hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電磁流体・電離非平衡計算コードの開発

また、本研究のために開発した電離非平衡・電磁流体計算コードは、熱的非平衡プラズマという新しい太陽物理学の方向性を切り開いたものであり、さらなる発展が期待できる。太陽物理学電磁流体計算と電離過程を合わせて解くコードの開発をおこなっており、基本の計算コード自体は完成し、様々な計算がおこなえており、本年度取り組んでいる彩層蒸発の計算は非常に新しい結果を出している。今後、他の計算課題に取り組む事でさらなる発展が十分期待できる。電磁流体計算と電離過程を合わせて解くコードの開発をおこなっており、基本の計算コード自体は完成し、様々な計算をおこなえるようになった。本格的な2次元磁気リコネクションの計算をおこなうには、数値的な拡散の影響はまだおおきいものの、来年度はじめには十分本格的な計算ができるレベルに達した。また、このコードの応用も十分検討できており、次世代太陽観測衛星の検討や、コロナ加熱問題などすでにいくつかの結果が得られている。今後、2次元磁気リコネクションの計算課題に取り組み、磁気リコネクション全体構造の中で、どこの位置で度の輝線が光るか計算し、ひので観測と比較する事で、未だに議論が続く定常リコネクションと非定常リコネクションの議論に決着をつける。作成した計算コードを用いて、太陽コロナ加熱問題の計算をし、ひので衛星観測と直接比較する事で、波動加熱(弱い高周波加熱)とナノフレア加熱(強い低周波加熱)のどちらが太陽コロナ加熱において支配的であるかに決着をつける。比較するのに適したひので観測データがない場合、ひので衛星でどのように観測したら最適な情報を得られるかを検討し、実際に観測を行う。この研究を行う研究体制としては、申請者はひのでチームのメンバーであり、業務としても観測立案及びその運用を行っており、計画遂行には最適な環境である。必要に応じて他のひのでチームのメンバーからも観測方法等のアドバイスをもらう事ができ、計画をスムーズに遂行していく事が可能である。該当なし
中途視覚障害者の触読効率を向上させるための総合的点字学習システムの開発

本研究では、4年間で(1)サイズ可変の点字印刷システムを開発し、個々の触読特性に併せた点字が供給できる体制を保障し、(2)個々の視覚障害者に適した点字サイズを評価する方法を確立し、(3)個々に適したサイズの点じを用いて中途視覚障害者用の点字学習プログラムを作成するという3つのサブ・テーマに関する実践的研究を実施してきた。本年度はその最終年次で報告書の作成を行った。本報告書では、4年間の研究成果に留まらず、本邦における点字表記や指導方法の変遷を総合的・歴史的な観点から概観し、今後の展望について検討した。報告書は以下の5つの章から構成した。第1章では「点字の表記方法とその変遷」というテーマで日本点字委員会のあゆみから統一点字コード制定にいたるまでの点字表記の変遷をまとめた。第2章では「点字の指導方法」について概観し、効果的な点字触読の指導理論と学習プログラムを紹介した。第3章では「点字の特性と読みやすさの問題」、特に、糖尿病による中途視覚障害児・者の触読困難の原因とその対処方法についてまとめた。また、個々人が読みやすいサイズで点字を印刷するために開発したサイズ可変点字印刷システムについて紹介した。第4章は「コンピュータを用いた点字情報処理」の変遷と最新のシステムの動向について歴史的概観を行った。第5章は視覚障害児・者の情報入手手段としての「点字の歴史と展望」をまとめた。なお、本報告書は視覚障害ユーザのアクセシビリティを考慮し、電子版も同時に作成した。本研究では、4年間で(1)サイズ可変点字印刷供給システムの開発、(2)点字サイズ評価法の確立、(3)総合的点字学習プログラムの確立という3つのサブテーマに関する研究を実施する。本年度はその第1年次で、a)サイズ可変点字印刷システムの仕様の決定及び試作検討、b)点字サイズに関する実験的検討を実施した。a)サイズ可変点字印刷システムの仕様の決定及び試作検討:システムの試作検討にあたっては、市販品の改良・組み合わせでシステムが構築できること、電子化された点字データが利用できること、盲学校の教職員等でも操作ができることを条件としたサイズ可変点字印刷システムを試作した。このシステムは、点字を印刷するための点字プロッタ及び点字プリンタ、点字や図形を入力するためのスキャナ、入出力を制御する専用コンピュータから構成することとした。また、点字のサイズを自由に変更できるコンピュータソフトを2種類試作した。さらに、点字触読実験の際に必要となる触読材料を生成するためのプログラムも試作した。b)点字サイズに関する実験的検討:点字サイズに関する実験的検討では、まず最初に、個々の視聴障害者の触読効率の評価方法に関する検討を行った。そして、その評価方法を用いて、点字サイズと触読効率の関係に関する心理実験を糖尿病性網膜症の中途視覚障害者に対して実施した。その結果、通常の点字サイズでは触読が困難でも、点字のサイズを変更することで触読が可能となるケースがあることがわかった。また、点字を触読している最中の手指の動作を解析する装置を2セット試作し、信頼性と妥当性に関する実験を実施した。本年度はその第2年次で、a)サイズ可変点字印刷システムの試作、b)触読効率に関する実験的検討を実施した。a)サイズ可変点字印刷システムの試作:前年度仕様決定したシステムの条件(市販品の改良・組み合わせでシステムが構築できること、電子化された点字データが利用できること、盲学校の教職員等でも操作ができること)でサイズ可変点字印刷システムを試作した。また、点字のサイズを自由に変更できるコンピュータソフトを2種類の点字プリンタに対応させた。さらに、点字触読実験の際に必要となる触読材料を生成するためのデータを用意した。

b)触読効率に関する実験的検討:点字の触読は、触覚の感度特性や認知特性に影響される。そこで、微細電気刺激に対する触覚反応閾値と単純な認知課題に対する反応速度を脳波(事象関連電位;P300)とMR1を指標にして測定した。このシステムを用いた心理実験を糖尿病性網膜症の中途視覚障害者に対して実施した。また、この諸指標と点字触読能力の関係について実験的検討を行った。その結果、糖尿病性網膜症の患者の中には、脳梗塞を併発しているケースが多く、末梢神経の触覚反応閾値が高いだけでなく、認知課題の解決能力の低下も起こしている場合があることがわかった。このようなケースの場合、点字のサイズを変更しても高い触読効率が得られないことが予想され、教育上の大きな問題となることがわかった。本研究では、4年間で(1)サイズ可変の点字印刷システムを開発し、個々の触読特性に併せた点字が供給できる体制を保障し、(2)個々の視覚障害者に適した点字サイズを評価する方法を確立し、(3)個々に適したサイズの点字を用いて中途視覚障害者用の点字学習プログラムを作成するという3つのサブ・テーマに関する実践的研究を実施する。本年度はその第3年次で、a)サイズ可変点字印刷システムの確立とb)点字サイズの評価方法に関する実験的検討を実施した。a)サイズ可変点字印刷システムの確立:前年度までに試作した点字印刷システムを普及可能なシステムに発展させるためのコンピュータ・プログラムを作成し、その成果を感覚代行シンポジウムで発表した。本プログラムの対応点字プリンタを3機種とし、試用実験も実施した。また、汎用の電子化された点字データを利用することも可能となった。b)点字サイズの評価に関する実験的検討:中途視覚障害者の中でも最も点字の触読が困難だと見なされている糖尿病性網膜症の中途視覚障害者を対象として点字サイズの評価実験を実施した。その結果、通常の日本サイズの点字では触読不能だったクライアントがサイズを変更(ジャンボサイズ)することで触読可能となるケースや触読効率が2割強も向上するケースがあることがわかった。今回の実験では、ジャンボサイズに限定したが、本システムを用いれば、それぞれの被験者にとって最適なサイズを探求できる。つまり、ロ-ビジョンの拡大写本と同様に個々の触読特性に応じた点字教材のプライベートサービスが可能となる。これは、糖尿病に限らず中途視覚障害者の職業的自立に貢献することはもちろんのこと、読書を通して視覚障害者のQOLを追求する役割を担うこともできると思われる。なお、この実験の成果は、感覚代行シンポジウムで発表した。本研究では、4年間で(1)サイズ可変の点字印刷システムを開発し、個々の触読特性に併せた点字が供給できる体制を保障し、(2)個々の視覚障害者に適した点字サイズを評価する方法を確立し、(3)個々に適したサイズの点字を用いて中途視覚障害者用の点字学習プログラムを作成するという3つのサブ・テーマに関する実践的研究を実施してきた。本年度はその最終年次で報告書の作成を行った。本報告書では、4年間の研究成果に留まらず、本邦における点字表記や指導方法の変遷を総合的・歴史的な観点から概観し、今後の展望について検討した。報告書は以下の5つの章から構成した。
スサビノリと付着細菌の植物ホルモン合成機構の解析

H29年度は紅藻スサビノリ葉状体と海草アマモからそれぞれ分離された付着細菌Neptunomonas属細菌(それぞれBPy-1とBZm-1株)は富栄養なマリンブロス培地だけでなく,炭素源や窒素源を含まない人工海水中でもトリプトファン添加によりIAAを培地中に分泌した。後者の特性は貧栄養な天然海水中に生育する植物の付着細菌の特性を反映していると推定された。この特性の普遍性を調べるために,スサビノリ葉状体からMaribacter sp.BPy-M1を分離し,IAA合成の至適条件を調べた結果,BPy-M1はマリンブロス培地ではIAA合成能は低いが,人工海水培地では高い合成能をもつことがわかった。スサビノリ葉状体には8種以上の付着細菌がついているがIAA合成条件は細菌種により異なることが推定された。海草付着細菌として分離されたNeptunomonas sp. BZm-1はスサビノリ葉状体の成長を促進したが,アマモに対する効果は検証されていなかった。BZm-1だけでなくスサビノリ付着細菌BPy-1やBPy-M1のアマモに対する効果を調べるために今年度はアマモ無菌培養株を分離した。アマモ無菌株は8ヶ月以上安定的に維持されており,次年度は付着細菌の単独培養およびスサビノリやアマモとの共存下での細菌によるIAA合成の調節機構を明らかにする。研究当初は紅藻スサビノリ付着細菌のインドール酢酸合成について焦点を当て,ホストであるスサビノリと付着細菌のIAA合成における相互作用を調べることを計画していたが,安定的なスサビノリ無菌株の作成が遅れており,並行してアマモ無菌株の作出も進めて来た。今年度アマモ無菌株の作出に成功し,30の無菌株が8ヶ月以上安定して維持されている。しかし,いずれも側根は発達しているが,地下茎は形成されていないためクローン株は産生できない。現時点では実験に制約があり,地下茎の形成条件を検討する必要がある。宿主植物と付着細菌におけるインドール酢酸合成における相互作用については,種子植物とリゾビウムにおいて研究が進んでいるが,紅藻付着細菌についてはホストであるスサビノリのIAA合成経路遺伝子が部分的に欠落し,付着細菌との相互作用により進行しているのではないかという発想に基づき研究を開始した。スサビノリと異なり,アマモは種子植物のIAA合成経路をもつことから,種子植物のIAA合成や代謝の阻害剤を用いることにより,付着細菌とアマモのIAA合成における相互作用が推定できる。クエン酸処理により無菌化スサビノリと付着細菌の共培養におけるIAA合成に対する阻害剤の効果をアマモの場合と比較することにより両者の違いを推定したい。紅藻スサビノリ葉状体のTU-1株には8種以上の細菌が付着している。TU-1株から分離した付着細菌Neptunomonas sp. BPy-1は薬剤処理した葉状体の成長を部分的に回復した。その後、八代海の海草アマモの葉から分離したBPy-1類縁菌(Neptunomonas sp. BZm-1)も、薬剤処理のスサビノリ葉状体にたいして同様の効果をもつことがわかった。これらの細菌は富栄養培地で培養すると植物ホルモンのオーキシン(IAA)を合成することがわかった。葉状体は人工海水中で継代維持されているが、人工海水には炭素源が含まれていないので、付着細菌は葉状体から炭素源を供給されながら葉状体とともに生存していると考えられる。海藻や海草の付着細菌におけるIAA合成機構を明らかにするために、今年度は、人工海水を基本培地として、2種細菌のIAA合成における至適条件を検索した。BPy-1とBZm-1はそれぞれ単独では人工海水中では増殖できないが、培養液にブドウ糖を加えると増殖でできた。しかし、ブドウ糖の有無にかかわらず培養液中にはIAAは検出されなかった。しかし、培養液にブドウ糖と共にトリプトファンを添加すると細菌の増殖に伴い培養液中にIAAが蓄積した。また、ブドウ糖を含まない人工海水に細菌を高密度に懸濁すると、細菌は増殖できないが、培養液にトリプトファンを添加すると、懸濁時間に伴い培地中にIAAが蓄積された。これらの結果から、両細菌は貧栄養状態でもトリプトファンを供給されるとIAAを分泌する能力をもつことがわかった。この特性は貧栄養な天然海水中に生育する植物の付着細菌の特性を反映していると推定された。これらの成果を国際誌に発表した。ノリの葉状体の状態が不安定な時があり、この問題を再度検討する必要がある。

海草付着細菌として分離されたNeptunomonas sp. BZm-1はスサビノリ葉状体の成長を促進したが,アマモに対する効果は検証されていなかった。BZm-1だけでなくスサビノリ付着細菌BPy-1やBPy-M1のアマモに対する効果を調べるために今年度はアマモ無菌培養株を分離した。アマモ無菌株は8ヶ月以上安定的に維持されており,次年度は付着細菌の単独培養およびスサビノリやアマモとの共存下での細菌によるIAA合成の調節機構を明らかにする。研究当初は紅藻スサビノリ付着細菌のインドール酢酸合成について焦点を当て,ホストであるスサビノリと付着細菌のIAA合成における相互作用を調べることを計画していたが,安定的なスサビノリ無菌株の作成が遅れており,並行してアマモ無菌株の作出も進めて来た。今年度アマモ無菌株の作出に成功し,30の無菌株が8ヶ月以上安定して維持されている。しかし,いずれも側根は発達しているが,地下茎は形成されていないためクローン株は産生できない。現時点では実験に制約があり,地下茎の形成条件を検討する必要がある。当初計画ではIAA合成経路の遺伝子に着目していたが、オーキシン輸送体については考えていなかったが、IAA合成系とともにIAA輸送体についての情報を整理する必要があり、ノリゲノムや付着細菌におけるオーキシン輸送体と阻害剤に関する情報整理し、ノリと付着菌の相互作用をIAA合成経路と共に両者の輸送体の観点から調べる。宿主植物と付着細菌におけるインドール酢酸合成における相互作用については,種子植物とリゾビウムにおいて研究が進んでいるが,紅藻付着細菌についてはホストであるスサビノリのIAA合成経路遺伝子が部分的に欠落し,付着細菌との相互作用により進行しているのではないかという発想に基づき研究を開始した。スサビノリと異なり,アマモは種子植物のIAA合成経路をもつことから,種子植物のIAA合成や代謝の阻害剤を用いることにより,付着細菌とアマモのIAA合成における相互作用が推定できる。クエン酸処理により無菌化スサビノリと付着細菌の共培養におけるIAA合成に対する阻害剤の効果をアマモの場合と比較することにより両者の違いを推定したい。
3次元ポリマーゲル線量計を利用した高線量率小線源治療の品質保証の開発

研究目的は、連続的な線量分布を直接測定することができる3次元ポリマーゲル線量計を導入して、アプリケータ偏位による線量分布の変化を実測解析し、さらに不均質補正が可能な新世代治療計画装置を用いて、より正確な高精度小線源治療の品質保証を行うことである。高線量率(HDR)RALS用密封小線源用のR2-吸収線量測定用ファントムを設計した。高線量率密封小線源(Ir192)の線量分布は急峻であり、僅かな位置誤差で大きな線量誤差が生ずる。良好なR2-吸収線量を測定するためには、線量分布が平坦で均一である方が望ましい。そのため小線源治療で行われた第3者検証に関する論文(1)等を参考にアプリケータの幾何学的配置、線源配置を工夫し線量分布が平坦になるように専用ファントムを設計、製作した。また「線量検証のための密封小線源治療における吸収線量の標準計測法」を基にリファレンス線量計でも測定可能な測定治具も同時に開発、作成した。現在リファレンス線量計の測定結果を解析しファントムの評価中である。同時に三次元ポリマーゲル線量計も作成し解析を開始した。高線量率(HDR)RALS線源用のR2-吸収線量測定用ファントムを設計した。良好なR2値を測定するためには、線量分布が平坦で均一である方が望ましい。そのためRobert J.MElfrink, et al., Radiotherand Oncol, 59,297-306, 2001などの論文等を参考にプリケータの幾何学的配置、線源配置を工夫した専用ファントムを設計、製作した。また線量検証のための密封小線源治療における吸収線量の標準計測法を基にリファレンス線量計でも測定可能な測定治具も同時に開発、作成した。同時に三次元ポリマーゲル線量計も作成し解析を開始している。不均質補正が可能なAdvanced collapsedconeengine (Oncentra Brachy ACE of Elekta )を搭載した治療計画装置を使用して水透過物質と骨等価物質や空気が混在した部分の不均一補正された線量計算し、線量分布図を得る。不均一補正の有無による線量分布の変化を検討するために、線量評価として標的体積のD90、D95、D100等、リスク臓器の線量指標であるD2cc、D1cc、D0.1ccの値を検討する。3次元での線量分布を評価する為に水等価物質のみの場合と、骨や空気など不均質な部分を含む場合の治療計画を作成し、3次元ゲル線量計を用いてそれぞれ実測し比較検討する。使用するファントムは不均質物質を含み、かつ単純な構造のファントムを設計中である。解析方法は、IMRTの検証で一般的なγ-lndex法で評価する。

不均一補正の有無による線量分布の変化を検討するために、線量評価として標的体積のD90、D95、D100等、リスク臓器の線量指標であるD2cc、D1cc、D0.1ccの値を検討する。3次元での線量分布を評価する為に水等価物質のみの場合と、骨や空気など不均質な部分を含む場合の治療計画を作成し、3次元ゲル線量計を用いてそれぞれ実測し比較検討する。使用するファントムは不均質物質を含み、かつ単純な構造のファントムを設計中である。解析方法は、IMRTの検証で一般的なγ-lndex法で評価する。2018年度に開催された関連学会が京都など地元で行われたこともあり、旅費が少なく済んだ。2019年度は3次元ゲル線量計の作成を本格化させるため、原材料の購入費と情報収集のため学会参加の旅費に充てる予定である。
分子集団の協同的光応答の分子レベル解明および動的制御

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
溶接低温割れ防止条件選定法のアルゴリズム作成に関する研究

平成元年度の研究では低温割れを支配している因子を解明するためにインプラント試験とTRC試験を行った。その結果,応力が低温割れを支配している重要なパラメ-タであることが明らかになった。次に,実物の割れ試験を模擬した鉄所割れ試験の実験を行い,実験結果を整理したが,はインプラント試験及びTRC試験で有効であった応力で整理できなかった。この原因は実験前から予想していた相変態による応力の変化と考えられる。相変態のために割れ発生部の応力が精度良く予測できなかったことが,拘束応力である外応力で実験値が整理できなくなった原因と考えられる。平成2年度は実施工の溶接割れを防止する方法の一つである水素濃度の低下の方法を研究した。低温割れ還止のアルゴリズムを作成する上では,溶接熱サイクルを予測して,溶接施工条件から割れ発生時の水素濃度を予測する必要がある。そこで,会社で一般に使用されている局部予熱施工を対象として,局部予熱条件である板厚,予熱時間,予熱幅,継手形状を入力すると目的の予熱温度になるために必要な局部予熱施工条件が出力されるプログラムを作成し,実験値と比較検討した。その結果現場で十分に使用できるソフトが完成した。次に,溶接施工条件と局部予熱条件を結び付けて,水素濃度の予測に必要な熱因子に結びついた冷却時間を実験と計算で比較検討した。そして,水素濃度に結びついた冷却時間を予測できるソフトを完成し,鉄研割れ試験の結果から得られる熱因子,硬さに結びついた冷却時間を入力することにより,実施工での割れ防止に必要な局部予熱施工条件が出力される低温割れ防止のアルゴリズムを完成した。しかし,初期に予定しいてたインプラント試験結果からの低温割れ防止のアルゴリズムには成功しなかった。今後,相変態と応力の関係を研究する必要がある。80キロの鋼張力鋼であるHT80を用いて、TRC試験とインプラント試験を行った結果、1)インプラント試験結果とTRC試験結果は割れ発生部の。硬さ、熱サイクル後の水素濃度に注目すれば、応力拡大係数で結び付けられる事が明らかになった。2)TRC試験で割れを支配している因子として、"応力"と"ひずみ"を検討した結果、応力で低温割れが取り扱える事が明らかになった。次に、購入したパ-ソナルコンピュ-タ-を利用して、インプラント試験結果により明らかになった基本事項である。溶接熱サイクルと水素濃度および硬さの関係を利用して、溶接条件が与えられると割れ発生部に存在する水素濃度および硬さを予測できるアルゴリズムを完成させた。現在作成できたプログラムではコンピュ-タ-との会話時間は約1分である。次に、応力の情報が確実であるインプラント試験の結果を用いて、低温割れ防止条件を予測するプログラムを作成した。そして、実構造物の継手部を再現した鉄研割れ試験の割れの結果を整理したが、精度の良い予測が出来なかった。この原因として、水素濃度および硬さが明らかに成った状態での鉄研割れ試験のデ-タ-が得られていないことが考えられる。また、構造物ではインプラント試験の境界条件と事なり、材料の組成および冷却速度に基づく相変態が熱影響部に生ずる応力に影響を与えることが考えられる。これらの点を明らかにして、目的である実構造物の[溶接低温割れ防止条件選定法のアルゴリズム]を作成する予定である。前年度の研究で明らかになった“応力が低温割れを支配している重要なパラメ-タである"ことを利用して,実物の割れ試験を模擬した鉄研割れ試験で実験を行った.実験結果はインプラント試験及びTRC試験で有効であった応力で整理できなかった.

この原因は実験前から予想していた相変態による応力の変化と考えられる.相変態のために割れ発生部の応力が精度良く予測できなかったことが,拘束応力である外応力で実験値が整理できなかった原因と考えられる.今後,相変態により生じる応力を評価する方法を確立する必要がある.実施工の溶接割れを防止する方法として,日本では予熱による水素濃度の低下の方法を用いている.低温割れ防止のアルゴリズムを作成する上では,溶接熱サイクルを予測して,溶接施工条件から割れ発生時の水素濃度を予測する必要がある.そこで,会社で一般に使用されている局部予熱施工を対象として,局部予熱条件である板厚,予熱時間,予熱幅,継手形状を入力すると目的の予熱温度になるために必要な局部予熱施工条件が出力されるプログラムを作成し,実験値と比較検討した.その結果,現場で十分に使用できるソフトが完成した.次に,溶接施工条件と局部予熱条件を結び付けて,水素濃度の予測に必要な熱因子に結びついた冷却時間を実験と計算で比較検討した.そして,水素濃度に結びついた冷却時間を予測できるソフトを完成し,鉄研割れ試験の結果から得られる熱因子,硬さに結びついた冷却時間を入力することにより,実施工での割れ防止に必要な局部予熱施工条件が出力される低温割れ防止のアルゴリズムを完成した.しかし,初期に予定していたインプラント試験結果からの低温割れ防止のアルゴリズムには成功しなかった.今後,相変態と応力の関係を研究する必要がある.
過去４０万年間の長江流出量変動からみた東アジア夏季モンスーン

本研究では,過去40万年間について東アジア夏季モンスーン変動を理解するため、東シナ海北部で採取された海洋コアU1429から、有孔虫の骨格のマグネシウム/カルシウム比および酸素同位体比を復元し、塩分の指標である海水の酸素同位体比(全球的な変動成分を補正した)を求めた。海水の酸素同位体比の周期解析では、10万年と4.1万年の周期が顕著となり、2.3万年周期ははっきりしなかった。従って、長江集水域の夏季モンスーンによる降水は、全球的な氷床量と二酸化炭素濃度の強制力により敏感に反応していたことを示した。本課題では過去40万年間の東アジア夏季モンスーン変動を明らかにする目的のために,東シナ海北部で採取されたIODPコアU1429試料を用いて有孔虫殻のマグネシウム・カルシウム比(Mg/Ca)およびバリウム・カルシウム比(Ba/Ca)の分析を行なう.平成27年度はコア上部100mを集中して,約15cm間隔でおよそ500層準について分析を終えた.コア上部100mは過去20万年間に相当するため,約400年の時間解像度でのデータを得ることができた.Mg/Caは水温の指標として用いることができ,過去20万年間に,氷期ー間氷期に対応した水温変動があったことを明らかにした.また,共同研究者が分析を行なっている酸素同位体比と組み合わせて,塩分の指標となる海水の酸素同位体比を算出した.その結果,中国東部の鍾乳石の酸素同位体比で見つかっている千年スケールの変動に対応した変動が本研究の海水の酸素同位体比でも確認され,半球的な急激な気候変動に伴って東アジア夏季モンスーンの雨量も変化していたことを裏付けた.一方,もう一つの塩分の指標であるBa/Caについて,コア深度40mまでは,先行研究で報告されている有孔虫殻のBa/Caの範囲内での変動が確認されたが,コア深度40mより深い層準では有孔虫殻のオリジナルなBa/Caよりも10倍ほど高く,二次的なBaの付着が認められた.この二次的なBaの付着は,有孔虫殻の丁寧なクリーニングでも取り除くことが不可能であり,従来の方法では有孔虫殻オリジナルのBa/Caの測定が40m以深で難しいことが明らかとなった.分析の計画はおおむね順調に進んでいる.また,共同研究者の分析の進捗状況も順調である.しかし,Ba/Caについては二次的なBaの付着が認められ,従来の方法では測定が困難であることが明らかとなった.したがって予定していたBa/Caは今後遅れる可能性がある.本課題では,過去40万年間の東アジア夏季モンスーン変動を明らかにする目的のために,東シナ海北部で採取されたIODPサイトU1429コア試料を用いて,浮遊性有孔虫殻のマグネシウム/カルシウム比(Mg/Ca)およびバリウム/カルシウム比(Ba/Ca)の分析を行なう.Mg/Caは,水温の指標であり,共同研究者が分析する酸素同位体比と合わせることにより,塩分の指標である,海水の酸素同位体比データを得ることができる.平成27年度までには,約180mあるコア試料のうち,上部100 mを集中的に分析し,過去20万年間の詳細な水温記録を打ち出したが,平成28年度は,下部80mに集中し計約900点の分析を終えた.平成28年度に得られたデータによって,平成27年度までに確認していた中国鍾乳石の記録と非常に同調した変動が過去40万年間にわたり確認できたことにより,中国長江集水域の地域的な変動が中国内部から東シナ海にかけて比較的均質であることが明らかにできた.さらに,海水の酸素同位体比記録から,2万年周期の変動の振幅が,10万年周期の離心率の変動によって変調がおきていることも示された.これらの成果は,日本古生物学会や,国際地球化学会で発表し,現在,投稿中である.Ba/Caについては,平成27年度の時点で,二次的な汚染があることが明らかになり,平成28年度は,汚染が影響しないレーザーアブレーションでの試験的な分析を数回行った.レーザーアブレーションでの分析は,平成29年度も続けて行く必要がある.計画していた必要な分析は平成28年度までにほとんど終える事ができた.また,河川からの淡水の流出量変動の指標として使う予定であったBa/Caは,二次的な汚染があることが判明したが,レーザーアブレーションでの試験的な分析を行っており,平成29年度には分析手法が確立できる見通しである.東アジア地域に初夏の雨をもたらす気候システムである東アジア夏季モンスーンについて,数万年数十万年の時間オーダーでは夏季モンスーンの降水量は日射量(2.3万年の周期)の強制力に線形に応答するという考えが広く受け入れられてきた.しかし,最近の研究からは,過去1万年間については日射量と東アジア夏季モンスーンとの関係がはっきりしないことが示唆されている.本研究では,過去40万年間について,東シナ海の堆積物を用いて、浮遊性有孔虫のマグネシウム・カルシウム比(Mg/Ca)および酸素同位体比(共同研究者)を分析し、中国の長江の河川流出量から東アジア夏季モンスーン変動を明らかにする。Mg/Caは水温の関節指標である。Mg/Ca分析から求めらた過去40万年間の表層水温(SST)と酸素同位体比は、10万年、4.1万年、2.3万年の軌道要素の周期を示した。

また、Mg/Caおよび酸素同位体比から求められる海水の酸素同位体比は、塩分の指標として用いることができる。東シナ海の海水の酸素同位体比を求めるため、全球的な成分を補正すると、東シナ海の海水の酸素同位体比には2.3万年の軌道要素成分が強く残らなかった。これは、これまでの鍾乳石の酸素同位体比から主張されている東アジア夏季モンスーンには2.3万年周期が強く出るという結果とは異なるものであり、東アジア夏季モンスーンが、日射量に直接応答するというよりも氷床量や二酸化炭素濃度にも影響を受けることを示唆する(Clemens, Kubota et al.,in review).本研究では,過去40万年間について東アジア夏季モンスーン変動を理解するため、東シナ海北部で採取された海洋コアU1429から、有孔虫の骨格のマグネシウム/カルシウム比および酸素同位体比を復元し、塩分の指標である海水の酸素同位体比(全球的な変動成分を補正した)を求めた。海水の酸素同位体比の周期解析では、10万年と4.1万年の周期が顕著となり、2.3万年周期ははっきりしなかった。従って、長江集水域の夏季モンスーンによる降水は、全球的な氷床量と二酸化炭素濃度の強制力により敏感に反応していたことを示した。過去20万年間についてはこれまでおおむね計画通りに研究を進めることができた.今後は過去2040万年間についての分析を行なうとともに,Baの二次的な付着について原因を特定するとともに,新たな分析手法についても調査,研究を進める.そのためにまずは有孔虫殻のどこにBaが濃集しているかを有孔虫殻の断面の元素分布を調べることで特定し,除去方法について検討を行なう.Mg/Caのデータ,共同研究者からの酸素同位体比のデータは,平成28年度までに取得できたため,今後はこれらのデータの解析を進めるとともに,全球的な古気候指標との比較を行い東アジア夏季モンスーンの変動について明らかにしていく.古気候・古海洋学人件費・謝金が5時間(時給990円)減ったため.消耗品や旅費で小額の誤差が生じたため.謝金,5時間に充てる.消耗品費として使用する.
実時間超音波組織弾性イメージングに基づくがん診断の知的支援技術に関する研究

超音波画像診断は、その非侵襲性、実時間性、簡便性により臨床の場では幅広く用いられているが、腫瘍像のコントラストが低く、微妙な陰影の変化を読み取る必要から熟練を必要とし、また腫瘍の良悪性の鑑別が困難な場合もある。それに対し、近年、組織の硬さの分布を可視化する超音波組織弾性イメージングが、疾病による組織性状の変化を敏感に捉え早期診断や腫瘍の良悪性鑑別能を向上させる新しい診断情報として注目されている。本研究では、この組織弾性イメージング法に基づいたがん診断への知的支援技術を開発することを目的とする。これまで、我々は、予備的な研究として、臨床適用可能な実時間超音波組織弾性イメージング装置を開発し、100例以上の乳がんおよび前立腺がんの症例について、超音波Bモード像と組織弾性イメージとの同時計測を行ってきた。その結果、乳がん腫瘤の組織弾性イメージでは、良性から悪性まで5段階の特徴あるパターン(弾性スコア)に分類することができた。さらに、この弾性スコアを用いることで、Bモード像のように複雑な読影技術を必要とせず、簡便に90%近い正診率を得られたため、本研究では、この弾性スコアに基づく計算機診断支援を試みた。すなわち、腫瘤領域内での弾性値(歪み)の大きさと分散などを指標にして、5段階に分類するアルゴリズムを開発した。臨床画像86枚(患者29人)に対して、読影と上記のアルゴリズムで判定した弾性スコアについて比較検証した結果、両者には89%の一致が見られた。一方、前立腺においては、乳腺より複雑な弾性イメージのパラーンを示すものがあり、歪みだけでなく圧迫値を用いた定量化が必要なことが判明した。今後の課題として、Bモード像による診断情報と統合することによる正診率の一層の向上と、前立腺がん診断への適用が上げられるが、本研究により組織弾性イメージによる知的診断の有用性が確認されたと言える。
高崎山のニホンザルに採食される木本性植物の分布と季節的変化

1.ニホンザルによる森林の被害について1992年、1993年は高崎山の北側斜面に方形区をとり毎木調査をした。この地区にはアオキとヤブツバキが大量に繁茂していた。ニホンザルによりアオキは枝が折られ葉が食べられ、ヤブツバキは花や蕾がむしりとられていたが枯死するほどの被害ではなかった。1994年は北側斜面のクスノキの分布と樹冠の被害状況を調査した。1987年から高崎山の木本性植物の季節的変化の観察を継続している。1990年までに北東側斜面(B群遊動域内)では樹高10m以上のエノキやムクノキの大木がニホンザルの採食により枯死した。その後周辺の樹高約15mのクスノキに被害が顕著になってきた。現在(1994年)、15本のクスノキは花も咲かず実もつけない状態で枝が枯れ始めている。樹冠も小さくなり、新葉の展開も遅れ、枯死寸前と考えられる。エノキやムクノキのニホンザルによる被害の課程から考えれば、今後23年でクスノキは枯れてしまうであろう。2.ニホンザルと森林の保護管理について高崎山のニホンザルの個体数は人間が餌を与えすぎたために増加しすぎた。そこで、1975年から餌の投与量を減らした。このため、森林が過度に食物供給源として利用され樹木に被害がでている。動物愛護の精神から個体数を強制的に調節できない以上、このままでは森林の荒廃化は避けられない。森林の管理には猿の個体数調節以外の方法を考えなければならない。サルの食物供給源となる樹種を選び植栽することやサルが利用できない地区をつくり、苗木を育て、次代の森林をつくる方法などである。3.今後の調査について野性ニホンザルの生息地である高崎山自然公園内で、森林保全と野性ニホンザルの適正な頭数の保護管理のためには、今後さらに森林内に調査区を増やしていくことと森林の季節的変化の継続的な定期観察は不可欠である。平成4年度は餌付けされた野生ニホンザルが生息する高崎山の東峰の北側斜面(B群の遊動域内)の骨格測量を実施、さらに毎木調査のための方形区を設置しその一部を調査した。また、樹木の季節的変化も観察を継続している。調査地域は地図上でメッシュをつくり植生図などから調査を行っている。そこで、7月上旬から地図上のメッシュと高崎山現地のメッシュを対応させるために国道10号線から光波測距儀を用いてB群の遊動域内に調査のための方形区を設置するために杭を打ち、骨格測量の作業を行った。そして、地図上のメッシュに対応する基点の杭をB群遊動域内に打つことができた。地形が急峻で落石が多いためにたいへん困難な作業となった。8月上旬より9月上旬までメッシュに対応した基点からB群遊動域内の森林に水平距離で100m×100mの方形区を定め杭打ちの作業をした。9月下旬から1つの方形区内をさらに20m×20mの方形区に分割し、毎木調査や被害木の調査を開始した。平成4年度に調査した方形区では樹種別の本数の割合でアオキが49%ヤブツバキ38%とこの2種類が大量に繁茂していた。

アオキは枝が折られ葉が食べられ、ヤブツバキは花や蕾がむしり取られていた。調査区域内の樹木の季節的変化の観察記録を継続しているが、本年度は特に遊動域内の森林の高木層の主体となる樹種の一つであるクスノキの被害が顕著となってきた。東峰周辺で高崎山自然公園の境界となるフェンスの外側のクスノキに比べるとあきらかにB群の遊動域内のクスノキはニホンザルの採食により樹冠の葉の量が減少し、新葉の展開も遅れ場所によっては落葉樹のように枝ばかりのものも見られた。このままでは枯死も考えられる。現在これらの森林の推移については、過去から年代別の高崎山周辺の航空写真を参考にして、調査地の過去から現在までの森林の植生の変遷を解読できないか調査中である。平成5年度も平成4年度から継続して餌付けされた野生ニホンザルが生息する高崎山の東峰の北側斜面(B群の遊動域内)に設定した方形区を中心に、樹木の季節的変化の観察と毎木調査を行った。B群遊動域内の森林の高木層の主体となる樹種の一つにクスノキがある。平成5年度は近年とくに、このクスノキの被害がニホンザルの彩食により顕著になってきた。そこで遊動域の中心となる寄せ場からB群の遊動域である東峰の方形区の調査地までに分布するクスノキの位置を光波側距儀を用いて地図上におとし、被害を受けたクスノキの分布と樹冠の状況を調査した。過去にこの地域にあった樹高10m以上のエノキやムクノキの大木が5、6年前にニホンザルの彩食により枯死したことは、過去からの観察で明らかになっている。エノキやムクノキの枯死につづいて、同じパターンでクスノキが被害を受けつつある。季節的変化を調査しているクスノキは昨年より樹冠が小さくなり、直径20cm以上の枝も枯れはじめ、新葉の展開も遅れ明らかに枯死寸前と考えられるものが多くなった。同じ東峰斜面の高崎山自然公園の境界となるフェンスの外側のニホンザルに彩食されないクスノキは大分市内の木と同じ時期に花と実をつけているが、公園内のクスノキは平成5年度も花も実もつけなかった。エノキやムクノキの枯死の過程から考えれば今後23年で樹高約15mのクスノキが次々に枯れてしまうであろう。一方、森林の下層の樹種であるアオキはニホンザルに葉や実を彩食されているが傾斜の緩やかな所では大量に繁茂している。高木層のクスノキとは対照的に新芽の発芽状況も良好で新しい枝を伸ばしている。ニホンザルの糞などアオキの生育に良好な条件が整っていることが考えられるので、土壌養分などを調査することを考えている。航空写真による森林の解析は、昭和30年代からのクスノキなど大木の分布状況はおおまかに把握できたが、昭和60年以後ニホンザルにより被害を受けた森林内の枯死した各樹木を把握できるレベルまではなかった。平成6年度は北側斜面のクスノキについて分布と樹冠の被害状況を調査した。平成2年までに北東側斜面(B群遊動域内)では樹高10m以上のエノキやムクノキの大木がニホンザルの採食により枯死した。その後周辺の樹高約15mのクスノキに被害が顕著になってきた。現在(1994年)、15本のクスノキは花も咲かず実もつけない状態で枝が枯れ始めている。樹冠も小さくなり、新葉の展開も遅れ、枯死寸前と考えられる。ニホンザルに大量に採食され被害を受けた樹種はイヌビワからエノキ・ムクノキそしてクスノキ・クマノミズキ・アラカシと変化している。平成6年度ではB群の遊動域内にイヌビワは見つからず、エノキ・ムクノキも枯れた木ばかりである。エノキやムクノキのニホンザルによる採食被害の課程から考えれば、現在のままの状態をつづければ今後23年でクスノキは枯死すると考えられる。また、昭和62年から高崎山の木本性植物の季節的変化の観察を継続中であるが、今年度はこれによって得られた定期的な季節的変化のデータ入力・まとめや写真撮影した資料を整理、分析を始めた。
聴覚障害者の発声時顔動画像から音韻の発音学習度を推定する方法の検討

本研究では聴覚障害者の発声時顔動画像から発音学習度の推定方法を検討した。被験者の唇にマーカーを6点付けて40単語を発声する顔を外部同期CCDカメラ2台で撮影した動画像をパーソナルコンピュータに収録した。得られた顔動画像のマーカー6点を、ライプラリー社の移動物体3次元移動解析ソフトMove-tr/3Dを用い、発声音韻に着目して解析した。健常の被験者(本研究代表者)の解析結果、唇の右側および左側端点(点A、点B)、上唇および下唇の中央点(点C、点D)の4点に注目し、点AのX座標、点DのY座標、点A・点B間の距離(AB距離)、点C・点D間の距離(CD距離)、∠CAD、∠ADBの6物理量、そしてそれぞれの変動速度、合計12物理量の検討を行った。ただし前額面の水平方向、すなわち点Aかう点Bの方向をX軸、前額面の鉛直方向をY軸、そしてこの面に垂直の方向をZ軸とした。聴覚に障害のある5名(S1、S2、S3、S4、S5)の被験者が3音節または4音節からなる40単語を2回発声した。被験者の発音学習度は発声した40単語音声の聞き取り試験を成人7名(男性3名、女性4名)で行い求めた。また先の健常の被験者の検討結果から、点AのX座標、点DのY座標、AB距離、CD距離、∠BAD、そして∠ADBの6物理量の極値は母音の特徴量、また前述の6物理量の変動速度は子音の特徴量として有用であることがわかったので、前述の12物理量を発音学習度に着目して検討た。その結果それら物理量と聴覚障害者の学習度は高い相関のあることは認められたが、正確に発音学習度を推定することはできなかった。顔動画像に常には現れないが、音韻の形成に非常に重要な働きをする舌の動きの物理量を加味すれば、発音学習度の推定は可能になると考えられる。音声発声時の顔各部位の運動は調音器官の運動そのものまたはその影響によるものである。そこで音声発声時の顔動画像から音声の調音器官の動作を抽出し、それを利用して聴覚障害者の発音学習度を推定することが本研究の目的である。まず今年度購入した株式会社ライブラリーの多機能画像入力ボードおよび3次元動画像解析ソフトウエアをパーソナルコンピュータに組み込み及びインストールし、そしてそれに購入したCCDカメラを接続して3次元動画像解析システムを作成した。次に聾学校の経験豊かな発音学習指導が発音学習者の顔のどの部位を注視して調音器官の制御情報を得ているかを、そして発音学習時用いている単語および文章を調査した。この調査で得られた知識を基に3次元運動解析する顔の部位を、唇の両端、両唇の中央、そして唇両端下方の下顎の6点とすることにした。発声単語は日常生活文リスト(大沼他、1987.4)に新たに8単語を加えた計40単語用いた。健聴の被験者(本研究代表者)の顔の前述の6点にマーカーを付け、前述の40単語発声時の動画像を3次元動画像解析システムに取り込み、そして6点の3次元運動解析を行った。

その結果上下両唇の中央点間、唇の両端間、および唇の端点とその下方下顎間距離、それから上唇の中央-唇端点-下唇の中央のなす角度、唇の一端点-下唇の中央-唇の他方の端点のなす角度、上唇の中央-唇の端点-その下方の下顎のなす角度は発声音韻によって特長付けられる可能性のあることがわかった。最近ある発音学習指導者から聴覚障害を有する児童が口話読み取りで頬の動きに注目しているとの情報が得られたので今後その部位の運動についても検討して行く。音声発声時の顔動画像から音声の調音器官の動作を抽出し、それを利用して聴覚障害者の発音学習度を推定することが本研究の目的である。経験豊かな発音学習指導者が発音学習者の顔のどの部位を注視し調音器官の動作情報を得ているか、そして発音学習に用いている単語および文章に関する昨年度の調査結果も参照し、唇の両端、両唇の中央、そして下唇の中央と唇の両端の中央の計6点を発声時顔動画像の注視点とすることにした。そして発声音声は発声時の口形が似ている40単語を用いることにした。健聴の被験者(本研究代表者)の顔の前述の6点にマーカーを付け、40単語各発声時2方向から撮影した顔動画像を昨年度作成した3次元動画像解析システムでデータを収集した。得られた顔動画像データのマーカー6点を3次元運動解析した結果、上下両唇の中央点間距離、唇の両端間距離、上唇の中央点と唇の正面から見て左端点を結ぶ直線と唇の正面から見て左端点と下唇の中央点を結んだ線のなす角度、唇の左端点と上唇の中央点を結ぶ線と上唇の中央点と唇の右端点を結ぶ線のなす角度、下唇中央点の移動距離の時間変化パターンは発声音韻によって異なっていることがわかった。現在前述の時間変化パターンから発声音韻に関する特徴量を検討している。それから聴覚障害を有し、発音学習度の異なる5人の被験者に対し前述の健聴の被験者と同様の実験を行った。収集された顔動画像データの3次元運動解析および解析結果のデータ整理には多大な時間を要するので、2人の実験補助者の援助も得て行ってきたが、まだ終了していない。またこれから発声した40単語音声の聞き取り試験を行い、その試験結果からどの音韻の発声の不正確性が各時間変化パターンにどのような影響として表れるかを検討していく。発音学習指導法に関する今年度の調査から聴覚障害を有する児童が口話読み取りで頬の動きに注目しているとの情報が得られたので今後その部位の運動も検討に加えるつもりである。健聴の被験者(本研究代表者)の顔の唇の両端、両唇の中央、そして下唇の中央と唇の両端の中点の計6点にマーカーを付け、口の動きが似ている40単語を発声する時の顔を2方向から撮影した動画像を3次元動画像解析システムで収録した。得られた顔動画像のマーカー6点を3次元運動解析した結果から、上下両唇の中央点間距離、唇の両端間距離、上唇の中央点と唇の正面から見て左端点を結ぶ直線と唇の正面から見て左端点と下唇の中央点を結んだ線のなす角度、下唇中央点の移動距離の各パラメータを発声音韻に着目して検討を行った。その結果前述の各パラメータの最大値または最小値は母音を、各パラメータの変化速度、すなわち加速度は子音を特徴つけるパラメータの一つとして用いられ得ることがわかった。そこで聴覚障害を有し、発音学習度の異なる5人の被験者に対し前述の健聴の被験者と同様の実験を行った。聴覚に障害のある被験者が発声した40単語音声の聞き取り試験を成人7名(男性3名、女性4名)で行った結果から得られた各被験者の音韻の発声の不正確性によって、聴覚に障害のある被験者の前述の各パラメータが健聴の被験者のそれとどのように異なるかを検討した。その結果発音学習度が低いほど各パラメータの最大または最小値は母音による差異が小さく、また各パラメータの変化速度は子音による差異が小さいことがわかった。
オルガネラ分泌蛋白質による原虫の寄生・共生成立の分子基盤

原虫は寄生性で特に病原性を持つ単細胞真核生物であり、世界三大感染症の一つであるマラリアは言うまでもなく、人獣共通感染症であるトキソプラズマ、クリプトスポリジウム等の国内外で重篤な被害を出している感染症の病原微生物が数多く属している。原虫は原生生物界に属し、そのゲノムは進化的には渦鞭毛藻類に近縁であることから、植物型の生理、代謝システム、オルガネラ及びその痕跡を有している。元来共生に由来すると考えられるオルガネラとして、ミトコンドリアや葉緑体の痕跡と推測されるapicoplast等が保存されている。一方で内部共生非依存的に独自の進化を遂げたオルガネラとして、microneme, rhoptry, dense granule等が挙げられ、ここから分泌される蛋白質が宿主細胞への寄生・共生の成立に大きく関わっている。apical(吻側)に上に挙げた特徴的なオルガネラを持つことから、これらの原虫はApicomplexaと呼ばれ、上に挙げた原虫を始め、医学・獣医学領域で問題となっている多くの原虫が属する。このように、Apicomplexaは独自に進化したオルガネラを内包し、さらに宿主細胞へと寄生することから、3重のマトリョーシカ構造を形成していることになる。本研究の目的は、原虫のオルガネラ分泌蛋白質が原虫の寄生・共生成立にどのような役割を果たしているのかをオミクス解析、可視化技術等を駆使し、その分子基盤を明らかとすることにある。平成25年度は、原虫が宿主細胞に侵入する際のAMA1-RONs複合体を構成する分子の挙動の解析を行った。具体的にはRON蛋白質を宿主細胞の骨格分子であるチューブリンとの相互作用について解析を行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、すでに発現に成功しているMIC、RON、AMA1等の原虫のオルガネラから分泌された蛋白質を用いて、我々が確立した原虫感染レセプター同定系、糖鎖アレイ、質量解析等のオミクス解析を含めた新しい解析技術を駆使して、オルガネラ分泌蛋白質に対する宿主細胞上の感染レセプターや会合分子の同定を行った。

熱帯熱マラリア原虫、トキソプラズマ原虫のオルガネラから分泌された蛋白質について、これらに対応する宿主細胞側にレセプター分子を複数同定することに成功した。従って、当初の計画通り、順調に研究は進展している。今後、オルガネラから分泌された蛋白質と今年度同定に成功したこれらに対応する宿主細胞側にレセプター分子との相互作用が原虫の寄生・共生にどのような役割を果たしているのか解析を行う予定である。
cDNAmicroarrayを用いた肝虚血再灌流障害の機序の検討

【目的】Prostaglandin E1(以下PGE1)は細胞保護作用,血管拡張作用,血小板凝集抑制,IL-1やTNF-αなどの炎症性サイトカイン産生抑制などの作用があり,虚血病変の細胞障害進展抑制に働くと考えられている。そこでマウス肝部分温虚血再灌流モデルを作成し,cDNA microarrayを用いて肝の遺伝子発現プロファイルを調べ,PGE1の虚血再灌流障害に及ぼす効果と機序を検討した。【対象と方法】C57BL/6J,8週齢,雄マウスを用い70%肝部分温虚血再灌流モデルを作成。虚血15分前から頚静脈より3μg/kg/minのPGE_1を持続注入(PGE1群),30分間虚血後,再灌流した。同量の生理食塩水を持続注入した群(NS群)と比較した。両群に対して5分間開腹操作のみをsham群とした。再灌流後,経時的に採血し,肝組織を採取。生化学検査;AST, ALT, T.Bil, LDH, ALP,ヒアルロン酸を測定。肝組織よりmRNAを抽出し,RIKEN mouse 20K microarrayを用いて二蛍光標識法でシグナルを検出し各々のmRNA発現を比較検討した。【結果】血液生化学検査:再灌流後180分でのALT, ASTの上昇はNS群と比較してPGE1群で有意に抑制された(P<0.05)。T.Bil, LDH, ALP,ヒアルロン酸は有意差なし。cDNAmicroarray:2万1千個の遺伝子のうち再灌流後0,10,30分の3つポイントすべてで相関が良く,信頼できる遺伝子は7859個検出できた。うちPGE1群で2倍以上の高発現,1/2以下の低発現であった遺伝子は160個であり,これらをstanfordのソフトを用いて解析した。再還流後0分でHSP86,HSP70,GRP78,glutathione S-transferaseの高発現を認めた。再灌流後10分でcatalase, ATP synthase, apoptosis inhibitor, scavenger receptorが高発現していた。HSPについてはRT-PCRで確認し,定量し,高発現していることを確認した。【結語】PGE1の細胞保護効果の機序として,HSPを初めとするシャペロン蛋白の誘導と細胞内の酸化還元状態の安定化,アポトーシスの抑制によって細胞を保護していると思われ,PGE1はpharmacological preconditioning効果を有すると思われた。

そこでマウス肝部分温虚血再灌流モデルを作成し,cDNA microarrayを用いて肝の遺伝子発現プロファィルを調べ,PGE1の虚血再灌流障害に及ぼす効果と機序を検討する。【対象と方法】C57BL/6J,8週齢,雄マウスを用い70%肝部分温虚血再灌流モデルを作成。虚血15分前から頚静脈より3μg/kg/minのPGE_1を持続注入(PGE1群),30分間虚血後,再灌流した。同量の生理食塩水を持続注入した群,(NS群)と比較した。両群に対して5分間開腹操作のみをsham群とした。再灌流後,経時的に採血し,肝組織を採取。生化学検査;AST, ALT, T.Bi1, LDH, ALP,ヒアルロン酸を測定。肝組織よりmRNAを抽出し,RIKEN mouse 20K microarrayを用いて二蛍光標識法でシグナルを検出し各々のmRNA発現を比較検討した。【目的】Prostaglandin E1(以下PGE1)は細胞保護作用,血管拡張作用,血小板凝集抑制,IL-1やTNF-αなどの炎症性サイトカイン産生抑制などの作用があり,虚血病変の細胞障害進展抑制に働くと考えられている。そこでマウス肝部分温虚血再灌流モデルを作成し,cDNA microarrayを用いて肝の遺伝子発現プロファイルを調べ,PGE1の虚血再灌流障害に及ぼす効果と機序を検討した。同量の生理食塩水を持続注入した群(NS群)と比較した。生化学検査;AST, ALT, T.Bil, LDH, ALP,ヒアルロン酸を測定。【結果】血液生化学検査:再灌流後180分でのALT, ASTの上昇はNS群と比較してPGE1群で有意に抑制された(P<0.05)。T.Bil, LDH, ALP,ヒアルロン酸は有意差なし。cDNAmicroarray:2万1千個の遺伝子のうち再灌流後0,10,30分の3つポイントすべてで相関が良く,信頼できる遺伝子は7859個検出できた。うちPGE1群で2倍以上の高発現,1/2以下の低発現であった遺伝子は160個であり,これらをstanfordのソフトを用いて解析した。再還流後0分でHSP86,HSP70,GRP78,glutathione S-transferaseの高発現を認めた。再灌流後10分でcatalase, ATP synthase, apoptosis inhibitor, scavenger receptorが高発現していた。【結語】