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新教育運動期における授業時間割の改革と編成原理に関する比較社会史的研究

それぞれ状況は異なるが、新教育における時間割には、子どもの自由や自治を重視しつつ、教育的な管理を徹底するという矛盾した要素を含んでいたと思われる。この矛盾の解明が今後の課題である。日本、イギリス、およびドイツの19世紀末から20世紀初頭にかけての授業時間割の実態を示す資料を収集し、それをもとに編成原理の抽出を試みた。日本については、明治初期から大正時代までの時間割をめぐる議論を宮本が整理した。1890年前後に、学年の始期、学期の区切り、休日と授業の日数、休憩時間などについての激しい論争があって、明治末までに、45分授業15分休憩という一般的な方法が定着した。大正新教育の時期になると、ドイツやフランスでの新教育の実践がわが国にも紹介されるようになり、それらの国での実践を参考にしつつ、「生命のための時間割」(野村芳兵衛)、「活動にはリズムが伴ってをる」(佐藤熊治郎)などを主張したり、時間割編成の原則を提示したりする教育者が出現した。その結果、時間割を柔軟にした実践、たとえば郷土教育の実践などが各地で始まった。山名は、近代的な時間が出現した背景を探り、ドイツの新教育では、時間割編成においてリズムへ配慮することが正当化されるようになった論理の解明を進めている。さらにリズムへの配慮が、個人を近代的時間からの解放を意味すると同時に、国家が個人を統制する可能性も持っていることに注意を向け、その二義性の解明を課題として設定した。渡邊は、田園教育舎系の学校であるオーデンヴァルト校におけるコース組織の目的と実態の解明を目指している。コース組織が、学習者が自主的活動に全力を投入することができるようになることを目的としており、ドルトン・プランを参考にしながら、細切れの時間にしばられた授業を廃し、生徒の選択の自由を認めたことを突き止めた。山崎は20世紀初頭のイギリスの小学校のカリキュラム改革に注目して、レクリエーションやグループ活動が導入されたこと、教師の自由裁量が増えたこと、さらに、教師の専門性の重要性が増したことなどを解明した。19世紀末から20世紀初頭にかけての新教育運動のなかで、柔軟な授業時間割が各国で出現していたことを確認した。日本では明治中期に、45分授業と15分休憩という形式が一般的になっていたが、大噺教育期から昭和戦前期にかけては、その形式に対する批判が強まっていた。改革の方向としては、ひとつには、子どもの自由な活動や生活のリズムを重視するために、従来の機械的な区分をなくすこと、もうひとつには、教科ごとの区分に変えて、学業・運動・作業など、活動の種類ごとの区分にしようとする方法があった。米国では、授業時間の詳細な区切りは19世紀の後半に一般的になったが、20世紀初頭の進歩主義の学校では、柔軟な時間割が採用されるようになった。子どもは大きな時間の区切りめなかで、自由にさまざまな活動ができるようになったのである。英国でも、19世紀末には複雑で厳密な時間割が普及したものの、20世紀たなると子どもの自由な活動を保障するために時間割を弾力化した学校が出現していた。ドイツにおいても、田園教育舎の時間割を見るならば、子どものリズムや学習の継続性に対する配慮をすること、教師や生徒が時間割を編成する自由裁量の余地が広がったこと、教科内容だけでなく、活動形態が時間を区分する基準になったこと、などを確認することができた。
磁気光学材料としてのπ共役高分子-異常磁気光学効果の解明、物質探索、応用-

本研究は、近年報告されたポリチオフェン薄膜における磁気光学効果に端を発し、新たな磁気光学材料の可能性としてπ共役高分子における磁気光学効果の探索を行うものである。その結果、ポリチオフェンのほか、PAE-1と呼ばれる新規π共役ポリマーにおいても磁気光学効果が観測できることを示し、報告を行った。しかしながら、薄膜試料は不安定であり、現象の再現性に問題がある。また依然そのメカニズムは明らかでなく、低温における分光測定などが今後望まれる。本研究は、近年報告されているポリチオフェン類の薄膜における異常磁気光学効果の発見をモチベーションとし、その実証とメカニズム解明を第一の目的としている。本年度は研究のスタートアップとして、ポリマー薄膜の磁気光学効果を定量測定するための実験系構築を中心に行ってきた。巨大な効果とはいえ、測定試料の形態は薄膜であるため、実験系は高感度である必要がある。現有設備として超電導磁石を所有しており、これとレーザー光を用いてファラデー効果を測定する実験系を構築したほか、それとは別に、一般にも安価で入手しやすい強力なネオジム磁石を用いた実験系も設計、構築した。これらの測定装置を用いて、既に巨大磁気光学効果が報告されているポリチオフェンのほか、導電ポリマーを始めとした他のポリマー材料薄膜に対してファラデー効果の測定を行い、磁気光学効果の大きさを性能指数(ヴェルデ定数)として定量的に求めた。特に、ポリチオフェンにおいて透過や反射といった光学特性がπスタック構造に起因していることに着目し、比較的新しいπ共役ポリマーについて測定・比較を行ったところ、PAE-1と呼ばれるポリマー材料の薄膜でポリチオフェン薄膜に匹敵する大きなヴェルデ定数が得られた。このポリマーは、透過可能な可視光の波長範囲がポリチオフェンに比べて広く、その点で利点を持つ。また、π電子共役鎖の平面性が高く、良好なπスタック構造を形成するという面でポリチオフェンと類似性を有しており、異常磁気光学効果の発生する物理機構にこれらポリマーの形成するπスタック構造が関与している可能性が強く示された。この結果は、π共役ポリマーにおける異常磁気光学効果現象の解明に対してだけでなく、磁気光学材料として応用するための材料開発の面での指針を与えるものとして重要な意味を持っている。本研究はポリチオフェン類における異常磁気光学効果の報告に端を発し、その実証とメカニズム解明を第一の目的としている。昨年度はPAE-1と呼ばれるポリマー材料の薄膜でポリチオフェン薄膜に匹敵する大きなヴェルデ定数という結果が得られたが、本年度は引き続き、この材料における磁気光学特性の発現機構についての知見を深めることを目的として研究を行った。以前と同様の薄膜も含め、試料作成条件を様々に変化させ測定を行ったところ、予想に反して大きなヴェルデ定数は得られなかった。この結果では、薄膜における分子の凝集状態が物性を大きく支配している可能性を示しているものの、一方で膜の表面状態によって散乱光由来の依存が見られたことから、我々の実験手法による偽信号の可能性が排除できないことも示している。そこで、協力研究者であるベルギー・ルーバン大学のPersoons教授の研究室でも磁気光学効果の測定を行ったが、我々の結果とは大きく異なっていた。この数ヶ月で他の研究者も参入してきており、ポリチオフェン系の巨大磁気光学効果は確認されているようであるが、値は大きくばらついている。このため、上記協力研究者とともに連携をより密にして実験を行っている。同時に、ソフトマテリアルにおける磁気光学材料を目指すものとし、常磁性体液晶の研究を開始した。この液晶は分子中にフリーラジカルが存在することで磁性を発生させると同時に、液晶性を兼ね備えるものである。この分子で非線形光学効果を測定したところ、通常の材料ではあまり見られない特異な挙動が観察された。この結果は、磁気光学効果とは直接関連しないものの、磁性有機材料の持つ風変わりな光学効果として、本研究の目指す磁性ソフトマテリアル光学材料開発における指針を与えるものとして重要な意味を持つ。本研究は、ポリチオフェン類における異常磁気光学効果の報告に端を発し、他ポリマー材料の探索、磁気光学効果の実証とメカニズム解明を第一の目的として行ってきた。前年度までに本研究では、PAE-1と呼ばれるπ共役ポリマー材料の薄膜において、ポリチオフェン薄膜に匹敵する大きなヴェルデ定数を得ている。本年度は、協力研究者であるルーバン大学のPersoons教授の研究室から学生を迎えて発現機構に関して議論を行ったほか、これまでと同じシステム、異なるシステムにて磁気光学効果の検証実験を行った。この検証実験では、磁性材料である酸化鉄ナノパーティクルを透明ポリマーに混合させた試料でも測定を行い、いずれのシステムでも非常に妥当なヴェルデ定数を得ることができた。しかし、我々の以前測定したのと同種のπ共役ポリマー材料では、ヴェルデ定数のばらつきが大きく、また値も小さなものとなった。前年度の実験でも、膜の表面状態によって散乱光由来の信号の磁場強度依存が見られたことから、微結晶の状態などが信号に影響することは明白といえる。

また、Persoonsらのごく最近の報告によれば、成膜時の条件により薄膜内部の分子の凝集状態が異なり、まれにドーナツ状の凝集構造を作ることで、円環電流を生じさせることが磁気光学効果の由来となっている可能性がある。このような物理起源の探索は今後も引き続き行う。具体的には、電子顕微鏡や原子間力顕微鏡による微小構造観察を行う予定である。加えて、ソフトマテリアルにおける磁気光学材料の新たな可能性として、常磁性体液晶の研究を引き続き行った。この研究では、第2次高調波発生において自発的に位相整合状態を示すという結果が得られた。磁気光学効果との関連は明確でないものの、新たな有機材料の示す非線形光学効果として、報告を行った。
酸化LDLの化学組成の解明と新規分析法の開発

酸化LDL中の脂質として存在する不飽和脂肪酸エステル(コレステロールエステルおよび脂肪酸トリグリセリド)はその一部が酸化を受け,過酸化物として存在する.これら過酸化物の微量定量法を確立することは,酸化LDL生成機構の解明と同時にその化学組成の解明につながる.さらに,コレステロール輸送蛋白(CETP)完全欠損,CD36欠損,高トリグリセリド血症等脂質障害と酸化LDLとの関連を明らかにすることが可能となる.本研究では,先ず,上記過酸化脂質の分析法の確立を検討した.分析法の開発に先立ち,コレステロールエステル過酸化物,トリグリセリド過酸化物の標品の化学合成を行い,位置異性体を含めたこれら過酸化物の簡便な合成法を確立することができた.次いで,合成品を標品として蛍光ラベル化検出および,化学発光検出高速液体クロマトグラフィーによる微量分析法の確立を行った.さらに、本法をヒト血清中の過酸化脂質の分析に応用した.また,LDL画分,HDL画分中に存在するコレステロールエステルの過酸化脂質を分析し,過酸化脂質は主としてLDL画分に存在することを確認した.現在,上記蛋白異常あるいは欠損患者血清中の過酸化脂質の分析およびLDL, HDL画分における過酸化脂質の定量を検討中である.また,当初目標とした血清中の過酸化脂質の簡便な分析法としての免疫学的測定法(EIA)の確立には至っていないが,リノール酸コレステロールエステルおよびオレイン酸コレステロールエステル過酸化物をハプテンとして,ウシ血清アルブミンと結合させ,それを抗原としてウサギに投与しその抗体を作成し,アッセイ系を確立する予定である.酸化LDL中の脂質として存在する不飽和脂肪酸エステル(コレステロールエステルおよび脂肪酸トリグリセリド)はその一部が酸化を受け,過酸化物として存在する.これら過酸化物の微量定量法を確立することは,酸化LDL生成機構の解明と同時にその化学組成の解明につながる.さらに,コレステロール輸送蛋白(CETP)完全欠損,CD36欠損,高トリグリセリド血症等脂質障害と酸化LDLとの関連を明らかにすることが可能となる.本研究では,先ず,上記過酸化脂質の分析法の確立を検討した.分析法の開発に先立ち,コレステロールエステル過酸化物,トリグリセリド過酸化物の標品の化学合成を行い,位置異性体を含めたこれら過酸化物の簡便な合成法を確立することができた.次いで,合成品を標品として蛍光ラベル化検出および,化学発光検出高速液体クロマトグラフィーによる微量分析法の確立を行った.さらに、本法をヒト血清中の過酸化脂質の分析に応用した.また,LDL画分,HDL画分中に存在するコレステロールエステルの過酸化脂質を分析し,過酸化脂質は主としてLDL画分に存在することを確認した.現在,上記蛋白異常あるいは欠損患者血清中の過酸化脂質の分析およびLDL, HDL画分における過酸化脂質の定量を検討中である.また,当初目標とした血清中の過酸化脂質の簡便な分析法としての免疫学的測定法(EIA)の確立には至っていないが,リノール酸コレステロールエステルおよびオレイン酸コレステロールエステル過酸化物をハプテンとして,ウシ血清アルブミンと結合させ,それを抗原としてウサギに投与しその抗体を作成し,アッセイ系を確立する予定である.酸化LDLは脂質として含まれる不飽和脂肪酸,コレステロールはその一部が酸化を受け,過酸化物,水酸化体などの酸化成績体として存在するものと推定される.そこで,これら酸化体の定量分析法開発のための標品となる酸化体の合成を行った。不飽和脂肪酸の酸化体の合成にはラジカル酸化剤あるいはリポキシゲナーゼを用いて酸化し,その成績体である過酸化物を単離・精製し、それらの異性体比について検討を行った.また,コレステロールの酸化体については申請者らが既に開発した水酸化胆汁酸の合成法を利用し、7-hydroxy及び7-oxo体の合成を行い、同時に不飽和脂肪酸エステルへと導いた。又、コレステロールエステルの過酸化物の合成についても検討し、光酸化反応を応用し、標品の合成及びそれらの構造決定を行った。その成果について投稿中である。これら標品を用いて、次年度より的確な分析法の開発を行う予定である。さらに、CETP完全欠損,CD36欠損,高トリグリセリド血症患者血液中の酸化LDLの単離・精製を行うために,現在、超遠心により分画し,酸化LDL画分を分離中である.その純度を確認するためにキャピラリー電気泳動を利用した分析法についても検討を行うが,今年度導入した光散乱検出器を利用した高感度な酸化LDLの分析法の開発を検討中である。今後、酸化LDLの簡便な分析法として免疫学的測定法の開発を検討するために,各疾患患者より精製した酸化LDLを抗原として,マウスに免役し,モノクローナル抗体の調製について検討する.酸化LDLは脂質として含まれる不飽和脂肪酸,コレステロールはその一部が酸化を受け,過酸化物,水酸化体などの酸化成績体として存在するものと推定される.そこで,前年度に引き続き,これら酸化体の定量分析法開発のための標品となる酸化体の合成を行い,その成績体である過酸化物を単離・精製し、それらの異性体比について検討を行った.また,コレステロールの酸化体については申請者らが既に開発した水酸化胆汁酸の合成法を利用し、7-hydroxy-及び7-oxo-体の合成を行い、同時に不飽和脂肪酸エステルへと導いた。

今年度は,的確な分析法の開発を試み,コレステロール脂肪酸エステル過酸化物の蛍光ラベル化による微量定量法(高速液体クロマトグラフィー)の開発を検討した.その結果は,日本分析化学会2001年冬季研究発表会及び日本薬学会で発表した.また,現在これらの結果を投稿準備中である.また,現在,CETP完全欠損,CD36欠損,高トリグリセリド血症患者血液中の酸化LDLの単離・精製を行うために,超遠心により分画し,酸化LDL画分を分離し,その各分画中の過酸化脂質の分析を検討中である.その純度を確認するためにキャピラリー電気泳動を利用した分析法についても検討を行うが,昨年度導入した光散乱検出器を利用した高感度な酸化LDLの分析法の開発も併せて検討中である。今後、酸化LDLの簡便な分析法として免疫学的測定法の開発を検討するために,各疾患患者より精製した酸化LDLを抗原として,マウスに免役し,モノクローナル抗体の調製について検討する.酸化LDL中の脂質として含まれる不飽和脂肪酸エステル(コレステロールエステル及び脂肪酸トリグリセリド)はその一部が酸化を受け,過酸化物として存在する.今年度は,前年度に確立したコレステロールエステル過酸化物の定量法を拡張して,脂肪酸トリグリセリド過酸化物の定量法を確立すると共に,コレステロールエステルとトリグリセリド両過酸化物の一斉分析法の開発を検討した.先ず,脂肪酸トリグリセリドの各種標品の化学合成を行った.すなわち,不飽和脂肪酸(オレイン酸,リノール酸)とグリセロールを用いて,位置選択的に各種トリグリセリドを合成した.次いで,初年度に開発した光増感反応を利用する過酸化物の合成法を応用し,各種トリグリセリドの過酸化物標品の合成を行った.次いで,得られた過酸化物標品を用いて化学発光検出HPLCによる微量定量分析法の開発を行った.さらに,本法をヒト血清中の過酸化脂質の分析に応用した.また,コレステロールエステル輸送タンパク(CETP)完全欠損,CD36欠損,高トリグリセリド血症患者血液中の過酸化脂質の分析に応用中である.さらに,上記患者におけるLDL分画に含まれる酸化型LDLの単離精製を行い,それに含まれる過酸化脂質の分析に応用を行い,過酸化脂質の組成について解明する予定である.現時点において,研究費補助期間内で予定していた酸化LDLの簡易分析法としての免疫学的測定法の開発を達成する事はできなかったが,上記分析法により得られた過酸化物の情報をもとにして,特異的なモノクロナル抗体の作成が可能となるものと思われる.
核融合炉候補材タングステン焼結合金の熱衝撃強度の破壊力学的評価

タングステン含有率の異なるW-Ni-Fe焼結合金の高温および熱衝撃強度特性、機械的性質を調べた。本研究で得られた結論を要約して以下に示す。1.タングステン焼結合金を大気中および真空中で室温から900°Cの温度範囲で引張試験を行った。耐力、引張強さは温度の上昇とともに低下するが、18-8ステンレス鋼、Cr-Mo鋼などの他の耐熱鋼に比べて、タングステン焼結合金の方が各温度で高い値となった。2.切欠き半径1100mmの範囲でのタングステン焼結合金の切欠き試験片を三点曲げ試験を行い、切欠き底のき裂発生・進展状況を調べた。荷重とき裂長さには直線的関係があり、タングステン含有率の高い材料は低荷重でき裂が発生した。また、切欠き半径によりき裂発生荷重は大きく変化し、特に切欠き半径が10mm以下になるとき裂発生荷重は急激に低下した。3.タングステン焼結合金の破壊じん性はタングステン含有率の増加にともない著しく低下し、純タングステンの破壊じん性値に近づいた。さらに、破壊形態と破壊じん性の関係について明らかにした。4.900,950および1000°Cにおける熱衝撃試験により、タングステン粒子およびタングステン-タングステン粒界にき裂が発生した。また、タングステン粒子の変形、くぼみ等の損傷が発生したが、熱衝撃の繰り返しによってもき裂の急激な進展は起こらなかった。5.有限要素法による弾塑性解析を行って、タングステン粒子にき裂が発生するメカニズムを検討した。そして、タングステン含有率の相違により、タングステン粒子の応力状態が異なることが分かった。本年度行った研究を箇条書きにすると以下のようになる。1.タングステン含有率93.0および97.2%(wt%)のW-Ni-Fe焼結合金を製造し,高温引張試験および熱衝撃試験を行うための丸棒,角柱試験片を作成した。2.作成した試験片を使って,まず室温でのタングステン焼結合金の機械的性質を調べた。本供試材は降伏強度,引張強さともに高く,また破壊靱性も優れていることが分かった。この結果は日本材料学会誌に報告した。3.熱衝撃特性の基本的性質の一つである高温におけるタングステン焼結合金の挙動を明らかにするために,室温から900°Cまでの温度範囲で大気中,真空中における引張試験を行った。それによると,温度が上昇すると降伏強度,引張強さは低下するが,他の耐熱合金である18-8ステンレス鋼,Cr-Mo鋼に比べて高い値を示した。さらに,現在破面の破壊形態および破面近傍のタングステン粒子の変形状態を調べている。なお,これらの結果の一部は日本機械学会で発表を予定している。4.高温からの急冷の条件下でのタングステン焼結合金の損傷を明らかにするために,加熱炉中に約20分間保持した断面10×10mm,長さ20mmの角柱試験片を0°Cの水中にいれて繰り返し急冷した。表面観察によると,タングステン粒子内あるいはタングステン粒子とマトリックスの境界に微小なき裂が発生していた。このき裂発生時の加熱温度と急冷繰り返し数の間には直線的関係が成立していることが分かった。今後はさらに詳細な実験を行うとともに,力学的考察を行ってその特性を明らかにする予定である。昨年度に引き続き、タングステン含有率93.0および97.2%(wt%)のW-Ni-Fe焼結合金を製造し、以下の研究を行った。1.タングステン焼結合金の高温特性について、破面の破壊形態および破面近傍のタングステン粒子の変形状態を調べた。

その結果、タングステン粒のへき開破壊の割合およびタングステン粒子の変形は300600°Cの温度範囲で大きくなり、昨年度調べた本合金の変形特性とよく対応していた。これらの結果は日本材料学会誌に投稿中である。2.破壊力学評価に関する切欠きおよびそこから発生するき裂の特性を調べるために、前述の2種類のタングステン焼結合金の切欠き試験片を三点曲げ試験した。切欠き半径1100mmの試験片については切欠き底から発生するき裂の発生・進展状況を電子顕微鏡を用いて観察した。そして、き裂発生荷重の切欠き半径の影響およびタングステン含有率による変化を明らかにし、設計・使用上の試料を得た。これらの結果は日本機械学会の講演会で発表した。3.タングステン焼結合金の熱衝撃強度について、800900°Cの温度範囲で液体急冷法により繰り返し熱衝撃試験を行った。特に、タングステン含有率の高い材料では(1)タングステン粒子のき裂、(2)タングステン-タングステン粒界のはく離、(3)タングステンおよびマトリックス内のピッテングが観察された。4.タングステン粒子のき裂発生およびそれに引き続くへき開破壊に関する力学的検討を行うために、弾・塑性有限要素法による解析を行った。それによると、タングステン含有率によりタングステンの破壊のメカニズムが異なることが明らかになった。
亀ヶ岡文化における土器の文様類型と地域性に関する研究

平成9年度から11年度にかけて3年度に亘り、研究課題である「亀ヶ岡式文化における地域性の把握」について、調査を遂行してきた。主な調査対象は各都道府県の埋蔵文化財センターや教育委員会に所蔵される大洞C1式土器の文様装飾のうち、ネガ文様に注目して、ミクロな文様構成要素に分解し、各要素がどのような一般的な法則性のもとに組成を成立させているかを分析した。青森県槻木遺跡、土井1号遺跡、岩手県上鷹生遺跡、獺沢貝塚、中沢浜貝塚、山形県漆坊遺跡、北柳遺跡、高瀬山遺跡、作野遺跡、湯沢遺跡、秋田県では戸平川遺跡などを尋ねて資料を収集し、土器の実測作業や写真などによって記録しながら推進した。その他に、報告書等で既に報告されている資料についても要素を抜き出して、分析の対象にした。分析の対象にした数百個体の土器すべての文様を、ミクロなネガ文様の要素に分解し、個別に要素数をカウントし、実数として把握できたのは、従来の研究には無かった新しい成果であった。これらは今後の統計分析の源泉をなす。初歩的な統計分析によって、それらは土器型式間で一般的に自由な組成を成立させるが、数多の要素群中には、特定の要素間で頻繁に組み合わせを生じる「親和的関係」と、逆に組み合わせが生じ得ない「忌避関係」があることを示すことができ、さらにそれらが要素間の組成として独特な地域的まとまりをなすことが遺跡分布の上から確認された。それらは大洞C1式土器の装飾から見た地域差として把握される。それだけでなく特定の要素そのものに地域性が発現していることを窺い知ることができたことは、亀ヶ岡式土器の文様装飾に見る地域性の発現の仕方に、一面的でない重層的なあり方があることを予感させ、今後の研究に重要な示唆を得た。上記の研究課題を3年間で遂行する上で、基礎的データを収集することを本年度の主テーマにすえた。亀ヶ岡式土器のうち、大洞C1式の良好な資料を出土した遺跡を求めて、青森県を中心に4回の巡検旅行を実施した。主に青森県東津軽郡平内町所在の槻の木遺跡の土器を、平内町教育委員会の協力を得て観察し分析する機械をもった。この資料は、完形品、準完形品が多い反面、十分な整理作業が行なわれずに保存されていたため、調査は分類から開始し、接合や石膏入れ、実測など手順を踏んで実施した。その結果、大洞C1式土器のデータ処理に必要な完形品、準完形品を多数復元することができた。完形品を優先したのは、土器文様の分析単位であるネガ文様の要素(文様面の粘土を除去することによって生じた陰刻文様)の抽出が容易であり、しかも一個体に描かれた要素の単位数がカウントできるからであった。実測した遺物は14個体に上り、平面図、側面図をトレースして、公表できる状態に仕上げた。この中には、精製土器として椀形、壺形、杯形などが含まれ、器種ごとに施文されるネガ文様の内容に、若干の差異があることが判明した。このことは、ネガ文様の種類の差が、地域性に由来するものか、文様の描かれる器種の差に由来するものかについて、今後の見通しを得る上で、大変重要な示唆を与えてくれた。また、破片に窺えるネガ要素の質と数についても記録して集計し、完形品と合わせて、槻の木遺跡の特性について論究するデータを集めることができた。今後の遺跡間、地域間の文様比較にも有用で基礎的な資料となった。

その他に、東北地方の各県から刊行されている発掘調査報告書の実測図から、個体ごとにネガ文様の各要素を抽出する作業を行い、遺跡ごとの要素の集合の傾向を把握する作業を行なった。またそれに先立って、各遺跡に共通するデータチャートを作成した。上記の研究を遂行するために、平成10年度も東北各地を巡検し、遺跡出土の亀ヶ岡式土器の精製土器を検討した。8月下旬には、青森県中津軽郡板柳町の郷土民俗資料館を訪ねて土井I号遺跡の大洞CI式を観察し、椀形土器をはじめ数個体の実測と写真撮影を完了し、ネガ文様の要素別のカウントした。また平成11年1月には、岩手県埋蔵文化財センターを訪ねて、収蔵される大船渡市長谷堂貝塚の資料や上鷹生遺跡の大洞C1式土器を観察し、陸前高田市の歴史民俗資料館と大船渡市の市立博物館を訪ね、収蔵される獺沢貝塚、中沢浜貝塚の土器資料を観察し写真に記録した。これら土器に現れたネガ文様(肉彫的手法によって一段削り取られた文様面)分析を通じて、岩手県南部の太平洋岸地域には、かなり地域性豊かなネガ文様があること、とくに主要素の種類には、この地域に独特な種類があることが判明した。また小さな補助要素である三角形の印刻が、この地域では比較的出現頻度が低いことが確認された。来年度も引き続き、この地域の大洞C1式の実測作業を継続する必要がある。昨年5月に、高知県居徳遺跡で、在地の凸帯文土器に混じって東北起源の亀ヶ岡式土器数点が検出された。その速報展が、6月下旬に中四国縄文研究会の席上で行なわれたので学会出張した。この学会は山口県豊北町の土井が浜遺跡・人類学ミュージアムで開催され会場で搬入されたとされる土器片を悉さに観察することができたが、かなり本場物に近い製品であった。遠距離を移動する土器型式の実態を見ることができたが、西日本各地で増加する当資料の出自や起源地の解明には、やはりネガ文様の分析が必要であることが理解された。平成11年度は、研究の最終年にあたるため、東北地方の亀ヶ岡式土器(特に大洞C1式)を遺漏無くデータ化するために、岩手県陸前高田市と大船渡市を訪ね、前者では市立博物館に収蔵されている獺沢貝塚と中沢浜貝塚の土器資料を中心に、また後者では大船渡市立博物館に収蔵されている上鷹生遺跡の土器資料を観察し、実測図によって必要な資料を記録した。特に上鷹生遺跡の土器資料は完形品の他に良好な破片資料が豊富にあり、ネガ文様の点数をカウントして、統計的データとして把握した。また、山形県埋蔵文化財センターに収蔵される北柳遺跡、砂子田遺跡の土器資料、寒河江市教育委員会に収蔵される高瀬山遺跡の土器資料を観察して記録した。さらに山形県村山市の作野遺跡、湯沢遺跡、尾花沢市の漆坊遺跡出土の精製土器を分析し、ネガ文様の要素をカウントした。平成9年から実施した本研究の最終的な結論をうるため、上記意外の遺跡でも、発掘報告書などに掲載された土器資料を用いて、土器個々の文様を、ネガ文様の要素に還元してカウントした。それらの作業から、ネガ文様の要素レベルまで分解して、一個体の土器文様がどのような要素の組成から成り、どのように構成されているのかについて一般論を導きだすことができた。過去3年間のデータを公表するために、実測図などをトレースし、図版を整えた。また各遺跡ごとに採集した生のデータを集計し、統計処理を加え、亀ヶ岡式土器の文様に現れた地域性について分析した。
クラススイッチ組換え制御によるアレルギー制御・治療法の探索

IgEとIgAへのクラススイッチの制御に的を絞り、クラススイッチ組換えの標的遺伝子特異性を掌る因子や組換えの場に介入して制御することが可能かを探索し、アレルギー制御や水際防御増強による感染症予防水際防御増強による感染症予防の根本的標的になる可能性を追求した。IgE、IgAへのクラススイッチ組換えへの特異的関与が判明した、Id2、Runx2, 3などについて、試験管内実験系において特異的クラススイッチ組換えを制御できるか、IgEへのクラススイッチ組換えを誘導した後にIgAへのクラススイッチ組換えへの特異的因子を発現させることで、IgE産生細胞にIgAへの組換えを誘導できるかなどの検討を行った。アレルギー制御の観点から重要なIgEと産生量と第一線防御の観点から重要であるにもかかわらず、その制御が未解明なIgAへのクラススイッチに的を絞り、本研究代表者らのこれまでの成果から巧妙に制御されていることが明らかにされた、クラススイッチ組換えの標的遺伝子特異性を掌る因子や組換えの場に介入して制御することが可能かを探索した。昨年度までにに得られた結果を具体的なアレルギー制御・予防法に発展させる基礎を得るために、IgE、IgAへのクラススイッチ組み換えへの特異的関与が判明した、Id2、Runx2, 3などについて、前年度に確立した培養系で強制発現させてその効果を解析し、実際に特異的クラススイッチ組換えを制御できるか検討した。加えて、IgEへのクラススイッチ組み換えへを誘導した後にIgAへのクラススイッチ組み換えへの特異的因子を発現させることで、IgE産生細胞にIgAへの組み換えを誘導できることなどの検討を行った。次に、IgE遺伝子のGTや組み換えに抑制的に働き、これをIgAのそれに振り替えることができる因子、あるいはその調節の中心となる因子の同定を目指し、その効果が標的遺伝子クラススイッチ領域(S領域)のクロマチン開放や最終的組換え効率にまで及ぶものかについて検討を加えた。これらの研究によって、クラススイッチ組換えの標的遺伝子特異性を掌る因子や組換えの場に介入することがアレルギー制御や水際防御増強による感染症予防水際防御増強による感染症予防の根本的標的になり得る可能性を追究した。本研究では、細胞培養系において高効率でIgAへのクラススイッチ組換えを誘導できる実験系を確立し、これをもとにIgE、IgA遺伝子の組換え前転写(GT)の特異的に誘導に結びつく刺激を検索し、IgE、IgAへのクラススイッチ組み換えに特異的に関与する因子の同定を試み、次にこれらの結果を具体的なアレルギー制御・予防法に発展させるために、IgEへのクラススイッチ組換えが特異的に抑制され、IgAクラスへの組換えが増強される様な特異的因子の組み合わせ、発現量等を割り出し、自然発症アレルギーマウスなど各種モデルマウスのBリンパ球でこのバランスに乱れがあるかを探索した。このための実験として、以下のことを行った。1.細胞培養系において正常人およびマウスの脾臓Bリンパ球に対して高効率でIgAへのクラススイッチ組換えを誘導できる刺激を検索した。2. IgA遺伝子GTの特異的に誘導に結びつく刺激を検索した。3.標的特異性とクロマチン開放ならびに非組換え型転写との相関を検討した。4. IgA特異的クラススイッチ組み換えを誘導する刺激の中で、特にIgA特異的GTを誘導できる刺激を検索した。5. IgA、IgE両遺伝子のGTプロモーターに特異的働くことでGT制御への関与が予想される転写因子群が実際に制御に関与していることを確認した。6. IgA、IgE遺伝子のGTプモーター領域のそれぞれに結合してこれを制御していると想定される転写因子を結合候補配列、誘導時における発現パターン、遺伝子破壊マウスのBリンパ球が示す表現型等から選び出し、実際に両プロモーターへの結合があるか検討した。これらの実験結果を総合して、新規で画期的な根本的アレルギー制御・予防法の開発に挑戦するするための基礎的データを得た。計画調書および交付申請書に記載し、計画した実験をほぼ完了し、細胞培養系において高効率でIgAへのクラススイッチ組換えを誘導できる実験系確立に成功する等、ほぼ当初目標を達成している。得られた結果を具体的なアレルギー制御・予防法に発展させる基礎を得るために、1. IgE、IgAへのクラススイッチ組み換えへの特異的関与が判明した因子ついて、前年度に確立した培養系で強制発現させてその効果を解析し、実際に特異的クラススイッチ組換えを制御できるか検討する。加えて、IgEへのクラススイッチ組み換えへを誘導した後にIgAへのクラススイッチ組み換えへの特異的因子を発現させるとで、IgE産生細胞にIgAへの組み換えを誘導できるか検討する。2.上記因子の部分欠損体や活性部位への変異導入体を強制発現させ、GT産生に対する効果を解析し、その機能発現の分子基盤を明らかにする。

これらの因子と相互作用する因子群を検索し、ネットワークを形成している制御因子群を同定する。3. IgE遺伝子のGTや組み換えに抑制的に働き、これをIgAのそれに振り替えることができる因子、あるいはその調節の中心となる因子の同定を目指す。4.検出されたGT量への効果が標的遺伝子クラススイッチ領域(S領域)のクロマチン開放や最終的組換え効率にまで及ぶものか検討する。以上の結果を総合して、IgEへのクラススイッチ組換えが特異的に抑制され、IgAクラスへの組換えが増強される様な特異的因子の組み合わせ、発現量等を割り出し、5.自然発症アレルギーマウスなど各種モデルマウスのBリンパ球でこのバランスの乱れがあるかを探索する。以上よって本研究でIgE、IgAへの特異的組換えの鍵となると想定された因子の異常が同定できればこれを標的として、発現量等を変調する薬剤を、本培養系を用い発現プロファイルによって探索的に検討し、候補薬剤が発見できれば自然発症アレルギーマウスやIgE産生を誘導するように抗原を投与した動物にこれを与え、実際に制御できるかを検証する。今年度に引き続き、分子生物学的実験を主として行うため、これに必要な酵素類、抗体、遺伝子導入試薬類、細胞培養試薬等の消耗品費として主に使用する。この他、実験を補助するものへの謝金、成果を抗ヒョするための英語論文の校閲費、論文公表のための投稿料、印刷費ならびに成果公表のための国内外旅費としても使用する。
希土類含有ケイリン酸塩系新化合物のガラスからの結晶化による物性制御

我々はNa_2OーRe_2O_3ーP_2O_5ーSiO_3(Re:希土類)系の新物質NarpsioーIII、NarpsioーV、NarpsioーIXの基礎および応用研究を行なっている。ガラスからのガラスセラミックNarpsioーVの結晶化に関し、これまでにガラスセラミックNarpsioーV(GCーNarpsioーV)においては、粒界に存在する体積分率0.1%以下の微量の残留ガラスがバルク全体の物性に大きく影響を及ぼすことを明らかにした。また、NarpsioーIIIまたはNarpsioーIXがNarpsioーVの前駆相(準安定相)であることも見いだした。本年度はY系Narpsioにおける結晶化過程と高温安定相への相転移に関する基礎研究と、Gd系ガラスセラミックNarpsioの調製条件の整備を主に行なった。○Y系Narpsioにおける結晶化過程と高温安定相への相転移NarspioーIII→-V相転移は希土類イオンの含有量と種類、およびリン酸のケイ酸置換量に依存していることを明らかにした。また、本年度の中間報告書で報告したようにこの相転移速度もこれらの因子に強く影響される。Yイオンの合有量により相転移に要する活性化エネルギ-は500ー1000kJ/molの範囲であった。この事実により12員環骨格構造を繋ぐ役割を担う6配位置の希土類イオンの周辺の転移に伴う変位が律速過程であるものと考えている。○Gd系Narpsioのガラスセラミック調製と導電性昨年度の研究成果に報告したようにY系Narpsioの生成に関する組成依存性はイットリウムイオンとリン酸置換量に依存する二次元的領域で表現できるのに較べ、NarpsioーVの生成領域はほぼ直線的でY系Narpsioに較べ厳密な組成の選択が必要であると言える。
レーザーマニプレーションによる準安定原子の表面研究への応用

レーザーマニプレーションの"準安定状態原子-表面"相互作用研究への応用に向けての基礎実験として、本年度は準安定状態原子間相互作用の測定を通してその有効性を実証した。レーザーマニピュレーションによって、我々は原子の運動状態と内部状態(電子状態)の制御を行なうことができる。運動エネルギーを100muK程度まで冷却した状態では、原子の運動は近接原子間に生じる運動エネルギー程度の弱い長距離相互作用ポテンシャルに支配されるようになる。近接原子対に原子の双極子遷移を誘起する近共鳴光を照射するとき、原子間には共鳴双極子相互作用、V(r)=±ahgamma(lambda/r)^3が誘起される。ここでgammaは原子の双極子遷移の自然幅、lambdaは遷移波長、aは1程度の定数である。我々は、照射するレーザー光の原子共鳴周波数からの離調DELTAomega=V(r)/hによって、原子間に誘起する相互作用を制御可能なことに着目した。つまり、DELTAomega>0なら原子間には斥力ポテンシャル、DELTAomega<0なら引力ポテンシャルが誘起できることになる。この結果として、準安定原子の衝突においてはペニング衝突の減少、増大を観測することが可能になる。準安定状態クリプトン原子のトラップ(原子温度100muK)に対して、原子間相互作用を制御するレーザーを照射し、ペニング衝突レートの測定を行なった。原子の飽和光強度の2倍の強度をもつ相互作用を制御するレーザーによって、+10gamma,-20gammaの共鳴周波数からの離調においてそれぞれ-20%,+250%のペニング衝突レートの抑制と増強を観測した。この結果は、原子間相互作用ポテンシャルの励起レートとポテンシャル曲線からのエネルギー獲得を考慮したシミュレーションの結果とよい一致を示している。このような、レーザーによる運動状態、内部状態の同時制御の研究手法は原子-表面間相互作用にも同様に適用可能と考えられる。
てんかんマウス脳におけるプロティンキナーゼCの動態と活性調節の解析

(結果)1.PTZ誘発痙攣1)PKC活性大脳皮質で痙攣後10分の細胞質画分がPKC活性が対照、痙攣前駆期、強直痙攣期に比べ有意に亢進していたが、膜画分では有意な差は認められなかった。海馬、線条体、視床・視床下部の3部位ではPTZ誘発痙攣で細胞質、膜画分とも有意なPKC活性の変化がみられなかった。痙攣後10分で細胞質画分の80KPKC-βが増加し、膜画分では減少していた。また、細胞質画分で強直痙攣期および痙攣後10分で50KPKC-βが出現していた。PKC-αでも同様な傾向が見られたが、PKC-γ、δ、ε、ζでは痙攣による変化がみられなかった。3)Calpain活性大脳皮質の細胞質画分および膜画分のCalpain活性は対照に比べ、痙攣前駆期、強直痙攣期、痙攣後10,30,90分で有意な差は認められなかった。2.ELマウスの発作PKCαは発現量は少なく、発作間欠期より徐々に低下した。PKCβも発現量は少なかったが、間欠期より徐々に上昇した。PKCγは豊富に発現し、発作30分後にピークとなり、120分後に間欠期のレベルに戻った。PKCδは発現量は少なかったが、発作30分後にピークを示した。(考察)PTZ痙攣では大脳皮質におけるPKC-α、βの細胞膜から細胞質へのtranslocationが生じ、細胞質のPKC活性が増加した。また強直痙攣期の細胞質における50KのPKC免疫活性は、痙攣後の比較的早期の変化であり、CalpainによるPKCの限定分解によるものではないと考えられた。また、RT-PCRによるELマウス発作後のPKC isozumeの変化は、PTZ痙攣後の結果とは異なる発現パターンを示し、さらにnorthernおよびwestern blotによって検討したい。本研究は平成7-9年度において、遺伝性てんかんモデルであるE1マウスおよびPTZなどの薬剤誘発てんかんを用いて、痙攣という病態を解明するために、脳のPKCに注目し、膜および可溶画分においての活性、PKCおよびそのisozymeの細胞内移動、mRNAの発現、PKC活性を調節する酵素のひとつであるCa^<2+>依存性のprotease活性を測定検討する予定である。平成7年度(平成8年2月まで)では、生後75日のddYマウスにPTZ(60mg/kg)を投与し痙攣を誘発させたPTZ誘発痙攣の実験系を用い、大脳皮質、海馬、線条体、視床・視床下部の4部位で痙攣発作の影響を発作間欠期、痙攣前駆期、強直痙攣期および発作10分後でPKC活性おをびWestern blotting法を用いた細胞内局在を検討した。結果1)PKC活性におよぼすPTZ誘発痙攣の影響大脳皮質で痙攣後10分の細胞質画分のPKC活性が対照、痙攣前駆期、強直痙攣期に比べ有意に亢進していたが、膜画分では有意な差は認められなかった。痙攣後10分で細胞質画文の80K PKC-βが増加し、膜画分では減少していた。また、細胞質画分で強直痙攣期および痙攣後10分で50K PKC-βが出現していた。

PKC-αでも同様な傾向が見られたが、PKC-γでは痙攣による変化がみられなかった。考察PTZ誘発痙攣時、大脳皮質においてPKC-βおよびPKC-αの細胞膜から細胞質へのtranslocationが生じ、細胞質のPKC活性が増加した。また強直痙攣期に細胞質で50KのPKC免疫活性が観察された。この50KのPKC免疫活性はPKCの限定分解によるCa^<2+>非依存性のPKC catalitic domainと考えられた。このことより、亢進したリン酸化反応の一部は細胞内のCa^<2+>が低下した後も長時間持続することが予想され、また、細胞膜から細胞質への移行は細胞核内でc-fos,c-junなどのimmediate early genesの発現にも関与することが予想された。平成7年度の研究では、ddyマウスPTZ誘発痙攣の発作時において、大脳皮質で痙攣後10分の細胞質画分のPKC活性が対照、痙攣前駆期、強直痙攣期に比べ有意に亢進し、PTZ誘発痙攣時、大脳皮質においてPKC-βおよびPKC-αの細胞膜から細胞質へのtranslocationが生じることが見出された。今回は、PKC活性の経時的変化を検討し、また、atypical, navelPKCについてもWestern blotting法を用いて検討を加えた。さらに、PKCの調節酵素の一つであるCalpain活性についても検討を加えた。結果1) PKC活性におよぼすPTZ誘発痙攣の影響大脳皮質で痙攣後10分の細胞質画分のPKC活性が対照、痙攣前駆期、強直痙攣期に比べ有意に亢進していた。亢進したPKC活性は痙攣後90分で対照のレベルに復した。膜画分では有意な差は認められなかった。海馬、線条体、視床・視床下部の3部位では細胞質、膜画分とも有意なPKC活性の変化がみられなかった。痙攣後10分で細胞質画分の80K PKC-βが増加し、膜画分では減少していた。これらの変化は痙攣後90分で対照のレベルに復した。また、細胞質画分で強直痙攣期および痙攣後10分で50K PKC-βが出現していた。またatypical, novel PKCであるPKCδ,ε,ζについても変化は見られなかった。3) Calpain活性におよぼすPYZ誘発痙攣の影響大脳皮質の細胞質画分および膜画分のCalpain活性は対照に比べ、痙攣前駆期、強直痙攣期、痙攣後10, 30, 90分で有意な差は認められなかった。考察PTZ誘発痙攣時、大脳皮質においてPKC isozymeのうちPKC-βおよびPKC-αの細胞膜から細胞質へのtranslocationが生じ、細胞質のPKC活性が増加した。これらの変化は痙攣後の変化のうち比較的早期の変化と考えられた。また、この50KのPKC免疫活性はCalpainによるPKCの限定分解によるものと別の機序で産生されたと考えられた。平成9年度の研究では自然発症てんかんモデルであるELマウスを用いて、発作におけるPKC isozymeの発現の変化をnorthern blot、RT-PCR(reverse transcriptase-polymerase chain reaction)などによって検討した。結果1)発作間欠期、発作後10分、30分、60分、120分の脳より調製したtotal RNAをnorthern blotし、エンドラベリングによって[^<32>P]-dATPで標識した各PKC isozymeに特異的なオリゴヌクレオチドプローブを用いてハイブリダイゼーションを行った。
肺非結核性抗酸菌症と腸内細菌叢の関連性の解析

肺非結核性抗酸菌症(肺NTM症)は難治性の呼吸器感染症であるが、近年の罹患率の増加と抗菌薬治療への抵抗性から、呼吸器感染症領域において早急な対策が必要な疾患の一つである。NTMは元々自然環境に広く存在する菌であるが、主に罹患するのは痩せ型の中高年女性であり、何らかの宿主因子が感染の成立や進展に関与していることが推測されている。本研究では、ヒトの腸内細菌叢に注目し、肺NTM症の発症や進展における腸内細菌叢の影響について、患者の腸内細菌叢の解析や肺NTM症マウスモデルを用いた病態解析を行ない、腸内細菌叢の視点から肺NTM症の新しい予防法や治療法が開発できないかを模索する。
ヒト万能細胞からの成体型造血幹細胞の分化誘導

ヒト多能性幹細胞(いわゆる「万能細胞」)を用いて、無フィーダー分化誘導系による血液細胞の分化誘導を試みた。培養法の基本は、前半のsphere形成浮遊培養と後半の平面接着培養からなる2段階培養である。低細胞密度分化誘導培養による好中球産生効率の著明な改善、無血清培養の成功、赤芽球系も共存する多能性造血前駆細胞分化誘導変法の達成、センダイウイルスベクターによる安全なヒトiPS細胞の樹立、ヒト造血前駆細胞由来のヒトiPS細胞からの血球分化、等の成果が有った。先ず、ヒトES細胞株(KhES-3)を用いて、我々独自の手法(Stem Cells 27 : 59-67, 2009)の他に、造血幹細胞の誘導が可能と考えられる新たな2つの手法も含めて、血液細胞の分化誘導を行った。その結果、我々の手法においては、マクロファージ分化が主体となってしまうことも度々見られるのに対して、他の2つの手法においては成体型の赤芽球や造血前駆細胞の誘導が可能であり、3種類の手法を全て行ってゆくことが重要と考えられた。次に、ヒトiPS細胞を用いて、我々独自の手法により造血細胞分化を行なったが、試した2株(201B7、253G1)のどちらでも嚢状構造体の形成が確認された。ただし、ヒトES細胞(KhES-3)では全てのsphereから円盤状細胞層が形成され、その過半数でSLSが形成されたのに対して、ヒトiPS細胞で円盤状細胞層の形成を認めたのは一部(<3割)のsphereであった。201B7では、マクロファージのみが誘導されたのに対して、253G1株においては、マクロファージのみならず、一過性ではある未分化造血前駆細胞も観察された。また、253G1株においては、マクロファージの血球貪食像が観察された。一方、コロニーアッセーにおいては、253G1株においては、ヒトES細胞(KhES-3)と同様に顆粒球コロニーを形成したが、201B7株においてはコローに形成は全く認められなかった。以上より、201B7株においては、血球分化そのものが低下しており、253G1株においては、一端は産生された血球がマクロファージによって貪食されている可能性が示唆された。また、次年度以降は、我々独自の手法以外の手法を試みてゆくことの必要性が確認された。我々の研究グループのヒトiPS細胞からの血液細胞の分化誘導培養法は、前半のsphere形成浮遊培養と後半の平面接着培養からなる2段階培養システムで、我々がヒトES細胞の系において開発した手法である。今年度は国立成育医療研究センターから供与された株(#25、初期化4因子導入株)を中心に検討して、接着培養用の後に嚢状構造体の形成が確認された。嚢状構造体の切開による血球回収後は、速やかに切り口がふさがり血球産生が再開された。回収された細胞は、成熟好中球も含まれ、コロニーアッセーにおいても顆粒球系細胞の存在が確認された。このような顆粒球系細胞は、CD45陽性CDllb陽性の食細胞系の成熟血液細胞で貪食能を有していた。ヒトES細胞の時と異なり、60日以上の造血が持続し、嚢状構造体内部では好中球系の造血が長く保たれていた。更に今年度は、高密度培養、低密度培養も検討したところ、高密度培養や低密度培養においては、中密度培養と異なり嚢状構造体を形成せずに造血が進み、低密度培養においては、高い比率で好中球系の造血が認められた。このような好中球はNBT還元応が陽性であることも確認した。東京医科大学微生物学講座との共同研究により、エンドキサンによる白血球減少時おける腸管内緑膿菌による敗血症モデルを駆使して、ヒトiPS細胞由来の食細胞が、この日和見感染敗血症モデルを救命できるか否かを検討した。当初の2回の実験では、被移植群では敗血症を起こすか死亡したが、移植群においては生存し、しかも敗血症症状を起こさなかった。このように2回の実験で有効性が示された。次年度は、以上のような好中球産生の系を応用して、未分化血液細胞の産生の系を構築する。当初の2回の実験では、被移植群では敗血症を起こすか死亡したが、移植群においては生存し敗血症症状を起こさなかった。

ちなみにこの2回は、たまたまマクロファージ優位の分化誘導で、その後の好中球優位の分化誘導検体では有効性が不明確だったので、M-CSFを添加してマクロファージ優位の分化誘導を実施して敗血症モデルでの検討を行った。その結果、一定の効果が認められた。初期化4因子を組み込んだセンダイウイルスベクターを用いて、新生児皮膚由来線維芽細胞BJとヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)からヒトのiPSを試みた。培養細胞にベクター添加後、一定の期間の後には、ヒトES細胞と極めて類似した細胞形態を有する細胞のコロニーが数多く観察され、その様な細胞からヒトiPS細胞が樹立された。樹立されたヒトiPS細胞は、多能性幹細胞特異的マーカーを発現し、染色体は正常で、SeVベクターもトランスジーンも検出されなかった。従って、ベクターやトランスジーンが無い安全なヒトiPS細胞が樹立された。BJから樹立したヒトiPS細胞を用いて我々独自の手法により、血液細胞の分化誘導を行ったところ、約30%が好中球系の血球に分化した。HUVECから樹立したヒトiPS細胞に関しては、同様に我々独自の手法に1部改変を加えて赤芽球もできるよう、しかも、無血清条件で分化誘導を行い、グロビン遺伝子などから成人型の赤芽球の産生が確認された。
心房性ナトリウム利尿ペプタイド(ANP)の分泌機序並びに生理作用に関する研究

心房性ナトリウム利尿ペプタイド(ANP)についてA.肺循環、B.腹部臓器におけるuptakeの差、C.腹部循環、D.腸管における水とNaClの吸収、E.冠循環・心筋酸素消費量・心機能、F.糖代謝等に及ぼす影響を調べるのが本年度の研究目的であった。以下に研究成果の概要を示す。B.ANPは、腸管では約25%uptakeされるが肝臓ではuptakeされない。C.腹部循環:ANPは、肝動脈血流量と門脈血流量ならびに心拍出量を共に低下させるが、その低下率は心拍出量の低下率とほぼ等しい。したがって、ANPは腹部循環に選択的に作用するとは言えない。D.腸管における水とNaClの吸収:ANPは、空腸での水とNaClの吸収を抑制するが、回腸では抑制しない。E.冠循環・心筋酸素消費量・心機能:ANPは、動脈圧・左房圧・左室圧・心拍出量・冠血流量・dP/dt・心筋酸素消費量を低下させ、心拍数を上昇させる。しかし、輸液によって左房圧を一定に保つと、これらの変化は見られなくなる。したがって、これらの変化の原因はANPによる循環血流量の低下である。ANP(0.3μg/kg/30min)投与による循環血液量の減少分は約18.2mlであった。ANPは、循環血液量を減少させるが、心機能には影響を与えない。F.糖代謝:ANP投与時のインスリン分泌と肝でのクリアランスならびに糖代謝の変化を測定するため、予め門脈血流量測定用プロ-ブと動脈血・門脈血・肝静脈血採血用カテ-テルを留置した犬を用意し、現在実験中である。体血圧(AP)並びに動脈血採血用のカテーテルを下行大動脈に、心拍出量(CO)測定用の電磁血流計用フローブを上行大動脈に、肝動脈血流量(HAF)並びに門脈血流量(PVF)測定用のトランジットタイム血流計用フロープローブをそれぞれ肝動脈と門脈に、門脈血並びに肝静脈血採血用のカテーテルを門脈と肝静脈に、心房性ナトリウム利尿ペプタイド(ANP)投与用のカテーテルを上大静脈にそれぞれ装着した犬を実験に用いた。術後1週間してから、ANP(0.3μg/kg/分)を30分間投与したところ、APは約10mmHg下降し、PVFは約4ml/分/kg、HAFは約1ml/分/kg、COは10ml/分/kg下降した。PVFとCOの比、さらにPVFとHAFを加えた総肝血流量(THF)とCOとの比をみると、いずれも有意な変化はみられなかった。すなわち、HAFとPVFの低下は、COの低下に比例しており、ANPが肝ならびに腸管の血管床に有意な影響を与えてはいない。次に、腸管の血管床でのANPの摂取量を求めるため、動脈血中ANP濃度(A_<ANP>)と門脈血中ANP濃度(P_<ANP>)、肝静脈ANP濃度(V_<ANP>)を経時的に測定した。腸管の血管床へ流入した総ANP量はA_<ANP>・PVFで、流出した総ANP量はP_<ANP>・PVFで求め、その差(A_<ANP>-P_<ANP>)・PVFを腸管の血管床でのANP摂取量とした。流入量は27.0±2.5μg/40分で、流出量は19.6±1.9μg/40分であった。腸管の血管床におけるANP摂取量は7.4±0.9μg/40分で、これは流入量の27.4±2.5%に相当した。一方、肝でのANP摂取量は、肝への流入量A_<ANP>・HAF+P_<ANP>・PVFと肝からの流出量V_<ANP>・(PVF+HAF)の差で求められる。流入量は26.6±2.5μg/40分、流出量は26.4±2.5μg/40分であり、肝血管床におけるANPの摂取量は殆んど0であった。腸管におけるANPの生理作用には興味がある。