hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ミクロンスケール塑性論の高度化と展開

マイクロメートル寸法領域における金属材料の機械的性質の寸法依存性について実験的に調べ,それを,物理的合理性をもって再現可能な高次勾配結晶塑性論を定式化した.実験研究においては,板厚の異なる単結晶アルミニウム箔と単結晶銅箔を用いて,ひずみ勾配とともに蓄積される内部応力の挙動を明らかにした.理論研究においては,幾何学的必要転位密度の空間勾配によって発生する内部応力を考慮した高次勾配結晶塑性理論を定式化した.マイクロメートル寸法領域における金属材料の機械的性質の寸法依存性について実験的に調べ,それを,物理的合理性をもって再現可能な高次勾配結晶塑性論を定式化した.実験研究においては,板厚の異なる単結晶アルミニウム箔と単結晶銅箔を用いて,ひずみ勾配とともに蓄積される内部応力の挙動を明らかにした.理論研究においては,幾何学的必要転位密度の空間勾配によって発生する内部応力を考慮した高次勾配結晶塑性理論を定式化した.圧延により製造された純アルミニウム(純度99.98-99.99%)の箔材に熱処理を施すことによって得られる粗大結晶粒(大きさは50mm-100mm程度)から,引張および曲げ試験片(ダンベル型及び短冊型)を放電加工機により注意深く切り出した。従来から対象としていた単一すべりで変形するような結晶方位に加えて,本研究では,2つのすべり系(2重すべり)ならびにより多数のすべり系(多重すべり)が活動するような結晶方位の試験片を準備し,これらに対する引張試験,マイクロ曲げ試験を実施した。これらの実験結果を相互に比較することにより,活動すべり系の違いによるひずみ硬化挙動と寸法効果の現れ方の差異について調査した。その結果,単一すべりと2重すべりの場合ではひずみに対して材料が線形的に硬化するのに対して,多重すべりの場合には非線形のひずみ硬化が観察されるという差が観察されたが,本研究で着目している寸法効果の現れ方は類似であることがわかった。すなわち,すべり系の相互作用の有無に拘らず類似の寸法効果が現れることを実験的に確認した。理論面においては,工業的応用を考えるとすべり系一つ一つを陽にモデル化する結晶塑性論的アプローチのみでは不十分であるという考えから,提案中のひずみ勾配結晶塑性論の考え方を現象論的塑性論の枠組みへ展開し,物理的根拠を明確にした形でのひずみ勾配塑性論を新たに定式化した。ただし,引張試験(一様変形場)における寸法効果のモデル化は,依然として課題として残った。圧延により製造された高純度銅(純度99.99%)の箔材に熱処理を施すことによって得られる立方体方位に近い超粗大結晶粒から,引張および曲げ試験片(ダンベル型及び短冊型)を放電加工により注意深く切り出し,単一面すべりで変形する結晶方位に加えて,多数のすべり系(多重すべり)が活動する結晶方位の試験片を準備し,これらに対する引張試験,マイクロ曲げ試験を実施した.曲げ試験においては,単一面すべり試験片に比べて,多重すべり試験片の方が,寸法効果が大きく現れることを確認した.さらに,反転曲げ試験を実施し,単一面すべりの場合は等方硬化挙動に寸法依存性がほとんど見られないことを確認した.これは,すべり系の相互作用があってはじめて等方硬化に寸法効果が現れることを示している.つまり,ひずみ勾配に伴って蓄積する幾何学的必要転位群が,林立転位としてのみ作用し,自己硬化には寄与しないことが強く示唆された.反転試験においては,バウシンガー効果が明確に観察された.これは,幾何学的必要転位群が背応力を生成している直接的な証拠である.理論上,背応力は幾何学的転位密度の空間勾配に対応するので,本実験結果は,試験片の板厚方向に高次の塑性ひずみ勾配が存在することを示している.これは単純な曲げ理論による直線的なひずみ分布では説明できず,表面において塑性ひずみ勾配が規定される何らかの条件が存在することを示唆している.理論の数値計算への応用については,大変形解析における有限要素の選択の影響について詳しく調べた.変位速度に対しては2次要素を用い,幾何学的必要転位密度に対しては1次要素を用いると,多くの場合,適切な数値解が得られることを明らかにした.昨年度から継続して行ってきた,曲げを受ける単結晶箔のバウシンガー効果の研究については,実験方法に改良を重ね,反転後の降伏現象を連続的データとして記録可能とした.これにより反転後の再降伏点をより明確に定義・評価できるようになり,今後の理論の高度化する際の信頼性の高い参照解を得ることができるようになった.多結晶材料への展開については,繰り返し重ね接合圧延を施した微細結晶材料のバウシンガー効果の測定を目指して,試験装置の設計・開発・作製を行った.実験室では一度に少量の材料が作製されるため,厚さ1mm,試験ゲージ長さ10mm程度の板状試験片の圧縮試験が可能となるようなジグを開発した.試験片が小さいために装置内の摺動部・可動部の摩擦の影響を詳細に検討し,試験結果からそれらの影響を除去し,純粋に試験片に作用する圧縮荷重の算定方法について検討した.繰り返し重ね接合圧延を施した微細結晶材料を圧縮する際,接合強度が十分でないと局所的に層間の剥離が生じる可能性があるため,層間接合強度を調べるための剥離試験を実施した.これにつては,板厚に対するロール径が大きい方が,接合強度が大きくなることを,実験的ならびに理論的に確認した.今年度の範囲では,試験装置の開発と微細結晶材料の作製方法の高度化を行ったが,信頼性の高い実際のデータ蓄積については今後の課題として残った.

微細結晶粒材のバウシンガー効果の測定は,粒界に堆積する幾何学的必要転位の効果を間接的に把握する意味を持っており,今後の測定結果の蓄積が極めて重要といえる.数値解析的アプローチとしては,これまで開発してきたミクロンスケール塑性論の3次元有限要素法コードへの搭載を実施した.通常の弾塑性体の有限要素解析に比べて,1節点あたりの著しく自由度が多いので,実用化するためには解析時間を大幅に短縮するアルゴリズムの開発が課題である.
意味記憶の神経基盤

病初期ら経過観察を継続した意味性認知症(semantic dementia:SD)例の言語課題と画像統計解析に関する3年間の推移を比較検討し、意味記憶システムの機能局在に関する重要な所見を得た。(方法)被験者:モノの名前が思い出せないことを主訴に愛媛大学医学部附属病院精神科神経科外来を受診59歳右利き男性。課題:語の親密度を続則した具象漢字語80語に対する呼称・理解(聴覚/視覚)・音読・線画連合・語彙判断を行い、誰彙能力の多角的塗糊を計3回(初診時、1年後、3年後)実施し、併せてTc-HM PAO SPECT^<99m>を:施行し、健常高齢者(20名:男性10名,女性10名、全例右利き)の脳血流との差を綻耀斤ソフトSPM2を用いて比較した。(結果)(1) :SD例では呼称・語音読・理解・線画連合の順で低下し語の音韻形式の保存を問う語彙判断の成績低下はみられなかった。この時期の脳血流に関しては左側頭極(BA38)にほぼ限局した血流低下が認められた。(2)1年後:呼称・音読・理解の低下が著しく、線画連合もさらに低下した。また語彙判断にも誤りが生じるようになった。左半球の血流低下下部位は、中側頭回(BA21)、から下側頭回(BA22)に伸び、さらに両側前頭葉眼窩面(BA11)、ならびに右側頭葉極(BA38)にも及んだ。(3)3年後:呼称・音読はわずかに数語のみ生答、音読では多彩な錯語が出現。理解は全般的に低下し、選択肢が同一カテゴリーか否かによる較差は減少した。線画連合は56%、語彙判断は70%と低下。左半球では扁桃体・海馬前方部、右半球では下側頭回の血流低下が加わった。(考察)左側頭極(BA38)から左中・下側頭回(BA21・22)への病巣の伸展がより重篤な言語性意味記憶障害をもたらすことから、この領域が言語の意味記憶に重要な役割を担うと考えられる。さらに右半球の同部位ならびに側頭葉内側部への伸展はモダリティを超えた意味記憶障害の出現と関連すると予測される。側頭葉葉性萎縮に伴う意味性認知症(semantic dementia : SD)では語義失語と呼ばれる語の辞書的意味が失われる現象が知られている。SDでは側頭葉萎縮に左右差が認められ、その大多数を占めるのは左優位例であるが、少数例である右優位例では進行性に熟知人物の相貌が同定できなくなる障害を呈する。また右優位例では建造物や物品の認知にも比較的早期から障害を呈する。SDにおけるこうしたユニークな症状の背景に語や物品の意味表象が消失する現象を仮定した。この意味表象の有無に関して、われわれは重篤な失語や認知症においても比較的保たれる喚語における語頭音効果や系列語句の補完という現象に注目し、語ならびに諺補完テストにより意味表象を担う語句がSDにおいては特異的に障害される現象をすでに報告している(Nakagawa et al., 1993)。この課題からヒントを得て日用物品の一部分の欠けた写真による物品補完テストを作製し、SDにおける意味表象に関する検討を行った。方法:対象は愛媛大学附属病院精神科神経科の高次脳機能外来を受診し、比較的初期(CDR=0.5,1)と診断されたSD11例(右優位SD-R:3例、左優位SD-L:8例)と年齢・認知症の重症度(CDR=0.5,1)・教育年数・MMSEにおいて差のない臨床的にアルツハイマー病(AD)と診断された14例に、それぞれ言語性・視覚性の意味課題である2種類の補完テストと幾何学模様の視覚性補完課題であるレーヴン色彩マトリックスset Aを行い群間で比較した。結果:SDでは萎縮の左右差に関わりなくADよりも諺補完テストの成績が有意に低かった。また視覚性推論課題であるレーヴン色彩マトリックスset Aでは両群に差はなかったが、視覚性意味課題である物品補完テストに関しては右側頭葉優位の意味性認知症(SD-R)において有意な低下を認めた。結論:側頭葉葉性萎縮に伴い語義失語を呈するSDは単語という言語の意味表象単位における障害と位置づけることが可能である。また右優位の萎縮例(SD-R)では、視覚推論的能力に障害がないにもかかわらず、物品のような非言語性の意味表象にも障害が及んでいることが明らかとなった。SDにおける側頭葉前方部の変性過程が意味記憶の貯蔵障害であるとの仮説が支持され、左右側頭葉はそれぞれ異なる意味表象に影響力を持つことが示唆された。課題:語の親密度を続則した具象漢字語80語に対する呼称・理解(聴覚/視覚)

・音読・線画連合・語彙判断を行い、誰彙能力の多角的塗糊を計3回(初診時、1年後、3年後)実施し、併せてTc-HM PAO SPECT^<99m>を:施行し、健常高齢者(20名:男性10名,女性10名、全例右利き)の脳血流との差を綻耀斤ソフトSPM2を用いて比較した。(結果)(1) :SD例では呼称・語音読・理解・線画連合の順で低下し語の音韻形式の保存を問う語彙判断の成績低下はみられなかった。この時期の脳血流に関しては左側頭極(BA38)にほぼ限局した血流低下が認められた。(2)1年後:呼称・音読・理解の低下が著しく、線画連合もさらに低下した。また語彙判断にも誤りが生じるようになった。左半球の血流低下下部位は、中側頭回(BA21)、から下側頭回(BA22)に伸び、さらに両側前頭葉眼窩面(BA11)、ならびに右側頭葉極(BA38)にも及んだ。(3)3年後:呼称・音読はわずかに数語のみ生答、音読では多彩な錯語が出現。理解は全般的に低下し、選択肢が同一カテゴリーか否かによる較差は減少した。線画連合は56%、語彙判断は70%と低下。左半球では扁桃体・海馬前方部、右半球では下側頭回の血流低下が加わった。(考察)左側頭極(BA38)から左中・下側頭回(BA21・22)への病巣の伸展がより重篤な言語性意味記憶障害をもたらすことから、この領域が言語の意味記憶に重要な役割を担うと考えられる。さらに右半球の同部位ならびに側頭葉内側部への伸展はモダリティを超えた意味記憶障害の出現と関連すると予測される。
新規素材ハニカム膜を用いた糸球体上皮細胞培養と同細胞における糖鎖付加酵素の役割

糸球体上皮細胞障害が蛋白尿の出現、腎機能廃絶につながることが判明している。その細胞表面の陰性荷電減少が糸球体障害を引き起こす可能性がある。一般に細胞は培養すると生体での形質を消失する。そこで新規バイオマテリアルであるハニカム膜上で糸球体上皮細胞を培養したところ細胞機能が向上することを確認した。糸球体上皮細胞において特定の糖転移酵素は、負荷が生じるとその発現が減少し、より生体に近似した環境ではその発現を増すことから、同細胞の陰性荷電の維持に関与していることが示唆された。糸球体上皮細胞の障害が蛋白尿の出現、不可逆的な腎機能廃絶につながることが明らかにされている。更なるメカニズム解明のためには培養細胞での解析が必須であるが、現状の糸球体上皮細胞由来培養細胞は、生体での形質の大部分を失っている。連携研究者である田中らは新規バイオマテリアルであるハニカム膜上で各種細胞を培養すると、その性質がより生体内に近づき、細胞機能が向上することを見出している。これらを踏まえ、今年度はハニカム膜上で糸球体上皮細胞を培養し、細胞機能が向上するか否か検討した。a)ハニカム膜上で培養した際の糸球体上皮関連分子の挙動温度感受性ラット由来培養糸球体上皮細胞(順天堂大学栗原准教授より供与)3株を用いて、細孔径の異なるハニカム膜を足場とした培養を行い、RNAを抽出し、nephrin,podocalyxin,CD2APなど糸球体上皮関連分子の遺伝子発現をreal-time PCR法にて定量化した。b)ハニカム膜上で培養した際の形態観察a)と同様にハニカム膜を足場とした培養を行い、1.25%グルタールアルデヒドにて固定後、凍結乾燥した標本に導電染色を施して走査電子顕微鏡で観察した。c)培養糸球体上皮細胞におけるシアル酸合成酵素GNEと糖転移酵素C1GalT1の検出糸球体上皮細胞の障害が蛋白尿の出現、不可逆的な腎機能廃絶につながることが明らかにされている。昨年度、連携研究者である田中より供給された新規バイオマテリアルであるハニカム膜上で糸球体上皮細胞を培養し、細胞機能が向上することを確認した。今年度はこの培養系を用いて陰性荷電減弱の責任となる糖転移酵素(糖鎖付加酵素)を同定するとともにアンジオテンシンII負荷により発現変動を検討した。平成22年11月に、realtime PCR装置の温度制御部分が不調となり、研究の遅延が生じたため平成23年度に一部研究を繰越した。a)ハニカム膜上で培養した際の培養糸球体上皮細胞におけるシアル酸合成酵素GNEと糖転移酵素ClGalTlの発現変動をreal-time PCR法にて検討した。両酵素の発現は増強する傾向を示した。b)アンギオテンシンII添加により培養糸球体上皮細胞におけるGNEとClGalTlの発現変動をreal-time PCR法にて検討した。アンジオテンシンII負荷により両酵素の発現は量依存的に減少する傾向を示した。GNEとClGalTlの両糖転移酵素は糸球体上皮細胞において、負荷が生じるとその発現が減少することから陰性荷電減少に関与していることが示唆された。糸球体上皮細胞障害が蛋白尿の出現、不可逆的な腎機能廃絶につながる。その一つの原因として陰性荷電の減弱がある。現状の糸球体上皮細胞由来培養細胞は、生体での形質の大部分を失っている。新規バイオマテリアルであるハニカム膜上で糸球体上皮細胞を培養し、細胞機能が向上することを確認した。昨年度よりアンジオテンシンII負荷による糸球体上皮細胞の陰性荷電減弱の責任となる糖転移酵素(糖鎖付加酵素)の挙動を定量化した。また、ハニカム膜上での培養での糖転移酵素の発現変動も定量化した。a)アンギオテンシンII添加により培養糸球体上皮細胞におけるGNEとCIGalTlの発現変動をreal-timePCR法にて検討した。アンジオテンシンII負荷により両酵素の発現は量依存的に減少した。b)ハニカム膜上で培養iした際の培養糸球体上皮細胞におけるシアル酸合成酵素GNEと糖転移酵素CIGalT1の発現変動をreal-timePCR法にて検討した。両酵素の発現は増強した。GNEとCIGalT1の両糖転移酵素は糸球体上皮細胞において、負荷が生じるとその発現が減少し、より生体に近づくとその発現を増すことから、同細胞の陰性荷電の維持に関与していることが示唆された。さらに糸球体上皮細胞障害モデルラットを作成し、その糸球体における糖転移酵素の挙動を検討することにしていたが、モデル作成に手間取り、その検討には至っていない。
Spred-1の機能に着目した造血幹細胞及び白血病幹細胞ニッチの解析

本研究課題では、造血幹細胞と白血病幹細胞およびそれらのニッチについての相違点を理解することを目的としている。そのためにSpred-1ノックアウト造血幹細胞および白血病発症モデルマウスを用いて競合的骨髄移植法による解析を行なった。その結果、造血幹細胞と白血病幹細胞はよく似た表面マーカー・多分化能を示し、また一時的にニッチにおいて競合していることが示唆された。しかし、有意差を持って白血病発症マウスをレスキューすることはできなかった。本研究は、未だ明らかにされていない白血病幹細胞ニッチを理解するために、Spred-1欠損造血幹細胞を用いて白血病幹細胞ニッチについて解析することを目的としている。平成21年度は急性骨髄性白血病をモデルとしてこれら幹細胞の競合的移植解析を行なった。まず、造血幹細胞を起源として急性骨髄性白血病を発症するマウスを作製することを試みた。造血幹細胞が高頻度に含まれる正常マウスのCD34-KSL細胞を採取し、この細胞にHoxA9-Meis1を強制発現させ、これら細胞とSpred-1欠損あるいは野生型骨髄細胞を競合移植した。その結果、野生型骨髄細胞を移植したマウスに比べSpred-1欠損骨髄細胞を移植したマウスで急性骨髄性白血病発症の遅延や白血病細胞の末梢血細胞数・骨髄内キメリズムの上昇を一時的に抑えているマウスが観察されたが、有意な差を見出すことは出来なかった。続いて急性骨髄性白血病を発症したマウス骨髄から白血病幹細胞が含まれていると考えられるc-Kit陽性細胞を採取し、Spred-1欠損あるいは野生型骨髄細胞と共に様々な細胞数で競合移植を行なった。この実験においても、一次移植の時と同じく発症の遅延や白血病細胞の末梢血細胞数・骨髄内キメリズムの上昇を一時的に抑えているマウスが観察されたが、有意な差を見出すことは出来なかった。原因として、急性骨髄性白血病を発症したマウスにおいて血液の症状を抑制しても肺や脾臓への白血病細胞の浸潤が激しく、マウス個体が持ちこたえることができなくなっていることが考えられた。現在は、より白血病幹細胞モデルが確立している慢性骨髄性白血病マウスモデルを用いて解析を進めている。平成22年度は、造血幹細胞と白血病幹細胞およびそれらのニッチについて相違点を理解することを目的とし、1.白血病発症モデルマウス骨髄細胞との競合移植実験、2.慢性骨髄性白血病(CML)幹細胞の解析、3.Spred-1 KO造血幹細胞を用いた移植においてレシピエントに対する前処置軽減の検討を行なった。1.白血病発症モデルマウス骨髄細胞の競合移植実験においては、白血病発症モデルとしてPtenコンディショナルKOマウスを用いSpred-1 KOマウス骨髄細胞との競合移植実験を行なった。移植細胞数の割合やPten遺伝子欠損のタイミング等検討を行なったが、Spred-1 KO骨髄細胞により白血病の発症が抑えられた個体があったもののPten KO由来リンパ腫の発症もあり、生存率等に有意な差は得られなかった。2.CML幹細胞の解析において、まず正常造血幹細胞との違いを調べるためにFACS解析を行なった。その結果、BCR-ABL陽性未分化骨髄細胞画分において正常造血幹細胞と同様にCD34陽性と陰性の細胞集団に分かれることが明らかになった。さらにこれらの細胞を分取し、コロニー解析と移植実験を行なった。コロニー解析の結果、CD34陰性画分では陽性画分に比べて多分化能を保持していた。また移植実験の結果、CD34陰性画分では長期にわたって正常な造血を行なうことが観察されたが白血病を発症する割合が低かった。この現象については、今後さらに詳細に解析しなければならない課題である。3.Spred-1 KO造血幹細胞を用いた移植においてレシピエントに対する前処置軽減の検討に関して、低放射線量の照射処置での移植を試みた。その結果、Spred-1 KO骨髄細胞では野生型に比べ優位に移植効率が上昇した。このことから、Spred-1の機能抑制は造血幹細胞移植において有効な手段として利用できることが期待された。
転移因子とＡｒｇｏｎａｕｔｅの軍拡競争からゲノムの進化を探る

「転移因子とRNAサイレンシング機構の間の'軍拡競争'が複雑な遺伝子発現制禦を可能にするゲノムの進化をもたらした」という仮説の検証をショウジョウバエを用いて行った。その結果、転移因子の抑制機構が体細胞では遺伝子の発現制御にも密接に関与していること、そして、生殖細胞では生殖幹細胞-体細胞相互作用や卵形成過程における軸形成に関与していることを示唆する結果を得た。小分子RNAとArgonauteタンパク質からなる複合体が関与する遺伝子発現制御(抑制)機構を総称してRNAサイレンシングと呼ぶ。ショウジョウバエには5種類のArgonauteが存在し、これらはほぼ全ての細胞で発現しているタイプ(AGOタイプ:AGO1, AGO2)と生殖細胞系で特異的に発現しているタイプ(PIWIタイプ:AGO3, Aub, Piwi)に分類される。我々はこれら5種類全てに対する特異的な」モノクローナル抗体を作製し、それらを用いて相互作用する内在性小分子RNAの同定を進めている。本年度の成果は、以下のとおりである。1.体細胞においてAGO2は種々の転移因子に由来する小分子RNAと直接結合しており、AGO2自身が有するendonuclease活性(Slicer)により転移因子の転写産物を切断・分解することを示した。また、小分子RNAがDicer依存的に合成されることを示し、endo-siRNA(esiRNA)と命名した。以前、我々は生殖細胞系においてPIWIタイプArgonauteが転移因子に由来する小分子RNA(piRNA)と結合し、転移因子の発現を抑制することを示したが、今回の成果は体細胞においては違った種類のArgonauteと小分子RNAが転移因子の発現抑制に用いられていることを示している。2.piRNAはesiRNAと同様に、その多くが転移因子に由来しているが、次世代シーケンサとそこから得られる大量情報の解析により、卵巣においてある転写因子(traffic jam: tj)の3'UTRに由来するpiRNAが多数存在すること、また、これらはPiwiと相互作用していることを見いだした。これらは新しいタイプのpiRNAであり、mRNA-derived piRNA(me-piRNA)と命名した。これらme-piRNAは細胞接着因子遺伝子の核酸配列と高い相補性を示し、実際、piwi変異体ではこの細胞接着因子mRNA量の増加が見られた。これはPiwi-piRNA複合体がタンパク質をコードする細胞の遺伝子の発現に関与することを示唆する最初の例である。本研究の目標は、転移因子(transposable elements : TE)とRNAサイレンシング機構の間の'軍拡競争'の結果が複雑な遺伝子発現制禦を進化させ、それらが特にArgonauteを中核とする「生命活動を支えるプログラム」に組み込まれてきたことを理解することにある。このため、ショウジョウバエをモデル系として用い、生殖細胞特異的な小分子RNAの一種であるpiRNAとその相互作用パートナーArgonauteであるPIWI(AGO3, Aub, Piwi)タンパク質の機能解析、特にpiRNAによる宿主遺伝子の制御の可能性の検討、を進めた。生化学、遺伝学そして生物情報科学的手法を用い、ショウジョウバエ卵巣におけるpiRNAの標的として細胞接着因子FasIIIを同定した。FasIIIは生殖幹細胞と体細胞nicheとの相互作用に必須の分子であり、この分子の発現がPiwi-piRNA複合体により制御されていること、つまり、生殖幹細胞の形成とその維持にpiRNA経路が必須であることを始めて報告した(Nature 2009)。これは元々TE発現制御機構として進化してきたRNAサイレンシング機構が宿主の「生命活動を支えるプログラム」に組み込まれてきたことを示す重要な発見である。さらに、我々の生物情報科学的解析結果は、piRNA経路がFasIII以外の多くの宿主遺伝子の発現制御に関与している可能性を示唆する。本研究の目標は、TEとRNAサイレンシング機構の間の'軍拡競争'の結果が複雑な遺伝子発現制禦を進化させ、それらが特にArgonauteを中核とする「生命活動を支えるプログラム」に組み込まれてきたことを理解することにある。このため、本年度は以下の研究を実施した。1.TE由来の小分子RNA(piRNAや内在性siRNA)が宿主遺伝子の発現制禦に関与している可能性についての検討:Piwiタンパク質は核タンパク質であり、核内で機能すると考えられる。piRNAの標的候補である細胞接着因子FasIIIのPiwiタンパク質-piRNA複合体による発現制御機構を理解するため、Piwiの核移行メカニズムを解析した。生殖細胞においてpiRNAに結合していないPiwiは細胞質に留まり、成熟化したpiRNAと結合したPiwiのみが核に移行することを明らかにした。また、この機構には細胞質顆粒であるYb bodyとその構成因子が関与していることを突き止めた。2.エピジェネティックなTE抑制機構とその宿主遺伝子発現制禦への関与:ショウジョウバエ卵巣及び精巣でTE由来のpiRNAの同定とその生合成経路の解析を進めた結果、piRNAの由来が卵巣と精巣では大きく異なること、また、その生合成に関わる因子にも違いあることを明らかにした。さらに、卵巣と異なり、精巣ではTEの抑制はpiRNA経路にほとんど依存していないことも判明した。

この結果は、ハエ精巣におけるTEは、マウス精巣とは異なり、piRNA経路とは全く別の機構によって抑制されていることを示唆する。「転移因子とRNAサイレンシング機構の間の'軍拡競争'が複雑な遺伝子発現制禦を可能にするゲノムの進化をもたらした」という仮説の検証を行い、本年度は以下のことを明らかにした。1.ショウジョウバエ体細胞における転移因子抑制に関与するendo-siRNA-AGO2複合体の精製とそこに含まれるendo-siRNAの大規模配列解析を行い、これら小分子RNAが転移因子のみならず多くの活発に転写されている蛋白質コーディング遺伝子に由来していること、そして、それらの大半が遺伝子に対してアンチセンスであることを見いだした。これらの結果は、endo-siRNA-AGO2複合体が転移因子抑制のみならず、細胞の遺伝子の発現制御にも関与していることを示唆する。2.ショウジョウバエ卵巣における転移因子抑制に関与するMaelの機能解析を進め、Maelが微小管形成中心(MTOC)構成因子と複合体を精製していることを見いだした。また、mael変異体ではMTOCが形成されないことがわかった。MTOCは卵形成過程における軸形成に必須である。これらの成果は転移因子抑制とMTOC形成(したがって、軸形成)が関連している可能性を示唆する。以上のように、転移因子抑制機構が体細胞では遺伝子の発現制御にも密接に関与していること、そして、生殖細胞では軸形成に関与している可能性を示唆する結果を得た。RNAサイレンシングによる転移因子の抑制機構を理解するため、ショウジョウバエをモデル動物として用い解析を進めた。特に生殖細胞特異的なRNAサイレンシング経路であるPiwi-piRNA経路の解析を進め、その結果、以下の成果を得た。piRNA生合成には2つの経路(primary processingとping-pong cycle)が存在する。primary processing経路はDicerに依存しないが、この経路において直接piRNA前駆体のプロセッシングに関与する因子は不明であった。primary processing経路におけるpiRNA前駆体の切断酵素(Zucchini)を同定し、その構造を解明した。Zucchiniは2量体を形成し、その境界面に1つの活性中心が形成される。また、この活性中心の溝は2本鎖RNAには狭すぎるが、1本鎖RNAがはまり込むのには充分の幅がある。生化学的解析から、実際、Zucchiniが1本鎖特異的なエンドヌクレアーゼであることを示した。さらに、活性中心のアミノ酸変異によりこの1本鎖RNA切断活性が失わた。卵巣由来の培養細胞(OSC)を用い、RNAiにてZucchiniをノックダウンするとpiRNA前駆体の蓄積がみられ、一方、転移因子の発現が上昇した。
FDG-PET による関節・椎体の炎症性疾患診断の開発 : 前向きおよび後ろ向き研究

FDG-PETによる関節・椎体の炎症性疾患の診断について調べた。健常者における関節の加齢性変化を調べた結果、加齢変化はわずかで、疾患とは明らかに区別できるFDGPET所見であった。リウマチ性多発筋痛症では、坐骨結節、大転子、腰椎棘突起へのFDG集積がPMRの特徴であった。血清陰性関節炎(強直性脊椎炎SpA)との鑑別について調べた結果、仙腸関節炎の所見はSpAに特徴的だが他の所見はPMRと大差ないことが判明した。これまでFDGPETによるリウマチなど関節炎の診断を報告してきたが、正常加齢変化の範囲と疾患の違いが不明確であった。目的:健常者における関節・腱付着部のFDG集積が加齢によりどの程度変化するかを調べ、疾患との違いを明らかにすること。方法:症状がなく病的所見がないと診断された30歳台、50歳台、70歳台の人間ドックや脳研究などのボランティアのFDGPET画像の関節・腱付着部のSUVを測定し、年齢による変化を調べた。結果:胸鎖関節や、頸椎、胸椎の椎間関節、仙腸関節の加齢変化は乏しかった。肩甲下極や腸骨陵の腱付着部にも正常者では所見がなかった。肩関節周囲、股関節周囲、大転子、坐骨結節、腰椎椎間関節は高齢者で集積が高くなる傾向が明らかであった。結論:関節疾患のPET所見の評価には正常加齢所見を理解する必要がある。今後、正常データを充実し、疾患の診断基準作成につなげたい。リウマチ性多発筋痛症のFDGPET所見の特徴を調べるため、未治療のリウマチ性多発筋痛症17人、およびコントロールとして慢性関節リウマチ11人、その他のリウマチ性疾患6名のFDG-PET/CTを撮影した。大関節、滑液胞、大血管、棘突起や椎間関節などへのFDG集積を、SUV値および04までのスコアによる視覚評価で調べた。PETの大血管の画像は、7つの区域に分けた時のスコアの合計で評価した。リウマチ性多発筋痛症(PMR)の患者では、坐骨結節、大転子、腰椎棘突起に高いFDG集積が見られた。2か所あるいは3カ所以上が陽性の場合、コントロールと比較した時のPMR診断の感度は85.7%、特異度は88.2%だった。肩関節や股関節への集積所見は特異性が低かった。また、17名中2名では大動脈や鎖骨下動脈に集積があったが症状はなく、PMRに動脈炎が合併しやすいという既知の知見に合致するものであった。典型的な所見を示した例では、治療後に所見が消失し、活動性を反映することが示唆された。これにより、リウマチ性多発筋痛症のFDG-PET所見をあらたに解明することができ、今後の診断の一助として活用できるものと考えられる。血清陰性関節炎(強直性脊椎炎SpA)とリウマチ性多発筋痛症(PMR)、リウマチ性関節炎(RA)のFDGPET/CT所見を比較し、特徴的な所見は何か、画像が鑑別に役立つかどうかを評価した。2006-2011年に当院に入院した患者、SpA21人、PMR16人、RA16人計53人について評価した。坐骨結節、大転子、棘突起、椎体、および仙腸関節へのFDG集積をSUVmaxおよび集積スコアを用いて評価した。坐骨結節へのFDG集積(SUVmax)は、PMRが、SpAおよびRAよりも有意に高かった。大転子および棘突起へのFDG集積(SUVmax)も、PMRが、RAよりも有意に高かった。仙腸関節へのFDG集積(SUVmax)は、SpAが、PMRあるいはRAよりも有意に高かった。椎体の集積は各グループ間で有意差がなかった。FDG集積スコアも同様の結果だった。仙腸関節炎では、20%(3/15)の患者さんにFDGPET/CT所見と一致するX線所見がみられた。しかしMRIでは57%(4/7)の患者さんにPET/CTと一致する所見が見られた。FDGPET/CTは、坐骨結節・大転子・棘突起の炎症を検出してPMRとRAを鑑別することができる。しかしSpAとPMRを区別することはできない。FDGPET/CT所見は、SpAとRA、およびPMRを区別することができ、仙腸関節炎の早期診断に有用である。疾患研究および、健常者の加齢性変化の研究、いずれも目的の成果を出しつつある。健常者の加齢性変化の研究のデータを補充し、論文化することが、今後の課題である。
ロボット制御ソフトウェア開発のための超高速動力学シミュレーション環境

本研究では,環境・機構・制御をあわせたシステム全体を安定にシミュレーション可能な超高速ロボットシミュレータを構築する.PDコントローラのLCPへの組み込みと自由度削減法によるシミュレーションの統合が実現し,従来の10倍程度の大きな時間刻みでも安定に機構と制御のシミュレーションを行うことができる動力学シミュレータを構築することができた.また,構築したシミュレータを用いて,四足ロボットモデルのシミュレーションを行ったところ,リアルタイムシミュレーションが可能なことが確かめられた.本研究では,環境・機構・制御をあわせたシステム全体を安定にシミュレーション可能な超高速ロボットシミュレータを構築する.PDコントローラのLCPへの組み込みと自由度削減法によるシミュレーションの統合が実現し,従来の10倍程度の大きな時間刻みでも安定に機構と制御のシミュレーションを行うことができる動力学シミュレータを構築することができた.また,構築したシミュレータを用いて,四足ロボットモデルのシミュレーションを行ったところ,リアルタイムシミュレーションが可能なことが確かめられた.本研究はロボットが活動する環境・機構・コントローラを安定かつ高速にシミュレーション可能な,超高速ロボットシミュレータの構築を目的とする.コントローラを拘束条件としてシミュレータに組み込むことで,環境・機構・コントローラの全体を陰積分でシミュレーションし,時間刻みを大きくとっても安定なロボットシミュレーションを実現する.本年度は,これまで構築してきた,運動方程式と拘束条件をLCP(線形相補問題)に定式化する速度ベースの動力学シミュレータに,陰積分によるPDコントローラを統合した.LCPを用いるシミュレータでは,ひとつの拘束条件がLCPの行列(JM^{-1}JT)の1行に対応するが,PDコントローラよる速度変化も拘束条件の一種と考えることができる.そこで,PDコントローラもLCPの行列に加え,関節や接触による拘束条件とあわせて解く.これにより接触力や関節力といった他の拘束力とあわせて,PDコントローラによる力を,後退積分を用いてシミュレーションすることができた.後退積分では,積分誤差が系のエネルギーを減少させる方向に発生するため,時間刻みを大きくとった場合でも安定なシミュレーションが可能になる.実際,時間刻みを0.05秒とした場合でも,発散することなく,床の上で歩行する簡単な機構を安定にシミュレーションすることができた.また,シミュレータを利用して,多関節剛体モデルの動作作成支援ソフトウェアを構築し,シミュレータの実用性と信頼性の向上を図った.本研究はロボットが活動する環境・機構・コントローラを安定かつ高速にシミュレーション可能な,超高速ロボットシミュレータの構築を目的とする.コントローラを拘束条件としてシミュレータに組み込むことで,環境・機構・コントローラの全体を陰積分でシミュレーションし,時間刻みを大きくとっても安定なロボットシミュレーションを実現する.本年度は,これまで構築してきた,運動方程式と拘束条件をLCP(線形相補問題)に定式化する速度ベースの動力学シミュレータに,任意の加速度を実現するために必要な関節トルクを求める計算を組み込み、軌道追従制御に必要フィードフォワード入力を任意の機構について計算するソフトウェアを構築した。軌道追従制御を用いると、フィードバックゲインを大きくしなくても、指定の軌道を通るようになる。これにより、力を入れていないときの外力に流される動きを正確にシミュレーションすることができるようになった。
沖縄米国統治期における建築先進技術の導入

本研究は、戦後沖縄米国統治期における、先進建築技術の導入とその定着過程について明らかにすることを目的としている。対象とする先進技術は、米軍工事等によって輸入された材料、施工、設計、制度等とし、これらを包括的に扱う。研究方法は、当時の建設業関係者らによる経験談等が掲載された出版物、関係団体の機関誌、建設新聞及び公文書等の文献、図面、写真調査を主とし、聞き取りにより補足する。取り分け実態の把握では、地元技術者らが米軍工事で培った技術を地域の事情に適合させていった過程に焦点を当てる。これは、非先進地域における先進技術の導入方法の一事例を把握する試みであり、地方建築史に留まらない応用可能な側面を持つ。
陸域における難分解性有機炭素の蓄積と移行動態解明研究

本研究の目的は。重要ではあるがデータの蓄積に乏しく、季節や地域によりその変動幅が大きく、沿岸域での炭素の吸収と放出量の見積もりを行う上で不確定要素の1つと考えられている河川から海洋への有機体炭素の移行量と移行動態を検討するものである。そのために、寒冷、温帯、および熱帯域の河川を対象に、河川流域の特性、植生、気候による土壌での有機物の分解と生成機構・時間スケールと河川により供給される有機物の特性、移行量との関係を難分解性有機物である腐植物質に着目して調べた。泥炭地を有する十勝川、湿原を流れる別寒辺牛川、褐色森林土の久慈川、スコットランド、ウクライナ、インドネシアの河川水中の溶存腐植物質を非イオン性の多孔質樹脂XAD-8を用いた分離法により分離生成し、いくつかの特性について分析を行った。また、河川水中の有機物の起源と移行動態推定のために、放射性炭素(Δ^<14>C)および炭素安定同位体比(δ^<13>C)を測定し、両者を組み合わせた新しいトレーサー手法を検討した。その結果、放射性炭素(Δ^<14>C)は-214+180‰の範囲で変動し、土壌での溶存腐植物質の滞留時間が流域環境により大きく異なることが考えられる。上記の検討と平行して、連続高速遠心機により河川水20100Lから懸濁粒子を分離し、放射性炭素および炭素安定同位体比を測定した。その結果、久慈川では年間を通してΔ^<14>Cは-19-94‰、炭素同位体比(δ^<13>C)は-24.0-31.1‰の範囲で変動し、石狩川ではΔ^<14>Cは-103-364‰、δ^<13>Cは-25.9-34.2‰、十勝川ではΔ^<14>Cは-111-286‰、δ^<13>Cは-25.0-31.6‰であった。これらの結果は、流域の環境条件および雪解けや降雨による河川流量の変動等がこれら炭素同位体比の変動を支配している可能性が考えられる。以上の結果から、放射性炭素および炭素安定同位対比を組み合わせる新しいトレーサー手法は、河川の流域環境の違いを反映し、移行動態および起源推定のために活用できることが示唆された。また、現時点では、大部分の地域では核実験以前に陸域に蓄積された有機物が河川を通じて移行していることが明らかとなった。本研究の目的は。本研究の目的は、重要ではあるがデータの蓄積に乏しく、季節や地域によりその変動幅が大きく、沿岸域での炭素の吸収と放出量の見積もりを行う上で不確定要素の1つと考えられている河川から海洋への有機体炭素の移行量と移行動態を検討するものである。

そのために、寒冷、温帯、および熱帯域の河川を対象に、河川流域の特性、植生、気候による土壌での有機物の分解と生成機構・時間スケールと河川により供給される有機物の特性、移行量との関係を難分解性有機物である腐植物質に着目して調べる。平成15年度は泥炭地を有する十勝川、湿原を流れる別寒辺牛川、褐色森林土の久慈川、スコットランド、ウクライナ、インドネシアの河川水中の溶存腐植物質を非イオン性の多孔質樹脂XAD-8を用いた分離法により分離生成し、いくつかの特性について分析を行った。また、河川水中の有機物の起源と移行動態推定のために、放射性炭素および炭素安定同位対比を測定し、両者を組み合わせた新しいトレーサー手法を検討した。十勝川においては、4月から12ヶ月毎に16測点で水質の測定とともに溶存有機物の濃度、蛍光特性測定用の河川水を採取した。また、9月には下流域の茂岩橋で河川水中に溶存している腐植物質の分離精製操作を行った。河川水440Lからフミン酸291mg、フルボ酸834mgを回収することが出来た。別寒辺牛川では11月に河川水100Lを採取し、上記の方法により腐植物質350mgを分離濃縮できた。他の河川についても同様な分離精製操作を行った。これらの流域特性等の環境が異なる河川水中の溶存腐植物質について、放射性炭素および炭素安定同位対比を測定した。その結果、放射性炭素(Δ^<14>C)は-214+180‰の範囲で変動し、土壌での溶存腐植物質の滞留時問が流城環境により大きく異なることが考えられる。上記の検討と平行して、今年度に購入した連続高速遠心機により、河川水約100Lから懸濁粒子を分離し、放射性炭素および炭素安定同位対比を測定した。その結果、久慈川では年間を通してΔ^<14>Cは-19-94‰、炭素同位対比(δ^<13>C)は-24.0-31.1‰の範囲で変動し、流域の環境条件の違いにより変動していることが明らかとなった。以上の結果から、放射性炭素および炭素安定同位対比を組み合わせる新しいトレーサー手法は、河川の流域環境の違いを反映し、移行動態および起源推定のために活用できる可能性が示唆された。本研究の目的は、重要ではあるがデータの蓄積に乏しく、季節や地域によりその変動幅が大きく、沿岸域での炭素の吸収と放出量を見積もりを行う上で不確定要素の1つと考えられている河川から海洋への有機体炭素の移行量と移行動態を検討するものである。そのために、寒冷、温帯、および熱帯域の河川を対象に、河川流域の特性、植生、気候による土壌での有機物の分解と生成機構・時間スケールと河川により供給される有機物の特性、移行量との関係を難分解性有機物である腐植物質に着目して調べるものである。平成16年度は泥炭地を有する十勝川、石狩川、天塩川、湿原を流れる別寒辺牛川、褐色森林土の安曇川、及び琵琶湖から懸濁粒子あるいは溶存腐植物質を非イオン性の多孔質樹脂XAD-8を用いた分離法により分離生成し、いくつかの特性についての分析を行った。また、河川水中の有機物の起源と移行動態推定のために、放射性炭素および炭素安定同位対比を測定し、両者を組み合わせたトレーサー手法の検討を継続して進めた。石狩川においては、4月から1ヶ月毎に定点での観測、十勝川においては、6月に水系全体の集中観測を行うとともに、これまで試料を採取できなかった冬に観測を行い、河川水を採取した。別寒辺牛湿原では、4月、7月、2月に観測を行った。その結果、石狩川では溶存態及び粒子態の有機物濃度は6月から7月の初夏にかけて極大値を示した。一方、十勝川では、雪解け時には粒子態有機物の濃度が極端に低い結果が得られた。これは、雪解けの増水により、河川集水域から鉱物等が多量に運ばれ、希釈されたためと考えられる。また、放射性炭素(Δ^<14>C)は雪解け時には-245-206‰、初夏の6,7月では-160-101‰と雪解け時の有機物は初夏に比べてより古い有機物により構成されていることが示唆された。このような知見は、年間を通じて運ばれる有機物の質、供給源が異なることを意味している。
ビジネスサーベイデータに基づく景気予測-マイクロデータに基づく分析-

本研究では消費動向調査に基づく分析を主として行った.そのため,消費動向調査に含まれる判断項目(20項目)について,調査方法が改訂された昭和57年から昭和62年までを全国,職業別,地域別にパーソナル・コンピュータで容易に利用可能なようにデータ・ベース化した.これを基に,各々20項目についての消費者意識指数を作成し,相互にどのような統計的関係が見られるかを分析した.この結果,価格変動に関する判断項目で分散が大であること,特定の項目で相関度が高いこと,また一年前と今後一年間の予想について相関度が極めて高いことが明らかとなった.このことは消費動向,景気動向を把握する為の集計された一つの尺度を作成する上で重要である.20項目全てを総合化している現行の消費者態度指数の作成方法に改善の余地があるからである.本研究の目的はマクロ的なデータに基づく分析にあるのではなくマイクロデータを利用した景気変動,消費動向の分析にあるため,消費動向調査のより詳細な利用を試みた.まず前期と今期のマイクロデータを基にマッチングを行い各期毎の遷移行列を推定した.これはすべての判断項目について昭和57年から61年まで行った. -実際には毎期約5千人程度のマッチングを行っている. -集計データとしてはせいぜい周辺分布が与えられるにすぎないが,ここではその確率構造が明示された為に景気変動,消費動向予測の為の情報が大幅に増加した.景気後退期に第一回答区分の人々が来期もそこに留まる確率は極めて小さいからである.このように遷移行列はそれ自体として景気,諸費動向予測のための情報を与えるが,ここでは(期間が短いことを考慮して)暫定的に各遷移確率の平均からの乖離を計ることにより,質的データの景気分析への利用を試みた.ただ,推計した期間が若干短いこともあり今後更に推計作業を続けることが必要であると考えている.本研究では消費動向調査に基づく分析を主として行った.そのため,消費動向調査に含まれる判断項目(20項目)について,調査方法が改訂された昭和57年から昭和62年までを全国,職業別,地域別にパーソナル・コンピュータで容易に利用可能なようにデータ・ベース化した.これを基に,各々20項目についての消費者意識指数を作成し,相互にどのような統計的関係が見られるかを分析した.この結果,価格変動に関する判断項目で分散が大であること,特定の項目で相関度が高いこと,また一年前と今後一年間の予想について相関度が極めて高いことが明らかとなった.このことは消費動向,景気動向を把握する為の集計された一つの尺度を作成する上で重要である.20項目全てを総合化している現行の消費者態度指数の作成方法に改善の余地があるからである.本研究の目的はマクロ的なデータに基づく分析にあるのではなくマイクロデータを利用した景気変動,消費動向の分析にあるため,消費動向調査のより詳細な利用を試みた.まず前期と今期のマイクロデータを基にマッチングを行い各期毎の遷移行列を推定した.これはすべての判断項目について昭和57年から61年まで行った. -実際には毎期約5千人程度のマッチングを行っている. -集計データとしてはせいぜい周辺分布が与えられるにすぎないが,ここではその確率構造が明示された為に景気変動,消費動向予測の為の情報が大幅に増加した.景気後退期に第一回答区分の人々が来期もそこに留まる確率は極めて小さいからである.このように遷移行列はそれ自体として景気,諸費動向予測のための情報を与えるが,ここでは(期間が短いことを考慮して)暫定的に各遷移確率の平均からの乖離を計ることにより,質的データの景気分析への利用を試みた.ただ,推計した期間が若干短いこともあり今後更に推計作業を続けることが必要であると考えている.
幼児の安静時代謝量の測定並びにエネルギー摂取量と消費量に関する研究

社会環境の変化が顕著になり、身体活動量の減少が幼児の発育と健康の阻害要因として懸念されるようになってきた。幼児の適正な成長及び肥満を予防し,筋活動を増やすために,どのような食事と運動が必要であるかを検討する目的で椅座位安静時代謝量と食物摂取調査及び生活時間調査をH園の健康な幼児(1-6歳児)94名について調査し、次のような知見を得た。1)対象児の体位は第6次改訂日本人の栄養所要量(食事摂取基準)に示された成長期幼児の体位基準値に近似し、BMI、ローレル指数から順調な発育を示していた。2)椅座位安静時測定結果から算出した1分当りエネルギー量(kcal/min)から園児1人1日当り基礎代謝量(基礎代謝量,kcal/day)は第6次改訂食事摂取基準の基礎代謝量および基礎代謝基準値と比較すると性,年齢別共に低値であった。3)園児のエネルギー摂取量(kcal/day)、園児のエネルギー消費量(Kcal/day)について性別,年齢別に検討した結果,食事摂取基準に示された1日当りエネルギー所要量より低く,特に男児が低値を示した。4)園児1人1日当りエネルギー摂取量(kcal/day)は基礎代謝量(kcal/day)に対して男児119.2±29.3%,女児189.3±19.2%になった。園児1人1日当りエネルギー消費量(kcal/day)は男児132.0±22.3%,女児158.5±14.7%になった。従来の栄養指導はエネルギー消費量に見合ったエネルギーを摂取するよう指導してきた。エネルギー消費量が低い場合,過食をおそれてなるべく少なく食べ,太らないようにする。このように単に過食をおそれた時,エネルギ-摂取量不足を招き,基礎代謝を低下させてしまう。さらに,エネルギー消費量低下は空腹感を感じない。このような児は摂取する食物も好き嫌いがはげしく,好きなものだけ食べる傾向を示す。つまり,偏食を発生する。人間はもっと活発に生きることが健康の保持増進には必要であり,そのことが生活習慣病予防には大切と思われる。干葉県匝瑳郡横芝町、H保育園に在園し、園医師により、健康と診断された幼児でかつ、保護者から調査協力に関して承諾書が得られた1歳から3歳までの幼児30名を対象に呼吸代謝装置(日本光電:TEEM-100)による5分間の呼気分析並びに食事調査(24時間思い出し法)、生活時間調査(1分刻みの櫛形タイムスタディ)を実施した。調査実施期間は食事調査と生活時間は指定した日(呼吸代謝装置を用いて呼気分析を実施する前日)とした。実施時期は平成11年10月から12月である。調査実施した結果については以下のようであった。1.対象園児の身体計測:対象園児の身長、体重は厚生省による乳幼児発育調査値よりも低値であり、第六次改定日本人の栄養所要量(食事摂取基準)の値よりも低い傾向にあった。2.安静時代謝量の測定結果:3歳児の呼吸測定は順調であったが、1歳、2歳児は継続的なマスクの着用を嫌がった。睡眠時にも実施したがマスクの着用に抵抗を示した。従って、1,2歳児の呼気採取方法について、今後検討が必要であることが判明した。

安静状態の維持については1,2歳児も3歳以上児と同様、「ぬりえ」が効果的であったし、動物の「象」が男女児とも好むことも判明した。そのため、今回は安静時代謝量の実態については報告しないことにした。3.摂取エネルギーと消費エネルギーの実態:性・年齢別摂取エネルギーと消費エネルギーの実態並びに基礎代謝量の関連について検討した。男児の摂取エネルギーが消費エネルギー量より高い傾向にあり、女児については1,2歳児の消費エネルギーが摂取エネルギー量より高い傾向にあったが性、年齢別いずれの項目も統計的有意差は認められなかった。第六次改定日本人の栄養所要量(食事摂取基準)の値と比較した結果も低値であった。社会環境の変化が顕著になり、身体活動量の減少が幼児の発育と健康の阻害要因として懸念されるようになってきた。幼児の適正な成長及び肥満を予防し,筋活動を増やすために,どのような食事と運動が必要であるかを検討する目的で椅座位安静時代謝量と食物摂取調査及び生活時間調査をH園の健康な幼児(1-6歳児)94名について調査し、次のような知見を得た。1)対象児の体位は第6次改訂日本人の栄養所要量(食事摂取基準)に示された成長期幼児の体位基準値に近似し、BMI、ローレル指数から順調な発育を示していた。2)椅座位安静時測定結果から算出した1分当りエネルギー量(kcal/min)から園児1人1日当り基礎代謝量(基礎代謝量,kcal/day)は第6次改訂食事摂取基準の基礎代謝量および基礎代謝基準値と比較すると性,年齢別共に低値であった。3)園児のエネルギー摂取量(kcal/day)、園児のエネルギー消費量(Kcal/day)について性別,年齢別に検討した結果,食事摂取基準に示された1日当りエネルギー所要量より低く,特に男児が低値を示した。4)園児1人1日当りエネルギー摂取量(kcal/day)は基礎代謝量(kcal/day)に対して男児119.2±29.3%,女児189.3±19.2%になった。園児1人1日当りエネルギー消費量(kcal/day)は男児132.0±22.3%,女児158.5±14.7%になった。従来の栄養指導はエネルギー消費量に見合ったエネルギーを摂取するよう指導してきた。エネルギー消費量が低い場合,過食をおそれてなるべく少なく食べ,太らないようにする。このように単に過食をおそれた時,エネルギー摂取量不足を招き,基礎代謝を低下させてしまう。さらに,エネルギー消費量低下は空腹感を感じない。このような児は摂取する食物も好き嫌いがはげしく,好きなものだけ食べる傾向を示す。つまり,偏食を発生する。人間はもっと活発に生きることが健康の保持増進には必要であり,そのことが生活習慣病予防には大切と思われる。