hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
色素ドープ型有機電界発光素子のエネルギー移動による発光機構の解明

本研究では、発光層や正孔輸送層にホスト材料(マトリックス)に有機色素(ゲスト材料)をドープし、さらに第2のドーパント(ゲスト)として有機色素や燐光材料をドープした有機竜界発光素子について発光特性を調べた.1.発光層の改善2.発光層に燐光材料"イリジウム錯体"をドープした場合ITO/PVCz : Ir(ppy)_3/Alq_3/Al素子は発光層にPVCzに燐光材料イリジウム錯体Ir(ppy)_3をドープしたものを用いた.イリジウム錯体をドープした場合、発光効率が増大し、駆動電圧9.2Vで1.8lm/Wであった.ゲスト材料のHOMO準位とLUMO準位がホスト材料のHOMO準位とLUMO準位の間になければならない.第2のドーパントとの関係も同様であり、HOMO準位、LUMO準位の関係は重要であり、エネルギー移動がスムーズに行われるように工夫しなければならない.三重項素子の発光層ホスト材料に対する条件は、(1)電子輸送性であること、(2)LUMO準位が燐光分子のそれより上にあること、(3)燐光波長がドーパントの燐光波長より短いこと、が必要である.ホスト材料に2種類の有機色素をドープした場合に増感効果が見られた.これらの例は同一のホスト材料に燐光分子と蛍光分子をドープしたものである.燐光ドーパントはIr(ppy)_3、Pt(thpy)_2、蛍光ドーパントはルブレン、キナクリドン(DMQA)である.これらから発光機構についてエネルギー移動過程を三重項-一重項間について考える必要がある.本研究では、発光層や正孔輸送層にホスト材料(マトリックス)に有機色素(ゲスト材料)をドープし、さらに第2のドーパント(ゲスト)として有機色素や燐光材料をドープした有機竜界発光素子について発光特性を調べた.1.発光層の改善2.発光層に燐光材料"イリジウム錯体"をドープした場合ITO/PVCz : Ir(ppy)_3/Alq_3/Al素子は発光層にPVCzに燐光材料イリジウム錯体Ir(ppy)_3をドープしたものを用いた.イリジウム錯体をドープした場合、発光効率が増大し、駆動電圧9.2Vで1.8lm/Wであった.ゲスト材料のHOMO準位とLUMO準位がホスト材料のHOMO準位とLUMO準位の間になければならない.第2のドーパントとの関係も同様であり、HOMO準位、LUMO準位の関係は重要であり、エネルギー移動がスムーズに行われるように工夫しなければならない.三重項素子の発光層ホスト材料に対する条件は、(1)電子輸送性であること、(2)LUMO準位が燐光分子のそれより上にあること、(3)燐光波長がドーパントの燐光波長より短いこと、が必要である.ホスト材料に2種類の有機色素をドープした場合に増感効果が見られた.これらの例は同一のホスト材料に燐光分子と蛍光分子をドープしたものである.燐光ドーパントはIr(ppy)_3、Pt(thpy)_2、蛍光ドーパントはルブレン、キナクリドン(DMQA)である.これらから発光機構についてエネルギー移動過程を三重項-一重項間について考える必要がある.本研究では、発光層や正孔輸送層にホスト材料(マトリックス)に有機色素(ゲスト材料)をドープし、さらに第2のドーパント(ゲスト)として有機色素や燐光材料をドープしたものを用いた有機電界発光素子について発光特性を調べた.発光輝度、発光効率、および寿命などの発光特性の調査に当たって、特にホスト材料とゲスト材料の関係、および第2のドーパントとの関係に注目した.1.正孔輸送層を改善した例ITO/TPD/Alq_3/MgAg素子は正孔輸送層にTPD、発光層にAlq_3を用いた例であり、正孔輸送層のTPDにrubreneをドープすることで発光効率と発光特性の安定性が著しく改善され、発光効率は2.35lm/W、寿命は100cd/m^2で10,000時間を越える.rubreneは励起エネルギーを受け渡す発光補助(emitting assist)の役割を担っている.ITO/PVCz/Alq_3/MgAg素子は正孔輸送層にPVCz、発光層にAlq_3を用いた例であり、正孔輸送層のPVCzにperyleneとTPAをドープすることによって正孔に対する注入障壁が低減、正孔と電子の注入バランスが大幅に改善され、駆動電圧6Vで発光輝度10,000cd/m^2を得ている.本研究では、発光層や正孔輸送層にホスト材料(マトリックス)に有機色素(ゲスト材料)をドープし、さらに第2のドーパント(ゲスト)として有機色素や燐光材料をドープしたものを用いた有機電界発光素子について発光特性を調べた.本年度は特に発光層の改善に図った.1.発光層を改善した例2.発光層にイリジウム錯体をドープした例ITO/PVCz : Ir(ppy)_3/Alq_3/Al素子は発光層にPVCzに燐光材料イリジウム錯体Ir(ppy)_3をドープしたものを用いた.イリジウム錯体をドープした場合、発光効率が増大し、駆動電圧9.2Vで1.8lm/Wであった.ゲスト材料のHOMO準位とLUMO準位がホスト材料のHOMO準位とLUMO準位の間にある材料を選択する.
白血球の食作用を調節する血小板由来高分子量物質に関する研究

今年度はまず、期限切れ血小板濃厚液から高分子量白血球貧食能亢進因子(1-MAPP,s-MAPP)の精製が繰り返され、それを使用して以下の検討が行われた。s-MAPPについてはN末端及びリジルエンドペプチダーゼで消化された断片のアミノ酸配列よりトランスフェリンとかなりのhomologYを有することが明かとなり、トランスフェリンとの異同が検討された。その結果、s-MAPPはトランスフェリンのうちマンノサイドを多く含み、糖鎖に特異な構造を持ち、dimerを形成しているものであると考えられた。1-MAPPのアミノ酸配列はN末端,リジルエンドペプチターゼ消化断片について検討が行われたが、現在のところアミノ酸配列は読み取れていない。RT-PCRを使っての血小板内の1-MAPPに対するm-RNAの存在の有無の検討に関しては、現在購入した機械を使用してPCR及びRT-PCR法の技術的問題点を解決したところである。s-MAPPについては現在までに明かとなったアミノ酸配列をもとに早急に実験を開始する予定である。血小板とトランスフェリンのincubationによりs-MAPP活性が得られるかどうかの実験も行われたが、現在のところpositiveな結果は得られていない。方法論的な検討の余地が残されていると考えられる。血小板放出因子中に含まれる抑制因子(1-MSPP,s-MSPP)の精製も現在、進行中であるが、精製が進むに従い活性が消失し、充分にpureな標品は得られていない。マウス腹腔マクロファージを使用しての実験では人MAPPに対して、マウスマクロファージの反応のあることは明かであるが、詳細な検討は今後行われる予定である。
超高速デジタルビデオによる病的声帯振動の画像診断システム

本研究は、従来の我々の開発してきた声帯振動観測用の超高速ディジタル撮影装置に改良を加え、新たに大容量・高速のディジタルビデオ装置を開発して一般の連続発話時の声帯振動を自由に観察できるようにすること、及び、それを用いて各種病的声帯振動のデ-タを収集して系統的資料を作成することを目的とするものである。1.超高速デジタルビデオ記録・再生装置の製作ファイバスコ-プに接続する特殊超高速カメラ部を開発した。市販のCCDイメ-ジセンサの表示方式に工夫を加え、画素数128×32で毎秒2000コマの撮影を可能とした。CCDからの信号を高速A/Dに変換してディジタルメモリに記憶、後に表示洋ビデオフレ-ムメモリを用いて通常のビデオ画像として再生する装置を単体として製作した。イメ-ジメモリは64メガバイトとし、2000コマ/秒の撮影時に6.3秒の発話を記録可能である。画像の再生は速度可変、早送り、巻戻し、静止、繰り返し再生が可能で、通常のVRT装置と同様に操作できる。2.病的声帯振動パタンのデ-タ収集上記装置を用い主として粗〓性嗄声を中心に病的声帯振動デ-タを収集した。これ等デ-タをパ-ソナルコンピュ-タのフロッピディスクに収録し、医師、言語治療士当の参照用資料として領布可能とした。音声波と対応させたスロ-モ-ション再生、音声の再生・試聴等が可能な資料として整備した。又、声門像の輝度曲線をもとに声門幅の時間変化を示す指標を計算・表示する方式を開発し、病的声帯振動パタンの把握が容易に行えるようにした。我々は、病的声帯振動の臨床的記録のために喉頭内視鏡とイメ-ジセンサを組み合わせた超高速ディジタル撮影システムを開発してきた。本研究では、従来の装置に改良を加え一般の連続発話時の声帯振動を臨床的に自由に観測できる大容量・高速の装置を開発する。これにより、各種病的声帯振動とその音声特徴に関するデ-タを収集、デ-タベ-スを構築し、パ-ソナルコンピュ-タで検索・表示可能な電子化映像デ-タ資料を作成することを目的とする。平成二年度には以下の研究を行った。1.超高速ディジタルビデオ記録・再生装置の製作(1)CCDセンサ内臓の撮像部の開発ファイバスコ-プに接続する特殊超高速カメラ部を製作、最高2000コマ/秒(画素数約112X32時)の高速撮影装置を開発した。(2)記録・再生部の開発CCDからの信号を高速A/D変換しディジタルメモリに記憶、後に通常のビデオ画像として再生する装置を単体として製作した。画像の再生は速度可変、早送り、巻戻し、静止、繰り返し再生が可能で、通常のVTR装置と全く同様に操作できる。2.臨床デ-タの予備的収集対照として正常例を含む病的症状について、その声帯振動の記録実験を行い、装置の操作性、有効性を確認した。また、病的声帯振動パタンの特徴の予備的解析を行い、資料デ-タ収集の方針を検討した。本研究は、声帯振動観測用の超高速ディジタル撮影装置につき、新たに大容量・高速の装置を開発し、それを用いて各種病的声帯振動のデ-タを収集して系統的資料を作成するものである。平成三年度においては、前年度に開発した大容量ディジタルビデオ装置を試用して調整・改良を行い、病的声帯振動デ-タの収集を行った。1.装置の改良、特にデ-タ表示方式の開発

1)カメラヘッド部の小型計量化前年度試作装置をもとに検討し、サイズ、重量を最低限におさえたハンディ型カメラ部を製作した。2)パ-ソナルコンピュ-タ接続デ-タ収集システムの開発ディジタルビデオ装置にパ-ソナルコンピュ-タを接続し、超高速撮影時に同期して音声当のアナログ信号のカンプリングを可能とする装置を開発した。画像再生時にアナログ信号波形を画像に重ねてスクロ-ル表示できる。2.病的声帯振動パタンのデ-タ収集主として粗そう性嗄声を中心に病的声帯振動デ-タを収集した。これ等デ-タをパ-ソナルコンピュ-タのフロッピディスクに収録し、参照用資料として領布可能とした。又、スロ-モ-ション再生等とともに声門像の輝度曲線をもとに、声門幅の時間変化を示す指標をもとめて表示する方式を開発、病的声帯振動パタンの把握を容易に行えるようにして観察可能とした。3.二重声症例の声帯振動パタンの解析特に二重声症例につき声帯振動と音声波の対応関係を解析し、その成因について知見を得た。
笑いのNK活性に与える影響に関する研究

1.研究目的:コミックビデオの視聴による笑いの前後で血液中のNK細胞活性を測定し、笑いによる変化を求めた。笑いの評価は主観的な面白さをPOMSで、客観的な評価を大頬骨筋電図の面積積分値の大きさで行った。2.実験の進行状況:現在までに男女あわせて12名(男性8名、女性4名)の測定を終えている。(平均年齢22.9±3.5歳)最終的に20人を測定する予定である。3.現在までの結果:(1)主観的な評価でコミックビデオを面白いと感じた場合は、視聴後にNK細胞活性は有意に上昇した。(2)先の結果をビデオ視聴前と視聴後で比較した場合、コミックの場合もコントロールの場合もNK細胞活性に有意な差は見られなかった。(3)コミックビデオ視聴前後のNK細胞活性の差とコントロール刺激ビデオ視聴前後のNK細胞活性の差を比較した場合にも有意な差は見られなかった。(4)この結果は、笑うという動作はNK細胞活性に影響せず、面白いという情動はNK細胞活性を上昇させると解釈できる。4.今後の研究の展開について:今後は被験者の性格、気分、大頬骨筋電図の面積積分値とNK細胞活性の関係をさらに求めたい。また、今までの成績では男性被験者に比較して女性被験者はNK細胞活性の変化に乏しかったが、これも感受性の違いによるものと思われるが、現在のところ女性被験者数が少ないためにはっきりしたことはいえないのでこの点についても検討したい。
ハマダラカ唾液成分ワクチンによるマラリア感染防御効果および吸血行動の解析

感染地域住民には、吸血だけではマラリア感染防御あるいは吸血行動阻害をもたらすような強い宿主免疫応答は誘導されていない。この理由として、(1)唾液に含まれる様々なアレルゲンによって宿主免疫応答は攪乱・脆弱化を強いられ、さらに(2)機能性唾液タンパクの活性部位は宿主免疫応答を巧妙に回避するようにマスクされているため、無関係な部位にのみ抗体は産生されると考えている(仮説)。前述の仮説に立ち、独自に発見した唾液タンパクをワクチン抗原分子としてアレルギー反応や“デコイ"障害を乗り越える全く新しいコンセプトのマラリアワクチン開発に挑戦する。今年度は、AAPPを免疫したマウスにスポロゾイトを吸血感染させることにより、蚊唾液タンパクに対する免疫応答のマラリア感染における役割を検証した。AAPPは大腸菌で発現、精製した後、AlumアジュバントとともにBalb/cマウスに3回免疫した。ネズミマラリア原虫としてGFP発現型Plasmodium bergheiを使用し、感染蚊を介してマウスに吸血感染させた。免疫マウスとナイーブマウスの感染率を血液塗抹標本で評価したところ、いずれの群でも全てのマウスが感染したが、免疫マウス群はナイーブマウス群に比べ潜伏期が有意に遅延し、感染後の感染率も有意に抑制された。本結果から、我々はマラリアベクターの唾液成分に対する免疫応答を誘導することによりマラリア感染を抑制するという、新しいコンセプトのマラリアワクチン開発戦略を指示するデータを得ることが出来た。「ハマダラカ唾液に対する宿主免疫応答がハマダラカの吸血行動およびマラリア感染を制御する」との仮説の裏付けを取ることに成功した。この理由として、1唾液に含まれる様々なアレルゲンによって宿主免疫応答は攪乱・脆弱化を強いられ、さらに2機能性唾液タンパクの活性部位は宿主免疫応答を巧妙に回避するようにマスクされているため、無関係な部位にのみ抗体は産生されると考えている(仮説)。「ハマダラカ唾液にマラリア原虫の感染を促進する分子が含まれている」あるいは「唾液タンパクがワクチンとして有効」との明確な報告はないが、前述の仮説に立ち、独自に発見した唾液タンパクをワクチン抗原分子としてアレルギー反応や“デコイ"障害を乗り越える全く新しいコンセプトのマラリアワクチン開発に挑戦する。28年度はマウスに蚊唾液タンパク抽出物および吸血により唾液成分の一つであるAAPP(以前に独自に同定)に対する抗体価が上昇することを立証することができた。さらにこれらマウスにマラリア原虫をチャレンジ感染させたところ、感染の進行が明らかに遅延し、原虫の増殖が阻害されたことを見出した。これらの結果は、上述の仮説「唾液タンパクがワクチンとして有効」を指示する結果であった。今後はさらに唾液成分の解析を行い、ワクチンとして効果を示す分子の同定を行う計画である。吸血あるいは唾液腺ホモジネート、組換え唾液タンパク、バキュロウイルス粒子ワクチン等の能動免疫、抗唾液タンパクモノクローナル抗体の受動免疫を行った後、マラリア感染蚊の吸血チャレンジ感染を実施する。解析は、1血清の抗AAPP抗体価および血小板凝集阻害活性の測定(Assay 1)と2マラリア感染率、プロービング回数、産卵数を指標に唾液成分に対する宿主免疫応答が与えるマラリア感染およびハマダラカ吸血行動に対する影響の解析(Assay 2)よりなる。感染免疫学
TARD法によるCoherent SSFP初期アーティファクト軽減とその臨床応用化

Coherent SSFP法は、数ミリ秒間隔で照射されるRFパルスにより形成された定常状態下でデータ収集を行うことを特徴としているが、定常状態以前のデータを使用することにより、初期アーティファクトと呼ばれる偽像が生じるという問題点がある。本研究では、TARD法と呼ばれる簡便で効果的な手法を提案し、その臨床応用、評価を目的とする。特に今年度では、フィリップス社製1.5テスラMRI装置における有用性の確認を主に試みた。今年度は、数回にわたりフィリップス社主催のシーケンス開発講習会に出席し、TARD法のフィリップス社製MRI装置上への実装を行った。実験は、ファントム及び健常被験者を対象に、通常のシネMRIなどを用い、様々な撮像パラメタで撮像することにより行った。ファントム実験の結果、不均一磁場の大きいファントムの末端部で観測されるバンディングアーティファクトが、TARD法でdephasing angleを大きくするとその線幅が広がり、正しく実装されていることが確認できた。また、additional phase incrementとスライス位置の関係は線形に近く、傾斜磁場コイルの線形性が高いことが確認された。ただ、健常被験者を用いた実験においては、プリパルスとCoherent SSFP法との組合せが許されず、また、シネMRI撮像における血液流入による初期アーティファクトが、そもそもTARD法を用いなくても観測されず、TARD法の有効性を確認するには至らなかった。初期アーティファクトが観測されなかった理由としては、内部処理によりCoherent SSFP法がIncoherent SSFP法に自動的に切り替わっている可能性が示唆された。特に今年度では、本手法の唯一の問題点であった、RFパルス位相増分角調整の自動化を主に試みた。開発したのは以下の4手法である。1.新たな撮像を行わず、傾斜磁場の減分とスライス位置から計算する手法、2.各撮像スライス毎に、位相増分角を変えながらシングルショットTARD撮像を行い、アーティファクトのない画像を自動で選択する手法、3.撮像スライスに垂直な断面上でシングルショットTARD撮像を行い、最適位相増分角を求める手法、4.3D-HARP法を用いた3D撮像法。各手法の結果は以下の通りである。手法1では最適位相増分角が最大60度程度の誤差が生じた。手法2は、視認で行うには最も安定して最適角を得られたが、画像処理による自動化は困難であった。手法3,4は、双方とも強度画像の視認による最適角の推定は可能であったが、2D-,3D-HARP法による自動化には、使用するコイルの位相空間分布を求める必要があることが分かった。本年度の結果から、手法4の改良が有用であることが推察された。また、3D撮像におけるTARD法の有用性を調べるため、3Dタギング画像撮像への応用を試みた。その結果、TARD法単独では効果は小さいが、LISA法を組み合わせることにより、十分に初期アーティファクトを軽減出来ることが分かった。特に今年度では、3テスラMRI装置における有用性の確認を主に試みた。実験は、健常被験者を対象に、通常のシネMRI及び心筋MRタギング法にTARD法を組合せ、様々な撮像パラメタで撮像することにより行った。心筋MRタギング法においては、タギングパルスに起因する初期アーティファクトが、2,3回のダミーパルスによりよく抑制できることが示された。しかしながら、シネMRI及び心筋MRタギング法の双方で、スライス面内に流れ込んでくる心室、心房、大動脈内の血流に起因する初期アーティファクトが、抑制されずに観測される事が判明した。3テスラMRI装置は、通常の1.5テスラ装置と比べて信号強度が倍高く、かつT1緩和時間が長くなるため、MRタギング法やインバージョンリカバリー法などで有利とされている。しかし、本研究により抑制されずに観察された流入血流による初期アーティファクトは、超高磁場によるT1緩和時間延長の影響が非常に大きいことを示唆しており、超高磁場でのCoherent SSFP法による心血管撮像の実用化のために、解決しなければならない重要な問題と考えられる。次年度は、フィリップス社、ブルッカ社製の超高磁場MRI装置を用い、TARD法のより広範囲な有用性の検証を行う。

特に今年度では、フィリップス社製1.5テスラMRI装置における有用性の確認を主に試みた。今年度は、数回にわたりフィリップス社主催のシーケンス開発講習会に出席し、TARD法のフィリップス社製MRI装置上への実装を行った。実験は、ファントム及び健常被験者を対象に、通常のシネMRIなどを用い、様々な撮像パラメタで撮像することにより行った。ファントム実験の結果、不均一磁場の大きいファントムの末端部で観測されるバンディングアーティファクトが、TARD法でdephasing angleを大きくするとその線幅が広がり、正しく実装されていることが確認できた。また、additional phase incrementとスライス位置の関係は線形に近く、傾斜磁場コイルの線形性が高いことが確認された。ただ、健常被験者を用いた実験においては、プリパルスとCoherent SSFP法との組合せが許されず、また、シネMRI撮像における血液流入による初期アーティファクトが、そもそもTARD法を用いなくても観測されず、TARD法の有効性を確認するには至らなかった。初期アーティファクトが観測されなかった理由としては、内部処理によりCoherent SSFP法がIncoherent SSFP法に自動的に切り替わっている可能性が示唆された。
遺伝子修復酵素の触媒機構解析：構造・メカニズム・阻害剤設計

遺伝子修復は生体の恒常性維持機構であり、その異常はがんの病理とも深くかかわる。中でも、ヒト8-OxoGuanine Glycosylase 1 (hOGG1)は修復系で中核的役割を果たす酵素である。そこでがん病理の理解および生体の恒常性維持機構の理解に向けて、hOGG1の触媒機構の解明に挑む。hOGG1の活性残基としては、Lys249とAsp268が触媒残基と目されている。しかしこれらの触媒残基の化学的役割については未同定の部分が多い。そこで上記活性残基の触媒機構上の役割の解明を目指し、hOGG1タンパク質と基質DNA複合体についてNMRによる物性解析およびX線結晶構造解析を実施する。
フォッサマグナ地域における交雑帯がミツバツツジ類の種分化に及ぼす意義

本研究では、日本で多様な種分化を遂げたミツバツツジ節の樹木を対象に交雑帯における遺伝的組成を調べ、植物の交雑帯が持つ進化史的意義や、植物の種分化に寄与する遺伝的要因を明らかにすることを目的としている。本年度は、富士・箱根地域にあるミツバツツジ・キヨスミミツバツツジ・トウゴクミツバツツジの3種交雑集団および関東地方および伊豆半島の純系集団を対象に、試料採取を行い、EST-SSRを用いた遺伝子多型の解析を行うとともに、雑種集団においては開花期に花の採取をおこない、花形態の解析をおこなった。その結果、純系集団に関しては、遺伝的組成に種間で明瞭な相違が見られた一方、交雑帯においては3種の遺伝的組成が混交した遺伝的組成が認められた。ただし、開花フェノロジーの重複が最も少ないミツバツツジ・トウゴクミツバツツジのF1雑種と推定される遺伝的組成を示す個体は見られなかった。そのため、交雑帯では繰り返し生じる種間交雑によって3種が混合した独自の遺伝的組成が形成されていることが示唆された。しかし花形態に着目した場合、中間的形質を示す個体は遺伝的にも雑種の遺伝的組成を示す一方で、雑種の遺伝子型でありながら純系種の形質を示す個体が多いことが示された。この傾向はキヨスミミツバ・ミツバツツジ雑種系において顕著であり、雑種やミツバツツジの遺伝子型を示す個体の多くがキヨスミミツバツツジの形態的特徴を有した。以上から、ミツバツツジ雑種集団においては、純系種の形質が選択される分断化選択が機能している可能性が示唆された。本年度は、SSRマーカーを用いた雑種・純系集団の遺伝子多型解析結果に基づいて、雑種集団を構成する個体からRADシーケンスによってゲノム情報を入手する計画であった。しかし、当初用いたSSRマーカーの多型性および汎用性に問題があったため、本年度は急遽予定を変更し、近縁種で開発されたEST-SSRマーカーによる再解析をおこなった。そのため、当初予定していたRADシーケンスは完了していない。ミツバツツジ雑種集団において、未完遂であったRADシーケンスによるゲノム情報の取得をおこなうとともに、花・葉形態との比較をおこない、交雑帯で分断化選択が生じている可能性を検証するとともに、分断化選択に寄与している遺伝子の特定をおこなう。種間交雑による雑種形成は、植物の種分化過程において重要な役割を果たしていると考えられる。そこで本研究では、ツツジ属植物を材料に、交雑集団の形態変異・遺伝的変異を解析し、ツツジ属交雑帯の進化的意義を解明することを目的としている。本年度は、富士山麓において、ミツバツツジ3種(ミツバツツジ・トウゴクミツバツツジ・キヨスミミツバツツジ)の既知の交雑集団を対象に遺伝解析試料のサンプリングをおこなうとともに、核マイクロサテライト領域およびITS領域の遺伝解析を実施した。その結果、どちらの遺伝子領域においても、遺伝子型から純系種および雑種を明確に識別することができず、遺伝的に混じり合った状態であることが判明した。これは、交雑集団では、hybrid swarmと呼ばれる交雑が進んだ複雑な遺伝的組成となっている可能性が考えられる。この仮説を検証するためには、純系集団の遺伝的組成と比較する必要がある。そのため本年度は、関東・東海地方において踏査をおこない、ミツバツツジ類の純系集団および交雑集団、合計11集団330個体より、遺伝解析試料として葉のサンプリングをおこなった。今後、純系集団と雑種集団の遺伝的組成の差異について、検証する予定である。当初、本年度においては交雑集団・純系集団の双方について、マイクロサテライト領域およびITS領域の解析を進めている予定であったが、完遂に至らなかった。DNA抽出作業に遅延が生じたためである。ミツバツツジ類の種間交雑が種分化過程に及ぼす影響を明らかにするために、ミツバツツジ、キヨスミミツバツツジ、トウゴクミツバツツジの3種の交雑集団と考えられる愛鷹山および十里木地区において調査区を設置し、個体の標識および葉の採取を行なった。また比較対照のため、富士・伊豆地域を含む関東地方において、ミツバツツジ、キヨスミミツバツツジ、トウゴクミツバツツジの純系集団を踏査し、遺伝解析試料として葉を採取した。これらのサンプルを用いてSSRおよびITS領域を解析したところ、純系集団では種間に遺伝的な相違がみられたが、3種の交雑集団では連続的な遺伝的変異を示し、遺伝的な種識別は困難であった。このことから、ミツバツツジ属3種の交雑帯では複雑に種間交雑が繰り返された結果、独自の遺伝的組成を示すことが明らかになった。また、交雑集団においては遺伝的変異との比較のために、花の採取を行い、雄蕊数、花柱・子房の長毛・腺毛の有無などの花形態の評価を進めている。さらに、富士山麓に生育する地域固有種アシタカツツジが雑種起源である可能性を検証するために、富士山周辺のアシタカツツジおよびヤマツツジを対象に試料採取をおこなった。本年度においては、SSR解析の結果に基づいて算出した雑種指数に基づいてサンプルを選出し、次世代シーケンサー(RADシーケンス法)によるゲノムデータの取得を行う予定であったが、現時点では達成できていない。これは、解析に用いたSSRマーカーのPCR増幅成功率や多型の高さのため、雑種指数の算出が困難であったためである。

本研究では、日本で多様な種分化を遂げたミツバツツジ節の樹木を対象に交雑帯における遺伝的組成を調べ、植物の交雑帯が持つ進化史的意義や、植物の種分化に寄与する遺伝的要因を明らかにすることを目的としている。本年度は、富士・箱根地域にあるミツバツツジ・キヨスミミツバツツジ・トウゴクミツバツツジの3種交雑集団および関東地方および伊豆半島の純系集団を対象に、試料採取を行い、EST-SSRを用いた遺伝子多型の解析を行うとともに、雑種集団においては開花期に花の採取をおこない、花形態の解析をおこなった。その結果、純系集団に関しては、遺伝的組成に種間で明瞭な相違が見られた一方、交雑帯においては3種の遺伝的組成が混交した遺伝的組成が認められた。ただし、開花フェノロジーの重複が最も少ないミツバツツジ・トウゴクミツバツツジのF1雑種と推定される遺伝的組成を示す個体は見られなかった。そのため、交雑帯では繰り返し生じる種間交雑によって3種が混合した独自の遺伝的組成が形成されていることが示唆された。しかし花形態に着目した場合、中間的形質を示す個体は遺伝的にも雑種の遺伝的組成を示す一方で、雑種の遺伝子型でありながら純系種の形質を示す個体が多いことが示された。この傾向はキヨスミミツバ・ミツバツツジ雑種系において顕著であり、雑種やミツバツツジの遺伝子型を示す個体の多くがキヨスミミツバツツジの形態的特徴を有した。以上から、ミツバツツジ雑種集団においては、純系種の形質が選択される分断化選択が機能している可能性が示唆された。本年度は、SSRマーカーを用いた雑種・純系集団の遺伝子多型解析結果に基づいて、雑種集団を構成する個体からRADシーケンスによってゲノム情報を入手する計画であった。しかし、当初用いたSSRマーカーの多型性および汎用性に問題があったため、本年度は急遽予定を変更し、近縁種で開発されたEST-SSRマーカーによる再解析をおこなった。そのため、当初予定していたRADシーケンスは完了していない。今後、さらにミツバツツジ類の純系集団および交雑集団よりサンプリングを進めるとともに、マイクロサテライト領域やITS領域の解析をおこない、交雑帯の遺伝構造の解明をすすめる。また、交雑集団における適応遺伝子の浸透パターンを明らかにすることを目的に、次世代シーケンサーを用いてゲノム解析を実施し、ミツバツツジ類のゲノム情報を入手する。ミツバツツジ類の純系集団および交雑集団について、今まで用いていたSSRマーカーとは別に、ミツバツツジ類で開発されているEST-SSRマーカーを用いて遺伝解析を行い、雑種指数を算出する。雑種指数の各段階から個体を選出し、RADシーケンス法によってゲノム情報を収集する。多型の得られた遺伝子座についてツツジ属のゲノムデータベースを参照し、雑種集団における各遺伝子の挙動を明らかにする。また形態と遺伝的変異を比較し、形態種を規定する遺伝的要因について解析する。ミツバツツジ雑種集団において、未完遂であったRADシーケンスによるゲノム情報の取得をおこなうとともに、花・葉形態との比較をおこない、交雑帯で分断化選択が生じている可能性を検証するとともに、分断化選択に寄与している遺伝子の特定をおこなう。本年度においては、DNA抽出作業に遅延が生じたため、ミツバツツジ類純系集団についての遺伝解析が未完了であった。そのため、今年度購入予定であった遺伝子多型解析に用いる試薬については、次年度に購入することとした。
アイデンティティ探求を超えてモダニズムへ--ミュアとブラウンのバラッド的視点--

ミュアについては、ハイネからの精神的影響を加えて彼にとってのバラッドの意味を再考し、さらに「うたびとトマス」の模倣詩とスコットランドを題材とした詩の比較考察によって、彼の帰属意識のゆらぎとスコティッシュ・アイデンティティへの根本的懐疑を明らかにした。この考察は学位論文「スコットランドのバラッド詩とナショナル・アイデンティティ」中に含めた。ブラウンについては、バラッド詩に登場する「詩人の声」に着目した。それは詩人の反資本主義や現代のスコットランド社会批判を表す手法であり、ブラウンのバラッド詩にはアイデンティティ探求を超えたモダニズム的傾向が示されていることをまとめているところである。1. Muirのモダニズムとナショナル・アイデンティティ:17世紀のバラッド・コレクションが一丸となって指向したネイション=独自文化の確立の希求とは異なり、「うた人トマス」をモチーフとした18・19世紀のスコットランドのバラッド模倣詩が示していたのは、そのモチーフの曖昧性を了解した上での意図的なアイデンティティ擁護の姿勢や、詩人個人のアイデンティティ確立の葛藤の投影としてのナショナル・アイデンティティへの懐疑の姿勢であり、スコットランドのバラッド詩におけるアイデンティティ表象の多重性という特色が再認識された。同じモチーフを使ったMuirのバラッド詩“The Enchanted Knight"は、ロマン派詩人を介しての変質したトマス像を題材とし、モチーフとテーマのゆらぎや曖昧さを特色とするが、Muirのトマス像は詩人のモダニズム指向の反映であり、この作品は、スコットランド文学のモダニズムを通しての20世紀初頭のナショナル・アイデンティティの確立の模索に歩調を合わせたものとみなすことができる。Muirの「うたびとトマス」のモチーフを変質したバラッド詩のモダニズムとナショナル・アイデンティティの希求、および、アイデンティティ表象の多義性について、まとめの論文の投稿審査中である。2.その他の関連する成果(本課題の成果としては登録しないもの):(1) Mother Gooseのテキスト編集と担当作品の解説において、口承伝承から出発したマザーグースと伝承バラッドおよびバラッド詩とのテーマ的な関連に言及した。(2)『イギリス文化事典』(丸善、2014年10月出版予定)においてバラッドの項を担当し、スコットランドの伝承バラッドがナショナル・アイデンティティ探求としてのバラッドの模倣詩へと展開するという内容も含めて、バラッドの特色をまとめた。1.平成26年度の研究計画:平成25年度の研究進捗が遅れたため、平成26年度も引き続きEdwin Muirの伝承バラッド評価の諸相とアイデンティティ観について研究を継続することとした。2.研究成果の具体的内容:Muirの重要な貢献はスコットランドの文化遺産としての伝承バラッドの評価を通して、現代詩に対する鋭い批評を展開したことにある。しかし、伝承バラッド評価の姿勢は他のスコットランドの先人文人たちより一層鮮明でありながら、彼自身のバラッド詩からうかがえるアイデンディディ観については先人たちの姿勢と比べて曖昧さが目立っている。そこで"TheEnchanted Knight"を曖昧さの一例として再度詳細に分析し、同時にnationおよびアイデンティティをうたったと理解しうる、Muirの他の詩作品を並行して分析することによって、Muirがスコットランドの先人文人たちと同じモチーフを使いながら、伝承バラッドを模倣したロマン派詩人Keatsの"La Belle Dame sans Merci"のさらなる模倣という入り組んだ模倣の手法をとった理由は何か、ふたつのバラッド詩の相違点類似点はどこにあるのか、および彼自身が抱えるナショナル・アイデンティティ観と'Half-a-Scot'と述べた曖昧な帰属意識について論述した。3.研究の意義:従来スコットランドには独立王国時代からの歴史的、政治的、文化言語的独自性を確立する傾向が存在したが、2014年のスコットランド独立を問う国民投票、2015年のイギリス全土の政治傾向の鍵を握るスコットランド独立党の趨勢などによって、ナショナル・アイデンティティへの関心はこれまでになく高まっている。そのような転換期にあって、スコットランドを代表する詩人のナショナル・アイデンティティの曖昧さを検証することは、文化文学におけるアイデンティティ表象の多層性に注意を喚起することに貢献する。2.研究成果の具体的内容:"ScottishBalladry and National Identity"の目的を(1)バラッド詩の系譜中の19世紀から20世紀にかけてのスコットランドのバラッド詩作品の詳細な検証を行うこと、(2)スコットランドのバラッド詩にナショナル・アイデンティティの観点からアプローチすることの2点に置き、Muirについては「想像される共同体としての表象」である「うたびとトマス」の模倣詩の変質の原因として、ドイツ詩人ハイネからミュアが受けた影響にも言及して昨年度の内容を発展させ、スコットランドに対する根本的懐疑と帰属意識の揺らぎをさらに明確にした。Brownの代表的なバラッド詩は、オークニーの伝承を題材としていること、スコットランドへの根本的懐疑の姿勢が反資本主義の形をとって現代社会への警鐘として彼のバラッド詩の随所に言及されていること、などが理解できた。オークニー出身の2人の現代詩人のバラッド詩に見られる現代批判と反帰属意識は、現代スコットランド文学が示すモダニズム的傾向に連なるものであり、20世紀のスコットランドのバラッド詩はアイデンティティ表象の役割を超えたモダニズムへ向かったことを示していると言える。Brownの役割を含めたモダニズム論はNational Identity論の発展として示すべきと考え、博士論文とは別途に発表予定である。

ブラウンについては、バラッド詩に登場する「詩人の声」に着目した。それは詩人の反資本主義や現代のスコットランド社会批判を表す手法であり、ブラウンのバラッド詩にはアイデンティティ探求を超えたモダニズム的傾向が示されていることをまとめているところである。平成26年度の研究成果は本来であれば平成25年度に完了していたいものであったが、最初の年度の進捗が遅れたため、今年度Muirに関する研究を引き続き優先して行うこととした。スコットランド詩、特にスコットランドの伝承バラッドを模倣したバラッド詩平成27年度は、これまでに科研課題採択によって展開できたバラッド詩の一連の研究に、今回課題によるEdwin Muirのバラッド的視点まで含めて、博士論文の中心部分を完成させる予定である。本年度に研究を予定していたGeorge Mackay Brownのバラッド的視点、および両者の共通点としてのモダニズム指向については、論文中のMuirとバラッドに関する章のひとつのセクションとして重要であり、また、MuirとBrownのモダニズム指向については、論文全体の結論部分となる予定であり、そのような方向性を持って、かつ研究の展開をスピードアップして、MuirとBrownの研究のまとめを目指す。ナショナル・アイデンティティという社会学用語を慎重に使いたいと思い、アイデンティティ、ナショナル・アイデンティティ、ナショナリズムの概念の区別と、それら3つの概念が内包するトートロジカルな点について、再度確認の意味で関連情報を読み進めた。同時にモダニズムの概念を確認しながら、Muirのバラッド論も研究も平行して進め、大きなテーマ2つとバラッド詩の関連付けに時間をとり、結果として論文の投稿が大きく遅れることになった。平成26(2014)年度の研究スケジュールは、当初の予定では、G. M. Brownとバラッドについての研究に着手する予定であったが、Muirとモダニズムのめどがたったのが遅れたため、結果として半年ほど遅れてとりかかることになる。研究予定内容を精査し、予定していた研究視点(C):「MuirからBrownに引き継がれたもの」は、(g):「バラッド評論家としてのMuirとバラッド詩人としてのBrown」、および(h):「Brownのバラッド的表現とモダニズム」の項に含めて言及できると予想し、視点を合理化する。また、エフォートの配分比率を高めて、研究を合理的に行なうこととする。
蒸気圧縮式ヒートポンプの混合冷媒による高性能化

本研究では、地球環境破壊に関与しない二種類以上の新作動媒体を混合して得られる多成分作動媒体を従来の単一成分作動媒体に替えて蒸気圧縮式ヒートポンプシステムに使用するための基盤技術の提供を目的として、HFC134a/HCFC123系二成分混合冷媒を作動媒体とした、圧縮機、プレートフィン凝縮器、膨張弁及びプレートフィン蒸発器からなる常規圧縮式ヒートポンプ実験装置を用いて、サイクル実験とプレートフィン熱交換器の伝熱実験を行った。ついで、サイクル性能の予測計算に不可欠な、プレートフィン熱交換器内での二成分混合冷媒の凝縮及び蒸発伝熱特性の予測計算を、昨年度得られた実験式を用いて試みた。(1)与えられた熱源の温度条件に対して、適切な冷媒の組み合せ及び組成比(凝縮器出入口の冷媒のエンタルピー差が大きく、過熱蒸気域での等エントロピー線の傾きが大きい混合冷媒)を選択すればロレンツサイクルに近づけられることを示した。なお、本実験で得られた成績係数比(COP比)の最大値は0.68であった。凝縮器については、蒸気バルクは飽和で、液バルグは過冷であり、気液界面でのみ相平衡の関係が成り立つとして、冷媒側の熱及び物質収支式と熱源水側の熱収支式を組み合せて解き、局所の蒸気バルク、液バルク及び気液界面の状態、熱流束、平衡クオリティ及び凝縮質量流束の分布を示し、二成分混合冷媒の凝縮特性を明らかにした。(3)蒸発器については、平衡クオリティ0.8以下の二相域、平衡クオリティが0.8以上1未満の噴霧域及び蒸気単相域に分けて伝熱モデルを考案し、純冷媒の伝熱特性の予測計算を行った。現在、混合冷媒の蒸発伝熱特性の予測計算法の開発を行っている。今後、システム全体の予測計算法を確立し、それを用いて熱力学第二法則よる混合冷媒サイクルの性能評価を行う予定である。
望ましい地方財政システムの理論的・実証的研究

本研究は理論的研究と実証的研究(聞き取り調査など)を基礎に、望ましい地方財政システムを探ろうとするものである。理論的研究においては、内外の諸文献をサーベイすることによって二つのタイプの地方分権があり得ることが知見として得られている。第1のタイプは、地方分権した場合これに伴い発生する非効率性(地域公共財の地域間のスピルオーバーなど)を排除するものとして地方財政システムを捉えるものである。第2のタイプは、すべての権限を地方政府に委譲した場合、地方分権に伴う非効率性は地方政府の行動によって排除されるというものである。第2のタイプには2つある。一つは、ナッシュ均衡においては地域公共財の決定および地域間の所得移転(いわゆる補助金)を地方政府の権限に委ねた場合、パレート最適な均衡状態が得られるというものである。また、もう一つは、地方分権に伴う非効率性はあるメカニズムを通じて、地方政府間の相互作用によって排除されるというものである。第2のタイプの地方分権の考えによれば、地方財政システムは不必要になる。しかし、空間(space)を明示的に考慮した場合、新たに非効率性が発生することが明らかにされており、地方財政システムが不必要になるかどうかはまだ究明されておらず、今後の研究に待たねばならない。実証的研究においては、自治体での聞き取り調査、全国の地方自治体に対するアンケート調査を行った。その結果、地方分権を実行するためには人的資源の確保・財源保障の必要性を強調する自治体が多かったことなどが明らかになった。報告書の最終章において、第1のタイプにおける地方財政システムのあり方と、第2のタイプの、いわゆる完全地方分権の可能性について言及されている。本研究は理論的研究と実証的研究(聞き取り調査など)の二つの部分からなっている。これには、Myers(J.Pub.E.,1990)とVarian(A.E.R.,1995)によって示された議論がある。前者は、ナッシュ均衡においては地域公共財の決定および地域間の所得移転(いわゆる補助金)を地方政府の権限に委ねた場合、パレート最適な均衡状態が得られるというものである。また、後者のVarianの議論は、地方分権に伴う非効率性はCompensation Schemeと言われるメカニズムを通じて、地方政府間の相互作用によって排除されるというものである。これは極めて興味深いが、今後理論的な検討がよりいっそう望まれる。実証的研究においては、3つの自治体(京都府、三重県青山町と愛媛県久万町)を訪問し、首長に直接会い、聞き取り調査を行った。その結果、都道府県レベルでは地方分権の議論がかなり進んでいる反面、町村レベルではそれほど重要視されていないこと、地方分権を推進する場合、いわゆる「受け皿」が極めて重要であることなどが知見として得られた。本年度は研究計画に従い、アンケート調査中心に研究を行った。計画では、自治体の首長に聞き取り調査を行う予定であったが、費用などの点を考慮してアンケート調査に切り替えた。これは、層別ランダムサンプリングにより選ばれた917の全国の自治体の首長を対象に、平成7年6月に行われた。回収率は、都道府県が77%、市が72%、町村が59%と高く、地方分権に対する関心の高さがうかがわれた。

かいつまんで分析結果を述べると次のようになる。今後の地方分権の進展に関しては、都道府県は国から権限・財源の委譲が確実に進むと考えているのに対し、市町村は部分的な手直し程度に終わると考えており、市町村の地方分権に対する厳しい見方が目立った。この際、地方分権を阻害している要因としては、都道府県、市町村ともに第1に中央省庁の既得権を守ろうとする姿勢を指摘している。地方分権の効果としては、都道府県、市町村とも最初に、地域の実情にあった行政サービスの提供を、次に東京一極集中の是正を挙げている。また、地方分権を実行するためには、人的資源の確保・財源保障の必要性を強調する自治体が多かった。理論的分析においては、Myers等の研究では地方財政システムの不必要性が指摘されいたが、地域公共財が地域間でスピルオーバーする一般的なケースでは地方財政システムの存在を指摘するHochmanなどの研究を紹介する。最後に、これらの研究、先に述べたアンケート調査結果および地方税に関する一連の議論などを参考にしながら、考えられる日本の地方財政システムのあり方をまとめる。
家庭科食物領域における国際理解教育の改善を目的とした日本とインドネシアの調査研究

小学校、中学校および高等学校の家庭科の食物領域における国際理解教育の改善を行うため、1)小・中学校および高等学校の学習指導要領並びに教科書の調査、2)インドネシアおよび日本の小・中学生、高校生、大学生を対象にしたアンケート調査、3)食物学専門のインドネシア人を招聘し、インドネシア人の生活・食べ物について小・中学校生を対象に話をし、生徒の興味・関心度の調査をした。また、4)小学校家庭科の食物領域で、国際的立場から物事を捉える目を育てるための授業試案を作成し、その学習の有効性についても検討した。小・中・高等学校の家庭科の学習指導要領には明確な国際理解教育の視点は一切ないが、中学校・高等学校の教科書には国際理解教育的視野に立った内容の記述が認められた。しかし、明確に国際理解教育の立場はとっていなかった。日本の中・高・大学生は、東南アジアに関する事柄の知識が乏しく、東南アジアから多量に輸入され、それらを知らないうちに食べていることも知らなかった。小学校における授業試案の実践で、東南アジアから輸入食糧が多くあること、我が国の食糧は世界の国々と関係があることなどを児童に効果的に気付かせることができた。インドネシア人による話は、小・中学生にインドネシアに興味・関心を惹起させただけでなく、広く世界と日本の食文化・伝統食品に関心を広げる効果があった。東南アジアに関する日本の生徒・学生の興味・関心の低さと知識不足の原因の一つは、東南アジア人から彼らの生活について話を聞く機会が少ないことが考えられる。食べ物の流通が世界的規模で動いている現実から、家庭科食物領域では、世界的視野に立ち、東南アジアの食糧・環境と日本の食生活は密接な関わりがあることを、小学校家庭科の学習で児童に自覚させる必要がある。小学校家庭科の食物領域で、国際的立場から物事を捉える目を育てるための授業私案を作成し、その学習の有効性について検討した。また食物学の専門家のインドネシア人を招聘し、インドネシアの子どもの食生活・食べ物について小学校生に話をして、子どもの興味・関心を調査した。各教科の教科書とも東南アジアに関し、世界地図・写真・グラフ・挿絵や文章中での記述があり、その国の様子を分かりやすく伝えようとしていた。記載頻度は社会科での記載が最も多かった。インドネシア、タイ、マレーシアの順に多く記載されていて、食料の輸出入、森林破壊等の環境問題、紛争や土地開発により苦しむ子どもたちへの援助が主であった。エビや熱帯雨林との関わりで取り上げられていた。しかし、内容の記載数や記述量が多い割には、子どもたちは自分たちの問題と密接につながっているという意識はないようであった。家庭科の教科書では、家庭の仕事を比較したグラフに韓国を記載しているのみで、東南アジアに関するもの、東南アジアの食べ物に関するものはなかった。家庭科の学習指導要領では世界の国々を意識した内容は取り扱うようになっていないが、家庭科学習において東南アジアの食べ物を取り上げた学習指導の私案を作成し、実践を試みた。実践例1の授業では、表示の在り方から、私たちが食べているものの中には東南アジアから輸入されているものも多く、食生活が他の国々によって支えられていることに気付かせていった。実践例2の授業では、米を中心に我が国の食糧事情を学ばせ、それぞれ違う食文化のあることや自分たちの食生活の現状が我が国の食糧事情に関連していること、我が国の食料は世界の国々と関係のあることなどを児童に気付かせた。インドネシアの子どもの食生活と食べ物の話は小学校生の強い興味・関心を惹起した。中等学校家庭科の食物領域に国際理解教育的視野を導入するため、1)中学校および高等学校の学習指導要領並びに教科書の調査、2)インドネシアおよび日本の中学生、高校生、大学生を対象にアンケート調査、3)食物学専門のインドネシア人を招聘し、インドネシア人の生活・食べ物について中学校生を対象に話をし、生徒の興味・関心度を調査した。中学校・高等学校の家庭科の学習指導要領には明確な国際理解教育の視点は一切ないが、教科書には国際理解教育的視野に立った内容の記述が認められた。

中学校よりも、高等学校の教科書の方に多かったが、明確に国際理解教育の立場はとっていなかった。インドネシア人生徒・学生は日本に関する知識を豊富に有していた。それに対し日本人生徒・学生は東北アジアに比べ、東南アジアに関する事柄の知識が乏しく、東南アジアから多量に輸入し、知らないうちに食べている食糧(パーム油やタピオカ)に対する知識もなかった。東南アジアのエビ・魚介類、果物を日本が輸入していることは知っていた。インドネシア人によるインドネシア人の生活・食べ物の話は、日本人中学生にインドネシアに興味・関心を惹起させただけでなく、広く世界の食べ物に興味を拡大させたり、あるいは日本の食文化・伝統食品に関心を凝縮させたりし、効果的であった。東南アジアに関する日本人生徒・学生の興味・関心の低さと知識不足の原因の一つは、東南アジア人から彼らの生活について話を聞く機会が少ないことが考えられる。食べ物は世界共通の話題になるので、国際理解教育の充実に役立つので、食べ物の流通が世界的規模で動いている現実から、食べ物そのものと食べ物の機能を学習の対象にする家庭科食物領域では、世界的視野に立ち、学習する必要があり、東南アジアの食糧・環境と日本の食生活が密接な関わりがあることを、生徒・学生に自覚させる必要がある。
家畜ピロプラズマ症の病態,特に原虫非寄生赤血球崩壊機序の解明

家畜ピロプラズマ症では原虫の赤血球寄生率が低いにも関わらず、高度の溶血性貧血が発生することから、原虫非寄生赤血球も何らかの障害をきたしていることが推測される。そこで本研究ではイヌのピロプラズマ症(Babesia gibsoni感染症)について、感染犬赤血球の変化及び病態の解明を試みた。1.原虫非寄生赤血球の生化学的変化原虫低寄生率でありながら高度の貧血を呈する慢性感染犬について、赤血球膜の生化学的分析を行った。その結果、感染犬赤血球は非感染犬赤血球よりも膜脂質含量が高く、さらに膜骨格蛋白質であるバンド4.1の構成異常が認められた。2.原虫非寄生赤血球の酸化障害(1)Babesiagibsoni原虫感染に伴う被感染犬赤血球及び同原虫の体外培養に伴う原虫非寄生赤血球の酸化還元能の変化を検討した。その結果、感染犬赤血球のメトヘモグロビン(metHb)濃度は原虫寄生率の上昇とともに増加がみられた。同様に、原虫の体外培養においても、原虫増殖とともに培養赤血球のmetHb及び過酸化脂質が増加した。(2)B.gibsoni原虫感染犬では、原虫寄生率が低い感染初期において、赤血球の酸化剤に対する抵抗性(酸化還元能)が著しく低下していた。B.gibsoniの培養上清を用いて、ADP刺激によるイヌ血小板の凝集反応を測定したところ、培養上清添加により血小板凝集が増強された。この培養上清中に出現する血小板凝集促進因子は分子量30,000以上の蛋白質であることが判明した。この成績から、感染犬では血小板凝集の亢進のために血中の血小板が減少するものと考えられた。以上の成績から、ピロプラズマ感染動物では原虫非寄生赤血球にも酸化障害が生じていること、ならびに同原虫の増殖により血小板凝集促進因子が産生されることが明らかとなっった。これらの現象がピロプラズマ症の病態、特に貧血発生に深く関与していることが推察された。ピロプラズマ感染動物における、原虫非寄生赤血球崩壊の機序を解明するために、本年度は以下の実験を実施した。(方法)Babesiagibsoni感染動物(イヌ)から採血し、Percoll比重遠心法により原虫非寄生赤血球を分離した。分離赤血球をPBSで洗浄後、酸化還元能(メトヘモグロビン及び還元型グルタチオン)の測定ならびに赤血球膜の分析(脂質及び膜蛋白の分析)を行った。さらに、赤血球と血小板の相互作用を検討するために、感染動物(イヌ)血小板の凝集能を、自動血小板凝集能測定装置(PAM-6C)を使用して測定した。(成績)1.原虫非寄生赤血球の酸化還元能を検討したところ、メトヘモグロビン濃度は原虫寄生率の上昇によって増加がみられた。しかし、GSH量には変化がみられなかった。2.感染犬の原虫非寄生赤血球は、非感染犬赤血球よりも高い膜脂質量(コレステロール及びリン脂質)を示した。リン脂質構成成分は変化がみられなかった。膜蛋白分析では、感染犬の原虫非寄生赤血球膜蛋白のうち、バンド4.1aが非感染犬よりも減少していた。

3.B.gibsoni感染血液を培養後の培養上清を用いて、ADP刺激による血小板凝集反応を行ったところ、血小板凝集の亢進がみられた。以上の成績から、ピロプラズマ感染動物では原虫非寄生赤血球にも障害が生じていること、及び血小板凝集促進物質が産生されている可能性が強く示唆された。前年度の実験成績から、ピロプラズマ感染動物では原虫非寄生赤血球にも障害が生じていること、及び血小板凝集促進物質が産生されている可能性が示唆された。これらの成績はピロプラズマ症の病態に深く関与していると考えられたため、本年度はさらに以下の実験を行った。B.gibsoni増殖に伴う赤血球の酸化障害について、特に原虫非寄生赤血球を中心に検討した。その結果、以下の成績を得た。すなわち、B.gibsoniの体外培養において原虫増殖が高度(赤血球寄生率27%)であった場合に培養赤血球のメトヘモグロビン(metHb)濃度及び過酸化脂質濃度の著しい増加が見られた。しかし原虫増殖が低度(寄生率0.1%)であった培養ではそれらの増加はみられなかった。2.原虫非寄生赤血球の酸化障害に対する感受性B.gibsoni感染前、感染初期(原虫寄生率0.1%)及び感染極期(同27%)の各時期の感染犬赤血球に酸化剤を作用させたところ、感染初期において、感染前よりも多量のmetHbが産生された。3.脾腫の発生に関与する血小板凝集能の検討B.gibsoni培養上清によるイヌ血小板のADP凝集試験を行った。その結果、同培養上清中にはADPによるイヌ血小板凝集を促進する因子が出現すること、また同因子は分子量30,000以上の蛋白質であることが判明した。15EA08:以上の成績から、ピロプラズマ原虫であるB.gibsoniの感染により被感染動物では原虫非寄生赤血球にも酸化障害が生じていることが示された。さらに同原虫の増殖により血小板凝集促進因子が産生されることが明らかとなった。これらの現象がピロプラズマ症の病態、特に貧血発生に大きく関与していることが推察された。