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無限行列固有値問題とその応用

本研究は無限行列A=〔aij〕の固有値問題をAのn次切断行列An(Aのn次主座小行列、n=1,2,...)の固有値問題でどんな意味で近似できるか、近似誤差はnのどんな関数になるのか、とくにn→∞の場合の挙動は何か、についての調査を以下の設定のもとに行った:(1)Aの定義域も値域もそれぞれヒルベルト空間l^2の部分空間、(2)Aは複素対称(これはAの自己随伴性、すなわちA^*=A,^*=共役転置、を必ずしも意味しない)(3)AまたはA^<-1>はコンパクト、本年度はこの設定のもとに得られた一般的定理(下記2論文参照Ikebe,Y., et al.,194,35-70.特にTheorem1.4;Ikebe, Y., et al., ibid, to appear,特にTheorem 1)の本格的応用を目指した。すなわち(1)ν階ベッセル関数J_ν(z)の零点(z,ν)を、従来から知られているνを実数として与える問題と、その「逆問題」を解くことにより、複素領域において3次元可視化し、調査した。(2)zJ′_ν(z)+HJ_ν(z)=0,ここにHは与えられた複素数、「'」はzに関する微分、のν-z曲線を複素領域で追跡する。この方程式はよく知られた古典的境界値問題に現われるものである。従来はH,νを実数として与え、zを求める問題の考察が主流であったが、本研究では複素領域において、上の「順問題」のみならず「逆問題」、すなわち、H、zを与えてνを求める問題をも考察の対象とし、その解の挙動を可視し、調査した。さらに(3)マシュー微分方程式の固有値の挙動を複素領域において可視化し、調査した。(1)次の一般的新定理を証明した。(2)次の諸問題への応用を得ている:(1)zを与えてJ_v(z)=0をvについて解く(2)zを与えてzJ'_v(z)+HJ_v(z)=0をvについて解く(3)マシュー方程式の固有値を与えて対応するパラメーターの値を定める。本研究は無限行列A=[a_<ij>]の固有値問題をAのn次切断行列A_n(Aのn次主座小行列、n=1,2,_...)の固有値問題でどんな意味で近似できるか、近似誤差はnのどんな関数になるのか、とくにn→∞の場合の挙動は何か、についての調査を以下の設定のもとに行った:(1)Aの定義域も値域もそれぞれヒルベルト空間l^2の部分空間、(2)Aは複素対称(これはAの自己随伴性、すなわちA^*=A,^*=共役転置、を必ずしも意味しない)(3)AまたはA^<-1>はコンパクト、本年度はこの設定のもとに得られた一般的定理(下記2論文参照Ikebe,Y.,et.al.194,35-70.特にTheorem 1.4;Ikebe,Y.,et.al.,ibid,to appear,特にTheorem 1)の本格的応用を目指した。(2)zJ′_ν(z)+HJ_ν(z)=0,ここにHは与えられた複素数、「'」はzに関する微分、のν-Z曲線を複素領域で追跡する。

この方程式はよく知られた古典的境界値問題に現われるものである。従来はH,νを実数として与え、zを求める問題の考察が主流であったが、本研究では複素領域において、上の「順問題」のみならず「逆問題」、すなわち、H、zを与えてνを求める問題をも考察の対象とし、その解の挙動を可視化し、調査した。さらに(3)マシュー微分方程式の固有値の挙動を複素領域において可視化し、調査した。
ライブイメージングを基盤とする癌幹細胞の非対称分裂検出とメカニズム解明

幹細胞性が可塑的に変化するがん幹細胞において、非対称分裂により様々な性質のがん細胞を生みだすことによって増大していると考えられており、この分裂様式の理解が研究目的である。がん幹細胞はがん細胞の中で幹細胞様の性質をもつ細胞集団として知られており、自己複製能、高い治療抵抗性をもつ。これら幹細胞様の性質は、浸潤や転移、再発などの原因となると考えられている。がん幹細胞は腫瘍内に極少数の割合で存在していると考えられているが、がん幹細胞に制御に関わる因子や細胞内シグナル伝達経路については不明な点が多い。Pim-1はがん遺伝子と知られるリン酸化酵素であり、様々な基質のリン酸化を介して細胞増殖、生存、アポトーシスを制御することが報告されている。また、Pim-1の高発現が多くのがん種で報告されているが、がん幹細胞での機能については不明である。本研究ではPim-1キナーゼのがん幹細胞内での機能に注目し大腸癌細胞株を用いた解析を行った。過去の報告から、in vitroにおけるsphere formation assayは自己複製能を有するがん幹細胞を選別する方法であることが明らかとなっていることから、sphere形成細胞でのPim-1の機能について解析を行った。その結果、Pim-1はsphere細胞で高発現していることを見出した。また、Pim-1の機能抑制はsphere形成を抑制した。Pim阻害剤を用いた解析から、Pim-1はsphere細胞においてAkt、mTORの活性を制御することが明らかとなった。これらの結果から、Pim-1はAkt/mTORシグナル伝達経路の活性化を介してがん幹細胞の自己複製能の制御に寄与している可能性が示唆された。がん幹細胞の分裂様式を調べるにあたって、その恒常性維持に寄与する分子の同定と機能解析は必須であり、その一つとしてPim-1キナーゼを見いだすことができたことは、大きな前進であると判断する。一方で、非対称分裂を解析する実験系の確立には至っておらず、今後の課題である。非対称分裂を解析する実験系を確立することが第一義である。またがん幹細胞の分離は技術的には十分に可能なレベルに達しているものの、その精度を上げることには引き続き取り組んでゆく必要がある。非対称分裂の分子機構解明は研究の方向性として堅持していくものの、その技術的なハードルも徐々に明らかになってきており、その壁を乗り越えることが困難であると判断せざるを得ない局面に至った際には、がん幹細胞の特性により焦点を当てた研究へと方針を転換することも念頭に置く必要があると考えている。今年度はがん幹細胞の特性に重点をおいた研究が中心となったため、イメージング実験は予備的データの取得に留まっており、計上していたイメージング関連の予算は来年度に執行することを予定している。
現代イギリスの歴史認識と「植民地支配責任」の史的研究

本研究の目的は、イギリス政府が今日まで、植民地支配がもたらした苦痛や被害に対する謝罪や補償(「植民地支配責任」)の求めに応じようとしなかった背景には、かつて「文明化の使命」といわれた支配理念(近代西欧的理念)は決して否定しない、この国特有の歴史認識があったとの認識に立ち、その論理と成立過程を明らかにし、イギリス現代史の特徴を考察することにある。昨年度から引き続き本年度においても、イギリスの歴史認識の論理構造を検討してきた。その結果、イギリス政府が過去の植民地支配の歴史に関する責任についてなんらかの態度の表明を求められる際には、1植民地の歴史においてはたしかに「恥ずべき」出来事があり、それは認めなければならず、そこに自責の念を禁じ得ないわけではないが、2とはいえイギリスの植民地統治は基本的には「良き行い」であった(「恥ずべき」出来事はあくまでも個別の事例に過ぎず、これらをもってイギリスの植民地統治の歴史全体を否定するわけにはいかない)という、いわば二重思考が認められる点を検討してきた。こうした歴史観が、歴史教科書やメディアを介して、現代イギリスの国民に広く受け入れられてきた点も、複数の歴史教科書の通時的な検討に加えて、欧米およびアフリカ等で用いられた歴史教科書との比較を通して考察してきた。本年度は、こうした研究成果を論文として総括する作業を進めた(近々に専門誌に投稿予定である)。加えて、本研究によって得られた知見をベースにより大きな歴史認識論を展開するために、共同研究のかたちでの発展を模索し、現在、学際的な研究チームを構築しつつある。以上の研究目的のもとで、平成28年度は、歴史教科書と歴史認識問題の分野を中心に先行研究を整理した。特に、戦争責任と植民地責任の両概念の異同と共通点を説明可能な議論として提示できるように努めた。その過程で、欧米の研究状況と日本のそれとの大きな違いを確認できた。すなわち、歴史認識問題というくくりでわが国で一般的に想定できる問題系は、いわゆる戦争責任論および戦後責任論である。わが国では、いわゆる安倍談話に見られるように、昨今の政府系および「有識者会議」系の議論を通して、「1930年代に日本が国際主義に背を向けて道を誤った」という議論が提示されるが、そうした議論には、それまでの植民地支配の歴史を再検討することの意識が低いということを意味してはいないだろうか。また、欧米では昨今、戦争に先立つ植民地支配の残虐行為(colonial atricities)に対する補償・謝罪の政治(politics of reparations and apologies)が活発化しているが、そこで議論されるのはあくまでも残虐行為(複数形のatricities)であり、植民地支配そのものが支配者側に与えた問題(単数形のatricity)やその歴史的意義については相変わらず不問に付される状況が見られる。こうした検討をもとに、2017年1月『歴史書通信』に『反・「正しい歴史認識」雑感』を寄稿した。現在まで、研究はおおむね順調に進展している。先行研究の整理も進み、概念的検討及び事例研究に注力できている。本研究の目的は、イギリス政府が今日まで、植民地支配がもたらした苦痛や被害に対する謝罪や補償(「植民地支配責任」)の求めに応じようとしてこなかった背景には、かつて「文明化の使命」といわれた支配理念(近代西欧的理念)は決して否定しない、この国特有の歴史認識があったとの認識に立ち、その論理と成立過程を明らかにし、イギリス現代史の特徴を考察することにある。以上の研究目的のもと、前年度に行なった先行研究を整理をふまえて、平成29年度は、認識の論理構造に対する考察を深めるように努めた。とりわけ、かつての植民地支配国のあいだに、植民地主義の過去に対する特異な「二重思考」がみられる点に着目し、これを検討した。ここで事例を詳細に記す余裕はないが、たとえば、激しい応酬の果てに植民地主義の被害に対する謝罪と補償を拒否した2001年国連反人種主義・差別撤廃世界会議の議論のなかに、またはコンゴのルムンバ暗殺の関与を認めたベルギー政府のcourageを称賛し、肝心の植民地主義の過去をめぐる議論を棚上げする欧州各国世論のなかに、あるいはケニア独立闘争時の拷問被害への謝罪を拒み、「未来の協力と友好」のために裁判可能な事例に限り補償金支払いに応じた英国政府の対応のなかに、植民地統治下での個別犯罪には配慮を示し、一定の状況下で謝罪や補償に応じるものの、植民地主義全体の歴史の意義については不問に付す「二重思考」が認められる。かつての植民地支配国、とくに欧米諸国は戦後国際秩序の担い手となるのだから、この「二重思考」はそのまま国際社会の意思として受け入れられてきたといえよう。ここでいう「二重思考」を英語でどう表現するか自体が課題である。ここでは、さしあたり「Selective Thinking」と表現し、2017年7月にパリで行われた国際シンポジウムにて報告した。先行研究の整理をふまえて、概念的検討と事例研究に以降している(今年度はとくに前者に注力)。

本研究の目的は、イギリス政府が今日まで、植民地支配がもたらした苦痛や被害に対する謝罪や補償(「植民地支配責任」)の求めに応じようとしなかった背景には、かつて「文明化の使命」といわれた支配理念(近代西欧的理念)は決して否定しない、この国特有の歴史認識があったとの認識に立ち、その論理と成立過程を明らかにし、イギリス現代史の特徴を考察することにある。昨年度から引き続き本年度においても、イギリスの歴史認識の論理構造を検討してきた。その結果、イギリス政府が過去の植民地支配の歴史に関する責任についてなんらかの態度の表明を求められる際には、1植民地の歴史においてはたしかに「恥ずべき」出来事があり、それは認めなければならず、そこに自責の念を禁じ得ないわけではないが、2とはいえイギリスの植民地統治は基本的には「良き行い」であった(「恥ずべき」出来事はあくまでも個別の事例に過ぎず、これらをもってイギリスの植民地統治の歴史全体を否定するわけにはいかない)という、いわば二重思考が認められる点を検討してきた。こうした歴史観が、歴史教科書やメディアを介して、現代イギリスの国民に広く受け入れられてきた点も、複数の歴史教科書の通時的な検討に加えて、欧米およびアフリカ等で用いられた歴史教科書との比較を通して考察してきた。本年度は、こうした研究成果を論文として総括する作業を進めた(近々に専門誌に投稿予定である)。加えて、本研究によって得られた知見をベースにより大きな歴史認識論を展開するために、共同研究のかたちでの発展を模索し、現在、学際的な研究チームを構築しつつある。今年度は、さらに「植民地責任」概念の整理と、歴史認識を論じる際の方法論の確立を試みる。とりわけ、「責任」概念の二類型(応答責任=歴史学的意義の探求と負担責任=法的負担の追求)の関係を理論化し、同時に歴史的事例をもとに分析したい。今年度は、さらに概念的検討や歴史認識をめぐる方法論の考察に加えて、事例研究(歴史認識が具体的な政治に反映された様相)を進めていきたい。海外出張における現地交通費支出等において、概算払いと実費の差が生じたため。2018年78月に予定している米国海外出張費を計上したため。本年度も予定している海外出張において使用予定。研究成果の一部は、「イギリス帝国の歴史現代世界を理解するヒントを探る」と題して行った市民講座(朝日カルチャーセンター・新宿教室、全10回、2016年4月12月)にて発表した。
ロシア極東における農村社会の変動に関する調査研究-国営・集団農場の解体・再編を契機として-

本研究は、平成7年度ロシア極東のハバロフスクの農村調査および8年度同地方の補完調査と新規のアムール州農村調査をもって一応の終了となる。当初予定していた沿海州の調査は9年度事業として採択されている。1989年の土地改革に始まる国営農場の組織改革と個人農の成立は、極東農村にも大きな変動を与えた。極東全体で個人農は1993年をピークに1995年末には13,540戸と約2,200戸も減少した。この傾向は個人農の連帯組織である農民経営協会(アコール)運営の危機として現れている。これは個人農の急増を支えた都市住民の参入が減り、既存入植者の離農による。この理由は生産資材の高騰と政府援助の後退、農産物需要の減退と市場対応の困難等による経営悪化に基づいている。残った個人農の経営確立が緊急を要する政策課題となっている。他方、大農場では一定の経営合理化の努力による経営向上の一群と分裂・解体に向かう二つの流れがみられる。前者の農場は保有農業機械の多さ、経営技術と市場対応の有利性に支えられて発展の可能性が見出せるが、後者の動きは上の個人農と同じ理由から危機的である。しかし、その中で大統領令による旧国営農場が保有した社会施設の行政移管が進む中で地方財政の危機に伴い、学校等の公的施設を除いて他の施設は依然として農場の委託管理のまま放置され、そのうえ資金供給を求められるなど、農場の抱える経済負担の軽減は容易でない。農業関連施設ではインフレによる生産費の高騰、市民の食料自給策強化(ダ-チャ・別荘の菜園)による需要減退のため、経営が悪化し、原料搬入の抑制や操業停止に追い込まれる企業もある。外国産野菜の輸入増加が続く中で農産物調達機関でも地場産の受入れ制限を行い、これが大量供給の農場経営に打撃を与えている。アムール州は作付耕地140万ha、穀物、飼料作で計約70%を占める極東随一の大規模な穀菽農業地帯である。農場、個人農のいづれの経営規模も相対的に大きく、うち、個人農は1992年の615戸から1994年に3,385戸へと急増し、96年には2,330戸に減少したが、1経営当り113ha('96)と極東最大の規模を誇っている。調査対象の地区は州都ブラゴベシチェンスクから西北約50kmにある17の農場、295の個人農を擁する集落である。調査した農場は、(1)穀作、大豆、野菜、酪農部門を持つ構成員400人の有限会社、(2)アコールの指導で設立された飼料調整、製粉、製油、パン、ビール等の加工部門をもつ25戸の協同経営、(3)大豆原種農場として種子大豆を専門に供給する農場、(4)穀作、飼料用大豆、畜産部門をもつ構成員380人の協同農場の4ヵ所であり、個人農は酪農、畜産、養蜂、穀物、大豆、飼料などと個別に、あるいは複合的に経営する多様な8事業体を調査した。旧国営農場では、制度改革による土地配分はほぼ終了し、脱退者に対して土地を予め指定する農場もあるが、構成員の変動が少なく、脱退者はないという、経営組織は生産隊(ブリガード)の独立採算を基本とし、中にはこれらとの請負耕作を行う農場もあって、その運営形態は弾力的であり、かつ流動的である。農産物販売は現金決済を主としながらも、生産資材の入手難からは多くは商品クレジットによる決済方式を導入している。アムール州における農業生産の特徴は、農場・個人農ともに飼料穀物と畜産の複合経営が支配的であり、農場ではこれに関連加工施設を加えた総合的な経営組織が一般的であった。穀物市場へのアクセスは州内は粗飼料のまま出荷しながらも、域外へは加工した濃厚飼料として出荷するなど農産物の高次加工への努力がみられる。以上の調査から今後の農業再生の課題は、これからも政策援助が期待されないとして、新設個人農と農場が各々あるいは相互間で、生産から販売にいたる協業への組織化が求められており、投資と経営資源の効率的活用、より高い経営技術の習得が必要であろう。いまロシア極東の農業改革は始まったばかりで、その行方を判断することは容易ではない。だが、その変動過程は明らかに地域農業の構造格差に規定されており、ハバロフスク地方を中心として、より大規模農業地帯のアムール州農業が対置している。零細で、市場対応型の沿海州およびサハリン州の農業構造の分析を俟って、市場経済移行下の極東農村の当初の課題が解明されるものと考える。

他方、大農場では一定の経営合理化の努力による経営向上の一群と分裂・解体に向かう二つの流れがみられる。前者の農場は保有農業機械の多さ、経営技術と市場対応の有利性に支えられて発展の可能性が見出せるが、後者の動きは上の個人農と同じ理由から危機的である。しかし、その中で大統領令による旧国営農場が保有した社会施設の行政移管が進む中で地方財政の危機に伴い、学校等の公的施設を除いて他の施設は依然として農場の委託管理のまま放置され、そのうえ資金供給を求められるなど、農場の抱える経済負担の軽減は容易でない。農業関連施設ではインフレによる生産費の高騰、市民の食料自給策強化(ダ-チャ・別荘の菜園)による需要減退のため、経営が悪化し、原料搬入の抑制や操業停止に追い込まれる企業もある。外国産野菜の輸入増加が続く中で農産物調達機関でも地場産の受入れ制限を行い、これが大量供給の農場経営に打撃を与えている。アムール州は作付耕地140万ha、穀物、飼料作で計約70%を占める極東随一の大規模な穀菽農業地帯である。農場、個人農のいづれの経営規模も相対的に大きく、うち、個人農は1992年の615戸から1994年に3,385戸へと急増し、96年には2,330戸に減少したが、1経営当り113ha('96)と極東最大の規模を誇っている。調査対象の地区は州都ブラゴベシチェンスクから西北約50kmにある17の農場、295の個人農を擁する集落である。調査した農場は、(1)穀作、大豆、野菜、酪農部門を持つ構成員400人の有限会社、(2)アコールの指導で設立された飼料調整、製粉、製油、パン、ビール等の加工部門をもつ25戸の協同経営、(3)大豆原種農場として種子大豆を専門に供給する農場、(4)穀作、飼料用大豆、畜産部門をもつ構成員380人の協同農場の4ヵ所であり、個人農は酪農、畜産、養蜂、穀物、大豆、飼料などと個別に、あるいは複合的に経営する多様な8事業体を調査した。旧国営農場では、制度改革による土地配分はほぼ終了し、脱退者に対して土地を予め指定する農場もあるが、構成員の変動が少なく、脱退者はないという、経営組織は生産隊(ブリガード)の独立採算を基本とし、中にはこれらとの請負耕作を行う農場もあって、その運営形態は弾力的であり、かつ流動的である。農産物販売は現金決済を主としながらも、生産資材の入手難からは多くは商品クレジットによる決済方式を導入している。アムール州における農業生産の特徴は、農場・個人農ともに飼料穀物と畜産の複合経営が支配的であり、農場ではこれに関連加工施設を加えた総合的な経営組織が一般的であった。穀物市場へのアクセスは州内は粗飼料のまま出荷しながらも、域外へは加工した濃厚飼料として出荷するなど農産物の高次加工への努力がみられる。以上の調査から今後の農業再生の課題は、これからも政策援助が期待されないとして、新設個人農と農場が各々あるいは相互間で、生産から販売にいたる協業への組織化が求められており、投資と経営資源の効率的活用、より高い経営技術の習得が必要であろう。いまロシア極東の農業改革は始まったばかりで、その行方を判断することは容易ではない。だが、その変動過程は明らかに地域農業の構造格差に規定されており、ハバロフスク地方を中心として、より大規模農業地帯のアムール州農業が対置している。零細で、市場対応型の沿海州およびサハリン州の農業構造の分析を俟って、市場経済移行下の極東農村の当初の課題が解明されるものと考える。
ダイヤモンド中への電子のトンネル注入と冷陰極への応用

本年度、我々はダイヤモンド中への電子のトンネル注入と冷陰極への応用の研究を行い、次のような結果を得た。(1)ダイヤモンド中のフェルミ準位位置(ドナー添加によって伝導帯に近いところにあると仮定)およびショットキー障壁高さを理論的に正しいと考えられる値に取り、高密度のドナー準位が存在する接合について、金属からダイヤモンドへの電子注入特性をシミュレートし、電子放出特性に対するドナー準位の効果を評価した。その結果、適当なドナー密度と膜厚があればダイヤモンド中へ電子が効果的に注入されることがわかった。また、金属から真空中への電子の放出と比較することにより、ダイヤモンド冷陰極の優位となる条件を示すことができた。(2)化学気相合成法によりリンを添加したダイヤモンド膜を(100)シリコン基板上に成長させ、電気抵抗率の温度依存性および交流導電率の周波数依存性を行い、電気抵抗率の温度依存性から求められる活性化エネルギーを0.420.58eVと評価した。(3)ダイヤモンド表面を酸素プラズマ、水素プラズマあるいはフォスフィンプラズマで処理して表面改質を行い、その表面電子状態への効果を電子放出特性を測定することにより調べた。その結果、酸素プラズマ処理およびアニール処理を施した場合、電子放出開始電界強度の増加が認められた。ダイヤモンド中への電子のトンネル注入についての研究を計算機シミュレーションとの実験の両面から進め、初年度は以下の結果を得ている。1.ダイヤモンド内に浅い準位を形成するドナー不純物としてリン原子が注目され、そのドナー準位は0.2eV程度になると予測されている。金属-ダイヤモンド接合における内部電界電子放出に関する数値計算を行い、リン原子をドナー不純物とした場合、1.0×10^<18>cm^<-3>以上の濃度に添加することにより1.0×10^<-4>A/cm^2程度の大きな注入電子電流が得られることを明らかにした。2.熱フィラメント化学気相成長法によりメタノールと水素を原料とし、五酸化二リンをメタノールに加えてリンドープダイヤモンドの成長を試み、シリコン基板上に多結晶ダイヤモンド薄膜を得た。また、マイクロ波プラズマ化学気相成長法を用いて、ダイヤモンド基板上にノンドープダイヤモンド薄膜のホモエピタキシャル成長を行った。エピタキシャル成長層の表面状態を原子間力顕微鏡により観察し、表面の平坦性を向上させるために成長条件の最適化を図っている。3.ノンドープおよびリンドープ多結晶ダイヤモンド薄膜表面からの電界による電子放出特性を測定した。平成8年度はリンドープホモエピタキシャルダイヤモンド薄膜の成長を試み、ショットキー接合を作製して、その電気的特性を測定すると共に、冷陰極としての特性を評価する。1.ダイヤモンド中のフェルミ準位位置(ドナー添加によって伝導帯に近いところにあると仮定)およびショットキー障壁高さを理論的に正しいと考えられる値に取り、高密度のドナー準位が存在する接合について、金属からダイヤモンドへの電子注入特性をシミュレートし、電子放出特性に対するドナー準位の効果を評価した。2.化学気相合成法によりリンを添加したダイヤモンド膜を(100)シリコン基板上に成長させ、電気抵抗の温度依存性および交流導電率の周波数依存性からドナー準位の深さを0.420.58eVと見積もられた。3.ダイヤモンド表面を酸素プラズマ、水素プラズマあるいはフォスフィンプラズマで処理して表面改質を行い、その表面電子状態への効果をショットキー接合特性および電子放出特性を調べた。
実および複素力学系の複素解析的研究

実および複素力学系の不変集合の構造や分岐現象について、複素解析的手法を用いて研究を行った。特に、1次元複素力学系の無理的中立不動点に関し、近放物型くりこみを定義し、それに関する不変関数空間を構成した。この関数空間は穴あき円板のタイヒミュラー空間と対応が付き、くりこみがタイヒミュラー計量により縮小的であることが示された。実力学系と複素力学系は単に実関数の複素化あるいは複素関数の実への制限という以上に密接に関係を持っている。本研究ではその関係を実と複素両面から研究することを目標とする。たとえば、後述するくりこみ理論では、有限回しか微分可能でない系を考えても、それがある種の分岐現象のの臨界パラメ-タにおいては、その小さな部分集合へ制限した再帰写像を考えるくりこみの操作により、本質的に(スケ-ル変換をした極限をとると)実解析的(しかもその複素への拡張は比較的大きな定義域をもつ)になることが知られている。(Sullivan)すなわち、臨界的な写像では自然に解析的な力学系に結びついてくるのである。今年度は、各種くりこみの相空間やパラメ-タ空間へ構造の研究への応用を中心に調べる。特に、昨年進展のあった、正則関数の無理的中立不動点の周りのくりこみについては、不動点周辺の不変集合(hedgehog)の構造やSiegel円盤の境界の構造への応用が期待され、従来未解決であった様々な問題の解決を目指す。また、高次擬多項式型のくりこみについては、くりこみ写像の不連続性が現象と知られているが、実際の多項式族等において不連続性が起きることは、限られたケ-スをのぞけば厳密に証明されてこなかった。この現象について、放物型不動点の分岐の研究を通して証明を与えていく。また、カオス的力学系の分岐現象については、様々なタイプの分岐が錯綜しているために、その解析が非常に困難になっている。これを解析するために、精度保証付き計算を用いた分岐現象の特徴付けの研究も行う。宍倉と稲生は、1変数複素力学系の放物型くりこみに関する不変な関数空間を発見した。これにより、その摂動で得られる近放物型くりこみの双曲性が得られ、無理的中立不動点の乗数の普遍的挙動などを示すことができた。この結果は、Buff-Cheritatによる、面積が正のジュリア集合(2次多項式に対するもの)の構成の重要なステップとして利用された。これは、有利関数に対するAhlfors予想の反例となり、永年の未解決問題に決着がついた。宍倉は、木坂との共同研究で、擬等角手術の手法により2重連結な遊走領域を持つ超越整関数を構成した。辻井は、関数解析的な手法を用いて(部分)双曲的な力学系のエルゴード理論について研究した.特に2次元の部分双曲的な力学系においてgenericな仮定の下で有限個の測度論的アトラクターが存在して,その吸引域が相空間の全体とルベーグ測度0の集合を除いて一致することを示した.また、ある双曲型力学系に関するゼータ関数の解析接続範囲に関する研究を行った。上田は、1変数正則写像の放物型不動点のファトゥ座標が吸引不動点に対するシュレーダー方程式の解のある種の極限として得られることを示した.また複素射影空間の上の正則写像から生ずる力学系に対するFatou写像の解析接続に関する条件を研究した。國府は、Michelson系に見られるヘテロクリニック軌道の無限回の分岐の集積現象を分岐理論的に明らかにした。また、fast-slow系の解の構造をConley指数を用いて調べる理論を遅い多様体が高次元の場合に拡張した。荒井は、複素Henon写像のパラメータ空間内での馬蹄型力学系に対応するパラメータの集合の性質を厳密な数値計算を援用しながら研究した。宍倉と稲生は、-変数複素力学系の放物型不動点および近放物型不動点に関するくりこみの不変空間を決定し、タイヒミュラー空間の小林双曲性に結びつけて、回転数が小さい場合のくりこみの双曲性を証明し、その論文を完成させた。この結果は、Buff-Cheritatにより既に応用され、長年の懸案であった面積正をもつジュリア集合(二次多項式)の構成が得られている。また、宍倉はこのくりこみが応用できるタイプの関数芽に関する剛性を証明し、これらの関数芽の間の共役写像が臨界点の軌道で微分可能にになることを示した。この剛性のために、擬等角写像の一点での微分可能性の問題に取り組み、従来の証明よりも簡明な証明を得るとともに、ベルトラミ微分の可積分性に関する仮定も弱められることを示した。辻井は、円周上の倍角写像をベースとする懸垂半流について、その相関関数の減衰のための必要条件を、力学系的ゼータ関数や推移作用素の得た。研究を通して調べた。また、Baladiとの共同研究で、倍角写像の上の半直積写像に関する推移写像について、そのスペクトラムをうまくとらえる非等方祖母レフ空間について研究した。

國府は、Gameiro,Gedeon,Kaliesらとの共同研究により、速い系と遅い系をカップルさせた形になる捕食者・非捕食者系について、その進行波解を表す微分方程式系について研究し、この系に生ずる位相的馬蹄型力学系の存在を証明した。荒井は、複素エノン写像に関して、代数的位相幾何学を用いたコンレー指数の理論と精度保証付き数値解析を用いて、系が双曲型になるパラメータ集合を計算し、従来厳密に知られていなかった新しいタイプのパラメータ領域を発見するとともに、この領域でパラメータのループを周回するときのジュリア集合上のホロノミーを決定し、非自明なホロノミーが存在すること(従って、ループ自体が非自明なこと)を証明した。無理的不動点を持つ複素力学系のくりこみついては、稲生-宍倉による不変関数族の存在は大きなステップであった。それを応用してBuff-Cheritatは長年の未解決問題であった、面積正のジュリア集合の構成に成功した。さらには、この不変関数族をより精密な不変集合の記述へと応用する枠組みが宍倉により完成しつつある。また、上田・宍倉にIndiana大学のBedfordを加えて、高次元力学系の放物型不動点の分岐の研究が進展しつつある。また、実力学系の分岐の研究を精度保証付き計算を利用して行う方向では、國府が他の共同研究者とともに、その枠組みを整えつつあり、代数的トポロジーの方法の応用が非常に有効であることがわかってきた。これは、力学系研究の方向性をより広いものにしている。稲生と宍倉は放物型および近放物型不動点に付随するくりこみに関し不変な関数区間を発見した。この結果を無理的中立不動点の近傍の不変集合の構造の決定に応用するために、宍倉は「Dynamical chart」の概念を定義し、高いタイプの無理的中立不動点をもつ写像(2次多項式を含む)に対し、Dynamical chartsが構成できることを示した。これにより、不動点周辺の極大不変集合が互いに素な曲線からなること、ジーゲル円板が存在する場合にその境界がジョルダン閉曲線になることを証明した。上田はインディアナ大学のE. Bedfordおよび宍倉との共同研究で、エノン写像族の放物型不動点の分岐について研究し、1次元でのDouady-Hubbard-Lavaursの定義したLavaurs写像の類似を構成することに成功した。稲生は1変数多項式のくりこみ写像が連続になるための十分条件を得るとともに、不連続になる例を構成した。
強磁場曝露下におけるヒトリンパ球および哺乳動物細胞の染色体への影響に関する研究

磁場を利用した先端技術として、リニアモ-タ-カ、核磁気共鳴装置、核融合装置やアルミニウム電解技術などがあげられる。しかし、磁場の健康への影響に関する研究は少ない。最近,電磁場曝露と白血病発生に関する疫学調査報告があることから磁場の染色体への影響を検討した。研究はチャイニ-ズハムスタ-肺繊維芽細胞(CHL細胞)を用いた小核試験で行った。(1):CHL細胞に対して36°Cの条件下で0.111.75T(T:テスラ-)の磁場を曝露したが、有意な小核誘発は認められなかった。(2):アルミニウム精錬工場での白血病発生に関する疫学調査報告があることから、精錬過程でヒトが曝露する可能性のあるフッ素化合物共存下で磁場を曝露したときの影響を検討した。磁場強度が1T以上(111.75T)でフッ化ナトリウムの各濃度で有意に小核誘発亢進作用が認められた。(3):白血病誘発物質(7,12ーdimethylbenz(a)anthracene,1ーmethylー1ーnitrosourea,1ーbutylー1ーnitrosourea,3ーmethylcholanthraene,urethane)の小核誘発への磁場の影響を検討した。磁場強度は11.75T、培養温度は36°Cの条件下で行った。試験した6物質のうち1ーmethylー1ーnitrosoureaのみが磁場により有意に小核誘発亢進作用が認められた。また、7,12ーdimethylbenz(a)anthraceneの小核誘発頻度は、有意ではないが抑制される傾向を示した。以上の結果から、磁場自身には変異原性は認められないが、化学物質共存下で磁場は変異原性に影響(相乗・相加効果)を与えることを示唆する。従って、磁場に曝露するような作業環境、日常生活環境では化学物質(化学工業物質、医薬品など)の取扱いには十分注意する必要があると考えられる。
有機分子触媒を用いた多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法の開発と応用

シクロヘキサノン誘導体とアクリル酸誘導体との連続的Michael反応を鍵反応とした多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法を検討した。このワンポット合成法における不斉誘起源となる分子間Michael反応は、シンコナアルカロイド由来の四級アンモニウム塩を有機分子触媒として用いると高エナンチオ選択的に進行することを見い出した。この反応条件に基づき、ビシクロ化合物のワンポット不斉合成が可能であることを見い出した。本年度は、本研究課題で開発する多置換ビシクロ化合物の不斉合成法の鍵反応となる有機分子触媒を用いたシクロヘキサンノン誘導体と脱離基を有するアクリル酸誘導体とのエナンチオ選択的分子間Michael反応について検討した。まず、有機分子触媒としてシンコナアルカロイド由来の四級アンモニウム塩を用い単純な構造をしたシクロヘキサノン誘導体とアセチル基を脱離基として有するアクリル酸誘導体との分子間Micheal反応を行ったところ適度なエナンチオ選択性で分子間Michael反応が進行することを見出した。更に反応に用いる溶媒や塩基などの反応条件やアクリル酸誘導体の脱離基などの最適条件を探索したところ、約90%eeまでエナンチオ選択性が向上することを見出した。本研究課題の目的である多置換ビシクロ化合物の構築を可能とするため、様々な置換基を有するシクロヘキサノン誘導体やアクリル酸誘導体を用いた不斉Michael反応を見出した最適反応条件下で検討したところ、エナンチオ選択性が低下することなくMichael反応生成物が得られることが分かった。本年度に実施した研究によりシクロヘキサン誘導体とアクリル酸誘導体から高エナンチオ選択性でMichael生成物の合成が可能となり、得られたMichael生成物からの分子内Michael反応により、本研究課題である多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法が実現するものと期待される。本年度は、昨年度、見い出した有機分子触媒を用いたシクロヘキサノン誘導体と脱離基を有するアクリル酸誘導体とのエナンチオ選択的分子間Michael反応を鍵反応とした連続的Michael反応による多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法について検討した。昨年度、見い出した反応条件に基づき、シンコナアルカロイド由来の四級アンモニウム塩を不斉分子触媒として用いシクロヘキサノン誘導体と脱離基を有するアクリル酸誘導体との分子間Michael反応によりMichael反応生成物をエナンチオ選択的に発生した後、その反応溶液に分子内Michael反応の反応試剤である臭化テトラブチルアンモニウム、炭酸カリウムを加え還流するとエナンチオ選択性が大幅な低下をすることなく、適度な収率で多置換ビシクロ化合物をワンポットで得られることを見い出した。また、種々の置換基を有するシクロヘキサノン誘導体を用い、この多置換ビシクロ化合物の不斉ワンポット反応を検討したところ、最初の分子間Michael反応において反応基質が完全に消費されていないことに起因する多置換ビシクロ化合物の収量の低下や分子内Michael反応における位置選択性、多置換ビシクロ化合物のエナンチオ選択性の決定におけるエナンチオマーの検出方法に問題があることが明らかとなった。今後、多置換ビシクロ化合物の収量改善および分子内Michael反応における位置選択性を改善することで、この多置換ビシクロ化合物のワンポット構築法は種々のビシクロ化合物の効率的な不斉合成法となることが期待される。本年度の研究により、本研究の目的の一つである多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法が実現可能であることが明らかとなった。しかしながら、ワンポット不斉合成法にはいくつかの問題点もあることが明らかとなり、更なる検討が必要であることも分かった。以上より、本研究はおおむね順調に進展しているといえる。本研究では、有機分子触媒を用いた連続的Michael反応を基盤とする多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法を確立し、抗腫瘍活性を有する微量天然有機化合物Plukenetione Aの不斉合成に応用することを目的とし研究を実施した。最初に、本研究課題で開発する多置換ビシクロ化合物の不斉合成法の鍵反応となる有機分子触媒を用いたシクロヘキセノン誘導体と脱離基を有するアクリル酸誘導体とのエナンチオ選択的分子間Michael反応について検討し、相間移動触媒としてシンコナアルカロイド由来の四級アンモニウム塩存在下、脱離能の優れた脱離基を有するアリル酸誘導体を用いることで種々のシクロヘキサノン誘導体との分子間Michael反応が高エナンチオ選択的に進行することを見い出した。見い出した有機分子触媒を用いたシクロヘキセノン誘導体とアクリル酸誘導体とのエナンチオ選択的分子内Michael反応を鍵反応とした連続的Michael反応による多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法について検討したところ、前述の反応条件で分子内Michael反応生成物をエナンチオ選択的に発生させた後、その反応溶液に直接、臭化テトラブチルアンモニウム、炭酸カリウムを加え還流するとエナンチオ選択性が大幅な低下をすることなく多置換ビシクロ化合物をワンポットで得られることを見い出した。これらの成果に基づき、今年度は、分子間Michael生成物から天然有機化合物Plukenetione Aの合成経路を検討した。当初の実験実施計画では、前述の反応で得られる分子内Michael反応生成物はPlukenetione Aの立体化学に適合した立体化学をしておらず、立体化学の異性化反応などを検討したが望まれる立体化学への変換は困難であることが判明し、合成計画の変更が必要であることが明らかとなった。

このワンポット合成法における不斉誘起源となる分子間Michael反応は、シンコナアルカロイド由来の四級アンモニウム塩を有機分子触媒として用いると高エナンチオ選択的に進行することを見い出した。この反応条件に基づき、ビシクロ化合物のワンポット不斉合成が可能であることを見い出した。有機分子触媒を用いた不斉合成反応の開発では、通常、様々な反応条件や反応基質、用いる触媒などの検討が必要で多大な労力が必要となる。本年度の研究で検討したシクロヘキサノン誘導体とアクリル酸誘導体とのMichael反応においても、エナンチオ選択性は当初、適度なものであり、最適な反応条件の探索には様々な検討が必要であると予想していた。しかしながら、本年度の研究実施により、最適条件の探索および反応基質の適用範囲の検討が粗方、完了することができ、当初の計画以上に進展していえる。本年度の研究で明らかとなった問題点を解決するため、連続的Michael反応の内、分子内Michael反応における反応条件の検討やエナンチオマーの検出方法の検討を行う。また、この多置換ビシクロ化合物のワンポット不斉合成法が天然有機化合物Plukenetione Aの全合成に適用可能か検討する。有機合成化学26年度の研究実施により本研究課題である連続的Michael反応による多置換ビシクロ化合物の不斉ワンポット構築法の開発のうち、鍵反応となる分子間Michael反応がエナンチオ選択的に進行することを見出した。よって、今後は当初の研究計画に従い、分子間Michael反応に続く分子内Michael反応について検討を行い、ワンポット反応による多置換ビシクロ化合物の不斉合成法の開発を行う。今年度も研究が概ね順調に進展し、消耗品などに必要な物品費への支出を抑えることができたため、次年度使用額が発生した。今年度は研究計画時に予想していた以上に研究が進展し、消耗品などに必要な物品費への支出を予想より低く抑えることができ、次年度使用額が発生した。当初、予定していた有機試薬類やガラス器具類、キラルカラム担体などの消耗品の充実および旅費に加え、効率的な研究遂行に必要な装置類の購入を予定している。次年度使用額は翌年度分として請求した助成額と合わせることで、主に有機試薬類やガラス器具類、カラム担体などの消耗品の充実に使用する予定である。また、研究に関連する情報収集のための旅費にも使用する予定である。
無細胞DNA複製再開系を用いた損傷DNAの複製フォーク後退メカニズムの解析

本研究では、DNA損傷などにより進行を阻害された複製フォークがDNA複製を再開する機構のひとつと考えられる複製フォーク後退機構を明らかにすることを目的としている。本年度は昨年度までに確立した試験管内無細胞DNA複製再開系を用いて、引き続き以下の解析を行った。まず、昨年度までに検出できていた損傷誘発的な異常な構造の複製中間体をより詳細に解析する為に、二次元アガロースゲル電気泳動法によって分離した複製中間体をSouthern blottingによって解析した。複数の部位及びDNA鎖特異的なプローブを用いて検出を行った結果、紫外線DNA損傷であるcyclobutanepyrimidinedimer (CPD)と6-4光産物(6-4PP)が複製フォークの進行を阻害した場合に、replication uncouplingが引き起こされ、複数種の異常な構造の複製中間体を形成することがわかった。また、そのうちのいくつかが、複製フォーク後退機構に特徴的なチキンフット中間体であることが示唆された。次に、複製フォーク後退機構に深く関与すると考えられているRecQ helicaseのWRN、BLM、RECQ5βの組み換えタンパク質を作成し、精製した。精製した組み換えタンパク質を、試験管内反応系に添加し、それらが複製中間体に与える影響を二次元アガロースゲル電気泳動法で解析した。その結果、これらの組み換えタンパク質は、CPDと6-4PPによって誘発される異常な構造の複製中間体には顕著な影響を及ぼさなかったが、複製中のDNAのねじれの解消を促進することが示唆された。以上、一連の結果は、国際学術雑誌に投稿するために、現在準備中である。さらにHeLa細胞抽出液と紫外線照射により生じるもうひとつの主要なDNA損傷である6-4光産物を部位特異的に一箇所のみもつプラスミドDNAを用いて、同様の実験を行った。その結果、6-4光産物誘発的に生成される複製中間体が存在することも明らかとなった。本年度は昨年度に確立した試験管内無細胞DNA複製再開系を用いて、引き続き解析を行った。その結果、HeLa細胞抽出液、XP-V細胞抽出液のどちらを用いた場合も、鋳型DNA上に6-4光産物が存在するときのみチキンフット型DNAと考えられる構造をとっている分子を検出できた。チキンフット型DNAは、複製フォーク後退機構に特徴的な複製中間体と考えられ、本結果は哺乳類細胞内でも複製フォーク後退機構が存在することを示唆する。しかし、観察できたチキンフット型DNAの数は極めて少なく、今後も詳細な解析が必要である。現在、国外の他の研究グループが複製フォーク後退機構に関与していると報告したタンパク質であるRecQファミリーヘリケースのWRN、BLM、RecQ5Bを精製し、これらの因子が本実験系に及ぼす影響も解析している。
コラーゲン誘発性関節炎における骨髄異常と骨細胞動態の関連

【目的】コラーゲン誘発性関節炎マウスを用いて、関節炎の発症前後の骨代謝動態、骨微細構造の変化、骨髄細胞の分化の異常について検討した。【方法】9週齢、DBA1/Jマウスを用いた。Bovine type2 collagenを含んだアジュバントをマウスの尾根部皮下に注射後21日目に追加免疫を行った。関節点数で関節炎の発症を確認した。アジュバント接種後、0,14,28,42,56日目に屠殺を行った。脛骨近位端骨幹部にて非脱灰薄切標本を作成し、骨形態計測を行った。さらに脛骨近位部二次海綿骨をμCTで解析し、脛骨の骨髄細胞の初代培養を行った。【結果】関節炎発症率は、追加免疫後約2週間で86%の発症で、56日目に100%であった。骨形態計測では、骨量は、28日以降は対照群に比べ有意に減少していた。骨形成率は、14日目、24日目、56日目で有意に減少していた。破骨細胞数は、42、56日目で有意に増加していた。μCTによる解析では、骨量は42日目以降で有意に低下した。SMIは28日目に有意差を認めた。42日目以降では骨量、骨面、SMI、TBPfでコントロール群と有意差を認めた。組織形態計測の解析では、骨量は42日目で、骨梁幅は28日目で有意に低下していた。骨量間隙は14日目以降有意差を認めた。骨石灰化速度と骨形成率は14日目以降有意に低下した。破骨細胞面と破骨細胞数は、42日目以降で有意差に上昇していた。骨髄培養では、全骨髄細胞数はCIA群で42日目に有意に低下した。接着性細胞数は14日目より減少した。ALP(+)CFU-fコロニー数は42日目に有意に低下していた。Nodule formationは、14日目で有意に低下していた。CFU-GMコロニー数は、関節炎発症前後で、有意差を認めなかったが、破骨細胞数は、42日目では有意に増加した。【結論】コラーゲン誘発性関節炎マウスでは、関節炎の発症前に骨形成の低下が起こっていると考えられた。この関節炎モデルでは、骨形成の低下が、関節炎発症以前に起こり、その後関節炎の発症に伴って、骨吸収が増加し骨量が減少すると考えられる。これらは骨髄細胞の分化異常に関連していると考えられた。
上顎歯槽部骨延長における周辺組織再構築に関する至適条件の検討

仮骨延長術に伴う周辺組織の再構築に関する至適条件を模索するにあたり、1.新生歯槽骨の形成様相、2.新生歯槽骨への歯の移動を行った際の新生歯槽骨の形成様相の特徴の抽出を図った。先行実験において、骨延長に伴う歯槽骨周辺部の血流の回復には長期間を要する事が示され、また骨密度に関しても延長後100日においても、術前の値まで回復していないことが分かった。そこで、骨折の治癒促進を目的として臨床的に通用されている高気圧酸素療法(HBO)に着目し、HBOが骨延長部位の歯髄血流、骨密度の回復に与える影響について、ビーグル犬を用いて実験的に検討することを目的とした。ビーグル成犬6頭の顎裂部に相当する部分に近遠心長10mmの骨欠損を作成し実験側とした。反対側は骨欠損作成を行わず対照側とした。骨欠損作成2ヶ月後、実験側上顎第三前臼歯近心部、左側犬歯歯根上部に歯槽骨の皮質骨骨切り術を行い、bone-borneによる骨延長用装置を装着した。3日間のlatencyperiod後、1mm/dayの速度で10日間骨延長を行った。骨延長終了後、3頭のビーグル犬にHBO(20days;2.5ATA,60mins/day)を施行し、実験群とした。また、骨延長のみを行いHBOを行わなかった3頭を対照群とした。骨延長開始から100日までの上顎両側犬歯歯髄の血流動態をレーザードップラー血流計(Periflux4001,PERIMED, Sweden)を用いて経時的に記録した。また骨切り開始から100日後に屠殺し、各々の試料を通法に従いポリエステルレジンに包埋した後、pQCT(peripheral Quantitative Computed Tomography)を用いて骨密度を計測した。統計的検討にはMann-Whitneyノンパラメトリック分析を用いて、両群間を比較した。犬歯歯髄の血流値は、対照群では血流値の回復に約100日を要した。一方実験群では平均70日後には血流値が回復し、70日目の血流値において両群間で有意差を認めた。また新生骨領域における骨密度においても、対照群に比較し実験群では皮質骨骨密度が有意に高い値を示した。さらに、新生歯槽骨への歯の移動実験に関しては、現在実験系を確立したところである。実験動物にビーグル犬4頭を用いて、口唇口蓋裂患者の顎裂を想定した10mmの実験的骨欠損部を作成し、同部位への上顎歯槽部の骨延長術を異なる移動量で行った際の歯根膜周辺の神経、血管系の変化様相ならびに骨延長術により誘導される新生歯槽骨の形成様相について、レーザードップラー血流計、レントゲン写真を用いて経時的に観察、解析した。上顎歯槽部の骨延長量により実験群を10mm移動群と6mm移動群の2群に分けた。また、非移動群と未処置群をコントロール群とした。

実験群とコントロール群について、歯槽部骨切り直後より、0,3,5,7,9,20,30,40,50,60,70,80,90,100日に移動した歯槽骨内の歯髄における血流動態の変化をレーザードップラー血流計を用いて測定するとともに、レントゲン写真を用いて骨化度を比較した。両群共に骨延長開始後100日で屠殺した。なお、ビーグル犬の飼育、実験は本学動物実験施設にて行った。歯髄血流量は、10mm移動群群では骨切り前のレベルの血流値にまで回復するには、100日程度必要だったのに対して、6mm移動群では、回復期間の短縮を認めた。歯槽部骨切り後100日のレントゲン写真上でも新生骨の骨化度に、10mm移動群群と6mm移動群では差異を認め、10mm移動群群では骨化度が低かった。以上の結果より、上顎歯槽部の骨延長においては、血流の回復期間に関して、移動量による閾値の存在が示唆された。仮骨延長術に伴う周辺組織の再構築に関する至適条件を模索するにあたり、1.新生歯槽骨の形成様相、2.新生歯槽骨への歯の移動を行った際の新生歯槽骨の形成様相の特徴の抽出を図った。先行実験において、骨延長に伴う歯槽骨周辺部の血流の回復には長期間を要する事が示され、また骨密度に関しても延長後100日においても、術前の値まで回復していないことが分かった。そこで、骨折の治癒促進を目的として臨床的に通用されている高気圧酸素療法(HBO)に着目し、HBOが骨延長部位の歯髄血流、骨密度の回復に与える影響について、ビーグル犬を用いて実験的に検討することを目的とした。ビーグル成犬6頭の顎裂部に相当する部分に近遠心長10mmの骨欠損を作成し実験側とした。反対側は骨欠損作成を行わず対照側とした。骨欠損作成2ヶ月後、実験側上顎第三前臼歯近心部、左側犬歯歯根上部に歯槽骨の皮質骨骨切り術を行い、'bone-borneによる骨延長用装置を装着した。3日間のlatencyperiod後、1mm/dayの速度で10日間骨延長を行った。骨延長終了後、3頭のビーグル犬にHBO(20days;2.5ATA,60mins/day)を施行し、実験群とした。また、骨延長のみを行いHBOを行わなかった3頭を対照群とした。骨延長開始から100日までの上顎両側犬歯歯髄の血流動態をレーザードップラー血流計(Periflux4001,PERIMED,Sweden)を用いて経時的に記録した。また骨切り開始から100日後に屠殺し、各々の試料を通法に従いポリエステルレジンに包埋した後、pQCT(peripheral Quantitative Computed Tomography)を用いて骨密度を計測した。統計的検討にはMann-Whitneyノンパラメトリック分析を用いて、両群間を比較した。犬歯歯髄の血流値は、対照群では血流値の回復に約100日を要した。一方実験群では平均70日後には血流値が回復し、70日目の血流値において両群間で有意差を認めた。また新生骨領域における骨密度においても、対照群に比較し実験群では皮質骨骨密度が有意に高い値を示した。さらに、新生歯槽骨への歯の移動実験に関しては、現在実験系を確立したところである。