hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Y染色体のゲノム解析

Y染色体上のいくつかの場所を標的に遺伝子のクローニングを目指してきた。解析を行ううち,Y染色体の多様性が浮かび上がってきた。それとともに,男性の系譜とY染色体の機能的な違いについて,いくつかの興味深い点があることが分かってきた。言いかえれば,「Y染色体はいくつかのグループに分かれており,それぞれのグループ間では構造が相当違うのではないか」ということ,および,「Y染色体が違えば男性の繁殖結果が違うのではないか」ということである。このように考える理由の1つは,Y染色体のマップを作っていて,由来する細胞が違うライブラリーを使うと,同じSTSが含まれる領域でも全然マップが違っていて,つながらないことである。すなわち,Y染色体の構造はライブラリーの由来した個体間で相当異なっているのではないかと思われる。一方で,日本人集団に見られるDNA多型を利用して,日本人のY染色体を4種類に分類している。まだ,結論づけられる段階ではないが,この4つの系統で表現型が違うことを示唆する結果を得ており,系統の違うY染色体が機能的に異なっていると思われる。本年の解析で,上記のようなことが徐々に明らかになり,以前より感じていたことであるが,Y染色体には相当の多様性があり,またそれが表現型につながっているのではないかということが強く示唆された。このようなことを考えると,Y染色体のゲノム計画を進めるにあたっては,まず,きちんとY染色体を分類した後,どのグループの染色体を解析しているかを分かった上で進めて行く必要がある。今後の研究のためにそれぞれのグループのセルラインを確立することを考えている。
非線形偏微分方程式の超離散解析

本研究の主なテーマは、超離散化の手法を用いて非線形離散問題に対する微分方程式の解析手法の適用可能性を考察することと、逆超離散化法の開発により、離散系の解から対応する偏微分方程式の解の構造を説明することの二つである。この目的に対して本年度の研究経過は以下の通りである。基本的セルオートマトンと呼ばれる離散力学系に対して、逆超離散化の手法を適用し、対応する非線形差分方程式を導いた。その際、差分方程式がセルオートマトンの時間発展パターンを保存する十分条件として、セルオートマトンに関する安定性を定義するとともに、得られた非線形差分方程式の安定性を数学的に証明した。また、フィルター写像を導入し、セルオートマトンに附随する任意の区分線形写像(もしくはその写像の与える力学系)を安定化する一般的手法を得た。さらに、得られた差分方程式はある意味で「滑らか」であり、連続化が可能であることを指摘した。今後、対応する偏微分方程式がどのようなものであるかを検討し、反応拡散系など関連する現象とのつながりを調べることが問題となる。また、基本的セルオートマトンだけでなく、流体力学、化学反応系、非線形分散波などで提案されているセルオートマトンに対して、逆超離散化を適用し非線形差分方程式及び対応する非線形偏微分方程式を導出することも今後の研究テーマである。なお、超離散系に関し、戸田分子方程式およびその拡張版の超離散化によって得られるセルオートマトン系の代数的性質についても考察を加えた。とくに箱玉系とよばれるシステムについて、その保存量を逆超離散化の手法を用いて構成した。この結果は超離散可積分系の代数的性質の理解に新しい知見を与えるものである。その差分方程式は結合型であるのが特徴で、一つの変数はフィルターの役割を果たしている。得られた差分方程式に対して数値計算を行うと、たとえばルール90の場合、もとのセルオートマトンで見られるフラクタルパターンが安定に再現される。結合的でない場合にはフラクタルパターンは時間とともに消失するが、フィルターがその構造を保持する役割を果たしている。本研究では基本的セルオートマトンすべてについて、その解構造を保存する非線形差分方程式を導き、かつその安定性を数学的に証明した。また得られた差分方程式はある意味で「滑らか」であり、連続化が可能であることを指摘した。また、基本的セルオートマトンだけでなく、流体力学、化学反応系、非線形分散波などで提案されているセルオートマトンに対して、逆超離散化を適用し非線形差分方程式及び対応する非線形偏微分方程式を導出することも次年度の研究テーマである。
ゲノムの解析に基づく院内感染原因菌の病原性評価のための情報基盤の確立

各種病院内で様々な病原性を示した黄色ブドウ球菌株のうち由来の明らかなもの(敗血症、眼炎、中耳炎、膿、尿、喀痰、皮膚、鼻腔等)941株、アトピー性皮膚炎由来株142株、健常人口腔由来株、伝染性膿痂疹およびSSSS由来株1836株を収集し、計2953株全てについてPFGE解析を施行した。その結果、以下の事が明らかとなった。分離された株は大きく分けて2つのグループに所属した。うち一つは伝染性膿痂疹、SSSS由来株(ETA産生株およびETB産生株)および鼻腔由来株が占めた。他方のグループには院内由来株、伝染性膿痂疹、SSSS由来株(ETA産生株、ETD産生株)、アトピー性皮膚炎由来株が属した。後者の中では院内由来株、伝染性膿痂疹由来株、アトピー性皮膚炎由来株がそれぞれ明らかなクラスターを形成していた。院内感染由来株は少なくとも5つのクラスターを、伝染性膿痂疹由来株はETA遺伝子保有クラスター、ETD遺伝子保有クラスター、さちにET遺伝子を保有しない小さなクラスターが8存在した。アトピー性皮膚炎由来株は少なくとも5つのクラスターが存在した。なかでも院内由来株の中で敗血症等重症例から採取された株は院内由来株の2つのクラスターに集中していた。セラチアの系統解析:臨床分離株および環境分離株のHouse-keeping遺伝子(mdh,mtlD,aroE,icd)の配列をもとにMultilocus sequencingtyping(MLST)解析および性状解析を行い、つぎの結果を得た。1)臨床分離株と環境分離株では系統が異なることが分かった。2)セラチアの特徴のひとつである赤色色素(プロディギオシン)産生株は、限られたクラスターに分類できることが分かった。3)ヒト血清感受性を調べたところ、血清による殺菌性に抵抗性が高い株が分布するクラスターがあることが分かった。4)ゲノム配列をもとに作成したマイクロアレイを用いたComparative genome hybridization(CGH)解析での系統間の相違を調べる実験は現在進行中であるが、環境中に存在する抗菌薬、消毒薬、重金属、有機溶媒などの細胞障害性異物や細胞内代謝産物の細胞外への輸送に働く排出システム群は菌株間で高度に保存されていることが分かった。これはSouthern hybridization実験の結果と一致した。5)ゲノム配列を決定したSM39株が保有する多剤耐性プラスミドの脱落株を作成し、種々の抗菌薬感受性を測定した。その感受性と臨床分離株および環境分離株の感受性の比較から、セラチアの抗菌薬自然耐性のレベルは緑膿菌よりも低いが、大腸菌などの腸内細菌よりも高いことが分かった。1.ゲノムフィンガープリント解析の結果、42のクラスターを見出した。クラスターは大きく、院内感染由来菌とコミュニティ由来菌に大きく分類され、さらに診断名による分類とクラスターが一致するものがあった。またクラスターによって薬剤耐性遺伝子mecAの分布が明らかに異なることを見出した。主な病原因子(特に毒素)遺伝子のPCR解析により、クラスターにより菌が異なる毒素遺伝子のセットを保有する事が明らかとなった。これらのことから予想通り、黄色ブドウ球菌にはdisease-oriented strainがあることが強く示唆された。2.二成分制御系因子を含む多くの転写調節性因子は対数増殖期から定常期に移行する過程で発現が変化するものが多く認められ、その変動に呼応する形で病原性因子遺伝子の発現も変動することが分かった。ゲノムが明らかにされている4種の黄色ブドウ球菌について比較検討した結果、病原性因子、転写調節性因子の発現は共通のパターンの増減をする物がある一方、株により異なるものがあることが明らかとなった。3.親株であるMW2株および作製したTCS遺伝子破壊株を用いて各種性状解析を行った。4.細胞壁合成系に関与する因子の発現パターンは増殖過程で大きな変動は認められなかった。現在、調節性因子について変異株を作製し、検討中である。5.すでに明らかにしたセラチアのゲノム情報を基盤に、病原性遺伝子の探索を行った。(1)ヒト血清抵抗因子:構築したTn挿入変異株ライブラリーの検索から、ヒト血清耐性に寄与する原因遺伝子を同定した。それには莢膜形成遺伝子が含まれていた。(2)in vivo expression technology (IVET)による環境応答遺伝子の検索:栄養要求性(dapB)を指標にしたIVETにより、獲得免疫系を欠いた無脊椎動物であるカイコの体液中で発現するセラチア菌の候補プロモーターを6個同定した。(3)大腸菌全プロモータークローン(PPTクローン)による環境応答遺伝子群の検索:PPTクローンの応用によって同定した二成分制御系遺伝子群を含むカイコ体液に応答する遺伝子群のセラチア・ホモログが大腸菌の場合と同じようにカイコ体液に応答することを見出した。(4)MLST系統解析を基盤にした比較ゲノム(CGH)による病原遺伝子の検索:ゲノム配列情報をもとに作成したマイクロアレイを用いて、系統的に近縁で、致死活性が異なる株のCGH解析により、高致死活性株に特異的に存在する62遺伝子を同定した。それらには、セラリシンやヘモリジン遺伝子が含まれていた。ゲノム解析株に存在する4つのセラリシン遺伝子の欠失株を作成し、現在、病原性の変化を調べている。

6.MDRPを含む臨床分離緑膿菌のhouse-keeping遺伝子および変異修復機構に関与する遺伝子群のDNA塩基配列を基にしたMLST分子系統解析からMDRPは特定のクラスターに分布することを明らかにした。黄色ブドウ球菌収集した臨床分離株を用いてパルスフィールド電気泳動によるクラスタリング解析を行い41のクラスターに分類した。各クラスターに属する菌株502株を抽出し、主な毒素遺伝子、薬剤耐性遺伝子mecAをPCRで検出した。さらにその中から代表株109株を抽出し、アイクロアレーを用いたCGH解析を行うとともにカイコを用いた病原性評価を行った。その結果、黄色ブドウ球菌臨床分離株は大きく、院内感染型と市中感染型に分類され、院内感染型の中に少なくとも2つの敗血症を起こす菌群が明らかとなった。獲得免疫系を持たないカイコに対する病原性は市中感染型で強く、院内感染型で弱かった。セラチア収集した臨床分離株と環壌分離株を用いてMLSTによる系統解析を行い、臨床分離株と環境分離株では系統が異なることを明らかにし、それをべースにセラチアの病原性評価を行い、次の成果を得た。1.ヒト血清によるセラチアの殺菌には補体が重要な役割を担っていること、2.ヒト血清殺菌性に抵抗性が高い株が分布するクラスターがあり、これらの株での抵抗性のひとっは莢膜産生であることを明らかにした。緑膿菌臨床から分離した多剤耐性株と通常株でのMLSTによる系統解析をベースにした研究で次のことを見出した。1.多剤耐性株には少タくとも2つの系統が存在すること、2.多剤耐性株はバイオフィルム形成能が高いこと、3.抗菌薬に対する抵抗性やバイオフィルム系性能とは逆に、ヒト血清やヒト好中球に対する感受性が高いことを明らかにした。黄色ブドウ球菌1.疾病のタイプとその菌が保有する遺伝子セットの関係を明らかにし、疾病に特有のマーカー遺伝子の存在を検討した。臨床分離株をパルスフィールド電気泳動にかけた後、得られたゲノタイプをコンピュータに読み込ませ、Gel Comparソフトを用いて、クラスター解析を行った。得られたクラスターから代表株を選出し、comparative genomic hybridizationによる比較解析を行った。さらに疾病タイプ間の株の比較をクラス識別の手法を用いて行い、疾病特異的遺伝子を検出した。2.市中感染型、院内感染型の両者について獲得免疫を欠損しているrag-KOマウスおよび親マウスを用いて致死活性による評価を始めた。3.市中感染型、院内感染型のそれぞれの代表株について二成分制御系の網羅的欠失株17株を作成し、これら遺伝止欠失株の病原性評価をカイコ、rag-KOマウスを用いて評価を行った。セラチアIVETを用いて得られた病原因子候補の評価を行い、病原因子、薬剤耐性因子の探索を継続した。またトランスポゾン挿入変異株バンクでヒト血清抵抗性因子の同定を行った。またマイクロアレイを用いたCGH解析ならびに遺伝子発現解析を行った。緑膿菌ヒト血清、ヒト好中球を用いて抵抗性因子の同定を行った。また多剤耐性Pseudomonas aeruginosa(MDRP)について系統間での性状の相違、耐性メカニズムに関する検討を行った。
東北海域へのマアナゴの加入機構に関する研究

東北海域へのマアナゴの加入機構を明らかにするために、前年度においては,年齢査定法を確立し、漁獲物の年齢組成および年齢と体長の関係を明らかにした.今年度は以下のとおり、1.東北海域への葉型仔魚来遊パターンと海況との対応関係、2.来遊後の分布と移動について明らかにした。1.マアナゴ葉型仔魚の漁獲量が最も多い大洗魚市場における,19932002年の船曳網1ケ統1日当たりのCPUEを求め、来遊時期を推定した.水温に対する葉型仔魚のCPUEの関係を調べたところ、まだ水温が10度未満の時には、いずれの年もCPUEはほぼ0であった。最も高いCPUEの値が見られたのは10度から15度にかけての範囲にあった。15度以上でも漁獲はみられたが、水温が15度近くに達する4月中旬以降は、変態期の個体が大半を占めた。以上のことから、常磐海域ににおいてマアナゴ葉型仔魚は、主に表面水温が1015度であるような海洋条件の時期に来遊することが示された。したがって、マアナゴ葉型仔魚は黒潮北上暖水ではなく、黒潮の沿岸波及水を利用して来遊するものと推察された。2.東北海域における各地に生息するマアナゴの体長と年齢組成を比較した。松島湾内では1+のみ、松島湾沖では1+中心で3+以上の個体は全く分布していなかった。これに対して仙台湾、常磐海域の水深100m200mの水域においては主に400mm800mm年齢2+4+の個体で構成されていた。したがって、内湾や浅海域において若齢期(2歳まで)を過ごしたマアナゴは、年齢の進行とともに沖合の大陸棚に移動するものと考えられた。東北南部海域における沖合底曳船のCPUEマップは、マアナゴが水深100m200m水域を中心に仙台湾から常磐沖に広く分布していることを示した。しかし主に2月3月には、仙台湾の水域において著しく低密度となった。これは同時期同海域ににおける10度以下の低水温の出現に対応していた。仙台湾と常磐海域のマアナゴについて、体長、年齢、生殖腺重量指数、肥満度を比較したところ、有意差は認められなかった。したがって、本海域におけるマアナゴの分布の季節的な変化は、成長や成熟に伴う移動ではなく、低水温を避けた季節的な南北回遊によるものと考えられた。本研究は、1.年齢査定方法を確立と年級豊度の評価、2.レプトセファルス仔魚の輸送過程と変態・着底過程を調べ、さらにこれらと海況との関連を解析することによって、東北海域へのマアナゴの加入機構を明らかにするものである。本年度は,マアナゴの年齢査定法の確立,および仙台湾の漁獲物の年齢組成および年齢と体長の関係を明らかにした。マアナゴの年齢査定法の確立マアナゴの耳石(扁平石)に、ホットプレートを用いて約200度、78分の熱(Burning)処理を施した。その耳石をポリエチレン樹脂に包埋した後、硬組織切断機を用いて中心核を通る切片を作成した。輪紋の観察は、蛍光顕微鏡(BVフィルター)を用いてを行った。マアナゴの耳右は、熱処理を施し・更に蛍光観察を行うことによって、輪紋(蛍光帯)が明確に観察さるようになった。その輪紋は主に6月8月に形成されており、年齢形質であることが確認された。仙台湾の漁獲物の年齢組成および年齢と体長1998年6月2000年1月に仙台湾福島沖においてカゴ網によって漁獲されたマアナゴは,全長315mm925mmであった。これらのマアナゴについて,今回新たに開発した耳石を用いた年齢査定法により各個体の年齢を調べたところ,0+6+であると査定された(孵化日を12月1日と仮定)。平均体長は、1+が41mm,2+が49mm,3+が59mm,4+が68mmであった.漁獲物は0+、6+が極少数で、主に1+5+の個体で構成されていることが明らかとなった。年齢組成は1+が18.0%、2+が32.5%,3-31.0%,4+が14.5%,5+が3.5%であった。

以上のことから、常磐海域ににおいてマアナゴ葉型仔魚は、主に表面水温が1015度であるような海洋条件の時期に来遊することが示された。したがって、マアナゴ葉型仔魚は黒潮北上暖水ではなく、黒潮の沿岸波及水を利用して来遊するものと推察された。2.東北海域における各地に生息するマアナゴの体長と年齢組成を比較した。松島湾内では1+のみ、松島湾沖では1+中心で3+以上の個体は全く分布していなかった。これに対して仙台湾、常磐海域の水深100m200mの水域においては主に400mm800mm年齢2+4+の個体で構成されていた。したがって、内湾や浅海域において若齢期(2歳まで)を過ごしたマアナゴは、年齢の進行とともに沖合の大陸棚に移動するものと考えられた。東北南部海域における沖合底曳船のCPUEマップは、マアナゴが水深100m200m水域を中心に仙台湾から常磐沖に広く分布していることを示した。しかし主に2月3月には、仙台湾の水域において著しく低密度となった。これは同時期同海域ににおける10度以下の低水温の出現に対応していた。仙台湾と常磐海域のマアナゴについて、体長、年齢、生殖腺重量指数、肥満度を比較したところ、有意差は認められなかった。したがって、本海域におけるマアナゴの分布の季節的な変化は、成長や成熟に伴う移動ではなく、低水温を避けた季節的な南北回遊によるものと考えられた。
ヒト骨髄間葉系幹細胞を用いた新しい肝臓再生法の開発

【目的】近年、ヒトの骨髄由来血液幹細胞(HSC)の骨髄移植の検討からHSCの肝細胞分化能が明らかにされ末期肝疾患に対する肝細胞供給源として期待されている。しかしながら、HSCは骨髄中での割合がわずかであり、しかもその増殖,培養が困難であるという問題や、レシピエント肝細胞とのfusionによって肝細胞になる可能性も指摘されている。従って、そのまま治療へ応用することは難しいと考えられる。そこで、我々は樹立および培養増殖が容易で分化のポテンシャルが高いことが知られているヒト骨髄間葉系幹細胞(MSC)に着目し、ラット慢性肝炎モデルを用いヒト肝細胞への分化を検討することとした。また、in vitroでMSCにhTERT、Bmi-1遺伝子を導入することでimmortalizeした後クローンを選択し、それらの肝細胞への分化能についても検討を加えることとした。【方法、成績】ヒト骨髄よりMSCを分離しallylalcoholによる慢性肝炎ラットモデルの肝に直接局注した。その結果1週間でヒトAFP, albuminを発現し4週間でAlbumin, CK18, AGPR陽性でAFP及びCK19の発現が低下した成熟肝細胞からなるclusterを認め、ラット血清中にヒトalbuminの産生を確認した。またFISH法による検索では,細胞融合は認められなかった。さらにin vitroで効率良く増殖可能な肝細胞を得るため、hTERT遺伝子発現レトロウイルスならびにBmi-1遺伝子(国立がんセンター,清野透先生より供与)発現レトロウイルスをヒトMSCに感染させクローンを得た。これらにEGF,FGF-2,HGF,OsMを添加した培養液を用いて14日間培養したところalbuminを産生する肝細胞への分化が確認された。【結論】以上の結果は将来ヒトの自己骨髄MSCを難治性肝障害の治療に使用しうる可能性を示しているとともに、in vitroの肝細胞クローンはヒト肝細胞を標的とする様々な薬剤の開発やウイルス感染の仕組みなどを調べるための有力なtoolになりうることを示している。末期肝疾患に対する肝移植ドナー不足はいまだ解決されていない問題である.最近,骨髄由来幹細胞の可塑性が注目され,肝についてはHematopoietic stem cell(HSC)やMultipotent adult progenitor cell(MAPC)の肝分化能が明らかとなり肝細胞供給源として期待されている.しかし,培養増殖が困難であることや,実際の肝分化の頻度は数%以下とごく稀であることが明らかにされ,さらには最近HSCの肝分化は細胞融合によるとする指摘も見られることから現時点では上記の骨髄由来幹細胞をそのまま治療へ応用することは難しいと考えられる.しかし,これらの細胞にくらべ手技的により容易に樹立および培養増殖が可能なMesenchymal stem cell(MSC)については,これまで肝細胞分化に成功したという報はなく、我々はヒトMSCがin vivoでヒト肝細胞へ分化可能であるか否か検討した.MSCは,ICを得た健康成人の骨髄より得た単核球を一晩培養後,得られた付着細胞を培養し用いた.5週齢のSD ratに対しCyAの投与開始後allylalcohol(AA)を3日に1度投与し慢性肝障害を与えた肝障害開始後MSCを肝臓に局注し経時的に肝臓を摘出して抗ヒトAlb, AFP, CK19,CK18及びAGPR抗体を用いて免疫染色した.また肝組織中のヒトAlb産生をRT-PCRとELISA法で検討した.細胞融合の関与を検討するためヒトおよびラット特異的プローブを用いFISHを施行した.MSC移植後14日後の肝組織中にヒトAlb, AFP, CK19,CK18,AGPR抗体陽性細胞からなるClusterが確認され,移植後28日後ではAlb陽性のclusterの増大を認めAFP及びCK19の発現は低下した.またRT-PCRで移植後14,28日目にヒトAlb mRNAの発現を認めた.さらにELISAで移植後28日目にヒトAlbの産生を確認した.また検索し得た範囲では,細胞融合は認められなかった.以上の検討より肝障害を受けたratの肝臓組織内など,肝臓への分化誘導に好適な条件が整った環境下では,ヒトMSCは成熟肝様細胞へと分化しうることが明らかとなり,MSCの肝臓再生医療への応用の可能性が示された.【目的】近年、ヒトの骨髄由来血液幹細胞(HSC)の骨髄移植の検討からHSCの肝細胞分化能が明らかにされ末期肝疾患に対する肝細胞供給源として期待されている。

さらにin vitroで効率良く増殖可能な肝細胞を得るため、hTERT遺伝子発現レトロウイルスならびにBmi-1遺伝子(国立がんセンター,清野透先生より供与)発現レトロウイルスをヒトMSCに感染させクローンを得た。これらにEGF,FGF-2,HGF,OsMを添加した培養液を用いて14日間培養したところalbuminを産生する肝細胞への分化が確認された。【結論】以上の結果は将来ヒトの自己骨髄MSCを難治性肝障害の治療に使用しうる可能性を示しているとともに、in vitroの肝細胞クローンはヒト肝細胞を標的とする様々な薬剤の開発やウイルス感染の仕組みなどを調べるための有力なtoolになりうることを示している。
中世インドにおけるラサ理論と倫理観の研究:ガウディーヤ派文献を中心として

写本収集:平成24年7月25日から8月1日までインド、ジョドプールにあるラージャスターン東洋研究所を訪問し、必要写本のデジタルイメージを入手した。入手した写本の内容は当研究課題文献であるルーパ・ゴースワーミー著『ウッジワラニーラマニ』の写本を2本(カタログ番号2461、6154)、注釈書である『ローチャナローチャニー』の写本を1本(カタログ番号6154)、それから研究関連写本3本である。テキスト校訂・英語翻訳:当研究課題文献については、平成24年度4月からハンブルク大学に移行し、当大学アジア・アフリカ研究所のハルナガ・アイザックソン教授と週に1度、1時間1時間半の講読会を開催してきた。講読時期と講読箇所は以下の通りである:24年4月1日7月15日:3章26節61節、14章1節27節、24年10月15日25年1月29日:14章28節70節。学会発表・参加:8月3日から6日までインド、シムラのインド高等研究機関で開催された11th International Conference on Early Modern Literatures in NorthIndiaに参加した。この学会は3年に一度開催される国際的なもので、自分の専門であるインド近代初期の研究者が一堂に会するため情報交換にとても有益であった。今回は特にコロンビア大学からの参加が多く、アメリカでの研究情勢を詳細に掴む事ができた。10月にはオックスフォード大学ヒンドゥー教研究所とハンブルク大学アジア・アフリカ研究所においてそれぞれ研究発表を行い、有益なフィードバックを得る事ができた。出版:8月の学会で発表した論文を京都大学インド思想史学会から出版されているJoumal of Indological Studiesに投稿した。また、博士課程中からの同僚である、ラヴィ・グプタ(ユタ州立大学)、等との共著によりベンガリ派ヴィシュヌ教についての概説書を執筆した。博士論文は現在最終章の修正に取りかかっており、来年度中にオックスフォード大学出版社から出版の予定である。翌年度、交付申請を辞退する研究課題。1、写本収集:23年8月21日23年9月6日、23年12月26日24年1月3日、24年1月1116日の間、研究に使用する写本収集の為インドにおける9つの図書館を訪問した。研究課題文献写本計10本(不完全な物含む)のデジタル化に成功、かつその他関連文献写本についてもさらに10本ほどデジタルコピーを入手することが出来た。The Man Singh II Museumでは王立図書館にのみ所蔵されている博論関連文献を3本発見。図書館側と交渉の結果、美術館の無償特別研究員として該当写本の写真を入手できることになった。2、テキスト校訂、英語翻訳:当研究課題文献であるルーパ著『ウッジヴァラニーラマニー』とジーヴァによる注釈書『ローチャナロチャニー』については、受入教官である横地優子准教授他、ディワーカラ・アーチャールヤ准教授、ソームデーヴ・ヴァースデーヴ特任教授と共に週に1度、1時間半2時間の講読会を開催してきた(23年5月7日7月28日:1章1621節、10月7日12月9日:1章2243節、24年1月25日24年2月19日:3章125節)。講読会では国際的に活躍される3人もの研究者のコメントをいただき、毎回得る所が非常に多かった。3、学会発表:(1)京都大学インド思想史学会での発表により、当研究対象であるガウディーヤ派の詩論がどのようにそれ以前の詩論と関わっていたのか、大まかな関係を掴むことができた。発表に修正を加えたものをJournal of Indological Studiesから出版予定(24年12月)。(2)American Academy of Religionでは4人の発表者からなるパネルの一員として参加、発表した。個人での発表しか経験していなかったので、他のパネリストとの討論という新しい経験を得る事ができた。(3)The 15th International Sanskrit Conferenceでは、博士論文研究の一部を発表し、ハレ大学研究員の加藤隆宏氏から有益なコメントを頂く事が出来た。またこの学会は梵文に関する最大のイベントなので世界中から集まる梵文研究者と交際する事ができた。

この学会は3年に一度開催される国際的なもので、自分の専門であるインド近代初期の研究者が一堂に会するため情報交換にとても有益であった。今回は特にコロンビア大学からの参加が多く、アメリカでの研究情勢を詳細に掴む事ができた。10月にはオックスフォード大学ヒンドゥー教研究所とハンブルク大学アジア・アフリカ研究所においてそれぞれ研究発表を行い、有益なフィードバックを得る事ができた。出版:8月の学会で発表した論文を京都大学インド思想史学会から出版されているJoumal of Indological Studiesに投稿した。また、博士課程中からの同僚である、ラヴィ・グプタ(ユタ州立大学)、等との共著によりベンガリ派ヴィシュヌ教についての概説書を執筆した。博士論文は現在最終章の修正に取りかかっており、来年度中にオックスフォード大学出版社から出版の予定である。1、課題研究に必要な写本を十分獲得することができた。2、写本に基づいた校訂版の作成、英語翻訳の速度が次第にあがっている。3、LaTeXの習得によってより見やすい校訂版の作成が可能になった。4、京都大学での授業参加によってアビナヴァグプタの詩論の概要を把握する事ができた。5、学会発表を通して研究課題文献の概要を把握する事ができた。翌年度、交付申請を辞退する研究課題。2、テキスト校訂、英語翻訳:24年4月からはハンブルク大学アジア・アフリカ研究所に滞在し、ハルナガ・.アイザックソン教授との講読会を1年間開催の予定。テキストの3章26節から始め、新しく入手予定の写本も順次加えてゆく。
近代エジプトにおけるアラブ部族系政治エリートの変容

エジプトでは近代から現在に至るまで、リビア系アラブ部族に起源をもつ名望家が政治的に大きな権力を握ってきた。彼らはエジプト・ナショナリズムの担い手となるなど、近代のエジプト政治において大きな役割を果たした。しかし同時に、彼らは現代の政治をも混乱させる大きな問題を生じさせた。それは、二つの政治の形を巡る争いであった。1920年代から30年代、ワフド党は動員による大衆政治を主導したが、人民党は当面は知識人が担う政治を主張した。この問題は現代でも政治を攪乱させる大きな問題となっている。本研究の2年目にあたる本年度は、文献調査としては平成23年度から継続して行っているダムルダーシュの『エジプト年代期』とジャバルティーの『伝記と歴史における事績の驚くべきこと』のアラブ部族(シャワルビー家、ダルマッリー家など)に関する記述の抽出をほぼ終えた。そしてそのデータベースソフトへの入力もまたほぼ完了した。データ自体はまだ完成していないが、そのデータと文献による調査から、イスマーイール政権期において、中西部をルーツとするアラブ部族系の名望家は、デルタ地域など他の地域に権力基盤を移しても、依然として中西部の名望家との交流が維持されていたことが確認された。現地におけるフィールド調査については、2011年に発生した革命の影響で若干の修正をせざるをえなかった。また予定していたファワーイド族を先祖にもつシャリーフ・ワーリー議員へのインタビューは同氏が革命後に当局に拘束されたため断念した。またエジプト中南部におけるフィールド調査は、革命後悪化した治安情勢が改善されていないため、デルタ地域(メノフィーヤ県)における調査を実施した。この調査ではオラービー革命に次ぐナショナリズムの勃興のきっかけとなったディンシャワーイ事件について、事件現場を訪問して調査を実施し、併せて事件に関する文献も収集した。エジプトナショナリズムの源流となったオラービー革命と立憲期をつなぐ重要な事件を調査することで、研究を深化させることができた。本研究の3年目にあたる平成25年度は、予定通り20世紀前半に絞ってアラブ系部族の名望家を考察した。資料調査としては、国立図書館においてウンマ党機関紙と当時の複数の新聞記事を対象に調査した。その結果、1930年代前半に中央議会においてみられたワフド党と立憲自由党の対立が、メニア県やベニスエフ県など南部地方都市においても大規模に、しかも時には暴力を伴う形で展開されていたことが明らかとなった。これまでの研究調査では、中央議会での対立のみが指摘されてきたが、実は中央の政治的争いが、地方政治にまで深く影響を及ぼしていたことを実証することができた。また名望家のネットワークについては、具体的に、シャルキーヤ県のフォーダ家、シャムスィー家、アバーザ家を中心とした婚姻によって形成されたネットワークの全容を明にした。その上で、これらの家族の政党運営の関係性も考察した。その結果、デルタ地域において主に綿花業で財をなした名望家はワフド党に所属する傾向がみられたが、その結束は緩いものであった。つまり、欧州の貴族階級と違い、本研究の考察対象とするエジプトの支配階層である名望家層の共通点は中央議会の議員であることであると結論づけられた。さらに、一族から複数の議員を国会に送っていた名望家のなかには、その家族間の関係が必ずしも良好ではなかった事例も複数確認することができた。現地調査については、予定されていた中部メニア県に残されている王政期のリビア系部族の名望家らの邸宅の調査は、平成25年度を通して同県の治安が極度に悪化したため延期した。そのため、最終年度の平成26年8月から9月にかけて実施する予定である。本研究の初年度である本年度は、まず17世紀から18世紀のアラブ部族を起源とする名望家に関する文献の収集と、すでに所有している文献の調査に努めた。また、海外調査は、カイロにおいて、アーイズ族を先祖にもつ名望家に対するインタビューと関係図書館と文書館における資料収集を予定していたが、2011年2月のエジプト革命後の治安の悪化により断念した。そのため、初年の海外調査は、トルコのイスタンブルのイスラーム研究センター(ISAM)における資料の調査を行った。また、現地における調査を行えない分、すでに所有しているダムルダーシュの「エジプト年代記」ジャバルティーの「伝記と歴史における事績の驚くべきこと」のアラブ部族に関する記述について考察を行った。文献による調査は、平成23年と24年の2年間にわたって実施するため、平成23年の具体的な成果としては、上記の二つの文献から、現代にまで名望家としての地位を維持している家族に関する記述を抽出し、データベース化したことである。このデータベースは、本研究の基盤となるものである。上記の年代記と地誌はエジプト研究においては著名であるが、本データベースは、現代にまで有力者としての地位を保っているアラブ部族起源の名望家に着目し、それらの17世紀18世紀の動向を取り上げ、エジプト政治社会史のなかに意味付けしようとする作業の第一歩である。

それらを駆使しての具体的な成果発表は、平成24年度以降となる予定である。本年度は、当初の計画に従って、アラブ部族にルーツを持つ名望家が、19世紀から20世紀初頭の議会政治において、具体的にどのような政治的思考を持って政治を担っていたのか、それが時代の変化に対してどのように変化したのかという問いを考察すべく研究を実施した。本年度の研究において調査した一次資料は、20世紀初頭に刊行された諸社会政治雑誌である。当時の政治状況や社会を取り上げた雑誌は、公文書など一次資料の乏しいこの時代にあって大変貴重な資料である。研究の成果としては、2015年2月に財団法人東洋文庫が主催するシンポジウムにおいて、Notable Politics and Parliament in Modern and Contemporary Egyptのタイトルで発表を行った。この発表では、近代から現代を通してリビア系アラブ部族をルーツにもつ政治家を多く輩出しているメニア県を代表する20世紀初頭の名望家、ワフド党のハムド・アル=バースィルと、1930年代に首相を務めた人民党のイスマーイール・スィドキーを取り上げた。この発表では、研究の成果として、20世紀初頭大戦間期の変化の激しい時代において、「エジプトの政治の担い手」を巡る両名の対立を通し、エジプトにおける議会政治のあり方、同国における政治の本質を考察した。スィドキーはワフド党による大衆動員型の政治に強い警戒心を示し、権威主義的な政治運営に傾いていった。1930年代は二つの政治の形、すなわちワフド党が主導する大衆政治とスィドキーの主張する(少なくとも当面は)知識人が担う政治を巡って、各地で衝突が見られた。研究の結果、この問いは、その後も解決されぬまま、2011年の「アラブの春」以降に再び浮上し、現在もなお解決していないことが明らかとなった。政治学2011年に突発的に革命が発生したことで生じた23年度の遅れは、平成24年度にほぼ取り戻すことができた。研究対象となるアラブ部族のデータの抽出もほぼ完了したため、研究成果としてまとめる作業に入ることができた。現地調査については革命の影響により若干の変更を余儀なくされたが、研究の目的に沿う形で修正することができた。当該年度は、予定通り20世紀前半の名望家のネットワーク、政党運営について調査することができた。数の多いデルタ地域における名望家の調査は困難を伴うものであるが、これまでのところ最も数の多いシャルキーヤ県の名望家の調査をほぼ終えることができた。現地におけるフィールド調査については、治安悪化のため延期したが、幸い平成25年度の研究への影響はほとんどないことから平成26年8月に実施する予定である。2011年2月に発生したエジプトにおける1.25革命後の治安の回復が遅れているため、平成23年度の12月に実施を予定していたカイロにおける調査を行うことができなかった。この分は、平成24度の現地調査課題と併せて実施せざるをえなくなった。現地調査を行えない分は、文献による調査を行ったため、平成23年度の遅れは平成24年度に取り戻すことが可能である。
守護役の研究-中世後期の守護権力による地域住民動員の実態-

1)守護役データベースの作成・播磨国矢野荘、大山荘、および高野山領に関する守護役の記載についてのデータベースを作成した。2)守護役関連遺跡の現地調査・守護役の徴収、賦課に重要な役割を果した播磨国坂本城などの遺跡を踏査し、発掘調査の情報を収集した。3)研究成果の発表・3年間の研究成果を東寺文書研究会にて「守護役に関する諸問題」という題名で報告した。1)守護役関係史料の網羅的収集守護役(公方役・野伏役など、守護役に類するものを含む)に関する史料を網羅的に収集した。文書については、『高野山文書』、『南北朝遺文』、中国地方・九州地方の自治体史を対象に実施した。古記録については、『建内記』等について実施した。2)武家領における守護関係課役についての検討守護役は主として本所一円領に賦課される課役を指すが、これを理解するには武家領を含めた守護課役の全体を理解する必要があるため、『山内首藤家文書』・『熊谷家文書』などを中心に、当該期の国人と守護の関係を検討した。3)守護の課役賦課についての概観従来の研究と今年度の研究成果を踏まえて、南北朝期の守護役・軍役の賦課について、全体を概観する作業をおこなった。その成果は来年度早々に報告する予定である。4)荘園制論、守護領国制論の中での理論的検討南北朝室町期の守護権力が、中世全体を通した荘園制社会の中でどのような位置付けになるのか、従来の守護領国制論の位置付けも含めて理論的に検討し、京都民科歴史部会での大会報告、日本史研究会大会でのコメントを行い、またこれに基づいた論文を投稿した。(1)高野山文書・鞆渕八幡神社文書などの守護役関係の史料を収集し、高野山大学・和歌山県立博物館などにおける史料調査、現地調査をおこなって、紀伊国における守護役の実態とそれが地域社会に与えた影響を考察した。その結果について論文にまとめて投稿し、掲載が決まっている。(2)教王護国寺文書の写真版を購入し、東寺文書群における守護役の事例の網羅的収集をおこなうとともに、帳簿上での会計処理の方法を考察した。またそのデータの一部についてはデータベースに入力した。(3)室町幕府-守護からの課役負担を組み込んだ中世後期荘園制の構造とその変質について、概論的な論文を著し、『新体系日本史3土地所有史』(山川出版)の一部として公刊された。また、そこで明らかにした構造が、従来の守護領国制の研究史をどのように展開させるかについて展望した論文を著した。(4)室町幕府-守護課役が「公事」と呼ばれるようになる時期とその契機、中世荘園制史の中で持つ意味について史料収集と考察を進めた。1)守護役のデータベース化播磨国に賦課された守護役について、その分類、賦課者、負担量などをまとめたデータベースの作成を完了した。紀伊国についても、同様の作業を行った。2)播磨国の現地調査・守護役の賦課者、動員された場所から、移動距離、作業料を見積もるため、地形図上での作業を行なった。また、関連して、播磨国における現地調査を実施した。3)「守護役」の概観についての研究発表・平成14年12月22日の東寺文書研究会において、守護役について概観する研究発表を行なった。
地域共同体によるアジア型沿岸資源管理の段階的発展過程

アジア各地(海外ではマレーシア国ペナン州、フィリピン国パナイ島、国内では北海道東部、東京湾)を対象として、地域共同体が主体となるアジア型沿岸資源管理の歴史的経過と現状について、文献調査および現地調査を、また、西欧との比較対照のために英国南部において沿岸域管理に関する調査をおこない、利害関係者間の協議による民主的制度の実現が最大の課題であると結論した。1.CBCRMの現状に関する背景調査・分析出版物から、特に、エンパワーメントの手法としてもマイクロ・ファイナンスについての情報収集をおこなった。2.フィリピン国パナイ島および北海道サロマ湖、厚岸における現地調査1)現地調査の準備(フィリピン国パナイ島および北海道・サロマ湖)(1)研究協力者へ現地協力依頼をおこなう。(2)調査内容の打ち合わせ、質問項目の設定、関係者分析をおこなう。2)現地調査の実施(北海道・厚岸、斜里町)沿岸域環境利用をめぐる関係者による協議過程について聞き取り調査をおこなった。3.英国沿岸域管理における現地調査アジア型沿岸域管理との比較のため、英国沿岸域管理における沿岸漁業の位置づけについて、漁業者、沿岸域管理研究者に聞き取り調査及び視察を行った。1.北海道厚岸町(3回)および別海町(2回)における現地調査の実施厚岸湖(厚岸町)、野付半島(別海町)のラムサール条約登録に至る過程、とくに、漁業と自然保護とのかかわりに焦点を絞って、行政機関、漁業関係者、自然保護関係者に聞き取り調査をおこなった。この分析から、財源移譲を伴う分権化なく市町村自治体が沿岸域保全を進めていくことの困難さを具体的に示した。この結果は、2008年6月7月に米国で開催された沿岸域学会で発表した。また、行政-産業間など異なるセクター問で環境情報と認識の共有することは難しく、このギャップを埋めるような活動が、今後、住民参加型の沿岸環境管理を進めていく上での必要であるとの結論を得た。2.マレーシア国ペナン州現地調査の実施マレーシア国ペナン州において、零細沿岸漁民組織PIFWAの活動状況を中心に、沿岸漁業に関わる行政機関、研究機関、トロール船オーナー、PIFWA以外の零細漁業者などに聞き取り調査をおこなった。零細漁民のエンパワメントのゴールが沿岸資源の協働管理と考えると、成立から14数年たって、漁民組織として成熟しつつあるPIFWAは、その途上にある。今後の課題は、政府機関のみならず、競合するトロール船や養殖場との対話と、組織としての経済活動の多角化であろうと考える。1.現地調査およびその分析1)2009年11月、北海道道東部の野付霧多布厚岸にかけて現地調査をおこなった。内容は、野付における、戦後から現在にいたる地域共同体による資源管理の具体的な経緯、霧多布湿原の保護を目的としたトラスト運動の現在に至るまでの経緯、別海・厚岸町における環境政策の現況および一次産業を軸とした地域おこしの企画などに関する聞き取り調査であった。2)2010年3月、マレーシア国ペナン州において、浅海漁民福利協会PIFWAが実践してきたマングローブ植林について現地視察を、また、彼らの一部が始めたテナガエビ・プロジェクトについての視察・聞き取り調査をおこなった。さらに、8名の漁民に参集いただき、研究協力者のTan Chun-Kee博士、YapMin-Lees氏にファシリテーションを依頼し、参加型ワークショップを開催した。3)2010年3月、厚岸町で地域おこし事業のひとつとして今年度初めて開催された「あっけし牡蠣博士検定試験」に参与観察し、その前後に、当該活動をICMのキャパシティビルディングであるESDへと発展させる可能性について関係者の方々と協議した。2.成果発表
力学的情報処理の階層化に基づく知能ロボットのリアルタイムカーネルの構築

これまで,ロボットの行動決定のための情報処理系はオートマトンやモジュールのネットワークとして記述される離散事象システムとして表現されてきた.ここでは,各ノードやモジュールが個々の処理を行い,せいぜいこれらの組み合わせの数の情報処理しか実現できない.これはフレーム問題として,実世界に対応した情報処理系の実現に向けた大きな問題となっている.これに対し,生体内における力学現象から力学系と知能の密接な関係が注目されるようになり,力学系を用いた情報処理系の設計が行われるようになってきた.本研究では,力学的情報処理系を基礎として,これを扱う記号空間の構成法を以下の二つの手法によって示す.(1)関数空間の設計による記号空間の設計運動を決定する運動空間のベクトル場を定める上層の空間が存在し,この中の点が力学系に従って移動することにより,運動空間でのベクトル場が連続的に変わり,ロボットの運動の生成と遷移を実現をする.1つの運動を記号空間での1点として表現し,これが時空間的に連続に動くことでロボットの運動を定める構造となっている.(2)自己組織的にシンボルを獲得する空間の設計自己組織化マップを用いることで,力学系を連続的に配置する機構を設計する.従来の自己組織化マップでは時系列信号を陽に扱うことは困難であったため,ここではDBSOM(Dynamics-based Self Organizing MaP)を開発し,運動の記憶と再生を可能とする記号空間を設計する.これまで,ロボットの行動決定のための情報処理系はオートマトンやモジュールのネットワークとして記述される離散事象システムとして表現されてきた.ここでは,各ノードやモジュールが個々の処理を行い,せいぜいこれらの組み合わせの数の情報処理しか実現できない.これはフレーム問題として,実世界に対応した情報処理系の実現に向けた大きな問題となっている.これに対し,生体内における力学現象から力学系と知能の密接な関係が注目されるようになり,力学系を用いた情報処理系の設計が行われるようになってきた.本研究では,力学的情報処理系を基礎として,これを扱う記号空間の構成法を以下の二つの手法によって示す.(1)関数空間の設計による記号空間の設計運動を決定する運動空間のベクトル場を定める上層の空間が存在し,この中の点が力学系に従って移動することにより,運動空間でのベクトル場が連続的に変わり,ロボットの運動の生成と遷移を実現をする.1つの運動を記号空間での1点として表現し,これが時空間的に連続に動くことでロボットの運動を定める構造となっている.(2)自己組織的にシンボルを獲得する空間の設計自己組織化マップを用いることで,力学系を連続的に配置する機構を設計する.従来の自己組織化マップでは時系列信号を陽に扱うことは困難であったため,ここではDBSOM(Dynamics-based Self Organizing MaP)を開発し,運動の記憶と再生を可能とする記号空間を設計する.
局所微小力荷重下における近接場蛍光検出による生体組織の生理学応答分析装置の開発

ミトコンドリアは,活性酸素種(ROS)を産生する.特に、虚血再灌流障害の場合、再開血流によって誘起された物理ストレスがROS産生の原因となる。しかし、ミトコンドリアへの物理ストレスとROS産生の関係は全く解明されていない。本研究では、この関係を明らかにするため、力印加共焦点光学顕微鏡を開発し、単離ミトコンドリアに力を印加したときのMitoSOX蛍光強度を測定した。その結果、40nNの外力を印加したとき、10nNに比べて蛍光強度増加率が大きいことが明らかとなった。すなわち、ミトコンドリア内で産生されたROSは、印加された物理ストレスの大きさに依存することが明らかとなった。本研究は、細胞やオルガネラの力学刺激に伴う生理学応答を近接場光学顕微技術によって検出分析することで、これまで全く明らかにされてこなかった生体組織のダイナミクスを明らかにするとともに、それら生体組織を起源とする様々な疾病の機序の解明に迫ることができる分析システムの構築を目的とした。そのため、ベント型光ファイバーのたわみ変位を検出する微小力印加システムと生体組織の生理応答を光学的に検出する顕微システムを組み合わせた複合システムの開発を目指した。H25年度では、ベント型光ファイバーによる極微小力センサーの開発および蛍光色素励起共焦点顕微鏡ステムの開発を行った結果、以下が明らかとなった。1)ベント型光ファイバーによる極微小力印加およびセンシングシステムを開発した。光ファイバーをフッ酸によるメニスカスエッチングで直径4μm程度の先端フラット構造を作製し、その先端から2mmの位置で溶融法で曲げたベント型光ファイバーカンチレバーにクロムおよび金薄膜を蒸着させて遮光および導電性を持たせる製作技術を確立した。製作したベント型光ファイバーの変位を静電容量センサーによって計測し、0.4nNの力検出分解能が得られた。2)光ファイバーのコア部をピンホールとする蛍光色素励起共焦点顕微鏡を開発し、位置分解能1μmのミトコンドリア画像が得られ、単離されたミトコンドリアの位置を特定できることを明らかにした。3)開発した装置を用いて、ベント型光ファイバーをミトコンドリアに接近させて30nN以下の微小力を加えながら変形を計測することで、応力-歪み線図が得られ、これからミトコンドリアのヤング率が得られた。20個のミトコンドリアについてヤング率を求めた結果、10115kPaの範囲内に分布していることが明らかなとなった。この値は、これまで報告されている細胞のヤング率の範囲内にあり、計測法の妥当性が確認された。そのために、ベント型光ファイバーのたわみ変位を検出する微小力印加システムと生体組織の生理応答を光学的に検出する顕微システムを組み合わせた複合システムの開発を目指した。H26年度では、前年度に開発した装置の一部の改良と、開発装置の有効性を実証するため、ミトコンドリアおよび大腸菌の力学特性および生理応答の観測実験を行い、以下の結果が得られた。1)微小力印加に使われるベント型光ファイバーの製作方法として、フッ酸によるメニスカスエッチング法を使わずに超音波カッターによる製作方法を確立し、先端直径が5ミクロン程度の平坦構造を持つインデンターの開発に成功した。2)製作した装置を用いてミトコンドリアの外部印加力に対する変形を測定し、ヤング率を世界で初めて計測することに成功した。また、ミトコンドリアへの栄養基質を添加したときの膜電位を同時に観測した結果、50nN以下の力印加では脱分極周波数が上昇することが明らかとなった。3)開発した装置の有効性を実証するもう一つの試料として大腸菌に着目し、大腸菌の生死判定を蛍光色素により行った上で、ヤング率を計測した結果、生細胞は死細胞に比べて約10倍程度、ヤング率が大きいことが分かった。H27年度では、前年度に開発した装置をより使い勝手及び性能の向上を目指して改良するとともに、開発装置の有効性を実証するため、ミトコンドリアの力学特性および生理応答の観測実験を行い、以下の結果が得られた。1.製作した装置の性能を評価し,膜電位感受性蛍光色素染色によるミトコンドリア蛍光像の取得による位置決めに成功するとともに.ベント型光ファイバーによる力印加機構の性能確認をしてnNオーダーの力検出が可能であることを明らかにした.2.製作した装置を用いてミトコンドリアの外部印加力に対する変形を測定し、ヤング率を世界で初めて計測することに成功し,その値はE = 9.6 115 kPaに分布し,従来報告されている細胞のヤング率とオーダーが一致していることが確認された.

3.ミトコンドリアへの栄養基質を添加したときの膜電位を同時に観測した結果、50nN以下の力印加では脱分極周波数が上昇することが明らかとなった。4.ミトコンドリアの力印加に伴う変形により活性酸素種の産生を明らかにすすため,MitoSox染色されたミトコンドリアに外力を印加したときの蛍光強度変化を計測し,40nN程度の外力でROS産生が生じることを世代で初めて明らかにした.ミトコンドリアは,活性酸素種(ROS)を産生する.特に、虚血再灌流障害の場合、再開血流によって誘起された物理ストレスがROS産生の原因となる。しかし、ミトコンドリアへの物理ストレスとROS産生の関係は全く解明されていない。本研究では、この関係を明らかにするため、力印加共焦点光学顕微鏡を開発し、単離ミトコンドリアに力を印加したときのMitoSOX蛍光強度を測定した。その結果、40nNの外力を印加したとき、10nNに比べて蛍光強度増加率が大きいことが明らかとなった。すなわち、ミトコンドリア内で産生されたROSは、印加された物理ストレスの大きさに依存することが明らかとなった。本研究は、ベント型光ファイバーによるナノニュートン程度の力をオルガネラに加えながらその組織の生理学応答を光学的に検出・評価するシステムを開発することを目的としている。当初は、ベント型光ファイバーの製作法にフッ酸のメニスカスによる化学エッチングによって光ファイバーを加工し、先端直径が数ミクロンの平坦構造を持つインデンターを開発していたが、化学薬品の危険性、事後処理の問題および製作の歩留まりが10%と低いことが明らかとなったため、超音波カッター法に変更した。具体的には、光ファイバーを溶融延伸法で先鋭化させ、その先端から直径が数ミクロンの位置で超音波カッターにより破断させるというものである。これにより、ほぼ100%の製作再現性で平坦構造を先端に持つベント型光ファイバーを製作することが可能となった。さらに、当初の計画では近接場光学系の導入と微小力印加系の複合化を目指していたが、昨年度の研究の進捗が想定より早かったので、今年度は、ミトコンドリアおよび当初計画していなかった大腸菌の力学特性の測定を試み、これまで報告されていなかった多くの知見を得ることに成功した。したがって、当初の計画以上に進展していると判断した。27年度が最終年度であるため、記入しない。ナノフォトニクス本年度では、前年度までに構築した光学系を用いて生体試料の力学特性と生理学応答の相関性を明らかにするすることで、開発した装置の有効性を実証するとともに、生物生体分野における新たな解析ツールの提供を目指す。(1)細胞・オルガネラ試料としてミトコンドリアに注目する。ミトコンドリアには、呼吸基質を添加すると膨潤する体積調整現象が報告されている。この現象の機序を明らかにするために、ミトコンドリア内膜の内圧を計測しながら、膜電位を開発した装置で計測する。これによって体積膨潤現象のメカニズムが活性酸素の抑制のための防御機構として考えられていることの実験的裏付けとなることを示す。(2)さらに、細胞へのダメージを与える活性酸素(ROS)の90%以上を産生すると言われるミトコンドリアに対して、物理ストレスを与えたときのミトコンドリアにおけるROS産生量を開発した装置で定量化し、ROS産生のミトコンドリアの寄与率を明らかにする。