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唾液による口腔内の恒常性の維持と歯周疾患の関連

ヒトの唾液中に含まれる免疫抗体や酵素などは、歯肉炎や歯周炎などの口腔内の諸疾患の発症を防止していることは良く知られている。我々は、唾液中に含まれれている35kDaの分子量をもつ蛋白は歯周病の発症の防止に関連しているものと推察してきた。そこで、22歳から75歳までの患者や研究員146名から、それぞれ了解のもとに全唾液を採取し12.5%のアクリルアミド・ゲルを用いた電気泳動法を用いて分析した。分析にあたり、ゲルを0.25%クマシーブリリアントブルー(CBB)で30分染色を施した後、デンシトメータで測定した。146名からの唾液試料を分析した結果、42の試料からCBBに染色される35kDaバンドが認められ。一方、104名の唾液試料からは35kDa蛋白のバンドは観察されなかった。また、長期に亘って口腔内の衛生状態を継続管理した患者の中で体質的に歯周病を患っている者25名のうち、35kDaバンドが認められた者はわずかに1例であった。これにたいし、健常と診断された36名のうち35kDaバンドは34名に認められた。この結果は、唾液中に含まれる35kDa蛋白は歯周病の発症と進行に深く関与していることを示唆している。この蛋白の生化学的特性や生理学的機能については今後さらに検索の必要がある。また、もしこの蛋白が唾液腺腺細胞において合成され唾液中に分泌されるとしたら、当然遺伝子が関与することになるので、歯周病に対する今後の予防歯科学においても重要な意味をもつことになる。従来から、歯周病と唾液との関連について注目され、多くの研究成果が報告されてきた。しかし、これらの報告の多くは歯周病患者の唾液の分析にのみ注目を置き検討を加えてきた。その結果は、歯周病患者の唾液中には、免疫抗体であるIgA,IgG,IgM、酵素であるアミラーゼ、諸種のプロテアゼ、ペルオキシダーゼ、細菌凝集因子であるアグルチニン、および種々の金属イオン、などが対象とした者の唾液中よりも増加していることが報告されている。本研究の目的は、口腔内を正常な状態に保つ恒常性の維持のための唾液成分の量的バランス、あるいは恒常性の繊維に重要な役割を担う唾液生体防御因子などを検索し、その中で歯周病と関連の深い物質を検討し、それらの物質の唾液中への合成・分泌機構を解明することである。このことにより、歯周病の早期発見方法、予防方法を見いだし、終局的には遺伝との関連を検討することである。これまでの研究結果では、唾液蛋白の合成・分泌機構は細胞化学的に少なくとも2種の機構が認められた。この結果は国際組織化学シンポジュウムで報告した。一方、当大学の学生および若い研究者の唾液をSDS-PAGE電気泳動法により分析した結果、唾液成分中のある蛋白質の量によって2つのグループに分類されることが判明した。この蛋白質が極端に少ないか、あるいは欠落しているグループの者の口腔内の所見は、程度の差があるものの歯周病の所見が認められた。そこで、臨床医の協力をへて歯周組織検査およびX-線検査により、比較的若年者で歯周病と診断された患者の唾液を採取し、電気泳動法により分析した。その結果、これらの歯周病患者の唾液試料の多くには上記の蛋白質の量が極端に減少しているか欠落していることが認められた。この蛋白質の同定にはさらに時間を必要とするが、歯周病の発症に重要な関連を有しているものと推察された。唾液中には、50種類以上の酵素、免疫抗体、生理活性因子、などが含まれている。これらの唾液蛋白は適度な含有量をもって唾液中に含まれることによって口腔の恒常性が保たれている。

しかし、何らかの原因によってこのバランスが大きく崩れると恒常性の維持が保たれなくなり何らかの口腔患の原因となり得る。唾液成分の含有パターンと歯周病との関連を調べるため、臨床的に健常と推定される者40名、なんらかの歯周疾患が認められる者100名の唾液を、それぞれ研究目的を良く説明したうえで、採取した。採取した唾液試料は直ちに冷凍させ保存し、必要に応じて解凍し遠心分離を行い有形成分を除去した後にSDSゲル電気泳動を行いクマシ-ブルー染色を行い、レーザーデンシトメーターでバンドのパターンを測定し健常人と歯周疾患を有する者と比較検討を行った。その結果、両者の間でいくつかのバンドに相違が観察された。特に著明な相違は35Kdaの部位に認められた糖蛋白質の有無である。この蛋白質はクマシ-ブルーでは明るいピンク色に染色されることからプロリンリッチプロテインの一種であることが推定さてた。またアミノ酸分析のけっか明確なアミノ酸配列の同定は出来なかった。この蛋白質は健常人の90%以上の唾液試料において認められた。これにたいし、歯周病の疑いが強い患者の唾液試料では、わずかに6%の試料に認められた。これらの結果から、35Kda蛋白は歯周病の発症および防御になんらかの関連が示唆された。これらの結果は、来る98年6月にフランスで開催される国際歯科学会総会にて発表する。
各々のマイクロアレイによるエクソン毎の遺伝子発現データの絶対定量化技術の開発

エクソン用マイクロアレイを含め、mRNAの測定に関しての現状では相対的変動のみが把握可能である。これはスプライシングバリアント研究の障害となっているため、各エクソンの発現量を細胞一個あたりのコピー数として精密測定する方法を検討した。その結果、半特異的ハイブリダイゼーション(核酸配列の部分的一致によるクロスハイブリダイゼーションの一種)による誤差を排除する必要を見いだし、配列情報を基にin silicoで補正する基本理論を生成した。現状では相対的変動のみ測定可能なエクソン用マイクロアレイにおいて、各々のエクソン毎の発現量を細胞一個あたりのコピー数として精密に絶対量測定できるようにするため研究を実施している。平成21年度においては、プローブの基本性能を精査すべく、マウスの肝臓と脳の破砕液を、DNA含有量を基準とし100%:0%,75%:25%,50%:50%,25%:75%,0%:100%の割合で混合した5種類のサンプル(このサンプル群では忠実度の高い測定系ならば全てのmRNA分子が混合比に応じた直線的な量的分布を呈する)を用いた。標準化手法としてPercellome手法を適用してこのサンプル群をAffymetrix製のエクソンアレイにより測定したところ、3'IVTアレイと同様にエクソンアレイにおいても、高発現域における上に凸の飽和パターンと共に、中低発現域において下に凸のパターンが多数検出された。これはクロスハイブリダイゼーションの存在を示す結果(あるプローブに対して半特異的なRNAが多量に存在するとクロスハイブリダイゼーションし、特異的だが少量のターゲットRNAの結合を競合的に阻害する。半特異的なRNAは洗浄過程で剥落するため、結果的に測定値が真の値より小さくなり、下に凸のパターンとなる)であり、エクソンアレイにおける誤差の原因が核酸配列に依存するプローブーターゲット間結合係数の差異だけでなく、クロスハイブリダイゼーションの影響も加算されている可能性が示唆された。本年度の解析結果により、従来想定されていたものの具体的な程度が不明であったエクソンアレイにおけるクロスハイブリダイゼーション誤差の存在と影響範囲が実測値において初めて確認された。平成22年度ではクロスハイブリダイゼーション対処のための追加の評価用データを取得し、エクソンアレイ用のデータ補正アルゴリズムの作成を目指す。mRNAの測定に関しての現状では相対的変動のみが把握可能であり、エクソン用マイクロアレイ(以下ExA)もその例外ではない。これは毒性学が頻繁に必要とする網羅的なバリアント解析の大きな障害となっているため、各エクソンの発現量を細胞一個あたりのコピー数として精密に絶対測定する研究を実施している。平成21年度までに、ExAにおける誤差が、核酸配列に依存するプローブとターゲット間の結合係数の差異だけでなく、核酸配列の部分的一致によるクロスハイブリダイゼーションの一種の半特異的ハイブリダイゼーション(以下、SSX)にも起因している可能性を見いだした。平成22年度は、プローブ設計の不備による誤差とSSXによる誤差を分離するために、ExAデータをプローブセット(エクソン毎に1つ設計されている)レベル、及びプローブ(エクソン毎に14つずつ設計されている)レベルで解析した。低中発現遺伝子に於いては、SSXの影響が大きく、類似配列を有するmRNAが高発現した際に影響を受けていた。他方、他からのSSX影響を受けにくいと考えられる高発現遺伝子に於いては、従来から確認されている飽和現象と共に、スプライシングが無いとされる遺伝子のエクソン測定値がランダムに分布する現象が観測された。これは当初、プローブ設計不備と考えたが、各プローブ毎の濃度・信号直線性は良好で、また塩基配列に影響されないことから、精査した結果、高発現の遺伝子と言えども、ExAサンプル調整過程でランダムプライマーを用いるため多様な配列の核酸断片が生成する結果、類似配列を有する核酸断片の総量はSSXを引き起こすに十分であることを見いだした。以上より、ExAのSSXを配列情報を基にin silicoで補正することでこの問題が解決する方向性を明らかにした。平成22年度までに、ExAにおける誤差が、核酸配列に依存するプローブとターゲット間の結合係数の差異だけでなく、核酸配列の部分的一致によるクロスハイブリダイゼーションの一種の半特異的ハイブリダイゼーション(以下、SSX)にも起因している可能性を見いだし、ExAのSSXを配列情報を基にin silicoで補正することでこの問題が解決する方向性を明らかにした。平成23年度は、特許出願済みの3'Expressionマイクロアレイ(以下3A)を対象としたin silico SSX補正技術を参考にして、ExAにおけるin silico SSXの補正を試みた。

全プローブ配列の総当たり比較を行って類似配列を抽出した上で、プローブ毎に補正係数の初期値を計算した。次に実際のExA測定データを用いて学習アルゴリズムによる補正係数の最適化を試みたが、mRNAの3'側領域のみを対象とする3Aと異なりExAは全遺伝子領域を対象とするため、プローブと半特異的に結合する領域が極めて多く、SSX発生率推計の計算量が過大となって工程を完遂できなかった。そこでExAのプローブ設計上の特徴を活かして疑似的にプローブ数を減少させ、SSX発生率推計の計算回数を省いて計算効率を上げた。さらにエクソン領域情報の確度から計算対象とするプローブを選択し、総計算量を低減させた。これらの結果、ExAにおける計算量を3Aにおける計算量の数十倍まで減らすことに成功し、ExAデータのin silico SSX補正の実用化の目処を付けた。
ホール型推進機の作動安定化に関する研究

ホール型推進機は内部にプラズマを発生させ,イオンを電気的に加速,排出することで推進力を得る電気推進機のひとつであり,他の電気推進機であるイオンエンジンなどに比べ,構造が単純なため小型化が可能であること,さほど高電圧を使用しないため電源を軽量化できること,イオンによる損耗を受けにくいため長寿命であることなどが長所としてあげられ,次世代の人工衛星のエンジンとして有望である.一方で,推進機内部でプラズマを生成する際に,その電離不安定性のため,放電電流が振動を引き起こし,これが発生する作動領域で作動させることは電源への負荷等より好ましくない.一般に,放電安定化のためには中空形状の陽極を用いるとよいとされるが,そのメカニズムはこれまで明らかにされてこなかった.そこで,本研究では粒子法を用いた数値解析コードを開発し,ホール型推進機の中空陽極内部の観測を行い,その知見をもとに,作動安定化を実現する陽極形状を見出すことにした.平成20年度は,年次計画では19年度までに得られた知見をもとに,最適と思われる陽極形状を設計・製作する予定であったが,受入研究機関の耐震工事により実験設備が半年しか使用できないため,予定を変更し,数値解析の結果をレーザー誘起蛍光法を用いて実験的に実証すること及び,数値解析結果の理論的な解釈によって,より一般性の高い安定化の指針を得ることとした.レーザー誘起蛍光法による推進機内部のプラズマ診断の結果,数値解析で得られた通り,安定作動をする際は,陽極内部でプラズマ生成量が大きく,陽極表面には電子シースができていることが,また,不安定作動の際には,陽極内部プラズマ生成量が小さく,表面にはイオンシースが出現することが確かめられた.また,理論的な解釈から,陽極内部にて,一度プラズマが生成し,イオンが陽極に適度に当たる構造とすると,安定作動となることが明らかになった.ホール型推進機は内部にプラズマを発生させ、イオンを電気的に加速、排出することで推進力を得る電気推進機のひとつであり、他の電気推進機であるイオンエンジンなどに比べ、構造が単純なため小型化が可能であること、さほど高電圧を使用しないため電源を軽量化できること、イオンによる損耗を受けにくいため長寿命であることなどが長所としてあげられ、次世代の人工衛星のエンジンとして有望である。一方で、推進機内部でプラズマを生成する際に、その電離不安定性のため、放電電流が振動を引き起こし、これが発生する作動領域で作動させることは電源への負荷等より好ましくない。一般に、放電安定化のためには中空形状の陽極を用いるとよいとされるが、そのメカニズムはこれまで明らかにされてこなかった。そこで、本研究では粒子法を用いた数値解析コードを開発し、ホール型推進機の中空陽極内部の観測を行い、その知見をもとに、作動安定化を実現する陽極形状を見出すことにした。平成19年度は、年次計画にあった通りに数値解析コードの開発を行った。その結果、作動が安定な際は中空陽極内にてプラズマの生成が十分に行われ、陽極表面に正のシースが形成されており、一方で不安定な状態では、陽極外部にてプラズマが主に生成されており、陽極表面では負のシースが形成されることが明らかになった。この数値解析コードは粒子法を用いているため非常に計算コストがかかり、パラメータを振るのは現実的ではないため、MPIを用いて並列化を行った。この結果、8CPUの並列計算機を用いて計算時間が1/6にまで短縮することが可能となった。ホール型推進機は内部にプラズマを発生させ,イオンを電気的に加速,排出することで推進力を得る電気推進機のひとつであり,他の電気推進機であるイオンエンジンなどに比べ,構造が単純なため小型化が可能であること,さほど高電圧を使用しないため電源を軽量化できること,イオンによる損耗を受けにくいため長寿命であることなどが長所としてあげられ,次世代の人工衛星のエンジンとして有望である.一方で,推進機内部でプラズマを生成する際に,その電離不安定性のため,放電電流が振動を引き起こし,これが発生する作動領域で作動させることは電源への負荷等より好ましくない.一般に,放電安定化のためには中空形状の陽極を用いるとよいとされるが,そのメカニズムはこれまで明らかにされてこなかった.そこで,本研究では粒子法を用いた数値解析コードを開発し,ホール型推進機の中空陽極内部の観測を行い,その知見をもとに,作動安定化を実現する陽極形状を見出すことにした.平成20年度は,年次計画では19年度までに得られた知見をもとに,最適と思われる陽極形状を設計・製作する予定であったが,受入研究機関の耐震工事により実験設備が半年しか使用できないため,予定を変更し,数値解析の結果をレーザー誘起蛍光法を用いて実験的に実証すること及び,数値解析結果の理論的な解釈によって,より一般性の高い安定化の指針を得ることとした.レーザー誘起蛍光法による推進機内部のプラズマ診断の結果,数値解析で得られた通り,安定作動をする際は,陽極内部でプラズマ生成量が大きく,陽極表面には電子シースができていることが,また,不安定作動の際には,陽極内部プラズマ生成量が小さく,表面にはイオンシースが出現することが確かめられた.また,理論的な解釈から,陽極内部にて,一度プラズマが生成し,イオンが陽極に適度に当たる構造とすると,安定作動となることが明らかになった.
社会的影響における順序効果の研究

本研究の目的は、他者の態度や行動を変容させる場合に、どのような順序で説得の議論や依頼情報を提示することが受け手の応諾を引き出しやすいかを明らかにすることであった。すなわち、社会的影響における順序効果に焦点を当てた。質問紙実験、現場実験、インターネット実験という方法を用いてデータを収集した。説得における順序効果を検出するには至らなかったが、段階的依頼法や譲歩的依頼法などの要請技法において(a)応諾コストが小さい場合には、段階的依頼法の方が譲歩的依頼法よりも効果的であるらしいこと、したがって、応諾コストの小さい情報(受け手から見ればポジティブ情報)から提示した方が効果的であること、(b)応諾コストが大きい場合には、依頼回数が3回になると2回の場合よりも応諾率が低くなること、(c)応諾コストが大きい場合には、両要請技法の応諾率が単純依頼法(コントロール条件)より高くなかったことが見出された。また、受け手に一度だけ働きかける場合には、応諾コストが大きいと順序効果は生じにくいが、応諾コストが小さい場合は、ネガティブ情報から提示した方がポジティブ情報を先に提示するよりも、受け手の応諾率が高いという結果が得られた。その一つの解釈は、ネガティブな情報から先に提示することによって、(与え手が)信頼できる人物であるという印象を受け手に形成させられることである。また、対人的志向性の高い受け手ほど応諾しやすいことも見出された。他者に対して関心をもっている人、他者と積極的に人間関係を形成したいと思っている人ほど、他者からの依頼に応じようという気になるということである。本研究の目的は、説得や依頼において与え手(influencing agent)が受け手(influencing target)に与える情報の順序が受け手の応諾率に与える影響(順序効果)を明らかにすることである。本年度は、3つの質問紙実験、2つの現場実験を行い、目下、1つのインターネット実験を計画中である。質問紙実験においては、まず、テロ報復における自衛隊派遣、電車内における携帯電話使用をテーマにして、それぞれ賛成、反対の説得文を作成し、その提示順序を変えて被験者に提示した。説得文の前後に態度測定を行い、その変化を算出したが、順序効果は認められなかった。また、別の質問紙実験においては、CDの貸与、チケットの購入、相談に乗ることを友人から依頼されるが、その際に受け手にとってコストの大きい依頼と小さい依頼の順序が実験的に操作された。しかし、この場合も、順序効果は認められなかった。現場実験においては、簡単な事務作業の手伝い、ボランティア活動の手伝い、段ボール箱の運搬という内容で、キャンパス内を1人で歩いている大学生に依頼を行い、その際の応諾率を測定した。依頼方法は、単純依頼、段階的依頼、譲歩的依頼、ポジティブ→ネガティブ(被験者にとって望ましいことを述べた後、あまり望ましくない情報も与え依頼する方法)、ネガティブ→ポジティブを設定した。この場合も順序効果は認められなかったが、女性が男性に段ボールの運搬を頼む場合は、2段階の段階的依頼法における応諾率が最も大きいことが見出された。来年度は、説得状況と依頼状況に分け、それぞれにおける順序効果の有無を明らかにしていく計画である。

説得における順序効果を検出するには至らなかったが、段階的依頼法や譲歩的依頼法などの要請技法において(a)応諾コストが小さい場合には、段階的依頼法の方が譲歩的依頼法よりも効果的であるらしいこと、したがって、応諾コストの小さい情報(受け手から見ればポジティブ情報)から提示した方が効果的であること、(b)応諾コストが大きい場合には、依頼回数が3回になると2回の場合よりも応諾率が低くなること、(c)応諾コストが大きい場合には、両要請技法の応諾率が単純依頼法(コントロール条件)より高くなかったことが見出された。また、受け手に一度だけ働きかける場合には、応諾コストが大きいと順序効果は生じにくいが、応諾コストが小さい場合は、ネガティブ情報から提示した方がポジティブ情報を先に提示するよりも、受け手の応諾率が高いという結果が得られた。その一つの解釈は、ネガティブな情報から先に提示することによって、(与え手が)信頼できる人物であるという印象を受け手に形成させられることである。また、対人的志向性の高い受け手ほど応諾しやすいことも見出された。他者に対して関心をもっている人、他者と積極的に人間関係を形成したいと思っている人ほど、他者からの依頼に応じようという気になるということである。
野生霊長類（ニホンザル）の行動持性の進化

本研究では、長期にわたる観察により母系の血縁が判明している野生ニホンザル集団を対象として、性格の進化過程の解明を目指した。本年度は、前年度までに蓄積した幸島ニホンザル集団における1.新奇性探求の行動テスト、2.質問紙による性格評定、3.血縁関係のデータの相互の関連性を解析した。新奇物体テストでは58%、新奇食物テストでは19%の個体が全く接近しなかった。新奇物体テスト項目は1主成分、新奇食物テスト項目は2主成分に分かれた。新奇物体や新奇食物への接近が遅い個体は、接近後に食物を調べたり味をみる時間が短かった。性別、年齢、給餌、指向数、時間、季節、他個体の有無などの影響は見られなかった。メスの順位の高い個体は中・低順位と比較して、新奇物体への興味が弱い傾向にあった。母子を除く近縁個体は、遠縁個体に比べ、新奇食物への興味(調べたり味を見る行動)のスコアが似ていた。このことから新奇食物への興味は、母親から社会的に伝わる影響に加え、遺伝的な影響も大きいことがわかった。性格評定の質問20項目中、評定者間の一致度が高かった12項目を用いて因子分析を行った結果、“Loneliness",“Subordination", “Emotionality"の3因子が抽出された。これらの結果をまとめて国際学会で発表し、学術雑誌に投稿した。26年度が最終年度であるため、記入しない。動物の性格(行動特性)の、多様性維持と進化の機構の解明は、近年の行動生態学の重要なテーマの一つである性格の評定方法としては、主に飼育個体において、観察者へのアンケートによる評定が行われていた(Weiss et al, 2009)。鳥類や哺乳類の各種で行われているような行動テストを野生霊長類にも応用すれば、新たな視点で性格評定を行うことができる(Reale et al. 2007)。具体的には、家系と行動の情報にもとづいて、性格の遺伝様式、選抜淘汰の有無、性別や性格要素同士の関連、性格の可変性および可変性の進化などを、Quantitative geneticsの手法を用いて解析する。1.遺伝子型判定による父系の血縁の解明血縁の解明のためには、死亡個体も含め125個体を解析する必要がある。試料の無い個体について、2013年2-3月の訪問で、新たに70の糞試料を採敢した。25年度は、未採取の18個体分の試料を採取する必要がある。これまでに95個体について、17マーカーの型判定を行った。2.行動テスト2012年11月に幸島を訪問して、予備実験を行い、2013年2-3月にデータ採取のための実験を行った。新奇性を測定するため、新奇物体(ぬいぐるみ)と新奇食物(ウズラのゆで卵)への反応テストを、それぞれ132回、65回行った。全個体数の72%、32%が少なくとも1回はそれぞれのテストを受けた。個体あたりの試行数は1.98%、1.81%であった。ビデオカメラを用いて、サルの行動を記録した。動物の性格(行動特性)の、多様性維持と進化の機構の解明は、近年の行動生態学の重要なテーマの一つである(Dingemanse & Reale 2005 ; van Oers & Sinn 2011)。非ヒト霊長類においては、性格の表出の多様性、さらには遺伝的背景の研究が行われてきた(Adams 2011)が、進化的視点での研究はなかった。性格の評定方法としては、主に飼育個体において、観察者への質問紙による評定が行われていた(Weisse et al, 2009)。鳥類や哺乳類の各種で行われているような行動テストを野生霊長類にも応用すれば、新たな視点で性格評定を行うことが期待できる(Reale et al. 2007)。具体的には、家系と行動の情報にもとついて、性格の遺伝様式、選抜淘汰の有無、性別や性格要素同士の関連、性格の可変性および可変性の進化などを、Quantitative geneticsの手法を用いて解析した。性格評定のために2種類の行動テストを行った。新奇物体(プラスチックのおもちゃ)と新奇食物(ウズラのゆで卵)を提示し、反応をビデオカメラで記録した。2013年の5,6月に151回のテストを実施した。前年度とあわせて348回のテストにより、前個体の78%が新奇物体、53%が新奇食物について、少なくとも1回のテストを受けた。新奇食物への接近が遅い個体は接近後に食物を調べたり味をみる時間が短かった。また同じ個体では、新奇物体への接近および扱いについて、食物と同様の傾向を示した。性、年齢、季節(繁殖季と非繁殖季)による影響は見られなかった。順位の高い個体は中・低順位と比較して、新奇物体への興味が弱い傾向にあった。99個体について、マイク白サテライト16マーカーの遺伝子型判定を行い、全組み合わせの血縁度を推建した。血縁が近い個体は、新奇食物への反応がよく似ていた。

また25項目の質問紙による性格評定を、5名の観察者により、79個体について行い、優位性、不安性、親密性、知性の4主成分を抽出した。血縁と行動の関連性を解析し、予備的な研究成果を、海外および国内の学会で発表し、論文を執筆した。本研究では、長期にわたる観察により母系の血縁が判明している野生ニホンザル集団を対象として、性格の進化過程の解明を目指した。本年度は、前年度までに蓄積した幸島ニホンザル集団における1.新奇性探求の行動テスト、2.質問紙による性格評定、3.血縁関係のデータの相互の関連性を解析した。新奇物体テストでは58%、新奇食物テストでは19%の個体が全く接近しなかった。新奇物体テスト項目は1主成分、新奇食物テスト項目は2主成分に分かれた。新奇物体や新奇食物への接近が遅い個体は、接近後に食物を調べたり味をみる時間が短かった。性別、年齢、給餌、指向数、時間、季節、他個体の有無などの影響は見られなかった。メスの順位の高い個体は中・低順位と比較して、新奇物体への興味が弱い傾向にあった。母子を除く近縁個体は、遠縁個体に比べ、新奇食物への興味(調べたり味を見る行動)のスコアが似ていた。このことから新奇食物への興味は、母親から社会的に伝わる影響に加え、遺伝的な影響も大きいことがわかった。性格評定の質問20項目中、評定者間の一致度が高かった12項目を用いて因子分析を行った結果、“Loneliness",“Subordination", “Emotionality"の3因子が抽出された。これらの結果をまとめて国際学会で発表し、学術雑誌に投稿した。26年度が最終年度であるため、記入しない。父性解析のためのDNA試料は、一部個体については新たに採取する必要があった。一方、行動実験では大きな成果が得られた。全体としては当初計画通りに進展している。血縁、行動テスト、性格評定の相互の関わりについて興味深い成果が得られ、学会発表と論文執筆を行い、新たに候補遺伝子の型判定も視野に入れた計画を立案できた。遺伝子型判定による父系血縁の解明:前年度に引き続き、遺伝子型判定による父親の解析を行う。多様性が少ない場合はマーカー数を増やすなどして、できる限り確実な判定を目指す。行動テスト:行動実験については、昨年度に収集したデータを解析し、予備的な結果をまとめる。また非繁殖期のデータを得るために、5-6月に幸島を訪問して行動実験を行う。データが必要な場合は年度後半にも行動実験を追加する。血縁と行動の関連性を解析し、予備的な研究成果を、日本霊長類学会(岡山)で発表する。少なくとも2報の論文を作成予定である。一つ目は、野生霊長類としては初めて、新奇性追求に関る行の個の遺伝的背景を解析した論文で、近々投稿する。二つ目は質問紙による性格評定と行動や血縁との関連について、解析を進め、投稿する。さらに、これまでの解析で血縁(ゲノム類似性)と行動の関連が見られたことにもとづき、オキシトシン受容体など社会関係に関与する候補遺伝子の型判定を行い、行動や性格との関連についても解析を進める予定である。
干潟の生産力とその社会的意義の評価 ―東京湾を出発点として―

アサリの全国生産量は1980年代半ばまでは1214万トン程度で比較的安定して推移してきたが、それ以降一貫して減少を続け、近年では5万トンを下回る水準にまで低下している。その中にあって、かつて熊本県に次ぐ全国2位の産地であった千葉県は、東京湾の臨海部開発の影響等を受けて全国の産地の中でもいち早く生産を低下させてきた。しかし、1980年代前半に生産低下に歯止めがかかり、それ以降は1万トン前後で比較的安定し、近年では愛知県に次ぐ全国2位の生産を維持している。千葉県における生産維持の背景として、木更津沖合に比較的条件のよい干潟が残されていたことと、そこを利用した養貝事業(特定区域に稚貝を放流し、成長してから採捕する養殖事業)が、地元漁協によって積極的に実施されていることがあげられる。千葉県の東京湾沿岸部では古くからノリ養殖とアサリ漁業が地域経済を支える重要な産業であったが、沿海部埋立が進行した今日においても木更津周辺においては依然としてこれらの漁業が重要な位置を占めている。そこで、残された干潟の効率的利用と地域産業振興という観点から、漁協だけでなく地元自治体も種苗放流に対して財政支援策を講じてきた。また、木更津周辺では、干潟を利用た潮干狩り事業が各地区漁協の手で行われており、都市部に位置することから多くの都市住民の関心を集め、木更津漁協だけでも年間約8万人にのぼる潮干狩り入場者がある。潮干狩り事業は都市住民に貴重な自然環境の中でのレクリエーション機会を提供するとともに、漁協経営の維持にとっても重要な位置を占めている。このように、干潟の存在は、漁業者および漁協の経営維持という機能だけにとどまらず、都市住民に対するアメニティーの提供、そしてレジャー客の来訪にともなう地域経済への波及効果等、この地域にとっては極めて重要な意義を持っていることが分かった。今後は、干潟の持つこのような重要な意義に注目して、臨海部開発と干潟の保護のあり方を注意深く検討する必要があろう。本年は主として東京内湾のアサリ漁業生産の実態把握と生産構造の解明を中心に行った。アサリの国内生産が大きな落ち込みを示すここ30年間にあって、千葉県の生産は比較的安定的に推移し、現在では愛知県に次いで国内2位の位置にある。千葉県内でも生産量をほぼ正確に把握できる数少ない地域として木更津地区があり、当漁協の生産統計、業務報告書及び関連資料、現地での聞き取り調査を実施し、当地区のアサリ漁業生産構造の解明を通じて東京内湾全体の概要を明らかにした。千葉県内では湾南部(木更津、中里、久津間、金田、牛込、富津、江川)の漁協地区の生産が県内のアサリ生産の大部分を占めている。これら7漁協では、漁協による稚貝放流と漁獲物の販売をその内容とする養貝(ようかい)事業が実施されており、この事業の存在が千葉県内生産の安定性に大きく貢献していることが研究により明かとなった。年度により大量弊死等の現象が見られると稚貝放流量を増やし、結果的に生産量を確保するという対応がとられている。これらの放流費用には養貝事業を通じて得る事業収益があてられるが、その費用は大きく、行政の財政的支援を得て実現している実態が明かとなった。最近では、地浜(地元の前浜)にあった稚貝の確保や放流技術を習得し、稚貝の生残率が向上した結果、養貝場の稚貝放流量と漁獲量の関係は大幅に改善され、稚貝放流の存在意義はさらに高まっていることが明らかになった。

以上のように、木更津地区のアサリ生産構造を明らかにした上で、当地区を初めとして千葉県内で比較的に安定的なアサリ漁業生産が維持されている背景として、放流稚貝購入財源の確保手段としての養貝事業の定着と都市部ゆえの各種開発行為に伴う補償金収入という財源の存在も否定できない。アサリの全国生産量は1980年代半ばまでは1214万トン程度で比較的安定して推移してきたが、それ以降一貫して減少を続け、近年では5万トンを下回る水準にまで低下している。その中にあって、かつて熊本県に次ぐ全国2位の産地であった千葉県は、東京湾の臨海部開発の影響等を受けて全国の産地の中でもいち早く生産を低下させてきた。しかし、1980年代前半に生産低下に歯止めがかかり、それ以降は1万トン前後で比較的安定し、近年では愛知県に次ぐ全国2位の生産を維持している。千葉県における生産維持の背景として、木更津沖合に比較的条件のよい干潟が残されていたことと、そこを利用した養貝事業(特定区域に稚貝を放流し、成長してから採捕する養殖事業)が、地元漁協によって積極的に実施されていることがあげられる。千葉県の東京湾沿岸部では古くからノリ養殖とアサリ漁業が地域経済を支える重要な産業であったが、沿海部埋立が進行した今日においても木更津周辺においては依然としてこれらの漁業が重要な位置を占めている。そこで、残された干潟の効率的利用と地域産業振興という観点から、漁協だけでなく地元自治体も種苗放流に対して財政支援策を講じてきた。また、木更津周辺では、干潟を利用した潮干狩り事業が各地区漁協の手で行われており、都市部に位置することから多くの都市住民の関心を集め、木更津漁協だけでも年間約8万人にのぼる潮干狩り入場者がある。潮干狩り事業は都市住民に貴重な自然環境の中でのレクリエーション機会を提供するとともに、漁協経営の維持にとっても重要な位置を占めている。このように、干潟の存在は、漁業者および漁協の経営維持という機能だけにとどまらず、都市住民に対するアメニティーの提供、そしてレジャー客の来訪にともなう地域経済への波及効果等、この地域にとっては極めて重要な意義を持っていることが分かった。今後は、干潟の持つこのような重要な意義に注目して、臨海部開発と干潟の保護のあり方を注意深く検討する必要があろう。
コモンな小児期ウイルス感染症の空気感染の重要性把握とその制御に関する綜合的研究

小児期にコモンな感染症の空気感染の実態について把握するためにVZVの空気中撤布のモデルの改良を行った。診察室に見立てたモデルルームにおいて感染源としてVZVワクチンの空気中噴霧を行い、噴霧源(超音波噴霧装置)から1m離れた場所に低圧持続吸引器を設置し空気を持続吸引した。得られた水滴をサンプルとして、ヒト繊維芽細胞(HEL細胞)により感染性ウイルス粒子の分離を試みたがVZVは分離されなかった。採取したサンプルから抽出したDNA中には、VZV DNAが存在することはすでに確認しており、今後はVZVワクチンの濃縮、噴霧条件、吸引量、時間、距離を検討中し空気中撒布のモデルの更なる改良を目指して行きたい。VZVの再活性化により発症する帯状疱疹の際のウイルス拡散経路を解析するため、以下の実験を実施した。帯状疱疹で入院した患者を病室に入る前に患部をガーゼで覆った群とhydrocolloid包帯で覆った群について発症日より定期的に患部をカバーした表面、病室内に設置した空気清浄器のエアフィルター、患者の咽頭のそれぞれを湿らせた綿棒でぬぐい1mlのRPMI-1640に浸し、そこからDNAを抽出したのちPCRによってVZV DNAの検出を行った。hydrocolloid包帯で覆った場合は、表面のぬぐい液からはウイルスDNAが検出されないことからhydrocolloid包帯がウイルスを通過させないことが証明された。反対にガーゼで覆った場合は、すべての検体からウイルスが検出された。輿味深いことに。hydrocolloid包帯群では、エアフィルターからウイルスは検出されなかったが、ガーゼ群では全症例で検出された。咽頭ぬぐい液もhydrocolloid包帯群の方が多く検出された。1)小児期にコモンな感染症の空気感染の実態について把握するための基礎実験として、VZVの空気中撒布のモデルを作製した。診察室に見立てたモデルルームにおいて感染源としてVZVワクチンの空気中噴霧を行い、噴霧源(超音波噴霧装置)から距離をおいて数ヶ所にヒト繊維芽細胞(HEL細胞)を静置(30分または1時間)し、空気中に漂う感染性ウイルス粒子の分離を試みた。モデルルームの環境において、噴霧器直下においたHEL細胞で細胞変性効果をみとめVZVの分離が確認された。環境中のそのほかの場所では分離は確認できなかった。静置したHEL細胞や環境中のぬぐい液から抽出したDNAからは、real time PCRによってかなりのVZVウイルスコピー数が検出されたことから環境における急速なウイルスによる汚染自体は広汎におよんでいることが確認された。人体におけるVZVの感染経路は、咽頭などの粘膜とされるが、単位時間に咽頭を通過する空気の量などを考慮し感染モデル実験系に改良を加える予定である。2)エアサンプルからウイルスDNAを検出する基礎的検討として、real time PCRによる検出法が、充分な感度を持っているかを検証した。入院期間中に発症した水痘患児の病室の空気を1時間吸引し、そのフィルターを生理食塩水に浮遊後、その上清からDNAの抽出を行った。発症当日のエアサンプルからはVZV DNAが検出されたもののその後は検出されなかった。エアサンプルの吸引時間の増加、サンプルの濃縮などの操作を加えて検出感度を上昇させる必要があると考えられる。3)実際の小児科外来診察室において季節ごとの診察室の空気を吸引し、そのフィルターを生理食塩水中に浮遊して保存した。今後、このフィルター浮遊液からDNA、RNAを抽出し、水痘、インフルエンザなどコモンなウイルスについてreal time PCRにて評価を行い年間を通した各ウイルスの経時的な検出状況の検討を行う。輿味深いことに。
冠動脈MRAと心筋パーフュージョンMRI定量解析による冠動脈疾患の総合的評価

冠動脈MRAと心筋パーフュージョンMRI定量解析による冠動脈疾患の総合的評価を行った。MRIによる心筋血流量(ml/min/g)はアンモニア心筋血流PETによる結果とよく一致し、負荷心筋パーフュージョンMRIの有意冠動脈狭窄診断感度は89%、特異度は91%であった。冠動脈MRAは放射線被曝を伴わない非侵襲的な冠動脈評価を可能とし、その診断感度は92%、特異度は90%と高かった。冠動脈MRAと心筋パーフュージョンMRIを実施することは、冠動脈病変の鋭敏な検出と、虚血の有無に基づく的確な冠動脈インターベンションの適応決定に役立つ。本年度(平成19年3月31日)の研究実施計画新しい冠動脈MRA診断法(Whole heart coronary MRA)による冠動脈プラーク病変の診断に関する検討を行った。撮影にあたっては、心臓用のSENSEカーディアックコイルと新規に導入した多チャンネルサーフェスコイルの2種類を用いた。X線冠動脈造影にて冠動脈有意狭窄病変を有する患者24例を対象に、MRIによる冠動脈プラーク描出の有無とプラークの厚さ、狭窄部の血管径を評価した。冠動脈プラークの描出率は非石灰化プラーク73%、石灰化プラーク33%であり、MRIでは非石灰化プラークは比較的良好に描出されたが、石灰化プラークは低信号を示し、検出は困難と思われた。描出された非石灰化プラークの平均厚は2.5mm±0.6であり、検出されたプラークの最低厚は1.5mmであった。冠動脈狭窄部の内径はMRAでは0.9mm±0.5、X線冠動脈造影では1.2mm±0.5(p<0.05)であり、MRAは狭窄径を過小評価、狭窄率を過大評価(71%±15 61%±13,p<0.01)する傾向があった。これらの結果から、MRIによる冠動脈プラークの診断では、厚さ1.5mm以上の比較的厚い非石灰化プラークは描出されるものの、コイルと撮影シーケンスのさらなる改善が必要と思われた。心筋血流解析については、安静・負荷時の心筋パーフュージョンMRIを施行し、デュアルボーラス法による造影剤信号飽和補正やパトラックプロットによる動態解析を行い、心筋血流(ml/min/g)や血流予備能を定量的に計測した。有意冠動脈狭窄を有しない約20名を対象に安静・負荷時の心筋血流MRIを定量計測したところ、安静時の平均心筋血流量は0.84±0.17ml/min/g、負荷時の平均心筋血流量は4.2±0.38ml/min/gであって、心筋血流PETによる結果と良い一致を示した。狭心症患者および心筋梗塞患者50名を対象として,冠動脈MRAと安静、負荷心筋パーフユージョンMRIを一回の検査として実施した。心筋パーフユージョンMRIは,デュアルボーラス法による造影剤信号飽和補正やパトラックプロットによる動態解析を行い,心筋血流(ml/min/g)や血流予備能を定量的に計測した。MRIによる安静時心筋血流量は0.99+/-0.32ml/min/g,負荷時心筋血流量は4.42+/-1.36ml/min/gであった。N-13アンモニアPETによる安静時心筋血流量は安静時1.06+/-0.63ml/min/g,負荷時3.06+/-0.72ml/min/gであって,心筋パーフユージョンMRIのコンパートメント法による定量的解析によって,N-13アンモニアPETとほぼ同等の心筋血流定量計測値が得られることが示された。Whole heart coronary MRAの撮影は50症例全例で成功した。カテーテルによるX線冠動脈造影では,50例中32例において有意冠動脈狭窄が認められた。冠動脈有意狭窄病変を有する患者のwhole heart coronary MRAによる診断感度は84.4%(95% CI,66.5 to 94.1%),特異度は94.4%(95%CI,70.6 to 99.7%),陽性的中率は96.4%(95% CI,79.8 to 99.8),陰性的中率は77.3%(95% CI,54.2 to 91.3),正診率は88%(95% CI,75.7 to 95.5%)であった。

本年度の研究では,負荷心筋パーフユージョンMRIと冠動脈MRAを組み合わせた総合的な心臓MRI検査は,心筋血流評価と冠動脈狭窄評価の両面において高い診断能を示し,虚血性心疾患の診断と治療方針決定において高い価値を有することが示唆された。
葉の四次元的な形態形成の理解に向けた葉の厚さ方向制御因子の解析

1.変異体における陽葉と陰葉の組織学的解析1これまでの研究から、葉の厚い陽葉と薄い陰葉の形成は、発生初期の葉の向背軸方向における極性成長の有無により生じることを明らかにした。本年度は、強光下でも葉が薄い青色光受容体の多重変異体cry1 cry2 phot1 phot2に着目し、強光及び単色光下での形態解析を行なった。その結果、この変異体では、陽葉で見られる極性成長が次第に抑圧されていくことがわかった。一方で、cry1 cry2やphot1 phot2二重変異体では陽葉形成の異常は見られなかった。さらに、これらの変異体と野生型は赤色光下で栽培すると、ともに極性成長のみが抑制された。これらの結果から、複数の青色光受容体が強い青色光下で協調し、向背軸方向の細胞伸長を促進することで、陽葉形成を引き起こすことが示唆された。2.強光下における核内倍化の制御核内倍化は細胞あたりのゲノム量が増加する現象で、細胞のサイズ制御に寄与すると考えられていた。陽葉では、陰葉よりも細胞サイズが増大することで葉厚することから、核内倍化が陽葉形成に及ぼす影響について調べ、以下の結果を得た。1核内倍化を抑制する変異体においても細胞の極性成長が見られ、陽葉が形成されること。2陽葉形成を抑制する青色光受容体の多重変異体では、強光下であっても核内倍化が促進しないこと。3培地にショ糖を添加することで、核内倍化が促進する。一方で、青色光受容体の多重変異体においては、ショ糖による核内倍化の促進作用が見られないこと。これらの結果から、陽葉形成に核内倍化が必須ではないこと、また、強光による核内倍化の促進は、ショ糖青色光受容体を介して制御されることが新たに示唆された。3.執筆活動陽葉・陰葉の発生過程の観察、青色光受容体の変異体の解析、そして核内倍化の結果をまとめた論文をThePlant Journal誌に投稿した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.陽葉と陰葉の組織学的解析これまで成熟した葉の観察から、葉の向背軸方向の発達の違いにより、葉の厚い陽葉と薄い陰葉が形成されることは知られていた。今回はこれらの形成過程を明らかにするため、野生型のシロイヌナズナを用いて発生中の葉原基の観察と形態測定を行なった。細胞層数、細胞投射面積、細胞形態を定量したところ、播種後5日目から陽葉・陰葉間で形態的な明瞭な違いがみられた。また、葉の向背軸方向の発生を、陽葉にのみ見られる極性成長と、陰葉・陽葉に共通して見られる肥大成長に区分し、それぞれでの形態的な特徴を記載した。所属研究室によって作出された青色光受容体の多重変異体では、強光下でも葉が薄くなることを発見している。この変異体の表現型異常の原因を特定するため、発生過程の観察を行なったところ、野生型と比べ変異体では強光下では次第に細胞の極性成長のみが抑圧されていく様子が観察された。この結果から、これらの青色光受容体が強光下で協調することで、細胞の向背軸方向の細胞伸長を促進し、陽葉の形成に寄与していることが示唆された。2.細胞分裂方向と分裂活性の解析陽葉で特徴的な並層方向の細胞分裂は、細胞層数を増やすことで葉厚過程に大きく寄与している。しかし、葉の分裂活性の解析において、これまで並層方向の分裂を評価した報告はない。そこで、葉原基での細胞分裂測定を行なったところ、播種後7日目に並層分裂が活性化していることが分かった。さらに高精度の解析のため、EdUパルス-チェイス法を用い、その条件検討とサンプルリングを行なった。3.遺伝子発現解析陽葉と陰葉形成でそれぞれ働く遺伝子動態を明らかにするため、網羅的な遺伝子発現解析を企画している。本年度は発現解析用のサンプルを採取まで完了した。目標としていた形態学的な解析は、変異体も含めて十分に遂行できた。また、本年度予定していた分裂解析と遺伝子発現解析は、サンプルの採取まで完了しているため、次年度は速やかに実験が遂行できる状態まで進捗している。

陽葉では、陰葉よりも細胞サイズが増大することで葉厚することから、核内倍化が陽葉形成に及ぼす影響について調べ、以下の結果を得た。1核内倍化を抑制する変異体においても細胞の極性成長が見られ、陽葉が形成されること。2陽葉形成を抑制する青色光受容体の多重変異体では、強光下であっても核内倍化が促進しないこと。3培地にショ糖を添加することで、核内倍化が促進する。一方で、青色光受容体の多重変異体においては、ショ糖による核内倍化の促進作用が見られないこと。これらの結果から、陽葉形成に核内倍化が必須ではないこと、また、強光による核内倍化の促進は、ショ糖青色光受容体を介して制御されることが新たに示唆された。3.執筆活動陽葉・陰葉の発生過程の観察、青色光受容体の変異体の解析、そして核内倍化の結果をまとめた論文をThePlant Journal誌に投稿した。これまでの研究により、陽葉が多段階的な発生を経て陰葉よりも厚くなることを発見し、その変化が起こる組織や時期を推定できた。この変化を誘導する因子を探索するため、各発生過程の葉を用いた遺伝子発現の比較解析を行なう予定である。さらに、葉の厚さに異常の見られる青色光受容体の多重変異体もこの解析に用いる予定だ。また、現在はこれまでの結果をまとめた論文を国際科学雑誌へ投稿するための準備を進めている。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
わが国におけ農耕域と野獣域との境界・猪垣に関する研究

猪垣にイノシシの害に関する研究や報告は、断片的に各地においてなされているので、できる限りこれらを収集することに努めた。さらに各都道府県教育委員会あてに、管下の事情につき教示を求めた。その結果、北海道・東北・北陸などにおいては、猪垣やイノシシの害は皆無か少ないことを知った。一方、中央高地・東海・関東から、紀伊・四国・九州・沖繩においては被害が著しく、猪垣の存在も顕著であることが明らかになった。さらに現在においても、新たにその被害が著しくなってきた地域もあり、中国地方や九州その他においては、電気棚やトタン板などによって防除をするのに苦心しており、この問題が極めて現代的なものであり、その地域にとっては緊要な課題であることも明らかになった。八丈島・隠岐などの島〓ではイノシシは認められなかったようであるが、小豆島・対馬・沖繩などではその被害は甚しく、対馬では垣を設けてイノシシを年々追いつめ、全滅させた点、興味をひかれた。これは島〓の条件を巧みに利用したものといえよう。一般には山地に接する農耕地が被害著しく、猪垣の設置も顕著であるが、霞ケ浦周辺の関東平野おいても、茨城県出島村では猪垣を設けていた点注目される。これは背後の林地などに生息していたものであろう。人間は開拓を進めて、イノシシの生息地域を圧縮していったわけで、猪垣の多くは山地と平担耕地との境界に延々と設けられるのが一般のように看取される。本年度は東海・長野・北陸・茨城などの本州中央部につき、市町村史誌その他の文献資料を集中的に集め、これらを基礎にその分布を明らかにすることに努めた。石垣・土塁などは現存し、文化財に指定されている所もある。江戸時代、鉄砲の普及により、これで害を防いだが、これは古文書資料により、かなり明らかにできた。これら防除には莫大の費用を要し、農民の苦労は多大であった。
一般家庭における資源消費節約型生活に対するごみ有料化の効果に関する研究

ごみ有料化実施都市は最大でも人口10万人以下の都市であり,大都市でのごみ有料化の可能性,つまり「大都市でごみ有料化を実施したらごみ減量に結びつくか」ということが重要な研究課題になっている。そこで,本研究では,次の3つの課題について研究を行った。(1)札幌市など道内の人口が多い有料化未実施の8都市を対象に,アンケート調査を行った。アンケート内容は,1)有料化されたときの対応と減量方法,資源回収の現状と有料化されたときの対応,3)ごみ減量やごみ有料化に対する考えなどである。その結果,1)札幌市で資源回収への市民の参加率が有料化都市と同じレベルに達しており,資源回収によるごみ減量増が大きく見込めないのに対して,有料化されたら家庭での堆肥化を行うという回答が多い。2)札幌市では有料化に賛成が19%,反対が23%,やり方によるが54%であり,環境配慮の上から必要なごみ減量を達成するために,何らかの有料化が必要であると市民は考えている。(2)札幌市内の20家庭を選び,1カ月間ごみ発生量・リサイクル量の詳細計量を行った。モニター家庭の不用品発生量は558g/(人・日)で,市のごみ収集に出す量は167g/(人・日)であった。この量は通常の値(札幌市における家庭系ごみ収集量640g/(人・日))に比べてかなり小さい。モニター家庭では不用品の発生の抑制そのものが行われていることがわかり,大都市におけるごみ減量の有力な手段は不用品発生抑制であると推測された。(3)従量制有料化政策評価モデルによる,ごみ袋料金と減量化の関係のシミュレーション解析を行った。