hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
農業の６次産業化を促進する戦略的産業人材を育成するための教育プログラムの開発

本研究は農業の6次産業化を促進する戦略的産業人材の育成を狙いとした教育プログラムの開発を目的としている。国際的な観点から、アメリカの研究チームと合同でスペイン、ドイツを対象に海外調査を実施するとともに、意見交換を繰り返してきた。国内においては秋田県を対象に普及教育の実態調査を実施した。これらのフィールド調査から得られた知見として、6次産業化サイクルからスピンオフしてビジネス展開を始める条件としてバイイングパワーのシステム化が決定的な要因として作用していることを確認した。これらの研究活動をとりまとめ、各種の教材を開発し、それを利用した農業者セミナーを開催し、教材の有効性を検証した。本研究は農業の6次産業化を促進する戦略的産業人材の育成を狙いとし、国内および国外の研究者、実務者と連携して、アクションラーニング原則をベースとした教育プログラムを開発し、その効果判定を行うことを内容としている。研究2年目の中間年である平成25年度研究では、農業改良普及事業が取り組んできた農業指導における人材育成システムを歴史的な観点から評価するため、戦後の農業改良普及制度を検証し、その当時普及指導に携わった普及員へのインタビュー調査を繰り返し実施した。その調査を通じて明らかになったのは、人材育成システムに必要とされているビジネススキルが、歴史をさかのぼっても、その基礎要素は変わっていないこと、しかも指導原則としてのアクションラーニングがすでに現れていることにあった。このようなラーニング原則を再確認し、平成25年度研究では栃木県の若手農業者を対象とした農業者人材育成セミナーを企画し、平成26年2月から3月にかけて、受講生12人を受け入れて宇都宮大学において実施した。セミナーは地元農業団体のコンサルタントと民間のビジネスファシリテーターを交えて全5回シリーズのカリキュラムを作成した。農業者人材育成セミナー自体は、すでに4年間の活動実績があるが、この取り組みを研究面で取りまとめ、平成26年度中に教材を開発し、その出版を企画している。平成25年度研究では昨年度に引き続きスペインのスローフードと食育に関する現地調査をアメリカの研究チームと合同で実施した。日本とアメリカの教育プログラムを比較検討しながら、スペインの現場教育を対象として分析するという異なるフェーズを組み合わせた研究を進めるなかで、そこに新たな知見を見出し、本研究の推進においても斬新な方向性を定めることができた。平成26年度には、このような研究実績を取りまとめるための国際シンポジウムをイギリスで開催する予定である。本研究は農業の6次産業化を促進する戦略的産業人材の育成を狙いとし、国内外の研究者、実務者と連携して,アクションラーニング原則をベースとした教育プログラムを開発し、その効果判定を行うことを内容としている。研究初年度である平成24年研究では、国内の6次産業化事例を収集し、その分類整理に努めた。分類整理された事例から、6次産業化の成功に影響する重要な要因として、各種のビジネススキルを抽出したが、そのなかでは経済産業省が制定した「社会人基礎力」がビジネス成功のベースを形成しており、それに6次産業化の特徴であるハイリスク・ハイリターンの構造から,リクスマネジメント能力とその基礎となる経営数値管理が重要な役割を果たしていることがうかがえた。そこで栃木県の若手農業者13名を対象として、1月から2月にかけて「農業者セミナー」を宇都宮大学で企画し、全7回シリーズで、これを実施した。そこでは栃木県農業会議のコンサルタントと民間のビジネスファシリテーターと共同して、濃密なセミナーを行うことができた。セミナーの全講義、演習はビデオ撮りしており、これは将来の映像教材の材料になる。今年度もっとも時間をかけて取り組んだのは、海外農業の実態分析である。今年度はアメリカの研究チームと一緒にスペイン各地を周り、スローフード運動の実態調査に取り組んだ。そこでの生産構造、消費形態、そして食育活動を詳細に調査することで、逆に日本農業の6次産業化の課題も浮かび上がってきた。アメリカチームとの合同調査は、来年度以降も続き、新しい研究団体設立の構想も浮かび上がってきており、その点で本研究の実績は予想を超えて大きいものがあると評価している。本研究は農業の6次産業化を促進する戦略的産業人材の育成を狙いとしている。本研究は国際的な観点から、海外調査を位置づけ平成24年度と平成25年度はスペイン、平成26年度はドイツを対象国として、アメリカの研究チームと合同で食品産業調査を実施した。その調査結果の議論のなかから、6次産業化サイクルからスピンオフしてビジネス展開を始める条件として、バイイングパワーのシステム化が決定的な要因を形成しているという知見がもたらされた。また国内の6次産業調査においては、秋田県の普及指導員組織に対して、普及教育に関する実態調査を繰り返し行ってきた。普及教育においては心理学的な教育手段を用いて戦後長く実践してきた経緯がある。そこでどのような効果が見られたのかを普及員と農業者に対して綿密なインタビュー調査を行った。そこで得られた知見は、技術普及に偏らない総合的普及教育の優位性が確認されたことである。

これらの研究活動をとりまとめ、アメリカの研究チームのアドバイスをうけ、また国内のビジネスファシリテーターの協力を得て、アクションラーニング原則に基づいた6次産業を担う戦略産業人材を育成する教育プログラムを開発し、教材化に取り組んだ。さらに開発した教育プログラムの効果判定を行うため、平成24-26年度の3年間にわたって栃木県内の農業者のべ40名を対象として人材育成セミナーを実施し、教育プログラムの有効性を確認するとともに、より効果的なプログラム開発に向けて修正を加え、プログラムの改善を図った。農業経営学平成25年度研究は、本研究の2年目の中間年であり、前年の研究実績を踏まえて研究計画を立案した結果、この計画に基づいて順調に研究を実施することができた。本年度はスペインにおけるスローフード運動の現地調査を、アメリカチームと合同で実施した。その結果が高く評価され、スペインを中心としたヨーロッパ各国のスローフードを専門に研究する研究者による研究団体設立の構想が浮かび上がってくるなど、本研究は順調な船出をしたと評価できる。平成26年度は本研究の最終年度にあたるため、研究取りまとめに向けた計画を立てている。国内では引き続き農業の6次産業化事例の調査を継続する。今年度の研究ポイントは、6次産業化と普及教育との関係性の解明である。既存の人材育成ステムが農業の6次産業化という多様性を増すビジネスフェーズにどのような効果を及ぼすことができたのか。その効果判定指標をいかに設定すべきか。このような視点からの研究は、政策主体である農林水産省からも注視されており、平成26年度には農林水産省内に「6次産業化の経営指標作成に関する調査研究委員会」が発足し、研究代表者斎藤は、そのメンバーとして研究成果をもとに政策提言する立場に就任した。研究成果を政策ベースで実現する方向を模索したい。農業者人材育成セミナーについては、今年度も開催を企画している。これまで積み上げてきた実績をベースに開発してきた教育プログラムの改善を図るとともに、その成果を教材作成に結び付け、公刊することを企画している。国外の研究分野では、これまで2年間継続的に取り組んできたスペインのスローフードと食育に関する実態調査の結果を取りまとめる。それを国外の研究者と議論しながら、ブラッシュアップを図るため、平成26年度はイギリスにおいて研究成果発表のシンポジウムを開催する予定である。研究2年目の平成25年度は、基本的に前年の研究計画を延長した形で実施する計画である。国内では引き続き農業の6次産業化事例を収集し、その成功要因の分析を行う。とりわけ、平成25年度は沖縄県を調査地として想定している。沖縄県は日本の中でも独自の食文化を形成してきたヒストリーをもっている。その反面で、近年そのような地域食文化が崩れてきたことが一因で、沖縄の平均寿命は国内ランクでもトップクラスから滑り落ち、下位に落ちた。
精密質量分析計を用いた未知スクリーニング分析による浄水要監視候補物質の抽出

年度前半において予備的に試料を入手して、分析方法の確認を行った。我々の既往研究で用いてきた試料前処理方法をもちいて、水道原水および水道水から溶存有機物を回収し、Orbitrap質量分析計で分析できることを確認した。埼玉県、および入間市の協力を得て、水道原水および水道水を入手する手筈を整えた。2018年11月2019年1月にかけ各月1回ずつ、埼玉県大久保浄水場、および入間市鍵山浄水場より水道原水、および浄水を分譲いただいた。試料は固相抽出ののち、Orbitrap型質量分析計を用いてノンターゲットスクリーニング分析を行った。来年度にかけて採水と分析を継続することにより、得られた分析結果から、各水源ごとに常に検出されるピーク、季節変動があるピークなど、特徴ごとに分類していく予定である。現在までのところ、両浄水場の原水には、溶存有機物の観点でかなりの共通点があることが見出されている。また、浄水処理工程で除去される物質についても、再現性が十分にあることも確認できた。また、入間市鍵山浄水場の原水となっている入間川について、最上流部から鍵山浄水場取水点の直上流の地点まで4地点において河川水の採水を行い、上記と同様のノンターゲット分析を実施した。浄水原水に含まれる有機物成分のうち、流下に伴って検出されるようになってきている物質を人為由来汚染物質と定義し、浄水処理工程での除去について調べた。特に浄水にも残留している成分については、その排出源や除去が可能な処理工程の検討を行う必要があり、要監視候補物質とみなすこととした。またこれらの候補物質について、MS/MS分析による構造推定の検討を開始した。今年度においては、河川水においてESIネガティブイオン化で頻繁に検出されるm/z 285.0796で検出される物質について構造推定を行い、アルキルベンゼンスルホン酸のエステル化合物であると推定された。計画通り、年度後半に水道原水、およびその水源となっている河川、また水道水の試料採水と分析を行うことができた。また、特に注目すべき物質の構造推定についても、モデル物質を1つ選択して検討を行うことができた。来年度半ばまで引き続き試料採取と分析を進める。得られたデータを解析し、浄水原水に含まれていて浄水処理で処理しきれない物質など、注目すべき物質をスクリーニングするとともに、それらの物質の構造推定を試みていく予定である。低分子有機化合物の分析手法の開発として、質量分析の前段階の分析操作の検討として、特にHPLCによる分離条件の検討を行った。HPLCカラムとして一般的に用いられているC18系のカラムとしてInertSustain AQ-C18(ジーエルサイエンス社)、ペンタフルオロフェニル基結合型(PFP)カラムとして、XSelect HSS PFP XP(日本ウォーターズ)を用い、それぞれ酸性条件もしくは中性条件とした移動相とを用いて比較した。対象試料としては、スワニー川天然有機物と、河川水、および水道水を用いた。河川水、水道水は固相抽出カートリッジで100倍濃縮してから試験に供した。その結果、C18系とPFPカラムでは、酸性の移動相では検出できる物質数に大きな違いが見られなかったものの、中性でPFPカラムを用いた場合には検出物質数が大きく減少した。ただし、いずれの場合においても、従来のフローインジェクション分析に比べれば数倍以上の物質が検出されており、HPLCカラム分離により、より多くの物質を分離検出できることが確認できた。もっとも検出数が高く、かつ広いpH域においても検出数に大きな変化がないC18系カラムのほうが、今後用いていく上で汎用性も高いと判断された。また次年度以降本格的に実施する調査の予備調査として、埼玉県の入間川を対象とし、水道原水における人為汚染由来物質の抽出と、水道水中への残留について検討した。ほとんど人為起源の汚染を受けていない水道原水と、下水処理水放流地点の下流における水道原水を比較したところ、上流河川水には含まれず、下水処理水に含まれている成分を多く検出した。また、上流に位置する浄水場から供給された水道水にはなく、下流に位置する浄水場から供給された水道水のみに存在する有機物を137種類検出した。これらの多くは、下水処理場放流水に見られる人為汚染由来物質であった。次年度以降本格的に実施する調査に向けて、分析方法の検討、および採水箇所の検討を行うことができた。また、実際に1箇所の河川から採水した予備的検討により、研究目的として掲げた、人為由来物質の抽出が可能であり、かつ対象とすべき物質は100種類以上存在することも明らかとなった。次年度以降の調査に向けて、その準備期間と位置づけていた初年度の研究は、計画通り遂行することができた。

来年度にかけて採水と分析を継続することにより、得られた分析結果から、各水源ごとに常に検出されるピーク、季節変動があるピークなど、特徴ごとに分類していく予定である。現在までのところ、両浄水場の原水には、溶存有機物の観点でかなりの共通点があることが見出されている。また、浄水処理工程で除去される物質についても、再現性が十分にあることも確認できた。また、入間市鍵山浄水場の原水となっている入間川について、最上流部から鍵山浄水場取水点の直上流の地点まで4地点において河川水の採水を行い、上記と同様のノンターゲット分析を実施した。浄水原水に含まれる有機物成分のうち、流下に伴って検出されるようになってきている物質を人為由来汚染物質と定義し、浄水処理工程での除去について調べた。特に浄水にも残留している成分については、その排出源や除去が可能な処理工程の検討を行う必要があり、要監視候補物質とみなすこととした。またこれらの候補物質について、MS/MS分析による構造推定の検討を開始した。今年度においては、河川水においてESIネガティブイオン化で頻繁に検出されるm/z 285.0796で検出される物質について構造推定を行い、アルキルベンゼンスルホン酸のエステル化合物であると推定された。計画通り、年度後半に水道原水、およびその水源となっている河川、また水道水の試料採水と分析を行うことができた。また、特に注目すべき物質の構造推定についても、モデル物質を1つ選択して検討を行うことができた。環境省の環境研究総合推進費で並行して実施している、要調査項目の一斉スクリーニング分析法の確立において、試料前処理法の検討を行っていることから、この結果を活用してより幅広い物質の分析を可能にしたいと考えている。さらに、一部については共通の試料として研究を効率的に遂行していきたい。来年度半ばまで引き続き試料採取と分析を進める。得られたデータを解析し、浄水原水に含まれていて浄水処理で処理しきれない物質など、注目すべき物質をスクリーニングするとともに、それらの物質の構造推定を試みていく予定である。
高齢動物モデルを用いた、脱神経と異所性神経再支配に関する基礎的研究

高齢ラットを用い、反回神経の切断によって脱神経された甲状披裂筋に対する神経再支配術の効果を検討した。神経再支配術として、頸神経とそれが支配する胸骨舌骨筋で作製した神経筋弁を甲状披裂筋に移植した。これにより筋の脱神経による萎縮は回復し、移植した頸神経からの神経再支配が確認された。以上より高齢モデルであっても、異所性神経からの神経再支配を受け、脱神経後の筋の萎縮が回復することが分かった。加齢モデルラット(生後20ヶ月齢)を使用して、一側反回神経を切断し、反回神経麻痺モデルを作成した(n=10)。これらのモデルを脱神経群と移植群とに分け(それぞれn=5)、移植群では、反回神経を切断した後に神経筋弁移植術を施行した。神経筋弁移植術の方法としては、頸神経ワナとそれが支配する胸骨舌骨筋で作成した神経筋弁を、脱神経した甲状披裂筋に移植した。神経筋弁移植術による神経再支配の有無について、神経筋弁移植術の10週後に甲状披裂筋の断面積と神経筋接合部を用いて定量的に評価し、脱神経群と移植群を比較した。加えて、加齢による影響を検討するために、これまでに検討してきた若年モデルラット(生後8週齢)との比較を行った。移植群は脱神経群と比較すると、筋の断面積が有意に大きく、アセチルコリン受容体数に対する神経終末数の割合が有意に高かった。以上より、加齢モデルラットでも神経筋弁移植術によって脱神経した甲状披裂筋に神経再支配が起こり、筋の萎縮が防止できることが示唆された。また、その効果は筋の断面積、神経筋接合部ともに若年モデルと遜色ないものであった。本研究での実験結果は、臨床において、高齢者であっても本手術で若年者と同様に音声の改善が期待できることを支持する結果であった。高齢化が進む近年、他の疾患と同様に反回神経麻痺においても高齢者を対象に治療を行う機会が増加していている。このため、基礎研究によって加齢モデルでも同様の効果が得られることを確認できた本研究の臨床における意義は大変大きいと考えられる。今後は組織学的検討に加えて、誘発筋電図検査を用いた生理学的検討も行う予定である。また、神経筋弁移植術後の期間を変えて評価を行う予定である。生後20ヶ月齢の高齢モデルラットおよび生後8週齢の若年モデルラットを用いて実験を行った。それぞれ、反回神経を切断した脱神経群と、反回神経切断後に神経筋弁移植術を行った移植群の2群を作製した。神経筋弁移植術では、頸神経とそれが支配する胸骨舌骨筋を用いて神経筋弁を作製し、脱神経した甲状披裂筋に移植した。平成21年度には、脱神経群、移植群ともに処置の10週後に組織学的検討を行ったが、今年度は誘発筋電図検査を用いた生理学的検討を行った。また、処置の20週後に評価する群を新たに作製し、同様に検討を行った。誘発筋電図検査では、移植した頸神経を刺激した際の甲状披裂筋の活動電位を記録した。・誘発筋電図検査では、移植群のすべてのモデルで、頸神経を刺激した際に甲状披裂筋の活動電位が認められた。これは、頸神経を切断した後には認められなかった。このことから、甲状披裂筋は移植した頸神経からの異所性神経再支配を受けていることが示唆された。組織学的検討では、筋の断面積が脱神経群よりも有意に大きく、神経再支配によって脱神経に伴う筋の萎縮性変化が抑制されたことが確認された。以上の結果は若年モデルと同様であり、また、若年モデルの移植群と比較しても遜色のない結果であった。本研究の結果は、臨床において、高齢者であっても神経筋弁移植術で若年者と同様に筋の萎縮が防止でき、音声の改善が期待できることを支持する結果であった。高齢化が進む近年、反回神経麻痺による嗄声に対しても高齢者を対象に治療を行う機会が増加してきている。このため、加齢モデルでも同様の効果が得られることを確認できた本研究の臨床における意義は大変大きいと考えられる。
地域での薬剤耐性菌制御と有害事象低減に向けた組織・環境・抗菌薬マネジメントの研究

薬剤耐性菌ならびに耐性菌感染症の増加は、国際社会における大きな課題の一つであり、我が国においても2016年4月に薬剤耐性(AMR)対策アクションプランが決定されたほか、平成30年度の診療報酬改定では抗菌薬適正使用支援加算が新設され、多くの施設において抗菌薬適正使用支援チーム(AST:Antimicrobial Stewardship Team)による活動が開始された。本研究では、組織、環境、抗菌薬使用に着目し、地域の医療機関を含めた薬剤耐性菌の制御や薬剤有害事象の低減を目的とした。初年度では、九州大学病院グローバル感染症センターが主体の福岡地区感染対策ネットワークに参加する80の医療機関を対象として、抗菌薬や手指消毒薬、耐性菌に関するサーベイランスを実施すると共に、各施設のAST活動に関する調査を行った。抗菌薬サーベイランスに参加した55施設の2017年度の抗菌薬使用量AUD(DDDs/1000bed days)の中央値は91.8、最大値は225.4、最小値は15.0であった。感染防止対策加算1を算定する18施設のうち9施設で抗菌薬適正使用支援加算の算定を開始していたが、人員や人材の不足に加え、業務の内容や分担における課題が明らかとなった。また、耐性菌と抗菌薬との相関では、抗MRSA薬の使用が多い施設においてMRSA検出割合が有意に低かったが、MRSAの保菌者に対して積極的治療を実施しないとの適正使用が図られた結果であることが考えられた。一方、Clostridioides(Clostridium)difficile感染症の発生状況を調査した結果、海外に比べて発生率や重症例が少ないことが示された。加えて、細菌の伝播経路として病棟の空気清浄度に着目して検討した結果、環境整備の実施により、浮遊微粒子数に加えて浮遊生菌数が顕著に減少し、汚染リスクの低減に繋がることが明らかになった。2018年度では、福岡地区の80の医療機関を対象としてサーベイランスを実施することで、地域における抗菌薬や手指消毒薬の使用量、耐性菌の検出状況を把握すると共に、2018年度の診療報酬改定にて新設された抗菌薬適正使用支援加算への各施設の対応状況や活動内容を調査し、課題点を明らかにするに至った。加えて、Clostridioides(Clostridium)difficile感染症の発生状況を明らかにすると共に、病棟における空気やヒトの動作に着目した環境整備の実施が、空気中の微粒子数や生菌数の減少に繋がり、細菌や耐性菌の伝播リスクを低減することが明らかとなった。したがって、本研究は、おおむね順調に進展していることが考えられる。研究代表者が2019年1月1日付で九州大学から島根大学へ異動したことに伴い、従来の福岡地域や九州地域を対象とした研究に加えて、島根地域や山陰地域を含めた研究へと拡充を図る。島根県では2018年に島根県院内感染制御ネットワークが構築され23施設が参加しているが、サーベイランスは実施されていない。抗菌薬使用量や耐性菌に関するサーベイランスを実施すると共に、情報の共有や解析を強化するためのシステムや体制の構築を図る。加えて、耐性菌の増加や拡大に関わる抗菌薬選択圧の解明や環境因子の解明、対策法の確立については、連携研究者である九州大学病院グローバル感染症センター長の下野信行とも協力して実施する。

加えて、Clostridioides(Clostridium)difficile感染症の発生状況を明らかにすると共に、病棟における空気やヒトの動作に着目した環境整備の実施が、空気中の微粒子数や生菌数の減少に繋がり、細菌や耐性菌の伝播リスクを低減することが明らかとなった。したがって、本研究は、おおむね順調に進展していることが考えられる。研究代表者が2019年1月1日付で九州大学から島根大学へ異動したことに伴い、従来の福岡地域や九州地域を対象とした研究に加えて、島根地域や山陰地域を含めた研究へと拡充を図る。島根県では2018年に島根県院内感染制御ネットワークが構築され23施設が参加しているが、サーベイランスは実施されていない。抗菌薬使用量や耐性菌に関するサーベイランスを実施すると共に、情報の共有や解析を強化するためのシステムや体制の構築を図る。加えて、耐性菌の増加や拡大に関わる抗菌薬選択圧の解明や環境因子の解明、対策法の確立については、連携研究者である九州大学病院グローバル感染症センター長の下野信行とも協力して実施する。当該年度においては研究代表者が2019年1月1日付で九州大学から島根大学へ異動したことによって、耐性菌の感受性試験やデータ処理の外部委託等を実施せず、消耗品費や人件費・謝金を支出しなかったため、残額を次年度に繰越して使用することとした。繰越し分については次年度分として請求した助成金と併せて、当初の計画の通り、耐性菌や環境整備の研究に関わる費用や成果発表費用として使用する。
隕石含水鉱物におけるOH基の酸素の起源

隕石には,水質変質鉱物が含まれており,母天体の水の情報を保持していると考えられている.隕石の始原的構成物に含まれる鉄は元々酸素を含まないため,様々な条件で実験的に再現し隕石と比較することは初期太陽系の酸化還元状態を知る手掛かりとなると考えられる.本研究では,自動化した同位体顕微鏡システムによる酸素同位体イメージング手法を用いて,系統的にCMコンドライトに含まれる含水鉱物の酸素同位体分析を行い,含水鉱物間で酸素同位体組成が異なっている事が分かった.また,ソープションポンプを用いて同位体ドープ実験を行うシステムを構築した.隕石には,水質変質鉱物が含まれており,母天体の水の情報を保持していると考えられている.隕石の始原的構成物に含まれる鉄は元々酸素を含まないため,様々な条件で実験的に再現し隕石と比較することは初期太陽系の酸化還元状態を知る手掛かりとなると考えられる.本研究では,自動化した同位体顕微鏡システムによる酸素同位体イメージング手法を用いて,系統的にCMコンドライトに含まれる含水鉱物の酸素同位体分析を行い,含水鉱物間で酸素同位体組成が異なっている事が分かった.また,ソープションポンプを用いて同位体ドープ実験を行うシステムを構築した.隕石に含まれる水質変質鉱物は,太陽系初期の水の情報を保持していると考えられる.本研究では隕石鉱物の酸素および水素の同位体ドープ実験を行った後,二次イオン質量分析計で分析することにより,隕石中の水質変質鉱物の持つOH基の挙動を明らかにすることを目的としている.本年度は,二次イオン質量分析計による多結晶体実験試料の酸素同位体分析,低融点メタルを用いた水素のバックグランド低減および600K以下までの熱水実験装置の入手を行い,現在,1400K以下までのソープションポンプに吸着させた18Oガスを用いた酸素拡散実験装置のくみ上げを行っている.隕石中の鉄は,主に金属鉄,磁鉄鉱,硫化鉄および水酸化鉄の形態をとっている.隕石の種類によってその存在度が異なっており,隕石の始原的構成物に含まれる鉄は元々酸素を含まないため,鉄の酸化・硫化を様々な条件で実験的に再現し隕石と比較することは初期太陽系の酸化還元状態を知る手掛かりとなると考えられる.特に,CMコンドライトに見られるPCPや,Acfer094隕石から報告されているマグネタイトと硫化鉄のナノスケール混合物であるCOSは,鉄,硫黄,酸素で構成されており,酸化と硫化を知る上で重要な手掛かりを与える.本年度は,次の事項を遂行した.ソープションポンプに吸着させた18Oガスを用いて1400K程度まで加熱可能な酸素拡散実験装置の組み上げを完了した.実験試料の表面状態が反応の場として重要であるため,ワイヤーカット放電加工および振動式自動研磨機により金属試料の表面研磨を効率よく行う方法を開発した.実験試料表面に皮膜状にできる反応生成物を観察するため,研磨前に数種類のシアノアクリレートによる保護層の作成を試行し研磨方法を確立した.従来のSIMS装置を同位体顕微鏡化するためのチャンバー設計製作を行った.マーチソン隕石中の酸素同位体分布を再検討した所,酸素同位体組成はPCP中でのトチリナイトの多寡によって18O/16O比が決定されているわけではないことがわかった.宇宙化学二次イオン質量分析計を用いて,OH基の挙動観察に有用な18Oおよび2Hの同位体プローブの分析を日常的に行っており,低融点メタルをエポキシの代わりに用いた試料調製による水素のバックグランド低減などの技術ノウハウの蓄積も行うことができた.当初予定していた熱水実験系のみならず,酸素ガスのみの挙動を知るための拡散実験を行う装置の立ち上げも始めており,おおむね順調に進展していると考えている.酸素ガスを用いた拡散実験装置のくみ上げを完了し,メタル試料を用いた水質変質実験および水質変質鉱物を用いた酸素,水素のドープ実験を行う.その後,計画通りに二次イオン質量分析計での同位体分析を遂行する予定である.新たに立ち上げ中の酸素ガス拡散実験装置の部品および加工費用として必要となるため.酸素ガス拡散実験装置で用いる石英製の炉心管やガスライン等の購入および真空部品の加工に用いる.
弥生時代成立期における渡来人問題の考古学的研究

1.朝鮮半島無文土器文化が北部九州の弥生時代成立期において一定の役割を果たしていることは学界で定説となっているものの、その伝播過程や具体的な影響関係は不明な点も多い。そこで対外交流の大動脈である壱岐・対馬の遺跡調査で、その問題の解決に迫ろうとした。弥生早期の貝塚として有名であった対馬吉田遺跡を調査したが、残念ながら弥生早期の文化層は既に削平され消滅していた。しかし、縄文後期初頭の文化層に朝鮮半島新石器時代晩期の二重口縁土器が共伴することが明らかとなり、両地域の併行関係とともに、その交流関係が明らかとなった。この調査結果に関しては単独の報告書を作成した。2.朝鮮半島との交流ルートとして別に想定されているのが五島列島である。そこで、2カ年に及んで五島列島小値賀島遺跡群の調査を行った。この調査と整理作業の過程で、弥生早期の朝鮮半島からの伝播ルートとして、朝鮮半島南部から済州島を経て五島列島という方向性は存在しないことが明らかとなった。やはり伝播ルートとして壱岐・対馬から福岡平野・糸島平野という流れから西北九州への伝播という方向性の可能性が高まった。こうした調査成果に関しては、小値賀島遺跡群のみの単独の報告書を刊行した。3.以上の研究成果を踏まえ、弥生時代においても弥生時代後半期に存在する朝鮮半島との交流の実態を明らかにする必要性を感じた。その交流の大動脈である壱岐・対馬において、近年、壱岐原の辻遺跡では発掘調査が進み、対外交流の実態が次第に明らかとなりつつあるが、同時代に存在している壱岐のカラカミ遺跡は、1951年の東亜考古学会の調査以来、正式の調査報告書が出版されておらず、その内容が不明である。そこで、カラカミ遺跡の発掘調査を実施した。その結果、遺跡の東麓にも環濠が巡ることが明らかとなり、ほぼ遺跡を全周する環濠集落であることが明らかとなった。以上のような発掘調査の成果については、科学研究費全体の報告書中に記し、公開した。4.この他、弥生時代の交流史を考える上で、銅剣は重要な研究対象である。そこで、まずこのような銅剣が朝鮮半島内でどのように位置づけできるかを考える必要性があると判断した。これまで韓国で銅剣の実測調査を実施してきたが、さらにこれらの資料を充実させた。そして、これまで実測調査してきたものを踏まえ、朝鮮半島出土銅剣の集成と図の集成を試みた。その成果も、報告書に記載した。北部九州へ弥生時代成立期に渡来人が来るとすれば、そのルートは朝鮮半島南海岸から対馬、壱岐を経由して北部九州へ辿り着くものと考えられる。そこで、研究初年度は対馬に注目し、対馬での遺跡の分布状況あるいは遺跡立地に関して踏査を含めて検討した。その結果、弥生早期の夜臼式土器が出土したことがある吉田遺跡に注目し、約2週間の発掘調査を行った。残念ながら、弥生早期包含層は既に破壊されていたが、その下位に位置する縄文後期の包含層は良好な遺存状況であった。

ここから縄文後期初頭の土器とともに韓国新石器時代末期の士器が出土し、同時に存在する可能性が高い。これにより、両地域の土器編年の平行関係が明らかになったとともに、弥生早期以前の両地域の交流関係を考える良好な資料となった。今後詳しい分析により、弥生早期成立期以前の朝鮮半島南部と北部九州の交流の実態を解明できるものとして期待される。なお、1999・2000年に調査した弥生時代の墓地遺跡である佐賀県呼子町大友遺跡の資料整理を併せて行い、ほぼ資料整理を終えることができた。まもなくその成果を公表できる段階に至っている。この他、研究代表者や研究分担者が韓国南海岸地域を訪れ、韓国新石器文化の現状や古人骨資料あるいは青銅器資料の調査を行い、両地域の関係性を解明するにあたって基礎資料を収集した。北部九州へ弥生時代成立期に渡来人が来るとすれば、そのルートは朝鮮半島南岸から対馬、壱岐を経由して北部九州へ辿り着くものと考えられる。それを明らかにするため、初年度において対馬峰町吉田遺跡の発掘調査を実施した。残念ながら弥生早期の包含層は既に破壊されていたが、その下層の縄文後期包含層が良好に残存していた。本年度はその発掘出土品の本格整理を行うことにより、縄文後期初頭の南福寺式と韓国新石器時代晩期が併行関係にあることを明らかにした。これによって近年、縄文後期にもイネが存在することが明らかとなっているが、その伝播ルートが朝鮮半島を通過するものである蓋然性が高まった。また、こうした成果を検証するため韓国釜山市東三洞貝塚の資料を実見し、比較検討した。本年度は、朝鮮半島との交流関係を明らかにするため、五島列島の小値賀島において3個所の遺跡の発掘調査を行った。神崎遺跡では支石墓1基を発掘し、弥生前期の可能性が高いことが明らかになり、小値賀島へ支石墓が流入する過程を考えるにあたっての好資料を入手した。シャラジ遺跡は、かつて弥生前期末の甕棺墓が出土していたため、、甕棺墓の発見を目指したが、残念ながら中世から近世にかけての遺跡であることが明らかとなった。しかし出土した陶磁器からは中世の東シナ海における広範な交易の実体を知ることができた。また、殿崎遺跡では縄文後期の良好な包含層を発掘した。この中には韓国系の土器が出土する可能性もあり、今後、吉田遺跡との比較研究が期待される。この他、弥生文化の源流である韓国無文土器文化の系統問題に関して、これまであまり注目されてこなかった東海岸ルートに関して近年注目が集まっている。それは沿海州南部から朝鮮半島東北部を文化の発信地として考えるものである。そのため、沿海州南部での先史遺跡や先史遺物の資料収集を行った。北部九州へ弥生時代に渡来人が来るとすれば、そのルートは朝鮮半島南岸から対馬、壱岐を経由して北部九州へ辿り着くものと考えられる。その発掘調査の成果を本年度は発掘報告書『対馬吉田遺跡-縄文時代遺蹟の調査』として出版した。そこでは縄文後期初頭の南福寺式と韓国新石器時代晩期が併行関係にあることを明らかにするとともに、土器の胎士分折から土器の製作地を明らかにし、土器交流の実態ひいては人間交流の実態を明らかにした。また、この併行時期に関して、AMS年代測定法により精密な年代測定を試みた。
サイトカイン遺伝子導入グリオーマ細胞におけるシグナル伝達機構の解析

サイトカイン(インターフェロン、腫瘍壊死因子等)遺伝子をグリオーマ細胞に導入したときに観察される抗腫瘍効果のメカニズムの解明を目的とした。特にサイトカイン遺伝子導入グリオーマ細胞におけるシグナル伝達系及び産生されるサイトカインによる抗腫瘍効果について検討した。(1)インターフェロンや腫瘍壊死因子を外来性に添加した場合β型インターフェロン(IFN-β)および腫瘍壊死因子(TNF-α)をはじめとするサイトカインに対する反応性はグリオーマ細胞株ごとで異なる。これにはチロシンリン酸化タンパクのリン酸化状態の量的あるいは経時的違いとNF-kBに代表される核内転写因子の反応性の違い、特にNF-kBのdimerizationの違いが大きく関与していると考えられた(2)インターフェロンや腫瘍壊死因子の遺伝子を導入した場合インターフェロンおよび腫瘍壊死因子の遺伝子を導入することで蛋白の添加の場合よりはるかに強い抗腫瘍効果が誘導された。遺伝子を導入された細胞の一部はTUNEL法で陽性所見を示したため、その細胞死にアポトーシスの関与が強く示唆された。このことはビデオ型微分干渉顕微鏡による観察からも裏付けられた。しかしながら抗Fas抗体によるアポトーシスとは若干異なった点もあり、今後検討を要す。また蛋白の投与と遺伝子導入との間の反応性の違いはインターフェロン関連タンパクのひとつである2,5ASの活性やグリオーマ細胞表面のCD95の発現、さらにはin vivo実験における免疫反応でも認められた。β型インターフェロン(INF-β)および腫瘍壊死因子(TNF-α)をはじめとするサイトカインに対する反応性はグリオーマ細胞株で異なる。そこで遺伝子導入により産生されるインターフェロンあるいはTNF-αに対するグリオーマ細胞の感受性の違いについて検討した。INF-βに感受性の高いグリオーマ細胞株SK-MG-1とIFN-βに抵抗性を示すグリオーマ細胞株U251-MGを用いてチロシンリン酸化タンパクを調べてみたところ、感受性株ではリン酸化タンパクの誘導は3分後にはすでに上昇し、45分まで高値を持続した。一方抵抗性株ではリン酸化タンパクのレベルは20分ですでに減少し、45分後には消失した。リン酸化を受けているタンパクはTyK1およびJAK1であった。またTNF-αまたはIFN-βにより惹起される転写因子NF-κBの誘導の差異についても検討した。方法はTNF-α単独、IFN-β単独、または両者をグリオーマ細胞に添加し、誘導されるNF-κBの変化をゲルシフト法により検討した。TNF-α、IFN-βに抵抗性を示すU251-MG細胞ではTNF-αによりNF-κBの良好な誘導を認め、IFN-βとの併用はそれを相加的に増加させた。一方TNF-α、IFN-βに感受性を示すSK-MG-1細胞では、サイトカイン非添加においてすでにNF-κBの発現を認め、TNF-αにより軽度のNF-κBの増加を認めたが、IFN-βの追加による増加は観察されなかった。抗体を用いた実験より、サイトカイン抵抗性細胞ではp50-p65 heterodimerが、感受性細胞ではp50 homodimerが発現していることが示された。またNF-κBの阻害剤であるN-acetyl cytosine(NAC)を添加した実験よりp50-p65 heterodimeの発現とグリオーマ細胞の感受性には何らかの相関がうかがえた。(1)インターフェロン遺伝子導入時に認められる細胞の形質変化の解析グリオーマ細胞株β型インターフェロン(IFN-β)を蛋白として投与する場合とその遺伝子を導入して細胞自身にサイトカインを産生させる場合では抗腫瘍効果に明らかな強さの違いが観察される。すなわち遺伝子を導入した方がはるかに抗腫瘍効果が強い。また遺伝子を導入した細胞の一部にはTUNEL法で陽性所見を示す細胞が観察され、その細胞死にアポトーシスが強く関与していることが示唆された。また遺伝子を導入された細胞の抽出液の中には蛋白が投与されたときには認められないリン酸化蛋白が140kDaあたりに誘導された。現在この蛋白を精製、同定中である。

一方インターフェロン関連タンパクのひとつである2,5ASの活性は蛋白の投与では24時間でピークを向かえ、急速に減衰するが、遺伝子導入では48時間あたりからゆっくりと高まる結果が得られた。しかしながらこれらの事実がどのように結びつくかははっきりしておらず、現在検討中である。(2)腫瘍壊死因子(TNF)遺伝子導入時に認められる細胞形質変化の解析サイトカインに抵抗性を示すヒトグリオーマ細胞ではNF-κBのp50-p65 heterodimerが、感受性を示す細胞ではp50 homodimerが発現していることが昨年の本研究で示された。N-acetyl cytosine(NAC)はじめとする多くのNF-κB阻害剤を添加した実験よりp50-p65 heterodimeの発現をグリオーマ細胞の感受性には何らかの相関がある可能性が強く示唆された。一方腫瘍壊死因子(TNF-α)の蛋白を投与したとき、ヒトグリオーマ細胞ではアポトーシスというよりはむしろネクローシスが導かれるが、TNF遺伝子を導入したときにはIFN-βの場合と同様、アポトーシスが多く観察された。このメカニズムについて現在さらに検討を加えている。インターフェロンおよび腫瘍壊死因子の遺伝子を導入することで蛋白の添加の場合よりはるかに強い抗腫瘍効果が誘導された。遺伝子を導入された細胞の一部はTUNEL法で陽性所見を示したため、その細胞死にアポトーシスの関与が強く示唆されたが、本年度はインターフェロン-β(IFN-β)遺伝子導入から細胞死に至るまでの過程をビデオ型微分干渉顕微鏡でとらえることに成功した。その結果IFN-β遺伝子が導入された細胞は遺伝子導入後約48時間でネクローシスとは全く異なった死に方をすることが視覚的に確認された。しかしながら抗Fas抗体によるアポトーシスとは若干異なった点もあり、現在詳細に検討中である。一方マウス脳腫瘍モデルを用いたin vivo実験でIFN-β遺伝子導入により導かれる抗腫瘍効果のメカニズムとして(1)HuIFN-β遺伝子による直接的な抗腫瘍効果、(2)産生・分泌されるHuIFN-βによる間接的な抗腫瘍効果、(3)宿主の免疫の賦活化の3つが見い出された。本年度はin vivoにおける免疫賦活化をさら詳細に調べるため、T細胞系免疫をもつC57BL/6マウスにマウスグリオーマ細胞であるGL261細胞を移植して得られるマウス脳腫瘍モデルに対してマウスIFN-β遺伝子を発現するプラスミドベクターを投与する実験を行った。その結果、マウスIFN-β遺伝子投与群ではCD3、CD4、CD8陽性細胞やNK細胞の多数の浸潤を腫瘍内あるいは腫瘍周辺に認めた。しかもその細胞浸潤は遺伝子導入後2週間以上持続した。一方マウスIFN-β投与群ではわずかな細胞浸潤を認めるのみであった。またこの細胞浸潤は1週間以内に消失した。現在なぜ遺伝子導入と蛋白投与とでこれほどの違いがあるのかについてIFN-β遺伝子導入より誘導される細胞死との関連を中心に検討している。
炉材料及びプラズマ・壁相互作用

今年度から開始された第3期3年間において当班は次の2つの研究項目について研究を推進することになった。(1)構造材料(複合条件下での照射挙動と低放射化)(2)炉内材料(実機条件下でのリサイクリングとエロージョン)(1)構造材料;このサブ班においては「複合条件下での照射挙動とモデリング」を計画研究に設定し、現実の核融合炉に課せられる複雑な使用条件下での照射挙動研究を行うため、第1段階として以下のコントロールされた複合条件下の研究を推進しつつある。(a)傾射ポテンシャル場での照射挙動(b)軽元素と照射欠陥の同時に導入される条件下の照射挙動(c)応力下の照射挙動(d)照射挙動のモデリングまた構造材料の低放射化研究は鉄鋼材料ベースで行われた。(2)炉内材料;このサブ班においては「実機条件下でのグラファイトならびに各種セラミックスの耐プラズマ安定性の評価」を計画研究に設定し、とくに黒鉛材をリファレンス材料として各種の共通試料を用意し、分担者の協力ともとに実機の使用条件に対する総合評価を行っている。第1班総括班においてはサブ班間の研究の連絡を密にすると共に、以下の点に留意して活動を行った。(1)科技庁傘下の研究機関である金材研、原研等の代表者の参加を求め研究活動に関する連絡を密接にした。(2)FFTF/MOTA,RTNS-【II】などの国際協力研究と国内の研究との位置づけ、相関などを討議した。(3)適宜に第1班サーキュラーを発行し、諸情報の広報につとめた。
対側ノイズ提示時の能動的聴覚弁別にともなう聴性脳幹反応の変容

研究課題の検討によって主に次の3つの成果が得られた。(1)感覚様相(聴覚と視覚)間注意事態ならびに両耳分離聴事態において、聴性脳幹反応に選択的注意効果が成立した。しかし、その効果は刺激条件に制約されやすく、両耳分離聴時の後期事象関連電位(陰性差波形)が示す一般性と対照的であった。(2)当初、研究目的(選択的注意に関連した聴性脳幹反応の検出)を達成する必要条件として想定されたが、対側ノイズ提示は聴性脳幹反応の注意効果を成立させる際に必須でないことが明らかになった。(3)注意は聴性脳幹反応の両耳間相互作用(両耳刺激反応が片耳刺激反応の和と異なること)に影響を与えた。平成24年度においては次のように2件の実験をおこなった。1、前年度の計画に沿って両耳分離聴課題時の事象関連電位(ERP)を計測した。左耳のピップ音(0.5と0.6kHz)は右耳のピップ音(1.5と1.7kHz)よりも高音圧にした。刺激条件として右耳へ高音圧ノイズを連続提示する条件と、右耳へのノイズ提示が無い条件を設けた。左耳ピップ音に対する聴性脳幹反応(ABR)ならびに後期ERPを左耳注意課題と右耳注意課題の間で比較した。ABRでは左耳注意課題で微弱な振幅増強を検出したが、右耳ノイズ条件とノイズなし条件の間でABR増強の潜時に差異が生じた。後期ERPでは左耳注意課題時において何れの条件でも前期Ndと後期Ndの両者が出現したが、潜時100ms未満の注意関連陽性電位についてはノイズなし条件に比べ右耳ノイズ条件で出現が困難になった。2、もう一つの実験では中耳反射の生じない音圧で対側マスキングを行うとともに、やはり中耳反射の生じない音圧でピップ音(1kHz)またはクリック音(矩形波)を提示し、誘発されたABRを検討した。聴覚課題としてはオッドボール課題を用いず、単一音(ピップ音のみ、もしくはクリック音のみ)の欠落を検出する課題を採用した。その結果、視覚課題時と比べ、聴覚課題時ではピップ音に対しABR振幅の増強を観察した。またこの効果は両耳にピップ音を同時提示し、対側マスキングを実施しない場合にも見られた。一方、このような注意効果をクリック音によるABRから見出すことは困難であった。視覚課題時と比較したとき、聴覚課題時の後期ERPの振幅増強はN100以前の陽性電位とN100以降の陰性電位で確認された。ただし両電位のうち、ピップ音に対しては陰性電位増強を見出すことが困難な場合があり、クリック音に対しては逆に陽性電位増強を見出すことが困難な場合が生じた。両耳分離聴課題時の事象関連電位(ERP)を次の刺激条件で計測し、左右耳間の音周波数の差異が聴性脳幹反応(ABR)と大脳皮質由来の注意関連陰性電位(Nd)にどのような効果を及ぼすか検討した。刺激として一方の耳へ標準刺激500Hz(p = 0.99)と標的刺激600Hz(p = 0.01)を提示し、もう一方の耳には標準刺激1000Hzと標的刺激1200Hzを提示した(刺激持続は500Hzと600Hzが10ms、1000Hzと1200Hzが5ms、全刺激の音圧35dB SL、刺激開始間隔180-320ms)。刺激条件として左耳へ500Hz、右耳へ1000Hzを提示する第1条件と、左耳へ1000Hz、右耳へ500Hzを提示する第2条件を設けた。両耳分離聴の左耳注意課題と右耳注意課題との間で、各標準刺激に対するERPを比較した。なおERPを算出する際、Ndの出現が明確であった実験セッションのみを分析に用いた。右手利きの参加者12名で検討した結果、Ndは第1条件と第2条件の両者において有意に出現し、左右耳間の音周波数の差異に関わらず大脳皮質水準の選択的注意が成立することを示した。一方、ABRの選択的注意効果は第1条件で有意になったものの、第2条件で検出が困難になり、左右耳間の音周波数の差異に影響されることが明らかになった。標的刺激に対する行動指標(正答率と反応時間)では第1条件の方が第2条件の場合よりも促進されることを示唆した。以上の結果からABRの選択的注意効果が可能になる両耳分離聴条件は限定されていることが示され、また行動指標を用いた左右差の先行研究と部分的に一致する知見が得られた。

平成23年度の計画では、片側ノイズ提示時の両耳分離聴課題において刺激音の周波数差がERPにおよぼす影響を検討することとした。実際には予定実験の予備的検討まで実施した段階にある。予備実験から明らかになった次の諸点を考慮し、平成24年度に本実験を予定している。1、当初は刺激条件として片耳へノイズを提示する場合のみを予定していたが、片耳へのノイズ提示が無い刺激条件も検討することにした。2、ほとんどの両耳分離聴課題は後期ERPを指標としているため、従来の刺激変数ではABRのような初期ERPを指標とする場合に適合しない。予備実験を実施し、両耳分離聴課題の刺激変数を次のように求めた。(1) ABRでは加算試行数を2000程度にするため、刺激間隔を従来の両耳分離聴課題より短縮する必要に迫られた。一方、注意に関連する後期ERPを安定して測定するためには刺激間隔をある程度長くする必要があった。そのため、ABRと後期ERPの同時計測が最適になされる刺激間隔の探索をおこなった。(2) ABRは反応振幅の小さなERPであるため、安定した反応を確保するため、刺激音圧を従来の両耳分離聴課題より大きくする必要が生じた。一方、単に音圧を大きくした場合、両耳分離聴課題時の後期ERPに受動的注意の影響があらわれ、両耳間の注意の切り替えが充分になされなかった。このため、刺激音圧の水準を高く維持しつつ両耳間の注意の切り替えがなされるよう、最適な刺激音圧の探索をおこなった。(3) ABRの反応性は刺激音の持続が短いほど良い。一方、両耳分離聴課題において後期ERPの選択的注意効果は刺激音の周波数差が僅少であるとき増強するが、この場合には周波数特異性を確保するため刺激音の持続をある程度長くする必要がある。予備実験ではABRの反応性と後期ERPの選択的注意効果とを同時に充足させるため、刺激音の周波数差と持続を探索した。1.最終年度の実績両耳分離聴課題時において2実験条件を設定し、左右耳間の音周波数の差異が聴性脳幹反応(ABR)と注意関連陰性電位(Nd)に及ぼす効果を検討した。第1条件では各耳へ同じ標準刺激500Hz(p = 0.99)と標的刺激600Hz(p = 0.01)を提示した。第2条件では左耳へ標準刺激250Hzと標的刺激450Hz、右耳へ標準刺激500Hzと標的刺激600Hzを提示した。全刺激で持続10ms、音圧35dB SL、刺激開始間隔180-320msとした。左耳注意課題と右耳注意課題との間で、各標準刺激に対する事象関連電位(ERP)を比較した(ERP算出の際、Nd出現が明確であった試行ブロックのみを分析に用いた)。参加者12名(右手利き)の結果において、標的刺激に対する行動指標(正答率と反応時間)は第1条件と第2条件の間で差異を示さなかった。Ndは第1条件と第2条件の両者において有意に出現し、両条件で大脳皮質水準の選択的注意が成立することを示した。一方、ABR振幅の選択的注意効果は第1条件で注意>非注意が有意になったものの、第2条件の左耳刺激で検出が困難になり、右耳刺激で極性逆転(注意<非注意)の傾向が生じた。以上の結果から、Ndと比較してABRの選択的注意効果は不安定であり、より限定された両耳分離聴条件で可能になることが明らかになった。2.研究期間全体の実績のまとめ(1)対側ノイズ提示はABRの注意効果を成立させる実験条件として必須でない。(2)感覚様相(聴覚と視覚)間注意事態ならびに両耳分離聴事態において、ABRに選択的注意効果が成立する。しかし、その効果は刺激条件に制約されやすく、両耳分離聴時の後期ERP(Nd)が示す一般性と対照的である。
膵β細胞の増殖機構とその破綻の分子生物学的研究

(1)膵β細胞のIRS-2量調節では、グルコース刺激が重要である。(2)グルコース刺激がCaMK-4、CREBを介してIRS-2を調節している。(3)db/dbマウスなどの膵β細胞代償不全モデルでは、グルコース・センシングに重要なグルコキナーゼ、Glut2の発現低下が見られ、糖流入が減ることにより、IRS-2が低下し、膵β細胞の保護システムが破綻すると考えられる。A.IRS-2発現・タンパク量調節の分子棟序解明(a)阻害剤を用いた検討により、単離膵島ではおもにGaMKなかでもCaMK-4が、グルコース刺激によるGREBリン酸化やIRS-2の発現こ強く関与していることが明らかになった。(b)優性阻害型ACREB発現アデノを用いた実験で、グルコス刺激によるIRS-2発現が阻害されることから、グルコース刺激によるIRS-2発現上昇にGREBが関与していることが明確に証明された。(c)IRS-2プロモーターをクローニングし、リポータージーンを作成した。B.カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)の膵β細胞における発現パターンの解析マウス膵島においてはCaMK-4の他にCaMK-2のいくつかのアイソフォームが発現していることが見出された。C.カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)ノックアウトマウスの膵β細胞の検討上記A.の検討からCaMK-4の重要性が示唆された。CaMK-4マウスをDr.Chatila(UCLA)より入手し、実軌に供するために繁殖中である。D. IRS-2タンバク増加が膵島増殖に果たす役割の解明XTTTツセイを用いた実験系の予備検討を行い、アツセイ系を確立した。E.膵島代償破綻モデルにおける検討db/dbマウネ(BKSバックグラウンド)、ob/obマウス(B6/バックゲラウシド)のインスリン抵抗性・塙血糖時の膵島代償性肥大の有(ob/ob)・寒くdb/db)に着目し、経時的に血糖を追跡し、膵臓の免疫染色を行った。あわせて経時的に膵島の遺伝子発現を検討し、Pdxl、Glut2、ザルコキナーゼなどの遺伝子発現の差異を明らかにした。また、経時的にJRS-2のタンパク量とCREBやCaMK-4のリン酸化状態を検討し、糖尿病発症・増悪時のそれぞれのタンパク量・リン酸かのパターンを見出した。A.IRS-2発現・タンパク量調節の分子機序解明(a)阻害剤を用いた検討により、単離膵島ではおもにCaMKなかでもCaMK-4が、グルコース刺激によるCREBリン酸化やIRS-2の発現に強く関与していることが明らかになった。(b)優性阻害型ACREB発現アデノを用いた実験で、グルコース刺激によるIRS-2発現が阻害されることから、グルコース刺激によるIRS-2発現上昇にCREBが関与していることが明確に証明された。CaMK-4マウスをDr.Chatila(UCLA)より入手し、実験に供するために繁殖した。CaMK4がCREBのリン酸化を調節するメカニズムが明らかとなったが、複雑な調節に関与していることが明らかとなった。具体的にはCaMK4がCREBのリン酸化を促進するのみならず、他のキナーゼによるCREBのリン酸化はむしろ抑制的に働いていることが示唆された。D.膵島代償破綻モデルにおける検討db/dbマウス(BKSバックグラウンド)、ob/obマウス(B6バックグラウンド)のインスリン抵抗性・高血糖時の膵島代償性肥大の有(ob/ob)・無(db/db)に着目し、経時的に血糖を追跡し、膵臓の免疫染色を行った。あわせて経時的に膵島の遺伝子発現を検討し、Pdx1、Glut2、グルコキナーゼなどの遺伝子発現の差異を明らかにした。また、経時的にIRS-2のタンパク量とCREBやCaMK-4のリン酸化状態を検討し、糖尿病発症・増悪時のそれぞれのタンパク量・リン酸かのパターンを見出した。あわせてDNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子解析などを行い、db/dbとob/obマウスの糖尿病発症パターンの違いに関係している遺伝子を複数見いだした。B.

カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)の膵β細胞における発現パターンの解析マウス膵島においてはCaMK-4の他にCaMK-2のいくつかのアイソフォームが発現していることが見出された。C.カルモジュリン依存性キナーゼ(CaMK)ノックアウトマウスの膵β細胞の検討上記A.の検討からCaMK-4の重要性が示唆された。CaMK-4マウスを入手し、CaMK4がCREBのリン酸化を調節するメカニズムが明らかとなったが、複雑な調節に関与していることが明らかとなった。具体的にはCaMK4がCREBのリン酸化を促進するのみならず、他のキナーゼによるCREBのリン酸化はむしろ抑制的に働いていることが示された。D.膵島代償破綻モデルにおける検討db/dbマウス(BKSバックグラウンド)、ob/obマウス(B6バックグラウンド)のインスリン抵抗性・高血糖時の膵島代償性肥大の有(ob/ob)・無(db/db)に着目し、経時的に血糖を追跡し、膵臓の免疫染色を行った。あわせて経時的に膵島の遺伝子発現を検討し、Pdx1、Glut2、グルコキナーゼなどの遺伝子発現の差異を明らかにした。あわせてDNAマイクロアレイによる網羅的遺伝子解析などを行い、db/dbとob/obマウスの糖尿病発症パターンの違いに関係している遺伝子を複数見いだした。遺伝的背景の違いにより、特に膵島の酸化ストレスへの抵抗性が差異があることが見出された。