hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
拡散方程式に基づく個体群の絶滅確率に関する理論的研究

本研究では当初の研究計画に従って,初年度には個体群動態を表す拡散方程式の解析手法の整備を行い,2年度目にはそれを具体的な状況に適用し,変動環境下での個体群管理のあり方について数理モデルに基づく解析を行った.特に,個体群の大きさを臨界値以下に抑えるために,個体群が臨界個体数に達した時に一定の個体を間引きするような管理方策について理論的検討を行った.大形草食獣などは,個体数が多くなると生息地の植生に対する食害などを引き起こして,その地域の群集構造に大きな影響を及ぼす場合がある.それを抑止する一つの方法として,個体数が臨界値に達した時に一定の個体数を間引きして個体数を一時的に減少させることが考えられる.その方策では,間引き個体数を増やすことで人為的な管理の周期を長くすることもできるが,そういった大量の間引きは,個体群が環境変動の影響によって絶滅する確率を高めることにもなる.このようなトレードオフは,野生生物の管理上,重大な問題である.そこで,上記のような間引き管理の下での個体群の絶滅確率とその管理の経済的な有効性を検討した.個体数の確率分布の変化を拡散方程式で記述することにより絶滅までの待ち時間を明確に定式化することに成功し,それに基づいて以下のようなことが示された.個体数をコントロールする際のコストが間引きする規模に依存しない場合,個体群の絶滅確率の減少を目指すことに伴って管理のための支出が急激に増大する傾向がある.それに対し,コントロールのコストが間引きの規模によって決まる場合,支出は絶滅確率の減少にともなって比較的ゆるやかに増加する.そのため,コントロールに伴うコストのかかり方によって,保全と経済性の妥協点のあり方が異なってくる.本研究の成果は,具体的な野生生物管理のあり方にも大きな指針を与えるものである.この取り組みは投稿論文として既にTheoretical Population Biology誌に受理されており,同誌に近日中に掲載される予定である.本年度の取り組みとしては,当該研究費により購入したパーソナルコンピュータを用い,個体群動態を表す拡散方程式の解析手法の整備を行った.その手法に基づき,個体群の大きさを臨界値以下に抑えるために,個体群が臨界個体数に達した時に一定の個体を間引きするような管理方策について理論的検討を行っている.特に,大形草食獣などは,個体数が多くなると生息地の植生に対する食害などを引き起こして,その地域の群集構造に大きな影響を及ぼす場合がある.それを阻止するためには,問題を引き起こす臨界個体数以下に個体数を抑える必要がある.その方策として,個体数が臨界値に達した時に一定の個体数を間引きして個体数を一時的に減少させることが考えられる.その方策では,間引き個体数を増やすことで人為的な管理の周期を長くすることもできるが,そういった大量の間引きは,個体群が環境変動の影響によって絶滅する確率を高めることにもなるだろう.このようなトレードオフは,野生生物の管理上,重大な問題である.そこで,上記のような間引き管理の下での個体群の絶滅確率とその管理の経済的な有効性の検討を進めている.個体群サイズの分布を確率分布で表し,内的自然増加率が変動する状況での個体数分布の変化を拡散方程式で記述することで,個体数がある値以下になるまでの平均待ち時間を解析的に求めることができた.またその解析の中で,人為的な管理の平均周期も解析的に得ることができた.これらの結果に基づいて,具体的な野生生物管理のあり方に提言を与えることもできると考えている.これらの取り組みは投稿論文としてまとめられており,現在,Theoretical Population Biology誌に投稿中である.本研究では当初の研究計画に従って,初年度には個体群動態を表す拡散方程式の解析手法の整備を行い,2年度目にはそれを具体的な状況に適用し,変動環境下での個体群管理のあり方について数理モデルに基づく解析を行った.特に,個体群の大きさを臨界値以下に抑えるために,個体群が臨界個体数に達した時に一定の個体を間引きするような管理方策について理論的検討を行った.大形草食獣などは,個体数が多くなると生息地の植生に対する食害などを引き起こして,その地域の群集構造に大きな影響を及ぼす場合がある.それを抑止する一つの方法として,個体数が臨界値に達した時に一定の個体数を間引きして個体数を一時的に減少させることが考えられる.その方策では,間引き個体数を増やすことで人為的な管理の周期を長くすることもできるが,そういった大量の間引きは,個体群が環境変動の影響によって絶滅する確率を高めることにもなる.このようなトレードオフは,野生生物の管理上,重大な問題である.そこで,上記のような間引き管理の下での個体群の絶滅確率とその管理の経済的な有効性を検討した.個体数の確率分布の変化を拡散方程式で記述することにより絶滅までの待ち時間を明確に定式化することに成功し,それに基づいて以下のようなことが示された.個体数をコントロールする際のコストが間引きする規模に依存しない場合,個体群の絶滅確率の減少を目指すことに伴って管理のための支出が急激に増大する傾向がある.それに対し,コントロールのコストが間引きの規模によって決まる場合,支出は絶滅確率の減少にともなって比較的ゆるやかに増加する.そのため,コントロールに伴うコストのかかり方によって,保全と経済性の妥協点のあり方が異なってくる.本研究の成果は,具体的な野生生物管理のあり方にも大きな指針を与えるものである.この取り組みは投稿論文として既にTheoretical Population Biology誌に受理されており,同誌に近日中に掲載される予定である.
超高圧反応と固相有機反応の相関性の解明

高圧反応と固相有機反応の相関性の解明を目的として研究を行い,以下のような成果を得た。(1)エポキシ化合物と種々の含窒素複素環化合物誘導体との反応を高圧反応条件あるいは無溶媒でのシリカゲル吸着条件を検討し,両条件とも目的化合物を収率よく与えることを見つけた。このことにより,シリカゲル吸着条件という全く新規な反応系を開発することに成功した。(2)(1)で得られた知見の応用として,シリカゲル吸着させた種々のハロゲン化リチウムによるハロヒドリン合成も完成した。(3)酒石酸を光学活性源として,種々の光学活性アミドピリジン系誘導体を合成し,その自己集合能を利用する超分子錯体を開発した。その合成には高圧反応を適用し,構造解析はX線により行った。
微量元素の過剰摂取と欧米型食生活が老人性認知症に与える影響

加齢マウスへのZnの長期間投与により記憶障害が現れるかを調べた結果、視覚的認知記憶の指標となる新奇物質探索試験(ORT)及び長期記憶の指標となる受動的回避学習試験(PA)で用量依存的に記憶能の低下が認められた。高脂肪食がZnによる記憶能低下に影響を与えるかをZn 200ppm長期間投与で調べた結果、PAでは普通食群に比べて高脂肪食群で記憶能が低下したが、ORTでは逆に上昇した。Zn投与量を500ppmに増やし、さらに確認した結果、文脈記憶の指標となる恐怖条件付け試験では普通食群に比べ高肪食群で記憶能の低下が認められたが、ORTでは逆に高脂肪食で記憶能の上昇が認められた。近年、種々の健康食品を常用する人が増えており、食品との合わせた摂取により、微量元素の過剰摂取が起こる可能性がある。微量元素の長期に渡る過剰摂取と欧米型食生活が老人性認知症に与える影響が注目されているが、その詳細は不明である。また、摂取量を正確に把握する必要があるが、その簡易なモニタリング指標の開発は行われていない。今年度は、まず、アルツハイマー病との関連性が指摘されているZnについて、加齢マウスへの単独投与により行動毒性が現れるかを調べた。すなわち、26週令雌マウスにZn 0ppm、200ppmおよび500ppm水溶液を飲料水として30週間自由摂取させたのち、Y字型迷路試験、新奇物質探索試験およびステップ・スルー型受動的回避学習試験を行った(受動的回避試験は長期記憶、Y字型迷路試験は短期記憶、新奇物質探索試験は視覚的認知記憶を調べる試験である)。その結果、新奇物質探索試験および受動的回避学習試験では、用量依存的に記憶能の低下が認められた。以上の結果より、Znは長期記憶および視覚的認知記憶に用量依存的に影響を与える可能性があることが示唆された。現在、高脂肪食下でZn200ppm連続投与が加齢マウスの記憶学習能力低下を加速するかを調べている。ミネラル・微量元素の摂取量のモニタリング指標として尿中排泄量が利用できるかを調べた。その結果、摂取量に対する尿中排泄量の割合はMg、Ca、Znで高く、Fe、Cu、Mnで低かった。摂取量と尿中排泄量の間で相関が認められたのは、Mg、Znであった。Feでは弱い相関が認められた。Caco-2細胞を用いてZnの腸管吸収を調べるに当たり、ヒト腸管膜に存在するZnトランスポーターがCaco-2細胞にも存在するかを確認した。その結果、Caco-2細胞にもZnトランスポーターが発現したため、腸管吸収モデルとして使用できることが確認できた。昨年度の加齢マウスへのZn 0ppm、200ppm、500ppm水溶液長期間投与後の記憶学習試験により、短期記憶を調べるY字型迷路試験では差が認められなかったが、視覚的認知記憶を調べる新奇物質探索試験および長期記憶を調べる受動的回避学習試験では、200ppmと500ppm投与で用量依存的に記憶能の低下が認められた。この結果より、Znは長期記憶および視覚的認知記憶に用量依存的に影響を与える可能性があることが示唆された。今年度は、記憶能の低下と脳神経変性および酸化ストレスとの関連性ついて調べるため、Zn投与後のマウスの脳組織のHE染色および免疫組織化学染色を行った。その結果、神経変性は認められなかったが、対照群に比べZn投与群で記憶に関与する海馬で酸化ストレスを多く受けていることが明らかになった。次に、高脂肪食が記憶能低下に影響を与えるかを調べるため、普通飼料(CE-2)の3倍の脂肪量を含む飼料(QF)を与える群(脂肪食群)を設け、加齢マウスにZn 200ppm水溶液を30週間投与し、普通食群との比較を行った。その結果、受動的回避学習試験では普通食群に比べ脂肪食群で記憶能の低下傾向が認められたが、新奇物質探索試験では低下が認められなかった。このため、投与量を500ppmに増やして再試験中である。なお、動物実験は、客員研究員となっている大阪市立大学大学院医学研究科内の実験施設で行っている。食品群によるミネラル・微量元素摂取量と尿中排泄量の違いをヒトで調べた結果、肉群、魚群摂取により尿中排泄量が高くなる元素が多く、大豆群、海藻群摂取により尿中排泄量が低くなる元素が多いことがわかった。この結果より、昨年度、摂取量と尿中排泄量の間で相関が認められたMg、Znは、消化吸収率を加味した摂取量のモニタリング指標として尿中排泄量が利用できる可能性があることが示唆された。高脂肪食の影響を調べるため、26週令雌マウスを普通食群と高脂肪食群に分け、Zn 0ppm、200ppm水溶液を連続飲水投与し、30週間投与後、記憶学習能力に与える影響を調べた。その結果、高脂肪食群でZnによる長期記憶能の低下が加速される可能性が示された。しかし、視覚認知記憶では、低下が認められなかったため、現在、Znの用量を500ppmに増やし、高脂肪食がZnによる認知機能低下に与える影響を調べている。この実験期間中、投与期間による違いを調べるため、11週間投与後、新奇物質探索試験を行った。その結果、普通食群、高脂肪食群とも記憶能の低下が全く認められず、長期間のZn投与が記憶能低下に深く関わっていることが示された。

次年度、30週間の投与期間終了後には、これまでの行動試験の他に、今年度購入したフィアコンディショニング装置を用いた文脈的恐怖条件付け試験を行う予定である。ヒト微量元素摂取量のモニタリング指標の開発では、昨年度、Mg、Znで尿中排泄量と摂取量の間に相関が認められた。今年度さらに、食品群によるミネラル・微量元素摂取量と尿中排泄量の違いを調べた結果、肉群、魚群摂取により尿中排泄量が高くなり、大豆群、海藻群摂取により尿中排泄量が低くなることが示された。動物性タンパク質と結合した微量元素は吸収されやすく、食物繊維や大豆に含まれるフィチン酸は微量元素の吸収を阻害することが知られているが、今回の結果はこれと一致していた。以上の結果より、尿中Mg、Znはミネラル・微量元素摂取量の消化吸収率を加味したモニタリング指標として利用できる可能性があることが示唆された。以上のように、研究は順調に進んでいる。微量元素の過剰摂取により老人性神経障害が起こること、さらにその障害が高脂肪食によって増強される可能性が指摘されているが、その詳細は不明である。H26年度に加齢マウスで学習・記憶障害が起こることが確認されたZnについて、H27年度、通常食または高肪食で飼育した加齢マウスにZn 200ppm 30週間飲水投与すると、高脂肪食マウスは通常食マウスに比べて受動回避試験(PA)で記憶能の低下が、新奇物質探索試験(ORT)では逆に記憶能の上昇が起こった。このため、H28年度はZn投与量を500ppmに増やし、脳への作用部位が明らかになっている行動試験2種を行い、Zn投与により起こる学習・記憶能低下に高脂肪食が与える影響を調べた。加齢マウスを通常食群と高脂肪食群に分け、Zn 0、500ppmを長期間飲水投与したのち、ORTと恐怖条件付け試験(FC)を行った。ORTは視覚的認知記憶の指標となる試験であり、嗅周皮質が重要な役割を示すことが知られている。FCは文脈記憶の指標となる試験であり、海馬および扁桃体が重要な役割を果たすことが知られている。実験の結果、投与11週間後に行ったORTでは、いずれの群においても記憶能の低下は認められなかったが、投与30週間後に行ったORTでは、普通食のZn 500ppm投与群で記憶能の低下が認められた。しかし、高脂肪食のZn 500ppm投与群では記憶能の低下は認められず、逆に高脂肪食のZn 0ppm投与群に比べて記憶能が上昇していた。一方、投与30週間後に行ったFCでは、高脂肪食のZn 500ppm投与群で記憶能の低下が著しかった。以上の結果より、高脂肪食下では、Zn投与によりFCで記憶能の低下が認められるが、ORTでは記憶能の上昇が認められることが示された。なお、血清の生化学検査の結果、いずれの群においても肝臓、腎臓、膵臓の毒性は認められなかった。加齢マウスへのZnの長期間投与により記憶障害が現れるかを調べた結果、視覚的認知記憶の指標となる新奇物質探索試験(ORT)及び長期記憶の指標となる受動的回避学習試験(PA)で用量依存的に記憶能の低下が認められた。高脂肪食がZnによる記憶能低下に影響を与えるかをZn 200ppm長期間投与で調べた結果、PAでは普通食群に比べて高脂肪食群で記憶能が低下したが、ORTでは逆に上昇した。Zn投与量を500ppmに増やし、さらに確認した結果、文脈記憶の指標となる恐怖条件付け試験では普通食群に比べ高肪食群で記憶能の低下が認められたが、ORTでは逆に高脂肪食で記憶能の上昇が認められた。
高等植物における分泌型ペプチドの器官間・細胞間移行の解析

本研究では多様な分泌型ペプチドが根から地上部へ長距離シグナル伝達を行う可能性を考え、それを検証するためにダイズ導管液中に含まれるオリゴペプチドの探索を行うことにした。昨年度までに得られた実験結果から、申請者はダイズ導管液から7個の内生の分泌型オリゴペプチドを同定することに成功した。平成26年度は、まずこれらのペプチドをコードする遺伝子の発現部位を明らかにするために、ダイズの組織別発現解析を行った。その結果、これらのペプチド遺伝子は根のみならず、第1節間(導管液を採取する部位)などでも発現していることがわかった。次にこれらのペプチドが実際に根から地上部へ長距離移行するかどうかを検証した。その際には上記の7つのペプチドのうち硫酸化修飾を持つペプチド2個、CLEペプチド、CEPペプチドの4つのペプチドに着目して行った。成熟型ペプチドとなる部分の塩基配列に非同義置換を入れたペプチド遺伝子のゲノム断片をそれぞれ作成し、毛状根形質転換法を用いてこのゲノム断片をダイズの毛状根に導入した。これらのゲノム断片を導入した毛状根形質転換ダイズから導管液を採取し、MS解析を行ったところ、非同義置換に由来するオリゴペプチドが検出された。この結果は少なくとも上記の4つのペプチドは根から地上部へ長距離移行することを示している。さらに申請者はこれらの4つの長距離移行性ペプチドの根における発現部位をプロモーターGUSを用いて解析した。その結果、これらの4つのペプチド遺伝子のプロモーター活性は内鞘の内側で検出された。申請者はこれらの結果を基に論文を執筆し、現在それをThe Plant Journal誌に投稿している。また本研究を通じて植物における長距離シグナル伝達について得た知見を総説にまとめ、Frontiers in plant scienceから発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では導管を介して根から地上部へ遠距離移行する低分子のタンパクおよびペプチドに焦点を当て、それらの網羅的な探索および機能解析を行うことを計画している。そこで本年度はまず、導管液に含まれる低分子タンパクおよびペプチドの精製方法・検出方法の検討を行った。次に検討・改良した方法を用いて低窒素および高窒素条件で育てたダイズから採取した導管液を精製し、質量分析を行った。その結果344種の低分子タンパクおよびペプチド配列を検出した。また、このうちの94種は分泌シグナルが予想された。データベース解析により、その中には植物の全身的な病害応答に関わることが明らかにされているLipid transfer proteinの一種とホモロジーを持つものが含まれることを明らかにした。その一方で、機能未知のタンパクも多く含まれていた。また、上記の研究と並行して、根粒形成の全身的制御に関わるミヤコグサCLE-RS2ペプチドの根からシュートへの遠距離移行についても検証した。ミヤコグサは導管液を採取することが困難であったため、同じマメ科で導管液を採取し易いダイズを用いることにした。毛状根形質転換法を用いてダイズの根でミヤコグサCLE-RS2を発現させ、ダイズのシュートから採取した導管液の質量分析を行った。その結果、導管液からはCLE-RS2ペプチドの存在を示すピークが検出された。このことから本研究ではCLE-RS2ペプチドは根からシュートへ遠距離移行すると結論付けた。マメ科植物の根とシュートを介した根粒形成の遠距離制御機構における解析ではミヤコグサCLE-RS2ペプチドが根からシュートへ遠距離移行するかどうかについて検証を行った。毛状根形質転換法を用いてダイズの根にミヤコグサのCLE-RS2ゲノム断片を導入してCLE-RS2を用いて発現させ、その個体のシュートから導管液を採取してMS解析をおこなった。その結果、導管液からは活性型CLE-RS2ペプチドが検出され、根で発現させたCLE-RS2ペプチドはシュートへ遠距離移行することがわかった。この結果を論文にまとめ、Nature Communications誌より論文を発表した。この論文を通して本研究は植物で初めて器官間を遠距離移行する分泌型オリゴペプチドについて報告することができた。また、この成果を海外や国内の学会で発表し、他の研究者と意見交換も行なった。ダイズの導管液を用いた分泌型ペプチド・低分子タンパクの網羅的な解析では、新たにイオン交換カラムを用いた精製ステップを追加することでより大量の導管液の精製・解析を行うことができるようになった。この精製法を用いて約200mLのダイズ導管液の精製・解析を行ったところ、10個の内生の分泌型ペプチドを検出することに成功した。さらにそれらの発現パターンから、根からシュートへ遠距離移行する可能性のあるものとして2つのペプチドに絞り込んだ。これらのペプチドを毛状根形質転換法を用いて根で過剰発現させると、いずれのペプチドもシュートの生育を抑制する効果を示すことがわかった。

次にこれらのペプチドが実際に根から地上部へ長距離移行するかどうかを検証した。その際には上記の7つのペプチドのうち硫酸化修飾を持つペプチド2個、CLEペプチド、CEPペプチドの4つのペプチドに着目して行った。成熟型ペプチドとなる部分の塩基配列に非同義置換を入れたペプチド遺伝子のゲノム断片をそれぞれ作成し、毛状根形質転換法を用いてこのゲノム断片をダイズの毛状根に導入した。これらのゲノム断片を導入した毛状根形質転換ダイズから導管液を採取し、MS解析を行ったところ、非同義置換に由来するオリゴペプチドが検出された。この結果は少なくとも上記の4つのペプチドは根から地上部へ長距離移行することを示している。さらに申請者はこれらの4つの長距離移行性ペプチドの根における発現部位をプロモーターGUSを用いて解析した。その結果、これらの4つのペプチド遺伝子のプロモーター活性は内鞘の内側で検出された。申請者はこれらの結果を基に論文を執筆し、現在それをThe Plant Journal誌に投稿している。また本研究を通じて植物における長距離シグナル伝達について得た知見を総説にまとめ、Frontiers in plant scienceから発表した。26年度が最終年度であるため、記入しない。予定通りに試料の精製方法やMS解析などの実験条件の検討ができた。また、検討した条件に基づいて導管液の網羅的な解析を行なったところ、多数の低分子タンパクやペプチドを同定することができた。根粒形成の全身的制御において、CLE・RS2ペプチドが根からシュートへ遠距離移行することを明らかにした論文をNature Communications誌より発表することができた。また、ダイズ導管液の網羅的な解析では、根からシュートへ遠距離移行する可能性のある新規な分泌型ペプチドを2つ見出すことができた。本研究では今後、採取する導管液の量を増やして導管液の網羅的な解析を行う。また、同定された低分子タンパクやペプチドについて発現解析などを行い、根から地上部へ遠距離移行する可能性の高いものを絞り込む。さらに絞り込んだ候補因子について遠距離移行の検証や機能解析を行いたい。また、ミヤコグサCLE-RS2ペプチドに関する研究については、結果をまとめ論文を投稿する予定である。本研究では今後、根からシュートへ遠距離移行する可能性のある2つの分泌型ペプチドに焦点を絞って解析を行う。まず、この2つのペプチドが実際に根からシュートへ移行することを毛状根形質転換法を用いて検証する。さらにこれらのペプチドの成熟型を明らかにし、それを植物体に添加して応答する遺伝子を調べることによってこれらのペプチドが何のシグナル伝達系に関わるかを調べる。この際には鈴木博士、東山教授(名大)の協力を得てRNAシークエンスを行う。
抗うつ剤選択の手がかりに関する臨床精神薬理学的研究

1.既に使用されている抗うつ薬3種類(イミプラミン、クロミプラミン、マプロチリン)を薬理作用の違いを基準に選択し、"triple dummy"を用い2重盲検法により、うつ病患者14人を治験し臨床効果の比較から、初回使用抗うつ薬選択の手がかりを得ようとした。2.治験の実験的条件が及ぼす影響をできるだけ少なくするために通常の保険診療と同じように診療できる治験方法の工夫を行った。3.しかしいくつかの理由により当初の予定被検者数を大幅に下回る人数(14人)しか治験できず、結果の解析と意味づけは困難であった。4.様々な変数について検討したが抗うつ薬の種類と有意な関係を示した事項(変数)はなかった。これは主に標本数が小さいためと考えられる。マプロチリンの3症例には不変や悪化がみられなかったが、偶然性の関与が大きいと考えられる。5.改善/不変・悪化を有意に予測する変数も認めなかった。しかし、症例数を増やして検討する価値があるものとして、病相回数(初回/複数)、改善と治験開始時における精神症状評価点との正の関係、身体症状愁訴との負の関係という対照的結果などがある。6.家族によるうつ病患者の状態の評価を導入したが、患者の愁訴との関係は有意な相関を示したが、医師の症状評価とは相関する傾向に留まり有意ではなかった。7.個々の精神症状、身体症状、背景項目との関係は症例数が少なく今後の課題として残った。
カオリナイト懸濁液のレオロジー挙動について

粘土懸濁液のレオロジカルな挙動を明らかにするためには、粘土懸濁液の内部構造の解明が不可欠である。昨年度は、準濃厚なカオリナイト懸濁液を数段階の温度で凍結乾燥し、走査型電子顕微鏡での観察に加え、圧縮強度試験による構造の定量的検討に取り掛かったところであった。今年度は、圧縮強度試験から測定された圧縮強度と弾性率から、多孔質体の構造モデルを用いて定量的に懸濁液の粒子構造を表すことを試みた。その結果、フリーザーで凍結した凍結乾燥試料は正六角形ハニカム構造に、液体窒素での凍結乾燥試料は立方体open-cell foam構造で表現できることが明らかとなった。この結果は、とりまとめて論文として投稿中である。また、粘土懸濁液のレオロジー挙動には懸濁液のpHも考慮に入れなければならないファクターである。そこで、塩酸を用いてpH4に調節したカオリナイト懸濁液について液体窒素で凍結乾燥試料を作成し、SEMにて構造観察を行い、pHの変化による構造変化について検討した。さらに、今年度は中央農業総合研究センター土壌肥料部水質保全研究室の技術講習生として、数ヶ月間研究を進めた。本研究についてのセミナーを行い、多くの研究者の方々から研究に関するアドバイスを受け、研究の発展に繋がった。また、同センターでは、リンの農耕地からの流出について技術講習を受けた。リンは粘土コロイドなどに吸着することによって懸濁態として地下水へ流出すると考えられており、講習を受けたことによって、本課題である粘土懸濁液のレオロジー挙動の研究の応用について考えることができた。平成14年度には様々な固相率と凍結温度で粘土懸濁液を急速凍結乾燥させSEM観察し、内部構造の定性的検討を行った。今年度はまず試料の凍結時に測定した凍結中の試料中心の温度変化データから,熱伝導方程式を用いて有効熱伝導率を求めた。その結果,凍結温度の違いによる有効熱伝導率の変化は見られず,Frickeの式を適用することによって固相率の増加により懸濁液中の粒子配向が進むと考えられることが示された。次に内部構造の定量的な考察を行うため,作成したカオリナイトエアロゲルについて圧縮引張試験機で圧縮強度試験を行い,その弾性率と圧縮強度から粒子構造について考えた。その結果、エアロゲルの作成条件によらず,固相率の増加により弾性率,圧縮強度は指数関数的に増加することが明らかとなった。SEM観察から得られたエアロゲル構造の写真により,カオリナイトエアロゲルを正六角形ハニカム構造と仮定し,弾性率と圧縮強度についてモデルに当てはめて検討した。弾性率に関しては,固相率3050%において,フリーザーで凍結したエアロゲルは正六角形ハニカム構造モデルに適用でき,ハニカム一辺の弾性率が定数であることも確認された。一方圧縮強度に関しては,固相率3050%のフリーザーで凍結した試料において,圧縮強度はハニカム構造モデルで予想される固相率の効果より10^210^5以上の効果を示すことが明らかとなった。これは,ハニカムの一辺の降伏応力が固相率に依存する,すなわち固相率に従い極端に増加するからであると考えられる。今後は液体窒素から作成されたエアロゲルについてより適合する構造モデルを構築することで、懸濁液のレオロジー挙動モデルの確立に向けて新たな展開が期待できる。
公共情報媒体としての広報紙を対象とした表記法の在り方に関する調査研究

本研究は、公共情報媒体としての広報紙における語の表記について、実質的な意味が希薄になりがちな副詞・連体詞・接続詞等を中心にして、表記の実態とともに現代日本語における表記の在り方について調査・研究することを目的としている。2008年に発行された市区町村の広報紙をサンプリング調査(104種)し、収集した広報紙をデータベース化し、「語彙リスト」「出現頻度表」「語別の表記形一覧」を作成した。このデータによって、広報紙で用いられる副詞等の出現傾向と、その表記の実態(表記の固定の度合い又は、ばらつきの度合い)が分かった。また、実質的な意味が希薄な語は、一般書籍では、仮名で書かれる傾向があるが、公用文の表記基準では漢字に傾斜していることが表記の揺れを誘発しがちであることを指摘したほか、広報紙の表記については、平仮名表記に傾斜していること、特定の地方で使用頻度が高くなる漢字があること、特定の記事内容に偏って出現する語があることなどを明らかにした。なお、データの一部を用いて、147語についての「語別の表記形一覧」を示した資料集『広報紙副詞用字用例集』(全342ページ、2012年1月)を作成・公開した。本研究では,公共情報媒体としての広報紙(地方自治体が多数の人の目に触れることを前提として発行するもの)における副用語(特に副詞・連体詞・接続詞)について,〈出現傾向〉及び〈表記の実態〉とを明らかにするものである。(1)問題の所在の整理を学会発表:研究開始に当たって,問題の所在を整理するために,既存のコーパスを利用した予備調査を行い,「日本言語政策学会」(平成21年6月14日・昭和女子大学)で学会発表を行った。一般書籍での表記の現状と傾向を調査したことで,広報紙の表記を検討するうえで有効な知見が得られた。一般書籍の表記について,公用文の表記の基準と照合した結果,(a)仮名書きを標準としたものは,一般書籍でも仮名書きの場合が多いこと,(b)漢字表記を標準としたものは,一般書籍で仮名書きのものと漢字書きのものとの揺れが多いことの2点が判明した。(2)編集者の意識調査:広報紙を編集する側(情報発信者側)の表記についての意識を調査した。111市区町村の広報紙編集担当部署を対象として,広報紙編集の際の表記上の留意点など9項目について,意識調査調査(質問紙郵送型及び面接型)を行った。その結果,89市区町村から有効回答を得た(回収率80.2%)。現在はこのデータを分析中である。(3)実態データの収集と整備:中核となる研究対象(素材)として,約100市区町村の広報紙を収集し,外注によって,タグ付きのテキストデータを整備した。今後は,このデータについて分析を進めていく。本年度は,市区町村の発行する広報紙を公共情報媒体(多数の人の目に触れることを前提として発行する文書)として捉え,そこで用いられる漢字字種の地域差についての調査と分析とを行った。資料調査は,サンプリングで収集した広報紙を対象としたほかに,行政資料アーカイブとしてさきがけでもあり,資料の充実している山口県文書館において調査・収集を実施した。分析は,各市区町村で発行されている広報紙に,行政情報媒体という共通点と,地域情報という相違点とがあることに注目して行った。広報紙で用いられる漢字字種には,各紙に共通して数多く出現する「広報紙の特徴漢字」と,特定の地域でのみ多く出現する「地域の特徴漢字」とがある。地域の特徴漢字には,地名表記に用いられるものと,その地域の必要とする情報に関わるものとがあり,後者が特にその地域の「常用漢字」と位置付けられる。全国で共通する「広報紙の特徴漢字」は,サンプルカバー率の高さによって抽出した。「地域の特徴漢字」は,全国を8ブロック(北海道地方,東北地方,関東地方,中部地方,近畿地方,中国地方,四国地方,九州・沖縄地方)に分けて分析を行い,全国でのサンプルカバー率との差が地方において+30%以上の漢字を抽出した。その結果,関東地方・中部地方では,地域の特徴漢字は抽出できなかった。この分析の成果は,口頭発表予稿集「ジャンル別に見た特徴漢字-書籍のジャンルと広報紙」として発表した。

本年度は,市区町村の発行する広報紙を公共情報媒体(多数の人の目に触れることを前提として発行する文書)として捉え,そこで用いられる機能語(原義の実質的な意味が薄れがちな副詞・連体詞・接続詞等)について分析を行った。どのような語がどのくらい用いられるかといった「語の出現傾向」及び語の表記において仮名表記,漢字表記がどのくらいの割合になっているかといった「語の表記の実態」について研究を行い,以下の成果を発表した。1.調査によって蓄積してきた用字に関するデータ(異なりで147語,延べで10,879用例)について,言語研究の資料とすることを前提としつつ,市区町村の広報の現場への研究成果の還元も視野に入れ,『広報紙副詞用字用例集』(平成21年1月,科研費報告書として印刷)を取りまとめた。2.サンプリングに拠って収集した104市区町村の広報紙を対象とした実態調査及び編集担当者へのアンケート調査に基づき,副詞等の出現傾向及び表記の揺れの有無について分析を行った。その結果以下のことが分かった(論文「市区町村広報紙の副詞と用字」(『人文論集』第90号,平成24年3月)として報告)。(1)広報紙のタイトルは親しみやすいイメージを持たせるために仮名表記が好まれる傾向にある。(2)広報紙の副詞の用字を公用文の用字と比較すると,平仮名表記に傾斜しているものと,漢字表記に傾斜しているものとが見られる。(3)広報紙を記事内容別に見ると,「注意喚起・呼びかけを目的とする記事」に特徴的な副詞は,漢字表記に傾斜していることがある。
亜熱帯、温帯および寒冷地域の海洋環境下に暴露したコンクリートの耐久性に関する研究

亜熱帯の西表島、温帯の清水市および寒冷地域の北海道古平町の海洋環境下に1,2,3年間暴露したコンクリート供試体を回収し、単位容積質量、動弾性係数、超音波伝播速度、圧縮強度,静弾性係数、中性化深さ、自然電位、塩分含有量および鉄筋の腐食量の測定を行った。また、亜熱帯の海洋環境下に建設された築後25年経過した鉄筋コンクリート桟橋の耐久性調査を行った。その結果、以下の知見が得られた。1.単位容積質量比は、暴露環境に関係なく暴露前の値より低下する傾向がみられる。2.海上大気中に暴露した圧縮強度は、暴露前の強度より大きくなっており、特に水セメント比が大きい場合に顕著である。亜熱帯と温帯地域の強度に大差は見られない。3.中性化深さの実測値と推定値は、どの暴露環境においても小さいが、亜熱帯、温帯地域では降雨、寒冷地域では積雪が影響したものと考えられる。4.海上大気中に暴露した場合、暴露地に関係なく塩分量は0.1%以下となった。海中においては水セメント比に関係なく、表面から2cmまで0.4%以上を示した。水セメント比50,70%では0.1%以上の塩分量は深さ4cmまで達した。5.寒冷地域に暴露した鉄筋の自然電位は、他の環境に暴露したものより小さい。6.海上大気中に暴露した場合、鉄筋の腐食量は寒冷地に暴露したものより、亜熱帯、温暖地域に暴露した方が大きい。7.25年経過したコンクリートの圧縮強度と建設時の配合強度を比較すると、前者は後者の約84%の強度を示した。また、干満作用を受ける床版部材の圧縮強度は、他の床版部材の強度より大きい。8.建設後25年経過しているのである程度の炭酸化を予想したが、降雨や干満作用の影響によって炭酸化はほとんど見られなかった。9.床版部材の鉄筋の腐食は、スプラッシュを受ける部分が干満作用を受ける部材より鉄筋の腐食量が大きい。亜熱帯、温帯および寒冷地域の環境にコンクリートを3年間暴露するために、本年度は水セメント比30%、50%および70%の供試体を作成した。供試体の種類は圧縮強度試験用として直径10cm、高さ20cmの円柱供試体、塩分含有量試験として縦10、横10、厚さ10cmの立方体供試体、鉄筋の腐食試験用供試体は直径10,高さ20cmの円柱供試体にみがき鉄筋をかぶり2cmのところに埋め込んだ。これらの供試体を亜熱帯は沖縄県の西表島、温帯地域は静岡県清水市、寒冷地域は北海道の古平町の大気中および海中に暴露した。また、標準養生として水温20°Cの水中に供試体を養生し材令28日で圧縮強度,動弾性係数、弾性波速度、静弾性係数の試験を行った。その結果、コンクリートの水セメント比が大きくなると圧縮強度、動弾性係数、静弾性係数および弾性波速度が小さくなった。また、圧縮強度と動弾性係数、静弾性係数および弾性波との関係は前者が大きくなると各種のコンクリートの性質も大きくなる傾向が得られ、両者には高い相関関係が見られた。コンクリートの耐久性に大きく影響を及ぼす外的要因として、塩素イオン、二酸化炭素、酸性雨などが挙げられる。これらの外的要因がコンクリートに及ぼす影響は、コンクリートの透気性によって異なることが考えられる。そこで本研究では吸水率の異なる粗骨材を二種類用いたコンクリートの透気試験を行った。

コンクリートの水セメント比は30%、50%および70%とした。その結果、コンクリートの透気性はコンクリートの水セメント比が大きい場合には、セメントペーストの水セメント比が影響し、水セメント比が小さい場合には骨材が影響することが分かった。亜熱帯の西表、温帯の清水及び寒冷地域の古平の海洋環境下に1年間暴露したコンクリート供試体を回収し、単位容積質量、動弾性係数、超音波伝播速度、圧縮強度、静弾性係数、中性化深さ、自然電位、塩分含有量及び鉄筋の腐食量測定を行った。その結果、以下の知見が得られた。単位容積質量は暴露前の単位容積質量と比較した場合、水セメント比が大きくなるにつれ、単位容積質量比は小さくなり、暴露環境では亜熱帯に暴露した方が、他の地域より小さくなる傾向を示した。動弾性係数は暴露前と比較すると、亜熱帯に暴露した方が小さくなる。特に水セメント比が70%で顕著である。圧縮強度は水セメント比が30,50%の場合、暴露環境による差異は見られないが、70%では寒冷,温帯,亜熱帯の順で強度が大きくなった。平均気温が高く、降雨量の多い地域の強度が低くなることが分かった。中性化深さは水セメント比が大きくなるにつれ大きくなる傾向を示し、暴露地域では寒冷地域が積雪のために他の地域より小さくなった。コンクリート中の塩素量は海上大気中に暴露した場合、表層部で0.1%以下を示したが、海中に暴露した場合、0.20.58%の塩素イオン量が得られた。自然電位は海中暴露した場合、一例を除いて-350mvより卑となったが、海上大気中では水セメント比70%のみ-350mvより卑となった。鉄筋腐食は海上大気中に暴露した場合、水セメント比70%で腐食が見られた。これに対し、海中に暴露した場合、水セメント比30%では腐食が少なく、水セメント比が50%,70%と大きくなるにつれ、腐食量も大きくなる傾向が見られた亜熱帯の西表、温帯の清水及び寒冷地域の古平の海洋環境下に2年間暴露したコンクリート供試体を回収し、単位容積質量、動弾性係数、超音波伝播速度、圧縮強度、静弾性係数、中性化深さ、自然電位、塩分含有量及び鉄筋の腐食量測定を行った。単位容積質量は海上大気中に暴露した場合、水セメント比が大きくなるにつれ、暴露前に対する低下率が大きくなる。海中に暴露した場合、亜熱帯、温暖地域では単位容積質量は暴露前より増加した。動弾性係数は海上大気中に暴露した場合、水セメント比の増加に伴い値の低下がみられた。圧縮強度は水セメント比が50、70%の場合、暴露環境による差異は小さいが、30%では差異が認められ、亜熱帯地域における値が小さくなる。海中に暴露した場合、暴露1年に比べて暴露環境による差異は小さくなる。中性化深さは水セメント比が大きくなるにつれ大きくなる傾向を示し、亜熱帯、温暖、寒冷地域の順に中性化深さは大きくなる。コンクリート中の塩化物イオンの含有量は海上大気中に暴露した場合、表層部でも0.1%以下を示したが水セメント比、暴露地による差は見られない。海中に暴露した場合、寒冷、亜熱帯、温暖地域の順に塩化物イオンは浸透する。自然電位は海中暴露した場合、全ての暴露環境において水セメント比50,70%では-350mvより卑となったが、海上大気中では水セメント比50,70%の亜熱帯、温暖地域で-350mvより卑となった。鉄筋腐食は海上大気中に暴露した場合、全ての水セメント比、暴露環境において腐食が見られた。これに対し、海中に暴露した場合も全試料において腐食が見られ、暴露地域による差異が大きくなった。
シナプス形成・成熟過程を支える小胞輸送の制御機構

高次神経機能を支えるには、神経回路のネットワーク上にシナプスが形成され、さらにそのシナプスが情報伝達の場として成熟することが必要である。このシナプスの形成および成熟過程において、小胞輸送によって各過程に必要とされる機能分子群が正しい時に正しい場所へと輸送されることが非常に重要であると考えられるが、これまで小胞輸送を切り口とした研究はあまり行なわれていない。本研究では、このシナプス形成・成熟過程における小胞輸送の役割と制御機構を明らかにすることを目的とする。神経回路網の構築は、多数の神経細胞が軸索を伸長させて標的細胞と出会い、シナプスを形成することから始まる。軸索の伸長過程においては、伸長促進あるいは反発因子の受容体とその下流の細胞内シグナル伝達分子群、細胞接着分子群、アクチン細胞骨格系蛋白質等が軸索先端の機能部位に小胞輸送によって運ばれ、適切に機能することが重要となる。本研究では、シナプス形成や成熟過程における小胞輸送の役割とその制御機構について明らかにすることを目的とする。Rabconnectin-3は、シナプス小胞輸送を制御することが確立しているRab3Aの活性制御蛋白質に結合するシナプス小胞巨大蛋白質である。本年度は、Rabconnectin-3αおよび-3βの両サブユニットのノックアウトマウスの作製を進めた。その過程で、本蛋白質がシナプス形成・成熟の非常に初期の段階に関与することを示唆する結果が得られた。一方、最近になってRab13の神経再生への関与が報告されている。これまで研究代表者の所属するグループは、上皮細胞においてRab13が接着分子の輸送を制御することを見出し、その標的蛋白質としてJRABを同定している。本年度は、Rab13-JRAB系の神経突起の伸長過程における役割を明らかにするため、PC12細胞およびマウスの初代海馬神経細胞を用いた細胞生物学的解析を行った。その結果、Rab13-JRAB系が何らかの機能分子の輸送を介して細胞骨格系の再編成に関与することで神経突起の伸長を制御していることを示唆する結果を得た。来年度も引き続き、Rab3A-Rabconnectin-3系およびRab13-JRAB系の機能解析を行うことによってシナプス形成・成熟過程における小胞輸送の重要性とその制御機構が明らかになることが期待できる。本研究では、神経突起伸長促進あるいは反発因子の受容体、細胞接着分子群、アクチン細胞骨格系蛋白質群をはじめとするシナプス形成・成熟過程に関わる多種多様な機能分子群の小胞輸送の役割とその制御機構について明らかにすることを目的としてきた。これまで研究代表者の所属するグループは、上皮細胞においてRab13が接着分子の輸送を制御することを見出し、その標的蛋白質としてJRABを同定しているが、今回PC12細胞を用いた細胞生物学的解析を行ってRab13はJRABを介して神経突起の伸長に関与していることを示した。また、この際、Rab13がJRABに結合することによってJRABのN末端とC末端領域の分子内結合が解除されるという分子機構が重要であることを明らかにした。分子内結合が解除された活性型のJRABはその露出した領域で何らかの分子に結合して神経突起形成に関与すると考えられるが、今回の解析でアクチン結合蛋白質であるActinin-4がその候補のひとつであることが示唆された。すなわち、Rab13-JRAB系は神経突起先端部にActinin-4を輸送し、そこでアクチン細胞骨格の再編成を引き起こして突起が伸長すると考えられた。現在、Rab13及びJRABのconditional KOマウスを作製しており、今後は神経特異的にRab13あるいはJRABがノックアウトされたマウスを用いてRab13-JRAB系の神経突起形成における機能とその詳細な制御機構についての個体レベルの解析も行っていきたい。
ATOM機能の解明

セリンスレオニンリン酸化酵素AKTは細胞死を抑制する中心的な役割を担う細胞内シグナル分子である。多くの癌細胞では、AKTが活性化され、アポトーシスが障害される。この結果、細胞死が減少し、細胞が異常に増殖し、癌の発症の原因となる。我々はこのAKTの活性化の機序を知る目的でAKTに結合する分子を検索し、AKTに特異的に結合する新しい細胞内分子ATOMを同定した。ATOMにはAKTの基質としての特異的燐酸化配列{RXRXX(S/T)}が存在する。さらに不均衡な濃度のDNA塩基を用いたPCR法によりこれらの分子のRandom Mutation Libraryを作製し、酵母細胞を用いたスクリーニング法と免疫沈降法、Pull Down Assayを併用しAKT結合に必須なアミノ酸部位を決定した。これらの方法により同定したAKT結合部位近傍のアミノ酸配列より、AKTに結合する標的ペプチドを作成した。これらの標的ペプチドを4種類のセリンスレオニンキナーゼProtein Kinase A、Akt (Protein Kinase B、AKTの別称)、PKC (Protein Kinase C)、PDK (Phosphoinositide Dependent Protein Kinase 1)を用いたin vitro Kinase Assayにより燐酸化に与える影響をスクリーニングした。その結果、この中のひとつのペプチドはこれらのセリ/スレオニンキナーゼに結合し、その活性を抑制することを確認した(特許出願中、論文投稿中2004)。現在これらのペプチドのアミノ酸置換、修飾、などによるSensitivity、Specificityの改善、その分子学的な作用機序、抗腫瘍効果に関して基礎的な研究を進めている。このペプチドはAKTのPleckstrin Homology Domainに結合する。このペプチドとAKTとの結合の構造的な詳細を調べる目的で、NMRを用い、Aktの構造解析を行い報告した(Auguin et al., J.Biomol.NMR 27, 287-288, 2003 ; Auguin et al, J.Bomol.NMR 28, 137-155, 2004)。これまでAKTに結合するアミノ酸配列をモデルにしたAKT活性阻害剤開発はなされていない。本成果は、アポトーシス制御など癌の基礎研究のみならず、癌抑制遺伝子の異常によるAKTの活性化が背景となっているヒト悪性腫瘍や糖尿病などの治療薬開発につながることが期待される。
健康づくりのための高齢者における新しい運動処方のあり方に関する研究

近年、健康づくりのためには従来より推奨されてきたエアロビクスにレジスタンスと柔軟性を組み合わせた総合的運動様式(well-rounded exercise,WRE)が重要であると指摘されている。高齢者においても自立を目指して積極的に筋力づくりを取り入れることも必要という見方が強い。しかし、邦人高齢者を対象としてこれらの運動方法の具体的方法や効果については不明であった。本研究では、定期的にWRE運動(水中運動や自転車駆動によるエアロビクス運動、油圧マシンを利用したサーキット運動など)および油圧マシンによるレジスタンス運動を実施した。運動は週3日、軽から中等度強度、約60分間の運動を12週間実施した。また陸上サーキット運動ではとくに油圧抵抗マシンを利用した運動を用いた。これらの運動をおこなったところ、高齢者においても呼吸循環機能、筋力、体組成、生活体力、活力年齢、機能的体力(functionalfitnessまたはADL)、身体機能に顕著な改善が認められた。邦人高齢者におけるトレーニングによる介入研究は、欧米に比べ少なかったことからこれらの成果は貴重なものとみられたが、邦人高齢者においてもトレーナビリティーが確認できたものと思われる。しかし、大学施設等を利用した完全監視型運動療法は一般的な運動方法とはいえない。多くの高齢者に対して運動の生活化を図るためには手頃で実施が容易な方法が提示される必要がある。健康づくりのための高齢者における新しい運動処方のあり方について検討するために、平成9年度の研究では、水中運動をとりあげ、筋力づくりと有酸素運動から構成された新しい運動様式(well-rounded exercise)としての有効性について検討した。運動は週3日、1回70分間とし、12週間実施した。内容は、準備運動15分、歩行とリズム運動を30分、筋力づくり(レジスタンス)を15分とし、整理運動とリラクゼーションを10分とした。水温は30°Cとし、水深は11.1mであった。対象者はこれまでに特別な運動習慣を有しない高齢男女45名である(平均年齢73±6歳)。このうち運動群(E)は23人、対象群(C群)は22人とした。また対象群はE群のトレーニングが終了した後に引き続き、12週間の運動を実施した。水中運動の結果、E群では乳酸性閾値に相当する酸素摂取量(VO_2LT)、最高時酸素摂取(VO_2peak)は各々26,13%の有意な改善を認めた。筋力評価は油圧によるマシーン(ハイドラオムニトロン)を用いたが、4種類の油圧孔(ダイヤル2、5、8と11)を利用した4種類の運動様式(膝、肩、胸、腹背)下でパワーと最大トルクで腹背運動を除き、多くの条件で有意な増加を認めた。体脂肪(%fat)、脚伸展パワー、垂直跳び、サイドステップ、一秒量などにも有意な改善を認めた。一方、C群ではトレーニングによる変化を認めなかった。血液脂質関連諸指標についてはトレーニングによる変化は認められなかった。以上から高齢者の定期的な水中運動により全身持久性体力、筋力、体組成などに良好な効果が認められた。とくに膝や腰に傷害を有する高齢者においても運動に特別な制限をおこなうこともなく実施できたことから陸上の運動を制限されている高齢者にとっても有効な運動となるものとみられた。また、筋力づくりを加味した運動様式は従来のaerobicsのみの運動よりもトレーニング成果が期待できうるものと思われた。健康づくりのための高齢者における新しい運動処方のあり方について検討するために、平成10年度の研究では、油圧抵抗マシーンによるレジスタンス運動(筋力づくり)を用いて運動の有効性について検討した。対象者はこれまでに特別な運動習慣を有しない高齢男女38名である(平均年齢68±5歳)。このうち、運動群(E)は18人、非運動群(C群)は20人とした。トレーニングは、3日/週、1回約60分間(主運動30分間)程度の運動を12週間実施した。内容は、準備運動1015分、レジスタンス運動を30分、整理運動を1015分とした。8種類の油圧マシーンを利用し、全身の大筋群を使って運動をおこなわせたが、最初の一ヶ月間は油圧抵抗ダイヤルを2とし、以後徐々に抵抗を増加させた。

運動はすべて最大運動でおこなうように求め、抵抗が小さい場合(ダイヤル2)には15回、抵抗が大きい場合(ダイヤル5または6)には10回を目標として運動をおこなった。レジスタンス運動の結果、E群では体重の変化を認めなかったが、体脂肪率の有意な低下と筋厚の増加を認めた。筋力評価は油圧によるマシーン(ハイドラオムニトロン)を用いたが、4種類の油圧孔(ダイヤル2、5、8と11)を利用した4種類の運動様式(膝、肩、胸、腹背)下でパワーと最大トルクで、多くの条件で有意な増加を認めた。乳酸性閾値、ピーク時の酸素摂取量、サイドステップ、HDLコレステロールなどにも有意な改善を認めた。一方、C群ではトレーニングによる変化を認めなかった。以上から高齢者の定期的なレジスタンス運動により筋力、体組成、一般的体力測定結果などに良好な効果が認められた。レジスタンス運動は邦人高齢者においても有効な運動となるものとみられた。近年、健康づくりのためには従来より推奨されてきたエアロビクスにレジスタンスと柔軟性を組み合わせた総合的運動様式(well-rounded exercise,WRE)が重要であると指摘されている。高齢者においても自立を目指して積極的に筋力づくりを取り入れることも必要という見方が強い。しかし、邦人高齢者を対象としてこれらの運動方法の具体的方法や効果については不明であった。本研究では、定期的にWRE運動(水中運動や自転車駆動によるエアロビクス運動、油圧マシンを利用したサーキット運動など)および油圧マシンによるレジスタンス運動を実施した。運動は週3日、軽から中等度強度、約60分間の運動を12週間実施した。また陸上サーキット運動ではとくに油圧抵抗マシンを利用した運動を用いた。これらの運動をおこなったところ、高齢者においても呼吸循環機能、筋力、体組成、生活体力、活力年齢、機能的体力(functionalfitnessまたはADL)、身体機能に顕著な改善が認められた。邦人高齢者におけるトレーニングによる介入研究は、欧米に比べて少なかったことからこれらの成果は貴重なものとみられたが、邦人高齢者においてもトレーナビリティーが確認できたものと思われる。しかし、大学施設等を利用した完全監視型運動療法は一般的な運動方法とはいえない。多くの高齢者に対して運動の生活化を図るためには手頃で実施が容易な方法が提示される必要がある。
メカニカルアロイングにおける反応活性化機構の研究

1.反応系の系統化:金属(Zr,Ti,Ni,Nb,Al)-ヘプタン系及びTi-セラミックス(Si_3N_4、SiC)系について、メカニカルアロイングにおける反応性をミリングによる蓄積エネルギーと関連づけた。DSC測定から求めた蓄積エネルギーと化学分析から求めた反応量とに明確な関連が確かめられた。反応の開始はミリングによるエネルギー蓄積の大きいZr,Tiの順で早期に開始されること、また反応開始に潜伏期が存在することが示された。2.反応過程:X線回折及びDSC測定により、Ti及びZrとヘプタンとのミリングにおける反応生成物の解析を行なった。反応の初期では、反応生成物は温度上昇において可逆的に分解し、安定な炭化物を形成する前に準安定な面心立法構造をとることが判明した。この準安定中間相はhcp金属の積層欠陥がC及びHにより安定化された状態と考えられる。また、Hの存在状態も調べ、Zrとbcc金属であるNbとの違いも明らかにした。さらTi-Si_3N_4、SiCについてミリング及び焼結時の反応生成物とミリング条件との関係を求めた。3.生成粉の焼結性と焼結体組織:ヘプタンとの反応によって二次凝集した粉末粒子径は、反応前に比べて約一桁細粒化され、その結果として焼結性は従来の金属間化合物あるいはセラミックスに比べて著しく改善されることを明らかにした。透過電子顕微鏡観察の結果、Ti-Al-ヘプタン系から得られる複合体の組織は約200nmのほぼ等軸な微細結晶粒であり、TiAlとTi_4AL_2C_2は均一に分散している。一方、Ti-Si_3N_4F系ではTiNとTi硅化物が約100nmのほぼ等軸な微細結晶粒として分散している。4.焼結試料の機械的性質:焼結試料について高音引張り試験を行ない、TiAl-Ti_4Al_2C_2系では1000°Cで400%,TiN-Ti_5Si_3では1500°Cで約100%の伸びを試みた。歪み速度を変えた実験から、超塑性現象が現れていることを確認した。1.反応系の系統化:メカニカルアロイングにおける反応性をミリングによる蓄積エネルギーと関連づけるためにZr,Ti,Ni、Cuとヘプタンとの反応を調べた。DSC測定から求めた蓄積エネルギーと化学分析から求めた反応量との明確な関連が確かめられた。反応の開始はエネルギー蓄積の大きいZr、Tiの順で早期に開始れることが判明した。ミリングにおけるSiCと各種金属元素との反応でも同様の結果が得られている。また反応中間状態について調べた。金属Tiとヘプタンとのミリングにおいては、ミリング条件を変えた試料につき、DSC測定と反応生成物の解析を行なった。その結果、ヘプタンの分解はミリングで生ずるが安定なTiCを形成する前に準安定な面心立方構造でCを取り込んでいることが判明した。SiCとNiとのミリングにおいても、標準生成自由エネルギーが正のNi_3Cが準安定物質として生成されることが確認された。