hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ストレスによる癌進行に対するローズマリー由来成分の効果

また、ノルアドレナリン刺激により卵巣腫瘍細胞にて発現増大する血管新生関連因子について、ローズマリー成分の影響をタンパク質・遺伝子レベルで明らかにしたい。以上の結果から、ストレスによる癌進行に対するローズマリー由来成分の抑制効果のメカニズムを検討したい。平成25年の前半は、平成24年度の検討により確立した実験条件をもとに、ストレスホルモン刺激による卵巣腫瘍細胞に対するローズマリー成分の影響を、タンパク質および遺伝子発現量を定量することにより分子レベルでの解析を進めていきたい。ストレスホルモン刺激によりSK-OV-3は血管内皮細胞増殖因子であるVEGFを産出する。これを含んだ培地にてヒト臍帯静脈由来血管内皮細胞HUVEC(human umbilical vein endothelial cell)を培養した場合、血管新生の主要な機能である細胞増殖、細胞遊走、管腔形成が促進されることが考えられる。そこで、平成25年の後半はこのがん細胞へのストレスホルモン刺激による血管内皮細胞の機能促進に対して、ローズマリー由来成分が与える影響をHUVECを用いたin vitro血管新生モデルにて調べたい。以上の成果を得て、学会および論文等で成果の発表を行うことも平成25年の目標とする。該当なし
17世紀東アジア遊里文芸の比較文化研究並びに東アジア遊里研究データの作成と公開

東アジア地域の17世紀前半、各地域に代表的な遊女の説話が形成された。即ち清の李香君・韓国の妓生論介・沖縄のユシャチルー・日本の吉野、の遊女の説話伝承を各論文で考察している。中国・韓国・沖縄・日本の各地域の遊里を相互的に関係づけて東アジア全体の視点から見直したものである。平成16年17年・国内調査:沖縄県立図書館所蔵のホーレー文庫・ジュリ馬行事並びによしや恩鶴調査・遊女関連説話の資料を島根県・徳島県・大分県・山口県・静岡県・富山県などにおいて調査。遊女吉野の関係の資料調査では、好色一代男や灰屋紹益との関係について重点的に研究調査を進め、京都大学・京都府立図書館などで調査作業行った。北前船関連調査の結果は、「港町の遊郭と遊女-下関稲荷町を中心に」にまとめた。中山道承び東海道の宿場町及び江戸の宿場町の調査を行いその一部を「江戸遊里残滓行」で発表した。宮城県鶯沢地方の江戸期における人身売買関係文書の調査を行った。平成16年17年・海外調査:中国(南京)秦淮における遊女李香君関連の歴史資料調査、並びに韓国(晋州)と南山の論介(韓国の遊女)の調査を行った。祭りに参加した。さらに、ニューヨークスペンサー図書館並びに米国議会図書館所蔵の遊女資料(遊女銘々伝)の撮影と調査。データベース公開データベース公開に関しては、その成果の一部を「近世文化・文学に見る「性愛と女性」研究文献目録抄」(至文堂『国文学解釈と鑑賞』平成17年8月)で公開した。インターネットでは立教大学のホームページ上のEラーニングで江戸川乱歩旧蔵資料の解説を載せた。本研究のもっとも基礎的な文献である「新版色道大鏡」(八木書店2006年7月)の刊行を予告するに至った。祭りに参加した。本年度は、データベース構築のための資料調査に重点を置いた。まず海外調査として、中国(南京)秦淮における遊女李香君関連の歴史資料調査、並びに韓国(晋州)と南山の論介(韓国の遊女)祭りに参加した。さらに、米国議会図書館所蔵の遊女資料(遊女銘々伝)の撮影と調査を行った。これらではそれぞれの地域の研究者から情報を得て新たな知見を広げるとともに、今後のデータベースの基礎資料となる画像資料を多く収集した。又国内では、沖縄県立図書館所蔵のホーレー文庫複写資料の調査を行い、ジュリ馬行事並びによしや恩鶴(沖縄の遊女)関連資料を調査し、又琉球大学における研究発表会においては、薩摩遊里と沖縄遊里の比較研究について発表した。さらに遊女関連説話の資料を島根県・徳島県・大分県・山口県・静岡県・富山県などにおいて、フィールドワーク調査を行うとともに資料収集調査を各県立図書館を中心に行った。殊に下関の遊女については、梅光大学地域文化研究所の大会において講演報告をした。また、殊に遊女吉野の関係の資料調査では、好色一代男や灰屋紹益との関係について重点的に研究調査を進め、京都大学・京都府立図書館などで調査作業を行った。遊女評判記又、吉原関係の遊女評判記の翻刻作業や板橋雑記(山崎蘭斎訓点)の資料調査や諸本調査を行った。分権データベース作業は以上の如く成果を上げたが、進行中のEラーニング作業(2005年5月立ち上げ決定済み)との関係を考慮に入れ、ホームページ上の立ち上げは次年度計画の中で行うことにした。国内調査では、北前船関連の遊里のフィールドワークを7月に行った。主な調査地は、博多・下関・能代・酒田・江差・函館である。

その調査の結果は、共著である、青木書店刊行の『港町の世界史』(2006年2月)の「港町の遊郭と遊女-下関稲荷町を中心に」にまとめた。又、中山道及び東海道の宿場町及び江戸の宿場町の調査を行いその一部を「江戸遊里残滓行」(至文堂『国文学解釈と鑑賞』2005年8月)で発表した。又、米国での調査では、インディアナ大学所蔵のキンゼイ報告関連資料調査を行い、又コロラド大学で研究者会議を行った。さらにニューヨーク市立図書館所蔵の遊女画巻の調査と、宮城県鶯沢地方の江戸期における人身売買実態に触れた論考「新たなる遊女研究」発表するとともに、本研究の総括的な意味をこめた特集「江戸文学と遊里」(ペリカン社『江戸文学』2005年11月)の編集責任を担当し、「17世紀前半東アジアの遊女への視点」を発表した。さらに、八丈島における調査においても、東アジア遊里文芸との関連を指摘し、その成果を、「女護の島-『好色一代男』・『伽婢子』(至文堂『国文学解釈と鑑賞』2006年4月)にまとめた。又、中国の遊里秦淮の調査を行い、その結果を、「牙娘の周辺」(『文学』岩波書店2005年11月12月合併号)に発表した。又、中国関係の調査では、キリシタン文化との関連の文献調査を、12月天理図書館で行い、現地調査を、3月マカオにおいておこなった。データベース公開に関しては、諸般の事情からさらに慎重を期すべきであると考えているが、本研究のもっとも基礎的な文献である「新版色道大鏡」(八木書店)の刊行を、編纂代表者として軌道に乗せ既に2006年5月末の刊行を予告するに至ったのは、本研究の成果として特筆すべきものである。猶本研究に関する共同研究推進のために、2006年4月に開かれる、アメリカ・サンフランシスコにおけるアジア学会で中国・韓国・アメリカの研究者等と次の東アジア遊里史研究に向けて今後の方向を討論する予定である。
産業/環境神経行動学の方法論の開発と神経精神行動障害への適用に関する研究

今回の研究は、これまで異なる研究機関で別々に研究を行ってきた産業神経・行動学研究会と日本行動医学会のこれらのメンバーが、共同して産業および環境神経行動学の方法論を確立し、これらの最新の方法論を用いて産業および環境保健領域の神経、精神、行動障害の研究を進めることを目的として組織された。これにより以下の3項目を中心とする研究が行われた。1)産業/環境神経行動学の方法論の最近のトピックスである神経生理学、神経行動テストバッテリ-、画像診断法、神経マーカー、分子生物学、心理社会因子、および行動医学のそれぞれについて、予防医学の研究に適用可能な鋭敏で再現性の高い測定法を確立する。2)これらの方法を産業および環境保健分野の広範な有害環境因子に適用し、"非顕性(Subclinical)"の神経、精神、行動障害の存在とその量-影響関係を明らかにする。3)神経中毒、作業関連疾患(ストレス疾患を含む)、生活習慣病等の産業/環境保健領域の主要疾患に発現する神経、精神および行動障害のリスクファクターとその予防対策を検討する。以上の研究により、本冊中の研究発表(原著論文/総説/その他、国際会議/国内学会での口頭発表、および単行本)と研究成果(31論文の全文)に示す成績がえられた。今回の研究は、これまで異なる研究機関で別々に研究を行ってきた産業神経・行動学研究会の7人のメンバーが、緊密な連絡のもとに共同して産業/環境神経行動学の方法論を開発し、これらの最新の方法論を用いて神経、精神、行動障害の研究をすすめることを目的とする。具体的には以下の項目を検討する目的で行われた。1)産業/環境神経行動学の方法論の最新のトピックスである神経生理学、神経マーカー、神経行動テストバッテリ-、画像診断、心理社会学因子および分子生物学的方法のそれぞれについて、鋭敏で再現性の高い解析方法を明らかにする。2)これらの方法を産業/環境保健領域の広範な有害環境因子に適用し、“非顕性(Subclinical)"の神経、精神、行動障害の存在とその量-反応(影響)関係を明らかにする。3)同様に、神経中毒、作業関連疾患、行動異常等の障害機序を明らかにする。4)研究集会の開催により、神経、精神、行動障害を早期に発見し予防するための具体的な方策を検討する。今年度は、有機溶剤、鉛などに暴露する作業者の神経生理学および神経行動テストバッテリ-の測定、職業ストレス尺度(JCQ)の信頼性および妥当性の検討、気分および感情と血中糖化ヘモグロビンの関係の解析、トルエン暴露ラットの行動および線状体ドーパミンレベルの解析、トリブチル錫による培養細胞のc-fos遺伝子発現増幅の解析などを行なった。これらの成果は取りまとめ中で、近日中に中間報告会を開催する予定である。研究代表者および分担研究者計8名の緊密な連絡のもとに共同して産業/環境神経行動学の方法論を開発し、公衆衛生、産業衛生領域の神経、精神、行動障害の研究を推進することを目的として研究を実施した。平成8年度は、代表および各分担者のそれぞれの研究と同時に、中間報告会の実施(6月)ほか相互の研究交流、協力を進めた。以下に主な研究成果を記す。1.種々の神経行動学的方法および行動医学的方法を総合的に評価、検討の上、その有効性を明らかにし、総説をまとめた。2.種々の神経生理学的および行動学的方法、画像診断、生化学的および分子遺伝学的方法等を用いて、様々な職場および環境因子による非顕性の以下の神経、精神、行動影響を明らかにした。a.データ入力作業、糖尿病等の末梢神経影響(神経伝導速度分布)b.鉛、n-ヘキサン等の小脳-前庭および深部知覚系影響(コンピューターによる身体平衡機能検査)c.ストレスの免疫影響(リンパ球サブセット測定)d.トルエン、スチレン等の神経行動影響(神経行動テスト)e.運転作業の自律神経影響(心電図R-R間隔変動、尿中ホルモン測定)f.トルエンによる脳内ドーパミン、行動量影響、白質脳症等(マイクロダイアリシス、行動測定、MRI)g.アクリルアミドによる脳内クレアチンキナーゼ活性阻害、トリブチル錫の遺伝子影響(生化学、分子遺伝学)3.それぞれの研究成果を多数の原著論文として、国外および国内の専門誌に投稿、掲載した(11.研究発表のリスと参照)。

以上の成果を「研究成果報告書」にとりまとめ中であるが、多数のデータを得たため、まだ解析、検討する必要がある。従って、「研究成果報告集」は今後1年以内に提出する予定である。
HMG-CoA還元酵素阻害剤の腎癌細胞増殖抑制における作用機序とアポトーシス誘導

HMG-CoA還元酵素阻害剤によるヒト腎細胞癌の増殖抑制における作用機序をアポトーシスの面から検討するために当教室で保有しているヒト腎癌細胞株(KU-2,VMRC,Caki-1)を用いて、以下の3点について検討した。1.細胞形態の観察各細胞株のsingle cell suspension2×10^5cell/mlを調整し、シンバスタチンの濃度は、以前のAlamar Blueアッセイで得られたIC_<50>より、5μg/mlの濃度で添加し、72時間後に位相差顕微鏡により観察した。500個の細胞を観察したところ、アポトーシス小体を形成した細胞は72%に認められた。2.DNAの電気泳動細胞形態観察と同様にシンバスタチン5μg/mlで各細胞株に添加し、72時間後に各細胞株(1.5×10^6細胞)よりDNAを抽出し、アガロースゲル電気泳動法にて検討した。いずれの細胞株においても約200bpのラダーが検出された。3.フローサイトメトリーによる検討シンバスタチン添加をしなかった各細胞株と、同様にシンバスタチン5μg/mlで72時間処理した各細胞株(1.5×10^6細胞)を、冷エタノールにて4°Cで6時間固定後、RNase Aで37°C、30分インキュベートし、PI染色を施行した。これらの細胞をBecton-Dikinson社のフローサイトメーターを用いて検討した。アポトーシス細胞はシンバスタチン処理により、KU-2では10.5%から52.3%に、VMRCでは12.7%から44.3%に,Caki-1では14.1%から60.3%に増加した。以上より、ヒト腎癌細胞にHMG-CoA還元酵素阻害剤(シンバスタチン)を5μg/mlで作用させるとアポトーシスが起こることが確認された。
不安定錫同位体におけるアンタイ・アナログ巨大双極子共鳴研究

27年度が最終年度であるため、記入しない。中性子検出器開発は、プロトタイプ検出器を作成したところであり、現在詳細な応答をテスト中であるため。
個別化治療における抗癌剤感受性因子としてのシチヂンデアミナーゼの役割

本研究では、個別化治療の基盤確立を目的としてシチジンデアミナーゼ(CDD)に注目し、GemcitabineおよびCapecitabine感受性におけるシチジンデアミナーゼの役割を、シチジンデアミナーゼ遺伝子導入細胞を用いて明らかにした。Human CDD cDNAをpcDNA3.1/hygro(+)に組み込み、ヒト膀胱癌細胞株T24にpcDNA3.1/hygro(+)あるいはpcDNA3.1/hygro(+)/CDDをリポフェクチン法にてトランスフェクトし、CDD cDNA導入T24クローンを樹立した。得られた遺伝子導入T24クローンのCDD発現をsemi-quantitative RT-PCRにて測定したところ、T24-21にて高いCDD発現が認められた.一方、mock cloneであるT24-C2あるいはwild T24ではCDD発現が確認されなかった。in vitroではAlamarBlue^<TM> assayにて、そして、in vivoでは担癌ヌードマウスにて、T24-21、T24-C2あるいはwild T24の薬剤感受性を評価した。T24-21は、T24-C2あるいはwild T24に比べて、Capecitabine (5'DFCR)感受性亢進およびGemcitabine耐性が観察された。以上より、CDDがGemcitabineおよびCapecitabine感受性に関与していることが直接的に明らかとなった。本研究では、個別化治療の基盤確立を目的としてシチジンデアミナーゼ(CDD)に注目し、Gemcitabine感受性におけるシチジンデアミナーゼの役割を、シチジンデアミナーゼ遺伝子導入細胞を用いて明らかにした。Human CDD cDNAをpcDNA3.1/hygro(+)に組み込み(pcDNA3.1/hygro(+)/CDD)、膀胱癌細胞株T24にpcDNA3.1/hygro(+)あるいはpcDNA3.1/hygro(+)/CDDをリポフェクチン法によってトランスフェクトした。hygromycinによって選択した後、クローニングし、CDD cDNA導入T24クローンを樹立した。得られた遺伝子導入T24クローンのCDD発現をsemi-quantitative RT-PCRにて測定したところ、T24-21にて高いCDD発現が認められた。一方、mock cloneであるT24-C2あるいはwild T24ではCDD発現が確認されなかった。CDD cDNA導入が生物学的特性に与える影響を検討する目的で、T24-21、T24-C2あるいはwild T24の形態、倍加時間を解析したが、細胞間での有意な差は認められなかった。in vitroにおけるGemcitabineに対するT24-21、T24-C2あるいはwild T24の感受性をAlamarBlue^<TM> assayにて評価したところ、T24-21はT24-C2あるいはwild T24に比べて有意にIC_<50>が高く、強制的CDD発現によるGemcitabine耐性が観察された。Human CDD cDNAをpcDNA3.1/hygro(+)に組み込み、膀胱癌細胞株T24にpcDNA3.1/hygro(+)あるいはpcDNA3.1/hygro(+)/CDDをリポフェクチン法によってトランスフェクトし、CDD cDNA導入T24クローンを樹立した。ヌードマウスに、mock cloneであるT24-C2、wild T24あるいはCDD高発現クローンであるT24-21を皮下移植し、倍加時間測定あるいは組織学的検査を行ったが、細胞間での有意差は認められなかった。そこで、担癌ヌードマウスにGemcitabineあるいはCapecitabineを投与し、経時的に腫瘍径を測定した。T24-C2とwild T24とT24-21との間に、腫瘍成長速度に有意差は認められなかった。T24-C2とwild T24では、コントロール群に比べGemcitabine投与群で有意な抗腫瘍効果が認められた。

しかし、T24-21では、コントロール群とGemcitabine投与群との間に有意な抗腫瘍効果の差は認められなかった。一方、T24-C2とwild T24では、コントロール群とCapecitabine投与群との間に有意な抗腫瘍効果の差は認められなかった。しかし、T24-21では、コントロール群に比べCapecitabine投与群で有意な抗腫瘍効果が認められた。がん細胞におけるCDD高発現によるGemcitabine耐性およびCapecitabine感受性亢進がin vivoでも観察された。
Fisher-Tropsch反応における合金触媒の組成結晶構造と反応性の関係

合金触媒を用い、一酸化炭素と水素から炭化水素を合成する際の、合金触媒の反応中の挙動と反応性との関係を明らかにすることから、"触媒設計"への基礎的な情報を得ようとし、下記のごとき成果を得た。(1)Fe-Ni合金系では、Feリッチなfcc合金が、反応ガス流通時間の増大に伴ない低級オレフィンを高選択的に生成するのに対し、bcc合金では、流通時間が増大するとパラフィンのみを生成するようになる。これはbcc合金が、反応中にε'炭化物に、fcc合金は炭素固溶体を生成するのに対応しており、反応中の触媒の構造変化、およびこれに伴う電子状態,原子配列が触媒反応性に重要な役割を果すことを明らかにした。さらにFe-Co合金系では、50at%Co合金のみが特異な生成物分布をとることを見い出した。これは50at%Co合金での規則-不規則変態と、これに伴う表面Co濃度の変化が密接な関係にあることを見い出した。(2)Alを添加したNi微粒子(無担持)がSMSI効果を示す、【Al_2】【O_3】担持Ni触媒より高活性で、炭素数の多い炭化水素をより多く生成することを見い出し、これはNi表面層でのNi-Al合金層の生成によることを見い出した。(3)担持触媒では、Co-SiO長周期多層膜を触媒として使用し、構造、微粒子の高分散化により、特異な生成物分布を取ることを見い出した。さらに担体酸化物の一つであるZr【O_2】の表面構造が、Zr【O_2】の結晶構造の変化に伴ない、変化することを見い出し、担持触媒の触媒反応性の改質に新たに可能性が開けることを見い出した。
積層テトラチアフルバレン型電子供与体の合成研究

四ヵ所の結合可能部位を有する平面構造のテトラチアフルバレン(TTF)ユニットを積層的に二量化するうえで幾つかの様式が可能であるが、本年度に於いて、(1)二架橋シクロファン型、(2)四架橋平行型、及び(3)四架橋交差型積層TTF化合物の合成に成功した。これらの合成過程に於いて、テトラチアフルバレン誘導体の合成に広く用いられている中間体である亜鉛錯体を利用する合成法以外に、近年報告された、5-メトキシカルボニル-4-ルカプト-1,3-ジチオール-2-チオンが(1)の合成に対し特に有用である事が明らかとなった。合成に成功した(1)-(3)のTTFユニット間相互作用をサイクリックボルタモメトリ(CV)、電子吸収スペクトル(UV)測定により検討したところ、(1)のCV測定においてTTF間に顕著な渡環相互作用が観測され、また、相互作用の大きさは架橋鎖長に依存することが明らかとなった。一方、(3)に於いては系統的に架橋鎖長を変化させることで、CV、UVに顕著な変化が観測され、架橋鎖の長さだけでなくコンフォメーションがTTFユニット間の相互作用に影響を及ぼすことが示唆された。また、(1)-(3)のX線構造解析を行い、架橋様式、架橋鎖長のTTF部の歪みの発生に対する影響を検討した。(1)-(3)を用いた電荷移動塩の作成を電解結晶化法を中心に行い、(2)、(3)では半導体領域の伝導性塩が得られたのに対し、(1)のラジカルカチオン塩は高伝導性を示すことが明らかとなった。中でも、ヨウ素塩は積層TTF化合物に於ける最初の金属的挙動を示す塩であることが明らかとなった。また、(1)のラジカル塩の結晶構造解析から、結晶中で(1)はシート状の構造を作りやすい事が明らかとなった。これはドナー分子を二量化したことで、構成成分が直方体となり二次元的な構造を取り易くなったものと考えることができる。
モヤモヤ病血管壁細胞におけるストレス応答情報伝達系異常と病因

モヤモヤ病血管平滑筋細胞(SMC)はIL-1刺激に対し、対照SMCと比較し有意にCOX-2産生が亢進していた。これに伴い、モヤモヤSMCではPGE2が特異的に過剰産生された。IL-1刺激はMAPK、特にstress-activatedMAPK(JNK, p38MAPK)を燐酸化し、この下流でCOX-2産生が刺激される。ERK1/2の抑制物質PD98059では、COX-2-PGE2産生は抑制されず、P38MAPK特異的阻害剤である、SB203580によりほとんど抑制された。JNKの燐酸化はモヤモヤ、対照SMCの間で差異が認めれなかったが、P38MAPKの燐酸化はモヤモヤSMCで有意に亢進していた。COX-2は血管新生因子の産生に関与していることが明らかにされている。また、モヤモヤ病では、血管新生による脳の側副血行路が発達している。こうした背景から、IL-1刺激によるモヤモヤSMCのVEGF産生を検討した。IL-1刺激により、モヤモヤSMCでは対照SMCの4倍に増加した。このVEGF産生はPD98059では抑制されず、SB203580,及びNS398によりほぼ完全に抑制された。またJNK阻害剤SP6000125では抑制されなかった。血管を構成する壁細胞、血管内皮、繊維芽細胞、平滑筋細胞のVEGF産生の制御を検討した。血管平滑筋細胞ではP38MAPK-COX-2にdependentでありJNKにindependentであったが、繊維芽細胞ではP38MAPK, JNKにdependentであり、COX-2 independentであった。血管内皮細胞はVEGFをほとんど産生しなかった。以上の結果により、モヤモヤ病での血管壁細胞の異常は血管平滑筋細胞に限定され、P38MAPK-COX-2 pathwayの過剰反応であることが明らかにされた。治療薬の効果の可能性を示唆する結果である。IL-1刺激はMAPK、特にstress-activatedMAPK(JNK, p38MAPK)を燐酸化すし、この下流でCOX-2産生が刺激される。ERK1/2の抑制物質PD98059では、COX-2-PGE2産生は抑制されず、P38MAPK特異的阻害剤である。SB203580によりほとんど抑制された。JNK-MAPKの燐酸化はモヤモヤ、対照SMCの間で差異が認めれなかったが、P38MAPKの燐酸化はモヤモヤSMCで有意に亢進していた。

このVEGF産生はPD98059では抑制されず、SB203580,及びNS398によりほぼ完全に抑制された。VEGFは強力な血管新生因子であるとともに、強力な血管透過性因{である。血管壁の透過性九進は、血清因子への血管壁細胞の持続的暴露をもたらし、内膜肥厚を促進させることが示されている。モヤモヤ病の本態は進行性の内頚動脈終末部近傍の内膜肥厚による狭窄、閉塞であり、一方で、血管新生による側副血行路の著しい発達が特徴である。おそらく、モヤモヤ病を発症する患者では、炎症刺激に対し、過剰反応しうる遺伝的素因を有しているものと考えられる。その責任分子はP38MAPKの燐酸化を調節する分子と考えらた。モヤモヤ病血管平滑筋細胞(SMC)はIL-1刺激に対し、対照SMCと比較し有意にCOX-2産生が亢進していた。これに伴い、モヤモヤSMCではPGE2が特異的に過剰産生された。IL-1刺激はMAPK、特にstress-activatedMAPK(JNK, p38MAPK)を燐酸化し、この下流でCOX-2産生が刺激される。ERK1/2の抑制物質PD98059では、COX-2-PGE2産生は抑制されず、P38MAPK特異的阻害剤である、SB203580によりほとんど抑制された。JNKの燐酸化はモヤモヤ、対照SMCの間で差異が認めれなかったが、P38MAPKの燐酸化はモヤモヤSMCで有意に亢進していた。COX-2は血管新生因子の産生に関与していることが明らかにされている。また、モヤモヤ病では、血管新生による脳の側副血行路が発達している。こうした背景から、IL-1刺激によるモヤモヤSMCのVEGF産生を検討した。IL-1刺激により、モヤモヤSMCでは対照SMCの4倍に増加した。またJNK阻害剤SP6000125では抑制されなかった。血管を構成する壁細胞、血管内皮、繊維芽細胞、平滑筋細胞のVEGF産生の制御を検討した。血管平滑筋細胞ではP38MAPK-COX-2にdependentでありJNKにindependentであったが、繊維芽細胞ではp38MAPK, JNKにdependentであり、COX-2 independentであった。血管内皮細胞はVEGFをほとんど産生しなかった。以上の結果により、モヤモヤ病での血管壁細胞の異常は血管平滑筋細胞に限定され、P38MAPK-COX-2 pathwayの過剰反応であることが明らかにされた。治療薬の効果の可能性を示唆する結果である。
持続低酸素状態下における胎児血流再分配の機序に関する研究

目的:慢性低酸素状態下の胎児は、大脳や心臓、副腎といった生命維持に関する臓器の血流が増加し、腎臓や消化管、骨格筋などの血流が減少する、いわゆる血流再分配がよく認められる。本研究は、胎児持続酸素刺激中上昇する、Endothelin-1(ET-1)およびAtrial natriuretic peptide(ANP)の胎仔血流再分配への関与を確かめることを目的とした。方法:在胎125日前後のサフォーク種妊娠羊13頭を用いて慢性胎仔実験モデルを作製し、術後2日以上経過した後、胎仔頚静脈よりET-1(5ng/Kg/min)(n=6)またはANP(0.3μg/Kg/min)(n=7)を1時間持続投与した。胎仔各臓器の血流量はcolored microsphere法(TRITON社製DYE-TRAK)により測定した。結果:ET-1投与(n=6)により、脳血流は212±61(mL/100g/min.)から239±74へ13%増加した。また、心臓は205±60から267±78へと30%増加した。しかし、肺では約40%、副腎では約39%、腸管では約38%、腎臓では約44%減少した。一方、ANP投与(n=7)により、脳血流は191±72(mL/100g/min.)から287±140へ50%増加した。心臓は198±75から260±124へと31%増加した。その他、副腎では58%、腎臓では約18%増加した。しかし、肺では371±142から255±206へと31%減少、腸管では約12%、骨格筋では約7%減少した。結論:ET-1投与によりvital organである脳、心臓での血流量が増加したが、それ以外の臓器では減少した。一方、ANP投与では肺、腸管、骨格筋の血流量増加を認めたが、特に脳、心臓、副腎の増加が著しかった。ET-1、ANPどちらもいわゆるVital Organの血流量増加を認めたが、非Vital Organへの反応は異なる可能性が示唆された。目的:慢性低酸素状態下で胎児は、大脳や心臓、副腎といった生命維持に関する臓器の血流が増加し、腎臓や消化管などの血流が減少する、いわゆる血流再分配がよく認められる。しかし、その機序に関して解明されていない。本研究は、ET-1およびANPが実際に胎仔血流再分配を起こすことができるかどうかを確かめることを目的とする。方法:在胎130日のサフォーク種妊娠羊4頭を用いて慢性胎仔実験モデルを作製し、術後2日以上経過した後、胎仔頚静脈よりET-1(5ng/Kg/min)(n=2)あるいはANP(0.3μg/Kg/min)(n=2)を1時間持続投与した。胎仔各臓器の血流量はcolored microsphere法により測定し、microsphereはTRITON社製DYE-TRAKを用いた。結果:ET-1投与により、脳血流は198±59(mL/100g/min.)から257±103へ約30%増加し、特に橋、延髄での増加が著しかった。心臓は241±142から322±164へと約40%増加した。また肝臓、脾臓では約50%減少し、肺、副腎、腸管、腎臓では1030%減少した。一方、ANP投与により、脳血流は約40%増加し、特に小脳、橋、延髄での増加が著しかった。心臓は約30%増加、副腎は約30%増加した。肺は約40%減少した。その他の臓器では、わずかながら増加したが、すべて10%以内であった。結論:ET-1投与によりvital organである脳、心臓での血流量が増加し、それ以外の臓器では減少した。一方、ANP投与では肺を除いた各臓器の血流量増加を認めたが、特に脳、心臓、副腎の増加が著しかった。来年度は実験数を増やし、再検討する。

しかし、肺では約40%、副腎では約39%、腸管では約38%、腎臓では約44%減少した。一方、ANP投与(n=7)により、脳血流は191±72(mL/100g/min.)から287±140へ50%増加した。心臓は198±75から260±124へと31%増加した。その他、副腎では58%、腎臓では約18%増加した。しかし、肺では371±142から255±206へと31%減少、腸管では約12%、骨格筋では約7%減少した。結論:ET-1投与によりvital organである脳、心臓での血流量が増加したが、それ以外の臓器では減少した。一方、ANP投与では肺、腸管、骨格筋の血流量増加を認めたが、特に脳、心臓、副腎の増加が著しかった。ET-1、ANPどちらもいわゆるVital Organの血流量増加を認めたが、非Vital Organへの反応は異なる可能性が示唆された。
筋線維型調節を可能にする未利用飼料資源の発掘

Pgc1αの転写上流域を用いたレポーター遺伝子を構築し、33種の未利用飼料資源・飼料のエタノール抽出物がリポーター遺伝子発現に及ぼす影響を検討したところ、茶殻サイレージにPgc1α遺伝子転写抑制活性が認められた。初代培養筋衛星細胞が筋管細胞に分化する際に茶殻サイレージ抽出物を添加したところ、Pgc1αmRNA発現は減少した。黒毛和種去勢肥育牛に茶殻サイレージを給与しても筋組織におけるPGC-1αmRNAレベルは低減しなかったが、赤筋型ミオシン重鎖mRNA発現が増加し、筋中PGC-1αとミオシン重鎖発現間に明確な関係は認められなかった。牛肉の品質を決定する重要な要因の一つに肉色がある。筋線維は色調の異なる赤筋と白筋に大別できる。したがって、飼養管理による筋線維型のコントロールは、消費者が好む肉色を意図して作出することを可能にする。Pgc1αは筋線維型決定において中心的な役割を果たす転写調節因子である。Pgc1αの機能制御は転写を介した発現量の調節によっても行われていることから、Pgc1αの転写活性を指標として、筋線維型を調節し得る飼料の探索を試みた。COS7細胞はforskolinに対する応答性もMyoD依存性も見られなかったのに対して、HepG2細胞ではforskolin応答性が確認された。また、この細胞ではMyoDを発現させることなくPgc1αの転写を調べることができた。茶葉、とくにほうじ茶と中国茶のエタノール抽出物にPgc1α転写抑制効果があり、それは用量依存的であった。筋系細胞であるC2C12細胞でPgc1α転写を調べたところ、やはり中国茶に転写抑制活性があること、酒粕圧搾後と米アルコール粕にも転写抑制活性があることが分かった。また、Pgc1α転写調節を担う細胞内分子としてSrebp familyの転写因子が判明した。筋線維は色調の異なる赤筋と白筋に大別できるので、飼養管理による筋線維型のコントロールは、消費者が好む肉色を意図して作出することを可能にする。PGC-1αは筋線維型決定において中心的な役割を果たす転写調節因子である。PGC-1αの機能制御は転写を介した発現量の調節によっても行われていることから、本研究は、PGC-1α遺伝子の転写調節を可能にする飼料因子の同定と、その飼料因子による筋線維型のコントロールを目的とした。過去2年間の研究で、茶葉副産物、とくに、茶殻サイレージにPGC-1α遺伝子転写抑制活性があることが判明している。研究最終年度である本年は、黒毛和種去勢肥育牛を用いて、茶殻サイレージ給与が筋組織におけるPGC-1αならびにミオシン重鎖mRNAレベルに及ぼす影響を2ヶ所の肥育牧場(実験1, 2)で検討した。黒毛和種去勢肥育牛の出荷2か月前から茶殻サイレージを給与したところ、筋中PGC-1αmRNAレベルは低減しなかった。また、速筋を構成するミオシン重鎖(Myh1)発現は増加することもなければ遅筋を構成するミオシン重鎖(Myh7)発現は減少することもなかった。むしろ、実験2ではMyh7発現レベルは茶殻サイレージ給与によって増加した。筋中PGC-1αmRNAレベルとMyh1ならびにMyh7 mRNAレベルとの間には明確な関係は認められなかった。以上の結果、ウシでは茶殻サイレージには筋中PGC-1α発現に影響を及ぼさないこと、筋線維型はむしろ遅筋型優勢にシフトする可能性、筋線維型はPGC-1α発現によって制御されているわけではないことが明らかになった。Pgc1αの機能制御は転写を介した発現量の調節によっても行われていることから、本研究は、Pgc1α遺伝子の転写調節を可能にする飼料因子の同定と、その飼料因子による筋線維型のコントロールを目的としている。研究初年度にmouse Pgc1αの転写上流域をルシフェラーゼ遺伝子上流に組み込んだレポーター遺伝子(Pgc1α(-2553)-luc)を構築した。このリポーター遺伝子を筋芽細胞株であるC2C12細胞に導入し、33種類の飼料のエタノール抽出物の影響を検討した。その結果、中国茶とほうじ茶葉抽出物中にレポーター遺伝子の発現量を抑制する活性があることが判明した。茶葉よりもむしろ茶殻、ならびに茶殻サイレージの方がウシの飼料源として現実性がある。

そこで、これらの茶葉副産物のエタノール抽出物の効果を調べたところ、とくに茶殻サイレージにPgc1α遺伝子転写抑制活性があることが判明した。Pgc1αmRNA発現に及ぼす影響を検討するため、ラット足底筋より筋衛星細胞を単離し、筋管細胞への誘導時に茶葉副産物抽出物を添加したところ、転写活性の変化と同様、茶殻サイレージ抽出物にPgc1αmRNA発現抑制活性があること、また、茶殻にも同様の活性があることが明らかになった。おおむね当初予定していた計画通りに進んでいるから。当初はC2C12細胞への遺伝子導入は困難なことが予想されたが、導入方法を工夫することにより再現性良く遺伝子導入することができた。したがって、飼料抽出物の効果をC2C12細胞を使って直接評価できる。25年度が最終年度であるため、記入しない。おおむね当初予定していた計画通りに進んでいる。スクリーニングの結果、Pgc1α遺伝子発現を制御し得る飼料を同定できたことは、研究の方向性を決定する上で有効であった。つまり、茶殻副産物の影響をより詳細に検討すること、ならびに、肥育牛に対する給与試験を実施することの意義が明確になった。本年度得られた成果を受けて、今後は、飼料のPgc1α転写調節活性に関する評価は、直接、筋系細胞であるC2C12細胞で評価する。また、Pgc1α遺伝子発現量自体の変化、ならびに筋線維型の変化についても検討し、最終的には動物個体を使って飼料による筋線維型の調節の可能性を探る。昨年度供試した飼料に加え、Pgc1α遺伝子発現を制御し得る飼料のスクリーニングを進める。とくに茶殻サイレージがPgc1α遺伝子発現抑制活性を有していたので、サイレージの調製法の違いがPgc1α遺伝子転写、ならびに、mRNA発現に及ぼす影響を検討する。また、Pgc1α転写抑制を引き起こすcis配列の決定を行うことにより転写抑制機構の検討も行う。さらに、肥育牛を用いた給与試験も実施し、茶殻サイレージに筋線維型を調節する機能があるかどうかを検証する。
半導体多孔質構造を利用した機能的ナノ界面の高密度形成と高感度化学センシング技術

ゲート検出部に多孔質構造を持つ新しいイオン感応性電界効果トランジスタ(ISFET)を提案し、その作製手法を確立するとともに素子の基本特性を明らかにした。電気化学的条件の制御により、基板垂直方向に直線的な孔の形成に成功した。また、構造表面に形成される形状の不規則的な乱れ層を完全に除去することにより、金属微粒子や有機分子による孔壁表面の機能化に成功した。さらに、試作した多孔質ゲート型ISFETはプレーナ型素子と比べて電流変化率が大きく、化学物質の高感度検出に有望であることを示した。平成21年度は、InPポーラス構造の光学物性・電気伝導特性を明らかにするとともに、ポーラス構造を検出部に有するFET型化学センサの実現に向けた基礎的検討を行った。主たる成果を以下に示す。1.p形InP基板にエピタキシャル成長したn形InP層にポーラス構造を形成し、その電気化学的形成条件を最適化した。孔の形状および孔径は、n形層のドーピング濃度と印加陽極電圧に強く依存することを明らかにし、リソグラフィ技術を用いることなく50nm700nmの任意の孔径をもつポーラス構造の形成に成功した。また、孔の深さは形成時の通過電荷量に比例することを明らかにし、孔の深さをプロセス時間により精密に制御する手法を確立した。2.pn接合InP基板に作製したポーラス構造の光学的特性・電気伝導特性を、紫外可視分光法・光電流一電圧測定により明らかにした。ポーラス形成初期に形成される表面の不均一層を除去した試料では、極めて低い光反射率と高い光吸収率を示すことを明らかにした。また、ポーラス構造の上面と基板裏面に形成した2電極間の電流-電圧特性は整流性を示し、孔壁において十分な電気伝導度を有するとともに、pn接合の内蔵電位がポーラス形成後も保たれていることを明らかにした。上記1.および2.より、高感度化学センサの基礎構造の1つであるpn接合ポーラス構造が達成され、本研究課題の実現に向けた有望な成果が得た。3.ポーラスInP基板をグルコースオキシダーゼ(GOD)分子を含む電解液に浸し、陽極電圧を印加することによりGOD分子を固定化することに成功した。光電子分光法による評価から、陽極電圧はInP表面の酸化電位以下に設定することが重要で、その電圧範囲において、GODの固定量は陽極電圧の増加とともに増大することが明らかとなった。また、GOD固定化ポーラス電極を使って溶液中のグルコース濃度を検出することに成功し、バイオセンサの応用に有望な成果を得た。平成22年度は、InPポーラス構造を基盤とする化学センサを試作しその動作実証を行った。1.ポーラス型化学センサの作製プロセスを確立した。p形InP基板にエピタキシャル成長したn形InP層に、電気化学的手法によりポーラス構造を作製し、その上面にソース-ドレイン電極を形成する。また、ポーラス構造形成時に用いたp形基板裏面の給電用電極は、バックゲート電極として再利用する。ソース-ドレイン電極形成のためのリソグラフィ工程において、ポーラス構造にフォトレジストを直接塗布することは困難であるが、今年度はこの問題に対して、SiO2膜などの絶縁膜により多孔質面を保護することにより解決し、孔の径:150nm650nmのポーラス構造に対して、電極を形成することに成功した。2.作製したポーラス型化学センサの基本性能を明らかにした。電解液中のpH変化(4.0-6.0)に対して、検出電流(ソース-ドレイン電流)は線形的に変化し、その検出感度は、バックゲートに印加する電圧により増減することを明らかにした。参照用プレーナ型センサと比較してポーラス型化学センサでは、最大で43倍の検出感度を達成した。上記1と2の結果をもとに、「センサ及びセンサの製造方法」として特許出願した。3.ポーラス型化学センサの検出感度の向上に向けて、ポーラス構造の電気伝導特性を明らかにした。孔と孔の間に残されたInPの孔壁は電気伝導特性を示し、光照射下において光電流特性を示すことを明らかにした。また、p形基板上に形成されたn形InPポーラス構造の電流-電圧特性は整流性を示し、その理論解析を行った結果、ポーラス型化学センサのバックゲートによる検出感度特性の増減が、pn接合の逆方向電圧印加時の空乏特性により説明可能であることを示した。平成23年度は、InPポーラス型化学センサの作製技術の改善と光学的評価を行った。1.加工基板を用いることにより、ポーラス構造の孔の位置制御が可能であることを明らかにした。フォトリソグラフィと硫酸系の化学エッチングによりInP基板に凹凸加工パターンを形成し、それを初期基板としてポーラス構造の形成を行うと、加工パターンに沿って孔が配列することがわかった。

加工基板の凹部では、電界集中のため基板裏面から供給される陽極電流が流れやすく、エッチングによる孔の形成が優先的に起こることを明らかにした。2,ポリスチレン微小球の自己組織化配列を利用したInP加工基板の形成に成功した。微小球分散液をInP基板へ滴下し乾燥させて微小球の配列構造を形成した後、それをマスクとして下地のInP基板を加工する。フォトリソグラフィ工程と併用することにより、1.03.0um周期に配列した直径200nmの微細孔パターンの形成に成功した。本プロセスは、ポジ型・ネガ型どちらのレジストにも対応し、通常用いられる紫外線波長(340nm程度)より小さな寸法のパターン形成が可能であることを明らかにした。上記1と2の結果は、ポーラス型化学センサの検出部における孔の配列制御に有望で、構造の設計自由度を広げることにつながる成果である。3.ポーラス構造の光反射特性を評価し、規則的に配列した構造では、低い光反射率が極めて低くなることを明らかにした。ポーラス構造初期には印加する陽極電圧に対し、表面電界の分布が一定に定まらないため、直線性の悪い孔が表面から数100nm数pmの深さにわたって形成される。この表面乱れ層をエッチングで除去することにより、ポーラス構造の表面光反射率は1%以下の値を示し、孔の内部にまで効果的に光が伝搬することを明らかにした。これは、大きな孔壁表面積を利用した光電気化学反応の検出につながる成果である。昨年度までに試作した化学センサの基本動作を明らかにし、高感度検出に向けて素子構造の改良を行った。具体的には、多孔質構造表面に形成される乱れ層の除去プロセスを完成させ、表面モホロジーが検出感度にあえる影響について明らかにした。また、より広範の化学・生体物質の検出に向けた、表面修飾技術の基礎として、白金微粒子を孔内壁に形成する手法を確立した。さらに、本年度は光化学反応の検出にも取り組み、高速・高感度化学センサの実現に向けて素子構造の最適化を行った。1.ポーラス構造初期に表面に形成される乱れ層を除去するプロセスを完成させた。表面から光を照射しながら低電圧を印加することにより、光電気化学反応を利用して試料表面から緩やかにエッチングを行った結果、表面から数100nm程度の領域にわたって形成された乱れ層を完全に除去することができた。また、乱れ層の除去後は、孔の開口部が広がったことにより化学物質の孔内部への拡散が促進され、検出感度が増大することを明らかにした。2.水素還元力があり様々な機能性分子の修飾に実績のある白金(Pt)微粒子を、電解析出法により孔壁表面へ形成する手法を確立した。Pt微粒子の形成には、多孔質構造と同じ電解セルを用い、電解液には塩化白金酸水溶液を用いた。パルス電圧法を用いることにより、高い表面被服率と高い電位障壁が達成されることを見いだし、孔壁表面の機能化に成功した。3. pn接合基板上に形成したポーラス構造の光吸収特性および電流ー電圧特性の評価により、表面で生成した電子が効率的にポーラス構造上の電極へ収集される機構を明らかにした。これは、化学物質の吸着によりごく少数の電荷(電子)の発生も電流として検出可能であることを示唆する結果であり、高感度化に向け有望な知見を得た。これまでに、本研究の目的の1つであるポーラス型化学センサの試作と動作実証を達成しており、関連する特許の出願を1件完了している。
放射性核種が樹木実生の重金属ストレス耐性に与える影響評価

重金属ストレス耐性が発達したリョウブー内生菌共生系を対象に、内生菌の出現数、化学的機能への137Csの影響を解析することで137Csが実生の重金属ストレス耐性に与える影響を評価した。nMDS解析より土壌の137Cs濃度・重金属が内生菌出現数に影響することが示唆されたが、GLMM解析より有意に影響を与える変数は確認されなかった。数種の内生菌において、重金属・放射線耐性に関与する物質産生に137Csの正の影響が有意に確認された。以上より、重金属耐性に関与するリョウブ内生菌は137Csの影響をある程度受けるが出現数・化学的機能は維持され、植物の重金属耐性への寄与には大きな変動が生じないと示唆された。リョウブは鉱山跡地のような重金属ストレス環境下での自生が確認されている。鉱山跡地で自生するリョウブから分離された内生菌(Phialocephala、Rhizoscypus、未同定の種)は、重金属耐性を付与していることが分かっている。2011年3月、福島第一原子力発電所の爆発事故により高濃度の放射性Csが分散されたが、放射性核種が微生物種に及ぼす影響として、菌体内への蓄積や群集構造の変化の報告があり、放射性核種が内生菌の機能や種類相に影響することで重金属環境におけるリョウブ実生のストレス耐性が変化する可能性が考えられた。本研究では、放射性Cs濃度に応じて重金属濃度が異なると考えられる3地点の鉱山跡地および通常のリョウブ林を対象に、各調査地でリョウブ実生および根圏土壌における放射性Cs濃度や重金属濃度の測定や内生菌の分離を行い、放射性Csの影響による内生菌種の変動がリョウブ実生の重金属耐性に与える影響について、基礎的知見を得ることを目的とした。鉱山跡地のリョウブ実生はZn・Pb・Mnの濃度が一般的な植物と比べ高かったことから、これらに対する耐性を獲得していることが示唆された。各調査地における根圏土壌の放射性Cs濃度には大きな差が見られたが、植物体の各部位ごとに放射性Csの濃度差はなく、根圏土壌の含有放射性Cs濃度が高いほど、実生の放射性Cs濃度も高い傾向にあった。リョウブに重金属耐性を誘導すると考えられる内生菌3種は鉱山跡地のみならず、通常のリョウブ林の実生にも確認された。このことから、重金属環境に特異的に存在する種ではないと考えられた。PhialocephalaおよびRhizoscypus属糸状菌は、環境要因に関係なく安定して出現する一方で、未同定の種は重金属濃度や放射性セシウム濃度が高いほど出現率が増加する傾向にあり、環境要因によって変動しやすい種であると推測された。重金属濃度・放射性セシウム濃度の異なる数地点において生育するリョウブからの内生菌の分離を引き続き試みた。重金属濃度や放射性セシウム濃度と分離株数との間には、分離種によっては正の相関・負の相関が確認されたことから、これらの濃度がリョウブの内生菌相に影響をもたらしていることが確認された。各分離株の重金属解毒物質産生能を精査した結果、菌種によってその能力には顕著な差があり、内生菌の出現頻度と化学的能力とを考慮した、環境要因の影響を考慮する必要がある。重金属濃度・放射性セシウム濃度の異なる数地点において生育するリョウブから分離した内生菌株を用いて、菌が産生する解毒物質の分析及び同定を進めた。一部の化合物については、同定・定量に成功し、各内生菌株の化学的能力の差異が考察可能となった。また、最終段階として、内生菌を接種した樹木実生への影響を解析する試験系の設定をすることができたため、来年度で本格的なデータ収集を行うことが可能となった。また、補助データとして、比較に用いるため他の樹木実生の採取・重金属蓄積に関する実験も進め、リョウブ実生との内生菌相の比較を行った。申請書に記載した年度計画に従い、分離菌株の重金属解毒物質の同定・定量を行うことができた。内生菌を接種した樹木実生の解析の系の確立も可能となった。東日本大震災後に伴う福島第一原子力発電所での爆発事故により、環境中には多量の放射性核種が放出された。森林生態系において、微生物は様々な植物と共生系を築き、森林生態系の基礎となる重要な存在として知られているが、放射性核種は微生物の群集構造や挙動に影響することが知られている。植物と微生物の共生関係の特徴的なものとして、重金属環境における共生系があるが、本研究では、重金属環境で形成されるリョウブと内生菌の共生関係に着目し、本相互作用が放射性核種によりどのような影響を受けるのか解明することを目的とした。具体的には、放射性セシウムの濃度及び重金属濃度の異なる6か所の調査地を設定し、リョウブ内生菌相やその化学的機能を分析した。得られた結果を基に、放射性セシウムや重金属が内生菌に与える影響を、nMDS及びGLMM等の統計学的解析に基づき評価した。内生菌の化学的機能の分析項目は、1リョウブの重金属耐性に関与すると考えられる重金属錯体形成物質産生能、2放射線及び重金属ストレス環境下での菌の耐性・定着に関与すると考えられるメラニン色素産生能、とした。nMDS解析の結果、リョウブの内生菌

相は、重金属や放射性セシウム濃度の影響を受け変化する可能性が示唆され、本研究調査地の重金属環境の内生菌相は重金属濃度により主要な影響を受けていることが明らかとなった。また、GLMM解析の結果、重金属環境の調査地に含まれる放射性セシウムの影響により、重金属耐性に関与する重金属錯体形成物質の産生やメラニン色素の産生が増加する菌種の存在も示唆された。以上のことから、本調査地における重金属環境においてリョウブの内生菌相は維持され、内生菌の化学的機能は放射性セシウムの影響は受けるがリョウブの重金属耐性を高める可能性があると考えられた。放射性セシウムが、重金属環境で生育する樹木実生リョウブと内生菌との共生関係に与える影響を明らかにすることができた。nMDS解析の結果、リョウブの内生菌相は、重金属や放射性セシウム濃度の影響を受け変化する可能性が示唆され、本研究調査地の重金属環境の内生菌相は重金属濃度により主要な影響を受けていることが明らかとなった。また、放射性セシウムの影響により、重金属耐性に関与する重金属錯体形成物質の産生やメラニン色素の産生が増加する菌種の存在も示唆された。足りない点としては、リョウブと内生菌の接種系における放射性セシウムの影響を行っていないことがあげられ、今後遂行する必要がある。東日本大震災後に伴う福島第一原子力発電所での爆発事故により、環境中には多量の放射性核種が放出された。森林生態系において、微生物は様々な植物と共生系を築き、森林生態系の基礎となる重要な存在として知られているが、放射性核種は微生物の群集構造や挙動に影響することが知られている。植物と微生物の共生関係の特徴的なものとして、重金属環境における共生系があるが、本研究では、重金属環境で形成されるリョウブと内生菌の共生関係に着目し、本相互作用が放射性核種によりどのような影響を受けるのか解明することを目的とした。昨年度までの結果より、内生菌の化学的機能は放射性セシウムの影響は受けるが、重金属環境においてリョウブと内生菌の共生系は維持されることが統計学的解析により明らかとなった。本年度は、リョウブと内生菌の接種系における放射性セシウムの影響をより考察するために、鉱山跡地より分離したリョウブの内生菌への段階的なγ線照射実験を行い、照射後の1)菌の生育、2) Zn錯体形成物質産生能、3)メラニン色素産生量を測定し、γ線照射が内生菌に対して与える影響を評価した。γ線照射量は、総量が0.375 Gy、0.75 Gy、1.5 Gyとなるように設定した(調査地のうち137Cs濃度が高かった土壌137Cs濃度を参考に線量率を算出し、リョウブ実生の定着が安定する2年間に放射線が暴露されたと想定し、その値を0.75 Gyとした)。その結果、γ線照射による生育や化学的機能への影響は、同一菌種間でも菌株によって異なる傾向を示すことが明らかとなった。以上の代謝変動は放射線による変異確率に従い発生するものと考えられた。以上の実験を踏まえ、これまでの結果を総合すると、リョウブの重金属耐性に関与すると考えられる内生菌の出現頻度と生長、化学的機能は放射性セシウム存在下で維持され,重金属耐性も維持される可能性が示唆された。重金属ストレス耐性が発達したリョウブー内生菌共生系を対象に、内生菌の出現数、化学的機能への137Csの影響を解析することで137Csが実生の重金属ストレス耐性に与える影響を評価した。nMDS解析より土壌の137Cs濃度・重金属が内生菌出現数に影響することが示唆されたが、GLMM解析より有意に影響を与える変数は確認されなかった。