Ehime University Institutional Repository

城賀本, 晶子

Jogamoto, Akiko

桧垣, 智菜美

Higaki, Chinami

野中, 麻衣

Nonaka, Mai

村上, 光

Murakami, Hikari

安部, 抄太

Abe, Shouta

田中, 勘太

Tanaka, Kanta

Japanese

男性の更年期症状に対する４年制大学看護学生の理解の現状

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

山本, 雄太

ダイナミック心筋CT perfusion検査における4D similarity filterを用いた画質向上と被曝低減の可能性について

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)thesi

伊藤, 千尋

 
（第 12号様式） 
 
 
学 位 論 文 の 要 約 
（ 研 究 成 果 の ま と め ） 
 
 
 
            氏   名    伊藤 千尋 
 
 
            学位論文名  高度に障害された肝細胞のプロモーター領域における脱
メチル化はケモカイン受容体 CXCR4遺伝子の発現を増強させる 
 
 
    学位論文の要約 
 
肝臓は強い再生能力を持つことが知られているが、持続的な炎症や重度の急性傷害
は肝線維化や不完全な再生を引き起こし、最終的に肝不全に至る場合がある。近年、
肝損傷に反応して増加するケモカイン CXCL12 の受容体のうち、CXCR4 と CXCR7
という 2 種類の受容体の軸が、肝線維化と再生に重要な役割を果たしていることが報
告された。特に CXCL12-CXCR4 軸が優位になることで肝類洞内皮細胞の血管内分泌
反応が変化し、線維化促進血管ニッチが形成されることで線維化の進行が促進される
ことが明らかにされた。そこで本研究は損傷肝において CXCR4 の発現制御に関与す
る因子を検討することを目的とした。 
まず、肝移植時に採取した肝組織サンプルにおいて肝損傷と肝再生、酸化的ストレ
スに関連する抗体を用いて免疫組織化学的なスクリーニングを行ったところ、肝組織
において CXCR4 とメチル化シトシン結合タンパク（MeCP2）がレシプロカルな発現
パターンを示すことが確認された。この染色パターンにより、転写抑制因子である
MeCP2 と肝臓における CXCR4 の発現に何らかの関連があるのではないかという仮
説を立てた。また、損傷肝組織において、肝細胞の再生および増殖が不十分である一
方で、胆管細胞の性質を示す偽胆管が増生する「細胆管反応」を認めることから、肝
細胞と肝内胆管細胞の性質の違いにも着目した。次に、CXCR4 mRNA の発現に影響
を与える因子を検討するために肝細胞および肝内胆管細胞由来の培養細胞株を用い
た in vitro 実験を行った。肝障害の進行に関わる因子として酸化的ストレスが特に重
要と考えられ、培養細胞に H2O2 投与による酸化的ストレスを加えた検討を行った。
H2O2 投与は肝細胞および肝内胆管細胞由来の両方の細胞株において、異なるシグナ
ル伝達経路を介して用量依存的に CXCR4 発現を増加させることが明らかになった。
ここで、CXCR4 遺伝子プロモーター領域に TATA-box が存在していることからエピ
ジェネティックな発現制御機構が存在する可能性も考慮した。エピジェネティクスの
関与を確認するため、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤であるトリコスタチンと
 
DNAメチル基転移酵素阻害剤であるアザシチジンを投与してリアルタイム PCRを行
ったところ、肝細胞においては CXCR4 遺伝子プロモーターのメチル化状態が変化す
ることで CXCR4 発現が調節されることが示唆された。さらに、電気泳動移動度ゲル
シフトアッセイ（EMSA）により、TATA-box 領域のシトシン残基がメチル化されて
いる場合にのみ転写抑制因子である MeCP2 がオリゴヌクレオチドに結合し、シトシ
ン残基がメチル化されていない場合には MeCP2 ではなく転写因子 TATA 結合タンパ
ク（TBP）がオリゴヌクレオチドに結合することが確認された。以上より、CXCR4
遺伝子プロモーター領域の TATA-box 領域において、MeCP2 の標的配列となるシト
シン残基のメチル化が失われると、MeCP2 が結合せず TBP が TATA-box に結合する
ことにより CXCR4 遺伝子発現が上昇するというメカニズムが考えられた。また、実
際の症例標本を顕微鏡下にマイクロダイセクションしメチル化特異的 PCR 解析を行
ったところ、損傷肝細胞における CpG メチル化の消失と CXCR4 発現上昇との間に
相関があることが明らかになり、in vitro 実験の結果が再現された。なお、本研究の
人体から取得された既存の病理組織切片を用いた実験については、愛媛大学医学部附
属病院臨床研究倫理審査委員会によって承認されている（承認番号：2307003）。 
胆管細胞において CXCR4 を活性化する従来の MEK/ERK および NF-κB シグナル
経路とは別に、肝細胞で観察された独自のエピジェネティック修飾は、
CXCR4-CXCR7 バランスを CXCR4 へシフトさせ、不可逆的な肝障害および線維化を
もたらす可能性がある。本研究は、肝障害や線維化における CXCR4 発現の制御にお
けるエピジェネティック修飾の重要性を明らかにするものである。 
なお、この学位論文の内容は、以下の原著論文に既に公表済である。 
 
主論文：Ito C, Haraguchi R, Ogawa K, Iwata M, Kitazawa R, Takada Y and Kitazawa S: 
Demethylation in promoter region of severely damaged hepatocytes enhances chemokine 
receptor CXCR4 gene expression. Histochemistry and Cell Biology DOI:   
10.1007/s00418-023-02229-x  


高度に障害された肝細胞のプロモーター領域における脱メチル化はケモカイン受容体CXCR4遺伝子の発現を増強させる

森, 大晃

（第７号様式） 
学位論文審査結果の要旨
  氏   名 森  大晃 
 審 査 委 員 
論  文  名 
血液中の CDKN2A 遺伝子の発現と加齢や変性疾患との関係 
審査結果の要旨 
【背景】 
愛媛県内中山町研究からも頻度が高い認知症の原因疾患アルツハイマー病は、最も頻度の高い神
経変性疾患である。先行研究で数多くのバイオマーカーを探索してきたが、3xTg マウス AD モデ
ルにおける探索で見出した CDKN2A mRNA 発現に着目した。
【材料と方法】 
20-69 歳の認知機能障害のない健常被験者 45 名で、血液中の CDKN2A mRNA 発現の年齢による変
化を確認した。年齢を一致させた正常コントロール 55 名、アルツハイマー病 46 例、アルツハイ
マー病による軽度認知症 20 例、パーキンソン病 21 例、レビー小体型認知症 21 例の各疾患群で、
血液中の CDKN2A mRNA 発現を確認するため、血液標本から Pax Gene Blood RNA システムで全 RM
A を得て、リアルタイム PCR 法を用いて mRNA の発現を解析した。さらに、DNA メチル化レベルを
検討するため、CDKN2A 遺伝子の第二エクソンに存在する７つの CpG 配列部位に焦点を絞り、Bis
ulfite 処理後の DNA に対応したプライマーを用いて定量を行った。 
主 　 査 　 　 國 枝 　 武 治
副 　 査 　 　 大 八 木 　 保 政
副 　 査 　 　 田 中 　 守
副 　 査 　 　 阿 部 　 雅 則
副 　 査 　 　 松 原 　 裕 子
【結果】 
正常群において、CDKN2A mRNA 発現は、年齢とともに有意に増加していた。正常コントロールと
各疾患群の比較では、アルツハイマー病群のみで発現が有意に低く、他の疾患群では有意差は認
めなかった。評価に用いた指標からは、認知症の臨床症状と mRNA 発現に相関は認めなかった。
メチル化率については、7 つの CpG サイト全てにおいても、全体でも、アルツハイマー病群と正
常コントロールで有意差は認めなかった。しかし、アルツハイマー病群では、全ての CpG サイト
において mRNA 発現とメチル化率には有意な相関が認められた。 
【結論】 
健常者において、血液中の CDKN2A mRNA 発現は年齢とともに増加することを示した。アルツハイ
マー病群においてのみ、正常群と比較して有意に低かったことから、認知症症例においてアルツ
ハイマー病診断のバイオマーカーとなりうることを示した。アルツハイマー病群で CDKN2A mRNA
発現とメチル化率に相関が認められたことから、エピジェネティックな異常が要因であることが
示唆された。 
 
公開審査会は、令和６年１月５日に開催され、申請者は、研究内容を英語で明確に発表した
後に、審査委員から本研究に関する質問がなされた。主な内容として、１）背景にある 3xTg マ
ウスでの結果との違いについて、２）病期（症状）とバイオマーカーとの関連について、３）研
究サンプルの採取時期と期間について、４）メチル化率の差異が有する意義について、５）Fig.
 2 のはずれ値に基づいて健常被験者選択方法について、６）mRNA 発現の異常と治療の可能性に
ついて、７）正常コントロールにおける age-matched の手法について、８）複数バイオマーカー
でのパネル診断の可能性について、９）mRNA 発現異常の臨床的意義について、１０）今後の研
究の展開について、１１）メチル化率と正の相関があることの意味について、１２）家族性と孤
発性アルツハイマー病の病態の違いについて、１３）マイクロ RNA と細胞周期に関わる研究の展
望について、１４）参考文献 21 に関する誤りについて、１５）アルツハイマー病群内での年齢
と mRNA 発現の相関について、１６）ヒト脳標本を用いた研究の可能性についてなど、多くの質
問が日本語で行われたが、申請者は全てに的確に応答した。 
 
審査委員は、申請者が本論文関連領域に対して学位授与に値する十分な見識と能力を有する
ことを全員一致で確認し、本論文が学位授与に値すると判定した。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


血液中のCDKN2A遺伝子の発現と加齢や変性疾患との関係

矢野, 晶子

 
（第 12号様式） 
 
 
学 位 論 文 の 要 約 
（ 研 究 成 果 の ま と め ） 
 
 
 
            氏   名 矢野 晶子 
 
 
            学位論文名  妊娠マウスにおける子宮周囲脂肪組織のシングルセル 
トランスクリプトームと細胞間相互作用について 
 
 
    学位論文の要約 
 
緒言： 
脂肪組織は妊娠の有無に関わらず全身のインスリン感受性やエネルギー恒常性の維持に重
要な内分泌器官である。これまで脂肪組織を用いた検討等により、脂肪組織中に含まれる
免疫細胞や血管内皮細胞といった細胞が妊娠中のインスリン抵抗性の誘導等に関与するこ
とを示唆した研究はあるものの、それぞれの細胞亜集団としての変化や相互作用を検討し
た研究はない。本研究では、妊娠マウスと非妊娠マウスの脂肪組織、特に子宮周囲脂肪組
織におけるシングルセル RNA シークエンス解析（scRNA-seq）を実施し比較することによ
り、脂肪組織中の細胞亜集団の変動や遺伝子発現の変化、相互作用について検討すること
を目的とした［Yano et al, 2023：主論文］。 
方法： 
すべての動物実験は愛媛大学動物飼育管理委員会のガイドラインに沿って実施され、愛媛
大学動物実験委員会による承認を得た（承認番号:05KI52-1）。12 週齢の C57BL/6N 雌雄マ
ウスを交配させ、妊娠 18 日目の雌マウスから子宮周囲脂肪組織を採取した。また同週齢の
非妊娠雌マウスからも同様に子宮周囲脂肪組織を採取した。採取した脂肪組織を処理して
単細胞懸濁液を調整し、scRNA-seq を実施した。scRNA-seq では Cell Ranger software (v6.0.0)
を用いてクラスタリング、サブクラスタリング解析が行われ、Uniform Manifold 
Approximation and Projection (UMAP)を用いて可視化された。妊娠群と非妊娠群の遺伝子発
現差をもとに、iDEP1.1 を用いて Enrichment 解析と Pathway 解析を行った。異なる細胞間
の分子相互作用を検証するために CellChat1.6.0 を用いて細胞間相互解析を行った。また妊
娠中の全身脂肪組織の経時的変化を調べるためにマイクロ X 線 CT 分析を用いて脂肪量を
測定した。 
結果： 
脂肪組織を構成する細胞群はマーカー遺伝子によって識別され、10 のクラスターに分類さ
れた。クラスターの内訳は脂肪細胞と、単球/マクロファージ、T 細胞、B 細胞、肥満細胞、
 
線維芽細胞、平滑筋細胞/内皮細胞、中皮細胞、赤血球細胞、分類不能細胞であった。非妊
娠群と妊娠群を比較すると、妊娠群では非妊娠群と比較して脂肪細胞の著明な減少と、非
脂肪細胞分画の相対的な増加を認めた。さらにマーカー遺伝子で判別できない分類不能細
胞群は妊娠群にのみ確認された。また脂肪細胞を詳細に解析した結果、さらに 6 つのサブ
クラスターに分類することができた。このうち Adipo_5 はエストロゲンに対する反応と妊
娠に関与する胚形成過程において独自の性質をもつことが示唆された。さらに細胞間相互
解析により、妊娠群ではレジスチンシグナル伝達経路において脂肪細胞から B 細胞へのシ
グナル消失が認められた。非妊娠群と比較して妊娠群で B 細胞におけるレジスチンに関連
するシグナル伝達経路のダウンレギュレーションが確認され、これは妊娠の維持や妊娠関
連疾患の予防に寄与していることが示された。また、トロンボスポンジン(THBS)シグナル
伝達経路において、非妊娠群では認められなかった脂肪細胞からのシグナル発信が妊娠群
では認められた。シグナルリガンドである Thbs1、Thbs2、Thbs3 の脂肪細胞の亜集団にお
ける遺伝子発現パターンを解析したところ、妊娠群 Adipo_2 における Thbs1 と Thbs3 の発
現が有意に上昇していた。さらに THBS/Yap シグナル伝達経路において妊娠群において
RAP2A/RAP2B の遺伝子のダウンレギュレーションと YAP1 のアップレギュレーションを
認め、妊娠に関連する血管リモデリングの関与が示唆された。 
考察： 
 本研究は scRNA-seq を行うことで、非妊娠群と妊娠群の子宮周囲脂肪組織の細胞構成や
機能的変化を示した。特に脂肪細胞と他の細胞分画との間のシグナル変化をもとに、遺伝
子発現変化の確認、そして組織特異的な母体胎児における免疫寛容を示唆する妊娠維持や
妊娠関連疾患への関与や妊娠に関連する血管リモデリングにおける機能が示された。これ
らのデータから得られた知見は、妊娠における全身への脂肪組織の影響について新たな見
解を示し、その結果妊娠に関連する疾患のメカニズムのさらなる探求を可能にするかもし
れない。なお、この学位論文の内容は、以下の原著論文に既に公表済である。 
 
主論文: Akiko Yano, Shuang Liu, Yasuyuki Suzuki, Matome Imai, Masaki Mogi, Takashi 
Sugiyama: Single-cell transcriptomic architecture and cellular communication          
circuits of parametrial adipose tissue in pregnant mice 
Life Sciences     DOI: 10.1016/j.lfs.2023.122214 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


妊娠マウスにおける子宮周囲脂肪組織のシングルセルトランスクリプトームと細胞間相互作用について

吉田, 周平

Bub1はTNFαを介した破骨細胞分化を抑制することでマウスの関節炎に伴う骨量減少を抑制する

AMARSANAA JAVKHLANT

（第７号様式） 
学位論文審査結果の要旨
 氏 名 AMARSANAA JAVKHLANT 
 審 査 委 員 
  論 文 名 CD4 陽性 T 細胞における細胞膜カルシウムイオン輸送 ATP アーゼ１ 
（ATP2B1）の欠損は大腸炎を誘導する 
  審査結果の要旨 
[研究概要] 
 消化管は生体内部と外部環境を隔てる重要な場所であり免疫系が重要な働きを担って
いる。腸に存在する CD4 陽性（CD4+）T 細胞は腸管における免疫恒常性の維持や炎症の惹
起において非常に重要な役割を担い、CD4+T 細胞サブユニットの Th1 細胞は Crohn 病に、
Th2 細胞は潰瘍性大腸炎に関連していることが明らかになっている。 
 ATP2B1 遺伝子はカルシウムポンプをコードし、CD4+ T 細胞の細胞内 Ca2+濃度低下は
大腸炎の軽減に寄与する一方、高濃度の Ca2+は T 細胞の過剰活性化を誘発する。炎症性
腸疾患における CD4+ T 細胞での ATP2B1 による Ca 濃度調節機構の関与を調べるため、CD4
+ T 細胞特異的 ATP2B1 欠損マウスを作成し表現型の解析を行った（愛媛大学医学部動物
実験倫理委員会承認番号：05-KI-30-1）。 
 ATP2B1-flox と CD4-cre マウスの掛け合わせにより ATP2B1 flox/flox / CD4-cre（C
D4-T ATP2B1 cKO）マウスを作成し、胸腺、脾臓、血中の CD4+T 細胞をフローサイトメト
リー法でソーティング後に DNA シークエンシングし CD4+T 細胞の ATP2B1 の deletion を確
認した。次に「大腸炎スコアリングシステム」により大腸炎の度合いを、「便脂肪含有量
測定」により吸収不良の度合いを、組織切片の染色により大腸の組織像を比較検討した。 
 CD4-T ATP2B1 cKO は対照マウスと比較して、幼少期から低体重で、高率に下痢症状
を呈するマウスが観察された。また、大腸炎スコアが有意に高い値を示した。CD4-T ATP2
主　査　　武内　章英
副　査　　Richard Culleton
副　査 岩波　純
副　査 青戸　守 
副　査 吉田　理
 
 
B1 cKO の結腸は若年期より対照マウスの腸よりも短小で、便中の脂肪含有量も高く、消
化不良状態であった。CD4-T ATP2B1 cKO では若年から体重の有意な減少が見られたが、
対照群のマウスの食物摂取量、水摂取量、活動量には有意な差は認められなかった。さら
に時間経過とともに、腸粘膜の変化や腸クリプトの減少を伴う結腸壁肥厚を認め、下痢が
生じ始めると考えられた。これらの KO マウスの腸では CD4+T 細胞が腸壁に集積し、同部
で TNFα や gp91 の発現が著増していた。また、CD4-T ATP2B1 cKO の脾臓と血液中の CD4+
T 細胞の割合は対照群のマウスと比較して有意に減少していた。血液中の CD4+T 細胞にお
いて、T-bet と GATA3 の遺伝子発現が増加しており、Th1 と Th2 にシフトしていると考え
られた。以上から、CD4+T 細胞特異的 ATP2B1 欠損マウスの腸では T 細胞が活性化し、CD4
+T 細胞が腸壁に集積し、腸炎を誘発していると考えられた。 
本研究は、細胞内カルシウムの挙動変化が腸炎を誘導することを示し、炎症性腸疾患を
抱える患者にとっての新規治療法につながることが期待される。 
 
[審査結果] 
公開審査会は、令和６年２月５日に開催され、申請者は、研究内容を英語で明確に発
表した。審査員から本研究に関して 
 本研究の目的、ATP2B1 遺伝子とヒトの大腸の炎症性疾患との関連の説明 
 ノックアウトマウスで見られた、T 細胞の大腸粘膜への集積、T 細胞でのサイトカイ
ン遺伝子等の発現上昇、大腸炎の症状、下痢症状、体重減少が相互にどのような連関
があり、見られる time course の順番にどのような意味があるか？ 
 大腸局所での CD4+ T-Cell の浸潤や遺伝子の活性化、NADPH oxidase subunit および
TNF-αの上昇をどう定量するべきか？ 
 CD4+ T-Reg での ATP2B1 のノックアウトが phenotype に影響したか検討を行ったか？ 
 大腸炎の評価のために Microbiome analysis を行うことは検討したか？ 
 免疫細胞 CD4+ T-cell のみでの ATP2B1 のノックアウトでなぜ大腸だけに phenotype
が見られたのか、他臓器では観察された症状はなかったのか？ 
 コンディショナル・ノックアウトマウスで標的とされた ATP2B1 遺伝子の exon10 につ
き、完全な発現抑制を RNA およびタンパク発現で確認できているか？ 
 コンディショナル・ノックアウトマウスで標的とされた ATP2B1 遺伝子の exon10 の発
現が胸腺組織で残存している理由は？ 
 各種アッセイで行われた統計学的な有意差検定の方法の確認と、観察された事象が正
規分布を取ったかどうか？ 
 Cre mouse を用いることによる毒性や遺伝子変異導入による phenotype への影響をど
う考え、適切なコントロールとして何を用いるべきと考えるか？ 
 
などについての質問が多数なされ、申請者は自らの研究結果やこれまでの報告から得ら
れた知見、今後の展望も踏まえて、すべての質問に適切に回答した。以上、審査委員は、
申請者が本論文関連領域に対して学位授与に値する十分な見識と能力を有することを全
員一致で確認し、本論文が学位授与に値すると判定した。 


CD4陽性T細胞における細胞膜カルシウムイオン輸送ATPアーゼ１（ATP2B1）の欠損は大腸炎を誘導する

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

May Myat Mon

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：  
Name 
 
May Myat Mon 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
 
E f f ec t s  o f  s h r e dd e d  p ap er  a nd  wh i t e  c lo v er  l i v i n g  
mulc h es  on  wa t e r  c ons ump t ion  an d  p rod u c t io n  o f  
so yb e an  a nd  Ko ma t sun a  s p in a ch   
（ダイズとコマツナの水分消費と生産に対する裁断古紙マ
ルチと白クローバー・リビングマルチの効果）  
 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
 
 
 
 
Conventional agricultural systems should be supported with some amendments 
that could help in conserving natural resources and provide environment-friendly 
management. Mulching practices in agriculture are used for growing crops in dryland 
areas to save water by reducing soil evaporation, using water more efficiently, 
conserving soil moisture, regulating soil temperature, and inducing better crop growth 
with higher yields. The selection of mulching materials depends primarily on 
the purposes for the mulch application, site conditions, and the material’s availability.  
White clover is a popular choice for living mulch due to its resilience and short 
plant height which makes it manageable to use with other crops. It  also attracts 
pollinators and is beneficial for crops as it returns nitrogen to the soil. Whereas, 
shredded paper mulch is a cheap and eco-friendly way of using paper waste in 
agriculture. It can help improve the productivity of plants, as well as reduce the 
environmental impact of paper disposal.  
In this study, the important aspects of mulching related to vegetative growth, water use, 
and soil characteristics are investigated. Studies are based on pot experiments and two 
types of materials are evaluated; clover living (CL) mulch and recycled shredded paper 
(SP) mulch.  
During the experiment, from December 2019 to May 2020, five soil moisture 
content (SWC) levels from the driest soil moisture 15-20% (SWC-1), 20-25% (SWC-2), 
25-30% (SWC-3), 30-35% (SWC-4), to 35-40% (SWC-5) were set up for growing 
soybeans with three soil surfaces, CL, SP, and bare soil (BS). This study investigated; 
(1) the soil water stress effects on all aspects of soybean and clover living mulch 
growth, (2) soil moisture control and irrigation requirements of each mulch, and (3) the 
changes in basic soil chemical properties before and after harvest. By comparing the 
two mulches (CL and SP) from the viewpoint of soybean yield production and water 
use, SP mulch showed a beneficial result compared to CL mulch. For soybean 
production, SP mulch produced a higher number of fertile pods than CL mulch under 
the same SWC levels. The best clover living mulch growth rate was recorded under the 
SWC-3 level. In terms of irrigation requirements, CL mulched soybeans used a higher 
volume of water with higher water frequencies than SP, however, the soybean yield was 
lower. The frequency of water needed was about double for CL mulch compared with 
SP mulch. For soil characteristics, CL mulch compared to SP mulch showed superior 
carbon-nitrogen ratios at SWC-2, SWC-3, and SWC -4 levels (20% - 35%).   
（第３号様式）(Form No. 3) 
Based on the findings and evidence of the first experiment, the second experiment 
(February to April 2022) was developed which investigated Komatsuna spinach growth 
and water use, under two soil cover conditions; comprising SP mulch and plant only 
(no mulch) and three irrigation levels (SWC 20%, 25%, and 30%).  
Concerning growth, SP mulch produced better leaf growth, dry matter, and water 
use efficiency compared to spinach with no mulch. Also, there was a downward trend 
in dry matter with the increase in the irrigation frequency under mulch. The total dry 
matter (DM) of spinach revealed an amount three times higher than that of no mulch 
under SWC-1, and similar results with higher DM for SWC-2 and SWC-3. The 
accumulated evapotranspiration amounts between mulch and no mulch showed 37.14 
mm at SWC‑3, 42.16 mm at SWC‑2, and 11.16 mm at SWC‑1. Therefore, using SP 
mulch shows positive results for water savings and better plant growth under particular 
soil moisture settings compared with no mulch treatments.  
A limitation of the Japanese spinach Komatsuna experiment was that the 
chemical composition of soil and plants was not measured. Therefore, the possibility 
that some of the differences observed between the treatments were influenced by the 
variations in soil and plant chemistry, rather than by the independent variables of 
interest cannot be ruled out. 
 
 


English

Effects of shredded paper and white clover living mulches on water consumption and production of soybean and Komatsuna spinach

甫木 嘉朗

（第３号様式）(Form No. 3) 
学  位  論  文  要  旨  
Dissertation Abstract 
 
 
氏名：  
Name 
甫木 嘉朗  
 
学位論文題目：  
Title of Dissertation 
酒質の多様化を目指した酒類の醸造に関する研究  
 
 
学位論文要旨：  
Dissertation Abstract 
 
 
 
 
 
 
 
 
酒類は糖質となる原料から微生物を用いて様々な条件で発酵させることによっ
て生産される。酒類は嗜好品であり、原料や微生物の特性、発酵条件が複雑に影
響し合い、人を豊かにする香味を生み出している。本論文では、酒質の多様化を
目指して特に高知県産の原料と酵母、さらに高知県で生産割合が高い吟醸酒の発
酵条件に焦点を当て、研究を実施した。  
 第1章では、清酒の主原料である酒米の特性について評価した。酒米とは、清酒
醸造に使用される米のことであり、酒造好適米と一般米に分けられる。各地域の
栽培環境に適した酒造好適米の開発が全国で行われており、地域ブランドの確立
や製品特性へ寄与している。高知県では、早生品種「風鳴子」を開発したが、心
白が大きく、精米時の砕米が発生しやすいことから生産量が低下した。これを受
け、「風鳴子」を親に持つ「土佐麗」を2018年に開発し、その育種過程での栽培
特性、原料米特性、醸造特性を評価した。その結果、「土佐麗」は「風鳴子」と
比較して心白率が約30%低く、心白の大きさが改善した。また、精米歩合50%にお
ける白米の砕米率は「風鳴子」の10.6%に対し、「土佐麗」では4.2%と改善した。
小規模醸造試験では、精米歩合 70%の場合、｢土佐麗｣の酒造適性は｢風鳴子｣と同
等であった。  
第2章では、高知県で新たに育種した清酒酵母の特性について評価した。酵母は
アルコール発酵と同時に様々な香味成分を生産しており、アルコール生成能や香
気成分、有機酸、アミノ酸など、様々な指標に着目して育種方法が開発されてい
る。この中で、清酒酵母における圧力処理を変異源あるいは圧力耐性を指標とし
た知見は少なく、清酒醸造への寄与が未解明である。そこで、高知県が圧力処理
により育種した清酒酵母の特性を評価した。培養試験の結果、圧力処理で育種し
た株は親株に比べて培養初期に遅延しており、この特性が醸造特性に影響を与え
る可能性が示唆された。また、圧力処理後の親株S-AA41の遺伝子発現に対し、S
DS-AA41-ver4の発現が低下した遺伝子が4個、発現が増加した遺伝子が22個であっ
た。機能が推定される遺伝子18個を用いてWebGestaltでエンリッチメント解析を
行ったところ、酸化ストレスに対する反応に関与する遺伝子が有意に抽出された。 
第3章では、主に高知県内の動植物から分離された野生酵母の特性について評価
した。野生酵母はその遺伝的背景の多様性により、従来の酵母とは異なる香味を
生み出す可能性がある。様々な環境から酵母が単離され、醸造特性によって評価、
選抜されている。近年は地ビールや地ワイナリーの増加から地域性を持った酵母
の単離が求められている。そこで、高知大学が保有する動植物由来野生酵母 235
株の特性を評価するとともに、選抜方法の最適化を目指した。培養試験の結果、
全株でキラー活性を示さず、マルトースやソルビトールの資化性に違いがあった。
各糖の浸透圧は24時間目でより生育に影響した。耐性試験では低 pHに耐性があり、
（第３号様式）(Form No. 3) 
K2O5S2  400 ppm以上、CuSO4  100 ppm以上で生育に影響した。発酵試験の結果、
ホップ入り麦芽エキスでは94株、赤ブドウ果汁では126株、白ブドウ果汁では117
株でBrixが減少した。香気成分の変動係数は大きく、酵母ライブラリーにおける
値の幅やエステルに特徴のある酵母を把握できた。培養試験の濁度と発酵試験の
アルコール濃度を対照株と比較した結果、ビール用酵母ではマルトース 10%の48
時間目が、ワイン用酵母ではK2O5S2  400 ppmの24時間目が多数の酵母を効率よく
取得できた。決定木分析の結果、麦芽エキスではマルトース 10%の48時間目の濁
度を、ブドウ果汁ではグルコース 20%の24時間目の濁度を指標にし、野生酵母の
アルコール生成能を判別できることが示唆された。  
第4章では吟醸酒醸造中のチアミン添加効果を評価した。吟醸酒は精米歩合 60%
以下の米を使用した清酒である。精米された米はタンパク質、脂質、ビタミンな
どが減少し、デンプン質だけが残る。これにより、吟醸香が出やすく雑味の少な
い清酒となる。しかし、精米によって酵母の栄養素なりうる成分も減少するため、
発酵遅延などの影響が考えられる。なかでも、アルコール発酵の補酵素であるチ
アミンは清酒醸造において重要である。全国や高知県において吟醸酒の割合が増
加しており、高精白米を使用することで、チアミン不足によるピルビン酸の停滞
や、アセトアルデヒドやジアセチルといった不快臭の増加が懸念される。そこで、
様々な条件で吟醸酒醸造を行い、チアミン添加効果を評価した。チアミンの添加
量が多いほど、添加時期が早いほど日本酒度がよく切れ、ピルビン酸、酸度、ア
ミノ酸度は減少した。低アルコール酒の試験醸造を行った結果、ジアセチルが発
生しにくく、香りの高い低アルコール酒となった。  


酒質の多様化を目指した酒類の醸造に関する研究

Ehime University (愛媛大学)博士（工学）thesi

ALEMAYOH TSIGE TADESSE

（第６号様式）   
学位論文審査の結果の要旨 
氏 名 TSIGE TADESSE ALEMAYOH (ｱﾚﾏﾖｩ ﾂｨｹﾞ ﾀﾃﾞｯｾ) 
審査委員 
論 文 名 
Deep Learning for Human-Motion Estimation from Minimal Wearable Sensors and Its 
Applications 
審査結果の要旨 
 本学位論文は、ウェアラブルセンサとディープラーニングを用いて人間の歩行動作を認識する
技術と、それを人間の歩行運動機能の評価や、人間と歩行ロボットとのインタフェースに応用し
た研究成果をまとめたものである。特に、両足の足底圧センサや、下半身に装着した単一慣性セ
ンサなど、非常に少ない数のセンサの計測データから、歩行中の両脚関節角度を推定するアルゴ
リズムを提案し、歩行動作における高精度認識に重要な貢献を果たしている。
本研究は、主に３つの認識方法と２つの応用技術を中心に実施されたと言える。
一つ目の認識方法は、足底圧センサから歩行動作中に両脚関節角度を推定する方法である。歩
行動作中に測定される足底圧センサデータと、モーションキャプチャーで得られた関節角度の教
師データを基にディープラーニングで両脚関節角度推定アルゴリズムを開発し、実験で有用性を
検討している。この研究成果を中心に、「A Neural Network-Based Lower Extremity Joint Angle 
Estimation from Insole Data」と題する査読付き国際会議論文が Ubiquitous Robots 2023 ＜
doi: 10.1109/UR57808.2023.10202438＞に掲載されている。 
二つ目の認識技術は、下半身に着用した単一慣性センサを用いた、定常歩行動作における両脚
関節角度の推定方法である。下半身の任意の部位に着用した一つだけの慣性センサデータから定
常歩行動作中の両脚関節角度を推定するアルゴリズムを開発し、様々な構造のニューラルネット
ワークでの性能評価を行っている。さらに、腰部、大腿部、脛部、足部など、単一慣性センサを
装着する部位による性能評価も行っている。この研究成果を中心に、「Leg-Joint Angle 
Estimation from a Single Inertial Sensor Attached to Various Lower-Body Links during 
Walking Motion 」と題する査読付き論文が Applied Sciences 2023, 13(4794) ＜ doi: 
10.3390/app13084794＞に掲載されている。 
三つ目の認識技術は、様々な歩行動作に対する両脚関節角度の推定方法である。横歩きや後歩
きなど、様々な歩行動作に対して、脛部に装着した単一慣性センサを用いて両脚関節角度を推定
主　査　　李　在勲
副　査　　岡本　伸吾
副　査　　柴田　論
副　査　　山本　智規
するディープラーニングに基づく方法を開発し、複数の被験者を対象とした実験を通して検証し
ている。この研究成果を中心に「Leg Joint Angle Estimation from a Single Inertial Sensor 
during Variety of Walking Motions: A Deep Learning Approach」と題する査読付き論文が IEEE 
Access, 13＜doi: 10.1109/ACCESS.2023.3328798＞に掲載されている。 
これらの提案方法に対する一つ目の応用技術として、腰部に着用した単一慣性センサデータか
らの歩行動作における様々なパラメータの推定が挙げられる。腰部の移動速度、歩幅、歩数、着
地時における足のピッチ角、遊脚時間および着地時間、両足着地時間など１１項目の歩行パラメ
ータを、腰部に着用した単一慣性センサとディープラーニングを用いて推定するアルゴリズムを
開発し、実験を通して検証している。既存の技術では３つ以下の歩行パラメータしか推定できな
いことに対し、非常に優れた成果であると判断した。 
二つ目の応用技術として、人間の腰部における慣性データを用いて、制御対象である歩行ロボ
ットを操作する HRI(Human-Robot Interface）が挙げられる。人間の歩行動作を、腰部の慣性デ
ータから腰部の速度と歩行動作の位相のパラメータを抽出するエンコーダと、そのパラメータか
ら再び両脚の動作指令を生成するデコーダを提案している。さらに、デコーダからの両脚動作指
令を基に二足歩行ロボットを制御するアルゴリズムを開発し、計算機シミュレーションを通して
検証している。また、人間の歩行動作による腰部の慣性データだけでなく、操作指令として速度
と位相のパラメータを与え、フーリエ変換で生成する信号をデコーダの入力信号として活用する
方法も提案している。この成果を中心に「A Deep Learning Approach for Biped Robot Locomotion 
Interface Using a Single Inertial Sensor」と題する査読付き論文が Sensors, 23(9841)＜doi: 
10.3390/s23249841＞に掲載されている。この成果は単一慣性センサだけで人間と歩行ロボット
とのインタフェースを可能にする非常に独創的な試みであと判断した。 
 以上の学位論文は、学術的に優れた内容であることと、その内容について既に３件の査読付き
論文に採録されており、また５件の査読付き国際会議論文に採択されていることから、審査委員
全員一致して、博士（工学）にふさわしい学位論文であると判断した。 
 
 


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