hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多成分系高分子の共連続構造の新規設計とカーボンナノチューブの分散制御に関する研究

1)二成分混合系(A/B)において反応と相分離との競合下で光強度を変化させると、ドロップレットA→サラミ→スぴノーダル→ドロップレットBの順に発現することがわかった。その中で、スピノーダル構造と、厚みが制限されたサラミに連続相が形成されることがわかった。2)光異性化反応や光二量化反応の可逆性を利用すると、相分離過程も可逆的に誘起することができた。3)強い光強度を用いて、反応を誘起する場合、Quench Depthの傾斜ができて、結果としてX方向のみならず、XY平面内にも共連続傾斜構造を形成させることができた。4)多層化カーボンナノチューブ(CNTs)を相分離系に添加させる場合、適当な高分子の成分を選択して照射実験を行うと、条件によってはCNTsが片方の高分子成分に選択的に分配することがわかった。これらの実験結果は高分子とCNTsを利用すると絶縁体である高分子を電導化することが可能であることを相分離物語っている。
放射線誘発乳がんにおけるマイクロＲＮＡの包括的理解

本研究では放射線誘発乳がん発生メカニズムにおけるマイクロRNA(miRNA)の重要性を多面的に解析した。ラット放射線誘発乳がんで見いだされたmiR-194が複数のヒト乳がん細胞株でその増殖能と関連性があることが明らかとなった。乳がん幹細胞はヒト乳がん細胞株を特殊な環境下で培養(mammosphere培養)することにより得られるが、その細胞ではmiR-22が増加しており、それはmammosphere形成能ばかりか放射線による生存率にも関与することが示唆された。また、放射線被ばくし、乳がんが出来た一部のラット血清中でmiR-194が増加していたが、有意差は見られなかった。放射線被ばくにより有意に乳がんリスクが高まることが原爆被爆者の疫学調査により明らかにされている。しかしながら放射線被ばくによる乳がん発生メカニズムについては大部分が明らかになっていない。申請者はこれまでラットを用いた放射線誘発乳がんにおいて有意に変化しているマイクロRNA(miRNA)を見出している。本研究では放射線とmiRNA発現変動の意味を乳がん細胞・がん幹細胞・血清といったレベルで明らかにしていくことを目的としている。平成24年度は平成23年度に確立したmammopshere培養法で培養した非接着の球状細胞集団ならびに放射線被ばくし乳がんが生じたラットから得られた血清からmiRNAを抽出した。20種類程度のmiRNAの発現量を定量PCRにて検討した結果、miR-22がmammosphereに含まれる細胞に多く発現していることが明らかとなった。一方でラット血清に含まれるmiRNA発現量の検討を行ったところ、miR-194が放射線被ばくして乳がんができたラット血清に有意に多く含まれる結果が得られたが、検討数が少ないため、今後さらなる検討が必要である。平成23年度から引き続き行っている放射線誘発乳がんで発現変動が見られたmiR-192ならびにmiR-194の細胞増殖等へ与える効果の検討をおこなったところ、MCF-7細胞に加え、T47D細胞でmiR-194を抑制することにより細胞増殖が阻害された。申請者はこれまで,ラットを用いた放射線誘発乳がんにおいて有意に変化しているマイクロRNA(miRNA)を見出している。本研究では放射線とmiRNA発現変動の意味を乳がん細胞・がん幹細胞・血清といったレベルで明らかとすることを目的としている。ラット放射線誘発乳がんで発現変動が見られたmiRNAの細胞増殖等の機能解析を行ったところ,MCF-7に加え、T47Dヒト乳がん細胞株においてmiR-194を抑制することにより,細胞増殖が阻害された。乳がん幹細胞は乳がん細胞株を特定の条件で培養すると、非接着の細胞塊として得られる細胞集団に高率に含まれることが知られている。このようにして得られた細胞におけるmiRNAの発現量を定量PCRにて検討した結果、miR-22がmammosphereに含まれる細胞に多く発現していることが明らかとなった。また、この細胞は放射線被ばくに対し、抵抗性を示すと言われているが、様々な細胞株で検討した結果、細胞株やその状態により異なる応答性を示すことが示唆された。放射線被ばくし乳がんが生じたラットから得られた血清からmiRNAを抽出し、miRNA発現量の検討を行ったところ、miR-194が放射線被ばくして乳がんができたラット血清に有意に多く含まれる結果が得られたが、検討数を増やしたところ、放射線被ばくとの関連性は低いという結論に至った。miR-22に関して乳がん細胞株でその発現量を調節したところ、mammosphere形成効率に変化が見られたことから、幹細胞にとって重要なmiRNAであることが示唆された。また、miR-22は一部の乳がん細胞株における生存率を修飾する効果があることが示唆された。本研究では放射線とmiRNA発現変動の意味を乳がん細胞・がん幹細胞・血清といったレベルで明らかとしていくことを目的としている。平成23年度は培養系の立ち上げ,血清中miRNA検出系の立ち上げを行った。具体的にはヒト乳がん細胞MCF-7を用い,がん幹細胞が高率に含まれると言われているmammosphereと呼ばれる非接着の球状細胞集団を形成させるために,低接着プレートでbasicfibroblast growthfactor,epithelialgrowthfactor,insulin含有血清(-)培地にて培養し,非接着の球状の細胞塊を観察することができた。血清からのmiRNAの抽出はKosakaらの方法に従って採取した血液を遠心し,血清部分を分離し,そこからmicroRNeasy (Qiagen)を用いmiRNAを分離した。

放射線誘発乳がんで発現変動が見られたmiR-135b,miR-192,miR-194の細胞増殖等の機能解析を行ったところ,miR-194を乳がん細胞株で抑制することにより,細胞増殖が阻害された。mammosphere培養法で得られる細胞ならびに放射線被ばくし乳がんが発生したラットから得られた血清におけるmiRNA発現の検討はほぼ予定通り進んでおり、成果が得れている。mammosphere培養法で得られる細胞の機能解析は今のところできていないので、来年度精力的に行う予定である。血清からのmiRNAの抽出法の確立ならびに乳がん細胞株での特定のmiRNAの調節による細胞増殖等への影響解析は当初の予定通りすすみ,成果が得られた。特に後者の検討に予想よりも時間がかかったため,mammosphereの解析は来年度以降精力的に解析を進めていく予定である。放射線誘発乳がんに特徴的なmiRNAや本年度見出したmammosphereで得られる細胞特異的なmiRNAの乳がん細胞株ならびにがん幹細胞での機能解析を行う。miRNA導入に関して,これまでも使用してきている種類のmimicならびにinhibitorを細胞に導入し,形態学的・分子生物学的な解析を行う。同様のmiRNA導入をした後に放射線照射した細胞の解析も併せて行う。また,放射線被ばくして乳がんを発生したラットの血清の解析数を増やす予定である。今年度に確立した実験系を用いて,がん幹細胞ならびに放射線被ばくにより乳がんを発症したラット血清におけるmiRNA発現を解析する。これらの結果と放射線誘発乳がんで発現変動しているmiRNAとの関連性を確認する。がん幹細胞では放射線被ばくにより細胞が示す変化,遺伝子・miRNA発現がどのように変化するか検討する。引き続き放射線誘発乳がんに特徴的なmiRNAやがん幹細胞特異的なmiRNAのがん幹細胞での機能解析を行う。この結果から真にmiRNAが放射線誘発乳がん発生プロセスに関与したり治療のターゲットとなるのかが明らかとなる。また,放射線被ばくせず乳がんを発生させたラットや乳がんを発生させなかったラット血清,必要に応じて放射線被ばくしたラットから乳がんが確認できる段階までの継時的な血清に関し,miRNAの発現変動を観察していくことで,真にそれらmiRNAが放射線誘発乳がんのバイオマーカーとなりうるのか,検証していく。前述の研究を遂行するために、細胞培養関連試薬、miRNA解析関連試薬等が必要になるため購入予定である。また、得られた成果によっては当初予定していなかった試薬等が必要になることが予想されるため、柔軟に対応する予定である。前述の研究を遂行するために,細胞培養関連試薬,miRNA解析関連試薬等が必要になるため購入予定である。また,得られた結果によっては当初予定していなかった試薬等が必要になることが予想されるため,柔軟に対応する予定である。
コンピューター・シミュレーションによる腐植物質の成分別構造モデル

腐植物質は極めて多様な芳香族性高分子有機酸の混合物であり、科学分解によって得られる化合物の数は、想像を絶する数となるため,元の腐植物質を再構築する試みは極めて困難のものとなる。我々は、腐植物質が分子量、芳香族環数、官能基量のいずれもが非常に幅の広い分布を示す集合体であることから、分子の持つ電荷の性質と芳香族性の組み合わせに由来する疎水性の違いを区分し得る疎水性樹脂を利用して,化学的に類似した構成成分に分別することに成功した。これは,疎水性樹脂XAD-8を用いた段階溶出吸着クロマトグラフィーによって、腐植酸を、カルボキシル性成分、フェノール性成分、準脂肪族性成分、脂肪族性成分の4成分に分別する方法である。各成分について元素分析、官能基分析(カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボニル基、アルコール性水酸基、メトキシル基)、^1H-NMR分析を行った結果,カルボキシル性成分は芳香族性に富み,カルボキシル基,カルボニル基含量が多く,脂肪族性側鎖の長さは短い。脂肪属性成分は芳香属性が低く,長い脂肪族性側鎖を持つことが明らかとなった。しかし,疎水性樹脂を用いる分別法によって大量の試料を得るには,膨大な労力と時間を要するため,各種溶媒によって各成分の抽出を行うことを試みた。各種有機媒体による抽出条件を検討した結果,DMSO-HCI溶媒によって,腐植酸のカルボキシル成分をほぼ選択的に抽出できることを見いだした。このことは,カルボキシル性成分を多量に含む黒ボク土壌,同成分を余り含まない泥炭土壌のいずれの場合も,DMSOによってカルボキシル性成分の大部分が抽出されることから確かめられた。さらに,DMSOで抽出した腐植酸を精製する過程でアルカリ処理を行うと腐植酸の分解が起こり収量が低下することを明らかにした。腐植物質の化学構造について,今までにいくつかの構造モデルが提出されてきているが、いずれも推論の域を出ていない。腐植物質は極めて多様な混合物からなっており、化学分解によって得られる化合物の数は、想像を絶する数となり,元の腐植物質を再構築する試みは極めて困難のものとなる。腐植物質を分別する試みも、古くから行われているが、いずれも化学的性質の類似した構成成分に分別されたとは言い難い。腐植物質は、分子量、芳香族環数、官能基量のいずれもが非常に幅の広い分布を示す集合体であることから、分子の持つ電荷の性質と芳香族性の組み合わせに由来する疎水性の違いを区分し得る疎水性樹脂を利用して,化学的に類似した構成成分に分別することができる。腐植酸の成分組成が異なる代表的な土壌、黒ボク土壌、沖積水田土壌から腐植酸を抽出・精製し、疎水性樹脂XAD-8を用いた段階溶出吸着クロマトグラフィーによって、腐植酸を、カルボキシル性成分、フェノール性成分、準脂肪族性成分、脂肪族性成分の4成分に大量に分別した。各成分について元素分析、官能基分析(カルボキシル基、フェノール性水酸基、カルボニル基、アルコール性水酸基、メトキシル基)、^1H-NMR分析を行い、NMRスペクトルから、各種結合形態の水素の存在割合を決定した。また、精密密度計を購入し、各成分の密度を測定した。黒ボク土壌腐植酸はカルボキシル性成分が主成分であるが、沖積水田土壌腐植酸は4成分をほぼ均等に含んでいた。両腐植酸とも,カルボキシル性成分は芳香族性に富み,カルボキシル基,カルボニル基含量が多く,脂肪族性側鎖の長さは短い。
電場・磁場および流動下における複雑流体の内部構造とそのダイナミクス

1.流動しているエレクトロレオロジー流体に電場を印加した後のクラスターの成長と応力の増加を、計算機シミュレーションにより調べた。その結果応答時間は、流動のずり速度が速いほど、粒子濃度が高いほど、あるいは電場が強いほど短くなることが明らかになった。ずり速度が速いほど応答時間が短くなる(応答が速くなる)のは、粒子間の衝突頻度が増してクラスターの成長が速くなることと、定常状態でのクラスターが短くなることの、二つの理由による。さらに種々の条件下での応力の時間依存性が一つのスケーリング関数で表されることも見いだした。2.静止しているエレクトロ・マグネトレオロジー流体(EMR流体)に電場と磁場を同時に印加した場合に生じる構造を可視化した。可視化の手法としては、分散媒に熱硬化性のシリコンオイルを用い、外場下で熱を加えて構造を保ったまま固化させ、それを薄く切って顕微鏡観察する、という手法を新たに開発した。可視化の結果、特に電場と磁場を直交させて印加した場合、網目状のクラスターが形成されることを見出した。流動中の構造の可視化が可能な装置を現在計画中である。3.EMR流体に外場を印加した場合のずり応力を測定した。電場・磁場を平行に同時印加すると、それぞれを単独印加した場合の応力の和より強い応力が発生する(正の相乗効果)。しかし電場・磁場を直交させて印加すると負の相乗効果(同時印加による応力の減少)が生じる場合があることを新たに見出した。また周期変動する流動の下での応力測定(動的粘弾性測定)を行う装置を試作し、現在調整中である。
クラウンチオエーテル低原子価遷移金属錯体の研究

Rh(【I】)クラウンチオエーテル錯体の求核性に及ぼす配位子のring sizeおよびconformationの効果を分子力場(MM)およびEHMO計算より調べた。【{Rh〔14〕aneS_4}^+】(〔14〕anc【S_4】=1,4,8,11-tetrathiacyclotetradecane)のRh-S距離(2.247,2.283【A!°】)はMM計算より求めたstrain freeなRh-S距離(2.32【A!°】)より圧縮されており、そのためRh原子は4S面より0.08【A!°】ずれている。この結果Rh(【I】)イオンのπ-塩基性は増大する。またモデル化合物【{Rh(SH-2)_4}^+】のEHMO計算からπ-塩基性はup-up-down-downconformerよりall up conformevが高く、逆にδ-塩基性はup-up-down-down conformerが高いことが判明した。したがって【{Rh〔14〕aneS_4}^+】えの【CH_2】【CL_2】の酸化的付加は【SN_2】機構ではなく非対称三中心中間体を経て進行する。
オントロジを用いたソフトウェア要求分析・設計技術の研究

本年度の主な研究成果は以下のとおりである.1.オントロジを用いた要求獲得方法論とその支援ツールの開発オントロジを問題領域固有の知識(ドメイン知識)として活用し,要求獲得時に生じる要求の欠落や,矛盾した要求の候補を検出しつつ,要求を獲得・詳細化していく方法論を開発した.この方法論では,完全性や無矛盾性を数値化して要求分析者に提示し,分析者は提示された数値を参照し,欠落した要求の追加,曖昧な要求の改善,矛盾した要求の選択,不適当な要求の削除といった作業がガイドされていく.この方法論を支援するツールの開発も行った.オントロジとその上での推論規則はPrologを,ユーザインタフェース部分はJavaを用いて実現した.完全性などの品質メトリックスの計算,要求の欠落候補や矛盾している部分の候補の検出には,Prologの推論,計算機構を用いた.分析者は,要求リストをあらかじめ用意してあるオントロジの概念リストに対応づけると,ツールはメトリックスを計算したり,候補を提示したりしてくれる.分析者はこれらの情報を参考にしながら,ツール上で要求を追加・詳細化していく.2.オントロジベースのソフトウェアリポジトリの開発要求仕様を蓄積し,その意味的要素を単位として構成管理や版管理まで行うリポジトリシステムを実現した.このリポジトリシステムは要求仕様のメタモデル中の構成要素をオントロジとし,なされた変更に矛盾がないかどうかをオントロジ上の意味的推論システムを用いてチェックする.3.デザインパターンのモデル化と検出手法の研究デザインパターンの構成要素のロール名をオントロジと考えモデル化し,ソースコード中からデザインパターンを検出する手法を開発した.検出手法はソースコードの構造を解析する静的解析と実行系列を解析する動的解析を組み合わせ,デザインパターンはPrologを用いて記述した.これにより,デザインパターンのオントロジを用いた設計の意味的情報の検出が可能になった.本年度は,主にオントロジ活用の基礎的技術と,既存資産からのマイニングによりオントロジを抽出する技術の研究を行った.成果は下記のとおりである.1.オントロジのメタモデルの開発要求獲得時に生じる要求の欠落や,矛盾した要求の検出を行うための推論をもとに,どのような概念と概念間関係が必要かを考察し,オントロジを記述するためのメタモデルを開発した.2.既存資産からのオントロジの抽出同じ分野のソフトウェアの仕様文から,共通に出現する語彙を抜き出し,語彙の品詞分類と格構造より語彙間の関係を解析し,メタモデルのインスタンスとして部分的なオントロジを構築する手法を開発した.仕様記述対象システムの動作構造については,ユースケース記述に着目し,記述中に共通に出現する動作を表す動詞句とその出現順を取り出すことにより,オントロジの動作に関する関係を構築する手法を開発,評価した.3.オントロジを用いた実現構造の選択要求仕様からそれを適切に実現するフレームワークを選択できるかどうかを試験的にためすため,シナリオで書かれたシステムの動作(要求仕様の一部とみなせる)と,フレームワークの動作をプロセス代数で表現し,双模倣性の性質を検出することによって,適切なフレームワークを選択する手法を開発した.この手法を自動化するために,シナリオとフレームワーク中に含まれる同じ意味を持ったプリミティブなアクションを,オントロジを用いて対応づける手法を用いた.実際にプロトタイプツールを開発し,Webアプリケーションの例題に提供し,評価を行った.本年度の主な研究成果は以下のとおりである.1.オントロジを用いた要求獲得方法論とその支援ツールの開発オントロジを問題領域固有の知識(ドメイン知識)として活用し,要求獲得時に生じる要求の欠落や,矛盾した要求の候補を検出しつつ,要求を獲得・詳細化していく方法論を開発した.この方法論では,完全性や無矛盾性を数値化して要求分析者に提示し,分析者は提示された数値を参照し,欠落した要求の追加,曖昧な要求の改善,矛盾した要求の選択,不適当な要求の削除といった作業がガイドされていく.この方法論を支援するツールの開発も行った.オントロジとその上での推論規則はPrologを,ユーザインタフェース部分はJavaを用いて実現した.完全性などの品質メトリックスの計算,要求の欠落候補や矛盾している部分の候補の検出には,Prologの推論,計算機構を用いた.分析者は,要求リストをあらかじめ用意してあるオントロジの概念リストに対応づけると,ツールはメトリックスを計算したり,候補を提示したりしてくれる.分析者はこれらの情報を参考にしながら,ツール上で要求を追加・詳細化していく.2.オントロジベースのソフトウェアリポジトリの開発要求仕様を蓄積し,その意味的要素を単位として構成管理や版管理まで行うリポジトリシステムを実現した.このリポジトリシステムは要求仕様のメタモデル中の構成要素をオントロジとし,なされた変更に矛盾がないかどうかをオントロジ上の意味的推論システムを用いてチェックする.3.デザインパターンのモデル化と検出手法の研究デザインパターンの構成要素のロール名をオントロジと考えモデル化し,ソースコード中からデザインパターンを検出する手法を開発した.検出手法はソースコードの構造を解析する静的解析と実行系列を解析する動的解析を組み合わせ,デザインパターンはPrologを用いて記述した.これにより,デザインパターンのオントロジを用いた設計の意味的情報の検出が可能になった.
子育てを支援するコミュニティの形成と住宅・住環境整備に関する基礎的研究

本研究は、少子化における子育てを物的環境整備のみならず、人的ネットワーク・地域コミュニティの中で支援していく住宅・住宅地計画の基礎的な知見を得るために、近年問題視されている「育児不安」や「子育て能力の低下」現象に着目し、こうした現象が地域的にどのように発生し、偏在しているのか、また、その環境的要因は何かを明らかにすることを目的としている。久留米市(人口23万人)全域において、公園外出時の子育て世帯を対象に、育児と住環境に関するインタビュー調査を実施した結果、以下のことが明らかになった。1.新規の世帯形成期には、結婚や就職などが契機となり、住宅や住環境に関する知識や情報が欠落したままで入居が選択される傾向が強い。その後の出産・子育ての中で住宅や住環境への不満が徐々に顕在化してくるが、住宅についての不満は狭さや古さが多く、住環境については交通騒音が顕著であるが、子育てとの関連性についてはまだ潜在化していて問題視されにくい。一方、住宅立地は利便性を重視し、肉親が市域に居住する場合は何よりも近居を考慮しており、親族との地域的ネットワークの形成を意図している。2.育児不安については、いずれの事例も少なからず育児不安の傾向を示すが、これが公園に外出している比較的健康な母親の特性であることから、地域内にはより育児不安の強い層の存在が推測される。その対処について、その方法と支援の対象をみると、医療保健関係者への電話・FAXでの相談や、育児書・育児雑誌の活用が多く、情報化時代の支援ツールの可能性を示唆している。また、同年齢の子育てを通じた友人への相談も多いが、その友人が同窓であることや、地域での異年齢の母親への相談はほとんどなく、子育て世帯の地域コミュニティでの孤立化が確認された。本研究は、少子化社会における子育てを物的環境整備のみならず、人的ネットワーク・地域コミュニティの中で支援していく住宅・住宅地計画の基礎的な知見を得るために、近年問題視されている「育児不安」や「子育て能力の低下」現象に着目し、こうした現象が地域的にどのように発生し、偏在しているのか、また、その環境的要因は何かを明らかにすることを目的としている。1.久留米市(23万人・8万世帯)を対象に、平成7年国勢調査小地域集計を下に、97町丁字、3359基本単位区を分析単位として、人口・世帯数を分析した結果、少子化の著しい地域の偏在が確認された。住宅ストックの指標との相関は必ずしも明確に類型できなかったが、住宅の所有関係、世帯の居住形態などで、いくつかのパターンが見出され、地区類型が仮説的に認識できた。平成11年度は、さらにこの類型を確立し、これを下に典型地区の抽出を行い、併せて、分析対象を福岡市に展開して対比的な分析を行う予定である。2.保健所における小児保健事業のひとつである乳幼児定期健診を活用した育児と環境に関するアンケート調査を実施すべく準備を進めた。小児科医学、小児保健学、児童教育学、児童福祉の学際的な議論・検討から、アンケート調査票の作成を行い、家庭教育学の視点より育児不安測定尺度および、小児医学の視点より産後うつ病診断表を援用し、育児不安の定量化・尺度化を図る。平成11年度にアンケート調査を実施する予定である。3.その他、育児支援に関する国・地方(久留米市、福岡市)の行政施策に関する資料を収集し、併せて、明治以降のわが国の近代化の過程で、取り組まれた家庭における住教育のあり方を当時の家庭教育書より考察した。
船舶のライフサイクル・モデルの表現に関する調査

造船・運航技術の高度情報統合化を実現するためには,海運業や造船企業,関連企業,所轄官庁,舶級協会等の諸機関が,それぞれの責任範囲に応じて情報交換し,船舶という製品の一生に係わる複雑多岐にわたる情報の流れを体系化,標準化することによって船舶のライフサイクルを情報システムとして統合化することが重要であることを議論した。このためには,製品設計と生産,さらに運用・保守・廃棄に至る製品のライフサイクルを考慮に入れ,全体として一貫した製品のライフサイクル・シナリオを明確にする必要があることを確認した。現実に製品のライフサイクル・シナリオを明確にするためには,製品のライフサイクル設計を製品設計に先行させ,かつ並行して計算機支援による製品の寿命評価・保守計画を進め,全ライフサイクル管理の観点から最適な製品設計を実現することを考える必要がある。例えば,船舶の運航・保守等のコスト低減をも視野にいれた船舶の計面や契約内容の見直し,および設計の充実などが要求される。本研究では,船舶のライフサイクル・モデルの基本モデルを作成し,造船・運航技術の情報統合化システムのプロトタイプ・システムを構築するための基盤システムを構築した。このシステムにおいては,特に溶接部の強度に着目し,溶接部の経年変化による強度低下を表現することができ,さらに,その強度低下が船体構造に及ぼす影響を把握することを可能とした。本研究では,ライフサイクル・シナリオを具体的なシナリオとするために構造物の腐食による崩壊のシナリオを提案した。このシナリオを解析的に実証するためにシステムを実装し,シナリオ自体の評価と,船舶のライフサイクル・モデルの具体化に関して検討した。
アトピー性皮膚炎の皮膚病変内の免疫調節型T細胞クローンの樹立と免疫調節作用の検討

アトピー性皮膚炎は、環境抗原に対するアレルギー反応により生じると考えられ、非アトピー健常人と比較すると抑制型の免疫応答、すなわち免疫調節型T細胞の誘導が障害された状態ではないかとえられる。そこで申請者は、アトピー性皮膚炎の皮膚病変内における免疫調節型T細胞の解析と免疫調節型T細胞のクローンを樹立することにより将来的にアトピー性皮膚炎の治療に対する考えを得たいと考えた。本年度はアトピー性皮膚炎患者の皮膚切片(患者の同意を得た上で採取する)および末梢血よりT細胞と抗原提示細胞を分離しダニ抗原の存在下で培養することにより、サイトカインレスポンスの調節機構を検討した。そのために現在GM-CSF (granulocyte-colony stimulating factor)とIL-4 (interleukin-4)の存在下で皮膚より分離したリンパ球系血球細胞および末梢血リンパ球を培養し、抗原提示細胞の増幅を行っている。この目的でRT-PCR法を用い左記のGM-CSFおよびIL-4のcDNAを分離し、発現ベクターにクローニングしマウス線維芽細胞の細胞株(NIH3T3)に遺伝子導入し、当該サイトカインを産生する細胞株の樹立を行った。この細胞の培養上清をヒトアトピー性皮膚炎患者より分離した抗原提示細胞の培養に用い現在細胞を増幅している。この培養を通し抗原提示細胞は樹状の形態を取るようになり、また、FACS解析でHLA-DRの発現の亢進を示し、文献的報告にあるような抗原提示細胞の性状を示しつつある。また、異なったドナーから採取したT細胞との混合培養により著しい増幅をしめす。
最小跡の総合的研究

本研究では最小跡と凸曲面の最遠点や単純閉測地線等の関連する研究課題を扱った.最小跡を決定する問題としては,一般次元の楕円面(軸の長さが全て異なる)を含むある種のコンパクトn次元Liouville多様体の最小跡は,ひとつの(楕円的)座標が一定であるn-1次元diskに同相な領域になることを示し論文にまとめた.また,Jacobiの最終定理(楕円面の第1共役跡は丁度4つのcuspを持つ)の一般次元への拡張に関しては,概ねの構想が固まりつつあり,今後の継続的研究が期待される.更に,関連する問題として,一般の2次曲面の「糸による構成(thread construction)」についても,第1積分を用いる現代的な証明が得られた(清原底との共同研究).最小跡の構造を調べる問題では,最小跡が第1共役跡とは共通部分を持たず,非退化性のような条件を仮定すると,最小跡をstrataに分割することが出来,錐構造を持ち,距離関数の臨界点におけるハンドル分解(ある種のモース理論)出来ることを示し,公表した(酒井氏との共同研究).凸多面体近似と単純閉擬測地線の最小跡を用いて,単純閉擬測地線の長さと,そこから最も離れた点までの距離との積は,曲面の面積の2倍以下となることを用いて,凸曲面におけるその直径や面積を用いるいろいろな不等式を示すことが出来,公表した(Vicu氏との共同研究).上記の結果の単純閉擬測地線を用いて,多面体の展開をその専門家(0'Rourke氏)と議論し,現段階での結果をアーカイブには公表している.更に,単純閉擬測地線の最小跡を用いての多面体の展開及び面の最小跡を用いての多面体の展開についても議論し,今後の発展が期待される.本研究では最小跡と凸曲面の最遠点や単純閉測地線等の関連する研究課題を扱った.最小跡を決定する問題としては,一般次元の楕円面(軸の長さが全て異なる)を含むある種のコンパクトn次元Liouville多様体の最小跡は,ひとつの(楕円的)座標が一定であるn-1次元diskに同相な領域になることを示し論文にまとめた.また,Jacobiの最終定理(楕円面の第1共役跡は丁度4つのcuspを持つ)の一般次元への拡張に関しては,概ねの構想が固まりつつあり,今後の継続的研究が期待される.更に,関連する問題として,一般の2次曲面の「糸による構成(thread construction)」についても,第1積分を用いる現代的な証明が得られた(清原底との共同研究).最小跡の構造を調べる問題では,最小跡が第1共役跡とは共通部分を持たず,非退化性のような条件を仮定すると,最小跡をstrataに分割することが出来,錐構造を持ち,距離関数の臨界点におけるハンドル分解(ある種のモース理論)出来ることを示し,公表した(酒井氏との共同研究).凸多面体近似と単純閉擬測地線の最小跡を用いて,単純閉擬測地線の長さと,そこから最も離れた点までの距離との積は,曲面の面積の2倍以下となることを用いて,凸曲面におけるその直径や面積を用いるいろいろな不等式を示すことが出来,公表した(Vicu氏との共同研究).上記の結果の単純閉擬測地線を用いて,多面体の展開をその専門家(0'Rourke氏)と議論し,現段階での結果をアーカイブには公表している.更に,単純閉擬測地線の最小跡を用いての多面体の展開及び面の最小跡を用いての多面体の展開についても議論し,今後の発展が期待される.本年度に得られた大きな進展としては,一般次元の楕円面(軸の長さが全て異なる)を含むある種のコンパクトn次元Liouville多様体の最小跡を決定する問題に対して,ひとつの(楕円的)座標が一定であるn-1次元diskに同相な領域になることが,一般点の場合には,概ね示すことが出来た.方法は,2次元の楕円面の場合に行ったものと基本的には同様で,次元に関するある種の帰納法に持ち込みものであるが,場合わけが極めて煩雑になり,詳細な検討を要する.また,2次元の場合の非コンパクトな二次曲面やLiouville曲面の場合は既に議論は終わっているが,現在,論文の執筆中である(これらは全て清原氏との共同研究).最小跡の構造の問題は,最小跡が第1共役跡とは共通部分を持たず,更に非退化性のような条件を仮定して,最小跡をstrataに分け,その局所構造が単位接空間の有限個の点集合(最短線の逆方向の単位ベクトル)の最小跡の錐構造を持つことを示し,距離関数の臨界点におけるハンドル分解(ある種のモース理論)を導入することが出来ることを論文にまとめ投稿した.ただ,非退化性のような条件の稠密性が示すことが出来ていないことが残念である.

(酒井氏との共同研究).新たな問題として,閉じていない空間曲線の絶対全曲率に関して,始点,終点,始方向,終方向とその長さを与えたときに,絶対全曲率を最小とする曲線は,2つの線分からなることを示すことが出来た(榎本氏Sinclair氏との共同研究).他にも,cylinderの不思議な性質に関するもので,低い円柱ではSteinhausの性質を満たし,最遠点に関しては球面に近いことを意味しているのに、他方、ほとんどの平面凸領域のcylinderでは,その最小跡は極めて複雑になることを示した(Vilcu氏との共同研究).本年度に得られた2つの進展としては,Jacobiの最終定理(楕円面の第1共役跡は丁度4つのcuspを持つ)の一般次元への拡張の可能性について大体の予想がまとまったことと,一般の2次曲面の「糸による構成(thread construction)」に関して,第1積分を用いる現代的な証明(3次元空間内の楕円面に関してだけは1989年にO.Staudeによって複雑な証明が知られている)が概ね得られたことである.最初のものは,次年度以降に特異点の回りの記述方法を考察し,一般化されたJacobiの最終定理とすることが是非,期待される.後のものは,一般的な話題ともなりうるので今後,分かりやすい解説を書くことが重要である.これ以外にも,昨年度に得られた結果,一般次元の楕円面(軸の長さが全て異なる)を含むある種のコンパクトn次元Liouville多様体の最小跡は,ひとつの(楕円的)座標が一定であるn-1次元diskに同相な領域になることや,また,2次元の場合の非コンパクトな二次曲面やLiouville曲面の最小跡の構造に関しても,現在,論文の執筆中である.(以上は全て清原氏との共同研究).最小跡の構造の問題は,強い仮定の下で,最小跡をstrataに分けその局所構造がを議論し,距離関数の臨界点におけるハンドル分解(ある種のモース理論)を導入した論文の修正を行い受理された.(酒井氏との共同研究).凸多面体近似と単純閉擬測地線の最小跡を用いて,単純閉擬測地線の長さと,そこから最も離れた点までの距離との積は,曲面の面積の2倍以下となることを用いて,凸曲面におけるその直径や面積を用いるいろいろな不等式を示すことが出来,既に8月に公表した.(Vilcu氏との共同研究).昨年度に得られた2つの進展としては、Jacobiの最終定理(楕円面の第1共役跡は丁度4つのcuspを持つ)の一般次元への拡張と一般の2次曲面の「糸による構成(thread construction)」に関して更なる議論を重ねて、概ねの構想が固まりつつある。最初のものは、特異点はユークリッド空間内の楕円面のfocal locusと本質的に同じものであるが、その完全な記述に関しては、今後の継続的研究により、一般化されたJacobiの最終定理とすることが期待される。後のものは、2次曲面内の楕円座標一定の集合についても、楕円放物面に関しても、高次元に関しても際率することが分かった。今後、分かりやすい解説を書くことが望まれる。一昨年度に得られた結果、一般次元の楕円面(軸の長さが全て異なる)を含むある種のコンパクトn次元Liouville多様体の最小跡は、ひとつの(楕円的)座標が一定であるn-1次元diskに同相な領域になることや、また、2次元の場合の非コンパクトな二次曲面やLiouville曲面の最小跡の構造に関しても、論文を完成させ、現在、投稿中である。(以上は全て清原氏との共同研究)全てのグラフがある曲面の最小跡となりうることや、凸曲面でいくらでも長い単純擬測地線が存在するなら等積四面体であること等を示し、論文を執筆中である。(Vilcu氏との共同研究)昨年公表した結果(Vilcu氏と共著)で用いた単純閉擬測地線を用いて、多面体の展開をその専門家(O'Rourke氏)から共同研究をもちかけられて議論し、現段階での結果をアーカイブには公表している。更に、単純閉擬測地線の最小跡を用いての多面体の展開及び面の最小跡を用いての多面体の展開についても議論し、今後の発展が期待される。
鼻粘膜上皮細胞由来の種々の因子に関する研究

我々は鼻粘膜上皮から末梢血単核細胞の培養によって顆粒球コロニーを増多する因子が産生し,種々の鼻疾患に重要な働きをする可能性を報告した(1985)。その後の研究で鼻粘膜上皮細胞からはGM-CSFをはじめ,インタロイキン6,8が産生されることが明らかとなっている。鼻アレルギー患者の上皮内には粘膜型肥満細胞が増多し,鼻アレルギー発症の重要な因子と考えられるが、この細胞増多はサイトカインによって影響を受けるものと思われる。特に鼻茸上皮細胞からは多量のサイトカインが産生されるので,まず鼻茸組織の上皮内肥満細胞数を正常人,鼻アレルギー患者の下鼻甲介上皮内肥満細胞数と比較した。この結果鼻アレルギーと鼻茸組織の肥満細胞は正常人より多く,特に鼻茸組織は正常人より45倍の増多を示した(1993)。次いで上皮内細胞由来の好塩基球ヒスタミン遊離因子について実験を行った。手術により摘出した3名の鼻茸組織から上皮擦過片を採取し,それぞれMcCoy液で34日間培養の後,培養上清液を採取し,これを透析,ミリポアーでろ過した。これを鼻アレルギー患者から得た白血球分離細胞と30分反応させ,ヒスタミン遊離量をみた。この結果鼻茸上皮からは好塩基球ヒスタミン遊離因子が濃度依存的に産生されることが判明した。次いで10名から得られた鼻茸上皮擦過片培養上清液を濃縮し,これを透析した後セファデックスG75で分画しどの分子レベルにヒスタミン遊離因子の活性があるのかを検討した。この結果分子量1540kd付近に存在することが判明した。我々は鼻粘膜上皮から末梢血単核細胞の培養中に好塩基性細胞をはじめ顆粒球コロニ-を増殖する因子が産生するのを見いだしたが,その後鼻疾患の鼻粘膜上皮細胞からはインタ-ロイキン6あるいは8,GMーCSFが産生することが明らかとなった。このようにして鼻粘膜上皮細胞から産生される種々のサイトカインが種々の疾患の病態に関与あるいは防禦に作用しているものと思われる。今回I型アレルギ-反応の中で特に遅延反応に好塩基球の局所での関与が云われているが,この好塩基球からヒスタミンを遊離する因子が上皮内に産生されているか否かについて検討した。外科的に切除した3名の鼻茸組織から上皮擦過片を採取し,これをマッコイ培養液内に一週間培養の後,上清液を分離した。上清液を透析した後ミリポアフィルタ-に通して冷凍保存した。ヒトの末梢血から6%デキストラン生理食塩水で白血球を分離し,ヘペス緩衡液で1回洗浄の後,同緩衡液中に浮遊させた。この白血球浮遊液を分割しこれに上皮擦過片培養上清液の1:10,1:100,1:1000,1:10000の最終濃度を付加し,37°C,30分間インキュベ-トした。遠心分離して上清液と沈渣に分け,ヒスタミン量を測定した。この結果3名からの採取した白血球からは平均1:10000で1.7%,1:1000で1.9%,1:100で3.5%,1:10で5.6%の純ヒスタミン遊離率が得られた。この実験結果によって鼻粘膜上皮から好塩基球ヒスタミン遊離因子が産生することが示唆された。今後,この上清液を濃縮して最大遊離率を検討しアレルギ-患者,正常者の鼻粘膜上皮についても検討する予定である。

我々は鼻粘膜上皮から末梢血単核細胞の培養によって顆粒球コロニーを増多させる因子が産生し,種々の鼻疾患に重要な働きをする可能性を報告した(1985)。その後の研究で鼻粘膜上皮細胞からはGM-CSFをはじめ,インタロイキン6,8が産生されることが明らかとなった。鼻アレルギー患者の上皮内には粘膜型肥満細胞が増多し,鼻アレルギー発症の重要な因子と考えられるが,この細胞増多はサイトカインによって影響を受けるものと思われる。特に鼻茸上皮細胞からは多量のサイトカインが産生されるので,まず鼻茸組織の上皮内肥満細胞数を正常人,鼻アレルギー患者の下鼻甲介上皮内肥満細胞数と比較した。この結果鼻アレルギーと鼻茸組織の肥満細胞は正常人より多く,特に鼻茸組織は正常人より45倍の増多を示した(1993)。次いで上皮内細胞由来の好塩基球ヒスタミン遊離因子について実験を行った。手術により摘出した3名の鼻茸組織から上皮擦過片を採取し,それぞれMCCoy液で34日間培養の後,培養上清液を得た。これを透析,ミリポアーでろ過した。鼻アレルギー患者から得た白血球分離細胞と培養上清液と30分間反応させ,ヒスタミン遊離量をみた。この結果,鼻茸上皮片培養液の濃度依存的に好塩基球からはヒスタミンが遊離され,遊離因子の産生が判明した。次いで10名から得られた鼻茸上皮擦過片培養上清液を濃縮し,透析の後セファデックスG75で分画し,どの分子レベルにヒスタミン遊離因子の活性があるかを検討した。この結果分子量1540kd付近に存在することが判明した。
青少年スポーツ指導者を対象としたアンガーマネジメントプログラムの開発

2019年度は「指導者の怒り感情と暴力行為に関わる実態把握」を行う.目的は,怒り感情の表出過程や予防因子を検討することである.2020年度は,指導者の暴力行為の発生と予防に関わる理論的枠組みの検討を行う.目的は,指導者の暴力行為の発生と予防に関わる諸要因間の関連性を検討することである.2021年度は,指導者の暴力行為の発生機序と予防因子の検討を行う.目的は,「指導者の暴力行為の発生機序と予防モデル」の構築を行うことである.2022年度は,アンガーマネジメントプログラムの開発を行う.目的は,「指導者の暴力行為の発生機序と予防モデル」に依拠した介入プログラムの作成,実施,評価を行うことである.2019年度は「指導者の怒り感情と暴力行為に関わる実態把握」を行う.目的は,怒り感情の表出過程や予防因子を検討することである.2020年度は,指導者の暴力行為の発生と予防に関わる理論的枠組みの検討を行う.目的は,指導者の暴力行為の発生と予防に関わる諸要因間の関連性を検討することである.2021年度は,指導者の暴力行為の発生機序と予防因子の検討を行う.目的は,「指導者の暴力行為の発生機序と予防モデル」の構築を行うことである.2022年度は,アンガーマネジメントプログラムの開発を行う.目的は,「指導者の暴力行為の発生機序と予防モデル」に依拠した介入プログラムの作成,実施,評価を行うことである.
2次元共形場の理論と無限次元Lie環の表現論

この数年来の主要な研究目的は共形場理論の幾何学的描像を明らかにする事である。今年度得られた主要な結果(未発表も含む)は次の通りである。2.物理学者の鈴木ー風間両氏により発見された、N=2 SupperConformal algebraのUnitary表現のCoset構成法のコホモロジ-による再構成を行ない、厳密なものにした。この事により、有限次元sinple Lie Algebraのコホモロジ-に関するKostantの定理のaffine版を構成、証明した。この結果はいわゆる2次元位相的場の量子論に重要な知見をもたらすものと考えられる。(発表済)3.FeginとFrenkel両氏によるAffineーLie環の表現のBosonによる構成法を厳密なものにし、この事を使って共形場理論のN点函数の積分表示の幾何学的意味づけを与えた。(未発表)4.2で構成されたN=2 SupperーConformal algebraの表現に3で使った方法を合わせて安定曲線の普遍族上に閉微分型式を構成する事により2次元位相的場の量子論の具体的構成を現在展開中である。
広域仮想計算機基盤のためのNFVテストベッド構築に関する研究

仮想計算機技術の発達により、地理的に分散する大学や組織が提供する計算機資源をソフトウェア制御技術により動的に多数確保し、仮想計算資源を共有するマルチサイト・クラウド実験基盤の構築技術は成熟しつつある。また、これら広域に分散する仮想計算機基盤を結合する仮想ネットワーク技術も研究開発が進み、SDN (Software-Defined Networking)を基盤としたネットワークの実験基盤も整いつつある。しかしながら、仮想計算機と仮想ネットワークを統合した形であるNFV (Network Function Virtualization)技術を広域環境上で評価可能とするテストベッド構築技術は未確立な状態である。そこで、本研究では、広域に分散する仮想計算機基盤およびそれらをつなぐ仮想ネットワーク上において、動的にNFVに関する実証的研究を可能とする国際的なNFVテストベッドの構築を目指し、研究開発に取り組んでいる。初年度にあたる当該年度は、1)国際OpenFlowネットワークと仮想計算機基盤の相互接続環境の構築と2) NFVの実証的評価環境のオーケストレーション技術の確立に取り組んだ。具体的には、異なるドメイン間で動的にネットワークを配備するオーケストレーションツールとして標準化が進んでいるNSIサービスを活用し、NIIのL2VPNを制御し、動的に日米間のSDNバックボーンを構築するシステムの開発を行った。本研究では、研究期間を通して、1)国際OpenFlowネットワークと仮想計算機基盤の相互接続環境の構築、2) NFVの実証的評価環境のオーケストレーション技術の確立、3)提案NFVテストベッド基盤上での実証的評価という3つのマイルストーンを設定して進めている。当該年度では、研究計画通り、1)国際OpenFlowネットワークと仮想計算機基盤の相互接続環境の構築と2) NFVの実証的評価環境のオーケストレーション技術の確立に取り組みつつ、3)の実証実験の準備を進めている。そのため、概ね当初の計画通り研究開発が推移していることから、順調に進展していると判断している。当該年度は当初の研究開発通り、順調に研究開発が進展しているため、次年度以降も計画通り進める予定である。次年度は本年度に構築したNIIのL2VPNを用いた動的なSDNバックボーンを確立するオーケストレーションツールを用いて、日米間の国際回線上においてマルチパス環境を構築し、マルチパスを活用した実証実験を実施する計画である。そのために、大阪大学の研究者と協力し、マルチパス環境上でのルーティングを最適化するNFVの実証実験に関して議論を始めている段階である。本研究では、広域分散環境を構築する上で、実証のための物品の購入を計画していたが、当該年度は既存の学内資産を利用することで一部の目的が達成可能であったため、物品費を抑えた。また、当該年度に予定していた国際会議発表の開催時期が次年度に延期されたため、未使用額が生じた。当該年度未使用分の物品費は次年度においてより大規模な実証環境構築および実験に利用する計画である。また次年度に開催が延期された国際会議において成果発表を行うことで、旅費も利用する計画である。
マウスにおける左右非対称な器官形成機構の網羅的解析

左右非対称な器官形成機構を解明する手がかりになる、以下のPitx2の下流の分子機構を解明した。(1)肺や心臓の流出路で左右非対称に発現するFgf10が、Pitx2によって直接的に制御されていること。(2)肢芽においてPitx2が発現している組織の同定と、非対称な神経繊維の形成に関与している可能性の示唆。(3)Pitx2の下流遺伝子として、静脈系で左右非対称に発現する新規遺伝子等の発見。(4)肢芽において、Pitx2が発現した細胞が、野生型に比べてPitx2変異マウスでは、広範囲に寄与すること。1.Fgf10は肺原基や心臓の流出路で左右非対称に発現し、その非対称性はPitx2によって制御されている。今年度、FgflOの肺原基や心臓の流出路におけるエンハンサーとその発現の左右非対称性を制御する領域を同定した。その結果、FgflOの肺原基と心臓の非対称な発現のためにほとんど同じ領域が必要なことが明らかになり、肺原基と心臓の両方の器官が同じ機構によって発現制御されていることが示唆された。このように複数の器官に共通の機構が存在する結果から、肺原基や心臓の流出路以外の器官においてFgflO以外の左右非対称に発現する遺伝子についても、Pitx2の下流で同じ発現制御機構が働いている可能性を考えることが出来る。Pitx2の下流シグナルの解明を手がかりとして、左右非対称な形態形成機構の理解するためには、この結果は大きな発見であったといえる。2.マウスにおいて四肢の形態や機能的左右非対称性は不明であった。今年度、胚発生中の前肢の神経線維で、左右非対称な領域を発見した。この発見は、利き腕の確立機構の解明につながる。3.Pitx2の下流遺伝子のスクリーニングから、静脈系で左右非対称に発現する新規遺伝子を発見した。この遺伝子でコードされる蛋白質は、細胞内に局在する。これまで静脈系の左右非対称性の形成機能は不明であり、その解明の大きな手がかりとなる発見である。胚の左側特異的に発現する転写因子Pitx2が支配する左右非対称な器官形成機構について、以下の研究成果を挙げた。1. Fgf10は肺原基や心臓の流出路で左右非対称に発現し、その非対称性はPitx2によって制御されている。Fgf10の発現の左右非対称性を制御する領域を同定し、次に、制御領域内のPitx2結合配列を探索した。その結果、種間で保存されているPitx2結合配列を発見した。この結果は、Fgf10が、Pitx2によって直接的に制御されていることを示唆している。これまでに、Pitx2によって、直接的に左右非対称な発現を制御されている遺伝子は同定されておらず、Pitx2の下流シグナルの解明を手がかりとして、大きな発見であったといえる。2. Pitx2は、肢芽においても、左側特異的に発現している。今年度、Pitx2が、胚発生中の前肢の特定の神経支配を受ける筋組織で発現していることを発見した。この神経は、前年度発見した、左右非対称な神経繊維と一致していた。これは、マウスにおける四肢の形態や機能的左右非対称性、利き腕の確立機構の解明につながる発見である。3.左右非対称な器官形成を支配しているPitx2が発現している胚の左側の細胞だけをFACSを使って集めて、RNAを抽出し、野生型とPitx2変異マウスで発現量に差のある遺伝子を、マイクロアレイによって探索した。その結果、心臓特異的に発現する複数の遺伝子に差が見られた。これらは、Pitx2の下流遺伝子の候補であり、左右非対称な器官形成機構を解明する大きな手がかりとなった。
気候温暖化による中部日本・亜高山域の積雪量の減少が森林生態系に与える影響

中部日本の太平洋側と日本海側の山岳域を比較して、森林の動態に対して積雪がどのように関与しているか、温暖化による積雪量の減少が森林の動態にどのような影響を与えるかについて以下のような結論を得た。冬季、日本海側では降雪日が多く、大気の水蒸気飽差(VPD)が低いために、森林限界付近での常緑針葉樹は、太平洋側に比べて葉からの水分消失量が少ない。積雪も多く、この中に埋まって越冬したシュートでは水分の減少はみられない。そのように、太平洋側に比べれば緩和された環境であっても、日本海側気候の北アルプス乗鞍岳・樹木限界のオオシラビソでは、冬季に積雪に埋まって保護されないと、強光ストレスと乾燥ストレスを受けて、葉の枯損や生育期間の光合成抑制といった影響を受け、やがては幹が枯損する。これを補うのが、積雪下で越冬できる下部のシュートであり、この部位が1本のオオシラビソ個体の90%以上の生産力をもっていると推定される。したがって温暖化によって積雪量が減少すると、この部位も減少し、オオシラビソ個体の存続も危ぶまれる。一方、冷温帯に優占する日本海型のブナの実生は、冬季に積雪の保護がないと、凍結・融解によ導管内にキャビテーションが生じ、翌春に開葉できずに枯死する。そのために、日本海側では積雪の保護を受けて、容易に実生が定着できるが、太平洋側では定着することができない。日本海型ブナは、太平洋側ではギャップ内に芽生えれば越冬はできるが、との後の数年間に、光合成系の強光阻害や晩霜害によって結局は枯死するので、冬季に積雪の保護がない太平洋側山地に定着することはできない。このことから、現存の日本海側に優占しているブナ林は、温暖化によって積雪量が減少すると更新が困難になる危険性があるということができる。本研究は冬季の積雪量に傾度をもつ中部山岳域の森林生態系に対して、気候温暖化による冬季の積雪量・積雪期間の減少が、どのような影響を与えるかを予測する知見を得ることを目的としている。初年度である本年度は、北アルプス南端に位置する冬季の積雪量が比較的多い乗鞍岳において、高山帯に優占するハイマツ群落の形成メカニズムを環境との関連で、まず明らかするための研究を行った。高山帯のハイマツ群落は、その形成機構からみて3種類に分けることができた。まず、(1)標高27003000mの稜線の常に強風に曝されている場所で、群落高が20cm以下のもの、次に(2)風衝地ではあるが、幾分風当たりは弱く群落高は2050cmのもの、そして(3)直接の強風に曝されることはなく、冬季には積雪が多く、雪に覆われて越冬する群落高100120cmのものである。(1)は冬季もほとんど積雪に覆われることがなく、葉のクチクラや枝の樹皮は雪氷片によって擦られて水分を消失しやすく、冬季に乾燥が著しく進む。そして5月に最も乾燥し、枝では水の通導阻害が起きていた。風上側の葉は褐変枯死したが、風下側の葉は正常であり、枝の通導阻害も6月には回復した。以前に行った研究での亜高山帯や森林限界の構成樹種であるAbies属のシラビソやオオシラビソが、春に生じた通導阻害は回復することなく、重症の場合は枝全体が枯死する場合があることと対照的である。ハイマツの、このような乾燥に対する強い抵抗性が、高山の稜線にまで分布を可能にしているということができる。