hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
培養細胞を用いてのγGTPの細胞内発現とその役割の解明

γーglutamyl transpeptidase(γGTP)は癌胎児性蛋白の一つであり、解毒、アンモニア生成、ロイコトリエン生成等に関与するといわれる。しかしながら、これらの機能の証明はin vitroの系を用いて得られたものであり、実際の生体内におけるγGTPの役割は未だに明らかとなっていない。そこで我々は近位尿細管由来の細胞株であるCVー1やCos cellにヒトγGTPcDNAの遺伝子導入を行い、ヒトγGTPを発現する細胞株を作成し、in situ hybridization、ノザン・ハイブリダイゼ-ションおよび我々が作成したヒトγGTPに対するモノクロ-ナル抗体を用いて、mRNAレベルおよび蛋白レベルでのγGTPの発現を明らかにし、細胞株の変化を形態学的および生化学的にとらえてγGTPの機能を解明する。ヒトγGTPcDNAをSV40のプロモ-タ-、エンハンサ-およびネオマイシン耐性遺伝子を有するベクタ-に組み込み、サルの近位尿細管由来の細胞株であるCos細胞に遺伝子導入を行った。初年度はリン酸カルシウム法で行ない、効率よくトランスフォ-ムされなかったので、次年度はDEAE Dextran法で遺伝子導入を行ったところ、1ザン・ハイブリダイゼ-ションによりmRNAの発現を、またマイクロゾ-ム分画よりγGTPの酵素活性を一過性に検出することができた。しかしながら、トランスフォ-マントを10代以上継代すると、γGTPの活性は検出しレベル以下となってしまった。また、γGTPを発現している間、Cos細胞において著しい形態学的変化は得られなかった。今後は、ヒトγGTPの安定形質発現細胞株を得、γGTPのin vivoでの機能解明を試る予定である。そこで我々は近位尿細管由来の細胞株であるCVーlやCos cellにヒトγGTPcDNAの遺伝子導入を行い、ヒトγGTPを発現する細胞株を作成し、in situ hybridization、ノザン・ハイブリダイゼ-ションおよび我々が作成したヒトγGTPに対するモノクロ-ナル抗体を用いて、mRNAレベルおよび蛋白レベルでのrGTPの発現を明らかにし、細胞株の変化を形態学的および生化学的にとらえてγGTPの機能を解明する。ヒトγGTPcDNAをSV40のプロモ-タ-、エンハンサ-およびネオマイシン耐性遺伝子を有するベクタ-に組込み、サルの近位尿細管由来の細胞株であるCVーlおよびCos cellにリン酸カルシウム法を用いて遺伝子導入を行い、G418selectionにより、5クロ-ンのトランスフォ-マントを得た。γGTPの発現はノザン・ハイブリダイゼ-ションにより検出することができたが、その発現はtransientなものであり、stableにγGTPを発現するクロ-ンは得られなかった。今後は、γGTPをstableに発現するクロ-ンを得て、そのクロ-ンの生化学的および形態学的性状を明らかにして、γGTPの機能解明を試る予定である。しかしながら、これらの機能の証明はin vitroの系を用して得られたものであり、実際の生体内におけるγGTPの役割は未だに明らかとなっていない。そこで我々は近位尿細管由来の細胞株であるCVー1やCos cellにヒトγGTPcDNAの遺伝子導入を行い、ヒトγGTPを発現する細胞株を作成し、in situ hybridization、1ザン・ハイブリダイゼ-ション

および我々が作成したヒトγGTPに対するモノクロ-ナル抗体を用いて、mRNAレベルおよび蛋白レベルでのγGTPの発現を明らかにし、細胞株の変化を形態学的および生化学的にとらえてγGTPの機能を解明する。ヒトγGTPcDNAをSV40のプロモ-タ-、エンハンサ-およびネオマイシン耐性遺伝子を有するベクタ-に組み込み、サルの近位尿細管由来の細胞株であるCos cellに遺伝子導入を行った。前年度はリン酸カルシウム法で行ない、効率よくトランスフォ-ムされなかったので、本年度はDEAE Dextran法で遺伝子導入を行ったところ、ノザン・ハイブリダイゼ-ションによりmRNAの発現を、またマイクロゾ-ム分画よりγGTPの酵素活性を一過性に検出することができた。しかしながら、トランスフォ-マントを10代以上継代すると、γGTPの活性は、検出レベル以下となってしまった。また、γGTPを発現している間、Co cellにおいて著しい形態学的変化は得られなかった。今後は、ヒトγGTPの安定形質発現細胞株を得、γGTPのin vivoでの機能解明を試る予定である。
膵癌に対するハンマーヘッド型リボザイムを用いたテロメラーゼ活性抑制療法の試み

現有するヒト膵癌培養細胞8株を用いて、ハンマーヘッド型リボザイムのテロメラーゼ活性の抑制効果を検討した。リボザイム構造を有するRNAの鋳型であるDNAから、試験管内でRNAに転写してハンマーヘッド型リボザイムを作製し、DOTAPを用い膵癌培養細胞に導入した.その後、48時間後にそれらの細胞のテロメラーゼ活性をTRAPassayにより測定したところ、8株中2株で明らかなテロメラーゼ活性の低下を認めた。これらの2株はその後1週間以内に細胞のほとんどが死滅した。他の6株では、テロメラーゼ活性に変化はなかったが、3株で増殖能の低下を認めた。これらの細胞株をハンマーヘッド型リボザイム処理後、TUNEL法によってアポトーシスの誘導について検討したところ、テロメラーゼ活性が低下した2株では、TUNEL陽性細胞30%以上を占め、明らかにアポトーシスが誘導されていた。他の増殖能が低下した3株では、やはりアポトーシスが誘導されていた。これらの細胞でテロメア検討するとテロメア長の明らかな短縮は認められなかった。さらに、遺伝子導入により、この配列をベクター(pH βAPr-1-neo)に導入し、膵癌培養細胞でハンマーヘッド型リボザイムを恒久的に発現させる系を樹立し、これらの細胞のテロメラーゼ活性を測定した結果その低下を認め、さらにその後6-7日でほとんどの細胞は死滅した。ベクターのみを導入した細胞株が軽度の増殖能低下であったことから、リボザイムによるhTR抑制が細胞死を来したと考えられ、そのメカニズムについて解明する目的で、これらの細胞でのテロメア長、hTR・hTERT発現について詳細に検討中である。
ザルコシステス症に関する臨床病理学的研究

ザルコシステス原虫の種間の代謝特性について解糖系の酵素に着目し,そのアイソザイムパターンなどによる分類ならびに種間の形態学的な差異および抗原特異性について平成45年度の2年間にわたり検討した。まず4種のザルコシステス原虫(Sarcocystis arieticanis,S.capracanis,S.hircisanis,S.obicanis)についてexcystationの条件ならびに遊出させたスポロゾイトの分離精製法について検討したところ,ザルコシステス嚢子のin vitroにおけるexcystationは室温で68%の過塩素酸と反応させた後,水洗し,ついで牛の胆汁を含むRPMI-1640培養液で39°C1時間培養した後,さらに超音波処理する方法が最もスポロゾイトの遊出が高いことが判った。またシスト嚢子は約30ヶ月保存した場合でもスポロゾイトの遊出率に差は認められず,極めて長期にわたって感染症を有するものと考えられた。またスポロゾイトの分離精製は1%糖添加リン酸緩衡液で平衡化したDE52セルロースカラムを用いて,RPMI-1640でexcyctation溶液を溶出する方法が優れていることが伴った。得られたスポロゾイトを凍結融解,超音波破砕した後,遠心分離して得た上清(スポロゾイト可溶成分)について16種の解糖系酵素活性を測定したところLatate dehydrogenase,Malate dehydrogenase,Glawrs-6-phosohate dehydrogenaseの活性が認められた。それら酵素のアイソザイムパターンは4種間でその移動度あるいはバンド数が異っており,遺伝子レベルでこれら4種間が異なる可能性が示唆された。同様にして得たスポロゾイト膜蛋白を可溶化し,感染動物血清中抗体に対する膜特異抗原の検出を試みたが,4種間で著明な差異を認めることは出来なかった。一方,各種条件下のexcystationの際の4種間における形態学的変化を観察したところ,とくに種間に差異は認められなかったが,各種処理,とくに過塩素酸処理に対してcysto-wallの膨化などが引き起されることが判った。平成4年度の研究実施計画に基づいて検討し、以下の結果を得た。1.ザルコシステス原虫の代謝特性の解析ならびに種の分類(小野・河野):まず4種のザルコシステス原虫(Sarcocystis arieticanis.S,capracanis.Shircicanis .S,obicanis)についてexcystationの条件ならびにexcystation後のスポロゾイトの分離精製法について検討した。ザルコシステス襄子のiavifroにおけるexcystationは、まず室温で68%の過塩素酸と反応させ、水洗した後、牛の胆汁を含むRPMI-1640培養液で39°C1時間培養し、ついで超高波処理する方法が最も効率よくスポロゾイトの放出が認められることが判明した。すなわちS.arieticarisでは5582%、S.capracanisでは5795%、S.hircicanisでは約80%で、S.obicanisでは4585%であった。またシスト襄子は約30ヶ月保存してもそのexcystation率には変化は認められず極めて強い感染性を有する可能性が示唆された。

ついでexcystationさせたスポロゾイトの分離精製を各種カラムを用いて検討したところ、Lanlsnらの1%糖液添加リン酸緩衝波で平衡化したDE52セルロースカラムを用いて、RPMIで洗浄したexcyutation溶液、すなわち電子破変あるいは細胞牛を含むスポロゾイト溶液を分画する方法が優れた回収率を有することが判明し(約7188%)、さらにそのスポロゾイド溶液にはレスト電子の破付あるいは細胞〓など不純物を含まないことが判った。現在、得られたスポロゾイトについて、群糖系酸素行程を測定中である。2.ザルコシステス原虫の抗原特異性の解析ならびに種の分類(鈴木後飯塚):得られたスポロゾイトについて膜蛋白の解析を行っている。まだ実験感染山羊あるいは羊血清の採取を行っている。3.形態学的検討(長谷川・中山):シスト襄子のexgotationの係に認められる形態学的変化、すなわち襄子破壊に判う形態学的変化について相差ならびに透過型電子顕微鏡を用いて検討中である。平成5年度の研究実施計画に基づいて検討し、以下の結果を得た。1.ザルコシステス原虫の代謝特性の解析ならびに種の分類(小野・鈴木):4種のザルコシステス原虫(S.arieticanis,S.ovicanis,S.capracanis,S.hircicanis)スポロゾイトを前年度に検討して得た至適条件でexcystationさせ、さらに至適条件下でDE-52 celluloseカラムを用いて精製・分離した。得られたスポロゾイトをトリス塩酸緩衝液(0.05M,pH8.0)で洗浄した後、凍結・融解を3回繰り返し、さらに超音波破砕(250W,2min)した。ついで、遠心分離(50,0,000g,30min)し、得られた上清をスポロゾイト可溶成分とした。これらの検体について16種の解糖系酵素活性を測定したところ、Lactate dehydrogenase(LDH),Malate dehydrogenease(MDH),ならびにGlucose-6-phosphate dehydrogenase(G6PD)の活性が認められた。ついで、Native-PAGEによる電気泳動法によりこれら酵素のアイソザイムパターンを検討したところ、LDHでは、いずれも単一のバンドとして認められたが、その移動度は異なっていた。すなわち、S.ovicanisならびにS.capracanisは他の2種に比較して陽極側に位置した。また、MDHにおいてもS.ovicanisならびにS.capracanisは他の2種に比較して多数のバンドから構成されていた。さらにG6PDにおいてもこの2種は他の2種と異なった移動度を示した。2.ザルコシステス原虫の抗原特異性の解析ならびに種の分類(松木):分離・精製したスポロゾイト膜蛋白についてウエスタンブロット法により感染動物血清の特異抗原の検出を試みたが明らかな差異を認めることは出来なかった。3.形態学的検討(中山):4種について各種条件によるexcystationの際の変化を検討したところ、とくに種間に差異は認められなかったが、各種処理、とくに過塩素酸処理に対してcysto-wallに形態的な差が観察された。
大災害・気候変動等によるコミュニティの計画移転における再定住手法の方法論的転換

アジア太平洋地域において大災害や気候変動、都市開発などを機に実施されている住民移転について、計画的・強制的に移転されたケースに注目し、当該住民が新たな生活環境に対してどのように適合してきたのかを環境移行理論の視点から分析する。具体的には、移転を強いられた住民の再定住とコミュニティの再生を目標に適用された空間的・制度的手法の効果と妥当性について、特に住民の環境適応過程のあり方(改修・改変行為)に照らして評価・検証することで、自立的・持続的な居住環境を再構築するための新たな計画論的方策の開拓へ向けての萌芽的知見を得ることを目指す。
Prevotella属における歯周病病原因子の遺伝子学的解析

Prevotella属は口腔内の歯周病原性をもつ細菌の中で最も分離頻度が高いにも関わらず,病原性の解明が進んでいない。研究課題のPrevotella属の歯周病病原因子として,赤血球凝集因子,赤血球溶血因子,ヘミン結合蛋白およびホスファターゼの遺伝子に着目し,塩基配列,制御機構の解明を目的とした。赤血球凝集因子遺伝子の解析は,P.intermediaのphg遺伝子をPCRで増幅し、種々の大腸菌に組み込み,GST融合タンパクとして遺伝子の発現を試みた。しかし封入体を作り,凝集活性を示す蛋白質として単離することが出来ず,引き続き条件検討が必要である。このphg遺伝子を基にPrevotella属に類似の遺伝子配列があるかどうかを検索したが,類似の遺伝子は見つからなかった。赤血球溶血因子遺伝子はBeemらがP.intermedia 27株からクローニングし報告している。この遺伝子が種々のPrevotella属に存在するかを検討したが,極めて特殊な菌株にしか存在しないことを見出し,報告した。TIGR(The Institute for Genomic Research)のP.intermedia 27株の全遺伝子解析プロジェクトの報告の中に,P.melaninogenicaの溶血遺伝子と類似の構造を見つけ,この遺伝子の組み込み体を作成し,溶血活性を発現することを見つけた。この遺伝子はP.nigrescensには存在しなかった。さらにP.intermedia分離株での遺伝子多型を調べ,溶血活性との関連を引き続き検討している。Prevotellaの産生する病原因子,ホスファターゼ,およびP.gingivalisの産生するジンジパインに対し,緑茶成分であるカテキン類が抑制効果を示すことを見い出し,論文に発表した。また,中国における口腔内Prevotella属の疫学的調査を首都医科大学北京口腔医院と共同で研究し,P.intermediaとP.nigrescensが異なる分布様式を示すことを論文に発表した。Prevotella属は嫌気性グラム陰性桿菌で,種々の歯周疾患患者の縁下プラークより分離され,歯周疾患の発症、進行に関与すると考えられている。しかし、口腔内の歯周病原性をもつ細菌の中で最も分離頻度の高い細菌であるにも関わらず,Porphyromonas属ほど病原因子の解析が進んでいない。また、Prevotella属の分離頻度を調べてみると,健常小児の歯肉溝ではP.intermediaよりP.nigrescensが優勢でであり(Okamoto et al. Oral Microbiol. Immunol.)2001,歯周疾患の歯周ポケットは健常者の歯肉溝と比較しP.nigrescensの分離頻度,菌数は同程度であるのに反し,P.intermediaの分離頻度,菌数が増加し,両菌種は異なる分布性状を示す(Maeda et al. Microbiol. lmmunol. 1998)。平成14年度は、1.Prevotella属のアルカリホスファターゼ遺伝子の検討。2.Prevotella属の血球凝集因子の検討、を研究実施計画とした。その結果、P.intermedia、P.nigrescensおよび新しい菌種として発表されたP.pallensの3菌種のアルカリホスファターゼがポリアクリルアミド電気泳動で異なる泳動パターンを示し、各々異なるアルカリホスファターゼを示すことが判明した。また、Prevotella属のホスファターゼはPorphyromonasとは異なり、チロシンホスファターゼを特異的に阻害剤するorthovanadateで阻害され、50%阻害濃度が0.05μMであった。さらに、in vitroの実験で緑茶成分のカテキン類がチロシンホスファターゼを阻害することが明らかとなり、Oral Microbiol. Immunol.に発表した(in press)。

Prevotella属は菌体外にも強いホスファターゼを出し、病原因子の一つと考えられ、歯周病の予防に緑茶成分が有効であることが推測された。今後さらに、Prevotella属のホスファターゼの生理的役割を調べたい。既に発表されているP.intermediaの酸性ホスファターゼ遺伝子配列を基に、P.nigrescensの酸性ホスファターゼの遺伝子解析をinverse PCR, gene walkingの手法を用いて検討したが、良好な結果は得られなかった。これは目的遺伝子の近隣に適当な制限酵素切断部位がないためか、全く異なる遺伝子を持つためと考えられる。現在、細菌の染色体DNAを制限酵素で切断し、ショットガン方式で大腸菌に組み込み、発現クローンを検索中である。血球凝集因子については、Leung-KP, Lee SWらと共同で、P.intermediaの血球凝集因子(phg遺伝子)を単離した。大腸菌は凝集活性の少ないJM109株を用いて、組換体を作成した。現在さらにphg遺伝子産物の明確な凝集活性を追試験中である。Prevotella属は嫌気性グラム陰性桿菌で,種々の歯周疾患の縁下プラークより分離され,歯周疾患の発症、進行に関与すると考えられている。しかし、口腔内の歯周病原性をもつ細菌の中で最も分離頻度の高い細菌であるにも関わらず,Porphyromonas属ほど病原因子の解析が進んでいない。phg遺伝子をPCRで増幅し、ベクターpQE30にライゲートし、自然凝集活性の少ない大腸菌JM109株にトランスフォームして数種の組換体を作成した。その結果、phg遺伝子を含む組み換え体は、IPTG添加の有無にかかわらず血球凝集活性を示すものの、phg遺伝子を含まない対照と比較して、明確な活性の違いは見られなかった。さらに数種の発現ベクターを用いて活性の発現の検討を重ねたが、明確な活性の違いは見られなかった。そこで、GST融合タンパク質の組み換え体を作成し、発現タンパクを精製し、その血球凝集活性の検討を試みた。しかし、大腸菌JM109組み換え体ではIPTGの誘導により、目的の67Kタンパクの過剰発現が確認されたが、菌体から可溶化して精製することが出来ず、封入体として存在すること力判明した。今後、封入体の形成からタンパクを可溶化できるかが、大きな課題となる。Prevotella属における歯周病病原因子の遺伝子学的解析とともに、Prevotellaの産生する病原因子、ホスファターゼ、およびPorphyromonasの産生するジンジパインに対し、緑茶成分であるカテキン類が抑制効果を示すことを発見し、論文に発表した(Oral Microbiol.Immunol.2003)。
少数多層グラフェンの層間伝導制御と単分子プローブ素子の開発

本研究は,炭素原子一層からなるグラファイト(グラフェン)が2数層程度積層した少数多層グラフェンに着目し,単分子伝導のプローブとなるグラフェン微小ギャップ素子の実現可能性を探索した。まず,少数多層グラフェンに対して電気的ブレイクジャンクション法(EBJ法)を適用し,グラフェン微小ギャップの形成法を確立した。さらに,単分子プローブ実現にとって重要な技術要素の一つである,グラフェン-金属電極間のコンタクト伝導制御に着手し,従来よりも低抵抗コンタクト化を実現する手法を見出した。本研究の目的は,炭素原子一層からなるグラファイト(グラフェン)が2数層程度積層した少数多層グラフェンにおいて,電気的ブレイクジャンクション(EBJ)法を用いてその層間伝導制御を行い,単分子伝導測定のプローブとなるグラフェン微小ギャップ素子を作製することである。本研究によって,世界で初めての2次元電子系微小ギャップ素子を開発し,新しい単分子量子輸送研究の舞台を確立することを目指す。本研究における成果目標はまず,単層グラフェンおよび,2数層の少数多層グラフェンに対して,EBJ法による層間伝導の制御と,微小ギャップグラフェン電極を作製することである。本年度はオーミック電極とグラフェンナノ構造からなる素子をナノ微細加工プロセスによって作製し,EBJ法による微小ギャップ作製を行った。はじめに,SiO2/Si基板上に作製したグラフェン素子に対して,電子線ビームリソグラフィと反応性イオンエッチングを用いてグラフェンナノ構造を作製した。このグラフェンナノ構造素子に対してEBJ法を行い,ソース・ドレイン電流が時間に対してどのように変化していくのかを調べた。多層カーボンナノチューブのようなカーボン系ナノ材料の場合,EBJ法は通電加熱および酸素との反応が微小ギャップ作製に重要な要素であったが,グラフェン素子の場合は大気中においてEBJ法を実施すると金属電極と接するグラフェンコンタクト電極部分にも炭素脱離反応が広がり,接合部(微小ギャップ生成部)の形状に依らずナノスケールのギャップ形成が困難であることが分かった。一方,真空中でのEBJ法では接合部形状がミクロンオーダーであってもブレイクダウン電流観測および微小ギャップ形成が観測できた。したがって,本年度はナノギャップ形成に適した重要な条件を新たに見出すと共に,グラフェン微小ギャップ素子を作製することができた。本研究における成果目標の第一段階として昨年は,少数多層グラフェンに対してEBJ法を駆使し,グラフェン微小ギャップを形成する方法を確立した。しかし,最終目標である単分子プローブ実現にとって,素子全体の低抵抗化は重要な技術要素の一つであり,特に,グラフェン-金属電極間のコンタクト伝導制御は解決すべき課題である。本年度は,コンタクト伝導制御を目指し,多端子金属電極を有する少数多層グラフェン素子において,伝送線路法(TLM)によるコンタクト抵抗解析を行った。従来法よりも簡略化・規格化された系で議論するため,本研究ではグラフェンと金属電極のオーバーラップ面積(コンタクト領域)およびチャネル領域をパターニングした素子構造を作製した。さらに,コンタクト材料には種々金属材料を用いることによりコンタクト抵抗の比較評価を行った。その結果,Niコンタクトにおいて低抵抗コンタクト化を実現するとともに,グラフェン/金属界面のコンタクト抵抗は仕事関数でのみ決定されるのではなく,"プロセスの最適化"も含めた素子構造作製が重要であることを見出した。
Peptide master plateを利用した新規scaffoldのデザイン

近年、タンパク質や細胞の機能制御に関与するペプチドや低分子化合物の探索が進められている。タンパク質間の相互作用はタンパク質内のエピトープ部位を介して行われているため、目的分子を認識し生体内での反応を模倣できるような機能性分子の創成が可能であると考えられている。特にシグナル伝達などに関与するリガンドや細胞膜受容体と相互作用する機能性ペプチドは細胞制御に関与することから生体反応を模倣することのできる分子として注目を集めている。本研究はペプチドアレイを用いた実験とFuzzy Neural Networkを用いた情報処理解析技術を組み合わせた、新規ペプチドデザイン手法の開発(Peptide Informatics)、間葉系幹細胞(MSC)接着ペプチドのデザイン、新規スキャフォールドの開発を目的としたものである。MSCは骨髄中に僅かに存在する未分化な細胞で自己増殖能はもちろん、骨芽細胞や脂肪細胞など様々な細胞に分化することが知られており、効率よく増殖・分化が可能な培養スキャホールドを開発することで組織工学における有効な細胞の供給源になり、組織工学の発展に大きく貢献できるものと考えられる。本年度は昨年度の研究成果(Peptide Informaticsの開発、接着ペプチドのデザイン)を基にMSCの接着形態を制御することが可能な培養スキャフォールドの開発を試みた。2種類のペプチドを様々な組み合わせ・濃度で培養基盤上に結合させ、個々の細胞形態の観察及び解析を行ったところ、ペプチドの組み合わせ効果を確認することに成功した。MSCは細胞接着時の形態がその後の分化に大きく関与することが知られており、本研究成果は分化誘導スキャフォールドの開発に近づく研究成果であると考えられる。しかし、ペプチドはアミノ酸20種類の組み合わせであることからその配列多様性は無限大に存在する。そのため、新たな機能性ペプチドを探索することは非常に困難であり、効率よく機能性ペプチドを探索するための手法を確立する必要がある。そこで、本年度はペプチドアレイを用いた実験手法に情報処理解析を融合させた「新規機能性ペプチドデザイン手法の構築」をメインに、細胞接着誘導ペプチドのデザインを行なった。また、デザインに成功したペプチドが間葉系幹細胞(MSC)に与える影響を評価した。本研究にて構築した機能性ペプチドデザイン手法は、目的の機能性ペプチドが持っている"配列の特徴"を探し出し、その特徴を再現することでデザインを行うものであることから、様々な機能性ペプチドデザインに応用できる点、シードとなる配列などの既知の情報を必要としない点で他のデザイン手法とは大きく異なっていると考えられる。また、本研究でデザインに成功した接着ペプチドは接着時の細胞形態にバラエティを与え、その後の分化に大きな影響を及ぼすことが明らかになった。これらのペプチドはMSCの培養スキャホールドへの応用が期待されるものであった。
アストロサイトとマイクロRNAの観点から探る神経発達障害発症機構の解明

我々は先行研究(Lin et al. J Biol Chem 2009)及び、in silicoによる網羅的な解析から、BMP下流の転写因子Smad1をmiR-199a標的候補因子として同定した。Smad1は、ニューロン分化抑制に働く転写因子Hes, Idなどの発現を促進すること、さらに転写共役因子p300と複合体を形成し、アストロサイト分化促進的に働くことが報告されている。そこで、Smad1が実際にmiR-199aの標的因子と成り得るかについて、ルシフェラーゼアッセイにより検証したところ、miR-199aはSmad1-mRNAの翻訳を抑制することが明らかとなった。また、MeCP2欠損マウス胎仔脳でのSmad1の発現量をウエスタンブロッティングにより解析した結果、MeCP2欠損マウス胎仔脳ではSmad1タンパク質の発現量が増加していることを見出した。さらに、miR-199a欠損神経幹細胞の分化傾向を免疫染色により調べたところ、MeCP2欠損神経幹細胞と同様にニューロンへの分化が減少し、アストロサイトへの分化が促進していることが明らかとなった。これまでの結果により、MeCP2の下流標的因子であるmiR-199aはSmad1を標的にすることで神経幹細胞の分化を制御していることが明らかとなった。また、MeCP2によるmiR-199aの生合成調節の破綻に起因する、神経幹細胞のニューロン-アストロサイトへの分化不均衡及び、増加した異常なアストロサイトがRTT病態発症の原因になり得る可能性が示唆された。28年度が最終年度であるため、記入しない。
超小型衛星搭載用推進系の開発

現在,宇宙利用分野では,質量100kg以下の超小型衛星を複数組み合わせることで,大型衛星に匹敵する運用効率,観測精度を実現することが望まれている.これを実現するためには,推進系の搭載が必須である.そこで本研究では,中濃度過酸化水素水とジメチルエーテルを推進剤とした,短期間開発・低価格,且つ安全性が高く,簡便な取扱の可能な超小型衛星搭載用一液式・二液式推進系の成立性確認と, 50kg級超小型衛星への搭載を想定した推進系モジュールの製作を目的とする.現在,宇宙利用分野では,質量100kg以下の超小型衛星を複数組み合わせることで,大型衛星に匹敵する運用効率,観測精度を実現することが望まれている.これを実現するためには,推進系の搭載が必須である.そこで本研究では,中濃度過酸化水素水とジメチルエーテルを推進剤とした,短期間開発・低価格,且つ安全性が高く,簡便な取扱の可能な超小型衛星搭載用一液式・二液式推進系の成立性確認と, 50kg級超小型衛星への搭載を想定した推進系モジュールの製作を目的とする.推進系に関する各種試験を行うため,50kg級超小型衛星に搭載可能な程度に要素の種別と数,及び要素占有容積を制限した上で要素選別を行い,これらを配置,接続して推進系ブレッドボードモデルを製作した.推進剤供給試験として,ジメエチルエーテルの蒸気圧で推進剤(ジメチルエーテル,過酸化水素水)の供給が行えることを上記推進系ブレッドボードを用いて確認した.スラスタの試作として,ジメチルエーテルと過酸化水素水のいずれか一方又は両方を供給する一液式及び二液式の共用スラスタを設計し,製作した.過酸化水素分解触媒の選定・性能試験として,幾つかの有望な候補のオープンカップ試験を行い,ヒドラジン分解用触媒である2種類の触媒が最適であると結論付けた.スラスタの噴射試験として,上記推進系ブレッドボードに上記スラスタを接続し,推進剤を供給して一液式及び二液式でのそれぞれの作動試験を行い,推進性能を取得した.又,推進系ブレッドボード上の電磁弁のPWM制御に際してそのデューティー比を変化させることで,二液式の場合における燃料と酸化剤の混合比を可変とすることが可能であることを確認した.今回二液式での作動では着火は試みていないものの,スラスタには燃焼室が備えられており,点火のためのスパークプラグの接続も可能であった.以上より,次世代超小型衛星への搭載が期待される推進系について,低価格且つ簡便な取扱の一液式/二液式共用推進系の成立性を示すことが出来た.本研究は,中濃度過酸化水素水とジメチルエーテルを推進剤とした超小型衛星搭載用一液式・二液式推進系の成立性確認と,50kg級超小型衛星への搭載を想定した推進系モジュールの製作を目的とする.平成22年度は,1.超小型衛星搭載用推進系モジュールの設計,2.最適噴射の実現,3.電子系の設計,について研究開発を行った.1.平成21年度に試作したスラスタの噴射試験を行い,これにより得られた結果を元に,推進剤の効率的な噴霧化を実現する内部混合指揮噴射器と,安定した燃焼を実現する燃焼室形状を有するスラスタの製作を行った.まず推進剤の噴霧化について計測を行い,噴霧粒径40μm以下を目指したところ,大部分が20μmであり,平均粒径では40μm以下を実現していることを確認した.次に二液式噴射試験を行い,着火特性を取得した.その結果,着火には成功したものの,継続的な燃焼を実現するための保炎について改善の余地があることが分かった.又,微小重力下で液体の推進剤を供給するためのブラダの選別を行い,その貯蔵性能について試験を行った.この結果を受けて超小型衛星搭載を目指した推進系要素の選別を行い,容積及び重量の点で超小型衛星に十分搭載可能なブレッドボードの設計を行った.2.二液式での推進剤である中濃度過酸化水素水とジメチルエーテルの供給割合を様々に変化させて着火特性を取得した,その結果,着火に成功する混合比の範囲を取得した.3.超小型衛星内で用いられる通信規格であるRS-232CやI2Cに準拠した電子系の設計を行った.尚,今後利用が想定されるRS-422にも対応出来るよう,RS-232CとRS-422の変換基板の選別も併せて行った.以上の結果より,平成23年度に実施予定の推進系モジュールの製作に向けた知見を得,これを今後の設計に反映させる.本研究は,中濃度過酸化水素水とジメチルエーテルを推進剤とした超小型衛星搭載用一液式・二液式推進系の成立性確認と,50kg級超小型衛星への搭載を想定した推進系モジュールの製作を目的とする.平成23年度は,(1)超小型衛星搭載用推進系モジュールの製作と作動試験,(2)超小型衛星搭載のための仕様の提示,(3)電子系とソフトウェアの試作,について研究開発を行った.それぞれの成果について下記に記す.(1)超小型衛星は50cm角の衛星構体を前提とした.外径10cm×長さ20cmのタンク(内容積約1200cc)を2個有し,一液式の場合は両方に中濃度過酸化水素水を,二液式の場合は一方に中濃度過酸化水素水,もう一方にジメチルエーテルを充填する共用推進系とした.タンク内部にはそれぞれプラダを有し,タンクとプラダの間隙に充填された押しガスによって推進剤をスラスタへ排出する.

その作動試験を行い,押しガスによって液体推進剤が完全に排出され,又,電磁弁によってその流量を調整することが可能であることを確認した.(2)超小型衛星への搭載を検討し,上記(1)に記載の推進系の占有容積は縦横25cm×高さ10cmとなった.尚,スラスタはこの容積内に収めることを想定しているが,衛星内機器配置によっては推力軸を衛星重心に合わせるためにスラスタのみ分離することも可能である.又,推進剤の特性より本推進系の熱環境条件は-50°C40°Cとなる.又,具体的な適用例である宇宙ミッションを提案した.(3)上記(1)の推進系のための電子系を試作し,基本的な動作のためのソフトウェアを作成した.この電子系はCPU,推進系制御回路,圧力計電源回路,センサ計測回路,通信用インタフェースから成る.スラスタへの推進剤流量は推進系制御回路から出力されるパルス幅モジュレーションによる波形のデューティー比に比例することを確認した.通信用インタフェースはRS-232Cに準拠したが,変換IC(MAX485など)によってRS-422への変換は容易に可能である.
顕微ブリルアン散乱分光法による１細胞レベルでの癌診断

本年度は、S/N向上を目的として、輪帯照明とアイリスを用いて入射光方向と異なる方向に散乱される散乱光を検出することで、基板/サンプル界面からの正反射レイリー光成分を抑え、相対的にブリルアン散乱光成分を増強させることを試みた。細胞観察には基板と細胞との屈折率差に由来する基板/細胞界面からの入射光の正反射光成分が大きいことと、細胞の厚さが15-20 μm程度であることから、細胞からのブリルアン散乱光を検出することは困難であった。テストサンプルとして水を入れたガラスボトムディッシュを用いた。励起光として波長532 nmのシングルモードレーザー、分光光学系として直交2段VIPA(Virtually Imaged Phased Array)、検出器としてEMCCDカメラを用いた。実験の結果、アイリスの大きさおよび瞳面上での位置を最適化することで、ガラス基板と水との界面に光を入射した場合においても、水のブリルアン散乱光を検出することに成功した。輪帯照明とアイリスを用いない場合、集光点をガラス基板上から水中に20 μm以上移動させても、正反射レイリー光成分が強すぎて、水のブリルアン散乱光を検出できなかったことから、本手法の有効性を確認した。また、液体には存在せず、固体にのみ存在する横モード音波によるブリルアン散乱スペクトル測定を試みた。上記と同じ光学系を用い、サンプルとしてポリカーボネートを用いた。その結果、弱いながらも縦モード音波によるブリルアン散乱光だけでなく横モード音波によるブリルアン散乱光を測定することに成功した。細胞からのブリルアン散乱光検出において、課題であった、界面からのレイリー光成分を輪帯照明とアイリスを用いることで抑制することに成功し、細胞観察への目星がついたことから。今後はサンプルとして生きた細胞を用いる。癌化した細胞と健康な細胞とのブリルアン散乱光スペクトル上での優位な差を見つけることが重要であると考える。レーザー光の強度と照射時間の最適化だけでなく、照射するレーザー光の位置による差異を調べる予定である。
３次元凝固組織形態の実験的評価と異方性を考慮した固液界面エネルギー算出法の検討

シリアルセクショニング法による3次元凝固組織観察手法を確立し,Al-Si合金の柱状デンドライト組織及び羽毛状組織の3次元観察を行った.Al基合金で特異に見られる羽毛状組織の3次元組織形態を明らかにし,その成長機構について検討した.また,3次元凝固組織シミュレーションを用いて異方性を考慮した固液界面エネルギーの逆解析的算出法を検討し,逆解析的な物性値測定が組織シミュレーションの新たな活用法として有効であることを明らかにした.金属の凝固組織は,複雑な樹枝状晶(デンドライト)組織であるため,凝固組織やそれに伴う成分偏析の詳細な構造や形成過程に関する知見を得ることは材料特性評価の上で不可欠なものである.凝固組織は一般的に研磨,エッチングにより試料断面を観察して評価される.近年,その場観察技術やシミュレーション技術の発展により凝固組織形態評価の新たな展開が期待されるが,現在得られている情報の多くはまだ2次元の凝固組織に対するものであり,3次元の凝固組織形態の評価としては課題が残る.また,3次元凝固組織の評価におけるシミュレーションの活用では,固液界面エネルギーのような物性値のデータベースが不足しており,シミュレーションでの凝固組織形態の評価においても実際の3次元凝固組織の観察は重要である.本研究ではシリアルセクショニング法を用いた3次元凝固組織観察を行い,合金種や凝固条件による凝固組織の3次元構造の相違を明らかにすると共に,実際の3次元凝固組織と凝固組織形成シミュレーションとの比較から逆解析的手法を用いて固液界面エネルギーを算出する方法について検討する.初年度(平成25年度)は,Al-7%Si合金の一方向凝固実験を行い,シリアルセクショニング法により柱状デンドライト組織の3次元凝固組織観察を行った.2.3mm×1.7mm×0.24mmの比較的大領域の3次元凝固組織を得ることができ,デンドライト1次枝の成長方向や2次枝と3次枝の区別など2次元組織観察では詳細な評価が困難な情報を得ることができた.また,デンドライトの3次元構造が取得できたことで,より正確な1次枝,2次枝間隔の測定も可能であると考えられる.特に成分偏析の形成に関連する1次枝間隔の測定などは3次元組織観察が重要な役割を果たすと言える.金属の凝固組織は,複雑な樹枝状晶(デンドライト)組織であるため,凝固組織やそれに伴う成分偏析の詳細な構造や形成過程に関する知見を得ることは材料特性評価の上で不可欠なものである.近年,その場観察技術やシミュレーション技術の発展により凝固組織形態評価の新たな展開が期待されるが,現在得られている情報の多くはまだ2次元の凝固組織に対するものであり,3次元の凝固組織形態の評価としては課題が残る.また,3次元凝固組織の評価におけるシミュレーションの活用では,固液界面エネルギーのような物性値のデータベースが不足しており,シミュレーションでの凝固組織形態の評価においても実際の3次元凝固組織の観察は重要である.本研究ではシリアルセクショニング法を用いた3次元凝固組織観察を行い,合金種や凝固条件による凝固組織の3次元構造の相違を明らかにするとともに,実際の3次元凝固組織と凝固組織形成シミュレーションとの比較から逆解析的手法を用いて固液界面エネルギーを算出する方法について検討する.初年度は,Al-7%Si合金の一方向凝固実験を行い,シリアルセクショニング法により柱状デンドライトの3次元組織観察を行った.本年度は,1本の柱状デンドライトを選択して抽出し,3次元での柱状デンドライトの構造を観察した.また,一方向凝固における複数の柱状デンドライト組織の観察から,その成長方向が3次元的にも熱流方向(凝固方向)より10°程度傾いた状態で成長していることを確認した.成長方向の傾きは,柱状晶組織の形成における結晶粒選択機構が3次元的には非常に複雑であることを示しているため,その詳細を現在調査している.逆解析的手法による固液界面エネルギーの算出方法については,3次元柱状デンドライト組織のシミュレーションを行い,2次アーム形状に与える固液界面エネルギーと異方性強度の関係についての整理を進めている.金属の凝固組織は,複雑な樹枝状晶(デンドライト)組織であるため,凝固組織やそれに伴う成分偏析の詳細な構造や形成過程に関する知見を得ることは材料特性評価の上で不可欠なものである.近年,その場観察技術やシミュレーション技術の発展により3次元での凝固組織形態評価の新たな展開が期待されているが,3次元シミュレーションでの凝固組織形態評価では,固液界面エネルギーのような物性値データが不足しており,実際の3次元凝固組織の観察によるシミュレーション結果の比較が重要である.本研究ではシリアルセクショニング法を用いた3次元凝固組織観察を行い,合金種や凝固条件による凝固組織の3次元構造の相違を明らかにするとともに,凝固組織形成シミュレーションとの比較から逆解析的手法を用いて固液界面エネルギーを算出する方法について検討した.一方向凝固により成長したAl-7%Si合金の柱状デンドライト組織からシリアルセクショニング法により単一デンドライトの3次元形態を抽出し,その構造および成長方向について検討した.その結果,一方向凝固における複数の柱状デンドライト組織の成長方向が3次元的に熱流方向(凝固方向)より10°程度傾いた状態で成長していることを確認した.さらに,Al基合金に特有の羽毛状晶について3次元組織観察を行い,その3次元成長形態と成長メカニズムについて詳細に調査し,核生成時などに1次枝に生成する双晶面とその双晶面に垂直に成長する柱状デンドライトが鳥の羽のような成長形態を作り出していることを明らかにした.

また,異方性を考慮した固液界面エネルギーの算出方法については,3次元デンドライト組織シミュレーションを行い,成長形態に与える固液界面エネルギーと異方性強度の関係について系統的に調査し,固液界面エネルギーの僅かな変化が形態を大きく変化させることを見出し,逆解析的に物性値評価が可能であることを明らかにした.シリアルセクショニング法による3次元凝固組織観察手法を確立し,Al-Si合金の柱状デンドライト組織及び羽毛状組織の3次元観察を行った.Al基合金で特異に見られる羽毛状組織の3次元組織形態を明らかにし,その成長機構について検討した.また,3次元凝固組織シミュレーションを用いて異方性を考慮した固液界面エネルギーの逆解析的算出法を検討し,逆解析的な物性値測定が組織シミュレーションの新たな活用法として有効であることを明らかにした.シリアルセクショニング法によるAl基合金の3次元凝固組織を観察し,デンドライトの3次元成長形態の詳細な評価が可能になりつつある.しかし,研削量を一定にする高精度な研磨と2次元画像の調節技術を確立し,より鮮明で詳細な形状情報を得ることが想定以上に困難であったため,本年度は研磨等の条件探索を中心に行った.とくにAl合金のような比較的軟質な金属材料における研磨面性状と研削量の制御が困難であった.結果的に当初計画より進捗はやや遅れてしまったが,研磨条件も概ね確立してきた.金属の凝固・鋳造今後は,当初の計画通りシリアルセクショニング法を用いてデンドライト組織の3次元構造の観察は行っていくが,Al合金特有で3次元構造があまり明確では無い羽毛状組織についても新たな着眼点として3次元構造の調査を行っていく.羽毛状組織は,シミュレーションでも正確な取り扱いがなされていない組織であり,工業的にも重要な組織である.羽毛状組織の3次元的な成長形態は明らかになっていないため,組織シミュレーションにおける異方性のモデルの確立にも有効な調査である.しかしながら,研究計画の大幅な変更では無く,当初計画の延長として研究を遂行していく.当初の計画通りシリアルセクショニング法によるAl基合金の3次元凝固組織を観察し,デンドライトの3次元成長形態の詳細な評価が可能になりつつある.より詳細な3次元凝固組織のデータを取得するために実験条件の調整を進めており,合金種や組成,凝固条件による凝固組織の3次元凝固組織の変化について,現在,データ取得・解析中である.学会発表などの成果報告や論文執筆は次年度以降になるが,本研究はおおむね順調に進展している.物品費としておおむね計画通り使用し,端数が残額として生じたため.今後は当初の計画通り,合金種や組成,凝固条件の違いによる3次元組織形態の変化を観察し,シミュレーションとの比較を行って固液界面エネルギーの逆解析的算出法について検討する.
大気境界層内の秩序構造が乱流輸送に与える影響の研究

本年度はラージ・エディ・シミュレーション(LES)を用いて大気境界層内の秩序構造の研究を行った.特に中立成層した大気境界層内の乱流輸送にとって重要な役割を果たしているストリーク構造とその内部に存在するイジェクションやスイープといった小規模秩序構造に着目して,その時間発展の特徴と背景にある物理的なメカニズムを探った.まず,ストリーク構造の初期の時間発展を調べるために2種類のLES実験を行った.1つ目は十分に大きな計算領域を用いるものであり,2つ目は意図的に計算領域を小さくして行うミニマル領域実験である.これらの実験によってストリーク構造の成長のエネルギー特性が明らかになった.また,ストリーク構造の初期の時間発達が線形理論における最適摂動によって表現されることも示された.これらの解析を行うために,乱れた流れ場からストリーク構造のみを抽出するフィルタリングの手法を新たに考案した.この手法は他の研究分野でも利用可能な有用な手法であると考えている.次にストリーク構造の維持・崩壊過程を解析して,イジェクションやスイープの形成との関連性を調べた.研究計画ではイジェクションやスイープの形成メカニズムとしてストリーク構造の不安定性が関わっている可能性を仮説として述べたが,それを確認するための解析を行った:具体的には最適摂動によって境界層内にストリーク構造を再現して非線形時間発展を計算した.この実験において,ストリーク構造が数十分の時間オーダーで崩壊して,より小規模なイジェクションやスイープが形成される様子が見られた.この結果から前述の仮説が正しかったことが確認された.今日の気象モデルにおいて秩序構造の特性を考慮した新たな乱流モデルの構築が求められており,その際に本年度の研究で得られた知見が役立つことが期待される.本年度はラージ・エディ・シミュレーション(LES)を用いて大気境界層内の秩序構造の研究を行った.特に中立成層した大気境界層内の乱流輸送にとって重要な役割を果たしているストリーク構造とその内部に存在するイジェクションやスイープといった小規模秩序構造に着目して,その時間発展の特徴と背景にある物理的なメカニズムを探った.まず,ストリーク構造の初期の時間発展を調べるために2種類のLES実験を行った.1つ目は十分に大きな計算領域を用いるものであり,2つ目は意図的に計算領域を小さくして行うミニマル領域実験である.これらの実験によってストリーク構造の成長のエネルギー特性が明らかになった.また,ストリーク構造の初期の時間発達が線形理論における最適摂動によって表現されることも示された.これらの解析を行うために,乱れた流れ場からストリーク構造のみを抽出するフィルタリングの手法を新たに考案した.この手法は他の研究分野でも利用可能な有用な手法であると考えている.次にストリーク構造の維持・崩壊過程を解析して,イジェクションやスイープの形成との関連性を調べた.研究計画ではイジェクションやスイープの形成メカニズムとしてストリーク構造の不安定性が関わっている可能性を仮説として述べたが,それを確認するための解析を行った:具体的には最適摂動によって境界層内にストリーク構造を再現して非線形時間発展を計算した.この実験において,ストリーク構造が数十分の時間オーダーで崩壊して,より小規模なイジェクションやスイープが形成される様子が見られた.この結果から前述の仮説が正しかったことが確認された.今日の気象モデルにおいて秩序構造の特性を考慮した新たな乱流モデルの構築が求められており,その際に本年度の研究で得られた知見が役立つことが期待される.
笑いケア体操プログラム活用による過疎地域高齢者への支援モデルの構築

過疎地域の高齢者のサポーターを養成し、本プログラムを活用した高齢者支援モデルを検討した。過疎地域の高齢者の健康の実態調査および本プログラムの介護予防活動に笑いケア体操を取り入れ心身への効果を検討した。その成果は、毎日笑っている人は健康観や身体的健康度が高く、笑いの習慣作り支援の示唆が得られた。また、笑いケア体操ができる住民が高齢者のサポーターとして介護予防活動に参加し、笑いケア体操を実施することで、血圧値が有意に改善した。過疎地域の人材を高齢者を支援するサポーターとして育成し、笑いケア体操プログラムを活用した高齢者支援のモデルを構築することを目的に、第一段階として平成27年度は過疎地域の高齢者の生活習慣と健康の実態を把握した。対象は、健康教室に参加した高齢者70名に対して、質問紙に回答していただくことで研究に同意が得られたとして、質問紙に回答が得られた52名を対象として回答を分析した。結果、性別では女性は47名、男性5名、平均年齢は72.35歳であった。家族構成は、夫婦のみが21名、一人暮らしが16名、その他14名は3世帯同居又は親子の同居であった。仕事を有している人は9名で、43名が無職であった。生活習慣において、毎日声をあげて笑う人は35名と多く、週数回、または月に13回笑う人は16名、ほとんど笑わないは1名であった。全員が喫煙はせず、朝食は摂る人たちで、運動はする人が40名、しない人は12名、睡眠において寝つきが悪い人は29名、良い人は23名、7時間以上睡眠をとる人は17名、7時間以内の睡眠の人は35名であった。52名の対象者の笑いの習慣を含む生活習慣、持病の有無とQOL、うつ、生活機能、ストレス対処能力の関係を検討したところ、笑いの頻度と身体機能との有意な差が認められた。また中途覚醒と身体機能および活力、またストレス対処能力と笑いの頻度には有意な差が認められた。以上の結果から、毎日声を出して笑う習慣がある人は、身体機能が高く、睡眠習慣においても中途覚醒がなく、ストレス対処能力が高いことがわかった。毎日笑う習慣作りは、高齢者を支援していく重要なカギとなることが考察された。平成27年度実施予定であった、第二段階の研究は、平成28年度に実施できることになっているので、概ね計画通りに進展している。〈目的〉高齢者を支援するサポーター育成するために、笑いケア体操(笑いヨガ)プログラムを実施し、対象者の心身の健康に及ぼす影響を検討する。〈方法〉Y過疎地域住民を対象に公募を募り、前期グループと後期グループに分け、前期グループを介入群、後期グループを対照群として事前説明会時に両群の前調査を実施した。介入群には事前説明会後、笑いケア体操プログラムを実施し、対照群は何も実施せず3か月後に再度両群の調査を実施した。調査内容は、QOL、抑うつと不安、自己効力感である。〈笑いケア体操プログラムとは〉本プログラムの内容は、2日間の笑いケア体操サポーター養成講座を実施し、その後フォロアップ研修を6回実施した。〈結果〉介入群12名(男性2名、女性10名)、対照群8名(男性1名、女性7名)で前調査は実施したが、介入群では女性1名が脱落、対照群では女性2名が脱落した。脱落の理由はいずれも身体的不調のためであった。3ヶ月後の調査が実施できたのは、介入群11名(平均年齢68歳)、対照群6名(平均年齢63歳)であった。前調査において、年齢、QOL、抑うつと不安、自己効力感のいづれにおいても有意な差は認められなかった。3ヶ月後の調査においては、抑うつと不安、自己効力感は有意な差は認められなかったが、QOLの精神的健康において介入群が対照群より精神的健康が高まり、有意な差が認められた。〈考察〉本研究で実施した笑いケア体操プログラムは、誰もが道具を用いることなく楽しく実施できる笑いの体操プログラムで、その効果として精神的健康が高まった結果となったことは大変意義のあることである。今回の結果を踏まえて、今後は、今回の対象者が笑いケア体操が実施できる笑いケア体操伝道師(地域の高齢者を支援するサポーター)として地域住民に笑いケア体操の場を提供し、精神的健康を高めていくことが可能となると考える。第二研究として、笑いケア体操プログラムを用いることで、過疎地域の高齢者を支援するサポーターを育成し、笑いケア体操プログラムの心身の健康への影響について検討することができた。過疎地域在住高齢者への介護予防活動の“いきいき百歳体操"に「笑いケア体操」を取り入れたことによる心身への効果を検討することを目的に実施した。その方法は、研究デザインは、準実験研究、1群事前ー事後テストデザインで、観察研究である。対象は、A町の一地域における65歳以上の高齢者で本研究の趣旨に同意が得られた住民とした。調査方法は、事前調査後、対象者に“いきいき百歳体操"のみを週に1回、3ヵ月間実施し、3ヶ月後調査を実施した。その後「笑いケア体操」を加えものを「ケラケラ百歳体操」としてさらに3ヵ月間継続した後、再調査を行った。

調査内容は、聞き取り質問紙調査(基本属性など、うつ評価、健康関連QOLなど)、体力測定(基本情報:身長・体重、血圧、ピークフロー値、握力、TUG(time up go))である。分析方法は、事前と3ヶ月後の変化量と3か月後と6か月後の変化量の比較をした。統計処理には、統計ソフトSPSSVer.21を用い、統計学的有意水準は5%とした。本研究は、名古屋市立大学看護学部研究倫理委員会の承認を得た。(承認番号:17008-2)結果、対象は、17名(2名脱落)でその内訳は、平均年齢74.4歳(66歳ー86歳)、女性14名、独居8名であった。分析の結果、うつ評価、健康関連QOLでは、有意な差は認められなかった。体力測定においては、ピークフロー値、握力、TUGは有意な差は認められなかったが、血圧値においては有意に改善が認められた。高齢者の介護予防活動として、有酸素運動が有効であることが認められている。今回、有酸素運動として、いきいき百歳体操に笑いの体操を加えた“ケラケラ百歳体操"を実施したことで、血圧の改善が認められたことは、笑いの体操の身体的効果として有効であると考える。過疎地域の高齢者のサポーターを養成し、本プログラムを活用した高齢者支援モデルを検討した。過疎地域の高齢者の健康の実態調査および本プログラムの介護予防活動に笑いケア体操を取り入れ心身への効果を検討した。その成果は、毎日笑っている人は健康観や身体的健康度が高く、笑いの習慣作り支援の示唆が得られた。また、笑いケア体操ができる住民が高齢者のサポーターとして介護予防活動に参加し、笑いケア体操を実施することで、血圧値が有意に改善した。本研究の第2段階の研究である、高齢者を支える支援者としてのサポーターの育成と笑いケア体操のプログラムの効果の検証を実施予定であり、さらに第3段階のサポーターによる笑いケア体操の効果の検証も検討できる予定である。今後は、第三研究として、第二研究で育成した笑いケア伝道師を過疎地域に派遣し、笑いケア体操の場を提供し、地域住民の心身の健康への影響を検討していく。過疎地域であるため約6集落ごとに笑いケア体操の場を設けるにあたり、Y町の長寿福祉課、地域包括支援センターとの協力をいただきながら推進していく予定である。看護学第二段階のサポーターの育成のための笑いケア体操講座の開催および笑いケア体操プログラムの実施が、実施場所の都合で実施できなかったために、講座開催にかかる費用およびプログラム運営費用、旅費が次年度に繰り越しとなった理由である。次年度研究実施するためには、Y過疎地域に出向かなければならないので旅費が必要である。サポーター育成のための笑いケア講座開催2回分の費用および、笑いケア体操プログラム実施(研究介入)のための旅費、研究補助者に支払う謝金と第三段階の研究実施のための広告費、旅費、郵送費を計画している。旅費:1回16700円×7回=116900円