hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレス下の腸内細菌叢撹乱が糖代謝制御に与える影響の解明

近年、現代病として懸念されている脳疾患に鬱病があげられるが、現代社会で増え続けるストレスがその発症の原因の一つとして考えられている。また、ストレスホルモンの過剰分泌が一過性に血糖値を上げることから、ストレスは糖尿病発症の一因としても示唆されており、実際鬱病患者の40%が2型糖尿病も発症することが知られているが、そのメカニズムの全容は明らかにされていない。興味深いことに、血中に過剰分泌されたストレスホルモンは腸管内にも分泌され、腸内細菌の増殖に影響する可能性がある。また、2型糖尿病モデルマウスにおいて腸管への生菌投与で代謝産物が正常化、インシュリン耐性が改善するという報告がある。一方で、同モデルにおいて大腸での炎症シグナルが腸内細菌を変化させ、さらに腸内細菌が迷走神経を介して刺激を脳に伝えるという報告もあり、腸内細菌叢と脳・代謝疾患は双方向に制御される可能性が高い。以上の事より我々は「ストレスが腸管内へ分泌されたストレスホルモンを介して腸内細菌叢を撹乱することにより代謝系を変化させ、その結果2型糖尿病発症を引き起こす」という仮説を導いた。そこで本研究では、慢性ストレスという脳からのシグナルが腸または全身の代謝産物と腸内細菌叢の変化を伴って、それらが相互に影響を及ぼすメカニズムを明らかにし、2型糖尿病と鬱病のより良い治療法を確立することを目指す。これまでに慢性ストレスにより鬱状態を誘導するマウス実験系を確立し、ストレス負荷に伴う経口グルコース負荷試験時の血糖値の上昇、体脂肪の増加、鬱症状、血中代謝産物変化、複数の臓器における遺伝子発現変化と腸内細菌叢変化が観察された。現在、糞便移植による鬱状態・糖尿病の制御のため解析を進めている。また、ストレスホルモンの過剰分泌が一過性に血糖値を上げることから、ストレスは糖尿病発症の一因としても示唆されており、実際鬱病患者の40%が糖尿病も発症することが知られているが、そのメカニズムの全容は明らかにされていない。そこで本研究では、脳からのシグナルが腸または全身の代謝産物と腸内細菌叢の変化を伴って相互に影響を及ぼすメカニズムを明らかにし、2型糖尿病と鬱病のより良い治療法を確立することを目指す。これまでに慢性ストレスモデルにより鬱状態を誘導するマウス実験系を確立し、ストレス処置後に経口グルコース負荷試験時の血糖値変化とストレスホルモン量の測定を行った。その結果、ストレスに伴い血糖値が高くなる傾向が観察されたが、水溶性ストレスホルモンカテコールアミンの血中及び腸管内容物中の量に変化は観察されなかった。しかし、ストレスに伴い、血中代謝産物の変化と複数の臓器における遺伝子発現変化が観察された。現在、慢性ストレス条件下での腸内細菌叢変化等の解析を進めている。29年度の到達目標である(A)慢性ストレスにより鬱状態を誘導するマウス実験系を確立する、及び(B)慢性ストレス条件下(A)での血糖値及び腸内細菌叢変化を解析する、に関して概ね予定通りに進んでいる。慢性ストレスによる経時変化解析:各個体の体重増減を確認しながら、様々なストレスで8週間処置をすることにより鬱状態への誘導を行った(A)。経時的に測定した餌摂取量が減少していたこと、及び慢性ストレス8週間後に行ったスクロース嗜好テストにおいて、スクロース摂取量が減少していたことから、鬱状態と判定した。ストレス群はコントロール群と比較して餌摂取量が減少していたにも関わらず、群間での体重に有意差は得られなかった。興味深いことに、ストレス群では身体全体特に下腹部における脂肪量は有意に増加していた。経口グルコース負荷試験時の経時的な血糖値変化は予想通りストレスに付随して上昇する傾向は観察されたが、ストレス群とコントロール群とを比較して有意差は得られなかった。また、血中及び腸管内容物中のストレスホルモン測定に関しては水溶性ストレスホルモンであるカテコールアミン(アドレナリン、ノルアドレナリン、ドーパミン)量の慢性ストレス処置による変化は観察されなかった。脂溶性ストレスホルモンであるコルチコステロンのHPLCによる検出には成功しておらず、ELISAもしくは条件を変更してHPLCでの再度検出を試みる。一方で、ストレス負荷に伴い、血中代謝産物の変化及び複数の臓器(脾臓、小腸、大腸、海馬、肝臓、脂肪組織)における遺伝子発現変化が観察されたことから、現在、腸内細菌叢解析と合わせ解析を進めている。

また、ストレスホルモンの過剰分泌が一過性に血糖値を上げることから、ストレスは糖尿病発症の一因としても示唆されており、実際鬱病患者の40%が2型糖尿病も発症することが知られているが、そのメカニズムの全容は明らかにされていない。興味深いことに、血中に過剰分泌されたストレスホルモンは腸管内にも分泌され、腸内細菌の増殖に影響する可能性がある。また、2型糖尿病モデルマウスにおいて腸管への生菌投与で代謝産物が正常化、インシュリン耐性が改善するという報告がある。一方で、同モデルにおいて大腸での炎症シグナルが腸内細菌を変化させ、さらに腸内細菌が迷走神経を介して刺激を脳に伝えるという報告もあり、腸内細菌叢と脳・代謝疾患は双方向に制御される可能性が高い。以上の事より我々は「ストレスが腸管内へ分泌されたストレスホルモンを介して腸内細菌叢を撹乱することにより代謝系を変化させ、その結果2型糖尿病発症を引き起こす」という仮説を導いた。そこで本研究では、慢性ストレスという脳からのシグナルが腸または全身の代謝産物と腸内細菌叢の変化を伴って、それらが相互に影響を及ぼすメカニズムを明らかにし、2型糖尿病と鬱病のより良い治療法を確立することを目指す。これまでに慢性ストレスにより鬱状態を誘導するマウス実験系を確立し、ストレス負荷に伴う経口グルコース負荷試験時の血糖値の上昇、体脂肪の増加、鬱症状、血中代謝産物変化、複数の臓器における遺伝子発現変化と腸内細菌叢変化が観察された。現在、糞便移植による鬱状態・糖尿病の制御のため解析を進めている。29年度の到達目標である(1)慢性ストレスによる経時変化の解析では、腸内細菌叢変化の解析に加え、血中代謝産物及び複数の臓器における遺伝子発現変化について解析を進める。また、脂溶性ストレスホルモンであるコルチコステロンの検出条件を見直し、再度検出を試みる。(2)ストレスを軽減することによる腸内細菌叢への影響に関しては、環境を変えて動物の正常行動の多様性を増すことによりストレスを軽減する方法である環境エンリッチメント(Environmental Enrichment: EE)を用いて解析を進めており、健康を促進する効果が得られるか検討する(健康体重の維持、鬱予防)。これまでに正常マウスをEE環境下で毎日1時間8週間の処置を行ったが、コントロール群と比較して、行動量の増加が確認された。しかし、体重や脂肪量に関しては有意差が得られなかったことから、より効果的な処置の検討が必要である。30年度の計画(3)ストレスホルモンを添加する腸内細菌in vitro培養系の確立に関しては、現在、腸内細菌叢の解析を進め、ストレス処置に伴い変化した菌を単離し、確立を進めている。(4)糞便移植による鬱状態・糖尿病の制御に関しては、慢性ストレス群から採取した糞便、(3)で単離した菌を単独、もしくは数種合わせて無菌マウスに移植することにより鬱状態・糖尿病が引き起こされるかを検討する。さらに慢性ストレス後に減少した菌種を鬱状態のマウスに移植し治療効果を検討する。腸内細菌叢を変化させることにより双方向的に病態が制御されるかを検討する。
脱冷戦下の軍事基地の態様に関する研究ー沖縄米軍基地の動向、返還、跡利用をめぐってー

本研究の目的は、脱冷戦の状況下で沖縄の米軍基地は今後も存続するのか、あるいは一部返還がなされるのか、これらの方向を探り、基地と地域との連関性、非連関性に関する展望を探ることであった。(1)国際環境の変化と基地の態様の変化の間の連関性を、相互の影響力の内容・形成・展開過程を検証した。(2)軍事基地の経済コストを国際経済の枠組みの中で検討した。(3)米軍基地が日米関係の上に存在していることから、基地をめぐる日米両政府の認識の変化、あるいはそれらの認識ギャップを検討した。(4)基地のあり方をめぐって日米両政府に対して沖縄住民の支持あるいは要求はどのようなメカニズムで政策レベルに達するのかを、沖縄側の動きとその効果を中心に検証した。(5)沖縄経済に対する基地の経済インパクトを分析し、基地の地域経済的位置づけを検討した。研究分担者は、以下のテーマで個別研究の成果を提出し、それらを取りまとめた報告書を本年度中に刊行する(原稿はすでに印刷所に回り、初校段階を終了している)。冷戦後のアジア太平洋地域(星野英一)削減計画と在沖米軍基町(我部政明)軍事費削減とアメリカ経済(大城郁寛)日米合同委員会の役割(安座間喜松)軍事基地と沖縄経済(大城肇)返還地跡利用の問題点と課題(仲地博)軍用地地主の意識(保坂廣志)これらの成果は報告書だけにとどまらず、1993年6月には、より一般向けの形で出版社より刊行する予定である。本研究の目的は、脱冷戦の状況下で沖縄の米軍基地は今後も存続するのか、あるいは一部返還がなされるのか、これらの方向を探り、基地と地域との連関性、非連関性に関する展望を探ることである。本研究計画のメンバ-で研究会活動を開始し始めたころ、6月にフィリピンのピナツボ火山の噴火、7月に米比基地協定の調印、そのなかフィリピンのクラ-ク米空軍基地の閉鎖が決まった。9月の米比基地協定がフィリピン上院にて批准されることなく、協定の期限を迎えた。以上の軍事基地をめぐる米比関係の変化は、沖縄の米軍基地に大きな影響を与えており、1992年までの米軍削減計画の変更をもたらすのではないかと、研究メンバ-の多くは考えている。したがって、今後の東アジア情勢を継続して慎重に見守る必要がある。この間、研究分担者の一人である保坂廣志が戦後沖縄関係の資料収集で米国を訪問した。現在、それらの整理中である。また、我部政明は閉鎖および強化されつつある米国内の米軍基地の現地調査を行った。この調査報告の準備中である。
細胞核の機能的複合体の構造と動作メカニズム

本研究では、クロマチンの核内配置やダイナミクスの動作メカニズムを、生化学的および構造生物学的手法により解析することにより、遺伝情報の収納・発現・継承を制御する「場」の実体の基盤情報を得ることを目的とした。そして、ヒトのヒストンH3バリアントである、H3.1、H3.2、H3.3、H3T、CENP-Aをそれぞれ含むヒトのヌクレオソームの再構成、結晶化、X線解析を行い、それらの立体構造および動的性質を解明した。また、新規のヒストンシャペロンを同定し、それらのクロマチン形成や動態における機能を明らかにした。局所的・過渡的に誘起される染色体の核内配置や構造変動は、遺伝子の発現、DNAの複製、組換え、修復の制御に重要な役割を果たしている。このような染色体のダイナミクスを、遺伝情報収納・発現・継承のための「場」の実体として考え、それらの動作メカニズムを生化学的および構造生物学的手法により解析する。そして、本学術領域の目的である、遺伝情報「場」の実体解明のための、基盤情報を得ることを目指す。(1)具体的には、まず、核内複合体の機能・構造解析をクロマチンレベルで行うために、クロマチンをリコンビナント蛋白質群によって再構成する系を確立する。それによって、細胞内ではヒストンの修飾などのために不均一な状態であるクロマチンを、解析が可能な均一な複合体として得ることを可能にする。そして再構成クロマチン自体の構造的・機能的性質を生化学的および構造生物学的手法により解析し、クロマチン高次構造と機能発現との相関を明らかにする。(2)また、クロマチンの機能発現に重要な新規の核内複合体を同定するために、コアヒストンに結合する因子群の解析をプロテオミクス法によって行う。(3)さらに、ダイナミックなクロマチン構造変換期、例えば細胞増殖や生殖細胞形成の際、に働く蛋白質群に着目し、これらの蛋白質に結合する因子群をプロテオミクス法により同定する。これらの解析から、局所的・過渡的に染色体の配置や構造変換に機能する核内複合体の同定を行う。並行して、これらの核内複合体の再構成を行い、それらの機能・構造解析を行う。遺伝子の発現、DNAの複製、組換え、修復は、染色体の核内配置やダイナミクスによって制御されている。本研究では、染色体と物理的・機能的に相互作用する核内複合体を遺伝情報「場」の実体として考え、それらの動作メカニズムを生化学的および構造生物学的手法により解析することを目的とする。具体的には、核内複合体の機能・構造解析をクロマチンレベルで行うために、クロマチンをリコンビナント蛋白質群によって再構成する系を確立し、クロマチン構造の動的および機能的性質を、生化学的および構造生物学的手法によって明らかにする。さらに、DNA組換え、修復に関与する新規因子の探索をtwo-hybrid法およびプロテオミクス法などによって行い、それら新規因子の機能解析を生化学的手法によって行う。本年度は、ヒトで報告されている5種類すべてのピストンH3バリアントを含むコアヒストンのリコンビナントとしての大量発現系を構築し、それらの高鈍度の大量精製系の確立に成功した。それによって、細胞内ではピストンの修飾などのために不均一な状態であるクロマチンを、解析が可能な均一な複合体として再構成することが可能になった。そしてそれらのリコンビナントヒストンによるヌクレオソーム再構成実験を行い、クロマチンの基盤構造であるヌクレオソーム形成のピストンH3バリアント特異性について検討した。また}クロマチンの機能発現に重要な新規の核内複合体を同定するために、これらの精製したピストンH3/隅に結合する因子群のプロテオミクス解析をHeLa細胞抽出液を用いて行い、ピストンH3/H4結合因子の候補蛋白質群リストを作成した。さらに、遺伝的組換えや二重鎖切断修復の際に働く新規蛋白質群を、two-hybrid法およびプロテオミクス法により同定し、DNA組換えの中心酵素であるRAD51の新たな活性化因子として、EVLおよびPSFを同定した。遺伝情報の本体であるゲノムDNAは、染色体として高次に折りたたまれて細胞核内に収納されている。そのため、遺伝子の発現、DNAの複製、組換え、修復は、染色体の核内配置やダイナミクスによって高次に制御されている。そこで本研究では、染色体およびその相互作用因子群によって形成される核内複合体を遺伝情報の「場」としてとらえ、それら生化学的および構造生物学的解析を通して動作メカニズムを解明することを目的とする。本年度は、核内複合体の中でも、特にDNA組換え修復タンパク質複合体や減数分裂期での相同組換え関連タンパク質群に着目し、これらの機能・構造解析を行った。具体的には、相同組換え修復の中心酵素であるRAD51や減数分裂期組換えの必須因子であるDMC1に着目し、ヒト由来のこれらのタンパク質をリコンビナントタンパク質として大量発現・精製を行い、RAD51ビーズおよびDMC1ビーズを作製した。

そして、ヒトRAD51およびDMC1と直接の相互作用する因子群を、ヒト培養細胞の抽出液を用いたプロテオミクス法によって網羅的に解析した。並行して、DNA組換え、修復に関与する新規因子の探索をtwo-hybrid法によって行った。得られた新規RAD51およびDMC1相互作用因子群の中から、解析候補タンパク質群を選定し、それらのリコンビナントタンパク質としての大量発現・精製系の確立を行っている。その中で、本年度は、ヒトEVLおよびPSFの生化学的解析に成功し、これらの因子が、RAD51の相同組換え活性を調節する因子であることを明らかにした。さらに、相同組換え装置複合体の機能解析を、細胞レベルで行うためのツールとして有効な、RAD51の組換え活性を阻害する低分子化合物の同定にも成功した。クロマチンは染色体の基盤構造であり、遺伝子発現、DNA複製、DNA組換え、DNA修復などにおいて重要な働きを担っている。特に、染色体の特定領域の核内配置や、局所的・過渡的な構造の変動などが、DNA代謝の調節に重要な役割を果たしていることが近年明らかになってきた。本研究では、遺伝情報収納・発現・継承のための「場」の実体として、局所的・過渡的な染色体の核内配置やダイナミクスを考え、それらを制御する核内の"機能的複合体"の動作メカニズムを生化学的および構造生物学的手法により解明することを目的とする。このような研究を通して、遺伝子の収納・発現・継承の分子基盤を明らかにする。本年度では、クロマチンの最小構造ユニットであるヌクレオソームを、リコンビナントヒストンによって再構成することに成功した。本ヌクレオソーム再構成系を用いて、種々のヒストンバリアントやヒストンの化学修飾をミミックした変異体を含んだヌクレオソームを再構成し、ヌクレオソームの結晶化を蒸気拡散法によって行った。その際、本年度に購入した、タンパク質結晶化用液体ハンドリングシステムおよび光散乱分光光度計を使用した。そして、種々のヒストンバリアントやヒストンの化学修飾をミミックした変異体を含むヌクレオソームの単結晶を得ることができた。これらのヌクレオソーム結晶を用いて、X線回折データを得た。高分解能でのデータは、SPring8放射光施設を利用して収集した。そして、ヒト精巣特異的に存在するヒストンH3バリアントである、H3Tを含むヌクレオソームの立体構造決定に成功した。加えて、H3Tヌクレオソームが、通常のヌクレオソームと比較して非常に壊れやすい性質であることを明らかにした。これらの解析によって、精巣での染色体基盤構造の形成および機能発現機構の解明に重要な知見を与えることができた。ゲノムDNAは高次に折り畳まれてクロマチン構造を形成し、染色体として細胞核に収納されている。本研究では染色体の基盤構造であるクロマチンを遺伝情報場の本体として定義し、クロマチンにおける遺伝子発現、DNA複製、DNA組換え、DNA修復などのメカニズムの解明を目指している。本年度では、クロマチンの最小構造ユニットであるヌクレオソームに着目し、昨年度に引き続き種々のヒストンバリアントやヒストンの化学修飾をミミックした変異体を含んだヌクレオソームの結晶化を行った。
ダンス・セラピスト養成カリキュラムの福祉援助技術教育への応用に関する研究

研究1)ダンス・セラピスト養成プログラムの中で中核を占める、からだの在り方に気づき、非言語コミュニケーションを深めるための学習課題を含んだプログラムを考案し実施し、受講者の反応を検討した。結果(1)プログラムを通じて受講者が身体に注目することの意味を感じるようになるという学習成果を得た。また,この「身体性を重視した社会福祉援助技術演習プログラム」が,ソーシャルワークの基盤となる自己と他者の理解や,人間の多様性を受け入れる態度にふれる体験を重ねながら,きめつけずに,相手を尊重し自分も尊重できるよう,自己のありようを常に吟味し続ける力を準備する上で役立つことが示唆された。結果(2)ダンス・セラピスト養成の学習課題のうち、特に、非言語的表現による自発的で即興的なやりとりの連鎖を体験する,という特性が「援助技術の体験的理解」の学びを深め,また福祉援助技術の背景となる他者との関係形成能力への意識を高め,さらに自己や他者の内的状態と適合した関係のあり方を探る力を涵養することに役立つことが示唆された。研究2)ドイツのダンス・セラピスト養成教育における即興的身体活動の機能を明らかにするために,演劇的手法としての即興表現の歴史,舞踊文化における位置づけ,認識的な過程としての経験世界を探った上で,ドイツ・ダンス・セラピーでの用法について議論した。その結果、ダンス・インプロヴィゼーションは,発見,本能的意思決定,記憶,忘却,時間や空間などの尺度を他者と共有する,身体的なプロセスと理解することができる。また、この過程や特性がセラピューティックなセッティングで有効に働き,認知的事象と感情とのすりあわせ,また内的感情を外に表現する道を探すうえで有効であると考えられていることが明らかになった(英文)。本研究では、2年間にわたるドイツにおけるダンス。セラピスト資格養成課程への参与観察とそのカリキュラムの分析を行う。更に、ここで得られる、からだの在り方に気づき、非言語コミュニケーションを評価する力を養うためのダンス・セラピーの課題学習が、援助技術者養成のブログラムの一部として有効である事を検証しようとするものである。平成18年度はその第1段階(第1年目)として、日本におけるソーシャルワーカーに求められる資質を高める教育の指針である「社会福祉土養成カリキュラム」(厚生労働省1998年)から社会福祉養成に関する公的方針を明らかにし、その主要科目である「社会福祉援助技術演習」の教科書などから、社会福祉土養成において求められる対人援助能力の基盤には、身体性にもとづく人間理解とコミュニケーション技術に支えられた関係形成の技能が不可欠であることを明らかにした。次に、ダンス・セラピー養成カリキュラムの中の学習課題を用いて、関係形成の技能を効果的に養うための「身体性を重視した社会福祉援助技術演習ブログラム」を作成・実施し、その内容および方法の是非について検討した。その結果、社会福祉援助の道具としての自己及び対象としての他者を、身体を通じて感じとり働きかける教材を含んだ本ブログラムを通して、受講者が身体に注目することの意味を感じるようになるという学習成果を得た。また、この「身体性を重視した社会福祉援助技術演習プログラム」が、ソーシャルワークの基盤となる自己と他者の理解や、人間の多様性を受け入れる態度にふれる体験を重ねながら、きめつけずに、相手を尊重し自分も尊重できるよう、自己のありようを常に吟味し続ける力を準備する上で役立つことが示唆された。
紡錘体の極形成機構の解明

動物細胞の有糸分裂では、紡錘体は2つの極を持った菱形をしている。ショウジョウバエで紡錘体の極形成因子として同定されたASPMは、ヒトの小頭症の原因遺伝子としても知られているが、極形成における具体的な作用機序はほとんど明らかになっていなかった。そこで本研究では、ASPMの分子機能の解明を通して紡錘体の形成と機能を理解することを目標とした。前年度までにショウジョウバエ細胞におけるASPMの機能解析を行い、紡錘体極形成機構の新たな分子モデルを構築するに至った。本年度は、ヒトASPMもショウジョウバエASPMと同じように機能しているのかを明らかにするため、ヒト培養細胞を使った研究を行った。まず、ショウジョウバエASPMを欠損した際に引き起こされる紡錘体の形態異常が、ヒトASPMの欠損でも見られるかを検証するため、ASPMのノックアウト株を作成した。ところが、この細胞株では紡錘体の形態や分裂期の進行に関する異常は認められなかった。そこで、ASPMノックアウト株に対して、極形成関連因子であるキネシン14の阻害剤を加えたところ、紡錘体極の異常な分離が発生することが明らかになった。また、中心体依存的な微小管形成の活性化因子であるCDK5RAP2を分解すると、ASPMノックアウト株で紡錘体の極収束異常と分裂期の著しい遅延が引き起こされることを発見した。これらの結果から、紡錘体の極形成過程において、ASPMが中心体やキネシン14と冗長的に機能することが示された。さらに、小頭症患者のASPM変異が細胞内で及ぼす影響を検証するため、患者から同定されたASPM変異を導入した株を作成した。その結果、CDK5RAP2が存在しない条件で、同じような極収束異常が観察された。これにより、紡錘体の極収束異常が小頭症を発症させる原因であるという可能性が示唆された。現在、これらの成果をまとめた論文を投稿中である。28年度が最終年度であるため、記入しない。動物細胞では、正常な細胞分裂を行うために、微小管を主要な構成因子とする菱形の分裂装置「紡錘体」を必要とする。紡錘体が持つ2つの収束した極は、微小管のマイナス端が集まることで形成される。ショウジョウバエ細胞では、マイナス端の収束に関わる因子として、NcdキネシンとASPMが知られている。ASPMはヒトの小頭症原因遺伝子であり、ショウジョウバエにおいても変異により脳サイズの減少が認められる。細胞レベルでは、ASPMの機能を阻害すると、紡錘体極において微小管のマイナス端が収束せずに広がり、染色体の分配異常が誘発される。しかしながら、ASPMが極形成機構においてどのような機能を果たしているのか、また、ASPMとNcdがどのような協調関係で機能しているのかについては明らかになっていない。本研究では、これらの解明を目指し、ショウジョウバエS2細胞を用いた細胞生物学的、生化学的解析を行った。まず、生細胞観察および多重阻害実験により、ASPMがNcdとは独立に機能していることを明らかにした。次に、ASPMの部分欠失遺伝子の分子活性や細胞内局在を決定することで、紡錘体微小管を束化するために必要かつ十分なドメインを同定した。また興味深いことに、生細胞観察の結果、ASPM-GFPが極付近に蓄積すると同時に、紡錘体内部で生まれ極方向に移動する微小管のマイナス端にも蓄積することを見出した。さらに、ASPM欠損細胞における微小管マイナス端の追跡実験により、ASPMが紡錘体内部で生まれた微小管マイナス端を別の微小管と架橋することで、全ての微小管の極付近での収束を保障していることを示した。以上の結果を基に、紡錘体極形成機構の新たな分子モデルを構築し、J Cell Biol誌に発表した。これまでNcdキネシンは極収束に関わる因子であると考えられてきたが、本研究により、Ncdの機能は様々な場所で微小管を架橋することで紡錘体全体をコンパクトにする所にあり、極の収束を直接担うのはAspであることが示された。そのため、当初予定していた複数因子による紡錘体極収束の再構成実験の必要性が失われてしまった。しかし、ASPMが微小管マイナス端に結合し、微小管を紡錘体内部に維持する機能を持つことを明らかにしたことで、ASPMの極形成時に果たす機能について新たなモデルを立てるに至ったことは、大きな進歩であると考えられる。

まず、ショウジョウバエASPMを欠損した際に引き起こされる紡錘体の形態異常が、ヒトASPMの欠損でも見られるかを検証するため、ASPMのノックアウト株を作成した。ところが、この細胞株では紡錘体の形態や分裂期の進行に関する異常は認められなかった。そこで、ASPMノックアウト株に対して、極形成関連因子であるキネシン14の阻害剤を加えたところ、紡錘体極の異常な分離が発生することが明らかになった。また、中心体依存的な微小管形成の活性化因子であるCDK5RAP2を分解すると、ASPMノックアウト株で紡錘体の極収束異常と分裂期の著しい遅延が引き起こされることを発見した。これらの結果から、紡錘体の極形成過程において、ASPMが中心体やキネシン14と冗長的に機能することが示された。さらに、小頭症患者のASPM変異が細胞内で及ぼす影響を検証するため、患者から同定されたASPM変異を導入した株を作成した。その結果、CDK5RAP2が存在しない条件で、同じような極収束異常が観察された。これにより、紡錘体の極収束異常が小頭症を発症させる原因であるという可能性が示唆された。現在、これらの成果をまとめた論文を投稿中である。今後は、ヒトASPMがショウジョウバエと同じように機能しているのかを明らかにするため、ヒト培養細胞での解析を行う予定である。また、ヒトで紡錘体の極収束に関わることが知られている他因子とASPMの関係を明らかにすることで、ヒトにおける紡錘体の極形成機構の解明を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。
新しいモンテカルロアルゴリズムを用いたランダム・量子スピン系の研究

物性物理学の研究の発展において、計算機シミュレーションの果す役割が一層増してきているが、スローダイナミックスの問題がしばしばシミュレーションを困難にしており、これを克服する手法を提案することが急務である。新しいモンテカルロアルゴリズムを提案すると共に、それを用いて困難とされてきたランダム・量子スピン系の解明を行うことに本研究の目的がある。第一に、Kosterlitz-Thouless(KT)転移を示す系への希釈の効果を調べた。2次元XYモデルと離散化したクロックモデルを取り扱った。浸透しきい値で連続的にKT転移が0になること、クロックモデルの場合には、低温で秩序相の現れる第二のKT転移があるが、その転移点も希釈により浸透しきい値で0となること、臨界指数ηが希釈によらず、KT転移に共通の値になることなどを示した。さらに、厳密な双対性の成立するq状態Villainモデルの場合に議論を拡張し、双対性に基づく関係式が成立するか吟味した。第二に、非平衡過程に対するreweighting法を開発した。平衡系では、ある温度のシミュレーションを行いボルツマン重みの付け替えで他の温度の物理量を計算するreweighting法が確立しているが、時間依存する非平衡系に拡張した。統計学で用いられるSequential Importance Sampling法に基づいて定式化し、イジングモデルの非平衡緩和の解析に応用した。さらに本質的に非平衡の転移である拡散格子ガスモデルに非平衡reweighting法を応用し、転移温度を決定すると共に動的臨界指数zを効率よく求めた。第三に、ナノ磁性体を念頭において、磁性体のダイナミックスを記述するLangevinタイプの方程式とモンテカルロ法の関係を議論し、モンテカルロ法に現れる時間を実時間を関係付ける因子を求めた。単粒子の場合と磁性体の集合体のそれぞれの場合に方法の有効性を示した。物性物理学の研究の発展において、計算機シミュレーションの果す役割が一層増してきているが、スローダイナミックスの問題がしばしば計算機シミュレーションを困難にしており、これを克服する新しいシミュレーション手法を提案することが急務の問題となっている。我々自身も、最近、確率変動クラスターアルゴリズムなどの提案をしてきたが、新しいモンテカルロアルゴリズムを用いて、これまで困難とされてきたランダム・量子スピン系の解明を行うことに本研究の目的がある。本年度は第一に、フラストレーション系を研究対象とした。フラストレーションは系の対称性を変化させ、新しいタイプの相転移を起こすなど興味ある系である。2次元fully-frustrated XYモデルに関して、KT転移とカイラリティー転移が異なる転移点で起こるか同一の転移点か、カイラリティー転移の臨界現象はイジング系から変化するかどうか、論争が続いている。fully-frustrated 6状態クロックモデルをとりあげ、状態密度を直接計算するモンテカルロ法を用いて、その相転移の性質を調べた。2段階転移シナリオと臨界指数の変化を支持する結果を得た。またクロックモデルの離散性に起因するもう一つのKT転移を得た。第二に、希釈クロックモデルの相転移を調べた。KT転移に対する希釈の効果に関して異なる結論の議論が展開されてきているが、我々は、浸透しきい値で連続的にKT転移が0になること、相関の減衰を表す指数ηが希釈によらず、KT転移に共通の値になることを示した。第三に、スピングラス問題の基底状態の探索に関連して,最近提案された最適化アルゴリズムであるExtremal Optimization(EO)法とモンテカルロアルゴリズムの応用の比較を行った。EO法はパラメータを最適値に選ぶと短い探索時間が得られるが、Equal-hit法とよぶモンテカルロアルゴリズムも同程度の効率が得られることを示した。

物性物理学の研究の発展において、計算機シミュレーションの果す役割が一層増してきているが、スローダイナミックスの問題がしばしばシミュレーションを困難にしており、これを克服する手法を提案することが急務である。我々は、確率変動クラスターアルゴリズムなどの提案をしてきたが、新しいモンテカルロアルゴリズムを用いて、困難とされてきたランダム・量子スピン系の解明を行うことに本研究の目的がある。本年度は第一に、正方格子上の反強磁性3状態ポッツモデルに交替分極場の加わった系の相転移を調べた。数値的に転送行列を扱い、2つの相転移を確認した。それぞれ、強磁性3状態ポッツモデルとイジングモデルのユニバーサリティークラスに属する。ガウス固定点からのくりこみ群の流れ、場の理論による相転移の扱いについて論じた。第二に、Kosterlitz-Thouless (KT)転移を示す系への希釈の効果を調べた。具体的に2次元XYモデルと離散化したクロックモデルを取り扱った。浸透しきい値で連続的にKT転移が0になること、クロックモデルの場合には、低温で秩序相の現れる第二のKT転移があるが、その転移点も希釈により浸透しきい値で0となること、相関の減衰を表す指数ηが希釈によらず、KT転移に共通の値になることなどを示した。第三に、非平衡過程に対するreweighting法を開発した。平衡系のシミュレーション手法として、ある温度のシミュレーションを行い、ボルツマン重みの付け替えで他の温度の物理量を計算するreweighting法が確立しているが、本研究では、時間依存する非平衡系に拡張した。統計学で用いられるSequential Importance Sampling法に基づいて定式化し、イジングモデルの非平衡緩和の解析に応用した。有限サイズスケーリングの解析と合わせて、1つの温度における非平衡緩和の測定で、転移温度を決定すると共に、動的臨界指数zを効率よく決定することに成功した。本年度は第一に、昨年度開発した非平衡過程に対するreweighting法の展開を行った。平衡系のシミュレーション手法として、ある温度のシミュレーションを行い、ボルツマン重みの付け替えで他の温度の物理量を計算するreweighting法が確立しているが、時間依存する非平衡系に拡張した。イジングモデルの非平衡緩和の解析で成功を収めていたが、さらに本質的に非平衡の転移であるdiffusive lattice gasモデルに非平衡
神経変性疾患における神経ネットワーク発達の早期病態解析

本研究では,ヒトの病態を忠実に反映した脊髄小脳失調症1型(SCA1)ノックインマウスを使用した.In vivo2光子イメージング法を用いた解析の結果,顕著な神経症状が現れない神経回路網の発達段階からすでに,SCA1マウスのシナプスは不安定化しており,この不安定化は成熟後も継続した.成熟後には,スパインの数や形態にも明確な異常が現れた.通常,シナプスは神経回路網の成熟とともに安定化することから,SCA1を含む晩発性神経変性疾患では,潜在的に神経発達そのものに障害を受けており,これが後に,シナプスの数や形態異常,そして神経症状となって現れることが示唆される.本研究では,ヒトの病態を忠実に反映した脊髄小脳失調症1型(SCA1)ノックインマウスを使用した.In vivo2光子イメージング法を用いた解析の結果,顕著な神経症状が現れない神経回路網の発達段階からすでに,SCA1マウスのシナプスは不安定化しており,この不安定化は成熟後も継続した.成熟後には,スパインの数や形態にも明確な異常が現れた.通常,シナプスは神経回路網の成熟とともに安定化することから,SCA1を含む晩発性神経変性疾患では,潜在的に神経発達そのものに障害を受けており,これが後に,シナプスの数や形態異常,そして神経症状となって現れることが示唆される.本研究では,神経変性疾患のpresymptomaticな神経機能障害とその分子メカニズムを解明し,脳疾患における普遍的な早期病態を見いだすことを目的とする.単一遺伝子変異により発症するシンプルな変性疾患モデルを用い,神経ネットワークの発達を複数のイメージング手法(in vivo 2光子顕微鏡を用いたシナプス動態の可視化,および多細胞カルシウムイメージング)により評価し,神経変性疾患におけるシナプス発達障害を見いだす.我々のこれまでの研究から,脊髄小脳失調症1型(SCA1)ノックインマウスにおいて,大脳皮質シナプスが不安定になっていることが分かっている.我々は当該年度において,さらにこの研究を発展させ,SCA1ノックインマウスのシナプス不安定性は,神経回路発達期においてすでに起こる神経発達障害であることを見いだした.通常,シナプスは動的に生成・消滅を繰り返しているが,神経回路発達期にはこの生成・消滅速度が速く,シナプスが不安定で,成熟とともに安定化する.しかしながら,SCA1ノックインマウスのシナプスは,発達期より異常な不安定性を呈し,その不安定性は成熟後も持続した.このことは,SCA1においてシナプス発達遅滞が生じていることを強く示唆する.SCA1ノックインマウスにおけるシナプス発達障害を多面的に検証するため,本年度ではさらに,発達期のシナプス刈り込みに関与するミクログリアとシナプス後部構造である樹状突起スパインのin vivo同時イメージング法を樹立した.Thy1-YFPマウス,Iba1-GFPマウスで,それぞれ神経細胞とミクログリアを蛍光可視化することで,これを可能とする.また,神経発達障害を神経ネットワークレベルで評価するため,in vivo多細胞カルシウムイメージング法をセットアップ中である.次年度ではこれらを用いて,実際のSCA1マウスにおける神経発達障害を解析する.本研究では,神経変性疾患の極初期における神経機能障害と,その分子メカニズムを解明し,脳疾患における普遍的な早期病態を見出すことを目的とした.これを遂行するため,単一遺伝子変異により発症することが分かっているシンプルな神経変性疾患を対象とし,神経ネットワークの遷移過程をin vivo 2光子イメージングを用いてその評価を行った.In vivo2光子イメージングにより,生きたマウスの脳におけるシナプスを継時的に観察することで,そのシナプスの動態を解析し,神経ネットワークの遷移過程を調べることが可能となる.前年度までの研究から,脊髄小脳失調症1型(SCA1)ノックインマウスにおいて,シナプスが異常な不安定性を示すことを明らかにした.SCA1ノックインマウスのシナプス不安定性は,神経ネットワーク発達期からすでに起こっている現象であり,ある種の神経発達障害であることを見出した.通常,シナプスは動的に生成・消滅を繰り返しているが,神経ネットワーク発達期には,この生成・消滅速度が速く,シナプスが不安定であるが,これは成熟とともに安定化する.しかしながら,SCA1ノックインマウスのシナプスは,発達期より異常な不安定性を呈し,その不安定性は成熟後も持続した.最終年度では,この現象をより詳しく調べ,明確な運動失調症状が現れる週齢以前より,SCA1ノックインマウスはシナプス不安定性を呈することを明らかにした.また,このとき複数のシナプス足場タンパク質が減少していることを示した.以上の結果を論文としてまとめ,現在投稿中である.神経科学1.シナプスの動態レベルでの発達遅滞を明らかにしたこと.2.シナプス・ミクログリアのin vivo2光子イメージング法を樹立したこと.3.In vivo2光子カルシウムイメージングが順調に樹立しつつあること.以上の理由から,達成度を評価した.1.In vivo2光子カルシウムイメージングを完全に樹立すること.2.シナプス・ミクログリア同時イメージング,多細胞カルシウムイメージングを用いてSCA1における神経回路の発達遅滞の詳細を明らかにすること.以上を今年度の予定とする.当該年度は,実験系の樹立が主な成果であったため,消耗品等の購入が控えられたことにより,当該助成金が発生した次年度は,当該年度の成果を元に,より多くの実験を行うことなどにより,これを使用する予定である.
カナリア諸島火山活動へのホットプリュームの寄与の検討

本研究は二つの部分に分けられる.一つは下部マントル物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比が得られるか検討するために,カナリア諸島の試料のヘリウム同位体比測定を行った.ヘリウム同位体比測定は東大理学部地殻化学実験施設の質量分析計を利用した.測定に先立ち光電子増倍管の検討を行い,ノイズレベルの低下を試みた.岩石破砕法では十分なヘリウムが得られない試料は岡山大学固体地球センターで溶融法により測定を行った.その結果ランザローテ,テネリフエ,イエロ,ラバルマの各島からのカンラン石試料で大気の6.5から7.0倍のヘリウム同位体比を得た.今回の測定結果からは下部マントノレ物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比は得られなかった.この原因として,ガス試料で下部マントル的な同位体比を検出したラバルマ島の試料が少ないこと,または測定に用いた試料が風化によりヘリウムを失っていることなどが考えられる.現在地殻化学実験施設で質量分析計の改造中を更に進めており,より少量の吟味された試料で再分析を行う予定である.もう一つの部分はヘリウム同位体比とネオジム,ストロンチウム,鉛などの固体元素の同位体比や濃度との相関を明かにすることである.これについては,研究代表者が東大地震研に異動した後,化学実験室を整備し,岩石分解などの手順,同位体比測定のための元素の抽出・分離法,ICP・MSによる微量元素定量法の確立を行った.この結果,岩石を分解した溶液を用いてRb,Sr.Ba.REE.U.Th,Nb,Ta,Zr.Hfなどの微量元素を5%以下の精度で測定することが可能になった.またPb同位体比測定の分離法を確立し100Pg以下のブランクで分離が可能になった.本研究期間内には,実試料への適用が間に合わなかったが,今後,固体微量元素濃度,同位体比を組み合わせた議論を進めて行く.本研究は二つの部分に分けられる.一つは下部マントル物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比が得られるか検討するために,カナリア諸島の試料のヘリウム同位体比測定を行った.ヘリウム同位体比測定は東大理学部地殻化学実験施設の質量分析計を利用した.測定に先立ち光電子増倍管の検討を行い,ノイズレベルの低下を試みた.岩石破砕法では十分なヘリウムが得られない試料は岡山大学固体地球センターで溶融法により測定を行った.その結果ランザローテ,テネリフエ,イエロ,ラバルマの各島からのカンラン石試料で大気の6.5から7.0倍のヘリウム同位体比を得た.今回の測定結果からは下部マントノレ物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比は得られなかった.この原因として,ガス試料で下部マントル的な同位体比を検出したラバルマ島の試料が少ないこと,または測定に用いた試料が風化によりヘリウムを失っていることなどが考えられる.現在地殻化学実験施設で質量分析計の改造中を更に進めており,より少量の吟味された試料で再分析を行う予定である.もう一つの部分はヘリウム同位体比とネオジム,ストロンチウム,鉛などの固体元素の同位体比や濃度との相関を明かにすることである.これについては,研究代表者が東大地震研に異動した後,化学実験室を整備し,岩石分解などの手順,同位体比測定のための元素の抽出・分離法,ICP・MSによる微量元素定量法の確立を行った.この結果,岩石を分解した溶液を用いてRb,Sr.Ba.REE.U.Th,Nb,Ta,Zr.Hfなどの微量元素を5%以下の精度で測定することが可能になった.またPb同位体比測定の分離法を確立し100Pg以下のブランクで分離が可能になった.本研究期間内には,実試料への適用が間に合わなかったが,今後,固体微量元素濃度,同位体比を組み合わせた議論を進めて行く.平成9年度はカナリア諸島の試料のヘリウム同位体比測定を行った。研究代表者が東大地震研に異動した後、化学実験室を整備し、ネオジム、ストロンチウム同位体比測定に関しての基礎的実験を行った。ヘリウム同位体比測定は東大理学部地殻化学実験施設の質量分析計を利用した。測定に先立ち光電子増倍管の検討を行い、ノイズレベルの低下を試みた。岩石破砕法によっては十分なヘリウムが得られない試料は岡山大学固体地球センターで溶融法により測定を行った。その結果ランザロ-テ、テネリフェ、イエロ、ラパルマの各島からのカンラン石試料で大気の6.5から7.0倍のヘリウム同位体比を得た。今回の測定結果からは下部マントル物質の寄与を示す、上部マントル(大気の8±1倍)より有意に高いヘリウム同位体比は得られなかった。また諸島の東西方向による同位体比の変化も見い出せなかった。この原因として、ガス試料で下部マントル的な同位体比を検出したラパルマ島の試料が少ないこと、または測定に用いた試料が風化によりヘリウムを失っていることなどが考えられる。前者にたいしては、現在カナリア諸島の研究者に試料を請求中である。後者に対しては、現在地殻化学実験施設で質量分析計の改造中を更に進めており、より少量の吟味された試料で再分析を行う予定である。ヘリウム以外の同位体比も測定したがアルゴンで大気より高い値が得られたのみだった。

ネオジム、ストロンチウム同位体比測定の前処理を行う化学実験室を整備し、本年度の補助金は主にドラフトチャンバー、クリーンブ-ス、電子天秤などに用いた。クラス1000程度の準クリーンルームが完成し、化学実験を行っている。平成10年度は本研究の最終年度であり,ここで総括を行う.本研究は二つの部分に分けられる.一つは下部マントル物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比が得られるか検討するために,カナリア諸島の試料のヘリウム同位体比測定を行った.ヘリウム同位体比測定は東大理学部地殻化学実験施設の質量分析計を利用した.測定に先立ち光電子増倍管の検討を行い,ノイズレベルの低下を試みた.岩石破砕法では十分なヘリウムが得られない試料は岡山大学固体地球センターで溶融法により測定を行った.その結果ランザローテ,テネリフェ,イエロ,ラパルマの各島からのカンラン石試料で大気の6.5から7.0倍のヘリウム同位体比を得た.今回の測定結果からは下部マントル物質の寄与を示す高いヘリウム同位体比は得られなかった.この原因として,ガス試料で下部マントル的な同位体比を検出したラパルマ島の試料が少ないこと,または測定に用いた試料が風化によりヘリウムを失っていることなどが考えられる.現在地殻化学実験施設で質量分析計の改造中を更に進めており,より少量の吟味された試料で再分析を行う予定である.もう一つの部分はヘリウム同位体比とネオジム,ストロンチウム.鉛などの固体元素の同位体比や濃度との相関を明かにすることである.これについては,研究代表者が東大地震研に異動した後,化学実験室を整備し,岩石分解などの手順,同位体比測定のための元素の抽出・分離法,ICP-MSによる微量元素定量法の確立を行った.この結果,岩石を分解した溶液を用いてRb,St,Ba,REE,U,Th,Nb,Ta,Zr,Hfなどの微量元素を5%以下の精度で測定することが可能になった.またPb同位体比測定の分離法を確立し100pg以下のブランクで分離が可能になった.本研究期間内には,実試料への適用が間に合わなかったが,今後,固体微量元素濃度.同位体比を組み合わせた議論を進めて行く.
GPS観測による伊豆諸島におけるテクトニクスの研究

フィリピン海プレートの収束運動を議論する目的で,伊豆諸島の神津島,三宅島,八丈島および銭州岩礁においてGPS観測を1996-1999年に実施した.また,神津島,三宅島,八丈島において火山活動に伴う地殻変動を検出する目的でこれらの島内に稠密なGPS観測網を設置し,同様にGPS観測を反復実施した.その結果,以下のことが明確となった.1.プレート境界となる駿河トラスからわずか50kmしか離れない銭州岩礁では,プレートモデルから推測されるプレート収束運動と慨してよく一致する水平変動ベクトルが観測された.しかし,観測期間によっては,水平変動ベクトルに時間的なゆらぎが観測されている.一方,八丈島などでは定常的にプレート運動モデルと一致する水平変動が観測されている.ゆえに,プレート境界近傍ではプレート収束運動に時間的なゆらぎが存在することを示唆する。地震観測から,銭州海嶺東側でのプレートの新たな沈み込みも示唆されているが,銭州岩礁において観測された水平変動は新たな沈み込みに否定的な結果を意味する.2.神津島では火山性の地殻変動と考えられるローカルな地殻変動が島内の稠密GPS観測網から観測された.勿論,観測される水平変動ベクトルにフィリピン海プレートの動きも含まれており,モデルなどの比較から,プレート運動を取り除き,ローカルな地殻変動を抽出した.そして,ローカルな地殻変動からその圧力源を推定すると島北東部から北島沖の深さ2km前後に求まる.神津島では最近1000年間,噴火活動が記録されていないにもかかわらず,地殻変動などの火山活動は活発と考えられる.3.三宅島においても稠密GPS観測を実施し,1983年噴火跡を中心に膨張の地殻変動が観測された.しかしながら,その変動量は年間1cm程度にすぎない.また,八丈島では地熱活動が活発な八丈三原山を中心にローカルな変動が観測された.フィリピン海プレートの収束運動を議論する目的で,伊豆諸島の神津島,三宅島,八丈島および銭州岩礁においてGPS観測を1996-1999年に実施した.また,神津島,三宅島,八丈島において火山活動に伴う地殻変動を検出する目的でこれらの島内に稠密なGPS観測網を設置し,同様にGPS観測を反復実施した.その結果,以下のことが明確となった.1.プレート境界となる駿河トラスからわずか50kmしか離れない銭州岩礁では,プレートモデルから推測されるプレート収束運動と慨してよく一致する水平変動ベクトルが観測された.しかし,観測期間によっては,水平変動ベクトルに時間的なゆらぎが観測されている.一方,八丈島などでは定常的にプレート運動モデルと一致する水平変動が観測されている.ゆえに,プレート境界近傍ではプレート収束運動に時間的なゆらぎが存在することを示唆する。地震観測から,銭州海嶺東側でのプレートの新たな沈み込みも示唆されているが,銭州岩礁において観測された水平変動は新たな沈み込みに否定的な結果を意味する.2.神津島では火山性の地殻変動と考えられるローカルな地殻変動が島内の稠密GPS観測網から観測された.勿論,観測される水平変動ベクトルにフィリピン海プレートの動きも含まれており,モデルなどの比較から,プレート運動を取り除き,ローカルな地殻変動を抽出した.そして,ローカルな地殻変動からその圧力源を推定すると島北東部から北島沖の深さ2km前後に求まる.神津島では最近1000年間,噴火活動が記録されていないにもかかわらず,地殻変動などの火山活動は活発と考えられる.3.三宅島においても稠密GPS観測を実施し,1983年噴火跡を中心に膨張の地殻変動が観測された.しかしながら,その変動量は年間1cm程度にすぎない.また,八丈島では地熱活動が活発な八丈三原山を中心にローカルな変動が観測された.本研究計画の弟1年度、1996年度は、各諸島に大学や国土地理院のGPS連続観測点が処置され、フィリピン海プレート収束運動に関する第一近似的な結果が既に解明されており、主にプレート運動と分離すべき伊豆諸島各島内におけるローカルな地殻変動変動を解明する目的で、各島におけるGPS観測網の整備に重点を置いた.その結果、伊豆諸島でも活発な地殻・地震活動が観測される神津島、駿河トラフに接近する銭州岩礁、7年後に噴火活動が観測される三宅島、プレート収束運動を解明する上で重要な八丈島において、それぞれGPS観測網を設置・拡充し、観測を実施した.神津島では西岸に既存の観測点を含め4点で、銭州岩礁では昨年度に引き続くGPS観測を実施した.三宅島では火山噴火予知研究事業と連係し、18点からなる稠密観測網でGPS観測を1995年度に継続して実施した.また、八丈島では20点のGPS観測を東京都の協力のもとに実施した。また、青が島、八丈島、御蔵島、神津島ではGPS連続観測を継続した.これらの観測から、以下のことが明確になった.1.三宅島における1995/9-1996/9に観測された地殻変動は、南部で2cmの膨張、北部で停滞している.この結果は同島おける1994-1995年の水準測量成果と一致する.しかし、観測された変動は複雑で均一な弾性体での点力源モデルに十分に説明できない.2.銭州岩礁では1995年以降に静岡に対して北西方向へ2cmの水平変動が観測された.

八丈島における水平変動ベクトルとほぼ等しく、八丈-銭州岩礁間ではプレート運動が収束していないことが明確になった.1)伊豆諸島域におけるフィリピン海プレート収束速度の議論八丈島、神津島、御蔵島、青ヶ島においてGPS連続観測を継続し、銭州岩礁において臨時GPS観測を実施した。そして、プレート収束運動に関して、その時空間的変動が明確となった。まず、時間変化の議論を八丈島における連続観測で検討した。1993年以降に観測された水平変動ベクトルがわずか10-20%の時間変化しか示さず、収束運動は時間的に一定という結論を得た。つぎに、空間分布として、銭州岩礁におけるGPS観測を議論した。プレートモデルによる収束速度とよく一致した水平変動がGPS観測から求まり、同岩礁南部でのプレート沈み込み運動が否定的で、銭州岩礁まで一枚のプレートとして収束していることが明らかになった。2)伊豆諸島の島内における局所的な地殻変動の検討三宅島、神津島、八丈島において、それぞれ島内の10-20点においてGPS観測を実施した。三島ともすでに1回以上の観測を実施しており、地殻変動の議論を試みた。とりわけ、神津島において顕著な地殻変動が検出された。島の直径が2-4kmに過ぎない神津島であるが、わずか1年に3-4cmに達する地殻変動が観測され、周辺域での群発地震活動などや国土地理院が実施する新島でのGPS観測の結果などを考慮すると、神津島では火山活動に伴う顕著な地殻変動が、島北部もしくは神津島・式根島間を中心に進行していると考える。八丈島でも島南部の地熱帯で比較的顕著な地殻変動が観測された。伊豆諸島におけるテクトニクスを議論する上で島内の地殻変動の解明が重要なことを具体的に示した。1.伊豆諸島,フィリピン海プレート北端におけるプレート収束運動本研究では1995年以降八丈島をはじめとする伊豆諸島で各島に1点ながらもGPS連続観測を,そして,駿河トラフに近接する銭州岩礁で繰り返しGPS観測を実施し,フィリピン海プレート北端部の水平変動を議論した.その結果,八丈島ではプレートモデルより推定されるプレート収束速度が時間的にもコンスタントに観測された.しかし,銭州では1996-1997年に北西方向,1997-1998年に西方向と45度も変化することが本研究から明らかになった.既存のVLBIやGPS観測から,フィリピン海プレートの収束速度は比較的に時間的にも一定と考えられてきたが,プレート境界のごく近傍域では時間的に揺らぐと考えられる.今後の確証が必要だが,ユーラシアプレート内における地殻変動の時間的な揺らぎの議論と密接に関連し,プレート間相互作用も含めて,プレート沈み込みモデルに関する新たな展開が期待できると期待する.2.伊豆諸島における火山活動に伴うローカルな地殻変動の検出本研究では1995年以降に,三宅島,神津島,八丈島において島内にGPS観測網を設置し,繰り返し稠密GPS観測を実施し,プレート収束運動と関連する島内の局所変動を議論してきた.その結果,以下のような成果が得られた.以下の成果は火山活動とも関連し,今後の更なる研究が必要と考える.1)神津島では島周辺の群発地震と対応し,年間3cmに及ぶ島内変形が検出された.式根島・新島における水平変動も考慮に入れると,神津島北島沖,式根島・新島間と二つの圧力源が推定される.圧力源の位置と深さも含め,ちょうど群発地震域に対応している.2)三宅島では圧力源が1983年噴火時と同く,島南西部に推定され,膨張の地殻変動が進行している.一方,島の北東部では島南西東部と比較し地殻変動量は少ない.
唾液腺内視鏡下唾石破砕術とタンパク質とカルシウムの二重溶解併用療法開発の基礎研究

以前から開発してきた唾液腺内視鏡下唾石摘出術をさらに低侵襲化するための唾石溶解療法を開発する第2段階となる基礎的検討を行う。第1段階の研究で確認されたカルシウム溶解に加え、さらにたんぱく質を溶解する併用法による唾石溶解の促進・増強効果を唾石の性状分析と関連づけて明らかにする。研究目的を達成するために、以下の点を明らかにする。1)生体内唾石の性状、2)タンパク質の溶解剤とカルシウムの溶解剤の選定、3)唾石のタンパク質の溶解剤とカルシウムの溶解剤の至適条件の決定、4)唾石溶解剤と生体環境下の唾石性状との関連性以上の実験を通して、生体環境下の唾石に対するタンパク質とカルシウムの溶解の効果を明らかにする。