hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
味蕾細胞の多様性を規定する分化制御ネットワークおよびその神経支配の発生工学的解析

DNAマイクロアレイ解析および組織発現解析により、味蕾細胞の分化制御に関連する遺伝子を見出した。発現細胞種および発現時期の解析から、それぞれの細胞種に、分化制御時期が異なる複数の因子を見出した。このうち、甘味細胞および苦味細胞に発現している遺伝子Aについて、ノックアウト(KO)マウスを作製した。この遺伝子AのKOマウスの味蕾の形態は、野生型マウスと較べて際だった特徴を示さないが、甘味受容体、苦味受容体、およびこれらの下流で機能する細胞内情報伝達因子の遺伝子の発現が抑制されていた。行動学的な解析を行った結果、このKOマウスは、野生型マウスと同様に酸味刺激や高濃度の塩味刺激に対する忌避行動を示したが、甘味物質に対する嗜好行動および苦味物質に対する忌避行動は野生型マウスに較べて減退していた。これらのことから、ここで破壊した遺伝子Aの産物は、味細胞機能を支える遺伝子の発現制御に深く関わっており、甘味細胞および苦味細胞の分化に必須の因子であることが明らかとなった。また、このKOマウスで発現量が減少している遺伝子が多いことから、遺伝子Aの産物は味細胞分化のかなり早期から分化制御に関与していることが示唆された。一方、神経細胞の分化に重要なAcllが酸味受容細胞特異的に発現すること、Hes6の発現の一部はAcllを重なることも見出した。発現時期を解析したところ、これらが階層的に機能している可能性が示唆された。本研究により、味細胞の分化制御機構の一端が明らかになり、詳細な解析を行う新たな分子知見が取得された。DNAマイクロアレイデータの詳細な解析および組織発現解析により、味蕾特異的発現を示す分化制御に関連する遺伝子を既に数種見出した。これら味蕾特異的発現を示した遺伝子について、互いの発現相関および味覚受容体や細胞内情報伝達因子など味蕾細胞種特異的な既知遺伝子等との発現相関を解析し、特定の味受容細胞に発現する遺伝子を同定した。一方、様々な味受容細胞に発現するが、いずれの味受容細胞に於いても一部でしか発現していない遺伝子を見出した。BrdU追跡実験によりこれらの遺伝子の発現時期を解析たところ、様々な味受容細胞の一部で発現する遺伝子は、BrdU投与後非常に短時間で発現が開始しており、味蕾細胞の初期分化に関与している可能性が示唆された。特定の味受容細胞に発現する分化制御関連遺伝子には、味覚受容体や細胞内情報伝達因子に先立ち発現する遺伝子と、これらの発現とほぼ同時に発現する遺伝子があった。このことから、分化制御のステージが異なる複数の因子が同定されたと考えられた。本解析で同定した遺伝子は、すでにノックアウトマウスが作製されており、ほとんどの場合ホモ致死である。成体マウスにおける味蕾の分化制御に関する解析を行うことが不可能であるこれらの遺伝子については、コンディショナルノックアウトマウスの作製を準備している。また、ホモ個体が生存・繁殖可能なものについては、ターゲティングベクターを構築し、ノックアウトマウスを作製中である。一部は既にキメラマウスを獲得している。味受容細胞と味神経の関係を解析するため、特定の味受容細胞からの情報を伝達する神経細胞のみを標識するようなトランスジェニック技術確立を目指したトランスジーンの開発に着手した。複数の味覚情報伝達経路を同時に標識させ、識別するための方法論であり、味蕾細胞と味神経との対応を中心とした解析に非常に有効な解析ツールとなるものである。
歯髄幹細胞、成長因子、細胞外マトリックス改変型スキャホールドによる新規骨再生療法

歯髄幹細胞は、凍結保存を行う前、行った後でもともに、良好な増殖能、多分化能を有していた。また、骨欠損部位では、細胞外マトリックス改変型スキャホールドと移植することにより、良好な骨再生能を示した。歯髄幹細胞は、組織工学的手法に基づいた骨再生において、有用な細胞源であることが示唆された。重度の歯周病、外傷、腫瘍などによって歯牙を喪失した場合、歯槽骨の高度吸収あるいは欠損を生じ、骨移植が必要となる。しかし、従来の腸骨や顎骨からの自家骨移植では侵襲度が高く、術後合併症などの危険性が存在する。それらの問題解決のために、多くの人工材料が研究開発されてきたが、いまだ有効な代替材料は見付かっていない。こうした現状打開のため、細胞、成長因子、足場の3要素を用いた組織工学的手法による骨再生法が昨今注目されている。細胞源についてはこれまで骨髄幹細胞が検討されてきたが、より低侵襲で人体に負担の少ない細胞源が求められており、現在、歯髄幹細胞が骨再生に有利であるとして脚光を浴びている。本研究ではまず、現在臨床応用されている骨髄幹細胞との比較を行うことにより、歯髄幹細胞の増殖能、多分化能を検討した。増殖能アッセイにより、歯髄幹細胞は骨髄幹細胞と同等の増殖能を示すことが確認された。また、骨芽細胞分化培地にて培養したものをvon Kossa染色することにより、歯髄幹細胞が骨芽細胞へ分化することを確認した。また、脂肪細胞分化培地にて培養したものをズダンIII染色することにより、脂肪細胞へも分化することを確認、軟骨細胞分化培地で培養したものをサフラニンO染色することにより、軟骨細胞への分化も確認した。これらの結果より、歯髄幹細胞は、骨髄幹細胞と同等の増殖能および多分化能を有することが明らかとなり、組織工学的手法を用いた骨再生法において、有用な細胞源であることが示唆された。顎骨の骨欠損部位への治療法として、細胞、成長因子、足場の3要素を用いた組織工学的手法による骨再生法が注目されている。一方で、足場としては細胞外マトリックスに類似した人工材料が多く研究・開発されており、本研究で用いたマトリックスは、アミノ酸にて構成されており、安全性、吸収期間など足場材料として有用であるとされている。本研究ではまず、歯髄幹細胞の増殖能、多分化能を骨髄幹細胞と比較し検討した。骨芽細胞分化培地にて培養したものをvon Kossa染色することにより、歯髄幹細胞が骨芽細胞へ分化することを確認した。脂肪細胞分化培地にて培養したものをズダンIII染色することにより、脂肪細胞へも分化することを確認、軟骨細胞分化培地で培養したものをサフラニンO染色することにより、軟骨細胞への分化も確認した。一方でこれらの細胞を一部6か月間凍結保存し、同様に増殖能、多分化能を検討した結果、凍結保存により増殖能は4%程度減少を認めたが、骨芽細胞、脂肪細胞、軟骨細胞への分化は同様に認めた。犬の顎骨の骨欠損部位への移植も行い、凍結保存を行った歯髄幹細胞においても良好な骨形成能を示した。これらの結果より、歯髄幹細胞は、骨髄幹細胞と同等の増殖能および多分化能を有することが明らかとなり、一旦凍結保存を行った後も組織工学的手法を用いた骨再生法において有用な細胞源であることが示唆された。
精神疾患の社会認知障害とその回復の神経基盤：シンクロナイザーニューロン増強の意義

本研究の目的は,統合失調症治療の上で重要な課題である,職業的・社会的機能回復の問題について,大脳皮質神経回路における周期的神経活動(オシレーション)形成細胞(シンクロナイザーニューロン)の変異による,脳機能変化(行動中の(high) gamma band activity変動),脳細胞由来血中因子変化,および行動学的変化(職業,対人,注意・記憶機能変動)を比較解析し,認知行動療法学的アプローチを介して生じる社会認知神経回路の修復・改善効果を明らかとすることである。併せて,その効果をより高める治療手段としての,幹細胞投与の併用療法の有用性を検討,開発を進めることを目指す。
緑内障に伴った黄斑症の疾患概念の確立を目指して

緑内障では黄斑局所ERGのPhNRは、OCTで得られたGCCに有意に相関していた。また、微小視野計で測定した網膜感度に相関していた。黄斑円孔手術の際に生体色素としてインドシアニングリーン、ブリリアントブルーG、トリアムシノロンアセトニドを用いた。いずれの色素を用いてもaおよびb波、OPsならびPhNRは良好な回復を示した。網膜静脈分枝閉塞(BRVO)の黄斑機能を直径15度の半円刺激を用いて閉塞側と非閉塞側に分けて黄斑局所ERGで評価した。BRVOでは閉塞領域のみならず、非閉塞側の網膜内層機能(PhNRおよびOPs)が低下しており、抗VEGF療法で改善することが明らかとなった。開放隅角緑内障(OAG)および正常眼を対象とした。網膜内層の形態的評価としてSD-OCTで得られたganglion cell complex(GCC)厚をマップから求めた。黄斑局所ERGは直径15°の上下半円と内径15°および外径30°の上下半リング状の刺激パターンで記録した。PhNR振幅は上下半円の黄斑部ではGCC厚に有意に相関していた。一方、上下半リングの黄斑外網膜では、PhNR振幅とGCC厚との間に有意ではあるが弱い相関がみられた。PhNR振幅とGCC厚の関係を示すregression lineの傾斜を比較すると、黄斑部では黄斑外に比較して有意に大きく、黄斑部のPhNR振幅はGCC厚の菲薄化に伴って黄斑外よりも低下した。このことから、黄斑部から記録されるPhNRにはRGCに由来する電気応答が多く含まれていると考えられる。また、刺激頻度を低下させて黄斑部とその周辺部から多局所ERGを記録し、そのPhNRを検討した。上記の結果と同様に、黄斑部から記録したPhNR振幅が最も大きく、緑内障早期からその振幅が有意に低下した。一方、黄斑の周辺部から記録したPhNR振幅は病期が進行しても、わずかにしか低下しなかった。従って、緑内障の機能障害を検出するためには、黄斑部からの記録したPhNRが有用と考えられた。今年度の研究によって、黄斑部局所ERGのPhNR振幅が早期から低下することが明らかとなった。また、刺激部位は黄斑部が最も効率的に機能異常を検出できることが判った。黄斑局所ならびに多局所ERGの二つの記録方法を用いてこの事実を確認することができた。このことによって、電気生理学的に緑内障の機能障害を検出するためのERG記録条件ひとつとして、黄斑部を中心にした記録条件が推奨される。今後は、更に他の刺激条件について検討する必要がある。以下の2点に絞ってphotopic negative response (PhNR)についての研究を行った。1.PhNRの記録の至適条件:一昨年度の研究で、PhNRの記録の際には、刺激部位として黄斑部が最も効率的に機能異常を検出できることが判った。次の刺激条件の検討項目として、刺激と背景光の色に注目して研究を行った。正常者を対象として白色刺激/白色背景光(W/W)と赤色刺激/青色背景光(R/B)を用いて錐体ERGを記録したW/Wでは、i波の前のPhNR1振幅がi波の後ろのPhNR2振幅よりも大きくなった。一方R/Bでは、PhNR2振幅がPhNR1振幅よりも大きくなることがわかった。今後、刺激条件によってPhNR1あるいはPhNR2振幅を選択して測定する必要があると考えられた。2.黄斑円孔術後の黄斑局所ERGの変化:緑内障と同様に、黄斑円孔手術の際に内境界膜(ILM)剥離を行うとganglion cell complex(GCC)厚が菲薄化する。従って、黄斑円孔術後に緑内障と同様に網膜神経節細胞機能を表すPhNR振幅が低下する可能性が危惧される。さらに、ILMは透明な組織であるため、生体色素(色素)を用いてILMを染色し安全に剥離する必要がある。色素としてはインドシアニングリーン(ICG)、ブリリアントブルーG(BBG)あるいはトリアムシノロンアセトニド(TA、ステロイド)が用いられてきた。術中にいずれかの色素を黄斑部とその周囲に吹きかけてILMを染色する。これらの色素の中には高濃度では網膜細胞を障害するものが含まれており、これらの色素による黄斑部の障害が危惧される。黄斑円孔術前および術後1, 3, 6, 9ならびに12ヶ月で黄斑局所ERGを記録した。黄斑局所ERGのaおよびb波ならびにPhNR振幅は有意に増大し、ICG、BBGおよびTA群間で有意差は認められなかった。ERG各成分の中でPhNR振幅が最も増大した。従って、黄斑円孔術後に黄斑部の網膜神経節細胞機能が改善することが明らかとなった。今年度の研究によって、刺激条件によってPhNRの計測方法を変更する必要性が明らかとなった。W/WではPhNR1を、R/BではPhNR2の振幅を測定するのが妥当と考えられた。また、黄斑部局所ERGのPhNR振幅は、黄斑疾患の網膜神経節細胞機能回復の指標となることが示された。今後は、視神経萎縮および緑内障を対象としてW/WとR/Bの有用性の比較を行う予定である。1.黄斑局所ERGの正常値:2080歳の正常者から黄斑局所ERGを記録し、黄斑局所ERGの全ての振幅が年齢に伴って低下することを見出した。

このことは、各年代での正常値を定める必要性を示している。2.緑内障の網膜感度と黄斑局所ERGの関係:初期から晩期までの緑内障眼と正常眼を対象とした。マイクロメリメトリー(MP-3)を用いて黄斑部の網膜感度を求めた。MP-3の測定と同部位から黄斑局所ERGを記録した。黄斑局所ERGは、直径15°の半円形の刺激スポットを中心窩の上下に位置するように記録した。MP-3で得られた網膜感度(dB)をlinear値に変換すると、網膜感度とphotopic negative response(PhNR)振幅が有意に相関した。黄斑局所ERGは緑内障患者の黄斑機能評価の一つになると考えられた。3.黄斑円孔(MH)術後の黄斑局所ERG:MH手術の際には、MH周囲の内境界膜(ILM)を剥離する。ILMは透明な組織であるため、インドシアニングリーン(ICG)、ブリリアントブルーG(BBG)あるいはトリアムシノロンアセトニド(TA)などの染色剤が用いられている。しかし、ICGやBBGには細胞毒性があり網膜神経節細胞の障害が危惧されている。そこで、MH術後に黄斑局所ERGを記録し、ICG、BBGおよびTA群間で比較した。網膜神経節細胞の機能を反映するPhNR振幅は良好な回復を示し、3群間で有意差は認められなかった。黄斑部の染色剤は、ILMとともに除去されるため黄斑部の網膜神経節細胞の機能回復には影響しないと考えられた。4.網膜静脈分枝閉塞(BRVO)の黄斑局所ERG:BRVOに伴った黄斑浮腫を抗VEGF療法で加療し、治療後の黄斑機能を黄斑局所ERGで評価した。非閉塞側でも網膜内層の機能が低下しており、治療によって回復することが明らかとなった。緑内障では黄斑局所ERGのPhNRは、OCTで得られたGCCに有意に相関していた。また、微小視野計で測定した網膜感度に相関していた。黄斑円孔手術の際に生体色素としてインドシアニングリーン、ブリリアントブルーG、トリアムシノロンアセトニドを用いた。いずれの色素を用いてもaおよびb波、OPsならびPhNRは良好な回復を示した。網膜静脈分枝閉塞(BRVO)の黄斑機能を直径15度の半円刺激を用いて閉塞側と非閉塞側に分けて黄斑局所ERGで評価した。BRVOでは閉塞領域のみならず、非閉塞側の網膜内層機能(PhNRおよびOPs)が低下しており、抗VEGF療法で改善することが明らかとなった。上記のように、刺激部位に関する刺激条件は明らかとなった。次の刺激条件の検討項目として、刺激と背景光の色が挙げられる。PhNRの記録の際にはダイオードを光源とした赤色刺激光と青色背景光を用いる(R/B)。しかし、通常の錐体ERGは白色の刺激光と背景光を用いて記録する(W/W)。臨床的に、R/BとW/Wの有用性の際について検討した報告は無い。以前我々は、簡易的な方法でR/BとW/Wを比較したことがある。そのpreliminaryな研究ではR/Bの方が緑内障の機能障害検出には優れていた。しかし、簡易的な方法で行われた研究であり、刺激条件を厳密に検討していなかった。今回、青色と白色背景光をscotopically matchし、赤色と白色刺激光をphotopically matchし波形を比較する。更に、緑内障眼からPhNRをそれぞれの条件で記録し、PhNR振幅とSD-OCTで得られた視神経線維層厚と静的量的視野検査のMD値との相関を比較する。
戦後初期における「特別教育活動」の成立過程に関する研究

「特別教育活動」は、昭和24年に、中,高校の教育課程を構成するひとつの領域として制度化された。このことによって教科外活動の教育課程化が初めて実現をみたわけであり、画期的な意味を持つできごとであった。「自由研究」の成立とその廃止、「特別教育活動」の成立という一連のできごとの経緯を詳細に検討することによって、次のようなことが明らかにされた。(1)「自由研究」は学習の個別化を意図していた。一方、「特別教育活動」では、市民的、公民的資質の教育ということに、主眼が置かれていた。(2)「特別教育活動」成立を要請した現実的な課題として、ホームルームや生徒会の指導の分野を教育課程の中にきちんと位置づけるということがあった。(3)上掲(2)のことが、「特別教育活動」・「教科以外の活動」の成立について小学校が中、高校より2年おくれたこと、「自由研究」とは対照的に、中、高校をベースにした進展をみたことの原因になっている。(4)「特別教育活動」・「教科以外の活動」という名称についてはCIEの担当官の強力な示唆があった。また、千葉県の「北条プラン」における「生活課程」(後に「特別教育活動」)の成立と展開の過程を検討することによって、小学校における教科外活動の教育課程化が、(1)教科の生活化、(2)生活を主題にしたコア、(3)「生活課程」、「問題解決課程、「基礎課程」という三層構造という筋をたどることを明らかにした。
無痛自動採血のための鋸針振動穿刺法に関する研究

本研究では無痛自動採血を実現するための針の形状と穿刺方法および針穿刺の計測制御系を検討することを目的としている.経皮的に血管への穿刺を行う場合,要する力が小さいほうが組織の破壊が小さいために痛みの減少となり,また穿刺部位周辺組織の変形による血管の圧迫,血流遮断および血管貫通といった問題が回避できると考えられる.無痛的に吸血する蚊は一対の鋸状の細針を振動させて皮膚や血管を穿刺する.昨年度はこのような穿刺方法を解析するためのコンピュータシミュレータの基礎部分の作成を行い,シミュレーション結果から,その有用性を確認した.本年度は昨年度同時に開発した穿刺に要する力を連続的に測定する装置を用いて血管を穿刺する角度や速度による穿刺力への影響をウサギの耳介静脈を対象とした動物実験により検討した.その結果,穿刺速度は遅いほうが穿刺に要する力が減少し,穿刺角度が浅いほうが穿刺力が小さくなるという結果が得られた.しかしながらその減少率は速度や角度の比に対して小さい傾向が認められた.これは針先のナイフ状のエッジで組織を切断するような穿刺方法においては,穿刺の角度が小さいと皮膚の伸びが早く限界となって針先のナイフ状のエッジで皮膚を切り裂きやすくなるためと考えられる.すなわち生体軟組織は弾性変形を押さえることにより穿刺力が減少し,スムーズな穿刺が行えることが示唆された.また穿刺力波形から血管への穿刺状況を判断することによって針の送りの制御が可能であることを同様に動物実験により確認した.すなわち本研究では自動採血のための針の制御が穿刺力を計測することで可能であり,実際の穿刺においての有効な穿刺方法が定量的に明らかにされた.本研究では無痛自動採血を実現するための針の形状と穿刺方法および針穿刺の計測制御系を検討することを目的としている.経皮的に血管への穿刺を行う場合,いかに血管変形が無くスムーズに穿刺できるかが重要な課題である.無痛的に吸血する蚊は一対の鋸状の細針を振動させて皮膚や血管を穿刺する.本年度はこのような穿刺方法を解析するためのコンピュータシミュレータの基礎部分の作成と穿刺方法の有効性確認のための計測系の製作を行った.シミュレーションモデルは皮膚を有限個のバネが四面体に連結された弾性体と見なし,このモデルの力学的平衡から荷重が加えられたときの皮膚形状を算出した.さらに皮膚の破断をバネの破断と見なし,穿刺をシミュレートした.市販採血針の外径の針を皮膚に見立てた薄膜モデルに穿刺したときの薄膜の変形と破断の様子は,実際に弾性ゴムを穿刺したときの挙動と一致し,モデルの有効性が確認された.採血針の外径や先端の鋭さに対する破断限界の大きさはほぼ反比例し,実際の現象に一致した.さらに針の外径が薄膜の厚さに対して大きくなると,針に接する表面ではなく底面から破断することが示された.以上より皮膚や血管の変形を押さえることができる針の先端形状などを見いだすために,本シミュレータが有用であると考えられた.また無痛的に穿刺するために皮膚に加わる力の大きさが重要な要素であると考え,穿刺に要する力を連続的に測定する装置を開発した.装置は採血針を超音波リニアモータで滑らかに微小送りし,針に加わる軸方向の力を歪みゲージで約5/100gの精度で連続計測する.この装置を用いてウサギの耳介静脈への穿刺を行った結果,針の外形に比例したピークの大きさを持つ穿刺力波形が得られた.この穿刺力波形は自動採血の際に皮膚や血管を穿刺したときの成否の判断として利用可能であることも示唆された.本研究では無痛自動採血を実現するための針の形状と穿刺方法および針穿刺の計測制御系を検討することを目的としている.経皮的に血管への穿刺を行う場合,要する力が小さいほうが組織の破壊が小さいために痛みの減少となり,また穿刺部位周辺組織の変形による血管の圧迫,血流遮断および血管貫通といった問題が回避できると考えられる.無痛的に吸血する蚊は一対の鋸状の細針を振動させて皮膚や血管を穿刺する.昨年度はこのような穿刺方法を解析するためのコンピュータシミュレータの基礎部分の作成を行い,シミュレーション結果から,その有用性を確認した.本年度は昨年度同時に開発した穿刺に要する力を連続的に測定する装置を用いて血管を穿刺する角度や速度による穿刺力への影響をウサギの耳介静脈を対象とした動物実験により検討した.その結果,穿刺速度は遅いほうが穿刺に要する力が減少し,穿刺角度が浅いほうが穿刺力が小さくなるという結果が得られた.しかしながらその減少率は速度や角度の比に対して小さい傾向が認められた.これは針先のナイフ状のエッジで組織を切断するような穿刺方法においては,穿刺の角度が小さいと皮膚の伸びが早く限界となって針先のナイフ状のエッジで皮膚を切り裂きやすくなるためと考えられる.すなわち生体軟組織は弾性変形を押さえることにより穿刺力が減少し,スムーズな穿刺が行えることが示唆された.また穿刺力波形から血管への穿刺状況を判断することによって針の送りの制御が可能であることを同様に動物実験により確認した.すなわち本研究では自動採血のための針の制御が穿刺力を計測することで可能であり,実際の穿刺においての有効な穿刺方法が定量的に明らかにされた.
「中核被災者」を主体とした被災限界からの自律再建メカニズムの解明

本研究では、東日本大震災後の地域再建を担う「中核被災者」に着目し、避難所・仮設住宅・恒久住宅の再建に果たす役割と可能性を考究した。まず、陸前高田市での参与観察を通じて、自主防災組織主体の避難所運営の実態と可能性を提起した。また、行政による復興事業に依らない「自主住宅移転再建者」の復元力に着目し、意思決定過程とその立地に伴う市街地空間の影響を沿岸被災9市町において解明した。自主住宅移転再建者は、津波リスクと復興事業の長期化を避け、自らの情報収集と金銭資源で土地を取得し早期再建を果たした。一方、それに伴い被災市街地が高台に向けて拡大・低密度化する傾向も見られ、今後の復興計画への課題を呈した。東日本大震災級の巨大災害が発生すると、被災地の地元自治体職員が犠牲になるなど行政機能が著しく低下する。このような状況では、行政=支援する側、住民=支援される側のような構図は成立せず、従来、公助が担ってきた部分を被災者自身(同士)が自助、共助で担わなければならない状況になる。このような背景のもと、平成24年度の主要な成果は、現地参与観察およびヒアリング調査を通じて、被災しながらも地域の再建を支える「中核被災者」の存在を再確認し(岩手県陸前高田市における震災直後からの継続調査)、その役割と可能性を考察し、提起した点にある。具体的な調査内容および方法は、発災直後から地域住民主体で避難所運営を担ってきた陸前高田市のA自主防災会の活動を事例とし、中核被災者の主体性発揮が地域再建に果たす役割と可能性を示唆した。対象としたA町内会では、2008年の役員改選を契機に、災害時に機能する自主防災会をめざし、個人の資質を鑑み、看護師有資格者や女性達を中心に再構成した。発災後から、会長、副会長、事務局長の指揮命令系統の下、彼女らの各班での機転の利く活動が避難所運営を支えた。しかしながら、支援に回る住民自身も被災していることから、先の見えない対応は負担が大きく、住民主体を尊重しながらも、行政とのコミュニケーションや連携の必要性も課題として見えてきた。また、避難所の閉鎖後しばらくして、津波により家屋を喪失し、仮設住宅から自力で住宅再建する他町内会の被災者をA町内会で受け入れ、既存住民らとの交流を図る機会を設けるなど、生活再建に向けての重要な役割も示唆した。被災者の生活再建や地域の復興はまさにこれからであり、今後の復興公営住宅や集団移転など住宅再建やそれに伴う地域コミュニティの再生などに着目し、長期にわたる地元中核被災者の役割や外部支援のあり方の検討など重要な課題についても提起した。本研究では,岩手県陸前高田市内における地域住民主体の避難所・応急仮設住宅の運営実態と課題,仮設商店街の早期再開と経営状況,自主住宅移転再建のプロセスと課題を参与観察及びヒアリング調査によって把握してきた.これらの調査対象の共通点は,甚大な被災を受けながら行政に依存せず,自ら重要他者とのネットワークを活用し,関連する情報や知識を収集し,土地や建物を選定・取得し,早期の生活や事業の再開を果たしている点である.主な研究成果は以下の通りである.(1)仮設施設により事業を再開した陸前高田市内の4商店街の代表および店舗経営者を対象として,2013年8月29日から9月1日に,被災後から事業再開に至るプロセスに関する約2時間のヒアリング調査を行った.調査内容は,再開の時期ときっかけ,立地場所の選定,従業員の確保,活用した支援制度,各店舗や商店街のコンセプト,本設までの見通しに加えて,来客数や層,売り上げなど経営状況の震災前後の変化を整理した.その結果,スピード重視型や内装・コンセプト重視型など,業種によって「仮設」への考え方や今後の本設に向けた戦略が異なることを示唆した.(2)防災集団移転促進事業などの公的な復興事業を待たずして,自主住宅移転再建者(自ら情報収集し,移転を意思決定し,早期に土地や家屋を再建した被災者)16名を対象にヒアリング調査を行った.その結果,自主住宅移転再建者に共通する要件として,避難所に滞在するも短期で転出する,住宅と土地を2年以内に建設・購入している,市の復興計画や市独自の住宅再建支援とは無関係に再建計画を実行している,子供や高齢者の環境を優先して考える,早く決断しないとアパートや土地がなくなるという危機感を持っている,早期再建の結果,被災者と見なされなくなった一方で,住まいの早期再建により仕事や趣味などに充てる時間が増え,生活が安定するなどの傾向が見られた.本研究では、行政に過度に依らず、社会的ネットワーク等の資源を活用しつつ、生活・地域再建を支える「中核被災者」の自律再建メカニズムを考究してきた。今年度は、住宅復興期を迎え、市街地整備事業が長期化する中、自ら土地を探し、早期の住宅再建を果たす「自主住宅移転再建者層」を被災者の自律再建の体現と捉え、立地状況に関する現地踏査を長期継続してきた。・住宅被害率、建物用地浸水率の高い東北沿岸被災9市町を対象とし、現地踏査及び被災前後のゼンリン住宅地図を照査し、震災後の新規着工建物約2,500カ所を特定した。・自主住宅移転再建者の意思決定と再建行動の実態を質問紙調査(有効回答数325/訪問配布数988件)とヒアリング調査を基に把握した。個人による移転再建の選択動機は、津波リスクの軽減と膨大な市街地整備事業の長期化を懸念した事業の回避である。

住宅再建を可能にした資源は、地震保険加入や親子ローンにおける家族の存在、家族・親戚や知人・友人による土地の譲渡や情報提供が活かされた。自主住宅移転再建の功罪は概ね好意的な評価であったが、移転先の利便性やコミュニティとの関わりによっては課題として指摘された。・2,500カ所の新規着工建物の位置データをGISにより空間解析した結果、被災者の自律的な再建行動の集合が新たな市街地空間を形成につながること、市町の地域特性や被災特性によってスプロール化していく様相を実証した。このことは、早期の生活再建という視点では、自主住宅移転再建は大きく寄与したが、市街地空間形成という面からは持続性に課題を抱えている。震災を機に過疎化や高齢化が進む中で、市街地の拡大化・低密度化はインフラ整備や維持コストの増大、市民のモビリティ・アクセシビリティの低下等の非効率性をもたらしかねない。被災者による自主住宅移転再建を空間的に誘導していく事前・事後の計画技術が求められることを提起した。本研究では、東日本大震災後の地域再建を担う「中核被災者」に着目し、避難所・仮設住宅・恒久住宅の再建に果たす役割と可能性を考究した。まず、陸前高田市での参与観察を通じて、自主防災組織主体の避難所運営の実態と可能性を提起した。また、行政による復興事業に依らない「自主住宅移転再建者」の復元力に着目し、意思決定過程とその立地に伴う市街地空間の影響を沿岸被災9市町において解明した。自主住宅移転再建者は、津波リスクと復興事業の長期化を避け、自らの情報収集と金銭資源で土地を取得し早期再建を果たした。一方、それに伴い被災市街地が高台に向けて拡大・低密度化する傾向も見られ、今後の復興計画への課題を呈した。26年度が最終年度であるため、記入しない。都市防災計画・リスクコミュニケーション26年度が最終年度であるため、記入しない。東日本大震災後からの現場に根付いた調査を通じて、避難所や仮設住宅住民との一定の信頼関係を築き、協力を得ながら、当該年度の目的に即して調査研究を進めることができた。東日本大震災後からの現場に根付いた調査を通じて,避難所や仮設住宅,地域住民らとの一定の信頼関係を築き,多大な協力を得ながら,当該年度の目的に即して調査研究を進めることができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。東日本大震災から3年目に入り、復興事業の進展や個人の住宅再建などの動きがある。今後も被災地に根ざした調査研究を推進する。一方、被災地自治体職員のインタビューについては、業務が多忙な時期と重なっており、先方への負担を配慮して、平成26年度にかけて実施するものとした。東日本大震災から3年が経過し,復興事業の進展の一方,個人の住宅再建の格差も見られる.今後も被災地に根ざした丹念なインタビュー調査を継続すると共に,これまでの知見に基づく質問紙調査を設計・実施し,大規模災害後の生活や地域の再建プロセスの違いがもたらす効用(復興感)の解明を推進する.26年度が最終年度であるため、記入しない。本学研究生により調査記録及びデータの整理の謝金を予定していたが、就活等の都合により予定通りの補助が得られなかった。次年度は研究補助者の確保を検討済みであり、効率的かつ効果的な予算執行を目指す。
部分肝移植後の肝再生における門脈血中再生因子に関する研究ー門脈周辺臓器の役割

1.ラット部分肝切除モデルにおける門脈中及び末梢血中の再生因子の発現に関する解析ラットの70%肝切除モデルを用いて,肝・脾・小腸・胃・膵ではVEGFなどの肝再生因子がどのような影響を与えているかを検索した。【方法】70%肝切除したWister ratを,1,3,5,7日後に門脈血と末梢血を採血し,ELISAにて血漿中VEGF濃度を測定した。また門脈周辺臓器の組織を採取し,PTPCRにてmRNA発現を検索した。【成績】血漿中のVEGF濃度は,肝切除3,5,7日後に末梢血中よりも門脈血中の方が有意に高値であった。組織中VEGF mRNAは,肝臓・胃では,1,3,5,7日目,脾臓では,1,3,5日目,小腸では,1,3日目に肝切除前に比べて有意な発現を認めた。【結論】血漿中VEGF濃度が末梢血よりも門脈血で有意に高いのは,門脈周辺臓器が影響していると示唆された。2.ラットsmall-for-size graft部分肝移植モデルの確立30%の肝臓を移植する群(A群)及びドナーの全肝をそのまま移植する群(B群)を作成した。肝移植の手順はKamadaらの方法に準じた。尚、移植後に右胃大網静脈から門脈本幹に挿入した門脈カテーテルを用いて門脈圧を、トランジェット式超音波血流計を用い門脈本幹の血流を測定し門脈血行動態の比較をした。生存率はA群の方が悪い傾向にあった。部分肝移植時の門脈周辺臓器の関与について明らかにする。A群及びB群に於いて血液検体(末梢血,門脈血)、および肝臓、膵臓、脾臓、消化管組織の検体を採取したが、各種再生因子の結果は未だ得られていない。
活性化学種の構造と反応機構の振動分光研究

本研究では活性化学種の固体状態の振動スペクトルを得ることを第1の目的としている。そのためには、一般に極低温下(11K)でアルゴンなどの不活性ガスにより活性化学種を希釈して凍結するアルゴンマトリックス法が用いられている。そこでまず、アルゴンマトリックス法が可能な極低温小型冷凍機付光学測定装置(本研究で申請)を組み立てた。次に、この装置の性能を調べる目的で、部分重水素化1ーブロモアルカンの赤外スペクトルを測定した。通常の測定では1ーブロモアルカンのCーD伸縮振動はブロ-ドなバンドとして観測されたが、アルゴンマトリックス法を用いて測定することにより何本かのバンドに分離できた。これらのバンドは特定のコンホメ-ションをとる分子に対応するCーD伸縮振動または倍音、結合音に帰属できた。すなわち、1ーブロモアルカンー1d_1およびー2d_1(CuH_<2n>DBr,n=36)の21202230cm^<-1>の領域に観測されるCーD伸縮振動の波数値より、隣接のCーC軸のコンホメ-ションを決定できることが明らかとなった。したがって、この装置が、このような分野の研究にも有効に利用できることがわかった。また、試料吹き次け部に温度調節を取り付けることにより指定温度での状態を凍結できるので異なる異性体間のエンタルピ-差も求めることが可能である。本研究の目的である活性化学種の振動スペクトルを得るため、上記の装置にさらに熱分解装置を組みこんだ光学装置を試作した。この装置を用いて、(CH_3)_3SiCH_2PH_2の熱分解により生成する短寿命化学種CH_2=PHの赤外スペクトルの測定を試みた。極低温(11K)では液体窒素温度(77K)で観測できなかったいくつかのバンドを測定することができた。現在、これらのバンドがCH_2=PHによるものかどうかの確認を行っている。以上のことより、この極低温光学測定装置は種々の分野で広く活用できることがわかった。
失業の履歴現象の原因の識別と定量化に関する計量経済分析

失業の履歴現象に関する理論モデルの整理として,第一に失業中の人的資本の劣化に着目したもの,第二に既存雇用者の雇用保障に基づいた交渉力に着目したものについて,その性質を検討した。またこの他に,法的な雇用保障の強弱よりも,解雇時に企業側が負う訴訟リスクなどの不確実性を重視するものが認められた。さらに,労働組合による集団交渉が,一種のコミットメント効果をもつことなどを検討する理論的分析も,既存雇用者の交渉力の源泉を理論付ける意味で有用であった。これらは,不完備契約理論の分析として大きな進展があった分野であるが,こうしたモデルは,マクロ経済における失業の履歴現象の説明としても,既存モデルより有益であることが認められる。このような人的資本と雇用契約上の要因に二分される履歴現象の原因の識別にあたっては,当然ながら,企業ごとの雇用量や費用条件や外部賃金などの時系列が与えられれば可能である。しかし,集計された雇用量と賃金の時系列だけから識別可能な条件を導くことは困難であった。そこで,上記の検証には,個別企業の雇用量と賃金のデータを必要とする。周知のように,企業ごとの雇用量の変動については,「企業活動基本調査」(経済産業省)などの個票データや有価証券報告書に示される従業員数のデータが必要となる。このうち制約なく利用可能な後者について,データの取得と整理を進めている。以上と補完的な計量分析として,「賃金構造基本統計調査」(厚生労働省)の公表データを用いて,各産業ごとの賃金プロファイルを計測するとともに,「毎月勤労統計」(同)から得られる各産業ごとの雇用量の硬直性や流動性を示す指標(Cochrane measureやLilien measure)を算出した。これらにいくつかの傾向は観察されるが,理論モデルと対応関係の薄い記述統計として留保せざるをえない。上記モデルの厳密な識別問題は,構築中の企業単位の雇用量のデータの分析を待っての今後の研究課題とされる。今年度は,失業の履歴現象に関する近年の理論的モデルと実証研究のサーベイを行うとともに,翌年用いる産業ごとの雇用量や生産性の時系列データの整備を行った。第一に,理論的モデルをサーベイし,失業期間中の人的資本の劣化を原因とするものと,労働者側の交渉力による過少雇用を原因とする,インサイダー・アウトサイダー理論から派生するものに大別した。前者について理論的な進展は近年みられないが,後者については,労働者側の団体交渉のコミットメント効果に注目したものなどに,交渉の枠組が雇用量に与える影響について新しい知見がある。これらは履歴現象の理論的説明としても応用可能性があり,また実証の要請も高いものと考えられる。なお,賃金調整時点の遅れ(Staggered Wage Setting)に着目した理論モデルは,そのミクロ的基礎付けの難点などから,長らく進展がない。しかし,即時的な賃金改訂が法的に難しい日本で,近年のデフレが労働市場の資源配分を著しく非効率にしたことと符合するともいえ,実証の余地がある。第二に,履歴現象の実証研究については,問題意識が類似している雇用調整速度の計量分析が蓄積されてきている。とくに,個別企業の財務データを利用した分析では,株主資本と負債の比率といった財務内容や株主・経営者の構成にみられるコーポレート・ガバナンスの態様に応じて,雇用調整速度に有意な差が認められている。具体的には,株主や債権者の交渉力が弱い状態では,競争市場での最適雇用量と比較して雇用量が抑制されることが実証されている。こうした労働者と他のステークホルダーとの関係を,履歴現象の新しい要因として指摘することができる。なお,Lillienが提案した労働市場の部門間移動の指標を用いて,産業別の雇用量や生産性を計量分析した研究が複数ある。ただしその結果は多様であり,詳細なデータを利用した頑健な推定が期待される。

これらにいくつかの傾向は観察されるが,理論モデルと対応関係の薄い記述統計として留保せざるをえない。上記モデルの厳密な識別問題は,構築中の企業単位の雇用量のデータの分析を待っての今後の研究課題とされる。
血清Thrombospondin-2の多面的作用を疫学的に解明する

血清TSP-2は、心収縮能の低下した心不全の新規の予後不良マーカーとして報告されている。TSP-2は細胞外基質に発現する糖タンパクの一つであるが、我々の横断研究で、一般住民においては血清TSP-2とインスリン抵抗性と有意に関連することが明らかになった。インスリン抵抗性が心不全発症に関与するCardio-metabolic syndromeについても注目されており、このメカニズムにTSP-2が関与しているならば、心不全発症予防に大きく貢献できる。さらに、TSP-2が心房細動などの不整脈とも有意に関連しており、TSP-2の多面的な作用を疫学的に解明するためには横断的、縦断的な検討が不可欠である。
生態系ミティゲーションにおけるHEPの開発

自然環境保全が課題となっている場所や生物を対象に、影響とその緩和の評価に関して、生態学的、技術的、計画論的、政策論的な統合的研究を展開した。主な成果は以下の通り。1)琵琶湖岸の内湖跡地の埋土種子による再生可能性を実験的に検討し、ササバモ、マツモ,シャジクモなどの発芽を確認した。2)琵琶湖での実態調査と、室内実験の結果、外来魚のオオクチバスよりも在来魚のニゴロブナ仔稚魚の方が高い貧酸素耐性をもち、ヨシ群落が春から秋までニゴロブナの隠れ家を創出する可能性が示唆された。豊富に酸素を含んだ沖帯の湖水が群落奥部まで流入しないような、厚みまで考慮したヨシ群落保全が必要と考えられる。3)カスミサンショウウオやカエル類などの生息地モデルの開発を行なった。一方で,カスミサンショウウオについて個体群存続可能性分析評価との比較を行なったところ,小規模な生息地が点在してメタ個体群を形成している場合には,両者の結果が一致しない場合が生じる。変動する環境で非平衡な要因によって個体群が調節されている場合には,HEPの適用は慎重さが要求される。4)ミクリ類やカスミサンショウウオの遺伝的特性を明らかにし、自然再生での取り扱いに要求される人為的移動についての知見を得た。5)京都市を事例とし、生物多様性の保全の観点から、野生生物生息地の保全システムのギャップ(保全が十分でない地域)を探し出し、自然を優先的に保全・復元するべき地域と、復元目標となる潜在的植物群落を特定するための新しい評価手法を提案した。6)河川の自然再生事業の評価には、階層構造的視点とm-BARCI(複数の事前・事後・非劣化対照区・放置区・影響)比較が必要なこと、河畔植生の更新と撹乱のダイナミズムの関連を明らかにした。7)アラル海危機について、水圏生態系最上位種ペリカンを指標種とした自然再生シナリオ評価を提案した。環境影響とその自然環境保全措置における、野生生物のハビタットの評価のプロセス(HEP)に関して、以下のような研究を行っている。・基礎理論分野:遺伝的評価法の確立に向けて、レファレンス植物の遺伝的選定手法を探求するための素材(ミクリ属、エビネ属の葉)を自生地および民家庭園より収集し、エビネ属ではAFLP断片によって地域在来個体と園芸的導個体の識別ができた。また、開発にさらされている里地・里山の生物であるカスミサンショウウオの生息適地評価とメタ個体群構造の解析,個体群存続可能性分析および分子マーカーを用いた地域個体群構造の解析をおこなった。・ツール開発:都市環境の指標としてのシジュウカラの生息環境モデルを構築し、都市緑地計画シミュレーションのツールを試作した。・事例研究:アラル海域についてはペリカンを指標種とした生息環境評価モデルの構築にむけて、現地調査とargosによる渡りの追跡を行った。釧路湿原ならびに標津川自然再生事業においては,その目的,目標,評価について検討した。釧路湿原においては,湛水実験,表土掘削による湿原再生,ハンノキ伐採実験を,標津川においては,旧川連結による効果検証を実施した。琵琶湖流域河川部では漁協漁獲記録および滋賀県河港課資料より、琵琶湖流入河川河口部において瀬枯れ現象が頻繁に起こっていることを確認し、湖-河川回遊型魚類ヨシノボリにおいて降湖、湖河移動の障害となり、新規個体の加入を阻害している実態を把握した。

畑地化していた滋賀県近江八幡市津田内湖の湿地での埋土種子による植生復元の検討を行い、マツモやシャジクモなどの絶滅危倶種の発生も確認した。狭山丘陵において、地形・土壌といった地学的条件を基礎として、上木伐採、下草刈りなどの管理作業が植生に与える効果について調査・検討した。生態系ミティゲーションに関連して、遺伝子レベルの基礎的検討から、指標種のハビタットモデルの開発、現実に進行している自然再生プロジェクト等における事例研究まで、幅広く研究を展開した。1.里地の指標種であるカスミサンショウウオについては,府県スケールでの生息適地推定と生息場所の孤立化の評価を行うとともに,マイクロサテライトプライマー9対を開発した。2.ミクリ属植物について繁殖様式を分析するとともにAFLP分析を行い、ミクリは栄養繁殖または無性生殖の可能性があり、ヒメミクリの流水水路個体群はクローン数が少なく、止水域抽水個体群は多数のクローン(ジェネット)より構成されていることなどを明らかにした。3.琵琶湖岸にかつて点在した内湖の再生事業の生態系評価に関連して、本年度は同様の内湖が水田に転用された早崎内湖を対象に埋土種子の発芽実験を行った。4.中央アジア乾燥地域の湿地帯の生態系最上位種ペリカンを指標としたハビタットモデルの構築のために現地調査および衛星追跡タグを用いた行動調査を行い、ダルマチアン・ペリカンの渡り経路等を明らかにした。5.釧路湿原、標津川の自然再生事業を中心に、エコシステム・マネージメントを実施するにあたって、現状の生態系についてその構造と機能、健全性を評価する手法、さらに劣化した生態系を修復するための調査、計画論について研究を実施した。6.琵琶湖沿岸の水生植物帯において,ニゴロブナ(在来魚)とオオクチバス(外来魚)の低酸素耐性を比較したところ,フナが利用できてバスの利用できない低酸素域が存在することがわかり,魚類の生息環境評価に有用な知見を得た。その他、里山林における伐採・更新管理や下草刈管理が下層植生に与える影響について、微地形類型ごとの異なる反応などについて研究を進めている。生態系ミティゲーションとその評価手法に関連した総合的な研究を、遺伝子レベルの基礎的検討から、指標種のハビタットモデルの開発、現実に進行している自然再生プロジェクト等における事例研究にわたり、幅広く展開した。評価の基礎となる植物種の遺伝的特性については、ミクリ属を例に、自然修復過程における復元・導入植物の環境適性に関する保全生態遺伝学的分析を行ない、地域固有の遺伝子型と、自生地の環境条件によって集団内の多様性が変化することを明らかにした。生物生息環境モデルについては、昨年までに得たカスミサンショウウオのモデルを国内希少野生動植物種に指定されているアベサンショウウオに拡張して,予測性を検証した。カスミサンショウウオについては地域集団の遺伝的評価を行った。里地里山の生息場所評価を希少種および植物から鳥類までの生態系レベルで行った。東京湾では、湾奥干潟のアサリHSIモデルについて、個体群空間分布データ、2年間の個体群動態データより検討した。自然再生の重要な課題である琵琶湖水辺について、湖沿岸域の環境構造のうち,抽水植物植生および溶存酸素が魚類稚魚の生存(捕食回避)に寄与するかどうかを野外環境の測定およびシミュレーションにより,また,抽水植物植生密度と水深がやはり魚類稚魚の生存(捕食回避)に寄与するかどうかを実験池も用いて検証中である。
超広帯域高感度ガンマ線観測によるガンマ線バースト付随のジェット構造の解明

本研究ではすざく衛星とフェルミ衛星を同時に用いた超広帯域ガンマ線バースト観測により、ガンマ線バースト付随のジェットの構造を探ることを行う。本年度もフェルミ衛星による研究成果が多数得られ、フェルミ衛星で検出したガンマ線バーストについていくつかの論文を発表した。昨年度論文としたGRB 090510では、さらに検出きれた高エネルレギー放射の性質を詳細に調べることで、継続時間の短い種族では初めて高エネルギーガンマ線放射から異なるスペクトル成分を発見した。それを元に継続時間の短いガンマ線バースト付随の超相対論的ジェット速度に初めて制限を与えることに成功した。この結果をこれまでフェルミ衛星で得られた結果と比較することで、継続時間で分類されたガンマ線バーストの種族間ではジェット速度や高エネルギーガシマ線の性質が大きく違わないことを明らかにし、ガンマ線バーストの種族間の起源にも迫る重要な成果として論文とした。他にも多くの共同研究の成果を発表した。特に、2009年9月26日に検出したガンマ線バーストからは高エネルギー側のスペクトルが折れ曲がっている兆候を初めて検出した。このことからある仮定の下で、超相対論的ジェットの運動速度を初めて観測的に決定することに成功し、共著論文として発表した。すざく衛星に関しても科学成果や軌道上較正試験の結果を共著論文として発表し、フェルミ衝星と同時に解析する準備を引き続き進めている。本年度はフェルミ衛星の観測が軌道に乗り、多くの科学的成果が得られた。およそ1年半の観測でフェルミ衛星はすでに過去すべての検出例を上回る17例のガンマ線バーストから高エネルギーガンマ線放射を検出し、高エネルギーガンマ線が低エネルギーガンマ線に対して遅れて発生し、継続時間が長いこと、スペクトルも別の成分であることを多くのガンマ線バーストから発見した。この結果からガンマ線放射メカニズムに迫ることができると期待される。また、ガンマ線バーストとしては過去最高エネルギーのガンマ線も検出しており、この情報からジェットの運動速度がローレンツ因子にして1000以上であることを明らかにした。これらのガンマ線バースト関連の成果に加えて、最高エネルギーガンマ線と低エネルギーガンマ線の到来時間差を実測することでいくつかの量子重力理論の枠組みに厳しい制限を初ぬて与えるなど、基礎物理学の分野に対しても大きなインパクトを与えた。これらの成果はネイチャー誌など、多くの科学雑誌で発表するとともに、日本においてもJAXAから記者会見を行ない、いくつかの新聞や雑誌「ニュートン」や天文月報においても紹介された。
植物ホルモンを産生する海洋細菌の研究

植物ホルモンは海洋においても藻類・植物プランクトンの成長・分化に大きな影響をもつことが知られている。海洋の植物ホルモンは植物自身が産生するもののほかに、海洋細菌が産生するものがあり、それがとくに藻類・植物プランクトン付着・共生細菌の場合に大きな意義をもつことが示唆されていたが、実証的な研究はなかった。この研究では、海洋における植物ホルモン(オーキシン・サイトカイン)の生産細菌の存在を確認し、それぞれの生産菌の分類学的特性を調べ、ついでサイトカイニン生産菌については、生産されるサイトカイニンの化学構造を明らかにし、最後に改定堆積中の植物ホルモンの現存量を測定した。【○!1】東京湾・相模湾・油壷湾および琉球列島沖の海水・海底堆積・藻類から採取した細菌について、サイトカイニン・オーキシン(インドール酢酸)を産生するかどうかの試験を行った。その結果、海水からの分離菌では、535%がサイトカイニンを、2040%がオーキシンを生産した。海底堆積からの細菌では、この割合は多角、それぞれ4575%、4050%に達した。また海藻類からも植物ホルモン産生菌が高率に分離された。これら分離菌株は、分類学的にはさまざまな種類を含んでいた。【○!2】海洋細菌の生産するサイトカイニンについて、培養液から抽出精製し、高速液体クロマトグラフ法およびGC-MS分析によっ、化学構造を決定した結果、イソペキニルアデニンおよびイソペンテニルアデノシンと判明した。【○!3】サイトカイニン産生菌について、その生産を支配するプラスミドの検出を行ったガ、プラスミドは存在せず、生産に関与する遺伝子は核にあることが分かった。【○!4】海底堆積物中には高濃度(10^<-6>10^<-9>モル/dm^3)のオーキシンを含んでいることが初めて明らかにされた。東京湾・相模湾・油壷湾および沖縄沖の海水・海底堆積,また油壷湾の海藻(アラメ・カジメ・アオサ)から細菌を分離し,分離した細菌約400株について植物ホルモン,サイトカイニンおよびオーキシン(インドール酢酸)の産生能をスクリーニングした.試験菌株はPPES-II培地に培養し,培養濾液から植物ホルモンを抽出し,部分的に精製したのち,サイトカイニンについてはヒモゲイトウの幼根を用いるバイオアッセイ法によって,またインドール酢酸は酵素免疫測定法(ELISA法)によって検出ならびに定量を行った.その結果,試験した菌株のうち575%がサイトカイニンを,また2080%がオーキシンを産生することが分った.海水から分離した菌株よりも海底堆積および海藻から分離した菌株に植物ホルモン産生株の比率が高かった.とくに海藻由来の菌株にはオーキシン産生菌株が多かった.海洋から植物ホルモン産生細菌が分離されたのは本研究がはじめてである.植物ホルモン産生菌株について,ほぼ属の段階での分類を行った結果,ホルモン産生菌株は特定の細菌種に限局されるものではなく, Vibrio, Pseudomonas, Flavobacterium, Alteromonasなど多くの属の細菌がサイトカイニン,オーキシンを産生することが分った.

安定にサイトカイニンを産生するVibrio属細菌の1株について,その培養からサイトカイニンを抽出し,精製し,高速液体クロマトグラフ法およびGC-MS分析法によって同定したところ,この菌株が産生するサイトカイニンはイソペンテニルアデニンおよびイソペンテニルアデノシンであることが明らかになった.昨年度の引きつづきサイトカイニン産生細菌についてプラスミドの存在と、植物ホルモン産生遺伝子がプラスミド上に存在するかどうかを調べ、ついで海底堆積物中のオーキシンの定量を行い、最後に植物ホルモンが細菌および藻類の増殖に及ぼす影響を検討した。(1)Vibrio科に属するサイトカイニン生産菌から常法に従ってプラスミドの分離検出を試みた結果、本菌株からはプラスミドは検出されず、本菌株のサイトカイニン生産遺伝情報は染色体DNA上の存在すると考えられた。このことは、細菌によるサイトカイニン生産が、特定のプラスミド保有菌に限局されないものであることを確認している。(2)海洋中に植物ホルモン産生菌が広く分布していることから、海水・海底堆積中に植物ホルモンが蓄積されていることが推定される。これを確かめるために、東京湾・油壺湾の海底から堆積物を採取し、オーキシン(インドール酢酸)を定量した。定量は、堆積の遠心分離上清を酸性ジエチルエーテルで抽出し、高速液体クロマトグラフィーで分画し、対芯分画を酵素免疫測定(ELISA)に附することによって行った。その結果海底堆積物中からオーキシンを初めて検出することに成功した。その濃度は油壺湾で10^<-9>モル/dm^3ていど、東京湾で10^<-8>10^<-6>モルdm^3ていどだった。(3)イソペンテニルアデニン、ゼアチン、インドール酢酸、シベレリンなどの植物ホルモンの微生物、藻類の増殖分化にたいする影響を調べた。その結果たとえばインドール酢酸は10^<-6>Mの濃度で細菌の増殖を阻害した。一方、単細胞藻類ではさらに低い濃度でCO_2の取り込み阻害がみられ、また、多細胞緑藻ではサイトカイニン・オーキシンの濃度により、葉体成長の促進と阻害が観察され、高等植物のカルスに対するものと類似の効果が認められた。