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４ｄ遷移金属酸化物におけるスピン－軌道相関がもたらす不純物誘起強磁性の研究

我々は、強相関電子の持つスピンおよび軌道の自由度の協奏がもたらす新奇な物性現象について研究しています。中でも、ルテニウム(Ru)酸化物CaRuO3が示す不純物効果とスピン-軌道相関との関係に着目し、その解明に向けた実験的研究を行っています。常磁性金属である本物質は、磁性を担うRuを不純物で置き換えると強磁性体へ変化する特異な不純物効果を示しますが、その起源は分かっていません。我々は、強磁性が非磁性不純物置換でも現れることから、磁性の源であるスピンの自由度だけでなく、Ruの4d電子が持つ軌道自由度も寄与したものだと考えています。本研究では、Ru酸化物が示す物性現象に対する軌道自由度の寄与を調べることを目的とし、CaRu1-xMxO3 (Mは遷移金属)に加え、他のRu酸化物も対象に種々の物性計測を行いました。具体的には、(1)類縁物質(Ca2RuO4、SrRuO3)での磁場中熱伝導率測定、(2)CaRu1-xMxO3での放射光分光実験、および(3)様々なRu酸化物の不純物効果の包括的な調査、に取り組みました。最も重要な成果は、類縁物質において熱伝導率の磁場変化を見出したことです。特にCa2RuO4では格子熱伝導率が磁場応答していると分かっており、これはスピン-軌道相関の一端を捉えた結果だと考えています。また、La2ZnRuO6やBa3ZnRu2O9に対して不純物置換を行い、それぞれの磁気的基底状態に応じた異なる不純物効果を示すことが分かりました。さらに、La2ZnRuO6とCaRuO3の比較から、不純物誘起強磁性の発現に電気伝導性が重要である可能性が示唆されました。加えて、CaRu1-xMxO3でMサイト周りの局所構造の調査を試みたものの、信号強度の問題から定量解析には至りませんでした。しかし、不純物周りの電子状態を観測する道筋を示したという点で意味のあるものと思われます。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。我々は、強相関電子の持つスピンと軌道の自由度の相関がもたらす新奇な物性現象について研究しています。特に、ルテニウム(Ru)酸化物CaRuO3が示す不純物誘起強磁性に注目し、これとスピン-軌道相関との関係の実験的な解明を目指しています。この物質は常磁性金属である一方で、Ruサイトに数%の不純物を導入すると強磁性が現れます。先行研究では、磁性の源となるスピンの自由度に着目し議論されてきましたが、強磁性の起源は未だ明らかにされていません。我々は、この現象が非磁性不純物によっても誘起されることから、スピンの自由度だけでは説明が困難であると考えています。そこで本研究では、非磁性不純物であるScを置換した試料を用いて、スピン-軌道相関の効果を調べるために、様々な物性計測を行ないました。具体的には、磁場下で輸送係数(電気抵抗率、ゼーベック係数、熱伝導率)を測定し、軌道の自由度の変化に由来する異常を捉えることを試みました。さらに、放射光X線分光実験による不純物周りの局所的な結晶・磁気構造の調査や磁性に対する圧力効果の実験も行なっています。測定の結果、CaRu0.8Sc0.2O3において熱伝導率の有意な磁場変化が観測され、詳細な解析から、格子熱伝導率の変化によるものであることを見出しました。これは、スピン系の磁場制御に伴う軌道の自由度の変化が、強く結合する格子熱伝導率の変化として現れている可能性を提示する結果であり、スピン-軌道相関の寄与の探索という観点から重要な成果だと考えられます。他の輸送係数の磁場変化からスピン-軌道相関の効果を捉えるには至っていませんが、磁気比熱測定と併せた解析から、置換によって誘起される磁気状態について微視的な描像を明らかにしました。また、放射光X線分光実験や圧力実験については、現在解析を進めている段階ですが、十分に興味深い結果が得られています。本研究では、不純物誘起強磁性へのスピン-軌道相関の効果を実験的に明らかにすることを目的としています。そして実際に、磁場中熱伝導率測定からスピン系の制御に伴う軌道の自由度の変調を示唆する結果を得ることに成功しています。また、他の輸送係数の磁場変化を解析することで、不純物誘起強磁性について理解が前進しました。これらの成果については、国内外の学会で報告するとともに、内容の一部について学術論文にまとめ発表を行なっています。以上のことから、研究としておおむね順調に進展していると考えています。

我々は、強磁性が非磁性不純物置換でも現れることから、磁性の源であるスピンの自由度だけでなく、Ruの4d電子が持つ軌道自由度も寄与したものだと考えています。本研究では、Ru酸化物が示す物性現象に対する軌道自由度の寄与を調べることを目的とし、CaRu1-xMxO3 (Mは遷移金属)に加え、他のRu酸化物も対象に種々の物性計測を行いました。具体的には、(1)類縁物質(Ca2RuO4、SrRuO3)での磁場中熱伝導率測定、(2)CaRu1-xMxO3での放射光分光実験、および(3)様々なRu酸化物の不純物効果の包括的な調査、に取り組みました。最も重要な成果は、類縁物質において熱伝導率の磁場変化を見出したことです。特にCa2RuO4では格子熱伝導率が磁場応答していると分かっており、これはスピン-軌道相関の一端を捉えた結果だと考えています。また、La2ZnRuO6やBa3ZnRu2O9に対して不純物置換を行い、それぞれの磁気的基底状態に応じた異なる不純物効果を示すことが分かりました。さらに、La2ZnRuO6とCaRuO3の比較から、不純物誘起強磁性の発現に電気伝導性が重要である可能性が示唆されました。加えて、CaRu1-xMxO3でMサイト周りの局所構造の調査を試みたものの、信号強度の問題から定量解析には至りませんでした。しかし、不純物周りの電子状態を観測する道筋を示したという点で意味のあるものと思われます。測定された熱伝導率の磁場変化については、さらなる定量的な解析を進め、軌道の自由度がどのように関与しているかを具体的に明らかにする必要があります。そのために、電子-格子相互作用やスピン・軌道相互作用を考慮した理論計算を行なう予定です。これは、現在進行中の放射光X線実験や圧力実験の解析結果と併せて、総合的に推進していきます。特に、放射光X線分光実験の結果を解析することで、不純物まわりの微視的な情報がある程度明らかになるため、その結果を理論計算に反映させることができると期待しています。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
面不斉ヘテロ中員環分子の動的立体化学特性を活用した新しい不斉合成法の開発

本研究では,室温において速やかにラセミ化が進行する動的な面不斉挙動を示す中員環アミン類を設計,合成し,その立体化学挙動を精査した.また,分子内水素結合や金属錯体の配位を用いた動的な立体化学挙動の制御法の開発に取り組んだ.さらに,光学活性な面不斉中員環アミン類の炭素中心性不斉分子への変換法について検討し,強塩基による分子内渡環反応やエポキシ化反応が立体特異的に進行することを明らかにした.これに加えて,本研究の過程でキラルパラジウム触媒による面不斉中員環アミン類のエナンチオ選択的合成法を新たに見出した.有機合成化学の重要な研究課題の一つである不斉合成反応の開発において,主たる研究対象は自然界に豊富に存在する炭素中心性不斉の構築であり,そのようなキラリティーを有する分子は,立体化学が熱的に変化しない「静的なキラル分子」である.一方,エナンチオマー間で熱的なラセミ化が進行する「動的なキラル分子」の研究も行われているが,室温下で速やかにラセミ化する高度に動的なキラル分子の場合,その光学活性体の調製が困難であるために従来の不斉合成化学の研究対象から除外されていた.これに対して本研究では,高度に動的な面不斉を有する中員環アミン類の立体化学挙動の制御と変換を組み合わせた不斉合成法の開発を行なっている.今年度の研究は,まず第一にヘテロ原子を含む置換基をE-アルケン部位に導入した面不斉中員環アミドを新たに設計,合成し,その立体化学挙動の精査した.具体的には,その後の変換が容易であると考えられる酸素や窒素,ハロゲンを含む官能基を導入を試みた.また,合成における鍵中間体として,E-アルケン部位をヨード基で置換した面不斉中員環アミドを設定し,クロスカップリング反応による置換基の導入を実施した.合成した中員環アミドはいずれも室温下で速やかにラセミ化が進行し,高度に動的な面不斉を有することが明らかになった.続いて,新たに合成した面不斉中員環アミドの反応性を調べるとともに,これを中心性不斉分子に変換する反応の開発に取り組んだ.アルケンへの付加反応や分子内の渡環反応が立体特異的に進行することに加えて,金属触媒による変換も立体特異的に進行することが明らかになった.不斉合成手法の開拓は現在の有機合成化学における重要な研究課題である.その主たる研究対象は,自然界に豊富に存在するsp3炭素原子の中心性不斉分子に代表される,立体化学が熱的に変化しない「静的なキラル分子」である.一方,分子内の軸や面の存在によって不斉が生じるキラル分子の中には,両エナンチオマー間で熱的なラセミ化が進行する「動的なキラル分子」がある.しかし,室温下で速やかにラセミ化するような高度に動的なキラル分子は,その光学活性体の調製や取り扱いが困難であるために,従来の不斉合成化学の研究対象から除外されていた.これに対して本研究では,高度に動的な面不斉を有する中員環アミン類の立体化学挙動の制御と変換を組み合わせた不斉合成法の開発を行なっている.今年度は,昨年度に引き続き新たな面不斉中員環分子を設計,合成し,その立体化学挙動の精査した.具体的には,(1)E-アルケンに対して様々なヘテロ官能基を含む置換基を導入すること,(2)窒素上の官能基を変換すること,(3)合成した新規面不斉中員環アミン類の立体化学挙動の精査し,有機金属種を用いた立体化学挙動を制御すること,の3点について検討した.(1)については昨年度見出したクロスカップリングによるエタノール側鎖の導入を行い,常法に従ってヒドロキシ基を窒素などの他のヘテロ官能基に変換した.(2)については,トシル基の除去と続くアミンの変換に成功した.(3)に関して,合成した新規面不斉中員環アミン類はいずれも室温下,高度に動的な立体化学挙動を示すことを明らかにした.これらの動的面不斉の安定化に関する検討の結果.分子内の金属配位結合や水素結合による立体化学的安定性の向上が見られた.以上の成果は,動的面不斉の立体化学制御に向けた今後の分子設計や反応設計に繋がると考えられる.本研究では,室温において速やかにラセミ化が進行する動的な面不斉挙動を示す中員環アミン類を設計,合成し,その立体化学挙動を精査した.また,分子内水素結合や金属錯体の配位を用いた動的な立体化学挙動の制御法の開発に取り組んだ.さらに,光学活性な面不斉中員環アミン類の炭素中心性不斉分子への変換法について検討し,強塩基による分子内渡環反応やエポキシ化反応が立体特異的に進行することを明らかにした.これに加えて,本研究の過程でキラルパラジウム触媒による面不斉中員環アミン類のエナンチオ選択的合成法を新たに見出した.本研究は,(1)動的面不斉を示すヘテロ中員環分子の立体化学的安定性の精査と,それに基づく面不斉分子の設計および合成,(2)新たに合成した面不斉分子の動的立体化学挙動を利用した光学分割法の開発,(3)面不斉分子の光学活性体を用いる立体特異的変換反応の開発,の3つのテーマについて研究を進める計画である.今年度は(1)の課題について重点的に研究を実施した.

その結果,多様な面不斉中員環アミドの合成に成功するとともに,その立体化学的安定性に関する情報が得られた.また,(3)の課題に関しても予備的な実験を今年度内に実施しており,面不斉中員環アミドの反応性に関するいくつかの知見を得るとともに,これに基づくを利用した新しい変換反応の開発も試みている,したがって,(3)の課題については次年度内に成果が得られると予測している.(2)の課題は次年度に実施する計画であるが,(3)の課題で得られた知見を活用して次年度内の達成を目指す.以上の点から,本研究は申請時の研究計画に沿って研究が進捗しており,一定の成果が得られていると考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。有機化学今年度は高度に動的な面不斉中員環アミドの設計と合成,およびその立体化学的安定性の精査を中心に研究を進め,高度な動的面不斉を有する中員環アミドの立体化学挙動に関する知見が得られた.そこで,今後は動的光学分割法や炭素中心性不斉分子への変換反応の開発に重点をおいて研究を推進する.これまでの予備的な検討から,面不斉中員環アミドと金属錯体が良好に反応することを見出だしている.特に白金錯体との相性がよく,面不斉分子ー白金錯体は安定に単離できることが明らかになっている.そこで,キラル白金錯体を用いた動的光学分割法の開発を目指す.また,炭素中心性不斉への変換については,本研究者が所属する研究室で見出だしているアルケンに対する付加型,あるいは渡環型の立体特異的反応に加えて,触媒反応による変換法の開発にも取り組み,本手法の有用性の拡大を目指す.27年度が最終年度であるため、記入しない。
乳幼児の子を持つ親の養育肯定感に関する縦断的研究-養育肯定感尺度開発を含めて-

前年度作成した暫定版養育肯定感尺度の信頼性・妥当性を検討する目的で,就学前までの子どもを養育している親を対象として質問紙調査を行なった。質問項目は,養育肯定感情に関連する項目35項目(5段階リッカートスケール),妥当性確認のための自尊感情尺度(Rosenberg1965),GHQ(Goldberg1972)短縮版(12項目)等である。質問紙調査に当たっては所属機関の倫理審査を経て実施した。質問紙は乳幼児健診,育児教室,育児サークルなどを通じて1107名に配布し488名より回収され,無効回答を除外した472名について分析した。分析は,項目分析により3項目を削除した32項目に対して最尤法による因子分析(プロマックス回転)を行なった。十分な因子負荷量を示さなかった項目を除外し繰り返し因子分析を行なった結果,4因子構造15項目を得た。4因子は「親肯定」,「自己成長」,「人間関係の広がり」,「家族関係の強化」と命名した。なお,回転前の4因子15項目における累積因子寄与率は67.5%,15項目全体のクロンバックのα係数は.862,各下位尺度におけるα係数は.748.948であった。また,各下位尺度間相関はいずれも有意な正の相関を示していた。自尊感情尺度との相関は.444,GHQ-12との相関は.446であり,いずれも有意水準1%で有意な相関が見られた。以上の結果から,作成された養育肯定感尺度は一定の信頼性と妥当性を持つ尺度であると考えられた。今後は異なる対象者への調査の実施を含めて,より精度の高い尺度開発を行なっていくとともに,養育肯定感情を促進するまたは阻害する要因について検討していく予定である。本研究の目的は、乳幼児を持つ親の養育肯定感を測定する尺度を開発し、養育肯定感を促進、阻害する因子を明らかにすることである。初年度である平成16年度は、養育肯定感を測定する尺度を開発するために、以下の課題に取り組んだ。1.親の養育肯定感情に関する文献レビュー養育に関する肯定的な感情を表す構成概念を検討するため、まず文献レビューを行った。養育に関する感情については、育児不安や育児ストレスなどの否定的感情が中心であり、肯定的な感情に関しての研究は少なかった。その中で、自己効力感、満足感、セルフエフィカシー、セルフエスティームなどが肯定的感情を示していると考えられた。しかし、それらを取り上げた文献のなかで、本研究で注目しているstrength視点に関して言及しているものはみられなかった。そのことより、本研究において規定する養育肯定感情の概念についてさらに検討していく必要があると考えられた。来年度は文献検討及びインタビューや予備調査を行い、本研究で用いる養育肯定感の概念やその構成要素について検討し、尺度開発を進めていく予定である。2.調査フィールドの開拓および交渉調査フィールドの開拓とヒアリングを行った。それら地域で実施している母子保健事業とその概要についてヒアリングを行う中で、フィールド調査実施の可能性について協議していった。17年度には選定されたフィールドにて、育児中の親を対象とした調査を実施できるよう準備を進めている。前年度は文献から養育の肯定的感情に関連する項目や概念について検討したが、今年度はより実態を反映するために、現在育児中の母親からのグループインタビューにより、養育に対する肯定的感情を把握することとした。インタビューは、A市保健センターで行なわれている1歳の子どもを持つ母親対象の育児教室にて、インタビュー協力の依頼を行い、了承の得られた母親を対象に実施した。また、A市子育て支援センターで行なわれている13歳児の子どもを持つ母親を対象とした子育てセミナーの参加者に対しても同様に協力依頼を行い、実施した。グループインタビューは46名のグループで5グループ、各グループ1時間程度実施した。各グループインタビュー内容は了承を得て録音し、書き起こしたものをデータとした。データから養育の肯定的感情を表す言葉や項目、またそれを引き起こす状況などを取り出し、整理して分類した。その結果、養育の肯定的感情に関連する項目として、子どもの成長や子どもに頼られているという実感が多くあげられていた。これらは自分が育児をしてきた結果として母親に客観的事実としてとらえられており、そのことが母親の自己の存在価値を高めること、すなわちSelf-Esteemの向上につながっているのではないかと考えられた。しかし、母親の状況が育児や生活に精神的、時間的余裕がなかったり、周囲に育児の協力者がいなかったりした場合には、これらの肯定的な感情を自覚しにくいことも明らかになった。さらに、子どもの成長が目に見えにくい、またコミュニケーションがとりにくい乳児期初期については、養育の肯定的感情を実感することは比較的少なかった。これらのグループインタビューの結果と文献検討の結果を踏まえ、養育の肯定的感情に関連する項目を選定し、暫定的養育肯定感尺度を作成した。来年度はこの尺度についての信頼性・妥当性の検討を行なう予定である。

分析は,項目分析により3項目を削除した32項目に対して最尤法による因子分析(プロマックス回転)を行なった。十分な因子負荷量を示さなかった項目を除外し繰り返し因子分析を行なった結果,4因子構造15項目を得た。4因子は「親肯定」,「自己成長」,「人間関係の広がり」,「家族関係の強化」と命名した。なお,回転前の4因子15項目における累積因子寄与率は67.5%,15項目全体のクロンバックのα係数は.862,各下位尺度におけるα係数は.748.948であった。また,各下位尺度間相関はいずれも有意な正の相関を示していた。自尊感情尺度との相関は.444,GHQ-12との相関は.446であり,いずれも有意水準1%で有意な相関が見られた。以上の結果から,作成された養育肯定感尺度は一定の信頼性と妥当性を持つ尺度であると考えられた。今後は異なる対象者への調査の実施を含めて,より精度の高い尺度開発を行なっていくとともに,養育肯定感情を促進するまたは阻害する要因について検討していく予定である。
外場制御可能な人工原子からなる動的ネットワークの数理構造と機能

平板スリットに閉じ込められた2次元コロイド粒子ネットワークに対し、コロイド粒子間に強磁性・反強磁性と等価な相互作用を導入し、自律的に全系の基底状態を見出すスピングラス問題解探索機能を実装することを試みた。2枚のガラス基板からなる2次元スリット内に直径1umのポリスチレンビーズを分散させ、レーザ加熱にともなう対流によって横方向から粒子群を加圧し、2次元三角格子を形成した。さらに、適切なスリット幅において、Buckled相が形成されることを確認した。本研究では、このBuckled相が反強磁性相互作用する三角格子スピン系と等価であることを積極的に活用する。対流の強さによって粒子間のBuckling相互作用を制御できることを実証した。対流が弱い場合、粒子は頻繁に上下運動し、自由エネルギーが最小となる粒子配置を広く探索するようすが可視化された。対流を強くするにしたがい、粒子配置間のエネルギー障壁が徐々に大きくなり、最終的に自由エネルギー最小、あるいはエントロピー最大の配置に至る過程を観察した。隣接粒子間に強磁性・反強磁性相互作用と等価な関係を持たせるため、粒子表面にGeSbTeを成膜した。電界下で粒子の自己推進運動を観察し、その運動特性がGeSbTeの相変化にともなってスイッチ可能であることを確認した。また、ポリスチレンビーズと常磁性ビーズを混合することにより、強磁性相互作用を導入することができることを実証した。また、2枚のガラス基板の空隙に満たされた水が形成する液滴に対し、上面から見た曲線構造に着目した。ポリスチレンビーズを導入することによって液滴に対して境界条件を付与し、さらに磁気ビーズを添加することにより、全系の自由エネルギーの制御も可能とした。磁場印加にともない液滴内において反発し合う磁気ビーズの動的ネットワークについて物理的解釈と数学的な推定方法を議論した。マイクロスリットの作製、相変化材料を用いた強い対流の発生、対流を利用した2次元三角格子配列の形成、フラストレーションをもつBuckled相の発現、光強度による対流調節と粒子間Buckling相互作用の制御などの要素技術が一通り達成されている。また、想定以上に大規模な粒子系に対して、これらを実現できている。スピングラスを実現するにあたって必要な、強磁性・反強磁性相互作用と等価な機構の導入方法として、ポリスチレンビーズにGeSbTeを成膜し、親水性・疎水性のスイッチングを行うことを計画していたが、相反する相互作用の実現には至っていない。ただし、異なる機構として、磁性ビーズの利用を考案し、所望の相互作用機構が得られることを実験的に実証することができた。ポリスチレンビーズのみを用いたBuckled相における粒子間相互作用の長距離性を、粒子の運動モード解析によって明らかにする。最適な相互作用を得るための光強度(対流の強さ)を明らかにする。磁性ビーズを用いたスピングラス系の実験を重ね、上記の解析や相互作用の最適化を行う。

スピングラスを実現するにあたって必要な、強磁性・反強磁性相互作用と等価な機構の導入方法として、ポリスチレンビーズにGeSbTeを成膜し、親水性・疎水性のスイッチングを行うことを計画していたが、相反する相互作用の実現には至っていない。ただし、異なる機構として、磁性ビーズの利用を考案し、所望の相互作用機構が得られることを実験的に実証することができた。ポリスチレンビーズのみを用いたBuckled相における粒子間相互作用の長距離性を、粒子の運動モード解析によって明らかにする。最適な相互作用を得るための光強度(対流の強さ)を明らかにする。磁性ビーズを用いたスピングラス系の実験を重ね、上記の解析や相互作用の最適化を行う。
正常および高脂血症家兎毛様動脈の薬理学的性質・緑内障治療薬の効果

正常白色家兎より毛様動脈を摘出しin vitroにて同血管の薬理学的性質を調べた。高濃度のKClで標本を前収縮させプロスタグランディンF_<2α>誘導体であるlatanoprostを投与すると1μMより容量依存性に弛緩を生じた。K収縮はlatanoprost投与により収縮前の状態に完全に回復した。弛緩のメカニズムは内皮非依存性であり内因性の一酸化窒素(NO)の関与も否定的であった。さらにインドメタシンで影響を受けないため内因性のプロスタグランディンの関与も否定的であった。このように弛緩のメカニズムは不明であったが非常に強い血管弛緩剤であった。さらに同様な方法でnipradilolの作用を検討した。やや高濃度ではあるもののnipradilolにより容量依存性に弛緩を生じた。nipradilolはα受容体拮抗薬でありさらに構造中にニトロ基を持っており内因性NOを放出する。このため血管の弛緩が生じたと考えられた。nipradilolによる弛緩はNO scavengerであるcarboxy-PTIOで抑制された。次に遺伝的に動脈硬化を生じた家兎(KHC)を用いて実験を行った。組織学的にはKHCの大動脈は内皮障害、内腔の閉塞が明らかであったが毛様動脈では内皮は温存されており、むしろ内弾性板の陥入が明らかで血管平滑筋の萎縮が著明であった。KHCの毛様動脈の薬理学的実験結果は収縮が抑制され弛緩が正常に発生した。またKHC血管標本にフィールド刺激を与えると収縮はほとんど惹起されないものの、弛緩はむしろ正常以上に発生した。以上の機能的結果は組織学的な結果と一致してた。動脈硬化を生じた家兎の毛様動脈の反応は大血管とは全く異なる事が判明した。近年、一酸化窒素(NO)合成酵素を含む神経線維の存在が示され、眼動脈の拡張に重要な役割を示す事が報告されている。今回我々は高脂血症白色家兎の後毛様動脈を用いその性質を薬理学的、解剖学的に検討し正常コントロールと比較した。遺伝的にLDL受容体が欠損している高脂血症ウサギ屠殺後、後毛様動脈を摘出、微小血管収縮測定装置(J.P.Trading)に固定。当尺性収縮を記録した。毛様動脈条片はヒスタミン(106μM)により最大収縮を発生し、前収縮後フィールド刺激により弛緩を示した。この弛緩はNO前駆物質であるL-Arginieにて増強、一酸化窒素合成酵素阻害薬であるL.NAMEにより抑制、テトロドトキシンにより消失した。高脂血症群(n=8)、コントロール群(n=6)ともフェニレフリンにより容量依存的に収縮し、最大収縮は各々ヒスタミンの18±7%、61±5%であった。また前収縮後カルパコール(100μM)投与により各々51±5%、55±5%、神経刺激により各々54±5%、56±3%へ弛緩した。解剖学的には高脂血症群の後毛様動脈は血管平滑筋め萎縮が著明で、内弾性板の陥入が緩やかであったものの内腔の狭小化はなかった。以上の結果より家兎後毛様動脈にはNO作動性神経の存在が示唆され、高脂血症群ては薬理学的に血管収縮物質(交感神経α受容体刺激薬)に対する収縮の減弱が著明であった。しかし内皮依存性の弛緩反応、NO作動性神経による弛緩は高脂血症の影響を受けにくいことが示唆された。さらに血管の病理学的所見はこの機能的実験の結果を支持するものであった。
尿中及び脳内疲労マーカーを用いた肉体疲労および精神疲労に関する研究

国民の就労人口の約2/3が疲労しているといわれ、疲労研究は国民のQOLへの貢献が期待される。本研究ではヒトの肉体及び精神疲労の区別、疲労の程度を調べることを目的として、疲労のバイオマーカーについて検討した。肉体或いは精神ストレスを負荷した疲労実験動物では、尿中の一種の活性酸素が少なくとも肉体疲労のマーカーになり得ると考えられた。現在、脳内の疲労マーカー及び疲労に関わる遺伝子の発現についても解析中である。疲労にはスポーツや労働による肉体疲労、疾病の心労やストレスによる精神疲労があり、また慢性疲労症候群とよばれる疲労も見出されている。国民就労人口の2/3が疲労を感じており(1999年厚労省疲労研究班)、疲労に関する研究は社会的要請が高く、国民の健康維持・増進に貢献できる。本研究は肉体および精神疲労に対する疲労マーカーを測定することによって疲労を定性および定量することを目的とし、また脳のどの遺伝子の発現が疲労に関与しているか、DNAマイクロアレイ法で調べることも目標としている。本年度は動物実験として主にラットを用い、通常飼育と運動負荷後に生成される尿中過酸化水素(H2O2)を測定し、H2O2が尿中疲労マーカーとなり得るか検討した。先ず、ラットを通常飼育下で経時的に採尿し、尿中H2O2の測定が可能か試みた。その結果、H2O2の日内変動は三峰性であり、概日リズムが示唆された。また、尿中還元物質を測定した所、二峰性のピークが認められ、還元物質が尿中過酸化水素の日内変動に影響を与える可能性が示唆された。トレッドミルを用いた運動負荷では、負荷前よりも低く、運動負荷後の尿中H2O2は経時的に減少した。この一見矛盾する現象は抗酸化物質の存在を示唆する。そこで運動負荷後の尿をH2O2で滴定した所、H2O2は殆ど消去されたが、残存するH2O2は経時的に減少する傾向が観察された。水浸拘束による精神ストレスの実験においても尿中H2O2の増加が認められ、尿中H2O2は肉体疲労および精神疲労のマーカーとなり得る可能性が示唆された。脳内疲労マーカーについては、マーカータンパク質とそのmRNAをウェスタンブロット法とRT-PCT法によって測定する予定である。尚、本年度の研究成果については国際医学新聞Medical Tribune(2010年10月21日vol.43,No,42,p15)に掲載された。疲労にはスポーツや労働による肉体疲労、心労やストレスによる精神疲労がある。国民就労人口の2/3が疲労しており(1999年厚労省疲労研究班)、疲労研究は社会的意義が大きい研究課題である。本研究は肉体および精神疲労に対する疲労マーカーを測定することによって疲労を定性および定量することを目的とし、更に脳内のどの遺伝子の発現が疲労に関与するかDNAマイクロアレイ法で探索することも目標としている。平成20年度は実験動物モデルとしてラットを用い、尿中疲労マーカー候補として、日常活動の過酸化水素(H202)の日内変動を検討した。H202と共に尿中還元物質(抗酸化物質)を測定した所、それぞれ異なる日内変動が観察された。精神ストレスの実験においては尿中H2O2の増加が認められ、尿中H202は肉体疲労および精神疲労のマーカーとなり得る可能性が示唆された(国際医学新聞Medical Tribune,2010年10月21日vol.43,No.42,p15掲載)平成21年度はストレス刺激による尿中への抗酸化物質の変動を更に検討した。その結果、肉体運動によってH2O2が増加し、この酸化刺激が抗酸化物質の分泌を促進したことによりH2O2の増加が抑制されることが推察された。同様な現象が精神負荷後の尿サンプルでも観察されることから、尿中抗酸化物質が肉体疲労および精神疲労のマーカーとなり得る可能性も示唆された。H202は抗酸化物質の影響を受けるので、抗酸化物質の影響を受けない疲労マーカーの必要性から、肉体負荷後の酸化ストレスマーカーとしてDNAの酸化物質8-OHdGを測定し、また精神疲労マーカーについては、脳内視床下部タンパク質c-fosのmRNAをRT-PCT法によって測定したが、有意な差は観察できなかった(Oshiro, Sら,2011年国際神経化学会及びIwasawa, Yら、2011年日本神経化学会)疲労にはスポーツや労働による肉体疲労、心労やストレスによる精神疲労がある。国民就労人口の2/3が疲労しており(1999年厚労省疲労研究班)、疲労研究は国民のQOLに貢献できる社会的意義が大きい研究課題である。本研究は肉体及び精神疲労に対する疲労マーカーを測定することによって疲労を定性及び定量することを目的とし、更に脳内のどの遺伝子の発現が疲労に関与するか網羅的遺伝子の発現の解析も模索している。平成2223年度は実験動物(ラット)を用い、尿中疲労マーカー候補として過酸化水素(H2O2)と共に尿中還元物質(抗酸化物質)のそれぞれ異なる日内変動を観察した。

その結果、尿中H2O2は肉体及び精神疲労のマーカーになり得る可能性が示唆された(大城、国際医学新聞Medical Tribune, 2010年10月21日vol.43,No.42,p15掲載)。H2O2は抗酸化物質により消去されるので、抗酸化物質の影響を受けない酸化ストレスマーカーとしてDNA酸化物質8-OHdGの測定を試みたが、精神疲労マーカーとして間脳における早期発現遺伝子c-fos mRNAをRT-PCR法によって測定した結果と共に、有意な差は見いだせなかった(2011年国際神経化学会Oshiroら、2011年日本神経化学会Iwasawaら)。平成24年度においてはc-fosのプローブを再設計し、ラット間脳の遺伝子発現をreal time PCR法によって測定し、精神ストレスとして水浸負荷46日で713倍の発現の増加が観察された。これを踏まえて精神ストレスのマーカーとしてc-fos及びc-fos以外のマーカータンパク質を探索する目的で、ラット間脳のRNA品質の高いRNA標品を抽出して次世代シーケンサー(RNA seq)による網羅的な遺伝子の発現解析を試みており、今後ヒトのストレスマーカーの探索にも役立てたい。尿中過酸化水素の濃度が尿中抗酸化物質の影響を受けやすいため、尿中過酸化水素の経時変化を推定するためには抗酸化物質の影響を受けない他の疲労候補マーカーの探索も必要であり、その探索に時間と労力を費やしており、また参考となる先行研究も極端に少ないことも一因である。24年度が最終年度であるため、記入しない。信頼できるストレスマーカーから候補となる疲労マーカーを探索・特定し、脳内のどの遺伝子の発現が疲労に関与するか検討し、DNAマイクロアレイ法での探索に役立てたい。
緩和ケア病棟における入院時から死別後１年間の継続的がん患者家族支援に関する研究

患者が診断を受けてから慢性の経過をたどっている家族は、身体的負担、精神的負担、生活上の負担を感じており、それらの負担を軽減する支援が必要である。継続的がん患者家族支援として、死別後12年の家族を対象とした家族サポートグループは、悲嘆からの回復の一助になる。一方、家族のサポートグループを実施する看護師は、家族と類似した感情を抱きやすく、共感疲労が起こりやすい。このことを考慮した教育プログラムが必要である。本研究の目的は、緩和ケア病棟入院時から死別後のがん患者家族を継続的にサポートするためのがん患者家族支援プログラムを構築しその効果を実証的に評価することである。平成24年度は、1.一般病院緩和ケア病棟に入院しているがん患者の主たる家族介護者に対するニーズ調査の検討2.緩和ケア病棟死別後の遺族を対象とした遺族サポートグループにおけるニーズの検討3.遺族サポートグループを行うファシリテーター教育について検討した。緩和ケア病棟に入院しているがん患者の主たる介護者に対する調査においては、身体的負担、精神的負担、生活面での負担を1つでも感じている人は複数の負担を感じており、患者が診断を受けてからの期間は、約6か月以上が半数を占めていた。また、入院している患者の家族同士の支えや医療者からのサポートを必要としている人は患者が診断を受けてから25年経過していた。これらのことから、診断を受けて慢性の経過をたどっている患者の主たる介護者が身体的、精神的、生活上の負担を軽減するためのサポートプログラムの必要性が示唆された。遺族サポートグループに関しては、「色々な体験や気持ちを聞くことができた」など好意的、肯定的な意見を抱いた遺族がいた一方で「私たちの言葉や思いを活かしてほしい」など不満や要望を抱いた遺族もいた。実際に行った遺族サポートグループのプログラム内容は過去を振り返って語り合うという喪失志向コーピングに偏った内容であったため、今後は回復志向コーピングの内容も取り入れていく必要性がある。遺族サポートグループを行うファシリテーターについては、自分自身の成長につながる経験をしていたが、一方で参加者の悲嘆や怒りの表出に共感疲労を起こしやすいことがわかり、ファシリテーターのこころのケアの必要性が明らかとなった。研究目的は、緩和ケア病棟入院時から死別後のがん患者家族を継続的にサポートするためのがん患者家族支援プログラムを構築し、その効果を実証的に評価することである。平成25年度は、終末期がん患者の家族と継続的に関わった看護師を対象とし、死別後の家族ケアを行うための教育プログラムを実施、評価することを目的とした。教育プログラムの内容は、グリーフケア、グリーフケアを行うファシリテーターの役割、サポートグループの実際、自分自身をケアすることとし、講義とロールプレイ演習で行うこととした。教育プログラムを実施した後、対象者に対し満足度と自信についてアンケート調査を行い、実際に遺族に対してサポートグループを実施した後インタビュー調査を行い、教育プログラムの評価を行っていく予定である。継続した家族ケアの一環として、死別後家族が緩和ケア病棟を訪問した際の望ましいケアを検討するため、家族が訪問した目的や看護師の対応、思いについて調査を行った。家族が訪問することの意味について、これまで過ごしてきた場所や人との関係性の区切りや整理や新しい生活に向けての1つの段階ではないかと考えた。看護師は、訪問した家族に入院中と同じ家族ケアを行うことで、ケアの振り返りとなり看護師の働く意欲や喜びにつながっていくことが考えられた。さらに、継続した家族ケアとして行った緩和ケア病棟で死別した家族を対象とした遺族サポートグループでは、過去を振り返り語り合う喪失志向コーピングの内容と、現在の体験を前向きに捉える回復志向コーピングの内容を取り入れたプログラムを考案した。その結果、参加した家族、スタッフとも9割以上が満足した、役立ったと回答した。以上の結果をふまえ、予期悲嘆から悲嘆のプロセスにおける継続的な家族のサポートプログラムおよび支援体制を構築する。その結果、家族の健康状態の安定、QOLの向上に寄与できると考える。本研究の目的は、緩和病棟入院時から死別後少なくとも1年の期間がん患者家族を継続的にサポートするためのがん患者家族支援プログラムを構築し、その効果を実証的に評価することである。具体的には、アクションリサーチの手法を用いて研究者が研究対象者である緩和ケア病棟に入院中のがん患者家族および死別後1年未満の遺族に対し、ニーズ調査を行い、がん患者家族のニーズに応える継続的な支援プログラムを考案する。さらに考案したプログラムを実施していく上での体制上の困難を把握し、支援可能な体制を検討していくことである。平成23年度は、一般病院緩和ケア病棟入院患者の主たる家族介護者のニーズを把握するため、文献及び過去の研究成果に基づき、(1)介護の知識や技術、症状や対処の方法、患者、家族の思いの情報共有といった情報的サポート(2)同じ体験をしている人からの情緒的サポート(3)医療者からの情緒的サポート(4)家族同士での情緒的サポート(5)家族の心身の健康に対する直接的サポートに関するニーズ調査用紙を作成した。緩和ケア病棟承認届け出受理施設に依頼し、緩和ケア病棟入院中の患者の主たる家族介護者へニーズ調査を実施した。

対象者の選択の困難さがあり、ニーズ調査方法の変更を検討している。また、支援体制を整えるため、遺族サポートグループのファシリテーターマニュアルを作成し、ファシリテーターのトレーニングを行った。遺族サポートグループを実施したファシリテーターの経験について自由記述式のアンケートを行い、【参加者同士の交流を促進すること】、【参加者の個別対応】、【ファシリテーター自身をコントロールすること】が運営上の困難さとして明らかになった。本研究の目的は、緩和ケア病棟入院時から死別後のがん患者家族を継続的にサポートするためのがん患者家族支援プログラムを構築し、その効果を実証的に評価することである。平成26年度は、緩和ケア病棟入院中のがん患者の死別後12年の家族を対象に、考案した内容を取り入れた家族サポートグループを実施し評価を行った。家族がサポートグループに参加した理由は、同じ境遇の人と気持ちを分かち合いたい、悲しみからの回復のきっかけ、家族をしのびたい、家族サポートグループへの興味、医師や看護師にお礼がしたい、役に立ちたい、であった。家族サポートグループを実施したあとの家族の思いとしては、スタッフの対応がよかった、同じ境遇の人と分かち合いができたことを挙げていた。家族サポートグループは、参加した人の満足度も高く、家族の悲嘆からの回復の一助となると考える。また、緩和ケア病棟入院中のがん患者、家族に継続的に関わった看護師、ボランティアを対象に、死別後の家族サポートグループを行うための教育プログラムを実施し評価を行った。有用性については、62名(98.4%)が役立つと回答しており、その理由としては、今後のケアに活かすことができる、グリーフケアの質の向上に役立てる、自分自身のケア、成長につながる、が挙げられた。教育内容については、すべての内容について90%以上が役立ったと回答し、ロールプレイ演習では97.5%が役立ったと回答した。家族に対しグリーフケアを提供した経験や、今後のケアに役立てる経験は、入院中からの患者、家族の悲嘆のケアに還元することができ、継続的な悲嘆のプロセスをサポートすることにつながると考える。一方、入院中患者をケアしている体験を家族と共有しやすく、家族と同様の感情を抱きやすい。したがって家族サポートグループでは共感疲労が起こりやすいことを理解し、自分自身をケアし予防していくことが重要である。精神看護緩和ケア病棟入院中のがん家族介護者および死別後の遺族に対するニーズ調査において、対象者の選定が困難であり調査の実施、結果、評価に時間を要した。そのため、予期悲嘆から悲嘆回復のプロセスにおける家族支援プログラム内容の検討および基盤体制の構築に遅れを生じている。平成25年度に家族支援教育プログラムを考案し、対象者に介入を行い評価する予定であったが、親族の介護に時間を要し、介入、評価が行えず、継続的な家族支援体制の基盤構築に遅れを生じている。
免疫組織化学的手法による新しいリンパ管同定法の開発

申請者は,これまで安定した結果の得られるヒト組織内微小リンパ管の特異的同定法が確立されていなかったことから、免疫組織化学的方法を用いたヒトリンパ管特異的同定法を開発し(印刷中)、専門学会に報告した(第42回日本解剖学会東北・北海道連合地方会、平成8年9月、山形。第38回歯科基礎医学会、平成8年10月、横須賀)。本方法は、ヒト胸管内皮細胞の膜蛋白特異的抵抗体が、抗ラミニン抗体で強く染色される血管様構造物に反応を示さず、リンパ管様構造物のみを認識することから確立した、抗体ヒト胸管抗体によるヒトリンパ管特異的免疫染色法である。また、抗ヒト胸管抗体でリンパ管を、さらに抗ラミニン抗体で血管を鑑別染色する二重染色法を確立した。本染色法は次の点で画期的であると思われる。1)反応が特異的であり、且つ通常の固定・染色操作で抗原決定基が失活しないことから、安定した血管が得られること。2)入手の容易な市販の抗体を用いた凍結切片に対する方法であることから、病理検査など一般的方法として有用であること。申請者はこれまでその存在に関して種々の論争のあった、ヒト歯髄リンパ管の光顕的同定を行った(投稿中)。また現在、本方法によって同定した種々の組織内微小リンパ管の内皮細胞について、イムノグロブリンスーパーファミリーの発現を検索し、リンパ管内皮細胞の細胞輸送機能を検討している(投稿準備中)。
糸球体細胞におけるTGF-βの情報伝達系に関する研究

TGF-βをラット由来メサンギウム細胞に添加すると、[3H]thymidine取り込みの増加なしに、フィブロネクチン(FN)やコラーゲン(COL)typeIVなどの細胞外基質の増加をきたす。この作用がGTP結合蛋白(G蛋白)を介するかどうかを検討するために、G蛋白認識配列ペプチドによる阻害実験を施行した。その結果、Gs,Gi,Gq認識配列ペプチドでは100pM TGF-β刺激下のメサンギウム細胞による培養上清中のFNやCOLtypeIVの変化が認められず、Go認識配列ペプチド(NNIQV VFDAV TDIII ANNLR)のみが阻害作用を示した。しかし、細胞膜の外側から添加したG蛋白認識配列ペプチドが、細胞内に取り込まれているかを正確に検証することが困難であった。そこで、Ikezuらが作製したGαsキメラのcDNAを用いて検討することにした。これは、GαsのC末端の5個のアミノ酸を変化させたもので、Gαs wild type,Gαs/αi,Gαs/αo,Gαs/αz,Gαs/αq計5種類のcDNAをリポフェクチン法でメサンギウム細胞にtransientにtransfectし、TGF-βによる細胞外基質増加作用に対する影響を検討した。その結果、Gαs wild type,Gαs/αi,Gαs/αz,Gαs/αqではTGF-β刺激により培養上清中のFN濃度の変化を認めなかったが、Gαs/αoをtransfectした場合、培養上清中のFN濃度の増加を認めた。よって、メサンギウム細胞においては、TGF-βによる細胞外基質の増加にはGoが関与している可能性が高い。今年度は、ラット培養メサンギウム細胞を用いて、TGF-βの作用に関する基礎検討を行った.まず、110pMの低濃度と500pM1nMという高濃度のTGF-βによるメサンギウム細胞の増殖能およびフィブロネクチン(FN)産生能への影響を検討した。低濃度のTGF-βでは、メサンギウム細胞への[3H]thymidineの取り込みは促進し、高濃度では逆に抑制された。しかし、いずれの濃度でもFN産生は増加した。次いで、この反応にG蛋白が介在しているかを検討するため、pertussis toxin(PTX)の影響を検討した。100ng/ml PTXで5時間処理後に、100pX1nMTGF-βを作用させると、[3H]thymidineの取り込みおよびFN産生は低下した。よって、ラット培養メサンギウム細胞にはPTX感受性のG蛋白が存在し、TGF-βによる増殖およびFN産生の変化に関与している可能性をつきとめた。さらに、メサンギウム細胞の蛋白抽出液を用いたWestern blotでは、Gi蛋白が主要なG蛋白であった。今後は、培養メサンギウム細胞に対するTGF-βの作用にGi蛋白が関与しているかどうか検討を進める予定である。
分子生態遺伝学的手法による森林動態に関する研究

本研究プロジェクトでは、わが国の主要な森林タイプの天然林に設置されている大面積長期モニタリングサイトを用いて、分子生態遺伝学的手法により構成樹種個体群の構造と動態について調査した。具体的な目的は、個体レベルと遺伝子レベルの構造と動態を解明すること、繁殖様式、交配様式、種子散布や花粉散布、親の繁殖成功度などの繁殖に関わる特性を明らかにすること、モデル化により構造や動態、繁殖過程の説明と予測を行うことであった。1.暖温帯常緑広葉樹林のスダジイ、温帯性針葉樹林のヒノキ、サワラ、アスナロ、ミズナラ、ホオノキ、ミズメ、亜高山帯常緑針葉樹林のトウヒ、オオシラビソ、シラビソ、コメツガなどについて個体群構造と動態を明らかにした。2.分子生態遺伝学的解析のためのマイクロサテライトマーカーの開発をスダジイ、ブナ、ヒメモチ、シデコブシで行い、多くの有用なマーカーを開発した。3.ヤブツバキ、ブナ、シデコブシにおいては、限られた種子散布に起因する遺伝的構造が存在していることを明らかにした。また、遺伝的構造の程度は生育段階間において異なることを明らかにした。さらに、ブナにおいては親子解析により稚樹の半兄弟家系構造を明らかにした。4.ヒメモチとサワラにおいては、集団内のクローン構造を明らかにした。集団の維持や更新におけるクローン成長の重要性が示唆された。5.ウラジロガシにおいては、父性解析により花粉散布パターンを明らかにした。また、母樹が受け取る花粉プールは母樹間で遺伝的に異なることを明らかにした。6.集団内における個体や遺伝子の構造や動態、繁殖過程などに対して、モデルを構築して適用を試みた。本研究は、天然林に設置されている長期モニタリングサイトにおいて、分子生態遺伝学的手法を用いて、個体レベルと遺伝子レベルの構造と動態の解明、そのモデル化による現象の説明と予測、繁殖に関わる特性の解明を目的としている。平成14年度には主に以下の研究成果が得られた。1.龍良山照葉樹老齢林および近隣の二次林におけるスダジイ成木集団の遺伝構造解析をマイクロサテライトマーカーを用いて行った。その結果、両者の遺伝的変異に有意な差異は見られなかったものの老齢林においては50mの距離階級において対立遺伝子の空間自己相関が見られるなど構造が存在したのに対して、二次林では全く構造が見られなかった。2.龍良山照葉樹老齢林において、ウラジロガシの種子の父性解析をマイクロサテライトマーカーを用いて行い、花粉流動および成木の父性繁殖成功度に影響する要因を明らかにする研究を行った。その結果、交配の46%はプロット内で成立していたが、残りの54%はプロット外からの花粉流動により生じていた。また、花粉親の父性繁殖成功度は主に種子親までの距離に依存していることがわかった。3.大山ブナ老齢林において、ブナ成木集団の遺伝構造解析をマイクロサテライトマーカーを用いて行った結果、集団内に弱い構造が存在することがわかった。また、この構造はプロット内で不均一であり、ササのない東側でより強く、ササのある西側では存在しなかった。4.大山ブナ老齢林の林床に分布するヒメモチパッチを対象にRAPDマーカーを用いて、クローン多様性とパッチ内・パッチ間の遺伝的変異を調べた。その結果、クローン多様性が高いこと、パッチ間の遺伝的分化は有意に高いが、パッチ間には空間的遺伝構造が存在しないことがわかった。5.これらのデータのための空間的解析手法の開発に先立ち、これまでの手法を検討して問題点を指摘し、その統計量の再解釈を行った。平成15年度には主に以下の研究成果が得られた。

1.分子生態遺伝学的解析のためのマイクロサテライトマーカーの開発をスダジイとブナについて行い、それぞれ6座と16座のマーカーを開発した2.龍良山照葉樹老齢林において、スダジイの稚幼樹と成木の親子解析をマイクロサテライトマーカーを用いて行った。その結果、プロットコア1ha中の稚幼樹890個体のうち、4ha中に親のいないもの224個体、片親が検出されたもの470個体、両親が検出されたもの196個体(うち3個体は自殖)であった。DBH80cm以下の成木はほとんど稚樹を残していないこと、稚幼樹の分布は林冠ギャップに集中しているが、それに関連する親個体は森林全体に広く分布していることなどが明らかになった。3.愛知県瀬戸市の暖温帯落葉広葉樹林(海上の森)において、シデコブシ集団のサイズ分布と遺伝的構造を調査した。その結果、マイクロサテライト分析によりシデコブシのラメート(幹)は175ジェネットに識別された。ジェネットは萌芽や伏条によってラメートを増加させており、少数の大きなラメートと多数の小さなラメートから構成されていた。ラメートを対象とした遺伝構造解析では、クローン成長を反映した強い遺伝構造が検出された。一方、ジェネットを対象とした同様の解析においても弱い遺伝構造があることがわかった。本研究は、天然林に設置されている長期モニタリングサイトにおいて、分子生態遺伝学的手法を用いて、個体レベルと遺伝子レベルの構造と動態の解明、そのモデル化による現象の説明と予測、繁殖に関わる特性の解明を目的としている。平成16年度には主に以下の研究成果が得られた。1.分子生態遺伝学的解析のためのマイクロサテライトマーカーの開発をヒメモチとシデコブシについて行い、それぞれ13座と30座のマーカーを開発した。2.大山ブナ老齢林において、ブナ稚樹(樹高50cm以上、胸高直径5cm未満)の半兄弟家系構造をマイクロサテライトマーカーを用いて調べた。その結果、多くの稚樹がプロット(50m×50m)内に両親がいることがわかった。これは成木密度が高いことに起因して、交配が近距離の花粉散布によって生じていることを示唆する。また、親あたり稚樹数のばらつきは親のサイズによって説明され、大きなサイズの親は小さなサイズの親に比べて繁殖成功度が高いことがわかった。半兄弟は親の周囲に分布し、その分布は異なる半兄弟家系間で重なっていた。これは限られた種子散布とシードシャドーの重複が原因であると考えられる。3.大山ブナ老齢林の林床に生育するヒメモチを対象に、RAPDマーカーを用いて、パッチ内のクローン多様性と構造を調べた。ジェネットは斜面に沿って拡大したことが認められ、これは幹が雪の重みで接地した際に起こった伏条によるクローン成長によるものと考えられる。どのパッチでも、多数の幹をもつ大きいジェネットが少数と少数の幹をもつ小さなジェネットが多数存在していることが認められた。パッチ間のクローン多様性の差異は、実生の加入頻度が異なることに起因すると考えられる。また、パッチにおけるジェネットサイズの歪んだ頻度分布は、発芽のタイミングや齢、種内競争の両方または一方によって説明されると考えられる。
新規卵巣由来ペプチドホルモンの同定とその生物学的役割の解明

本研究では、脊椎動物で一般的な卵巣という器官自身による卵胞成長制御機構が、我々ヒトの祖先的な無脊椎動物であるカタユウレボヤに存在するかを明らかにする。まずホヤの卵巣から新規の成熟ペプチドホルモンを検出する。次にそれらの受容体を同定し、ホヤ卵胞における発現時期や発現部位を決定する。さらに卵胞成長における機能評価を行うことによって、ホヤの卵胞成長における新規卵巣由来ペプチドの生物学的役割を解明する。
高速メチル化反応を基盤とする分岐アルキル側鎖を有するアミノ酸のPETプローブ化

PET(陽電子放射断層画像撮影法)によるアミノ酸トランスポーターの機能解析、および生体内発現部位の視覚化を目指して、その基質となるアミノ酸のうちロイシンのPETプローブ化へ向けた研究を進めた。本研究は、ビニル基sp^2炭素上への[^<11>C]メチル基の導入より得られる三置換オレフィンを還元し、分岐アルカンを得る手法によって、アミノ酸側鎖の^<11>C標識化を達成することを計画している。^<11>Cポジトロン放射核の導入によるPET薬剤の合成において、有機ホウ素前駆体を基質とするビニル基炭素上への[<11>C]メチル基の導入は短時間(5分)に達成できる。続く還元反応を短時間に達成するために、連続水素添加装置の導入を行い、既存の自動合成装置と連携について配管系のセットアップとソフト面での調整を完了した。ポジトロン放射核による標識化反応後に水素添加反応を組み合わせる試みは、既存のPET薬剤の自動合成系においては前例がなく、アミノ酸類の標識化と併せて特許出願を予定している。既に、プロパルギルグリシンから出発し有機ビニルホウ素前駆体の合成法を確立しているので、スケールアップ合成により前駆体を大量に調製した。この前駆体に対する放射線条件下での高速メチル化反応は効率よく進行し、望み通りの[<11>C]ビニルメチル体を与えることは確認できている。このものの二重結合と脱保護により[<11>C]ロイシンの供給が実現されるため、そのオレフィンの還元と脱保護の反応条件の詳細な検討を進めた。水素圧、反応温度について最適条件が決定できたため、現在[<11>C]ロイシンのテスト合成を進めている。引き続き、自動合成系と併せた特許出願を行う。さらに、腫瘍イメージング剤としての機能を探るため、ラット、サルへPETプローブを投与し、体内動態および標的組織への集積度を解析する。