hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特別支援教育におけるアートセラピー的アプローチの可能性

カウンセリング的機能をいかした授業(アートセラピー的教育)の実践を三重県立度会特別支援学校中学部の美術科(12名)及び自立活動の時間(1名)において1年間通して行った。美術科におけるアートセラピーの手法は、感覚を刺激する様々な素材を用いて行った。授業の流れは、「構成的指示的アプローチ」(支援者による材料やテーマの教示後、自由にアート制作を行う)の形態で行った。また、作品だけでは、なく制作している段階での生徒の動きや発語に着目することや、生徒と支援者が協働作業することで生徒が安心して自分を表現できる場になるよう心がけた。授業実践後の評価として生徒のふり返りシートによる分析と考察、同僚が実践を評価する評価シートによる成果と改善点の分析と考察、生徒の実態を把握する生徒の行動観察表と記録写真から作品制作途中の生徒の分析と考察を行ったことで生徒が自己理解や他者理解を深めるための教材の開発やアートセラピー的教育実践を行える環境づくりが行えた。また、授業の終わりに必ずシェアリングの場をもち、制作過程の様子や作品についてどう感じているかなどを発表することを通して生徒が自己表現する場や自分に対しての気づきをもつことができた。支援者にとっても活動を通しての興味、関心といった生徒の心の動きを知り、生徒理解を深めることができた。さらにスーパービジョンを受けることや作品及び制作過程をアルバムにまとめることで生徒の言葉にされない内面に注視でき、今後の支援方法を構築できたことは有意義であった。公開授業や研究会や学会において教育実践を発表したり、アートセラピーを実際に教職員が体験する場をもったりする活動を通して教育実践の成果と課題を明確にしたり、アートセラピー的教育のアプローチの可能性を発信したりできた。
光遺伝学を用いたパーキンソン病の新しいニューロモジュレーションの研究

パーキンソン病に対するニューロモジュレーション法として電気刺激を用いた脳深部刺激療法が臨床応用されているが,電気刺激は非選択的で,神経を興奮させているのか抑制しているのかが不明であった.本研究では,マウスのドパミン神経細胞に光反応性蛋白を発現させ,光照射によってドパミン放出が誘発または抑制されることを証明し,ドパミンニューロン特異的なニューロモジュレーション法を確立した.パーキンソン病に対するニューロモジュレーション法として電気刺激を用いた脳深部刺激療法が臨床応用されているが,電気刺激は非選択的で,神経を興奮させているのか抑制しているのかが不明であった.本研究では,マウスのドパミン神経細胞に光反応性蛋白を発現させ,光照射によってドパミン放出が誘発または抑制されることを証明し,ドパミンニューロン特異的なニューロモジュレーション法を確立した.本研究では、パーキンソン病およびジスキネジアモデルマウスにおいて、光刺激による視床下核・淡蒼球内節(マウスにおいては脚内核相当)細胞の興奮または抑制による線条体ドパミン濃度の変化を調べ、脳深部刺激療法(DBS)の電気刺激による反応と比較することによって電気刺激に対する光刺激の優位性を評価し、ニューロン特異的なニューロモジュレーション法を確立することを目的とした。この目的を達するため、最初のステップとして、黒質(SNc)の光刺激実験を行い、線条体ドパミン放出を測定し電気刺激と比較し、次のステップとして、視床下核・淡蒼球内節(脚内核)の光刺激実験を行い、基底核回路刺激(興奮/抑制)による線条体ドパミン放出への影響を解明し、最終的にはパーキンソン病モデルマウスおよびジスキネジアモデルマウスにおける視床下核または淡蒼球内節(脚内核)の光刺激(興奮/抑制)を行い、その治療効果を電気刺激と比較することを目的とした。平成25年度は光刺激によるマウス黒質細胞の興奮・抑制実験を行い、線条体ドパミン放出を測定し、電気刺激と比較するため、黒質光刺激による線条体ドパミン放出測定系を樹立した。この系が確立したことにより、光刺激によって電気刺激と同様に線条体のドパミン放出が測定できた。これによって、安定的に光刺激と電気刺激の効果を測定することができ、視床下角の電気刺激との比較、さらにはモデルマウスでの実験への応用が可能となった。【背景】パーキンソン病(PD)に対するニューロモジュレーション法として電気刺激を用いた脳深部刺激療法(DBS)が臨床応用されているが、電気刺激によって神経活動を刺激しているのか抑制しているのかという点が明らかになっておらず、DBSによる線条体でのドパミン放出に対する影響に関しては一定の見解が得られていない。【目的】本研究では、光遺伝学を応用したグリアないしニューロンを選択的に刺激する光刺激と、従来の非選択的な電気刺激による線条体ドパミン放出に対する影響を比較することにより、PDに高い治療効果を持つ視床下核および淡蒼球内節DBSの作用メカニズムを明らかにし、より選択的かつ副作用の少ない優れたニューロモジュレーション技術の開発を目指した。【結果】黒質の青色光刺激は、電気刺激同様に線条体におけるドパミン放出を起こすことを示した。また、黒質の電気刺激を黄色光刺激によって抑制できることを示した。【結論】ドパミン神経細胞を特異的に興奮または抑制するニューロモジュレーション法を確立した。本研究で確立した方法を用い、視床下核の電気刺激との比較実験、ジスキネジアモデルマウスでの治療応用実験を予定している。神経内科当初の予定通り、光刺激によるマウス黒質細胞および黒質線条体路の興奮実験を行い、線条体ドパミン放出を測定し、電気刺激と比較した。これにより、黒質およびMFB光刺激による線条体ドパミン放出測定系を樹立できた。本研究ではマウスで初めてin vivo光刺激による黒質刺激によるドパミン放出に成功した。本研究成果から、電気刺激によって黒質細胞の光刺激によっても、電気刺激と同様に黒質細胞を興奮させ、線条体でドパミンが放出されることが確認された。これによって、視床下角・淡蒼球内節の光実験のための予備検討を開始することができた。以上のことから、計画はおおむね順調に進展していると判断した。黒質光刺激による線条体ドパミン放出測定系を樹立できたことから、今後は当初の予定通り、視床下角の光刺激実験、電気刺激実験を行っていく。適宜薬物投与による反応も追加し調べていく。また、淡蒼球内節(脚内核)の光刺激実験系の樹立、および、1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP)による黒質破壊PDモデルマウスにおける視床下核光刺激および淡蒼球内節(脚内核)の光刺激実験も行い、PDモデルマウスにおける理想的なニューロモジュレーション法を検討する。光刺激によるマウス黒質細胞の興奮・抑制実験を行うために、必要な機器、消耗品の準備および、また情報収集のため学会参加のため必要であった。研究計画に従った実験計画を遂行するため、ひきつづき、光刺激装置、実験動物、機器、消耗品を継続して購入する必要がある。
ナノリアクター触媒の開発と反応集積化への展開

ナノサイズの細孔を有する多孔質金属材料は、広い表面積と特異な物性を示すことから、様々な分野で注目されている。申請者は24年度の研究から、ナノ多孔質金材料がメタノールを用いたアミンの直接ホルミル化反応において、優れた触媒として機能することを見出した。これは、気相、液相、固相が関与した三相同一時空間反応集積化の例として注目される。そこで25年度は、本材料を用いた末端アルキンへのヒドロシリル化反応に注目し、本材料のナノスケールの細孔という特殊な空間が、反応に及ぼす影響について検討を行った。本反応は、α体、β-(E)体、β-(Z)体という3つの異性体の生成が可能であり、その制御が問題となる。そこで金-アルミニウムから作成したナノ多孔質金材料を触媒として用いたところ、β-(E)体が高選択的に得られ、他の異性体はほとんど生成しなかった。本触媒はナノ構造を有しているにもかかわらず耐久性に優れ、繰り返し反応を行っても触媒活性や構造に変化は見られなかった。興味深いことに、本反応は金銀合金リボンから作成した多孔質金では触媒活性が大きく低下することが分かった。この両者の活性の違いは、残存するAlまたはAgの影響によると考えられる。そこで次に、三元系合金であるAu-Ag-Al合金リボンを作成し、詳細な検討を行ったところ、微量に存在する銀が反応を阻害していることを明らかにした。これは、昨年度のアミンの直接ホルミル化反応で得られた結果とは異なるものであり、これら金属間のシナジー効果は反応ごとに与える影響が大きく異なることを明らかにした。25年度が最終年度であるため、記入しない。ナノサイズの細孔を有する多孔質金属材料は、広い表面積と特異な物性を示すことから、様々な分野において応用が可能である。申請者はこれまでに、金やパラジウムから成る多孔質材料を作成し、これらが種々の分子変換反応において優れた不均一系触媒として機能することを見出している。特に多孔質金は、アルコールの酸素酸化反応の触媒として優れ、添加剤を用いることなく穏やかな条件下で反応を進行させることができる。反応は本触媒の無数の細孔を反応剤が通過する過程で進行するため、本申請研究ではこの材料を一種のナノリアクターと見なし、このナノ構造と触媒活性の相関や異種金属との相乗効果を明らかにすることにより触媒活性の向上を目指す。本年度我々は、金銀合金から作成した多孔質金をアミンとメタノールの混合液に加え、酸素雰囲気下で反応させたところ、アミンのホルミル化が進行し、対応するギ酸アミドが収率よく生成することを見出した。一般的な金微粒子触媒では、アミンの酸化体も生成してしまうが、多孔質金を触媒とした場合には、そのようなアミン酸化物は得られなかった。これは本触媒がアミンよりもメタノールを選択的に酸化した結果であり、本触媒が優れた官能基選択性を有することを意味しており、有機合成上有用である。一方、金アルミニウム合金から作成した多孔質金の触媒活性は低く、ほとんど生成物は得られなかった。この結果から、金銀合金から作成した多孔質金に微量に存在する銀が、触媒活性の発現に極めて重要であることを明らかにした。本研究では、ナノ多孔質金材料の触媒活性における、構造や異種金属の相乗効果について明らかにしようとするものである。現段階で、アミンの直接ホルミル化反応において、銀が優れた相乗効果により触媒の活性化に大きく貢献することを見出している。そこで本知見を基に、この特徴を活かした新たな触媒の設計やフロー合成など反応集積化への展開が可能であり、当初の計画より早く進行しているため。

ナノ多孔質金触媒を用いることにより、メタノールを用いたアミンの直接的ホルミル化反応の開発に成功した。本手法は安価なメタノールをホルミル化剤として利用でき、しかも反応が温和な条件で進行するため、従来法に比べて合成的有用性が高い。今後はこの金属材料のナノ構造と触媒活性の相関や異種金属による相乗効果を検討して触媒活性を向上させると共に、優れた集積化反応の開発を目指す。25年度が最終年度であるため、記入しない。
歯周病原細菌カンピロバクター・レクタスの妊娠期の歯周組織に及ぼす影響

近年、歯周病源細菌Campylobacter rectusと低体重児出産や早産の関連性を示唆する報告が認められるようになった。本研究では、妊娠期の女性ホルモン分泌の上昇によってC.rectusが増殖しやすくなり、歯周病を悪化させるかどうかについて調べた。in vitroにて、女性ホルモンであるエストラジオール(E_2)及びプロゲステロシ(P)がC.rectus、Prevotella intermedia等の歯周病原細菌の増殖に及ぼす影響、また、E_2、Pがヒト歯肉線維芽細胞(HGF)のIL-6、IL-8及びVEGF産生に及ぼす影響について調べた。(C.rectus、P.intermedia等の歯周病原細菌を37°C、嫌気状態にて液体培養したものを培地成分で希釈後、E_2、Pを添加し、96穴マイクロプレートに移した。さらにこれを37°C、嫌気状態にて培養後、655nmにおける吸光度を測定した。また、HGFのコンフレントモノレイヤーにE_2、Pを添加し、これを37°C、5%CO_2にて24時間培養後、ELISAにて培養上清中のVEGFを測定した。その結果、E_2、Pが歯周病原細菌の増殖に及ぼす影響について調べた実験では、E_2、Pを添加して培養したC.rectus及びP.intermediaで有意に高い吸光度を示した。また、E_2、PがHGFのIL-6、IL-8及びVEGF産生に及ぼす影響について調べた実験では、E_2、Pを添加して培養したHGFでより多くのIL-6、IL-8及びVEGFを産生した。以上より、女性ホルモンが多く分泌される妊娠中ではC.rectusが増殖しやすくなり、また、妊娠中ではIL-6、IL-8及びVEGF産生によって歯周病が悪化しやすくなる可能性が示唆された。妊娠期は、女性ホルモンのバランスや免疫機能の変化によって歯周病が悪化しやすくなることが知られている。近年、低体重児早産を引き起こした妊産婦から、歯周病原細菌Campylobacter rectusが高い割合で検出されることが報告されるようになった。しかしながら、そのメカニズムについては明らかにされていない。本研究では、in vitroにて、女性ホルモンの1つであるエストラジオール(E_2)がC.rectus, Prevotella intermedia等の歯周病原細菌の増殖に及ぼす影響、及びE_2がヒト歯肉線維芽細胞(HGF)の血管内皮増殖因子(VEGF)産生に及ぼす影響について調べた。C.rectus, P.intermedia等の歯周病原細菌を37°C、嫌気状態にて液体培養したものを培地成分で希釈後、50 ng/mlとなるようにE_2を添加し、96穴マイクロプレートに移した。また、HGFのコンフレントモノレイヤーにE_2を添加し、これを37°C、5%CO_2にて24時間培養後、ELISAにて培養上清中のVEGFを測定した。E_2が歯周病原細菌の増殖に及ぼす影響について調べた実験では、E_2を添加して培養したC.rectus及びP.intermediaで有意に高い吸光度を示した。また、E_2がHGFのVEGF産生に及ぼす影響について調べた実験では、E_2を添加して培養したHGFでより多くのVEGFを産生した。以上より、女性ホルモンが多く分泌される妊娠中ではC.rectusが増殖しやすくなり、また、妊娠中ではVEGF産生によって歯周組織の血管透過性が亢進しやすくなる可能性が示唆された。
プレストレストコンクリート部材の性能評価型耐火設計開発に関する基磯研究

本研究の目的は,プレストレストコンクリート(以下PCと略記)部材の性能評価型耐火設計法を開発するための基礎研究を行うことである。平成18年度には,公称径12.7mmの7本よりストランドSWPR7BLの高温下での引張試験を実施し,応カ-ひずみ関係を得た。常温および100°C600°Cまでを100°C刻みで設定温度とした。温度上昇に対する引張強度の低下を,過去に実施されたPC鋼棒の引張試験結果と比較すると,ストランドの強度低下は,300°Cと400°Cにおいて20ポイント程度下回る。PC鋼棒は,製造過程でマルテンサイト組織が形成されるのに対して,ストランドではパーライト組織が形成される。この違いが高温時における強度低下の差の原因ではないかと考えられる。平成19年度は,PC鋼棒の高温クリープ試験とPC梁の耐火試験を行った。φ13C種1号SBPR1080/1230PC鋼棒を使用し,次のような2種類の試験を実施した:(1)鋼材の温度を所定の値にまで上げた後に,載荷を行い,荷重を保持,および,(2)載荷を行った後に,温度を所定の値にまで上げ,保持。設定した温度は,常温300°Cである。試験結果に基づき,時間,温度とクリープひずみの関係をモデル化した。PC梁の耐火試験では,同一の3体の試験体を作製した。想定された長期荷重を載荷後,ISO834にしたがって加熱した。加熱時間は,30分,60分および終局までと設定した。終局までの加熱では,209分でたわみが過大となり,試験続行が不可能となった。試験の結果,コンクリートかぶり厚さに基づく耐火性能を有していることが示された。さらには,PC梁耐火試験の約3ヶ月後に,30分と60分の加熱を行った梁の常温下における静的曲げ載荷試験を行い,残存耐力を調べた。本研究の目的は,高強度コンクリートと高強度PC鋼材によって構成されるプレストレストコンクリート(以下PCと略記)部材の性能評価型耐火設計法を開発するための基礎研究を行うことである。本年度は,PC部材の構成材料であるコンクリートとPC鋼材の高温時力学特性に重点を置いて研究を行った。実験的研究としては,公称径12.7mmの7本よりストランドSWPR7BLの高温下での引張試験を実施した。鋼材表面に取り付けた熱電対の計測値が設定温度に達した後,56kN/minの速度で引張力を加えた。300°Cまでの耐熱特性をもつ高温用ひずみゲージを貼付け,応力-ひずみ関係を得た。400°Cを越える試験温度においては,引張強度のみ測定した。PC鋼棒は,その製造過程でマルテンサイト組織が形成されるのに対して,ストランドではパーライト組織が形成される。また,ストランドの強度低下性状は,BS8100で与えられる設計式により予測可能であることが示された。

ヤング係数の低下については,PC鋼棒との差は見られなかった。AS4100で与えられる設計式は,PC鋼棒とストランドの下限を与えるようであることがわかった。また,高強度コンクリートの耐火性状に関する文献調査を行った。本研究の目的は,高強度コンクリートと高強度PC鋼材によって構成されるプレストレストコンクリート(以下PCと略記)部材の性能評価型耐火設計法を開発するための基礎研究を行うことである。平成19年度は,PC鋼棒の高温クリープ試験とPC梁の耐火試験を行った。PC鋼棒の高温クリープ試験において使用したPC鋼材は,φ13 C種1号SBPR1080/1230である。次のような2種類の試験を実施した:(1)鋼材の温度を所定の値にまで上げた後に,載荷を行い,荷重を保持,および,(2)載荷を行った後に,温度を所定の値にまで上げ,保持。設定した温度は,常温,100°C,150°C,200°C,250°C,300°Cである。目標荷重は,PC鋼材応力にして,鋼材降伏応力の0.6倍と0.2倍である。試験結果に基づき,時間,温度とクリープひずみの関係をモデル化した。PC梁の耐火試験では,同一の3体の試験体を作製した。想定された長期荷重を載荷後,ISO834にしたがって加熱した。実験変数は,加熱時間である。30分,60分および終局までと設定した。終局までの加熱では,209分でたわみが過大となり,試験続行が不可能となった。試験の結果,コンクリートかぶり厚さに基づく耐火性能を有していることが示された。また,梁内における温度分布やPC鋼材の温度変化などのデータを得ることができた。さらには,PC梁耐火試験の約3ヶ月後に,30分と60分の加熱を行った梁の常温下における静的曲げ載荷試験を行い,残存耐力を調べた。
本邦における悪性リンパ種の臨床および病理学的特徴-Miyagi Study

2002年2008年に宮城県で発症した悪性リンパ腫初発1552例を対象とした疫学調査を行った。病型別頻度では、濾胞性リンパ腫が全体の24%とアジア地域での既報に比して高頻度であり、欧米に類似した発症頻度であることが示された。B細胞リンパ腫の亜型解析では、全体の4%でCD20抗原が検出されず、検出法(免疫染色及びフローサイトメトリー解析)による相違(6.3%)が認められることを初めて明らかにした。造血器腫瘍である悪性リンパ腫は、その疾病分類の著しい変遷、多様性のため、記述疫学的情報が最も欠けている悪性疾患の一つである。本研究は、宮城県において悪性リンパ腫と診断された症例について病型別頻度や、各病型の免疫学的表現型や染色体・遺伝子異常の特徴などを明らかにする疫学的調査である。本年度は、宮城県内で2003年2007年までにREAD system(悪性リンパ腫の総合的診断システム)により悪性リンパ腫と診断された症例を集積し、男女別、年齢別、病型別、発生部位別の頻度等を解析した。その結果、2003年2007年の宮城県内の初発悪性リンパ腫症例は計1083人(男: 567人、女: 516人)、平均年齢は62.9才(男: 62.1才、女: 63.9才)であった。B細胞性腫瘍は807人、T/NK細胞性腫瘍は209人、ホジキンリンパ腫53人、composite lymphoma 1人、分類不能例13人であった。病例は多い順にびまん性大細胞型B細胞リンパ腫396人、濾胞性リンパ腫199人であった。宮城県はほかの大都市圏と比較し人口の流動が少なく、またHTLV-1の非流行地域であり、ここで行われた悪性リンパ腫の疫学統計結果は、HTLV-1流行地域を除いた日本全体の統計結果に近似すると推察される。罹患率が15人/10万人と仮定すると捕捉率は約10%であり、その上昇が今後の課題である。捕捉率の向上のため、現在、消化管、皮膚リンパ腫症例の集積を開始している。造血器腫瘍である悪性リンパ腫は、その疾病分類の著しい変遷・多様性のため、記述疫学的情報が最も欠けている悪性疾患の一つである。昨年度までに集積した悪性リンパ腫をもとに、(1)濾胞性リンパ腫におけるt(14;18)/BCL2遺伝子再構成の陽性群と陰性群の細胞生物学的特徴を比較検討した。濾胞性リンパ腫295症例のt(14;18)/BCL2遺伝子再構成の検出頻度は、G分染法58.1%、未固定切片FISH法72.5%、パラフィン切片FISH法87.5%、PCR法72.3%であった。陰性群でCD10、BCL2陽性率が有意に低く、Ki67ラベル率が30%超える割合や組織学的にgrade3の割合が有意に高かった。陽性群の51.6%でBACH2発現が認められたが、陰性群は28.6%であった。従って、t(14;18)/BCL2遺伝子再構成の有無により異なる生物学的特徴を有すると推察され、臨床的にも異なる疾患群であるかの検討を開始している。(2)びまん性B細胞リンパ腫の約10%にCD5発現が認められ、臨床的に予後不良因子として重要である。本調査では、免疫染色に加えフローサイトメトリー解析を併用することで、CD5発現が21.6%(64/296)の症例に認められた。これは免疫染色ではCD5陰性だが、フローサイトメトリー解析で陽性が認められた9.6%を含んでおり、臨床的に従来のCD5陽性群と同等であるかの検討を開始している。引き続き宮城県における悪性リンパ腫症例の臨床病理学的解析行った。(1)B細胞性リンパ腫におけるCD20発現頻度では、初発例(825/854例)に比して再発例(86/102例)では高頻度にCD20発現の欠失が確認された(96.6%vs84.3%、p<0.01)。免疫組織化学検査とフローサイトメトリーを施行した例では、670例中42例(6.3%)でCD20発現が両者で異なって認められることが明らかとなった。理論的にはフローサイトメトリーによる細胞表面の発現が抗体療法の奏功に重要と考えられるが、臨床的に治療効果に影響を与えるかを検討するため、今後臨床情報を解析する予定である。

(2)希少疾患である腸管症関連T細胞リンパ腫の臨床病理学的解析を行い、長期生存例はいずれもCD56陰性例であり、CD56発現陽性例では腸管以外の節外病変が多く認められ、原発部位である腸管病変の制御よりも節外病変(特に中枢神経浸潤)が予後に影響することを示した。(3)濾胞性リンパ腫においてBACH2発現がt(14;18)(q32;q21)転座陽性群に高頻度に認められ(転座陽性群51.6%vs陰性群28.6%、p<0.01)、BACH2発現陽性であることが予後良好を示す因子であった。このことはびまん性大細胞型B細胞リンパ腫とは異なる知見であり、BACH2が制御するとされる癌抑制遺伝子PRDM1等についても免疫組織学的検索を進めている。
地形構成材料からみた海岸砂丘の形成史と形態特性

本研究では,地形構成材料に注目して海岸砂丘の形成史や形態特性を調べることを目的とした。主な調査地域は,静岡県の遠州灘砂丘(天竜川河口より東側),新潟県の潟町砂丘,そして鳥取県の鳥取砂丘であった。遠州灘砂丘では天竜川河口から東に離れるに従って,砂丘の規模が大きくなる一方,砂浜海岸の規模(奥行き)は,東方に小さくなっていた。この原因を砂浜堆積物の粒度組成および海岸縦断形の測量調査により明らかにした。つまり砂浜堆積物,特にberm(汀段)堆積物に占める細砂・中砂の割合が,天竜川河口から離れるに従って高くなり,これに対応して海岸砂丘の規模が大きくなる関係が明らかになった。砂浜海岸の縦断形を考え合わせると,後浜空間における「暴浪の作用頻度」と「飛砂による前砂丘の形成速度」との兼ね合いで,あるしきい値を境にして海岸砂丘の規模が拡大する様子が示された。一方,潟町砂丘でも同様に関川河口から北東に離れるに従って,砂丘の規模が大きくなる。関川流域における砂粒の鉱物組成調査より,潟町砂丘骨格の形成は妙高火山の活動と密接に関わり,85万年前に縦列砂丘が急成長した。この地形発達が砂丘規模の変化の原因であった。鳥取砂丘では,砂丘の成立史をボーリング調査(B5とB6)や常時微動探査により研究した。層相解析,珪藻分析・花粉分析・電気伝導度分析を通して,砂丘が形成される以前の古環境変遷を詳細に検討中である。また鳥取砂丘「追後スリバチ」の特異な景観の成り立ちを風洞実験により調べ,その保全を考えた。さらに飛砂や海塩といった自然の摂理を巧みに利用した鳥取砂丘の草原化対策を目指し,sandblastingとseawater sprayingによる植生管理の方法を模索中である。このように地形構成材料や飛砂プロセスに注目すると,海岸砂丘には多様な研究テーマがある。本研究を端緒として,今後も研究の深化を目指したい。鳥取大学乾燥地研究センター敷地内の砂丘地において、地質ボーリング調査を実施し、小玉ほか(2001)・小玉ほか(2002)が推定した「鳥取砂丘の地下に埋没する古千代川の谷」の存在を確かめた。推定流路を横断して4本のボーリングを行い、うち2本は河谷の中心付近に、1本は左岸側斜面に、残りの1本は左岸側の河谷脇にねらいをつけて掘削した。2001年に実施された比抵抗2次元電気探査の結果も加味すると、谷底標高-7m、谷幅180m、谷の深さ30m以上の河谷が、砂丘地の地下に埋没していることが明らかになった。石川県の内灘砂丘から新潟県の潟町砂丘にかけて現地調査を実施した。上越高田平野の北端に位置する潟町砂丘は、関川河口から海岸沿いに北東方向に離れるに従い、その平面形態が大規模となる。このことは、静岡県遠州灘砂丘において天竜川河口から東方に離れるに従い、砂丘の規模が大きくなる特徴と類似する。遠州灘砂丘では現世の海岸堆積物の粒度組成と背後に広がる海岸砂丘の規模とが良い対応関係を示した。潟町砂丘においても同様に海岸堆積物を調べたが、潟町海岸の堆積物の中央粒径は1mm以上と粗く、砂丘の材料としては不向きであった。

潟町砂丘の形態特性を理解するには、潟町砂丘の骨格をなす古砂丘形成当時の状況を把握する視点が必要となる。流域における河床砂、段丘堆積物、妙高火山堆積物、古砂丘砂などの鉱物組成分析の結果と高田平野の地形発達に関する従来の研究成果から、妙高火山のひとつの噴火活動が、関川を砂の暴れ川に変え高田平野を数10mにわたり埋積した実態が明らかになった。この名残が平山段丘面に相当する。火山活動の沈静化に伴い関川は急速に下刻して、多量の砂を海岸部にもたらした。この砂が材料となり、放物線型の海岸砂丘が短時間のうちに形成されたものと考察された。潟町砂丘の形態はこの放物線型の砂丘により決まった。昨年に続いて,鳥取砂丘で地質ボーリング調査(B6)を実施した。本調査では,「鳥取砂丘の地下に埋没する古千代川の谷」の存在を確かめることはてきなかった。B6は,天然記念物鳥取砂丘の西部で,砂丘地に設置された杭番号のI3とI4の中間点,B1ボーリングから内陸(南)側に約120mの地点である。2001年に実施された比抵抗2次元電気探査の結果から,埋没谷の存在が推定された位置に相当する。B6の標高は53.7mで,掘削深度42mまでは新砂丘砂,42m58m深では砂か赤褐色を呈しボーリング掘削用循環水の浸透量が減ったことから,古砂丘砂であると判断した。特に52m前後には,赤味の強い砂層が存在した。58m以深では赤味は薄れたものの69mまでは変わりなく細砂が続いた。69m73m深では中砂が卓越した地層となり,73m74.6m深にかけては細砂混じりの粘土層,74.6m76.4m深では暗灰色のシルト層であった。シルト層の上部には植物片を多く含んでいた。74.6m深で,凝灰岩の基盤へと着岩した。100.8mまで掘削したものの,淡褐色に風化した層準と灰白色で新鮮な層準とが繰り返す凝灰岩であった。基盤深度は,鳥取砂丘の地下に推定される海側一様傾斜の平滑岩盤で予想される深度に一致した。下流側のB4で発見された古千代川の円礫層と,上流側のB5で確認された埋没谷をつなぐ流路の位置が分からなくなった。日本各地の砂丘巡検に関しては,本年度は九州の砂丘を調査した。シラス台地との関連でどのような砂が海岸にもたらされ砂丘を形成しているかをテーマとした。鳥取砂丘の砂と比べ,シラス起源の砂は灰色味が強く,細砂分が少ない。試料の分析は今後の課題である。また地形図を用いて,日本各地の砂丘の地形計測を実施した。横列砂丘と放物型砂丘とで,砂丘の体積増加に伴う砂丘奥行の増加率が全く異なる傾向を示すことが明らかになった。前年度に鳥取砂丘で実施した地質ボーリングB6の試料を分析した。沈降管粒度分析により粒度組成を求め,シルト層(標高-18.75m-20.27m)については電気伝導度を計測し,汽水性の環境にあったことを確認した。古千代川の埋没谷のひとつと推定されているB5ボーリングのシルト層(標高-4.61m-6.76m)については,挟在した葉より放射性炭素年代測定を実施し,5790B.C.5650B.C.を得た。また電気伝導度測定より,海性のシルトであることを確認した。つまりB5のシルト層は,縄文海進により古千代川の谷が溺れ,入り江の水深10m前後の海底に堆積したものであろう。鳥取砂丘の西側砂防林地において常時微動探査を実施し,地質構造を推定した。その結果、西側砂防林地(標高40m60m)の地下には,20m程の浅所に基盤岩地形(標高20m35m)が潜在している可能性が指摘できた。
中世日本社会における宗教思想と技術-職能による世界観の構築-

本研究は、中世日本の宗教思想の実相をより社会・政治的な問題として捉えるために、従来の宗教思想研究が教義の宗派や教理に規制される点を批判的に継承し、中世の日本社会を基盤とする宗教思想とその担い手である職能民について論じた。本年度は、中世日本社会における宗教的世界観の構築にかかわる、思想や技術の担い手、その伝授の方法について考察するとともに、これらの世界観を支える根源的存在であった中世王権の思想的構造や中世に生成した世界観が、次世代にどのように展開したか、考察を進めた。宗教的世界観にもとづく思考規範は、仏教思想に基づく時空間が認識されることにより、社会的な定着を見せはじめたといえる。その思考規範の一つに、主に寺家内で行われた伝承方法である灌頂儀礼が挙げられる。灌頂儀礼は、仏教寺院を離れた文化の伝承方法であり、それが、中世の文化形成に関わっていた点は、つとに指摘されているものである。しかし、このような形式が仏教と直接結びつかない文化相伝の方法が一つの形式として受け継がれてきた事実から、逆に、中世における仏教思想の役割と意義を再確認する必要性を論じた。すなわち、仏教的な相伝の思考規範が普遍的な型として成立し、かつ、宗教的世界観が人間の文化的営みを方向付けていた事実をどう理解すべきかという点である。この点については、引き続き考察を深めたい。また、江戸時代に作成された即位印明伝授に関わる文書の記述を分析することにより、中世で構築された仏教的世界観が、次第に普遍性を失い、逆に特定の家が宗教界を支配するための言説として利用し、結果的に特殊な世界を構築する言説として再編成された点を導いた。一方、仏教が技術的に果たした役割について、中宮御産を事例に考察し、生命の誕生に関連する一つの技術として、医学的技術とは別に、宗教的技術としての仏教の役割を捉えた。中宮を守護し安産祈願、特に皇子誕生を目的とした点は従来の論と変わらないが、安産を祈る呪術的な信仰心が仏教的な思考規範に基づく思想と結びつくことで、技術的な宗教としての意義を獲得し、中世王権の源泉を担う宗教技術の一つとして展開した可能性を指摘した。宗教的世界観に基づく思考規範は、中世社会における文化や技術の進展を形成するものであったが、本研究ではいくつかの事例の過程における宗教の役割を分析することにより、中世社会における宗教の意義とその展開の一端を示した。本研究の目的には、(1)中世における宗教者の動向、(2)日本的「聖地」の思想的位置、(3)中世王権の文化史的研究と歴史的文脈が挙げられる。本年は、宗教職能者の社会的位置づけと社会的位相、宗教思想が生み出す中世王権の実相、さらに、宗教職能者が持つ宗教技術としての呪術や加持祈祷の意味について考察した。特に、宗教職能者が生み出す「聖」「俗」の区別は、聖地を創造するというより、日常のなかに聖俗という社会的秩序や区分を作り出すことが職能の前提にある。よって、職能による聖地化とはいわば修法の思想から生み出される世界観に基づく。さらに、宗教を職能とする職能民の労働形態に定住と非定住がある。職能民が描かれた絵画資料には、定住職能民しか描かれなくなっている点から、彼らの職能を介した社会における「聖」と「俗」世界の境界線を読み取ることができる。また、職能的宗教者がおかれた社会的視線と、視線に基づく描き分けられ方について論じた。中世の宗教思想に教義的側面と実践的側面がある点は従来指摘されているが、これ以外に社会的に咀嚼され形成された新たな宗教思想の在り方も加える必要がある。本研究では、宗教技能や技術を専門として生活を送った人々を宗教職能者と称すが、平安時代末期から南北朝時代にかけては権門寺院の僧も同様の活動を送っていた。それは、天皇の元に出入りしながら、新たな密教的な王権解釈を行う天皇護持僧などである。特に南北朝時代は天皇家の分立が政治のみならず宗教界をも巻き込んだが、問題点は二つの王権をどう職能化するかというものである。特に、平安時代以降に蓄積された三種神器に関する密教的解釈を推進したのが天台僧であったことから、彼らの王権構想について考察を試みた。中世における宗教職能者とは、宗教を専門とする職能を有しつつ、宗教の在り方を宗教の内側と外側から変容させる個性と呪力を有した者であったと考えられる。かかる職能による世界観とは、思想の中に構築されるのではなくて、活動そのものによって構築されると結論付けることができる。
2次元電気泳動法を活用した窒息の法医病理診断法の開発

窒息マウスモデルの前脳、小脳において2次元電気泳動法を活用して、窒息特異的な蛋白質の検索を行った。試料は、麻酔下マウスに30分のHanging処置を施した後に窒息死させ、死亡直後(H-0群)、死亡60分後(H-60群)の脳を採取した。また、Decapitation処置を行ったマウスの死亡直後(C-0群)、死亡60分後(C-60群)をControlとして用いた。その結果、前脳にて約100個程度のスポットが認められた。C-0群のスポットをReferenceとした。Spot58と73はH-0、60群で増加していた。H-60群のSpot22、98は有意に増加していた。さらに、小脳では、前脳と同様に、約100個程度のスポットが認められ、C-0群のスポットをReferenceとしたところ、Spot38と39の比、Spot52と53の比はH-0、60群で増加していた。H-60群のSpot96、99は有意に増加していた。今後、これらSpotの蛋白質を同定し、法医剖検例に応用したい。我々は、現在までに分子生物学的手法を駆使して機械的な頚部圧迫時の脳においてc-fos、Tumor Stimulating Colony 22 domain 3等の遺伝子の発現が生じていることを確認している。しかし、組織学的検討やDot blot法等を用いた蛋白質の量的検討では、窒息モデルとコントロール群において有意な差異を確認することはできず、窒息時には、数多くの遺伝子発現量の増減が生じているものの、直接的に蛋白質発現量に反映されていない可能性があると考えられる。さらに、法医剖検例ではある程度の死後経過時間をどうしても伴うため、遺伝子(mRNA)を検討対象にすることはその物理学的および生化学的脆弱性から実際的ではなく、検討対象を遺伝子産物(蛋白質)とした方がより実務的である。つまり、法医実務的には、窒息(低酸素)時の生体における反応では遺伝子発現を検討するよりも、より直接的に「窒息特異的な蛋白質の発現」を捉えることが肝要であると考えられる。本研究では、蛍光2次元電気泳動法を用いて頚部圧迫時のマウス小脳の蛋白質発現動態について検討した。具体的には、麻酔下マウスに30分のHanging処置を施した後に窒息死させ、死亡直後(H-0群)、死亡60分後(H-60群)の小脳を採取した。各試料を洗浄・蛍光ラベリング後、2次元電気泳動し、画像解析を行った。その結果、それぞれ群にて約100個程度のスポットが認められた。Spot38と39の比、Spot52と53の比はH-0、60群で増加していた。我々は、現在までに分子生物学的手法を駆使して機械的な頚部圧迫時の脳においてc-fos等の遺伝子の発現が生じていることを確認している。平成20年度は蛍光2次元電気泳動法を用いて頚部圧迫時のマウス小脳を対象に検討し、窒息特異的スポットを同定した。今年度は前脳の蛋白質発現動態について検討した。

具体的には、麻酔下マウスに30分のHanging処置を施した後に窒息死させ、死亡直後(H-0群)、死亡60分後(H-60群)の前脳を採取した。また、Decapitation処置を行ったマウスの死亡直後(C-0群)、死亡60分後(C-60群)をControlとして用いた。各試料を洗浄・蛍光ラベリング後、2次元電気泳動し、画像解析を行った。その結果、それぞれ群にて小脳と同様に約100個程度のスポットが認められた。C-0群のスポットをReferenceとした。Spot58と73はH-0、60群で増加していた。H-60群のSpot22、98は有意に増加していた。今後、これらSpotの蛋白質を同定し、法医剖検例に応用したい。
境界要素法の高速化のための専用計算機の援用と開発に関する研究

本年度の目的は、分子動力学専用計算機MDGRAPE-2を利用して、高速アルゴリズムに従う境界要素法を高速化する事である。まず、昨年度検討した2次元Laplace方程式の場合の要領で、2次元Helmholtz方程式におけるツリー型境界要素法を擬似粒子法によって加速する事を検討した。その結果、計算量のオーダーは従来と変わらない事、むしろ正味の計算量は増加してしまった。これは、多重極展開の打ち切り項数の波数に依存すると言う解析上の性質に根ざす。この結果より、対象とする方程式の解析的な性質に依存しないような手法を通じて、高速アルゴリズムに従う境界要素法をMDGRAPE-2によって加速する事が重要であると考えた。そこで、高速アルゴリズムとしては高速多重極法を前提として、一つの併用的高速化手法を提案した。それは、リーフ(8分木構造の末端のセル)に関するM2L計算を全て直接計算で置き換え、その計算をMDGRAPE-2によって実行する、と言うものである。この手法は、個々の方程式の解析的な性質に依存しないと言う条件を満たしている上、計算量のオーダーは元と同じである。また、特異積分に関するホスト計算機の処理が発生しないためにMDGRAPE-2の計算負担量をより高める事が出来る。また、既存の多重極コードを部分的に変更するだけで済む。実際に3次元Laplace方程式に適用した所、MDGRAPE-2sボード1枚の利用により10%程度の高速化を達成した。本研究を総括する。本研究は、既存の専用計算機MDGRAPEを利用すれば、偏微分方程式の有力な数値解法の一つである境界要素法を大幅に加速できる事を明らかとした。この際、ポテンシャル問題、スカラ波動問題、静弾性問題および電磁波散乱問題について具体的に検討した。また、MDGRAPE-2と高速アルゴリズムとの併用的手法も有望であるとの結論も得た。1。MDGRAPE-2による境界要素法の高速計算手法の開発と応用分子動力学専用計算機MDGRAPE-2の高い演算性能を利用して各種境界要素法を高速に実行する手法を開発した。3次元Helmholtz方程式、静弾性学、Maxwell方程式(周波数域電磁気学)に対する境界要素法を具体的な対象とした。まず、計算コスト上ネックとなる層ポテンシャルをMDGRAPE-2によって評価するための定式化を行った。この評価法と離散方程式の反復解法を組合せる事によって境界要素法の高速計算手法を構成した。続いて、定式化に基づいてソフトウェアの開発を行った。これらは内部及び外部混合境界値問題に対応している。テスト問題において汎用のスカラあるいはベクトル計算機よりも数百倍高速に解析を実行可能である事を確認した。これより、本手法は大規模な境界値問題の解析に利用出来ると期待される。その実証を兼ねて、また工学的重要性の観点から、アンテナ機材及び光学素子における大規模電磁気シミュレーションに取り組んでいる。2。高速アルゴリズムと専用計算機的アプローチの融合近年研究が盛んである高速アルゴリズムを取り入れた高速境界要素法をMDGRAPE-2によって更に加速する手法の構成にも取り組み始めた。このような融合的手法の開発は多体問題の分野では既に行われている。その中でもP2M2法に着目して、それを2次元LaPlace方程式に対する境界要素法に適用する事を試みている。現在その定式化を検討中である。16年度は、そのソフトウェア開発を行い、その有効性を調査する次第である。本年度の目的は、高速アルゴリズム(ツリー法、高速多重極法など)を採用した境界要素法を専用計算機的論方法によって更に高速化するための方法を構成する事である。このような高速アルゴリズムと専用計算機の併用手法は、多体問題の分野においてMakinあるいはkawaiらが有効な方法(擬似粒子多重極法と言う)を提案している。その手法を境界要素法に焼き直す事が本研究の基本方針である。その際、基本的に必要となる定式化は、本来の境界に分布した密度に関する層ポテンシャルを、幾つかの点における密度に関するポテンシャルによって近似的に置き換える事である。この定式化を、まず、2次元Laplace方程式の境界要素法に対して行った。この場合、擬似粒子多重極法がほぼそのまま適用出来る事がわかった。そして、その定式化を基に、分子動力学シミュレーション用専用計算機MDGRAPE-2上で実行可能な解析コードを開発した。そのテストを行ったところ、比較的規模の大きな問題においては、比較すべきツリー法に対して高速となる事がわかった。ただし、まだチューニングの余地を残している。次に、2次元Helmholz方程式に対する擬似粒子法の定式化に取り組んだ。その際、Rokhlinのdiagonal形式を出発点に取ると良い事がわかった。これらの定式化を基に、MDGRAPE-2を用いた解析コードを実装中である。以上に関する報告は第8回米国計算力学国内会議(2005年7月)他にて順次発表予定である。なお、前年度までの成果の一部は国内外の雑誌に現在投稿中である事を付記する。

この結果より、対象とする方程式の解析的な性質に依存しないような手法を通じて、高速アルゴリズムに従う境界要素法をMDGRAPE-2によって加速する事が重要であると考えた。そこで、高速アルゴリズムとしては高速多重極法を前提として、一つの併用的高速化手法を提案した。それは、リーフ(8分木構造の末端のセル)に関するM2L計算を全て直接計算で置き換え、その計算をMDGRAPE-2によって実行する、と言うものである。この手法は、個々の方程式の解析的な性質に依存しないと言う条件を満たしている上、計算量のオーダーは元と同じである。また、特異積分に関するホスト計算機の処理が発生しないためにMDGRAPE-2の計算負担量をより高める事が出来る。また、既存の多重極コードを部分的に変更するだけで済む。実際に3次元Laplace方程式に適用した所、MDGRAPE-2sボード1枚の利用により10%程度の高速化を達成した。本研究を総括する。本研究は、既存の専用計算機MDGRAPEを利用すれば、偏微分方程式の有力な数値解法の一つである境界要素法を大幅に加速できる事を明らかとした。この際、ポテンシャル問題、スカラ波動問題、静弾性問題および電磁波散乱問題について具体的に検討した。また、MDGRAPE-2と高速アルゴリズムとの併用的手法も有望であるとの結論も得た。
ヒト白血病ウイルスを用いた遺伝子の発現制御とATL発症機構の研究

ヒトがんについて直接その発症のメカニズムを解明することは,がんの治療予防を考える上で重要である。ヒト白血病ウイルス(HTLV-1)はヒトに感染して成人T細胞白血病(ATL),背髓痙性麻痺症(HAM)を発症する原因ウイルスである。これらの発症にはHTLV-1の持つ転写活性化因子Taxがかかわることを従来の研究で示してきた。TaxはウイルスLTR中の21bpエンハンサ-を活性化してウイルス増殖を促進すると同時に,NF-KBエンハンサ-を活性化して,インタ-ロイキン2受容体(IL-2Rα)遺伝子の発現を亢進する。またTaxは細胞増殖因子やfos・jun等のプロトがん遺伝子の転写をも促進することから,細胞の異常増殖を誘導するメカニズムとして注目される。この転写活性化のメカニズムを検討し,次の事を明らかにした。(1)Taxは直接エンハンサ-DNAに結合しないがGAL-4のDNA結合ドメインとの融合蛋白を使った実験では,DNAへの結合が必須であった。したがってTaxはDAN結合因子と相互作用してDNAに会合すると結論した。(2)Taxは(1)の相互作用に加えて,第2の因子と相互作用することを,活性の競合阻害により示した。(3)Taxにより活性化される21bpエンハンサ-結合因子を単離したところ,4種のロイシンジッパ-蛋白が得られ,各々が転写活性化あるいは抑制因子であることが明らかとなった。Taxとの直接の結合は示すことができなかったが,その細胞特異性について解析を進めている。(4)Taxに結合し,抗Tax抗体で免疫沈降する蛋白を検索したところ,115KDと53KDの蛋白が検出された。これらの蛋白は,HTLV-1感染細胞やTax発現ベタタ-をトランスフェクションした細胞から検出された。(5)Taxと結合している蛋白は,転写活性化能のないTaxの変異株を用いた場合には検出されず,Taxとの相互作用は転写活性化能に相関している。この蛋白の分離と性質について解析を進めている。
新高温超伝導酸化物の化学設計とプロセッシング・第2班(材料プロセス班)

高温超伝導酸化物では、酸素圧・温度によって酸素量が変わり、酸素量によって導電性超伝導特性が変化する。Bi系(2201),(2212),(2223)相,D_yBa_2Cu_3O_<7ーδ>について、酸素圧・温度と酸素量の関係が明らかにされた。またこれら酸化物中のCuやBiの価数と酸素量とは密接な関係があるので、CuとBiの価数を分離して定め、酸素量との関係を明らかにした。導電率も酸素圧・温度の関係として測定し、酸素量と密接な関係のあることを明らかにした。熱化学的デ-タ-も重要で、高温X線回折法による相関係の解明がなされ熱容量測定によって、La_<2ーx>Ba_xCuO_y,La_<2ーx>Sr_xCuO_yにおける転移現象及び比熱異常,Nd_<1.85>Ce_<0.15>Cu_<1.00>O_<4.00>の比熱とエントロピ値の測定が行われた。薄膜関係では、レ-ザ-アブレ-ション法によってユニットセルあるいは原子層の成長させ2次元性の検証、歪超格子の形成、CuO_2平面数のコントロ-ルが行われた。また、レ-ザ-MBE法、CVD法による超構造の構築、ハロゲンド-ピングによる超薄膜生成もなされた。厚膜関係では金属有機化合物の塗布熱分解法、泳動電着法による製膜が引き続き行われて、この分野でも研究の進展がみられた。新物質研究ではSrーVーO系を取り上げて、各種酸化物とその電気的性質を明らかにしている。また、高温超伝導体の線材化に関する研究では、酸化物と銀の極微細粒子のコンポジットをつくり、その界面の構造を調べている。更に、微細組織を制御し、これが磁束ピニングにいかなる効果を及ぼすかが研究された。高温超伝導体を磁気シ-ルドとして用いる場合にいかにその特性を評価するかも研究された。
過疎地域における観光開発と住民の生活

観光によって地域を振興し、いわゆる過疎問題に対応しようとする動きが増加してきている。本研究において取り上げた調査対象地は、岩手県北部の山村である安代町であるがそこでは1981年に「安比高原スキー場」をオープンさせ、地域開発の「成功事例」として喧伝された地域である。安代町は昭和30年代以降人口減少が続いていた。また、高度成長期には、薪炭生産の崩壊による出稼ぎが一般化していた。こうした情況からの脱却を目指して、林野庁主導の森林レクリエーション事業が展開したわけである。しかし、スキー場事業の「成功」にかかわらず、人口減少傾向には歯止めはかかっていないのが実情である。たとえば、高校進学者のうち地元に帰ってくるのは5%いるかどうかという有り様である。また、高齢化率も30%を超えている。バブル当時までは、確かに民宿の開業も順調であったと言えよう。その他、いわゆる波及効果が華々しく取り沙汰された。しかし、近年の不況を反映して、スキー場への入り込み客数は減少し、スキー場への投資も抑えられており、売れ残った不動産もある。民宿など宿泊施設も客が減少してきており、停滞期に入った感がある。スキー場の近傍集落では、県内のモデル地区として基盤整備、集落排水事業が行われた結果、周辺集落よりは恵まれた環境になったといえる。しかし、上記のような景気情勢のもとで、今後どのような農家経営を目指すか、それぞれ手さぐり状態ではないかと思われる。幸いにして、特産品のリンドウをはじめ、1994年度の農業生産は天候にも恵まれて近年にない高レベルを達成した。しかし、農家経営自体は依然不安定と思われる。このことは、たとえば、後継者難や嫁不足の問題としえ顕在化している。
脳の発達・性分化に及ぼす揮発性有機化合物の影響と作用機序の解明

近年、胎児や小児に対する環境リスクの増大が懸念され、環境化学物質の曝露による子供の健康影響について関心が払われている。本研究では、ラットを実験モデルとして用いて、室内空気汚染物質として知られるトルエンの発達期曝露による脳の性分化への影響を検討した。その結果、トルエンの発達期曝露によって雄胎仔の血中テストステロン濃度低下や成熟した雄ラットの性的二型核であるSDN-POAの縮小が引き起こされることが明らかになった。室内空気の汚染物質として検出される低濃度の揮発性有機化合物は化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因物質として問題視されている。トルエンの曝露が脳神経系に影響を及ぼすことが知られているが、胎児・小児など化学物質に対して脆弱な幼若個体の影響解析はあまり進められていない。幼若個体の脳神経系は発達過程にあり、性的に分化する。本研究は、トルエン曝露による脳の発達および性分化への影響を検討し、その作用機序を明らかにすることを目的としている。ラットでは、周生期の精巣から分泌されたテストステロンが脳内でエストラジオールに転化して作用することが脳の雄性化に重要であるが、妊娠後期にトルエンを吸入曝露した妊娠ラットの雄胎仔では脳内エストラジオールのレベルが低下した。雄に優位な性的二型核であるSDN-POAでは、新生仔期でのアポトーシス細胞数が雄よりも雌に多く、アポトーシス制御分子であるBc1-2およびBaxの発現に性差が生じている。発達期のSDN-POAにおけるBc1-2およびBaxに対するエストラジオールの影響を検討した結果、エストラジオールを投与した新生雌ラットのBc1-2およびBaxのタンパク質発現レベルが、新生雄ラットと同程度になることが明らかになった。以上の結果から、トルエン曝露による脳内エストラジオールレベルの低下は、性的二型核の形成に関与する発達期のアポトーシスに影響を及ぼす可能性があると推察された。この可能性を検証するため、周生期にトルエンを曝露した新生仔ラットのSDN-POAにおけるアポトーシス細胞に関する組織学的解析に着手した。トルエン曝露によってSDN-POAのアポトーシス細胞数が増加するとの観察所見を得ており、詳細な解析を進めている。室内空気の汚染物質である低濃度の揮発性有機化合物は化学物質過敏症やシックハウス症候群の原因物質として問題視されている。トルエンの曝露が脳に影響を及ぼすことは知られているが、化学物質に対して脆弱な幼若個体の脳への影響解析はあまり進められていない。前年度研究より、脳の性分化に対して重要な作用を有する雄胎仔ラットのテストステロン分泌がトルエン曝露によって低下することが明らかになった。そこで、トルエン曝露によるテストステロン分泌低下の原因を調べるため、脳の性分化の臨界期に含まれる胎生後期にトルエンを曝露した雄胎仔ラットの精巣を採取して、テストステロン合成に関わるステロイド産生酵素の発現に対するトルエンの影響について解析した。その結果、3β-HSDのmRNAおよびタンパク質の発現レベルはトルエン曝露によって低下することが明らかになった。しかし、P450scc、P450C17および17β-HSDの翠現レベルはトルキンの影響を受けなかった。以上のことから、トルエン曝露によるテストステロン分泌低下は精巣での3β-HSDの発現低下に伴うテストステロン産生能の低下に起因すると考えられた。形態学的な性差がみられる性的二型核は脳の性分化過程において形成され、発達期でのアポトーシス細胞数の性差が成熟期のニューロン数の性差を生じさせる一因と考えられている。ラットの性的二型核の一つであるSDN-mAの新生仔期のアポトーシスに対する周生期トルエン曝露の影響を検討した結果、SDNrPOAにおいて観察されるアポトーシス細胞はトルエン曝露によって増加することが分かった。他方、新生仔ラットの尾状核一被殻のアポトーシス細胞数はトルエン曝露によって変化しなかった。脳の性分化の臨界期である周生期に曝露したトルエンの影響によって性的二型核の組織構造が変容する可能性があると考えられた。近年、胎児や小児に対する環境リスクの増大が懸念され、環境中の化学物質に対する子供の健康影響について関心が払われている。発達途上にある胎児や小児の脳は性的に分化する。発達期の精巣から分泌されたテストステロンの働きは脳の性分化にとって重要である。成人男性や成熟雄ラットの血中テストステロン濃度はトルエン曝露により低下することが報告されている。これまでの研究から、胎生後期の雄ラットの血中テストステロン濃度が妊娠ラットのトルエンの吸入曝露によって低下し、この濃度低下は精巣のテストステロン産生に関与する酵素である3b-HSDの発現量の減少が一原因であることを示した。性分化した脳には、構造の性差がみとめられる部位(性的二型核)が存在する。ラットの性的二型核の一つであるSDN-POAの体積とニューロン数は雄において雌よりも優位である。

SDN-POAの構造の性差形成のメカニズムの全貌は未解明であるが、新生仔期の雌ラットのSDN-POAではアポトーシスによって死滅する細胞数は雄よりも多く、このアポトーシスの性差がSDN-POAの性差形成に関与すると考えられている。SDN-POAの新生仔期のアポトーシスに対する周生期トルエン曝露の影響を検討した結果、アポトーシス細胞はトルエン曝露によって増加することが分かった。さらに、周生期にトルエンを曝露したラットの成熟期におけるSDN-POAの体積を計測したところ、トルエンを曝露した雄ラットのSDN-POAの体積は正常雄よりも縮小していることが確認された。以上のことから、脳の性分化の臨界期である周生期に曝露したトルエンの影響によって性的二型核の組織構造が変容する可能性があると考えられた。