単位で解決できない問題を抱えており、「東アジア地域連携」構想における家族政策の再編が求められている第一に、理論研究にかかわる1年次の課題取り組み状況について。次世代育成政策に関する「東アジア地域連携」構想の意味や可能性の検討について。EU統合、地域連携の過程に関する先行事例研究。EU統合、地域連携の過程に関する文献調査の継続。加盟国において、次世代育成やジェンダー平等にかかわる社会政策の共通基盤の構築において、争点や葛藤のあった論点の洗い出し。EU加盟国において、次世代育成やジェンダー平等にかかわる社会政策の共通基盤の構築において、いかなる議論がなされ、いかなる問題があったのか、先行事例の検討を行った。第二に、実証研究にかかわる1年次の課題取り組み状況について。移民や国際結婚の子育て実態、支援活動の実態分析(フィールドワーク)。京畿道城南市We Start事業のコミュニティワーカー、ソウル市健康家庭支援センターへのスタッフに対するヒアリングを実施。加えて、次年度の中国朝鮮族家族への調査対象者発掘のため、現地の関連施設、研究者に対するヒアリングを実施し、実査の準備を行った。また、韓国の家族政策について、共同研究に従事した韓国女性政策研究院開発院、旧女性家族部、旧保健福祉部、自治体の行政担当者の聞き取りと資料収集・分析。第三に、これまで実施してきた日本や韓国でのフィールドワークや資料をもとに議論を再構成し、国際会議での研究発表、論文を通じた成果発表を行った。また、日本の「21世紀出生児縦断調査」の再分析を通じて、母親の子育て負担の実態、次世代育成支援行動計画見直しにあたってのパネル調査活用案を示した。第一に、理論研究にかかわる2年次の課題取り組み状況について。次世代育成政策に関する「東アジア地域連携」構想の意味や可能性の検討についてEU統合、地域連携の過程に関する文献調査の継続。第二に、実証研究にかかわる2年次の課題取り組み状況について。京畿道城南市We Start事業のコミュニティワーカー、ソウル市健康家庭支援センターへのスタッフに対するヒアリング分析と、中国朝鮮族家族への調査のため、現地の関連施設、研究者に対するヒアリングを実施。
血管内皮前駆細胞を用いた歯髄再生-新しい細胞源の開発

創傷治癒部位においては、骨髄より湧出し全身血管を循環している単核球あるいはangioblastまたは、局所動静脈壁の組織幹細胞が血管新生や免疫反応に関与することが示唆されている。本研究は歯髄傍血管に存在する幹・前駆細胞(CD34^+ ; CD31^- ;CD146^-SP細胞)の発現遺伝子を全身組織あるいは骨髄由来のものと網羅的に比較した。よって、深い齲蝕、歯髄炎、あるいは抜髄後の歯髄再生治療において、有用な細胞源を確保する手がかりを与えるものと期待される。歯髄炎の治療には一般に抜髄が行われるが,歯髄は歯を維持するための重要な機能を有し,抜髄は結果として歯を失う危険性もある。したがって,私どもは歯髄幹細胞を用いて,抜髄に代わる,新しい歯髄再生治療法を開発している。歯髄の再生には血管の新生が不可欠である。今回私どもは,容易に大量に得られる他の組織からの細胞を歯髄再生に応用するため,血管誘導に優れ,歯髄再生に有効な歯髄由来のCD31^-;CD146^-SP細胞を他の組織のものと比較し,歯髄特異性を検討した。本年度は,まずブタ歯髄,大動脈,脂肪,骨髄組織由来細胞をそれぞれHoechst33342およびCD31およびCD146抗体でラベルしてフローサイトメトリーにてCD31^-;CD146^-SP細胞を分取した。この細胞を継代培養した後,これらの細胞の性状をフローサイトメトリーにて解析したところ,歯髄CD31^-;CD146^-SP細胞はCD34^+が70%,VEGFR2^+が90%含まれていたが,大動脈,脂肪,骨髄組織由来CD31^-;CD146^-SP細胞はCD34^+が30-45%,VEGFR2^+が15-40%であった。またこれらの細胞をマトリジェル上で培養し,VEGFを添加して管腔形成能を検索したところ,歯髄由来CD31^-;CD146^-SP細胞は管腔を形成したが,大動脈,脂肪,骨髄組織由来CD31^-;CD146^-SP細胞は歯髄ほど明確な管腔を形成しなかった。現在,下肢虚血マウスに移植して,in vivoにおけるこれらの細胞の血管新生能の比較を行っている。歯髄炎の治療には一般に抜髄が行われるが、歯髄は歯を維持するための重要な機能を有し、抜髄は結果として歯を失う危険性もある。したがって、私どもは歯髄幹細胞を用いて、抜髄に代わる、新しい歯髄再生治療法を開発している。今回私どもは、容易に大量に得られる他の組織からの細胞を歯髄再生に応用するため、血管誘導に優れ、歯髄再生に有効な歯髄由来のCD31- ; CD146-SP細胞を他の組織のものと比較し、歯髄特異性を検討した。本年度は、ブタ歯髄、大動脈、脂肪、骨髄組織より分取、培養したCD31- ; CD146-SP細胞のマイクロアレイ解析を行った。その結果、歯髄由来CD31- ; CD146-SP細胞は他の組織に比べて血管誘導を促進するサイトカインであるG-CSFやGM-CSF、MMP-3、NPY、RAMP 1、STC1、TGFβ-1、TGFβ-3の発現が高かった。またこれらの細胞を下肢虚血マウスに移植して、in vivoにおける血管新生能の比較を行った。ドップラー血流量測定を行うと、歯髄由来CD31- ; CD146-SP細胞を移植したマウスは他の組織に比べて有意に血流の回復が見られた。またBS-1 lectinによる免疫組織学的解析を行うと、歯髄由来CD31- ; CD146-SP細胞を移植したマウスは他の組織由来細胞に比べて有意に血管の新生がみられた。これらの結果より、歯髄由来CD31- ; CD146-SP細胞は他の組織由来の細胞と比べて細胞移植による血管新生さらには歯髄再生に有効な細胞源となる可能性が示唆された。
遺伝子改変マウスを用いた体性感覚野神経回路成熟の研究

齧歯類の大脳皮質体性感覚野の第4層には、「バレル」とよばれる特徴的な組織学的構造が存在し、活動依存的な神経回路発達のモデルとして注目されてきた。しかし、その分子レベルの機構は方法論の不備のため、ほとんど未解明であった。私達はこれまでの研究で、近年発展してきたマウス発生工学、特に領域特異的遺伝子ノックアウト法が、この目的のために非常に有効であることを示してきた。本研究では、新しい領域特異的遺伝子ノックアウト法の開発とともに、それを用いてバレル形成分子機構を解明することを目的としてきた。特に着目しているのは、様々な神経可塑性においてカルシウムとcAMPの経路をつなぐ重要な働きが知られている、アデニル酸シクラーゼ(AC1)の役割でる。AC1の様々な変異マウスを作製し、解析した。AC1の全身性ノックアウトマウスは正常に生存するが、バレルを全く形成しない。一方、大脳皮質興奮性神経細胞特異的ノックアウトでは、バレルが正常に形成される。AC1の働きを相補する可能性が考えられるAC8とのダブルノックアウトにしても、この表現型はかわらなかった。さらに、大脳皮質の興奮性神経細胞の全てと視床の一部でノックアウトを行うと、バレル形成に部分的な異常がみられた。したがって、バレル形成において、AC1はポストシナプス側にあたる大脳皮質細胞ではなく、プレシナプス側にあたる視床-皮質軸索終末側で重要な働きをする。しかし、より詳細な解析をすることにより、ポストシナプス側のAC1もバレル皮質の発達に重要な働きをすることが、徐々に明らかになってきている。
実験動物モデルを用いた血管新生内膜の増殖機構についての電顕および免疫学的検討

昨年度までの研究で以下のことが分かった。まず傷害血管の新生内膜増殖が放射線照射により抑制され、その効果が最低でも3ヶ月以上は持続を認めた。ただし、照射された傷害血管の新生内膜は時間の経過と共にわずかではあるが増殖傾向は認めた。内膜増殖の変化は傷害モデル作製より、非照射血管では3日目標本でも認められた。この時期の血管では内腔が全てに内皮細胞が覆いきれず、断裂部には血栓、血小板、組織球を認めた。このため、新生内膜の増殖過程のなかで早期での傷害部位近傍の内皮細胞の分析が必要であり、今年度は内皮細胞の走査電子顕微鏡による検討を行った。その結果は以下の通りである。傷害モデル作成2日目で照射血管の障害部位についても血小板、赤血球が集籏し、内皮細胞が被覆していた。非照射血管と比べ照射血管の内皮細胞は肥大化しており、核も目立っていた。また、内皮細胞の再生兆候を示すとされる微絨毛も少なかった。3日目以降では細胞の肥大化に加え、照射血管のみに内皮細胞の癒合・重層化がみられ、一部の再生した内皮細胞の走行は本来の走行と異なり血流方向に沿った整然さを失っていた。細胞の肥大化は継続していたが、加えて核肥大化と細胞境界部の剥離もみられ始めた。これより照射による新生内膜の生物学的変化は少なくとも2日目より始まっていることを示した。また、内皮細胞および核の肥大化、その後の細胞形態の異常は照射された内皮細胞の再生や修復機構から逸脱した現象と考えられ、内皮細胞の代謝過程も変化させている可能性を示唆した。今後、別手法での検討も必要であるが、放射線照射による内皮細胞への生物学的作用の一端が検討できた。PTA後の内膜増殖と血管内照射による抑制効果を調べるため、平成10年度より日本白色家兎による内膜損傷モデルを作製し、血管内照射による内膜増殖抑制効果を調べた。実験は家兎の両側腸骨動脈に血管形成術施行後、片側のみ血管内照射を行い4-8週後に血管内狭窄率を検討した。その結果、PTA後4週後症例での平均狭窄率で非照射側が13.8%、照射側が1.5%、8週後症例では非照射側は28.9%、照射側は5.7%であった。これよりPTA後損傷血管の内膜増殖に血管内照射が抑制効果を示し効果が2-3ケ月持続したことを示した。この研究には財団法人医用原子力技術研究振興財団より平成11年度助成金を受けている。この実験でPTA後早期の内膜増殖と血管内照射による抑制効果について内皮細胞を中心とした観察が必要であり、今回の科研費のテーマとなった。方法は前述と同様であるが、標本作製時をPTA後2-7日と早期にした。光顕像では非照射側内膜は僅かの増殖を認め、一方照射側では所見に乏しく、障害部位近傍の内弾性板の破壊と炎症細胞の出現を認めた。電顕で同時期の内皮細胞について観察した。その結果、障害された内皮細胞の修復は2-3日後より照射を問わず開始されていた。照射側の内皮細胞およびその核は肥大化を認めた。また、非照射側の内皮細胞の再生が血流に順であるのに、照射側では血流に無関係な再生を示し、なかには癒合、重層化も認めた。この変化は放射線照射による影響と考えられた。他に障害部位での血小板凝集、血栓形成のなかに一部内皮細胞の再生も見られた。障害による内膜増殖と照射での抑制効果には更なる検討が求められると思われる。上記の内容を第14回放射線腫瘍学会で発表した。
南西諸島における荒廃原野の育林技術に関する基礎的研究

本研究は、平成68年度にかけて、南西諸島の荒廃原野について、育林技術や森林施業計画の改善に必要な基本的課題の摘出を試みたものである。南西諸島の主な荒廃原野は、沖縄本島中・南部地域に多いギンネム、ススキ生地と小島に多い風衝林地である。ギンネム生地等の実態を調査して育林技術上の課題を空中写真やLANDSAT-TMデータの画像処理を試みて森林施業計画に必要な荒廃原野や林相の区分に関する課題を検討した。(1)沖縄本島中南部地域のギンネム原野は、一般的に、樹高は低く、直径が小さい、本数が極めて多い異齢単純林である。ギンネム林内での他の樹種の生育は非常に困難である。ススキは草丈が4mを越えて巨大化し、他の植生を被圧する。(2)LANDSAT-TMデータを用いて、小規模のギンネム原野のエリア区分を試みた。1ha未満の小区域を正確に区分することは困難である。クラスタリングで概略的に区分することはできるが、誤った区分も多い。(3)ギンネム原野等の区分について、空中写真の判読と画像処理の適応性について検討した。実体鏡による判読の精度は、非常に良好である。しかし、写真をコンピュータに取り込んで画像処理した場合のクラスタリングや教師付き分類法による精度は低い。(4)空中写真の画像処理によって、ギンネムなどの荒廃原野や山地での風衝林地、林相の区分を行う場合には、斜面方位や傾斜角度などの地理的要素を加えて検討する必要がある。(5)LANDSAT-TMデータを利用して、約1,500haの島について、風衝林地や林相の区分を行った。分光反射特性に基づく植生指数と教師付き分類法により、実用的な成果を得た。1.沖縄本島中南部地域森林計画の対象地域に出現する荒廃原野は急傾斜地風衝林、岩石地等に立地し、ススキ生地、ギンネム生地、チガヤ、灌木の禿山等の形態をとっている。これらの中で、育林技術的に問題となるのがギンネム生地と禿山状の風衝林地である。2.風衝林地の多い渡嘉敷島において、ランドサット衛星データを用いて風衝林地のエリア区分を試みた。地形分析と組み合わせることにより、チガヤや灌木が疎立する禿山のエリア区分の可能性が確かめられた。3.糸満市喜屋武岬付近のギンネム生地が多い地域において、ランドサット衛星データを用いて、クラスタ分析によりギンネム生地を他の植生と区分可能かどうか検討した。600×600mの特定区域内では、概略的区画は可能であるが、天然広葉樹林の一部をギンネム生地と誤認することもある。4.ギンネム生地の実態調査を行った。多くの場合、上層樹高は58m、最大胸高直径58cm程度で相対照度310%の極めて高密な林分となっており天然生であるが混成する他の樹種が非常に少ないなどの特性が確かめられた。1.平成7年度は、昨年の沖縄本島中南部地域に引き続いて、北部地域森林計画区域内の主要な荒廃林地について、出現環境、植生形態等の特性を調査した。本部半島の石灰岩組成の一部にギンネム生地がみられるが、総体的には海岸に近い急傾斜地、台地上の背梁平担部、山頂付近の凸形斜面に、ススキ原野リュウキュウマツ・広葉樹低灌木の風衝林地を形成することが多い。

島しょ環境下にあって、森林機能の促進を図るための育林技術的課題の主対象は海岸付近及び凸形斜面の風衝林地である。2.これらの林地は土壌が流亡していて乾燥しやすく、林木の成長はきわめて緩慢ではあるが、施肥や肥料木混植等の特殊な施業によってはある程度の上長成長の促進が可能と見られる。3.荒廃林地や天然広葉樹林、リュウキュウマツ人工林、マツ・広葉樹混交林、農地等について反射スペクトルを測定し、ランドサットTMデータによる林況区分および荒廃林地の抽出の可能性を検討した。灌木荒廃林地と成長の悪い林地の区分は明確な基準が設定しにくく、空中写真や衛星データでは概略的区分は可能であるが、小班レベルでの判別は容易でない。1.南西諸島の荒廃原野の森林化促進技術の改善に寄与する目的で、荒廃原野の分布状況の把握や植生の特性等、課題の摘出を試みる。2.平成8年度は、石垣島川平前岳一帯において、風衝林地の抽出を主目的に現地調査及び空中写真の実体視に基づく林相区分を行うと共に、空中写真のコンピュータ画像処理によるエリア区分を試みた。3.空中写真の画像処理には、密着カラー写真を用いて、約350hgを対象に8.16.32クラスでのクラスタリングを行った。主な林相等は人工マツ林、天然広葉樹林、混交林風衝林地、牧草地、パイン畑などである。低山、平坦地での分類結果は比較的良好であるが、山岳・傾斜地では課題が多い。主要な林相等11項目のトレーニングエリアを設定し、教師付き分類(最尤法)によるエリア区分を行ったところ、クラスタリングより良好な成果を得た。この場合、地形や斜面の方位等も考慮し、トレーニングエリアの設定に工夫をすればより良好な成果が期待される。リュウキュウチクが繁茂するこの地域の風衝林地のエリア区分は可能である。4.平成8年度は本研究3年計画の最終年度に当たり、風衝林地が比較的多い渡嘉敷島における風衝林地の地形的特徴についても調査分析すると共に、総括的とりまとめを行った。
旗多様体上の完全可積分系の幾何学とクラスター代数

(A型の)旗多様体のミラー多様体はクラスター多様体の構造を持つ.この構造は,特殊線形群の既約表現(旗多様体上の層のコホモロジーとして得られる)の標準基底と深く関わる.この層のコホモロジーはSYZミラー対称性の描像では,適当な完全可積分系のLagrange切断のFloerホモロジーと同型になると期待される.2次元部分空間のなすGrassmann多様体の場合には,ミラーのクラスター多様体構造が, Grassmann多様体上の完全可積分系の幾何学から得られることが分かっている.本研究ではこれを一般化し,表現の標準基底をFloerホモロジーの立場から理解することを目標とする.(A型の)旗多様体のミラー多様体はクラスター多様体の構造を持つ.この構造は,特殊線形群の既約表現(旗多様体上の層のコホモロジーとして得られる)の標準基底と深く関わる.この層のコホモロジーはSYZミラー対称性の描像では,適当な完全可積分系のLagrange切断のFloerホモロジーと同型になると期待される.2次元部分空間のなすGrassmann多様体の場合には,ミラーのクラスター多様体構造が, Grassmann多様体上の完全可積分系の幾何学から得られることが分かっている.本研究ではこれを一般化し,表現の標準基底をFloerホモロジーの立場から理解することを目標とする.