hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東日本大震災被災地のコミュニティ形成を支援する社会教育の構造と論理

研究開始当初、研究の主対象地域である宮城県亘理郡山元町の沿岸部に居住する住民のコミュニティ意識、コミュニティ形成にかかわる課題意識について調査を実施する計画であった。しかし被災地が「震災復興の局面からまちづくりの局面」に移行している段階においてまちづくり(コミュニティ形成)に関わる多様な活動が展開されている。こうした活動は歴史的に形成されてきたものであり、また、住民の被災程度や社会的活動の有無によってコミュニティへのかかわり方も異なっていることが明らかとなり、被災地域を限定して質問紙調査重視の研究方法では、多様化する地域住民の活動やコミュニティ形成のプロセスをとらえることは困難であることが自覚されるようになった。こうした研究状況を乗り越えるため研究方法の再検討をおこない、研究代表者および研究分担者がそれぞれに関心を持つテーマを設定し、そのテーマに従って歴史的、社会的視点からの聞き取りによる質的研究を進めることにした。こうした個別研究の結果にもとづきアンケート調査を設計することにした。山元町では、震災以前において青年団、婦人会等の社会教育活動が展開されていた。社会教育活動の蓄積や住民間のつながりが震災復興の基盤となっているということが想定される。このような観点から、研究代表者、研究分担者が以下のようなテーマを設定し、調査研究を進める。1)被災地の住民の結節点となっている寺院(曹洞宗普門寺)の役割の解明。2)山元町の新しい祭りである「はじまるしぇ」の実行委員会に集まっている青年の地域コミュニティ形成に関する意識の解明。3)山元町における婦人会等の組織、公民館の趣味サークルなどの女性のネットワークに着目して女性の視点から地域づくりの検討。4)社会教育委員の活動や地域の文化・芸能活動の担い手育成について検証。5)山元町における学校統合計画に対する住民意識の解明。6)山元町における公民館活動を歴史的に跡づけながら、震災後の行政計画及び社会教育計画について考察をおこない、山元町の地域づくりにおいて社会教育が果してきた役割の解明。以上のテーマについて山元町での聞き取り調査を実施する予定である。研究方法の検討を行い研究計画の修正を行ったため、調査票設計費用を執行しなかった。次年度(2019年度)には、聞き取り調査を中心におこなうため、研究メンバーが複数回フィールド調査を実施し、アンケート調査票を作成する予定である。
壁面緑化用コケパネルの病害調査と健全育成法に関する研究

平成30年年度は1.蘚苔類による緑化施工現場の実態調査、2.蘚苔類の生育特性調査、3.蘚苔類に発生する障害の発生機構の調査、4.過酷な条件での施工技術の調査検討、および5.病原菌フリー苗の生産システムの確立の研究を予定した。1.蘚苔類による緑化施工現場の実態調査に関しては、すでに施工されている現場のコケの生育状況、微気象等の環境条件、障害発生の実態を様々な条件の事例について調査を行った。その結果、垂直度が大きいほど障害が大きいということが一般的にいえることが分かった。しかし、特に条件が過酷であると思われる東京都内数例に関しての定点観測では、傾斜や壁面の方角との関連は認められなかった。昨年度の夏の非常に苛酷な熱によるダメージが最も強く表れたものと思われる。2.蘚苔類の生育特性調査に関しては、潅水条件などの水分環境、塩類集積などの化学性環境、基盤傾斜などの物理的環境に関する生育の特性に関する実験を行い、適切な水分量、塩類への耐性の限界等を検討した。3蘚苔類に発生する障害の発生機構の調査、に関しては、不適切な灌水量、灌水間隔により支持基盤に水が溜まりその水が暖められ、仮根に障害を起こすケースが多いことが分かった。水分不足を警戒し、流れきる以上の水分を供給した結果であると思われる。4、5に関しては、基礎的な知見を得たが、来年度以降引き続きより詳細な研究を行う予定である。平成30年度は、主に現在のコケパネルの実態調査から、障害を起こしやすい条件を一般化しようとしたが、夏場の例外的な猛暑により、本来なら妥当と思われた条件の場所においても全般的なダメージが大きく、当初予想していたような顕著な違いが認められなかった。コケのダメージは夏の天候によって大きく影響されることが推測されたので、今年度以降は、調査の時期を早めることにより、生育条件の差によるダメージの違いをはっきり明らかにさせる。それ以降の実験計画に関しては、特に変更はせず、平成31年度は1.蘚苔類による緑化施工現場の実態調査、2.蘚苔類の生育特性調査、3.蘚苔類に発生する障害の発生機構の調査、4.過酷な条件での施工技術の調査検討、5.病原菌フリー苗の生産システムの確立のための研究を行う予定である。当年度は、現場のコケの生育状況、微気象等の環境条件、障害発生の実態の調査を前年同様継続し、季節、天候等の環境要因と生育およびその障害に関するまとまった知見を得る。また前年行った潅水条件などの水分環境、塩類集積などの化学性環境、基盤傾斜などの物理的環境に関する生育の特性に関する実験をもとに、条件による最適な栽培条件を検討する。前年同様スナゴケやハイゴケに発生する病虫害または生理障害の発生機構を解明するために、積極的にサンプルを採集し菌を分離、人工接種を行うことにより現在まったく知見のないコケの病害に関する知見を得る。踏圧等の人的関与や自然環境変化の激しい環境での施工・管理技術についての調査検討を継続して行う。前年に引き続き無病苗作出の方法を検討する。無病苗の維持生産技術を確立し、1次増殖圃場と生産農家での増殖技術をシステムとして構築する。平成32年度は、上記研究の不足分を継続して行うとともに、論文としてまとめる。また、コケ以外の植物に関しても、緑化植物特有の病害について検討を始め、次の研究につなげる。

それ以降の実験計画に関しては、特に変更はせず、平成31年度は1.蘚苔類による緑化施工現場の実態調査、2.蘚苔類の生育特性調査、3.蘚苔類に発生する障害の発生機構の調査、4.過酷な条件での施工技術の調査検討、5.病原菌フリー苗の生産システムの確立のための研究を行う予定である。当年度は、現場のコケの生育状況、微気象等の環境条件、障害発生の実態の調査を前年同様継続し、季節、天候等の環境要因と生育およびその障害に関するまとまった知見を得る。また前年行った潅水条件などの水分環境、塩類集積などの化学性環境、基盤傾斜などの物理的環境に関する生育の特性に関する実験をもとに、条件による最適な栽培条件を検討する。前年同様スナゴケやハイゴケに発生する病虫害または生理障害の発生機構を解明するために、積極的にサンプルを採集し菌を分離、人工接種を行うことにより現在まったく知見のないコケの病害に関する知見を得る。踏圧等の人的関与や自然環境変化の激しい環境での施工・管理技術についての調査検討を継続して行う。前年に引き続き無病苗作出の方法を検討する。無病苗の維持生産技術を確立し、1次増殖圃場と生産農家での増殖技術をシステムとして構築する。平成32年度は、上記研究の不足分を継続して行うとともに、論文としてまとめる。また、コケ以外の植物に関しても、緑化植物特有の病害について検討を始め、次の研究につなげる。今年度の研究が手持ちの設備、消耗品で賄えたこと、また学会発表が次年度になったため旅費の支出がなかったことにより次年度使用額が生じた。研究計画自体に変更はなく、下記の研究を行う。現場のコケの生育状況、微気象等の環境条件、障害発生の実態の調査を前年同様継続し、季節、天候等の環境要因と生育およびその障害に関するまとまった知見を得る。
新たな林地利用を踏まえた森林の多面的経営の成立条件の解明

近年の日本では、ウォーキングに加えて、トレイルランニング、マウンテンバイク、サバイバルゲーム等の新たな林地利用が普及した結果、利用主体間の対立が加速し、林地・山道の地権者や行政管理部門、自然保護団体等における自然保護面や安全管理面の懸念が大きくなっている。この課題解決を目指して、トレイルランナーやマウンテンバイカーが、持続的な自然資源管理や山村地域の活性化を積極的に担う動きが生まれている。一方、海外では、利用者組織の発展や、林地・山道へのアクセスに関する法的権利・義務の確立等を通じて、多様な利用を効果的に調整する仕組みが整備されており、日本でもそうした制度的基盤の確立が求められている。日本の森林に対するニーズの多様化の内実を把握し、それらの利用の普及、及び相互の棲み分けにおける障害と可能性を明示するとの研究目的に照らして、ウォーキング(フットパス)、トレイルランニング、マウンテンバイクの林地利用に関しての実態調査を行った。その結果、1:近年、トレイルランニングやマウンテンバイクに対するウォーカーや土地所有者からのクレームが増加しており、林地・道におけるランナー・バイカーの利用規制の展開に結びついていること。2:その中で、危機感を持ったランナー・バイカーにおいて、地方自治体・集落の森林整備や地域活性化プロジェクトに積極的に参画し、上記の軋轢を解消して、ランナー・バイカーの社会的地位の確保を図ろうとする動きが生まれていること。3:そうした動きが、農山村における物質生産の場としての林地の役割低下を受けて、地方自治体、集落、土地所有者に好意的に受け入れられる傾向にあること。が確認できた。この傾向は、持続的管理の前提の下、日本の森林に対する多様なニーズ・利用に伴う便益を調整・最大化する社会基盤の構築に結びつくものであり、かつ林業の低迷に伴う山村の過疎化・森林荒廃の現状の改善に向けての可能性を提示するものと位置づけられる。また、これらの利用者間の調整に向けての先行事例の把握を目的とした、アメリカ東北部での実態調査を行い、林地をめぐる柔軟な権利関係や直接・間接の支援制度、或いはフォレスター等の利害調整主体の養成を通じて、当地の持続的・効果的な林地利用が担保されていることを確認した。平成27年度の研究実施計画通り、ウォーキング、マウンテンバイク、トレイルランニングによる林地利用の現状と課題を把握すると共に、アメリカにおける先行事例調査も実施した。日本の森林に対するニーズの多様化の内実を把握し、それらの利用の普及状況、および相互の棲み分けにおける障害と可能性を明示するとの研究目的に照らして、トレイルランニングを中心に、ウォーキング(フットパス・ロングトレイル事業)、マウンテンバイク、サバイバルゲームの林地利用に関する実態調査を行った。その結果、1:ウォーカーや土地所有者との利用をめぐる対立を解消する目的から、トレイルランナーやマウンテンバイカーによる地域活性化への貢献活動が多様化しつつ加速していること。2:その具体的な内容として、過疎化の進む山村地域への定住、集落維持活動(祭礼、清掃、自治会運営等)への定期的な参加、森林整備への協力、自力での登山道の維持整備や里道の再生といった活動が挙げられること。3:その一方で、これらの新たな林地利用のユーザーによる地域貢献の取り組みを、権利や義務として保障する制度的基盤が見当たらないこと。等が確認できた。1と2については、持続的管理の前提の下、日本の森林に対する多様なニーズ・便益の棲み分けと最大化を行う上での「可能性」を提示するものであり、3については、それにあたっての制度的な「障害」を端的に表している。この障害の克服に関しては、イギリスでの実態調査を通じて、法的に保障された「通行権」と、その管理主体である地方行政部門の業務を通じて、ウォーキング、トレイルランニング、マウンテンバイク、ホースライディング等の多様な利用が持続的・効果的に調整されている状況が明らかとなった。平成28年度以降の研究実施計画通り、トレイルランニングの林地利用に関する補足調査と課題整理を行った。また、イギリスにおける先行事例の確認を目的とした海外調査、およびサバイバルゲームの林地利用に関する初期的な調査を実施した。最終年度においては、日本におけるトレイルランニング、マウンテンバイク、ウォーキングの林地利用の発展状況とその課題についての取りまとめを行った。また、日本にて、サバイバルゲーム、及びアドベンチャーパークとしての林地利用を進める事業者にも聞き取り調査を行い、当初の計画よりも幅広く、新たな林地利用の実態を把握することができた。加えて、台湾の事例調査を行い、行政管理部門のイニシアティブ等を通じて、新たな利用を含めた多様な林地利用の発展と、利用主体、地権者、行政管理部門等におけるコンフリクトの調整がなされてきた実態を把握した。これらの成果として、日本のトレイルランニングの林地利用の現状と課題に関する学術論文、及びアメリカ・イギリスにおける多面的な林地利用の調整に関する学術論文を執筆した。最終年度を含む全期間の調査結果として、日本では、都市近郊林や自然公園等の利用過密地において、これらの新たな利用を含めた利用者の多様化が加速していることが明らかとなった。この中で、新たな利用主体であるトレイルランナーやマウンテンバイカーをめぐって、従来の利用主体であるウォーカーからの危険視に基づく対立が深刻化していた。同時に、林地・山道の地権者や行政管理部門、或いは自然保護団体等においても、新たな利用主体に対する自然保護面や安全管理面の懸念が大きくなっていた。

この課題の解決にあたっては、アメリカ・イギリス・台湾における先行事例調査を踏まえて、1利用の競合しない山村地域にて新たな利用の発展を促すこと、2各主体による林地・山道の利用とその権利及び安全管理責任を明確化すること、3各主体の利害を代表し他主体との調整の窓口となる利用者組織を成熟させること、4地方行政管理部門による利害調整機能を向上させること等が不可欠であると提起した。近年の日本では、ウォーキングに加えて、トレイルランニング、マウンテンバイク、サバイバルゲーム等の新たな林地利用が普及した結果、利用主体間の対立が加速し、林地・山道の地権者や行政管理部門、自然保護団体等における自然保護面や安全管理面の懸念が大きくなっている。この課題解決を目指して、トレイルランナーやマウンテンバイカーが、持続的な自然資源管理や山村地域の活性化を積極的に担う動きが生まれている。一方、海外では、利用者組織の発展や、林地・山道へのアクセスに関する法的権利・義務の確立等を通じて、多様な利用を効果的に調整する仕組みが整備されており、日本でもそうした制度的基盤の確立が求められている。トレイルランニングの林地利用に関する補足調査と課題整理を行うと共に、サバイバルゲームの林地利用に関しての実地調査を実施する。また、引き続きアメリカ、イギリス等を対象に先行事例の確認を目的とした海外調査を行う。サバイバルゲームの林地利用に関する本格的な実態調査を実施する。また、これまでの日本の新しい林地利用に関する調査結果、およびアメリカ、イギリスにおける先行事例の調査結果を踏まえて、持続的管理の前提の下、日本の森林に対する多様なニーズ・便益の調整・最大化を図るにあたっての可能性と課題を明示する形で、本研究の成果の取りまとめを行う。森林政策学、資源論研究予定していた物品費・謝金等の項目に変更が生じたため。トレイルランニングの林地利用に関する投稿論文が次年度にずれ込んだため。この投稿料として想定していた額が残ることになった。次年度に繰り越した上で適正に使用する。本研究課題の成果としての学術論文の投稿料として次年度に使用する。
森林資源の有効活用を目指した木細胞の動的破壊に関する研究

研究目的我が国は豊富な森林資源を有しながら、それを有効に活用できずにいる。その理由は、樹木の搬出コスト^1と住宅用建材にしか使用されない用途の狭さ^2にある。しかし、近年では間伐材を利用する発電施設の建設や、バイオマス燃料として使用する等、木材の新しい用途が見出されている。しかしながら、間伐材をも確保することが難しい状況や、木質バイオマス燃料は、含水率が高く燃料効率が悪いという問題点もある。本研究では、1、2の問題解決のために下記2つの研究を行った。研究方法1搬出コストの低減をおこなうためには、火薬類によって根株を任意の形状に分割し、小型重機でも短時間での引き抜き処理が可能となればこの問題の解決に繋がる。本研究では、破壊に必要な最小の装薬量等条件を調査するために爆薬の種類と装薬量の関係について調査した。2木質バイオマス燃料の課題は、含水率を下げることにある。本研究では、乾燥の前工程に密閉された容器内に水と木材試料を入れ、ごく少量の爆薬を爆発させ木動的圧力処理を行った。処理後の試料に対して、比較のために未処理材と同条件で自然乾燥を行い含水率計による含水率の確認を行った。また、注入性を確認するための注入試験を実施し、本方法の有効性を確認した。研究成果1破砕剤を用いた実験では、複数のき裂を同時に生じさせることは出来なかった。導爆線を用いた実験では、1孔あたりの装薬量が少なく、装薬孔間にき裂は生じたものの破断までには至らなかった。含水爆薬を用いた実験では、装薬孔近傍に円孔を配置することで、き裂の方向制御が可能となった。2処理後の試料外観は未処理材と比較しても目立った損傷は無かった。含水率の経過を比較すると、処理材の方が未処理材よりも含水率の減少が速かった。また注入性に関しても処理回数が多いほうが注入量が多くなるという結果であった。
αβT細胞系列とγδT細胞系列への運命決定の分子機構の解明

胸腺では主にαβT細胞がつくられるが、多くのγδT細胞もまた胸腺中で分化することが知られている。最近の研究では運命決定は、またTCR(T細胞レセプター)β鎖が再構成されpreTCRが形成されるのと同時にTCRγ鎖δ鎖も再構成されγδTCRが形成され、preTCRとγδTCRのシグナルの強度によってαβT細胞になるかγδT細胞になるかの運命が決まるという説が有力であった。しかし、運命決定そのものがTCRシグナル依存性であるかどうかは明確には示されていなかった。本研究では、γδT細胞系列への分化決定の分子機構を解明することを目的とする。マウス胎児胸腺組織を用いた共培養系と、Notch ligandのひとつであるDLL1を発現したマウス間葉系細胞株TSt-4(TSt-4/DLL1)を用いる系を用いた。どちらの系も効率よくαβT細胞とγδT細胞を同時に分化誘導できる。平成18年度は、培養系にIL-7他種々のサイトカインを添加し,細胞内TCRβ鎖陽性γδT細胞群を選択的に誘導できる培養条件を検討した。その結果、ある条件下ではαβT細胞はあまり生成しないで、TCRβ鎖再構成前の段階で分化が停滞するが、γδT細胞はよく誘導できることがわかった。このような条件下で生成したγδT細胞を固定して細胞内TCRβ鎖を染色することにより、TCRβ鎖の再構成に成功しているにもかかわらずγδT細胞系列へと分化した細胞の割合を調べた。この条件下で生成したγδT細胞は、細胞内TCRβ鎖陽性である率が、通常の培養条件で生成したものに比して低かった。この結果は、β鎖再構成が起こる前の段階でγδT系列への分岐が起こっていることを示している。同時に、γδTCRの形成の成否に依存して起こるのではないということを強く示唆するものである。αβT細胞とγδT細胞という2つの系列への決定がどのような機構で進行するかは未だに不明である.本研究は,γδT細胞系列への分化決定誘導に関与する環境因子を解明することを目的とする.γδT細胞を分化誘導し,その生成過程を明らかにすることは,本推進領域の目指す免疫監視システムの包括的理解に寄与できると考える.さらにこの成果は,生体外の培養系でつくりだしたγδT細胞による細胞療法への応用へ発展させることができる.われわれは,独自に開発した個々の前駆細胞の分化能を解析できる培養系を用いて造血幹細胞からT細胞への系列決定と分化過程を明らかにしてきた.最近Notch ligandのひとつであるDLL1遺伝子を胸腺由来間葉系細胞株(TSt-4)に発現させることにより,間葉系細胞の単層培養との共培養においてT細胞の効率よい分化誘導に成功した.17年度は、このシステムを用いて1個の前駆細胞から1個の前駆細胞からαβT細胞とともに多数のγδT細胞を分化誘導することに成功した.さらに、この培養系と従来から用いてきた通常の組織培養系をベースとし,生成したγδT細胞を固定して細胞内TCRβ鎖を染色することにより,TCRβ鎖の再構成に成功しているにもかかわらずγδT細胞系列へと分化した細胞の割合を調べた.ある培養条件で細胞内TCRβ鎖陽性γδT細胞の割合がより多くなれば,その条件下ではαβT細胞系列とγδT細胞系列の決定のせめぎ合いにおいてγδT細胞系列に向けて誘導されていることを示すことになる.この方法を用いることにより,αβT細胞とγδT細胞系列への決定は前駆細胞の分化の特定の分岐点においてではなく多段階で起こりうることが示された.また,TCR遺伝子の再構成の成否とも関係なく決定が起こりうることも示された(平成17年度免疫学会にて口頭発表).胸腺では主にαβT細胞がつくられるが、多くのγδT細胞もまた胸腺中で分化することが知られている。

この結果は、β鎖再構成が起こる前の段階でγδT系列への分岐が起こっていることを示している。同時に、γδTCRの形成の成否に依存して起こるのではないということを強く示唆するものである。
酸化物と複合化された貴金属触媒の高度リサイクル

酸化雰囲気の高温における貴金属触媒の挙動を調べるために,助触媒として用いられる酸化セリウムと酸化白金の間に起こる反応について調査を行った.溶融硝酸塩中において合成される酸化白金触媒(アダムズ触媒)の作製方法を参考に,溶融した硝酸ナトリウム中で酸化白金と酸化セリウムを共沈させて生成物の分析を行った.顕微鏡観察およびX線回折の結果,酸化セリウムに酸化白金が溶けこむことが示唆された.また,酸化セリウムと反応した酸化白金が,単独の酸化白金と比較して高温で分解されにくいことを確認した.本研究は,貴金属と他の金属を含む複合酸化物を合成し,その高温安定性や化学反応について調査する.平成27年度は,過去の文献に報告されている手法を参考に,酸化白金の微粒子を作製することから着手した.本手法は,塩化白金と硝酸ナトリウムを少量の水と混合・加熱し,硝酸ナトリウムの一部を分解させたのち,水で洗浄して余剰の塩を除去するものである.生成物は重量および組成分析により酸化白金の微粒子であることを同定した.ただし,原料に含まれる不純物が酸化白金中に取り込まれることが示唆され,今後の研究を進める上での課題となった.文献に記載されている手法を再現する形で酸化白金微粒子の作製を行った結果,おおむね期待したとおりの構造を有する生成物を得た.ただし,生成物の組成分析結果から,作製時に使用する硝酸ナトリウムに含有されていた不純物金属元素が酸化白金に取り込まれることが示唆された.さらに高純度の原料を用いた追加試験を行ったのち,複合酸化物粒子の作製へ進む必要がある.前年度には,硝酸ナトリウムに塩化白金酸水溶液を加えて混合溶融するアダムズ触媒の製法で酸化白金の生成を確認し,これにもとづく貴金属複合酸化物の作製方法について検討した.本年度は,より直接的に貴金属の複合酸化物形成を観察可能な反応条件を模索し,溶融した硝酸塩に金属状態の貴金属を浸漬する酸化実験を実施した.文献によると,硝酸ナトリウムの融点は約300度であり,400度以上の加熱では硝酸イオンが分解を開始してNaNO3とNaNO2の混合融体となると報告されている.また,より高温では分解がさらに進行して,酸化窒素の気体が発生することが知られている.これらの高温における分解過程で,強力な酸化作用が貴金属の酸化物形成を促進すると予想した.高温実験にはカンタル線をセラミックチューブに巻きつけた電気炉を用い,大気開放した条件で行った.石英試験管内で硝酸ナトリウム約1 gを400700度の範囲の一定温度で加熱溶融し,貴金属を浸漬した.所定の時間で反応させた後,硝酸塩を水で洗い流し,貴金属の表面観察を行った.高温処理後の貴金属には顕著な質量変化が見られなかったものの,外観の色の変化から表面酸化を目視で確認できるものもあった.また,反応後の着色の有無が加熱温度に依存したことからも,高温において酸化反応が進行することが示唆された.とくにパラジウムおよびロジウムの表面に酸化反応による化合物膜の形成が顕著に確認された.形成した化合物は,走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型X線分光,およびX線回折により分析し,貴金属の酸化状態とアルカリ元素との反応について考察を行った.研究分担者の所属機関が変更したが,全体としてはおおむね計画どおり研究が進行している.27年度には,塩化白金酸水溶液と硝酸ナトリウムを混合溶融するアダムズ触媒の製法で酸化白金の生成を確認し,これにもとづく貴金属複合酸化物の作製方法について検討した.28年度は,より直接的に貴金属酸化物の形成を観察可能な反応条件を模索し,溶融した硝酸塩に金属状態の貴金属を浸漬する酸化実験を実施した.本年度は,27年度において確認された酸化白金の生成条件にセリウム塩も加え,酸化白金と酸化セリウムが伴って析出するかを調査した.反応条件は,アダムズ触媒の作製方法にもとづいて,塩化白金の塩を混合した硝酸ナトリウムを加熱した.この加熱によって,一部の硝酸イオンが塩化白金と反応して酸化白金が得られることは既に確認されている.そこで,加熱前の混合物に硝酸セリウムを加え,加熱後に生成した酸化物を回収した.得られた酸化物の質量を投入した白金およびセリウムの量と比較するとともに,走査型電子顕微鏡(SEM)とエネルギー分散型X線分光(EDS),およびX線回折により分析した.得られた化合物のX線回折の結果からは,酸化白金および酸化セリウムの構造が共存していることが確認された.一方,SEM-EDSからは酸化白金と硝酸セリウムの析出物を区別することができず,両者は分離して析出しているのではなく微細な混合状態として得られたことが示唆された.本結果より,酸化セリウムと酸化白金の反応性・親和性が示唆されたものと考えているが,調査する酸化物の微細構造や原子の置換を定量的に評価するためには,さらに詳細な研究により明らかにする必要がある.酸化雰囲気の高温における貴金属触媒の挙動を調べるために,助触媒として用いられる酸化セリウムと酸化白金の間に起こる反応について調査を行った.溶融硝酸塩中において合成される酸化白金触媒(アダムズ触媒)の作製方法を参考に,溶融した硝酸ナトリウム中で酸化白金と酸化セリウムを共沈させて生成物の分析を行った.顕微鏡観察およびX線回折の結果,酸化セリウムに酸化白金が溶けこむことが示唆された.また,酸化セリウムと反応した酸化白金が,単独の酸化白金と比較して高温で分解されにくいことを確認した.貴金属酸化物の合成方法を確認したのち,異種金属を添加しての複合酸化物の合成に着手する.

酸化力を有する溶融塩中での反応を利用して,自動車触媒を構成する酸化物と貴金属の複合酸化物の形成を試験する.表面に生成した化合物のキャラクタリゼーションについては,組成や結晶構造の分析に加え,X線光電子分光を用いた価数の決定などを実施し,多角的に調査する.酸化物の性状を明らかにしたのち,塩酸など水溶液への溶解性調査を行い,自動車触媒のリサイクルへの応用可能性を検証する.金属生産工学化合物合成に用いた試薬中の不純物が,本研究においては問題となることが示唆された.特別に純度の高い試薬を入手するにあたり時間を要し,当初の計画に遅れが生じた.28年度としては計画通りの金額を使用したが、27年度分の未使用分を繰越す形となった.また,研究分担者の研究機関が変更となったため,代表者との研究打ち合わせに旅費を使用する計画である.最終年度となる29年度において28年度以上の回数実験を行うとともに、取りまとめに向けた研究代表者と分担者の打合せをより密にする.
血縁の効果と群形成の効果を完全に分離した上での社会性の進化因の解明

目標を達成するために、2018年5から9月まで、北大構内演習林札幌試験地にある、シオカワコハナバチの巣集団からサンプリングを行った。5月頃より、第1世代繁殖期の巣が開き始め、最終的に50ほどの巣が観察された。この時期は越冬したメス1匹による単メス営巣なので、採餌より帰巣するメス蜂を捕獲し、左中脚ふ節をDNA解析のため、採取し、-80度で冷凍保存した。各個体には個体識別可能なマーキングを施し、捕獲日のうちに元の巣穴に戻した。7月からの第2営巣期には300ほどの巣穴が開き、250までナンバーリングし、雨の日以外のほぼ毎日、出入りするハチを捕らえ、DNA解析用サンプルを取り、その日のうちにマークした上で元の巣に戻した。最終的な採捕確率は94%に達したので、ほとんどのハチにマークが出来た物と考えられる。8月の繁殖虫出現期には、内径7mmのアクリルチューブ5cmほどに、細かい目の網をかぶせた捕獲器を各巣の出入り口に刺し、出走する繁殖虫を捕らえた。採取的に30巣ほどから繁殖虫を採取できた。サンプルは-80度保存し、DNA解析用に保管した。詳しいデータ解析は終わっていないが、一部のマーク個体が捕獲層以外の巣から際捕獲されるなど、興味深い事実が明らかになっている。また、第1営巣期と第2営巣期の開口巣数があまりにも増えたため、第1営巣期に生産された子供が、第2営巣期に独立営巣をする可能性が非常に高く、2019年度には、この点に留意してサンプリングを行いたい。解析に必要なデータを1年分確保できた。今後のDNA分析や行動解析などにより、シオカワコハナバチの社会性進化の主要因が何かを明らかに出来ると考えられる。すでに、一部の巣から捕獲された第2世代メス(ワーカー)が、最初の捕獲層とは異なる巣から際捕獲されるなど、血縁構造とは無関係に見える興味深い現象が確認されている。今後、データを詳しく解析することにより、モデルでは決して解決しない「実際には何が起こっているのか」を'明らかに出来ると予想され、計画はおおむね順調に進んでいる。2019年度はデータを補強するため、前年と同様なサンプリングを行う。8月まではサンプリングを行い、その後は採れたサンプルからのDNA抽出と分析、ハチの採集記録からの個体の行動パターンの解析、その行動パターンと血縁構造の関係の分析などを行い、提案した目的を検証するためのデータを出すことを第1の目的とする。これらのデータから、以前に確認されている、非血縁者協力巣のデータを十分な数集め、社会性(=協力)の進化が血縁関係とは無関係に生じ得ること、シオカワコハナバチの本個体群では、むしろ群形成の効果が社会進化の種導因であることを明らかにしていく予定である。

これらのデータから、以前に確認されている、非血縁者協力巣のデータを十分な数集め、社会性(=協力)の進化が血縁関係とは無関係に生じ得ること、シオカワコハナバチの本個体群では、むしろ群形成の効果が社会進化の種導因であることを明らかにしていく予定である。
HAMならびにHTLV-I関連疾患の病態・疫学及び治療に関する研究

平成2年度平成3年度の2年間にわたって行われた本研究はHAMに関する極めて重要な大きな成果をあげた。まず、一般住民におけるHTLV-I抗体保有者の調査では、離島の対象地域で2ヶ年連続検診を行い、384人の神経学的検査を行うとともに抗HTLV-I抗体を測定し36例(9.4%)で陽性であった。この検診の成功で今後長期にわたる縦断的調査の基礎が確立したといえよう。また、鹿児島大学第三内科の外来と入院の患者(HAMを含む)ならびにその家族の末梢血からリンパ球を分離し液体窒素中に保存する作業は計画以上に順調にはかどり、実に800人分にのぼった。HAMの臨床像に関しては、自験HAM症例208名の臨床ならびに検査データをコンピューターに入力し、その解析を行い貴重な結果が得られ、髄液抗体が陰性のHAMが存在する可能性が浮かび上がってきた。また、HAMに種々の疾患が合併すること、それぞれの疾患の合併頻度を明らかにすることができた。HAMの剖検例における神経病理学的研究も5例で行われ、浸潤リンパ球のサブセットでCD8の重要性が明らかとなった。一方、末梢血中でもpXに対する細胞障害性T細胞の存在が見い出された。治療に関しては、10種類の治療法が見い出され、それらの組み合わせ治療の有効性が明らかとなった。プラズマフェレーシスの有効性の機序として活性型T細胞の除去のみられることが考えられた。わずか2ヶ年間の研究ではあったが、今後に明るい展望が開ける結果が得られたといえよう。ヒト成人T細胞ウイルス・HTLVーIが関与しておこる痙性麻痺(HAM)は、当科で203例(男65例、女138例)を経験した。これらの発症年齢の平均は43歳であった。このうち8例は血清抗HTLVーI抗体が陽性で髄液が陰性であった。この臨床像の分析から貴重な診断基準上のデ-タが得られた。また、このうち鹿児島県出身者が173例であったが、疫学的にも貴重な資料となった。これらの症例のうち150症例の患者本人ならびに約300人の家族の合計450人に関しリンパ球の採取を行い液体窒素下に保存した。一方、鹿児島県の離島、奄美大島笠利町の住民のうち65歳以上の者の抗HTLVーI抗体と臨床像の長期追跡(最低10カ年追跡)は本年度その第1年度とし、延べ100人の調査員で3日間にわたり行われた。今後の貴重な仕事の第一歩が無事スタ-トしたことの意義は大きい。HAM動物モドル作成に関しては、コモンマ-モセットの感染にすでに12頭で成功、それらの臨床的観察が続けられてきているが、残念ながら本年度3カ年間にHAMと考えられる症状の発現を見ることができなかった。1例のマ-モセットで軽い振戦が認められ、病理学的検索が行われたが、明確な異常を認めることができなかった。HAM症例において、HAM以外の症状に関し種々の検討が行われ、その結果、眼症状としてぶどう膜炎が15%の症例に、リンパ球性肺胞炎が約80%の症例に、筋炎が約5%の症例に、副甲状腺異常が約2%の症例に、シュグレン症候群が約10%の症例に認められることが明かとなった。今年度はHAMに関する極めて重要な大きな成果をあげた。まず、大島郡笠利町の一般住民におけるHTLV-1抗体保有者の調査では、昨年に引き続き検診ならびに採血を行った。合計384人の神経学的検査を行うとともに抗HTLV-1抗体を測定し36例(9.4%)で陽性であった。

また、鹿児島大学第三内科の外来と入院の患者(HAMを含む)ならびにその家族の末梢血からリンパ球を分離し液体窒素中に保存する作業は計画以上に順調にはかどり、本年度500人分が追加された。HAMの臨床像の関しては、自験HAM症例208名の臨床ならびに検査データをコンピューターに入力完了し、その解析を行い貴重な結果が得られ、髄液抗体が陰性のHAMが存在する可能性が浮かび上がってきた。また、HAMに種々の疾患が合併すること、それぞれの疾患の合併頻度を明らかにすることができた。HAMの剖検例における神経病理学的研究も本年度2例が追加され、これまでの例も含め合計5例に関し検討した結果、浸潤リンパ球のサブセットでCD8の重要性が明らかとなった。一方、末梢血中でもpXに対する細胞障害性T細胞の存在が見い出された。治療に関しては、10種類の治療法が見い出され、それらの組み合わせ治療の有効性が明らかとなった。プラズマフェレーシスの有効性の機序として活性型T細胞の除去のみられることが考えられた。
力学系から現れる幾何構造の研究

振子や剛体の回転運動を記述するHamilton力学系に現れる種々の幾何学的構造に関して解析し,新たな幾何構造の発見や力学系の性質の幾何学的解明を目指して研究を行った.特に,回転群を一般化したLie群について最も対称性の高い完全積分可能なHamilton力学系を考え,その平衡点の安定性を明らかにした.また,自由剛体の完全積分可能なHamilton力学系に付随する幾何学的対象であるファイバー空間の幾何構造を力学系の挙動と関係付けて解明した.Lie群上の自由剛体(左不変計量に関する可積分測地流)の力学系について,U(n)上では孤立平衡点は一般にすべて楕円型(安定)であることを示したスイスの共同研究者との共著論文を,孤立平衡点の位置の決定や平衡点の非退化性を証明するために用いるbi-Hamilton構造の一般論についての考察等を加えて大幅に改稿した上で現在学術誌へ投稿中である.さらに,複素半単純Lie群の正規実形・コンパクト実形上の自由剛体の力学系について,それぞれすべて孤立平衡点が双曲型(不安定)・楕円型(安定)となることを示した論文(同じスイスの共同研究者との共著論文)を執筆した.その後,C型単純Lie群の正規実形でもコンパクト実形でもない実形上で定義される可積分系であるBloch-Iserles系について全ての孤立平衡点は楕円型(安定)であることを示した.このBloch-Iserles系に関する結果を正規実形・コンパクト実形上の自由剛体の力学系についての論文に盛り込むため,現在改稿を行っている.次に,1自由度Hamilton力学系のBirkhoff標準形の解析接続による大域的挙動について,SO(3)上の自由剛体のEuler方程式の一般化である3次元アフィン空間上の特別なクラスのPoisson力学系の場合に考察を行った.その結果,Gaussの超幾何微分方程式との関係が明らかになり,モノドロミーの具体的計算に成功した.この結果に関してセミナーで講演を行った.今後,平面上の1自由度Hamilton力学系のBirkhoff標準形の解析接続による大域的挙動に関する研究を行い,その結果と合わせて論文を執筆・発表予定である.スイスの研究者と共同でLie群上の自由剛体の力学系について平衡点の安定性を解析した.平成27年度,U(n)の場合の(一般の随伴軌道上の)孤立平衡点についての安定性解析の結果(全て楕円型になる)に関する共著論文が出版された.平成26年度までに,複素半単純Lie群の正規実形・コンパクト実形の場合や, Bloch-Iserles系の場合の結果が得られていた.より一般に,任意の実半単純Lieの場合の安定性解析が望まれていた.平成27年度はこのような背景の下に考察を進め,まず村上(1965年)による実単純Lie環の分類に基づき任意の実単純Lie環の固定されたCartan部分環に対して定義される一般化された自由剛体の力学系の平衡点について安定性を解析した.対合的内部自己同型に対応する実単純Lie環上では孤立平衡点は全て楕円型となる.対合的外部自己同型に対応する実単純Lie環上でも孤立平衡点の安定性を解析した(結果は極めて複雑).現在,一般のCartan部分環に対して安定性解析を行っており,結果がまとまればこれまでの結果と合わせて公表する予定である.次に,国内の研究者と共同でKummer曲面の幾何学と関連する微分方程式について研究した.自由剛体の力学系の固有ベクトル写像に特別なKummer曲面が現れることが分かっている.しかし,一般のKummer曲面と密接に関係する微分方程式については明らかでない.そこでquadric line complexによるKummer曲面の記述を用いてKummer曲面の接触多様体へのある種の埋め込みを考え,Kummer曲面が解とみなせる偏微分方程式系を見出した.また,quadric line complexを変動させて得られるK3曲面と楕円曲線による2重ファイバー空間の構造を調べた.平成27年度は,当初の研究推進方策とは異なるがLie群上の自由剛体の平衡点に関する安定性解析を中心に研究を行った.その結果,任意の実単純Lie群上の自由剛体の安定性解析に関して一般的な考察を進めることができた.近いうちに実単純Lie環上の任意のCartan部分環に対応する自由剛体の安定性解析を行い,結果をまとめて公表する予定である.数値計算アルゴリズムとの関係に関しては残念ながら進展しなかったが,3年目・4年目に集中して取り組む予定である.一般化された自由剛体の力学系に関連して,冪零Lie群上の左不変計量に関する測地流の可積分性についての研究をドイツの研究者と共同で始めた.Kummer曲面の幾何学と微分方程式に関する研究も進展した.さらに,フランスの研究者とのCalogero-Moser系や低自由度可積分系の幾何構造に関する共同研究や,楕円ファイバー空間や量子力学系についての研究も継続中である.以上より,研究全体の進捗はおおむね順調といえる.ドイツの研究者と共同で冪零Lie群上の左不変計量に関する測地流の完全積分可能性に関して研究を行っている.これは,Lie群上の自由剛体の力学系の完全積分可能性を冪零Lie群の場合に解析するものに他ならない.任意の冪零Lie環上で最大個数のPoisson可換かつ独立な函数の存在がVergne(1972)によって抽象的に示されている.

しかし,測地流との関係は明白ではない.また,Heisenberg群の場合(Kocsard, Ovando, Reggiani(2016)による)を除いては第一積分の具体的な構成も知られていない.そこで,Heisenberg群以外の冪零Lie群上の左不変計量に関する測地流が完全積分可能性であることの証明を,具体的に第一積分を構成することで試みた.これまでの研究で,擬H型と呼ばれるステップ2冪零Lie群上で左不変計量に関する測地流の完全積分可能性を第一積分の具体的に構成によって証明した.また,特別な場合には対応する冪零多様体上の測地流の完全積分可能性も証明された.これらの結果については,冪零多様体の場合の考察を進めた上で論文の投稿を行う予定である.中国の研究者と行っているLie群上の自由剛体の力学系の安定性解析については,単純Lie群の場合にはCartan部分環ごとに力学系が定まるが,これまでのような特定のCartan部分環のみに限らず任意のCartan部分環に対応するより一般の系に関する考察を継続して行っている.フランスの研究者と行っている剛体の完全積分可能な力学系の複素代数幾何的側面の解析については,LagrangeのコマおよびClebschのコマに関する考察を継続して行っている.国内の研究者と行っているKummer曲面の幾何学と微分方程式の関連の解明についても,Maxwell方程式との関係やKummer曲面の退化を解析しつつ考察を継続している.自由剛体の力学系の冪零Lie群への拡張とみなされる冪零Lie群上の左不変計量に関する測地流の完全積分可能性について,擬H型2ステップ冪零Lie群の場合の結果を得て,冪零多様体の場合の考察を加えて論文発表を行う予定である.また,中国の共同研究者と行っている単純Lie群上の自由剛体の力学系の安定性解析,フランスの研究者と共同で行っている剛体の完全積分可能な力学系の複素代数幾何的側面についての考察,国内の共同研究者と行っているKummer曲面の幾何学と微分方程式の関係に関する研究も継続して進行中である.以上より,現在までの研究全体の進捗状況はおおむね順調である.べき零Lie群上の左不変計量に関する測地流と付随するべき零多様体上の測地流の完全積分可能性に関してドイツの研究者と行っていた研究について共著論文を著し学術雑誌へ投稿している.Heisenberg群の拡張である擬H型べき零Lie群と(一部の)付随するべき零多様体上の擬Riemann計量に関する測地流の可積分性をKillingベクトル場と関係付けて示し,Butler(2003)によるHeisenberg-Reiter群に関する結果やKocsard,Ovando,Reggiani(2016)によるHeisenberg群に関する結果を拡張した.次に,Mishchenko,Fomenkoにより1980年頃定式化された実半単純Lie群上の左不変計量に関する可積分測地流に付随する実半単純Lie環上のEuler方程式について,一般の随伴軌道上に現れる孤立平衡点の安定性を中国の研究者と数年に渡り研究してきた.可積分測地流を与える左不変計量やEuler方程式はCartan部分環に応じて決定されるが、任意のCartan部分環に対して安定性解析を行うことに,双Hamilton構造に対するBolsinov,Oshemkov,Izosimov(2009,2014)の方法を用いることで最近はじめて成功した.
節水・環境保全のための泡による洗浄装置(電気洗濯機)の試作研究

本試験研究は節水,環境保全,省エネルギーおよび安全性などの問題を踏まえ、保健衛生面の改善,洗浄力の向上,衣類の損傷・劣化の軽減,室内の騒音防止などを目的とした衣類の泡沫洗浄装置の試作研究である。泡沫洗浄は現状の機械力に大きく依存した高浴比、冷水・低温洗浄方式(浴比1:30,洗剤4050g/30l,常温40°C)の液侵型の渦巻式洗濯機による洗浄と異なり、洗液から送気法で発生させた泡沫による機械力の著しく弱い超低浴比の中温洗浄方式(浴比1:23,洗剤510g/23l,5070°C)で被洗物と洗液を分離することを特徴としている。本年度は最終年度に当たるため昭和58年度、59年度の研究成果をもとに泡沫洗浄装置の完成と泡沫物性に最も関係の深い気/液界面の表面張力すなわち泡膜の表面張力について動的に測定するための装置を設計,試作し,各種界面溶性剤水溶液の膜特性について検討した。その結果、空気流量に対して直線関係を示す泡沫内部圧(膜曲面に加わる圧力【P_1】と膜液通過時の損失圧【P_2】との和すなわち泡膜が布を通過する前後の差圧で表わされ、泡沫/繊維基値間の摩擦力などの機械作用に関連する因子)は泡化液量(布中を通過する泡膜中に含まれるバルク洗液量)とともに洗浄性に大きく寄与することが明らかになった。また59年度型泡沫式洗濯機においては洗浄むらの減少や洗浄時間の短縮などを目的とした洗濯槽の内槽(外壁全面に泡濯を吹き出すことのできる2050%開孔率のステンレス製板を使用)の有効性が認められた。また泡膜の表面張力の動的変化を測定する試作装置によるアニオン界面活性剤の泡膜の表面張力についてみると界面活性剤のバルク洗液濃度の増大とともに低下し、平衡状態におけるバルク洗液の表面張力の変化とほぼ同じ傾向を示すが、崩壊直前の薄膜状態ではバルク洗液より約10dyn/cmほど高くなることが認められる。本年度は最終年度に当たるため昭和58年度、59年度の研究成果をもとに泡沫洗浄装置の完成と泡沫物性に最も関係の深い気/液界面の表面張力すなわち泡膜の表面張力について動的に測定するための装置を設計、試作し、各種界面活性剤水溶液の膜特性について検討した。その結果、空気流量に対して直線関係を示す泡沫内部圧(膜曲面に加わる圧力【P_1】と膜液通過時の損失圧【P_2】との和すなわち泡膜が布を通過する前後の差圧で表わされ、泡沫/

繊維基値間の摩擦力などの機械作用に関連する因子)は泡化液量(布中を通過する泡膜中に含まれるバルク洗液量)とともに洗浄性に大きく寄与することが明らかになった。また59年度型泡沫式洗濯機においては洗浄むらの減少や洗浄時間の短縮などを目的とした洗濯槽の内槽(外壁全面に泡沫を吹き出すことのできる2050%開孔率のステンレス製板を使用)の有効性が認められた。また泡膜の表面張力の動的変化を測定する試作装置によるアニオン界面活性剤の泡膜の表面張力についてみると界面活性剤のバルク洗液濃度の増大とともに低下し、平衡状態におけるバルク洗液の表面張力の変化とほぼ同じ傾向を示すが、崩壊直前の薄膜状態ではバルク洗液より約10dyn/cmほど高くなることが認められる。
卍形キラルフタロシアニン色素の合成と光物理特性の解明

円二色性(CD)と磁気円二色性(MCD)強度が共に強い有機分子を開発するために、卍形の分子構造を持つキラルなフタロシアニン系有機色素を新規に合成し、その光物理特性について調べました。このような分子は、新しい磁気光学効果である磁気キラル二色性(MChD)が観測されることが期待されています。卍形異性体が得られた化合物に関しては、光学分割を行い、CD・MCDスペクトルを測定し、量子化学計算を用いて絶対配置を帰属しました。本研究は、円二色性(CD)と磁気円二色性(MCD)強度が共に強い有機分子を開発するために、卍形の分子構造を持つキラルなフタロシアニン系有機色素を合成し、その光物理特性を解明することを目的として、平成21年度から平成22年度の若手研究(B)として実施している。このような分子は、新しい磁気光学効果である磁気キラル二色性(MChD)が観測されることが期待されている。平成21年度では、以下の分子群の合成実験を行い、卍形異性体が得られた化合物に関しては、光学分割を行い、CD・MCDスペクトルを測定した。1.フタロシアニン誘導体:アルファ位に置換基を持つ様々な非対称フタロシアニン誘導体の合成実験を行い、卍形構造を持つ異性体が得られる条件を調べた。卍形構造を持つフタロシアニンとポルフィリンによるサンドイッチ型錯体が光学分割され、CDスペクトル・MCDスペクトルを測定した。量子化学計算と実測のスペクトルデータから卍形分子の絶対配置の帰属に成功した。2.ヘミポルフィラジン誘導体:ヘミポルフィラジンは二つの対面するピロール部位がトリアゾールなどに置換されたフタロシアニン誘導体であるが、非対称ユニットを用いることでフタロシアニン誘導体と同様に卍形構造を持つ分子が設計できる。長鎖アルキル基を持つトリアゾールヘミポルフィラジンを合成し、卍形異性体を分離した。オキソバナジウム錯体を合成し光学分割カラムを用いてその光学異性体を分離することに成功した。光学活性ヘミポルフィラジンは初めての合成例であり、CD・MCDスペクトル測定と理論計算による解析からこの分子が特異な電子構造を持つことが明らかとなった。円二色性(CD)と磁気円二色性(MCD)は、光の波の性質や光と物質の相互作用を理解するのにこれまで大きな貢献を果たしてきた。CDとMCDがどちらも観測されるような媒体中では、CD,MCDとは異なる磁気光学効果である磁気キラル二色性(MChD)が存在することが予測されており、無機系化合物では観測例があるもののこれまで有機化合物では観測例がなかった。フタロシアニン誘導体は高い対称性の構造をもった有機化合物であり、強いMCDシグナルを与えることが知られているが、一般的にはアキラルな分子である。本研究は、CDとMCD強度が共に強い有機分子を開発するために、卍形の分子構造を持つキラルなフタロシアニン系有機色素を合成し、その光物理特性を解明することを目的として、平成21年度から平成22年度の若手研究(B)として実施した。平成22年度では、アルファ位に置換基を持つ様々なフタロニトリル誘導体の合成実験を行い、卍形構造を持つフタロシアニン異性体が得られる条件を調べた。フタロシアニンの中心にTiO、周辺置換基としてトリル基、または、tert-ブチルフェノキシ基が導入された化合物に対して、卍形構造を持つ異性体が得られることが明らかとなった。新規な卍形構造を持つフタロシアニン誘導体として、ベンゼン環の代わりにアズレン環をもつ誘導体の合成実験を行った。本研究で調べた化合物の中で、CDとMCDの強度が共に強い系は、サンドイッチ型錯体であった。
骨・血管連関と新しいヒスタミンの機能：閉経後の動脈硬化石灰化と骨粗鬆症

ヒスタミンの合成酵素(HDC)欠損マウスでは、粥状硬化が減少する。同マウスでは卵巣摘出後の骨粗鬆症が抑制され、低エストロゲン状態での骨粗鬆症と動脈硬化の促進は、ヒスタミンの骨血管の病変形成への関連を示唆する。同マウス動脈硬化モデルに卵巣摘出を行い、骨血管病態とヒスタミンの関わりを検討した。HDC欠損とH2R欠損マウスにおいては、海綿骨の狭小化、密度の低下が見られた。HDC欠損による骨密度低下は報告されており、H2Rを介したシグナルと骨密度維持の関連が推定された。ヒスタミン代謝が骨量の維持に関連する可能性を示したが、動脈硬化病変の進展との関連は明瞭には指摘できなかった。本年度は感染事故から回復したHDC-KO(ヒスタミンを産生しない)、H1R-KO(ヒスタミン1型受容体欠損)、H2R-KO(ヒスタミン2型受容体欠損)の各遺伝子改変マウスに卵巣摘出を施し、高コレステロール食による骨密度に対する影響を検討した。野生型を含む8週令の雌性各マウスに麻酔下に両卵巣摘出術を施し、回復後にhigh-cholesterol diet (0.1% cholesterol添加)で6週間飼育した。解剖により血液、肝、大腿骨,大動脈などを通常のホルマリン固定・パラフィン切片・HE染色標本を作製し、光学顕微鏡で観察した。血液はELISA法により、Estrogen濃度を測定した。組織学的にHDC-KOとH2R-KOマウスにおいては、野生型マウスと比較して、海綿骨の狭小化、密度の低下が見られた。成長板を含む軟骨形成部分では差違は確認されなかった。また骨髄に著変はみられない。H1R-KOマウスでは野生型と同等の骨密度であった。肝や大動脈では、我々が従来報告したように、各KOマウスにおいて脂肪肝や粥状動脈硬化が見られた。ヒスタミン欠損による骨密度の低下はすでに報告されており、今回の結果からヒスタミン2型受容体を介したシグナルが骨密度の維持に関連していることが推定された。卵巣摘出群との差違は確認出来なかったが、今回の実験条件は、卵巣摘出後6週間という比較的短い飼育期間であり、エストロゲン低下の十分な効果が得られなかった可能性も示唆された。血中エストロゲン濃度は、対象とした野生型雄性マウスにおいても検出され、卵巣摘出雌性マウスでの検討が不可能であった。ELISAの特定性に問題があることが考えられた。次年度は、二重欠損マウスで同様の実験を行い、またhigh-cholesterol dietでの飼育期間の延長を検討する。前年度は、単独遺伝子欠損マウス(HDC-KO, H1R-KOおよびH2R-KO)の飼育回復と繁殖および実験に供することができた。今年度は、初年度の感染事故によるマウスの全頭処分により、研究計画が著しい遅延を回復すべく、2重遺伝子欠損マウスの飼育繁殖を行い、実験に用いることができた。研究は、apoE-KOマウスの対照群として、2重遺伝子欠損マウスはapoE/H1R-KO, apoE/H2R-KOおよびapoE/HDC-KO (ただしHDCはheterozygous)の雌性マウスを用いた。8週齢の各マウスに麻酔下に卵巣を摘出後にwestern style diet (high fat 6% and high cholesterol 0.1%)で6週間の飼育を行った。以前の申請者らの検討により、6週間の高コレステロール食負荷で、十分に高脂血症と大動脈の動脈硬化病変が起こることはすでに確認している。深麻酔下に苦痛を与えることなく、解剖を行い、大腿骨、脊椎を採取し通常のホルマリン固定、パラフィン切片を用いてHE染色標本を作製し、光学顕微鏡での観察に用いる。前年度の結果では、組織学的にHDC-KOおよびH2R-KO単独の遺伝子欠損マウスでは、野生型マウスと比較して海綿骨の狭小化と密度の低下が観察されているが、今回apoE-KOと比較してapoE/HDC-KOに優位な骨組織の減少は見られなかった。これは、今回のapoE/HDC-KOのHDC遺伝子についてはヘテロ欠損であり、完全にヒスタミンの産生が抑制されていないためと考えられる。軟骨形成や成長板、骨髄組織には差違は認めなかった。また、apoE-KO単独の遺伝子欠損マウスでは、野生型と比較して著明な変化はなかった。粥状動脈硬化病変に浸潤する組織球はヒスタミンを産生し、ヒスタミンは動脈硬化巣での炎症性サイトカイン、細胞外マトリックス分解酵素、酸化LDL受容体等の動脈硬化を促進する遺伝子の発現を制御している。