hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
植物免疫系と環境シグナル等が形成する遺伝子発現ネットワークの解明

これらの相互作用が生体内でも誘導されるかを調査するために、split-YFPによるBiFC解析を行った。その結果、NPR1とJAZ1は、ERF1とORA59の何れとも核内において相互作用することを明らかにした。これら以外の組合わせに関しては現在調査中である。ERF1やORA59に関しては、GFPやTAPタグを付加した遺伝子を、野生型コロンビア植物、npr1-3(SA非感受性)やjai3-1植物(JA非感受性)に導入し、現在までにF2植物を得た。以上のことから、NPR1及びJAZはサリチル酸やジャスモン酸シグナルのみならず、エチレンシグナルや他の成長制御系にも影響を及ぼすことが示唆される。特に、npr1変異体は野生型植物と比較し、有意に大きく、開花次期も早いなどの形質を示すので、これまでに得られた結果と矛盾しない。NPR1及びJAZの相互作用解析により得られた転写制御因子の組換え植物がほぼ得られている状況であり、次年度の解析も順調に行われる予定である。また、予想外な成長制御系因子も同定されており、大変興味深い。現在まで、SAシグナルを評価するための病原菌としてP. syringaeを接種したので、今後は、JAシグナルを活性化させる腐生菌としてBotrytis cinereaを接種する予定である。また、NPR1やJAZが、相互作用する転写因子の転写調節能を抑制或いは活性化するかを調査するために、Benthamiana植物を用いたレポーターアッセイを行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。NPR1及びJAZを用いたAlphaScreenによる相互作用解析をさらに進める。昨年度に作出を開始したERF1-GFP/TAP, ORA59-GFP/TAPなどの組換え植物のT3種子を回収し、in vivoにおける相互作用解析や、ChIP解析を行い、サリチル酸やジャスモン酸シグナルがNPR1及びJAZを介してこれら転写因子に与える影響を調査する。
早期英語学習の認知脳科学的研究

外国語学習が学習者の年齢によってどう変化するのかは、学術的にも社会的にも重要な研究テーマである。言語習得におけるこども・年少者の優位性が出現するためには子どもの内に数千時間、対象言語に触れる必要がある。そのような超長時間の英語学習を家庭で行っている日本人の子どもが、極めて高い英語力を身に付けている事例がある。本研究では、子どもに最適な脳機能計測パラダイムを構築し、子どもの脳に対する超長時間の英語学習の影響を、英語、日本語、認知能力の3側面から調べ、早期英語学習の認知脳科学という研究領域の基礎を作ることを目指す。
廃棄物処理量を増大させたセメント利用における品質検査システムの開発

廃棄物処理量の増大したセメントの品質検査システムとして、各種の熱量計を組み合わせる簡便な手法を提案した。すなわち、本システムにより、サンドイッチ型の多点式コンダクションカロリメータにより長期や一時間程度までの水和熱、また、新たに開発した注水直後の水和熱の測定が可能な反応速度測定装置および微小量試料による断熱熱量計により、流動性や凝結・硬化性状あるいは断熱温度上昇特性を簡便に検査することができる。廃棄物処理量が増大したセメントの受け入れ時における検査システムを構築するための要素技術の開発を行う。本システムは、セメント工場での品質管理システムとして利用できることは言うまでもないが、あくまでコンクリートを製造するその場での検査が簡便に行えることを目標として開発している。流動性と関連して重要であるC_3Aに基づくセメントの注水直後の初期水和の測定が、実用されている水セメント比でも可能な熱量計を開発し、流動性と注水直後の水和反応の関連を明らかにした。従来の装置では、水セメント比を0.5以下の領域までの測定はできない。攪拌機構の工夫により、水セメント比が0.3程度までの測定の可能性な装置を開発し、セメントプラントで実際に製造されているセメントについて、高性能AE減水剤や高性能減水剤を添加したセメントの初期水和と流動性の関係を明らかにした。アルミネート相の多いセメントの場合には、水和物中に分散剤が取り込まれ、それが流動性の向上に寄与しないことを分散剤の分子構造との関連で定量的に明らかにした。これらと水和熱の関係より、このシステムを用いることにより、受け入れ時のセメントにおける初期水和熱を測定すれば、高性能減水剤や高性能AE減水剤の相性や最適添加量が予測され、コンクリートの流動性制御が可能となるものと思われる。試料量が10g程度での断熱温度上昇量が測定できるような高精度断熱熱量計を開発した。従来の測定装置では、最も小さくても、φ10×20cm程度の大きさの試料が必要であり、検査に簡便に利用しようとするような装置ではなかった。しかし、本研究では、フィルムケース程度の試料での測定が可能なようにした。なお、従来の断熱温度上昇装置や断熱熱量計によるコンクリートの断熱温度上昇量との関係により、同程度の温度上昇の履歴をうける条件での評価を行う必要があり、そのための試験を行う最適なセメントと砂比を決定した。今後のセメント使用量の大幅な増大は期待できないことから、セメント製造における廃棄物使用量が、さらに増加すると、C_3AやC_4AFなどの間隙相量(アルミネート相量)が増加することも予想される。廃棄物処理量や種類の変動に伴うセメント品質の変動を的確に捉えて、コンクリートの製造に反映できるような検査システムが必要である。まず、C_3A量を現行の普通ポルトランドセメントの9%から12%程度に増加することと、混合材を1020mass%程度添加することで、性能を確保しつつ、廃棄物使用量を増大させたセメントの製造が可能となることを明らかにした。さらに、注水直後の初期水和とペーストの流動性が関連することを明らかにし、注水直後の水和反応の測定が可能なように検出素子を熱電対とした反応速度測定装置を開発した。また、フィルムケースに入る程度の試料量で断熱温度上昇特性が測定可能なように断熱熱量計を開発した。以上のような新たに開発した新型の熱量計も含めて、廃棄物処理量の増大したセメントの品質検査システムとして、各種の熱量計を組み合わせる簡便な手法を提案した
砂耕栽培における耕うん・播種作業の省力化

本研究は、ハウス内の栽培方法の一つである砂耕栽培における耕うんおよび播種の機械化を最終目的とするものである。まず、限定された栽培ベッド上での耕うん方法を検討し、耕うん部の試作とその性能試験を行った結果以下のことが明らかとなった。1.ロ-タリ耕うんの所要動力は土壌含水比7.0%以上になると急激に増加する。2.ロ-タリ耕うん前後の気相の増加率は土壌含水比3.0%までは10%未満と低くそれ以上になると増加率は10ー40%間にある。3.固定刃耕うんによる気相の増加率は含水比の値にかかわらず5%未満であり、けん引力はロ-タリ耕うんのそれに比べてはるかに大きいことから耕うん装置としての利用は適当でない。次に、栽培ベッドへの保水剤の混入にともなう農業機械への影響を調べるため9種類の保水剤を供試してその物理的特性を調べた。乾燥土壌に保水剤を混入すると水の供給によって保水剤の分布する位置でそのまま膨張し地表面を隆起させる。これを3相分布の変化でみると気相の減少率が対照区に比べて著しく少ない。言い替えれば保水剤によって固相率が低下し土壌物理的には耕うんしたのと同じ現象を生じる。一方、潅水後かき混ぜると、固相である土壌が疎の状態になり気相に変化がみられないのがこの保水剤の特徴と言える。コ-ティング種子および流体ゲルに関する物理的実験および繰り出し実験の結果、次のことが明らかとなった。1.コ-ティング種子の圧砕強度の最大値は1251gf,最小値は628gf、平均値975gf、標準偏差165であった。2.コ-ティング種子の繰り出しは供試機のブラシ間隔0mmのとき最も精度がよく、1粒ずつ繰り出される確率はほぼ90%であった。まず、ハウス内の栽培方法の一つである砂耕栽培における耕うんの機械化を前提として、限定された栽培ベット上での耕うん方法を検討し、耕うん部の試作とその性能試験を行った。栽培ベットは金属枠と網ネットを張った浮床式(幅60cm、長さ2m,厚さ7cm)で、これに鳥取砂丘砂を充填した。次に耕うん装置として回転半径16cmのモ-タ駆動ロ-タリ耕うん部とハロ-形式による固定刃の2種類を試作した。そして走行台車にそれぞれ搭載し栽培ベッドとは別個に、レ-ル上に滑車をかいしてモ-タにより牽引した。ベッド上の砂は、含水比を1-10%の範囲で設定した。ロ-タリ回転数200-500rpm,牽引速度8cm/s、耕幅40cm、耕深6cmとし、種種の組合せでトルク、牽引力および土壌三相分布を測定した。なお、砂の充填は無作為に行い、ほぼ30gf/cm^2の圧力を2分間加えた。ロ-タリ耕うんの所要動力は0.2-1.4kWにあり含水比の増加と共に増加し特に8.0-9.5%において著しく増加傾向を示す。耕うん前後の気相の変化は、含水比1.5%まではほとんど変化が認められない。その後は、含水比4.0%まで増加しほぼ一定値を取る。これら含水比の変化による砂の流動性が大きく影響しているものと考えられる。すなわち乾燥状態では安息角が低くなり、耕うんしても砂粒子が詰まり易いからであろう。

本栽培方式のような栽培ベッドによる土壌含水比の設定は、裸地の栽培に比べて容易であるから、気相増加率からみて含水比を4.0-6.0%に設定するのが適当と思われる。一方、固定刃耕うんでは気相増加率は、5%未満であり、牽引力はロ-タリ耕うんに比べてはるかに大きいことから、耕うん装置としての利用は適当でないと判断された。本研究は、ハウス内の栽培方法の一つである砂耕栽培における耕うんおよび播種の機械化を最終目的とするものである。まず、砂耕栽培ベッド用耕うん部の試作とその性能試験に引続き、今年度は、栽培ベッドへの保水剤の混入にともなう農業機械への影響を調べるため9種類の保水剤を供試してその物理的特性を調べた。一方、潅水後耕うんを想定してかき混ぜると、固相である土壌が疎の状態になり0ー9%の含水比の範囲で、固相率60ー45%へと急減し対照区のほぼ57%一定と著しい差がある。そして気相はほぼ40%の一定で、対照区が逆に42ー29%へと急減する。すなわち、潅水後かき混ぜると土壌が疎の状態となり、気相に変化がみられないのがこの保水剤の特徴と言える。続いて、耕うん部後部に装着する播種接置を想定して、人力播種機の繰り出し機構を供試して、ホウレンソウのコ-ティング種子および流体ゲルに関する物理的実験および播種繰り出し実験を行った。1.コ-ティング種子の圧砕強度の最大値は1251gf,最小値は628gf、平均値975gf、標準偏差165であった。2.コ-ティング種子の繰り出しは供試機のブラシ間隔0mmのとき最も精度がよく、1粒ずつ繰り出される確率はほぼ90%であった。3.流体ゲルによる繰り出しは、ゲル濃度によりゲル流出量および種子量共に影響を受け1粒ずつの繰り出しは機構上困難である。
Vasoactive drugの陰茎海綿体内注入によるインポテンスの治療法の確立

ヒト陰茎では陰茎深動脈より分岐した螺行動脈が陰茎海綿体洞に開口する直前に平滑筋よりなる弁構造があり、この弁の開閉により勃起がコントロールされており、この弁の平滑筋を弛緩させ、血管を拡張させるよな各種vasoactive drugの陰茎海綿体内注入により勃起させることが可能である。Vasoactive drugのうち入手が容易で、しかも安価で、安全性も確認されているという点で塩酸パパベリンが最も適当であると考えられるが、本剤の陰茎に対する治療薬としての基礎的な検討はほとんどなされていない。そこでわれわれは本剤を陰茎海綿体内に注入した際の陰茎の血流動態を【^(133)Xe】を用いて検討すると同時に、パパベリンが陰茎より流出していく状態を末梢血中のパパベリ濃度を計測することにより観察し、勃起の程度との関連を検討してみた。その結果パパベリンによる勃起は生理的勃起と血流動態は基本的には変らないが、生理的勃起に比して【^(133)Xe】の陰茎からの流出がゆるやかであったことから、流出系が多少生理的勃起と異なることが考えられた。一方、陰茎内パパベリンの末梢血中への流出は不完全勃起群に比して完全勃起群の方が少ない傾向がみられた。また投与量と勃起の程度との関係をみるとパパベリン40mg投与群より80mg投与群の方が有意差をもって勃起力が強いことが判った。次にパパベリンの臨床効果であるがわれわれは177例のインポテンス患者に224回にわたって本剤の陰茎海綿体内注入を行ない、その61.3%に完全勃起,19.4%に不完全勃起,19.3%はほとんど勃起がみられなかった。一方、副作用として1例に血圧の下降を認めたが昇圧剤の投与で血圧はすみやかに正常に復した。また4例に持続勃起症を認めたがいずれも血管収縮剤である酒石酸水素メタラミノールの海綿体内注入により勃起は消退した。このように万一持続勃起症が発生しても治療が可能であり、これらvasoactive drugの臨床応用がより安全になった。
脳科学の研究成果をもとにした子どもの学力モデルに関する基礎的・実証的研究

14年度に引き続き、多重知能説をもとに試作した学力モデルの実践的検証を試みた。すなわち、言語系、自然系、社会教養系、健康系、および芸術系の五系からなる「系の学習」を構成し、脳の機能系に即して児童生徒に知的・実践的なスキルを習得させる単元を試行した。15年度はとくに中学生を中心にその効果を質問紙調査し、統計的分析を行った。また、小学生の抽出児を対象に追跡的な観察を行った。その結果、学力モデルに関して次のような知見が得られた。(1)児童生徒の各系の学習への行動傾向を相関分析、因子分析、およびクラスター分析にかけて解析したところ、自然系と芸術系の関連が最も強く、次いでこれに芸術系が関連する特徴をもつこと、(2)言語系の適性は他の系から独立しており、また社会教養系も他の系とは異なっていること、(3)これらの関連が「系の学習」の単元内容によるものか、あるいは児童生徒の適性反応によるものであるかは更に慎重な吟味が必要なこと、(4)この結果からみれば、脳の機能局在論による学力モデルの他に、システム機能局在論によるモデルを設定することが考えられ、脳発達の観点もとり入れて、学力モデルの精緻化を図ることが可能であり、(5)とくに前頭連合野の能力を中心とした脳機能の低下について、状況証拠ではく、10歳頃までの学習能力の獲得過程に関するモデルとその確認調査が重要であることなどである。本年度は、多重知能説を中心に脳の機能系と諸能力との関係について、文献研究により、学力モデルの試案を作成した。その内容は、空間能力、身体-運動能力、言語能力、論理的-数学的能力、自己観察・管理能力、自然との共生能力、音感能力、および人間関係能力の8つからなっている。これらの諸能力を伸長させるためのカリキュラム開発について、次の手順により教科の再編成案を作成した。それは、言語系(国語・英語)、自然系(数学・理科)、社会教養系(社会科・道徳・特別活動)、健康生活系(保健体育・家庭科・生活科)、および芸術系(図画工作・音楽)の5つを構成し、これを「系の学習」と称して、子どもに一定のスキルを習得させる短期集中型の単元案を開発した。その結果、通常の教科学習とは異なる次のような児童生徒への効果を認めることができた。第1に、情緒面と理性面を融合させる学習活動が彼らの学習意欲と記憶保持に有効であること、第2に、表現、発表などを行うことにより、学習への集中力が増し、より上級のスキル・アップに向けた階段的な習熟がみられること、第3に、各系において得手・不得手を持つ者に対して、その得意な系の学習から導き入れる活動を行う方が、より継続的な学習を促す傾向が示されたことである。
HIVのエンベロープ構造と機能

HIVが細胞へ侵入・感染する機序を知る目的で、HIVのエンベロープ構造と機能について検討した。1. HIVウイルス粒子のエンベロープ構造濃縮精製したHIV粒子をアルデヒド固定後分散させ、無染色のまま氷包埋法により極低温高分解能電子顕微鏡で直接観察した。HIVのエンベロープ構造は、2重膜とその膜に一部埋まった突起様構造からなり、突起様構造は直径4.8nmの球形の“knob"と長さ3.2nmの柄からなっていることが明瞭に観察された。また、2重膜内の膜内粒子はフリーズフラクチア法により観察され、球状をしていた。2.エンベロープの反応性ウイルス粒子に抗HIV-1モノクローナル抗体やConAなどのレクチンを反応させ、金標識して電子顕微鏡観察すると、抗gag抗体(抗p18、抗p24抗体)では反応はみられなかったが、抗env抗体(抗gp120/gp160抗体)はエンベロープに反応し、また、レクチンも同様に反応し糖鎖の存在も確認した。しかし、その反応量は極低温電顕で観察された突起様構造の数よりも極端に少なく、通常の免疫反応では突起様構造数個に1個の抗体やレクチンが反応するのであろうと考えた。3.エンベロープと細胞の結合ウイルス粒子を細胞に感染されると、数分以内に細胞内に侵入する。この侵入の瞬間にはエンベロープと細胞膜との間にそれぞれ単独よりも太い連結物が観察され、おそらく突起構造と、細胞のレセプターとの結合物と考えられた。さらにその結合状態の微細構造を検討中している。
ナノドット・多色ルシフェラーゼ融合体による生体in vivoイメージング

生体深部をin vivoイメージングすることを目標に、近赤外蛍光体・多色ルシフェラーゼを融合させ、2つの物質間に生じるエネルギー移動を利用、融合体より最大発光波長650-750nmの光を発する近赤外発光プローブの創製を目的とした。本研究の結果、最大発光波長460nm波長で励起できる近赤外蛍光体とルシフェラーゼ融合体の合成に成功した。生体深部をin vivoイメージングすることを目標に、近赤外蛍光体・多色ルシフェラーゼを融合させ、2つの物質間に生じるエネルギー移動を利用し、融合体より最大発光波長650-750nmの光を発する近赤外発光プローブの創製を目的とする。本年度は具体的な課題として、最大発光波長535-630nm波長で励起できる近赤外蛍光体(ナノドットを含む)の合成、多色ルシフェラーゼの構築、及び多色ルシフェラーゼと近赤外蛍光体との融合法について検討した。その結果、・多色ルシフェラーゼ候補として、ウミホタルルシフェラーゼを検討、ルシフェリン類縁体と組み合わせることで発光色を制御できることを明らかにし、併せてビオチン化しても発光活性が低下しないことを明らかにした。(本研究成果の一部はAnalytical Chemistry誌に論文掲載)・ビオチン化ウミホタルルシフェラーゼを作成、東大山野井と検討した近赤外蛍光体とビオチンを介して結合、融合体を作成した。融合体の発光特性を測定した。発光量は減少しないが、本来の青色光の他に、発光波長650-750nmの近赤外光を発することに成功した。生体深部をin vivoイメージングすることを目標に、近赤外蛍光体・多色ルシフェラーゼを融合させ、2つの物質問に生じるエネルギー移動を利用し、融合体より最大発光波長650-750nmの光を発する近赤外発光プローブの創製を目的とする。本年度は具体的な課題として、最大発光波長460nm波長で励起できる近赤外蛍光体とウミホタルルシフェラーゼ融合体の合成、融合体と抗体の融合化、及びマウス体内のガンの可視化について検討した。その結果、・ビオチン化ウミホタルルシフェラーゼとナノドットの融合体から近赤外が発光することは確認したが、これで分子サイズが大きく、抗体などと融合させても自由に局在を制御できなかった。そこで、ナノドットの代わりに有機蛍光体を結合させ、近赤外発光が出ることを確認した。・有機蛍光体ウミホタルルシフェラーゼ由来の近赤外発光プローブにビオチンを介して肝がんマーカーのD1k抗体と融合させることに成功した。本抗体プローブによってD1k発現細胞を標識できることを明らかにした。・マウス体内にD1k発現細胞を移植、1cm程度の大きさになった段階で、D1lk抗体・有機蛍光体ウミホタルルシフェラーゼ融合近赤外発光プローブを注射、1-2日程度経過後、ウミホタルルシフェリンを注射するとマウス個体中の肝がん組織をイメージングすることに成功した。現在、論文作成中である。
新規分子シミュレーション手法による無機分離膜設計法の確立

高温条件下や有機溶媒中で使われる無機分離膜の開発においては、特定の膜分離対象に最適化された膜を如何に迅速に開発できるがキーポイントとなる。しかしながら、無機膜はその材料によって構造も大きく異なり、また周期律表全ての元素を対象として開発が行なわれるため、試行錯誤的な実験が中心となり多大な労力が費やされている。また得られた膜が最高の性能をもつものかどうかの判定も難しい。そのため、理論的根拠に基づき、迅速な膜材料の開発を可能とする設計手法の確立が望まれていた。一方、分子シミュレーションを活用した材料設計では、非経験的に得られた原子間ポテンシャルのみから材料の物性を予測することができるため、膜材料の選定や性能予測に応用できる。しかしながら、これまでの計算手法のアプローチでは、コンピュータパワーの限界から、あまりにも計算時間がかかり過ぎ、実際の膜開発では役に立たなかった。本研究の目的は、高速に膜の分離現象を計算できる手法を開発し、分離対象に最適な無機膜を材料レベルから提示できる方法論を構築することである。本申請においては、大規模系を対象とした我々独自の複数のシミュレーション手法群として、グランドカノニカルアンサンブル分子動力学法、非平衡系モンテカルロ手法、非平衡系メソスコピック・モンテカルロ手法、そして分子動力学法とモンテカルロ法を併用した吸着・拡散理論に基づく性能予測手法を開発し、ゼオライト膜やシリカ膜など無機膜の性能予測に適用し、実験結果と比較し、その有効性を検証した。本研究で開発された手法群は、今後の無機膜開発において分子レベルからの設計手法を与えるものとして活用が期待される。本研究の目的は、種々の膜材料の分離性能を予測し、分離対象に最適な無機膜を材料レベルから提示できる方法論を構築することである。一年目の今年度は、方法論の構築とソフトウエアの開発を行った。具体的には、非平衡系モンテカルロ手法(Dual Ensemble MC法)、非平衡系メソスコピック・モンテカルロ手法、そして分子動力学法とモンテカルロ法を併用した吸着・拡散理論に基づく性能予測手法の開発を行った。Dual Ensemble MC法については予定通り開発が進み、シリカライト膜による水・エタノール分離系に適用され、その有効性が証明された。また、吸着・拡散理論に基づく性能予測手法についても単成分系については設計理論が完成し、シリカライト膜における無機ガスおよび炭化水素の透過係数の理論値予測に成功した。現在その精度について実験結果と照らし合わせた検証を行っている。また、非平衡系メソスコピック・モンテカルロ手法についてもソフトウエアが完成し、ZSM-5膜によるキシレン異性体の透過係数の予測に適用しその有効性について検証した。また、アルミ交換比率が透過係数に与える影響の予測に世界ではじめて成功した。これらの成果は、4報の論文(内3報は準備中)にまとめられている。2年目の平成12年度は、ソフトウエアの開発と、方法論の理論的検証、実在系への適用を行った。成果として、グランドカノニカルアンサンブル分子動力学法、非平衡系メソスコピック・モンテカルロ手法、そして分子動力学法とモンテカルロ法を併用した吸着・拡散理論に基づくソフトウエアが開発された。さらには、開発されたソフトウエアを用いて、ゼオライト膜透過における吸着・拡散理論の検証を行い、その正当性を数値シミュレーションで明らかにした。実在系への応用としては、グランドカノニカルアンサンブル分子動力学法ソフトウエアを用いて、アモルファスシリカ膜におけるガス透過係数の計算を行い、一部定性的ではあるが実験結果とよい一致が得られることを確認した。また、MFI型シリカライト膜における無機ガス、炭化水素の透過係数を吸着拡散理論の基づくシミュレーション手法で予測し、実験でみられる傾向を良好に再現することを確認した。本研究によって、分子シミュレーションを用いた無機膜理論設計の基盤となる方法論が確立されたと考えられる。これらの成果は、5報の論文(内2報は準備中)にまとめられている。
グルタミン酸受容体の-アミノ酸残基のリン酸化と運動学習のリンクを証明する試み

レンチウイルスベクターを産生する時の培養条件の違いにより、ウイルス粒子の小脳プルキンエ細胞に対する親和性が異なることを明らかにした。すなわち、ウイルス回収時の培養液のpHが7.2以上であるとプルキンエ細胞に対する親和性が高く、pH7.0以下だとバーグマングリアに対する親和性が高まる。プルキンエ細胞のGluR2 Ser880がリン酸化しないマウスの作出以下の2種類のトランスジェニックマウスをかけ合わせて得る。(1)L7プロモーター制御下で、プルキンエ細胞特異的にリバーステトラサイクリントランスアクチベーター(rtTA)を発現するマウス。(2)tetracycline responsiveelement(TRE)融合最小CMVプロモーターの下流に、GluR2 K882AおよびIRES-GFPを配置した遺伝子を持つトランスジェニックマウス。TRE-最小CMVプロモーター-GluR2 K882Aマウスは4ライン、コントロールとなるTRE-最小CMVプロモーター-GluR2(野生型)マウスは3ライン得ることができた。現在、得られたトランスジェニックマウスを繁殖させて数を増やしているところである。L7-rtTAマウスに関しては、6ラインを得ることができた。このうち2ラインはプルキンエ細胞に選択的にrtTAを発現していること、その2ラインのマウス小脳にTRE-最小CMVプロモーター-GFPを搭載したレンチウイルスベクターを接種し、ドキシサイクリンを与えることでプルキンエ細胞に限局してGFPを発現することを確認した。現在、TRE-最小CMVプロモーター-GluR2 K882Aマウス(4ライン)とTRE-最小CMVプロモーター-GluR2(野生型)マウス(3ライン)が増えてきたので、L7-rtTAマウスとかけ合わせている。GluR2(K882A)をプルキンエ細胞特異的に発現する遺伝子改変マウスの作出GluR2(K882A)あるいは野生型GluR2をプルキンエ細胞特異的かつ薬剤依存性に発現誘導できるマウスを作出を行なった。小脳プルキンエ細胞特異的L7プロモーターの制御下でリバーステトラサイクリントランスアクチベーター(rtTA)遺伝子を発現するコンストラクトを作製した。TetオペレーターDNA配列(tetO)の下流に、GluR2(K882A)-MycおよびIRES-GFPを挿入する。コントロールとしてGluR2(K882A)の代わりに野生型GluR2を発現するものも作製した。これらのコンストラクトを受精卵にインジェクションにし、トランスジェニック(Tg)マウスの作出を試みた。L7-rtTA Tgマウスは8ラインを得た。そのうち、2ラインでプルキンエ細胞に特異的なrtTAの発現が見られた。一方、tetO-GluR2(K882A)-IRES-GFP Tgマウスは7ライン、そのコントロールにあたる野生型GluR2を発現するTgマウスは2ライン得ることができた。これらすべてを、L7-rtTA Tgマウスとかけ合わせ、プルキンエ細胞に選択的にGFPとGluR2の発現が見られるかを検討したが、残念なことに一つも期待通りのラインが得られなかった。そこで、もう一度tetO-GluR2(K882A)または(WT)-IRES-GFPのコンストラクトを作製しなおし、Tgマウスの作出を試みているところである。GluR2(K882A)をプルキンエ細胞特異的に発現する遺伝子改変マウスの作出テトラサイクリン誘導体の投与中止により時期特異的に、小脳プルキンエ細胞に限局し、GluR2(K882A)あるいは野生型GluR2を発現するマウスを作出し解析することを目的とした。

この部位時期特異的遺伝子発現マウスの作出には以下の2種類のトランスジェニック(Tg)マウスを作出し、それらをかけ合わせる必要がある。プルキンエ細胞特異的プロモーターL7制御下で、リバーステトラサイクリントランスアクチベーター(rtTA)遺伝子を発現するTgマウス。ドキシサイクリン(DOX、テトラサイクリン誘導体)非存在下で、GluR2(K882A)または野生型GluR2を発現するマウス。(DOXの投与により遺伝子発現が抑制される。)(1)に関しては、すぐれた2ラインのTgマウスを得ている。これらマウスの小脳皮質にtetOプロモーター制御下でGFPを発現するレンチウイルスベクターを接種し、DOXを2週間与えたところ、プルキンエ細胞特異的なGFPの発現が観察された。(2)に関しては、コンストラクトを作出、外注にて受精卵にインジェクションし産仔を得たが、1ラインも目的のものが得られなかった。そこで再びコンストラクトを作出しなおして外注したところ、tetO-GluR2(K882A)が8ライン、tetO-野生型GluR2が2ライン得られた。現在、これらを増やして目的にあったラインを選び出す作業をしている。本研究期間の途中で異動したので一時研究が停滞していたが、マウスが出来上がり次第電気生理解析を行えるよう電気生理のセットアップを完了させた。
紅藻ウラソゾにおける次代謝産物の種内分化

紅藻ウラソゾは多様な含ハロゲン二次代謝産物を生じる。その主成分はカミグラン型セスキテルペノイドと直鎖型C_<15>ブロモエ-テルのグル-プで、前者にはprepacifenol、後者にはlaureation,laurencin,kumausallene,epilaurallene,isoprelaurefuncin,laurefucin並びにisolauralleneが含まれる。本種の日本列島における分布域をカバ-する36箇所の地域個体群の主要な含ハロゲン化合物をおもにHPLCを用いて調査した。本州日本海沿岸に沿って、laureatinを生成する個体群が優先し、東北太平洋沿岸にはlaurencinを生成する個体群が優先している。北海道太平洋沿岸にはprepacifenolを生成する個体群が多く出現し、その他のepilaurallene,laurefucin,kumausallene,isoprelaurefucin並びにisolauralleneを生成する個体群は北海道沿岸に局地的に見られる。本種の含ハロゲン二次代謝産物の多様性は地理的分布域の北方で達成されたと考えられる。異なった化合物を生じる複数の個体群が同所的な生育地もある。異なった化合物を生成する個体群間には、形態的差異も生殖的隔離も認められないことから、各々はchemical raceとして扱われるべきであると結論される。Prpacifenol raceとlaureatin race間の正逆交雑から得られたF_1四分胞子体並びにF_1配偶体の化合物組成から、両者各々の化合物生成に関与する遺伝子は、一対の相同染色体の異なった部位に位置し、まれに組換えあるいは遺伝子変換が起きることが推定される。両者の自然雑種と考えられる四分胞子体並びに組換えあるいは遺伝子変換型の配偶体が実際に確認され、人為的な雑種を用いた実験結課を裏付けている。日本海南部から北部にかけて広い分布域を持つC_<15>ブロモエ-テルグル-プのlaureatin raceが最も原始的で、他のracesは酵素系の遺伝子変異によって派生し、(1)ブロモエ-テル系生成酵素の多様化と(2)テルペノイド系酵素獲得の二方向があったと考えられる。ウラソゾは多様な含ハロゲン二次代謝産物を生じる。その主成分はカミグラン型セスキテルペノイドと直鎖のC_<15>非テルペノイドで、前者のグル-プにはprepacifenolとpacifenolが、後者のグル-プにはlaureatin,isolaureatin,epilaurallene,laurencin,kumausallene,及びisoprelaurefucinが含まれる。本種は北九州沿岸から日本海を北上し、北海道オホ-ツク海沿岸、津軽海峡を抜けて北海道東岸並びに本州北部太平洋沿岸に生育している。本州日本海沿岸(山口県から青森県に至る8箇所)の調査で、研究対象の個体群がすべてC_<15>非テルペノイドグル-プのlaureatin-isolaureatinを生成していることが明らかになった。また、東北太平洋沿岸6箇所の調査では、それらの個体群がC_<15>非テルペノイドグル-プのlaureatin-isolaureatinもしくはlaurencinの一方を生成しいることが判明した。北海道沿岸には上述したさまざまなタイプの化合物を生成する個体群が存在し、ウラソゾの種個体群の多様性は地理的分布域の北方で達成されたと考えられる。

カミグラン型セスキテルペノイドとC_<16>非テルペノイドのlaureatin-isolaureatinをそれぞれ生成する個体群間の正逆交雑では、稔性のあるF_1四分胞子体を生じ、両親から由来た2種類の化合物を生成した。F_1配偶体の大部分はいずれか一方の化合物を生成したが、1個体ては2種類の化合物を生じた。胞子四分子を単離・培養した実験では、カミグラン型セスキテルペノイドとC_<15>非テルペノイドを生成する雌雄の配偶体が1:1に分離した。したがって、両方の化合物生成に関与する遺伝子は一対の相同染色体の異なった部位に位置し、配偶体で2種類の化合物を生じるのは、組換えが起きた結果と推定される。両者の化合物を生成する個体群が同所的である北海道南茅部町での調査で、両者の自然雑種と考えられる四分胞子体並びに組換え型の配偶体が実際に確認され、実験結果を裏付けている。紅藻ウラソゾは多様な含ハロゲン二次代謝産物を生じる。その主成分はカミグラン型セスキテルペノイドと直鎖型C_<15>ブロモエ-テルのグル-プで、前者にはprepacifenol、後者にはlaureatin,laurencin,kumausallene,epilaurallene,isoprelaurefucin,laurefucin並びにisolauralleneが含まれる。今年度は瀬戸内海と関東・東北地方南部並びに本州日本海沿岸で補足調査を行い、本種の地理的分布域を確定するとともに、各地域個体群の含ハロゲン化合物組成を明らかにした。本州日本海・瀬戸内海沿岸でのLaureatin優勢が、本州太平洋沿岸でのlaurencin優勢が確証された。異なった化合物を生成する個体群から培養藻株を得て、胞子発芽から成熟体にいたる過程での比較形態学的研究を行った結果、それらの間には、形態的差異が認められなかった。また、交雑実験を行った結果、生殖的隔離も認められなかったことから、各々はchemical raceとして扱われるべきであると結論される。Laureatinraceとprepacifenol raceが同所的である北海道南茅部町で補足調査を行い、両者間の自然雑種が定着し、親の一方(prepacifenol race)を押し退けつつあることが確認された。ここでは新しいrace形成が進行中であることが示唆される。北海道小樽市忍路湾に生育するepilauralleneraceはlaureatinも同時に生成していることが判明し、laureatin raceからepilaurallene raceの分化が確認された。本種のchemical racesの地理的分布、各々のraceを特徴づける主要な化合物の予想される成合成過程、並びに復元されている最終氷期以降の日本海の古環境から、racesの分化の方向と過程を推定した。日本海南部から北部にかけて広い分布域を持つC_<15>ブロモエ-
現代中国語における可能表現の学習効果―導入及び習得データに基づく実証分析

平成30年度における研究実績としては、おもに次の6点に関する調査データ及び研究成果が得られた。(1)、前年度に引き続き更なるデータ拡充を図るべく、22名の大学教員(計16大学)のご協力のもと、約1398名の大学生(1年次生から4年次生まで)を対象に学生向け測定テストを実施した。前年度と同様に「可能助動詞のみ」または「可能助動詞と補語」のいずれか一方の測定テストを対象者の習熟度に応じて受験してもらい、被験者の中国語可能表現習得状況に関する測定を行い、有意なデータを得ることができた。(2)、18名の大学教員(計17大学)のご協力を得て、前年度と同様、中国語可能表現を教授する際の指導法及び問題点、ならびに学習者の理解度・定着度が低い項目や内容、教科書に記載されている文法説明や用例に関する問題点などについて、記述式によるアンケート調査を行った。(3)、(1)で得られた結果を集計し(一部未集計のものもある)データの更なる拡充を図るとともに、前年度から継続的に行っている分析及び考察(学習者が中国語可能表現を習得する過程において生じる様々な問題点に対する分析と考察)の検証を行った。(4)、(1)から(3)で得られた分析結果を踏まえつつ、第二言語習得理論及び安本(2009)などの理論的枠組みを取り入れた「理解可能なインプット」による中国語可能表現指導法(試案)を考案した。(5)、安本(研究代表者)及び吉田(研究分担者)が担当する中国語クラス(1年次生から2年次生まで)にて(4)の試案を試験的に導入し、学習者の反応や本試案に関する改善点など、初歩的な実践検証結果を得ることができた。(6)、(1)から(5)までの調査・分析・考察等を通じて得られた知見を研究報告と論文発表の形で発信することができた。平成30年度までの研究計画として予定していた、教科書データの入力・加工及びデータベース化の作業、無記名式測定テストの実施とデータ入力・整理及び分析、「理解可能なインプット」による中国語可能表現教授法の素案作成、(研究代表者及び研究分担者担当クラスにおける)「理解可能なインプット」による教授法の試験的導入及び検証、研究報告及び論文投稿と発表等はおおむね順調に進んだが、学生を対象に大規模的に実施して得られた膨大なデータの入力・整理及び分析がやや遅れている。また教員を対象に実施したアンケートの分析と考察についてはなお初歩段階にあるため、平成31年度以降は学生向け測定テストのデータ及び教員アンケートの分析・考察結果等を踏まえ、「理解可能なインプット」による中国語可能表現教授法の完成度を高めていく。加えて、「理解可能なインプット」による教授法導入後の学習効果を検証するための測定テストと実践検証にご協力頂いた教員に対してアンケート調査を実施し、本研究が提示する教授法の更なるブラシュアップを図っていく。あわせて国内外のセミナー・研究会・学会等で積極的に研究報告を行い、より多くの専門家から幅広くコメントを頂きながら精度の高い中国語可能表現教授法の構築を目指す。最終年度となる平成31年度については、次の方針に基づき研究を進める予定である。(1)データの更なる拡充と分析、研究報告及び論文執筆を行う。前年度に研究代表者と研究分担者が担当する授業で試験的に導入した「理解可能なインプット」について、その改善点を反映させた改良版「理解可能なインプット」による教授法の導入を、可能な限りより多くの大学教員に依頼し、各種データの更なる拡充を図るとともに、新たに得られたデータとこれまでに蓄積したデータとをより包括的に捉えつつ分析・考察を進め、「理解可能なインプット」による教授法の完成度を高めていく。加えて、これまでに得られた新たな知見や研究成果を国内外の学会などで積極的に報告し、関連する分野の研究者から幅広くコメントを頂きながら論文執筆も同時進行で進めていく。(2)学術雑誌へ積極的に投稿する。上記の分析及び考察により得られた研究成果及び新たな知見を学術論文としてまとめ上げ、本研究内容及び成果をより幅広く発信すべく国内外の学術雑誌に投稿し、中国語教育を中心とする研究分野への貢献を図る。(3)科研費における総括的な研究報告書を作成する。3年間で行ってきた各種学会における研究発表や投稿論文などを中心に加筆修正し、最終的には総括的な研究報告書を作成する予定である。研究初年度となる平成29年度は、おもに次の5点に関する研究成果が得られた。1.教科書データの入力、加工、初歩的なデータベースの構築。2.可能助動詞及び可能補語の習得状況を把握するための学生向け小テスト(無記名式)の実施。3.可能助動詞及び可能補語の教授状況を把握するための教員向けアンケート(無記名式)の実施。4.学生向け小テスト結果の集計及び分析。5.研究成果の報告及び論文発表。1については、入門レベルから上級レベルまでの中国語教科書計19冊を対象に、可能助動詞及び可能補語に関する説明部分及び用例をすべてデータ入力し(約8万字)、教科書における可能表現に関する文法解説・記述内容及び用例の全体像を初歩的に把握するとともに、このデータをもとに「学生向け小テスト」を作成した。2については、約530名の大学生(計8大学、1回生から4回生まで)を対象に、習熟度に応じて「可能助動詞のみ」または「可能助動詞と補語」のいずれか一方の小テストを受験してもらい、被験者の中国語可能表現習得状況に関する測定を行った。

3については、10名の大学教員(計7大学)の協力のもと、中国語可能表現を教授する際の指導法及び問題点、学習者の理解度・定着度が低い項目や内容、テキストに記載されている文法説明及び用例に関する問題点などをアンケート調査した。4については、3で得られたデータをもとに多角的な集計を行い、学習者が中国語可能表現を習得する過程においてどこに難点を感じているのか、また母語となる日本語が如何なるメカニズムで干渉しているかなどを探る上で重要な鍵を握ると思われる現象を抽出することができた。5については、上記の調査・分析・考察等を通じて得られた知見を研究報告と論文発表の形で発信することができた。平成29年度の研究計画として挙げていた、つぎの3点はおおむね順調に進んだ。1教科書データの入力・加工作業を進め、データベースが構築されつつある、2日本の大学における中国語学習者を対象に中国語可能表現習得状況に関する無記名式測定テストを実施し、有意なデータを得ることができた。また、初歩的な考察と分析を行い、設問毎の正答率から現行教科書に記載されている文法説明・解説(現行インプット)に関する適否などについても、いくつか明らかになった、3担当教員を対象に中国語可能表現を教授する際の指導法及び問題点を無記名式アンケートで調査し、教室指導の現場から数多くの貴重なコメントを頂戴することができたなど。しかし、1の教科書データベースに関しては構築されつつあるが、まだ不完全状態である、3の教員アンケートに関しては実施したものの、考察と分析までに至らなかった、さらに「理解可能なインプット」による中国語可能表現教授法の提案(草案作成)に関してはまだ初歩段階にあるため、平成30年度以降はより一層精力を傾けて作業を進めていく必要がある。また、この「理解可能なインプット」による中国語可能表現教授法を導入した後の学習効果を測定するための学生テスト、及び実践導入に協力頂いた教員に対するアンケート調査についても早期実施を目指す。平成30年度における研究実績としては、おもに次の6点に関する調査データ及び研究成果が得られた。(1)、前年度に引き続き更なるデータ拡充を図るべく、22名の大学教員(計16大学)のご協力のもと、約1398名の大学生(1年次生から4年次生まで)を対象に学生向け測定テストを実施した。前年度と同様に「可能助動詞のみ」または「可能助動詞と補語」のいずれか一方の測定テストを対象者の習熟度に応じて受験してもらい、被験者の中国語可能表現習得状況に関する測定を行い、有意なデータを得ることができた。(2)、18名の大学教員(計17大学)のご協力を得て、前年度と同様、中国語可能表現を教授する際の指導法及び問題点、ならびに学習者の理解度・定着度が低い項目や内容、教科書に記載されている文法説明や用例に関する問題点などについて、記述式によるアンケート調査を行った。(3)、(1)で得られた結果を集計し(一部未集計のものもある)データの更なる拡充を図るとともに、前年度から継続的に行っている分析及び考察(学習者が中国語可能表現を習得する過程において生じる様々な問題点に対する分析と考察)の検証を行った。(4)、(1)から(3)で得られた分析結果を踏まえつつ、第二言語習得理論及び安本(2009)などの理論的枠組みを取り入れた「理解可能なインプット」による中国語可能表現指導法(試案)を考案した。
糖代謝の改善をねらいとした低酸素環境下でのトレーニングの効果に関する研究

本研究では、低酸素環境で行う運動が糖代謝に及ぼす影響を検討した。その結果、低酸素環境での運動はペダリング運動、ランニング運動のいずれであっても糖代謝の亢進に有効であることが明らかになった。またその効果は、スポーツ競技者、一般の運動実施者、肥満者のいずれにおいても共通していた。また、低酸素環境での運動は通常酸素環境下での運動と比較して、過度の筋損傷や炎症反応、酸化ストレスを誘導することは確認されなかった。一方で、低酸素環境での運動に伴う耐糖能やインスリン感受性の改善に関わる急性効果は認められなかった。研究1:低酸素環境下(酸素濃度15.0%)で行う一過性の運動が、運動中や運動後のエネルギー代謝や糖代謝に及ぼす影響を検討した。男性8名を対象に、運動には最大酸素摂取量の60%に相当する強度での30分間のペダリングを用いた。同一被験者に対して、低酸素条件下または通常酸素環境下でそれぞれ異なる日に測定を実施した。その結果、運動後の食事摂取に伴う血中グルコース濃度や血清インスリン濃度の変化の動態に、低酸素環境下と通常酸素環境下の間で有意な差は認められなかった。このことから、低酸素環境下で行う食前の有酸素運動による食後の血中グルコース濃度上昇の抑制作用は確認されなかった。研究2:女性7名を対象に、低酸素環境下で行う高強度運動に伴う血中グルコースや乳酸濃度、エネルギー代謝(酸素摂取量、二酸化炭素産生量、呼吸交換比)、主観的空腹感の変化を検討した。その結果、高強度運動に伴い血中グルコースおよび乳酸濃度はいずれも有意に上昇したが、これらの変化の動態には低酸素環境下と通常酸素環境下で有意差は認められなかった。また、運動終了後における炭水化物の利用割合(エネルギー産生に対する炭水化物の貢献度)や主観的空腹感の変化にも、条件間で差はみられなかった。これまでの研究では、低酸素環境下での運動時には炭水化物の利用割合の亢進することが複数報告されている。一方、本研究の結果をふまえると、低酸素環境下での有酸素運動に伴う炭水化物の利用割合の亢進(糖代謝の亢進)には運動強度が強く影響し、糖代謝亢進の恩恵を得る上では中強度での有酸素運動が適切であると考えられた。研究3: 2型糖尿病患者を対象に低酸素吸入下での血糖調節の変化を検証するために(平成27年度に実験を実施予定)、対象者の選定基準(HbA1cのレベル、投薬条件など)に関して、協力先機関と議論を続けている。平成27年度は2型糖尿病患者を対象に、低酸素の吸入や低酸素吸入下での軽運動が血糖調節に及ぼす影響を検討する実験を予定していた。一方、研究実施に必須の医療機関との連携や細部の確認に時間を要したために、今年度のデータ取得を見送った。その代替として、健康な男性10名を対象に、3日間の不活動(身体活動量を通常の20%にまで減じる)と高脂肪食(総カロリーに対する60%が脂肪の調整食)を併発させることで、耐糖能が一時的に低下するか否かを検証した。その結果、3日間連続での身体活動量の低下と高脂肪食摂取の併発の結果、ブドウ糖(75g)の経口摂取に伴う血中グルコースおよびインスリン濃度の上昇の程度はいずれも有意に亢進した(耐糖能の低下)。また、ブドウ糖摂取後3時間にわたり安静時の呼気を採取し、炭水化物酸化量を算出した。その結果、身体活動量の低下と高脂肪食摂取の併発に伴い、ブドウ糖摂取後における炭水化物酸化量の増加応答の減弱することが明らかになった(メタボリックフレキシビリティの低下)。さらにこの反応は、通常身体活動を維持した上で高脂肪食のみを摂取した条件と比較して、有意に大きいものであった。その他に、プロトン磁気共鳴分光法を用いて下肢筋群における筋細胞内脂肪量(IMCL)を測定した結果、3日間の身体活動量の減少と高脂肪食摂取に伴い、IMCLの有意な増加が確認された。以上の結果から、3日間の身体活動量の減少と高脂肪食摂取を組み合わせることで、血糖プロフィールが良好な健康な男性においても耐糖能や感受性の低下が生じることが明らかになった。今後はこの実験モデルを使用し、耐糖能が低下した状態で行う低酸素環境下での運動が血糖調節に及ぼす影響を検討する予定である。2型糖尿病患者を対象にした低酸素環境下での運動時の血糖調節に関するデータの取得は次年度に見送ったが、身体活動量の減少と高脂肪食を併発することで耐糖能の低下を惹起する実験モデルを新たに確立することができた。このことは、次年度における研究課題の遂行を大きく前進させるものである。したがって、現時点では研究計画は概ね順調に進展していると評価することができる。本年度は、低酸素環境下で行う運動が骨格筋由来の生理活性物質や筋損傷・炎症、酸化ストレスに及ぼす影響を検討した。男性9名を対象に、低酸素環境(酸素濃度14.5%)または通常酸素環境(酸素濃度20.9%)で中高強度でのランニング運動を実施した。運動中には呼気を採取し、エネルギー消費量や呼吸交換比を測定した。また、運動前から運動終了2時間後まで経時的に採血し、ホルモンや骨格筋由来の生理活性物質(インターロイキン6)、筋損傷指標(ミオグロビン)に関わる指標の血中濃度の推移を検討した。

その結果、低酸素環境での運動時にはエネルギー消費量が低値を示す一方で、炭水化物の利用割合は高値を示すこと、運動に伴う血清ミオグロビン濃度の上昇は軽減されることが示された。また、インターロイキン6濃度は運動に伴い上昇したが、その変化の動態に条件間で差はみられなかった。次に、研究2では、低酸素環境で実施する高強度での自転車ペダリング運動が、糖代謝に影響する筋損傷や炎症、酸化ストレスの応答に及ぼす影響を検討した。男性10名を対象に、低酸素環境または通常酸素環境で自転車ペダリング運動を実施した。運動前から運動終了3時間後まで経時的に採血し、血清ミオグロビンやインターロイキン6濃度の変化を測定した。また、蓄尿を用いて、尿中8-OHdG排泄量(酸化ストレスの指標)を評価した。その結果、低酸素環境での運動は通常酸素環境での運動に比較して血中乳酸濃度の上昇が亢進することが認められた。一方で、糖代謝の抑制(インスリン抵抗性の亢進)に関連する筋損傷や炎症(血清ミオグロビン、血漿インターロイキン6濃度)、酸化ストレス(尿中8-OHdG排泄量)の変化には条件間で差が認められなかった。上述の結果から、低酸素環境での運動は通常酸素環境での運動と同様に、筋損傷や炎症反応、酸化ストレスを亢進させることが明らかとなった。本研究では、低酸素環境で行う運動が糖代謝に及ぼす影響を検討した。その結果、低酸素環境での運動はペダリング運動、ランニング運動のいずれであっても糖代謝の亢進に有効であることが明らかになった。またその効果は、スポーツ競技者、一般の運動実施者、肥満者のいずれにおいても共通していた。また、低酸素環境での運動は通常酸素環境下での運動と比較して、過度の筋損傷や炎症反応、酸化ストレスを誘導することは確認されなかった。一方で、低酸素環境での運動に伴う耐糖能やインスリン感受性の改善に関わる急性効果は認められなかった。低酸素環境下での運動に伴う糖代謝(炭水化物の利用割合)の亢進には、運動強度が強く影響することを明らかにすることができた。これは次年度以降、2型糖尿病患者を対象に低酸素環境下での運動効果を検証する上できわめて重要な知見である。一方で、当初は平成26年度内に2型糖尿病患者若干名を対象に、低酸素環境下での血糖調節を事例的に検討する予定であった。しかし、研究結果が対象者の選定基準により異なる可能性が考えられたために、今年度は対象となる患者の血糖プロフィール(HbA1cレベル、投薬状況)を糖尿病治療に携わる臨床医からの助言をもとに精査することに専念をした。以上の諸点から、研究計画は概ね順調に進展していると評価できる。今年度の研究を通して確立した耐糖能の低下を一時的に惹起させる実験モデルを用いて、低酸素の吸入や低酸素環境下での運動が血糖調節に及ぼす影響を詳細に検討する予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。トレーニング科学当初の計画通り、平成27年度以降は2型糖尿病患者を対象に、低酸素環境下での軽運動が血糖調節や内分泌動態に及ぼす影響をまずは事例的に検証する予定である。その後、対象人数を拡大した上で、低酸素環境下で行う継続的な運動・トレーニングの効用を検証する。これらの研究を遂行する上では医療機関の協力が必須であるために、現在進行している連携を継続していくことが重要である。今年度は身体活動量の低下と高脂肪食摂取が併発した際の耐糖能やインスリン感受性の変化を検討することができた。この際に、一部の消耗品を大学内における研究予算を用いて購入したために、研究費に残額が生じた。
高齢者における咀嚼・嚥下障害の対処法に関する研究

平成12年度1.嚥下機能評価のための試験食品に関する検討本学歯学部教職員9名を被験者として、咀嚼試験を行った。この際に、咀嚼させる試験食品としては、当講座で考案した摂取可能食品アンケート表で採用されている35品目の食品群とした。すなわち、被験者に通常一口量の各種食品を自由咀嚼させ、嚥下域に達した時点で形成された食塊を回収した.回収された食塊のテクスチャーを今回購入したレオメータにて解析し、食塊の物性を評価した.なお、咀嚼前の35品目のテクスチャーも合わせて測定した.なお、嚥下機能は、食塊の送り出し時点と嚥下第一音との関係から評価を行う平井らの方法に準じて行った.咀嚼前の35品目の物性として、硬さ応力は3.763.7Mpa、付着性は7.8380.7J/m-3のレンジで分布していた.摂取可能食品アンケート表で提示されている5群の食品群毎に平均値を比較すると、摂取難易度が低いI群からV群に向かって、硬さ応力は増加した.一方、咀嚼後の嚥下域に達した食塊においては、硬さ応力は3.720.3Mpaであった.平成13年度良好な経過を辿っている高齢全部床義歯装着者7名を被験者として、通常一口摂取量のピーナッツを試験食品とした咀嚼試験を行い、嚥下域に達した時点で形成された食塊を回収した.回収された食塊のテクスチャーをレオメータにて解析し、食塊の物性を評価した.さらに、ピーナッツ3gを20回咀嚼させ、得られた粉砕片を節分けし、咀嚼効率を算出するKapurらの方法に準じた咀嚼機能評価を行った。その結果、下顎全部床義歯装着者のピーナッツ咀嚼において、咀嚼回数は正常有歯顎者の約1.5倍であり、咀嚼効率は約2/3であった.以上の結果から、嚥下域における食塊の物性の分析が咀嚼・嚥下機能評価の客観的な指標の一つとなり、食品のテクスチャーの調整が、咀嚼・嚥下障害の対処となり得ることが示唆された。本学歯学部教職員6名を被験者として,嚥下時の舌および喉頭の動きを現有の汎用超音波診断装置,探触子,カプラー,心音マイクを用いて観察,記録した.この際に,嚥下させる試験食品としては,当講座で考案した摂取可能食品アンケート表で採用されている35品目の食品群である.被験者に3gの各種食品を自由咀嚼させ,嚥下域に達した時点で形成された食塊を回収した.