hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
蛍光性海洋溶存有機物の連続鉛直分布の評価:新海洋学パラメーターとしての確立の試み

海水中の蛍光性溶存有機物(海洋性腐植様蛍光物質)に由来する蛍光強度は見かけの酸素消費量と同様な海洋学パラメーターと成りうる事が示唆されている。そこで、本研究では外洋域において、insitu蛍光光度計を用いた海洋性腐植様蛍光物質の高解像度分析の可能性を評価した。その結果、insitu蛍光光度計を用いて外洋域の海洋性腐植様蛍光物質の分布を評価する事は可能であり、それから得られる蛍光強度は新海洋学パラメーターとして有用である事を示唆した。海水中の蛍光性溶存有機物に由来する蛍光強度は見かけの酸素消費量と同様な海洋学パラメーターと成りうる事が示唆されている。蛍光性溶存有機物はin situ蛍光光度計の導入により、その分布を高解像度で評価できる可能性があり、蛍光性溶存有機物を新海洋学パラメーターとして確立する意義は大きい。しかし、蛍光性溶存有機物の時・空間分布に関する観測事例が少ない事が問題点としてあげられる。そこで、本研究では蛍光性溶存有機物の詳細な時・空間分布を明らかにする事により、そのin situ蛍光光度計を用いた高解像度分析の可能性を評価し、また新海洋学パラメーターとしての確立を試みた。外洋域において蛍光性溶存有機物の蛍光スペクトルを評価した研究例は少なく、蛍光スペクトルの時・空間的な異同に関してはよく分かっていない。in situ蛍光光度計では、固定された励起波長及び蛍光波長が使用されるため、蛍光スペクトルが海域・水深によって変化しない事がin situ蛍光光度計の導入に極めて重要である。本研究では、初年度に、蛍光性溶存有機物存在量の大きく異なる西部北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域の表層から深層における溶存有機物試料を採取し、3次元励起蛍光スペクトルを測定した。その結果、蛍光性溶存有機物の蛍光スペクトルは1000m以浅において深度に伴い変化するが、本研究で導入したin situ蛍光光度計が対象とする波長域においては、その変化は問題とならない事が明らかとなった。そこで、2年度目は、北太平洋の南北および東西断面観測を行った研究航海に参加し、世界で初めて、in situ蛍光光度計を用いた蛍光性溶存有機物の高解像度分布を明らかにした。今後、これら高解像度分布の解析を進める事により、蛍光性溶存有機物を新海洋学パラメーターとして提案できる事が期待される。海水中の蛍光性溶存有機物に由来する蛍光強度は見かけの酸素消費量や栄養塩濃度と同様な海洋学パラメーターと成りうる事が研究代表者の過去の研究より明らかとなった。しかし、観測事例が少ない事、蛍光性溶存有機物の分析が一般的でない事が問題点としてあげられる。そこで、本研究では蛍光性溶存有機物の詳細な時・空間分布を明らかにする事により、そのin situ蛍光光度計を用いた高解像度分析の可能性を評価し、また新海洋学パラメーターとしての確立を試みる。平成23年度は、蛍光性溶存有機物存在量の大きく異なる北西部北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域の表層から深層における溶存有機物試料を採取し、3次元励起蛍光スペクトルを測定した。更に、3次元励起蛍光スペクトルをParallel Factor Analysisを用いて多変量解析したところ、蛍光性溶存有機物組成は1000m以深では変化しないものの、1000m以浅では変化する事が明らかとなった。平成23年度は北西部北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域の表層から深層における溶存有機物の蛍光スペクトルを測定し、そのスペクトルの解析から蛍光性溶存有機物組成の時・空間分布を明らかにする事を第一の目的とした。平成23年度は北西部北太平洋亜寒帯および亜熱帯海域で実施された計5研究航海分の試料を分析し、更に多変量解析から蛍光性溶存有機物組成の時・空間分布を評価する事ができた。その結果、蛍光性溶存有機物組成は水深によって変化する事が明らかとなった。この知見は、in situ蛍光光度計から得られるデータには蛍光性溶存有機物組の違いを補正する必要がある可能性を示し、それを新海洋学パラメーターとして確立する際の検討に大きく貢献するものである。平成23年度は主に北西部北太平洋から採取した試料を用いて評価を行った。平成24年度は平成23年度に採取した赤道太平洋の試料および平成24年度に計画されている中部北太平洋の航海において採取予定の試料を分析・解析する事により、平成23年度に得られた結果の普遍性について検討する。

得られる全てのデータを検討する事により、in situ蛍光光度計から得られるデータを新海洋学パラメーターとして使用できるか、否か、を判断する。使用可能と判断された場合は、必要なデータ補正方法を含め、in situ蛍光光度計から得られるデータの新海洋学パラメーターとしての可能性を提案する。
アンチトロンビン-レジスタンスの分子病態解明とその血栓性素因マウスモデル創生解析

我々は、血漿検体でのアンチトロンビン-レジスタンス(ATR)検出・臨床検査法を確立、これを用いてセルビア型変異(p.R596Q)を同定、日本人家系検索にて2家系の新たなATRを検出(いずれもセルビア型変異)し、日本初のセルビア型変異症例論文報告をした。プロトロンビンーYukuhasiはトロンボモジュリン(TM)の凝固抑制にも抵抗性を示した。596R部の一塩基置換ミスセンス変異体解析では、すべてATRとTM抵抗性を示した。R593L(ヒトR596Lに相当)-ノックイン・ヘテロマウスの交配では14匹/40匹の仔マウスが生後間もなく死亡することから、R593Lホモマウスの新生仔致死性が予想された。本研究は、ごく最近我々の発見したアンチトロンビン・レジスタンス(ATR)を示すトロンビンを生ずるプロトロンビン異常症(c.1787G>T, p.R596L)の概念に基づき、原因不明の遺伝性血栓症例での新規ATR症例の検索とその遺伝子変異同定を行うとともに、組換え変異体解析による他のプロトロンビン変異体でのATR惹起性検索による新たなATR候補変異解析を行い、さらにR593L変異(ヒト分子596Rはマウス分子593Rに相当)プロトロンビンノックイン-マウス(R593Lプロトロンビン-マウス)の作製解析によりin vivoでのATRの病態解析を行い、血栓性素因・ATRの分子病態を解明することを目的とする。今年度は、血漿検体を用いた迅速ATR検出スクリーニング法(Murataら: Thromb Res. 2014)を用いたAT-R新規症例の検索とその遺伝子変異の同定解析を行ったところ、日本人家系でのATR検出例はなかったが、セルビア家系の遺伝性血栓症において新たなAT-R症例を検出した(Djordjevicら: JTH, 2013)。また、596Rの一塩基置換により生ずるミスセンス変異体でのAT-R惹起性スクリーニングでは、各組換え体由来の変異型トロンビンはTAT形成能が悪くATRを示すことが明らかとなった。一方、ATRプロトロンビン変異(R596L)の生理的凝固制御機構トロンボモジュリン/プロテインC経路への影響を検討したところ、変異型トロンビンはトロンボモジュリンによるフィブリン凝固抑制に抵抗性を示したが、プロテインC活性化亢進能は保たれていた(投稿準備中)。さらに、R593Lプロトロンビン-マウス用のターゲティングベクターを作製し、ES細胞での相同組換えにて得られたキメラマウス作製とC58BL6マウスを交配してヘテロマウスを得て、現在バッククロス中である。本研究は、最近我々の発見したアンチトロンビン・レジスタンス(ATR)を示すトロンビンを生ずるプロトロンビン異常症(c.1787G>T, p.R596L)の概念に基づき、原因不明の遺伝性血栓症例での新規ATR症例の検索とその遺伝子変異同定を行うとともに、組換え変異体解析による他のプロトロンビン変異体でのATR惹起性検索による新たなATR候補変異解析を行うとともに、R593L変異(ヒト分子596Rはマウス分子593Rに相当)プロトロンビンノックイン-マウス(R593Lプロトロンビン-マウス)の作製解析によりin vivoでのATRの病態解析を行い、血栓性素因・ATRの分子病態を解明することを目的とする。今年度は、血漿検体を用いた迅速ATR検出スクリーニング法(Murata et al.: Thromb Res. 2014)を用いたAT-R新規症例の検索とその遺伝子変異の同定解析を行い、やはり原因不明であった日本人静脈血栓症家系でのATRを2家系で検出(いずれもセルビア型変異[c.1787G>A, p.R596Q]を同定)した。また、596Rの一塩基置換により生ずるミスセンス変異体では、TAT形成能が悪くATRを示すことが明らかとなった(投稿準備中)。一方、ATRプロトロンビン変異(R596L)の生理的凝固制御機構トロンボモジュリン/プロテインC経路への影響を検討したところ、変異型トロンビンはトロンボモジュリンによるフィブリン凝固抑制に抵抗性を示したが、プロテインC活性化亢進能は保たれていた(Takagi et al.: Thromb Res. 2014)。さらに、R593Lプロトロンビン-マウス用のターゲティングベクターを作製し、ES細胞での相同組換えにて得られたキメラマウス作製とC58BL6マウスを交配してヘテロマウスを得て、その交配により目的のLoxP配列とネオマイシン耐性遺伝子を含むR593Lプロトロンビン-マウス(ヘテロマウス)R593Lへテロマウスを樹立することに成功した。本研究では、最近我々が発見・報告したアンチトロンビン・レジスタンス(ATR)を示すトロンビンを生ずるプロトロンビン異常症(c.1787G>T, p.R596L)の概念に基づき、原因不明の遺伝性血栓症での新規ATR症例の検索とその遺伝子変異同定を行うとともに、組換え変異体を用いた他のプロトロンビン変異のATR惹起性検索による新たなATR候補変異の解析を行う。さらに、R593L変異(ヒト分子596Rはマウス分子593Rに相当)プロトロンビンノックイン-マウス(R593Lプロトロンビン-マウス)を作製してin vivoでのATR病態解析を行い、ATRの血栓性分子病態の解明を目的とする。

昨年、迅速ATR検出スクリーニング法を用いてATR新規症例検索とその遺伝子変異同定解析を行い、やはり原因不明であった日本人静脈血栓症家系でのATRを2家系で検出(いずれもセルビア型変異[c.1787G>A, p.R596Q]を同定)したが、うち最初の症例を日本初のセルビア型変異症例として今年度に論文報告した(Kishimoto et al.: Ann Hematol. 2015)。また、596Rの一塩基置換により生ずるミスセンス変異体では、TAT形成能が悪くATRを示すと同時にトロンボモジュリンによるフィブリン凝固抑制にも抵抗性を示すことが明らかとなった(投稿中)。さらに、R593Lプロトロンビン-マウス用のターゲティングベクターを作製し、ES細胞での相同組換えにて得られたキメラマウス作製とC58BL6マウスを交配してヘテロマウスを得て、その交配により目的のLoxP配列のみ含むR593Lヘテロマウスの樹立に成功し、ヘテロマウス同士の交配を行ったところ14匹/40匹の仔マウスが生後間もなく死亡し、ホモマウスが胎生致死になることが予想されるが、生存仔マウス26匹のgenotypeを解析中である。我々は、血漿検体でのアンチトロンビン-レジスタンス(ATR)検出・臨床検査法を確立、これを用いてセルビア型変異(p.R596Q)を同定、日本人家系検索にて2家系の新たなATRを検出(いずれもセルビア型変異)し、日本初のセルビア型変異症例論文報告をした。プロトロンビンーYukuhasiはトロンボモジュリン(TM)の凝固抑制にも抵抗性を示した。596R部の一塩基置換ミスセンス変異体解析では、すべてATRとTM抵抗性を示した。R593L(ヒトR596Lに相当)-ノックイン・ヘテロマウスの交配では14匹/40匹の仔マウスが生後間もなく死亡することから、R593Lホモマウスの新生仔致死性が予想された。596Rの一塩基置換により生ずるミスセンス変異体では、TAT形成能が悪くATRを示すことが明らかとなり、現在投稿準備中である。また、新たな日本人所脈血栓症家系でATR症例を同定した。さらに、R593Lプロトロンビン-ノックインマウス作製は順調に進み、LoxP配列とネオマイシン耐性遺伝子を含むR593Lプロトロンビン-マウス(ヘテロマウス)R593Lへテロマウスを樹立することに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。血液内科、病態検査学平成27年度は、596R一塩基置換により生ずるミスセンス変異体解析の論文化と、さらなる新たなATR症例の検索を行う。また、R593Lプロトロンビン-ノックインのヘテロマウスをCre recombinase発現マウスと交配しNeo配列を取り除いたR593Lプロトロンビン-マウス(ヘテロ)を作製し、さらにヘテロ同士の交配を続けR593Lプロトロンビン-ホモマウスを作製し、R596L変異プロトロンビンのマウス発生過程における影響を解析する。具体的には以下の通りである。1)平成26年度に引き続き、未だ原因特定に至っていない遺伝性血栓症におけるATR血栓性素因の有無について、血漿検体を用いてのATR検出解析、ならびにそれぞれ組換え型蛋白(変異体)を作成して詳細なATRの分子病態解析を行う。2)平成26年度に引き続き、プロトロンビン596Rおよび599Kでのミスセンス変異体由来トロンビンのTAT形成能やトロンビン生成試験を解析し、ATRを示す変異体の同定解析を行うとともに、それぞれトロンボモジュリンとの結合能、プロテインC活性化能を野生型由来トロンビンと順次比較検討する。
変質と物質移動を連成したコンクリートの化学的侵食モデルの構築と劣化予測手法の提案

今年度は,物質移動と化学反応を連成した劣化予測手法の構築および構築した劣化予測手法を用いた酸劣化メカニズムに関する検討を行った.初めに,劣化予測手法の構築について,物質移動については拡散方程式を,化学反応については,多相系における複数の化学反応を同時に解く1つの手法として熱力学的相平衡を用いた.本劣化予測手法を用いて実験結果の再現を試みたところ,実効拡散係数の校正は必要となるが,硫酸がコンクリートに作用したときのセメント水和物の変質挙動および劣化の進行速度に関する予測については精度良く再現できることを示した.また,本劣化予測手法を用いてコンクリートの酸劣化に及ぼす硫酸濃度や酸性溶液種類の影響について検討したところ,本手法にて,これらの影響を評価できることを示すことができた.この結果を踏まえると,これまでに構築されてきたコンクリートの硫酸劣化に対する劣化予測手法ではコンクリートの硫酸劣化に関する濃度依存性に対応できないため,適用範囲が限定的であるのに対し,本劣化予測手法であればコンクリートに作用する硫酸濃度に依存せずに劣化予測を行うことができることを示した.また,今年度は実構造物の劣化予測に関する検討も上記検討と合わせて実施した.対象とした構造物は18年間供用された酸の作用を受ける橋脚である。この構造物に対して本研究で構築した劣化予測手法を用いた劣化状況の再現を試みたところ,塩化物イオンの挙動についての再現性は高くないが,その他のセメント水和物の変質挙動については非常に精度良く再現できることを示す結果となった.ただし,本劣化予測手法は流水による磨耗の影響についての考慮が不足しているため,対象構造物が受ける物理作用についてはt則などの経験的な劣化予測手法を併用する必要がある.酸がセメント硬化体に作用すると,セメント硬化体と酸の間で化学反応が生じ,セメント硬化体は変質することが知られている。そして,この変質機構はセメント硬化体に作用する酸の種類によって大きく異なる。しかしながら,酸の作用によるセメント硬化体の変質に関する劣化予測式に着目すると,酸の種類は考慮されておらず酸の濃度のみで整理されているのが現状である。以上の背景を踏まえて,本年度はセメント硬化体を侵食する様々な酸に着目し,塩酸,硝酸,硫酸およびそれらの混合酸をセメント硬化体に作用させ,その劣化機構の理論的整理を試みた。その結果,まず塩酸硝酸硫酸が単独でセメント硬化体に作用したときのセメント硬化体の変質機構を化学反応に伴い生成される各反応生成物の性質を用いて理論的に整理した。そしてその理論的考察に基づき,混合酸がセメント硬化体に作用したときのセメント硬化体の質量減少率の進行程度を混合酸の混合比率によって理論的に整理できることを示した。詳細は以下のとおりである。まず,混合酸に含まれる各々の酸のモル分率によってセメント硬化体と混合酸に含まれる酸の反応速度が異なる速度論的支配による選択性を整理した。そして,Gibbsの自由エネルギー変化量によって算出できる反応の優位性に着目した。この2つの性質に基づき検討することで,セメント硬化体に作用する混合酸のモル分率が異なることで,生成される反応生成物の生成比率が異なり,その結果セメント硬化体の質量減少率が異なることを明らかにした。本年度著者らの行った研究によって,現在までの劣化予測式に酸の種類の影響を加味することが可能になり,現在の劣化予測の精度を向上させることが可能であると考えられる。昨年度はpH=0.3という高濃度の混合酸の作用に伴うセメント硬化体の劣化メカニズムの整理を実施したが,今年度は様々な濃度および種類の酸をセメント硬化体に作用させ,その劣化メカニズムを整理した。劣化メカニズムの整理を行うにあたり,今年度はXRD/リートベルト法という新たな定量技術を導入し,セメント水和物組成の定量を試みた。その結果,現在まで硫酸の作用に伴うセメント硬化体の劣化は濃度に依存せず,ジプサムの生成によるものであると考えられていたが,pH=2.0程度の硫酸がセメント硬化体に作用した場合には,ジプサムは生成されず,エトリンガイトの生成に伴い劣化が進行することを示した。そして,pH=0.5の硫酸が作用した場合には,ジプサムの生成に伴う膨張が生じることで劣化表面が剥落する劣化が生じると考えられていたが,本研究よりジプサムの生成領域のさらに奥側にてエトリンガイトの生成が生じ,このエトリンガイトの生成に伴う膨張にて劣化表面の剥落が生じている可能性があることを示した,また,pH=2.0の塩酸がセメント硬化体に作用した場合には,塩化物イオンの浸透に伴うフリーデル氏塩およびクーゼル氏塩の生成が行われることを確認した。そしてこういったセメント水和物の変質は現在まで健全であると考えられてきたアルカリ雰囲気中でも生じることを示した。また,これらの実験と並行し,熱力学的平衡理論に基づく相平衡計算にて物質移動と変質を連成した計算プログラムを作成し,実験と同条件での数値計算も実行した。その結果,実験で確認した劣化メカニズムは熱力学的平衡理論にて再現が可能であることを示した。今年度は,物質移動と化学反応を連成した劣化予測手法の構築および構築した劣化予測手法を用いた酸劣化メカニズムに関する検討を行った.

初めに,劣化予測手法の構築について,物質移動については拡散方程式を,化学反応については,多相系における複数の化学反応を同時に解く1つの手法として熱力学的相平衡を用いた.本劣化予測手法を用いて実験結果の再現を試みたところ,実効拡散係数の校正は必要となるが,硫酸がコンクリートに作用したときのセメント水和物の変質挙動および劣化の進行速度に関する予測については精度良く再現できることを示した.また,本劣化予測手法を用いてコンクリートの酸劣化に及ぼす硫酸濃度や酸性溶液種類の影響について検討したところ,本手法にて,これらの影響を評価できることを示すことができた.この結果を踏まえると,これまでに構築されてきたコンクリートの硫酸劣化に対する劣化予測手法ではコンクリートの硫酸劣化に関する濃度依存性に対応できないため,適用範囲が限定的であるのに対し,本劣化予測手法であればコンクリートに作用する硫酸濃度に依存せずに劣化予測を行うことができることを示した.また,今年度は実構造物の劣化予測に関する検討も上記検討と合わせて実施した.対象とした構造物は18年間供用された酸の作用を受ける橋脚である。この構造物に対して本研究で構築した劣化予測手法を用いた劣化状況の再現を試みたところ,塩化物イオンの挙動についての再現性は高くないが,その他のセメント水和物の変質挙動については非常に精度良く再現できることを示す結果となった.ただし,本劣化予測手法は流水による磨耗の影響についての考慮が不足しているため,対象構造物が受ける物理作用についてはt則などの経験的な劣化予測手法を併用する必要がある.今年度は熱力学的相平衡理論と拡散則を連成させた数値解析プログラムにてセメント水和物の変質と腐食性物質の移動を連成した解析を行うことを可能にした.そして,その妥当性を基礎実験にて確認し,本研究で作成した数値解析モデルがある程度の精度を確保していることを示した。これらの点から,現段階では本研究の最終目的を達成するという点において,研究が順調に進展していると言える。現在まではセメント水和物に着目し,詳細な劣化メカニズムを整理しそのメカニズムに従うようなミクロな視点から数値解析モデルを作成してきた。したがって,現在までに作成した数値解析モデルは決して汎用的であるとは言えない、来年度はこれらの詳細な劣化メカニズムをマクロな視点から分類していき,本研究の汎用化を目指す.
DNA修復におけるXPA蛋白質の機能とその欠損による紫外線誘発皮膚発癌の解析

(1)ヌクレオチド除去修復(NER)において、XPAとRPAの結合が重要な役割を果たしている。欠失XPAを用いた結合実験およびNMRによる解析より、XPA中央部のZnフィンガー領域がRPAp70のDNA結合ドメインと結合することを明らかにした。この結合は高塩濃度で解離するので、Znフィンガー領域に存在する酸性アミノ酸のクラスターが結合に関与していると考えられる。(2) XPAのN末端は、RPAp34との結合領域である。この領域を欠失したXPAを発現させたA群XP細胞では、正常細胞に比べ、紫外線に対してわずかに感受性を示し、DNAからのピリミジンダイマーの除去も低下していた。この細胞の抽出液により試験管内NER反応を行ったところ、正常細胞抽出液とくらべ低下していた。A群XP細胞抽出液にN末端欠失XPA蛋白質を加えた場合にも、同様の結果が得られた。この欠失XPAは、p70との結合領域が残っているのでRPAとは結合できるが、それだけでは十分でなくp34との結合が機能的に重要であることが示唆された。(3) XPA遺伝子欠損マウス由来の紫外線誘発皮膚癌細胞株、皮膚癌組織、および正常皮膚組織よりDNAを抽出し、RLGS法により、皮膚癌細胞および癌組織において共通に変化しているスポット19例についてDNAを単離した。サザンブ口ツティングにより、減衰スポット18例、増幅スポット5例、計23例のDNA断片において癌細胞特異的にゲノム構造の変化が認められた。そのうち6例は既知の遺伝子、2例はESTデータベースにおいて認められた遺伝子であったが、dermo-1遺伝子でのみ皮膚癌細胞における発現の上昇が確認された。その他の15例のDNA断片については発現が認められなかった。
組立作業における多点接触維持移動制御に関する研究

組立作業は、二つの物体をいくつかの点で接触させ、相対的な位置を互いに拘束させることにより進行する。このような物体の接触状態を、接触点反力だけから推察する限り、理論的には1点の接触点位置を測定できるだけであるが、人間は多点接触を行っている。本研究では、各接触点を独立に順次接触させ、各接触点の情報を測定し、そのデータを総合して、多点接触を維持しながらの移動を実現させることを提案し、次のように、その基礎的な運動について考察し、モデル実験によりそれを確かめた。1.多点順次接触方法:物体を相対的に微小ねじ運動させ、順次接触点を探索することになるが、その運動をどのように与えるのが有効か、またその方法による微小ねじ運動の求め方などを一般論として考察し、モデル実験により確かめた。2.多点接触の維持移動:多点の接触が一様に安定に行われるための押しつけ運動、一様安定な状態のまま移動させる運動について、それらの運動の求め方などを一般論として考察し、実験により確かめた。3.ステップ駆動と接触反力位置の制御精度:購入した小型ロボットの位置決め精度が粗く、ステップ状に駆動される、このままでは点接触は不可能であるが、手首に弾性変形するばねを挿入することを提案し、この場合の多接触点反力の合力位置の制御精度を一般論として考察し、モデル実験により確かめた。「今後の問題」(1)物体の移動量を大きく取ることが次の課題であると考えている。(2)従来とは異なる方法による接触点位置の測定を現在試みている。
フローファントムを用いたパワードプライメージの評価(微小気泡による増強効果について)

基礎実験として回路上に拍動流を再視しPI,ATIについてその数値に影響を及ぼすと推察される因子(血管の硬さ,狭窄)を変化させたフローファントムを使用し、その影響について検討した。ファントムの構成はリザーバとシリコンチューブを利用した疑似血管回路で、疑似血管としてシリコン,ビニル,ポリエチレン(径5mm)などを使用し回路の硬化,狭窄がPI,ATIに与える影響を検討した。回路には疑似血液(dopplertest fluid GENEREX社製)を流し、これをドプラ診断装置(GE横河メディカル社製LOGIQ 700ドプラ診断装置)で観察した。拍動流発生の駆動ポンプとしてCobe-Stockert.社製人工循環ポンプを使用した。観測された画像データ解析、保存用にパーソナルコンピュータ(PB2400c等)を使用した。血液硬化モデルにおいては末梢側の硬化によリATIは延長し、中枢側の硬化により短縮した。PIは末梢、中枢いずれの硬化でも上昇した。また血管閉塞モデルでは末梢側の狭窄によリATIが延長する傾向が確認された。つぎにファントムでの検討においてATIと強い関連が認められた血管の硬化性ないし閉塞性変化に着目し、正常人、高血圧患者及び閉塞性動脈硬化症患者の腹部大動脈の血流を測定し、ATIの加齢による変化、正常人と各患者群との相違につき検討を加えた。結果として正常人では加齢によりATIが延長する傾向が認められた。また高血圧群ではさらにATIが延長する傾向が見られた。このことから大動脈のATIが動脈硬化の程度を反映する可能性が推定される。本年度実験計画として超音波造影剤を使用した増強効果について評価解析を予定していたが、種々の事情により超音波造影剤の市販が遅れており、このことを鑑みて、本年度は予備的実験として血管硬化が拍動流に与える影響をフローファントムにて再現し評価した。基礎実験として回路上に拍動流を再現しPI,ATIについてその数値に影響を及ぼすと推察される因子(血管の硬さ,狭窄)を変化させたフローファントムを使用し、その影響について検討した。ファントムの構成と機器は下記のとおり。基本的構成はリザーバとシリコンチューブを利用した疑似血管回路である。疑似血管としてシリコン,ビニル,ポリエチレン(径5mm)などを使用し回路の硬化,狭窄がPI,ATIに与える影響につき検討した。回路には疑似血液(doppler test fluid GENEREX社製)を流し、これをドプラ診断装置(GE横河メディカル社製LOGIQ700ドプラ診断装置)で観察する。拍動流発生の駆動ポンプとしてCobe-Stockert.社製人工循環ポンプを使用する。観測された画像データ解析、保存用にパーソナルコンピュータ(PB 2400c等)を使用した。遠位側の血管硬化modelにおいてはPI,ATIは上昇し,血管の硬化性変化はPI,ATIを上昇させる要因となることが示唆された。狭窄modelに関しては狭窄の中枢側の測定にてPI,ATIは低下したが,この実験系は機器の制約上,流量を一定にして狭窄部を変化させたもので90%狭窄時には最高圧が,300mmHgを越えており,生体内の血行動態をそのまま反映しているとは言い難いと思われる。結論としてphantom modelでは遠位側の血管硬化、狭窄性変化はPI,ATIの規則的な変化の一因となることが示唆された。今後の症例の蓄積で加齢による血管硬化、狭窄が種々の指標にに反映する可能性はあるものと思われる。
外国人旅行者の薬局・ドラッグストアにおける医療トリアージサポートツールの開発

我が国を訪れる外国人旅行者の増加および平成26年10月から免税対象品目が拡大されたことに伴い、外国人旅行者による医薬品などの購入消費、すなわちインバウンド市場が急速に拡大している。このような背景から、医薬品などを販売する薬局やドラッグストアに外国人旅行者が訪問・来店する機会が増えているが、現状では薬局やドラッグストアの薬剤師や登録販売者が外国人旅行者とコミュニケーションをとる手段が少なく、十分な対応が出来ていないという問題点が提示されている。また、体調不良を訴えた外国人旅行者が来局した場合、情報収集し適切な判断(トリアージ)が必要であるが、適切なトリアージを実施するための環境整備は整っていないという指摘もある。本研究は、薬局やドラッグストアに勤務する薬剤師や登録販売者が、外国人旅行者へ適切な応対と情報収集ができるようなサポートツール、得られた情報をもとに適切なトリアージができるアルゴリズムおよびこのアルゴリズムに基づく判断に従って外国人旅行者へ医薬品等を販売する際に必要な情報を提供するためのサポートツールなどを開発することを目的としている。平成30年度は、研究代表者らが試作したツール(問診票や情報提供紙)に対して薬剤師および登録販売者から意見を聴取し、実際の医薬品販売等の現場で活用できるようをブラッシュアップした。具体的には、外国人旅行者が薬局やドラッグストアを訪れた際に、使用する言語を簡便に選択するための指差しツールを作成したほか、内服薬のみならず外用薬にも対応可能なツールとした。また、薬剤師による情報提供が必須とされている要指導医薬品については、ツール作成時点で発売されているすべての要指導医薬品に対応できるように改訂し、これらのツールを4言語対応版に翻訳、整備した。当該研究課題採択後、大学内での教育に関するエフォートの増大、学外からの社会貢献事業への参画依頼が多数あり、当該研究課題に係るエフォートが減少した。このため、当初計画よりも研究遂行に時間を有したため、補助事業の延長した。多言語対応版のコミュニケーションツールが完成したため、、薬局やドラッグストアにこれらのツールを提供し、ツールの有用性を評価する予定である。本研究は、薬局やドラッグストアに勤務する薬剤師や登録販売者が、外国人旅行者へ適切な応対と情報収集ができるようなサポートツール、得られた情報をもとに適切なトリアージができるアルゴリズムおよびこのアルゴリズムに基づく判断に従って外国人旅行者へ医薬品と棟を販売する際に必要な情報を提供するためのサポートツールなどを開発することを目的としている。平成29年度は、薬局あるいはドラッグストアに勤務する薬剤師および登録販売者に本研究の目的や期待される効果、今後の予定等を説明し、研究代表者らが試作したツール(問診票や情報提供紙)の評価を依頼し、試作版ツールの改善点等の意見を求めた。その結果、面談開始時に使用言語を簡便に選択できる仕組みが必要であるという意見、試作版では内服薬を中心とした情報提供祇であったのに対し、外用薬などへの対応も可能なツールのほうが好ましいなどの意見があった。これらを踏まえ、試作版ツールをブラッシュアップした改訂版ツールを作成した。研究開始時は、外国人旅行者に内服薬を販売するための情報収集、トリアージ、情報提供をサポートするツールを想定していたが、外用薬や近年発売された特殊な用法用量の医薬品にも対応可能なツールを作成する必要が生じた。このため、試作版ツールのブラッシュアップに時間を要した。

また、薬剤師による情報提供が必須とされている要指導医薬品については、ツール作成時点で発売されているすべての要指導医薬品に対応できるように改訂し、これらのツールを4言語対応版に翻訳、整備した。当該研究課題採択後、大学内での教育に関するエフォートの増大、学外からの社会貢献事業への参画依頼が多数あり、当該研究課題に係るエフォートが減少した。このため、当初計画よりも研究遂行に時間を有したため、補助事業の延長した。平成29年度に試作版ツールをブラッシュアップした改訂版ツールを作成したため、平成30年度はこれらツールの最終確認を行う。また、この最終確認が終了次第、薬局やドラッグストアにこれらのツールを提供し、ツールの有用性を評価する予定である。多言語対応版のコミュニケーションツールが完成したため、、薬局やドラッグストアにこれらのツールを提供し、ツールの有用性を評価する予定である。試作版ツールのブラッシュアップに時間を要したため、薬局およびドラッグストアで実際にこれらツールを活用しての検証が遅れている。このため、平成29年度はこの検証に係る謝金等の支出がなかった。また、研究成果の発表時、別の研究助成金を活用して出張した。以上の理由により、次年度使用額が生じた。大学内での教育に関するエフォートの増大、学外からの社会貢献事業への参画依頼が多数あり、当該研究課題に係るエフォートが減少した。このため、当初計画よりも研究遂行に時間を有したため、試作版ツールのブラッシュアップに時間を要した。また、薬局やドラッグストアにこれらのツールを提供する場合、ツールの翻訳精度を慎重に確認する必要性があることから、翻訳の確認作業に時間を有した。このため、薬局およびドラッグストアで実際にこれらツールを活用しての検証が遅れたため、平成30年度はこの検証に係る謝金等の支出がなかった。
環境要素の適度な変動を利用する建築環境システムに関する研究

本研究では、通風によって得られる「涼しさ」や昼光照明によって得られる「ほどよい明るさ」は、環境の物理要素がどのような変動をするときに得られるのかを被験者実験によって明らかにするとともに、人体エクセルギー収支と温冷感との対応関係を明らかにして、自然共生建築を計画するための基礎的な知見を得ることができた。以下に明らかになった内容を要約して示す。●設定温度25°Cの冷房室では、空気温の変動が大きいにもかかわらず、温冷感申告の経時変化がほとんどなく、冷房室における温冷感の特徴は定常的で画一的であるのに対して、通風室では「汗をふく」などの行動が見られ、被験者の暑さへの対処方法は多様である。●「涼しさ」が得られるときの気流の振幅は、「涼しさ」が得られないときの2倍以上あり、気流の波形は、急激な上昇に引き続くゆっくりとした下降である。●ふだん昼光照明を行なうほとんどの被験者は、昼光照明を行なっている部屋で「ほどよく明るい」を申告し、窓から入ってくる光や屋外の様子から時間を把握していて、昼光照明のみの部屋では、申告した時間と実際の経過時間との差は最も小さい。●事務作業程度を行なっている人体が暑くも寒くもないような中立的な環境に置かれている場合、人体エクセルギー消費速度が最小になる。●通風環境下で「涼しさ」が得られる気流速度の波形を明らかにするとともに、「涼しさ」と人体エクセルギー収支の対応関係を求めた。「涼しさ」が得られるときは、得られないときに比べて気流速度の振幅が2倍以上大きく、その波形の特徴はゆっくりとした下降に引き続く急激な上昇であることが明らかになった。また、「涼しさ」が得られるときの人体内部でのエクセルギー消費速度は、得られないときより大きく、消費速度0.9W/m^2を中心にして、振幅が最大で0.1W/m^2程度であることがわかった。●躯体蓄冷によってもたらされる「涼しさ」と躯体に蓄えられた冷エクセルギーの関係を明らかにした。建物における日射の遮へいと断熱をしっかり行なうことによって、躯体に冷エクセルギーが効率よく蓄えられ、それが放出されることによって「涼しさ」が得られることがわかった。●入室経路や着衣の違いが、在室者の温冷感や行動に与える影響を、通風室や冷房室での被験者実験によって明らかにした。通風室では、冷房室に比べて在室者があおいだり、汗を拭くなどの行動を積極的に行なうこと、入室経路に日射があたらないような「涼しい」経路を選択し着衣量の小さくすれば、十分涼しく過ごせることがわかった。●廊下と室内間での暴露照度の変化の仕方によって、室内で「ほどよい明るさ」がどの程度得られるのかに着目した被験者実験を行なった。廊下における暴露照度を小さく抑えれば、入室直後の電灯照明の点灯の必要性を感じさせないこと、窓側では昼光だけで十分な「ほどよい明るさ」をもたらすことがわかった。●自然のポテンシャルを活かすよう計画された大学キャンパスにおける建物毎・用途毎の電力使用パターンを、キャンパス全体の電力使用量と使用スケジュールなどから推定する方法を開発し、推定した電力使用パターンが概ね妥当であることを確認した。●生物学の視点からヒトの身体の体制を外観することによって、自然共生建築に関する考察を行なった。動物だけが持つ器官を動物性器官、植物・動物が共有する器官を植物性器官と見なすと、自然共生建築の姿・形とは、その双方の器官に相当する技術の融合によって生まれるのではないかということを考察した。●人体エクセルギー収支とヒトの温冷感の対応関係を定量的に明らかにした。「やや寒い」から「やや暑い」の間で、「暑くも寒くもない」中立環境に曝されている人体内部でのエクセルギー消費速度は、0.9W/m^2で最小になることがわかった。●放射エクセルギーの計算方法を明らかにした。

放射熱伝達の現象にエクセルギー理論を適用することによって、例えば、放射冷却パネルから「冷やす能力」である冷エクセルギーが放射されると捉えることが可能になった。●住宅の放射冷房システムの実測を行ない、その結果に基づき放射エクセルギーの計算を行なった。日除けをきちんと設けることによって、冷エクセルギーが室内に向かって放射されることを定量的に示すことができた。●夏季の住まい方が住まい手の心理と生理に与える影響について明らかにした。冷房をよく使うヒトは、夏季に快適と想像する温度が使わないヒトに比べて低く、1日の鼓膜温の変動も冷房をあまり使わないヒトに比べて高いことがわかった。普段の過ごし方の違いが、心理や生理機能に与える影響が大きいことが確認できた。●ヒトの「感覚-運動」系の構成を整理することによって、自然共生建築との対応関係について考察を行なった。建築環境は、脳の三層構造を貫いて「快」と価値付けられるような環境であるべきことを考察した。いわゆる環境教育は、脳の第二層で「快」と価値付けられる方法によると効果的であることがわかった。●視・聴・嗅覚の相互作用が、ヒトの温冷感覚にどのような影響を与えるのかを明らかにした。被験者の受ける光や音の情報の違いは、温冷感に影響することがわかった。●冷房空問と屋外の往来がヒトの疲労感に与える影響について明らかにした。冷房空間と屋外の往来に伴なう疲労は、往来の頻度が多いと生じやすく、冷房室と屋外を往来する人体のエクセルギー消費は、通風室と屋外を往来する人体のそれよりも大きくなり、人体での疲労と対応関係があることがわかった。●日射遮蔽や断熱などのパッシブ手法が施された建築空間にふさわしい、できるだけ高い温度の冷水を用いた放射冷却パネルによる採冷の効果を明らかにした。25°C程度の冷水を用いた放射冷却パネルによる採冷は、小さな冷エクセルギーで、熱的快適性(「ほどよい冷たさ」)が得られる空間を実現した。●ヒトの時間把握能力と体内時計の視点から、昼光照明がヒトにとって如何に自然であるかを被験者実験によって明らかにした。普段から昼光を照明として利用する人は、電灯照明を使う人に比べて、比較的低い照度で十分な明るさ感を得ることができることがわかった。昼光照明のみを行なった部屋では、電灯照明のみをおこなった部屋よりも、被験者が比較的時間を正確に把握できることがわかった。
変分型亀裂進展モデルの数学解析と数値解析

本研究では,研究代表者が提案している変分型の亀裂進展モデルと関連する移動境界モデルについて,解の存在や収束性・安定性などの数学解析を行い,強固な数理モデルの基礎付け,数値シミュレーション手法の開発,と同時に新たな数学解析手法の確立を目指した.亀裂進展モデルの持つ勾配構造を明らかにし,簡略化されたPDEモデルに対して,解の一意存在性を示した.また,関連する弾性バネ・ブロック系,転位運動のフェーズフィールドモデル,自由境界問題に対する形状最適化アプローチ,変分型クリスタライン法による雪の結晶成長モデル,などについてもその勾配構造に基づいた数学解析,数値解析,数理モデリングなどをそれぞれ行った.平成26年度は、研究実施計画に従い以下のような研究成果を得た。(1)代表者らが提案している亀裂進展フェーズフィールドモデル(TKモデル)は、エネルギーの勾配構造と亀裂の非修復性という2つの大きな特徴を持っている。この2つの性質を両立して厳密に取り扱うための数学的枠組みを構築する試みとして、より簡略化した同様の性質を持つ単独の非線形放物型偏微分方程式を考え、その強解が時間大域的に一意に存在することを証明した。通常の弱解の定義が出来ない非線形性の強い方程式ではあるが、粘性解は定義可能であるような比較定理の成り立つ系であることをうまく利用し、エネルギー評価と比較定理を組み合わせることで強解を直接構成することに成功している。(2)有限要素法によるTKモデルの数値シミュレーションを行い、エネルギー理論に基づく亀裂進展解との比較を試みた。それにより、詳細な比較を行うためには、安定な亀裂進展と不安定なそれとを明快に区別する必要があることがわかり、現在は亀裂進展が安定・不安点であるための数学的基礎付けを進めている。(3)代表者らによる離散型破壊モデルのベースとなる線形弾性体のバネ・ブロック系による近似問題の数学解析を行った。特に、テンソル値バネ定数の対称性を証明し、ポアソン比が小さい場合には正定値性が成り立つことを示した。これは従来、バネブロック系の数値計算においてはポアソン効果が出にくいという経験的に知られていたことを数学的に解き明かしたことになる。(4)移動境界問題の変分構造保存型解法の拡張を試み、辺の個数を増加させることのできるデンドライトモデルに着手し、数値計算アルゴリズムの開発と、今後の数学的枠組みの確立に向けた予備的シミュレーションを行った。平成27年度は、昨年度の研究成果と研究準備に基づき、以下の研究を行った。1.変分型亀裂進展モデルの1つであるFrancfort-Marigoモデルを改良して、局所化されたFrancfort-Marigoモデルを提案し、さらにそれを用いて安定な亀裂進展のためにエネルギープロファイルの凸性が重要であることを示した。また、アダプティブメッシュ有限要素法による精密な具体的な数値計算例を構成した。2.Laplace方程式で記述される自由境界逆問題に対し、形状最適化手法による数学的定式化を提案した。等角写像を用いて、厳密解の分類とその厳密な証明を与えた。また、有望な形状最適化問題の数値解法である力法の弱定式化を行い、有限要素法による数値例によりその有効性を確認した。3.変分型クリスタライン法を拡張して、正六角形がウルフ図形の場合に辺の衝突と分裂を許容する新しいクリスタライン法の枠組みを提案し、その数学的性質を調べた。また、簡略化された雪の結晶成長モデルを提案し、いくつかの数値シミュレーションを行った。研究計画に記載した研究方向以外に、亀裂進展に関連したエネルギープロファイルの凸性や、自由境界問題への形状最適化手法の応用、エネルギー変分型クリスタライン法の拡張など、新しい研究成果が得られ始めており、その意味では当初の計画以上に進展している。一方で、バネブロックモデルなど研究進展があまり得られなかったものもあるが、次年度以降に研究をすすめる計画である。平成28年度は,これまでの研究成果に基づき,以下のテーマについて研究を行った.1.亀裂進展問題と類似性の多い,自由境界問題に対する力法を用いた最適形状設計のアプローチによる数値解析に取り組んだ.自由境界の曲率項の扱いに難しさのあった境界上で定義されるコスト関数について,その感度解析を行い,コスト関数の微分の弱表現を境界の曲率を用いない表現を導出した.またそれを用いた力法による有限要素法のアルゴリズムを提案した.また,厳密解が求められるクラスの自由境界問題に対して,数値実験を行い,非凸な厳密解や,解が一意でない場合などにおける収束を調べた.2.亀裂進展モデルと同様のエネルギー勾配によるフェーズフィールドモデルの考え方を用いて,結晶構造内の転位線(dislocation)のダイナミクスを記述するモデルとして,線形弾性体の枠組みの中で,エネルギー的に破綻のない数理モデルを提案し,その数値計算を行った.さらに本モデルがよく知られた転位線に働く仮想力を与えるPeach-Koehlerの公式とも整合性があることを示した.3.代表者らが提案している亀裂進展フェーズフィールドモデルを用いて,様々な3次元形状の破壊実験に対応する数値シミュレーションを行い,パラメータ依存性やその定性的な性質を調べた.また応用として,熱応力による電気回路上のはんだ割れの数値シミュレーションを行い,実験結果との定性的な比較を行った.それらにより,亀裂進展フェーズフィールドモデルは複雑な形状の亀裂進展に対して有効であり,定性的な性質や数値計算時間などの観点からも実用的な計算手法になりうることが示された.

本研究では,研究代表者が提案している変分型の亀裂進展モデルと関連する移動境界モデルについて,解の存在や収束性・安定性などの数学解析を行い,強固な数理モデルの基礎付け,数値シミュレーション手法の開発,と同時に新たな数学解析手法の確立を目指した.亀裂進展モデルの持つ勾配構造を明らかにし,簡略化されたPDEモデルに対して,解の一意存在性を示した.また,関連する弾性バネ・ブロック系,転位運動のフェーズフィールドモデル,自由境界問題に対する形状最適化アプローチ,変分型クリスタライン法による雪の結晶成長モデル,などについてもその勾配構造に基づいた数学解析,数値解析,数理モデリングなどをそれぞれ行った.平成26年度の研究実施計画について、概ね計画を達成し研究成果についても論文3編に加え、以下のように論文を準備中である。(3)田中智恵,木村正人:特異性を持つ多角形運動と雪の結晶成長モデルへの応用.京都大学数理解析研究所講究録(投稿準備中)これまでと同様、エネルギー変分型の亀裂進展モデルおよび自由境界問題の研究を進める。平成27年度に得られた亀裂進展に関連したエネルギープロファイルの凸性や、エネルギー変分に基づく自由境界問題への形状最適化手法の応用、など新たな研究方向を中心に成果をまとめる。特に、亀裂進展フェーズフィールドモデルの様々な拡張などを行い、数値シミュレーションによってその有効性を確かめる。また、亀裂進展速度のコントロール問題に、エネルギープロファイルの視点から取り組む。また、エネルギー変分に基づく自由境界問題への形状最適化手法の多次元化などをすすめる予定である。得られた成果は国内外の研究集会で発表を行うとともに、プロシーディングスや論文の形で成果発表を行う。応用数学初年度の計画が達成されたので、今後も当初の研究実施計画に従い、それぞれ次の目標を掲げる。(i)初年度で得られた不可逆性を持つ非線形方程式の数学的枠組みを元に、TKモデルの解の一意存在を数学的に示すことを目標とする。また、初年度で構築した数値計算体制を使って、有限要素法によるTKモデルの2次元または3次元の数値シミュレーションを行い、その解の性質を数値的に調べるとともに,工学的な応用の可能性を探る。(ii)初年度で得られたバネ・ブロック系についての成果に基づき、バネ・ブロックモデルの数学解析を進める。特に解の一意存在と安定性について調べ、振動・破壊モデルへの拡張方法を探る。また、同時に数値シミュレーションを行い、その解の性質を数値的に調べるとともに、工学的な応用の可能性を探る。(iii)初年度で得られた移動境界問題の変分構造保存型解法の拡張についてその数学的な解析を行う。それにより辺の向きや個数を変化させることのできるより柔軟な移動境界問題の数値計算モデルの枠組みを構築し、数値シミュレーションによりその有効性を確認する。
ブロイラーとレイヤーにおける脳機能の違いの解明とそれを応用した飼養技術の導入

ブロイラーとレイヤーにおいて観察される摂食能力、ストレス応答性および体液浸透圧調節に中枢神経系が関与すること、ならびに両者間の差を明らかにした。胚および孵化直後から3週齢までの視床下部におけるニューロペプチドYの含量はレイヤーにおけるニューロペプチドYの含量はレイヤーにおいてブロイラーより高く、外因性NPYの機能とは矛盾していた。しかし、視床下部のPOMC発現量およびβMSH中枢投与後の摂食抑制効果の違いから、両者間の差が抑制系制御の違いによることが示唆された。また、視床下部腹内側ドーパミンおよびセロトニン代謝速度の系統間差から、セロトニン作動性神経活動がプロイラーヒナとレイヤーヒナにおいて異なり、視床下部におけるこれらの神経伝達の阻害または促進が摂食行動を修飾している可能性が示唆された。単離ストレス感受性はブロイラーにおいてレイヤーより低く、ブロイラーにおいて脳内メラトニン産生量が多いことに起因していた。レイヤーに比べブロイラー胚において熱産生量が低く、脂肪代謝が活発であることが胚成長速度の違いをもたらす要因の一つであった。さらにストレス感受性と胚時期の熱産生量が育種選抜の指標として有効であることを名古屋種肉用鶏型と卵用鶏型の胚について明らかにした。体液浸透圧調節における視床下部内のAVT遺伝子発現には、視床下部TonEBPが関与している可能性が大きいが、c-fosの遺伝子発現様式から、TonEBPとは別の経路により浸透圧受容体から浸透圧刺激が伝わっている可能性が示唆された。視床下部における摂食調節ペプチド神経のうち、ガラニンおよびNPY陽性神経の分布と陽性線維走行には両者間に差はなかった。視床下部のNPYニューロンは、室傍核などの神経核に存在する小型ニューロンに投射していることが推察された。摂食調節に関与するペプチド神経の構造には大きな差異はないが、ペプチドなどの機能や胚エネルギー代謝に差異が認められた。ブロイラーとレイヤーは、肉生産と卵生産の各方向に改良されたものの、この形質の差がどのような制御に起因しているかは解明されていない。申請者らは最近、両系統の間に、ストレス(絶食・絶水など)に対する感受性や睡眠行動に違いがあることを見いだした。今年度は交付申請書に記載した内容について実験を行い次ぎのような成果を得た.間脳と脳幹におけるチロシンヒドロキラーゼ(TH)酵素活性の分析系とカテコールアミンとその代謝産物の定量系を確立するとともに,胚時期の視床下部ニューロペプチドY(NPY)の含量はレイヤーヒナでブロイラーヒナより高いものの、孵卵経過に伴う変化は類似することが明らかになった.新たに性腺刺激ホルモン抑制ホルモンとプロラクチン放出ペプチドに摂食亢進効果を認め、この両者にはカルボキシル末端がRF(アルギニン・フェニルアラニン)アミドという共通性があることを見出した。今後は、この新規摂食亢進因子のブロイラーとレイヤーにおける効果の違いを解明する予定である。単離ストレスや副腎皮質ホルモン放出因子(CRF)の脳室投与後の行動反応からブロイラーはストレスに対する感受性が低い、CRFを脳室投与に対して、コルチコステロンの分泌も低いことが判明した。脳内のメラトニンはブロイラーで高く、そのメラトニンにはCRFや単離ストレスによるストレス反応を軽減する作用があることが明らかとなった。

絶水処理により浸透圧が上昇した時に、腎臓におけるアクアポリン(AQP)2の遺伝子発現およびも脳のAQP4遺伝子発現も増加したことから、AQP2はニワトリにおいても哺乳類と同様に、腎臓において水の再吸収に関与し、脳のAQP4は浸透圧調節に何らかの関与していることが示唆された。視床下部領域におけるNPYとTH並びにドーパミンβヒドロキシラーゼ(DBH)、さらにプロラクチン放出ペプチド(PRRP)の局在について、免疫組織化学法により検索を行った結果、NPY-免疫陽性(IR)及びTH-IRニューロンの分布に関してレイヤー(白色レグホン種)とブロイラー(チャンキー種)の間に相違は認められなかった.さらに、両品種の視床下部から抽出したmRNAについて、摂食調節或いはストレス制御に関与するとされている種々の神経ペプチドの発現量の変化について比較検討中である。ブロイラーとレイヤーの脳機能の違いを解明するための研究成果が得られつつあり、これを基礎に次年度にはさらに両者間の違いを検討する.2または3週齢ヒナの視床下部腹内側領域セロトニンとその代謝産物の細胞間隙存在量の比はレイヤー(L)よりブロイラー(B)において高く、またドーパミンとその代謝産物の比はBよりLにおいて高いことが明らかになり、摂食抑制因子及び行動促進因子の分解速度の違いによって、摂食行動やストレス応答の違いが生じている可能性が示唆された。ラット等において摂食亢進(NPY及びAGRP)または抑制(POMC、CART及びCRF)の働きが明らかにされているペプチドの遺伝子発現量を調査した結果、BとLの摂食量に差が生じていない2日齢では、POMC、CART及びCRFのmRNA量は、Lに比べBで少ないが、NPY及びAGRPのmRNA量には両者間に差がなかった。両者間の摂食量の相違は「摂食抑制系」が関与する可能性が推察された。漏斗核のNPYニューロンは、LよりBにおいて多数観察され、特にその差は孵化直前において顕著であり、孵化後におけるBとLの摂食量の相違は孵化直前の漏斗核におけるNPYニューロンの数の相違を反映しているものと考えられた。ガラニンニューロンの分布に、ステージおよび鶏種による相違は認められなかった。1週齢L雄ヒナを用いて、塩水投与による急性な浸透圧刺激後に視床下部におけるアルギニンバソトシン(AVT)および転写因子の遺伝子発現を調べた。AVT mRNAレベルは、転写因子cfos、TonEBPとともに、塩水投与3時間後に増加した。1週齢B雄に急性な塩水投与を行った結果、血中Na濃度はLヒナと同様に増加したが、AVT mRNA量は増加しなかった。BとLでは浸透圧刺激に対する視床下部の調節機構に違いがあることが示唆された。鶏胚の熱産生量と脂質代謝はBとLとでは胚成長の時期において異なり、この違いが胚時期の成長差を生じる要因の一つと考えられた。BとLの肝臓機能の発達は胚時期に違いがある可能性が示唆された。平成19年度は過去2年間に得られた成果に基づいて、脳機能の系統間差の解明を試みた。まず、視床下部腹内側ドーパミンおよびセロトニン代謝速度の系統間差を調べた結果、視床下部腹内側領域のドーパミン作動性およびセロトニン作動性神経活動がブロイラーヒナとレイヤーヒナにおいて異なり、視床下部におけるこれらの神経伝達の阻害または促進が摂食行動を修飾している可能性が示唆された。ストレス感受性と胚時期の熱産生量が育種選抜に有効か否かについて、名古屋種を用いて検証した。単離ストレス下の自発運動量と甲高い鳴き声は肉用鶏型で低いことが判明した。