hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Fasを介するアポトーシスにおけるHGFの活性調節が及ぼす細胞増殖制御機構の解明

1.HAIの活性阻害発現における個々の機能ドメインの生理的役割を解明するため,各機能ドメインの欠失体およびP1部位点突然変異体を作製し,発現蛋白について機能変化を解析した結果ではHGF activatorとの相互作用には第1Kunitzドメインが重要であり,第2Kuntizドメインは他のプロテアーゼを基質とする可能性があり,膜型・分泌型の分子構造の違いを含めたプロセッシング様式によっても阻害作用が影響を受けるという結果が得られた。これらHGF活性の直接的な阻害による細胞増殖調節メカニズムについては現在別途検討中である。2.膜結合型から分泌型が生成するプロセッシング機構を解明する上で欠かせないHAIの分泌酵素(secretase)を探索することを目的として,酵母ツーハイブリッド・スクリーニングにより膜型HAIと相互作用するホスファターゼが得られた。さらなる蛋白間相互作用実験により,この相互作用はHAIのC末3残基を介してすることがわかった。現在アポトーシス制御因子とも考えられているこの細胞質分子を培養細胞系で安定発現株を作製し,現在アポトーシスに対する影響を解析中である。3.HAIの細胞質領域と相互作用する機能分子を探索する過程で,上記分子以外に細胞骨格蛋白質を含む複数の細胞質蛋白がスクリーニングされた。これら細胞内分子との相互作用が細胞増殖制御に関与することが考えられる。今後も組織障害特異的なあるいは胎生期初期に必然的にHGFの局所的な活性発現が営まれるうえで,細胞死においてHAIがどのような生理的役割を担うのか次年度以後さらなる検討を試みたいと考えている。申請者らは,肝細胞増殖因子(HGF)の局所的活性発現を制御する近年新規機能分子である2つの阻害因子(HAI)を同定し,これが膜結合型のセリンプロテアーゼインヒビターであることを見いだした。その後の研究で,HAIが生合成後に細胞表層に選別輸送され膜型分子となった後に複数のより小さな分泌型へプロセッシングされること,膜型分子が基質となるセリンプロテアーゼであるHGF activatorの局在に重要な役割を果たすことなどを明らかにした。さらに最近,タンパク質間相互作用スクリーニングによってHAIがPDZドメインを介してアポトーシス制御因子と相互作用することを発見した。本研究では,細胞死に関わるシグナル伝達調節因子と相互作用することによってHGFの活性発現制御が及ぼす細胞増殖調節の基本メカニズムを分子レベルで解明することを目的として,HAI分子の機能解析を行い,現在までに以下の知見を得た。HAIの活性阻害発現における個々の機能ドメインの生理的役割を解明するため,各機能ドメインの欠失体およびP1部位点突然変異体を作製し,発現蛋白について機能変化を解析した結果ではHGF activatorとの相互作用には第1Kunitzドメインが重要である。第2Kuntizドメインは他のプロテアーゼを基質とする可能性があり,膜型・分泌型の分子構造の違いを含めたプロセッシング様式によっても阻害作用が干渉され影響を受けるという結果が得られた。以上のHGF活性阻害の直接的作用による細胞増殖調節メカニズムについても現在検討中である。
精神科看護管理者のリカバリー志向を高める取り組み―影響要因へのアプローチから―

わが国の精神科医療において、精神科患者がリカバリーできていない現状がある。様々な取り組みにより、退院患者数は増加したものの、60%以上が転院、転科もしくは死亡している。望んだ形での退院ができた患者は30%に満たない。精神障害者のリカバリーを支援するには、精神科病院や病棟単位での、地域生活を見据えた入院中からの取り組みが必要である。看護管理者にはそのリーダーとしての役割が期待される。本研究では、精神科看護管理者のリカバリー志向を向上させるプログラムを考案し、精神障害者のリカバリー支援の先頭に立った看護実践を担ってもらうことを目指す。
分裂酵母を用いた哺乳動物細胞周期チェックポイントの再構築

哺乳動物細胞における細胞周期チェックポイント機構を分裂酵母において再構築するために、分裂酵母におけるDNA複製チェックポイント機構の詳細を解析した。DNA複製チェックポイントはDNA複製が未完了の場合、細胞分裂期への移行を阻害することで染色体を安定に維持する機構であるが、どのような染色体構造を認識しているのかについては全く不明である。我々はOrp1およびCdc18変異体を用いてS期におけるDNA複製チェックポイントおよびDNA傷害チェックポイントを解析した。Orp1pとCdc18pはそれぞれDNA複製阻害時におけるCds1の活性化と維持に必須なタンパク質であることが明らかとなった。このことはDNA複製フォーク構造がCds1活性化に重要な役割を果たしていることを意味していると考えられた。一方、Orp1pとCdc18pのいずれもS期におけるDNA傷害チェックポイントにはほとんど関与していなかった。従って、S期におけるチェックポイント機構においてDNA複製をモニターする機構と、DNA傷害を完治する機構で全く異なっていることが示唆された。これらの知見を踏まえて、まず始めに分裂酵母Cdc2をヒト型Cdc2に置き換えた分裂酵母を作製した。この酵母は野生型に比較して増殖速度が遅く、DNA傷害あるいは複製阻害に対して明らかに感受性が高いため、チェックポイント解析には適さないと判断した。この理由としてCdc2活性を制御する因子群との相互作用が弱いのではないかと考え、現在サイクリンB,Cdc25等をヒト型に置き換えた変異体を作成中である。癌あるいは老化等の染色体不安定症候群の原因の1つである細胞周期チェックポイント異常の分子基盤を明らかにする目的で、分裂酵母内で哺乳動物細胞システムの再構築を試みた。具体的には、分裂酵母Cdc2遺伝子をそれぞれヒトCdc2,Cdk2,Cdk4,Cdk6分子に置き換えたものを作成した。しかしながら、Cdc2およびCdk2に置換したものは生存したが、Cdk4およびCdk6に置換したものについては致死的であると考えられた。またCdc2あるいはCdk2に置換したものも生存可能であるが、その分裂能は野生株と比較して非常に低下していた。この可能性として分裂酵母のcyclin分子がヒトCdc2あるいはCdk2は結合が弱く、またCdk4およびCdk6とは全く結合しない可能性が考えられた。従って、現在ヒトサイクリンB, A, D1をそれぞれ強発現した分裂酵母株を作成し、これらを用いて分裂酵母Cdc2をヒト型Cdc2,Cdk2,Cdk4,Cdk6と置き換えることを試みている。サイクリンBについては分裂酵母サイクリンと置き換える事が可能と考えられているので、サイクリン/Cdc2の両方ともヒト型に遺伝子置換したものを作成し、この変異体の分裂能およびチェックポイント機構の異常について解析を行っている。次年度はさらにCdc25およびWee1等のチェックポイント制御因子についてもヒト型に置換していく予定である。
ヒト白血病ウイルスにおけるスプライシングの制御機構

ヒト成人T細胞白血病ウイルス(HTLVーI)のRex蛋白質の作用機構を解明するために.RexとsnRNPとの関係を調べた。i)各種抗snRNP抗体(SLE患者血清、単クロ-ン抗体、アフィニティ-精製抗体)を用いて、免疫沈降を行なったところ、抗U1RNP抗体がRexを共沈させた。このことは、U1RNPとRexとの結合を示唆する。II)HTLVーI産生細胞(MT2細胞)の核質分画をグリセロ-ル密度勾配遠心法で分画すると、RexとU1RNPは共に沈査分画に存在した。このことは、細胞内でRexが巨大な複合体として存在することを示唆している。III)MT2細胞の核質分画をクロスリンク(DSPを使用)した後、SDSで溶解し、RNase存在下で、抗Sm抗体を用いて沈疫沈降した。その結果、RNaseはRexの共沈に影響しないことが分った。DSPを作用させない場合も同じであった。iV)RexはmRNA上のRexRE領域に結合する。RexReを有するmRNAの存在の、RexーU1RNA結合に対する影響を調べた。Rex発現プラズミドと、RexREを有するRNA生産プラズミドをコトランスフェクトした。その結果、RexREはRexとU1RNPとの結合に影響しないことが分かった。III)とIV)の結果は、RexとU1RNPの直接的な結合を示唆している。V)U1RNPとの結合に必要なRexの領域を決めるために、C末の欠失変異株を作成した。その結果、N末20アミノ酸が重要であることが分かった。又、この領域の欠失、点変異は、U1RNPとの結合を消失又は減弱させた。
経験学習の学術的な単位認定制度開発に関する基礎研究〜生涯学習化社会を目指して〜

本研究は、従来の伝統的な教育機関による教育課程(スクーリング)とは別に、個人の以前の学習や職場や仕事での経験学習、即ち自主学習の成果を試験によって単位及び学位を認定する制度開発に関する萌芽研究としての基礎研究に着手した。具体的には、この分野の実践や研究が最も進んでいるアメリカの先例に着目しながら、本研究は、わが国でのこの制度の開発の可能性に関する基礎研究の目的についての以下の項目を列挙した。(1)経験学習の単位認定の理論的根拠、(2)経験学習の標準的な評価基準と方針、(3)評価の対象となる学習成果の内容領域、(4)評価体制と組織、(5)評価者の養成と研修制度。これらの研究目的に即して、本研究の成果報告書では、研究代表者金子は、第1部に「経験学習の評価基準、原則と手続き--概説--」と題して、アメリカの「成人及び経験学習協議会」(CAEL)が開発した経験学習の10の評価基準とスポンサーつきの経験学習と以前の経験学習のそれぞれ10の段階の評価手続きと原則について詳細に紹介し、上記の研究目的のうち、(3)評価の対象となる学習成果の内容領域および(5)評価者の養成と研修制度を補なったが、(1)、(2)および(4)に関しては、別の論文で論述した。本報告書の「第2部日本における経験学習の可能性について」と題して、研究分担者山本が、日本における特定の評価基準による「学術的な認定手続き」によって、学校以外の企業や学習組織での成人の経験学習を「学習成果」として認定する試みに着目し、大学等の学校へのアクセス、職業資格と学歴資格との関連、放送大学や単位制高校に見られる学習歴と学校歴との関連などを、文部省の生涯学習政策との関わりで捉らえている。平成4年度は、研究目的に即して以下に述べる活動を行った。(1)経験学習の学術的な評価と単位及び学位の認定制度の研究開発を最も先駆的に進めているアメリカの「成人経験学習協議会」(CAEL)、「アメリカ教育協議会」(ACE)、「大学入学試験協議会」(CEEB)とその「教育テスト事業団」(ETS)、「アメリカ大学テスト・プログラム」(ACT)、ニューヨーク州大学理事会試験プログラム(N.Y.Board of Regents)等の試験機関や大学及び研究機関による先行研究を含む、単行文献、研究報告書、評価基準・方針を述べたハンド・ブックやマニュアル等の基本的な文献資料の収集と分析を行った。(2)特にアメリカの先行研究を中心に、I)経験が学術的な学習として認定されるための基本的な理念や理論的根拠の究明、II)経験学習を学術的なものとして認定する標準的な評価基準と方針についての調査と紹介、III)経験学習の単位認定の評価体制と組織と既存の学術的な単位や学位との互換性の実態の検討等を行った。しかし経験学習の内容領域の確認とその学習の大学の学術的な教育プログラムとの対応関係及び経験学習の評価者の着成と研修制度についての研究は、目下検討中である。(3)わが国の地方自治体で行っているリカレント教育及び大学の公開講座の現状分析を実施したが、単位制高校や高等学校段階での制度的な変革に関しても視野に入れる必要がある。(4)アメリカの先行研究を中心とした分析研究の成果を、金子委員は、論文「オフ・キャンパスの高等教育の発展ー経験学習と単位認定ー」(現代アメリカ教育研究会編『生涯学習をめざすアメリカの挑戦』、教育開発研究所近刊)にまとめた。平成5年度は、研究目的に即して以下に述べる活動を行った。【.encircled1.】

経験学習の学術的な評価と単位および学位の認定制度の学術研究を最も先駆的に進めているアメリカの「成人経験学習協議会」(CAEL)、「アメリカ教育協議会」(ACE)「大学入学試験協議会」(CEEB)とその「教育テスト事業団」(ETS)、「アメリカ大学テスト・プログラム」(ACT)、ニューヨーク州大学区理事会の「リージェンツ・カレッジ試験」(RCE)と「リージェンツ・カレッジ学位プログラム」(RCD)等の試験諸機関による成人を対象として実施されている経験学習にたいする試験による単位認定の実態についての研究分析を進めた。殊にこれらの諸機関による先行研究を含む、単行文献、研究報告書、評価基準・方針を述べたハンド・ブックやマニュアル等の基本的な文献資料の収集と分析を行った。【.encircled2.】本研究が当初掲げた5つの目的、即ち、i)経験学習の単位認定の理論的根拠、ii)経験学習の標準的な評価基準と方針、iii)評価の対象となる学習成果の内容領域、iv)評価体制と組織、v)評価者の養成と研修制度のうち、i)、ii)およびiv)については、研究代表者金子が、別に掲げる図書の中の論文「オフ・キャンパスの高等教育の発展--経験学習と単位認定--」で触れてきたので、本研究の成果報告書の第I部で、iii)とv)に関して補足した。【.encircled3.】わが国の地方自治体で行っているリカレント教育および大学の公開講座の現状分析を実施し、単位制高校や高等学校段階での制度的な変革についても視野に入れ、研究分担者山本は、それらの成果の一部を本研究の成果報告書の第II部に収めた。
宮殿建築と宮殿儀式の比較研究

中国を中心とする東アジアの宮殿建築と宮殿儀式の特徴を明らかにするために、海外の研究協力者と共同研究などを行うことにより、その比較研究を実施した。研究期間の前半には、即位、政務、皇子誕生、葬祭、祖先崇拝、宗教儀礼を取り上げて、日中韓越四カ国の宮殿儀式の内容を研究協力者と共に調査し検討した。そして、最終年度には元日の朝賀と宴会を対象として四カ国の宮殿空間と儀式の比較研究を行い、唐代の宮殿、平安宮、朝鮮王朝の宮殿、ベトナムグェン王朝の宮殿及びそこで開かれた儀式の特徴を明らかにした。本年度は即位と政務をテーマに宮殿儀式に関する研究と2回の研究会を実施した。日本の天皇の即位儀礼は、平安時代以降踐祚・即位・大嘗祭の順に行われる。踐祚の儀は内裏紫宸殿で行われる。天皇と皇太子が紫宸殿に置かれたそれぞれの倚子に座った後、5位以上の官人が紫宸殿南庭に整列譲位の宣制がなされ、続いて官人の再拝、官人退出後皇太子が南庭に降り天皇に再拝する。即位では、天皇が大極殿の高御座に出御し、群臣が大極殿南庭に列立し、即位の宣制が行われる。朝賀と異なり臣下による奏賀・奏瑞はない。大嘗祭は、八省院における神事、豊楽院における辰・巳の日の饗宴、午の日の節会と続く。こうした即位儀礼における空間的特徴を述べると、天皇に占有される建物と天皇と公卿が共有する建物に大きく区分できる。つまり、大極殿は前者、豊楽殿は後者であり、踐祚の儀における紫宸殿も前者に近い使用法が見られることが指摘できた。紫宸殿は元日など節会の場としても利用され、その時は後者の使用法が見られるので、内裏正殿である紫宸殿が二重の性格を持った建物であることがわかる。一方、政務では『西宮記』『江家次第』に記される旬儀、官奏、除目、叙位の空間と次第について分析した。旬儀が紫宸殿で行われる時、紫宸殿の母屋に天皇の倚子、南庇に王卿の席が設けられる。官奏・叙位・除目の時は清涼殿東面が利用されるが、天皇の座が東庇にあるのに対して、大臣や公卿の座は東広庇に設けられる。節会では天皇の座も王卿の座も紫宸殿母屋にあるのだが、政務では天皇と王卿の座が明確に分けられる。なお、これらの点について、連携研究者・研究協力者の協力を得て、日韓中越の宮殿儀式と比較研究した。皇子を出産するまでの儀礼とその室礼を、葬送儀礼では天皇の死後納棺から火葬にし、法要を行うまでのプロセスを具体例に基づき発表した。日中韓越との比較では、里での出産と宮殿での出産について国毎に違いがあったが、日本の事例のように詳しい記録が残っていないことが残念であった。祖先崇拝では、宗廟を持つ中国・朝鮮・越南に対し、日本では宗廟などの祖先を祀る施設は官殿内にない。ただ、祖先崇拝に繋がる儀式として、伊勢神宮への奉幣を行う「祈年穀奉幣」、祖先の墓廟に向かって祈る「四方拝」弊を捧げる「荷前」、そして、先祖ゆかりの寺院で行う「国忌」を取り上げ、その内容を具体的に論じた。建築との関わりで言うと、これらの儀礼は土間で行うのが原則で、清涼殿の石灰壇などにその伝統が受け継がれていることがわかる。このほかに、古代の宮殿における屏風の使い方を『東大寺献物帳』に残る百帖屏風の記録から検討し、百畳の屏風が部屋の周囲を巡らす高さ5尺の染色の屏風と、座の背後を飾る大きめの絵を描いた10帖余りの屏風に分けられること、これらの屏風が奈良時代の官殿では正殿ではなく、生活空間の方で利用されていたことを明らかにした。日本建築学会のシンポジウムでの発表、「寝殿造と里内裏」は宮殿儀式の観点から、寝殿造の成立と里内裏が存在できる理由を考察したものである。寝殿造が宮殿儀式を補完するために内裏を手本にして成立したこと、宮殿儀式の会場が10世紀以降天皇の住まいである内裏に収斂していったことを明らかにした上で、この二つの理由で、本来貴族住宅として建てられた寝殿造が官殿の代用である里内裏として利用できたことを述べた。本研究は、宮殿建築とその空間をそこで行われた儀式を通して理解することを目的として実施したもので、特に中国を中心とする東アジアの宮殿儀式の比較研究を、福田美穂台湾師範大学助理教授、Phan Thanhhaiフエ文化財保存センター所長、Cho Jaemo慶北大学准教授の3名の協力を得て実施した。

研究期間中に即位・政務・皇子誕生・葬儀・祖先祭祀・宗教儀礼に関する研究を、研究代表者川本重雄と3名の海外研究協力者がそれぞれ日中韓越四国を取り上げて行い、その研究発表及び討議1年に二回程度実施した。また、元日の朝賀・宴会については互いの資料を交換した後、比較研究をテーマに互いに研究発表を行い、その研究成果を報告書『New Year's Day Audience and Banquet in the East Asian Palace』としてまとめ公表した。従来、東アジアの宮殿やそこで行われた儀式については、中国の王朝の宮殿や唐代の儀式書『大唐開元礼』の影響が非常に強いと考えられていたが、比較研究という研究手法の性格のためか、共通点よりもむしろ相違点の方が目立つこととなった。例えば、朝賀の空間では皇帝(天皇・王)の座が設けられる正殿、皇太子や官吏の代表が拝賀を行う殿上、官吏が整列する殿庭、儀式開始までの待機場所である門外の四つの空間で構成される点が唐・古代日本・朝鮮王朝の原則であるが、ベトナムフエの王宮の朝賀空間に殿上に相当する空間がない。また、元日宴会を行う場所は、唐と朝鮮王朝では朝賀を行った正殿・殿庭などが利用されるが、日本とベトナムでは朝賀とは全く別の場所が宴会場となる。式次第では、朝賀の時の入場・退場の順序において日中韓で差が見られるほか、韓国の朝賀において代致詞官・伝教官が賀詞や教(王の詞)を必ず取り次ぐ点が大きく異なる。宴会の次第は、日中韓で様々な違確認できた。24年度が最終年度であるため、記入しない。
空飛ぶ地下生菌仮説の検証―菌類の分生子に着目した，島嶼系統地理の新たな展開

地中にきのこを形成する「地下生菌」は,胞子を風散布する一般的な地上性きのこ類とは異なり,陸棲小動物にきのこを摂食されることで胞子を散布すると考えられてきた.そのため,海洋島への分散は困難であると考えられるが,実際には海洋島においても複数種の地下生菌が見つかっている.本研究では,海洋島に分布を広げている地下生菌がどのようなメカニズムで分散しているのかを,複数遺伝子領域による系統解析や集団遺伝学的解析,さらに野外での無性胞子の探索などの方法により明らかにしてゆくことを主な目的とする.平成30年度の研究実施の概要は以下の通りである.・海洋島への地下生菌分散パターンとの比較を目的とした,大陸島(南西諸島)および日本本土における地下生菌のサンプリング・得られた標本からの,DNA複数領域シーケンスの取得と系統解析・次世代シーケンサーを用いた集団遺伝学的解析(予備解析)国内各地での野外調査の結果,伊豆諸島などの海洋島に分布する複数種の地下生菌を大陸島や本土でも追加採集することができ,系統地理学的解析のための分子データの拡充ができた.さらに,その過程で未知系統と考えられる地下生菌も採集され,今後詳細な系統分類学的検討を進める予定である.また,次世代シーケンサーを用いた集団遺伝学的解析のための研究協力体制を整えることができ,限られた供試サンプル数ではあるが,予備的解析も実施できた.四年に一度開催される最大規模の菌類学の国際会議(The International Mycological Congress 11)では,新たに見出した,子嚢菌門ユーロチウム目に含まれる地下生菌の系統分類および島嶼系統地理についての研究発表を行った.また,伊豆諸島御蔵島における地下生菌相や,小笠原諸島における地下生菌種の分類・系統地理について,論文により報告した.海洋島,大陸島のいずれにおいても,本研究の対象となる複数系統の地下生菌が採集され,京葉島まで分布を広げた地下生菌の分散パターン解析に向けたデータ拡充は順調である.地下生菌の無性胞子探索については,研究開始当初に着目していた分類群での発見には至っていないが,一般的に分生子形成が知られている菌群の中に,分生子とトリュフ型の地下生の子実体両方を形成する菌を見出し,上述の国際学術会議にてその詳細を発表することができた.次世代シーケンサーによる集団遺伝学的解析についても,研究推進体制を整え,予備的なものであるが解析を実施することができた.本研究の対象となる菌の一部に対しては分類学的記載が必要となっており,現在これらの論文を執筆中もしくは準備中である.令和元年度は,本研究の核心となる系統地理に関する論文に先立って必要な,対象分類群の分類学的記載を優先して取り組んでゆく.同時に,補足的な野外調査とDNAデータの拡充,そして次世代シーケンサーによる系統地理学的解析を研究協力者と共に進めてゆく予定である.得られた成果については,国内および国際学会での発表を順次行ってゆく予定である.同時に,本研究の最終年度(令和2年度)以降の研究の発展的継続に向けて,国内外での研究協力体制をさらに強固なものにできるよう,研究協力者との連絡および情報共有を密にしてゆきたい.地中にきのこの形成する「地下生菌」は,胞子を風散布する一般的な地上性きのこ類とは異なり,陸棲小動物にきのこを食べてもらうことで胞子を散布すると考えられてきた.そのため,海洋島への分散は困難であると考えられるが,実際には海洋島においても複数種の地下生菌が見つかっている.本研究では,海洋島に分布を広げている地下生菌がどのようなメカニズムで分散しているのかを,複数遺伝子領域による系統解析や集団遺伝学的解析,さらに野外での無性胞子の探索などの方法により明らかにしてゆくことを主な目的とする.平成29年度は,研究の基盤構築を目標として,以下のことを実施した.・主な研究対象地である伊豆諸島(海洋島)とそれに隣接する地域(南関東,伊豆半島),および九州などにおける地下生菌のサンプリング.・得られた標本からの,DNA複数領域シーケンスの取得と系統解析・DNAシーケンスや形態観察に基づく分類学的記載・対象とする地下生菌の無性胞子の探索その結果,伊豆諸島と本州九州に分断分布する複数種の地下生菌が追加発見され,伊豆諸島(海洋島)に分布を広げた系統とそうでない系統の比較系統地理学的解析を行う基盤を構築することができた.この結果をもとに,2017年10月にベトナム・ホーチミン市において開催されたアジア規模の菌学国際大会(Asian Mycological Congress 2017)などにおいて,複数回の研究成果発表を行った.さらに,担子菌類イグチ科ツチダマタケ属の地下生菌,Rossbeevera yunnanensis Orihara(ウンナンツチダマタケ)の日本新産種報告も行った.今後も,本研究の対象となる分類群の記載を速やかに進める予定である.対象地下生菌の無性胞子の探索も継続的に行っているが,現在までのところ成果は得られていない.29年度に実施した野外調査において,本研究のターゲットとなる,海洋島と日本本土に分断分布している地下生菌を複数採集することに成功し,それらからDNA複数領域のシーケンスも得られた.これらの成果により,今後研究を進める基盤は整いつつある.ただし,対象種の多くは未記載種であるため,分類学的記載をよりペースを上げて進めてゆく必要がある.野外における無性胞子の探索は,定点調査の予定地がイノシシ被害によりかく乱されたため,想定していた調査が難航している.

そのため,調査対象地の拡大もしくは変更を検討している.地中にきのこを形成する「地下生菌」は,胞子を風散布する一般的な地上性きのこ類とは異なり,陸棲小動物にきのこを摂食されることで胞子を散布すると考えられてきた.そのため,海洋島への分散は困難であると考えられるが,実際には海洋島においても複数種の地下生菌が見つかっている.本研究では,海洋島に分布を広げている地下生菌がどのようなメカニズムで分散しているのかを,複数遺伝子領域による系統解析や集団遺伝学的解析,さらに野外での無性胞子の探索などの方法により明らかにしてゆくことを主な目的とする.平成30年度の研究実施の概要は以下の通りである.・海洋島への地下生菌分散パターンとの比較を目的とした,大陸島(南西諸島)および日本本土における地下生菌のサンプリング・得られた標本からの,DNA複数領域シーケンスの取得と系統解析・次世代シーケンサーを用いた集団遺伝学的解析(予備解析)国内各地での野外調査の結果,伊豆諸島などの海洋島に分布する複数種の地下生菌を大陸島や本土でも追加採集することができ,系統地理学的解析のための分子データの拡充ができた.さらに,その過程で未知系統と考えられる地下生菌も採集され,今後詳細な系統分類学的検討を進める予定である.また,次世代シーケンサーを用いた集団遺伝学的解析のための研究協力体制を整えることができ,限られた供試サンプル数ではあるが,予備的解析も実施できた.四年に一度開催される最大規模の菌類学の国際会議(The International Mycological Congress 11)では,新たに見出した,子嚢菌門ユーロチウム目に含まれる地下生菌の系統分類および島嶼系統地理についての研究発表を行った.また,伊豆諸島御蔵島における地下生菌相や,小笠原諸島における地下生菌種の分類・系統地理について,論文により報告した.海洋島,大陸島のいずれにおいても,本研究の対象となる複数系統の地下生菌が採集され,京葉島まで分布を広げた地下生菌の分散パターン解析に向けたデータ拡充は順調である.地下生菌の無性胞子探索については,研究開始当初に着目していた分類群での発見には至っていないが,一般的に分生子形成が知られている菌群の中に,分生子とトリュフ型の地下生の子実体両方を形成する菌を見出し,上述の国際学術会議にてその詳細を発表することができた.次世代シーケンサーによる集団遺伝学的解析についても,研究推進体制を整え,予備的なものであるが解析を実施することができた.本研究の対象となる菌の一部に対しては分類学的記載が必要となっており,現在これらの論文を執筆中もしくは準備中である.平成30年度以降は,分子系統解析に加え,これまでに得られた対象サンプルの一部について,次世代シーケンサーを用いた遺伝的集団レベルの詳細な系統地理学的解析を進めてゆく予定である.
強磁性規則合金の磁性制御と偏極可変スピン源への展開

FeRh規則合金の反強磁性一強磁性転移温度が、基板との格子不整合に起因した格子歪によって変調可能であることから、BaTiO_3の構造相転移を利用した格子歪制御によって磁気転移を制御することを試みた。FeRhの磁気転移温度は400K付近でありBaTiO_3の構造相転移温度では反強磁性状態が安定である。そこで3元同時蒸着MBE法を用いてGaを添加し磁気転移温度を下げることで強磁性状態をより安定化させ、磁気状態に格子歪の影響を反映しやすい状態にしたFeRh合金をBaTiO_3基板上に成長し、磁化の温度依存性を測定したところ、特に冷却過程において290K付近及び190K付近に磁化の大きな変化が見られた。これらの温度はBaTiO_3の正方晶から斜方晶、斜方晶から菱面体晶への相転移温度にそれぞれ一致する。特に190K付近では磁化の大きな減少がみられた。この変化前後の温度で磁化の磁場依存性を測定したところ、飽和磁化の値が減少していた。これは、BaTiO_3の斜方晶から菱面体晶への相転移に伴い界面歪変化によってFeRhに強磁性から反強磁性への磁気転移が誘起されたことを示唆している。一方で、290K付近では磁化が増大したが、磁化の磁場依存性においては飽和磁化の値は変化していないことから、BaTiO_3の正方晶から斜方晶への相転移に伴うFeRhの磁気異方性の変化を反映したものと考えられる。以上よりBaTiO_3の構造相転移を制御することでFeRhの磁気状態が制御可能であることを実証することができた。しかしながら、高品質なFeRh規則合金薄膜の作製には高温下での成長が必須であるため、GaAs上へのFeRh合金の成長は困難であり、GaAs/AlGaAs量子井戸を利用したFeRhから半導体へのスピン注入は達成されなかった。特異な反強磁性一強磁性転移を示すFeRh規則合金に、強磁性体からスピン偏極電子を注入することでs-d交換相互作用を変調し、スピン注入に伴う磁気相転移を誘起することを試みた。具体的には、マグネトロンスパッタリング法で作製したFeRh薄膜を電子線リソグラフィーを用いて細線構造に加工し、さらにスピン注入源としてCo細線配列を接合した試料に対して電流-電圧特性を測定することで、Coからのスピン注入がFeRhの磁気相転移に及ぼす影響を調べた。また、通電することで生じるジュール熱による温度上昇の効果を見積もるために、Coを非磁性体であるCuに置換して同様の実験を行った。その結果、スピン注入した場合において、より低電流密度でFeRhの磁気相転移が誘起されることを見出した。これはスピン偏極電流がs-d交換相互作用を変調したことに起因すると考えられる。一方、FeRh中のスピン偏極率を、半導体量子井戸を利用して評価するためにはFeRhの磁気相転移温度を制御する必要がある。本研究では、FeRhの磁気相転移温度を制御するためにPdを置換したFeRhPd薄膜の作製条件の最適化を試みた。現在のところ、わずかに相転移温度が低下する傾向が見られるものの、300K以下の温度まで制御できるまでには至っていない。また、FeRh薄膜に微量に含まれるγ-FeRh相を除去するために、2元同時蒸着MBE法によるFeRh薄膜の高品質化にも着手している。FeRh合金薄膜に微量に含まれていたy-FeRh相を除去するために、二元同時蒸着MBE法による高品質FeRh薄膜の作製に取り組み,面内、面直とも配向した単結晶薄膜試料の作製に成功した。二元同時蒸着MBE法による高品質FeRh薄膜作製の成功に伴い、FeRhの磁気相転移温度を下げるために三元同時蒸着によってRhをPdで置換したFeRbPd合金薄膜の作製を試みたが、磁気転移温度の低下は見られるが、磁気転移が散漫になっており転移温度を300K以下まで制御できるまでには至っていない。しかし、Gaを添加することで磁気転移温度が変調可能であることを見出し、磁気転移温度を290K付近まで低下させることに成功した。このときFeRhの格子は面内方向にはほとんど変化がないのに対し、面直方向ではGa添加に伴い格子が伸びており、結晶構造がbccからbctになったために強磁性状態が安定化したと推察される。このことは、FeRh合金系の磁気状態が基板からの圧縮応力による歪の効果で強磁性状態が安定化することを示唆している。また、FeRh合金から非磁性体へのスピン注入を評価する手法として、半導体量子井戸を利用したスピン注入効率評価を行う予定であったが、本手法を用いるためのFeRh合金の最適化に至っていない。しかしFe系合金であるFeGa合金を用いてAlGaAs/GaAs量子井戸へスピン注入を試みたところ、約22%のスピン注入効率が得られ、半導体量子井戸を利用したスピン注入効率評価手法の準備が整った。

そこで3元同時蒸着MBE法を用いてGaを添加し磁気転移温度を下げることで強磁性状態をより安定化させ、磁気状態に格子歪の影響を反映しやすい状態にしたFeRh合金をBaTiO_3基板上に成長し、磁化の温度依存性を測定したところ、特に冷却過程において290K付近及び190K付近に磁化の大きな変化が見られた。これらの温度はBaTiO_3の正方晶から斜方晶、斜方晶から菱面体晶への相転移温度にそれぞれ一致する。特に190K付近では磁化の大きな減少がみられた。この変化前後の温度で磁化の磁場依存性を測定したところ、飽和磁化の値が減少していた。これは、BaTiO_3の斜方晶から菱面体晶への相転移に伴い界面歪変化によってFeRhに強磁性から反強磁性への磁気転移が誘起されたことを示唆している。一方で、290K付近では磁化が増大したが、磁化の磁場依存性においては飽和磁化の値は変化していないことから、BaTiO_3の正方晶から斜方晶への相転移に伴うFeRhの磁気異方性の変化を反映したものと考えられる。以上よりBaTiO_3の構造相転移を制御することでFeRhの磁気状態が制御可能であることを実証することができた。しかしながら、高品質なFeRh規則合金薄膜の作製には高温下での成長が必須であるため、GaAs上へのFeRh合金の成長は困難であり、GaAs/AlGaAs量子井戸を利用したFeRhから半導体へのスピン注入は達成されなかった。強誘電体の構造相転移に伴いFeRhの強磁性状態が安定化するなど、強誘電体の構造相転移を用いたFeRhの磁気転移制御の可能性を示唆する結果が得られたが、磁気転移制御の実現にまで至っていない。またPdを添加することで磁気転移温度の低下を目指したが、目的の温度まで低下させるに至っていない。しかし、新たにGaを添加することで磁気転移温度を290Kまで低下させることに成功した。FeRh合金から非磁性体へのスピン注入評価には至っていないが、FeGa合金を用いてAIGaAs/GaAs量子井戸へのスピン注入に成功し、半導体量子井戸を利用したスピン注入評価手法の準備が整ったため。FeRhの磁気転移は格子歪の影響により変化することが分かってきた。GaまたはPdを添加したFeRhでは、その磁気転移温度が低く、強磁性状態がより安定化しているため、格子歪の影響を反映しやすい状態となっている。そこでGaまたはPdを添加して最適化したFeRhをBaTiO_3上に成長させ、FeRhの磁気転移をBaTiO_3の構造相転移を利用して制御することを目指す。また、GaまたはPd添加によって磁気転移温度を最適化したFeRh合金から、AlGaAs/GaAs量子井戸へのスピン注入を行うことでFeRhのスピン源としての評価を行う。
寒冷外気利用による畜産廃水の凍結濃縮・希薄化に関する研究

本研究は寒冷外気を利用した凍結濃縮・希薄化技術によって搾乳廃水の希薄化の可能性を調査したものであり,低温恒温実験と屋外の変動する寒冷外気による凍結実験とを行った。恒温実験では凍結容器には内径70mmで全長210mm,395mm,580mmの3種類のアクリル管を用い,底部にゴム栓をして垂直に配置した。凍結は上方1方向から行うために,周囲,底部は断熱した。恒温の凍結条件は,周囲温度-5-30°C,風速010m/sである。供試廃水は成分調整牛乳を,0.5%(COD:1300mg/L),1.0%(2600mg/L),2.0%(5200mg/L)に希釈して用いた。寒冷外気による凍結実験では全長210mmのアクリル管,1.0%(2600mg/L)の希釈液を用いた。また氷柱の薄片を作り氷結晶を撮影し,氷結晶の状態を観察して,凍結速度とCOD濃度の関係を調査した。(1)周囲温度が低下するほど氷層の凍結速度は速くなる。(2)凍結速度が速いほど,氷層に含まれるCOD濃度は高くなり,希薄度(原液のCOD濃度/氷層のCOD濃度)は減少する。(3)深い位置の氷層ほどCOD濃度は高くなる。(4)周囲温度と送風速度から凍結速度と凍結希薄化された氷層のCOD濃度の推定式が得られた。(5)容器の深さが深いほど溶質は遠のきやすく,同一深さの氷層の希薄度は高い。(6)外気による凍結実験の結果は,(4)で得られた恒温条件の近似式が適応できた。(7)外気による凍結では凍結速度が遅かったため,氷層のCOD濃度は低く,希薄度は大きい。(8)同一深さの容器では、周囲温度が低いほど氷結晶が小さくなる。氷結晶が小さい氷ほどCOD濃度が高い。(9)同じ周囲温度では、容器が深いほど同じ深さでの氷結晶が大きい。このように,凍結により氷層の溶質濃度は希薄化され,未凍結の液層の溶質は濃縮されることが確認された。本研究は寒冷外気を利用した凍結濃縮・希薄化技術によって搾乳廃水の希薄化(清澄化)を目指したものであり、低温恒温室内で基礎実験を行った。凍結容器には外径80mm、内径70mm、全長210mmのアクリル管を用い、底部にゴム栓をして垂直に配置した。凍結は上方1方向から行い、周囲、底部からの凍結を防ぐためにスタイロフォームで断熱した。凍結条件は、周囲温度-5-30°C、風速010m/sである。気流は液表面に対して、水平方向とし、風速は送風機への供給電圧をトランスで変圧して変化させた。凍結実験は試料表面から130mmの地点が凍結した時点で終了した。

供試廃水は成分調整牛乳(COD:約260000mg/L)の希釈液を用い、0.5%(COD:1300mg/L)、1.0%(COD:2600mg/L)、2.0%(COD:5200mg/L)の3濃度に設定した。得られた結果は次の通りである。(1)周囲温度が低下するほど、送風速度が速いほど氷層の凍結速度は速くなる。(2)凍結速度が速いほど、氷層に含まれるCOD濃度は高くなり、希薄度(原液のCOD濃度/氷層のCOD濃度)は減少する。これは凍結速度が速いと溶質が氷層に取り込まれるためである。(3)氷層が厚くなるにしたがって、深い位置の氷層ほどCOD濃度は高くなる。外気に近い氷層ほど、希薄化は大きくなる。(4)周囲温度と送風速度から凍結速度と凍結希薄化された氷層のCOD濃度の推定式が得られた。(5)容器の深さが深いほど溶質は遠のきやすく、同一深度の氷層の希薄度は高くなり、氷層が厚くなっても希薄度は減少しない。このように、凍結により氷層の溶質濃度は希薄化され、未凍結の液層の溶質は濃縮されることが確認された。本研究は寒冷外気を利用した凍結濃縮・希薄化技術によって搾乳廃水の希薄化の可能性を調査したものであり,低温恒温実験と屋外の変動する寒冷外気による凍結実験とを行った。恒温実験では凍結容器には内径70mmで全長210mm,395mm,580mmの3種類のアクリル管を用い,底部にゴム栓をして垂直に配置した。凍結は上方1方向から行うために,周囲,底部は断熱した。恒温の凍結条件は,周囲温度-5-30°C,風速010m/sである。供試廃水は成分調整牛乳を,0.5%(COD:1300mg/L),1.0%(2600mg/L),2.0%(5200mg/L)に希釈して用いた。寒冷外気による凍結実験では全長210mmのアクリル管,1.0%(2600mg/L)の希釈液を用いた。また氷柱の薄片を作り氷結晶を撮影し,氷結晶の状態を観察して,凍結速度とCOD濃度の関係を調査した。(1)周囲温度が低下するほど,送風速度が速いほど氷層の凍結速度は速くなる。(2)凍結速度が速いほど,氷層に含まれるCOD濃度は高くなり,希薄度(原液のCOD濃度/氷層のCOD濃度)は減少する。(3)深い位置の氷層ほどCOD濃度は高くなる。(5)容器の深さが深いほど溶質は遠のきやすく,同一深さの氷層の希薄度は高い。(6)外気による凍結実験の結果は,(4)で得られた恒温条件の近似式が適応できた。(7)外気による凍結では凍結速度が遅かったため,氷層のCOD濃度は低く,希薄度は大きい。(8)同一深さの容器では,周囲温度が低いほど氷結晶が小さくなる。氷結晶が小さい氷ほどCOD濃度が高い。(9)同じ周囲温度では,容器が深いほど同じ深さでの氷結晶が大きい。このように,凍結により氷層の溶質濃度は希薄化され,未凍結の液層の溶質は濃縮されることが確認された。
非平衡状態における磁気的層間結合と磁化反転機構の理論

蓄電流駆動による直接磁化反転の機構の可能性を理論的に検討するため、非平衡状態におけるスピン積、それによる磁化反転、および電流駆動時磁壁移動に関する研究を行った。1)Rashbaスピン軌道相互作用を含む2次元電子ガスでは、非平衡状態においてスピン蓄積が生じることが知られていた。この現象をミクロな模型から説明することに成功し、同時にこの系の拡散伝導領域における電気伝導度がスピン軌道相互作用の2乗に比例して増加することを導いた。2)強磁性金属/強磁性ドット/強磁性金属-単電子トンネル接合における、強磁性ドット内のスピン蓄積を利用した強磁性ドットの磁化反転について以下め点が明らかになった。、エネルギー準位間隔を等間隔としてスピン蓄積によるドット内のエネルギー変化を計算すると、それは電流の方向に依存しない。一方、準位間隔がフェルミ準位近傍で変化することを取り入れると、スピン蓄積によるドット内のエネルギー変化は電流の方向に依存することが明らかになった。これは、現象論的には磁気的自由エネルギーのランダウ展開において磁化の高次の項を取り入れたことに相当する。電流方向の違いによるエネルギー差は帯電エネルギー程度であり、ドットが充分小さくなると、電流による磁化反転が可能となる。(この研究成果については現在論文を準備中である。)3)強磁性体/常磁性体/強磁性体2重トンネル接合における電流をスピン流を含むように拡張し、常磁性体中のスピン蓄積とスピン依存伝導に関する計算を行った。2つの磁性体の磁化が傾いている場合、常磁性体中のスピン蓄積の空間分布等を明らかにした。(論文投稿中)4)電流駆動による磁壁移動に関する理論考察を行った。電流が磁壁に及ぼす影響としては、電荷の流れによる運動量移行と、スピン流によるスピン移行とがある。磁壁が厚い場合には、後者が重要となること、磁壁移動の臨界電流は異方性エネルギーによって決定されることを示した。また、薄い磁壁の場合には電荷の流れによる運動量移行が支配的となることが明らかにされた。スピンエレクトロニクスの分野においては、強磁性多層膜の磁化反転機構スピン注入、スピン蓄積、スピン電流という現象がどのように実現され、新機能に結びつくかが重要である。これらの現象に関する理論的研究の成果を以下にまとめる。(1)強磁性単電子トンネル接合を利用した磁化反転機構単電子トンネル接合ドットのハミルトニアンを直接対角化し、エネルギー準位の分布を計算した。その結果、遷移金属からなるドットでは主にd軌道からなる間隔の狭い準位とsp軌道からなる間隔の広い準位からなることが確認された。各々独立にウィグナー分布に従うことが明らかにされた。これらのエネルギー準位の分布とクーロン閉塞を取り入れて、電流-電圧関係を計算することにより、電流方向により磁化方向の安定性が変わることを示した。(論文準備中)(2)2次元電子ガスにおける拡散伝導とスピン蓄積スピン軌道相互作用が存在する2次元電子ガスの拡散伝導理論を構築し、電気伝導度の理論式を導いたその結果、電気伝導度にはスピン依存性はないものの、電流と垂直方向にスピン蓄積が生じることを明らかにした。(3)強磁性半導体の相互作用とキュリー温度(Ga-Mn)As強磁性半導体における磁性不純物間の有効相互作用を表す表式を求め、それからキュリー温度の計算を行った。実験結果と矛盾しない結果が得られた。(4)非磁性層を含む強磁性トンネル接合における磁気抵抗の振動

この現象についてモデル計算を行った結果、系に内在する乱れの効果が重要であることが明らかになった。計算の結果、実験で得られている非磁性層厚に依存するTMR比の振動など、特徴的結果が理論的に解明された。電流駆動による直接磁化反転の機構の可能性を理論的に検討するため、非平衡状態におけるスピン蓄積、それによる磁化反転、および電流駆動時磁壁移動に関する研究を行った。1)Rashbaスピン軌道相互作用を含む2次元電子ガスでは、非平衡状態においてスピン蓄積が生じることが知られていた。この現象をミクロな模型から説明することに成功し、同時にこの系の拡散伝導領域における電気伝導度がスピン軌道相互作用の2乗に比例して増加することを導いた。2)強磁性金属/強磁性ドット/強磁性金属-単電子トンネル接合における、強磁性ドット内のスピン蓄積を利用した強磁性ドットの磁化反転について以下の点が明らかになった。エネルギー準位間隔を等間隔としてスピン蓄積によるドット内のエネルギー変化を計算すると、それは電流の方向に依存しない。一方、準位間隔がフェルミ準位近傍で変化することを取り入れると、スピン蓄積によるドット内のエネルギー変化は電流の方向に依存することが明らかになった。これは、現象論的には磁気的自由エネルギーのランダウ展開において磁化の高次の項を取り入れたことに相当する。電流方向の違いによるエネルギー差は帯電エネルギー程度であり、ドットが充分小さくなると、電流による磁化反転が可能となる。(この研究成果については現在論文を準備中である。)3)強磁性体/常磁性体/強磁性体2重トンネル接合における電流をスピン流を含むように拡張し、常磁性体中のスピン蓄積とスピン依存伝導に関する計算を行った。2つの磁性体の磁化が傾いている場合、常磁性体中のスピン蓄積の空間分布等を明らかにした。(論文投稿中)4)電流駆動による磁壁移動に関する理論考察を行った。電流が磁壁に及ぼす影響としては、電荷の流れによる運動量移行と、スピン流によるスピン移行とがある。磁壁が厚い場合には、後者が重要となること、磁壁移動の臨界電流は異方性エネルギーによって決定されることを示した。また、薄い磁壁の場合には電荷の流れによる運動量移行が支配的となることが明らかにされた。
バイオ人工肝臓を用いた肝線維化モデルの作製と星細胞脱活性化の検討

マウス不死化星細胞、内皮細胞、肝細胞をラジアルフロー型バイオリアクターで共培養したバイオ人工肝臓は、通常の2% FBS添加ASF-104N培養液の培養では肝線維化活性を示した。線維化抑制薬剤を添加すると、星細胞にはビタミンA貯留能を反映するLRATの再発現やLAP-D濃度変化から、抗線維化薬の効果判定にも利用できると考えられた。平成22年度は、小型RFB(5ml容量)内に、可溶性アパタイトファイバーや多孔質セルロースビーズをスキャフォルドとして充填し、そこに不死化マウス肝細胞(IMH-4)、星細胞(A7)、内皮細胞(M1)、Kupffer細胞(K1)を共培養して、肝臓オルガノイドの作製を試みた。細胞は連携研究者の松浦らが、マウスから樹立した肝細胞(IMH-4) cell lineを、類洞内皮細胞はSV40 large T antigen geneを組み込んだトランスジェニックマウスより樹立した不死化細胞を用いた。今後、作製した肝臓オルガノイドを各種線維化マーカーで免疫染色し、星細胞活性化状態の比較検討を行っていく予定である。また、3次元肝線維化モデルにおけるTGF-βと星細胞活性化について検討するための予備実験として、in vivoの新規の急性肝不全モデルであるTRECK (Toxin receptor-mediated cell knock out)肝炎モデルマウスを作製し、このモデルマウスの血中TGF-β断片(LAP断片)と肝組織LAP断片の発現を検討した。具体的には、肝臓特異的にヒトジフテリア毒素レセプターを発現したTRECKマウスにジフテリア毒素(DT)(Sigma)を500-1500ng/kgBW腹腔内に投与し、48時間後エーテル麻酔下で犠牲死させ、採血後、肝組織を採取し10%緩衝ホルマリンで固定し、分離血清で生化学一般検査、血漿でLAP-D濃度を測定した。肝組織では、Masson染色、渡銀染色および、組織に結合したLAP-Dを免疫染色し、比較検討した。今後、3次元肝線維化モデルにおけるTGF-β作用と星細胞活性化を検討していくうえで、in vivoモデルでのTGF-β作用と星細胞活性化を観察しておくことは有用であると考えられた。【目的】肝臓星細胞はビタミンA貯蔵細胞であるとともに、病的肝臓においてはmyofibroblast化してコラーゲンを産生し、肝臓の線維化を促進する。本研究の目的は、線維化の機構解析や抗線維化薬の開発に用いるための、バイオ人工肝臓での肝臓線維化モデルを開発することである。【方法】マウス不死化星細胞A7細胞、不死化肝細胞IMH-4、不死化類洞内皮細胞M1をラジアルフロー型バイオリアクターで培養し、バイオ人工肝蔵モデルを作製した。静止期星細胞のマーカーはビタミンA貯蔵酵素lecithin:retinol acyltransferase(LRAT)とcellular retinol binding protein 1(CRBP1)の共発現、線維化活性はTGF-β活性化の指標であるlatency associated proteinの断片(LAP-D)の培養液での濃度変化で評価した。【結果】プラスチックディッシュでの単層培養下では、星細胞A7は活性化しており、LRATとCRBP1のmRNAの発現はほとんど認めなかった。肝細胞IMH4ではLRATmRNAのみ、内皮細胞M1ではCRBPmRNAのみが発現していた。A7,M1,IMH4の3細胞を小型ラジアルフロー型バイオリアクター(RFB)で、2%FBS添加ASF-104培養液を還流し、共培養すると、約2週間の培養後、LRATmRNAは低下し、CRBP-1のみ発現を認めた。この時点で肝臓線維化活性を示す培養液中のTGF-βLAP-Dは単層培養ヒト肝臓myofibroblastの培養上清と同程度(150-200pM)検出された。3種の細胞を共培養したのみのバイオ人工肝臓では、線維化活性が強いと考えられた。そこで、線維化活性を抑制することが期待される薬剤Aを加えて、3種の細胞を共培養したバイオ人工肝蔵に投与したところ、LRATmRNAが検出されるようになり、その免疫染色でも内皮細胞と星細胞と思われる非実質細胞にLRAT陽性細胞を認めた。しかし、薬剤AではLAP濃度の低下は認めず、TGF-β活性化は抑制されなかった。【結論】マウス不死化星細胞、内皮細胞、肝細胞をRFBで共培養したバイオ人工肝臓は、通常の2%FBS添加ASF-104N培養液の培養では肝線維化活性を示した。線維化抑制薬剤を添加すると、星細胞にはビタミンA貯留能を反映するLRATの再発現やLAP-D濃度変化から、抗線維化薬の効果判定にも利用できると考えられる。実際のコラーゲン線維は2週間の培養では形態的に認めておらず、typeIV collagenの産生の観察など、さらに検討が必要である。
デジタル機器を応用した部分床義歯作製方法の開発

デジタル機器を用いて部分床義歯を作製することは、歯科医師や歯科技工士だけでなく患者に対しても大きな利点がある。過去の研究で、2つのパーツによりノンメタルクラスプデンチャー型の部分床義歯を作製することに成功した。しかし、適合性や強度試験についての研究は不十分であり、さらに審美性や機能性を持たせるためには3パーツ以上の構造を考える必要があった。CAD/CAMを用いることでPAEKなどの高強度エンジニアリングプラスチックやジルコニアなどを使用することが可能となり、強度を持たせた部分床義歯の作製が可能と考えられた。本研究の目的は、デジタル機器を応用した部分床義歯作製する方法を開発することである。平成29年度は2ピースタイプの部分床義歯の適合精度および、3ピースタイプの部分床義歯の構造について検討した。過去に作成したデータを下に様々な材料(セラミック・ジルコニア・PAEK・硬質レジン・レジン)を用いて2ピースタイプの部分床義歯の作製を行い、模型に対する適合試験を行った。さらに2ピースタイプの部分床義歯のデータを下に、パーツを細分化し3ピースタイプの部分床義歯の設計・作製を行った。平成30年度は3Dプリンタを用いてミリングでは不可能であった部分床義歯の構造(ノンメタルクラスプタイプ)を設計し・作製を行った。今後、さらなる構造の違いや適合精度および強度を研究し、デジタル機器を応用した部分床義歯作製する方法を考察する。設計のバリエーションが増えたことから、強度に対する研究が遅れているが、その他のものについては順調に進行している。引き続き部分床義歯の構造について検討を行う。さらに適合精度や強度について検討を行う。平成29年度の結果から2ピースタイプの部分床義歯だけでなく3ピースの部分床義歯を作製することができた。これにより、今まで使用できなかった材料を使用し、CAD/CAMを用いて作製することができた。今後、精度や強度について、研究する予定である。強度に対する研究が遅れているが、その他のものについては順調に進行している。引き続き平成29年度の3ピースタイプの部分床義歯の構造について検討を行う。現在、やや研究に遅れが生じている。今後の研究で購入予定の物品があり、また、成果を数回学会発表する予定にしており、これらの費用に使用する予定である。平成31年度は、残りの研究を続けて行う予定である。
サルコペニアに着眼した２型糖尿病の骨形状劣化に対する新規骨質評価法の開発

2型糖尿病患者では「骨密度が高くても骨折しやすい」。我々はこの事実を統計学的に立証し、骨の量(骨密度)ではなく、「質の低下」、とりわけ骨の材質低下が本疾患の骨脆弱性の病態であることを解明した。他方、骨の構造的「質の低下」による骨強度への影響は明らかではない。本研究では、1)骨強度に対する構造劣化の影響の有無を明らかにし、2)構造劣化の病因として、骨の形状に影響を与える筋量の低下(サルコペニア)の関与を明らかにする。横断的研究および縦断的研究により、脊柱起立筋の筋量の低下や脂肪含有量の増加と椎体骨折や大腿骨近位部骨折に有意な関連があることが知られており、これらの知見は、椎体周囲の筋肉の質(筋肉/脂肪比率)と骨強度(骨密度や骨構造)に病理学的な関連があることが想定されるが、詳細な検討はない。閉経後骨粗鬆症よりも骨折リスクの増加が見いだされ、筋量低下が報告されている2型糖尿病患者において、脊柱起立筋の筋量・脂肪量と骨折、骨密度および骨微細構造を検討し、骨組織の脆弱性に対する筋組織の影響を検討した。・ー脊柱起立筋内筋肉量および脂肪量の定量法の新規開発ー日常診療内において、消化管悪性疾患の検索目的に撮影された腹部CT画像を二次利用し、試料として活用した。骨構造解析用ソフトウエアを応用し、脊柱起立筋の筋および脂肪の一断面あたりの面積および量の定量手法を構築した。・ー脊柱起立筋内筋肉量および脂肪量と椎体骨折の関連の検討ー55名の閉経後2型糖尿病女性の腹部CT画像を用いて、筋および脂肪の面積・量を定量し、椎体骨折の有無間で検討した。椎体骨折者では、腹腔内の脊柱起立筋である大腰筋に比して、「背筋」と呼ばれる脊柱周囲筋の脂肪化が非骨折者より有意に進んでおり、また脂肪化がない筋量が有意に低下していること明らかになった。1)日常診療内で撮影された腹部臨床CT画像を二次利用し、試料として活用できること明らかにした。2)脊柱起立筋内筋肉量および脂肪量の定量法を、国内で入手可能な骨微細構造用解析ソフトウエアで新規に計測法を樹立した。3)2)の計測法により、椎体骨折と筋量および脂肪量との関連を検討した。1)女性患者の対象者を150200名に増加さえて検討を行い、最終的結論を得る。2)対照群として非糖尿病者において同様な検討を行う。3)2型糖尿病男性において検討を行い、性差について結論を得る。4)椎体骨微細構造を計測し、筋量および脂肪量との関連を検討する。5)上記の検討を別の椎体高断面で検討し、データの一貫性を追証する。4)椎体