hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ハイブリッドアシスティブシステムのためのアクティブ装具の試作

本研究で試作した歩行補助器を問題点に基づき改良した。この新しい歩行器のための制御アルゴリズムを構築し、それを歩行器にインターフェースしたコンピュータに実装した。使用者への支持力を実時間計測し、その変動パターンによって、歩行器のブレーキ力を制御する閉ループ制御タイプの自動制御を実現した。この制御アルゴリズムは、使用者に合わせて制動力やその動作タイミングを調整することができる。一方、歩行を再建する機能的電気刺激の刺激パターンを個人個人に合わせて定めるために、人間の下肢の運動方程式中のパラメータを推定することを試みた。模型実験では良い結果が得られたが、生体を対象にした場合には精度の面で問題があることがわかった。これは今後の課題である。制御アルゴリズムを実装した歩行器を用いて、両下肢麻痺者の歩行実験を行った。通常使用しているL型歩行器と比較して、上体の上下動揺が減少しスムースな歩行が実現できたが、歩行速度では、必ずしも向上がみられなかった。これは、歩行器の重量が大きいために停止からの起動に前進方向の大きな力が必要となるためである。この点は軽量化あるいは前進方向駆動力の付与によって解決できる。使用者の感想では、従来のものより安定感があり、使いやすいとのことであった。本研究によって、機能的電気刺激と併用する歩行補助器の実用化の見通しを得た。本研究成果に基づき、歩行器の重量や寸法などの機械設計上の変更を行うことによって、家庭内で使用できる歩行補助器を設計できる。機能的電気刺激によって歩行を再建するため、電気刺激と協調して動作する歩行補助機を製作して実際の下肢麻痺者に対して実験を行った。この際、備品として購入した刺激装置と3次元位置測定装置、ゴニオメータなどを用いて、歩行動作の再建とその変位測定を行った。実験データの解析の結果、電気刺激によって発生した筋力が不足している所や足の軌跡からスムースな動作が妨げられている原因などを明らかにすることができた。歩行動作の再建では、従来の歩行器を用いた1歩1歩の動作から、数歩の連続歩行の再建が可能となり、使用者の上肢まで含めた全体の疲労が大きく軽減されることがわかった。本年度製作の補助機は重量が大きく、実用性にとぼしいので、電気刺激パターンの改良、よりスムースな協調制御の実現とともに、小型軽量で装着感の少ない歩行補助装具の設計を目指して行く。下肢麻痺者の歩行を再建するため、機能的電気刺激と協調して動作する歩行補助機とより柔軟な電気刺激パターンを生成できる刺激装置の設計を行った。昨年度の研究で明らかになった制動能力をより自由に制御することのできる装置を試作し、その基本性能の評価を行ったところ、使用者への適応がより高い装置であることが確認された。使用者への適合を実現するために、使用者個人の下肢の力学パラメータを推定するための装置と方法を開発し、使用者個人のパラメータ同定が行えることを確認した。動作のトリガーについての柔軟性や使用者に適応した刺激パターンの変更によって、使用者の感じる利便性の向上がはかられた。また、小型軽量化に努めたことから、本装置の一部の改良によって実用に供することのできる装置となることが明らかになった。下肢麻痺者の残存機能の程度や電気刺激による筋力制御の再現性についての個人差に対応するために、電気刺激を局部的に補助する動力装具の設計とそれに必要な姿勢センサの開発を行い、来年度の試作、実験に向けての準備が整った。前年度製作して試験した歩行補助器を問題点に基づき改良した。

これは今後の課題である。制御アルゴリズムを実装した歩行器を用いて、両下肢麻痺者の歩行実験を行った。通常使用しているL型歩行器と比較して、上体の上下動揺が減少しスムースな歩行が実現できたが、歩行速度では、必ずしも向上がみられなかった。これは、歩行器の重量が大きいために停止からの起動に前進方向の大きな力が必要となるためである。この点は軽量化あるいは前進方向駆動力の付与によって解決できる。使用者の感想では、従来のものより安定感があり、使いやすいとのことであった。本研究によって、機能的電気刺激と併用する歩行補助器の実用化の見通しを得た。本研究成果に基づき、歩行器の重量や寸法などの機械設計上の変更を行うことによって、家庭内で使用できる歩行補助器を設計できる。
高熱伝導デバイスへの応用に向けたスピン熱伝導性結晶化ガラスの作製

近年、電子機器等の低温廃熱が貴重なエネルギー資源の一つとして認められるようになった。これらの熱を効率良く回収・再利用するために、新たな熱輸送材料・構造が求められている。本研究では、高速熱輸送を可能にするスピン熱伝導結晶と、ファイバー化などの形態性制御に優れるガラス、結晶化ガラス、またはナノ結晶膜の組み合わせに着目し、新規熱マネジメント材料の開発をおこなった。その結果、結晶化ガラスとしては最高の熱伝導率を示す材料の開発、及び、レーザー光によるスピン秩序化を利用した熱輸送路の形成に成功した。スピン熱伝導性結晶SrCuO2をベースとする新規熱マネジメント材料の開発をおこなった。SrCuO2が高密度に析出した多成分系結晶化ガラスにおいて、X線回折及び電子顕微鏡観察等を用いた構造調査によりSrCuO2析出プロセスを調べた。前駆体試料のナノスケールの不均質構造及び低酸素分圧状態での熱処理がSrCuO2析出に有効に寄与していることを明らかにした。また定常熱流法により低温域から室温における熱伝導率の温度依存性を調べた結果、結晶化ガラスの報告値としては最大となる5W/Kmの室温熱伝導率を得た。この高熱伝導性は、SrCuO2の析出による熱輸送キャリアの増大及び結晶化による熱輸送キャリアの平均自由行程の増大に起因すると考える。上記材料の形態制御を試みた。Sr-Cu-O系のガラスファイバーを作製し結晶化処理により熱伝導率が向上することを見出した。この際、熱伝導性評価は赤外線カメラを利用した熱拡散の時空間マッピングによりおこなった。この手法は簡便で有用な方法であることがわかった。光照射による高熱伝導路パターニングを実施した。上記材料においてレーザー照射による位置選択的なSrCuO2析出に成功した。またスパッタ法により製膜したSr-Cu-O系準安定膜においてSrCuO2のラインパターニングに成功し、レーザー光の偏光方向による熱伝導路の異方性制御の可能性を示唆する結果が得られた。SrCuO2析出結晶化ガラスの高熱伝導性を実証し、その析出・熱伝導向上機構を明らかにできた。スパッタ膜においてはレーザー光を用いた位置選択的な高熱伝導路の形成に成功した。赤外線カメラによる熱流マッピングの有用性を確認できた。以上のことから27年度の研究はおおむね順調に進展していると判断した。次世代の高熱伝導材料であるスピン熱伝導性結晶(SrCuO2)を用いて、散逸した熱エネルギーを効率よく収集・排出する熱輸送回路を創製することを目標とした。初年度はSrCuO2が高密度に析出した多成分系結晶化ガラスを作製し、X線回折及び電子顕微鏡観察等を用いた構造調査により特異なSrCuO2析出機構を明らかにした。定常熱流法により熱伝導率の温度依存性を調査した。室温においては、結晶化ガラスの報告値としては最大となる5 W/(mK)の熱伝導率を得た。この高熱伝導性は、SrCuO2の析出による熱輸送キャリアの増大及び結晶化による熱輸送キャリアの平均自由行程の増大によるものと解釈される。また、上記材料の形態制御と熱伝導の可視化を試みた。Sr-Cu-O系結晶化ガラスファイバーを作製し、赤外線カメラを利用した熱拡散の時空間マッピングに成功した。最終年度は、高周波マグネトロンスパッタ法により製膜したSrCuO2準安定(非晶質・微結晶)膜を用いて高熱伝導性ラインの形成を試みた。SrCuO2準安定膜上に波長532 nmの偏光レーザー光を走査(このとき電場方向と走査方向は垂直)することにより、1次元的な高熱伝導が期待されるスピン鎖構造をレーザー光走査方向に沿って異方的に合成できることがわかった。レーザー光走査部の顕微ラマン散乱を調査し、スピン鎖構造の形成機構を調べた。その結果、SrCuO2が持つ構造異方性に起因する光吸収の異方性がスピン鎖の形成を支配することを明らかにした。この高速熱輸送ラインの形成は熱輸送回路の実現において重要なテクニックとなりうると考える。熱流制御デバイスへの応用を視野に入れた研究をおこなう。具体的には、高分解能な赤外線カメラを用いた熱の可視化や、微小域の熱物性評価などを実施する予定である。無機材料
スペインの労働者協同組合における経営参加とECの社会労働政策に及ぼす影響

バスク地方のモンドラゴン協同組合グル-プを中心として、スペインでは労働協同組合運動が近年、目覚ましい発展を遂げてきた。同様の展開は、イタリアやフランス、また規模は小さいながらイギリスなどでも見られ、これまで消費者協同組合を中心に展開してきたヨ-ロッパ、ひいては世界の協同組合運動に大きなインパクトを齎らしつつある。また労働者協同組合の経験は、協同組合運動のみならず、ソビエト型「社会主義」モデルの崩壊といぜん南北格差が解消されない国際社会にあって、南の国々の持続的発展、内発的発展の一つのモデルとしても大きな意義をもつ。とりわけEC統合の進むヨ-ロッパにおいて労働者協同組合を軸とする協同組合は、「社会的経済」という新たな概念の中核として理解されるに至った。社会的経済とは、協同組合、共済組合、各種の自助グル-プなどを包括し、民主的な経営、管理、組織方法によって、利潤ではない何らかの社学的価値の創出を目的とする経済活動として理解される。1991年にEC委員会の提出した欧州協同組合法案は、この社会的経済を協同組合運動の場において具体化しようとした試みの一つとして理解され、そこでは労働配当、利潤の社会的還元などこれまでの協同組合運動の経験を超える新たな提起がなされている。モンドラゴンを軸とするスペインや他の国々の協同組合運動の経験は、この構想の結実に大きく貢献したといえる。他方、欧州協同組合法案、欧州労働協議会指令案などを通じて一般の資本主義企業、とりわけ多国籍企業における従業員参加を実現しようとする試みも、EC統合の下で進んでいる。欧州規模における社会的経済と従業員参加の進展は、日本にも大きな影響を齎らすであろう。研究対象事例としたスペイン・バスクのモンドラゴン協同組合複合体は、92年統合に備えて先端技術の開発を付属の研究開発センタ-で進める一方,スウェ-デンのカルマル方式など国際的先進例に学びつつ従来のベルコトコンベア方式からの離脱をめざした労働再編成に取り組んできた。それは職務再評価を伴うために、労働者内部の徹底した議論を求めるものであった。労働者所有・管理企業としてポスト・フォ-ディズム的生産システム、労働組織を模索する一つの試みであったと言えるであろう。また92年統合に向けて,技術開発、雇用促進などにおける同複合体とバスク自治政府の協力は一層進んだ。ネイションステイトの比重が相対的に低下する中で、ロ-カル(バスク)がエスニックなアイデンティティ-に拠りつつ、リ-ジョン(EC)と直接関わっていきつつある側面の一つの反映ともいえよう。バスクとの結びつきを強めていることは、モンドラゴン協同組合にとって組合員が自分たちだけの福祉をめざす「労働者エゴイズム」に陥らずに自分たちの獲得した成果を広く社会に還元していく社会性の拠り所をなしていると言える。ECレベルで労働者協同組合をみてみると、従業員参加についてはEC社会憲章のみならず、欧州会社法案、フレデリング法案などでも論じられているものの、労働者所有については雇用促進など限られた関心しかみられない。労働者所有についての議論を深めることは、労使の対立的評価の中で停滞している労働者参加の認識も高めると考えられ、モンドラゴンなどの試みの示唆するものは大きい。91年12月のEC首脳会議は、ロ-マ条約を改正することで合意し、これまでの全加盟国同意から踏みだした替成国のみによる欧州通貨の採用を決定した。またソ連・東欧圈の崩講後の欧州新秩序の形成を目指して、外交・防衛面でも統合にむけた動きが具体化しつつある。こうした政治、経済両面にわたる統合の進展のなかで、社会労働政策面においても統合への大きな前進がみられた。その中心をなすのは、欧州会社法にかかわる従業員参加の議論と、新たに提出された欧州労働協議会指令案である。こうした中で91年、あらたに欧州協同組合法案がEC委員会によって提案された。

直接的には、欧州会社の協同組合版に該当し、2カ国以上にわたって事業を営む欧州協同組合に法的地位を与えることを目的としたものだが、そこに規定された協同組合原則には、明らかに現行の国際協同組合原則と異なる理念がもりこまれている。例えば、投資組合員を認め、状況によって多重票権もありうるとしたことなどである。とりわけ、事業高配当とならんで労働高配当を認めたことは、ロ-チデ-ル以来、消費(購買販売)協同組合を中心に展開してきたこれまでの運働にたいして、一度は歴史的に否定された労働者協同組合が全欧州的に復権したという意義をもつ。同時にその背景には、スペイン、イタリアなど南欧を中心に近年、発展した労働者協同組合が、これまでの国家領域を超える欧州統合と裏合わせになった地域振興、雇用開発の有効な手段として公認された事実があり、それはまた、EC統合の重要な理念となりつつある社会的経済の一環として協同組合運動に新たな光が投げ掛けられていることを示している。
室内環境におけるSVOC類の挙動解析及び統合的暴露評価/リスク評価

PVCシートからの放散量やシート状の気中濃度を把握するために、複数の拡散距離(0.9, 1.85, 2.75, 3.8, 5.75 mm)でPFSによる放散量測定を行った。建材上に複数の拡散距離(0.9, 1.85, 2.75, 3.8, 5.75 mm)がある場合のダストから粒子への移行と気中への放散を測定する試験には、JIS試験用粉体1(15種)の標準ハウスダストを用い、ダスト設置の1,3,7,14日後にダストを回収した。ハウスダストは、180 μmの篩に掛けて0.3, 1.0, 3.0, 12 mg/cm2で塩ビシート上に均一に撒いて試験した。異なる粒子への移行を評価するために、ポリエチレン粒子(CPMS;比重0.96;径1-10, 45-53, 90-106 μm))とソーダライムガラス粒子(SLGMS;比重2.5;径1-38, 45-53, 90-106 μm)を用いた。拡散距離は5.75 mmとし、1,3,7,14日後にダストを回収した。PVCシートからハウスダストへのDEHPの移行量は、経時的に増加していたが、徐々に吸着が飽和に近づいて増加量は減少していた(図3)。また、PVCシート表面のダスト量が少ないほど、重量当たりのダストへのDEHPの移行量が大きかった。ダスト上の空気層の厚さによる違いはみられなかった。PVCシートの面積当たりの移行量は、粒子量が多いほど大きかったが、14日後で2040 μg/cm2と、2倍程度の違いしか見られなかった。PVCシート上のダスト量が3, 12 mg/cm2の場合には、ダストへの吸着のために7日後や14日後まで放散量が非常に小さかったが、ダスト量が1, 0.3 mg/cm2の場合には、ダストがない場合と同様に線形の経時的な増加を示した。ダストへの移行量は、気中への放散量より数10数100倍高かった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)室内における挙動/暴露モデル構築のためのパラメータの取得室内における挙動/暴露モデル構築のためのパラメータを取得するために,実験室においてPFS(パッシブフラックスサンプラー)を用いた放散量測定試験を実施し,建材表面濃度や放散量に関わるパラメータを取得した.建材中表面のブリーディング量と放散量には相関がみられた。また、チャンバーを用いた気中の粒子へのDEHPの吸着特性を把握する試験を行い、吸脱着特性を把握した。その結果、浮遊中の粒子への吸着が建材表面での粒子の移行と比べても小さくないことが分かった。これらに関しては、3種の建材を用いて実施した。この結果については平成28年室内環境学会にて報告した。更に、PFSを用いて、建材から粒子への移行を測定する手法を検討した。(2)実態調査プロトコルの構築と予備調査一般住宅2軒において、電解研磨したステンレス製の器具及び粒径別のふるい及びサイクロン式掃除機を用いてハウスダストを粒径別に収集し(4-20 μm, 20-63 μm, 63-180 μm, 180-500 μm, 500 μm)、粒径別の粒子中のフタル酸エステル濃度を測定した。また、捕集方法について、検討・改良を行った。(3)暴露評価/有害性評価経皮暴露に関しては、既存文献を収集し、フタル酸エステル類の皮膚移行係数や皮膚透過係数などのデータを整理した。また、DEHPを主とするフタル酸エステル類のリスク評価を行うために、既存の暴露情報や有害性情報を収集した。分析方法・実験方法の確立に予定よりも時間が掛かってしまったため、やや遅れが生じている。DEHPについて、検量線は、0.0510 μg/mLの濃度範囲で高い直線性が確認された。エムポアディスク及びダストのブランクは0.092±0.0098 μg及び0.13±0.027 μgであった。3 mLで抽出した場合の定量限界は0.033 μg/mL及び0.091 μg/mLとなる。エムポアディスク及びダストへの添加回収率は、97%±6.3%及び95%±7.1%であった。壁面等への吸着を低減するために、表面を電解研磨したステンレス製パッシブフラックスサンプラーを用いて試験を行った。放散建材と吸着材の間に設置するリングの厚さを変えて、複数の拡散距離での試験を行った。放散量試験の結果、拡散距離が長いほど放散量は小さくなっていたが、拡散距離の逆数との相関は1日捕集以外ではあまり良くなかった。この点については、今後PFS壁面への吸着等について、詳細に検討が必要である。ハウスダストを塩ビシート状に乗せた場合には、気中への放散は非常に小さくなっていたが、経時的に増える傾向にあり、粒子へ吸着したDEHPの放散が増えることによると考えられる。ダストが存在している場合の粒子への移行速度は気中への放散速度と比べて2桁から3桁速かった。また、ダストへの移行速度に拡散距離の違いは影響していなかった。

一般住宅のハウスダスト中のDHEP濃度に、粒径依存性は見られなかった。2mm以下のハウスダスト中のDBP濃度は0.025μg/mg、DEHP濃度は1.1 μg/mgだった。実験室での試験はおおむね順調に進捗している。一般住宅の分析が少し遅れているが、サンプリングは順調に進んでいる。PVCシートからの放散量やシート状の気中濃度を把握するために、複数の拡散距離(0.9, 1.85, 2.75, 3.8, 5.75 mm)でPFSによる放散量測定を行った。建材上に複数の拡散距離(0.9, 1.85, 2.75, 3.8, 5.75 mm)がある場合のダストから粒子への移行と気中への放散を測定する試験には、JIS試験用粉体1(15種)の標準ハウスダストを用い、ダスト設置の1,3,7,14日後にダストを回収した。ハウスダストは、180 μmの篩に掛けて0.3, 1.0, 3.0, 12 mg/cm2で塩ビシート上に均一に撒いて試験した。異なる粒子への移行を評価するために、ポリエチレン粒子(CPMS;比重0.96;径1-10, 45-53, 90-106 μm))とソーダライムガラス粒子(SLGMS;比重2.5;径1-38, 45-53, 90-106 μm)を用いた。拡散距離は5.75 mmとし、1,3,7,14日後にダストを回収した。PVCシートからハウスダストへのDEHPの移行量は、経時的に増加していたが、徐々に吸着が飽和に近づいて増加量は減少していた(図3)。また、PVCシート表面のダスト量が少ないほど、重量当たりのダストへのDEHPの移行量が大きかった。ダスト上の空気層の厚さによる違いはみられなかった。PVCシートの面積当たりの移行量は、粒子量が多いほど大きかったが、14日後で2040 μg/cm2と、2倍程度の違いしか見られなかった。PVCシート上のダスト量が3, 12 mg/cm2の場合には、ダストへの吸着のために7日後や14日後まで放散量が非常に小さかったが、ダスト量が1, 0.3 mg/cm2の場合には、ダストがない場合と同様に線形の経時的な増加を示した。ダストへの移行量は、気中への放散量より数10数100倍高かった。今後は、計画通り下記のように調査・実験を進めていく。・室内における挙動/暴露モデル構築のためのパラメータの取得(実験室におけるチャンバー試験、PFSを用いた試験)・暴露評価/有害性評価(文献収集)・一般住宅における実態調査(20軒程度の一般住宅の調査)一般住宅等の実環境でのハウスダストのサンプリングを行い、DEHP量を計測する。PFSを用いた試験結果やチャンバーでの試験結果、シミュレーションでの計算結果などと比較しつつ、室内での挙動を明らかにする。また、それらの結果と有害性評価結果を合わせて、リスクの判定を行う。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
栄養士の食生活と健康事象との関連に関する研究

本研究は平成6年度と7年度において集積した栄養士集団の食生活と生活習慣に関する質問票データと血清・血球成分バンクを基礎にして、今後、10年以上にわたって長期フォローアップを行い、食生活及びライフスタイルと健康事象(特に、がん、心臓疾患、脳血管疾患等)との関連を究明し、疾病予防・健康増進に資することを目的とする。1)日本栄養士会に登録された栄養士を対象にした生活習慣・健康習慣調査票(健康習慣、飲酒・喫煙歴、既往歴、家族歴、職業歴等に関するもの)及び半定量食物摂取頻度調査票(エネルギー・タンパク質・脂肪[n-3系及びn-6系多価不飽和脂肪酸等を含む]・コレステロール・ビタミン[A・カロテノイド・B・C・D・E等]・食物繊維・カルシウム・セレニウム・食塩等に関するもの)を開発した。2)3日間食事記録法及び血清マーカーを基礎にして、半定量食物摂取頻度調査法の妥当性を検討している。一定期間後の食生活を含むライフスタイルの再現性も調べている。3)インフォームドコンセントが得られた東海地区の栄養士については、血清及び血球成分摂取・冷凍保存を行っている。4)日本栄養士会に登録された栄養士約43,000人のうち、40歳以上の健康な約17,000人を当初の研究対象として、上述の自記式生活習慣・健康習慣調査票及び半定量食物摂取頻度調査票を用いて郵送法で調査している。研究費は主に調査票作成費(初回と再現性を調べるための2回分)と調査票の郵送料に充当している。以上のように、当初の計画と大きな変更なく研究を実施した。なお、本研究費も研究計画にそって適正に執行した。本研究は既に日本栄養士会及び愛知県栄養士会・愛知県学校栄養士会から調査実施の承諾を得ている。当初、科学研究費重点領域研究(1)「コホート研究による発がん要因の評価に関する研究」で用いた調査票(食生活、飲酒・喫煙歴、既往歴、家族歴、職業歴等に関する項目)と同一のものを用いることを企画した。しかし、その食生活調査は頻度調査法のため食物摂取量・栄養素等の推計が困難であった。そこで、エネルギー・タンパク質・脂肪{多価不飽和脂肪酸(n3系[リノレン酸、EPA、DHA等]・n6系[リノール酸等])・飽和脂肪酸等}・コレステロール・ビタミン(A・カロテノイド・B・C・D・E等)・食物繊維・カルシウム・セレニウム・食塩等の摂取量が計算できる半定量食物摂取頻度法による調査票を作成した。これまで、その調査票を用いて栄養士集団でパイロットスタディを行ったところ、食生活項目が若干煩雑であること、既往歴、生殖歴などの回答に困難なものがあることなどの指摘があった。これまで数回にわたり調査票の改訂を重ねファイナルの調査票を完成した。現在、日本栄養士会に登録された栄養士約43,000人のうち、40歳以上の健康な薬17,000人を当初の研究対象として、食生活を含む生活習慣に関する自記式調査票(食生活、飲酒・喫煙歴、既往歴、家族歴、職業歴等)を用いて郵送法で調査している。なお、東海地区でインフォームドコンセントが得られた栄養士については、血清及び血球成分採取・冷凍保存を行い、宿主遺伝要因の研究も実施する。この研究は平成6年度と7年度において集積した食生活と生活習慣に関する質問票データと血清・血球成分バンクを基礎にして、今後10年以上にわたって長期フォローアップを行い、食生活及びライフスタイルと健康事象(特に、がん、心臓疾患、脳血管疾患等)との関連を究明し予防に資することを目的とする。以上のように、当初の計画と大きな変更なく研究を実施している。なお、研究費使用内訳は一部申請書通りでないが適正に執行している。

本研究は平成6年度と7年度において集積した栄養士集団の食生活と生活習慣に関する質問票データと血清・血球成分バンクを基礎にして、今後、10年以上にわたって長期フォローアップを行い、食生活およびライフスタイルと健康事象(特に、がん、心臓疾患、脳血管疾患等)との関連を究明し、疾病予防・健康増進に資することを目的とする。1)日本栄養士会に登録された栄養士を対象にした生活習慣・健康習慣調査票(健康習慣、飲酒・喫煙歴、既往歴、家族歴、職業歴等に関するもの)及び半定量食物摂取頻度調査票(エネルギー・タンパク質・脂肪[n-3系及びn-6系多価不飽和脂肪酸等を含む]・コルステロール・ビタミン[A・カロテノイド・B・C・D・E等]・食物繊維・カルシウム・セレニウム・食塩等に関するもの)を開発した。2)3日間食事記録法及び血清マーカーを基礎にして、半定量食物摂取頻度調査法の妥当性を検討している。一定期間後の食生活を含むライフスタイルの再現性も調べている。3)インフォームドコンセントが得られた東海地区の栄養士については、血清及び血球成分採取・冷凍保存を行っている。4)日本栄養士会に登録された栄養士約43,000人のうち、40歳以上の健康な約17,000人を当初の研究対象として、上述の自記式生活習慣・健康習慣調査票及び半定量食物摂取頻度調査票を用いて輸送法で調査している。研究費は主に調査票作成費(初回と再現性を調べるための2回分)と調査票の郵送料充当している。以上のように、当初の計画と大きな変更なく研究を実施した。なお、本研究費も研究計画にそって適正に執行した。
河川の水理機能と生態環境の平衡を考慮した沿川空間の整備計画に関する研究

【神田(徹)】自然河川に見られる多様な流況を河川整備に導入するために,開水路の局所的変化部における平均均流速分布,乱流構造,大規模組織渦などの流れの構造を,画像解析手法(PIV,PTV)および数値解析手法(k-ε乱流モデル)を用いて明らかにした.【中辻】河川に内在する様々な問題を抽出し,河川環境問題として認識するために,KJ法・ISM法を用いて問題の図解化,文章化および階層構造化を行った.AHP法に評価関数の環境質の概念を導入した環境評価手法を用いて,河川工事を例に,生物種,河川管理者,流域住民の立場からそれぞれの評価結果を定量的に評価した.【道奥】瀬と淵の形状を単純化した河床模型を設置した複断面開水路を用いて,流水特性と流れの三次元構造に関する実験的研究を実施した.抵抗係数に関する実験式,内部せん断を考慮した運動量方程式を定式化し,流水抵抗力に対する上述の理論値と実験値との比較を行い,両者が良好に一致することを確かめた.【村岡】寝屋川流域を対象として,治水対策地下貯留施設を都市生活等に関わる雑用水および河道浄化用水の水源とすることを考え,過去10年間の降雨特性から渇水年,平水年,豊水年に対応するモデル降雨を作製,貯留機能を活かした雑用水等への転用が有効であることを実証した.【神田(佳)】緩勾配の階段状多自然型構造物を対象として,その水理・防災機能を室内水理実験により評価した.護岸材料が流失し護岸が変形する限界の流量条件と低水路水位との関係を示した.また,限界流量を越える流量条件における詰め杭前面の局所洗掘について,護岸材料の剥離に伴う洗掘穴の発達過程と形状特性を明らかにした.【宮本・東野】河川水質環境と生態環境との相関関係を定量的に評価するために,水・底泥間での溶存酸素や栄養塩などの溶質移動現象について水理実験を行い,底泥から流水への溶質移動フラックスを推定するための数理モデルを構築した.【神田(徹)】自然河川に見られる多様な流況を河川整備に導入するために,開水路の局所的変化部における平均均流速分布,乱流構造,大規模組織渦などの流れの構造を,画像解析手法(PIV,PTV)および数値解析手法(k-ε乱流モデル)を用いて明らかにした.【中辻】河川に内在する様々な問題を抽出し,河川環境問題として認識するために,KJ法・ISM法を用いて問題の図解化,文章化および階層構造化を行った.AHP法に評価関数の環境質の概念を導入した環境評価手法を用いて,河川工事を例に,生物種,河川管理者,流域住民の立場からそれぞれの評価結果を定量的に評価した.【道奥】瀬と淵の形状を単純化した河床模型を設置した複断面開水路を用いて,流水特性と流れの三次元構造に関する実験的研究を実施した.抵抗係数に関する実験式,内部せん断を考慮した運動量方程式を定式化し,流水抵抗力に対する上述の理論値と実験値との比較を行い,両者が良好に一致することを確かめた.【村岡】寝屋川流域を対象として,治水対策地下貯留施設を都市生活等に関わる雑用水および河道浄化用水の水源とすることを考え,過去10年間の降雨特性から渇水年,平水年,豊水年に対応するモデル降雨を作製,貯留機能を活かした雑用水等への転用が有効であることを実証した.【神田(佳)】緩勾配の階段状多自然型構造物を対象として,その水理・防災機能を室内水理実験により評価した.護岸材料が流失し護岸が変形する限界の流量条件と低水路水位との関係を示した.また,限界流量を越える流量条件における詰め杭前面の局所洗掘について,護岸材料の剥離に伴う洗掘穴の発達過程と形状特性を明らかにした.【宮本・東野】河川水質環境と生態環境との相関関係を定量的に評価するために,水・底泥間での溶存酸素や栄養塩などの溶質移動現象について水理実験を行い,底泥から流水への溶質移動フラックスを推定するための数理モデルを構築した.【神田(徹)】:自然河川に見られる多様な流況を河川整備に導入するために、河道の局所的変化部における平均流速分布、乱流構造、大規模組織渦等の流れの構造を、画像計測手法(PIV)を用いて実験的に明らかにした。その結果から、河道局所変化が流れの構造に及ぼす影響について検討を行った。また、上述の流れ場におけるk-ε乱流モデルの適用性を検討した。【中辻】:煩雑に絡み合った河川環境と治水・利水との問題点を明確にするためにKJ法の適用を試み、人間の図形的試行機能と直感的総合能力を駆使して106項目を13の要素にまとめた。つぎに、ISM法の適用により各要素の関係を明確化し、河川環境問題の階層性を明らかにした。【道奥】:流れの多様性を創出するために浅水部と深水部を交互に設置した開水路流の抵抗特性を実験的に明らかにした。さらに,浅水部と深水部の流水断面間の流速差に基因する内部せん断力を考慮した運動量保存式によって抵抗係数を算出し,実験値との比較検討を行った。【村岡】:

急激に都市化の進んだ寝屋川流域において、治水緑地、地下調節池、地下河川の治水制御施設を含む河道ネットワークを対象とし、計画降雨に対してそれらの施設に水量がどのように分布するかをシミュレーションによって検討した。その結果から貯流水の再利用の可能性を季節毎に検討し、将来の水有効利用を定量的に評価した。【神田(佳)】:多自然型河川整備の代表的な形状である詰め杭と栗石法覆い工を用いた緩勾配護岸を対象として、構造物周辺の流況および流砂機構、構造物の抵抗特性を実験的に明らかにした。その結果から、多自然型河川改修が治水・利水機能に及ぼす影響を定量的に検討した。【宮本】:河川の水理・水質要素が生態環境に及ぼす影響について、流量・水温・水質などの基礎データベースを構築するために、兵庫県下の主要河川に関して基礎資料の収集を行った。【神田(徹)】自然河川に見られる多様な流況を河道空間に創出するために,開水路縦横断変化部の流れを画像解析手(PIV,PTV)により計測し,局所変化部において主要な流れの構造となる大規模組織渦と水路形状,水理条件との関連性について検討を行った.【中辻】:H.9年度はKJ法・ISM法の導入により河川環境の階層構造を明確にした.H.10年度は,この階層構造をもとに,実際の河川改修事業が河川環境にとって好ましいものであるのか否かを検証するため,AHP法という問題解決型意志決定法を適用した.【道奥】:瀬と淵が交互に配置された開水路流の抵抗特性を実験的に検討し,河床形状と流水抵抗との定量的な関係を明らかにした.これより,洪水時の疎通能を最大化し低木時の流況が最適となるような瀬と淵形状の最適配置を決定する方法を提案した.【村岡】:都市河川,寝屋川流域を対象に地下河川と地下貯水池を活用し,モデル降水により生ずる貯留水の雑用水への転用の可能性を量的に把握した.その結果,渇水年の夏季以外では転用は実用的に有用であることを確かめた.また,礫間貯留施設を活用し,ほぼ通年で親木用低水所要流量の確保ができることを示した.【神田(佳)】:詰め杭と栗石法覆い工による緩勾配の階段状多自然型護岸を対象として,詰め杭前面の局所洗掘について実験を行った.最上列及び2列目の詰め杭前面で洗掘が発達し,最も弱点となりうろことを指摘した.護岸延長上の単位幅流量と最大洗掘深の関係を運動量解析から導くとともに,他の実験データを用いて検証しその有用性を確認した.【宮本・東野】:河川水質環境と生態環境との相関関係を定量的に評価することを目的として,底泥,河川水質,生態環境の相互関係を水理実験によって調べた.水・底泥間での溶存酸素や栄養塩などの溶質移動現象について検討を行い,底泥から流水への溶質移動フラックスを推定するための数理モデルを構築した.
肺癌の転移,再発,予後の予測:Dynamic MRI,病理像と血管新生因子の相関

末梢小型肺癌のdynamic MRI所見と病理所見,予後との相関に関する検討を下記に発表した。3cm以下の末梢小型肺癌94例を対象とし腫瘍の増強効果と病理像を比較検討した。摘出された肺癌の標本にHE, elastic van Gieson(EVG)染色を,また,CD34,血管新生因子(VEGF)に対する免疫化学染色を施行した。CD34で染色される微小管腔構造を腫瘍内微小血管とし,これを200倍視野域で数え,微小血管数(MVCs)および視覚的に分類した微小血管密度(MVDG)とした。間質量はEVG染色から弾性線維量,膠原線維量を視覚的に群分けした。さらにVEGF発現の有無を記載し,各種増強パラメーターと比較した。結果は,MVCs, MVDGとMER(最大増強効果比),Slope(MER/Tmax:傾き),WR(単位時間増強効果減衰比)は正相関,Tmax(最大増強に至る時間)は負相関を示し,特にSlope値はMVCsと強い線形(直線)回帰を示した。WRは腫瘍内の弾性線維量・膠原線維量と負相関した。VEGF発現腫瘍は非発現腫瘍に比して,有意にMVCsが多く,Slope値が高く,リンパ節転移症例が多かった。Cox proportional hazardsmodelを用いた予後因子では,リンパ節転移,Slope値高値,VEGFの発現の3つが有意な予後因子であった。以上より,次のことが推察された.1)dynamic MRIによる末梢小型肺癌の増強効果に関しては,早期増強効果は腫瘍内の微小血管数,血管密度と強く関係(正相関)し,時間と負相関するので,血管数が多いものほど強く,早期に,増強される。後期増強効果は,微小血管および腫瘍内間質量に関係し,微小血管が多いほど,間質量が少ないほど,早く増強効果は低下する。2)末梢小型肺癌の予後因子として,リンパ節転移,VEGFの発現のほか,dynamic MRIの所見としてSlope値高値が有意な因子で,3予後因子をもつ症例の死亡率は83%と効率であった.3)末梢小型肺癌に対するdynamic MRIを詳細に検討することで,腫瘍内の微小血管数および密度,間質量を推測でき,リンパ節転移の有無を推測し得る可能性があり,また,予後の予測にも役立つ可能性が高い。対象症例は肺癌との鑑別が問題となり、dynamic MRIを施工した210例である。得られた画像から腫瘤に関心領域を設定し、時間-増強効果比(TER)曲線を作成した。TER曲線から数値化したパラメーターは,最大増強比(MER),MERに至る時間(Tmax),最大増強に至る傾き(Slope),最大増強から3分後の増強効果比に対する傾き(WR)の4つとした.特に問題となった肺腺癌と限局性器質化肺炎との鑑別に重点を置いて検討した結果,両者の区別はSlope値によってある程度可能であることが分かった(Fujimoto et al.EurRadiol 12:2002,p.386).(検討2,病理学的検討)

3cm以下の末梢小型肺癌94例を対象とし、腫瘍の増強効果と病理像を比較検討した。摘出された肺癌の標本にHE、elastic van Gieson(EVG)染色を,また,CD34,血管新生因子(VEGF)に対する免疫化学染色を施行した.CD34で染色される微小管腔構造を微小血管とし,これを200倍視野域で数え,微小血管数(MVCs)とした.間質量はEVG染色から弾性線維量,膠原線維量を視覚的に群分けした.さらにVEGF発現の有無を記載し,増強パラメーターと比較した.結果は、MVCsとMER, Slope, WRは正相関,Tmaxは負相関を示し,特にSlope値はMVCsと比較的強い直線回帰を示した.WRは弾性線維量,膠原線維量と負相関した.VEGF発現腫瘍は非発現腫瘍に比して,有意にMVCsが多く,Slope値が高く,リンンパ節転移症例が多かった.(平成15年度の展望)以上の結果をふまえ,予後調査を行って予後との相関を検討し,予後因子を明らかにする.さらに,肺癌と肺野小型良性腫瘤性病変との比較も行い,dynamic MRIが良,悪性の鑑別に有用か検討する.3cm以下の末梢小型肺癌94例を対象とし腫瘍の増強効果と病理像を比較検討した。摘出された肺癌の標本にHE,elastic van Gieson (EVG)染色を,また,CD34,血管新生困子(VEGF)に対する免疫化学染色を施行した。CD34で染色される微小管腔構造を腫瘍内微小血管とし,これを200倍視野域で数え,微小血管数(MVCs)および視覚的に分類した微小血管密度(MVDG)とした。問質量はEVG染色から弾性線維量,膠原線維量を視覚的に群分けした。さらにVEGF発現の有無を記載し、各種増強パラメーターと比較した。結果は,MVCs,MVDGとMER(最大増強効果比),Slope(MER/Tmax:傾き),WR(単位時間増強効果減衰比)は正相関,Tmax(最大増強に至る時間)は負相関を示し,特にSlope値はMVCsと強い線形(直線)回帰を示した。WRは腫瘍内の弾性線維量・謬原線維量と負相関した。VEGF発現腫瘍は非発現腫瘍に比して,有意にMVCsが多く,Slope値が高く,リンパ節転移症例が多かった。Cox proportional hazardsmodelを用いた予後因子では,リンパ節転移,Slope値高値,VEGFの発現の3つが有意な予後因子であった。以上より,次のことが推察された。1)dynamic MRIによる末梢小型肺癌の増強効果に関しては,早期増強効果は腫瘍内の微小血管数,血管密度と強く関係(正相関)し,時間と負相関するので,血管数が多いものほど強く,早期に,増強される。後期増強効果は,微小血管および腫瘍内間質量に関係し,微小血管が多いほど,間質量が少ないほど,早く増強効果は低下する。2)末梢小型肺癌の予後因子として,リンパ節転移,VEGFの発現のほか,dynamic MRIの所見としてSlope値高値が有意な因子で,3予後因子をもつ症例の死亡率は83%と効率であった。3)末梢小型肺癌に対するdynamic MRIを詳細に検討することで,腫瘍内の微小血管数および密度,間質量を推測でき,リンパ節転移の有無を推測し得る可能性があり,また,予後の予測にも役立つ可能性が高い。
司馬江漢「地球分図」の史料性の分析を主とした江戸知識人の海外情報受容過程の解明

いわゆる「鎖国」下の日本は、貿易・情報の統制下にあった。従って、かかる江戸時代を生きた知識人たちの海外情報入手方法や受容過程、世界及び国土認識の詳細がより具体的に解明されれば、情報のグローバル化が進展した現代社会を生きる我々に、国際関係の在り方や文化交流の現実を見つめ直すメッセージが提供され、現代的意義を有する史的研究成果を生み出せることになる。そこで本研究では、これまで殆ど着目されていなかった司馬江漢「地球分図」に初めて焦点を当て、その作成過程を分析することを通じて史料性や史料的価値を解明し、江漢の海外情報受容過程を具体的に究明することを目的とする。
幼児期の苦味忌避緩和に重要な苦味経験時期の検索

胎児マウスを包む羊膜内の羊水中に苦味溶液を直接注入する前処理と、母マウスの給水瓶に苦味溶液入れ、母体を介して苦味を経験させる前処理を施したのち、生まれたきたマウスに対し、苦味溶液と水との二瓶選択試験を実施した。その結果、いずれの前処理を施したマウスにおいても、苦味溶液に対する嗜好や忌避減少は認められず、その大きさは未処理マウスのものと同程度であった。このことは、妊娠中の母親の食事が仔の味嗜好(忌避)形成へ影響しにくいことを示している。ポリフェノールを始めとする健康に役立つ成分には苦味を呈するものが多々あります。幼少期の早い段階から苦味を持つ食品を食べられるようになれば、食の幅が広くなり、抗酸化性物質をはじめとする多種の食品成分を摂り入れることができ、健康維持にも役立つことが期待されます。本研究では、幼少期や離乳期、胎生期に苦味に常時触れることにより苦味に対する嫌悪感を和らげることが可能かどうかを調べることを目的としています。22年度は、胎生期に効率よく苦味を効果的に経験させるための手法を検討しました。羊水中に苦味溶液を注入する方法として、当初は超音波エコーによる注入を計画しておりましたが、子宮内の胎児を包む個々の袋(羊膜)の大きさが小さい上、数も多いため、エコーでの確認は不可能でした。そこで、開腹して直接注入する方法を模索いたしました。.出生予定4日前の羊膜には30Gの注射針を用いることにより、各羊膜に0.1mLずつ溶液を注入することが可能でした。水溶性の苦味物質安息香酸デナトニウムを注入した場合は、0.2mM以上の濃度を注入した場合は出生率が半分程度になりましたが、0.05mM以下の濃度ではほぼすべて出生していました。これらの濃度は、出生後の通常マウスが苦味を感じるのに十分な濃度であることも確認しました。他の苦味物質、PROP(プロピルチオウラシル)、シクロヘキシミドについても、それぞれ0.2mg/mL、0.0004mg/mLの注入が出生に影響を与えないことがわかりました。胎生期での苦味経験を1週間以上させるためには、さらに若い段階での注入が必要となってきます。次年度は注入技術向上を進めつつ、これらの苦味に対する嫌悪感低減が、出生後のマウスで認められるかどうかを解析するべく行動学実験系を構築する予定です。出産4日前、あるいは1週間前に羊水内へ苦味成分を注入した仔マウスと、対照マウスに対して苦味溶液と水との二瓶選択試験を行った。安息香酸デナトニウム注入群の1nM安息香酸デナトニウム溶液のPreference値は0.20、対照群のPreference値は0.21、シクロヘキシミド注入群の0.0001mg/mLシクロヘキシミド溶液のPreference値は0.36、対照群のPreference値は0.47で、いずれの苦味に関しても羊水への注入の影響は認められなかった。また、乳児期から離乳期において、飲料水に安息香酸デナトニウムを加え、苦味経験させたマウスについても苦味溶液と水との、二瓶選択試験を行ったところ、Preference値は0.20となり、羊水への注入群、対照群と差が認められなかった。このことから、苦味単独溶液で、苦味寛容度を調べることは困難であると考えた。実際、我々人間の場合も、苦いものに対する嫌悪感がなくなっても苦味単独を好んで摂ることはない。そこで、甘味やうま味と共存させ、その中での苦味部分への嫌悪を調べることにした。まず、対照マウスを用いて、甘味、うま味と苦味の組み合わせの適切な混合比をリック解析法を用いて検討した。これは溶液の味嗜好性がリック回数と相関するという実験動物の習性を利用した方法である。種々の濃度の苦味溶液のリック回数とそれらに甘味、うま味を添加したもののリックス回数を比較し、苦味のマスキング効果を定量化した。その結果、甘味として4%スクロースを添加した場合は56%、2.5mサッカリンを添加した場合は47%のマスキング効果が、うま味として500mMグルタミン酸ナトリウムを添加した場合は69%のマスキング効果が認められた。羊水への苦味注入群、乳児離乳期苦味経験群のリック解析を24年度に行い、これらの結果を比較検討する予定である。幼少期に苦味に対する忌避が少なくなれば、食経験範囲の拡大や機能性の高い食品の積極的摂取につながることが期待できる。苦味嫌悪を軽減する手法として、胎児期に苦味を経験させる手法を試みた。実験動物にはラット、苦味にはキニーネ塩酸塩および安息香酸デナトニウムを用いた。

胎児ラットを包む羊膜内の羊水中に苦味溶液を直接注入する前処理と、母ラットの給水瓶に苦味溶液入れ、母体を介して苦味を経験させる前処理を施したのち、生まれたきたマウスに対し、苦味溶液と水との二瓶選択試験を実施した。その結果、いずれの前処理を施したマウスにおいても、苦味溶液に対する嗜好や忌避減少は認められず、その大きさは未処理ラットのものと同程度であった。このことは、妊娠中の母親の食事が仔の味嗜好(忌避)形成へ影響しにくいことを示している。次に、甘味、うま味、塩味添加による苦味感の低減効果を検討した。マウスを用いてリック試験を行った結果、スクロース、スクラロース、サッカリン、グルタミン酸ナトリウム、塩化ナトリウム添加によって苦味感低減効果が濃度依存的に起こることが確認された。さらに、この低減効果が中枢のどの部分で起こるのかを検討するために、オピオイド受容体阻害剤あるいはドーパミン受容体阻害剤を予め処理したマウスを用いて、苦味低減効果を比較したところ、ドーパミン受容体阻害剤であるハロペリドールを投与したマウスにおいて、効果が認められた。このことは、幼少期において、ドーパミン脳内報酬系を鍛えることによって効率的に味混和による苦味低減が可能になることを示唆している。23年度は羊水内への苦味溶液注入技術向上を進めつつ、これらの苦味に対する嫌悪感低減を出生後のマウスで認められるかどうかを解析することが目的であった。実際に苦味溶液を羊水注入して得られたマウス、授乳期から離乳期にむけて苦味溶液を経験したマウスを用いて、苦味溶液と水との48時間二瓶選択実験を行った。結果は、仮説通りにはならなかったが、それにより、苦味単体に対する嫌悪感の低減は起こらないであろうという結論を得た。24年度には苦味+うま味、苦味+甘味などの複合溶液に対する苦味嫌悪感低減を調べる予定であり、そのための準備として、通常マウスの苦味複合溶液に対する行動特性を23年度中に調べ、概ね条件がそろった。24年度が最終年度であるため、記入しない。c57BL/6系統マウスを用いた研究により得られたマウスの苦味に関する行動特性を元に、比較的交配能力の高いICR系マウスの苦味に関する行動特性を調べる。さらに、ICR系マウスの胎生期苦味経験マウスと対照マウス、乳児期苦味経験マウス・離乳期苦味経験マウスにおける苦味に対する嗜好を動物行動学に基づき解析・比較する。苦味に対する嗜好や嫌悪感低減が、胎生期の母親の食事によって変化しうる可能性があるかどうか検討する。苦味に直接作用しない甘味やうま味などの栄養成分を添加し、苦味に対する嫌悪感低減率が苦味経験マウスと対照マウスで異なるのかどうかを検討する。これらの実験結果を総括し、どの時期に苦味を経験し、苦味をどのように処理するのが将来の苦味忌避を緩和するのに適しているかを推察する。
局所的レニン・アンギオテンシン系（RAS）活性化による関節軟骨変性の機序の解明

1)C57/BL6マウス膝内側半月不安定化OA(DMM)モデル、および、ヒトレニン・アンギオテンシノーゲン遺伝子導入つくば高血圧マウス(THM)のトレッドミル強制走行膝OAモデルを用いて、膝関節軟骨変性の進行とAT1R・AT2Rの発現状況を組織学的に検討した。DMM C57/BL6マウスおよび強制走行THMでは経時的に軟骨変性スコアの上昇を認めた。同様に、経時的にAT1R・AT2RとX型コラーゲン陽性細胞率の上昇を認めた。また、有意にAT1R陽性細胞率およびX型コラーゲン陽性細胞率は上昇した。また、スコアとX型コラーゲン陽性細胞/AT1R陽性細胞は有意な正の相関を認めた。さらに、AT1R陽性細胞率とX型コラーゲン陽性細胞率の間に強い正の相関を認めた。コントロールのマウスではAT1R・AT2RとX型コラーゲンの発現は認めなかった。2)軟骨細胞上のAT1R機能をin-vitroで解析するために、ウシ関節軟骨細胞の3次元培養を行なった。まず、培養軟骨細胞のAT1R発現を確認した。これに周期的圧迫負荷を加えた群、アンジオテンシンII添加群、ARB添加後に圧迫負荷を加えた群について、RT-PCRおよびウェスタンブロットを用いてX型コラーゲンおよびRunx2発現を調べた。さらに、細胞内にシグナル経路を解析した。アンジオテンシンII添加および圧迫負荷によりX型コラーゲンおよびRunx2発現は上昇し、ARBは圧迫負荷によるこの効果を抑制した。また、ARBは圧迫負荷によるG蛋白依存性シグナル伝達を抑制した。3)以上より、軟骨組織に対する過剰な運動負荷がAT1Rの発現を促し、また、局所性レニン・アンギオテンシ系(RAS)の活性化は機械的ストレスによる軟骨変性を促進する可能性が示された。RASは生活習慣病の一つである高血圧症と変形性関節症を結びつける因子の一つである可能性が示された。1)C57/BLマウスの膝内側半月を不安定化し、膝関節に加わる機械的ストレスを増加させ膝関節OAを誘発するモデル(マウスDMMモデル)を用いて、in-vivoにおいて機械的ストレスがAT1R、AT2Rの発現亢進を行なうかを組織学的に検討した。また、OAの進行(マンキンスコアによる評価、X型コラーゲン、Runx2の発現の増加)とともにAT1R、AT2Rの発現が増加するかを検討した。その結果、経時的なAT1RとX型コラーゲンの発現上昇、OAスコアとの相関を認めた。2)つくば高血圧マウス(THM)の長期自然飼育を行い、局所RASの活性化が加齢関連膝関節OAに与える影響を観察している。短期(12週)、中期(24週)、および長期(50週)で順次安楽死させ、左膝関節を摘出し、標本を準備している。長期飼育中のマウスの体重を計測して、膝関節に対する負荷に差がないことを確認している。3)予備実験として行なった単層培養系ではReal time-PCR法でAT1R、AT2Rの発現が十分に認められた。ウシMTP関節から分離した軟骨細胞をアガロースゲル内に包埋、3次元培養したウシ軟骨細胞にもAT1R、AT2Rの発現があることを確認した。Flexercell (FX)-4000を用いて周期的圧迫負荷を加え、安定的に軟骨細胞を肥大分化させる実験条件を確立した。肥大軟骨細胞のマーカーとしてはX型コラーゲン、Runx2の発現量を用いた。その際のAT1RとAT2Rの発現状況をReal time-PCR法、ウェスタンブロット法にて確認した。下記の如く、研究の進捗状況は予定通りと考えている。マウスDMMモデルを用いた研究では、予想通りの結果が得られた。すなわち、軟骨組織におけるAT1R発現、OAの進行(マンキンスコアによる評価)および軟骨細胞の肥大分化(X型コラーゲンの発現)の間には有意な相関が認められ、AT1Rの発現はOAの進行に関与する可能性が示唆された。Flexercell (FX)-4000を用いて周期的圧迫負荷(機械的ストレス)をゲル内に包埋した軟骨細胞に加える実験でも、AT1Rの発現が軟骨細胞の肥大分化を促進する役割を果たしていることを示す結果であった。長期飼育による局所RASの活性化が加齢関連膝関節OAに与える影響については現在標本を蓄えている段階である。1)C57/BL6マウスの膝内側半月不安定化(DMM)OAモデルを用いて、膝関節軟骨変性の進行とAT1Rの発現状況を組織学的に検討した。DMMマウスでは経時的に関節軟骨変性を示すマンキンスコアの上昇を認めた。また、経時的にAT1R陽性細胞率とX型コラーゲン陽性細胞率の上昇を認めた。マンキンスコアの上昇とAT1R陽性細胞率およびX型コラーゲン陽性細胞率の上昇には有意な相関を認めた。マンキンスコアとX型コラーゲン陽性細胞率/AT1R陽性細胞率には有意な正の相関を認めた。また、AT1R陽性細胞率とX型コラーゲン陽性細胞率の間に強い正の相関を認めた。一方、コントロールマウスではAT1RとX型コラーゲンの発現は認めなかった。以上より、軟骨組織に対する過剰な運動負荷がAT1Rの発現を促し、AT1Rの発現はさらに軟骨細胞の肥大分化を促す可能性が示唆された。2)軟骨細胞上に発現するAT1R機能をin-vitroで解析するために、ウシ関節軟骨細胞を3次元培養した。

この軟骨細胞に周期的圧迫負荷を加えた群、アンジオテンシンIIを加えた群、ARBを加えた後に周期的圧迫負荷を加えた群について、RT-PCRおよびウェスタンブロットを用いてX型コラーゲンおよびRunx2発現を調べた。さらに、これらの刺激が細胞内にシグナルを伝達するか、すなわち、G-蛋白依存性経路、非依存性経路のシグナル蛋白のリン酸化を行うか、微量蛋白定量装置(Bioplex)を用いて検討した。その結果、アンジオテンシンII添加および周期的圧迫負荷によりX型コラーゲンおよびRunx2発現は上昇し、ARBは圧迫負荷によるこの効果を抑制した。また、ARBは圧迫負荷によるG蛋白依存性シグナル伝達を抑制した。これらの結果は上記のin-vivoでの観察結果を支持するものであった。下記の如く、研究の進捗状況はやや遅れているものの、ほぼ予定通りと考えている。マウスDMMモデルを用いた研究では、予想通りの結果が得られた。すなわち、軟骨組織におけるAT1R発現、OAの進行(マンキンスコアによる評価)および軟骨細胞の肥大分化(X型コラーゲンの発現)の間には有意な相関が認められ、AT1Rの発現はOAの進行に関与する可能性が示唆された。また、正常な関節軟骨細胞ではAT1Rの発現を認めないことより、軟骨組織における過剰な力学的負荷がAT1R発現を誘導するものと思われた。Flexercell (FX)-4000を用いて周期的圧迫負荷(機械的ストレス)を3次元培養軟骨細胞に加えるin-vitro実験でも、AT1RはリガンドであるアンジオテンシンIIとともに、機械的ストレスにより活性化し、軟骨細胞内にシグナル伝達を行うことが明らかになった。すなわち、軟骨変性にともない発現誘導されるAT1Rはメカノセンサーとして機能し、軟骨細胞の肥大分化を促進する役割を果たしていることを示す結果であった。上記の結果は、FEBS Open Bioに投稿し受理された。長期飼育による局所RASの活性化が加齢関連膝関節OAに与える影響については標本を蓄えている段階で、解析を始めることが出来ていない。1)C57/BL6マウス膝内側半月不安定化OA(DMM)モデル、および、ヒトレニン・アンギオテンシノーゲン遺伝子導入つくば高血圧マウス(THM)のトレッドミル強制走行膝OAモデルを用いて、膝関節軟骨変性の進行とAT1R・AT2Rの発現状況を組織学的に検討した。DMM C57/BL6マウスおよび強制走行THMでは経時的に軟骨変性スコアの上昇を認めた。同様に、経時的にAT1R・AT2RとX型コラーゲン陽性細胞率の上昇を認めた。また、有意にAT1R陽性細胞率およびX型コラーゲン陽性細胞率は上昇した。また、スコアとX型コラーゲン陽性細胞/AT1R陽性細胞は有意な正の相関を認めた。さらに、AT1R陽性細胞率とX型コラーゲン陽性細胞率の間に強い正の相関を認めた。コントロールのマウスではAT1R・AT2RとX型コラーゲンの発現は認めなかった。2)軟骨細胞上のAT1R機能をin-vitroで解析するために、ウシ関節軟骨細胞の3次元培養を行なった。まず、培養軟骨細胞のAT1R発現を確認した。