hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脆性破壊のランダムな発生が建築構造システムの耐震信頼性に与える影響に関する研究

部材の塑性変形性能をばらつかせる要因には,素材特性や幾何学的な初期変形の不確定性に加え,溶接熱影響部の機械的性質や溶接欠陥の有無にかかわる不確定性がある.このうち,溶接欠陥のように人為的な不確定性が関わる要因は,本来は十分な施工管理の中で解決されるべき要因であるが,構造物が人の手を経る工業生産品である以上,あるレベルの管理下でも避けられない範囲の人為的不確定性についてはそれらの影響を定量的に把握しておくことが不可欠といえる.こうした観点から,本研究は部材の塑性変形性能のばらつきが建築構造システムの耐震信頼性に与える影響について考察を行ったものである.本研究は,大別して次の2つの内容からなる.[1]脆性破壊のランダムな発生が建築構造システムの最大応答変位に与える影響[2]部材の塑性変形性能の不確定性を考慮したラーメン骨組の吸収エネルギー量の統計的評価まず,[1]では,脆性的な破壊の発生事象自体をランダムな現象として扱い,構造システムの中における発生場所にも不確定性を有する構造モデルの動的荷重下における耐震信頼性について検討した.また,[2]では,部材の弾塑性挙動において,降伏後の塑性変形量をランダムな量として扱い,ラーメン骨組が限界状態に至るまでに吸収するエネルギー量を部材の変形性能との関係で統計的に整理した.また,骨組の吸収エネルギー量の統計的下限値を評価するために有効な部材変形性能の指標を提案し,それを用いた簡便な評価式を提示している.いずれの検討においても,構造物の力学的なモデルとしては理想化された極めてシンプルなものが用いられており,実構造物の挙動との整合を考えた上での統計論的な評価は今後の大きな研究課題の一つであるが,変形性能や倒壊限界といった安全性の定量的評価の中では特に重要な現象について,要素の統計的な特性とシステム信頼性の基本的な関係を提示できたことは有益な成果である.部材の塑性変形性能をばらつかせる要因には,素材特性や幾何学的な初期変形の不確定性に加え,溶接熱影響部の機械的性質や溶接欠陥の有無にかかわる不確定性がある.このうち,溶接欠陥のように人為的な不確定性が関わる要因は,本来は十分な施工管理の中で解決されるべき要因であるが,構造物が人の手を経る工業生産品である以上,あるレベルの管理下でも避けられない範囲の人為的不確定性についてはそれらの影響を定量的に把握しておくことが不可欠といえる.こうした観点から,本研究は部材の塑性変形性能のばらつきが建築構造システムの耐震信頼性に与える影響について考察を行ったものである.本研究は,大別して次の2つの内容からなる.[1]脆性破壊のランダムな発生が建築構造システムの最大応答変位に与える影響[2]部材の塑性変形性能の不確定性を考慮したラーメン骨組の吸収エネルギー量の統計的評価まず,[1]では,脆性的な破壊の発生事象自体をランダムな現象として扱い,構造システムの中における発生場所にも不確定性を有する構造モデルの動的荷重下における耐震信頼性について検討した.また,[2]では,部材の弾塑性挙動において,降伏後の塑性変形量をランダムな量として扱い,ラーメン骨組が限界状態に至るまでに吸収するエネルギー量を部材の変形性能との関係で統計的に整理した.また,骨組の吸収エネルギー量の統計的下限値を評価するために有効な部材変形性能の指標を提案し,それを用いた簡便な評価式を提示している.いずれの検討においても,構造物の力学的なモデルとしては理想化された極めてシンプルなものが用いられており,実構造物の挙動との整合を考えた上での統計論的な評価は今後の大きな研究課題の一つであるが,変形性能や倒壊限界といった安全性の定量的評価の中では特に重要な現象について,要素の統計的な特性とシステム信頼性の基本的な関係を提示できたことは有益な成果である.1.脆性挙動のランダム性を取り扱える構造システムの耐震信頼性評価手法の開発本研究で開発予定の評価手法のためのツールは下記の通りである.(1)脆性破壊に伴う応力の再配分を考慮した鋼構造骨組の静的弾塑性応答解析プログラム(2)耐力劣化を扱うことのできる1質点系の弾塑性時刻歴応答解析プログラム(3)複数破壊モードの統計的相関性を考慮したシステムの破壊確率評価手法(1)は,脆性部材を含む骨組構造物の復元力特性を求め,(2)の時刻歴応答解析用の振動モデルを決定するために必要なものであり,平成14年度内に開発を完了した.また,開発したプログラムを用いて,部材の塑性変形能力が不確定な鉄骨骨組のエネルギー吸収能力について数値解析を行い,その統計論的な性質についての知見を得るとともに,骨組の吸収エネルギー量の下限値を推定できる簡便な評価式を提案した.(2)の時刻歴弾塑性応答解析プログラムは,解析対象は限定されるが,(1)のプログラムで得られた性質を考慮して計算可能な形には開発が完了した.(3)については,(1)(2)で開発した計算ツールの結果を見ながら手法を構築する予定であり,平成15年度の課題とした.2.鉄骨構造物の部材抵抗強度,塑性変形性能,接合部の欠陥等に関する統計データの充実とデータベース化実験に基づくデータ収集と統計的な処理は平成15年度に実施予定であるが,既往の文献調査に基づき,鉄骨の柱梁溶接接合部についての実験データ収集を行い,実構造物の評価に必要な基礎データをデータベース化した.

また,得られたデータの統計的な処理と考察を行うとともに,その結果を用いた弾塑性地震応答解析を1.(2)のプログラムを使って行い,鉄骨接合部のディテールや鋼種の違いが地震時の最大応答変位に与える影響を明らかにした.以上が,本研究課題の平成14年度の実績である.部材の塑性変形性能をばらつかせる要因には,素材特性や幾何学的な初期変形の不確定性に加え,溶接熱影響部の機械的性質や溶接欠陥の有無にかかわる不確定性がある.このうち,溶接欠陥のように人為的な不確定性が関わる要因は,本来は十分な施工管理の中で解決されるべき要因であるが,構造物が人の手を経る工業生産品である以上,あるレベルの管理下でも避けられない範囲の人為的不確定性についてはそれらの影響を定量的に把握しておくことが不可欠といえる.こうした観点から,本研究は部材の塑性変形性能のばらつきが建築構造システムの耐震信頼性に与える影響について考察を行ったものである.本研究は,大別して次の2つの内容からなる.[1]脆性破壊のランダムな発生が建築構造システムの最大応答変位に与える影響[2]部材の塑性変形性能の不確定性を考慮したラーメン骨組の吸収エネルギー量の統計的評価まず[1]では,脆性的な破壊の発生事象自体をランダムな現象として扱い,構造システムの中における発生場所にも不確定性を有する構造モデルの動的荷重下における耐震信頼性について検討した.また,[2]では,部材の弾塑性挙動において,降伏後の塑性変形量をランダムな量として扱い,ラーメン骨組が限界状態に至るまでに吸収するエネルギー量を部材の変形性能との関係で統計的に整理した.また,骨組の吸収エネルギー量の統計的下限値を評価するために有効な部材変形性能の指標を提案し,それを用いた簡便な評価式を提示している.いずれの検討においても,構造物の力学的なモデルとしては理想化された極めてシンプルなものが用いられており,実構造物の挙動との整合を考えた上での統計論的な評価は今後の大きな研究課題の一つであるが,変形性能や倒壊限界といった安全性の定量的評価の中では特に重要な現象について,要素の統計的な特性とシステム信頼性の基本的な関係を提示できたことは有益な成果である.
能の謡における「拍子」の位置づけ-知覚実験、参与観察、文献研究-

3年間におこなった収穫のもっとも大きなものは、能の地拍子にかかわる過去100年間にわたる文献目録を『能の地拍子研究文献目録』という題名で、作成できたことであった。147点におよぶ書物の内容にふれるコメント等は、冊子体だけではなく、研究代表者が所属する部局のホームページでも公開が開始されている。当研究の副題につけた三つのうち、「知覚実験」については、研究代表者の未熟もあって、適切な方法をみつけることができず頓挫した。実験を適切に遂行するためには、実験室等適切な環境が必要であり、実験対象となる人も限られる。この点がクリアすべき今後の課題として残った。「参与観察」については、民俗芸能等の練習への参与観察をつうじ、謡の学習者の拍子認識のあり方についての示唆を感じつつあるが、いまだ直感的な段階にとどまっており、成果として発表できる段階には至っていない。ただ、今回とりあげた「拍子」だけではなく、歌詞の音数律にもっと目を向けるべきであるということが、今後の課題として強く意識された。研究を次段階にすすめる上での大きなヒントである。本研究を通じて、音数律と、それが生成する拍子の感覚についての体系的な調査が必要であることも痛感された。たとえば「はるがすみ」という五文字があるとき、人はふつう謡い出しの「は」そして「が」という位置にストレスを知覚するであろう。これは能の実際の拍子とは半拍ずれでいる。この点については、これまであまり指摘されてこなかった。こういった論点が発見できたのは本研究の大きな収穫の一つである。15年度は、江戸時代から現代にいたるまでの、謡の「拍子」にかんする文献蒐集を行い、その書誌データベースを作成するためのフォーマットをつくった。さらに基本的な文献(300点)の入力作業をおえた。ただし、入力できたのは、それぞれの文献のおおまかな書誌事項のみであり、内容についての評価やコメントについては、まだ十分に行われているとは言い難い。この書誌は、いずれ出版する予定にしているので、次年度、次次年度と、さらに継続的な研究が必要となるであろう。文献の蒐集作業についても、とくに江戸期のものにかんしては、決して十分であるとは言えない。いくつかの重要な江戸期文献の写真などが、まだ得られていない。拍子についての記事は、断片的にさまざまな謡の技術書に表れるので、ひろい範囲で江戸期の書物を渉猟することが望まれるのだが、この1年ではまだ十分ではなかった。次年度に課題を残すことになった。「拍子の知覚実験」については、その見通しについて、雑誌『音楽学』に論文のかたちで投稿することができ、それが即座に出版されたのは幸運であった。謡い手が、拍子に関心をしめさない(それが重要であるにもかかわらず)ということの実態の把握は、日本の伝統音楽におけるリズムを、単にリズムだけでなく、担い手の社会性なども含んだ、より大きな視点から考えていく上で、必要不可欠なことである。このことの把握が、静岡県の西浦などの民俗芸能の謡のデータや、能の謡の録音データなどを通じて、より明白になったと思われる。拍子への無関心ということが、日本の伝統音楽の一般的な傾向として重要なことがらであるということについて、研究代表者自身が、確信できるようになってきたのは、この研究1年目の大きな成果であると考えて良いだろう。今後は、この視点にたって、データの蓄積、およびその組織をさらに進めるつもりである。16年度は、昨年度からの作業の継続を中心にすえた。すなわち、謡の「拍子」に関する文献蒐集および、その書誌学的な研究である。蒐集された資料は、表紙等の写真を撮影し、それも含めたデータベース化をすすめつつある。

このデータベースは、次年度に作成する予定にしている報告書の、中心的な部分となるはずであり、作業は、慎重にゆっくり、間違いのないように、進行中である。もともとの計画では、16年度中に、それぞれの書物や論文についての書誌的事項だけではなく、内容についてのコメントも完成させる予定にしていた。しかし、それは、かなりの見識と力量を必要とする作業である。これについては、次年度において集中的にとりくみ、完成をめざす。また、16年度は、謡の「拍子」がどのように歌い手に知覚されているかということをテーマとした、研究発表を、フランスのパリで7月におこなわれた国際学会(CHIME)においておこなった。パネルのテーマは、「日本の音楽における口頭性と即興性」でというものであり、原稿は、いずれ、論文としても発表する予定である。謡の学習者の観察については、あまり十分なことはできなかったと思うが、それでも、録音資料等によって、関西や福岡などの謡だけでなく、民俗芸能として伝承されている謡についても、その拍子がどのように知覚されているかという観点に目を向けた観察をおこなった。具体的には、謡に合わせて、太鼓などの拍がどのように合わされているかを記述する作業をおこなった。これについては、次年度において、論文の中にデータとして示すことが可能であると思われる。17年度の業務の中心は、能の地拍子にかかわる過去100年間にわたる文献目録を作成することであった。作業のうち、書誌事項については、昨年度のうちにほぼかたまっていたので、今年度は、記載の仕方の体系的な書式を考える等、具体的に報告書の完成に向けた作業が中心となった。また、今年度は、147点におよぶ書物の内容にふれるコメント等を執筆した。これにより、地拍子の研究が概観できた。内容は、研究成果報告書としてまとめられた。さらに、以上の書誌研究をつうじて得られた知見を論文にまとめることもできた。出版は、来年度になるであろう。当研究の副題につけた三つのうち、「文献研究」については以上のとおりであるが、「知覚実験」については、研究代表者の未熟もあって、適切な方法をみつけることができず頓挫している。実験を適切に遂行するためには、実験室等適切な環境が必要であり、実験対象となる人も限られる。この点がクリアすべき今後の課題として残った。「参与観察」については、民俗芸能等の練習への参与観察をつうじ、謡の学習者の拍子認識のあり方についての示唆を感じつつあるが、いまだ直感的な段階にとどまっており、成果として発表できる段階には至っていない。ただ、今回とりあげた「拍子」だけではなく、歌詞の音数律にもっと目を向けるべきであるということが、今後の課題として強く意識された。研究を次段階にすすめる上での大きなヒントである。また、本研究を通じて、音数律と、それが生成する拍子の感覚についての体系的な調査が必要であることも痛感された。たとえば「はるがすみ」という五文字があるとき、人はふつう謡い出しの「は」そして「が」という位置にストレスを知覚するであろう。これは能の実際の拍子とは半拍ずれている。この点については、これまであまり指摘されてこなかった。こういった論点が発見できたのは本研究の大きな収穫の一つである。
植物P450の個別選択的制御-植物の成長と甘味物質生産を調節する小分子の創出

植物の種子発芽や成長を促進するホルモン・ジベレリンの生合成を制御するP450(CYP701A)を阻害する物質,ジベレリンに拮抗して種子発芽や成長を抑制し,環境ストレス耐性を付与するホルモン・アブシジン酸の代謝不活性化を制御するP450(CYP707A)を阻害する物質,そしてステビアの甘味物質の生合成を制御するP450(CYP714)を阻害する物質をそれぞれ創出し,植物の成長と甘味物質の生産を制御する技術の物質的基盤を確立した。本研究では,ジベレリンと甘味物質ステビオール配糖体の生合成を制御するシトクロムP450(CYP)に対する高選択性阻害剤を,阻害能のあるアゾール化合物の発見とその構造の拡張と固定による高選択性化というこれまでにない新たな手法によって創出し,それらを活用して生合成調節機構の解明を試み,植物調節剤としての実用化可能性を検討する。本年度の成果は以下の通りである。1. CYP701AおよびCYP714A2の組換え酵素の作成(大西):イネのCYP701A6およびシロイヌナズナのCYP714A2をバキュロウィルスー昆虫細胞発現系により異種発現した。2.阻害剤の活性評価系の確立(轟・大西):上記の組換え酵素を用いて,阻害剤の活性評価系を確立した。イネCYP701A6については,カウレンを基質として用い,生成物であるカウレン酸をGC-MSによって検出した。シロイヌナズナCYP714A2については,カウレン酸を基質として用い,生成物であるステビオールをGC-MSによって検出した。3.阻害剤リード化合物の探索-既知化合物ライブラリーからのスクリーニング(轟):研究室保有の既知アゾール化合物をスクリーニングした結果,イネCYP701A6に対してはUFAP2を,シロイヌナズナCYP714A2に対してはイマザリルを,比較的酵素選択性の高い阻害剤として見出した。1.ジベレリン生合成酵素CYP701A選択的阻害剤の創出:バキュロウィルスー昆虫細胞発現系により異種発現したイネCYP701A6アッセイ系を用いて,本研究室所有のウニコナゾールアナログ(ウニコナゾールの構造を拡張したり固定化した物質)をスクリーニングしたところ,高い阻害活性を有する化合物数種を見出した。この中から,ウニコナゾールの持つアブシジン酸代謝酵素CYP707A阻害活性を有さない化合物を探索し,UFAP2を見出した。ウニコナゾール類縁化合物で,高いCYP701A選択性を有するものは,UFAP2が初めてである。2.ステビオール生合成酵素CYP714A2阻害剤イマザリルの構造改変による高選択化:昨年度にシロイヌナズナCYP714A2阻害剤として見出したイマザリルの酵素選択性について調べたところ,ジベレリン生合成酵素CYP701A6およびアブシジン酸代謝酵素CYP707Aに対しても高い阻害活性を有することが明らかになった。そこで酵素選択性の向上を目指して,イマザリルのアリルエーテル側鎖を様々な長さのアルキルエーテル側鎖に変換したアナログを合成した。このうちエチルエーテル鎖を導入した場合に,CYP701A6に対する阻害活性が著しく低下することを見出し,酵素選択性の向上を達成した。植物の活性型ジベレリンの生合成と代謝に関わるシトクロムP450酵素(P450)の1つであるent-カウレン酸化酵素CYP701Aに対してのみ高い阻害活性を有する化合物を,植物矮化剤であり且つアブシジン酸代謝不活性化酵素CYP707Aの強い阻害剤であるuniconazoleのトリアゾール環に置換基を導入することによって創出した。この化合物は,uniconazoleのもつCYP707A阻害活性をほとんど持たず,CYP701Aにのみ高い選択性を示すことを異種発現酵素を用いたインビトロ酵素試験によって明らかにした。次に,植物の2つの活性型ジベレリン,GA1とGA4の生合成分岐点に着目し,ent-カウレン酸の13位を酸化してsteviolを生成するCYP714AとGA12の13位を酸化してGA53を生成するCYP714Bの異種発現を行い,インビトロ酵素アッセイ系を構築した。この系を用いて,まずCYP714Aに対して高い阻害活性を有する化合物を,市販アゾール系化合物(主に抗真菌剤)からのスクリーニングによって見出した。

しかしながら,この化合物は,CYP714Aだけでなく,CYP701AおよびCYP707Aに対しても高い阻害活性を有していたため,酵素選択性の向上を目指して構造改変を行った。その結果,CYP701Aに対する阻害活性の低減には成功したが,CYP707A阻害活性を消去することはできなかった。そこで,この化合物を含む水溶液中で発芽・生育したレタス実生を乾燥条件下に置いたところ,極めて高い乾燥耐性を示すことを見出した。その効果は,申請者らが以前に開発したCYP707A特異的阻害剤アブシナゾールよりも高く,今後の構造改変によっては,植物に対する優れた乾燥耐性付与剤としての展開が期待される。本研究の標的酵素は,CYP701A,CYP88A,CYP714Aの3種であり,このうち2種(CYP701AとCYP714A)について,それぞれ選択性の高い阻害剤を見出すことができ,国内の学会にてその成果を発表した。さらに,CYP701A選択的阻害剤については論文にまとめ,査読のある国際誌に投稿し,受理された(印刷中)。24年度が最終年度であるため、記入しない。CYP714A阻害剤の選択性向上のため,リード化合物の構造改変を行う。また,CYP88Aの発現とアッセイ系構築,これを用いた選択的阻害剤の探索を行う。変更点や問題点は特にない。
冷・温水期におけるジュゴンの摂餌場利用特性の比較

スーダンにおける治安悪化により、調査地をタイ国とマレーシアに変更した。温水期のタイ国トラン県タリボン島に生息するジュゴンの発声頻度行動は時刻、潮位、潮流に影響をうけて変化した(p<0.05)。温水期のマレーシア・ジョホール州ティンギ島周辺海域において一日中鳴音が観察されていた。これは複数個体が当該海域に入れ替わり来遊していたことを示す。冷水期のタイ国では夜間に摂餌場に来遊し、温水期のマレーシアでは正午以降日没までに摂餌場に来遊した。2海域は同じ気候帯に属しているため、季節的な回遊に大きな差異はないとすると、温水期と冷水期でジュゴンの摂餌回遊パターンが異なる可能性がある。調査初年度として、現地研究者と電話による打ち合せを実施した。南スーダンとの政治的摩擦から政情不安定になる可能性が高いこと、紅海大学の学長が変わってしまったこと、および総合地球環境学研究所と紅海大学の間で締結されたMOUの期限が切れることから、調査を3カ年に亘って継続することが難しいことが分かった。代替の調査地候補であるタイ国とオーストラリアにおいてそれぞれカウンターパートとなるタイ国海洋沿岸資源局およびカーテン大学との打ち合せを開始した。タイ国におけるジュゴン調査について、海洋沿岸資源研究所のPinsak Surasuwadi所長、海洋沿岸資源研究開発所のKanjana Adulyanukosol所長、プーケット海洋生物学センター海洋希少種ユニットのKonkiat Kittiwattanawongユニット長と共同研究のための打ち合わせを実施した。タイ国の気候もスーダン・ドンゴナーブ湾のように季節が雨季と乾季に二極化している。また、タイ国のカウンターパートとも過去に共同研究実績があり、調査許可も取得できるため代替の調査地としては申し分ない。現地調査を11月と2月に実施する予定である。オーストラリア・シャーク湾のジュゴン調査について、カーテン大学のMiles Parsons博士と共同研究の打ち合わせを実施した。調査時期として、9月から10月が最適であり、調査許可の取得が容易であることを確認した。シャーク湾も乾燥熱帯沿岸域に属するため、ジュゴンは冷水期と温水期を経験する。紅海大学のカウンターパートより、ハルツーム空港において近隣諸国におけるテロに対するセキュリティ強化が実施されており、観察機材の持込には3週間以上の空港待機が必要になる可能性が高いという電話連絡があった。ハルツームにおける滞在はセキュリティの都合上、1泊75USDかかるホテルを利用するため、本研究課題の予算では3週間の滞在は現実的に不可能である。そのため、調査代替地として交渉を進めていたタイ国においてジュゴンの行動観察を実施した。2014年11月10日から28日にかけて予備調査を実施した。ジュゴンのバイオロギングのための捕獲を実施し、1個体を追跡したが捕獲は成功しなかった。また、受動的音響観察によるジュゴンの行動観察のため、音響検出率を事前に評価した。観察海域に自動水中音録音装置および録音可能範囲を示すブイを設置した。観察海域に近い崖に登頂し、目視観察を同時に実施した。目視で検出されたジュゴンのうち発音した個体の割合を算出することで音響検出率を評価した。その結果、44%のジュゴンを音響的に補足できることがわかった。2015年1月25日から2月5日にかけて調査地であるタリボン島および周辺村落において調査説明会を実施した。これは、本研究課題とは別の研究グループが2015年12月に実施した調査が、住民の意思に反していたにもかかわらず強行された結果、抗議デモが起きたことと関連する。本研究課題はこの件と無関係ではあるが、住民との折衝を余儀なくされた。この説明会で受動的音響観察に関しては許可が得られたものの、バイオロギングについては許可が得られなかった。2015年2月11日から3月11日にかけて、タリボン島において受動的音響観察を実施した。本調査によって、ジュゴンの行動に関する環境条件の影響が明らかになることが期待される。2015年2月5日から28日にかけて、タイ国トラン県タリボン島において連続20日間の受動的音響観察を実施し、摂餌場とその沖側の地点について、ジュゴンの発声頻度行動と潮位・潮流との関連を調べた。一時間あたりの発声頻度に対する流向、流速、水深、時間帯の影響について、負の二項分布を仮定した一般化線形モデルにより推定した。検出された全鳴音数は、摂餌場が2052、沖が6607であった。二地点の発声頻度は沖の方が有意に高かった(Wilcoxon signed ranktest, p < 0.001)。両地点ともに、夜間に発声頻度が高かった(Mann-Whitney Utest、浅瀬:p < 0.001、沖:p < 0.001)。発声頻度の変動について、摂餌場では12.00時間周期および23.53時間周期や7.20時間周期など、沖では24.47時間周期で強いピークが見られた。モデル解析の結果、0.75-1.5 mと1.5-2.25 mの潮位帯は発声頻度に正の影響を与えた。2015年8月22日から9月6日かけて、マレーシア・ジョホール州ティンギ島周辺の4地点において受動的音響観察を実施した。それぞれの地点において1時間当たりの鳴音数を応答変数とし、時刻を説明変数とする一般化線形混合モデル(GLMM)による解析をおこなった。

応答変数の誤差分布はポアソン分布に従うと仮定し、調査地点をランダム効果と設定した。GLMMによる解析によって午後もしくは夜間に鳴音が増加することが分かった。鳴音数の変動のピークは12時から19時の間にあった。冷水期のタイ国では夜間に、温水期のマレーシアでは正午以降日没までに摂餌場に来遊した。両海域は同じ気候帯に属しているため、季節的な回遊に大きな差異はないとすると、温水期と冷水期でジュゴンの摂餌回遊パターンが異なる可能性がある。ジュゴンの受動的音響観察を中心に調査を進めた。温水期と冷水期におけるジュゴンの行動と環境条件の関連について、長期間のデータを用いた検証をおこなった。このような研究は過去に例がなく、ジュゴンの生態理解に貢献することが期待される。本研究の結果を著書1報、招待講演2報、国際学会2報、国内学会1報としてとりまとめ、発表した。また、これらの業績は学界内外でも認められ、国際学会セッションチェアー1件、辞書編集委員1件、さらに高校生研究インターン制度の受け入れ2件を担当した。以上から、本研究の進捗はおおむね順調であると評価した。マレーシア・ジョホール州・ティンギ島およびシブ島において、雨季にあたる2016年11月8日から18日にかけて受動的音響観察を実施し、摂餌場とその沖側の地点について、ジュゴンの発声パターンを調べた。本海域にジュゴン用自動水中音録音機AUSOMS-Dを11月12日に設置し、11月16日に回収した。合計録音時間は99時間であった。狭帯域音強調による鳴音の自動検出によって一時間あたりの発声頻度の変化を応答変数、時刻を説明変数とした一般化線形混合モデルによって時刻の効果を解析した。それぞれの調査地点をランダム効果とした。沖側の地点について、鳴音は合計で113回検出された。1時間あたりの発声回数の最大は11月15日の1200ー1300時に41回あった。このとき、多くがトリルであった。ほぼすべての鳴音が1200ー1700時の間に記録された。発声の周期を示す自己相関関数は22.8時間で最大値をとった。ティンギ島沖側に生息するジュゴンの発声は午後に活発になることが示唆された。これまでの本プロジェクトに係る乾季の調査からは、本調査海域において一日中鳴音が観察されていた。鳴音が観察されなかった時間の最長時間は90分であった。これは複数個体が当該海域に入れ替わり来遊していたことを示す。この海域には餌となる海草が生育していないため、ジュゴンはこの海域にただ鳴くために来ていることが示された。この結果は雨季の結果とは大きく異なる。マレーシア・ジョホール州・ティンギ島およびシブ島周辺に生息するジュゴンの発声パターンは季節変化に伴って変化することが示唆された。なお、タイ国において現地研究機関が実施した調査に対して市民デモが発生した。さらにスーダンにおいても治安が回復しなかった。このような状況で最大の成果を上げるために、代替調査地であるマレーシアにおいて研究を遂行した。スーダンにおける治安悪化により、調査地をタイ国とマレーシアに変更した。
北フリジア語の体系的構造記述-西フリジア語との比較と標準ドイツ語の影響を考慮して

西フリジア語文法に関する博士論文を北フリジア語等との比較を交えて改訂し、科学研究費補助金研究成果公開促進費を受けて出版した。同書は海外・国内の学術雑誌の書評で高い評価を受け、北海道大学大学院文学研究科中期計画の点検評価で最高度の評価を得た。フリジア語を他のゲルマン語と比較した論考の1編は日本独文学会賞を受賞した。ドイツ、オランダの学術雑誌からも3度論文執筆依頼を受け、ドイツ語とオランダ語で掲載した。申請者の北フリジア語研究はドイツで刊行された日独文化交渉史の著書でも紹介された。北フリジア語文法記述も完成した。上記の研究課題に従って研究を進めた結果、今年度は2編の論文と1冊の著書を完成することができた。まず、論文「フリジア-北海沿岸を結ぶ言語の絆」は、ドイツの北フリジア語と東フリジア語、それにオランダの西フリジア語の3者について、その起源と歴史、現在の使用状況と社会的地位、言語政策・言語教育・言語研究の面での言語擁護にかんして、総括的な考察を施したものである。従来、フリジア語についてはヨーロッパ本国で出版された著書にも多くの誤解が見られ、それを盲目的に踏襲したと思われる日本の類書の記述も誤りに満ちていることが多い。本稿にはそうした誤解を払拭する役割がある。また、これによって、フリジア語全体における北フリジア語の社会言語学的な特徴も浮き彫りにすることができた。論文「言語規則と普遍性-フリジア語群と関連言語における名詞抱合、品詞転換、逆成」は、日本独文学会の学会誌『ドイツ文学』の語学特集号に寄稿したものである。ここでは、ドイツ語では周辺的な「名詞+動詞」型の非分離複合動詞を取り上げ、名詞抱合が例外的に生産的であるフリジア語の言語事実を援用することにより、従来のドイツ語語形成の扱いに再考を促した。また、言語現象の普遍性と言語規則の個別的要因の独立性についても注意を喚起した。著書『西フリジア語文法-現代北海ゲルマン語の体系的構造記述』はこれまでの申請者の西フリジア語研究の集大成として、博士論文を学術書の形にまとめたものだが、ここでは北フリジア語の言語事実に随所で言及することにより、大幅な改訂を行い、内容的に一層の充実をはかることができた。以上のように、本研究初年度としてはすでにかなりの成果を挙げることができた。上記の研究課題に従って研究を進めた結果、今年度は1編の国際学術雑誌掲載の論文と1冊の著書を完成することができた。まず、論文"Het Nederlands in Japan"はオランダ語で執筆したものだが、これはオランダ語圏言語文化の代表的な国際的擁護機関であるDe Vlaams-Nederlandse vereniging Ons Erfdeel vzwからの要請を受けて、日本におけるオランダ語圏言語文化の研究・教育受容史と現状について総括的な論評を行ったものである。本論文ではオランダ語に加えて、オランダ第2の公用語である西フリジア語についても論述し、申請者のフリジア語研究の成果にかんしてもくわしく言及した。本論文は従来、日本で唯一、オランダ語学が教授されていた東京外国語大学において、近年、関連分野の教員の退官に伴って後任補充が行われないことになり、ここに日本における400年間にわたる江戸時代以来の蘭学およびオランダ語学の公的伝統が途絶えたことを同機関が察知し、それに伴って望みうる最適任者として申請者が論文執筆の依頼を委託されたものであり、申請者のオランダ語・フリジア語研究が国際的な認知を受けていることの証左であるとともに、申請者の研究を改めて広く国際的にアピールすることに貢献した。著書『オランダ語のしくみ』はオランダ語の構造を解説したものだが、フリジア語の研究・擁護についても言及し、日本の一般読者にもフリジア語の存在を知らしめる啓蒙的な役割を果たすものである。以上のように、本研究2年目としてふさわしい成果を挙げることができた。上記の研究課題に従って研究を進めた結果、今年度は欧文による学術論文1編と全国規模の審査付き学術雑誌掲載の論文1編を完成することができた。まず、論文"Tussen academische en dagelijkse taalvaardigheid-Het Nederlandsen het Fries in Japan door vier eeuwenheen-"はオランダ語で執筆したものだが、これはオランダ語圏言語文化の代表的な国際的擁護機関であるDe Vlaams-Nederlandse Vereniging Ons Erfdeel vzwからの要請を受けて、日本におけるオランダ語研究・教育の受容史と現状について総括的な論評を行った拙著"Het Nederlands in JaPan(2006)"が紙面上の制約によって不十分な論述を余儀なくされたために、これを大幅に加筆し、内容的、な充実をはかったものである。

本論文ではオランダ第2の公用語である西フリジア語についても論述し、申請者のフリジア語研究の成果にかんしてもよりくわしく言及した。もうひとつの論文「ドイツ語、オランダ語、フリジア語の接頭辞動詞とBE-動詞」は、3言語に共通の生産的な動詞接頭辞be-の機能について、とくに広範な用法を備えるフリジア語のBE-動詞を考慮に入れることによって、フリジア語が動詞接頭辞ge-を消失したことによってbe-の用法を拡大したと結論づけ、西ゲルマン語類型論の観点から動詞接頭辞全体の体系の中で独自の説を展開したものである。以上のよ、うに、本研究3年目としてふさわしい成果を挙げることができた。欧文学術論文2編、和文著書(共著)論考2編、和文著書(単著)1冊を発表し、以下の評価を受けた。著書はフリジア語が属するゲルマン語からオランダ語、アイスランド語の研究史と現状の略述およびオランダ語関係の教育業績であり、社会的な貢献が少なくない。申請者はまた、論文「言語規範と普遍性-フリジア語と関連言語における名詞抱合、品詞転換、逆成-」(『ドイツ文学121』日本独文学会2006)で日本独文学会から2008年度の「日本独文学会賞」を受賞した。これは本研究の成果が日本の学会からも高く評価されたことを示している。最後に、北フリジア語の文法記述を完成したが、これは研究成果報告書に収録する予定である。
ｉｎ　ｖｉｖｏ代謝流束解析による脂肪酸およびリン脂質の多様性維持機構の解明

本研究課題は、同位体標識トレーサーをマウスに投与するin vivoメタボロミクスの手法を用いて様々な脂質分子種の代謝動態を網羅的・包括的に明らかにし、個体レベルにおいて脂質組成がどのように調節・維持されているかを理解することを目的とする。個体レベルでの脂肪酸動態は従来各論的に扱われてきたが、本研究ではそれを、飽和・モノエン・多価不飽和を含めた脂肪酸全体、また膜リン脂質や中性脂質、エステル体といった異なる存在様式での脂肪酸を包括的に扱うことを目指す。さらに脂肪酸動態を多臓器のネットワークからなる系としてとらえ、脂肪酸の動態とその調節機構を包括的に理解することを目指す。本年度は、1個体内における新規合成脂肪酸の測定、2ガスクロマトグラフィー質量分析(GC-MS)データからの網羅的な化合物検出、3細胞内の脂肪酸の可視化、に関する技術開発及び研究を行った。13の研究については測定・観測方法の確立がほぼ終了し、実際に測定系が機能することを確認している。個体及レベルでの脂肪酸ダイナミクスの解明、また細胞レベルでの脂肪酸解析を通してそのメカニズムを明らかにすることに向け、現在様々なサンプルを測定している。2の研究については、既存のものを上回る簡便性を持つ、精度の良いソフトウェアを開発しており、その原型が既に完成している。一般的なGC-MSデータの解析には十分耐えうるものであるが、1で測定されるような特殊なラベル体を含むサンプルから得られたデータに対しては改善の余地があると考えられる。以上の研究のうち、3について学会発表を行っており、論文化に向けた準備を進めている。1重水素で標識された水(重水)をマウスに投与することで、合成過程で取り込まれた重水素によって新規合成脂肪酸を標識し、GCMSにて検出することを試みた。その結果、脂肪酸の不飽和度が少ないほど標識率の検出感度が高く、逆に不飽和度が高い脂肪酸は感度が悪いもしくは全く検出できなかった。この問題を解決するため測定前の前処理の条件検討を行ったところ、脂肪酸のフラグメンテーションを抑えて不飽和脂肪酸の重水素による標識率を感度良く測定することに成功した。これを用いてマウスにおける新規合成脂肪酸の割合を算出したところ、既存の報告では遺伝子発現レベルでしか報告されていなかった脂質代謝経路の変動や臓器間における差異が、脂肪酸の代謝速度レベルで実際に変動している様子を捉えることに成功した。2GCMS測定で得られるデータは複雑であるため、網羅的解析をするためには多くのパラメーターを調整する必要があり、労力がかかる。本研究でラベル脂肪酸を網羅的に解析するにあたり、新規データ処理アルゴリズムを開発してこの問題を改善することを試みた。本アルゴリズムでは、バックグラウンドやノイズなどを自動的に補正するとで調整パラメーターを2つにまで落とし込むことに成功し、生データからロバストに化合物を同定することに成功した。3個体レベルの脂肪酸ダイナミクスのメカニズムを細胞レベルで明らかにするため、ラマン顕微鏡を用いて原子レベルでラベルされた脂肪酸を観測することを試みた。標識のされ方が異なる複数の脂肪酸を用いることで、細胞内に取り込まれた複数の異なる標識脂肪酸の局在を同時に観測することに成功した。標識脂肪酸はどれも同様に脂肪滴への局在を示したが、脂肪滴とそれ以外の領域で集積度が異なることが明らかになった。1個体内における新規合成脂肪酸の測定については、本年度に解析系を立ち上げることができたため、今後は本研究室が所有する様々なノックアウトマウスや病態モデルマウス、または異なる食餌を与えたマウスについて測定を行うことで、脂肪酸動態を多臓器のネットワークからなる系として捉えることを目指す。2GCMSデータから網羅的に化合物を検出するデータ処理については現在、重水素で標識されたような特殊なサンプルに対してもロバストに含有化合物の情報を取得することができる解析系の構築を進めている。3細胞内の脂肪酸の可視化については脂肪滴における脂肪酸の集積度の違いが明らかとなったため、今後はそのメカニズムの解明を進めると同時に、脂肪滴以外のオルガネラにおける脂肪酸動態を捉えることを目指す。

1重水素で標識された水(重水)をマウスに投与することで、合成過程で取り込まれた重水素によって新規合成脂肪酸を標識し、GCMSにて検出することを試みた。その結果、脂肪酸の不飽和度が少ないほど標識率の検出感度が高く、逆に不飽和度が高い脂肪酸は感度が悪いもしくは全く検出できなかった。この問題を解決するため測定前の前処理の条件検討を行ったところ、脂肪酸のフラグメンテーションを抑えて不飽和脂肪酸の重水素による標識率を感度良く測定することに成功した。これを用いてマウスにおける新規合成脂肪酸の割合を算出したところ、既存の報告では遺伝子発現レベルでしか報告されていなかった脂質代謝経路の変動や臓器間における差異が、脂肪酸の代謝速度レベルで実際に変動している様子を捉えることに成功した。2GCMS測定で得られるデータは複雑であるため、網羅的解析をするためには多くのパラメーターを調整する必要があり、労力がかかる。本研究でラベル脂肪酸を網羅的に解析するにあたり、新規データ処理アルゴリズムを開発してこの問題を改善することを試みた。本アルゴリズムでは、バックグラウンドやノイズなどを自動的に補正するとで調整パラメーターを2つにまで落とし込むことに成功し、生データからロバストに化合物を同定することに成功した。3個体レベルの脂肪酸ダイナミクスのメカニズムを細胞レベルで明らかにするため、ラマン顕微鏡を用いて原子レベルでラベルされた脂肪酸を観測することを試みた。標識のされ方が異なる複数の脂肪酸を用いることで、細胞内に取り込まれた複数の異なる標識脂肪酸の局在を同時に観測することに成功した。標識脂肪酸はどれも同様に脂肪滴への局在を示したが、脂肪滴とそれ以外の領域で集積度が異なることが明らかになった。1個体内における新規合成脂肪酸の測定については、本年度に解析系を立ち上げることができたため、今後は本研究室が所有する様々なノックアウトマウスや病態モデルマウス、または異なる食餌を与えたマウスについて測定を行うことで、脂肪酸動態を多臓器のネットワークからなる系として捉えることを目指す。2GCMSデータから網羅的に化合物を検出するデータ処理については現在、重水素で標識されたような特殊なサンプルに対してもロバストに含有化合物の情報を取得することができる解析系の構築を進めている。3細胞内の脂肪酸の可視化については脂肪滴における脂肪酸の集積度の違いが明らかとなったため、今後はそのメカニズムの解明を進めると同時に、脂肪滴以外のオルガネラにおける脂肪酸動態を捉えることを目指す。
X線ラウエ法による酵素反応機構の時分割解析

蛋白質の動的構造は立体構造とともにその機能を考える上で重要である。そこで本研究組織ではジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)を題材に、蛋白質の動的立体構造の解明を目指した研究を行った。DHFRの結晶化条件はBMCDなどのデータベースには登録されておらず、またKrautらの論文による方法でも再現性がないため、その条件探索に時間を要した。まず放射光による白色X線を用いたラウエ回折実験を行った。一般に様々な波長を含む白色光では蛋白質結晶を崩壊させてしまう場合が多い中,いくつかのDHFR結晶では,白色光照射でも結晶の崩壊が起こらず,時分割ラウエ法に適した結晶であることが判明した。また時分割ラウエ法には結晶学的技術のほかにも化学的制御や蛋白質の物性が重要であり,本研究では特に揺らぎに着目した立体構造と物性の相関を中心に研究を行った。その1つとしてDHFRの揺らぎの大きなループにあるGly67の変異体を作成し,結晶化してX線解析を行った。また断熱圧縮率の測定は67位の他121位,145位変異体についても行ったが,特に67位についてはX線解析から得られる分子内キャビティー体積の総和と圧縮率との間に置換したアミノ酸の種類においてよい相関を見出すことができた。またキャビティーの分布には,導入したアミノ酸残基の種類による違いが明らかに現れており,わずか1アミノ酸置換による圧縮率やTm等の物性の大きな変化はキャビティー分布の違いによる遠距離相互作用のためと考えられる。実際,121位と67位での二重変異体の活性に加成性がないことから28Åも離れたこの2残基間に遠距離相互作用が存在することが示された。また揺らぎに対して温度は重要な因子であるため,最も結晶性のよかったG67A変異体を用いて130Kと190Kでの低温X線解析を行った。その結果、冷却により温度因子(ゆらぎ)は全体的には収まるが、その収まり方は決して一様ではなく,特に分子表面の柔軟なループ領域で顕著であること、また反応時にシフトすると考えられているαCヘリックスは冷却してもなお揺らぎが減少しないことなどが新たに判明した。変異体の立体構造や低温構造から得られたこれらの動的構造の知見は、柔軟な分子表面を持つDHFRの時分割ラウエ法を行う上でも大変重要なものと考えられる。本研究ではジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)を題材に、蛋白質の柔軟性の機能に及ぼす効果を立体構造に基づいて研究している。最終的には時分割ラウエ法を用いた動的構造解析を目指しているが、1年目の本年度は、DHFRの各種変異体の立体構造の解明による柔軟性評価と、時分割ラウエ法実験の準備を行った。申請者が着任直後で結晶化や結晶解析の研究設備は全くなかったため、その環境構築もあわせて行った。本科研費により結晶観察に不可欠な偏光顕微鏡1式導入と、結晶構造解析計算を可能にするため研究室既設のワークステーションのハードディスク増設(9GB)を行った。

DHFRの結晶化条件はBMCDなどのデータベースには登録されておらず、またKrautらの論文による方法でも再現性がないため、その条件探索に時間を要した。現在、2.0-2.5Å分解能(変異体の種類により異なる)の各種変異体結晶が得られ構造解析中である。昨年8月に本学部化学科の最先端共通機器である二次元検出器付X線回折計が使用可能になり、また高エネ研放射光施設のビームラインの課題申請は認可され、X線データの収集体制もほぼ整った。さらにラウエ法に不可欠な白色X線に対するDHFR結晶の耐久性も高エネ研で実際に実験し、回折点にストリークのない最適な結晶であることが判明。現在pHジャンプ法による本格的な測定系確立の研究を進めている。一方、変異体作成は67、121、145位の他これらを組み合わせた2重変異体も作成している。G67V変異体については構造解析が完了し、分子内部のキャビティ(空洞部)の大きさや分布の変化が分子全体にわたり見られ、圧縮率等による物性測定値とも一致している。この長距離相互作用の変化は、わずか1つのアミノ酸残基の置換が蛋白分子自体の活性や物性を変えることとよく対応しており、蛋白質立体構造構築原理の立場からも興味ある知見である。本研究ではジヒドロ葉酸還元酵素(DHFR)を題材に、蛋白質の動的立体構造の解明を目指しているが2年目の今年度は、DHFRのラウエ時分割の成功には至らなかったが、蛋白質の柔軟性と立体構造の関係についてより具体的かつ明確な結論を得ることができた。昨年はG67V変異体で見られるキャビティ変化が溶液中の断熱圧縮率とよく対応することを見出したが、今回DHFRと葉酸の複合体の系について野生型、G67A、G67V、G67Lの各変異体を用いて2.1Åの高分解能データをそれぞれPFにて収集し結晶構造解析を行った。その結果キャビティ総和の変化と圧縮率変化についてこれら4つの順番が非常によく対応することが解った。一方キャビティの立体構造上の分布の変化が分子全体に及んでいることから、わずか1残基のアミノ酸置換の影響が分子全体に及んでいること(二重変異体の研究から得た遠距離相互作用の考えと一致)が明らかになった。この結果は、蛋白質の機能を立体構造から考える上で分子全体に視点を持つべきであるということと同時に、蛋白質の柔軟性が立体構造とともに大きな影響力を持つことを明らかに示している。また蛋白質の柔軟性(揺らぎ)を温度軸で評価するため、上記の変異体のうち最も分解能の高いG67A変異体について190Kと130Kの2つの低温温度で回折データの収集を行い、立体構造の変化と温度因子の変化を比較した。その結果、冷却により温度因子(ゆらぎ)は全体的には収まるが、その収まり方は決して一様ではなく特に分子周辺部の柔軟なループ領域で顕著であること、また反応時にシフトすると考えられているαCヘリックスは冷却してもなお揺らぎが減少しないことなどが新たに判明した。変異体の立体構造や低温構造から得られたこれらの動的構造の知見は、柔軟な分子表面を持つDHFRの時分割ラウエ法を行う上でも大変重要なものと考えられる。
分子動力学法における新しい温度制御法の開発

前年度得られた,分子動力学法における新しい温度制御法に関する知見に基づき,CVD法におけるシリコン基板表面への炭素原子吸着のメカニズムの把握を目的とした分子動力学シミュレーションを行った。その結果,基板表面に飛来する炭素原子について,基板に吸着する割合に入射速度および入射角依存性がないことを示した。CVD法によるダイヤモンド合成過程において,炭素原子がシリコン基板に吸着するメカニズムは未だ明らかになっていない。基板表面に飛来したすべての炭素原子が吸着するわけではないと考えられるが,その詳細はわかっていなかった。そこで本年度は,CVD法によるダイヤモンド合成過程における,シリコン基板表面への炭素原子吸着のメカニズムの把握を目的として,炭素原子がシリコン基板に吸着する過程を対象とした分子動力学シミュレーションを行った。ここでは問題を単純化するため,反応ガスとして,メチルラジカル等ではなく炭素ラジカル(炭素原子)を対象とした。炭素原子の個数は1個とした。あくまで素過程を対象とするため,水素ラジカルの存在は無視した。得られた成果を箇条書きにして以下に示す。1.基板表面に飛来する反応ガス中の炭素原子の速度及び基板表面とのなす角を種々変えシミュレーションを行い,炭素原子が基板に吸着する割合に入射速度および入射角依存性がないことを示した。2.吸着位置とダイマとの位置関係について考察し,ダイマは,直接飛来した炭素原子を跳ね返すこともあるが,最終的に炭素原子の吸着位置になる場合が多いことを明らかにした。分子動力学法における新しい温度制御法の開発を目的として,カットオフ温度を導入したシミュレーションを行った。分子動力学法における簡易的な温度制御法としては,従来より速度スケーリング法が代表的に用いられてきているが,同法はシミュレーションにおいて系の真のダイナミクスを阻害してしまう可能性があると指摘されている。それに対し本研究では,カットオフ温度という従来なかった新しい概念をシミュレーションに導入することにより,計算量を一定に保ちつつ,かつ系の温度を安定に制御することに成功した。得られた成果を要約して以下に示す。1.カットオフ関数のかかっている三体間ポテンシャルであるTersoffポテンシャルを対象とし,カットオフ温度をシミュレーションに導入する原理を詳細に検討し,その正当性を確認した。すなわち,カットオフ半径以内に近づいた二原子の温度が急激に上昇してしまうことに対して,所定の温度(カットオフ温度)を設定し,それを超えた原子にのみ速度スケーリングを適用し温度補正を施すことにより,系の温度を安定に保つことができる。2.このとき,Maxwell-Boltzmann分布に純粋に従う原子に対しては,ほとんど影響がないことを,実際に分子動力学シミュレーションを行うことにより確認した。すなわち,3.に示す最適なカットオフ温度の取り方に従えば,最大でも総原子数の2パーセントの原子しか温度補正を受けないにも関わらず,系の温度を安定に保つことができる。3.シリコン原子を対象とした分子動力学シミュレーションを行うことにより,上記のカットオフ温度の最適な取り方を模索した。その結果,今回計算モデルとして用いたシリコン原子4200個からなる系に対しては,3185.65Kが最もふさわしいカットオフ温度であることを示した。
子宮内炎症がヒツジ胎仔の脳血流ならびに脳室周囲白質軟化発症に与える影響の解析

子宮内炎症(胎仔G-CSF静注+羊水腔endotoxin注入)がヒツジ胎仔の脳血流ならびに脳室周囲白質軟化(PVL)発症に与える影響を解析し,脳白質傷害の予防方法について検討した.この子宮内炎症は妊娠ヒツジに早産を誘発することなく壊死性の絨毛膜羊膜炎と臍帯炎を発現させ,低酸素症に対する代償性脳血流増加(brain sparing effect, BSE)によって胎仔脳血流量を持続的に増加させた(近赤外線分光法).この条件下で胎仔に低酸素を負荷するとBSEが破綻し,PVLもしくは皮質下白質に多発性小出血壊死巣が誘導された.本研究課題では上記実験に基づいて胎仔を4群に分け,「酸素投与群(n=3)」では母獣酸素投与でBSEを解除してから低酸素を負荷,「抗炎症剤投与群(n=2)」にはBSE発現後に胎仔にdexamethasoneを静注してから低酸素を負荷,「非炎症群(n=2)」は子宮内炎症の前処置をせず,先ず低酸素でBSEを誘導してから再度低酸素を負荷,「対照群(n=3)」には子宮内炎症も低酸素も負荷しなかった.酸素投与群では全例でBSEが解除されたが1例は脳病変なし,2例でPVLと多発小出血壊死巣が観察された.抗炎症剤投与群ではいずれもBSEに変化なく,1例は病変なし,もう一例では多発小出血壊死巣が観察された.非炎症群では1例で多発性のPVLと小出血壊死巣が,もう一例ではencephalomalaciaが観察された.対照群ではいずれも悩病変は認められなかった.以上の結果に基づいて,(1)子宮内炎症のみならず低酸素で誘導されたBSEが破綻しても胎仔に脳白質病変が誘導される,(2)BSEが破綻して誘導される脳白質病変は母体酸素投与や抗炎症剤投与では予防できない,(3)対照群と比較してこの実験系で誘導された脳白質病変の組織学的特徴を詳細に検討する必要がある,と結論した.子宮内炎症(胎仔G-CSF静注+羊水腔endotoxin注入)がヒツジ胎仔の脳血流ならびに脳室周囲白質軟化(PVL)発症に与える影響を解析し,脳白質傷害の予防方法について検討した.この子宮内炎症は妊娠ヒツジに早産を誘発することなく壊死性の絨毛膜羊膜炎と臍帯炎を発現させ,低酸素症に対する代償性脳血流増加(brain sparing effect, BSE)によって胎仔脳血流量を持続的に増加させた(近赤外線分光法).この条件下で胎仔に低酸素を負荷するとBSEが破綻し,PVLもしくは皮質下白質に多発性小出血壊死巣が誘導された.本研究課題では上記実験に基づいて胎仔を4群に分け,「酸素投与群(n=3)」では母獣酸素投与でBSEを解除してから低酸素を負荷,「抗炎症剤投与群(n=2)」にはBSE発現後に胎仔にdexamethasoneを静注してから低酸素を負荷,「非炎症群(n=2)」は子宮内炎症の前処置をせず,先ず低酸素でBSEを誘導してから再度低酸素を負荷,「対照群(n=3)」には子宮内炎症も低酸素も負荷しなかった.酸素投与群では全例でBSEが解除されたが1例は脳病変なし,2例でPVLと多発小出血壊死巣が観察された.抗炎症剤投与群ではいずれもBSEに変化なく,1例は病変なし,もう一例では多発小出血壊死巣が観察された.非炎症群では1例で多発性のPVLと小出血壊死巣が,もう一例ではencephalomalaciaが観察された.対照群ではいずれも悩病変は認められなかった.以上の結果に基づいて,(1)子宮内炎症のみならず低酸素で誘導されたBSEが破綻しても胎仔に脳白質病変が誘導される,(2)BSEが破綻して誘導される脳白質病変は母体酸素投与や抗炎症剤投与では予防できない,(3)対照群と比較してこの実験系で誘導された脳白質病変の組織学的特徴を詳細に検討する必要がある,と結論した.子宮内炎症がヒツジ胎仔の脳血流ならびに脳室周囲白質軟化(PVL)の発症に与える影響を解析するために、ヒツジ胎仔を用いた慢性実験系を作成した。われわれは子宮内炎症(G-CSF+endotoxin)によって胎仔に代償性脳血流増加(brain sparing effect, BSE)が誘導された後に部分交換輸血(循環血液量の40%、PET)で貧血性低酸素を負荷すると、BSEが破綻することによって胎生期PVLか誘導されることを確認している。本研究ではBSEの急激な解除がPVL発症の本質的要因であるか否かを検討する。今年度は、(1)PETでBSEを生じさせた後に再びPETを負荷してBSEを破綻させる群(n=2)、(2)子宮内炎症によってBSEが誘導された後に、抗炎症剤であるdexamethasone(DXM)を投与し、その後PETを負荷する群(n=2)、(3)子宮内炎症によってBSEが誘導された後に、母体に酸素投与(PaO_2>200torr)してBSEが解除されてからPETを負荷する群(n=2)について検討した。