hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トランスクリプトームによる糸状菌環境応答能の解明とその基盤情報整備

微生物の環境ストレス応答を分子レベルで明らかにすることは、菌の生育を人為的に制御するための非常に有益な知見となる。本研究では、病原糸状菌アスペルギルスフミガタスの環境ストレス応答に関わる遺伝子の探索を次世代シーケンサーと情報解析を駆使して実現し、糸状菌の転写ネットワークを包括的に解明するとともに、糸状菌の遺伝子発現応答を体系化することを目的とした。平成30年度は、ストレス応答遺伝子の中から候補遺伝子を選抜し、その機能解析を進めた。解析手法の一つとして、ストレス付与時の菌糸成長の観察系を構築した。遺伝子欠損株を用いた機能解明を目指したが、既存の手法では、欠損株を取得するには至らなかった。一方で、これまでに整備した共発現情報と公共データとの統合解析を進めた。遺伝子発現量の算出法に関して、再度文献調査を進め、公共データベースSRAに登録されているRNA-seqデータの再解析を進め、発現解析の統合化を進めた。当初の目的であった、糸状菌の環境応答時の遺伝子発現の体系化は滞りなく実現できた。糸状菌の環境ストレス応答は、一過的なストレス応答と漸進的なストレス応答に大別できることが明らかとなった。さらに、広範なストレス条件下で発現応答する遺伝子として、266遺伝子を同定できた。RNAプロセシングに関与する遺伝子群が顕著に応答していることを明らかにできた。今後は、形態観察を含む詳細な機能解明によって、糸状菌の環境ストレス応答能の解明を目指したい。特に、遺伝子欠損手法の確立が必須であることが明らかとなり、今後の課題として検討を進める。本研究では、病原糸状菌アスペルギルスフミガタスの環境ストレス応答に関わる遺伝子の探索を次世代シーケンサーと情報解析を駆使して実現し、糸状菌の転写ネットワークを包括的に解明するとともに、糸状菌の遺伝子発現応答を体系化することを目的としている。平成28年度は、トランスクリプトームデータの取得に向けて、環境ストレスとして、熱ストレス、酸化ストレス、浸透圧ストレスを選抜し、それらの液体培養の条件検討を行った。具体的には、投入する胞子の量、培地の種類やサンプリング時間など基礎条件を検討した。熱ストレスに関しては、前培養時の温度設定に関して詳細に検討した。検討した条件下で菌糸を時系列でサンプリングし、total RNAを抽出した。全サンプルをHiSeq1500(illumina社)によるRNA-Seq解析に供し、取得したトランスクリプトームデータが、高精度な配列データであることを確認した。トランスクリプトーム解析と並行して、糸状菌においては、必須金属である銅欠乏への応答に関しては知見が乏しかったことから、酵母の遺伝子との相同性解析によって、新規転写因子AfMac1を同定した。AfMac1欠損株を作成し、その表現型を解析した結果、AfMac1は、銅欠乏時の菌の生育のみならず、胞子形成において重要な役割を果たしていることを明らかにし、論文として発表した。さらに、NGSデータの解析技術開発も並行して進め、その成果も論文として発表した。アスペルギルスフミガタスの実験条件の詳細な検討し、熱ストレス(30°C→48°C)、酸化ストレス(メナジオン添加)、浸透圧ストレス(ソルビトール添加)の各条件を決定した。検討した条件下で時系列でのサンプリングを行い、トランスクリプトームデータの取得まで完了した。当初の計画通り進んだことからおおむね順調であると考えている。平成29年度は、菌糸における環境ストレス時のトランスクリプトームデータ解析を進めた。具体的には、熱ストレス、酸化ストレス、浸透圧ストレス付与後3時間までの短時間に起こる発現応答に着目して、これまでに取得したRNA-seqの情報解析を進めた。その結果、各環境ストレスに応答する遺伝子群を同定し、転写応答の全体像を把握することができた。熱ストレス時には、徐々に発現応答が起こるのに対して、酸化ストレス、浸透圧ストレスでは、一過的な発現変動を示すことを確認した。興味深いことに、抗真菌薬の標的経路の遺伝子群が、酸化ストレス、浸透圧ストレス下で発現減少することを見出した。このことは、ヒト体内では、抗真菌薬の効果が低下していることを示唆するものであった。さらに、試験した全ストレスに転写応答する遺伝子を探索したところ、266遺伝子を同定することができた。酵母での環境応答因子との比較解析によって、糸状菌アスペルギルスフミガタスでは、真菌に共通のストレス応答因子と糸状菌固有の因子によって、ストレス応答能が支えられていることが示唆された。それらの成果を論文として発表した。アスペルギルスフミガタスの環境ストレス(熱ストレス、酸化ストレス、浸透圧ストレス)時の転写応答解析を進めた。具体的には、遺伝子発現量の算出、各ストレス条件下で発現変動を示す遺伝の選抜、各時間で特徴的な機能遺伝子群の選抜などの統計解析を進めた。その結果、本菌において一過的に発現変動を示す遺伝子群を同定できた。

さらに、試験した全ストレスに共通して応答する因子の同定へと進め、論文として発表できたことから、概ね順調と考えている。微生物の環境ストレス応答を分子レベルで明らかにすることは、菌の生育を人為的に制御するための非常に有益な知見となる。本研究では、病原糸状菌アスペルギルスフミガタスの環境ストレス応答に関わる遺伝子の探索を次世代シーケンサーと情報解析を駆使して実現し、糸状菌の転写ネットワークを包括的に解明するとともに、糸状菌の遺伝子発現応答を体系化することを目的とした。平成30年度は、ストレス応答遺伝子の中から候補遺伝子を選抜し、その機能解析を進めた。解析手法の一つとして、ストレス付与時の菌糸成長の観察系を構築した。遺伝子欠損株を用いた機能解明を目指したが、既存の手法では、欠損株を取得するには至らなかった。一方で、これまでに整備した共発現情報と公共データとの統合解析を進めた。遺伝子発現量の算出法に関して、再度文献調査を進め、公共データベースSRAに登録されているRNA-seqデータの再解析を進め、発現解析の統合化を進めた。当初の目的であった、糸状菌の環境応答時の遺伝子発現の体系化は滞りなく実現できた。糸状菌の環境ストレス応答は、一過的なストレス応答と漸進的なストレス応答に大別できることが明らかとなった。さらに、広範なストレス条件下で発現応答する遺伝子として、266遺伝子を同定できた。RNAプロセシングに関与する遺伝子群が顕著に応答していることを明らかにできた。今後は、形態観察を含む詳細な機能解明によって、糸状菌の環境ストレス応答能の解明を目指したい。特に、遺伝子欠損手法の確立が必須であることが明らかとなり、今後の課題として検討を進める。取得した大規模トランスクリプトームデータの情報解析を実施する。まずは、4つのストレス条件下それぞれでの遺伝子発現の挙動を明らかにする。各ストレス条件下で有意に発現変動する遺伝子を抽出する。顕著な遺伝子発現の変動が見られないようなストレス条件があれば、培養条件を再度検討してシーケンスデータの再取得を試みる。全ストレスで共通して変動する遺伝子群の抽出も行い、推定される遺伝子機能などを総合的に評価し、遺伝子欠損株作製などの解析も進める。低酸素条件など、別の環境ストレスにおける転写応答についても解析を進め、これまでのデータとの統合を図る。また、共発現する遺伝子群について解析を進め、データベースとしての公開を目指し、更なるデータ整備を進める。その際に、公共データを取り入れることでデータサイズを拡大して、より汎用的な発現データの作成を計画している。同定した266遺伝子に関しては、文献調査により機能未知の遺伝子を解析候補として選抜し、欠損株作製などの解析によって、本菌のストレス応答能の分子レベルでの解析を進める。また、当初計画してなかったが、ストレス付与時の菌糸の形態的特徴を解析することで転写応答の時間変化との関係に迫ることを計画している。RNA-Seq解析の追加解析用の消耗品を計上していたが、サンプル調整が遅れたため未使用である。
植物病原性物質マルホルミン類の作用機構

植物病原菌のAspergillusnigerの液体培養中から分離されたマルホルミン類の化学構造を決定するとともに、各々の類縁体の植物に対する活性と、植物に対する種々の生理的な作用を解明するための研究を行なった。本研究では高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を用いて各成分を分離し、菌株59-39からはA1,A2,A3,A4の4種の類縁体を、菌株56-30からはB1a,B1b,B2,B3,B4,B5の6種の類縁体を得た。さらに、質量分析計・アミノ酸分析・2次元NMRによってすべての化学構造を決定した。緑豆上胚軸の伸長活性試験では、A1とA3とB2が10^<-7>mol/lの濃度で著しく伸長を促進した。このことからマルホルミンの第5アミノ酸残基が、L-イソロイシンやL-ロイシンの場合に伸長活性を示すがほかのアミノ酸では活性を示さないことが明らかになった。一方トウモロコシ根部屈曲試験の結果では、A1とB1aとB3に著しい活性が10^<-7>mol/lで見られた。ここでは第5アミノ酸残基が、L-イソロイシンやL-アロイソロイシンの場合にほかのアミノ酸に比べて強い活性を示した。これら2種の植物体で異なる結果が得られたことは、双子葉植物のトウモロコシと単子葉植物の緑豆ではマルホルミン受容体が異なる3次元構造を採っていることが強く示唆された。続いて、マルホルミンによるムギ未熟種子のα-アミラーゼ阻害を調べた。その結果、マルホルミンはα-アミラーゼを阻害することはなかった。しかし、植物ホルモンのジベレリンによって誘導されるべきα-アミラーゼを強く阻害した。そのさい全タンパク量に変化は見られなかった。また酸性フォスファターゼを測定した。ジベレリンは10^<-7>-10^<-8>mol/lで酸性フォスファターゼを強く誘導した。これにマルホルミンを加えても特に変化は見られなかった。これらのことから、(1)マルホルミンはα-アミラーゼを阻害することはないが、ジベレリンによる誘導を阻害すること。(2)マルホルミンは酸性フォスファターゼを阻害しないし、ジベレリンによる誘導を阻害することもない。これらの事実からマルホルミンの植物に対する作用性は植物ホルモンのジベレリンの作用を抑えることにあることが明らかになった。
ヒトとマウスにおける概日リズムの光同調に関わる網膜内光受容の時計遺伝子による調節

本研究はヒトとマウスにおいてこの光反応の増強効果が錐体視細胞の時計遺伝子の作用によって一日の時間帯によって変化することを明らかにする。これらの結果は、現在の数理モデルの再考を促すもので、本研究で得られる知見は時計遺伝子を介した錐体視細胞と内因性光感受性網膜神経節細胞の間の神経回路調節機構と、ヒトにおける同細胞の多波長光刺激に対する感度の時間依存特性を詳細に解明することにより、真にヒトの健康の増進に寄与する照明機器の開発に大きく貢献することが期待される。
無衝突プラズマにおける自己組織化と磁気リコネクション

複雑性プラズマにおける構造形成や自己組織化のような多数の構成要素が複雑に絡まり合って発生する非線形現象には、その現象の構成する要素の支配法則が異なっていても共通する新しい物理像を示すことがある。本研究では、無衝突磁気リコネクションが支配する磁化プラズマの自己組織化現象をその典型例としてとりあげ、無衝突プラズマから成る開放系での構造遷移過程および速いリコネクション過程を支配する機構の解明に関する研究を行い、次にあげる3項目の成果を挙げた。1.ラグランジュアン流体法を用いた磁気音波の非線形発展:これは、磁気リコネクションの数値解析に用いられている平衡配位に関する研究である。これまでの多くの研究では、容易に解析解が得られるという利点から、一様速度を持つ平衡配位を用いているが、粒子シミュレーションで観測されるように、磁気リコネクションが誘起するまでの系の力学発展により初期の一様速度分布を持つ平衡分布が変形される。この研究は、1次元ラグランジュアン流体法を用いて、平衡分布の力学発展を解析的に解いたものであり、数値シミュレーションにとって有用な解となっている。2.2次元平衡における運動論的アルベン波の第2次励起:初期に不安定であった波、たとえば、低域混在ドリフト波の非線形飽和の結果、楕円形状を持った2次元渦流が生み出される。一旦この渦流が実現するとその運動により2次的に運動論的アルベン波が励起され、さらに、この波の非線形発展により、電流層の中に乱流状態が実現する。この研究では、この波による乱流スペクトルのカスケード等の現象も解析した。3.電子磁気流体領域における自己組織化:この研究は、シェアー流の存在する系での電子慣性を通じて発生した交換不安定性を扱ったものである。シェアー流の存在は、境界領域でのミクロ不安定性を安定化して、プラズマ閉じ込めを劣化させる輸送を抑える役目をする。ここでは、特に、低ベータ領域で励起するイオン慣性に依存した交換不安定性と高ベータ領域で発生する電子慣性に依存した交換不安定性の関係を、径電場(静電場)とその結果としての渦流の観点より解析した。
位相幾何学的手法と計算機を利用した力学系の解析

本年度は、昨年までの研究をさらに押し進め、双曲性証明アリゴリズムの改良や、その応用、またモノドロミー理論の展開を行なった。双曲性証明アルゴリズムの改良では、グラフ理論的アルゴリズムの見直しを行なうことでより高速かつ安定した計算時間での証明が行なえるようになり、またメモリの使用量を減らすためにsuccinct data structureの実装も取り入れた。このアルゴリズムの応用としては、昨年までに引き続き非線形レスリーモデルの解析を進めるとともに、九州大学の石井豊氏と共同でエノン写像の最大エントロピー領域の境界の解析も始めた。これに関しては、双曲性証明アルゴリズムを用いる部分はほぼ完成しており、もう一つの鍵であるcrossed mapping conditionを検証する段階に達している。さらに、面積保存写像における周期倍分岐の極限点付近での一様双曲性についても研究を進め、まだ極限点の直後における双曲性の証明には至っていないものの、その近傍における非双曲性の強さに関する結果を得ている。モノドロミー理論の展開については、モノドロミーと分岐の関係を調べることで一種のforcing理論を構築することを目指し、とくに周期の低い周期点の場合に、分岐のタイプと、その分岐がモノドロミーに引き起す作用の関係を調べた。また、台湾Academia SinicaのYi-Chiuan Chen氏との共同研究では、従来直線的なパラメータでしか考えられていなかったanti-integrable limitの理論に対し、パラメータを曲線上に採る拡張を試みた。とくにエノン写像では、曲線上にパラメータを採ることで、従来の解析では見えてこなかった構造が得られることを見い出した。本研究の過程において、研究代表者は与えられた力学系が一様双曲的になり、従って摂動に対して安定となることを計算機を援用して厳密に証明する手法を開発した。力学系が双曲的であればいわゆる双曲型力学系理論の一般論を適用して様々な結果を得られるが、実際に双曲的であることを示すのは大変難しかった。我々の手法では擬双曲性という概念を導入することにより、双曲性の証明における困難を回避することに成功した。この手法により、Davis-MacKay-Sannamiらによりエノン写像が双曲性になると予測されていたパラメータ領域が実際に双曲的であることの証明が得られた。また上記の手法の応用として、複素エノン写像族が一様双曲的となるパラメータ領域に関する「ハバード予想」の一部を解決した。これは1次元複素力学系におけるマンデルボロー集合と複素エノン写像の対応する集合が本質的に異なるトポロジーを持つことを意味し、高次元複素力学系の研究に新たな領域を開くものである。なおこれらの一様双曲性に関する結果はまだ論文として出版されてはいないが、プレプリントとしてまとめられており研究代表者のウェブページからダウンロードできる。さらに、この手法のより現実的な問題への応用として、人工予測モデルなどに用いられる非線型レスリー写像が複数のアトラクターを持つようなパラメータ領域を決定する研究をジョージア工科大学のKonstantin Mischaikow,ヤギロニアン大学のPawel Pilarczykらのグループと進めている。この研究では、上記の双曲性の証明方法だけでなく、モース分解の自動計算アルゴリズムや、パラメータ領域のトポロジーの計算ホモロジー理論による研究などの、様々なトポロジカルかつ計算機を援用した手法が取り入れられている。昨年度までの研究により、与えられた力学系の一様双曲的を証明するためのアルゴリズム、及びその計算機上の実装を開発したが、本年度はこの手法をさらに押し進め、高次充力学系への応用を研究した。またその過程において、複素力学系のモノドロミー理論を実力学系の研究に応用する新しい方法を見い出すことができた。力学系が双曲的であれば、いわゆる双曲型力学系理論の一般論により構造安定性等の様々な結果を得られるが、実際に双曲的であることを示すのは大変難しかった。本研究では擬双曲性という概念の導入によりこの困難を克服し、一様双曲性を証明することに成功した。この手法により、Davis-MacKay-Sannamiらが予測していたパラメータ領域における実エノン写像の双曲的を証明することに成功し、さらに、複素エノン写像族が一様双曲的となるパラメータ領域に関する「ハバード予想」を解決した。これは1次元複素力学系におけるマンデルボロー集合と複素エノン写像の対応する集合が本質的に異なるトポロジーを持つことを意味し、高次元複素力学系の研究に新たな領域を開くのみならず、モノドロミー準同形の作用を通して複素と実のエノン写像の力学系が深く関係していること示した。またこのような位相幾何学的な手法による力学系の研究の現実的な問題への応用として、人口の予測に用いられる非線型レスリー写像を例とした研究を海外の研究者らと共同で進めた。上記の双曲性の証明方法だけでなく、モース分解の自動計算アルゴリズムや、パラメータ領域のトポロジーの計算ホモロジー理論による研究などの、様々なトポロジカルかつ計算機を援用した手法が取り入れられており、従来の分岐曲線を局所的に追いかける手法の研究では見えてこなかった大域的な構造を見い出すことに成功した。

これに関しては、双曲性証明アルゴリズムを用いる部分はほぼ完成しており、もう一つの鍵であるcrossed mapping conditionを検証する段階に達している。さらに、面積保存写像における周期倍分岐の極限点付近での一様双曲性についても研究を進め、まだ極限点の直後における双曲性の証明には至っていないものの、その近傍における非双曲性の強さに関する結果を得ている。モノドロミー理論の展開については、モノドロミーと分岐の関係を調べることで一種のforcing理論を構築することを目指し、とくに周期の低い周期点の場合に、分岐のタイプと、その分岐がモノドロミーに引き起す作用の関係を調べた。また、台湾Academia SinicaのYi-Chiuan Chen氏との共同研究では、従来直線的なパラメータでしか考えられていなかったanti-integrable limitの理論に対し、パラメータを曲線上に採る拡張を試みた。とくにエノン写像では、曲線上にパラメータを採ることで、従来の解析では見えてこなかった構造が得られることを見い出した。
顕著な協同効果をもたらす常磁性金属複核錯体のデザイン・合成と多核NMRによる研究

1.新錯体の合成:(1)[Cr_2(X)_2(acac)_2]錯体(acac=acetylacetonato)型でシュウ酸イオン、フッ化物イオン、4,5ーイミダゾ-ルジカルボキシラト、3,5ーピラジンジカルボキシラトおよびピラゾ-ルとヒドロキソが架橋した新錯体を合成した。2.X線構造解析:4.磁化率:前年度では完成に至らなかった自動磁化率測定装置を完成させて、アセチルアセトナクロム(III)二核錯体やジヒドロキソ錯体などの磁化率の温度変化を測定し、それらの磁気交換相互作用定数Jを求めることができた。得られた結果を架橋配位子の電子状態などと比較検討している。3.X線構造解析:1.(1)錯体のX線解析によって、複核構造を確認した。酒石酸架橋H[Cr_2(Lーtart_2H)(bpy)_2]・3.5H_2O錯体の構造解析によって、架橋部の強い水素結合の存在が認められたことから、大きなJ値が期待される。4.NMRスペクトル:1.(1)錯体のacacのCH_3基の^1HNMRが観測され、XーphOのXの違いによるケミカルシフトの差が見られた。また^2H化bpyとtrienやen錯体の^2Hーや^<14>NーNMRシフトとAOMパラメ-タ-に相関関係が見いだされた。5.磁化率:1.の新錯体と2.の<IV>___ー錯体や3.の酒石酸錯体の室温の磁化率は複核構造を示している。さらに温度可変磁化率測定装置(試運転中)でJ値を求めて、CD,MCD,NMRと比較検討して、架橋部の配位結合性を検討する。1.新錯体の合成:(1)[Cr_2(X)_2(acac)_2]型で4ー置換フェノキソ、シュウ酸イオン、フッ化物イオン、4,5ーイミダゾ-ルジカルボキシラト、3,5ーピラジンジカルボキシラトおよびピラゾ-ルとヒドロキソが架橋した新錯体を合成した。4.磁化率:前年度では完成に至らなかった自動磁化率測定装置を完成させて、アセチルアセトナトクロム(III)二核錯体やジヒドロキソ錯体などの磁化率の温度変化を測定し、それらの磁気交換相互作用定数Jを求めることができた。
寄生虫感染におけるTh2サプレッサー活性化機構の解明

我々は、本研究期間において、寄生虫体より単離したIgE抗体誘導物質因子(DiAg)の生理的検討、薬理的検討によって解析を行ってきた。その結果、DiAgのマウス投与によって非特異的IgE抗体産生亢進されること、DiAgは直接B細胞を刺激することが明らかになった。また、DiAg刺激によって、脾臓B細胞、腹腔B細胞、マウスBリンパ腫WEHI231細胞のいずれもIL-10産生が誘導された。脾臓B細胞については、mRNAの増加もDiAg刺激で確認された。これらの事から、DiAgは腹腔B細胞などのB細胞を介して、IL-10の産生を促しTh2を誘導し、非特異的IgEの産生を促進しているものと思われた。一方、活性化マウス脾臓T細胞、IL-2産生T細胞株であるJurkat細胞を用いて、DiAg刺激によってIL-2およびIL-10の産生への影響について検討した。その結果、T細胞に対するDiAgの作用は、T細胞が活性化されないと発揮されない事が判明した。また、Jurkat細胞はDiAg刺激でIL-2産生が増強された。この事からDiAgのサイトカイン増強作用はTh2細胞特異的な反応では無いと推論された。その他、DiAgの作用は多岐にわたってており、サイトカインが様々な細胞に作用する事と類似している。DiAgの作用はまさにサイトカイン様の働きであり、寄生虫サイトカインと呼んでも良い宿主免疫系変調因子であると考えられた。寄生蠕虫感染的にみられる高IgE血症は、寄生虫抗原に対する特異抗体のみならず、ポリクロナールにB細胞が活性化され、非特異のIgEが増多することにより引き起こされることが明らかになっている。これは、寄生蠕虫の感染によりTh2が活性化したために起こると考えられているが、その活性化機構はほとんど不明である。本年度は、我々がイヌ糸状虫虫体より単離精製したIgE抗体誘導物質因子の解析を試みた。その結果、その因子は、好中球遊走因子として単離されたポリプロテイン抗原と同一の物質であることが判明した。また、この因子は、in vivoにおいてIgEを強く誘導し、in vitroにおいてはIL-4産生を増強しており、Th2を誘導する因子と考えられた。次いで非特異的IgE抗体産生の分子機構を明らかにするため、この抗原を遺伝子組み換え技術によって大腸菌でリコンビナント抗原(r-DiAg)として生産を行い、BALB/cマウスにおけるIgE抗体産生および各種脾臓リンパ球に対する作用について検討した。大腸菌菌体より得られたr-DiAgをマウス腹腔内投与したところ、非特異的IgE抗体産生の亢進が見られた。また、同処理マウス由来脾臓B細胞はin vitroにおけるr-DiAg刺激により増殖応答を亢進した。以上の結果から、r-DiAgは直接B細胞を刺激する可能性が示唆された。昨年度は、寄生虫体より単離したIgE抗体誘導物質因子(DiAg)の解析を行ったが、今年度は昨年度のデーターをもとに、本因子がどのようなシグナル伝達分子を介してサイトカイン産生を行うかを検討した。IgE産生にはCD4+T細胞、活性化B細胞、抗原提示細胞が必要と考えられている。そこで我々は、マウスB細胞、T細胞などを用いてその増殖および活性化を各種マーカーにより確認した。その結果、DiAg刺激によって、脾臓B細胞、腹腔B細胞、マウスBリンパ腫WEH123I細胞のいずれもIL-10産生が誘導された。

しかし、培養上清中のIL-10の絶対量は腹腔B細胞で最も高く、これは腹腔B細胞のポピュレーションはBl細胞が、そして脾臓B細胞はB2細胞が主であるためと推定された。また、腹腔B細胞は活性化に近い状態にありDiAg、LPSなどの刺激に鋭敏であると考えられる。これらの事から、DiAgは腹腔B細胞などのB細胞を介して、IL-10の産生を促しTh2を誘導し、非特異的IgEの産生を促進しているものと思われた。一方、活性化マウス脾臓T細胞、IL-2産生T細胞株であるJurkat細胞を用いて、DiAg刺激によってIL-2およびIL-10の産生への影響について検討した。その結果、T細胞に対するDiAgの作用は、T細胞が活性化されないと発揮されない事が判明した。また、Jurkat細胞はDiAg刺激でIL-2産生が増強された。この事からDiAgのサイトカイン増強作用はTh2細胞特異的な反応では無いと推論された。その他、DiAgの作用は多岐にわたってており、サイトカインが様々な細胞に作用する事と類似している。DiAgの作用はまさにサイトカイン様の働きであり、寄生虫サイトカインと呼んでも良い宿主免疫系変調因子であると考えられた。
ヘリウム3薄膜の秩序化現象

ヘリウム3薄膜の核スピン系やNiGa_2S_4磁性体は、3角格子上のフラストレートしたハイゼンベルグ反強磁性体として、その特異な磁気秩序化現象に最近大きな関心が持たれている。昨18年度においては、ヘリウムの核スピン系で重要な役割を果たしていると期待される多体交換相互作用の効果を、スピンネマチック秩序やボルテックス秩序との関連において数値的に検討した。本19年度は、NiGa_2S_4磁性体を念頭に、最近のNMRやμSR測定で低温で内場が観測されたことを受け、双1次交換相互作用のみの最も標準的な3角格子上の古典ハイゼンベルグモデルの秩序化を、高精度モンテカルロシミュレーションにより再検討した。反強磁性2次元3角格子ハイゼンベルグモデルは、以前の研究結果により、有限温度で特異なボルテックス(Z_2ボルテックス)の対解離に伴うトポロジカル相転移を示すことが示唆されているが、今回新たに、渦度モヂュラスや相関長、相関時間を以前より大きなサイズの系まで直接計算することにより、この系のボルテックス秩序化についてのより詳細な情報を得ることに成功した。特に渦度モヂュラスの解析に基づいて系のボルテックス転移温度を決定し、スピン相関時間が転移温度付近でマイクロ秒を越えること、転移温度以下でも相関長や相関時間は有限にとどまりこの系の低温のトポロジカル秩序相は大きな揺らぎを伴った特異な状態-"スピンゲル状態"-となることを明らかにした。これらの計算結果は、近年のNiGa_2S_4に対するNMRやμSRの測定結果と調和的である。また合わせて、実験系との対応の観点から、第3近接相互作用の効果についても、境界条件を工夫したモンテカルロシミュレーションにより調べ、第3近接相互作用の値によっては系のボルテックス転移が1次転移となることを明らかにした。ヘリウム3の核スピンは、3角格子上のS=1/2ハイゼンベルグ磁性体を形成し、その秩序化の様相を理解することが最近の重要なトピックになっている。ヘリウムの核スピン系では、多体交換相互作用が重要な役割を果たしていると思われ、3角格子構造に伴うフラストレーション効果とS=1/2性に伴う量子効果と相まって、この系の磁気秩序化を大変興味深いものにしている。平成18年度は、2次元3角格子ハイゼンベルグ反強磁性体の磁気秩序・ボルテックス秩序に関し、古典ハイゼンベルグモデルの範囲で、単純な最近接反強磁性相互作用に加えて、ヘリウム3単分子膜には存在すると考えられる多体交換相互作用が存在するモデルをモンテカルロシミュレーションで扱った。まず最も単純な双2次の4体交換相互作用から研究を開始した。これらはヘリウム3膜に限らず、最近注目されている3角格子磁性体NiGa_2Se_4に対する有効モデルにもなっていると期待される。反強磁性2次元3角格子ハイゼンベルグモデルは、以前の研究結果により、有限温度で特異なボルテックス(Z_2ボルテックス)の対解離に伴うトポロジカル相転移を示すことが示唆されている。今回の多体交換相互作用を加えたモデルに関しても、渦度モヂュラス等を測定することによって、系のボルテックス自由度およびそれが引き起こすトポロジカル転移に特に着目した解析を行った。得られたデータを、2体交換相互作用のみのモデルに基づくシミュレーション結果と比較しつつ、これら多体交換相互作用がボルテックス秩序化に及ぼす効果を検討した。その結果、双2次交換相互作用が大きくなると、系には新しいタイプのボルテックスが現れ、これらのボルテックスが有限温度でのトポロジカル転移を引き起こすことが判明した。
官立産業施設の遺構調査を軸とした初期産業建造物の調査研究

本年は平成3年度より始めた「官立産業施設の遺構調査を軸とした初期産業建造物の調査研究」について、一連の研究の最終年度に当たる。本年の交付申請で掲げ目標としたテーマは、明治初期の官立産業建造物について、1.建築営繕組織及び関連する技術者の分析2.本継続研究の全体のまとめである。本年度の成果として、1.に関しては明治初期の官庁営繕組織の機構、外国人建築家の人材配置等についてその実体を明らかにし、明治初期の官営工場や、港湾、及び鉱業施設等は工部省・大蔵省などにおいて、如何なる組織と人材によって建設されたか、その概要を明らかにした。2.に関してはこれまで、本テーマで科学研究費補助を受けてきた、一連の研究を総合的な見地からまとめた。これに関しては報告書を作製する予定である。「研究計画調書」において立案した研究研画に基づき,調査研究を行った結果,以下のような実績をあげることができた。1.主要な官立産業施設についての調査明治19年(工部省廃省時)以前に政府が設立した主要な産業施設としてどのような施設があるかという調査を行った。対象とした政府機関は,会計官,民部省,大蔵省,工部省,内務省,農商務省,及び開拓使である。これ等各省が設立した産業施設は,有名な富岡製糸場を始めとして,数十箇所にも及ぶ。このような施設について,設立年代,設立目的,事業内容,設立後の経緯について調査を行ない,分類し,系統化を行った。2.官立産業建造物に関する現存確認の調査上記1.で明らかになった,官立産業施設の内,重要と考えられる施設について遺構調査を行った。現地にて調査を行ったものは,工部省ー佐渡鉱山,高島炭鉱,島根銅山,大蔵省ー富岡製糸場,農商務省ー神戸オリ-ブ園,などである。この調査によって,現在いかなる施設が残っているかが明らかとなった。また,併せて図面,文献資料の調査も行った。3.現存する官立産業建造物リストの作製以上の調査・研究によって明らかになった、現存官立産業建造物のリストを作製した。このリストには,所在地,建設年,設計者,施工者構造などが含まれている。これによって,明治初期(一部幕末も含む)いかなる施設が造られ,それはどのような技術者によって造られていたのかが,ほぼ明らかになった。「研究計画調書」において立案した研究計画に基づき,調査研究を行った結果,以下のような実績をあげることができた。1.現存する初期の官立産業建造物の分析前年度の調査によって明らかになった現存建造物について,これまで研究的蓄積の少なかった建造物について,現地での調査を行った。調査対象は・生野鉱山・佐渡鉱山・高島炭坑の3箇所であり,いずれも工部省の所管による鉱山である。生野・高島については,当初の図面文献資料を収集した。更に佐渡鉱山においては,文献資のみならず,現存遺構についての実測図の作製を行っている。これによって初期の官立産業建造物,特に鉱山では,単に西洋的施設を建設したということに留まらず,当時の最先端の技術が施設建設に使用されていることが明らかになった。2.技術移植方式の系統的把握生野・佐渡高島の各官営鉱山において,初期にどのような技術移植が行われたかを中心に調査を行った。生野においてはコハニーを始めとする雇外国人が建設した建造物について,その形態の分析と使用技術の考察を行った。高島炭鉱は幕末からすでに鍋島藩・グラバーによって開発が行われた鉱山であり,我が国において最初期に建設された堅坑(北渓井坑)の使用技術をとり上げ,調査を行った。佐渡鉱山に関しては,最初期のガローを始めとする技術移植が大島高任を中心とする邦人技術者による開発へと,どのような過程で行われたかについての詳細な調査,研究を行った。以上,1.2.の研究成果により,官立産業施設の具体像と,技術の移植,定着のプロセスが明らかになった。
高齢者の観光地ユーザビリティに関する研究

本研究は観光地における高齢者のユーザビリティ向上施策の検討を目的とした.はじめに,ユーザビリティ評価方法として思考発話法を適用したモニターツアーを試行し,旅行環境のバリアの同定方法を確認した.次に,今後の後期高齢者の旅行動向把握のため宿泊観光データ分析から,貸切バス利用の加齢に伴う増加,性別による同行者の差が特徴として示された.利便性向上策に関する調査では,高齢者を含む移動制約者向けの観光ルートの提示,専門人材によるルート沿い観光施設のアクセシビリティ診断の実施,来訪前の旅行環境情報の提示により,ユーザビリティの有効性,効率,満足度を向上させている欧州の先進的な事例を把握した.当該年度は、予備調査として、行動特性把握の手法を更に検討するため、三保松原を対象とした高齢者の行動観察調査を実施した。同時に質問紙調査による旅行経験および旅行環境に対する満足の醸成、ニーズの把握を行った。本研究は観光旅行者を対象としたユーザビリティ調査によって、高齢者の旅行行動特性の把握ならびに旅行環境におけるバリアの同定,その改善策の検討を目的としている。昨年度に実施した予備調査では思考発話法を適用し、箱根を対象とした高齢者、若年層、異なる使用言語の個人旅行の旅行者の行動・評価実態を把握した。属性間のバリア認知の要因比較によって旅行環境の課題を抽出できた。本研究の対象である高齢者の1被験者当たりのコメント数に着目すると、他の属性に較べてコメント数が少ない結果となった。これより、地点地点で旅行者が遭遇する事象の把握に思考発話法による記録の有効性は確認できたものの、被験者が自分で言葉にすることができる顕在化した意識の領域外で、被験者自身で気づいておらず、無意識のため言葉にできない領域の観光行動のバリアや旅行環境の課題について把握する手法の検討が必要となった。そこで、当該年度はその手法として、行動観察を取り入れるため、行動観察理論、観光行動への適用事例の情報収集を行うとともに、大阪ガス行動観察研究所が実施する講座の受講による行動観察の演習を経験後、富士山の世界文化遺産の登録により構成資産となった三保松原を対象として観光者の行動観察を行い、本調査へ向けた課題の整理を行った。また、最終年度に予定している海外事例調査の準備として、三重県鳥羽市、和歌山県田辺市を対象とした高齢者の旅行受け入れ地域側の取り組み事例の聞き取り調査を実施した。本研究は観光地における高齢者のユーザビリティ向上施策の検討を目的とした.はじめに,ユーザビリティ評価方法として思考発話法を適用したモニターツアーを試行し,旅行環境のバリアの同定方法を確認した.次に,今後の後期高齢者の旅行動向把握のため宿泊観光データ分析から,貸切バス利用の加齢に伴う増加,性別による同行者の差が特徴として示された.利便性向上策に関する調査では,高齢者を含む移動制約者向けの観光ルートの提示,専門人材によるルート沿い観光施設のアクセシビリティ診断の実施,来訪前の旅行環境情報の提示により,ユーザビリティの有効性,効率,満足度を向上させている欧州の先進的な事例を把握した.当該年度は、予備調査として、箱根を対象とした個人旅行の日本人旅行者,中国人旅行者の行動・評価実態を事例に、旅行時のバリアを同定しながら、旅行者の旅行環境に対する満足の醸成、様々なニーズへの対応について検討した。本予備調査への協力に同意した箱根旅行者を対象として、旅行時に遭遇したその時々の事案の画像、音声による記録やGPSロガーによる周遊経路の把握により、旅行者の行動特性の把握ならびに旅行環境におけるバリアの同定を行い、旅行経験の向上に関わる施策の検討を行った。この利便性向上施策検討では、「出来るだけ多くの人が利用可能な」ものを指向するユニバーサルデザインの7原則に基づいて行った。7原則には,1)公平性,2)柔軟性,3)明解性,4)視認性,5)受容性,6)快適性,7)空間性があり,これらを用いる理由として、居住地、年齢階層が多様な箱根来訪者属性を考慮した施策検討が重要と考えたことによる。箱根旅行者を対象として、デジタルカメラによる視覚情報の取得、ボイスレコーダを用いた感想・評価の録音、周遊地点把握補完のためのGPS端末を用いたデータハンドリング、ならびに事前・事後のアンケート票による補完によって、精度の高い周遊実態,周遊時の問題点の把握を行なった。その結果、思考発話法を用いて、旅行中の思考・評価を収集し、1被験者当たり約28コメントを取得し、満足・不満足の評価を集計するとともに、評価原因をユニバーサルデザインの7原則を用いて類型化した。その結果、旅行環境の満足・不満足に関わる要素として、視認性,明解性が不足となる状況下で不満足が生じている一方、人的対応という柔軟性を持っている場合、旅行者の経験として満足が形成されていた。また、バリア認知の要因を異なる居住地属性間の比較によって課題抽出することができた.2014年度は,先進的な観光地のユーザビリティ向上事例の収集,高齢者を含めた来訪者特性を考慮した観光マーケティング活動の実態把握のため,その枠組みとなる国際機関が進めるアクセシブル・ツーリズムの動向をはじめに文献調査により概観後,ヨーロッパでの先進事例の収集を目的として,ユニバーサルデザインが社会に浸透しているスウェーデン,観光収入が米国に次いで第2位の観光立国であるスペインを対象として,ヨーロッパのアクセシブル・ツーリズムの現地調査を行った.スペイン・マドリッド市では政治主導により,旅行環境の利便性向上を観光都市間の競争で優位に立つための必須要素として取り組まれていた.

これより,観光事業に関わる官民,障害者団体による強力な連携による推進という施策検討上の示唆を得た.研究期間全体では,はじめに,(1)観光地におけるユーザビリティ調査方法に関する検討では,被験者への事前の思考発話法および撮影に関するインストラクションおよび事後の録音・撮影データに基づく聞き取り調査を行う比較的被験者に負担になると考えられる方法を試行し,一定のユーザビリティ情報の収集が可能な調査手法であることが確認できたが,高齢の被験者への負担軽減を考えた場合,地点地点のバリアの同定には行動観察の手法の可能性の検討の必要性について示唆が得られた.次に,(2)2013年度は,後期高齢者の宿泊観光を対象とした実態把握を行うため,日本観光振興協会が実施する国民の観光に関する実態調査データを用いて,後期高齢者の宿泊観光旅行の年間の発生回数,実施目的,同行者,利用交通機関等の観点に着目し,他の年齢階層との比較分析を行った.その結果,貸切バス利用の加齢に伴う増加,性別による同行者の差が特徴として示された.観光学予備調査により、旅行者の顕在化した意識の記録が対象となる思考発話法の有効性とともに、意識外の潜在的なニーズを把握するための調査手法の更なる検討が必要となったため、研究計画からやや遅れている。予備調査の実施は達成できたが、65歳以上の高齢者モニターによる現地調査を通じたユーザビリティ調査の検討は次年度に実施予定となったため。これまで実施した思考発話法、行動観察による調査による検討および国内の二つの旅行者受け入れ地域の取り組み事例の調査をふまえて、最終年度の取りまとめを行う予定である。静岡シルバー人材センターを通じて事前に調査協力に同意した65歳以上の高齢者モニターによる調査を実施する。事前に調査協力に同意した高齢者モニターに次の4種類の調査方法を用いる.なお,予めモデル旅程及び下記の調査における記録課題を依頼し実施する.1デジタルカメラの記録調査:調査協力に同意した旅行者が実際の周遊時に携帯し,周遊過程で遭遇した情報不足により困った点,不便だった点などの問題点や特に便利に感じた点などについて,視覚情報及びコメントを事案発生時に動画で記録する.2GPS調査:上記1同様に旅行者が周遊時に携帯する方法で周遊パターンや立寄り地点の実態を把握する.3アンケート調査:上記の2つの調査は周遊時に機器を使用して精度の高い実態把握を行うのに対し,3つ目の調査方法では,観光旅行後に自己記入式で回答をするアンケート調査により,総合満足度と個別要因の定量的な把握および個人属性,旅行形態,目的地選択理由,旅行に関する利用情報媒体の把握を行う.4インタビュー:観光旅行終了後に直接,アンケート調査の記入事項を確認しながら,旅行時に遭遇したバリア等に関する聞き取りを行う.上記を通じて,箱根地域のユーザビリティの問題地点とその内容について整理を行う。2014年2月に実施した聞き取り調査の旅費総額が当該年度の残額を超過したことから、次年度に執行することになったため。2014年2月に実施した聞き取り調査の旅費を次年度使用額に充てる予定である。高齢者モニターによる現地調査実施のため調査協力者への謝金支払いを予定している。
魚類におけるトリメチルアミンオキシドの起源と生合成機構に関する研究

トリメチルアミン(TMA)は海産魚介類の匂いを特色づける物質としてよく知られている。この物質は、海産魚介類の体内ではトリメチルアミンオキシド(TMAO)として多量に存在しているにもかかわらず、その起源や生合成の機構についてはほとんど明らかにされていない。そこで、本研究ではテラピアを飼育し、コリン、グリシンベタイン、カルニチン、TMAなどTMAの前駆体となる可能性が高い物質を投与(飼料投与)し、TMAOの生成量を調べた。その結果、コリンおよびTMAを与えたとき、多量のTMAOが生成すること、[メチルー^<14>C]および[1,2-^<14>C]コリンならびに[^<15>-N]コリンを含む飼料を与えたところ[メチルー^<14>C]および[^<15>-N]コリンの場合のみ、TMAOに放射活性および^<15>Nの取り込まれることがわかった。さらに、両物質を腹腔内に注射したところ、それぞれ生成したTMAへの同位体の取り込みが観察された。また、単離した腸管にもその内部へ両物質を注入したところ同じ現象が見いだされた。この場合には、嫌気的条件下の方が反応は進行しやすいこと、ペニシリンの共存下で反応の進行が抑制されることなども明らかになった。このことから、コリン→TMAの腸内における反応は微生物が関与するものとみなされた。嫌気的条件下ではTMA→TMAOの酸化反応は起こらず、この逆反応(還元反応)が起こることを認めた。次にこの酸化反応は、腸内ではなくむしろ組織内で起こりやすいと考えて、各組織(肝臓、腎臓、筋肉、腸など)におけるTMA酸素添加酵素活性を測定したところ、肝臓中に最も強い活性が存在することがわかった。そこで、これらの知見を総合して魚体におけるTMAOのコリンからの生合成は次のようになると推察した。コリン→TMA(腸内微生物による)→TMAO(組織内の酸素添加酵素による)トリメチルアミン(TMA)は海産魚介類の匂いを特色づける物質としてよく知られている。コリン→TMA(腸内微生物による)→TMAO(組織内の酸素添加酵素による)
朝永ラッティンジャー液体の不安定性と量子相転移

近年、銅酸化物を中心として1次元電子系や梯子型電子系などで新物質が次々に発見され、興味深い物理現象が観測されている。本研究では、準1次元電子系の中で特に朝永ラッティンジャー液体の不安定性と量子相転移に焦点を当て、量子揺らぎの効果、スピンギャップ生成、磁気相転移などの系統的な研究を行った。3年間の研究で準1次元系および2次元相関系の量子相転移に関して豊富な成果が得られた。詳細は研究成果報告書に記しているが、以下に得られた成果を項目別に整理する。(1)混合スピン系における量子相転移(2)1次元軌道縮退モット系の光電子放出(3)1次元電子系における動く不純物の効果(4)交代磁場中のHaldaneギャップ系(5)軌道縮退のある1次元電子系の核磁気緩和率(6)動的に誘起された近藤効果(7)直交ダイマースピン系の量子相転移(8)量子ドットにおける電子相関効果(9)カーボンナノチュウブにおける近藤効果(10)フラストレイトした梯子系の磁化過程とホールドープ効果(11)多成分朝永ラッティンジャー液体の動的な応答このように、当初の計画に沿った形で系統的な研究が実行できた。ただし、実験結果の定量的な解析に関しては検討の余地がかなりあるので研究を継続していく予定である。本研究は準1次元とみなせる量子スピン系や強相関電子系における量子相転移を理論的に調べることを目的としている。本年度は以下のテーマに焦点を絞って研究を行った。(1)混合スピン系における量子相転移:大きさの違うスピンが交互にならんだ低次元スピン系が実験的にも理論的にも注目されている。この系での1次元スピンギャプ相から2次元反強磁性相への量子相転移をクラスター展開の方法を用いて調べた。また、実験的に重要性が指摘されている梯子構造やプラケット構造を持つ2次元系に対しても同様の解析を行った。(2)1次元軌道縮退モット系の光電子放出:最近、遷移金属酸化物で軌道自由度の重要性が指摘されている。この効果を取り扱う簡単なモデルとして軌道縮退のある1次元電子模型を導入し、ボゾン化法を用いて光電子放出スペクトルの計算を行った。特にスペクトル関数のエッジ付近での臨界現象を明らかにした。さらに、電荷励起について調べるため電荷相関関数を計算した。(3)1次元電子系における動く不純物の効果:1次元電子系における動く不純物の問題は、量子細線のx線吸収やモット絶縁体の光電子放出の本質を抽出した問題である。今回は、この問題に対して長距離クーロン相互作用の及ぼす効果をボゾン化法を用いて調べた。このように、当初の予定にだいたい沿って研究を進めることができたが、今後に残された面白い課題としてフラストレーションによって誘起されたスピンギャップと磁気秩序の競合などがある。本研究は、準1次元スピン系や強相関電子系における量子相転移現象を理論的に調べることを目的としている。本年度は、以下のテーマに関する研究を行った。(1)交代磁場中のHaldaneギャップ系:最近、交代磁場中(s=1/2の反強磁性秩序による)でのs=1のHaldaneギャップ系と見なせる物質が実験的に発見された。この準1次元系に対して混合スピン模型を提案し、その量子相転移現象をSchwingerボゾン平均場近似を用いて調べた。得られた結果によりHaldaneギャップの温度依存性等を定性的に説明することができた。(2)軌道縮退のある1次元電子系の核磁気緩和率:軌道自由度の重要性が遷移金属酸化物で指摘されている。軌道縮退のある1次元電子模型を導入し、ボゾン化法を用いてNMR緩和率の計算を行った。特に、軌道縮退の効果によりNMR緩和率の異常な温度依存性が弱められること、また結晶場分裂により再び異常な振る舞いが誘起されることを示した。

(3)動的に誘起された近藤効果:典型的な電子相関効果である近藤効果の研究は、これまで主に静的な物理量に関して行われてきた。ここでは、光誘起された動的な近藤効果を提案し、共形場の理論を用いてスペクトルの解析を行った。具体例として、1次元量子スピン系の光電子放出を扱い、スピンの大きさが1/2より大きい場合、動的な近藤効果が観測され得ることを示した。前年度に引き続き、ほぼ当初の予定に従って研究を進めることができた。今後の重要な課題として、フラストレーションを含むスピン系や電子系に関する研究が残されている。本研究は、準1次元スピン系や強相関電子系における量子相転移現象を理論的に調べることを目的としている。本年度は、以下のテーマに関する研究を行った。(1)2次元フラストレーションスピン系の量子相転移:直交ダイマーとよばれる構造を持つ2次元量子スピン系やプラケット構造を持つ量子スピン系では、競合する反強磁性相互作用のため、フラストレーションの効果がたいへん重要となる。これに関する理論模型の量子相転移をクラスター展開法で調べた。(2)量子ドットのおける電子相関効果:量子ドットにおける多体効果の研究は、量子細線などメゾスコピック系の物理を系統的に理解する上でも重要である。量子ドットの近藤効果に対する、フント結合の効果と、さらに時間依存性の効果を調べた。(3)フラストレイトした梯子系の磁化過程とホールドープ効果:準1次元系である、梯子型のスピン模型や電子模型が近年盛んに研究されている。特にフラストレーションに起因する磁化のプラトー構造、ならびにホールドープ効果による異常な金属相の出現についてDMRGの数値計算を用いて調べた。(4)多成分朝永ラッティンジャー液体の動的な応答:多成分の多成分朝永ラッティンジャー液体は、カーボンナノチューブや軌道縮退のある量子スピン鎖を議論するのに欠かせない。スペクトル関数や動的帯磁率などの物理量を系統的に計算した。以上のように、ほぼ当初の予定に従って研究を進めることができた。特に、フラストレーションを含むスピン系に関して系統的な研究を行うことができた。
母親からの分離ストレスが仔の情動・社会行動の発達に及ぼす影響

出生直後の発達期における母親からの隔離によるストレスが、成長後の様々な行動に影響を与えることが知られているが、先行研究では不安・情動行動への影響が主に研究され、社会行動への影響についてはほとんど知られていない。そこで、本研究課題では新生仔期におけるストレス負荷が、後の社会行動発達に及ぼす影響とその基盤としての脳神経メカニズムについて多角的に分析することを目的とした。C57BL/6J雄マウスにおいて新生仔期に母仔分離経験が思春期の攻撃行動の発動・維持に与える影響についてはよく知られていない。実験1では、C57BL/6J雄マウスを用いて、母仔分離経験が思春期での攻撃行動の発動及び維持に与える影響について5-9週齢にかけて攻撃行動実験を行った。その結果、全週齢において母仔分離経験が、思春期で発動する雄マウスの攻撃行動を抑制したことが示唆された。さらに、攻撃行動の発現に関連しているテストステロン(T)に着目し、母仔分離が思春期(5週齢と6週齢)のT分泌に影響を与えるかどうかを血中T濃度及ぶ脳内アンドロゲン受容体(AR)発現から検討した。酵素免疫測定法を用いて血中T濃度を調べた結果、統制群では攻撃行動に顕著な差がみられた5週齢と6週齢の間でTレベルの上昇が確認されたが、母仔分離群では5週齢においてTレベルの亢進がみられ6週齢ではむしろ減少傾向にあった。免疫組織染色法を用いて腹側乳頭前核及び内側視索前野でのAR発現を調べた結果、母仔分離群と統制群の間に有意な差はみられなかった。第2実験では、母仔分離経験があるC57BL/6J雌マウスを用いて、成体期での社会行動を社会的探索行動テストで解析した。その結果、母仔分離経験は成長後C57BL/6J雌マウスでは刺激マウスが雌又は雄マウスに関わらず、母仔分離経験は刺激個体に対する探索時間が現少し、不安関連行動であるストレッチアプローチが増加しされたことから、社会探索行動が抑制されたことを示唆された。エストロゲン受容体(ER)βはストレス関連ホルモンを産生する脳部位に高濃度で分布し、その分泌調節に関与することが知られているが、新生仔期でのストレス反応の制御に果たす役割についてはよく知られていない。そこで、新生仔期におけるストレス反応とERβとの関係に着目し、解析を進めた。第1実験では、新生仔期に母子分離経験があるC57BL/6J雄マウスとERβ遺伝子欠損雄マウスを用いて、思春期及び成体期での攻撃行動の測定を行った。その結果、母子分離経験はC57BL/6J雄マウスの思春期における攻撃行動の発現を抑制し、その影響はその後も永続的に続くことが見いだされた。また、先行研究において思春期での攻撃行動の開始時期が通常より早まっていることが知られているERβ遺伝子欠損雄マウスでも、母子分離経験により攻撃行動開始時期に遅れが生じることが観察された。しかし、ERβ遺伝子欠損雄マウスでは、C57BL/6J雄マウスとは違って、母子分離ストレスによる攻撃行動発現の抑制効果は思春期以降には見られないことがわかった。第2実験では、同じく母子分離経験があるC57BL/6J雌マウスを用いて、成体期での社会的不安行動を解析した。その結果、母子分離経験は成長後C57BL/6雌マウスでは不安行動が増し社会行動に影響があったことがわかった。

第2実験では、母仔分離経験があるC57BL/6J雌マウスを用いて、成体期での社会行動を社会的探索行動テストで解析した。その結果、母仔分離経験は成長後C57BL/6J雌マウスでは刺激マウスが雌又は雄マウスに関わらず、母仔分離経験は刺激個体に対する探索時間が現少し、不安関連行動であるストレッチアプローチが増加しされたことから、社会探索行動が抑制されたことを示唆された。