hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
有限群の特徴を反映する集合と群の構造の研究

有限群の特徴を反映する集合として、群から群への写像の逆像を考え、それを使って群の構造を特徴づける。写像の性質をと群の構造の関係を研究する。また、関連した斜準同型の個数についての考察を行う。さらに、散在型単純群の特徴を表す2元生成性、散在型単純群が作用する組み合わせ構造の研究を行う。研究実績は以下のとおりである。1.有限群の特徴を表す集合としてある関数の逆像について考える。特に有限群G上の2変数関数f(x,y)=y^<-1>[xy<-1>x^<-1>,x^<-1>yx]およびその変形について考察を行った。この関数の単位元に関する逆像について、|f^<-1>(1)|≧|G|であること、また可解群であるときには|f^<-1>(1)|=|G|であること、さらには|f^<-1>(1)|>|G|であればGは偶数位数であることがこれまでの研究で分かっている。これらの考察からもわかるようにこの写像は群の可解性についての情報を記述できる良い関数であると思われる。奇数位数の群の可解性の証明において、最も某本的かつ重要な群としてCA群と呼ばれるクラスがある。このCA群というクラスは非可換群にも存在し、それはPSL(2, 2^n)である。このCA群というクラスの群を考察することにより奇数位数の可解性の証明のように関数fと群の特徴を関運を明らかにすることができると思われる。そこで非可換CA群であるPSL(2, 2^n)においてf(x,y)=1の解集合を考察し、正確に記述した。具体的には各共役類の代表元となるyの行列に対してその相棒となるxを正確に記述した。この結果をもとに、PSL(2, 2^n)で偶数位数の元(特に位数2の元)と関数の単位元における逆像f^<-1>(1)との関係を見つけることが今後の課題の1つである。2.その他の組合せ構造と群の関係について特に散在型単純群の1つであるトンプソン単純群の作用するラティスめ構成法についての考察を行った。ここで得られた考察をもとにラティスの正確な記述ができるのではないかと期待できる。本年度に得られた結果は主に以下のとおりである。(1)群Aが群Gに作用するとき、AからGへの斜準同型全体の集合をここではZ(A,G)と書くことにする。Z(A,G)はAが巡回群の場合には群上のある方程式の解と一対一に対応する。ある方程式の解の指標値の和が代数的数であるというHallの定理の別証明を斜準同型を用いて与えた。また、Aが一般の群に対してHallの結果を斜準同型を用いて拡張した。さらに、この結果からAが剰余群が巡回群になるような正規部分群をもつとき、Z(A,G)の個数に関してある合同式が成立することを示した。証明では、Brauerによる群の元に関する同値関係を斜準同型の集合上に拡張したものを構成し、それを用いた。この方法は群の方程式の解を考察する際に有効に用いることができると思われる。(2)有限単純群は2元で生成されることが知られている。ここではもう少し条件を強くして位数が1,2ではないどの元もある共役と2元で群を生成するという状況を考える。どのような群がこの条件を満たしているかという分類を行った。いくつかの例外を除いてこのような事は単純群でしか成り立たない。さらに分類結果から、多くのLie型の群や交代群など無限系列の群ではこの性質を満たす群はあまり存在しないのに対して多くの散在型単純群がこの性質を満たしているということが分かった。2元で生成する群を考察するということは2変数方程式の問題と密接に関係している。なぜ散在型単純群の多くがこの条件を満たすのかについては今後の研究課題となるが、この研究は散在型単純群を特徴づける良い手がかりの一つと期待できる。有限群Gがベキ零群の場合に、G^nからGへの写像f(x)を考える。ここで、xはG^nの元とする。変数x=(x_1,..x_n)のうち、1つの変数の次数が±1でその他がOであるような関数を考える。ここで、f(x)におけるx_iの次数とは、f(x)に現れるx_iのベキの総和である。このとき、各Gの元aに対してf(x)=aとなるようなG^nの元xの総数(f(x)=aの解の総数)はGの位数に等しいことを示した。これはこれまでに得られていた結果の一般化になっている。有限群G上の写像f(x,y)=y^{-1}[x,y]^{[x^2,y]}について、アイザックスやソロモンの定理を用いると、様々な別の写像に変換することができることが分かった。その際、各変数の次数も変更される。

また、群Gが偶数位数であるための条件として、f(x,y)=1となるy≠1があることという結果を得ていたが、これを単位元以外の元について拡張した。個々の単純群の性質を調べるという観点から、特にラドヴァリス群について研究を行った。ラドヴァリス群の2元体上の表現から、9元体上3次のユニタリ群の作用するデザインを構成し、それらを用いてラドヴァリス群が作用するグラフの再構成を得た。さらにそれらとラドヴァリス群の作用する格子との関係を考察した。
光ファイバー式温、湿度と潤滑油循環量を測定する新型センサシステムの研究開発

本研究は冷凍空調機器のサイクル特性を把握するために重要な温度、湿度と油循環量を測定するための光ファイバー型センサシステムの研究開発である。研究開発対象である光ファイバー型センサは光ファイバーのクラッド層の屈折率の温度、湿度依存性を利用した温度、湿度センサと、潤滑油と冷媒との混合割合の変化よる屈折率変化を検出することでサイクル中の油循環量及び圧縮機内の油中冷媒濃度を測定するセンサと二種類に分けられる。光ファイバーを利用した測定は、外部的な電磁ノイズの影響が受けにくい、高圧、可燃性冷媒にも用いられる利点がある。POF温度センサには疎水性のPVDFとPVCzを混合し、湿度センサには吸湿性に優れたHECとPVDFの混合物からそれぞれ感温/湿膜を作った。性能試験から、制作した温、湿度センサは市販の熱電対および相対湿度センサと同程度の反応を示し、また、セルロースの吸湿特性を考慮した場合の光線追跡法解析結果は実験結果の変化様子と一致することが分かった。潤滑油の濃度測定センサについては、潤滑油の中に曲がったファイバーを通ることで、曲がった先端の光の漏れは潤滑油の屈折率とファイバ屈折率の差の関数になることが実験より確認し、出口光強度の変化から潤滑油の屈折率測定が可能であることが確認できた。今後潤滑油の屈折率により曲がり曲率の最適化を行う予定。(1)光ファイバー型温度、湿度センサに関して湿度センサは、市販のプラスチック光ファイバー(コア材料はPMMA)のクラッド層を除去し、ヒドロキシエチルセルロース(HEC)とポリフッ化ビニリデン(PVDF)の混合物をファイバーの表面に塗布し、真空乾燥させて作成した。HECとPVDFの混合比を変化させて、環境湿度の変化に対する反応を調べた。環境温度15°C、相対湿度は30%80%上昇する時のファイバーの出力光強度は指数的に増加する結果が得られた。高湿になるほど感度が良いことが分かった。また、入射光の強度が変化したら、出力の光強度が変化するものの、指数関数の指数が変化しないことがわかった。クラッド層膜厚みはあまり湿度感度に影響しないが、ファイバーが長いほどその感度が上がる結果が得られた。HECとPVDFの混合比は2 : 1の時測定湿度範囲全体に感度が良いが、低湿側の感度が上がるため、HECの割合が少なくすることが有効であること。また、温度変化の影響と高湿環境における長期の耐久性も確認できた。温度センサについてはポリビニルカルバゾール(PVK)とポリフッ化ビニル(PVF)の混合物(混合比は1 : 3)を用いてクラッド層を作成した。製作した光ファイバーは温度の変化対して敏感に反応することが確認できた。最適は混合比及び詳細な温度特性は21年度に調べる予定である。(2)光ファイバー型潤滑油循環量及び油中冷媒濃度センサに関して潤滑油と冷媒と混合した場合の屈折率の変化を調べる必要があるので、純冷媒から純粋の潤滑油まで混合率を調節し、その屈折率の変化を調べた。使用した冷媒は低圧冷媒であるR113,潤滑油はPOEとPAG二種類を使用した。本提案は冷凍空調機器のサイクル特性を把握するために重要な温度、湿度と油循環量を測定するための光ファイバー型センサシステムの研究開発である。湿度センサーは水分がクラッドに拡散していくと、クラッドが膨潤し、屈折率が変化する特性を利用する。本研究の湿度センサーに用いるHECは吸湿性が強い、特に高湿度条件においては、著しく吸湿と体積膨張する特性があるので、それを考慮した屈折率と水分濃度との関係を構築し解析を行った。解析は光線追跡法を用いて、ファイバー出口の光強度を計算し、外部環境の温度、湿度を評価した。

POF温度センサーには疎水性のPoly Vinylidene DiFluoride(PVDF)とPoly(9-VinylCarbazole)PVCzを11:1の割合で混合し、感温膜を作った。湿度センサーには吸湿性に優れたHEC(HydroxyEthylCellulose)とPVDFを3:15:1の割合で混合し、感湿膜を作った。センサー部の長さは5mm,クラッドの厚みは50μmである。制作したPOF温度センサーは熱電対と同じような反応を示すことが実験測定から分かった。温度が10°C高くなるにつき、出口まで伝われた光の強度が約0.1μW増加する。制作した湿度センサーは市販の相対湿度センサーと同程度の反応を示し、HECとPVDFの混合比3:1の時一番感度が高いことが分かった。また、作成した温度センサーは環境湿度変化の影響が受けないことも確認できた。また、セルロースの吸湿特性を考慮した場合の計算結果は実験結果の変化様子と一致することが分かった。潤滑油の濃度測定センサーについては、潤滑油の中に曲がったファイバーを通ることで、曲がった先端の光の漏れは潤滑油の屈折率とファイバ屈折率の差の関数になることが実験より確認し、出口光強度の変化から潤滑油の屈折率測定が可能であることが確認できた。今後潤滑油の屈折率により曲がり曲率の最適化を行う予定。
マイクロダイセクションを用いた糖鎖の領域特異的解析法の開発

遺伝子発現のパターンが細胞や組織で異なっているのと同様に,起源,分化の状態に応じて糖鎖も様々に変化していることが予測され興味が持たれているが,脳のように構造が複雑で,領域特異的に役割分担が決定している組織の糖鎖を解析する手段はこれまでに存在しなかった.本研究では,レーザーマイクロダイセクションで微小部位を切り取り糖鎖の分析をする方法を研究した.その結果,脳組織切片から微小領域を回収後,様々な種類の糖鎖構造を解析することが可能になった.遺伝子発現のパターンが細胞や組織で異なっているのと同様に,起源,分化の状態に応じて糖鎖も様々に変化していることが予測され興味が持たれているが,脳のように構造が複雑で,領域特異的に役割分担が決定している組織の糖鎖を解析する手段はこれまでに存在しなかった.本研究では,レーザーマイクロダイセクションで微小部位を切り取り糖鎖の分析をする方法を研究した.その結果,脳組織切片から微小領域を回収後,様々な種類の糖鎖構造を解析することが可能になった.共焦点レーザー顕微鏡の普及によって,微少領域の鮮明な蛍光画像が簡単に得られるようになり,領域特異的な生命現象解析技術は飛躍的に向上した.しかし,この時用いられる抗体等の構造特異的なプローブによる可視化は,タンパク質や核酸に対しては非常に有効であるが,糖鎖を解析する場合には十分に機能しない.そこで,今後発展させるべき新しい技術として,領域特異的な糖鎖の計測が挙げられるが,糖鎖に対する抗体やレクチンを用いた共焦点レーザー顕微鏡観察では糖鎖構造を特定することはできず,最終的には糖鎖の化学的な微量分析が必要となる.レーザーマイクロダイセクションは(LMD)は顕微鏡にレーザー照射装置が接続された機器を使って組織切片を観察しながら,切片上の標的とする細胞塊をレーザーで切り出して回収することのできる新しい研究ツールであり,局所のDNA分析,RNA分析,タンパク質機能解析等に利用されはじめているが,本研究はこれを糖鎖分析に利用する新しい試みである.本年度はLMDを用いて分取した領域特異的な試料のN-結合糖鎖解析法を検討した.まず,LMDと組み合わせて使用できるN-結合糖鎖の超微量分析法の検討を行った.内径1.0mmのセミミクロカラムを用いてピリジルアミノ(PA)化N-結合糖鎖分析の高感度化を検討したところ,広くPA化N-結合糖鎖分析に使用されている内径6.0mmのカラムに比べて20倍以上の感度の向上を達成することが可能となった(S/N=3でPA化N-結合糖鎖の検出限界は400amol).この方法を用いて,ヘマトキシリン染色を施したマウスの脳切片の解析を行った結果,厚さ10μm,半径270μmの切片からN-結合糖鎖を解析することが可能であった.シアル酸含有糖鎖は組織や細胞ごとに存在量が異なることが報告されているが,微小領域のシアル酸存在量は未だ解明されていない。そこで本研究では,レーザーマイクロダイセクション(LMD)で切り出した組織切片微小領域のシアル酸分析法を確立し,さらに,この方法を用いて脳内シアル酸の分布を解析した。切片への応用に先だって,シアル酸分析法の高感度化をセミミクロHPLCを用いて行ったところNeu5Acの検出限界は約5fmolであり,これは細胞数個中のシアル酸量に相当する。次にこの方法を用いて,6週齢のddY系マウスと胎生20日目のwistar系ラット胎児の脳内シアル酸分布を解析した。6週齢のddY系マウス脳では領域ごとに存在するNeu5Ac量は大きく異なり,視床下部で特に多くのNeu5Acが検出された。ガングリオシドに特異的に働くN-アセチルノイラミニダーゼ3(Neu3)が強く発現している小脳の顆粒細胞層では,他の領域と比較してNeu5Ac量が少ないことが確認された。同じぐNeu3が強く発現している海馬ではNeu5Ac量の平均が脳全体の平均より少なく,また,DG領域ではCA領域より少ないことが判明した。胎生20日目のwistar系ラット胎児では,様々な臓器と比較して大脳皮質のNeu5Ac量が特に多いことが明らかとなった。今後は,タミフルなどのノイラミニダーゼ阻害剤を投与後,マウスの脳を解析する予定である。他の臓器と比較して脳にはコンドロイチン硫酸が豊富に存在し,神経細胞の伸張など様々な役割を担っていることが示されている.プルキンエ細胞の周囲にはD単位[GlcA/IdoA(2S)-GalNAc(6S)]に富むコンドロイチン硫酸が豊富に存在することから,コンドロイチン硫酸の構造依存的な情報伝達が注目されている.

また海馬神経細胞は,D単位を多く含む基質上で培養すると樹状突起様の突起を進展させ,E単位[GlcA/IdoA-GalNAc(4S,6S)]を多く含む場合は長い軸索様の突起を伸張させる.コンドロイチン硫酸中の高硫酸化されたD単位やE単位などの部分構造は,多くのヘパリン結合性成長因子と結合することが知られており,海馬のみならず神経細胞全般の分化・形態形成に大きく関与していると考えられている.本年度分析対象としたコンドロイチン硫酸の高感度な分析法として,2-シアノアセトアミドを蛍光ポストカラム試薬とする高速液体クロマトグラフィー(HPLC)があげられるが,現状の方法では分析感度が不十分であった.そこで蛍光ポストカラムHPLCのセミミクロ化を試みたところ,検出限界を従来法の十分の一以下にすることに成功した.この新しい装置を用いて脳組織切片の微細領域に存在するコンドロイチン硫酸の分析を行ったところ,過硫酸化部分の解析が世界で初めて可能となった.今後の研究では,発生段階ごとのマウス脳組織切片を用いて領域特異的な過硫酸化コンドロイチン硫酸のプロファイルを取り,脳内コンドロイチン硫酸マップの作製を試みたい.
脳梗塞マイクログリアの網羅的機能解析：そのダイナミクスと治療応用

我々はラット中大脳動脈一過性閉塞による脳梗塞モデルを用いて、梗塞中心部で骨髄由来マクロファージ様細胞が増殖・集積し、特にNG2プロテオグリカン(NG2)を発現する一群の細胞は虚血による組織障害の増悪を防ぐことを示してきた。しかし、脳梗塞などの重症脳障害では、血流中から傷害脳組織に浸潤するマクロファージのほかに、脳常在性活性型のマイクログリアと、さらに傷害巣から離れて存在する静止型マイクログリアが貪食細胞あるいは抗原提示細胞として存在しているが、それぞれの役割については未だ未解明な点が少なくない。さらに、重症脳障害では全身性の反応を伴うと考えられるが、非傷害半球のマイクログリアの反応についてもよく分かっていない。本研究では、一過性(90分)中大脳動脈閉塞によるラット脳梗塞モデルの発症後72時間で、フローサイトメトリーによる細胞分取を行い、これらの細胞のmRNA発現を検討し、それらの性質や役割の違いを明らかにした。CD68の発現がより高いことから、貪食能そのものはマクロファージの方が高い。また、マクロファージのMerTK、Protein S,補体の発現は、マイクログリアより低く、マクロファージによる神経細胞貪食時のEat-mesignal分子は、他の細胞から、あるいは血流中からの供給が考えられる。MerTK及びC1qのタンパク質量が虚血コアで少ないのは、貪食時にマクロファージが消化している可能性が考えられた。Eat-me signal分子のmRNA発現は、正常脳及び正常脳由来分離マイクログリアで高く、静止型マイクログリアはこれらの分子の発現により、シナプス貪食など生理的機能に関わっていると考えられる。活性化型マイクログリアは、マクロファージよりEat-me signal発現が多い傾向があり、Eat-me signal供給源としての役割があるかもしれない。上記概要の内容をもとに論文作成中である。これまでの研究結果から、脳梗塞辺縁部において、マクロファージとNG2+活性化マイクログリアが神経細胞の貪食に関わっていた。脳梗塞辺縁部で、アポトーシス神経細胞の認識、貪食には、MFG-E8/VNR、Gas6-ProteinS/MerTK、補体/CD11bのいずれの関与も考えられる。これらの系を抑制すれば、神経細胞死を抑制できる可能性があり、さらに研究を進めていく。今後行う実験において、MCAOモデルに使用する実験動物、フローサイトメトリーに使用する各種試薬、抗体が必要である。また、実験結果を報告するための英文校正費、学会参加費が必要である。
ホスホジエステラーゼを利用した有機溶媒中でのエステル交換反応の開発

ホスホジエステラーゼを有機溶媒中でエステル交換反応の触媒として用いるために,酵素および基質の選択など,素反応の最適化を検討した。具体的には以下の方法によって研究を進めた。エステル交換反応に用いるホスホジエステラーゼとしては,5'-ヌクレオチダーゼ(venom)のヌクレアーゼを検討した。これを触媒とした場合の有機溶媒中での安定性および反応性を調べるために,モデル基質としては5'-ヌクレオチダーゼの加水分解反応の非活性基質でもあるビス4-ニトロフェニルホスファート,および,反応によって光学活性体を得ることを目的としてベンゼンビス4-ニトロフェニルホスホロチオアートを用いた。またアルコールとしてヌクレオシドの5'位および3位'の水酸基を想定し,イソブチルアルコールおよびイソプロピルアルコールを作用させエステル交換反応を行なった。有機溶媒としては,有機溶媒中での酵素反応に一般的に用いられるヘキサン,トルエン,アセトニトリル,クロロホルム,ジメチルスルホキシドを用いた。評価法として,生成物の高速液体クロマトグラフィーによる生成物の分離を目指した。結果として,エステル交換成績体を得ることができたが,十分な変換率を達することはできなかった。また,酵素が触媒に関与することで,光学活性体を得られることを期待したが,これについても良好な結果を得ることはできなかった。本研究で用いた5'-ヌクレオチダーゼ(venom)が,いずれの有機溶媒中でも十分な安定性を保つことができないことが原因であると考える。以上の研究に加えて,ホスホトリエステラーゼによるエステル交換反応,および加水分解による光学分割等の研究では目的とする成果が得られた。ホスホジエステラーゼを有機溶媒中でのエステル交換反応の触媒として用いるために,酵素および基質の選択など,素反応の最適化を検討した。エステル交換反応に用いるホスホジエステラーゼとしては,5'-ヌクレオチダーゼ(venom),および,特定の塩基配列を認識し作用する制限酵素(BamHI,EcoRI)のヌクレアーゼを検討した。これらを触媒とした場合有機溶媒中での安定性および反応性を調べるために,モデル基質としては5'-ヌクレオチダーゼの加水分解反応の非活性基質でもあるビス4-ニトロフェニルホスファートを用いた。またアルコールとしてヌクレオシドの5'位および3'位の水酸基を想定し,イソブチルアルコールおよびイソプロピルアルコールを作用させエステル交換反応を行なった。評価法として,生成物の高速液体クロマトグラフィーによる生成物の分離を目指したが,基質と生成物がともに解離のあるリン酸エステル化合物で性質が類似しているため,現段階で良好な結果を得ることはできていない。イオン性化合物であるリン酸ジエステルの効率的な分離の段階から再度検討を行うこととして,イオン対形成によるクロマトグラフィーによる分離を検討中である。以上の研究に加えて,ホスホジエステラーゼと同様のリン酸エステル加水分解酵素である,ホスホトリエステラーゼによるエステル交換反応,および加水分解による光学分割等の研究では目的とする成果が得られた。
終脳特異的膜表面認識分子テレンセファリンの神経回路形成における役割

(1)テレンセファリンの神経突起伸長活性テレンセファリンの細胞外ドメインとイムノグロブリンのFc領域とのキメラ蛋白を作製し、この基質上でマウス胎仔脳からの単離細胞を培養したところ、ニューロンから多数の突起の伸長が観察された。突起の長さは、テレンセファリン/Fcキメラ蛋白の濃度に依存し、コントロールの基質上(ICAM-1細胞外ドメインとFcのキメラ蛋白およびIgG等)ではこの突起伸長促進作用は観察されなかった。さらにテレンセファリンに対する抗体により、この突起伸長は抑制された。以上の結果よりテレンセファリンの細胞外ドメインは神経突起伸長活性をもつことがわかった。(2)テレンセファリンを発現したNeuro2A細胞の形態変化ニューロブラストーマであるNeuro2A細胞にテレンセファリンcDNAをトランスフェクトしてテレンセファリン蛋白をトランジェントに発現させたところ、長い突起の伸長、細胞体の平坦化および非常に多数のマイクロスパイクの形成が観察された。ICAM-1やAxCAMsの1つであるBIG-1を発現したNeuro2A細胞ではこれらの形態変化が観察されなかった。以上の結果より、テレンセファリンはテレンセファリンを発現するニューロンの樹状突起の形態形成に関与することが示唆された。(3)テレンセファリンゲノミックDNAの単離「テレンセファリンの終脳特異的な発現様式の制御機構を明らかにすること」および「テレンセファリンノックアウトマウスを作製すること」を目的として、テレンセファリンゲノミックDNAの単離をおこなった。さらに、テレンセファリンDNAのマウス染色体上での位置を調べたところ9番染色体のICAM-1と極めて近い位置にマップされた。テレンセファリンはICAM-1,-3と最も相同性が高いことより、テレンセファリンとICAM-1はduplicated genesである可能性が示唆された。
東アジア比較研究II:北朝鮮とベトナムの近代化に関する比較研究

平成元年度の最初の会合として、6月5日(月)に全員が慶應義塾大学に集合し、1年の計画について調整を行ない、研究予算の配分、4回の会合の開催予定、さらに毎回北朝鮮とベトナムの研究発表を行なうことなどを決めた。第二回会合は、8月17日(木)、18日(金)日に京都で開いた。アジア経済研究所の木村哲三郎氏を講師として招き、「ベトナム開放後の諸問題」をめぐって、政治・経済両面に関する討議を行なった。二日目は大谷大学の大西和彦氏から「ベトナムの道教について」の報告があり、道教、仏教、儒教がどのように同国では認識されているかをめぐって討議が行なわれた。9月15日(金)から17日(日)にかけて行なわれた東アジア研究全体会議では、当班の川本邦衞氏が慶應大学訪問教授の阮章収氏とともに、パリ大学のヴァンデルメーシュ氏のディスカッサントとして、ベトナムにおける儒教と近代化について研究成果を発表した。第三回会合は岡山で12月26日(火)、27日(水)両日に行なわれた。北朝鮮に関しては、国際政治学会東アジア文分科会第一回訪朝団として同国を訪問した当班の松本、宇佐見、五島三氏が北朝鮮の最新の政治・経済両面での情勢を報告した。ベトナムに関しては前掲の阮章収氏から「越南近現代史における儒教の諸問題」についての報告が行なわれ、同氏はベトナム的な儒教精神の萌芽を、ベトナムの近代化の狙い手であったファン・ボイチャウと日本の関わりを中心に紹介した。第四回会合は慶應義塾大学で3月10日(土)に締めくくりの会合として行なわれ、(1)今年度研究活動の総括報告、(2)本年78月実施予定のベトナムへの海外学術調査旅行計画、(3)これまでの研究成果の刊行計画、などについて討議した。
超高磁場fMRIによる身体バランスの危機認知に応答する神経機構の同定

二足によるヒトの特異的な身体バランスの制御は多感覚の統合により動的に遂行される。またその神経機構は、転倒回避など、ヒトの環境適応や生存戦略においても重要である。さらに、近年社会的問題となっている高齢者の転倒恐怖感などは、身体バランス制御の破綻がヒトの高次な認知機能や行動にも影響を与えることを示している。本研究では、健常成人男性における身体バランスの危機的状況の認知に応答する神経機構を超高磁場磁気共鳴機能画像法(fMRI)を用いて同定し、実際のバランス能力との関係について検討する。
中国における量刑基準に関する一考察-死刑判決の中・台・日三国間比較-

本研究は、中国の死刑判決を素材として、中国において、畢竟いかなる量刑基準が用いられて量刑が決定されているのか?という問題を解明することを最大の課題として取り組んできた。死刑判決は中国の公式裁判例を用いることとし、『中華人民共和国最高人民法院公報』掲載の死刑判決51件、同じく公式裁判例集である『人民法院安例選集』掲載の死刑判決86件、計137件である。当初、人民日報、法制日報等に掲載された死刑判決をも利用する予定であったが、当該事例に関する情報があまりにも少なすぎ、分析に耐えないと判断したため、これを用いることを断念した。これらの判決における量刑基準としては、(1)犯罪事実に関する事項、(2)被告人に関する事項に分けることができる。前者には「数額特別巨大」「情節特別厳重」「情節特別悪劣」「後果厳重(結果が深刻・重大である)」「社会危害性極大」「給国家造成重大経済損失(国に対して重大な経済的損失をもたらす)」「厳重危害社会主義経済秩序(社会主義経済秩序に重大な危害をもたらす)」が挙げられている。また、後者には、組織的犯罪の場合には「主犯」「作用首要」、前科があるないしは常習犯の場合には「悪習很深」、被告人が悔い改めていない「不思悔改」、殺人事件の場合では「手段悪劣」「手段残忍」、これらが挙げられている。しかし、これらのいずれもが法の条文上の文言と全く同一であり、本研究が当初目指した「量刑基準の解明」には失敗したと言わざるを得ない。ただし、旧刑法が現行刑法に改正された1996年を境にいて、公表された死刑判決が急激に減少していること、経済犯への死刑適用例が公表されなくなった、高級公務員の貪汚事件が多数公表されるようになった、といった、思わぬ副産物を得た。今後は、同一の罪に関する案例、とりわけ経済事犯並びに贈収賄事犯に関する裁判例の網羅的収集・分析から、初期の研究目標の達成を目指したい。(1)10月23日11月3日の間、山東大学法学院、山東省高級人民法院、山東省律師協会(以上山東省)、中国人民大学法学院、中国法官学院、中国検察官学院、君合律師事務所(以上北京市)において、中国における量刑基準にかんする現地調査を実施した。当初、本年度は、夏期休暇期間を利用して、台湾において量刑基準にかんする現地調査を実施する予定であったが、いわゆるSARSの影響により、実施を見送らざるを得なくなり、その結果、中国における短期の現地調査の実施に変更せざるを得なかった。なお、SARSの影響は中国においても相当強く残っており、昨年前半に設定されていた予定が軒並みキャンセルとなり、それらの多くが後半に実施されたことから、調査を受け入れる機関が非常に多忙な状況となってしまい、調査期間を大幅に短縮せざるを得なかった。くわえて、中国における政治的な問題から、今回訪問した「公的」機関においては、死刑そのものの突っ込んだ調査を実施することは困難であったが、刑事裁判における量刑基準について、多くの有益な情報を得ることができた。(2)研究代表者がこれまでに収集してきた裁判例のうち、公式裁判例集である『人民法院案例選』および『最高人民法院公報』所掲の裁判例を中心とした調査を行った。これらは1990年以降の裁判例であるが、これまでに約50例の死刑判決を確認している。(3)インターネットを利用した、中国における死刑判決の収集を行った。主に法制日報WEB版をはじめとする新聞記事を中心に調査しているが、これまで約5,000件Hitしたため、現時点では未だ完了していない。Hit件数は多いが、相当数の重複があるため、実数は100件にも及ばない模様である。その多くは殺人、強盗殺人および贈収賄事件である。

ただし、旧刑法が現行刑法に改正された1996年を境にいて、公表された死刑判決が急激に減少していること、経済犯への死刑適用例が公表されなくなった、高級公務員の貪汚事件が多数公表されるようになった、といった、思わぬ副産物を得た。今後は、同一の罪に関する案例、とりわけ経済事犯並びに贈収賄事犯に関する裁判例の網羅的収集・分析から、初期の研究目標の達成を目指したい。
酸化的ストレスが誘引する抗癌剤による副作用発現因子の解明

昨年度は、酸化的ストレスを介して作用を示す抗がん剤であるドキソルビシン(DOX)による癌細胞における細胞毒性の標的因子を探索するため、DOXをヒト乳癌細胞株に処置してRNAの変動をリアルタイムPCRにより検出した。DOXによる癌細胞における遺伝子発現の変動は、癌遺伝子や癌抑制遺伝子で明確に変動し、その他の正常細胞に多く発現している遺伝子の著しい変動は認められなかった。そこで本年度は、癌細胞と正常細胞の比較をするために、マウス(in vivo)とラット心臓由来H9c2株化細胞(in vitro)を用いて、DOXによる心毒性の感受性因子を探索した。マウスにおけるDOXの心毒性の発現は、血中のトロポニンT(TnT)、心筋由来のクレアチニンキナーゼ(CK-MB)、トランスアミナーゼ活性(AST)、乳酸脱水素酵素(LDH)を指標として検討を行った。8週令のC57BL/6雄性マウス(n=55)にDOX 3.33mg/kgを腹腔内へ一日置きに9回投与(計30mg/kg)し、最終投与日より一週間後に採血をした。あらかじめDOXを投与する一週間前に、tail cutにより採血を行い、血中よりtotalRNAを抽出してリアルタイムPCRにより標的遺伝子の発現をプロファイルし、心毒性の結果との相関関係を調査した。統計学的に有意な相関が認められた遺伝子として、Gpx3,Il-6,Mt1,Pdcd1,Sod3を見い出した。H9c2にDOX 1microMを処置して3時間後にRNAを抽出し、遺伝子発現を検出したところ、Hspa1b, Mapk8, Pdcd1, Sod3などが有意に上昇し、一方でIl6は低下を認めた。以上のin vivoとin vitroにおける結果より、DOX心毒性の感受性因子として、Pdcd1, Sod3ならびにIl-6が候補遺伝子と成り得ることが示唆された。本年度はin vivoとin vitroの両面から検討することで、ドキソルビシンの感受性因子を探索し、候補遺伝子を見い出すことができた。実験当初、in vivoにおけるDOXの心毒性を検出するため、DOXの投与量と心毒性が発現する時期などの基礎的な実験条件を決定する上で時間と労力を要した。DOXによる心毒性は連続投与による蓄積毒性により生ずることが知られているため、マウスへの投与タイミングを単回投与ではなく一日置きの連続投与(計9回)として検討を行った。In vitroにおける検討では、心筋細胞におけるDOX単一での心筋障害と想定し、明らかにH9c2へ細胞障害を生ずる最低用量である1 microMを実験に用いた。DOX 1microM処置3時間後まではアポトーシス発現の指標であるcasapase-3/7の活性や細胞毒性の発現が認められなかったため、DOX処置3時間後までにおけるRNAを細胞より抽出することで、DOXによる心筋細胞障害を認めない条件での遺伝子発現を検討した。遺伝子レベル(genotype)での変動を検出することはできたもの、タンパク質レベル(phenotype)での結果が明らかではないため、その点を次年度に検討する予定である。以上のことより、実験条件の確立と基礎データの解析が進められたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えられる。これまでの実験結果より、ドキソルビシン(DOX)による心毒性の候補遺伝子が見い出されたため、ラット心臓由来H9c2株化細胞を遺伝子改変してDOXによる影響の検討をする。候補遺伝子を細胞内でノックダウンするため、siRNA(RNA干渉)を用いて発現量を低下させる。更に、ゲノム編集技術であるCRISPER/Cas-9による恒久的な遺伝子ノックアウトをした細胞を作成し、実験を行う。細胞へのタンパク質強制発現系としてタンパク質発現ベクターを構築して実験に用いる。仮に、上記の様なin vitroにおける遺伝子変動によりDOXの細胞毒性に影響がないものとの結果が認められた場合、組織としての培養細胞(in vitro)での影響と生体全体としての個体(in vivo)での影響は本質的に異なることが考えられるため、遺伝子改変動物(トランスジェニック、ノックアウトマウス)などを用いることで、DOX心毒性の影響を明らかとする。また、本年度の結果より、DOXの心毒性感受性因子として挙げられたPdcd1, Sod3, Il-6などは酸化的ストレスの他、免疫系にも大きく寄与することが知られている。そのため、本研究が想定外の結果となった場合、研究の方向性を変えて柔軟に対応していく予定である。本研究の目的は、酸化的ストレスを介する抗癌剤を標的とした、生体側の遺伝子情報と抗癌剤による副作用の発現を解析し、患者への負担を軽減して適切な癌化学療法の施行を可能とするための研究である。本研究の結果は、薬物投与前における血中の遺伝子解析により、毒性発現の有無を推測し、副作用発現の阻止に大きく寄与する効果をもたらす。本年度の研究実施計画として、(1)酸化的ストレスを介して作用を示す抗癌剤を実験動物に投与して生体へ及ぼす影響を観察し、生体反応に伴う標的遺伝子が変動するモデル動物を作製する。酸化的ストレスの感受性は性差、性ホルモン、加齢や日内リズムにより変動することが知られているため、まずは検出可能な標的遺伝子を探索し、モデル動物における遺伝子発現を検出する。(2)In vitroにおける検討として、培養細胞株に抗癌剤を処置し、細胞内に酸化的ストレスが発現する実験条件を確立する。抗癌剤処置細胞における遺伝子発現の変動を検出し、抗癌剤による酸化的ストレスを介した標的遺伝子を見い出すことで、遺伝子組み換え細胞を作製するためのバックグラウンドを捉える。

遺伝子改変細胞の作製は、発現ベクター(野生型・変異型)の作製・細胞内への導入とsiRNAによるジーンサイレンシングなどにより改変モデルを作製する。作製した細胞株に抗癌剤を処置し、細胞生存率や細胞内活性を測定する。研究初年度であることから、実験系の確立と基礎データの採取を中心に実施した。本年度で得られた知見をもとに、更なる展開を広げて研究を行う予定である。酸化的ストレスを介する抗癌剤として、乳癌や骨髄腫瘍に対して汎用されるドキソルビシン(DOX)を用いて検討を開始した。In vitroの実験として、ヒト乳癌細胞株であるMCF-7を用いた。MCF-7は常法に従い、10%FBSを含むRPMI1640培地中にて継代培養をして実験に用いた。DOXによる細胞増殖抑制効果はミトコンドリア活性の指標であるWST-1アッセイにより評価した。DOX標的因子はmRNAの発現をリアルタイムPCRにより探索し、タンパク質の発現はWestern blottingにより検出した。DOXはMCF-7において、処置時間と濃度に依存した細胞増殖抑制作用を示した。次にDOX 1microM処置4時間後における試料を用いて、候補遺伝子を対象としたmRNAのスクリーニングを行った。その結果から、特に有意な変動が認められた候補遺伝子について、DOX 0.01,0.1あるいは1 microM処置による影響を検討したところ、CDKN1AやMYCなどが濃度依存的に変動することを認めた。DOX処置によりCDKN1Aタンパク質の発現が増大し、MYCタンパク質は減少した。また、DOXによる細胞増殖抑制効果は、siRNAを用いたCDKN1Aのノックダウンにより減弱し、MYCのノックダウンでは増強した。本年度はin vitroの実験が進捗できたもの、動物を用いたin vivoの実験が確立できなかった。この理由として、DOXの癌細胞における遺伝子発現は、癌遺伝子や癌抑制遺伝子での変動が明確であったもの、その他の正常細胞にも多く発現している遺伝子の著しい変動は認められなかった。そのため、実験動物へin vitroの結果を反映させることができなかったことが挙げられる。昨年度は、酸化的ストレスを介して作用を示す抗がん剤であるドキソルビシン(DOX)による癌細胞における細胞毒性の標的因子を探索するため、DOXをヒト乳癌細胞株に処置してRNAの変動をリアルタイムPCRにより検出した。DOXによる癌細胞における遺伝子発現の変動は、癌遺伝子や癌抑制遺伝子で明確に変動し、その他の正常細胞に多く発現している遺伝子の著しい変動は認められなかった。そこで本年度は、癌細胞と正常細胞の比較をするために、マウス(in vivo)とラット心臓由来H9c2株化細胞(in vitro)を用いて、DOXによる心毒性の感受性因子を探索した。マウスにおけるDOXの心毒性の発現は、血中のトロポニンT(TnT)、心筋由来のクレアチニンキナーゼ(CK-MB)、トランスアミナーゼ活性(AST)、乳酸脱水素酵素(LDH)を指標として検討を行った。8週令のC57BL/6雄性マウス(n=55)にDOX 3.33
アミノペプチダーゼ内包エキソソームによる免疫活性化カスケードの分子機構とその制御

ヒトの唾液中にはジぺプチジルペプチダーゼ4(DPP IV)を豊富に含有する膜小胞(DPP IV-エキソソーム:DPP4exo)とDPP IV-非含有エキソソーム(dDPP4exo)が存在する。DPP4exoは細菌に由来するリポ多糖(LPS)を豊富に含み、その一部はエキソソーム表面に強く結合している。DPP4exoは単独ではマクロファージの活性化作用はないが、インターフェロンーγ(IFN-γ)添加で強いNO産生作用を示す。dDPP4exoはIFN-γ添加時もNO産生を起こさない。DPP4exoは口腔内の細菌感染などの炎症時にIFN-γ濃度の上昇に伴って、NO産生を起こすと考えられる。マウスマクロファージ細胞株(RAW264.7)に(ヒト唾液由来)DPPIV-エキソソームを終濃度50 ug/mLとなるよう添加すると、陽性対照の1 ug/mL LPSと同程度のiNOSの発現亢進が認められた。このDPPIV-エキソソーム依存的RAW264.7活性化はDPP IV阻害剤では抑制されず、LPS受容体阻害剤であるポリミキシンBによってほぼ完全に抑制された。よってDPPIV-エキソソームは体内で何らかの分子を介在してLPSを結合し、マクロファージを活性化させると考えられた。次にDPPIVーエキソソームのLPS結合タンパク質を同定するため、同エキソソーム中におけるLPS受容体であるTLR4およびそのアダプター分子群の存在をウエスタンブロットで確かめた。現在までに少なくとも3種のLPS結合関連タンパク質(CD14、LBP、MD2)が他のエキソソームより豊富に含まれていることが判明した。またLPSで活性化したRAW264.7よりERAP1エキソソームを単離し、未活性化状態のRAW264.7に添加すると、終濃度50 ug/mL添加時にはLPS阻害剤存在下においてもLPS刺激時と同程度の活性化(NO産生および貪食活性の亢進)を認めた。DPPIVーエキソソームの生体内での挙動をin vivoレベルで調べる前段階として、物理化学的安定性を検討した。精製DPPIVーエキソソームのタンパク濃度、DPP IV活性、電子顕微鏡画像は4 °C、2年経過後もほぼ保たれていた。全唾液を4 °C保存し、唾液中のDPPIVーエキソソームの安定性を検討したところ、約10日までは変化しないと考えられた。37 °Cでも6時間までは変化せず、プロテアーゼには比較的安定と考えられた。胃内での安定性を検討するため、DPPIV-エキソソームを37 °C、pH 3にしたところ胃内通過時間(2 h)ではほぼ安定であった。DPP IVーエキソソームのLPS濃度とマウスマクロファージ細胞株(RAW264.7)のNO産生との関係を検討した。唾液由来DPP IVーエキソソームには唾液中LPSのうち約10%が存在していた。NO産生はLPS量に比例していた。さらにインターフェロンγ(IFNーγ)添加で顕著に増加した。NO産生を亢進する濃度は口腔内のIFNーγ濃度より高いので、エキソソームには他のNO産生増強因子の存在が考えられた。NO産生はToll-like receptor 4 (TLR4)ノックアウトマウス(KO)由来マクロファージ(Mφ)では見られなかったので、TLR4を介すると考えられた。TLR4-KO-MφにエキソソームとIFNーγを添加すると、野生型マウスの2550%程度のNO産生が起きた。LPSによるMφの活性化にはTLR2も介するので、このNO産生はTLR2由来である可能性が考えられた。エキソソームの臨床的応用および体内挙動の解析を目的とした安定性の検討を行った。唾液採取後4 °C、7日間保存後にDPP IVーエキソソームを精製し、採取直後の精製品と比較したがDPP IV活性、形態などに変化はみられなかった。DPP IVエキソソーム精製品は37 °C、pH 7.4、10時間後にDPP IV活性、形態、エキソソームタンパク質(DPP IV、CD9、Alix、tsg101)に変化は見られなかった。パンクアチン添加(腸内条件)では、3時間で形態変化は見られなかったが、一部タンパク質は分解した。pH3では3時間後に形態は変化しなかったが、DPP IV活性の減少、一部タンパク質の分解が見られた。ペプシン添加(胃内条件)では形態がやや不明瞭となり、一部タンパク質の分解が見られた。口腔内に分泌されたエキソソームの一部は腸内に達する可能性があると考えられた。ヒト唾液中にはジぺプチジルペプチダーゼ4(DPP IV)を豊富に含有する膜小胞(DPP IVーエキソソーム;DPP4exo)とDPP IVー非含有エキソソーム(dDPP4exo)が存在する。DPP4exoには唾液中LPSの約20%、dDPP4exoには約1.3 %が存在し、ポリミキシンレジンでの結合実験によりDPP4exoのLPSはエキソソーム表面に強く結合していることが推察された。

DPP4exoのマウスマクロファージ(Mφ)に対するNO産生は同じ濃度のLPSより低下したが、インターフェロンーγ(IFN-γ)添加により、NO産生は顕著に増加した。一方、dDPP4exoはIFN-γ添加時もNO産生を引き起こさなかった。DPP4exoには口腔内でLPSを結合して、過剰な免疫反応を抑制する遊離のLPS受容体(TLR4)およびそのコレセプター(CD14、LBP、MD2)、LPS結合タンパク質(CAP-18、BPI)、さらにMφ活性化に関与するTLR4リガンドのS100A8が発現していた。これらの結果から、DPP4exoは平常時には口腔内の過剰な防御反応を抑制するが、細菌感染などの炎症時には、IFN-γとの協働作用によって殺菌作用を持つNO産生を引き起こすことが推測された。薬物キャリアー等の臨床的応用の基盤とするためにエキソソームの安定性を検討した。胃内、腸内のようなプロテアーゼ存在下で3時間後には一部膜タンパク質が分解したが、エキソソームマーカータンパク質、粒子径、形態が維持されていたので、腸内に到達可能と考えられた。よって、唾液エキソソームによる機能性エキソソーム生産のための基礎データが得られたと考えられる。唾液エキソソームは豊富にIgAを含むことから、口腔内の異物抗原がエキソソームに結合して腸管に達し、腸管免疫を介して口腔内に抗原提示され免疫系を賦活する可能性が考えられた。ヒトの唾液中にはジぺプチジルペプチダーゼ4(DPP IV)を豊富に含有する膜小胞(DPP IV-エキソソーム:DPP4exo)とDPP IV-非含有エキソソーム(dDPP4exo)が存在する。DPP4exoは細菌に由来するリポ多糖(LPS)を豊富に含み、その一部はエキソソーム表面に強く結合している。DPP4exoは単独ではマクロファージの活性化作用はないが、インターフェロンーγ(IFN-γ)添加で強いNO産生作用を示す。dDPP4exoはIFN-γ添加時もNO産生を起こさない。DPP4exoは口腔内の細菌感染などの炎症時にIFN-γ濃度の上昇に伴って、NO産生を起こすと考えられる。平成26年度ー27年度にかけて、エキソソーム免疫カスケードの全容の解明および機能性エキソソームの開発とその臨床的応用のための分子基盤の構築を行う予定としている。平成26年度にDPP IVーエキソソームのLPS量とNO産生は比例していることを明らかにした。唾液中にはDPP IVーエキソソームとDPP IV非含有エキソソームが存在するが、前者のLPS濃度は後者の10倍以上高かった。そこで口腔内の免疫活性化機構に着目して検討したところ、一定以上のLPSが存在するとIFNーγ共存下で顕著なNO産生が見られた。よって外来抗原の感染が起こるとDPP IVーエキソソームが産生されてLPSを捕捉する結果、MφからのNO産生の閾値を超えて感染防御に働くことが考えられた。ただし、唾液中でDPP IVーエキソソームによるNO産生が起こるためにはさらにサイトカインなど他の因子が関わると考えられる。DPP IVーエキソソームにはLPS結合関連タンパク質群(CD14、LBP、MD2など)が豊富に含まれていることも明らかにしたので、NO産生との関係を精査すれば、エキソソーム免疫カスケードの全貌を解明できると考える。機能性エキソソーム作成のためのDPPIVーエキソソームの精製時の安定性および生体内での挙動について検討した。DPP IVーエキソソームは全唾液を採取後1週間は4°C保存後の精製が可能であること、口腔内のみならず腸内に到達して情報伝達する可能性が示唆された。従って、唾液中のDPP IVエキソソームは患者から採取後、簡単に精製可能で保存性も高く、機能性分子を取り込ませれば、体内を循環しながら機能する可能性がある。
粘質及び砂質土壌に適応したスイカ品種の生長と果実肉質に関する比較生理学的研究

スイカの土壌適応性の存在と品種による反応の差異は熊沢・秋谷(1956)によって記述されている。しかし、その後土壌適応性が研究されることはなく、存在する理由もしられていない。そこで、土壌要因のうちの酸素濃度を取り上げ、スイカ幼植物の生長に及ぼす影響を調査した。また、粘質土と砂質土で栽培試験を行い、果実品質の調査を行った。1.養液栽培したスイカの生長に及ぼす溶存酸素濃度の影響酸素濃度・温度条件を調節できる養液栽培装置を設計・試作した。養液温度を20,25,30°Cの3段階に設定した。各温度の試験は異なる時期に行った。各温度試験において酸素濃度を、大気の酸素で飽和した濃度を(DO100%)を基準として、DO50%,DO150%の3段階に設定した。実際の酸素濃度は、それぞれ約DO98%,DO68%,DO150%であった。昼/夜の気温は25/20°Cで、自然光で栽培した。本葉23枚になるまで、同一条件で育て、20°C・1週間の順化期間を経て処理を開始し、2週間後に終了した。品種は4品種を用いた。酸素濃度に対する幼植物の生長反応を葉数、茎長、地上部・地下部の新鮮重・乾物重により調査した。20°CではDO100%を基準にして述べると、DO50%において低下し、DO150%においてわずかに低下した。25°Cでは、DO50%とDO150%における低下ははっきり生じた。30°Cでは酸素濃度処理の影響は不明瞭となった。2.粘質土と砂質土で4品種のスイカを栽培したが、果肉硬度には差は認められなかった。スイカは、わが国における重要な果菜である。スイカ果実の果肉品質ほ、重要な形質であるが、」その遺伝性について.は不明なことが多く、そのために遺伝子操作に関する研究もない。わが国のスイカ品種の成立を研究した熊沢三郎氏によると、奈良盆地の重粘土地帯で育種された品種アイスクリームなおの大和系統を千葉県の砂質土地帯で栽培すると、肉質は緊密ではなくなる。そのために千葉県では品種都の系統が育種された。またその系統を重粘土地帯で栽培すると、肉質は締まりすぎて商品性がない、という。このように、スイカの肉質は遺伝的に支配され、また同時に強く土質(砂質と粘質)影響されることを示す観察が記述されている。本研究は、生埋学的な実験方法により、遺伝性と土質の影響を明確にすることを目的とする。(1)千葉県みかど育種農場および奈良県大和農園においてスイカ育種における土壌適応性形質に関する情報と品種の収集を行った。しかし、現在の育種当事者はほとんど土壌適応性を意識していないことが明らかとなった。その理虫は、現在では接ぎ木栽培がなされ、接ぎ木が土壌適応性の問題を克服しているのではないかということであった。しかし、その正拠はどこにもなかった。(2)一方、聞き取り調査の結果、兵庫農試でスイカ果肉硬度が土性によって影響されていることを示唆する結果が得られていた。(3)粘質(水田)土壌と壌土(畑土)を混ぜて、コンテナー栽培を行った。しかし、土の量が不足(20L)していたため、結実が悪く、栽培実験を来年度繰り返すこととした。熊沢・秋谷(1956)はスイカの土壌適応性の存在と品種による反応の差異について記述した。

土壌適応性が存在する理由はこれまでに研究されたことがないため、土壌要因のうちの酸素濃度を取り上げ、その生長に及ぼす影響を調査した。また、粘質土と砂質土で栽培試験を行い、果実品質の調査を行った。1.養液栽培したスイカの生長に及ぼす溶存酸素濃度の影響酸素濃度・温度条件を調節できる養液栽培装置を設計・試作した。養液温度を20,25,30°Cの3段階に設定した。各温度の試験は異なる時期に行った。各温度試験において酸素濃度を、大気の酸素で飽和した濃度を(DO100%)を基準として、DO50%,DO150%の3段階に設定した。実際の酸素濃度は、それぞれ約DO98%,DO68%,DO150%であった。昼/夜の気温は25/20°Cで、自然光で栽培した。本葉23枚になるまで、同一条件で育て、20°C・1週間の順化期間を経て処理を開始し、2週間後に終了した。品種は4品種を用いた。酸素濃度に対する幼植物の生長反応を葉数、茎長、地上部・地下部の新鮮重・乾物重により調査した。20°CではDO100%を基準にして述べると、DO50%において低下し、DO150%においてわずかに低下した。25°Cでは、DO50%とDO150%における低下ははっきり生じた。30°Cでは酸素濃度処理の影響は不明瞭となった。2.粘質土と砂質土で4品種のスイカを栽培したが、果肉硬度には差は認められなかった。