hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生体時計の出力としての血圧概日リズムの分子機構の解明

1.細胞系を用いた生体時計出力遺伝子の網羅的解析公開されているゲノムデータベースから、既知の概日転写因子結合部位(時計のコアループが結合するE-box : CACGTG、コアループによって制御される転写因子であるdbpの結合部位:RTTATGTAAY、Rev-ErbA/ROR応答配列)を持つ遺伝子を抽出した。12時間ごとの明暗条件で飼育したマウスを4時間ごとに屠殺後、心臓、腎臓、大動脈を摘出し、RNAを調整し、抽出した遺伝子の発現リズムを定量的PCR法によって計測し、統計処理後、有意に発現振動している遺伝子を抽出した。このアプローチを用いて私たちは腎臓において、電解質及び酸塩基平衡の制御や血圧制御にも関与するNa+/H+exchanger(NHE3)が時計遺伝子により直接的支配をうける出力遺伝子の一つであることを見出し、これを発表している。2.時計遺伝子欠損マウスの心循環機能の解析生体時計を構成する遺伝子であるCRY1およびCRY2をノックアウトしたマウスは、行動パターンに概日リズムを消失することが最近明らかにされた。そこで、このマウスに埋込み型無線血圧モニターにより自由行動下での血圧および脈拍を連続測定した。これらの血圧・脈拍の日内変動パターン(振幅、周期、位相)を統計学的処理を加えて解析し、生体時計による循環動態調節機能を解析した。その結果、内因性の血圧及び心拍の日内リズムは生体時計によって制御されていることが明らかになった。また生体時計は血圧や心拍における日内リズムの安定性の保持にも重要であり、生体時計の障害により、血圧や心拍における短時間の変動性が増大した。さらにこれらのマウスの心臓では線維化が進行しており、心筋の機能障害が存在することが示唆された。以上より、生体時計の変調が臓器障害や心血管疾患発症を惹起しうる可能性が示唆され、現在論文を作成中である。1.細胞系を用いた生体時計出力遺伝子の網羅的解析公開きれているゲノムデータベースから、既知の概日転写因子結合部位(時計のコアループが結合するE-box:CACGTG、コアループによって制御される転写因子であるdbpの結合部位:RTTATGTAAY、Rev-ErbA/ROR応答配列)を持つ遺伝子を抽出する。12時間ごとの明暗条件で飼育したマウスを4時間ごとに屠殺後、心臓、腎臓、大動脈を摘出し、RNAを調整する。抽出した遺伝子の発現リズムを定量的PCR法によって計測し、統計処理後、有意に発現振動している遺伝子を抽出する。プロモーター領域をルシフェラーゼレポーター遺伝子に連結し、このコンストラクトを培養細胞にトランスフェクションする。リズムを誘導後、発光を計測することにより、概日転写ダイナミクスをリアルタイムでモニターする。このアプローチを用いて私たちは腎臓において、電解質及び酸塩基平衡の制御や血圧制御にも関与するNa^+/H^+ exchanger(NHE3)が時計遺伝子により直接的支配をうける出力遺伝子の一つであることを見出し、これを発表している。そこで、このマウスに埋込み型無線血圧モニターを大動脈に挿入し、自由行動下での血圧および脈拍を連続測定する。

また生体時計は血圧や心拍における日内リズムの安定性の保持にも重要であり、生体時計の障害により、血圧や心拍における短時間の変動性が増大し、臓器障害や心血管疾患発症を惹起しうる可能性が示唆された。1.細胞系を用いた生体時計出力遺伝子の網羅的解析公開されているゲノムデータベースから、既知の概日転写因子結合部位(時計のコアループが結合するE-box : CACGTG、コアループによって制御される転写因子であるdbpの結合部位:RTTATGTAAY、Rev-ErbA/ROR応答配列)を持つ遺伝子を抽出する。12時間ごとの明暗条件で飼育したマウスを4時間ごとに屠殺後、心臓、腎臓、大動脈を摘出し、RNAを調整する。抽出した遺伝子の発現リズムを定量的PCR法によって計測し、統計処理後、有意に発現振動している遺伝子を抽出する。プロモーター領域をルシフェラーゼレポーター遺伝子に連結し、このコンストラクトを培養細胞にトランスフェクションする。リズムを誘導後、発光を計測することにより、概日転写ダイナミクスをリアルタイムでモニターする。このアプローチを用いて私たちは電解質及び酸塩基平衡の制御や血圧制御にも関与するNa^+/H^+ exchanger(NHE3)が時計遺伝子により直接的支配をうける出力遺伝子の一つであることを見出し、これを発表した。さらに動脈硬化プラークの安定性に関わるMMP2,CTGF, LRPが出力遺伝子であることを見出し、不安定狭心症の病態への関与を示唆した。2.時計遺伝子欠損マウスの心循環機能の解析生体時計を構成する遺伝子であるCRY1およびCRY2をノックアウトしたマウスは、行動パターンに概日リズムを消失することが最近明らかにされた。そこで、このマウスに埋込み型無線血圧モニターを大動脈に挿入し、自由行動下での血圧および脈拍を連続測定する。これらの血圧・脈拍の日内変動パターン(振幅、周期、位相)を統計学的処理を加えて解析し、生体時計による循環動態調節機能を解析した。その結果、内因性の血圧及び心拍の日内リズムは生体時計によって制御されていることが明らかになった。
CO_2レーザーを用いた接着性レジンの直接覆罩剤の研究

その結果,歯髄の炎症性変化は,短期群ではいずれの実験群においても象牙芽細胞の配列不正と減少・消失,充血や出血,急性炎症性細胞浸潤などが観察された。Ca(OH)_2を用いたA,B群では特に著明に観察された。中期群では短期群にみられた炎症性変化が減少し,基質形成や刺激象牙質の形成,不完全ではあるが象牙質橋の形成が若干観察された。長期群では,さらに歯髄の炎症性変化は減少する傾向にあり,刺激象牙質の形成と完全な象牙質橋の形成が著明に観察された。象牙質橋の形成量は,A,B群の方がC,D群と比較して多く観察された。また,全ての実験群においても細菌の侵入は認められなかった。本実験において,コントロール群と比較してB,C,D群は歯髄の炎症性変化に著明な所見はみられず,直接覆罩剤としての有効性が示唆された。今後CO_2レーザーの照射条件(出力,照射時間)についても,さらなる検討を加えていきたい。実験には,成猿カニクイザル2頭の上顎3を除く60歯を使用した。サルに全身麻酔および浸潤麻酔を施し,#440Sダイヤモンドポントにて唇頬側歯頚部にV級窩洞を形成し,#2ラウンドバーで直径約1.0mmの歯髄を露出させた。その後,AD-Gelを5分間応用後Chemical Surgeryをし生理食塩水で洗浄して止血を行い,綿球で軽く露髄面を拭った。なかなか止血ができない場合は時間を延長してChemical Surgeryを行って止血をした。そして以下に示す実験群のとおりに修復を施し,研磨を行った。グループ1:水酸化カルシウム+酸化亜鉛ユージノールセメント+グラスアイオノマーセメント+C1earfil Mega Bond+Clearfil AP-Xグループ2:CO_2レーザー照射+水酸化カルシウム+酸化亜鉛ユージノールセメント+グラスアイオノマーセメント+Clearfil Mega Bond+Clearfil AP-Xグループ1はコントロール群,グループ2,3,4は実験群である。観察期間は短期群(3日),中期群(60日),長期群(90日)を設定している。現在処置を施し,屠殺までの経過期間中であるが,飼育観察中のサルに痛がる素振りなどの異常所見は観察されていない。
酸化ストレスの細胞内情報伝達機構-蛋白質S-thiolationについて

培養胃粘膜細胞におけるストレス蛋白質の誘導を詳細に検討した。熱ショック(43°C)では、HSP90と70が、過酸化水素処理ではHSP90,72,および60が、エタノール処理ではHSP110,90,72,および60が、diamide添加では、HSP90,72,および60が、それぞれ誘導されてくる事を確認した。昨年の研究において、この胃粘膜細胞における酸化ストレスの細胞内情報伝達機構として、蛋白質S-thiolationを解析し、その生理的意義について報告した(Am.J.Physiol.)。また、ヒト多形核白血球のS-thiolationについても明らかにして報告した(Arch.Biochem.Biophys.)。胃粘膜細胞でのストレス蛋白質の誘導調節機構を調べる課程で、上記のストレスによるストレス蛋白質の誘導は、細胞内のグルタチオンを枯渇した細胞では全く認められず、このメカニズムとして、HSEのシス領域の合成オリゴヌクレオチドを用いたゲルシフトアッセイを行い、細胞内グルタチオンが、HSFの活性化に必要である事を明らかにした。最近、NF-κBやストレス蛋白質の誘導調節機構として、酸化還元レドックスによる転写因子の活性化機構が注目されている。この分子機構として、ロイシンジッパーのシステイン残基のS-thiolation/dethiolationによる修飾が関与する可能性が高く、この観点から、核内蛋白質のS-thiolationについても検討した。細胞質蛋白質に比べ、核内蛋白質のS-thiolationの方が強く引き起こされる事を確認した。このように、細胞内蛋白質のS-thiolationは、ストレスの細胞内情報伝達として働き、特定の蛋白質の生物活性を変化させ、細胞の代謝や機能を変化させるとともに、酸化ストレスにより誘導される遺伝子の転写を調節する可能性が強く示唆された。
小惑星等の微小重力天体上を移動探査するロボットの新展開

小惑星のような微小天体上では,重力が地上の千分の1から1万分の1程度であると言われており,地球上を移動・走行する概念では探査ロボットは成立しない.地上の車輪走行では重力による鉛直荷重に面の摩擦係数をかけたものが推進力となるが,重力がきわめて小さい環境では円著悪荷重がほほゼロとなってしまうため,車輪はそのままでは原理的に微小重力天体での走行には適用できない.よって重力の大きさによらず確実に移動が可能な方式が求められる.本研究では,微小重力天体上で推進力を得る方式について,(1)表面を蹴ることにより跳躍移動する,(2)ロボットを索状構造体としヘビのように表面に絡みつきながら推進力を得る,という2つの斬新な推進方式を検討し,それぞれについて実験を通して力学的考察を行しプロトタイプモデルを試作することにより実現性についてフィージビリティースタディをおこなった.実験については,日本無重量総合研究所(MGLAB)において垂直落下微小重力実験を行う機会を得て,微小重力状態における,接触,反発,跳躍の様子を力学的に観察し,解析・検証をおこなった.実験の結果,表面が金属のように滑りやすい状況では摩擦力が非常に小さいものの,自然岩石のように表面が粗いものでは突起状のメカニズムが引っかかりを生じ,摩榛係数が1を越えるスティック状態がおこることが確認され,跳躍によって水平方向に駆動力を得ることが可能であることが示された.しかしながら,跳躍運動はロボット本体の回転を伴い,どこへ移動しどのような姿勢で運動が停止するかが偶発的なものとなってしまう.そこで,ヘビのように屈曲する体幹節を持ち,天体表面の岩に絡みつきながら移動する方式を検証するプロトタイプモデルを試作した.ヘビ型移動方式では,メカニズムの構成が複雑となってしまうが,機構設計・製作上の問題点が解決されれば,安定確実な移動方式であることが確認された.小惑星のような微小天体上では、重力が地上の千分の1から1万分の1程度であると言われており、地球上を移動・走行する概念では探査ロボットは成立しない.地上の車輪走行では重力による鉛直荷重に面の摩擦係数を掛けたものが推進力となるが、重力がきわめて小さい環境では鉛直荷重がほぼゼロとなってしまうため、車輪はそのままでは原理的に微小重力天体での歩行には適用できない.よって重力の大きさによらず確実に移動が可能な方式が求められる。本年度の研究では、1自由度回転の簡単な脚機構を4組用いた跳躍移動方式を検討した.脚を用いると、その振りおろし速度により地面を蹴る反力が得られ、重力がきわめて小さくても任意の推進力が得られると考えられる.具体的な検討例として、現在計画が進行中である宇宙科学研究所の工学衛生MUSES-Cに搭載可能であることをひとつの参考基準として、探査移動ロボットのモデルの設計およびプロトタイプの試作を行った.その際、ミッションおよび物理的な制約条件を以下のように設定した.・任意の方向に移動することができ、任意の向きに静定することができること・温度計測、重力計測、および写真撮影などの科学的ミッションをなし得ること・質量1kg以内、大きさ20cm角以内・太陽電池発電および搭載バッテリーにより1週間程度活動可能なこと試作したプロトタイプは、地上の1G環境においては十分な跳躍移動特性を示したが、小惑星等のきわめて重力が小さい環境における運動特性については未知である.微小重力を模擬した実験等によって裏付けのデータを取りつつ、信頼のおけるダイナミクス数値シミュレーション環境を整備してゆくことが次年度の課題である。小惑星のような微小天体上では,重力が地上の千分の1から1万分の1程度であると言われており,地球上を移動・走行する概念では探査ロボットは成立しない.地上の車輪走行では重力による鉛直荷重に面の摩擦係数を掛けたものが推進力となるが,重力がきわめて小さい環境では鉛直荷重がほぼゼロとなってしまうため,車輪はそのままでは原理的に微小重力天体での走行には適用できない.よって重力の大きさによらず確実に移動が可能な方式が求められる.本年度の研究では,宇宙科学研究所で進めている小惑星探査計画MUSES-Cに関連して,微小重力状態を模擬実験する複数の機会を得ることができた.第一は,宇宙科学研究所に設置されているロボットシミュレータを用いたハイブリッドシミュレーションである.同シミュレータでは,ロボットシステムと小惑星模擬表面との間の接触を実際に生じさせ,その反力を力/トルクセンサーにより計測し,その計測値に基づいて接触後の相対運動を機械的に提示することができる.第二は,日本無重力総合研究所(MGLAB)における垂直落下塔試験である.この試験設備では,約4.5秒間の微小重力状態を実現することができる.この両者の微小重力実験において,コンプライアンスを含む多リンク系のメカニズムを,小惑星の模擬地面に低速度で接触させ,力学関係およびその後の運動を計測し,数学モデルに基づく数値シミュレーションと比較した.その結果,昨年度開発したダイナミクスシミュレーションの枠組みの正当性が確認され,しかし接触摩擦モデルについては,クーロン摩擦のみでは現象を理解するには不十分であり,stick-slip現象のモデル化が必要なことが明らかとなった.

また,微小天体探査の理学コミュニティーとの交流の機会をもち,小惑星において想定される表面状態および探査ロボットシステムに求められる機能について,概念を明確化した.小惑星のような微小天体上では,重力が地上の千分の1から1万分の1程度であると言われており,地球上を移動・走行する概念では探査ロボットは成立しない.地上の車輪走行では重力による鉛直荷重に面の摩擦係数をかけたものが推進力となるが,重力がきわめて小さい環境では円著悪荷重がほほゼロとなってしまうため,車輪はそのままでは原理的に微小重力天体での走行には適用できない.よって重力の大きさによらず確実に移動が可能な方式が求められる.本研究では,微小重力天体上で推進力を得る方式について,(1)表面を蹴ることにより跳躍移動する,(2)ロボットを索状構造体としヘビのように表面に絡みつきながら推進力を得る,という2つの斬新な推進方式を検討し,それぞれについて実験を通して力学的考察を行しプロトタイプモデルを試作することにより実現性についてフィージビリティースタディをおこなった.実験については,日本無重量総合研究所(MGLAB)において垂直落下微小重力実験を行う機会を得て,微小重力状態における,接触,反発,跳躍の様子を力学的に観察し,解析・検証をおこなった.実験の結果,表面が金属のように滑りやすい状況では摩擦力が非常に小さいものの,自然岩石のように表面が粗いものでは突起状のメカニズムが引っかかりを生じ,摩榛係数が1を越えるスティック状態がおこることが確認され,跳躍によって水平方向に駆動力を得ることが可能であることが示された.しかしながら,跳躍運動はロボット本体の回転を伴い,どこへ移動しどのような姿勢で運動が停止するかが偶発的なものとなってしまう.そこで,ヘビのように屈曲する体幹節を持ち,天体表面の岩に絡みつきながら移動する方式を検証するプロトタイプモデルを試作した.ヘビ型移動方式では,メカニズムの構成が複雑となってしまうが,機構設計・製作上の問題点が解決されれば,安定確実な移動方式であることが確認された.
樹林帯のもつ土砂移動現象抑制効果の定量的把握のための基礎的研究

樹林帯のもつ土砂移動現象抑制効果は樹林単独の特性としてではなく、樹林の存在している場の条件との関係のもとに論じられることが重要である。すなわち、樹林が流路に存在した場合、それが被災対象あるいは保全対象となる居住エリアとどのような関係にあるのか、そこに入り込む土石流がどのような勢力を有した状態であるのかを抜きに樹林のもつ土砂移動現象抑制効果を論じることはできないと考える。その違いを筆者らはまず、等価摩擦係数で表現した。居住エリアの位置との関係により、樹林がある時は流木災害に加担するものとなり、ある時は土石流の構成物質を自ら堰き止めやすく振る舞うことを示した。また、筆者らは豊かな樹林が存在する斜面においては、樹林帯が崩壊や土石流の移動開始を防止または遅延させることを示した。樹林がなければ斜面上に残存できないはずの表層土は、かつては渓床において不安定な状態で大量にたまっていたはずである。かつてはこのため、容易に土石流の発生につながっていたが、現在は樹林の生育によってそれらが減少してきていることを論じた。また、樹林のもつ抵抗体としての効果を論じる場合は、樹林の本数密度ではなく、樹林の胸高断面積などから求められる占有面積率で議論する方が的確であることを示した。同時に、占有面積率が数‰以上になると明瞭にその効果が現れ始めることを示した。また、外力に対する抵抗力を論じる際に非常に重要となる土石流等の推定流速の算出手法について、新たな計算式を示した。この式による算出結果は現地調査から得られた土石流等の移動速度と調和的であることを示した。その結果、土石流が来た場合にどのような位置にある樹林が耐えられるかを推測できる可能性が示唆された。近年の流動性に富んだ土砂移動現象においては、特に、樹林帯との関わりの中に(1)土石流の流路沿いの木々は土石流によって侵食されてその中に巻き込まれ、下流で流木災害を発生させている、(2)土石流が樹林帯の中で停止している、(3)流木がからみあって流路の途中にいわゆるビーバーダムを形成し、土石流土砂の一部やその他の流木を捕捉している、などの状況が認められることがある。樹林帯を土石流やがけ崩れによる災害の緩衝帯として利用しようとする動きは各地で進められているが、モデル実験などによる基礎的な研究成果をふまえてはいるものの、十分な現地調査データに基づいているというより試行的な要素が強い。そこで、近年発生した土砂移動に対する樹林帯の抑制機能とその現れ方をまとめてみることにした。平成13年度は、東広島のアカマツ混じり二次林分布地域で発生した土石流のうち10本について土砂収支の調査を、また、6本について植生調査を実施した。土砂量の観点から、これらの土石流が従来風化花崗岩地帯の土石流に関して報告されている土砂量の範囲であることがわかった。また、発生した土石流が流路勾配7°程度以下の樹林の中では堆積停止傾向が急増し、上流・中流域で侵食した石れきや流木とともにもとの流路の2/3程度の勾配で堆積していることがわかった。広島の風化花崗岩地帯で発生する土石流に対しては砂防ダムによる対策がとられるが、この堆砂勾配はもとの河床勾配の1/3程度にしかならないことがわかっており、ダムと樹林帯の相乗効果をねらった新しい防災施設の構想につながるものとなった。

植生調査からは、樹木の占有率(胸高樹幹面積和/土地面積)が1.65.0‰、100m^2あたりの樹木数が196402本、大部分が胸高直径5cm以下というものであったが、停止堆積効果を持っていたといえる。一方、高知県南国市周辺の40-50年生のヒノキ林を流れた土石流および山火事跡地の貧弱な竹林を流れた土石流の調査から、ヒノキの樹林帯にも土石流のエネルギーを抑制する緩衝林としての効果を期待できると思われる結果を得た。なお、樹種や樹木占有率について定量的にまとめるために調査を継続中であり、並行してモデル実験による検討も続けている。豪雨によって発生した流動性の高い土石流が樹林の中に入り込んで停止したり、そこに巨石や流木を置いて流下し、下流へは細粒の土砂だけが供給され、被害が最小限に抑えられている状況がしばしば見うけられる。この中で、どのような場合に停止しやすいのかがひとつの課題である。そこで、海堀らは停止につながる特性を把握するための現地調査も継続しながら、流木混じりの土石流は流木なしのときと比べて自らの中で流動を抑制する特性を持つのではないかと考えるに至った。そこで、この観点について検証するために、室内実験を行った。実験は土の供試体を土質試験装置の中で流動化させ、そのときの抵抗力を計測しながら流動の様子を観察するものである。流木として疑似木を使い、その数を調整することで変化を見るものである。流木が混入していることで流動中に流木同士がからまって流動が抑制されることが予想され、実験からも流動開始時にいったん抵抗力が極小値になるものの、その後、再び上昇するという傾向が得られている。現在、まだ定量化には至っていないが、今後に期待できると考えている。また、樹林が地表を覆っている斜面での土砂移動量が植生のない場合に比べて明らかに少なくなることはこれまでにも研究されていた。流域上部の樹林を抜けて下流に流出する土砂を、傾斜の緩くなった位置に存在する樹林の緩衝作用と人家周辺の田畑の遊砂地的な機能を利用することによって調節する、という防災空間としての土地利用形態が考えられた。日浦らはこの観点から高知県西部四万十川上流域にある小流域において過去の雨量と土砂移動の実態および近年の土砂移動の状況の調査を行った。その結果、樹林などの植生によって土砂移動の程度が明らかに小さくなり、その下流側にある田畑に土砂が入り込んだとしても、新たに堆積のための施設を施工することに比べその修復の費用は小さく抑えられるということを示した。15年度は、福岡県太宰府市周辺、熊本県水俣市周辺、大分県鶴見町周辺で局地的集中豪雨による土石流災害が発生した。それぞれについて現地調査を行い、広島・高知での同様の災害状況との比較をすることにより、土石流等の発生・流動・堆積機構や被害の発生機構について検討した。いずれの事例も、土砂移動は樹林に覆われた斜面から崩壊の形態で始まり、それが土石流に転じて下流の居住エリアに被害を発生させる近年の典型的な土石流災害の様相を呈していた。源頭部の崩壊地周辺については、水俣の場合、上部では10m程度の深さで崩壊が起きていること、下部ではごく表層近くまで岩盤が張り出しており、この両者の関係から樹林がその根系をもってしても崩壊挙動に対し抵抗体として働くことが困難であったことがわかった。一方で、大分県鶴見町の場合、土砂移動につながった雨量が40時間で600mm以上と平成11年の広島災害の23倍程度の激しさであったが、斜面を覆う植生がスギ・ヒノキめ人工林、常緑・落葉の広葉樹の混交林を問わず非常に豊かな状態であったため、比較的小さな規模の被害ですんでいたことがわかった。
皮膚における核内レセプターRORγの機能解析-皮膚・粘膜免疫の制御機構の解明

核内オーファンレセプターの一つ,Retinoid-re1ated Orphan Receptorγ遺伝子欠失(RORγKO)マウスを用いた解析により,この遺伝子を欠失させると,1)全身のリンパ節,腸管のパイエル板の欠失,2)胸腺内でのT-cellの分化異常,3)T-cellリンフォーマの発症等を見いだし報告してきた,これらよりRORγは二次リンパ組織の形成に必要であり,T-cellの正常な分化に不可欠であることが明らかにされた.また皮膚はSALT (Skin Associated Lymphoid Tissue)と呼ばれる一つの免疫臓器と考えられており,ランゲルハンス細胞,樹状Tリンパ球,真皮内のリンパ球マクロファージ,これに各種サイトカインを産生するケラチノサイトのクロストークにより皮膚表面に加わる抗原刺激と生体内部から皮膚に到達する抗原刺激に対し免疫現象を介して生体防御を行っている.しかし,RORγの皮膚における免疫システムのなかでの役割は,現在研究中である.皮膚における核内レセプターRORγの機能を解析するため,1%trinitrochlorobenzene (TNCB)を,正常およびRORγKOマウスの耳介に繰り返し塗布し,アトピー性皮膚炎モデルを作製した。これらのマウスの耳介皮膚を採取し、組織学的に検討したところ。RORガンマKOマウス耳介では、炎症細胞浸潤の減少が観察された。また、これら耳介皮膚に発現している遺伝子の差違をgene arrayを用いて解析し,接触皮膚炎過敏反応におけるRORγのはたらきを検討中である.本研究者らはこれまでに核内オーファンレセプターの一つ,Retinoid-related Orphan Receptorγ遺伝子欠失(RORγKO)マウスを用いた解析により,この遺伝子を欠失させると,1)全身のリンパ節,腸管のパイエル板の欠失,2)胸腺内でのT-cellの分化異常,3)T-cellリンフォーマの発症等を見いだし報告してきた.これらよりRORγは二次リンパ組織の形成に必要であり,T-cellの正常な分化に不可欠であることが明らかにされた.また皮膚はSALT(Skin Associated Lymphoid Tissue)と呼ばれる一つの免疫臓器と考えられており,ランゲルハンス細胞,樹状Tリンパ球,真皮内のリンパ球,マクロファージ,これに各種サイトカインを産生するケラチノサイトのクロストークにより皮膚表面に加わる抗原刺激と生体内部から皮膚に到達する抗原刺激に対し免疫現象を介して生体防御を行っている.しかし,RORγの皮膚における免疫システムのなかでの役割はまだ充分に解明されていない.皮膚における核内レセプターRORγの機能を解析するため,まずRORγ遺伝子の皮膚での発現を調べた.野生型マウスより皮膚を採取し,表皮および真皮でのRORγmRNAを検出した.その結果,RORγは表皮において発現していることがわかった.また,RORγノックアクトマウスの表皮における12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate(TPA)誘発皮膚炎の解析により,RORγの欠失が刺激性接触皮膚炎反応には強く関わっていないことが示唆された.核内オーファンレセプターの一つ,Retinoid-re1ated Orphan Receptorγ遺伝子欠失(RORγKO)マウスを用いた解析により,この遺伝子を欠失させると,1)全身のリンパ節,腸管のパイエル板の欠失,2)胸腺内でのT-cellの分化異常,3)T-cellリンフォーマの発症等を見いだし報告してきた,これらよりRORγは二次リンパ組織の形成に必要であり,T-cellの正常な分化に不可欠であることが明らかにされた.また皮膚はSALT (Skin Associated Lymphoid Tissue)と呼ばれる一つの免疫臓器と考えられており,ランゲルハンス細胞,樹状Tリンパ球,真皮内のリンパ球マクロファージ,これに各種サイトカインを産生するケラチノサイトのクロストークにより皮膚表面に加わる抗原刺激と生体内部から皮膚に到達する抗原刺激に対し免疫現象を介して生体防御を行っている.しかし,RORγの皮膚における免疫システムのなかでの役割は,現在研究中である.皮膚における核内レセプターRORγの機能を解析するため,1%trinitrochlorobenzene (TNCB)を,正常およびRORγKOマウスの耳介に繰り返し塗布し,アトピー性皮膚炎モデルを作製した。また、これら耳介皮膚に発現している遺伝子の差違をgene arrayを用いて解析し,接触皮膚炎過敏反応におけるRORγのはたらきを検討中である.
高温用形状記憶合金の開発と探索

新しい機能材料として注目されている形状記憶合金は、パイプ継手、各種アクチュエーターとして既に実用化されている。しかし最も代表的なTi-Ni合金の使用温度は高々7080°C迄であり、もっと高い温度で使える形状記憶合金に対する期待には大変大きなものがある。そのような可能性を持つ合金としてTi_<50>Pl_<50-x>Nix(x=0,5,10,20,30,40)合金を取り上げ、実際に高温引張試験を行うことによって、この合金の高温での形状記憶特性を明らかにすることを目的とする。上記組成の合金はプラズマ溶解で体製し、高温引張試験は、200°C以下はオイルドス中で行い、200°C以上は、真空中で行った。まずDSC法で変態温度を測定した結果、Pd温度を変えることにより、変態温度を50°510°C迄コントロールできることを確認した。まず約100°CにMs点を持つTi_<50>Pd_<20>Ni_<30>合金の結果について述べる。形状回復率は、全歪2%迄は100%であるが、2%を越えると少しづつ劣化する。しかし劣化度は比較する良好で、全歪20%でも70%の形状回復率が得られる。形状回復歪は、全歪と共に増加し、全歪20%では、12%に及ぶ回復歪が得られた。室温でのすべりの臨界応力を求めると約160MPaで、ほぼTi-Ni合金含みであった。以上によりTi_<50>Pd_<20>Ni_<30>合金の形状記憶特性は機ね良好であると結論できる。次に、約550°CにMs温度を持つTi_<50>Pd_<50>合金につき高温引張試験を行った所、変態的辺傍では殆ど形状回復が起らないという以外な結果が得られた。又その原因は、高温ですべりの臨界応力が著しく低くなってしまうためであることも明らかになった。このことから、高温用形状記憶合金は、変態温度が高いだけでは不十分で、高温でのすべりの臨界応力の高いことが必要である。このための対策としては、(1)すべての臨界応力を高める第三元素の緩和、(2)時効検出による母の強化、(3)加工熱処理による特性改善等を検討する必要等重要な指針を与えた。
建築環境教育のための教具と学習プログラムの開発研究

本研究を通して明らかになってきたことを以下に纏める。1.建築(住)環境教育の目指すところは、次のとおりであることを確認した。資源(エクセルギー)を浪費しない住まい方がむしろ快適な建築環境を可能とすること、また、自然のポテンシャルを活用する住まい方は十分可能であることを広く知ってもらう。2.1.を目標としたいくつかの建築環境教育プログラムを開発試行し、試行結果を分析・評価した。分析・評価は、建築環境教育におけるヒトの体感と意識の対応づけが様々な教育プログラムによって、どのように変化するか(あるいは変化しないか)を明らかにするために行なった。教育プログラムの種類によって多少の違いはあるが、いずれにおいても、プログラムへの参加者が自ら体感するとともに手を動かすと顕著な教育効果が現われることを確認した。3.照明・暖房・冷房・換気のそれぞれに関わるこれまでに開発されたワークショップによる建築環境教育の形式・方法などをまとめた。光環境に関わるもの4件、熱環境に関わるもの3件、空気環境に関わるもの1件、建築環境と地球環境を総合するもの1件を得た。音環境・水環境に関わるものも必要と考えられるが、本研究の期間には開発試行することができなかった。これらは今後の課題である。4.本研究で取り上げた建築環境教育の一部について、公開シンポジウムの形で報告会を2回行なうことができた。その結果、建築環境教育プログラムは、一般向けに開発していくことがもちろん重要であるが、専門家向けにも同様に開発していくことが重要ではないかとの声がシンポジウム参加者の多くから聞かれた。建築環境教育プログラムの充実は、建築環境のつくり手と使い手をつなげる場を提供することになり、延いてはよりよい建築環境の創出に大きな役割を果たしていくだろう。そのような期待が小さくはないことを確認した。●光環境をテーマにしたプログラムの開発と試行を行なった。ワークショップ体験を通して参加者の「光環境」に対する無意識が意識化されることが確認できた。ヒトの意識・行動の中枢である脳の働きと照らし合わせて考察した結果、脳にとって「快」になるような強い記憶をもたらすプログラムが有効なことがわかった。●既往の住教育に関する文献調査を行い、それを踏まえて熱環境理解のための住居模型を用いたコンテスト方式によるワークショップを小学5年中学生を対象に構想・実施した結果、暖かい家作りについての意識変化が参加者の中に見られた。●大学生を対象にダンボールハウスを自作・居住する実験を試行した結果、構造体の製作は、木材ではなく足場用の鉄パイプのモジュールを用いれば、短時間で行なうことができ、室内熱環境への工夫と気づきが行われる機会が増えることを確認した。●中学校1クラスを対象に昼光を活用して無駄な電灯を点灯しない照明の仕方を、学校生活を通じて体験的に身につけられる学習プログラムを構想・試行した。その結果、活動は約9割の生徒に肯定的に受け入れられ、内容的にも光環境への意識を高める効果があること、学習プログラム試行期間中に昭明用電力が適切に削減されていたこと等が確認された。●室内での光や熱の振る舞いに影響が大きい窓に着目して、窓の形態の違いが室内での光環境や家具配置にどのような影響があるかを被験者実験によって明らかにした。その結果、想定した4つの窓形態ごとに室内の光環境は大きく異なり、光環境の違いがそれぞれの家具の配置を決定することがわかった。参加した被験者にとって被験者実験は、窓形態と形成される光環境の関係を理解する機会となった。●小学生を対象にして、夏季における住まい方調査を行なうとともに、日射遮蔽・通風をテーマにしたワークショップ型住環境教育プログラムを開発・試行し、その結果をヒトの脳の特徴と対応させて考察・評価した。

住まい方調査の結果、冷房使用頻度と体温に若干の相関関係が見られ、また、調査家庭の小学生は冷房された室内環境に曝されてはいるが能動的に使用しているわけではないことがわかった。ワークショップ実施の結果、小学生に対する住環境教育のワークショップが成り立つことが確認できた。WSの開発・施行にあたっては、脳の特徴を考慮することが重要であり、繰り返し入力、参加者の目標を充足させるための情報の充実、情動情報と知覚情報の同時入力を盛り込むとよいことがわかった。●学習者が涼房手法の存在を認識し日常生活での実践につなげるようになることを目的にして、小中学生の親子を対象にした涼房の体験学習を実施した。学習プログラムは、スライドによる涼房手法の説明、模型実験による知識と体験の結びつけ、実寸大モデルの計画・製作・在室・発表による実践と体感というものである。体験学習を行なった結果、学習者の知識と体験・体感とがっながり日常生活で涼房手法が実践されるようになることが確認できた。●日常的に習慣として続けられるような学習効果を与えることを目的として、居住空間で室内空気質のモニタリングを導入したワークショップの方法を提案し、2戸を対象に2004年12月に実施した。これは、換気の重要性や各自の住まい方を振り返る基礎学習、体験を通じた冬季における換気方法の検討、そして日常的なモニタリングにより構成されている。その結果、911月に比べ121月では窓開け状況と二酸化炭素濃度に改善が見られた。本研究で取り上げた建築環境教育の一部について、公開シンポジウムの形で報告会を2回行なうことができた(以下に記載)。その結果、建築環境教育プログラムは、一般向けに開発していくことがもちろん重要であるが、専門家向けにも同様に開発していくことが重要ではないかとの声がシンポジウム参加者の多くから聞かれた。建築環境教育プログラムの充実は、建築環境のつくり手と使い手をつなげる場を提供することになり、延いてはよりよい建築環境の創出に大きな役割を果たしていくと考えられることを確認した。●公開シンポジウム『気持ちよく住むなんて簡単!?』大人も子どもも楽しめる住環境ワークショップ実践報告【日時】平成16年8月21日(土)13:0016:30【会場】仙台市青年文化センター3Fエッグホール【主催】建築環境教育プログラム開発研究会、日本建築学会東北支部環境工学部会、日本建築学会住環境教育特別研究委員会【共催】住まいと環境東北フォーラム【参加者】32名(講演者含む:実務12名、学校関係14名、一般3名、学生3名)●NPO環境持続住宅研究会第9回シンポジウム(住まいと環境・東北フォーラム第49回公開シンポジウム)『住まいと省エネを考えてみよう』各地域で進められている住環境教育の報告【日時】平成16年12月2日(木)13:0017:45【会場】建築家会館ホール【主催】NPO環境持続住宅研究会、住まいと環境・東北フォーラム【参加者】40名(講演者含む:実務20名、学校関係10名、一般5名、学生5名)
ゲノムスケールの転写因子とターゲット予測

本年度は、次の課題に関して以下のような成果を得た。(1)転写因子の予測:蛋白質がDNAに結合するかどうかを予測するため、本年度はまず、DNA結合蛋白質のデータセットの追加を行った。この新しいデータを用いて、これまでに開発した配列情報、進化情報、および構造情報を利用した予測方法に基づき、DNA結合蛋白質全体、DNA結合ドメイン、および、非DNA結合蛋白質について計算を行った。その結果、蛋白質の全領域の配列よりも、DNA結合ドメインのみを用いたほうが予測確率が高いという傾向が得られた。また、構造情報がある場合は、構造モデルを構築した上でDNA結合蛋白質の予測も行い、予測精度が上がることが確かめられた。また、これらの方法を酵母ゲノムのORFで機能未知の遺伝子の機能解析に応用した。(2)転写因子のターゲット予測:これまでに開発した蛋白質・DNA複合体の構造情報に基づく予測法を用いて、アミノ酸と塩基に直接相互作用による直接認識とDNAの構造や物性をとおして配列を認識する間接認識のそれぞれについて、蛋白質・DNA認識の特異性の計算やターゲットの予測を行った。直接認識と間接認識の組み合わせ、および、配列に基づく予測法との組み合わせで予測を行うことにより特異性が上昇し予測精度が上がることが示された。間接認識については、DNAの配列に依存したコンフォメーションエネルギーを評価するためにDNAの計算機シミュレーションも行った。(3)データベース・ツールの開発と公開:蛋白質・核酸相互作用熱力学データベース、複合体構造データベースなどのデータ更新、蛋白質・DNA認識の特異性を計算するWebサーバ、ReadOUT、の更新、ストラクチュロームにおける分子相互作用ネットワークのツール、PDBnet、のデータの更新、転写制御ポータルサイトの更新などを行った。本研究では、ゲノムスケールでの転写因子とターゲット予測を行い、以下のような成果を得た。(1)転写因子の予測:これまでに、配列組成やコンテクスト情報、アラインメントを利用した進化情報、および構造情報を利用して、蛋白質がDNAに結合するかどうかを予測する方法を開発してきた。次に、結合蛋白質全体およびドメインごとに予測を行った。その結果、蛋白質の全領域の配列を用いた予測のほうが、DNA結合ドメインのみを用いた予測よりも明らかに高い予測精度が得られた。これらの方法の予測精度をゲノムスケールで検証するため、酵母のすべてのORFについて全配列を用いた場合とドメインごとの予測を行った。(2)転写因子のターゲット予測:これまでに開発してきた転写因子のターゲット予測法のうち、蛋白質・DNA複合体の構造情報に基づくターゲット予測法については、予測精度を向上させるため、蛋白質・DNA複合体の構造データベースの更新を行った。これにともない、蛋白質・DNA認識の特異性およびターゲット予測の精度が全体的に高まった。蛋白質・DNA認識は、アミノ酸と塩基に直接相互作用による直接認識とDNAの構造や物性をとおして配列を認識する間接認識とがあるが、間接認識では、DNAの配列に依存したコンフォメーションエネルギーを評価するためにDNAの計算機シミュレーションも行った。これまでの結果では、蛋白質・DNA複合体について、統計ポテンシャルと同様な特異性を得ることができた。これまでに開発されたいろいろなターゲット予測法を用いて、酵母ゲノムについて解析を行い、既知のターゲットと比較したところ、大部分のターゲットは合致していた。現在、予測された結果をCHIP-Chipデータと系統的に比較している。(3)データベース・ツールの開発と公開:これまでに、転写因子やターゲット予測に関係したデータベース・解析ツールを開発しインターネットで公開してきたが、これらのデータ更新や機能強化を引き続き行った。また、転写制御に関する各種データベースや解析ツールなどを集めた転写制御ポータルサイトを作成し公開を始めている。
ストレスは脳の外側手綱核ニューロンを介して咀嚼に影響を与える

ストレスが咀嚼機能にどのように影響するのかを明らかにするため、負の情動(例えば、期待はずれ時の感情)に関与することが知られている外側手綱核(LHb)から閉口運動を司る三叉神経中脳路核(Vmes)ニューロンへの投射様態を解明し、Vmesニューロンが伝達する咀嚼筋筋紡錘や歯根膜の感覚が惹起または修飾している咀嚼運動が、情動関連領野として注目され、負の情動に関わるLHbからの直接制御を受けていることが明らかになった。また、この投射経路を介して、ストレス負荷で惹起される「負の情動」によって賦活される様態が明らかとなり、ストレスが自律神経系を介して咀嚼に影響を与えている脳神経機構の一端が解明された。我々はストレスの中で生活している。このストレスが咀嚼機能にどのように影響するのかを明らかにするため、負の情動(例えば、期待はずれ時の感情)に関与することが知られている外側手綱核(LHb)が閉口運動を司る三叉神経中脳路核(Vmes)ニューロンに、どのような様態で投射するのかをより詳細に解明した。(1)LHbからVmesへの直接投射が認められた。(2) LHbの外側部(LHbl)から同側優位に両側のVmesに投射が認められ、(3) Vmesニューロンの細胞体とのコンタクトも認められた。(4) LHbの内側部(LHbm)からは、Vmesにはほとんど投射しなかった。さらに、(5) LHbから、背側縫線核または正中縫線核を介した、Vmesへの間接投射が明らかになった。以上の結果より、Vmesニューロンが伝達する咀嚼筋筋紡錘や歯根膜の感覚が惹起または修飾している咀嚼運動が、情動関連領野として注目され、負の情動に関わるLHbからの直接制御を受けていることが明らかになった。この投射経路を介して、咀嚼運動が負の情動によっても制御されている可能性が示唆された。さらに、LHbはその外側部(LHbl)と内側部(LHbm)とでは異なる機能を持ち、咀嚼運動は、LHblからより強い影響を受けることが明らかになった。本研究は、私が大学院生の時に行っていた研究をまとめ、発展させるものであるので、用いる手技等には既に充分に精通しており、27年度中に大きなトラブルは無くて済んだ。また、事前の研究計画も適切であったと判断出来る。このような状況下での研究であったので、ほぼ予定通りの成果が得られ、国際誌Brain Researchに、Haruka Ohara et al. (2016) Direct projection from the lateral habenula to thetrigeminal mesencephalic nucleusin rats. Brain Res 1630: 183-197に公表出来た。しかし、このBrain Research誌による審査の過程で、実験の追加等を求められたので、次の研究(H28年度の研究)の開始が少し遅れている。本申請研究では、負の情動(例えば、期待はずれ時の感情)に関与することが知られている外側手綱核(LHb)から、閉口運動を司る三叉神経中脳路核(Vmes)への投射が、ストレスの負荷時にどのように働いているのかを解明することを目的とした。27年に、LHbがVmesニューロンに、どのような様態で投射するのかをより詳細に解明されたので、28年では拘束ストレスを動物に与えた後に、c-Fosを発現するLHbニューロンの解明をおこなった。以上の結果から、VmesへのFG注入で標識されたLHbニューロンには、ストレス負荷によって賦活化されるニューロンが存在することが示された。本研究より、咀嚼筋および歯根膜感覚を伝達し頭頸部の運動の制御に関わっているVmesニューロンの細胞体がLHbニューロンからの投射を受け、この投射経路を介して、ストレス負荷で惹起される「負の情動」によって賦活される様態が明らかとなり、ストレスが自律神経系を介して咀嚼に影響を与えている脳神経機構の一端が解明された。上述の様に、H28年度の研究の開始が少し遅れている。よって、申請前の計画を着実に遂行するように、誠心誠意務めなければならない。

特に、疼痛刺激やストレスを動物に与えた後に、c-Fosを発現するLHbニューロンの増減を検索することは、本申請研究の主目的であるLHbからVmesへの投射路の機能の解明に極めて重要であるので、仮に多少の研究トラブルが今後発生したとしても、研究室員の協力を得ながら、早急に成果をうるように努めなければ成らない。28年度が最終年度であるため、記入しない。歯科矯正学28年度が最終年度であるため、記入しない。
タイ国産腕足動物化石の炭素・酸素同位体組成を用いた石炭紀～ペルム紀の古環境復元

タイ中央部に分布する石炭系ペルム系産の腕足動物化石殻に対して,現生腕足動物殻の炭素・酸素同位体組成および化学組成の殻内変異に関する研究で確立された分析手法を応用し,化石殻を用いた古環境復元の手法を確立し,石炭紀およびペルム紀における低緯度域の古海洋環境を復元する研究を行った.その結果,生物学的同位体効果および続成作用の影響を被っていない部分を同定するプロトコルを確立することができた.そのような未変質部分の同位体組成から復元されるキャピタニアン期の熱帯域における海水温を復元したところ,現在の海洋における熱帯域の海水温と近い値が得られた.平成26年度は,まず,古生代の腕足動物化石のどの部位から,炭素・酸素同位体組成分析用試料を採取するのが適切かという問題に取り組んだ.現生腕足動物殻の同位体組成に関する研究では,殻のさまざまな部位からシステマティックに分析試料を採取することが可能であるが,それは化石試料では難しく,殻の最大成長軸に沿った断面において,内側表面付近から分析試料を採取するのが最もよいと思われる.そこで,鹿児島県奄美大島沖で採取された現生Kikaithyris hanzawaiiの殻から上記の方法により試料を採取し,その同位体組成と微量元素濃度を,鹿児島県喜界島に分布する後期更新統(70 ka)湾層より産する同種の殻のものと比較した.その結果,殻の内側のうち,殻の殻頂から約20 mm前後の部位が古環境推定に適することが明らかになり,70 kaの古環境を推定した.この結果を受けて,平成26年9月にタイ国に赴き,4地域から後期石炭紀中期ペルム紀の腕足動物化石を採取した.これらのうち,中期ペルム紀の腕足動物化石殻に対して,K. hanzawaiiに用いた手法と同様の手法で殻の炭素・酸素同位体組成分析用試料を採取し,分析を行った.分析に際しては,事前に,操作電子顕微鏡で殻を構成する方解石のファイバーがよく保存されていることを確認した.得られた炭素・酸素同位体比は,現生試料の同様,比較的よく収束していた.これらの結果は,検討した腕足動物化石殻には,初生的炭素・酸素同位体比が保存されている可能性が高いことを示唆しており,今後,これを確認するため,分析個体を増やす必要がある.平成27年度は,タイ国の初期中期ペルム系腕足動物化石Tyloplecta yangtzeensisならびにLiraplecta sp.の腹殻内側における炭素・酸素同位体組成を約1 mm間隔で分析し,殻内差ならびに個体差に関する詳細な研究を行った.この2種は,古生代に汎世界的に繁栄したプロダクタス科に属し,他地域との古環境の比較に際して有用であると考えられるため,検討試料として採用された.当初は,続成作用の影響が少ない化石殻を各種5個体以上検討する予定であったが,SEMで殻の保存状態を確認したところ,同位体分析に資する標本は各種2個体に限定された.炭素・酸素同位体分析の結果,2種の腕足動物殻は,それぞれ異なる殻内変異を示したが,筋肉痕での炭素同位体組成の減少など,現生腕足動物と共通の特徴が確認された.また,同一殻内の炭素・酸素同位体組成には,それぞれ1.5‰2.5‰,3.0‰4.0‰の変動がみられ,同位体組成の殻内差の検討が重要であることを示唆している.特に,T. yangzeensisは,殻頂から約30mm以降の部位において,炭素同位体組成の個体差ならびに殻内差が小さくなることが明らかとなった.これは,同部位が古環境推定に有用であることを示している.一方,Liraplecta sp.は,殻頂から約20mm以降の部位において,殻内差が小さくなる個体が認められたが,個体差が大きいため,今後より詳細な検討が必要となる.これらの結果は,腕足動物殻化石の殻内差ならびに個体差が,先行研究における顕生代の海洋の炭素・酸素同位体組成変化の標準曲線の収束の悪さの一因となっていることを示唆する.平成27年11月には,タイ国で改めて調査を行った.この調査では,古環境推定に有望な腕足動物化石を多数採集することができた.平成27年度は,同一層準から得られた同一種の殻を複数個体用いて炭素・酸素同位体組成の個体差を評価する研究を行う予定であった.化石殻の保存状態をSEM観察によって精査した結果,目標であった5個体以上の化石殻を検討するには至らなかった.しかしながら,先行研究における,顕生代の炭素・酸素同位体組成変化の収束の悪さの原因を示唆するには十分な成果を得ることができた.以上から,研究は概ね順調に進んでいると総括される.タイ国インドシナ地塊から採取されたペルム系下部中部のプロダクタス科腕足動物殻化石のうち,保存のよい個体が多く偉た2種(Tyloplecta yangtzeensisならびにLiraplecta sp.)の炭素・酸素同位体組成を検討した.また,従来用いられてきた続成判定法(薄片観察,走査電子顕微鏡(SEM)像観察,カソードルミネッセンス(CL)像観察,微量金属元素濃度測定)に基づいて続成作用の影響の有無を評価し,その妥当性を検証した.その結果,以下が判明した.(1) T. yangtzeensisの酸素同位体組成を用いた古水温復元を行う場合には,腹殻内側の殻中央部Interval 3より得られた試料を用いるべきである.

一方,炭素同位体組成は,殻端部(Interval 4)の炭素同位体組成を古環境復元のプロキシとして用いることが望ましいと考えられる.一方,Liraplecta sp.の腹殻内側表面から炭素・酸素同位体組成には,値が収束する部位がみられなかった.よって,本研究で用いたLiraplecta sp.の炭素・酸素同位体組成を古環境復元のプロキシに用いることは,不適切であると考えられる.(2)検討した試料のCL発光の程度とMnならびにFe濃度の分布が従来の解釈と必ずしも一致しない.むしろ,MnやFeの濃度を,殻内・個体間で比較することで続成作用の影響を正確に評価するべきである.(3) T.yangtzeensisの酸素同位体組成から得られたグアダルピアン世キャピタニアン期の熱帯域における海水温は,27.734.6度(摂氏)であり,現在の海洋における熱帯域の海水温と近い値であった.グアダルピアン世の緯度間の水温勾配は,現在の海洋と比べて緩やかであり,現在より温暖の傾向を示した.タイ中央部に分布する石炭系ペルム系産の腕足動物化石殻に対して,現生腕足動物殻の炭素・酸素同位体組成および化学組成の殻内変異に関する研究で確立された分析手法を応用し,化石殻を用いた古環境復元の手法を確立し,石炭紀およびペルム紀における低緯度域の古海洋環境を復元する研究を行った.その結果,生物学的同位体効果および続成作用の影響を被っていない部分を同定するプロトコルを確立することができた.そのような未変質部分の同位体組成から復元されるキャピタニアン期の熱帯域における海水温を復元したところ,現在の海洋における熱帯域の海水温と近い値が得られた.平成26年度は,炭素・酸素同位体組成の殻内変異を評価する研究を行う予定であったが,ほぼ目的を達成することができた.ただし,タイにおける腕足動物化石含有層の露出状況が,予想よりもよくなかったため,試料を限られた層準から採取することができなかった.また,腕足動物化石殻の表面成長軸に沿って0.2mmほどの間隔で分析試料を採取する計画であったが,採取された腕足動物化石の表面は摩耗しているものが多く,また多くの種が肋を有していたため,これらはあきらめざるをえなかった.しかし,得られた腕足動物化石が予想より保存がよかったため,殻の内側表面から試料を採取することにより,非常によいデータが得られた.以上をまとめると,研究は概ね順調に進んでいると総括される.平成28年度は,平成27年度の調査で新たに採取された腕足動物化石を用いて,より詳細な殻内差ならびに個体差の検証を行うとともに,初期中期ペルム紀の高低緯度間における炭素・酸素同位体組成の地域差を考察する.さらに,平成26年度に行ったKikaithyris hanzawaiの殻内側における微量金属元素濃度の分析と同様の手法を,タイ国産ペルム系腕足動物化石に適用することで,長期的な続成作用による微量金属元素と炭素・酸素同位体組成への影響に関する研究を行う.また,腕足動物殻