hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
油膜内部の放電可視化技術を用いた軸受電食の原理解明

本プログラムでは、これまでの人の目による発光検出に比べ、処理速度が100倍程度速くなり、多量のデータ解析が可能となった。これまでの発光実験では、ディスク1周以下の処女面に限定して放電特性を調べていた。今回、発光自動検出プログラムを用いることで、ディスク2周目以降の放電特性が明らかになってきた。ディスク2周目以降では、放電エネルギー(発光時の電流・電圧・時間の積)がピークとなる油膜厚さが厚くなると共に、放電エネルギーが大きくなるという実験結果を得た。これまで、発光実験での放電し易い油膜厚さ(0.30.8ミクロン)と、軸受での電食し易い(すなわち放電し易い)油膜厚さ(1.03.0ミクロン)が3倍程度異なることの理由が分からなかった。ディスク2周目以降では、発光により生じる放電ピットによって表面粗さが大きくなりΛ値(油膜厚さ/表面粗さ)が小さくなると共に、放電ピットによる電界集中の影響もあり、発光回数が増加するものと考えられる。これが、処女面のみで実施していた発光実験と、繰り返し回転することで生じる軸受の電食の、放電し易い油膜厚さが異なる理由と考えている。洗濯板状電食痕は、軸受が繰り返し回転することにより生じている。今後は、ディスク2周目以降での放電特性をより詳しく調べていく予定である。耐電食性の評価方法を決定し、軸受電食の原理を解明する。放電が生じている場所を可視化して仮説を裏付け、軸受電食の原理を解明する。研究進捗に併せて備品を購入したところ、計画より5万円残が生じた。
水俣病認定患者の日常生活と健康状態に関する追跡調査

胎児期にメチル水銀の曝露を受けた胎児性水俣病患者において、心拍変動(心電図R-R間隔)の時間・周波数領域の解析を行い、循環器系自律神経機能の評価を行うことを目的とした。胎児性水俣病患者群として、水俣市立明水園に入所中の胎児性水俣病患者9名、健常者対照群として年齢を一致させた水俣市在住の健常者13名の3群とした。方法は被験者を検査室で10分間安静臥位に保った後、日本光電Cardiofaxにて5分間の心電図を記録。同記録をTEAC社アナログ式データーレコーダにてC-90FMテープに記録・再生し、AD変換後、コンピューター(NEC PC98-NX)に心拍データとして入力。得られた心拍データのうち最も安定した3分間の心拍データをBIMUTAS IIにより解析し、時間領域の解析(RR間隔の平均値、標準偏差、変動係数)、及び高速フーリエ変換による周波数領域の解析を行った。時間領域の解析の結果、RR間隔の平均値は健常者対照群で有意に高値であった。(P<0.05)。また、標準偏差と変動係数には有意差は認められなかったが、胎児性水俣病群、及び脳性麻痺患者対照群で低値の傾向にあった。周波数領域の解析では、副交感神経機能を表すとされるHF成分は、胎児性水俣病患者群及び脳性麻痺患者対照群では健常者対照群に比べ有意に低値であった(p<0.05)。また交感神経成分を表すとされるLF成分には各群間の有意差は認められなかったが、胎児性水俣病患者群で低値の傾向にあった。このように胎児性水俣病患者群は及び脳性麻痺患者対照群は健常者に比べ副交感神経系機能検査が低値の傾向にあった。このことより、重症心身障害児における長期臥床などのある病態が、自律神経系機能に及ぼす影響が示唆された。より詳細な臨床症状との関連の検討が必要である。(P<0.05)。1995年5月現在生存している認定患者917名全員を対象に「健康状態に関する調査」、日を改めて「生活実態調査」を郵送法により行った。回収率はそれぞれ45.4%(416名)、38.5%(353名)で、何れかに回答したものは68.4%(627名)であった。97.4%が何らかの疾病で受療中で、入院・入園が18.0%、通院が76.3%、往診11.1%、ハリ・灸27.6%、あんま・マッサージ27.2%、歯科治療12.3%であった。健康状態の自己評価では非常に悪い10.6%、悪い61.1%で、良いは0.5%であった。ADLに関して自立と判断しているものは意思疎通82.2%、歩行79.8%、食事78.5%、排泄78.2%、衣服着脱75.1%、入浴71.9%で、完全自立と判断しているものは63.2%であった。年齢別には75歳以上の後期高齢者と49歳以下の胎児性・小児水俣病が自立傾向が低かった。家族形態は一人暮しが10.8%、配偶者と二人暮しが33.4%、家族・親族との同居が55.8%で、住居形態は85.8%が持ち家であった。主な収入源は77.8%が水俣病補償による年金であった。

現在、あるいは将来介護が必要になったときに介護をしてくれる者がいるのは66.6%、いないのは18.4%で、48.4%が在宅での介護を希望していた。現在の保健・福祉サービスの利用状況は明水園14.0%、日帰りリハ(ディサービス)10.3%等で、今後の利用希望としては在宅介護支援センター68.2%、訪問看護サービス60.1%等が比較的高率であった。このように、在宅の認定患者はADLは比較的良好であるが、健康不安が強く、医療へのコンプライアンスは強いが、在宅保健・福祉サービスの利用状況は低いという実態が伺えた。私共は水俣市に隣接するT町においてメチル水銀汚染地域住民(水俣病認定患者を含む)の後影響について継続して調査研究を行っている。従来の研究で、汚染地域住民は非汚染地域住民に比べて多様な愁訴を高頻度に有していることを明らかにした。本研究では、これらの愁訴や受療行動と精神不安との係わり、また、住民の精神状態を規定している要因として、身体的要因のほか家族構成やソーシャルネットワークなどの社会的要因や水俣病発生による様々な体験などが考えられるのではないかとの仮説のもとに精神不安とその要因に関する調査を実施し、精神不安の構造と性状を明らかにし、精神不安の構造をモデル化することを試みた。調査対象はメチル水銀汚染地域の2つの海浜集落の40歳以上の全住民301名について訪問面接調査を行い、132名より回答が得られた。調査項目は自覚症状(18項目)、受療状況、日常生活動作能力、水俣病問題への係わり、社会的ネットワークの形成状況など約60項目で、精神状態測定の指標として、The General Health Questionnaire (GHQ) 30を用いた。その結果、GHQの得点はきわめて高く、基準点(8点)を回るものが84.8%に達した。GHQ30のプロマックス回転により、抑うつ因子、社会的無能力。不適応感因子、不眠因子、身体症状因子、重圧感因子等が抽出され、他の報告に比し、本事例では、抑うつ因子の寄与率が高いことが特徴的であった。さらに、精神不安の構造について、共分散構造分析を行ったところ適合度の高い(GFI 0.942. AGFI 0.900. RMSEA 0.049)モデルが見出された。すなわち、メチル水銀汚染地域住民の精神不安は、潜在的水俣病体験から精神不安への標準化偏回帰係数は0.17、身体症状からのそれは0.66、顕在的水俣病体験からのそれは-0.45であった。愁訴やADL、受療状況等と精神不安との関連性が高いのは当然であるが、水俣病問題への積極的関与(患者団体所属、認定申請、座り込み等)が住民自身の帰属感、共通体験の仲間との共有を通じてストレス緩和の方向に動くことが注目された。胎児期にメチル水銀の曝露を受けた胎児性水俣病患者において、心拍変動(心電図R-R間隔)の時間・周波数領域の解析を行い、循環器系自律神経機能の評価を行うことを目的とした。胎児性水俣病患者群として、水俣市立明水園に入所中の胎児性水俣病患者9名、脳性麻痺患者対照群として、性、年齢、臨床症状(大島の分類による運動度)を一致させた重症心身障害児施設葦北学園入所中の脳性麻痺患者13名、健常者対照群として年齢を一致させた水俣市在住の健常者13名の3群とした。方法は被験者を検査室で10分間安静臥位に保った後、日本光電Cardiofaxにて5分間の心電図を記録。同記録をTEAC社アナログ式データーレコーダにてC-90FMテープに記録・再生し、A/D変換後、コンピューター(NEC PC98-NX)に心拍データとして入力。得られた心拍データのうち最も安定した3分間の心拍データをBIMUTAS IIにより解析し、時間領域の解析(RR間隔の平均値、標準偏差、変動係数)、及び高速フーリエ変換による周波数領域の解析を行った。時間領域の解析の結果、RR間隔の平均値は健常者対照群で有意に高値であった。(P<0.05)。また、標準偏差と変動係数には有意差は認められなかったが、胎児性水俣病群、及び脳性麻痺患者対照群で低値の傾向にあった。
神経前駆細胞の運命決定いnおけるシグナル伝達系間の相互作用の役割に関する研究

(1)dpp情報伝達系の役割本年、我々はatonal遺伝子の発現調節領域を単離し、その1次構造上にdpp情報伝達系の核内制御因子であるMadタンパクの結合配列を2箇所見い出した。このようにatonal遺伝子の発現調節におけるdPP情報伝達系の関与が示唆されたことから、dPP突然変異体およびDPP受容体をコードするtkv遺伝子の突然変異体における末梢神経系の観察を行った。Dpp突然変異体は胚発生の初期に発生を停止するため観察は困難であったが、tkv変異体では成熟した末梢神経系を観察することができた。しかしながら、tkv変異体における伸展受容器の発生に異常は観察されなかった。(2)wingless情報伝達系の役割wingless情報伝達系の伸展受容器形成における役割を解析するために、wingless変異体の末梢神経系を観察した。Wingless突然変異体の末梢神経系では、伸展受容器を含むすべての感覚器が失われていた。胚発生中期においてwingless発現細胞は隣接するhedgehog発現細胞とその情報伝達系を通じて相互に細胞の特異化を行っていることが知られており、hedgehog変異体ではwingless遺伝子の発現が低下することが知られている。しかしながら昨年我々が報告したhedgehog変異体における伸展受容器の表原型は、hegdehog発現細胞に隣接している伸展受容器前駆細胞が失われるというものであり、今回観察されたwingless変異体の表原型を含むものではなかった。これらの結果から、wingless遺伝子は伸展受容器前駆細胞の形成に関与しており、前駆細胞の運命決定はwinglessとhedgehogの相互作用が生じる前の段階で行われていることが示唆された。現在我々の単離したatonal遺伝子の発現調節領域内にwingless情報伝達系からの情報の入力があるかを検討している。1. hh完全機能欠失型変異体では、hh遺伝子発現領域内に発生するCOP細胞は正常に発生したが、hh発現領域に接する前列の細胞から発生するCOP細胞は発生しなかった。このことからhhはその発現領域に隣接するCOP細胞の発生を正に制御している。hhシグナル伝達系は、COP細胞のみでなく、体節内のパターン形成全体を制御しているため、hhシグナル伝達系が直接的にCOP細胞の形成を制御している可能性と、COP細胞の発生の場を提供するのに必要である可能性が考えられた。そこでhh温度依存性突然変異体を用いて、COP細胞の形成に必要なhhの発現時期を特定した。この実験から、COP細胞の発生に必要なhhの活性は、COP細胞の発生の少なくとも2時間以上前のものであることが明らかになった。この実験結果と、hh発現領域内のCOP細胞がhh変異体で正常に発生することを考え合わせると、hhシグナル伝達系はCOP細胞の発生の場を提供するために必須であることが考えられた。2.腹側化シグナルであるEGFR/Rasシグナル伝達系の変異体の表現型を解析した。この腹側化シグナルの変異体はCOP細胞の背腹軸上のパターン形成に明らかな異常を示さなかった。EGF/Rasシグナル伝達系はCOP細胞の周囲に新たなCOP細胞を誘導するためにも作用しているが、この実験の過程でFGFシグナル伝達系の抑制因子をコードするsprouty(spry)遺伝子がCOP細胞の周囲への新たなCOP細胞の誘導を負に制御していることを見出した。これにより、SPRYがFGFシグナルだけではなくEGFシグナルにも共通の抑制性調節因子であることを明らかにした。
Mg_2NiH_4合金の瞬間合成

実用水素吸蔵合金の水素貯蔵能力は1-3%の範囲にあり、さらに高水素吸蔵能のより安価な合金開発が現在の研究開発の最大課題と位置づけられている。一方、3.4%以上の高い水素吸蔵能力を持つマグネシウム系合金は,資源的にも環境適合性からみても好ましく、現在までにMg_2Ni合金やMg-10%Ni合金が提案されている。しかし、マグネシウム系合金は蒸気圧が高く簡単には合成できない。例えば純度99.9%のMg-Ni合金を得るために少なくとも5回以上の再溶解手順を必要とし,さらに得られた合金は活性化処理(水素の吸蔵・脱蔵を温度と圧力を制御し10数回以上繰り返す操作のこと)が不可欠である。そのためエネルギー,時間を浪費し合金価格の上昇を引き起こしていることが実用化を阻む一大要因となっている。1995年,申請者は新規の方法によりこの合金を合成することにはじめて成功した。すなわち、マグネシウムとニッケル微粒子を均一に混合し加圧成形し,常圧不活性雰囲気(Ar)下で加熱すると発熱を伴う固体間反応(2Mg+Ni=Mg_2Ni)が自発的に伝播し,マグネシウムが気化することなく、一度で高純度合成が完了することを確認した。本研究プロジェクトでは、原料粉末金属から、直接それも瞬間的に短時間で金属水素化物を製造するプロセスの研究に着手した。具体的にはマグネシウムおよびニッケルの原料金属粉末を十分に混合した後圧粉成形し、高圧水素雰囲気中で加熱することによりMg_2NiH_4の合成を試みた。その結果予想通りこの合金を得ることに成功した。この方法は活性化処理が不要であることから省エネルギーの観点から極めて魅力的であると結論づけることができる。さらに、この反応機構を解明するために、熱伝導率の変化、形態変化および反応速度を調査した。燃焼合成プロセスは反応工学における最近の注目すべき話題の一つで,数多くの魅力を秘めている。例えば,密度や蒸気圧が大きく異なる合金の合成,簡易装置による短時間合成,製造エネルギーの大幅削減などである。本研究ではこの手法を水素吸蔵合金の製造に適用し,その可能性を調査することを目的として始めており,本年度は以下の結果を得ている。1.Mg_2NiおよびMg_2NiH_4の基礎的合成実験試料作成条件ならびに焼成条件を予備的に検討した。その結果,不活性雰囲気中では高純度のMg_2Ni合成が確認され,20気圧の水素雰囲気ではMg_2NiH_4が直接的に合成される得ることを見い出した。上記の水素化燃焼合成の反応機構を明らかにするために,手始めとしてMg_2Ni合成の速度論的研究を行った。その結果,共晶温度を境に反応速度は劇的に変化することが明らかになった。次いで,円筒状試料を準備し,一端を加熱し他端まで合成が伝播する現象を観察した。同時に,熱伝導率,比熱などの変化も別途測定し,それらの情報を組み込んだ総合的な数学的モデルを開発した。今後はこれらの研究知見に基づき,水素化燃焼合成の反応機構に取り組んでいく予定である。

例えば純度99.9%のMg-Ni合金を得るために少なくとも5回以上の再溶解手順を必要とし,さらに得られた合金は活性化処理(水素の吸蔵・脱蔵を温度と圧力を制御し10数回以上繰り返す操作のこと)が不可欠である。そのためエネルギー,時間を浪費し合金価格の上昇を引き起こしていることが実用化を阻む一大要因となっている。1995年,申請者は新規の方法によりこの合金を合成することにはじめて成功した.すなわち、マグネシウムとニッケル微粒子を均一に混合し加圧成形し,常圧不活性雰囲気(Ar)下で加熱すると発熱を伴う固体間反応(2Mg+Ni=Mg_2Ni)が自発的に伝播し,マグネシウムが気化することなく、一度で高純度合成が完了することを確認した。本研究プロジェクトでは、原料粉末金属から、直接それも瞬間的に短時間で金属水素化物を製造するプロセスの研究に着手した。具体的にはマグネシウムおよびニッケルの原料金属粉末を十分に混合した後圧粉成形し、高圧水素雰囲気中で加熱することによりMg_2NiH_4の合成を試みた。その結果予想通りこの合金を得ることに成功した。この方法は活性化処理が不要であることから省エネルギーの観点から極めて魅力的であると結論づけることができる。さらに、この反応機構を解明するために、熱伝導率の変化、形態変化および反応速度を調査した。
慢性疾患患児をもつ家族へのレスパイトケアシステムの構築と支援者育成プログラム研究

1.研究目的1)慢性疾患児をもつ家族の支援ニーズを明らかにする。2)在宅で慢性疾患患児をもつ家族へのレスパイトケアシステムの構築。3)レスパイトケアのための支援者育成と試行。2.研究結果1)在宅治療中の児をもつ母親を対象のアンケート結果、養育上困難に感じることで最も多いのは、症状出現時に母親が相談できる専門家を求めている。その上、吸引、経管栄養などの医療的ケアができる支援者を求めても得ることができないということであった。2)ボランティアを利用した20ケースは、全ケースに医療的ケアが必要であった。利用理由は、最も多いのは主たる養育者が同胞の学校行事に出席するための外出、次に主たる養育者の受診であった。少数ではあるが、心身の疲労を癒すや趣味のためであった。3)本ボランティア利用後の意見は、ボランティアが看護有資格者であり、児の世話を安心してまかせられた。医療的ケアのうけられる本ボランティアの継続を強く希望していた。4)レスパイトケアの定義に基づき、支援者育成プログラムを作成し、実施した。その結果地域支援グループとしてのボランティア活動の基本をつくることができた。また地域に根付くための課題など把握することができた。尚、本ボランティア学習会及びボランティア活動を担った20名は、今後も継続することを希望した。3名は、家族の健康問題や子育ての為に一時的活動休止を希望した。登録ボランティアは現在34名である。今後さらなる本ボランティアの充実を目指し活動したいと考える。1.研究目的(1)慢性疾患患児をもつ家族の支援ニーズを明らかにする。(2)在宅で慢性疾患患児をもつ家族へのレスパイトケアシステムの構築。(3)レスパイトケアのための支援者育成と試行。2.在宅療養の慢性疾患患児をもつ母親32名(初回面接18名、連続35名中第3回目14名)の訪問及び電話による面接調査結果から把握出来たことは以下の通りである。(1)母親の心理過程は、病状の安定・病気の状態を予測し対処方を持てるようになるまで、不安定な状態が続く。これはサポート状況による影響の大きいことが解った。(2)母親が遭遇する養育上困難な事象は、治療法を守ること、予期できない身体症状への不安、児の成長、発達、将来のことなどであった。(3)身辺に話を聞いてくれる人、病気について相談・指導が受けられる人の存在や育児・家事の直接的サポートを求めることに困難を感じていることが解った。3.レスパイトケアシステムの構築に関する検討を行った。(1)当ボランティア活動の目的・方針を明確にし、レスパイトケアサービスの概念・ケア内容を規定した。(2)当ボランティアグループの活動から見た社会福祉活動の位置づけ及び支援活動に要する保健医療機関、施設とその連携にあり方を検討し、レスパイトケアシステムの構築のための組織案を作成した。(3)ボランティア活動に必要な経済的課題について検討した。4.レスパイトケアに参加する支援者の選択を行った。潜在看護婦を対象(300名)にしたボランティア活動への参加意識調査から、今回は支援者37名を選択し、ボランティア活動のためのデーターベースを作成した。5.ボランティア育成のための教育プログラムを作成し、学習会の企画を行った。2.在宅療養中の慢性疾患患児をもつ母親(初回面接14名、継続3名)の訪問及び電話による面接調査結果から把握出来たことを以下に述べる。(1)母親の心理過程は、病状の安定・病気の状態を予測し、対処法を持てるようになるまで、不安定な状態が続き心理社会的ストレス状態にある。

(2)母親は子どもの表す身体的変化を観て判断したことが適当であるか否か、専門家の意見を求めたい時、気軽に対応してもらえる人の存在を希望していることが解った。特に退院後の一定期間は顕著と思われた。(3)病児の療育体験が長い母親の中には、家庭訪問によって自分の行っていることを直接見てもらい、相談できることや家族(夫)にも指導してもらえる人を求めていることが解った。3.ボランティア育成のため教育プログラム作成と、学習会を実施した。(1)慢性疾患患児のレスパイトケアに参加希望者を対象とした学習会を企画・実施した。学習会は6回行い、参加は延べ人数86名であった。(2)ボランティア活動学習会の内容:(1)ボランティア活動の意義・論理的態度の理解(2)各疾患の病態・主症状のメカニズムを知り、それに対応する基本的技術の習得(3)病児とその母親、家族の心理的傾向の理解(4)病児の育児体験を持つ母親のボランティアに期待すること。4.在宅で療養中の子供を持つ家族へのレスパイトケア実施に向けて準備を行った。(1)対象者の求めるケア内容を明らかにし、対応について検討した。(2)病児の日常生活に必要である「医療的ケア」は、医師より指示・指導を受けて家族が行っているものに限り代行することについて検討した。(3)ボランティア活動のマニュアル利用案内、ケア記録用紙等の作成。(5)ボランティア活動の実施に向けて、パイロットスタデーとして2ケース選択し、ボランティア活動を試みた。5.ボランティアグループの組織づくりを行った。(1)ボランティアグループメンバーは、看護婦を中心に構成し、活動のためのデーターベースを作成した。1.研究目的1)慢性疾患患児をもつ家族の支援ニーズを明らかにする。2)在宅で慢性疾患患児をもつ家族へのレスパイトケアシステムの構築。3)レスパイトケアのための支援者育成と試行。2.レスパイトケアの試行状況1)慢性疾患患児をもつ両親からの依頼状況。(1)10ケース、45回、ケア時間総時間数74時間5分。(2)利用目的は、主たる養育者の母親の外出、同胞のための学校行事の参加、母親の趣味(生涯)、健康問題の為に子どもの世話が不可能な状態のためが主なものであった。他は、子どもの自立を目的に母親以外の人と生活をする。等であった。(3)ケアの内容は、子どもの日常的な世話である、食事介助、遊び、排泄介助、治療的ケアは、与薬、経管栄養であった。他は、通学の介助及び学校で給食の際の食事介助であった。2)ボランティアグループの組織づくりを行った。(1)レスパイトケアの活動に参加した体験の共有化。学習会を5回行い、参加人数は延べ72人。(2)支援内容のマニュアルの再検討。(3)ボランティアグループ組織運営づくりの具体的検討と実施評価を行った。3)在宅療養中の慢性疾患患児をもつ母親(継続第3回目14名)の訪問及び電話による面接調査を行なった。今回は、子どもに病気や治療に関する情報を、どのような状況下で知らせたか、説明内容、誰が行ったか把握した。
破骨細胞分化におけるTGFシグナルとTRAFシグナルのクロストーク

マウス個体を用いた実験及びマウスから採取した細胞を用いた実験によって、破骨細胞分化にTGF-betaが必須であることが分かった。TGF-beta下流のシグナル伝達経路にはSmad経路とnon-Smad経路が知られているが、これらのうちSmad経路の活性が破骨細胞分化に重要であることが分かった。破骨細胞分化因子RANKLが破骨細胞前駆細胞上の受容体RANKに結合するとTRAF6-TAB-TAKコンプレックスが細胞内に形成され下流シグナルが活性化されるが、このTRAF6-TAB-TAKコンプレックス形成にSmad3が関与している事を示唆する実験結果を得た。関節リウマチRAをはじめとした炎症性疾患においては著明な骨破壊が認められるが、骨破壊を中心的に担うのは破骨細胞であり、その分化はRANKL(receptor activator of NF-κB ligand)によって制御される。一方で炎症性サイトカインを標的とした生物学的製剤の成功によって、RAの病態における腫瘍壊死因子(tumor necrosis factor, TNF)-αを中心とした炎症性サイトカインの重要性は今や疑いのないものとなっている。しかしながらin vitroにおいてTNF-αの作用機序、そのRANKLシグナルとの関連は必ずしも明らかではない。我々はRANKLシグナルとTNF-αシグナルの2つをリンクさせる物質として腫瘍成長因子tumor growth factor β(TGF-β)に注目した。破骨細胞分化におけるRANKLシグナルとTGF-βシグナルとの関係を網羅的かつ詳細に解析することによって、炎症性疾患における骨破壊の分子メカニズムを明らかにするとともに、その治療戦略において新たなアプローチを提示することを目的とした。マウスの長管骨骨髄から得た破骨細胞前駆細胞を、生存因子M-CSFと分化因子RANKLの共在下で培養することで破骨細胞へと分化させる実験系に(1)TGF-β受容体の特異的阻害剤(SB431542など)の添加(2)ドミナントネガティブ型TGF-βII型受容体の遺伝子導入を行うと、(1)(2)いずれも破骨細胞の分化は強く抑制され破骨細胞分化においてTGF-βは必須な因子であることが確認された。生体内(in-vivo)におけるTGF-β抑制の作用を検討するため、マウス頭部皮下へRANKLを投与することで破骨細胞分化および頭蓋骨骨吸収を誘導する実験系を用いた。ここに上記TGF-β阻害薬(SB431542)を添加したところ、破骨細胞の分化・誘導・骨吸収が著しく阻害され、in-vivoにおいてもTGF-βの必須性が確認された。マウス頭部皮下へRANKLを投与することで破骨細胞分化および頭蓋骨骨吸収を誘導する実験系を確立した。この実験系を利用し、ワイルドタイプマウスにおけるTGF-β阻害薬(SB431542)の影響を確認したところ、TGF-β阻害下では破骨細胞形成が強力に障害された。実験2.TGF-βシグナルによるTRAF6シグナルコンプレックス形成に対する影響の検討BMMφをRANKLで刺激することで破骨細胞分化が誘導される。分子レベルでは、RANKLが受容体RANKに結合すると細胞内にTRAF6-TAK-TABシグナルコンプレックスが形成される。我々は、TGF-β阻害剤投与あるいはドミナントネガティブ型TGF-β受容体強制発現を行ったBMMφをRANKLで刺激し、シグナルコンプレックス形成およびその下流シグナル伝達系の活性を調べた。TGF-β存在下ではRANKL刺激によるシグナルコンプレックス形成を確認出来た。TGF-β阻害下ではシグナルコンプレックス形成が障害された。さらに、TGF-β下流シグナル伝達経路のうちSmad経路がここで重要な役割を果たしていることを示唆する知見を得た。以上から、分化因子RANKLにより誘導される破骨細胞分化において、TGF-βシグナルの存在が必須であることがわかった。この知見は、さらなる実験・検討を経る必要はあるものの、破骨細胞分化の制御機構の全容の解明につながるものである。「実験2.TGF-βシグナルによるTRAF6シグナルコンプレックス形成に対する影響の検討」BMMφをRANKLで刺激することで破骨細胞分化が誘導される。RANKL/RANK下流で機能するTRAF6-TAK-TABコンプレックス形成において、TGF-βシグナルが重要な役割を果たすことを前年度までに明らかにした。23年度は、Smad3分子がTRAF6-TAK-TABコンプレックスの構成要素であると考えられること、そして活性型Smad3の参加なくしてはこのコンプレックスそのものが形成され得ないことを示唆する実験結果を得た。すなわち、TGF-β刺激により活性化されたSmad3がRANKL/RANKシグナル伝達のキーとなる分子として機能していることが分かった。

以上から、分化因子RANKLにより誘導される破骨細胞分化におけるTGF-βシグナルの必須性、さらにはそのメカニズムの一端が明らかとなった。この知見は、さらなる実験・検討を経る必要はあるものの、破骨細胞分化の制御機構の全容の解明へとつながるものである。
情意的フィードバックメッセージが運動学習に及ぼす影響

本研究は運動指導者が学習者に与える情動的フィードバックメッセージが運動学習に及ぼす影響について検討した。その結果、パフォーマンスが成功/失敗したときに指導者から受ける快く/不快に感じるメッセージを明らかにすることができた。さらに、パフォーマンス後に快感情を喚起するメッセージが与えられるとわずかに興奮のレベルが変化し、肯定的感情が上昇する。「成功時の不快感情」「失敗時の快感情」を喚起するメッセージに対して快/不快の判断が遅れる。タイミング学習において不快メッセージが不安定なパフォーマンスを導く。メッセージを与えると「情緒安定性」「外向性」がパフォーマンスに作用する。という研究結果が得られた。本研究は実験者から学習者に与えられる情動的フィードバックメッセージが運動学習に及ぼす影響について検討することを目的とした。研究実施計画は3年度にまたがって計画されている。初年度に当たる平成26年度は研究課題Iとして2つの研究が計画された。一つは情意的フィードバックメッセージを収集する研究である。大学生を調査対象とし、成功あるいは失敗したときに指導者から受ける「快く感じる」「不快に感じる」言葉を収集することができた。さらに性格特性によってこれらのメッセージに対して反応が異なるという結果が明らかにされた。この結果を論文としてまとめた(石倉忠夫「運動後に指導者から与えられる快/不快感情喚起メッセージと学習者のパーソナリティーとの関連性」京都文教短期大学研究紀要,第53集,pp79-89.2015)。他方の研究は、前述の研究で収集されたメッセージを使用し、快・不快感情喚起メッセージが気分や生理的反応に及ぼす影響について簡単なタイミング課題を用いて検討することを目的とした。その結果、パフォーマンス後に快感情を喚起するメッセージが与えられると、生理的指標の目立った変化が認められない程度で肯定的感情が上昇するという結果が得られた。この結果を論文としてまとめた(石倉忠夫「タイミング技能学習における情動喚起フィードバックメッセージが学習者の気分と生理心理的指標に及ぼす影響」同志社スポーツ健康科学,第6号,2015に掲載予定。現在印刷中)今年度の研究は予定通り進行し、特に情動的フィードバックメッセージが失敗や不安に連結するプレッシャーの影響、そして外向性/内向性のようなパーソナリティーに有効な情意的フィードバックメッセージなど検討していく基礎データが得られたといえる。平成27年度は予定通り情動的フィードバックメッセージが運動学習に及ぼす影響について検討していく。平成26年度は研究2年目にあたり、練習で学習課題を成功したときに学習者に快または不快感情喚起メッセージを与え、運動学習に及ぼす影響を検討する予定であった。まず、前年度の情動的フィードバックメッセージと性格特性との関連性について検討した研究で被験者サンプル数が少なかったため、再調査を行い検討した。その成果を日本スポーツ心理学会第42回大会(九州共立大学)でポスター発表を行い、論文としてまとめた(石倉忠夫(2016)運動後の指導者からの快/不快感情喚起メッセージへの反応と学習者のパーソナリティーとの関係ー主要5因子性格検査を用いてー.京都文教短期大学研究紀要,第54集,pp1-10.)。また、前年度印刷中であった論文が公表された(石倉忠夫(2015)タイミング技能学習における情動喚起フィードバックメッセージが学習者の気分と生理心理的指標に及ぼす影響.同志社スポーツ健康科学,第7号,17-22.)。また、メッセージに対する快・不快の判断と、反応時間および事象関連電位の関連性について検討した結果、「成功時の不快感情」「失敗時の快感情」を喚起するメッセージに対して反応が遅れるという結果が得られた。特に失敗したときに励まされる言葉に対する解釈には時間がかかると考察された(日本体育学会第66回大会にてポスター発表)。また、「快感情・不快感情喚起メッセージを聞き続けた場合の気分の変化に及ぼす影響」「快感情・不快感情喚起メッセージがタイミング学習に及ぼす影響」について実験が終了し、現在学会発表の準備をしているところである。次年度は予定通り、ゴルフパッティングを学習課題として情動的フィードバックメッセージが運動学習に及ぼす影響について検討し、本研究をまとめる予定である。平成27年度は研究計画通りに実験を進めることができ、その成果を発表することができた(論文2本、学会発表2回)。また、これとは別に2つの実験を実施することができた。平成28年度は研究3年目にあたり、研究計画通り作業が進み、本研究をまとめるに至った。また、「快感情・不快感情喚起メッセージを聞き続けた場合の気分の変化に及ぼす影響」については快/不快感情喚起メッセージを聴取させ続けると、受け手の感情はネガティブに作用する、そしてパーソナリティーの違いが感情の変化の差として現れるという結果が得られた。この成果を日本スポーツ心理学会第43回大会にてポスター発表した(石倉忠夫(2017)運動活動後に指導者から与えられる快/不快感情喚起メッセージの聴取と感情の変化.京都文教短期大学研究紀要』第55集,pp103-112.に論文発表)。ゴルフパッティングを学習課題とした実験では、快感情喚起メッセージが不快感情喚起メッセージに比べ高いパフォーマンスを示すという仮説を支持することはできなかった。しかしながら、情動喚起メッセージとパーソナリティとの交互作用によって、気分の変化は時系列的な差となって現れることが明らかにされた。この成果は今年度開催される日本体育学会にて発表する予定である。

その結果、パフォーマンスが成功/失敗したときに指導者から受ける快く/不快に感じるメッセージを明らかにすることができた。さらに、パフォーマンス後に快感情を喚起するメッセージが与えられるとわずかに興奮のレベルが変化し、肯定的感情が上昇する。「成功時の不快感情」「失敗時の快感情」を喚起するメッセージに対して快/不快の判断が遅れる。タイミング学習において不快メッセージが不安定なパフォーマンスを導く。メッセージを与えると「情緒安定性」「外向性」がパフォーマンスに作用する。という研究結果が得られた。平成26年度は研究計画通りに実験を進めることができ、その成果を論文(2編)としてまとめることができた。また、予定した実験以外に情動喚起メッセージに対する快・不快判断に要する反応時間を検討することができた。その結果、失敗したときに指導者から与えられる快感情喚起メッセージに対し、快感情を喚起するメッセージであるとの判断が遅れるという結果が得られた。つまり、成功・失敗時に指導者から与えられる快・不快感情を喚起するメッセージに対する感情の反応や判断は異なるということになる(平成27年度の学会で発表する予定である)。フィードバックメッセージの与え方に工夫しなければならない点が明らかになってきたため、予備実験を繰り返し実施し、メッセージの適切な与え方を検討する必要性が生じてきた。この点を踏まえ、ゴルフパッティングを学習課題とした快または不快感情喚起メッセージが運動学習に及ぼす影響を検討し、最終的に本研究をまとめる予定である。体育心理学平成26年度に実施した研究から追加研究を行わねばならない課題が明らかにされた。情動喚起メッセージとパーソナリティーとの関連性については、調査対象者数が少なかったため、より詳しく検討することができなかった。この点に関しては調査対象者数を増やして再検討しているところである。また、快・不快感情喚起メッセージが気分や生理的反応に及ぼす影響については情動喚起メッセージが与えられる環境をより現実的に感じられるよう提示方法を工夫するとともに、気分と生理心理的指標に変化について別途実験を進めていく準備をしている。その他、快・不快感情喚起メッセージが運動技能学習に及ぼす影響(タイミング課題:研究課題II-1)についても、研究計画の予定通り今年度実施していく予定である。私が担当するゼミ学生が本研究における実験を卒業研究として行いたいとの申し出があり、実験補助謝礼の支出がなくなったことが次年度使用額が生じた理由である。研究成果を国際学会や海外雑誌に発表する際には英文校正サービス業者に英文をチェックしてもらう。この時に発生する謝礼の支出に充てる計画である。
水素蓄圧複合容器のマルチスケール設計・評価技術の開発

軽量・高強度に優れる繊維強化複合材料(FRP)を用いた水素蓄圧複合容器の設計・評価手法の開発が本研究目的である.FRPをミクロ・メゾ・マクロの階層に分け,各々に関する数値解析技術の構築を行った.ミクロ構造では,粒子法に基づく成形時の繊維・樹脂流動解析手法およびミクロ構造の不確定性を考慮した強度評価手法を構築した.メゾ構造では,繊維束と樹脂を別々にモデル化し,同一スケールで重ね合わせて同時に解く解析手法を構築し,力学的特性ならびに振動減衰特性を評価可能とした.さらに,マクロ構造として圧力容器のモデリングと構造解析を行い,CFRP層へ与える応力の影響を緩和させる口金形状等の評価を可能とした.エネルギー問題の深刻化を受け,燃料電池自動車および水素ステーションが着目されているが,高圧水素の輸送技術が立ち遅れ課題となっている.従来の鋼製容器による輸送方式に替わり,高強度,軽量性に優れる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた水素蓄圧複合容器が望まれるが,複雑な繊維束の交錯形状に起因し十分な強度が発現できない点が指摘されている.複雑なミクロ・メゾ構造が構造物全体(マクロ特性)に及ぼす影響を評価し,CFRP製複合容器の設計・評価手法が確立できれば,精度の高い構造解析・信頼性設計が可能となる.そこで,水素蓄圧複合容器の設計・評価手法の開発を目的に,粒子法に基づく成形時のミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築と,マルチスケール解析技術による炭素繊維のメゾ構造の強度特性評価・減衰特性評価を実施した.粒子法によるミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築に関して,樹脂と繊維の相互干渉を表現可能なモデルの構築を進めた."樹脂の流動性"および"樹脂と繊維の濡れ性"をパラメータにしてシミュレーションを行った結果,これらのパラメータがボイドの形成現象に大きな影響を持っていることを確認した.ただし,現段階のモデル計算では,ボイドの表現方法が不十分であるため,ボイド発生後の挙動を予測することが困難であるため,今後はボイド挙動のモデル化を進める.また,開繊織物複合材料の振動減衰シミュレーションを実現するため,材料の振動減衰シミュレーションへのマルチスケール解析技術の適用可能性について検討した.まず,ひずみエネルギー理論と有限要素法に基づいて直交異方性材料の材料減衰モデルを定式化し,織物複合材料に適用できることを確認した.次に,マルチスケール解析法を適用し,振動減衰モデルを定式化するとともに,解析プログラムを構築した.そして一方向繊維強化複合材料を対象に,開発した解析プログラムの検証を行った.エネルギー問題の深刻化を受け,燃料電池自動車および水素ステーションが着目されている.従来の鋼製容器による輸送方式に替わり,高強度,軽量性に優れる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた水素蓄圧複合容器が望まれるが,複雑な繊維束の交錯形状に起因し十分な強度が発現できない点が指摘されている.そこで,水素蓄圧複合容器の設計・評価手法の開発を目的に,粒子法に基づく成形時のミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築と,マルチスケール解析技術による炭素繊維のメゾ構造の強度特性評価・減衰特性評価を実施した.粒子法によるミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築に関して,樹脂と繊維の相互干渉を表現可能なモデルの構築を進めている.樹脂中に分散した短繊維が,周囲の樹脂の流れに対してどの様な挙動を示すのか,シミュレーションによる予測を行った.その結果,短繊維の存在が周囲の樹脂の圧力分布に影響を与え,さらにその圧力分布の変化によって短繊維自身も様々な挙動を示すことが予想された.今後は本年度の結果の妥当性を検証するために実験結果との比較を行う.また,開繊織物複合材料の振動減衰シミュレーションを実現するため,材料の振動減衰シミュレーションへのマルチスケール解析技術の適用可能性について検討した.昨年度開発したマルチスケール振動解析プログラムを一方向繊維強化複合材料に適用し,振動試験結果と比較することでその有効性を検証した.その結果,固有振動数,モード減衰比ともに数値シミュレーションにおいて十分な精度を有していることを確認できた.次に,平織CFRP材にも適用し,一般的な有限要素解析モデルとの比較を行い,その精度について検討した.エネルギー問題の深刻化を受け,燃料電池自動車および水素ステーションが着目されている.従来の鋼製容器による輸送方式に替わり,高強度,軽量性に優れる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)を用いた水素蓄圧複合容器が望まれるが,複雑な繊維束の交錯形状に起因し十分な強度が発現できない点が指摘されている.そこで,水素蓄圧複合容器の設計・評価手法の開発を目的に,粒子法に基づく成形時のミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築と,マルチスケール解析技術による炭素繊維のメゾ構造の力学的特性評価を実施した.粒子法によるミクロ構造の樹脂流動解析手法の構築に関しては,中間速度計算に対する陰解法の適用,剛体運動計算アルゴリズムの導入により樹脂と繊維の相互干渉を表現可能なモデルの構築を進め,高粘性流体および繊維の流動について繊維の流動により樹脂表面形状が変化し,樹脂内部では繊維の集中が生じることを示した.また,ミクロ破壊を効率良く評価すべく,傾斜周期境界条件を用いて繊維垂直方向強度を評価し得るミクロ構造モデルを構築し,繊維強化複合材料の強度特性を支配する一方向性材のミクロ構造について,母材,強化材,界面の力学的特性を考慮した強度評価と破壊包絡線の評価を行った.さらに,メゾ構造モデリング手法について,メゾ構造の繊維束と樹脂を別々にモデル化し,同一スケールで重ね合わせて同時に解くマルチスケール解析手法を開発し,種々のメゾ構造の力学的特性の評価を行った.マルチスケール解析の概念を振動減衰モデルにも適用し,定式化するとともに解析プログラムを構築した.これらに基づき,水素ステーション用Type4高圧容器の構造設計を行った.

繊維の巻き角度,積層構成,口金の形状等の設計パラメータを変えた場合の複合容器のマクロ構造モデルを作成し,CFRP層へ与える応力の影響を緩和させる口金形状等の評価を可能とした.軽量・高強度に優れる繊維強化複合材料(FRP)を用いた水素蓄圧複合容器の設計・評価手法の開発が本研究目的である.FRPをミクロ・メゾ・マクロの階層に分け,各々に関する数値解析技術の構築を行った.ミクロ構造では,粒子法に基づく成形時の繊維・樹脂流動解析手法およびミクロ構造の不確定性を考慮した強度評価手法を構築した.メゾ構造では,繊維束と樹脂を別々にモデル化し,同一スケールで重ね合わせて同時に解く解析手法を構築し,力学的特性ならびに振動減衰特性を評価可能とした.さらに,マクロ構造として圧力容器のモデリングと構造解析を行い,CFRP層へ与える応力の影響を緩和させる口金形状等の評価を可能とした.粒子法による樹脂流動解析手法について,最終的には,三次元的な繊維配置が樹脂流動に与える影響を予測可能なモデルの構築を目指している.現状は流体(樹脂)と障害物(繊維)の相互作用を考慮に入れた段階である.今年度は前年度から引き続き上記相互作用の検証を行っている状態であり、繊維の存在が樹脂流動に少なからず影響を及ぼす事を確認した.次の段階として,実際の成形過程を模擬するために,樹脂の粘性の温度依存性を考慮に入れたモデルへの発展を検討する.さらに,簡易小規模実験を行い,開発したモデルの妥当性を検証する環境を整える必要がある.また,一方向繊維強化複合材としてのミクロ構造の不確定性を考慮した強度評価手法の構築を行った.ミクロ破壊を効率良く評価すべく,傾斜周期境界条件を用いて繊維垂直方向強度を評価し得るミクロ構造モデルを構築し,繊維間隔や負荷方向との角度が強度に及ぼす影響を評価した.さらに,メゾ構造モデリング手法について,メゾ構造の繊維束と樹脂を別々にモデル化し,同一スケールで重ね合わせて同時に解くマルチスケール解析手法を開発し,精度検証を行った.また,マルチスケール解析の概念を振動減衰モデルに適用し,定式化するとともに解析プログラムを構築することができた.そして一方向繊維強化複合材料を対象に,解析プログラムの精度検証を行い,その有効性を明らかにすることができた.さらに,織物複合材料の繊維強化構造を簡便にモデル化することも可能となり,プリプロセス段階のモデリング作業を軽減可能とすることができた.27年度が最終年度であるため、記入しない。複合材料工学粒子法による樹脂流動解析については,今後もこのまま粒子法によるモデルの改良を重ねていく.一方で構築した計算モデルの妥当性を検証する必要がある.モデル検証においては、モデル中の検証ポイントの切り分けを行い,個々のポイントを検証可能な実験を行う必要がある.まずは,樹脂そのものの挙動シミュレーションが妥当なものであるのかを検証するため,早急に樹脂物性の温度依存性を考慮に入れたモデルの開発を進める.その上で,単純な実験結果との比較検討を行い,開発モデルの基礎的な保証を確認する.
スフィンゴ脂質の経口投与による疾病の予防・抑制と腸内細菌によるその効果の増強

植物性食品に含まれるグルコシルセラミド(GluCer)をセラミドに転換することで、その生理効果を高めることを目標として、GluCer水解能の高い新規菌をイヌの糞便より単離した。本菌はGluCerを分解してセラミドを生成するが、セラミドを分解することなく蓄積するので、本菌の利用により多量の植物性セラミドを回収することが可能となった。GluCerを給与したマウスに、本菌を投与すると、1GluCer水解が増加すること、2大腸炎モデルマウスでは炎症の重篤化が緩和されることを示した。本新規菌の活用(プロバイオティクス等)による食事性GluCerの生理効果の増大と、疾病の予防と抑制への応用が期待される。セラミドは種々の効果をもつ生理活性物質であるが希少なため、その前駆体であるグルコシルセラミド(GluCer)が一般的には用いられている。しかし、GluCerは摂取しても腸管から吸収されにくいし、また皮膚からの透過性も低いので化粧品やアトピー性皮膚炎の治療には効果が低い。それ故、GluCerからセラミドを生成する腸内細菌を見つけ出し、その菌を用いてセラミド生成を増加させ、種々の病気の予防・治療に役立てることを目標とした研究を行った。初年度としては、GluCer水解能の高い腸内細菌の探索を行い、新規菌の単離を試みた。種々の動物から糞便を採取し、基礎液体培地に種々の寒天を加えた培地で培養し、形成されたコロニーを回収した。各コロニーをGluCerを含む培地で培養し、培養後のGluCer残存量とセラミド生成量を測定した。約6,000個のコロニー(菌株)を供試したところ、一つの菌株でGluCer水解能が見られた。この菌株は、イヌの糞便由来であった。本単離菌はGluCerを分解してセラミドを生成するが、セラミドを分解することなく蓄積していくことから、本菌はグルコシルセラミダーゼ(GCase)は持つが、セラミダーゼは持たないものと推測された。単離菌の培養液を培養上清と菌体画分に分画し、GCase活性を比較したところ、90 %近くの活性が培養上清から検出されたことから、本菌のGCaseは菌体外に分泌される酵素と思われた。また、本菌の菌体タンパク量あたりのGCase比活性は、以前に報告したBlautia glucerasei HFTH-1のものの倍近くあり、よりGluCer水解能が高い菌であると思われた。現在は、GCaseをコードする遺伝子を明らかにするために、酵素の精製を行っており、硫安沈殿画分での酵素の安定性を確認し、イオン交換クロマトとゲル濾過により、酵素の比活性を上げている。初年度の成果として、GluCer水解能の高い腸内細菌の探索を行い、候補菌を単離したことを報告した。本年度は、候補菌の再分離を繰り返すことで単一であることを確認し、更に菌の特性を解析した。この結果、16SrRNA遺伝子の相同性からは、Clostridium coccoidesグループに属する新規の菌であると考えられた。芽胞形成能はないと考えられ、利用できる糖基質の種類が少ないことが明らかになった。また、GluCerの分解産物がセラミドであることをTLC及びGC-MS解析により確認した。本菌のプロバイオティクス利用が食餌性GluCerの利用に及ぼす影響を動物試験により検討した。すなわち、GluCer単独投与時またはGluCerと新規単離菌の同時投与時を比較したところ、菌との同時投与によりGluCerの利用効率が増加する傾向が見られた。そこで、本菌の経口投与により食餌性GluCerの利用が増加する可能性があると思われた。また、植物サンプルから粗GluCerを抽出する方法を検討した。更に、回収した粗GluCerの存在下で新規菌を培養し、生成されたセラミドを精製・回収する方法についても検討した。次年度には、回収したセラミドと粗GluCerの生理効果を動物試験で比較する予定である。本研究については、4つのテーマに分けて進めているが、実験1のテーマである“GluCer水解活性の高い新規の腸内細菌の探索と単離"では、昨年度の結果を進展させ、単離菌がGluCerからセラミドを生成することや単一であることを精査し、新規性の高い菌であることを示した。従って、目的を大旨達成し、本菌を用いて残り3つのテーマを進めることが可能になったと思われた。しかし、GluCer分解能を持つ菌が他にも存在すると思われるので、新たな候補菌の単離は継続する必要があると思われた。

また、実験2のテーマである“新規GluCer水解菌の特性解析によるセラミド製造法の確立"として、単離菌の培養特性について解析し、糖基質利用性、アミノ酸要求性、ミネラル要求性、ビタミン要求性、嫌気度、芽胞形成の有無などを明らかにし、in vitroでのGluCer生成に適した条件について検討し、実際に菌を用いてのセラミドの調製を試みた。ある程度のセラミドを回収することができたので、こちらもある程度の成果は得られたと考えられた。しかし、より効率的なセラミド回収方法を検討するなどの課題も残った。実験3のテーマである“新規GluCer水解菌のプロバイオティクス利用の検討"として、本菌のプロバイオティクス利用について、動物試験により検討した。菌の投与により、食餌性GluCerの利用が増加する傾向が見られたので、早期に再試験などにより確証する予定である。次年度は、実験的大腸炎や大腸がんへの影響を解析する予定である。実験4のテーマである“GluCer水解酵素の精製と遺伝子のクローニング"については、今年度は進展させることができなかったので、次年度に精力的に進める必要があると思われた。セラミドは種々の効果をもつ生理活性物質であるが希少なため、その前駆体であるグルコシルセラミド(GluCer)が一般的には用いられている。しかし、GluCerは摂取しても腸管から吸収されにくいし、また皮膚からの透過性も低いので化粧品やアトピー性皮膚炎の治療には効果が低い。それ故、GluCerからセラミドを生成する腸内細菌を見つけ出し、その菌を用いてセラミド生成を増加させ、種々の病気の予防・治療に役立てることを目標とした研究を行った。これまでの期間で、GluCer水解能の高い新規菌を単離し、その特性を明らかにした。また、その新規菌を用いた植物性セラミドの生成法を確立した。今年度は、回収したセラミドの生理機能を動物試験で検証し、食事性GluCerの効果と比較した。薬剤により実験的大腸炎を誘発したマウスにGluCerを経口投与したところ、血便や軟便の程度が改善される傾向は見られたが、その効果はわずかなものであった。しかし、セラミドを投与した場合には、改善効果がより明確となり、炎症の重篤化による体重の低下も軽減された。組織切片の観察においても、セラミドを投与した場合の方がGluCer投与時よりも、炎症の程度が低下することが確認された。また、炎症の重篤化に伴い増加する血中イムノグロブリンの量や好中球の走化性も、セラミドの投与により低下した。従って、GluCerよりもセラミドを給与した場合の方が、腸管からの吸収効率が良く、生理効果が増加したと考えられる。また、新規GluCer水解菌を粉末化し、GluCerと同時に給与した場合にも、セラミド給与時と同様な炎症抑制効果が見られた。それ故、この新規菌の腸管内の存在数が増えるように工夫することで(例えばプロバイオティクス利用等)、食事性GluCerの利用量が増加し、その生理効果が更に高くなると考えられた。植物性食品に含まれるグルコシルセラミド(GluCer)をセラミドに転換することで、その生理効果を高めることを目標として、GluCer水解能の高い新規菌をイヌの糞便より単離した。本菌はGluCerを分解してセラミドを生成するが、セラミドを分解することなく蓄積するので、本菌の利用により多量の植物性セラミドを回収することが可能となった。GluCerを給与したマウスに、本菌を投与すると、1GluCer水解が増加すること、2大腸炎モデルマウスでは炎症の重篤化が緩和されることを示した。本新規菌の活用(プロバイオティクス等)による食事性GluCerの生理効果の増大と、疾病の予防と抑制への応用が期待される。本研究テーマの最初の課題である"
土粒子の破砕に及ぼす高圧応力履歴の影響に関する研究

研究の最終目的および学術的独自性と創造性は、高圧拘束下における地盤の変形強度特性を表す構成関係を土粒子の破砕現象そのものを基に再構築しようとするもので、本研究を進めることにより高圧拘束下における土粒子の破砕に伴う地盤の体積収縮傾向や土粒子の微細化に伴う内部摩擦角の急激な減少傾向が定量的に説明できるようになる。高圧拘束下の地盤の変形や破壊現象が合理的に推定できるようになれば、杭先端地盤等の変形・支持力の推定精度が向上し、さらに繰返し効果をも考慮すれば地震時の杭先端支持力問題にも応用できるものと考えられ、より安全で合理的な設計根拠となる点に現実的な意義がある。