hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ペーストの記憶の外的擾乱に対する非線形応答を用いた破壊と材料物性の制御

本研究では、固液混合材料であるペーストが揺れや流れや磁場を記憶する過程と逆に超音波照射でそれらの記憶が消去される過程を詳細に調べ、各外場下での固液混合ペーストのレオロジー特性の変化を測定し、さらにX線CTを用いてペーストの内部構造の非破壊観察を行うことにより、ペーストの記憶の形成と消去のメカニズムを解明する。まず、粘弾性測定装置に備わっている温度制御機能を用いてペーストのレオロジーの温度依存性を調べたところ、温度を上げると塑性の強さを表す降伏応力の値が増加する結果が得られた。温度が上がると熱運動が活発になるため、通常の流体では粘性が弱まり、通常の弾塑性体でも塑性が弱まるのに、塑性流体である固液混合ペーストでは逆に塑性が強まるのは驚きである。工学的な応用も十分期待されるので、今後はこのメカニズムを解明していく。次にX線CTを用いてペーストの非破壊観察を行い、印加した磁場の方向を記憶したペーストの内部構造を調べたところ、ペーストが印加された磁場の方向を記憶して亀裂の伝播方向が磁場に平行だからといって必ずしも磁性粒子の空間配置が磁場の方向に平行なチェーン構造にはなっていないことがわかった。もちろん強い磁場を記憶している時にはチェーン構造が現れるので、磁場の記憶にとって磁性粒子のチェーン構造の形成は十分条件でしかないことになる。ペーストの磁性と塑性の両方の強さを変化させた実験を行った結果、ペースト中での磁性粒子の回転運動による配向も含めた上で塑性変形が磁性ペーストの記憶の本質であることが確かめられた。最後に、内部構造の異方性を考慮したペーストの乾燥破壊のシミュレーションを行ったところ、異方性の強弱で破片のサイズ分布に変化が生じることが示された。本来外場を記憶したペーストの乾燥亀裂パターンは記憶の種類に依存した異方的な形状を取るので、今後記憶ごとの破片のサイズ分布の違いを調べていく。今回粘弾性測定装置に備わっている温度制御機能を用いて固液混合ペーストのレオロジーの温度依存性を調べたところ、通常の塑性体とは逆の挙動を見出したのは大きな成果であり、工学的な応用が期待される。磁性ペーストが磁場の方向を記憶しその方向に割れやすくなるメカニズムも調べ、磁性ペーストの記憶についても磁場下での磁性粒子の配向や配置換えなどを伴う塑性変形が重要であることも示された。内部構造の異方性を考慮した乾燥破壊のシミュレーションも並行して行って、異方性の強弱で破片のサイズ分布に変化が生じることが示された。以上、ペーストのメモリー効果についてサイエンスとして様々な新発見があり、研究はおおむね順調に進行していると言える。一方で、粘弾性測定装置に超音波印加機能も加える作業においては技術的な困難もあり現在も開発段階にあるので、ペーストのメモリー効果の工学的な応用も含め引き続き努力していきたい。本研究では高濃度固液混合材料(ペースト)が己の動きを記憶しその記憶に沿って割れやすい方向が決まる現象(メモリー効果)のメカニズムを解明するとともに、記憶を調整して破壊の制御を行う工学的な応用を試み、ペーストの記憶を読み解くことで過去の履歴を知る手法を開拓する。ペーストの記憶には揺れと流れと磁場の3種類の記憶がある。
銀河面拡散核ガンマ線の観測に向けた電子飛跡検出型コンプトンカメラの開発

数百keVから数十MeVまでのMeVガンマ線帯域は原子核の崩壊によって発生する核ガンマ線の帯域であり、宇宙での元素合成についての情報を直接取得することができる。本研究では1ヶ月程度の長期気球によりAl-26(1.81 MeV)やFe-60(1.17, 1.33 MeV)の銀河面内での分布を観測し、生成候補天体・銀河系内物質循環についての情報を得るために高雑音耐性を持つ次世代MeVガンマ線広視野撮像分光検出器である電子飛跡検出型コンプトンカメラ(ETCC)の開発を推進している。平成30年度は長期気球に向けた高雑音条件である宇宙環境でのETCCの撮像性能の実証実験として、オーストラリア・アリススプリングスにて短期気球実験:SMILE-2+を実施した。実験はETCCを気球に搭載して行い、高度約40kmにて約26時間の水平浮遊に成功、銀河中心領域からの電子-陽電子対消滅線およびかに星雲を主な観測対象とする観測を行った。実験終了後ETCCを搭載したゴンドラも速やかに回収することができた。暫定的な結果ではあるが銀河中心領域での電子-陽電子対消滅線の超過を約5シグマ、かに星雲を約3シグマで検出できている。この値は事前のシミュレーションと合致する値である。一方、MeV帯域の観測衛星として最高感度を誇るCGRO衛星のCOMPTELをはじめ、その他の気球観測実験でも打ち上げ前・放球前の予想感度と実際の感度が大きく食い違っている。この差異はETCCが従来の検出器に比べ高い雑音除去能力を持つこと、個々の光子の到来方向を決定できることに由来しており、この結果はETCCによる今後の観測計画の高い信頼性を示している。初期解析において銀河中心領域での電子-陽電子対消滅による511 keVの放射やかに星雲からの放射をシミュレーションと合致する有意度で検出できた点は大いに満足のいく結果である。一方で、現状の解析では姿勢情報の誤差が大きく、点源広がり関数の評価に十分な精度での天球上でのガンマ線分布の取得ができていないという問題がある。メインの姿勢系センサーとして搭載していたGPSコンパスの不調により、冗長系として搭載していた磁場・加速度センサー、および気球工学研究の目的でピギーとして搭載していた姿勢系センサーを用いて姿勢決定を行っているのがその原因である。今後、出力値の温度依存性等の補正方法を改良する予定でいる。SMILE-2+で搭載したETCCは従来の設計からシンチレータの配置をガス容器外部から内部へと変更したことで、SMILE計画として初めて、コンプトン反跳電子がガス飛跡検出器内で止まらない高エネルギー事象が解析可能となった。このような事象は約800 keV以上で主要なコンプトン散乱事象となるため、本研究の課題であるAl-26・Fe-60ガンマ線分布取得においても高エネルギー事象の解析の実現は必須課題となる。本年度は高エネルギー事象の解析手法の確立・解析手法の事象弁別能力のモンテカルロシミュレーションによる評価・SMILE-2+フライトデータへの適用を進め、得られた結果を論文としてまとめる。

SMILE-2+で搭載したETCCは従来の設計からシンチレータの配置をガス容器外部から内部へと変更したことで、SMILE計画として初めて、コンプトン反跳電子がガス飛跡検出器内で止まらない高エネルギー事象が解析可能となった。このような事象は約800 keV以上で主要なコンプトン散乱事象となるため、本研究の課題であるAl-26・Fe-60ガンマ線分布取得においても高エネルギー事象の解析の実現は必須課題となる。本年度は高エネルギー事象の解析手法の確立・解析手法の事象弁別能力のモンテカルロシミュレーションによる評価・SMILE-2+フライトデータへの適用を進め、得られた結果を論文としてまとめる。
血管壁局在幹細胞の多分化能および生理機能に関する研究

脂肪組織では脂肪由来幹細胞(ASC)が血管周囲に存在するとする報告がある一方で、血管壁に血管前駆細胞が局在する報告も見られる。ASCと血管壁局在幹細胞との関係性を明らかにするため、H21年度の研究によって採取・培養を行った細胞の特徴について解析を深めた。以下に実験結果をまとめる。(1)動脈・静脈、小血管からexplant法にて回収できる線維芽細胞様の細胞とASCについてそのネットワーク形成能について検討した。小血管由来の細胞に最も強いネットワーク形成能が認められ、強い血管形成能が示唆された。(2)上記の動脈、静脈、小血管由来の細胞および脂肪由来幹細胞についてその細胞表面マーカーの違いを検討した。その発現の割合について比較すると、CD34:静脈>動脈>ASC>小血管、CD117:動脈=静脈=ASC>小血管、CD90:動脈=静脈=ASC>小血管、CD105:動脈=静脈=ASC=小血管、CD140b:動脈=静脈=ASC=小血管、SSEA3:小血管>>動脈>ASC>静脈のような傾向があった。最近の知見によりSSEA3やCD105といった表面抗原は幹細胞の中でも特に多能性を示すマーカーとして指摘されている。H23年度の研究ではこれらの表面マーカーによる細胞集団の分離・培養を行い、その性質の検討を行う予定である。これまでの実験結果ですでに明らかになっている増殖能や分化能の違いが、特異な細胞集団の割合などで説明できる可能性があると考えている。ASCと血管壁局在幹細胞との関係性を明らかにするため、H21年度は以下の研究を行った。(1)血管壁構成細胞の採取・培養と特徴解析成人皮下動脈・静脈、小血管からそれぞれexplant法にて細胞を回収した。いずれも線維芽細胞様であり10継代以上の培養が可能であった。増殖実験では動脈、小血管由来細胞が静脈由来細胞よりも速い増殖傾向があった。分化誘導実験ではいずれも脂肪、骨、軟骨への分化が可能で、その定量的な評価では、脂肪分化はASC>動脈>小血管>静脈、骨分化は動脈>小血管=ASC>静脈の順に、軟骨分化は同程度の分化傾向がみられた。以上より、動脈、静脈、小血管には間葉系細胞へ分化し得る幹細胞が存在することが示された。(2)血管壁組織の発現マーカー解析動静脈の免疫組織染色の結果、CD34は外膜最内層に、CD146は外膜外層に発現しており、CD271の発現はみられなかった。血管を栄養するVasa vasorumや間質内小血管では、内皮から一層を隔ててCD34発現層があり一部の血管で内皮に接してCD271発現がみられたが、CD146の発現は不明瞭であった。explant培養細胞のFACS解析では、培養初期にCD34+細胞はいずれも高い割合で存在し、CD271+細胞は小血管では半数近く、動脈と静脈では1020%の存在であり、CD146+細胞はほとんど存在しなかった。組織免疫染色とFACSの血管から、血管壁に存在する間葉系幹細胞の局在は、CD34+CD146-である外膜最内層もしくは小血管周囲が推測された。(3)レーザーマイクロダイセクション(LMD)法を用いた血管壁からの選択的組織採取LMD装置を用いて、血管の内膜、中膜、外膜内層及び外膜外層(小血管)をそれぞれ回収し、RNAを抽出、逆転写を行った。H22年度以降は、血管壁の各層から回収したcDNAを用い、遺伝子発現プロファイリングを比較することで、血管壁局在間葉系幹細胞のマーカーを選択する予定である。
社会的包摂による「児童虐待の予防」を目指した地域における支援モデルの構築

研究初年度は、1社会的孤立や社会的排除のリスクが考えられる養育者とは、どのような状態にある人びとか、についてより明確にすること、2調査の内容と調査対象者を具体化調査票を作成すること、の2点を目標とした。目標を達成するために、調査・報告書等の資料収集と文献検討を行うとともに、保健師および養育者の孤立の防止や子育て支援を目的に地域活動を行う住民に、対象者の特徴や支援の困難さなどについて、ヒアリングを行った。その結果、既に明らかにされている知見を整理したほか、市区町村の保健師と、地域で養育者を支援する住民等の間で、情報共有や連携による支援が行われている自治体と、それ以外の自治体の間で、特に地域の支援者の、社会的孤立の状態にあり児童虐待のリスクが高い養育者の状態像について入手している情報や課題認識に、大きな差があることが明らかになった。そのため、自記式質問紙調査の内容と調査対象者を吟味しなければ、無効回答が多くなる可能性が見出された。また、本研究が対象とする社会的包摂による児童虐待の予防を目指した支援には、「各支援者/機関の支援が有機的に機能するための連携体制」が非常に重要であり、前提条件となる可能性が明らかになった。また、養育者の背景ごとに社会的包摂による支援モデルを検討する必要があることも明らかになった。業務に係る調査研究の比重が予定以上に増したこと、転職準備などから、本研究に十分な時間を割くことができなかった。今年度の研究結果を踏まえ、次年度以降、計画の基礎調査に第1段階に位置付けていた、「養育者の社会的孤立や社会的排除の実態および子育て、健康状態について」の自記式質問紙調査を行う前に、第2段階に位置付けていた、市区町村保健師および地域活動の実施者を対象とするインタビュー調査を行い、支援モデルが必要な支援対象のクライテリアの作成、自記式質問紙調査票の項目作成・対象者の特定、「連携体制」の要素を明らかにするものとする。次年度は、インタビュー調査および自記式質問紙調査票の作成を行うものとする。インタビュー調査は、育児支援と児童虐待の予防を目的に、社会的包摂に向けた支援の取組身を行っている地域活動の実施者・市区町村保健師などに、社会的孤立や社会的排除の状態にあると考える養育者の特徴、支援方法と支援のプロセス、連携体制の構築と役割分担などをその内容とする。インタビュー調査の結果と文献検討(1年目実施)の結果を踏まえ、自記式質問紙調査票の作成を行う。研究の進捗状況次第で、自記式質問紙調査票のプレテストを行う。以上に必要な、旅費・謝金/分析に係る諸経費(音声データのテープ起こし従事者等への経費等)・学会発表および参加費を計上する必要がある。
ヘマンジオブラストからの造血幹細胞誘導の試み

造血幹細胞は胎生期AGM領域の血球血管共通前駆細胞ヘマンジオブラストから発生すると考えられている。我々はAGM領域由来のヘマンジオブラスト様細胞株に対するモノクローナル抗体を利用して、新規ヘマンジオブラストマーカーpodocalyxin-like protein 1(PCLP1)を同定した。AGM領域のPCLP1陽性CD45陰性細胞群は、in vitro培養系において血液細胞と血管内皮細胞の両者を産生した。一方、これらの細胞群をbusulfan処理した新生マウスの肝臓に移植すると、すべての系統の血液細胞ならびに肺、小腸、子宮の血管内皮細胞、平滑筋細胞、そして間質細胞の一部がドナー由来に置き代わることを見い出した。さらにAGM領域細胞をレトロウイルスでマーキングして、その発生運命を追跡したところ、血液細胞と小腸の非血球系細胞の両者が同一の幹細胞に由来することが判明した。同様のin vivo分化は、造血幹細胞が高度に濃縮されたCD45陽性の骨髄SP細胞を移植した場合にも観察された。したがって、胎生期AGM領域ヘマンジオブラストは移植動物内でまず造血幹細胞へと分化し、臓器特異的に血管内皮細胞などへ分化転換をおこしたと推察される。我々はAGM領域にて造血幹細胞が発生するには、AML1およびc-myb転写因子が必須であることを示してきた。これらの転写因子の機能を知る目的で、ノックアウトマウスAGM領域に由来する細胞株を新規樹立し、誘導性プロモーター下にAML1あるいはc-mybをオンオフさせる実験系を作製した。遺伝子探索の結果、insulin-likegrowth factor binding protein-3のmRNAがAML1により発現抑制されることを見いだした。両転写因子の下流で作用する遺伝子群のさらなる解析を通して、ヘマンジオブラストから造血幹細胞が誘導される分子機構が明らかにされると期待される。造血幹細胞の移植治療法は、貧血、白血病、免疫不全症といった深刻な疾患の根源的治療法であるが、骨髄や臍帯血にわずかに存在する多能性造血幹細胞をin vitroで増幅することは困難である。私は、造血幹細胞の起源を辿れば、より増殖力の高い細胞を同定できるであろうという予測のもとで、マウス造血系・血管系の発生起源とされる胎生中期大動脈・生殖腺・中腎(AGM)領域に存在する共通の中胚葉性前駆細胞「ヘマンジオブラスト」の同定単離を試みた。方法として、まずヘマンジオブラスト様の細胞株LOを新規に樹立して、そこに発現する分子群をLO細胞に対する抗体を用いた発現クローニング法により単離した。その中で、マウスPCLP1遺伝子を新規にクローニングし、それがAGM領域の血管内皮様細胞に特異的に発現していることを見出した。PCLP1陽性CD45陰性細胞集団をセルソーティングにより分離し、薬剤処理した新生マウス肝臓へ移植したところ、ドナー由来の造血幹細胞が発生した。一方この細胞集団はストロマ細胞との共培養により成熟した血管内皮細胞へと分化した。以上の結果により、本研究の最初の目的である造血幹細胞を産むAGM領域ヘマンジオブラストの同定単離は達成された。哺乳類造血幹細胞の起源は、胎生中期大動脈・生殖腺・中腎(AGM)領域に存在する中胚葉性血球血管共通前駆細胞「ヘマンジオブラスト」であることを昨年度までの研究により示してきた。私が昨年開発した新規マーカーPCLP1に加えて、本年度はヘキスト色素の排出活性(SP:Side population)をこれに組み合わせて、PCLP1陽性CD

45陰性SP分画のセルソーティングにより、AGM領域ヘマンジオブラスト細胞集団を約300倍濃縮することに成功した。この方法では、1000以下のAGM領域細胞の移植で造血系キメラを作製することができる。さらに、この細胞集団からは血球ばかりでなく、小腸や肺の微小血管内皮細胞および腎臓や子宮の間質細胞もin vivoで分化することを見出した。また、同様のin vivo分化活性は純化した骨髄造血幹細胞にも検出された。これらの移植実験結果に加えてさらに今年度は、AGM領域幹細胞のレトロウイルスマーキングにより血球と小腸微小血管が同一の細胞に由来する証拠を得た。以上の結果は、造血幹細胞は実はAGM領域へマンジオブラストと同等の成体内細胞であり、それらはin vivoで一個の幹細胞から複数の系統の細胞を生み出す能力(発生可塑性)を有していることを示唆する。しかし、AGM領域へマンジオブラストの血球血管分化能は骨髄造血幹細胞のそれより高いため、今後はその違いの基礎と造血系・血管内皮系への分岐が幹細胞のレベルでどのように分子制御されているのかについて、研究を進める。造血幹細胞は胎生期AGM領域の血球血管共通前駆細胞ヘマンジオブラストから発生すると考えられている。我々はAGM領域由来のヘマンジオブラスト様細胞株に対するモノクローナル抗体を利用して、新規ヘマンジオブラストマーカーpodocalyxin-like protein 1(PCLP1)を同定した。AGM領城のPCLP1陽性CD45陰性細胞群は、in vitro培養系において血液細胞と血管内皮細胞の両者を産生した。一方、これらの細胞群をbusulfan処理した新生マウスの肝臓に移植すると、すべての系統の血液細胞ならびに肺、小腸、子宮の血管内皮細胞、平滑筋細胞、そして間質細胞の一部がドナー由来に置き代わることを見い出した。さらにAGM領域細胞をレトロウイルスでマーキングして、その発生運命を追跡したところ、血液細胞と小腸の非血球系細胞の両者が同一の幹細胞に由来することが判明した。同様のin vivo分化は、造血幹細胞が高度に濃縮されたCD45陽性の骨髄SP細胞を移植した場合にも観察された。したがって、胎生期AGM領域ヘマンジオブラストは移植動物内でまず造血幹細胞へと分化し、臓器特異的に血管内皮細胞などへ分化転換をおこしたと推察される。我々はAGM領域にて造血幹細胞が発生するには、AML1およびc-myb転写因子が必須であることを示してきた。これらの転写因子の機能を知る目的で、ノックアウトマウスAGM領域に由来する細胞株を新規樹立し、誘導性プロモーター下にAML1あるいはc-mybをオンオフさせる実験系を作製した。遺伝子探索の結果、insulin-likegrowth factor binding protein-3のmRNAがAML1により発現抑制されることを見いだした。両転写因子の下流で作用する遺伝子群のさらなる解析を通して、ヘマンジオブラストから造血幹細胞が誘導される分子機構が明らかにされると期待される。
家禽の卵子成熟機構に関する内分泌学的研究

1.ニワトリの顆粒層細胞において、エストラジオ-ルと卵胞刺激ホルモン(FSH)はそれぞれ単独てはプロジェステロン生産にほとんど影響を与えないが、黄体形成ホルモン(LH)によるプロジェステロン生産をFSHが増強し、又エストラジオ-ルとFSHが共に顆粒層細胞のLHに対する反応性を高めることが明らかとなった。2.ニワトリの顆粒層細胞において、エピネフィリンは単独ではプロジェステロンの生産を刺激しないが、LHによるプロジェステロン生産をエピスフィリンが高め、しかもその作用はα-アドレナリン受容体を介して発現すると推察された。3.ニワトリにおいては、顆粒層細胞におけるプラズミン・プラズミノ-ゲンアクチベ-タ-系が排卵の誘起に関与する可能性低く、むしろ卵胞発育に関与しているのではないかと推察され、又、エストロジェンが卵胞発育ち関与するとしてもエストロジェンが直接卵胞発育に関与する可能性は低いものと推察された。4.ニワトリの顆粒層細胞がインヒビン様物質を分泌し、しかもその分泌は小さい卵胞より大きい卵胞の方が多いことが明らかとなった。5.ニワトリにおいて、LHにより卵核胞の崩壊が誘起されることは明らかであるが、LHにより生産が刺激されるプロジェステロンが卵核胞の崩壊に関与する可能性は低いものと推察された。本年度は、ニワトリの排卵周期中の色々な時期で卵巣中の最大卵胞とそれより約24時間遅れて排卵される予定の2番目に大きい卵胞の重量を測定することにより、排卵周期中における卵胞発育の様相を知ると共に、それらの卵胞における顆粒膜のプラズミノーゲンアクチベーター(PA)活性とプロジェステロン濃度、莢膜のエストラジオール濃度及び血漿中のLM濃度を測定することにより、プラズミンーPA系が排卵や卵胞発育に関与する可能性があるか否かを明らかにすると共に、エストラジオールの卵胞の卵胞発育への関与の可能性を検討した。卵胞重量は、最大卵胞と2番目に大きい卵胞とで排卵周期中において同じような増加の様相を示し、共に最卵胞の排卵18時間前から排卵9時間前に相当する時期にかけて増加し、その後に増加はほとんど認められなかった。顆粒膜中のプロジェステロン濃度は、血漿中のLM濃度のピーク時とほぼ同じ時期にピークが認められたが、ピークの程度は最大卵胞と2番目に大きい卵胞では異なり、最大卵胞の方が2番目に大きい卵胞より約3倍高かった。莢膜中のエストラジオール濃度は卵胞が発育するに従って減少する傾向が認められると共に、顆粒膜中のプロジェステロン濃度のピークが認められた時期とほぼ同じ時期に高くなる傾向が認められ、しかも排卵周期中の何れの時期においても2番目に大きい卵胞の方が最大卵胞に比べ有意に高かった。以上の結果から、ニワトリにおいては顆粒層細胞におけるプラズミンーPA系は排卵への関与の可能性は低く、むしろ卵胞発育に関係しているのではないかと推察される。排卵周期が約24時間であるニワトリにおいて、排卵日と無排卵日の色々な時期に卵巣中の最大卵胞(F1)とそれより約24時間遅れて排卵する予定の2番目に大きい卵胞(F2)の重量を測定することにより、1日内での卵胞発育の様相を知り、又、それらの卵胞における顆粒膜のプラズミノ-ゲン・アクチベ-タ-(PA)活性とプロジェステロン濃度、莢膜のエストラジオ-ル濃度及び血漿LH濃度を測定することにより、プラズミン・PA系が排卵や卵胞発育に関与する可能性があるか否かを明らかにすると共に、エストロジェンの卵胞発育への関与の可能性を検討した。卵胞重量は、F1とF2で、排卵日においても無排卵日においても、共に同じ様な増加の様相を示し、1日の時期で午後2時から夜中にかけて増加し、その他の時期での増加は認められなかった。顆粒膜PA活性は、卵胞重量の増加期にピ-クが認められ、しかもそのピ-クの程度はF1とF2とでほぼ同じであった。

これに対して、顆粒膜プロジェステロン濃度は、血漿LH濃度のピ-ク時に相応した時期にピ-クが認められたが、ピ-クの程度はF1とF2では異なり、F1の方がF2より2倍以上高かった。莢膜エストラジオ-ル濃度は、排卵時に近ずくに従い減少する傾向が認められると共に、顆粒膜プロジェステロン濃度のピ-クが認められた時期とほぼ同じ時期に高くなる傾向が認められ、しかも排卵周期中の何れの時期においてもF2の方がF1に比べて有意に高かった。以上の結果から、ニワトリにおいては、顆粒層細胞におけるプラズミン・PA系が排卵の誘起に関与する可能性は低く、むしろ卵胞発育に関与しているのではないかと推察され、又、エストロジェンが卵胞発育に関与するとしてもエストロジェンのみの作用により卵胞発育が促される可能性は低いものと推察される。
韓国高麗時代における詠物詩<花木>を中心として-韓中比較の観点から-

詠物詩の内、まず陶淵明と深く関わりのある菊について、「韓国高麗時代の詩における<菊>の様相ー比較文学の観点から」という題名で『文学部論叢』(熊大文学会、二〇〇一年)に掲載した。これらの研究結果として、中国文学に見られる「菊」には高節、隠遁、清、徳、長寿などのイメージがあるが、韓国文学、特に武臣時期には清、徳、長寿の表現があまり見られなかった。それは当時の特殊な社会情勢によって形成されたイメージが優先させた結果であると分かった。また、高麗時代に清らかな存在のイメージを持つ蓮について、すでに「高麗時代の詩における<蓮>の一考察」を『東アジア比較文化』(石室出版社、二〇〇〇年)に掲載した。そして、その関連として李奎報と李穡の仏教のイメージを「韓国高麗時代における仏教の表像」にまとめた。また、蓮と蓮池について論じた「牧隠李穡と<蓮池>」を『朝鮮学報』(第百八十一輯、平成13年)に掲載しており、『大谷森繁先生古稀記念朝鮮文学論叢』(白帝社、平成14年)に「圃隠鄭夢周の『食藕』詩小考」という題で掲載する予定でいる。さらに、<雨中の蓮-楊万里と李穡の「蓮」->を『東アジア比較文化研究』(創刊号、平成14年6月発行)に掲載予定でいる。「蓮」の研究結果として、韓国で使われている「蓮池」の由来を究明した。また、食蓮について、鄭夢周の「食藕」を通して高麗文人の詩文に食蓮を詠じる姿が見られない理由を検証した。高麗後期の文人において蓮は儒学を基礎にして形成されたイメージが強いことが分かった。今後も引き続き他の花木について考えて行こうと思っている。まず、これまでの研究成果において、第六十一回日本比較文学会において発表した一部を「中国文学に見られる<菊>の様相」という題名で『文学部論叢』(熊大文学会、二〇〇〇年三月)に掲載しており、第四回東アジア比較文化国際会議において発表した一部を「高麗時代の詩における<蓮>の一考察」という題名で『東アジア比較文化』(石室出版社、二〇〇〇年十月)に掲載しており、「韓国高麗時代の詩における<菊>の様相-比較文学の観点から-」という題名で『文学部論叢』(熊大文学会、二〇〇一年二月)に掲載した。また、第五十一回の朝鮮学会において発表したものの一部を「牧隠李穡と蓮池」という題名で朝鮮学会報に投稿している。それ以外に「韓国高麗時代における<蓮>の表像-李奎報と李穡を中心として-」という題名の論を書き終えている。現在、中国における蓮の研究を行っているし、今まで研究を行ったものを基礎にして韓中文学における蓮の比較考察の研究もあわせて進めている最中である。近いうちに完成できると思われる。次に、これまでの研究結果において、花木の内の「菊」の場合、中国文学に見られる「菊」には高節、隠遁、清、徳、長寿などのイメージがあるが、韓国文学、特に武臣時期には清、徳、長寿の表現があまり見られなかった。また韓国高麗時期の文学には「白菊」を歌う姿がほとんどなく、菊が重陽節にのみ詩を詠まれるとは限らなかった。「蓮」の場合、韓国で使っている「蓮池」の語は高麗時代からの名残であり、その始まりは李穡にあり、「蓮池」には李穡が描く君子と風流のイメージが合わせ含まれていることが究明できた。

これまでの研究成果について、韓国高麗時代における蓮と蓮池について論じた「牧隠李穡と<蓮池>」を『朝鮮学報』(第百八十一輯、平成13年、10月)に掲載した。この論文は李穡の特徴と言える蓮池を通して蓮池の持つ意味を考察したものである。李穡の蓮には君子としての高貴なものとしてまた美しい風致のものとしてイメージされ、現在に到るまで言い続ける蓮池にはこれら二つの意味が含まれて伝わっていると考えられた。また、中国の宋時代になると蓮をよく食べる傾向があり、楊万里は好んで食べており詩にも多く取り入れて詠じている。しかし、高麗時代の詩文には蓮を食べる姿があまり見られないが、鄭夢周だけが「食藕」の詩を残している。鄭夢周一人が「食藕」の詩を残していたことについて、周敦頤の「愛蓮説」と徐兢の『宣和奉仕高麗図経』を通して追求し、他の高麗文人の詩文に食蓮を詠じる姿が見られない理由を検証した。この論文は『大谷森繁先生古稀記念朝鮮文学論叢』(白帝社、平成14年、3月発行)に「圃隠鄭夢周の『食藕」詩小考」という題で掲載する。さらに、<雨中の蓮ー楊万里と李穡の「蓮」ー>を『東アジア比較文化研究』(創刊号、平成14年6月発行)に掲載予定でいる。この論文は中国の楊万里と李穡の独自性がよく表れている雨中の蓮を中心に二人の蓮に対する態度を考察したもので、二人における蓮の鑑賞態度は周敦頤の思想に傾倒しながらも、彼らの個性と価値観によって独自の世界を作り出していたことを述べたものである。
グレリンノックアウトマウスの心・血管系における病態生理機能解析

本研究課題は摂食促進ホルモンの一つであるグレリンについて,血圧調節機構におけるその病態生理学的機能を明らかにすることを目的とし,グレリン遺伝子欠損マウスの循環動態(血圧・心拍数)の経時的な変動および日内リズムの異常の有無をテレメトリー自動計測システムにて解析し,さらに血中心房性Na利尿ペプチド及びアンギテンシンII動態を精査した。本研究により,グレリンが摂食促進作用以外に自律神経の機能を調節して血圧・心拍などのトーンバランスを制御する可能性が示唆された。本研究課題は研究分担者の児島らが発見した摂食促進ホルモンのグレリンについて,血圧調節機構におけるその病態生理学的機能を明らかにすることを目的とし,平成19年度はグレリンKOマウスの循環動態(血圧・心拍数)の経時的な変動および日内リズムの異常の有無をテレメトリー自動計測システムにて解析し,野生型マウスと比較検討した。(1)自発運動量;グレリンKOマウスと野生型マウスの明期と暗期の自発運動量は,両マウス共に明期に少なく,暗期に多い日内リズムが見られ,グレリンKOマウスと野生型マウスとの差は認められなかった。(2)血圧・心拍数の日内リズム;野生型マウスの血圧・心拍数は,明期において低下し,暗期に上昇する傾向にあり,顕著な日内リズムが存在したが,グレリンKOマウスでは日内リズムがみられず,明・暗期をとおして不安定な変動パターンが認められた。(3)血圧、心拍波形のVariability解析;野生型マウスのLF/HF比は,明期に減少し暗期に増加し,明期では副交感神経活動が,暗期では交換神経活動が優位になる自律神経活動の日内リズムが存在したが,グレリンKOマウスのLF/HF比は,明・暗期をとおし高いレベルのまま推移しており,明・暗期共に交換神経活動が優位になっていた。以上の結果から,グレリンKOマウスに認められた血圧、心拍数の日内リズムの消失は,明期における自律神経活動の異常によることが考えられ,グレリンが摂食促進作用以外に自律神経の機能を調節して血圧、心拍などのトーンバランスを制御する可能性が示唆された。本研究課題は研究分担者の児島らが発見した摂食促進ホルモンのグレリンについて,血圧調節機構におけるその病態生理学的機能を明らかにすることを目的とし,本年度は合成グレリン投与後のグレリンKOマウスおよび迷走神経胃枝切除後の野生型マウスの循環動態(血圧・心拍数)の経時的な変動および日内リズムの異常の有無をテレメトリー自動計測システムにて解析し,さらに本KOマウスの血中心房性Na利尿ペプチド(ANP)及びアンギテンシンII(AII)動態の日内リズム,合成グレリン投与後の変化及び迷走神経胃枝切除後の野生型マウスの血中ANP及びAII動態の変化を比較検討した。(1)血圧・心拍数の日内リズム;合成グレリン投与後の本KOマウスでは,野生型マウスと同様の明期において低下し,暗期に上昇する傾向にあり,顕著な日内リズムが存在したが,迷走神経胃枝切除後の野生型マウスでは不安定な変動パターンを示した。(2)血圧・心拍波形のVariability解析;合成グレリン投与後の本KOマウスのLF/HF比は,野生型マウスと同様の明期に減少し暗期に増加しており,自律神経活動の日内リズムが存在したが,迷走神経胃枝切除後の野生型マウスでは明・暗期を通し高いレベルのまま推移しており,明・暗期共に交感神経活動が優位になっていた。(3)血中ANP・AII動態の日内リズム;野生型マウス及びグレリン投与後のKOマウスでは,血中ANP及びAII動態共に明暗周期に伴うリズムは認められなかったが,本KOマウス及び迷走神経胃枝切除後の野生型マウスでは,明暗周期と無関係な不安定な変動を示した。以上の結果から,胃から分泌されたグレリンは,迷走神経胃枝を介し中枢レベルで自律神経機能を調節して血圧・心拍などのトーンバランスを制御し,また,心房性Na利尿ペプチド及びアンギテンシンIIなどの末梢性の血圧調節因子の制御機構に関与する可能性が示唆された。
二酸化炭素還元反応に最適な反応場の構造に関する研究

単結晶電極は表面原子配列の規制が可能なため、電極の触媒活性を高める反応場の構造を原子レベルで研究できるという利点がある。申請者は電極表面の原子配列とCO_2の還元効率の関係を調べる目的で、(111)テラスと(111)ステップからなる白金単結晶面(Pt(S)-[n(111)×(111)]を用い、ステップ密度を変化させてCO_2還元反応速度の測定を行った。その結果、ステップ密度が高い面ほどCO_2還元反応速度が増大することを見い出した(Electrochim.Acta,41,1647(1996))。この実験事実は、(111)ステップ近傍がCO_2還元活性を高める反応場であることを示唆する。本研究は、単結晶表面のステップ部分の原子配列を変化させることによりCO_2還元に最適な反応場を特定することを目的とした。そのために、ステップの構造の異なるPt(S)-[n(111)×(100)]、Pt(S)-[n(100)×(111)]の単結晶電極を作成して0.1M HC10_4溶液中でCO_2還元反応速度を測定した。いずれの系列でも、ステップ密度が高い面ほどCO_2還元反応速度は大きく、ステップの存在が反応活性を向上させていることが明らかとなった。CO_2還元反応の電位依存性を調べたところ、Pt(S)-[n(111)×(100)]、Pt(S)-[n(100)×(111)]面ともに0.25V(RHE)でCO_2還元反応速度が極小となった。この電位依存性は0.20V(RHE)で反応速度の極大値を持つPt(S)-[n(111)×(111)]と全く異なる。CO_2還元反応速度の最大値をステップ密度の等しい面同士で比較すると、Pt(S)-[n(111)×(111)]面上のCO_2還元反応速度の最も大きいことが分かった。以上のことは、(111)テラスと(111)ステップからなる面のステップ近傍がCO_2還元に有利な反応場であることを示唆する。
高度に都市化した景観における中型食肉目の生息地ネットワーク構造

本研究は、ハビタットが著しく分断されている都市景観に生息する中型食肉目が、どのような生息地ネットワークを形成しているのか明らかにすることを目的としている。とくに東京に生息するタヌキを対象として、生息地(緑地)間の個体の交流について調べることで、生息地ネットワーク構造を明らかにする。平成30年度は、平成29年度に共同研究機関に送付したタヌキの糞DNAサンプルの遺伝子分析に着手した。年度終了時点で、調査で得られた全161個の糞DNAサンプル中、71サンプルでDNA抽出が済んでおり、うち5サンプルを使用して種特異的PCRを行い、DNAの状態を確認した。その結果、それら5サンプル全てでタヌキのDNAが問題なく増幅され、DNAの状態として良好であることが確認された。これらのことから、161サンプルの中の多くのサンプルが遺伝子分析に使用できることが期待される。今後、残りのDNA抽出とマイクロサテライト解析を行うことで、遺伝的交流を評価するためのデータを用意していく予定である。また、平成30年度は、東京都23区の緑地と東京郊外の緑地で、糞DNAの追加サンプルの収集もおこなった。タヌキのタメフンに定期的に訪問し、可能な限り新鮮な糞を採取した。採取した糞は、エタノールに浸し、-20°Cで保存した。これらの調査で得られた追加の糞DNAサンプルも共同研究機関に送付し、今後の遺伝子分析に利用する予定である。研究開始時に研究代表者の異動があっため、研究の着手に遅れが生じ、サンプル収集や分析にも遅れが生じた。このことから、研究の進捗がやや遅れていると判断した。糞サンプルの遺伝子分析をおこない、個体の移動しやすさを定量化するための分析をおこなう。平成29年度は、東京都23区の緑地と東京郊外の緑地でタヌキの糞から遺伝子を得るためのサンプル収集を主におこなった。緑地ごとのタヌキの遺伝子を採取し、緑地間の比較をおこなうことで、どの程度交流があるのか明らかにできると考えている。タヌキはタメフンと呼ばれる、同じ場所に排糞する習性があることから、まずは各緑地でタメフンの探索をおこなった。都心部では、東京大学小石川植物園、代々木公園、砧公園、光が丘公園、石神井公園などにおいてタメフンの探索をおこなった。東京郊外では、八王子市や町田市、府中市、神奈川県横浜市などの緑地でタメフンの探索をおこなった。発見されたタメフンには定期的に訪問し、可能な限り新鮮な糞を採取した。これらのサンプルは今後の遺伝子分析に利用する予定である。また、平成28年度までに研究代表者が別途採取しておいた糞サンプルを共同研究機関に送付し、現在遺伝子分析を進めている。平成29年度に採取した糞サンプルは、これらのサンプルに追加されて、今後分析が進められる予定である。研究代表者の異動があっため、研究の開始時期に遅れが生じた。また、異動にともない調査地へのアクセスが悪くなり、交通費への支出の大幅な増加などが生じたため、調査内容の再検討が余儀なくされた。必要に応じて調査地を増やすなどしながら、引き続き、遺伝子分析用の糞サンプルの収集を続ける。個体の移動しやすさを定量化するための分析に着手する。研究の遅れにより使用する物品等に変更が生じた。
白色・褐色腐朽等の腐朽様式を考慮した枯死木成分別分解モデルの開発

京都議定書報告において算定が必要な枯死木中の炭素動態推定の精度向上のため、近赤外分光法を用いた迅速・簡便なリグニン・ホロセルロース定量法を開発した。これを全国から集めた枯死木試料に適用し、気候、枯死後年数、材密度及び成分を変数とするデータベースを完成させた。成分毎の分解に大きな選択性がなく、アルカリ抽出成分の増加が大きくないことから、腐朽様式は白色腐朽型が多いと考えられた。これらの結果をもとに成分別分解モデルを開発した。京都議定書報告において算定が必要な枯死木中の炭素動態推定の精度向上と、土壌を含めた有機物分解の高精度予測のために、迅速・簡便なリグニン・セルロース定量法と白色腐朽・褐色腐朽などの腐朽様式の寄与率の推定方法を開発し、全国から集めた1500点程度の枯死木サンプルのリグニン・セルロース定量と、腐朽様式の寄与率の推定を行う。本年度は、全国各地から既に収集済みの間伐残材(約800点)を利用し、従来法によるリグニン・セルロース定量をおこなった。スギ・ヒノキ・カラマツを中心に、約260点の分析を終了した。これにより、スギ・ヒノキについては当初の予定数の分析を終了し、近赤外分光分析による簡易定量法の開発に必要なキャリブレーションデータが揃った。来年度は簡易定量法を開発し、その方法を使用してさらに分析点数を増加させる予定である。また、白色腐朽・褐色腐朽などの腐朽様式の寄与率の推定方法を開発するため、アルカリ抽出成分を定量し、約90点の分析を終えた。既に収集済みの間伐残材はすべて針葉樹であり、日本の枯死木の炭素動態推定には広葉樹の枯死材の収集が不可欠である。本年度は、宮崎県の綾試験地において、枯死してからのおおよその年数が明らかな枯死材約20点の収集を行い、これらの試料の乾燥密度を測定した。来年度は、これらのサンプルのリグニン・セルロース量を定量し、近赤外分光分析による簡易定量法の開発を試みる。京都議定書報告において算定が必要な枯死木中の炭素動態推定の精度向上と、土壌を含めた有機物分解速度の高精度予測に必要となる迅速・簡便なリグニン・セルロース定量法と白色腐朽・褐色腐朽などの腐朽様式の寄与率の推定方法を開発し、全国から集めた1500点程度の枯死木サンプルのリグニン・セルロース定量と、腐朽様式の寄与率の推定を行う。昨年度行ったスギ・ヒノキ・カラマツに加えて、トドマツ、アカエゾマツの枯死材について、従来法によるリグニン・セルロース定量をおこなった。これらの成分データとサンプリングサイトの位置情報および位置情報に付随する気候情報(気温、降水量)をデータベース化した。京都のヒノキ枯死材を対象に、近赤外分光光度計により、4,00010,000cm-1の範囲の反射スペクトルを採取した。10,000cm-1付近の精度が悪く、スペクトルの取得回数は100回程度が必要であることが明らかになった。そのため、当初想定していたよりも多くの分析時間が必要であることが判明した。さらに、近赤外分光分析に必要な未分析試料の試料調整(粒径の均質化)と収集した広葉樹の枯死材の試料調整を行った。来年度はすべてのサンプルの近赤外反射スペクトルを元にリグニン:ホロセルロースの簡易定量法を開発し、その方法を使用して分析点数を増加させ、データベースを完成する予定である。広葉樹については、来年度も新規サイトのサンプルを収集し、成分分析を行った後、近赤外反射スペクトルによる定量法の開発を行う予定である。京都議定書報告において算定が必要な枯死木中の炭素動態推定の精度向上と、土壌を含めた有機物分解速度の高精度予測に必要となる迅速・簡便なリグニン・セルロース定量法と白色腐朽・褐色腐朽などの腐朽様式の寄与率の推定方法を開発し、全国から集めた枯死木サンプルのリグニン・セルロース定量と、腐朽様式の寄与率の推定を行う。従来法によるリグニン・ホロセルロース等の成分定量を行った390点程度のサンプルのうち、260点程度について近赤外反射スペクトル(4,00010,000cm-1)を採取した。これらのスペクトルデータと成分定量値から、PLS回帰法による検量線作成を行い、スペクトルデータから成分定量を行う回帰式を作成した。全樹種・全地域に適用可能な回帰式が得られたが、樹種を分けてPLS回帰式を作成した方がよい結果が得られると考えられたため、樹種別のPLS回帰式も作成した。この回帰式により、反射スペクトルによってリグニン、ホロセルロース、溶媒抽出成分、アルカリ抽出成分の定量が可能となった(灰分量、蛋白量については良好な検量線が得られなかった)。このPLS回帰式を使って、従来法による定量分析を行っていないサンプルについても反射スペクトルによる成分定量を行った。

これらの600点弱の成分データライブラリとサンプリングサイトの位置情報および位置情報に付随する気候情報(気温、降水量)を結合しデータベース化した。これらのデータの解析から、分解が進むに従ってリグニンの相対的濃度が上昇するが、その上昇は数%程度であり、リグニンとセルロースの分解に大きな選択性が認められないことが明らかになった。また、アルカリ抽出成分の増加も大きくなく、褐色腐朽タイプよりは白色腐朽タイプの分解が主たる分解過程であることが推察された。これらの結果をもとにリグニンとホロセルロースの分解モデルを完成した。
ストレンジネスで探るクォーク多体系

原子核やハドロンの世界を記述する新しい研究領域としてクォーク多体系物理学を構築することを目指し、ストレンジネスという新しい軸のもとに国内の関連する実験と理論の研究者を本特定領域研究に結集した。この研究活動を通じて、特に、次世代を担う若手研究者の育成に努めた。同時に、国外の研究者との研究協力を発展させ、我が国が世界に誇る大強度陽子加速器施設J-PARCへの研究参加を促すことができた。特定領域研究発足初年度の今年は、11月に領域立ち上げの研究会を開催した。参加者は、学部4年生から名誉教授クラスまで、総勢60名強、50弱の発表があり、大盛況であった。研究会では、領域の計画研究の紹介のほか、関連する数多くの研究報告があり、この分野の関心の高さを裏付けた。研究に関する議論は、昼夜間わずに盛んに行われ、特に、大学院生など若い人達によい刺激を与えることができた。今後の総括班の活動として、1)年1回の研究会の開催、2)理論の大学院初年度の学生向けのサマースクールの開催3)日本・韓国・中国との共同の国際研究会の開催4)一般向けの講演会の開催などを行うことが議論・決定された。計画研究にあげられているJ-PARCでの実験に関して、KEKとDUBNA(ロシア)の共同原子核研究所(JINR)は共同研究に関する覚書(MOU)を締結し、研究者間の交流が開始された。これに基づく具体的な研究協力に関して日本とロシアのそれぞれで関係者の会合を持ち、検出器関係の協力項目の決定を行った。これにより来年度以降、ロシア側で開発・製作した検出器の試験を行っていく予定となった。実験関係の計画研究間では、J-PARCの実験提案の受付が始まったことを受けて、12月より定期的にミーティングを開き、J-PARCへの実験提案の作成を行っている。また、3月末の日本物理学会において、J-PARCに向けたシンポジウムを主催し、実験計画及び理論的な側面に関して活発な議論を行った。本年度は、総括班主催の研究会(第2回)を12月13日12月15日の3日間、熱海で行った。60件の講演と約90名の参加者があった。今年度の試みとして、全体で行う全体会のほか、各テーマに分かれて行う分科会を設けたため、講演時間をたっぷりととることができ深い議論を行うことができた。この研究会の発表スライドはWEBで公開している。また、講演内容を文章にまとめた報告書を出版した。また、夏には、理論班主催、総括班が後援する理論の大学生・大学院初年度の学生向けにサマースクールを開いた。このサマースクールでは、通常の講義のほか、第一線の研究者たちが自分たちの研究に用いている計算プログラムを紹介・解説し、受講者が実際にこれらのプログラムを書き、第一線の計算にチャレンジしてみるという試みを行い、参加者に大変好評であった。このスクールは、好評につき、毎年行っていくこととなった。総括班では、このほかに国内外で開かれる研究会参加者に対する旅費の援助や、日本を訪問される本研究に関わりの深い外国人研究者に対する旅費・滞在費の援助、また、国外の施設で行われている関連する共同実験への参加する大学院生・研究者に対して旅費の援助を行った。本領域研究では、完成が間近に迫る大強度陽子加速器施設J-PARCを中心として、実験に必要となる磁気スペクトロメーター検出器系、ガンマ線検出器系、大立体角粒子検出器系などの世界最先端の実験装置を建設し、ストレンジネスを武器として新しい視点からクォーク多体系であるハドロン及び原子核の構造とダイナミクスを探求し、クォーク多体系の物理学という新しい研究分野の確立を目指している。各研究項目間の連携を深めるために、11月26-28日に亘って、総括班主催の研究会を開催した。この研究会では、それぞれの計画研究の研究の進め方やお互いの関係、また、総括班全体で進めるべき研究会やスクールなどの企画についても議論を行った。特に、実験系の計画研究においては、共通に利用できる回路素子や回路系、測定器に関する開発協力のあり方について綿密な議論を行ってきた。理論研究では、実験研究計画と結びついたグザイ・ハイパー核の束縛状態の研究が進展をみせ、どのような標的を用いて実験を進めればよいかについて実験家との検討が深まってきている。一般向けの成果公開という意味で、ホームページを更に充実させることを努力しているところである。また、一般向けの講演会のようなものも企画を考えている。J-PARCでの実験が本格化するまでの間には、イタリアのフラスカッティ研究所やドイツのGSI研究所などで進められているハイパー核実験やK中間子原子核実験にも積極的に協力し、若手の育成を含めて研究を継続しいる。また、海外からのJ-PARCへの参加も積極的にサポートしている。本年度もこれまでの年度と同様に、総括班主催による領域全体の研究会を10月29日から31日の3日間にわたって開催した。約80名の参加者があり、多くの研究成果の発表がなされ、これを報告書として取り纏めた。

また、来年度が研究の最終年度にあたることでもあり、研究のまとめ方について議論を行った。ホームページによる情報発信、一般向けの講演会の開催、講義録の作成、用語集の編集、など多くのアイディアが寄せられ、担当を決めて実施することとした。夏には、恒例となった若手研究者向けの理論サマースクールを、理化学研究所において開催した。毎回20名ほどの参加者があり、原子核理論計算のエキスパートの卵が育っていっている。年度末には、このスクールの講義録の一部を公表した。ストレンジネス原子核分野で最も伝統をもっているハイパー核とストレンジ粒子物理に関する国際会議(通称Hyp-X)の開催を来年に控え、ポスターの製作とその全世界への配布を行った。また、組織委員会、国際諮問委員会を立ち上げ、準備を開始した。招待講演者も決定し、その委嘱を行ったところである。海外との研究協力についても、研究者の招へいやこちらからの訪問を活発に行い、ドイツGSI研究所における重イオンによるハイパー核の生成実験、イタリアからのJ-PARC実験への参加、米国とのJ-PARCにおける協力、ロシアからの実験参加、などにおいて大きな進展があった。来年度は、多くの研究者がJ-PARCでの実験に参加する予定である。研究の最終年度に当たる平成21年度には、これまでの研究によって得られた研究成果をまとめあげるとともに、これを一般へも公開し社会への還元を計った。このため、高校生のための講演会を平成21年8月1日に京都大学において開催した。72名の参加者があった。また、この分野の主要国際会議である「ストレンジネスとハイパー核に関する国際会議Hyp-X」を、平成21年9月14日(月)より9月18日(金)まで、茨城県東海村会議場リコッティにおいて開催した。参加者は、日本人約100名を含む総計約180名の参加であった。海外からの参加者は、ヨーロッパから46名、北米から8名、アジアから16名、を含む約80名であった。過去のこの会議の参加者数の統計からすると、前回に引き続き多い方である。次第にこの分野の研究者が増加してきていることを伺わせる。今回は、日本での開催ということもあって、特にアジア諸国(中国、韓国、インド、ミャンマー、インドネシア、台湾など)からの参加者も多かったところが特徴といえる。加えて、この国際会議に先駆けて、ストレンジネス核物理に関する若手研究者向けの国際スクールを京都大学基礎物理学研究所において、9月10日から12日にかけて開催した。海外からも含めた6名の講師をお願いし、40名近い大学院生の参加があった。
ミトコンドリアDNA・呼吸鎖関連領域の多型と発現解析による低酸素性急死事例の研究

本研究は、法医解剖された遺体のうち、窒息死、あるいは呼吸器系疾患、あるいは急性心臓死や循環器系疾患による低酸素状態が誘発される突然死例を対象にした。その死因を明確にする目的で、遺族の承諾を得て採取後、病理組織標本作成用の脳と心筋の一部を凍結標本とした。凍結標本の薄切を行った後、マイクロダイゼクション(エッペンドルフ社製)により同種細胞を切り出し、目的とする領域をPCR増幅した。以上の方法については、適切な実験手技が確立できた。領域としては、呼吸鎖関連領域のダイレクト・シークエンスと核内DNAのミトコンドリアDNA偽遺伝子のダイレクトシークエンスを行い塩基変異について検索している。なお、呼吸鎖関連領域と急死例との関連性について事例を集めつつ検索中である。窒息状態の経過が長い事例においては、比較的良好な結果が得られたが、臓器別では心臓や腎臓にて良好な結果が得られた。また脳は酸欠に弱いため、試料としての有用性が期待されたが、細胞の崩壊が早く、データにはバラつきが見られた。また解剖により採取された血液から白血球を分離し、ゲノムDNAを抽出した後、リアルタイムPCRにて、ミトコンドリアDNAの定量を行ったが、方法としては2段階PCR法が目的とする領域を効率良く増幅できることが明らかになった。具体的には1回目のPCRにて約1000bpを増幅し、2回目のPCRにて126bpを増幅することがもっとも検出が容易であることが判明し、その実験プロトコールを確定し、データ解析中である。本年度は,法医解剖された遺体のうち,窒息死,あるいは呼吸器系疾患,あるいは急性心臓死や循環器系疾患による低酸素状態が誘発される突然死例を対象にした。その死因を明確にする目的で,遺族の承諾を得て採取した、病理組織標本作用に脳と心筋の一部を凍結標本とし,凍結切片薄切を行った後,マイクロダイゼクション(エッペンドルフ社製)により同種細胞を切り出し,目的とする領域をPCR増幅した。領域としては,呼吸鎖関連領域のダイレクト・シークェンスと核内DNAのミトコンドリアDNA偽遺伝子のダイレクトシークェンスも行い塩基変異について検索しているが、呼吸鎖関連領域と急死例との関連性について事例を集めつつ検索中である。窒息状態の経過が長い事例においては、比較的良好な結果が得られたが、臓期別では心臓や腎臓にて良好な結果が得られた。また解剖により採取された血液から白血球を分離し,ゲノムDNAを抽出した後,リアルタイムPCRにて,ミトコンドリアDNAの定量を行ったが、方法としては2段階PCR法が目的とする領域を効率良く増幅できることが明らかになった。具体的にはIst PCRにて約1000bpを増幅し,2回目のPCRにて126bpを増幅することがもっとも検出が容易であることが判明し、その実験プロトコールを確定し、データ解析中である。本年度は最終年度として、ミトコンドリアDNAの多型解析と急死事例についての総括を行った。解剖事例を多く集め検索を行った。その結果、いくつかのことが明らかになった。その結果、窒息死とそれ以外の死亡の場合には細胞の酸素欠乏の状態が異なり、窒息死の場合には、ミトコンドリア細胞の分断化と低機能化が特に脳や心臓の細胞において著しく、その他の細胞においては少ないことが判明した。その他の外因死の場合には、低酸素化の影響が細胞種の間で差がなく、比較的、バランスが取れていることが判明した。特に興味深かったのは、酸素欠乏に比較的耐性が強いのは、腎であることである。その他、骨格筋や骨などの運動器は酸欠の影響が、大きな幅をもって認められた。

また病死の場合には、死因によって酸素欠乏による影響がさまざまで、特に興味深かったのは、酸素欠乏の影響が、死因となった臓器が何かによって異なることである。急性の心臓死の場合には、慢性的な虚血性病変が序々に進行している事例では、酸素欠乏に対する耐性が比較的強いが、慢性的疾患のない心臓に、急激な心負荷が発生して、死亡したような場合には、酸素欠乏の影響が強く表れた。このことは病的反応はむしろ回復過程としても捉えられることを示唆している。死後経過時間との関連性では、死後1日半以上を経過すると、検査が困難になるが、それ以前では可能であった。つまり早期死体現象が発生しているまでの間では、酸素欠乏についての細胞的な反応が生じうることを示している。以上を、総括すると、急死事例、とくに窒息死の診断に、酸欠に対するミトコンドリアの変化を探索することは、脳や心臓の細胞変化に着目することによって、その可能性があることが明らかになった。しかし、現在までに明らかにされているマーカーではどれも一長一短があり、さらなる研究を要することが判明した。