hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
固体NMR映像法における新しい画像コントラスト

我々は、NMRの分野において革新的な成長を遂げてきた固体高分解能NMRスペクトロスコピー法と液体NMRイメージング法(MRI)との融合を計ることにより、固体材料の新しい分析法、また現在の臨床用MRIでは計測されない生体中の固体成分に対するMRI法として非常に期待の大きい「固体NMRイメージング法」の開発を行ってきた。特に本研究では、マジックエコーと呼ばれるNMR信号を用いた我々独自のイメージング方式に、更なる改良を加えることにより分解能の向上を計るとともに、新しい画像コントラストを導入し、NMRイメージングの有効性を飛躍的に高めることをその目標とした。まず我々は、新しい画像コントラストとして、プロトンNMRスペクトルの2次モーメント、および1H-13C交差緩和時間を取り上げ、そのイメージング基礎実験を行った。いずれのコントラストも分子の運動性に関する新しい情報を与えるものであり、例えば、弾性材料の劣化度を示すクロスリンク密度に関する画像を得ることができる。特に、交差緩和時間は2次モーメントに比べ、分子運動の異方性に関する情報を与え得る点で優れている。また、マジックエコーイメージング方式に改良を加えることにより、イメージングにおける重要なハードウエアである磁場勾配発生系に対する高度な技術的要請を緩和し、従来より約1桁低速な磁場勾配を用いても従来と同等の分解能を達成する事にも成功した。これらの成果は、いずれも「固体NMRイメージング」の有用性を格段に向上させるものであり、今後、特に材料評価の分野において多大な寄与を為すものと期待できる。固体のNMR(Nuclear Magnetic Resonance)映像法(イメージング)は非接触、非破壊で固体材料のheterogeneityの計測を可能とするものであり材料の分析、評価の分野での活躍が大いに期待されている。本研究では、主としてプロトンの固体イメージングにおいて、従来得られなかった新しい画像コントラストの導入を行い、NMRイメージングの材料分析、評価の分野に於ける有効性を飛躍的に向上させることを目的としている。申請者は現在、2台のNMR装置を保有している。(自家製のプロトン共鳴周波数60MHz、及び300MHzの装置(Chemagnetics社CMX300 Infinity))。後者の装置では、^1H-^<13>Cスピン間の二重共鳴実験が容易に実行できる。新しい画像コントラストとしてまず取り上げたプロトンスペクトルの2次モーメントに関する実験は、60MHzの装置を用いて行い、結果はすでに雑誌Solid-State NMRに発表した。また、300MHzの装置では、^1H-^<13>Cスピン間の二重共鳴の実験を行い、その結果誘起される交差分極の緩和時間を画像コントラストとするプロトン画像を得ることに初めて成功した。結果の一部は、雑誌J.Magn.Reson.に発表予定である。2次モーメント、交差緩和時間はいずれも分子運動に関する情報を含んでおり、コントラストとしてプロトン画像に導入することにより、固体材料中の分子運動性のイメージングが可能となる。特に、弾性材料に適用すれば、経時変化にともなうcross link densityの情報を含んだ画像を得ることが可能であり、弾性材料の劣化過程の研究に非常に有効であることが期待される。我々は、NMRの分野において革新的な成長を遂げてきた固体高分解能NMRスペクト口スコピー法と液体NMRイメージング法(MRI)との融合を計ることにより、固体材料の新しい分析法、また現在の臨床用MRIでは計測されない生体中の固体成分に対するMRI法として非常に期待の大きい「固体NMRイメージング法」の開発を行ってきた。まず我々は、新しい画像コントラストとして、プロトンNMRスペクトルの2次モーメント、および1H一13C交差緩和時間を取り上げ、そのイメージング基礎実験を行った。

特に、交差緩和時間は2次モーメントに比べ、分子運動の異方性に関する情報を与え得る点で優れている。また、マジックエコーイメージング方式に改良を加えることにより、イメージングにおける重要なハードウエアである磁場勾配発生系に対する高度な技術的要請を緩和し、従来より約1桁低速な磁場勾配を用いても従来と同等の分解能を達成する事にも成功した。これらの成果は、いずれも「固体NMRイメージング」の有用性を格段に向上させるものであり、今後、特に材料評価の分野において多大な寄与を為すものと期待できる。
口腔内および腸内細菌叢と冠動脈石灰化との関連を解明する疫学研究

本研究では、福岡県の地域一般住民を対象として潜在性動脈硬化の詳細な調査をおこなうコホート研究を開始するにあたり、本科研費をもちいて口腔内/腸内細菌検査を検査項目に加えることにより、CT検査により正確に評価した冠動脈石灰化、大動脈石灰化に関連する口腔内/腸内細菌を明らかにすることを目的としている。2018年度は、以下の作業をおこなった。1行政・医師会の許可:調査地域における行政・医師会に研究計画を説明し、ご理解をいただいた。2倫理委員会の許可:福岡大学医の倫理委員会による研究開始許可を得た。3同意の取得:福岡県における住民健診受診者に、研究者から研究内容の説明を行い、研究参加の同意をいただいた。4口腔内/腸内細菌の同定:研究参加者から、唾液および便検体を採取し、次世代シークエンサーをもちいて、各検体における16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を系統に解析し、口腔内および腸内の細菌属・種およびOUT(Operational Taxonomic Unit)を測定した。5胸腹部CT:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影をおこなった。6画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像をもちいて、冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreをもちいて評価した。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトをもちいて評価した。7データベースの整備:検査結果のデータ入力を行った。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施した。2018年度は、研究開始に向けた準備(行政・医師会の許可、倫理委員会の許可等)を完了した。また、研究参加者の同意を取得し、口腔内/腸内細菌検査、胸腹部CT検査、画像解析、データベースの整備を開始した。したがって、おおむね順調に進展していると考える。今後も、以下の作業を継続してゆく。1福岡県における住民健診受診者に、研究者から研究内容の説明を行い、研究参加の同意をいただく。2口腔内/腸内細菌の同定:研究参加者から、唾液および便検体を採取し、次世代シークエンサーをもちいて、各検体における16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を系統に解析し、口腔内および腸内の細菌属・種およびOUT(Operational Taxonomic Unit)を測定する。3検体保存:将来の詳細な検査のために、残存した検体は福岡大学医学部内の超低温フリーザーで長期保存する。4胸腹部CT:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影をおこなう。5画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像をもちいて、冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreをもちいて評価する。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトをもちいて評価する。6データベースの整備:検査結果のデータ入力を行う。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施する。

5画像解析:トレーニングされた研究者が、CT画像をもちいて、冠動脈および大動脈石灰化をAgatston scoreをもちいて評価する。心臓周囲脂肪、内臓脂肪および皮下脂肪面積についても医用画像解析ソフトをもちいて評価する。6データベースの整備:検査結果のデータ入力を行う。また、外れ値や欠損値を随時確認することにより、データクリーニングを実施する。次年度使用額が生じた理由としては、研究参加への参加を拒否された方が相当数おられたこと、まだ検査を実施していない唾液・便検体が残存していることなどがあげられる。今後も、以下の作業を継続してゆく。1福岡県における住民健診受診者に、研究者から研究内容の説明を行い、研究参加の同意をいただく。2口腔内/腸内細菌の同定:研究参加者から、唾液および便検体を採取し、次世代シークエンサーをもちいて、各検体における16S rRNA遺伝子のV3-V4領域を系統に解析し、口腔内および腸内の細菌属・種およびOUT(Operational Taxonomic Unit)を測定する。3検体保存:将来の詳細な検査のために、残存した検体は福岡大学医学部内の超低温フリーザーで長期保存する。4胸腹部CT:Multidetector CT(MDCT)による胸腹部CTの撮影をおこなう。
バルク超格子熱電変換材料の化学創製

機械的インターカレーションー液相剥離によりTiS2/有機分子ナノシートを合成した後、自己組織化により大面積の薄膜、フォイルを単独または基板上へ形成するプロセスを開発した。こうして得られた薄膜、フォイルは極めてフレキシブルで、しかも単結晶TiS2より高い熱電変換性能を示した。開発したn型材料とp型有機材料のPEDOT:PSSとを組み合わせた薄膜TEデバイスを作製・評価し、p型単レッグデバイスよりも高い出力を持つデバイス構築の可能性を示した。一方、表面Nbドープナノキューブの自己組織的3次元配列によって3D超格子SrTiO3セラミックスの構築には成功したが、熱電性能の飛躍的向上には至らなかった。本年度は、ボトムアップ法によって3次元超格子SrTiO3セラミックスを構築するため、La-STOナノキューブを液相析出法で合成し、これらを自己集合させて3D超格子を構築するためのプロセス開発を行った。Capping agentを用いて10-20nmサイズのSTOナノキューブの水熱合成に成功、15nmサイズのLaドープSTOナノキューブの水熱合成にも成功した。さらに、LaドープSrTiO3ナノキューブを有機溶媒中に分散し、UV照射下で溶媒蒸発させながらシリコン基板上にナノキューブを自己組織的に集積して粒子膜を形成し、1000°C、還元雰囲気中で焼結した。得られた粒子膜は、室温でZT0.2を示すことを見出した。この値は同組成の単結晶のZT=0.08を大幅に上回るもので、単に粒径を1015 nmにしただけでも粒界フォノン散乱による熱伝導率が低減して高性能化できることが分かった。(SnS)1.2(TiS2)2のZTはin-plane方向でTiS2を上回るZT=0.37@700Kを示すが、インターカラントはTiS2層へ電子供給するために、TiS2よりキャリア濃度が高くなる。このキャリア濃度は、出力因子の最大値を与える値よりも高すぎ、電子熱伝導率増加に寄与するため高ZT化の妨げになる。本年度はキャリア濃度を減少して出力因子を上げるため、各種元素ドーピングを試みた。対象物質は格子熱伝導率が最も低い(BiS)1.2(TiS2)2とし、3価のBiサイトへCa, Srを固溶、または4価のTiサイトへ3d遷移金属を固溶した場合の熱電挙動を調べた結果、CrをTiサイトに置換した場合にのみ高ZT化することを発見した。これは、Crの近傍にあるTiの3d軌道が共鳴状態をつくって伝導帯内に位置するフェルミ準位付近の状態密度を押し上げ、熱起電力を増加させる効果が最も効いているためと判明した。(1)STOナノキューブ3D周期配列構造の構築・・・適切な水溶性プレカーサを用いて水熱合成法により15nm角のナノキューブを合成し、有機溶媒中に分散後、ディップコーティング法により各種絶縁基板上に3D周期配列構造を持つ粒子膜を形成することに成功した。(2)Nb/La-STOの3D超格子セラミックスの構築・・・前記と同様な水熱合成法を用いてSTOナノキューブ表面にNbをドーピングし、ディップコーティング法で3D超格子粒子膜を形成した後、水素還元雰囲気中で高温焼成することにより粒界Nbドープ自己組織化粒子膜の作製に成功した。(3)大誘電率極性分子H2OのTiS2へのインターカレーションによるZTの向上・・・大誘電率極性分子としてH2Oを含む複合超格子TiS2(HA)0.08(H2O)0.22(DMSO0.03は,TiS2単結晶に比べてキャリア移動度が増加するために導電率が向上することを突き止めた.しかし,ゼーベック係数は約1/2に低下する.一方,TiS2単結晶の熱伝導率が室温で4.45 W/mKであるのに対し,複合超格子の室温熱伝導率は0.69 W/mKと6分の1以下に低下するため,室温ZTは0.07から0.21まで3倍に向上した.しかも,大気中で温度上昇とともにZTは単調に増加し,100°Cで0.28に達することを示した。TiS2/有機分子超格子については、高熱電変換性能化の設計指針を見出し、それに基づいて作製したしたハイブリッド材料が極めて良好な性能を示すことを提案することができた。この材料のフィルムないしフォイルを化学構築するための液相剥離-再組織化プロセスの開発にも着手しており、世界をリードする研究を推進中である。一方、チタン酸ストロンチウム系3次元超格子材料の開発については、STOナノキューブ表面へのNbドーププロセスの開発が若干遅れたが、精力的な実験研究を通じてペースを取り戻しつつある。(1)極性有機分子の静電遮蔽効果によるキャリア移動度のチューニング・・・複合超格子中で,有機カチオン分子は層間に固定されているが,キャリア電子はTiS2層内を動く.そのため,負電荷を持つキャリア電子は正電荷を持つ有機カチオン分子によるクーロン引力によって移動が制限されるため,TiS2単結晶に比べて移動度が低下する.しかし,層間に極性分子が同時に存在すると,静電遮蔽効果によってキャリア電子と有機カチオンの間のクーロン力を弱めるため,キャリア電子の移動度が上がる.これを実験的に検証し、キャリア移動度のチューニングによる高ZT化の可能性を提案した。

(2)キャリア濃度の制御・・・TiS2系無機/有機ハイブリッド超格子において、熱的安定性の高い嵩高い有機カチオンと安定性の低い有機カチオンを同時に挿入し、高温真空アニールによって一方の有機カチオンを優先的に分解除去することによってキャリア濃度低減を可能にした。これにより、ZT=0.33@413 Kを達成。(3)フレキシブルデバイスへの応用・・・機械的インターカレーションー液相剥離によりTiS2/有機分子ナノシートを合成した後、自己組織化により大面積の薄膜、フォイルを単独または基板上へ形成するプロセスを開発した。こうして得られた薄膜、フォイルは極めてフレキシブルで、しかも単結晶TiS2より高い熱電変換性能を示した。開発したn型材料とp型有機材料のPEDOT:PSSとを組み合わせた薄膜TEデバイスを作製・評価した(4)Nb/La-STOの3D超格子セラミックスの構築・・・水熱合成法を用いてSTOナノキューブ表面にNbをドーピングし、ディップコーティング法で3D超格子粒子膜を形成した後、水素還元雰囲気中で高温焼成することにより粒界Nbドープ自己組織化粒子膜の作製に成功した。しかし、その熱電変換特性は期待よりも低レベルに留まった。機械的インターカレーションー液相剥離によりTiS2/有機分子ナノシートを合成した後、自己組織化により大面積の薄膜、フォイルを単独または基板上へ形成するプロセスを開発した。開発したn型材料とp型有機材料のPEDOT:PSSとを組み合わせた薄膜TEデバイスを作製・評価し、p型単レッグデバイスよりも高い出力を持つデバイス構築の可能性を示した。一方、表面Nbドープナノキューブの自己組織的3次元配列によって3D超格子SrTiO3セラミックスの構築には成功したが、熱電性能の飛躍的向上には至らなかった。TiS2/有機分子超格子については、無機・有機ハイブリッド材料の持つ本質的な課題であるキャリア濃度の制御法を検討して性能向上につなげていきたい。また、高性能フレキシブルn型熱電変換材料を実用化に結び付けていくため、大面積フィルムないしフォイルを化学構築プロセスを開発する。チタン酸ストロンチウム系3次元超格子材料の開発については、STOナノキューブ表面へのNbドーピングを実現させ、自己組織化プロセスによって2DEG粒界を持つ3次元超格子を構築して室温で高性能な熱電変換材料を開発する。27年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料化学H25年度の当初研究目標はほぼ予定通り達成されたが、いくつかの新たな課題も発生してきていて次年度の研究展開に弾みをつけた。チタン酸ストロンチウムのナノキューブ表面にNbドープするためのプロセス開発が計画通り進まず、反応系の再検討をするための時間が必要となったため、当初計画を次年度へ先送りすることになった。Nbを表面ドープしたSTOナノキューブを用いて、固体基板上に自己組織化プロセスにより膜形成し、高温還元雰囲気焼成を行って3次元超格子を構築した後、各種キャラクタりぜーション及び熱電変換性能を測定・評価するための研究に使用する予定である。3次元超格子セラミックスと無機/有機ハイブリッド超格子の化学創製を目的とするのは変わらないが、アプローチの仕方を少し違った視点から行うことで新たな展開を図りたいと思っている。
集団の成員資格の獲得と剥奪過程についての知識社会学的基礎研究

1.成員を判別する知識としての「成員資格(Membership)」とは、個々の行為に関する知識ではなく、行為の帰結を相互に帰属し合う権利と義務に関する知識、換言すれば、「同一の責任概念の適用範囲」を指示する知識と規定できる。この知識こそが、個々人の行為を、「一員としての行為」として自他に認識させる。2.こうした観点から、「集団の境界」とは、行為規範の共有によってではなく、行為責任の帰属関係によって形成されるものと定式化できる。こうした定式化によって、個々人の行為の類似性にもかかわらず別な集団が形成され、逆に個々人の行為に差異がありながら一つの集団が形成されるといった所以がよりよく理解される。つまり、成員資格の概念の明確化によって、集団を個々人の実体的な集合状態と識別する理論的基礎が得られた。3.以上の理論的考察から、成員資格の獲得と剥奪過程は、成員資格を支える責任概念の性格に規定されるという仮説を設定し、こうした観点から従来の集団類型論を読み変え、責任観念を類別する二軸を折出した。一つは、責任の適用範囲が「人に依拠するか/行為に依拠するか」という〈帰属対象の軸〉であり、もう一つは、責任の内容が「体験的・黙示的に指示されるか/文書的・明示的に指示されるか」という〈伝達様式の軸〉である。この二軸の組合わせから、成員資格の四類型を構成し、その獲得と剥奪過程をモノグラフで検討した。4.成員資格の獲得と剥奪過程は、責任観念が「黙視的伝達様式による人への帰属」という性格をもつ場合にも最も困難(閉鎖的)となり、「明示的伝達様式による行為への帰属」という正確をもつ場合に最も容易(開放的)となる。又、連帯責任の観念の喪失とともに集団は相互行為の集積体へと変異すると推定された。このように、成員資格による集団の動態分析への知識社会学的な理論的基礎としての、責任観念の存在を折出することができた。
不均質性の導入による土構造物の変形制御に関する研究

本研究は,地盤材料の剛性等を部分的に変化させることで材料の不均質性,異方性を導入した場合に,地盤-構造物系の動的な変形挙動がどのように変化するのかを調べ,設計者の意図したとおりの変形を導くよう試みるものである。中空ねじりせん断試験より、流れ盤構造、水平構造、受け盤構造の順で強度が大きくなった。模型振動台実験より、受け盤構造の安定性が水平構造,流れ盤構造よりも高いことがわかった。土木構造物の耐震設計においては,性能設計が一般的になりつつある(IS023469,2005).この設計手法は,目標性能を満たすことが保証される限りどのような設計を行っても良いというものであり,設計における自由度が大きいことが利点である.また,従来の応力に基づく設計法などと比較すると経済的な設計となる場合が多く,今後わが国のみならず世界的にも士木構造物の設計法の標準になりつつある,一般の土木構造物における上部構造物については,この設計手法がいち早く取り入れられている(IS03010,2001).しかし,大地震時に地盤と構造物とが相互に作用し合う地中構造物や地盤-基礎構造物系については現象が複雑であるため現段階では性能の照査が難しく,その適用が遅れている.地盤の変形を最小限に抑える方法としては,地盤内に固化材料を注入する等の地盤改良がなされることが多く,これまでの大地震においてもその効果は確認されている。しかし,広域的に分布する比較的重要度の低い地盤構造物については,経済性の面から同様の対策を講ずることは難しい.そこで,本研究は,地盤材料の剛性等を部分的に変化させることで材料の不均質性を導入した場合に,地盤-構造物系の動的な変形挙動がどのように変化するのかを調べ,設計者の意図したモードで,意図した量だけ変形を導くよう制御を試みるものである.本年度の研究では,地盤の中の不均質性として,飽和緩詰砂地盤を作成し,その上に設置した構造物の挙動について,変形の制御は試みずに、第1段階として単純なケースで不均質性の影響を遠心模型実験を行い調べた.具体的には,重力式岸壁の直下を緩詰にした場合と,密詰にした場合とで,どのように挙動が異なるのかを調べることを目的とした.実験の結果,岸壁の挙動に,不均質地盤(緩詰地盤)の大きな影響として,大きな地盤変形と構造物の変形が観察された.本研究の目的は,地盤材料の剛性等を部分的に変化させ材料の不均質性と構造異方性を導入した場合に,地盤-構造物系の動的な変形挙動がどのように変化するのかを調べ,設計者の意図した変形挙動を導くことができるかどうかを実験的に検証することである.地盤-構造物系のように外力に対し強い非線形性を示す材料を制御するためには,機械によるアクティブな制御ではなく,剛性や亀裂に代表される地盤内部の不均質性や異方性をうまく利用するパッシブな制御が有効なのではないかと考えられる.すなわち,異方性を逆手にとって,あらかじめ不均質性や構造異方性を導入することで,設計者の意図するとおりの変形モードを得ることができるものと考えられる.実験計画上,まず含水比1%の湿潤珪砂7号による応力制御による中空ねじりせん断試験を実施し,水平、流れ盤、受け盤状の三種の構造異方性による変形・強度特性の違いを調べた。次に,構造異方性と斜面の安定性との関係について調べるため、乾燥砂による盛土を対象とした模型振動台実験を実施した。本研究で得られた結論を以下に示す。(1)中空ねじりせん断試験では、Dr=40%の緩詰め、Dr=70%の密詰めのどちらにおいても、流れ盤構造、水平構造、受け盤構造の順で強度が大きい。(2)模型振動台実験より、受け盤構造の安定性が水平構造,流れ盤構造よりも高い。また,盛土の崩壊形態は,すべての構造異方性において斜面先破壊であったが、受け盤構造の場合,すべり面が地表から深い地点に発生した。(3)構造異方性によって変形・強度特性が異なるのは、変形に伴う土粒子のかみ合わせと回転の仕方が異なるためであると推察されるが,定量的な評価は今後の課題である.
土壌中のPAH、重金属の新しいバイオアッセイを用いた毒性相互作用の評価

今年度は、土壌圏における有害化学物質の新しい毒性評価法として、オストラコッドを用いてPHAsと重金属の毒性について、次の2点について研究を行った。(1)PHAsと重金属の単独投与に対する毒性評価PHAsと重金属を土壌に散布、混合して、人為的な汚染土壌を作成し、その上に甲殻動物オストラコッドを放置して、オストラコッドに対する毒性評価を行った。毒性のエンドポイントとして、オストラコッドの死亡率と生長阻害を用いた。実験結果は、用いた化学物質の中で、ピレンが最も毒性の強い炭化水素であることがわかった。45環を有するPAHsは一般的に6日間の暴露によってオストラコッドの生存率に影響を及ぼさなかった。バイオアッセイのエンドポイントとPAHsの水-オクタノール分配係数との間には有意な相関(r=0.23)は認められなかったが、生長阻害との間に高い相関性(r=0.80)が認められた。9種の金属類(Cd,Ni,Zn,Co,Cu,Pb,Hg,Cr,As)の毒性強度をみると、Hgが最も強く、Ni,Cuは200分の1以下の毒性を示した。(2)混合毒性芳香族多環炭化水素(PAHs)は天然起源の物が普遍的に存在しているが、最近では人工的なPAHsが多量に環境中に放出され、重要な環境汚染間題になっている。特に土壌中に存在するPAHsは土壌微生物や作物に毒性作用を及ぼす。本研究は人為的に土壌にスパイクしたPAHsと重金属の毒性の変化を追跡し、その安全性、有害性について検討すると共に、土壌中におけるPAHsの消長について検討する。実験に用いたPAHμまanthracene(ATN 3環)、pyrene(PYR4環)、bennzo[a]pyrene(B[a]P5環)と重金属はZn, Cu, Cd, Co, Pb, Ni, Mnである。土壌中において、ATN、PYR、B[a]Pはほぼ同様なパターンで濃度が減衰し、ほぼ実験開始後6週間で、安定な濃度レベルに達した。下水汚泥などの有機物を土壌改良材として添加すると、土壌中での分解速度は速くなった。、しかしB[a]Pは実験条件によっては、つまり土壌中の有機成分が少ないと、24週間後にも、なお25%程度の残留性が見られた。土壌中の有害化学物質の毒性評価を行うために、バイオアッセイを用いた。バイオッセイの供試生物としては、甲殻類のDaphnia magna、Ostracodを用い、その死亡率で毒性の強度を評価した。バイオアッセイによる化学物質の残留性は、化学分析と同様な傾向が見られた。なお重金属については、今年度は土壌中の濃度を分析するに留まった。本研究において、土壌中の有害化学物質の毒性評価に新しいバイオアッセイとして、始めてOstracodを用いたが、土壌の毒性を直接に評価する方法として、簡便性や迅速性などにおいて有効な供試生物であることがわかった。(2)混合毒性
局所応力を考慮した高精度焦点可変ミラーを備えた光スキャナ

昨年度は焦点可変ミラースキャナを製作し、デバイスの動作を確認した。本年度は、製作した焦点可変ミラースキャナが計測用途に利用できることを実証するため、焦点可変ミラースキャナを用い、共焦点光学系を構成し、その特性を評価した。光学系にはHe-Neレーザー、光ファイバカプラ、ミラー、光センサ、焦点可変ミラースキャナを用いた。焦点可変ミラースキャナでレーザースポットを走査する。内視鏡応用を模擬し、デバイス-サンプル間距離が短くなるようにミラー、焦点可変ミラースキャナを配置した。デバイス-サンプル間距離は17mm35mmである。まず、焦点可変ミラースキャナより反射したレーザーのスポットを評価した。このスポットは共焦点光計測においての解像度を決めるため重要である。スポットの評価にはCCDカメラと顕微鏡を用いて取得した画像を用いた。顕微鏡の像面位置を移動しても、焦点可変ミラーを駆動することで、レーザースポットを小さく調整できることを確認した。次に、この光学系を用いて、ピッチ1mm、幅0.5mmのグレーティングターゲットを測定した。焦点可変ミラースキャナでレーザー集光点の横方向移動、集光位置調整するととで、異なる位置に設置されたターゲットをコントラスト良く測定できた。スポット径の実測値とデバイスの回転角より計算した横方向分解能は約100であった。これらの結果より、共焦点光計測に本デバイスを利用できることを実証した。また、基本的な光学特性の評価を行った。さらに、レーザースポットの横方向走査、焦点位置の調整が可能な小型な光学系を構成できる可能性を示した。今年度の研究は、高精度な焦点可変ミラーの設計、焦点可変ミラーを備えた光スキャナの設計と製作を計画した。今年度の研究は、1焦点可変ミラーの形状の解析式の導出、2焦点可変ミラーを備えた光スキャナの設計と製作プロセスの開発、3動作評価を行った。1焦点可変ミラーの形状を計算する解析式により、定量的にミラーの形状を見積もれた。これにより、可変ミラーを定量的に設計でき、高精度な可変ミラーを製作に有用である。この結果について、平成22年度E部門総合研究会にて学会発表、「細いフレームを持つ焦点可変ミラーのSOIウエハ残留応力による変形」として論文投稿し、受理された。2従来の焦点可変ミラーの設計では動作に不具合が生じることが分かったため、電極構造の設計を見直した。また、歩留まりを向上させるためにプロセスを見直し、簡略化した。これにより、電極構造をうまく製作することができ、不具合が改善された。3製作した焦点可変ミラーを備えた光スキャナのスキャナと可変ミラーを個別に動作させた。レーザービームを可変ミラーに入射し、反射レーザーをスクリーン上で観察し、ビームの横移動とビーム径の変化を確認した。2、3の結果を、第27回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウムにてポスター発表した。焦点可変ミラーの設計の最適化は行われていないが、提案した焦点可変ミラーを備えた光スキャナがうまく動作することが確認され、最終目標である本デバイスを用いたセンシングに近づいた。
共和主義におけるピールのミュージアムの教育的役割と視覚による教育の成立

1786年、チャールズ・ウィルソン・ピールによってフィラデルフィアに開設されたアメリカ初の公共ミュージアムは、それまでの「驚異の部屋」とは異なり、リンネの分類法を取り入れ、世界の秩序を整理や分類の概念を通じて指し示す啓蒙主義的な展示を行っていた。これはヨーロッパを席捲していたアメリカ退化説に対する反論であり、アメリカの豊かさや広がりを動物のはく製や鉱物、ポートレートを通じて視覚化し、アメリカ市民に伝える役割を果たしていた。この背景には、トマス・ジェファソンとの親交を指摘することができる。両者は、共和主義的教育観を共有していたが、ジェファソンの理神論もまたこの展示に影響を与えている。平成25年度の成果は、(1)経験論、感覚論に関する文献の渉猟、(2)ペンシルベニア歴史協会(以下、HSP)における史資料調査、以上2点である。前者については、前年度の成果を受けてロック、バークリ、コンディヤックらの主要文献および、関連する文献を収集し、啓蒙主義の文脈において視覚と触覚、認識の関係がどのように捉えられていたのか、その概要を整理した。本研究のおもな目的は、チャールズ・ウィルソン・ピールが1786年にフィラデルフィアに開設したミュージアムにおいて、公衆の教育のために視覚的要素をいかに取り入れているのかを明らかにすることにあるが、そのためには、ピールに大きな影響を与えたトマス・ジェファソンの思想を検討することが不可欠である。ジェファソンがロックの政治思想に深く共鳴していたことは知られてはいるものの、経験論との関係の詳細は明らかではない。しかし本年度の調査を通じて、ジェファソンがコンディヤックの『感覚論』を所蔵していたこと、および書簡においてコンディヤックに言及していることが、彼の蔵書リストや他の資料などから明らかとなった。このことは、アメリカにおける感覚論、経験論とミュージアムとの関わりを探る手がかりを示すものではないかと考えられる。一方、ピールは、建国期の重要人物のポートレートを描き、自らのミュージアムに展示することで若い共和国に貢献した人々の姿を「視覚化」していた。これらは後に銅版画化され、「絵入り伝記集」として流通することになるが、印刷物として一般化された重要人物たちの視覚像がミュージアムを離れた場所で、現実にどのように受容されていたのかは不明であった。HSPにおいて調査したスクラップブックにはこれらの銅版ポートレートが切り貼りされており、スクラップブックの詳細や作成の経緯は不明であるものの、今後、重要な資料となると考えられる。本研究は、18世紀終わりのフィラデルフィアにアメリカ初の公共ミュージアムを設立したチャールズ・ウィルソン・ピールのコレクションおよび展示を分析し、アメリカにおける「視覚による教育」がピールの教育思想と、共和主義思想との間の影響関係において、どのように成立していったのかを明らかにすることを目的とする。初年度にあたる今年度は、研究全体の基盤整備のために、1.ピールのミュージアムに関する文献、2.関連する研究領域(コレクション学、症状としての収集癖、アメリカの政治思想、および教育思想など)の系統的な文献収集を行った。1.の重要な文献として、アメリカ哲学協会(American Philosophical Society、フィラデルフィア、以下APS)においてピールの手稿をPDF化して入手できたことは重要な成果である。APSは、ピールのミュージアムが一時、間借りをしていた場所であり、APSは本研究にとってもきわめて重要な意味をもつ。従来、アメリカのミュージアムは、市民の寄贈品から構成され、それゆえに「市民のためのミュージアム」の性格が強いとされてきた。今回APSで収集したピールの手稿は、いつ、だれが、どのような品を持ち込んだのか(ピールに少なくとも「見せに」来たのか)が日付にしたがって詳細に記されたジャーナルであり、ミュージアムを媒介とするピールと市民との関わりの強さを証拠づけるものである。同資料は同時に、この時代、特定のジャンルのモノを収集し一部をミュージアムに寄贈しようとする「コレクター」がアメリカ社会に登場していたことを示唆する。また、ジャーナルの終わりの部分には、ルネサンス・マンであったピールによる、健康によい食品のレシピが書き留められていることも興味深い。この資料の詳細な分析については、後述するように、次年度以降進めていきたいと考えている。本年度は、啓蒙主義期のミュージアムにとって重要な議論であった「理神論」に注目し、チャールズ・ウィルソン・ピールのミュージアムの博物学展示に大きな影響を与えたトマス・ジェファソンの理神論について、彼の手になる私家版聖書『ナザレのイエスの生涯と道徳ーギリシャ語、ラテン語、フランス語、英語の付近書からの抜粋』(1820年、以下『ナザレのイエス』)の検討および日本語版の制作を中心に進めた。神の存在自体を否定する「無神論」とは異なり、「理神論」は創造者としての神は認めるが宇宙や世界はひとたび創造された後は、それ自身の法則によって動き自己展開すると考える。

ピールのミュージアムにおける博物学展示は、リンネによる分類をアメリカで初めて採用したものであったが、それは世界の成り立ちを神の神秘によってではなく、科学(理性)の言語によって説明する理神論をもふまえた展示であった。これに大きな影響を与えたのが、ミュージアムの理事長を務めるなど公私にわたって親交のあったジェファソンである。『ナザレのイエス』は、四福音書からジェファソンが「理性によってのみ認められる記述」を切り貼りして編集し四言語の同じ箇所を並置した、彼の理神論の粋とでもいうべき聖書である。本年度はその日本語版を制作し、内容の詳細な分析を行った。その結果、奇跡、天使、キリストの復活などといった「非理性的」な記述が節の中のごくわずかな箇所であっても几帳面に削除されていること、一方で福音書間で重複して採用されている記述が19箇所に認められること、四福音書の中でもマタイ書が最も多く採用されており同福音書へのジェファソンの信頼が認められること、イエスの神性ではなく道徳的側面に焦点が当てられていることなどが明らかとなった。これらは先行研究でも言及されてはいるが、日本語版を制作し成果報告書にまとめられたことは本研究の重要な成果であった。博物館学今年度は、本研究の基盤となる思想的な側面に関して資料収集を進めることができ、おおむね当初の計画通りに進んでいるといえる。また、予想外に、おそらく19世紀前半のものと思われるスクラップブックというユニークかつ貴重な史料を調査することができたことにより、今後、新たな方向へと研究を展開させる可能性が得られたものと思われる。本研究は、いわゆる教育プログラムのみをミュージアムにおける教育活動と捉えるのではなく、展示や空間構成における教育的要素を思想的、歴史的に捉え返すものであるが、とりわけ展示における教育的要素については、現代の問題とも関連させながら、日本比較教育学会第49回大会(上智大学、7月7日)にて発表を行った。平成24度の目的は、チャールズ・ウィルソン・ピールについての基礎情報を収集することにあり、前述のとおり、ピールに関する文献(APSにて入手したピールの手稿(PDF)を含む)および関連する研究領域の文献を猟渉できたことから、本研究はおおむね当初の計画どおり進展しているといえる。ただし、それぞれの詳細な分析および整理については、次年度以降の課題とし、必要文献の猟渉についても引き続き進めるものとする。建国期のアメリカ共和主義思想はジョン・ロックの思想から大きな影響を受けているが、ロックの重要性はその政治論の側面ばかりでなく、感覚論の側面においても見出すことができる。ロックはコンディヤック、バークリーとともに「視覚と触覚」をめぐる議論を行っており、今年度はこの議論に関する基本文献にも目配りをした。ただし、ロックらの感覚論とピールのミュージアム、あるいはジェファソンの思想との間に何らかの影響関係が見いだせるか否かについては、検討の余地がある。次年度はこれらの議論の詳細をたどることを試みる。
血管平滑筋カルシウムマイクロドメインを構成する新規分子群の一分子可視化解析

各種臓器を形成する平滑筋にカルシウム過負荷が生じているような病態(高血圧・気管支喘息・緊張性膀胱など)においては、その細胞内で局所的なカルシウム濃度の上昇、いわゆるカルシウムスパークが頻発している。本研究によって、カルシウムスパークドメインを構成する基盤分子群の空間的位置関係を全反射蛍光顕微鏡を活用して一分子可視化解析したことは、平滑筋生理機構の解明に重要な知見を与えると考えられる。平滑筋にCa^<2+>過負荷が生じると、細胞膜直下に位置する筋小胞体からのリアノジン受容体(RyR)を介した自発的Ca^<2+>遊離が促進されて、Ca^<2+>スパーク発生が増加する。Ca^<2+>スパークは、近傍に局在する大コンダクタンスCa^<2+>活性化K^+(BK)チャネルを活性化して自発一過性外向き電流(STOCs)を生じさせる。STOCsによる過分極は、Ca^<2+>流入を制限して、負帰還的に筋緊張度を低下させる。本研究では、共焦点蛍光顕微鏡および全反射蛍光(TIRF)顕微鏡下、血管平滑筋細胞で発生するCa^<2+>スパークの分子および構造基盤を可視化して、それらの空間配置を画像解析した。TIRF顕微鏡を用いて、ウサギ門脈平滑筋細胞の膜直下に限局した領域でのCa^<2+>動態(fluo-4)を画像解析した。分子局在は、特異的抗体およびCFP/YFPで蛍光標識した分子を用いて可視化した。蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)法では共焦点蛍光顕微鏡も使用した。膜電流や膜電位は、ホールセルパッチクランプ法を適用して記録した。血管平滑筋の静止膜電位付近で観察されたCa^<2+>スパークは、STOCsや一過性過分極を誘発した。Ca^<2+>スパーク部位には、RyRが非常に密に局在し、BKチャネル(BKα)やカベオリン(Cav1)分子も分布していた。さらに、FRET解析により、BKαサブユニットとCav1が分子間相互作用していることが示唆された。また、電位依存性Ca^<2+>チャネル(α1C)の一部が、Ca^<2+>マイクロドメインを構成することも示された。一分子可視化解析により、Ca^<2+>スパークおよびそれに伴うSTOCs発生を司るCa^<2+>マイクロドメインを構成すると推測されている分子集積群について、その空間配置と直接的な分子間連関が明らかとなった。平滑筋Ca^<2+>過負荷が生じているような病態時には、筋小胞体(SR)からの自発性局所Ca^<2+>遊離であるCa^<2+>スパークが頻発する。Ca^<2+>スパークによる局所的なCa^<2+>濃度上昇は、近傍の細胞膜に局在する大コンダクタンスCa^<2+>活性化K^+(BK_<Ca>)チャネルを活性化して過分極を誘発し、Ca^<2+>流入を制限した結果、負帰還的に筋緊張度を低下させる。本研究では、Ca^<2+>スパークドメインとそれらの基盤分子であるリアノジン受容体(RyR)やBK_<Ca>チャネル及び細胞膜ラフト構造を形成するカベオリン(Cav1)の空間的位置関係を全反射蛍光(TIRF)顕微鏡を活用して一分子可視化解析した。血管平滑筋の静止膜電位付近で観察されたCa^<2+>スパークは、自発一過性外向き電流(STOCs)や一過性過分極を誘発した。Ca^<2+>スパーク発生部位は、RyRの局在と良く一致した。BK_<Ca>チャネルの分布は、Ca^<2+>スパークドメインの中心とTIRF面において、平均して約500nm離れていたが、広がったCa^<2+>スパーク(半径500nm程度)によって、BK_<Ca>チャネル活性が十分に惹起される位置に局在していた。また、Cav1はBK_<Ca>チャネルと良く共存し、Ca^<2+>スパーク発生部位付近に局在していた。さらに、TIRF顕微鏡下での蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)法により、BK_<Ca>チャネルαサブユニットとCav1が分子間相互作用していることも示唆された。細胞膜直下で起こる局所Ca^<2+>変動は、興奮収縮連関の引き金となることや生体の恒常性維持、病態時における帰還機構としても重要であると認識されている。本研究によって、限局された部位におけるCa^<2+>動態を直接可視化したことは、平滑筋生理機構の解明に重要な知見を与えると考えられる。
メダカ属MHCゲノム領域の多型と進化

メダカMHC領域に存在するPSMB8遺伝子の多型の進化を明らかにするために、今年度は以下の解析を行った。先ずMHC領域の遺伝子構成の進化を明らかにするために、これまで解析されていなかったメダカ属の第三のグループに属するセレベスメダカBACライブラリーの構築とMHCクラスI領域の塩基配列解読をおこなった。基礎生物学研究所で保持しているセレベスメダカについてPSMB8遺伝子のタイピングを行い、Hd-rR型、HNI型をヘテロに有する個体から培養細胞を確立してDNAを抽出した。支援班によりこのDNAから約6xのBACライブラリーが構築された。PSMB8, DAX, RING3遺伝子にPCRプライマーを設定してスクリーニングし、それぞれ2,2,7個のBACクローンを得た。二型性領域を含むPSMB8, DAXのプライマーにより得られたクローンを検討した結果、PSMB8で得られたものはHd-rR型、HNI型が各一個、DAXで得られたものは共にHd-rR型であった。PSMB8で得られた2クローンを完全解読することにして、現在Hd-rR型のもののショットガンライブラリーを作成し解読を進めている。また、Oryzias属各種の野生集団を用いてMHCクラスI領域多型の解析を行った。メダカ種群のハイナンメダカ、ジャワメダカ種群のジャワメダカ、インドメダカ、タイメダカ、及びセレベスメダカ種群のセレベスメダカ、マタネンシスメダカ、マルモラタスメダカについて、各100個体程度の野生集団のPSMB8, PSMB10遺伝子のタイピングを行った。その結果、インドメダカ、タイメダカからはHd-rR型のみが、その他の各種からはHd-rR型、HNI型の両型が検出された。ただしインドメダカは日本に維持されているラボストック中に二型が認められ、種としては二型を保持していることが判明しており、タイメダカも今後別の産地のものを調べることにより二型が確認される可能性が高いと思われた。二型が認められた各種では、メダカ同様にHd-rR型の頻度が高くなっており、これらの結果からPSMB8遺伝子の二型性はOryzias属の共通祖先の段階で既に存在しており、一方に偏った形の平衡淘汰により種を越えて維持されてきたことが示唆された。ルソンメダカ、インドメダカのMHCクラスI領域の完全解読:ルソンメダカは2つのBACクローンから、193, 474bpの連続配列が得られ、psMB8遺伝子はHd-rR型であった。インドメダカについては、Hd-rR型のPSMB8遺伝子を含む-つの8AC配列、141, 664bpと、HM型のPSMB8遺伝子を含む2つのBACクローンからなる340.769bpの連続配列を決定した。これまでに知られていたメダカの2つの配列と比較した結果、PSMBIO.PSMB8及びいくつかのclass IA遺伝子を含む領域は配列間で大きな違いを示し、MHC領域特有の進化をしているが、それ以外の領域は比較的高い保存性を保ち、通常の非MHC領域と同様の進化をしていることが示唆された。また、PSMB10, PSMB8遺伝子は種を超えた二型性を示すのに対して、class IA遺伝子は系統樹解析で同種の遺伝子がクラスターを形成し、それぞれの種内で均一化が行われていることが示唆された。以上の結果はメダカ属のMHCクラスI領域は3つの亜領域に分かれ、それぞれが異なる淘汰圧を受けていることを示した。メダカ野生集団におけるMHCクラスI領域多型の解析:メダカ野生集団における多型性を明らかにするために、4つ存在するメダカの地域集団のうち北日本集団、南日本集団、中国西韓集団に属する10地点からの1245個体のPSMB8,PSMBIO遺伝子のタイピングを行った。得られた全ての配列はHd-rR型かHNI型のいずれかに明確に分類され、メダカのこれらの遺伝子は多型性ではなく、二型性を示すことが明らかになった。また両遺伝子の型は常に-致してハプロタイプを形成していた。更にどの地域集団においてもHNI型の頻度はO-27%と低く、これら2つの遺伝子を含むハプロタイプの二型性はHd-rR型に偏った形のbalancing selectionによって保たれていることが示された。その原因については、超優性や頻度依存性選択よりも時間、場所により変化する淘汰圧による可能性が強いことが示唆された。

二型性領域を含むPSMB8, DAXのプライマーにより得られたクローンを検討した結果、PSMB8で得られたものはHd-rR型、HNI型が各一個、DAXで得られたものは共にHd-rR型であった。PSMB8で得られた2クローンを完全解読することにして、現在Hd-rR型のもののショットガンライブラリーを作成し解読を進めている。また、Oryzias属各種の野生集団を用いてMHCクラスI領域多型の解析を行った。メダカ種群のハイナンメダカ、ジャワメダカ種群のジャワメダカ、インドメダカ、タイメダカ、及びセレベスメダカ種群のセレベスメダカ、マタネンシスメダカ、マルモラタスメダカについて、各100個体程度の野生集団のPSMB8, PSMB10遺伝子のタイピングを行った。その結果、インドメダカ、タイメダカからはHd-rR型のみが、その他の各種からはHd-rR型、HNI型の両型が検出された。ただしインドメダカは日本に維持されているラボストック中に二型が認められ、種としては二型を保持していることが判明しており、タイメダカも今後別の産地のものを調べることにより二型が確認される可能性が高いと思われた。二型が認められた各種では、メダカ同様にHd-rR型の頻度が高くなっており、これらの結果からPSMB8遺伝子の二型性はOryzias属の共通祖先の段階で既に存在しており、一方に偏った形の平衡淘汰により種を越えて維持されてきたことが示唆された。
臍帯血中免疫担当細胞の自然免疫応答機能とアレルギー発症に関する研究

1)出生コホート調査における生後7か月でのアトピー性皮膚炎発症と臍帯血単核球の腸内細薗、菌体成分刺激によるサイトカイン(TNF-α、IL-10)産生量の関連について検討を行い、以下のことが明らかになった。(1) E.coli刺激による臍帯血単核球からのTNF-α産生は、アトピー性皮膚炎発症群において非発症群よりも有意に低下していた、(2)グラム陽性菌および陰性菌さらに菌体成分の刺激による臍帯血単核球からのIL-10産生は、アトピー性皮膚炎発症群において非発症群よりも有意に低下していた。(3)単球表面上のTLR2およびTLR4の発現量には差異がなかったが、Affimetrix社製DNAチップを用いた発現解析においてもアトピー性皮膚炎発症群では非発症群に比較してTLR4刺激によるIL-10mRNAの発現が低かった。2)Isopentenyl pyrophosphate(IPP)刺激による臍帯血Vγ9Vδ2T細胞のIFN-γ産生能は成人に比して著明に低下しており、その理由のひとつとしてIL-2Rβ鎖の発現低下が示唆された。TNF-αはIPP刺激によるIFN-γ産生Vγ9Vδ2T細胞数を増加させた。IL-12添加によるIFN-γ産生増強は認められなかった。その理由として、TNF-αがIL-2Rβ鎖の発現を増強する機序が示の駿された。平成17年度は、出生時における自然免疫応答のマーカーの個体差の解析およびそれらとアレルギー疾患発症のマーカーのひとつであるとされている臍帯血IgE値との関連を解析した。1)臍帯血単核球をプロバイオティクスのひとつであるBifidobacterium adolescentis、グラム陽性菌由来のペプチドグリカン、グラム陰性菌由来LPSにより刺激した培養上清中のTNF-α産生量およびIL-10産生量は個体により大きく異なっていた。2)Bifidobacterium adolescentisおよびペプチドグリカン刺激によるTNF-α産生量には有意な相関が認められたことから、グラム陽性菌の菌体刺激はTLR2を介することが示唆された。3)Bifidobacterium adolescentis刺激後の臍帯血CD14陽性単球上のTLR2,TLR4発現をフローサイトメトリー法で解析したが、サイトカイン産生能とTLRの発現量に相関はなかった。4)自然免疫系に属する単球の活性化を示す指標とされている可溶性CD14量と臍帯血IgE値の間には相関が見られなかった。しかし、ペプチドグリカン刺激での臍帯血単核球からのTNF-α産生量と臍帯血IgEとは逆相関を示した。5)γδT細胞の特異的リガンドであるIPP刺激による細胞内サイトカイン産生を臍帯血γδT細胞で確認することは困難であった。また、フォルボール酸+イオノマイシン刺激により誘導されるγδT細胞中のIFN-γについては、成人末梢血γδT細胞に比較して臍帯血γδT細胞のIFN-γ産生能はきわめて弱かった。γδT細胞数については両者間で大きな差異は認められなかった。以上から、単球上のTLR2を介する刺激によるサイトカイン産生能が出生時のアレルギー素因と関連する可能性が示唆された。γδT細胞のサイトカイン産生能との関連は今後の課題である。また、平成17年度の研究期間では臍帯血単核球が得られた新生児のアレルギー発症の有無までを解析できた対象数が十分ではなく、臍帯血中免疫担当細胞の自然免疫応答機能とアレルギー発症の関連の解析は終了していない。2)成人末梢血γδT細胞数に比べて臍帯血γδ

T細胞数は少なくなかったが、成人末梢血γδT細胞の大部分がδ2T細胞レセプター鎖を発現しているのに対し、臍帯血γδT細胞はδ1T細胞レセプター鎖を発現する細胞数とδ2T細胞レセプター鎖を発現する細胞の比がほぼ1:1であった。γδT細胞上のIL-2レセプターは臍帯血γδT細胞と成人末梢血γδT細胞で差異は認めなかったが、IL-2への反応性は臍帯血γδT細胞で成人末梢血γδT細胞に比して著明に低下していた。さらに、フォルボール酸+イオノマイシン刺激により誘導されるγδT細胞中のIFN-γについては、成人末梢血γδT細胞に比較して臍帯血γδT細胞のIFN-γ産生能はきわめて弱かったことから臍帯血γδT細胞の機能は成人と比較してIL-2/IL-2レセプター下流のシグナル伝達経路における発達の未熟性が示唆された。臍帯血単核球が得られた新生児のアレルギー発症の有無により臍帯血γδT細胞機能に差異があるか杏かについては検討中である。1)出生コホート調査における生後7か月でのアトピー性皮膚炎(AD)発症と臍帯血単核球の腸内細菌,菌体成分刺激によるサイトカイン(TNF-α,IL-10)産生量の関連について検討を行い,i)E. coli刺激による臍帯血単核球からのTNF-α産生は,AD発症群においてAD非発症群よりも有意に低下している,ii)グラム陽性および陰性菌さらに菌体成分の刺激刺激による臍帯血単核球からのIL-10産生は,AD発症群においてAD非発症群よりも有意に低下している,ことを明らかにした。単球表面上のTLR2およびTLR4の発現量には差異がなかったが,Affimetrix社製DNAチップを用いたmRNA発現解析においてもAD発症群ではAD非発症群に比較してTLR4刺激によるIL-10.IL-12,インターフェロン等の発現が低く,出産時の臍帯血単核球の自然免疫応答能が乳児期のアレルギー疾患発症に関連することが示唆された。シグナル伝達分子発現等については現在解析中だが,少なくともMyd88依存性,非依存性の2経路におけるシグナル伝達異常が示唆されている。2)Isopentenyl pyrophosphate刺激による臍帯血γ9δ2T細胞数のIFN-γ産生能は成人に比して著明に低下しており,そのひとつの理由としてIL-2Rβ鎖の発現低下が示唆された。IL-12添加によるIF-γ産生増強はなかったが,TNF-αはIsopentenyl pyrophosphate刺激による臍帯血γ9δ2T細胞数を増加させた。その理由として,TNF-αがIL-2Rβ鎖の発現を増強する機序が示唆された。臍帯血単核球が得られた新生児のアレルギー発症の有無により臍帯血γδT細胞機能に差異があるか否かについては検討症例数がまだ十分でなく結論は得られていない。現在解析数を増やしている。
都市環境資源勘定表の開発及びそれを用いた都市の国際比較

都市は外部からエネルギ-・物質を取入れ、内部で生産・消費を行い、製品,廃熱、廃棄物の形で外部にエネルギ-・物質を排出する巨大な生き物にたとえることができる。都市に流入するエネルギ-としては,一次エネルギ-としての太陽エネルギ-及び石油製品等、二次エネルギ-としての電気・ガスのほかに、各種の原材料や製品に内包されたエネルギ-がある。ある財が生産される際には、生産の各段階でエネルギ-が付加的に投入される。これは丁度、生産の各段階で付加価値が上乗せされていくのと同じ仕組みである。都市におけるエネルギ-の流出入を分析するため、本研究では、まず、全国産業連関表(昭和60年度)によって、産業ごとの単位産出に含まれる内包エネルギ-(embodiedenergy)の原単位を計算する。次に、都市単位の産業連関表を用いて同様の計算を行う。この際に、都市の各産業部門への移入額には上で求めた原単位で計算されるだけのエネルギ-が内包されていると考える。また、対象都市内での石油製品、電気等のエネルギ-製品の生産に投入されるエネルギ-量として、全国で求めたエネルギ-製品の内包エネルギ-原単位による計算値を使用する。農業部門については、化石燃料等に加えて農地面積に降り注ぐ全太陽エネルギ-に一定比率を乗じただけの太陽エネルギ-が投入されると考える。本年度は、福岡市等を対象にこのような計算を行い、都市における生産に消費されるエネルギ-の内訳、外部依存性、内部自立性などの構造を分析した。今後は、これをさらに発展させ、人口規模、産業構造等の異なる様々な都市についての比較研究を進める予定である。