hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヒト多能性幹細胞を用いた生体モデルＢｏｄｙ　ｏｎ　ａ　ｃｈｉｐの開発

本研究では、1マイクロ流体テクノロジーを駆使して3次元微小組織形成デバイスを開発し、2ヒト多能性幹細胞を用いた3次元微小組織の作製、3微小組織を連結することによるin vitro生体モデル「Body on a Chip」の作製とそれを用いた新規薬効評価を行うことを目的としている。具体的には、A.多様な細胞外微小環境を作製・試験できるハイスループットマイクロ流体デバイス(HT-microFD)の開発、B.ヒトES/iPS細胞を用いた多種の機能的3次元組織への分化誘導法の確立、C.作製した微小組織をマイクロ流体デバイス内で連結することによる生体モデルの作製と薬効評価を行う。本研究では、マイクロ流体テクノロジーを駆使して3次元微小組織形成デバイスを開発し、ヒト多能性幹細胞を用いた3次元微小組織の作製、微小組織を連結することによるin vitro生体モデル「Body on a Chip」の作製とそれを用いた新規薬効評価を行うことを目的としている。研究期間中においては、項目Aにおける既に多様な細胞外微小環境をハイスループットデバイスの開発に成功し、実際に環境スクリーニングを行っている。また、項目Bに於いては、ヒトES/iPS細胞から心筋・肝臓の3次元組織化を行なっており、心筋に関しては既に3次元化に成功している。項目Cにおいて、複数の微小組織を集積できるデバイスを作製し、生体モデルの作製を行った。本研究では、1マイクロ流体テクノロジーを駆使して3次元微小組織形成デバイスを開発し、2ヒト多能性幹細胞を用いた3次元微小組織の作製、3微小組織を連結することによるin vitro生体モデル「Body on a Chip」の作製とそれを用いた新規薬効評価を行う。平成24年度では、本申請で作製するHT-microFDには、現在よく用いられマイクロ流体デバイスの作製が簡便なソフトリソグラフィー法を用いる。これは、新規実験系の開発を行う必要があるときには、1週間以内に新しいデザインのデバイスを得ることができる方法である。デバイス材料として、生体適合性、ガス透過性、光透過性などが非常に高いpolydimethylsiloxane (PDMS)を使用する。HT化には、スタンフォード大学のQuake教授が多層型PDMSを用いて開発したHT-microFDを基に、これをヒトES/iPS細胞実験用に最適化したシステムを開発する。このデバイスには、コンピュータ制御可能なバルブとポンプがデバイス内に組み込まれ、流路の開閉、液滴の輸送を行うことができる。これを使用し、それぞれが独立した細胞試験チャンバーを大量に装備し、デバイスのHT化を試みる。既に申請者は上記に基づいて、microFDのプロトタイプの作製に成功しており、次年度では細胞を導入した試験を試みる。また、同時にヒト多能性幹細胞の分化誘導条件も検討している。本年度では、多様な細胞外微小環境を作製・試験できるハイスループットマイクロ流体デバイス(HT-microFD)の開発、及びヒト多能性幹細胞からの分化誘導を検討することが課題となっていた。各項目、順調に実験が進んでおおり、区分に(2)を選択した。これらの研究を基に平成25年度では最終目的であるBody on a Chipの開発を行なっていくものである。最終年度である本年度は、単一microFD内において多種の3次元微小組織を連結することによる生体モデル「Body on a Chip」の開発を行う。本項においては、それまでに別々に作製した3次元微小組織アレイを一つに連結したin vitro生体モデル「Body on a Chip」の開発を行う。マイクロ流体デバイスを応用することによって、循環器系も模倣することが可能になる。個々の組織には溶液回収用の出口を備えており、そこから組織を刺激したあとの薬剤とその代謝物を含む溶液を回収し、さらなる代謝産物と組織応答の評価を行う。代謝産物回収後は、個々の組織を回収し、他の生化学的解析法と組み合わせることによって、より詳細な薬効評価が行えるようにする。本年度の研究費使用計画としては、マイクロ流体デバイス作製用の消耗品、及びヒト多能性幹細胞培養・分化用の培地・試薬が必要であるので、それを計上した。また、最終年度であるので得られた実験結果を基に研究論文という形で成果報告を行う予定であるので、それに伴う費用を計上してある。
調和解析及び偏微分方程式の解の研究と応用

1.代表者の倉田は次の研究を行った。(1)一般の2階の線方楕円型偏微分方程式の解の一意接続性の研究を進め、解の零点集合、臨界点集合のハウスドルフ次元の評価に関して、低階の係数が有界の場合の従来の結果をポテンシャルの正の部分に非有界性をゆるした場合に拡張し、さらにいくつかの解の定量的評価を得た。(2)超伝導現象を記述するギンツブルグ-ランダウ方程式およびその一般化に対し、無限遠で減衰する様な解の非存在(いわゆるリイユビユ方定理)を証明し、また無限遠で絶対値が1に近づく解の性質を調べた。(3)量子力学に現れる調和振動子を摂動したモデルに関し、第一固有値と第二固有値との比が摂動されない場合の比以下になるという結果を示した。また、このシュレデインガー作用素のLie-Trotter型誤差評価の研究も行った。2.各分担者はそれぞれ次の研究を行った。(1)望月は半線型波動方程式や準線型放物型方程式の解の漸近挙動を研究し、それぞれ消散的な非線型項と解のエネルギーの時間的減衰の関係、退化する問題での熱源の指数と解の爆発、大域存在との関係を明らかにした。(2)酒井はPerron-Wiener-Brelotの方法によるDirichlet問題の解の構成方法をHilbert空間内の射影の合成が強収束するような条件について論じた。(3)西岡は重調和作用素を生成作用素としてもつ重調和過程に対していろいろな境界値条件のもとでの振舞いを決定した。(4)高桑は幾何学に現れるYamabeの方程式や調和写像の解空間の構造に関しコンパクト性定理などを証明した。(5)佐藤は界面の運動方程式に関する研究で、一般の境界値問題としてCapirally problemを考え、大域的な弱解の構成に成功した。
条約法条約の逐条的研究

国際社会を規律する基本文書の一つともいえるウィーン条約法条約(85カ条と付属書)の包括的・逐条的研究を目指し、各研究分担者がそれぞれ担当する条文を第1次資料または関連資料に基づいて調査・研究した。それと平行して、適宜研究会を開催し、各分担者が1カ条づつ報告し、全員で討論する形で研究を進めた。2カ年間の研究で、条約法条約のすべての条文をとりあげることは出来なかったが、主要なものを含む多くの条文について、共同で研究することができた。それらの中には、第2条(用語)、第5条(国際関係設立条約および国際機関内で採択される条約)、第18条(条約の効力発生前の条約目的阻止行為禁止義務)、第26条(合意は守られなければならない)、第29条(条約の適用地域)、第30条(同一の事項に関する相前後する条約の適用)、第34条(第三国に関する一般的な規則)、第39条(条約の改正に関する一般的な規則)、第40条(多数国間の条約の改正)、第41条(多数国間の条約を一部の当事国の間においてのみ修正する合意)、第50条(国の代表者の腐敗)、第74条(外交関係及び領事関係と条約の締結)が含まれる。これらの条文に関する研究は研究成果報告書に掲載されている。そこでの検討は、国際法委員会および外交会議における各条文の起草および審議過程の分析が中心を占めている。今後、各条文についての国家の実行を系統的に分析する課題が残された。これらの内容は将来完成を予定している「条約法条約逐条コメンタリー」の一部を構成する予定である。本年度は、国際社会を規律する基本文書ともいえるウィーン条約法条約(85カ条と付属書)の逐条研究を進めるため、各研究分担者がそれぞれ担当する条文を第1次資料その他関連文献に基づいて調査・研究した。それと平行して、適宜研究会を開催し、各分担者が1カ条づつ報告し、全員で討論する形で研究を行った。これまでに研究会で検討した事項(条文)にはつぎのものが含まれる。条約と第三国(38条)、多数国間条約を一部の当事国のみにおいて修正する合意(41条)、条約又は当事国の同意に基づく条約の修了又は条約からの脱退(54条)、条約違反の結果としての条約の修了又は運用停止(60条)、後発的履行不能(61条)、外交関係断絶と条約(63条・74条)、最終規定(81-85条)。これまでの検討の結果、条約法条約の効力発生後の条約締結に関する国家実行の調査・検討が重要であり、かつ、そのための資料収集が困難であることが判明した。来年度は、残りの条文について各分担者がさらに調査・研究を行い、研究会での報告をへて、その結果を報告書にまとめ、近い将来「条約法条約逐条コンメンタール」を完成させるための基礎的研究を終える予定である。本年度も、前年度に引き続き、ウィーン条約法条約の逐条的研究を進め、各研究者がそれぞれの担当する条文を第1次資料その他関連文献に基づいて調査・研究した。また、研究会を適宜開催し、各担当条文を全体で検討する機会をもった。本年度の研究会で検討した事項(条文)にはつぎのものが含まれる。

条約の定義(2条)、条約の効力発生前の条約目的阻止行為禁止義務(18条)、条約の適用地域(29条)、同一の事項に関する相前後する条約の適用(30条)、第三国に関する一般的な規則(34条)、第3国の義務について規定している条約等(35、36、37条)、条約の改正および修正(39、40、41条)、条約締結権能に関する国内法の規定(46条)、国の代表者の買収(50条)、後の条約の締結による条約の終了または運用停止(59条)、外交関係の断絶が条約に及ぼす効果(74条)、侵略を行った国の場合(75条)。これまでの検討は、国際法委員会および外交会議における各条文の起草および審議過程の分析を中心に行ってきたが、今後は各条文についての国家の実行を系統的に分析する課題が残されている。研究成果報告書にはこれまでの諸条文の研究のうちからまとまったものを選んで掲載するが、その内容は近い将来完成を予定している「条約法条約逐条コメンタリー」の一部を構成するものである。
ユビキチン・プロテアソーム系を介したインスリン受容体基質調節機構の解明

メタボリックシンドロームはインスリン抵抗性を背景にしばしば高インスリン血症を呈する。そして高インスリン血症は骨格筋細胞や脂肪細胞といったインスリン感受性臓器における代謝のkey playerである、インスリン受容体基質(IRS)をユビキチン・プロテアソーム系を介して量的に調節することが知られている。本研究はその分子メカニズムを明らかにすることが目的である。その結果、IRSに会合していると思われる分子を2種類同定したが、その意義については今後の課題となった。以下3項目を中心に検討を行なっている。1、我々はこれまでにチアゾリジン系薬剤(TZD)が癌細胞においてプロテアソーム抑制作用を有することを報告してきたが、同じ現象が骨格筋細胞や脂肪細胞においても起きるのではないかとの仮説を立て検証した。培養細胞をモデルにWestern blot法で検討を行なったが、TZDが有意に再現性をもってIRS-1量に影響を及ぼす結果は得られなかった。2、IRS-1特異的ユビキチンリガーゼ(E3)の同定:培養細胞にインスリンを長時間暴露させることでIRS-1量を低下させ、得られた蛋白サンプルを抗IRS-1抗体にて免疫沈降を行う。沈降した蛋白をSDS-PAGEで展開し得られた蛋白スポットをゲル内消化、質量分析にかけdatabase検索を行なっている。本研究結果は、持続高インスリン血症により低下するIRS-1分子にどのような蛋白がassociateしているのか明らかにすることが出来、本来の目的であるE3以外にも、IRS-1のmodulator分子を発見する可能性を秘めている。現在、鋭意解析中である。3、IRS-1のユビキチン様蛋白修飾の探索とその病態意義の解明:SUMO-1、SUMO-2,3、NEDD-8などを検討中である。1、IRS-1特異的ユビキチンリガーゼ(E3)の同定:培養細胞にインスリンを長時間暴露させることでIRS-1量を低下させ、得られた蛋白サンプルを抗IRS-1抗体にて免疫沈降を行った。沈降した蛋白をSDS-PAGEで展開し得られた蛋白スポットをゲル内消化、質量分析後にdatabase検索を行なった。その結果、2つの蛋白分子を同定した。一つは細胞骨格に関わる分子、もう一つは細胞内輸送に関わる分子であった。これらの分子が実際にIRSにassociateしているのかどうか、また、どのような役割を担っているのかどうかは今後の課題となる。本研究結果は、持続高インスリン血症により低下するIRS-1分子にどのような蛋白がassociateしているのか明らかにすることで、新たなIRS-1の調節分子を発見する可能性を秘めている。2、IRS-1のユビキチン様蛋白修飾の探索とその病態意義の解明:近年、ユビキチン様蛋白の修飾により蛋白の機能調節が行われる事が知られている。そこで、本研究では、SUMO-1、SUMO-2, 3、NEDD-8といったユビキチン様蛋白が、インスリン作用の中核をなすIRSを修飾するのか、また、機能を調節するのか検討を行っている。実際にはWestern Blot法による検討で、SUMO化は検出されなかった。しかし、検出感度の問題から最終結論を導くためには更なるアッセイ系の検討が必要であると思われた。
和解・ＡＤＲの促進を支える手続的諸条件の解明と新たな民事手続法制の構築

2018年度は、ADRが訴訟と並ぶ有力な紛争解決の選択肢となるための理論的基盤の構築を目的として、2つの異なる問題領域に関して、わが国の解釈論および立法論を踏まえた検討を行った。第1は、訴えの提起に先立って裁判外の紛争解決手続を利用すべき旨の当事者の合意(ADR前置合意)の訴訟法上の効力に関する考察である。ADR前置合意に一定の法的効力を認めることは国際的な潮流であるとの問題認識の下、わが国の解釈論としても、当事者間の合意が所定のADR手続を履践するまでの間における訴訟手続の利用を制限する合意(提訴制限合意)を含むものである限り、その意思に応じた訴訟法上の効力が認められると解するのが相当であること、また、そのようなADR前置合意の実効性を担保する訴訟運営のあり方として、受訴裁判所において所定のADR手続を先行させることが適当と認められる場合に訴訟手続を暫時中止するという権能を認めることが相当であること、を理論的に基礎づけることを試みた。第2は、和解目的で開示された情報の訴訟手続等における利用制限ルールに関する考察である。和解やADRにおける紛争当事者間の率直な話し合いを促進するためには、和解プロセスにおいて相手方に開示した情報が後の訴訟手続等において自己に不利益に利用されないとするルールの整備が課題であり、同種のルールは国際商事調停に関するUNCITRALのモデル法においても採用されているところ、日本における導入については慎重な意見もあり、わが国の実状に即した建設的な議論の継続が求められる状況にある。海外における同種ルールの実相を整理・分析するとともに、これまでの議論の経緯を踏まえて、国内法としての制度設計の可能性について提言を行った。上記の調査・研究の成果は二つの論説にまとめ、一つは既に公表し、一つは2019年度の公表を予定している。2018年度は、ADR法の改正機運を背景として、かねてより立法論の一つとして議論を呼んでいた、和解目的で開示された情報の訴訟手続等における利用制限ルールに関する分析と考察に注力した。その結果、上記テーマに関しては一定の成果が得られた一方、当初予定していた、ADRと訴訟手続との間の協同・連携に関する海外の法事情の調査を進めるには至らなかった。まずは、2018年度の積み残し部分である、ADRと訴訟手続との間の役割分担ないし協同・連携に関する海外の法事情の調査に着手する。ADRと訴訟手続との連携の形は、国や地域によって、また、紛争類型によっても様々であることが予想されるが、諸外国に見られる実践と課題の中に、わが国におけるADRと訴訟手続の望ましい連携のあり方を考える手掛かりを見出すことができると考えている。2017年度は、本研究の目的(ADRが訴訟と並ぶ有力な紛争解決の選択肢となるための手続的諸条件を解明すること)を達成するための基礎的調査として、主として、国内のADR法制に関する手続上の論点を洗い出して整理するとともに、ADRの積極的な促進策が進むイギリス(ここではEngland and Walesを指す)のADR法制およびこれに関連する手続上の諸原則・諸理論の調査に注力した。当初計画によれば、当年度は、イギリスのADRの促進策の中でもとりわけ裁判所によるADRの利用の義務付けに関する制度と理論の調査を予定していたが、ADRの促進を下支えする手続的諸条件をより大局的な見地で把握する必要性から、調査対象を当初計画よりも広げることとした。その結果として、イギリスのADRの進展の背景には、伝統的な訴訟費用負担原則(弁護士費用を含めて敗訴者負担)の存在のほか、近年の手続費用の高額化や民事法律扶助の制限等による制度利用者の負担増といった、同国に固有の事情を指摘しうる一方で、提訴前のADRの利用を推奨する手続準則の整備や、制裁の発動(訴訟費用の負担や遅延利息の支払に関する不利益扱いや訴えの却下等)を背景とした裁判所による積極的な訴訟運営、各種ADR実施機関における利便性の高い紛争解決スキーム(無料または少額の調停サービスやオンラインADRなど)の構築といった、より一般的・普遍的な価値を有する事情を指摘しうることも明らかとなった。当初計画の対象であった裁判所によるADRの利用の義務付けに関しても、近時の理論状況として、裁判所が当事者に対してADRの利用自体を強制することはできないものの、ADRの利用を検討することを義務付けることは一般に許容されているとの知見を新たに獲得することができた。国内のADR法制に関する手続上の諸問題、および、比較対象としてのイギリスのADR促進策についてはおおむね順調に調査を進めることができたが、同時並行で検討を予定していた国内の個別問題(提訴前におけるADRの利用の義務付け)の検討については年度内に完了することができなかったため。

第2は、和解目的で開示された情報の訴訟手続等における利用制限ルールに関する考察である。和解やADRにおける紛争当事者間の率直な話し合いを促進するためには、和解プロセスにおいて相手方に開示した情報が後の訴訟手続等において自己に不利益に利用されないとするルールの整備が課題であり、同種のルールは国際商事調停に関するUNCITRALのモデル法においても採用されているところ、日本における導入については慎重な意見もあり、わが国の実状に即した建設的な議論の継続が求められる状況にある。海外における同種ルールの実相を整理・分析するとともに、これまでの議論の経緯を踏まえて、国内法としての制度設計の可能性について提言を行った。上記の調査・研究の成果は二つの論説にまとめ、一つは既に公表し、一つは2019年度の公表を予定している。2018年度は、ADR法の改正機運を背景として、かねてより立法論の一つとして議論を呼んでいた、和解目的で開示された情報の訴訟手続等における利用制限ルールに関する分析と考察に注力した。その結果、上記テーマに関しては一定の成果が得られた一方、当初予定していた、ADRと訴訟手続との間の協同・連携に関する海外の法事情の調査を進めるには至らなかった。2017年度の積み残し部分である、提訴前におけるADRの利用の義務付けに関する解釈論ないし立法論の検討については、既に着手している先行研究の調査・分析を踏まえ、成果の取りまとめに注力したい。また、2018年度の研究計画の遂行においては、2017年度中に得た国内外の知見を基礎として、さらに掘り下げた検討が可能になると考えている。まずは、2018年度の積み残し部分である、ADRと訴訟手続との間の役割分担ないし協同・連携に関する海外の法事情の調査に着手する。ADRと訴訟手続との連携の形は、国や地域によって、また、紛争類型によっても様々であることが予想されるが、諸外国に見られる実践と課題の中に、わが国におけるADRと訴訟手続の望ましい連携のあり方を考える手掛かりを見出すことができると考えている。次年度使用額が生じた理由は、当初計画していた海外での資料調査を海外からの書籍購入によって代替したことによる。上記次年度使用額は、次年度の調査旅費に充当する予定である。次年度使用額が生じた理由は、当年度の研究計画の一部が次年度に繰り延べられたことによる。上記次年度使用額は、主として次年度の調査旅費に充当する予定である。
離乳から群飼開始までの期間が黒毛和種子牛の群飼ストレス反応に及ぼす影響

【目的】離乳や、単飼から群飼への移行は子牛にとって大きなストレスであり、これらによる損耗は生産性の低下へ繋がりやすい。このため離乳と群飼への移行の時期は別にする事が望ましいとされるが、最適な期間について報告は少ない。そこで本研究では、離乳から群飼開始までの期間が異なる条件下でストレス反応を調査し、子牛のストレスのより少ない期間を明らかにする。【方法】黒毛和種子牛20頭を出生後から個別に単飼し80日齢まで人工哺育した後100日齢以降23頭で順次群飼を開始した。離乳から群飼までの期間が2045日(平均37.9日)の雌雄各5頭を短区、4675日(平均56.9日)の雌雄各5頭を長区とし、群飼開始後1、3、7、14、21、35日に尿中コルチゾル濃度を測定し、行動を調査した。毎月体尺を測定し、配合飼料摂取量を記録した。【結果】雄で採取した自然排尿の尿中コルチゾル濃度は長区で高く、特に群飼後21日で有意に高かった。行動調査において、雄では群飼後7日の摂食回数が長区で有意に少なかった。伏位休息は、群飼後7日に長区で多かったがそれ以降は少なくなり特に14日に有意に少なかった。反鯛、歩行、社会行動に差はなかった。雌では自己なめ行動が長区で少なかったがそれ以外に差はなかった。飼料摂取量は雌雄ともに両区間に差はなかった。群飼後の体尺は雄の長区で小さく、特に6ヵ月齢の体高、9ヵ月齢の体重、日増体量、体長で長区が有意に小さかった。雌子牛では、6ヵ月齢の体高のみ長区が有意に大きかったがそれ以降は同等であった。【結論】群飼後のストレス反応は雌雄で異なり、雄では長区で生理的、行動的ストレスが高く増体に悪影響があった。このため離乳から群飼までの期間は2045日が望ましいと考えられた。雌では長区で一部増体が優れるが大きな差はなかった。今後は供試頭数を増やしさらに詳細に検討する必要がある。
高毒性臭素系ダイオキシン類を対象とした人体汚染の実態と汚染源の究明

本研究では、まず、アイソトープ希釈法を併用した高分解能ガスクロマトグラフ・質量分析計を用いた全臭素系ダイオキシン類及び臭素系難燃剤の高精度微量分析法を開発した。次に、これらの分析法を駆使して、血液、母乳、食事、食品等について、臭素系ダイオキシン類や臭素系難燃剤の汚染実態を明らかに明らかにした。特に、臭素系ダイオキシン類の主な汚染源であるポリ臭素化ジフェニルエーテル(PBDEs)による母乳汚染は、食事摂取による一過性の影響を受けることを究明した。この新知見は、これまでの母乳汚染に対する常識を一新するものであり、適切な食品を摂取することにより、母乳汚染を軽減できることを示唆するものである。一方、臭素系難燃剤のPBDEs、4臭素化ビスフェノールA、3臭素化フェノール、臭素化塩素化ダイオキシン類、臭素化ダイオキシン類について、初産者と多産者における汚染実態の相違を明らかにした。さらに、母乳は人工乳や牛乳に比べて、ダイオキシン毒性等量に占める臭素化塩素化ダイオキシン類の汚染割合はかなり高い状態になっていることから、その汚染原因は住居に起因する可能性が示唆された。食事の影響が少ないと推定される空腹時における30分程度の短時間の授乳でも、母乳中のPBDEsの汚染濃度や構成組成比は大きく変動し、人体内に蓄積しているPBDEsの複雑な挙動を示唆する結果が得られた。以上のように、本研究ではいくつかの貴重な新たな知見が得ることができた。これらの知見は、今後の人体汚染、乳児汚染、環境汚染、食品汚染などの軽減対策に一助となる基礎的資料を提供できたものと判断する。血液および母乳を対象とし、^<13>C_<12>^-ラベル化内標準品を利用したアイソトープ希釈法と高分解能GC/MSを併用した、臭素系ダイオキシン類の微量分析法を開発した。また、臭素系ダイオキシン類の主要な起源物質と推定される臭素系難燃剤のポリ臭素化ジフェニルエーテル(PBDEs)についても、血液、母乳、食事を対象とした高精度微量分析法も開発した。上記の分析法を用いて、約2000名から採取したプール血清中の臭素系ダイオキシン類の汚染実態を明らかにした。予想に反してその汚染濃度は塩素化ダイオキシン類に比較して低く、毒性等量では塩素化ダイオキシン類の2.3%にすぎないことが判明した。そのため、臭素系ダイオキシン類の汚染究明に先だって、その主な起源物質であるPBDEsの汚染実態を明らかにすることを試みた。まず、プール血清3検体と島根県在住者15名からの個別血液を分析し、一般健常者におけるPBDEsの平均的な汚染実態ならびに汚染濃度に極めて大きな個人差があることを明らかにした。次に、空腹時の母乳について詳細に検討した結果、ほ乳開始時に比べて終了時においては、1)脂肪濃度が約2倍も増加すること、2)PBDEs濃度も増加する事例が多いこと、3)PBDEs構成組成の経時変動は一定でないこと、などの基礎的な新知見が明らかとなった。5名の授産婦について調査した陰膳試料におけるPBDEsの濃度と構成組成比は、経時的に大きく変動することが確認できた。食事経由で摂取するPBDEs量は、母乳経由による排泄量に対して十分に影響を及ぼす可能性のある量であること、ならびに母乳中PBDEsは体内蓄積成分だけでなく、食事経由の一過性の汚染を受けていること、などの貴重な新知見を見いだすことができた。1)空腹時授乳中のポリ臭素化ジフェニルエーテル(PBDEs)の変動:食事の影響がほとんど無視できる空腹時において、授乳開始時に比べて終了時に母乳脂肪含量が約2倍も増加する新知見が得られた。

一方、母乳中PBDEsの濃度や異性体構成組成比についても、空腹時にもかかわらず、授乳開始時に比べて終了時で大きく変化することが確認された。このような空腹時の大きな変動は、生体内で蓄積しているPBDEsの複雑な挙動を示唆するものである。2)母乳中PBDEs汚染の経時変動と食事の影響:約3時間置きに一度の割合で、連続4日間にわたって採取した母乳に含まれるPBDEsの汚染濃度と構成組成比は、経時的に大きく変動し、汚染濃度の最大変動幅は4日間で14倍にもなることが明らかになった。このような大きな変動は、食事経由のPBDEs摂取にも起因することが判明した。授乳婦におけるPBDEsの主な排泄経路は母乳であるが、食事経由のPBDEs摂取量は母乳経由の排泄量の1/41/3にも相当することが確認できた。3)母乳、粉ミルク及び牛乳のハロゲン化ダイオキシン類の汚染レベル:授乳婦36人から採取した母乳中のハロゲン化ダイオキシン類の毒性量に示す割合は、塩素化ダイオキシン類(PCDD/Fs)(6293%)>臭素化塩素化ダイオキシン類(PXCDD/Fs)(3.931%)>>臭素化ダイオキシン類(PBDD/Fs)(0.51.4%)である。それに対して、粉ミルクと牛乳では圧倒的にPCDD/Fsが多く、92100%を占める。PXCDD/Fsは0%、PBDD/Fsは0.18%にすぎない。特に、母乳は粉乳や牛乳に比べて予期された以上にPXCDD/Fsが多い。今後、その原因究明がハロゲン化ダイオキシン類汚染対策に大きく貢献するもとの思われる。
植物カルシウムチャネルAtTPC1およびAtCNGCの分子細胞生理学的研究

我々が世界で初めてクローニングに成功した植物の電圧依存型Ca^<2+>透過チャネル・AtTPC1の機能及び役割を明らかにするため、電気生理学的解析に主眼をおいて研究を行った。動物細胞発現系を用いたパッチクランプ法による解析により、非常に低い成功率ながら植物プロトプラストで報告されている電圧依存型Ca^<2+>チャネルと酷似した電流を得ることが出来た。パッチクランプ法による解析では、発現系の検討やシステムの改良(最適化)等を要することに加え、植物細胞を用いての解析も必要となることから、これに先だって予備的知見を得る目的で酵母発現系での機能解析を行った。AtTPC1を発現させることにより、酵母の糖応答性[Ca^<2+>]_<cyt>上昇の強度は増大した。AtTPC1発現細胞でより高い[Ca^<2+>]_<cyt>上昇が見られたこと、BAPTA及びLa^<3+>がグルコース誘導性[Ca^<2+>]_<cyt>上昇を阻害したことから、糖シグナリングで活性化されたAtTPC1を介する細胞外Ca^<2+>流入が、[Ca^<2+>]_<cyt>上昇を引き起こしたと示唆される。出芽酵母への低浸透圧ショックにおいて、細胞が膨張する際に細胞膜が引っ張られAtTPC1に機械刺激をもたらす可能性がある。低浸透圧ショックでAtTPC1は活性化されず、AtTPC1は機械刺激受容チャネルではないことが支持された。細胞外にK^+が存在する時、グルコース誘導性[Ca^<2+>]_<cyt>上昇は顕著に抑制された。K^+とよく似た性質を持つRb^+でも同様のグルコース誘導性[Ca^<2+>]_<cyt>上昇の抑制が見られた。放射性核種^<86>Rb^+の取り込み実験の結果、AtTPC1はCa^<2+>透過能と同時に、K^+透過能を有することが分かった。
説明義務における基礎理論と各論的問題の接合

市場メカニズムの基盤整備のための説明義務、権利としての自己決定の確保としての説明義務、専門家たる事業者への信頼保護としての説明義務という、いずれの見地からしても、各人の属性に応じた説明が必要ではあるが、業者のコストによりある程度定型的な説明も許容される。また、取引ごとの業者のコストを反映して、取引ごとに説明の程度が変わることもある。今年度はまず説明義務の理論的基礎の到達点を把握することに努めた。ただし、行動経済学に基づいた研究が発表されるなど、説明義務の基礎に関する研究もいまだに発展途上というところもあり、今後も研究の進展をフォローする必要がある。今年度の最も大きな成果は助言義務に関する研究である。助言義務については、自己決定権からは助言義務は導かれず、業者との高度な信頼関係(信認関係)に基づいて初めて認められるとするのが有力な学説である。この説は自己決定権が実質的に機能するためには説明義務を認めれば足りると理解している。しかし、顧客が自己のニーズを把握すること自体が困難であり、業者の情報提供のあり方によって顧客のニーズ把握がゆがめられてしまうおそれがあるような場合には、説明義務だけでは自己決定権が機能することを確保することはできない。このような場合には、顧客のニーズ把握をゆがめないようにするという意味で、単なる説明義務を超える義務を認めるべきであると考えられる。もっとも、これは一般論でありどのような取引において、このような意味での助言義務を認めるべきかについて、業者側に過度の負担をかけることにならないかという点を含めて、取引ごとに検討する必要がある。また、助言義務を認めたとしても、義務違反により損害賠償を認めることを考えると、どのような場合に義務違反を認めるかという点では、非常に困難な問題が残る。顧客のニーズをゆがめたどうかの認定は顧客のニーズがそもそも明確ではないところがあるので、非常に困難である。このように立証責任も含めてさらに検討する必要がある。金融商品における説明義務と、たとえば、保障型保険における説明義務につき、前者では、相手方の知見に応じた説明が必要であるとされるが、後者では特に説明事項については、一般的な顧客の定型的なニーズに合わせて説明すればよいとされることが多い。この違いは、前者と後者とで、説明が必要とされる事項の幅に違いがあり、このことが業者側のコストに結びついているために生じているものと考えられる。すなわち、金融商品における説明義務で問題とされるのは主にリスクの程度である。理論的には、リスク以外の商品内容についての説明義務がないわけではないが、実際に問題になるのは、主にリスクの程度に関する事項である。これに対して、保障型保険についての説明義務では、免責事由、保険契約者の義務、義務違反の効果など種々のことが説明すべき事項として立ち現れる。かつ、このような契約内容は非常に細かい点にまで及んでいるので、すべてを詳細に説明することは現実には困難であり、説明事項を絞ることになる。本来顧客が興味をもつ事項は顧客それぞれのニーズによって異なるのであるが、業者側が積極的に調査して、顧客のニーズにあった事項を説明するのでは非常にコストがかかる。そこで、定型的なニーズに合わせて説明すればよいという考え方が正当化される。金融商品では説明事項は現実には最初から定型化されているともいえる。このようにこの問題は、説明義務の内容に業者のコストが無意識に反映されていたものである。近時、行動経済学における、人は利得の獲得については確実性を好むというリスク・アバースの性質をもつのが一般的であるが、損失については、一定額の損失の負担を確定させるよりも、リスクをかけてでも損失の回収をはかることを好むというプロスペクト理論に基づき、業者の勧誘行為の規制を考えるという方向性が示されている。このような行動経済学等の知見は市場メカニズムの捉え方に影響するものであると同時に、法哲学的な自己決定の意味にも影響を及ぼしうるものである点で重要である。もっとも、プロスペクト理論を、法的にどのように用いるかは困難な問題である。たとえば、利得の獲得については、リスク・アバースであることは、金銭的にみれば合理的であるとはいえず、その点では、損失が出た場合にはリスク・テイクであることと同じであるともいえる。金銭的な合理性とのずれが問題なのか、利得獲得時と損失負担場面における選好の違いを利用することが問題なのかなど、行動経済学等の知見をどのように活かすかはさらなる問題である。この点は措くとして、従来型の市場メカニズムからの分析、権利としての自己決定という見地からした場合、市場メカニズムが機能するための基盤整備という観点からしても、市場参加者は多様であることからすれば、市場が機能するためにはある程度多様性に対応できるようにしなければならない。他方、権利としての自己決定という見地からしても、この権利は業者のいかなる負担においても保護すべき権利として位置付けることは難しい。そうだとすれば、完全に個々人に対応した形の説明義務を認めるのは困難である。このような見地からすれば、市場メカニズムからみた場合でも、権利としての自己決定という見地からしても、説明義務の具体的内容に大きな差は生じないのではないかと考えられる。
遺伝子発現の少数性生物学－少数分子による情報探索原理の解明－

「少数ゲノムDNAが細胞内でどのように収納され、どのように読み出されるのか?」にアプローチすることを目的とした.先ず,定説のような規則正しいクロマチン線維は存在せず,ヌクレオソームが不規則に細胞内に収められていることを突き止めた.さらに,ヌクレオソーム1分子観察により細胞の中でヌクレオソームがダイナミックに揺らいでいることを見出した.そして、計算機シミュレーションを組み合わせ,この揺らぎのおかげで,タンパク質が細胞の核内や染色体の中をより自由に動くことができ,ゲノムDNAとアクセスしやすくなることが示唆された.少数のゲノムDNAの情報検索原理の一端が明らかとなった.ゲノムの足場の動きの解析-個々のヌクレオソームと線維の動き-1.低発現PA-GFP-ヒストンH4細胞の作製(前島)ヒト細胞の中には約3x107個にもおよぶヌクレオソームが存在する。ヌクレオソーム1分子をイメージングし、ゲノムの足場の動きを調べるためには、ごく少数のヌクレオソームのみを蛍光ラベルしなければならない。この目的のため、代表者らはPA-GFP (photo-activated GFP)でラベルされたヒストンH4を用い、細胞内で極めて少量発現させ、安定発現細胞を単離した。PA-GFPは、通常レーザー刺激によって活性化し、蛍光を持つようになるが、代表者らは、極少数のPA-GFPがレーザー無しに自然活性化することを見出した。このため、少数のヌクレオソームを蛍光ラベルして観察できた。2.PA-GFP-H4発現細胞でのヌクレオソーム1分子観察(前島,谷口)ヌクレオソーム1分子観察のため、斜光照明のシステム(Tokunaga et al., Nat. Methods, 2008)を、谷口らの協力を得て構築した。最初にホルマリン固定したPA-GFP-H4安定発現細胞を用いて、観察条件設定をおこなった。次に生細胞でビデオレート観察をおこない、1個1個のヌクレオソームの動きをトラッキングし、データを集めた。さらに、谷口らは核内タンパク質(ヌクレオソーム・転写因子等)1分子のダイナミクスの高精度解析を行うための新しいイメージング装置の開発を開始した。現段階では、原核生物内におけるDNA結合タンパク質の1分子レベルでの可視化に成功している。目標である真核・動物細胞内での1分子レベルでのイメージングに向けて、現在、測定システムに改良を加えている。本計画研究では遺伝子発現制御のうち、「細胞核という微小空間の中でゲノム情報がいかに検索されるのか?」に焦点をあわせ、少数分子による情報検索原理を「ゲノムの足場の動き」と、ターゲットを探す「転写因子の動き」の両面から明らかにすることを目的とする。具体的には、生細胞内の個々のヌクレオソーム(ゲノムの足場)と転写因子の動きを1分子レベルで直接イメージングする技術を開発し検証する。さらに、計算機シミュレーションを組み合わせて、核内の動的な環境をモデル化し、既存データを加えて、今までほとんど研究が成されてこなかったゲノムの情報検索の原理を解明する。本年度は、主に以下の研究をおこなった。1.昨年度、1個1個のヌクレオソームの動きをトラッキングしたが、本年度は多数のヌクレオソームの最初の位置情報を抽出し、核内のヌクレオソームの2次元マッピングをおこなった。そして、生きた細胞内のクロマチンドメインを明らかにした(前島,高橋, A01-2永井班)。得られた構造情報をもとに、計算機シミュレーションで遺伝情報検索におけるクロマチンドメイン構造の意義を解析中である。2.本研究のため、谷口が細胞の横方向からシート状の照明をおこなう新しい顕微鏡システムを構築した。細胞の深い部分まで、背景光無しに観察することが出来るので、細胞核内の様子をくまなく観察すると共に、分裂期細胞など、細胞下部のガラス面から離れた細胞も解析できる。3.LacOリピート(5kb)をゲノム中に挿入して、LacI-EGFPを発現させた安定発現細胞を樹立した(前島)。その細胞を用いてLacI-EGFPの動きを解析中である。1.昨年度確立したヌクレオソームの動きの2次元マッピング(動きのヒートマップ)をヒト正常細胞やマウスES細胞に適用した。そして、ユークロマチン・ヘテロクロマチンにおけるヌクレオソームの動きの違いを明らかにした(前島,高橋, A01-2永井班)。細胞の深い部分まで、背景光無しに観察することが出来るので、細胞核内の様子をくまなく観察すると共に、細胞の転写産物の個数の解析をおこなった。

本研究計画では遺伝子発現制御のうち、「細胞核という微少空間の中でゲノム情報がいかに検索されるのか?」に焦点を合わせ、小数分子による情報検索原理を「ゲノムの足場の動き」と、ターゲットを探す「転写因子の動き」の両面から明らかにすることを目的とする。具体的には、生細胞内の個々のヌクレオソーム(ゲノムの足場)と転写因子の動きを1分子レベルで直接イメージングする技術を開発し検証する。さらに、計算機シミュレーションを組み合わせて、核内の動的な環境をモデル化し、既存データを加えて、今までほとんど研究がなされてこなかったゲノムの情報検索の原理を解明する。本年度、主に以下の研究をおこなった。1.クロマチン構造の理論的計算をA03-1富樫と共に進め、クロマチンドメイン構造の新しいモデル化に成功した。現在論文再投稿中である。2.細胞核内で転写因子Junを蛍光ラベルし、核内のクロマチンの中をどのように振る舞うか1分子レベルで観察することに成功した(前島、A02岡田、A01-2永井)。現在、転写因子がクロマチンのDNAとどのように相互作用し、ターゲットにたどり着くのか?その情報検索機構を解析中である。3.本研究計画のため、分担者谷口らは、背景光なしに観察できる新しい顕微鏡システムを構築し、細胞の転写産物の個数解析を引き続きおこなった。さらに、ゲノムの折り畳み構造を解析するあたらしい手法を開発し、不規則な折り畳みを観察した。4.別の少数性問題をして、細胞分裂期の少数ゲノムの分配メカニズムの解析をおこなった。細胞は分裂する際、複製された2コピーのゲノムDNAを姉妹染色体として凝縮させ、厳密に娘細胞に分配する必要がある。前島らはこの過程が不連続に起こることを明らかにした(Cell 2015)。さらにA01-2永井・A01-2野地らの協力によって、不連続な過程の最後の部分の凝縮メカニズムにMg2+が関わっていることを示した。「少数ゲノムDNAが細胞内でどのように収納され、どのように読み出されるのか?」にアプローチすることを目的とした.先ず,定説のような規則正しいクロマチン線維は存在せず,ヌクレオソームが不規則に細胞内に収められていることを突き止めた.さらに,ヌクレオソーム1分子観察により細胞の中でヌクレオソームがダイナミックに揺らいでいることを見出した.そして、計算機シミュレーションを組み合わせ,この揺らぎのおかげで,タンパク質が細胞の核内や染色体の中をより自由に動くことができ,ゲノムDNAとアクセスしやすくなることが示唆された.少数のゲノムDNAの情報検索原理の一端が明らかとなった.ゲノムの足場の動きの解析-個々のヌクレオソームと線維の動き-本計画研究では遺伝子発現制御のうち、「ゲノム情報がいかに検索されるのか?」に焦点をあわせ、少数性分子による情報検索原理を「ゲノムの足場の動き」と、ターゲットを探す「転写因子の動き」の両面から明らかにすることを目的としている。24年度の実績は以下の通りである。1.PA-GFP-H4発現細胞でのヌクレオソーム1分子観察(前島,谷口,高橋)
質量分析法による核酸の構造解析とそのDNAシークエンシングへの応用

本年度は、エレクトロスプレー質量分析計(PESciex社API-III)を用い、tRNA、nboymne、PCR産物、合成オリゴDNAなどの低分子量の各種核酸をモデル試料として、溶媒や、電場、効率良いイオン化を得られるその他の条件など、核酸の質量分析に必要な基礎的実験法の確立を行うと共に、キャピラリーHPLCと質量分析計を直結したLC/MS法を用いた核酸解析に適したカラム、溶媒条件等の検討を行った。また、プラスミドを制限酵素で処理して得られたフラグメントの混合物のLC/MS法による分離分析法の確立、遺伝子の変異、特にガン遺伝子のそれをPCR産物の質量分析による直接分析により検出する遺伝子変異の検出法の確立、さらにdideoxy法により作成したラダー試料の測定によるDNAシークエンシング法の確立に向けた予備実験などを行った。既に核酸を効率良くイオン化し測定することに成功し、200塩基程度までの試料なら現在の装置で充分高精度な質量分析を可能とした。DNAシークエンシングへの応用においては、質量分析に適したラダー試料作成法の確立が必要であるが、試料の測定そのものに関しては既に殆どのバリアーを越えたと考えられる。核酸の質量分析がもたらすもう一つの大きなメリットは、長いDNAを適当に断片化し、それぞれの断片の質量を正確に測定することで、全体のシークエンスの確認が容易に、かつ短時間に達成できることである。この事はゲノム解析において、得られたシークエンスの精度を高めるためにシークエンシングを繰返し行う必要をなくし、ゲノムデータベースの高精度化を低コストで可能とする事を意味する。また、通常のシークエンサーで読取りミスが起こりがちな、或はシークエンスの解釈が困難なシークエンスに対して、バンドコンプレッションの影響を全く受けないシークエンシング手段を提供するという点も見逃せない。
ものづくり技術・共焦点顕微鏡・画像解析技術を用いた血小板粘着挙動の機序解明

コラーゲン繊維は血管壁損傷部などで出現し、このコラーゲン繊維への血小板の粘着は、初期血栓イベントとして大変重要である。コラーゲン繊維は不規則な向きの曲線形状を有する。このコラーゲン繊維勾配と流れの向きは血小板粘着挙動に何らかの影響を与えている事が予想された。そこで本研究は、血小板粘着挙動とコラーゲン繊維角度との関係性検証のため、本研究は、コラーゲン繊維形態と粘着血小板部位の情報抽出方法、そして、繊維角度と血小板粘着の容易さとの関係性を検証する方法を提案した。本研究は,初期血栓生成の1つのモデルとしての“コラーゲン繊維に対する血小板の粘着挙動"について,コラーゲン繊維と血小板粘着との関係性を明確にする事を目的とした.具体的には,血流方向に対するコラーゲン繊維の角度による血小板粘着量の変化や,血液を流す時間による血小板粘着量の変化がどのように表れるか検証する事を目的としている。血小板とコラーゲンをそれぞれ標識する手法を検討するため、位相差顕微鏡を簡易的に共焦点化する技術を導入した。この技術を利用した2色染色撮影はまだ成功しておらず、更なる検討が必要な状況である。そこで、まずは原点としての通常観察法に戻り、コラーゲン繊維と血小板の両者の関係を定量化する画像解析手法を構築した。血管内皮細胞の損傷部をモデル化したコラーゲンコーティングを施したスライドガラスをフローチャンバーに真空ポンプで圧着させ,コラーゲン上に豚の血液をシリンジポンプを用いて流すことで血小板の粘着挙動を顕微鏡下で観察した.この実験では,血液を送り出す流量を1.555[ml/min](せん断速度259.7[1/s])と設定し,全ての計測をこの流量で行った.また,コラーゲン上に血液を流す時間は4通り用意し,30秒,60秒,90秒,120秒で観察を行った.実験後,血液を流す前のコラーゲン繊維の画像と,血液を流した後の血小板が粘着した状態のコラーゲン繊維の画像を比較することで,血流方向に対するコラーゲン繊維の角度別の血小板粘着成功率[%]画像解析で求めた.その結果、申請者が予想した通り、血流方向に対するコラーゲン繊維の角度が小さい場合には血小板の粘着率が高く,コラーゲン繊維の角度が大きい場合には血小板が粘着しにくいという傾向が12回中7回の実験にて得られた.しかしながら法則性を断定することはまだ判断しかねるため、引き続き、データを蓄積し、現象を見極める必要があると考えている。本研究は,初期血栓生成の1モデルとしての“コラーゲン繊維に対する血小板の粘着挙動"について,コラーゲン繊維と血小板粘着との関係性を明確にする事を目的とした.具体的には,血流方向に対するコラーゲン繊維の角度による血小板粘着量の変化や,血液を流す時間による血小板粘着量の変化がどのように表れるか検証する事を目的とした。血小板とコラーゲンをそれぞれ標識する手法を検討するため、位相差顕微鏡を簡易的に共焦点化する技術を導入したが、この技術を利用した染色撮影が成功には至らなかった。そこで、まずは通常観察法に戻り、コラーゲン繊維と血小板の両者の関係を定量化する画像解析手法を構築した。血管内皮細胞の損傷部をモデル化したコラーゲンコーティングを施したスライドガラスをフローチャンバーに真空ポンプで圧着させ,シリンジポンプで血流を作用させて、血小板のコラーゲン繊維への粘着挙動を顕微鏡下で観察した.実験後,血液を流す前のコラーゲン繊維の画像と,血液を流した後の血小板が粘着した状態のコラーゲン繊維の画像を比較することで,血流方向に対するコラーゲン繊維の角度別の血小板粘着成功率[%]を画像解析で求めた.実験結果については、血流方向に対するコラーゲン繊維の角度が小さい場合には血小板の粘着率が高く,コラーゲン繊維の角度が大きい場合には血小板が粘着しにくい傾向が1年目の研究の結果、12回中7回の実験にて得られた.2年目においては、更に再現性を検証するために、画像処理技術を向上させ、顕微鏡観察にて得られたコラーゲン繊維の形状情報をスプライン近似された曲線分の集まりとして認識が可能となった。この手法を応用し、さらに10回実験を実施した結果、予想とは逆に流れに繊維勾配が垂直な程、粘着数が多少増大する結果を得た。しかしながら、得られたデータから統計的な有意差は得られなかった。現象の判断には引き続き、検討を要する。本研究は,初期血栓生成の1つのモデルとしての“コラーゲン繊維に対する血小板の粘着挙動"について,コラーゲン繊維と血小板粘着との関係性を明確にする事を目的とした。しかしながら、共焦点顕微鏡技術を用いた2色染色撮影を用いるという当初提案した達成方法は、まだ成功していない。

その一方で、代替案として用意していた通常撮影法を用いた、コラーゲン繊維と血小板との相互関係を定量化する方法について、実験的に撮影することが可能であったことと、得られた画像に対するプログラム解析手法が構築できた事で当初の目的に向かっておおむね順調に進展していると言える。バイオレオロジー2014年度に行った実験の結果から、血流方向に対するコラーゲン繊維の角度が小さい場合には血小板の粘着率が高く,コラーゲン繊維の角度が大きい場合には血小板が粘着しにくい可能性が示された.しかしながらデータの再現性がまだ低い事を考えると、まだその法則性を断定することはまだ判断しかねる。この理由のため、引き続き、データを蓄積し、現象を見極める必要があると判断した。同時に、現在、より良い再現性を有する実験方法を取り入れるため、観察条件としての焦点深度を定量評価も取り組んでいる。血小板粘着挙動のコラーゲン繊維配向と流れとの関係性を明確にするためには、引き続き実験を重ねる必要がある。この実験作業に加えて、これらの結果と解釈をまとめて、学術論文投稿を行う事により、我々の提案する新しい知見に対する研究専門分野の研究者達から見た、我々の研究成果に対する客観的な研究成果の意義、その妥当性を確かめる予定である。上記の実支出額と予算計画との間には108円の差が生じる結果となった。この差が小さい事からも、研究費の使用は、ほぼ計画通り行われたと判断する。引き続き、計画の通り、予算を大切に使用したい。引き続き、データを蓄積する必要があり、その実験遂行に必要なコラーゲン繊維・動物血液・またそれらを用いた血栓形成モニタリング実験に必要な消耗品を購入する必要がある。加えて、学術論文の投稿費や、学術大会における発表による社会への成果発信に要する費用が必要である。
富栄養湖堆積物の二酸化炭素吸収能力:中海・宍道湖の過去約四百年間の復元

汽水域の基礎生産によるCO2吸収能力の定量的評価およびその気候変化による変化特性について,日本の代表的汽水域である中海・宍道湖において,現環境および過去数百年間の関係を考察した。表層堆積物の全有機炭素(TOC)濃度は,中海南端湖心では3.64.0%のsapropelicな高い値を示し1997年以降変化はなかった。宍道湖表層TOC濃度は,東部と西部を除き3.54.3%のsapropelicな高い値を示して2005年以降変化はなかったが,東部では約0.5%増加した。有機物の起源は,C/N比(79)と熱分解GC-MSのn-アルカン組成から判断して大部分が植物プランクトンに由来する。コア試料のTOC濃度は,中海・宍道湖ともに1800年以前は1%程度の低い一定の値を示し,1800から1900年にかけてさらに0.数%低くなり,その後現在に向かって急激に増加して4%程度になる。中海においては,表層TOC濃度が3.5%を超えると湖底水中に硫化水素が溶出されはじめ,両者に比例関係があり,H2S(ppm)=13.9*TOC(%)-52.1 (TOC>3.5%)で表されることが分かった。中海中央北東部における大気CO2濃度は,2013年4月5月の平均値は約360ppmであり,春季の植物プランクトンブルーミングによって湖上の大気CO2濃度が低くなった影響が考えられた。また,最大80ppm程度の大きな昼夜差が見られた。Carbon sinkについては,金井ほか(1998,2002)の堆積速度を用いれば有機炭素埋積速度OCARは中海が7.0 mgC/cm2/y,宍道湖が4.0 mgC/cm2/y,全域では中海で約6,000トン/年,宍道湖で約3,200トン/年と見積もられた。コア試料については,中海では,5025cm(1770-1890年:世界的な寒冷期のLittle Ice Age期間)はTOC濃度が約1%と過去最も低く約2,000トン/年となり,これは現在の約1/3である。宍道湖コアでは,3020cm(1830-1890年)で約0.7%と過去最も低くなり,約1,300トン/年となる。汽水域は半閉鎖水域で有機物の分解が遅く,かつ,水深が浅いために有機物の堆積が速やかに起こるので,気候変化に対しては非常にレスポンスの速いcarbon sinkとして特徴づけられた。今年度は、中海中央部でのコア採取に先立ち、中海南東部米子湾において15cmのショートコアを採取し、新たに購入した佐竹式コアー