hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
施設園芸における地球温暖化効果ガス排出動態の解明

トマトのロックウール栽培をモデルケースとして、(1)栽培に伴って発生するGHG(CO_2、N_2O、CH_4)が気温や施肥量などの環境要因や、植物体の生育状況に強く依存すること、(2)ロックウール栽培と土耕栽培におけるGHG発生パターンには大きな差異は認められないが、発生量は土耕の方が大きいこと、(3)N_2Oの発生に関わる微生物は、種類・量ともに発生量とほとんど相関がないこと、などを明らかにした。また、特に(4)センサーによるN_2Oのリアルタイム測定法を確立したことによって、N_2Oの消長が施肥と極めて正確に同調しており、施肥開始後、増加を示すまでの時間は約10分程度、ピークに至るまでに30分から1時間程度、施肥をやめてから基底状態に戻るまでに約37時間程度と極めて、早い反応であることなどが明らかとなった。1.センサーを用いたGHG測定方法の適用と従来法による測定栽培に伴って発生するGHG(CO2,CH4,N2O)を簡便に、精度良く定量するため、一定時間毎に自動でサンプリングを行い測定できるオートサンプラーとセンサーを組み合わせた測定方法の開発を行った。特にN2O測定用のセンサーはこれまでに実用化されたものがないことから、NTT東日本(株)の協力を得てN2Oに特異的な吸収を示す赤外線レーザー光領域の利用による開発を進めた。その結果、ガスクロマトグラフィーによる従来法とほぼ同等程度の濃度まで測定可能で、誤差も同等程度以下のセンサー・オートサンプラーを開発できた。今後、他の2種類のガスを波長切り替えによって測定できるようにさらに改良を進め、測定作業全体の自動化、高精度化を図る。2. GHGの周期的変動特性の把握9月から空調温室において栽培を開始したトマト(ロックウール耕と土耕の2種の栽培方法、土耕は加熱殺菌土壌を使用)が一定の大きさに成長した10月下旬からほぼ月に一度4時間おきに24時間サンプリングを行い、ガスクロマトグラフィーを用いて先に示すGHGを測定した。その結果、日変化、季節変化など、いずれの変動においてもGHGの発生量は土耕の方がロックウール耕に比べて大きいこと、いずれにおいても栽培日数につれて発生量が増加する傾向があることを見いだした。3. GHG発生に関わるミクロフローラ定量化・可視化法の確立GHGの発生に関わるミクロフローラを調べるために、土壌をサンプリングしロックウールからのDNA抽出法の確立などを進めた。今後、realtime-PCRなどにより、ミクロフローラの定量化、変化の可視化につなげる。1.センサーを用いたGHG測定方法の適用と従来法による測定昨年度に引き続き、栽培に伴って発生するGHG(CO2,CH4,N20)を簡便に精度良く自動で定量できるような測定方法の開発を、NTT東日本(株)の協力を得て進めた。しかし、測定作業全体の効率化が不十分なことからさらに改良を進める必要があると考えられた。2.GHG発生に関する実測値の追試、および経年資材使用による発生量の把握昨年度と同様にトマトのロックウール耕と土耕の2種の栽培方法(土耕は加熱殺菌土壌を使用)において発生する、GHGを測定した(H23年9月H24年2月、空調温室使用)。その結果、GHGの発生量は土耕の方がロックウール耕に比べて大きいことや、いずれにおいても栽培に伴う発生量の変化などを確認した。さらに今年度は昨年度使用した経年資材を用いた試験区と、新規に調整した試験区間でのGHG発生量の比較を行ったところ、明らかに経年資材を用いた試験区においてGHG発生量が増大することを見いだした。これは残留した窒素源肥料の影響によるものと考えられた。3.GHG発生に関わるミクロフローラ定量化・可視化法の確立GHGの発生に関わるミクロフローラを調べるために、土壌をサンプリングしロックウールからのDNA抽出法を確立すると共に、realtime-PCRによりミクロフローラの定量化、栽培に伴う変化を調べた。その結果、新規資材においても経年資材においても収穫期までには微生物量、菌相ともに差異は認められなくなっており、これらとGHG発生量との間に相関は認められなかった。今後、新たな栽培において、および実栽培現場においてこれらの結果を確認する必要がある。1.栽培におけるN2Oの発生に関わるミクロフローラの変化、および経年資材と新規資材を用いたロックウール栽培におけるGHG発生量と菌叢変動昨年度に引き続きロックウール栽培におけるGHG発生量とミクロフローラの変化について検討を行った。その結果、GHG発生と根圏微生物量、ミクロフローラを構成する種の変化(硝化・脱窒プロセスに関わるもの)の間に有意な関連は見いだされないことを見いだした。

また、栽培法に関わらず経年資材の使用によりN2O発生量が増大することが明らかとなった。これらのことは、ミクロフローラ構成種や微生物量よりも、硝化・脱窒プロセスの(酵素の)活性そのもの、およびその基質となる窒素源の供給量がN2Oの発生量に大きく関連していることを示していると考えられた。2.センサーによるN2Oのリアルタイム連続測定法の確立センサーによるN2Oのリアルタイム連続測定法を確立し、これを用いて種々の条件下においてトマトを栽培して、連続的なN2Oの測定を行った。その結果、N2O量の消長が施肥と極めて正確に同調していることがはっきりと示された。また、発生するN2O濃度が施肥を開始してから増加を示すまで約10分程度、ピークに至るまでに30分から1時間程度、施肥をやめてから基底状態に戻るまでに約3時間程度と極めて、早い反応であることが明らかとなった。さらに、発生するN2Oの濃度は光照射量と強い相関を持っており、施肥を行うタイミングとして昼と夜、あるいは晴天と雨天など、照度を異にすることで最大4倍程度N2Oの発生量が変化した。これらの結果から、温度などの条件の変化に伴うバクテリア活性の概日変化や、植物体の生育ステージの変化に伴うN2O発生量の変化などが、主に養分の需給バランスの変化による結果であることがはっきりと示された。センサーを用いたGHG測定方法の確立において、自動化がうまく進まず所期の予定より開発が遅れているが、他は概ね順調である。24年度が最終年度であるため、記入しない。センサーを用いたGHG測定方法の確立において、自動化を進め、実用的に測定可能なレベルにする。また、これまでに明らかにした施設園芸におけるGHG発生に関する特性を種々の追試によって確認すると共に、実栽培現場においても同様の傾向が認められるかを明らかにする。
幹細胞コミュニケーション解析マイクロ流体デバイスの開発

幹細胞は自身を複製する能力や種々の細胞へ分化する能力を有し、その機構解明は学術的見地からも再生医療等への応用面からも極めて重要である。本研究では幹細胞が同種・異種細胞間でおこなうコミュニケーションを解析するためのマイクロ流体デバイスの開発に取り組んだ。独自の流路構造と作製法を利用し、幹細胞と体細胞のマイクロ流路内配置を実証した。1デバイス上に複数の流路を配置し、スループットの向上も実証した。生体内では幹細胞が同種或いは異種の細胞と、種々の因子を種々の機構で伝達して機能を制御していると考えられている。本研究では、幹細胞が同種・異種細胞間でおこなうコミュニケーションを解析するためのマイクロ流体デバイスの開発を目指した。マイクロ流路の形状と溶液流れを利用することで、細胞密度やシグナル伝達様式・方向性を制御した、マクロ系では実現できない新たな実験系の構築を目指した。本年度はまず、マイクロ流路内で細胞間距離を精密に制御して配置可能なマイクロ流体デバイスを設計・作製した。デバイスには細胞や培地の導入・排出用流路、細胞チャンバ、さらにチャンバ間をつなぐ、細胞が通過できない大きさのスリットを作製した。基材には細胞実験に適したポリジメチルシロキサン(PDMS)を用い、ソフトリソグラフィーにより作製した。デバイスを予め脱気した後に排出口に陰圧を印加することで、PDMS流路に気泡を残さず溶液・細胞を導入した。細胞チャンバ内には、溶液流れを利用して単一細胞を捕捉可能なU字型の構造体を作製した。実験的検討を重ねて流路や構造体のデザインを最適化し、ES細胞や3T3細胞を、流路への導入後細胞変形等なく確実に捕捉できる条件を見出した。捕捉された細胞は、流れの方向を切り替えることでスリットの両端に配置され、細胞間の距離を規定して配置できた。また3T3細胞を用いて流路内での細胞培養条件を検討し、培地潅流下で細胞が流路壁面に接着・伸展する様子が観察された。本年度はまず、マイクロ流路内細胞配置法の改良に取り組んだ。前年度は流路内で単一細胞を捕捉し、次に目的部位に配置する二段階の操作としていた。しかし、一段階目で細胞が壁面に吸着するために作業効率が低く、さらに細胞配置部の流路が狭いために細胞の変形がみられた。そこで、細胞捕捉部と配置部とを一体化した新たなデザインを考案し、実験的検討を重ねて構造を最適化した。さらに流路の閉塞を防ぐため、余剰の細胞や溶液を逃がすための流路を有するデバイスを作製した。以上の検討の結果、細胞の壁面への吸着や変形等の問題なく、異種単一細胞を距離を制御して長時間保持し続けることに成功した。スループットの向上のため、デバイスを多層構造とし流路を三次元的に配置することで、同時に32か所で細胞配置実験が試行可能なデバイスも作製した。このデバイス上でES細胞と3T3細胞を配置し、スループットが1桁以上向上することを実証した。配置後の長期培養も試みたが、時間経過と共に細胞が移動し目的位置への保持は困難だった。
加齢による筋内脂肪増加を予防するための筋特性改善プログラムの開発

研究Iでは若年者と高齢者における大腿四頭筋の筋厚・筋輝度および筋硬度(スティフネス)を評価し、筋特性の加齢変化について検討した。その結果、加齢に伴い、筋内脂肪の増加や収縮時の筋スティフネスの減少といった骨格筋の質的要素が変化することが示唆された。研究IIでは高齢者を対象に8週間の低強度筋力トレーニングを実施し、筋特性および歩行特性に及ぼす影響について検証した。その結果、高齢者に対する低強度筋力トレーニングは筋特性や歩行特性の改善に有効であることが示唆された。平成25年度の研究目的は加齢に伴う筋特性(筋内脂肪・筋硬度・筋厚)の変化が高齢者の筋力や筋パワーに及ぼす影響について明らかにすることとした。対象は健常若年女性16名(20.3±0.49歳)および健常高齢女性34名(84.2±6.1歳)とした。筋特性の評価は大腿四頭筋を対象筋とした。超音波診断装置を用いて筋厚・皮下脂肪厚、筋輝度を測定した。なお、筋輝度は筋内脂肪の指標とし、筋輝度が高いほど筋内脂肪が増加していることを意味するものである。筋硬度計を用いて筋硬度(スティフネス)を測定した。筋スティフネスについては安静時と最大等尺性収縮時の2条件で測定した。高齢者の筋力として等尺性最大膝伸展筋力、筋パワーとして5回立ち座りテストを測定した。加齢による筋特性の変化を調べるため、若年者と高齢者の筋特性を比較すると、筋スティフネスは安静時では2群間で有意差がみられなかったが、収縮時および収縮時の変化率は高齢者で有意に低い値を示した。筋厚は若年者と比較して高齢者では有意に低値を示した。筋輝度は若年者と比較して高齢者では有意に高値を示した。高齢者の筋力は筋厚・筋輝度と有意な相関を認め、筋パワーは収縮時の筋スティフネス・筋輝度と有意な相関を認めた。本研究の結果、加齢に伴い、筋厚の減少、筋内脂肪の増加、収縮時の筋スティフネスの減少が生じることが示された。また、これら筋特性の変化は高齢者の筋力や筋パワーに影響を及ぼすことが示唆された。平成24年度の研究目的は、加齢により筋量や筋内脂肪といった筋特性がどのように変化するのかについて明らかにすることとした。対象は地域在住の健常中高齢女性100名(平均年齢70.8±6.5歳)および健常若年女性28名(平均年齢20.5±0.63歳)とした。対象者には本研究の目的を説明し、同意を得た。超音波診断装置を用いて安静時の右側の大腿四頭筋の筋厚を測定し、大腿直筋と中間広筋をあわせた筋厚を筋量の指標とした。また、得られた超音波画像から画像解析ソフトを使用して大腿直筋の筋輝度を測定し、これを筋内脂肪の指標とした。すなわち、筋輝度が高いほど筋内脂肪が増加していると判断した。大腿四頭筋の筋厚は若年者が4.39±0.50cm、中高齢者が3.55±0.50cmであり、若年者と比較して中高齢者では有意に筋厚が低下していた。筋輝度は若年者が63.1±15.9、中高齢者が98.8±10.3であり、若年者と比較して中高齢者では有意に高い値を示した。本研究の結果、若年女性と中高齢女性との筋厚および筋輝度には有意差がみられたことから、加齢により大腿四頭筋の筋量が低下するだけでなく、筋内脂肪の増加というような筋の特性も変化することが示唆された。平成26年度の研究目的は高齢者を対象に2種類の筋力トレーニングを実施し、どちらのトレーニング法が高齢者の筋特性の改善に有効であるかを検証することとした。対象は健常高齢者32名とした。なお、測定に大きな影響を及ぼすほど重度の神経学的・筋骨格系障害や認知障害を有する者は対象から除外した。運動速度をゆっくりとするスロートレーニングを実施するスロー群と運動速度を素早くするパワートレーニングを実施するパワー群に分類し、両群とも週1回8週間の下肢筋力トレーニングを実施した。スロートレーニングでは求心性・遠心性フェーズともに5秒かけて運動を行った。パワートレーニングでは求心性フェーズはできるだけ速く動かし、遠心性フェーズでは2秒かけて運動を行った。両トレーニングともに反復回数は各種目につき10回とした。超音波診断装置を用いて大腿四頭筋の筋厚および筋輝度を測定し、それぞれ筋量および筋の質(筋内の非収縮組織の割合)の指標とした。筋力として最大等尺性膝伸展筋力を評価した。介入後、膝伸展筋力は両群ともに有意な増加がみられ、両群の筋力増加率に有意差はみられなかった。また、スロー群、パワー群ともに筋厚の有意な増加および筋輝度の有意な減少がみられ、筋厚および筋輝度の変化率に両群で有意差はみられなかった。本研究の結果、スロートレーニングとパワートレーニングはともに筋力や筋量、筋の質の改善に有効であり、その効果は同程度であることが示唆された。本年度は地域在住高齢者を対象として8週間の筋力トレーニングを実施し、筋特性や歩行能力に及ぼす影響について検証した。対象は地域在住健常高齢者51名とした。スロートレーニングを実施するスロー群、パワートレーニングを実施するパワー群、トレーニングを実施しない対照群の3群に分類した。

なお、測定に大きな影響を及ぼすほど重度の神経学的・筋骨格系障害や認知障害を有する者は対象から除外した。筋特性として超音波診断装置を用いて大腿四頭筋の筋厚および筋輝度を測定し、それぞれ筋量および筋の質(筋内の非収縮組織の割合)の指標とした。歩行特性として多機能三軸加速度計を用いて最大努力歩行時の速度、ケーデンス、ストライド長、立脚期時間の左右非対称性、歩行周期変動性を評価した。8週間の筋力トレーニングの結果、スロー群、パワー群ともに筋厚の有意な増加および筋輝度の有意な減少がみられ、筋厚および筋輝度の変化率に両群で有意差はみられなかった。歩行特性はスロー群の立脚期左右非対称性と歩行周期変動性のみ有意に減少した。これらのことから、スロートレーニングとパワートレーニングは筋量、筋の質の改善に有効であり、その効果は同程度であることが示唆された。それに加えてスロー群においては歩行周期変動性や左右非対称性の改善がみられたことから、歩行特性の改善にはスロートレーニングが有効であることが示唆された研究Iでは若年者と高齢者における大腿四頭筋の筋厚・筋輝度および筋硬度(スティフネス)を評価し、筋特性の加齢変化について検討した。その結果、加齢に伴い、筋内脂肪の増加や収縮時の筋スティフネスの減少といった骨格筋の質的要素が変化することが示唆された。研究IIでは高齢者を対象に8週間の低強度筋力トレーニングを実施し、筋特性および歩行特性に及ぼす影響について検証した。その結果、高齢者に対する低強度筋力トレーニングは筋特性や歩行特性の改善に有効であることが示唆された。平成26年度は2種類の筋力トレーニングが高齢者の筋特性へ及ぼす効果について明らかにすることを目的として研究を実施した。本研究の結果、運動速度をゆっくりとするスロートレーニングおよび運動速度を素早くするパワートレーニングはいずれも筋力や筋量、筋の質の改善に有効であり、その効果は同程度であることが示唆された。しかしながら、これらの筋特性の改善が歩行能力や生活活動量等に及ぼす影響についてはさらなる検証が必要である。理学療法学平成27年度は2種類の筋力トレーニング法(運動速度をゆっくりとするスロートレーニングおよび運動速度を素早くするパワートレーニング)が高齢者の最大努力歩行時の速度、ケーデンス、ストライド長、立脚期時間の左右非対称性、歩行周期変動性といった歩行能力や、生活空間・1日の歩数や歩行時間といった生活活動量等へ及ぼす効果について多面的に検証する。これによって、高齢者の生活自立や介護予防を目指した筋力トレーニング法の確立を目指す。平成25年度は加齢に伴う筋特性の変化が高齢者の筋力や筋パワーに及ぼす影響について明らかにすることを目的として研究を実施した。本研究の結果、加齢に伴い、筋厚の減少、筋内脂肪の増加、収縮時の筋スティフネスの減少といった筋特性の変化が生じ、これら筋特性の変化は高齢者の筋力や筋パワーに影響を及ぼすことが明らかとなった。しかしながら、これらの筋特性を改善するためには、どのような介入プログラムが有効であるかの検証については、今後の課題である。平成24年度は、加齢により筋特性がどのように変化するのかについて明らかにすることを目的として研究を実施した。筋特性については、超音波診断装置を使用して評価し、筋厚を筋量の指標とした。また、得られた超音波画像から筋輝度を測定し、これを筋内脂肪の指標とした。本研究の結果、加齢により筋量が低下するだけでなく、筋内脂肪の増加というような筋の特性も変化することが示唆された。
低酸素分圧下での酸化ガリウムの結晶欠陥の生成と生成した欠陥を利用したドーピング

酸化ガリウム(99.999%)を成形後1500°Cで焼成して棒状に加工し、直流2端子法により電気伝導度を700,、800および900°Cで酸素分圧を変えながら測定した。焼成体の気孔率は35%と大きく、焼成体内への雰囲気の拡散は容易と思われる。700°Cでの電気伝導度は酸素分圧が1気圧の時に約10-5 S/cmで800°Cでは約一桁大きくなったが900°Cでは800°Cより若干大きくなる程度であった。いずれの温度でも酸素分圧が1気圧から10-5気圧とそれより低い段素分圧で傾きが異なり、低酸素分圧側では電気抵抗の酸素分圧依存性が小さくなった。いずれも酸素分圧が低くなると電気抵抗が大きくなるn型酸化物半導体の特性を示した。また、雰囲気の酸素分圧を変えた後の電気伝導度変化は急激な変化とその後のゆっくりとした変化があり、800°Cでは10時間以上経ても変化は続いていた。このゆっくりとした変化は900°Cの時の方が長時間継続した。さらに酸化チタンを添加した焼成体も作製して同様の試験を行った。酸化チタンを5%添加して1500°Cで焼成すると酸化ガリウム単一相となり、添加した酸化チタンは全て固溶することが分かった。また気孔率は15%であった。この試料を棒状に加工し、800°Cで酸素分圧を変えながら伝導度を測定した。酸化チタンを添加すると約1桁電気伝導度が大きくなり、酸素分圧が1気圧では10-3 S/cmであった。電気伝導度はドープしても同様に酸素分圧に依存し、ドープしたチタンイオンからキャリアを生成すると言う機構ではないことが分かった。硝酸ガリウムを原料として薄膜を作製した。溶液にポリビニルアルコールを添加すると膜厚が厚くなり、室温での比抵抗も小さくなった。薄膜ではチタンドープや窒素中熱処理によって比抵抗を小さくすることはできなかった。従来の考え方では説明できない非常に興味深い実験結果が得られている。これらに理由が解明できるかははっきりしないが、研究・実験そのものは概ね順調に進んでいる。酸化ガリウムには4配位と6配位の2種類のカチオンサイトがある。チタンをドープした試料のRietveld解析を行いチタンがどちらのサイトに固溶したかを決定する。さらに低酸素分圧で長時間アニールした試料について、XRDおよびTEMによる評価を行い、欠陥の生成について実験を進める。薄膜について、なぜ比抵抗が大きいかを薄膜の組織をSEMなどで観察して理由を探る。純度99.999%の酸化ガリウム粉末を成形、1500°Cで焼成した後、800°Cで酸素分圧が10の-25乗気圧の窒素雰囲気で100時間保持した後粉砕し、透過電子顕微鏡にて観察した。高分解能観察から、空格子が連続する格子欠陥のクラスターの生成が確認されたほか、数十nmの範囲での格子のゆがみが観察された。このゆがみが格子が湾曲している結果か、構造自体の変化によるものかについては未だはっきりしていない。また非常に興味深いことに転移などの生成によるコントラストは全く観察されなかった。制限視野電子線回折から超格子反射と思われる回折も認められたが、これが本当に超格子反射であるかについてはまだはっきりしていない。酸素分圧を10の1乗から-25乗気圧で熱処理した試料について粉末X線回折試験を行った。リートベルト解析の結果は、a、b、c軸長、角β、単位胞体積ともほとんど変化はなく、低酸素分圧処理の影響を明確に示す結果は得られなかった。また超格子反射によると思われるピークの存在も確認できなかった。回折ピークの半価幅から見積もった結晶子の大きさについてもむしろ低酸素分圧熱処理の方がわずかに多く奇なる傾向が認めらるのみであった。4価イオンであるTi4+をドープした試料では焼成体密度が大幅に高くなったが、伝導度の向上は確認できず、むしろ小さくなった。電気伝導度を酸素分圧10の-7乗気圧まで測定した場合の傾きは無添加試料とほぼ同じであった。X線回折の結果、急冷試料ではGa2TiO5が結晶化し、これを炉冷するとルチル(と酸化ガリウム)が結晶化していた。Ga2TiO5はシュードブルッカイト構造の化合物であり、これが低い温度で分解したことがわかった。しかし電気伝導度の測定温度で分解していたかは不明である。透過型電子顕微鏡による解析は中途段階であり、さらに詳細な解析を行う。X線解析について中途である。X線回折はマクロな結晶の情報によるものであるので、透過電子顕微鏡よりも平均的になる。従ってさらに低酸素分圧、長時間処理を行って再度リートベルト解析を試みる。

いずれの温度でも酸素分圧が1気圧から10-5気圧とそれより低い段素分圧で傾きが異なり、低酸素分圧側では電気抵抗の酸素分圧依存性が小さくなった。いずれも酸素分圧が低くなると電気抵抗が大きくなるn型酸化物半導体の特性を示した。また、雰囲気の酸素分圧を変えた後の電気伝導度変化は急激な変化とその後のゆっくりとした変化があり、800°Cでは10時間以上経ても変化は続いていた。このゆっくりとした変化は900°Cの時の方が長時間継続した。さらに酸化チタンを添加した焼成体も作製して同様の試験を行った。酸化チタンを5%添加して1500°Cで焼成すると酸化ガリウム単一相となり、添加した酸化チタンは全て固溶することが分かった。また気孔率は15%であった。この試料を棒状に加工し、800°Cで酸素分圧を変えながら伝導度を測定した。酸化チタンを添加すると約1桁電気伝導度が大きくなり、酸素分圧が1気圧では10-3 S/cmであった。電気伝導度はドープしても同様に酸素分圧に依存し、ドープしたチタンイオンからキャリアを生成すると言う機構ではないことが分かった。硝酸ガリウムを原料として薄膜を作製した。溶液にポリビニルアルコールを添加すると膜厚が厚くなり、室温での比抵抗も小さくなった。薄膜ではチタンドープや窒素中熱処理によって比抵抗を小さくすることはできなかった。従来の考え方では説明できない非常に興味深い実験結果が得られている。これらに理由が解明できるかははっきりしないが、研究・実験そのものは概ね順調に進んでいる。これまでの実験では800°C、酸素分圧10の-25乗気圧、100時間の条件で行っていたが温度を高くして還元処理を行い、透過型電子顕微鏡による観察および粉末X線回折を引き続き行い、解析する。さらにTi、Siを添加した試料を作製し、これをさらに低い酸素分圧下で処理することで電気伝導度などの変化、X線回折の実験を行い、酸素分圧の影響で固溶条件が変化するか実験を行う。また薄膜を合成し、同様の同様の実験を行う。薄膜作製については以前の研究実績があるのでこれを参考にする。これまでの実験では、ドープ試料の熱処理はあまり酸素分圧を下げていないので、今回はドープ試料の熱処理を酸素分圧10の-25乗気圧程度の条件でおこなう。酸化ガリウムには4配位と6配位の2種類のカチオンサイトがある。チタンをドープした試料のRietveld解析を行いチタンがどちらのサイトに固溶したかを決定する。さらに低酸素分圧で長時間アニールした試料について、XRDおよびTEMによる評価を行い、欠陥の生成について実験を進める。薄膜について、なぜ比抵抗が大きいかを薄膜の組織をSEMなどで観察して理由を探る。
環境勘定体系のための環境質の評価手法に関する研究

現在、提案されている環境質の評価手法として旅行費用法,回避費用法,再生費用法,資産価値法,価値意識法などがあるが、これらの手法の多くは効果の波及に関する考慮に欠けているために効果の二重計測や計測漏れの可能性があるなどの問題をもっている。本研究では、そのような問題を克服するために一般均衡論のフレームで評価モデルを構築した。本研究の成果は以下のとおりである。(1)効用理論のフレームで個人の効用関数に等価的偏差の概念を適用して環境質向上による便益を定義した。すなわち、環境整備によって達成される効用水準を維持するという条件の下で個人が環境整備を諦めるために必要と考える最低補償額を環境質向上による便益とした。これによって環境質が所得(貨幣)の単位で評価できるようになった。(2)一般均衡論のフレームで環境質向上による便益の定義式を展開して評価モデルを誘導した。そのとき、モデル式を環境質の代理市場における需要関数のシフトによって発生する消費者余剰の増分で表される形に近似した。これによって効果の二重計測や計測漏れの問題が回避されることになった。(3)ここでは価値意識法に基づく効果の定義式を展開することによってモデル式を旅行費用法(あるいは資産価値法)における評価モデルに似た形で与えており、本研究で構築した評価モデルが既存の評価手法を根本から否定するものではない。以上が主な成果であるが、環境質の変化を的確に反映する代理市場をどのようにして特定するかが今後の課題として残されている。
グルタミン酸誘発性神経細胞死に対する耐性獲得メカニズムの究明と応用研究

昨年までの研究より、大脳皮質由来の神経細胞は海馬由来の神経細胞と比較してグルタミン酸だけでなく、NMDAに対しても耐性を発揮するという結果を報告し、さらに、NMDAに対して脆弱な海馬由来の神経細胞においてのみ、NMDA曝露後にミトコンドリアの電位の崩壊が観察されることを報告してきた。本年度はさらにミトコンドリアに注目し研究を行った成果を報告する。まず、両親経細胞より単離したミトコンドリアにおける、直接的なミトコンドリア外カルシウム濃度変化の影響を検討すると、海馬由来ミトコンドリアでのみCytochrome Cの流出が観察されたことから、両神経細胞のミトコンドリア自体に違いが存在する可能性が考えられた。次に、神経細胞へのNMDA曝露後におけるミトコンドリアのカルシウム取り込み活性について検討した。その結果、NMDA曝露によって海馬由来ミトコンドリアでは大脳皮質由来標品に比べて、約2倍のカルシウム流入活性が観察された。さらに、海馬由来神経細胞のNMDAによる神経細胞死に対して、ミトコンドリアへのカルシウム輸送担体であるとされる、Mitochondrial calcium uniporter(mCU)の阻害剤であるRuRedをNMDA曝露30分前からNMDA曝露終了時まで添加すると、NMDAによる神経細胞死を顕著に阻害することから、ミトコンドリアへのカルシウム流入はNMDAによる神経細胞死に深く関わっていることが推察される。さらに、近年Uncoupling protein(UCP)2がmCUの実態であると予想されていることから、UCP2の発現を両神経細胞で比較すると、海馬由来神経細胞で有意に高い発現が見られた。以上の結果より、海馬由来神経細胞の脆弱性を決定する要因は、ミトコンドリアに発現するカルシウム輸送担体である、UCP2分子である可能性が示唆された。線条体由来の神経細胞は低濃度のグルタミン酸の長期暴露によって、その後の致死的な濃度のグルタミン酸暴露に伴う神経細胞死に対して耐性を獲得することは以前に示したが、続いて低濃度NMDA長期暴露の影響について検討した。その結果、低濃度のNMDAの長期暴露によっても、その後の致死的な濃度のグルタミン酸の暴露に対して耐性を獲得することが明らかとなった。さらに、低濃度のNMDA長期暴露によって引き起こされる耐性は、NMDA受容体特異的なアンタゴニストであるMK-801の添加によって観察されなくなった。一方、低濃度グルタミン酸の長期暴露によってNMDA受容体のNR2サブユニット特異的なダウンレギュレーションが観察されたが、この低濃度のNMDA受容体の長期暴露によってもグルタミン酸の場合と同様に、NR2サブユニットの特異的なダウンレギュレーションが観察された。以上の結果より、線条体由来の神経細胞における低濃度グルタミン酸長期暴露による、その後の致死的なグルタミン酸暴露に伴う神経細胞死に対する耐性獲得メカニズムには、NMDA受容体を介したNR2サブユニット特異的なダウンレギュレーションが関与する可能性が示唆される。さらに、低濃度のグルタミン酸添加あるいは非添加条件下の神経細胞からトータルRNAを抽出した後、線条体特異的に発現が上昇するmRNAをディファレンシャルディスプレイ法を用いて解析した。その結果、低分子GTPaseのRasスーパーファミリーに属するPAR-6を単離することに成功した。また、大脳皮質由来の神経細胞におけるグルタミン酸毒性に対する耐性のさらなる解析を行った。8日間培養した大脳皮質および海馬由来の培養標品にNMDAを暴露した後細胞生存率を測定した。その結果、大脳皮質由来の神経細胞は海馬由来標品に比べてNMDAによって誘発される神経細胞死に対しても抵抗性であることが解った。グルタミン酸受容体の一部であるN-methyl-D-aspartate(NMDA)受容体を選択的に活性化するNMDAに対しても耐性を発揮するという結果を報告した。続いて、このようなNMDA受容体を介する神経細胞毒性は、NMDA曝露後の細胞内遊離Ca^<2+>に依存するということが一般的であることから、NMDA曝露後の細胞内遊離Ca^<2+>濃度変化を検討した。しかしながら、NMDA曝露後の細胞内遊離Ca^<2+>は、最大濃度、NMDAの濃度依存性およびNMDA反応性の細胞数ともに大脳皮質および海馬由来の細胞において優位な差は見られなかった。ミトコンドリアはエネルギー産生の場であるとともに、細胞死のシグナルカスケードにおいてオン・オフのスイッチ的役割を果たす器官であると近年注目を集めている。さらに、神経細胞においてNMDA受容体を介した細胞内へのCa^<2+>の流入が選択的にミトコンドリアへ取り込まれ細胞死の決め手となる分子の制御を行うことから、NMDA受容体を介した神経細胞死とミトコンドリアには密接な関係がある可能性が考えられる。したがって、大脳皮質および海馬由来の細胞におけるNMDA曝露後のミトコンドリア電位を測定した。その結果、海馬由来の神経細胞でのみミトコンドリア電位の消失が観察された。以上の結果より、NMDAによるCa^<2+>の細胞内への流入活性には大きな相違は見られなかった。しかしながら、細胞内Ca^<2+>濃度上昇の後のシグナルとして考えられるミト耳ンドリア電位の喪失は海馬由来の神経細胞でのみ観察されたことから、大脳皮質と海馬由来の神経細胞内のミトコンドリアに違いがある可能性が考えられる。よって、以後の実験として大脳皮質および海馬由来の細胞のミトコンドリア機能の相違について追究する予定である。

昨年までの研究より、大脳皮質由来の神経細胞は海馬由来の神経細胞と比較してグルタミン酸だけでなく、NMDAに対しても耐性を発揮するという結果を報告し、さらに、NMDAに対して脆弱な海馬由来の神経細胞においてのみ、NMDA曝露後にミトコンドリアの電位の崩壊が観察されることを報告してきた。本年度はさらにミトコンドリアに注目し研究を行った成果を報告する。まず、両親経細胞より単離したミトコンドリアにおける、直接的なミトコンドリア外カルシウム濃度変化の影響を検討すると、海馬由来ミトコンドリアでのみCytochrome Cの流出が観察されたことから、両神経細胞のミトコンドリア自体に違いが存在する可能性が考えられた。次に、神経細胞へのNMDA曝露後におけるミトコンドリアのカルシウム取り込み活性について検討した。その結果、NMDA曝露によって海馬由来ミトコンドリアでは大脳皮質由来標品に比べて、約2倍のカルシウム流入活性が観察された。さらに、海馬由来神経細胞のNMDAによる神経細胞死に対して、ミトコンドリアへのカルシウム輸送担体であるとされる、Mitochondrial calcium uniporter(mCU)の阻害剤であるRuRedをNMDA曝露30分前からNMDA曝露終了時まで添加すると、NMDAによる神経細胞死を顕著に阻害することから、ミトコンドリアへのカルシウム流入はNMDAによる神経細胞死に深く関わっていることが推察される。さらに、近年Uncoupling protein(UCP)2がmCUの実態であると予想されていることから、UCP2の発現を両神経細胞で比較すると、海馬由来神経細胞で有意に高い発現が見られた。以上の結果より、海馬由来神経細胞の脆弱性を決定する要因は、ミトコンドリアに発現するカルシウム輸送担体である、UCP2分子である可能性が示唆された。
縫合部拡大後の治癒過程におけるbFGF局所投与法の確立

矯正治療時に急速拡大装置を用いた際、縫合部の骨形成が速やかに行われることで拡大された歯列弓幅径の安定性をも増すことができ、保定期間の短縮や装置の早期除去が可能になると考えられる。本研究では、骨形成の促進に対して塩基性線維芽細胞成長因子(bFGF)を用いた方法の臨床応用を目指し、以下の実験系を用いて研究を行ってきた。1.実験動物として生後6週の雄生ラットを用い、麻酔下にて切歯間縫合の離開を行い拡大装置にて2日間拡大力を加えた。2.保定装置に切り替えた後、拡大部へbFGF水溶液の投与を行った。投与濃度については水溶液10μl中にbFGFがそれぞれ、5μg、1μg、0.5μg、0.1μgとした。5日間保定を行った後屠殺し試料を作成した。なお、対照群として10μlの生理食塩水を投与した群を用意した。この実験結果より、拡大された縫合部では中央に向かって新生する骨梁が確認され、対照群に比べbFGF水溶液投与群での骨形成が促進されており、また濃度依存的な傾向がみられることがわかった。濃度依存的な傾向をさらに明らかにするために、新生骨量の評価には本年度の科学研究費補助金を用いて蛍光ラベリング法を応用することにした。保定開始時にカルセイン、保定開始5日目にアリザリンを背部皮下にそれぞれ1mlずつ投与し翌日屠殺、通法に従い試料作製を行った。蛍光顕微鏡下で検索を行った後ノートパソコンに画像データを取り込み、デジタルデータの解析による評価を行う。16年度に予定していた計画を遂行するため、科学研究費補助金を用いて研究資材等の購入を行った。データ処理用のノートパソコン(Apple社製Powerbook G4)を購入し、実験に使用するための設定を行った。また同時に購入したデータ解析用アプリケーション(Hu Links社製lgor Pro Ver.5.0)のインストールを行った。さらに当アプリケーションが、データ出力用アプリケーション等がインストールされた上記ノートパソコン上で正常に動作するかどうかの確認を行った。結果、問題なく動作することが確認された。bFGF投与についての濃度、投与時期の検索にあたって、当初の予定では拡大後の保定期間についてのみ検索を計画していた。しかしながら、ラット切歯間縫合部の離開後、拡大力を加える2日間についても、投与時期の対象として検討する必要性を感じ、予備実験を行うことにした。研究計画としては本実験と同様に、実験動物として生後6週の雄生ラットを用い、麻酔下にて切歯間縫合の離開を行い拡大装置を用いて2日間拡大を行うこととした。拡大装置装着後、一定期間経過した試料の作成を行い、検索を行うこととした。現在、実験計画に従い拡大後1日目の試料を作成し、組織学的観察を行っているところである。今後は、この組織学的観察結果をもとに本実験を行い、当初の計画通りbFGFを投与する最適な濃度、時期を探っていく予定である。
真菌カンジダによる実験的関節炎の硬組識学的研究

口腔カンジダ症患者から分離したC.albicansK株の1×10^74×10^7cellsを4週齢の雌雄SDラットに1回静脈接種することにより四肢に関節炎を発症せしめ、外観症状(腫脹,発赤,歩行異常)の経過を観察すると共に関節部骨の形態変化について検討した。1.経過観察:(1)発症率には性差はなく、接種菌量の増量にほぼ依存して発症頻度も高くなった。(2)発症の時期は菌接種後24週に集中したが、2ケ月以降に遅発する例や再発例もあった。(3)発症部位は諸々の関節に及ぶが、中でも足根部,膝,助骨,肘の頻度が高かった。また、一個体で複数部位に発症する例が約4割あり、接種菌量が増量すると発症部位の総数も増加した。(4)外観症状の回復には平均2週間位を要したが、数日間の軽症例や長期間持続するものもいた。2.骨形態変化:(1)関節炎部位の軟X線写真からは骨の膨隆,骨吸収斑の他、関節面の凹凸もみられた。骨吸収斑は未発症の骨にも同様にみられた。(2)それら部位のCMR写真からは軟X線所見を裏付ける骨造生像や骨吸収窩像の他、皮貭骨の菲薄化、骨梁の減少も観察された。この造生骨の形成過程を踵骨の例でみると、外観症状の出現から4日位で針状の未熟骨が部分形成され、その数日後には桿状骨となり骨辺縁を取巻いていた。この間に投与した硬組織時刻描記剤テトラサイクリンの骨蛍光分布は造生骨が顕著であり、石灰化が活発であることが示された。そして、この骨変化は外観症状が顕著なもの程、高度でかつ永続した。(3)病理組織標本からは旺盛な骨芽細胞が造骨している一方で、破骨細胞の出現による骨吸収窩像がみられたが、これらの所見は関節周囲の強裂な炎症に起因すると思われた。以上の成績から、本真菌によるラット関節炎は多発性であること、遅発や再発も起こること、骨に対しては新生骨の造生と骨吸収斑の変化が主であり、これらの骨病変は自然治癒しにくいことが示唆された。
福祉援助職のメンタルヘルスの現状及び事業者によるメンタルヘルス対策に関する研究

福祉援助職のメンタルヘルスの現状と事業者のメンタルヘルス対策の現状を明らかにするために、社会福祉法人や福祉援助職員を対象とした聞き取り調査及びアンケート調査を実施した。その結果、職員は高いストレスを経験し、メンタルヘルス問題による休職・退職が増えているが、事業者による具体的な対策はほとんど行われていない現状が明らかになった。また、職員が感じるストレス要因と、事業者が考える職員のストレス要因の間にズレがあることも分かった。一方で、職員と事業者の両者が一致して、福祉援助職が健康でやりがいを持って仕事を続けるためには待遇改善が最も重要であると考えていた。待遇改善を始めとして、福祉援助職の労働環境や支援体制の改善・強化が緊急の課題であることが明らかとなった。本研究は、福祉援助職のメンタルヘルスの実態と社会福祉事業者のメンタルヘルス対策の現状を明らかにした上で、福祉援助職のメンタルヘルスの維持・向上を図り、質の高い利用者支援を提供していくために必要な、労働環境や支援体制等のあり方について示すものである。平成19年度は、対人援助職のケアに関する研究を行う団体、施設職員のメンタルヘルスに関する調査を実施した団体メンタルヘルスに関する研究・研修を実施する団体、メンタルヘルスに関する研修を実施している福祉専門職団体、メンタルヘルス問題を抱える社会福祉法人、メンタルヘルス対策に取り組む社会福祉法人の計6箇所と、過去にメンタルヘルス不全を経験し、現在も福祉施設に勤務する個人から聞き取り調査を実施した。聞き取りから、社会福祉の仕組み・制度等の福祉援助職を取り巻く環境に変化が起こり、その結果、過重労働・精神的なストレスなどが原因でメンタルヘルス不全にみって休職・退職する職員が増えている現状が見えてきた。本人の職業生活のみならず、生活全体を大きく変化させる結果となっている。また、事業者にとっては、有能な職員を失うことになり、残された職員の加重負担を招き、結果として、更なるメンタルヘルス不全者を生むという事態も起こっている。今後さらに実態を詳細に明らかにする必要がある。このような深刻な現状に対して、事業者である社会福祉法人、専門職団体、メンタルヘルスの専門団体等が、EAPの導入、職員や施設長向けのメンタルヘルスに関する研修等の取り組みを始めている。このような取り組みの効果や重要性を探ることも、今後の研究課題である。平成20年度は、社会福祉士を対象としたストレスに関するアンケート調査、社会福祉施設を対象とした福祉援助職のメンタルヘルスに関するアンケート調査、及び先駆的なメンタルヘルス対策に取り組む社会福祉施設に対する聞き取り調査を実施した。2つのアンケート調査からは、福祉援助職の間で、ストレスやメンタルヘルス不全が問題になっている実態が明らかになった。また、ストレス要因については、福祉援助職自身と施設の人事担当者との間に認識のズレが見られた。例えば、福祉援助職は「待遇面の悪さ」を最大のストレス要因と感じているが、人事担当者は「職員の個人的要因」がメンタルヘルス問題の要因だと考えている、などである。一方で、「福祉援助職が健康で生き生きと仕事を続けるために必要な支援や環境整備」としては、両者とも「待遇改善」がトップに上がっており、労働者と使用者の共通の関心事になっていることが分かった。さらに、メンタルヘルスに関する事業者の意識は高いが、具体的な対策はほとんど取り組まれていない現状が明らかになった。そのような中でも、職員に対するケアの重要性への高い認識を持って、組織的な職員支援の仕組みを作り、成果を上げている法人もあった。今後は、福祉援助職に対するケアの重要性についての啓発、具体的なメンタルヘルス対策に関する情報提供が必要である。また比較的小規模な事業者が大半を占める社会福祉業界においては、業界全体で問題を共有し、業界として組織的な取り組みを展開していくことなどが課題である。
実際の観光地におけるキャプション評価法を用いた中国人による観光資源の認識構造

本研究では,広島県の観光地を実際に訪問してキャプション評価を行わせる実験を,中国人,日本人双方を被験者として実施し,両結果を比較する。さらに一瞥しただけでは認識することが困難な,観光地とそれを構成する様々な要素に関する詳細な情報を提供した上で同様な実験を行い,情報の提供がない場合と比較する。これら一連の結果に基づいて,日本人とは異なる社会・文化的背景を有する中国人からみた場合の魅力的な観光資源を明らかにすることを目的としている。このうち,情報を提供しないキャプション評価実験については,平成28年度に中国人を対象に,平成29年度に日本人を対象に,それぞれ予備実験の位置づけで実施していたため,同様の実験を計画する本申請研究において,これら結果の活用可能性について検討した。その結果,対象観光地数は若干劣るものの信頼性の高い十分なデータであることが判断できたため,とりあえず初年度に計画していた情報を提供しない実験の実施を延期し,観光地の詳細情報を提供した上でのキャプション評価実験を実施することとした。したがって,平成30年度は,まず平成28,29年度のキャプション評価実験の対象として選定した6ヶ所の観光地のうち,耐震改修のため通常の観光活動が期待できない平和記念公園を除く5ヶ所(厳島神社,縮景園,尾道水道,耕三寺,未来心の丘)について,観光ガイドブックやパンフレット,さらには他の文献等を参照して取捨選択し,被験者に提供する情報をA4判表裏2枚にまとめた。次に,広島大学の学生との合同WSに参加する大連理工大学,大連民族大学の学生計20名を被験者として,11月下旬の来日時に5ヶ所の観光地を順次訪問させてキャプション評価を行わせた(1日あたり23ヶ所)。平成28年度のキャプション評価実験に際しては,中国人学生に広島県内の32ヶ所の観光景観を呈示し評価を求める画像評価実験を訪日前に実施している。このほとんど日本に関する情報がなく,事前の期待が反映された結果が,実際の観光地を訪問し,キャプション評価を行うことによる変化について分析を進め,平成29年度の日本人による同様の結果と合わせて,日本建築学会環境系論文集に成果として投稿した。また,キャプション評価実験では,各観光地の対象範囲を自由に散策させ,気になった事物について自由に写真撮影させると共に,その事物について,要素,特徴,印象の回答をそれぞれ求める。ここで,得られた回答内容の整理にあたっては,河川景観や地域景観を対象とした申請者らの他の既往研究の成果における自由記述回答の分析結果を参考に分類してきたが,評価対象を観光地としたことにより,従前の方法では問題が生じる恐れがあるため,改めて分類方法を再検討した。その結果に基づいて,平成28,29年度の結果,新たに平成30年度に実施した結果を再整理し,前者については数量化理論第III類による分析を適用した。その結果,中国人は建築物や工作物の形状や特徴等に着目して日本らしさを感じるのに対して,日本人は個別の要素ではなく景色としての全体的なまとまりや調和,広がりに着目する傾向を示した。さらに,このような中国人と日本人との比較においては,日本や対象観光地についての知識の多寡による影響が極めて大きいことを,これまでの研究成果から明らかにしているが,日中間に存在する根本的な価値観や考え方の違いによる潜在的な影響も予想されることから,これまでと対象観光地を変更し,中国大連の観光地に対する日本人学生による評価についての検討にも着手している。以上の現況を考えるなら,当初の研究計画とは異なる部分もあるものの,概ね順調に進展していると評価できる。平成30年度は,中国人学生を被験者として,観光地の詳細な情報を提供した上でキャプション評価実験を実施した。しかしながら,来日時期が11月下旬12月初旬になったことから,日本人学生を被験者として同様の実験を実施するには時期的に困難となった。したがって平成31年度は,まず中国人学生による実験と同様の時期に,日本人による実験を実施することを計画する。観光地に関する情報を多少なり有することから,日本人については情報提供による影響が中国人ほどには現れないことが予想されるが,中国人による結果との比較から,情報提供による効果の有無をより客観的に評価できるものと考える。また,平成31年度はWSでの中国人学生の来日時期が5月となり,平成30年度とは時期が異なる。縮景園については,紅葉に着目した多くのキャプションが得られたため,新緑の時期にはまた異なるキャプションが得られることを想定し,季節による影響がどのように現れるのかを検討する。これら一連の結果をふまえ,キャプション評価実験結果の日中比較,さらには情報提供の有無による効果の比較についてより詳細な分析を進め,日本建築学会や日本観光研究学会等での結果報告に加え,日本建築学会環境系論文集への投稿も計画している。さらに,中国大連の観光地を対象とした実験についても,日本人のみならず中国人学生による実験を計画,実施することを予定している。WS参加のため大連を訪問する日本人学生は,広島を訪問する同様の中国人学生より人数が少ないため,十分な解析に耐えるデータの取得には,平成30,31年度の2ヶ年を要すると想定している。

これら一連の結果に基づいて,日本人とは異なる社会・文化的背景を有する中国人からみた場合の魅力的な観光資源を明らかにすることを目的としている。このうち,情報を提供しないキャプション評価実験については,平成28年度に中国人を対象に,平成29年度に日本人を対象に,それぞれ予備実験の位置づけで実施していたため,同様の実験を計画する本申請研究において,これら結果の活用可能性について検討した。その結果,対象観光地数は若干劣るものの信頼性の高い十分なデータであることが判断できたため,とりあえず初年度に計画していた情報を提供しない実験の実施を延期し,観光地の詳細情報を提供した上でのキャプション評価実験を実施することとした。したがって,平成30年度は,まず平成28,29年度のキャプション評価実験の対象として選定した6ヶ所の観光地のうち,耐震改修のため通常の観光活動が期待できない平和記念公園を除く5ヶ所(厳島神社,縮景園,尾道水道,耕三寺,未来心の丘)について,観光ガイドブックやパンフレット,さらには他の文献等を参照して取捨選択し,被験者に提供する情報をA4判表裏2枚にまとめた。次に,広島大学の学生との合同WSに参加する大連理工大学,大連民族大学の学生計20名を被験者として,11月下旬の来日時に5ヶ所の観光地を順次訪問させてキャプション評価を行わせた(1日あたり23ヶ所)。平成28年度のキャプション評価実験に際しては,中国人学生に広島県内の32ヶ所の観光景観を呈示し評価を求める画像評価実験を訪日前に実施している。このほとんど日本に関する情報がなく,事前の期待が反映された結果が,実際の観光地を訪問し,キャプション評価を行うことによる変化について分析を進め,平成29年度の日本人による同様の結果と合わせて,日本建築学会環境系論文集に成果として投稿した。また,キャプション評価実験では,各観光地の対象範囲を自由に散策させ,気になった事物について自由に写真撮影させると共に,その事物について,要素,特徴,印象の回答をそれぞれ求める。ここで,得られた回答内容の整理にあたっては,河川景観や地域景観を対象とした申請者らの他の既往研究の成果における自由記述回答の分析結果を参考に分類してきたが,評価対象を観光地としたことにより,従前の方法では問題が生じる恐れがあるため,改めて分類方法を再検討した。その結果に基づいて,平成28,29年度の結果,新たに平成30年度に実施した結果を再整理し,前者については数量化理論第III類による分析を適用した。その結果,中国人は建築物や工作物の形状や特徴等に着目して日本らしさを感じるのに対して,日本人は個別の要素ではなく景色としての全体的なまとまりや調和,広がりに着目する傾向を示した。さらに,このような中国人と日本人との比較においては,日本や対象観光地についての知識の多寡による影響が極めて大きいことを,これまでの研究成果から明らかにしているが,日中間に存在する根本的な価値観や考え方の違いによる潜在的な影響も予想されることから,これまでと対象観光地を変更し,中国大連の観光地に対する日本人学生による評価についての検討にも着手している。以上の現況を考えるなら,当初の研究計画とは異なる部分もあるものの,概ね順調に進展していると評価できる。
植物細胞の分化に伴うセルロース合成酵素の細胞内動態変化

セルロース微繊維は植物細胞壁の主要な構造であり、セルロース合成酵素によって細胞膜上で合成される。セルロース合成酵素は複数のタンパク質から構成される複合体で、細胞の成長(伸長)中、あるいは成長後という機能のタイミングで、それぞれ一次細胞壁タイプと二次細胞壁タイプの2種類に分類できる。植物細胞はこれら2つのタイプのセルロース合成酵素複合体を成長の過程で使い分け、植物の独特かつ複雑な形態形成を実現している。しかしながら、セルロース合成酵素複合体の分子動態が細胞の分化によってどのような制御を受けるのかはよく分かっていない。本研究では、細胞分化に伴うセルロース合成酵素の細胞内局在変化を制御する因子を同定し、その機能解析を通して、細胞壁形成の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。本年度はセルロース合成酵素複合体の局在制御を担う因子についてシロイヌナズナを対象に探索し、見出した候補因子について次年度以降の解析に使用する形質転換体の作出や変異体の単離などの準備を行った。蛍光タンパク質によって可視化したセルロース合成酵素を発現する形質転換体を確立し、野生型および候補因子の機能欠損変異体背景での観察を進めた。一次細胞壁タイプのセルロース合成酵素について行った予備的な観察では、候補因子変異体において顕著な蛍光シグナルの減少が認められ、候補因子のセルロース合成酵素の局在制御への関与を示唆する結果を得た。また、セルロース合成酵素のタンパク質配列上に候補因子との結合モチーフが予測されたことから、当該モチーフに変異を導入したセルロース合成酵素を発現する形質転換体の作出を現在行っており、局在制御への影響を今後検証する。二次細胞壁タイプのセルロース合成酵素についても動態観察のための形質転換体作出が進行中であり、次年度に解析を行う予定である。本研究の目的達成のための鍵となる候補因子が同定でき、その機能解析のための植物試料の作出等が計画通りに進んでいるため。現在進めている形質転換体の作出を完了させ、細胞分化の状態に着目したセルロース合成酵素の動態解析を当初の計画に従って推進する。また、候補因子変異体がもつ細胞壁について、形状解析や構成成分分析を行う。当該年度に計画していた候補因子の探索や形質転換体の作出などは順調に進んだが、対外的に発表するには成果内容がまだ不十分と判断したため、当初計画していた学術集会等への参加を見合わせた。そのため主に旅費の費目で次年度使用が生じることとなったが、その分はそのまま次年度開催される学術集会への参加旅費として使用予定である。また、これまで研究室で使用していた超低温冷凍庫が使用できなくなり、それに代わる機器を次年度に購入する必要が生じたため、そのための費用も次年度使用とした。