hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
種々の異方性金属板の冷/温間塑性構成モデルとその成形シミュレーションへの応用

本研究は,大きく【1】塑性構成モデルの構築と【2】構成モデルを用いた板成形シミュレーションとそれによる成形性の評価などに関する事項に分けられる.以下はそれぞれに関する成果概要である.【1】塑性構成モデルの構築について(1)板の異方性,バウシンガー効果および繰返し加工硬化を適切に表現できる塑性構成モデル(Yoshida-Uemori model)を構築した.このモデルの妥当性を主に高張力鋼板および軟鋼板の二軸引張り試験および繰返し塑性実験により確かめることができた.(2)焼鈍した鋼にみられる降伏点現象を的確に表現できる弾粘塑性構成モデルを提案した.その妥当性を引張り試験および繰返し塑性試験により確認した.(3)アルミニウム合金(A5083)およびマグネシウム合金(AZ31)の引張りにおける応力-ひずみ関係の温度・速度依存性について実験的に明らかにするとともに,それを表現する粘塑性モデルについて提案した.また,これらの板材について温間二軸引張り試験を実施し,その異方性降伏曲面について調査した.【2】構成モデルを用いた板成形シミュレーションとそれによる成形性の評価など(1)上記のYoshida-Uemori modelを汎用FEMコード(PAM STAMP 2G)に組込み,高張力鋼板のハット曲げ,Sレール成形などのシミュレーションを行った.その結果,板材の流動およびスプリングバックの解析精度は従来のモデル(等方硬化モデル)と比べて格段に向上した.(2)スプリングバックについては金型のたわみも影響することがわかり,それを考慮した計算アルゴリズムを新たに提案した.(3)スプリングバックを最適ビード配置により抑制する方法を提案した.(4)引張り曲げにおける破断限界のクライテリオンを提案し,その妥当性を実験により示した.(5)接着接合した板の成形性に及ぼす速度の影響を実験とシミュレーションより明らかにした.(6)局部加熱インクリメンタルフォーミングを考案し,アルミニウム合金板についてその成形限界を明らかにした.本研究は,大きく【1】塑性構成モデルの構築と【2】構成モデルを用いた板成形シミュレーションとそれによる成形性の評価などに関する事項に分けられる.以下はそれぞれに関する成果概要である.【1】塑性構成モデルの構築について(1)板の異方性,バウシンガー効果および繰返し加工硬化を適切に表現できる塑性構成モデル(Yoshida-Uemori model)を構築した.このモデルの妥当性を主に高張力鋼板および軟鋼板の二軸引張り試験および繰返し塑性実験により確かめることができた.(2)焼鈍した鋼にみられる降伏点現象を的確に表現できる弾粘塑性構成モデルを提案した.その妥当性を引張り試験および繰返し塑性試験により確認した.(3)アルミニウム合金(A5083)およびマグネシウム合金(AZ31)の引張りにおける応力-ひずみ関係の温度・速度依存性について実験的に明らかにするとともに,それを表現する粘塑性モデルについて提案した.また,これらの板材について温間二軸引張り試験を実施し,その異方性降伏曲面について調査した.【2】構成モデルを用いた板成形シミュレーションとそれによる成形性の評価など(1)上記のYoshida-Uemori modelを汎用FEMコード(PAM STAMP 2G)に組込み,高張力鋼板のハット曲げ,Sレール成形などのシミュレーションを行った.その結果,板材の流動およびスプリングバックの解析精度は従来のモデル(等方硬化モデル)と比べて格段に向上した.(2)スプリングバックについては金型のたわみも影響することがわかり,それを考慮した計算アルゴリズムを新たに提案した.(3)スプリングバックを最適ビード配置により抑制する方法を提案した.(4)引張り曲げにおける破断限界のクライテリオンを提案し,その妥当性を実験により示した.(5)接着接合した板の成形性に及ぼす速度の影響を実験とシミュレーションより明らかにした.(6)局部加熱インクリメンタルフォーミングを考案し,アルミニウム合金板についてその成形限界を明らかにした.室温における金属板材の集合組織異方性+大ひずみ繰り返し塑性変形挙動の実験観察とそのモデル化について研究を行った.材料としては,種々の強度レベル(330,440,590,780,980Mpa)を持つ鋼板とアルミニウム合金(A5083-0)を用いた.得られた主な結果は以下のとおりである.(1)板材の集合組織異方性を観察するための二軸引張り試験を十字型試験片を用いて行った.今年度はアルミニウム合金を中心に実験を行った.その結果,アルミニウム合金の降伏曲面はvon Misesの条件には従わず,Logan-HosfordまたはBarlatの条件で比較的うまく記述できることがわかった.また,高強度鋼板の実験も行うことができる二軸引張り試験装置の開発を行い,その動作確認を終了した.(2)大ひずみ繰り返し塑性変形挙動の実験観察を主に鋼板について行った.これにより,バウシンガー効果および繰返し加工硬化の特性について明らかにすることができた.(3)集合組織異方性+大ひずみ繰り返し塑性変形挙動を記述するための構成モデルを提案した.これによる応力-ひずみ関係の数値シミュレーション結果は実験結果と良く一致し,モデルの妥当性が検証された.(4)結晶塑性モデルにより繰返し塑性変形挙動の数値シミュレーションを行った.特に,結晶構成式に背応力の発展を考慮したモデルについて検討を行った.室温および温間における金属板材の塑性変形挙動の実験観察とそのモデル化について研究を行った.

材料としては,種々の強度レベル(330,440,590,780,980MPa)を持つ高張力鋼板とマグネシウム合金(AZ31)を用いた.得られた主な結果は以下のとおりである.(1)高張力鋼板の集合組織異方性を観察するために,二軸引張り試験を十字型試験片を用いて行い,降伏曲面の実験観察を行った.その結果,高張力鋼板は,通常のプレス成形用冷延鋼板(SPCC, SPCEなど)と比べると比較的異方性が弱く,R値は0.81.0程度であった.これらの降伏曲面は概ねHill(1948)の降伏関数で近似することができることがわかった.(2)高張力鋼板の非比例変形の実験を行い、そのときの応力-ひずみ挙動について観察した.その結果,変形経路が大きく変化する際の応力-びずみ応答は等方硬化理論では説明がつかず,移動硬化モデルが不可欠であることがわかった.(3)マグネシウム合金AZ31の温間における降伏曲面および等塑性ひずみ曲面について実験的に観察した.これらの曲面はvon Misesの降伏関数では表すことができず,BarlatあるいはLogan-Hosfordの降伏関数で比較的良く近似できることがわかった.(4)fccおよびhcp金属に対する拡張Taylor結晶塑性モデルの定式化を行った.これを用いた繰返し塑性変形挙動の数値シミュレーションを行った.平成17年度の研究は,【1】板材の冷間/温間における板材の弾塑性構成モデルに関する研究と【2】その成形シミュレーションへの応用に大別される.それぞれについての主な成果は以下のとおりである.【1】板材の冷間・温間における板材の弾塑性構成モデルに関する研究(1)高張力鋼板の非比例変形実験を二軸引張り試験機を用いて行い,その変形挙動について調査した.その結果,この挙動を記述するためには研究代表者らの提唱しているYoshida-Uemori modelなど移動硬化モデルが不可欠であることがわかった.(2)降伏点現象を記述する新しい弾塑性構成モデルを提案した.これを用いることにより,調質圧延における降伏点除去のプロセスが明らかとなった.(3)アルミニウム合金およびマグネシウム合金の温間における降伏曲面形状に及ぼす温度とひずみ速度依存性を実験的にあきらかにした.これらはBarlatのモデルにより,比較的よく記述できることがわかった.【2】その成形シミュレーションへの応用(1)高張力鋼板のスプリングバック解析をYoshida-Uemori modelを用いて行うことにより,高精度の予測が可能であることが明らかとなった。このことは,Sレールの実験からも検証された.(2)スプリングバック解析には金型のたわみの影響を考慮することも大切であることを示し,そのための新しい計算アルゴリズムを提案した.(3)アルミニウム合金板の引張り曲げにおける破断限界のクライテリオンを提案し,その妥当性を実験により示した.
バリア層に点磁性体を有する超伝導接合の評価と三端子素子応用に向けての基礎研究

ニオビウム薄膜およびニッケル薄膜を強力磁石を使ったマグネトロンスパッタリング法で堆積している。ニオビウム用およびニッケル用スパッタリング真空チェンバーを真空トンネルで接続し、試料を運ぶことにより、ニオビウム/バリア/ニッケル/ニオビウムのサンドイッチ構造が製作できるようになった。電圧降下のおこらない超伝導ジョセフソン電流と、有限電圧での共振電流ステップを観察し、正方形接合の各辺に平行なHx, Hy磁界の2次元面に対するそれらの依存性を測定した。研究の成果について超伝導体サンドイッチ構造であるジョセフソン素子を磁界センサーとして、その2次元もしくは3次元の磁界特性を評価している。また、超伝導体薄膜と磁性体薄膜の磁化Mの磁界H依存性(M-H特性)を評価した。また、近接して超伝導体を置いた場合に超伝導体サンドイッチ構造のジョセフソン素子の磁界特性のシフト、および、反磁性の効果を表す磁界感度変動による2次元特性の拡張を実験的に確認した。研究の意義磁性体はこれまで超伝導体とは相いれないものとみなされてきたが、磁性体元素を含む超伝導体の発見に代表されるように、デバイスの面からもナノのオーダーで制御すれば、超伝導をこわさない程度で磁性体を近接させて、さらにその履歴特性を利用し、メモリや論理素子に応用可能なデバイスに応用できる素子を作るべく、超伝導薄膜、磁性体薄膜の堆積をおこなっている。重要性超伝導体は広い意味で磁性体の一種であり、その磁界を追い出す完全反磁性のマイスナー効果は、磁性体としてみれば、一種の反磁性体とみなすことができる。これらの組み合わせによる新しいデバイスは、これまでにない新機能のデバイスとなる可能性を秘めている。我々は、超伝導専門の中山と磁性体の専門家の阿部が協力して、新デバイスに向けての基礎実験をおこなっている研究の成果について超伝導体サンドイッチ構造であるジョセフソン素子を磁界センサーとして、その2次元もしくは3次元の磁界特性を評価している。薄膜堆積はマグネトロンスパッタリング法でおこなっている。我々は、超伝導専門の中山と磁性体の専門家の阿部が協力して、新デバイスに向けての基礎実験をおこなっている。電圧降下のおこらない超伝導ジョセフソン電流と、有限電圧での共振電流ステップを観察し、正方形接合の各辺に平行なHx,Hy磁界の2次元面に対するそれらの依存性を測定した。点磁性作成のためのマスクを作成し、その点磁性をジョセフソン素子のどの場所に置くのが良いか等基礎実験の準備を進めている。
米作単作地帯における巨大地主の生成過程に関する研究

近代日本地主制の構成をみると、米作単作地帯、とくに新潟県において巨大地主の集中的存在を特質とした地主の展開状況を確めることができる。大正13年には全国の土地所有規模500町歩以上の巨大地主22名(除北海道・沖縄)のうち9名が新潟県に存在した。これら巨大地主諸家の大半は新潟県の中でも広大な水田地帯である蒲原・頸城両平野部に集中していたが、いずれもその地主的生成は江戸期に遡って確められる。江戸期における土地集積・所持過程の究明により、以下のような三類型を抽出し、諸家を区分することができる。第一類型江戸期型宝暦天明期を生成期とし、寛政化政期を展開期として巨大化を達成。天保以降幕末期は固定化し、明治初年に再編期を迎える。第二類型幕末期型諸家により生成時期に遅速はあるが、緩やかな生成過程を天保初期まで続け、幕末期に巨大化を達成。明治期にも成長を継続する。第三類型明治期型幕末期に地主的成長を開始し生成期を終え、明治期に入って巨大化を達成。以上の究明結果からみて、限られた史実による巨大地主=新田地主とする見解や、明治以降の生成とする見解は訂正されなければならない。米作単作地帯の巨大地主は江戸期における長期かつ広範囲の土地集積によって形成された。江戸期型諸家は事実として新田開発に関係したが、すでに巨大化した後であり、開発結果がより一層の巨大化を促がしたとみるべきであろう。触れるべき論点は多くあるが、対象の巨大さと史料的制約から研究はいまだ不十分である。生成過程をめぐる諸問題と共に、今後巨大地主の展開過程の究明が続けられなければならないであろう。周知の如く米作単作地帯に展開した地主制は近代日本地主制の脊〓的位置を占め,とくに新潟県においては多数の巨大地主の集中的存在を特質としていた.その生成過程は江戸時代後期から明治時代前半期かけて,質地形態による巨大な土地集積の展開過程であり,巨大化の時期によって「江戸期型」「幕末期型」・「明治期型」に区分しうる.新潟県における巨大地主の展開地域は蒲原および頭城地方であるが,江戸期の蒲原地方は幕府・中小諸藩の錯綜した領有関係下にあり,領主の過度の年貢収奪による農民の窮乏化とそれに対する金融的吸着,窮迫する領主財政への金融的関与と各種特権の獲得などは巨大地主への成長条件として指摘しうるが,その実証的究明は十分でない.本年度は幕末期の長岡藩と同領内に成長した幕末期型巨大地主今井家との関係,具体的には河井継之助の藩政改革における藩財政運営に全面的に携った今井家地主経営との関係の究明を試みたが,慶応4年北越戊辰戦争時の打こわしや明治政府の取調べの過程で基本となる帳簿類が失われた可能性が強く,量的に莫大な史料の中から関連する事実を堀り出す作業を継続中である.例えば,元治元年には「長岡御定用金」として月割金を年間6500両, 612月間の江戸登金を15400両出金すること,これに対し年貢米約2万俵を払い下げることなどの事実が確かめられたが,上記課題究明のためにはさらに次年度以降の史料調査・整理が必要である.さらに,今井家の土地集積地域が割地制施行地域であることに留意した史料整理が行われなければならないであろう.なお,領域地方についての地主制研究の現状に鑑み,基礎的作業として明治前半期の地主諸階層の存在状況について整理を試みたことを付記する.新潟県蒲原平野部および頚城平野部に展開した大地主制について、前年度に提起した諸問題を引き続き追及した。

幕末期の長岡潘財政と今井家との関係について、まず、領主財政と密接な関係を持ちうるに至るまでの過程からみた地主的成長の基礎的学件として、(1)割地慣行地帯における金融活動と質地集積、(2)庄屋株の「東海道の宿場の数」ほどの集積とその意味、(3)米穀流通における地主作徳米の位置などについて整理を試みた。割地慣行下においては土地所持は軒前で表示され、その内容が村落によって異なるため、統一した数値で捉えることが困難であるが、天保嘉永期における急速な集積により約400町歩を所持する大地主に成長していたとみられる。所持の中心は長岡領であったが、長岡藩との財政、金融上の密接な関係は安政期から始まり慶応初年まで、藩財政運営の改革を伴ないながら展開される。幕府水原代官による水原町居住大地主からの長岡藩への金融の斡旋という注目すべき事象があり、その解決(返還)をめぐって今井家と長岡藩との関係が開始された。今井家が水原町居住大地主や寺泊、与板、地蔵堂などの在町の商人、地主と結んで準備した資金を藩に提供し、一方で長岡領蒲原郡巻・曾根両組の年貢米の一括払下げをうけるという構造である。前年報告したように総括的帳簿を欠くため、現在、「当座帳」「差引帳」を整理、集計中であるが、その作業により今井家の全経営とその中における長岡藩財政の位置づけが可能となろう。なお、頚城地方については著名な質地騒動時の地主的土地所有の展開状況の解明を試み、手作地主-名子体制から作徳地主-小作体制への過渡期にあったという見通しを得た。近世越後における巨大地主諸家の生成過程を土地集積の面から究明していくと次の諸点が判明し、新たな課題が提起される。一つは、当面巨大地主としての土地所有規模の最低限を100町歩以上とすると、この規模に到達するためには、200石前後の小規模村が比較的多く、幕領・中小諸藩領の錯綜している越後では、土地集積・所持の範囲は村を越え、さらに領有を越えていることである。かかる土地集積を展開しうることが巨大地主化の必須条件であって、居住する村でいかに大量集積しても、それだけでは巨大地主は生成しない。土地の村外(領外)流出を禁ずる村掟・領主規制をこえての土地集積がいかにして可能であったかについては、例えば分家を媒介とする合法的方法等が確められたが、さらに諸藩の土地政策の究明が必要であろう。その場合、長岡藩の割地制、新発田藩の360歩=1反の年貢高制等が対象となろう。次に、地主が生成・展開した村の階層構成は土地移動の増大につれて上下に分化し、少数の大高持=地主と圧倒的多数零細高持・無高農とから成る状況が確められる。巨大地主諸家が不在地主として進出した村々では、村民の階層が上層を欠き、中・下層に片寄った構成を示している事例も多い。かかる階層分化の様相は宝暦天明期から現れはじめ、天保期を経て、幕末期を通じて明確化していくと考えられる。米作単作地帯におけるこのような農民層分化の展開と巨大地主生成との関係、すなわち、農民各層の土地放出=喪失が少数の巨大地主家への土地集中を生むような展開過程についてさらに究明される必要があろう。
不安障害に関わる脳内機序の解明

てんかん発作の多発後に出現するマウスの不安様行動の発症機序とストレス反応との関連を調べた。不安様行動の発現にはカテコールアミンは関与せず、てんかん発作の多発後の数日間に引き起こされる脳内変化が関わることが明らかとなった。イムノブロットで解析した結果、不安様行動の発症と平行してBDNFの発現が増加することが明らかとなった。不安様行動を示すマウスでは慢性ストレス応答に異常が認められた。恐怖や不安は、脅威に適切に対処するために不可欠な機能であるが、それらの発現が不適切に起こると様々な不安障害が引き起こされる。不安や恐怖はストレス反応と密接に関係しているが、その脳内機序については殆ど明らかにはなっていない。我々は23年度に、強固な不安様行動を示す2つのモデルマウス系(SNAP-25ノックインマウスおよびピロカルピンマウス)を用いて、不安様行動の発症に伴って起こる脳内変化を調べ、脳由来神経栄養因子(BDNF)の発現が密接に関わっている可能性を明らかにすると共に、BDNF成熟体およびBDNF前駆体を認識する特異抗体の作成に成功した。平成24年度には、培養細胞を用いてBDNFのプロセッシング過程を調べ、アストロ細胞ではBDNFのプロセシングが遅く、多くのBDNFが前駆体のままで貯蔵されることを見出した。さらにプッシュプルシステムを用いて、自由行動下のマウスの海馬で、脱分極刺激に伴ってproBDNFが放出されることを確認した。また不安様行動の発症とストレス反応の変化との関係を明らかにするため、上記の2つのモデルマウスのストレス反応を調べ、平常時や急性拘束ストレスを加えた直後の血中コルチコステロン濃度には有意な差は認められなかったが、1日30分間の拘束ストレスを毎日加えた場合、正常マウスでは2週以降に急性ストレス応答が減少したが、SNAP-25ノックインマウスでは1週間後に急性ストレス応答が見られなくなることを見出した。一方、不可逆的に不安様行動を生じさせたピロカルピンマウスでは、不安様行動の発症に伴い急性ストレス反応が消失している個体が出現することを見出した。今後はこれらの解析をさらに進めることで、ストレスと不安障害との関係をより明らかにすることが出来ると考えられる。これまでにピロカルピン処理条件を変えることで、マウスに可逆的および不可逆的に不安様行動を発症させることができることを明らかにしてきた。不安様行動の発症や消失に伴い、脳内にどのような変化が生じているかを明らかにするため、てんかん重積後様々な日数の海馬のタンパク質量をイムノブロット解析で調べた。脳内変化をWBおよび組織化学で詳細に調べた。グルタミン酸レセプターを始めとする多くのタンパク質の量はてんかん重積後減少したが、調べたタンパク質の中ではGFAPとBDNFのみが増大していた。BDNFの量は不安様行動が見られなくなったマウスでも高いままであったが、BDNFの量は不安様行動を示す時期のみに高いことが明らかとなった。不安様行動の発現にBDNFが関与する可能性が得られたので、BDNFの脳内発現を免疫組織化学によって調べるために不可欠な抗BDNF抗体の作成を行った。その結果proBDNF、matureBDNF、panBDNFに対するモノクローナル抗体の作成に成功した。ピロカルピン投与によって引き起こされる不安様行動の発現が不可逆的になるのが、自発的なてんかん発作が起こるためであるのか否かを明らかにするため、シリンジポンプを用いた抗てんかん薬の連続投与法の開発を行った。これまでのところ、フェノバルビタールを連続投与しても不安様構造の出現には変化が見られなかったので、現在ビデオ解析で発作が抑えられているかの確認を進めている。可逆的および不可逆的に不安様行動を示すピロカルピンマウスを用い、不安様行動の発現に伴って変動する脳内タンパク質をスクリーニングした結果、候補タンパク質としてBDNFを見出すことに成功した。BDNFの発現が不安様行動の発症に関わるかを明らかにするためには、BDNFの発現変化が見られる脳内部位を特定することが必要であるが、そのために不可欠な各種BDNFに特異的なモノクローナル抗体の作成にも成功した。さらに不可逆的に不安様行動が出現するのは、(1)不可逆的な脳内変化が起こっている、あるいは(2)自発的なてんかん発作が繰り返され、その都度不安様行動が出現するため不可逆的に見える、という二つの可能性が考えられる。この二つの可能性のどちらが妥当であるかを明らかにするには、自発発作を長期にわたって抑制する必要がある。このために不可欠な抗てんかん薬の連続投与装置の作成も行い、実験を開始することができた。不可逆的不安様行動の発現が、脳内構造やタンパク質発現の不可逆的変化によるものか、自発てんかん発作の多発によるものであるかを明らかにするため、抗てんかん薬の長期的な連続投与を行う。可逆的および不可逆的不安様行動の発症に伴う脳内変化をさらに明らかにするため、海馬や前頭皮質、扁桃体のプロテオミクス解析を行う。BDNFの発現が不安様行動の発症に関わるかを明らかにするため、23年度に作成したこうBDNF

モノクローナル抗体を用いた免疫組織化学を行う。またBDNFのKOマウスやp75KOマウスにピロカルピンを投与し、不安様行動が発症するかを調べる。不安様行動の発症がストレス系にどのような影響を及ぼすかを明らかにするため、不可逆的不安様行動を発症させたマウスに、冷水拘束ストレス、テープ拘束ストレス、社会性ストレスなどを加え、脳内各部位のCRF量や血中ACTHおよびコルチコステロン濃度の変化を市販のELISAキットを用いて測定する。またデキサメサゾン抑制試験を行い、フィードバック制御系の変化を調べる。不可逆的不安様行動を発症させたマウスに、様々な抗不安薬、抗うつ薬などを投与し、不安様行動の消失が見られるかを調べる。硬化の見られた薬物については脳内構造やタンパク質発現にどのような影響が現れているかを調べる。マウスの購入や飼育費。タンパク質発現変化探索のための抗体購入費。免疫組織化学関連試薬の購入費。コルチコステロン定量キットの購入費。PCR解析のためのプライマー購入費。各種抗不安薬、抗てんかん薬の購入費。神経化学会大会での発表のための旅費、宿泊費。論文英文校閲費。その他。
超音波を用いた新規バイブロニック状態の磁場印可によるカイラル対称性破れの研究

東北大学金属材料研究所との共同研究により,希釈冷凍機とハイブリッド磁石を組み合わせた極低温・定常強磁場弾性率測定システムを用いて,PrT2Zn20 (T=Ir, Rh)の弾性率C44における回転不変性効果及び異方性効果と(C11-C12)/2の回転不変性効果を測定した。両物質における新規磁場誘起相が出現する臨界磁場より低い磁場で測定した回転不変性効果とそれより高い磁場で測定した回転不変性効果には明らかな自発的差異が生じることを初めて見出した。これらの結果は,我々が提案する「新規バイブロニック状態の磁場印加によるカイラル対称性の破れ」に合致しており,本研究の目的を実験の側面から達成したと言える。PrT2Zn20 (T=Ir, Rh)について,計画当初は27年度実施を計画していたドイツ国立ドレスデン強磁場研究所との共同研究を26年度中に実施し,パルス超強磁場マグネットを用いた弾性率測定実験を行った。この結果,超強磁場中において,これまで報告例のない,磁場誘起相転移あるいは磁場誘起相を検出した。また,回転不変性効果の兆候をも見出した。これらの成果は,当初の計画以上に進展しているといえる。ただし,パルス強磁場では,観測される現象が短時間にしか検出できないため,磁場誘起相の特定には至っていない。そこで,27年度ではこの磁場誘起相の正体を突き止めるため,東北大学強磁場施設との共同研究を行い,極低温定常強磁場中の実験を実施する。当該物質以外の成果としては,Yb系重い電子反強磁性体として注目されているYbIrGeの結晶場分裂した4f電子状態を弾性率測定の観点から詳細に決定した。更に,この物質は低温で時期的な逐次相転移を行うが,この磁気相図も決定した。分担者による成果として,カゴ状化合物PrIr2Zn20の純良単結晶を作製し、磁場中比熱を0.1 K以下まで測定した。磁場[100]方向において、非フェルミ液体的挙動から重い電子的な振る舞いへのクロスオーバーを見出した。非クラマース系の新たな基底状態が発現している可能性が高い可能性がある。27年度は,この新規の基底状態について超音波測定や中性子散乱、NMR/NQRなどの微視的手法により検証する。一方,モット絶縁体Ca2RuO4においては,わずか40 V/cmの電場で2%もの大きな体積変化を伴って金属化することを最近発見した。転移温度近傍での比熱・潜熱の測定を行った結果,比熱は,357Kの転移温度近傍で潜熱に伴う鋭いピークを示すとともに,357-200 Kにわたってなんらかの内部自由度の増加を示唆するエントロピーの増大を観測した。研究計画調書で計画した27年度実施予定のドイツ国立ドレスデン強磁場研究所との共同研究は1年度前倒しして26年度に実施できた。このパルス超強磁場中弾性率測定実験により、新たな磁場誘起相を発見するとともに回転異方性の兆候もつかんだ。しかし、パルス強磁場では観測される現象が短時間にしか検出できないため、計画調書には記していない新たな展開として定常超強磁場中の弾性率測定が必要になった。以上のことについては、昨年度の研究実績報告書で報告したとおりである。幸いなことに、東北大学金属材料研究所で開発中であった、ハイブリッド磁石と希釈冷凍機を併用する弾性率測定システムが完成したので、27年度に共同利用を申し込んだところマシンタイムを確保することが出来た。本装置を使用し、PrRh2Zn20の弾性率(C11-C12)/2における回転不変性配置における定常強磁場実験を、磁場28Tまで、温度は希釈冷凍機温度から4,2Kまでの範囲で実施した。その結果、磁場誘起相の相境界において我々の予想と合致する新規バイブロニック状態の出現を示唆すると考えられる異常を検出した。信頼性を上げるため、C44における回転不変性配置および異方性配置での定常超強磁場実験、およびPrIr2Zn20に対する同様の実験を28年度予定している。PrRh2Zn20およびPrIr2Zn20に関する研究以外に,クラスレート化合物Cu12Sb4S13については,当該物質の金属絶縁体相転移に不連続で巨大な弾性ソフト化が伴うことを初めて見出した。これ以外にも,Yb化合物,Ho化合物について研究を行い,7編の論文を出版し,国際会議では6件,国内会議では10件の研究発表を行った。共同研究者による研究成果は,本報告書に添付の論文リストおよび学会発表リストを参照されたい。先述の「研究実績の概要」で述べたとおり,バルス強磁場を用いた弾性率測定実験は1年前倒しで実施できており,この結果から当初の計画には無い新たな進展として,東北大学金属材料研究所との共同研究に発展し,ハイブリッド磁石と希釈冷凍機を組み合わせた定常超強磁場中弾性率測定実験を実施するに至っている。この共同研究結果は,これまでとらえられたことが無い,新規のバイブロニック状態発見の端緒になると共同研究者一同で期待している。以上の観点では,当初計画を遙かに超えて進展していると言える。この研究は,新しい量子状態を提案できる可能性があるため28年度も,先述の通り更に詳細に実施する。このため,当初計画にあるPrRh2Zn20およびPrIr2Zn20以外の同系物質に関する研究を一部控える必要が出るかも知れない。極めて重要な研究を優先する考え方からは,致し方の無い決断と了解頂きたい。

この点を踏まえて,区分を,「おおむね順調に進展している。」とした。東北大学金属材料研究所との共同研究により,ハイブリッド磁石と希釈冷凍機を用いた定常超強磁場中弾性率測定実験により,昨年度終了時に計画した本年度測定予定のPRRh2Zn20およびPrIr2Zn20における回転不変性効果および異方性効果の測定を行った。すなわち,弾性率(C11-C12)/2については,超音波の進行方向kをk // [110],変位方向uをu // [-110]として,磁場Hをそれぞれ[110]および[-110]に印加して磁場依存性を測定した。この配置を,「回転不変性効果」の配置と呼ぶ。弾性率C44では,k //[100],u // [010]として,磁場はそれぞれ結晶学的に等価な[100],[010]および[001]に印可して測定した。磁場が[100]と[010]に平行な場合は「回転不変性効果」の配置とよび,磁場が[001]に平行な場合は「異方性効果」の配置と呼ぶ。この結果,両物質における新規磁場誘起相が出現する臨界磁場より低い磁場で測定した回転不変性効果と臨界磁場より高い磁場で測定した回転不変性効果には明らかな差異が生じることを初めて見出した。この結果は,磁場印加により,我々が予想した新規バイブロニック状態の回転対称性が破れたため,新規磁場誘起相が出現したことを示唆しており,本研究の目的を実験の側面から達成したと言える。ただし,理論的裏付けが必要であることから,現在,量子力学的な解析を進めている。本計画の展開研究として反転対称性の無い三方晶ErNi3Al9型構造をもつカイラル化合物RNi3X9(R:希土類;X =Al, Ga)の回転応答測定を含む弾性的研究も開始した。我々は,DyNi3Ga9の横波弾性率C66の測定結果から,本物質がTM = 10 Kで擬縮退した4f電子結晶場状態間の四極子遷移による強四極子秩序することを初めて明らかにした。東北大学金属材料研究所との共同研究により,希釈冷凍機とハイブリッド磁石を組み合わせた極低温・定常強磁場弾性率測定システムを用いて,PrT2Zn20 (T=Ir, Rh)の弾性率C44における回転不変性効果及び異方性効果と(C11-C12)/2の回転不変性効果を測定した。両物質における新規磁場誘起相が出現する臨界磁場より低い磁場で測定した回転不変性効果とそれより高い磁場で測定した回転不変性効果には明らかな自発的差異が生じることを初めて見出した。これらの結果は,我々が提案する「新規バイブロニック状態の磁場印加によるカイラル対称性の破れ」に合致しており,本研究の目的を実験の側面から達成したと言える。「研究実績の概要」で述べたとおり,当初の計画では27年度に実施予定のパルス超強磁場マグネットを用いた超音波分光実験を,26年度中に前倒しし,ドイツ国立ドレスデン強磁場研究所との共同研究により実施することが出来た。この実績は,当初計画以上に進展していることを端的に示している。しかしながら,この実験から当初予想しなかった新たな発見(新規の磁場誘起相転移または磁場誘起相)があり,この正体を突き止めるため,極低温の定常超強磁場を用いた実験を27年度中に行うこととなった。分担者の研究においては,磁場中のPrIr2Zn20の電子基底状態は非クラマース的の新規状態であることが明らかになりつつある。これも,当初予想しなかった結果であり進展しているといえる。
多項式環の研究:効果的手法の確立とその応用

多項式環の自己同型は,多項式環論(アフィン代数幾何学)における主要な研究対象の一つである.2003年にShestakov-Umirbaevは, 3変数多項式環の自己同型に関して画期的な理論を発表し,長い間未解決だった「永田予想」を解決した.本研究はこの流れを引き継ぎ, 3変数多項式環の自己同型を分析するための有用で強力な手法を確立するとともに,それを応用して様々な興味深い定理を証明した.多項式環の自己同型は,多項式環論(アフィン代数幾何学)における主要な研究対象の一つである.2003年にShestakov-Umirbaevは, 3変数多項式環の自己同型に関して画期的な理論を発表し,長い間未解決だった「永田予想」を解決した.本研究はこの流れを引き継ぎ, 3変数多項式環の自己同型を分析するための有用で強力な手法を確立するとともに,それを応用して様々な興味深い定理を証明した.2003年にShestakovとUmirbaevが与えたアルゴリズムにより、3変数多項式環の任意の自己同型について、それが順であるか野生であるか判定することが原理的に可能になった。しかし、このアルゴリズムを実際に用いるのは難しく、今まで簡単か場合に対する適用例しか知られていなかった。昨年度の研究で、我々はこの状況を打破する重要な進展を得た。従前の研究において、我々はすでにShestakovとUmirbaevのアルゴリズムの精密化を行い、より実効的かアルゴリズムを得ていた。それに加え、今回はさらに独自に考案した新しい手法を用いることにより、様々な自己同型を組織的に分析することが可能にかった。そして、実際に多くの自己同型が野生であることを証明することに成功した。その結果、国際的にも知られていたいくつかの問題が決着した。この成果は、すでに国際会議や海外の研究所の講演会、国内の研究集会などで公表し、関連分野の専門家から大きな反響を呼んだ。2009年8月と2010年3月には、Indian Statistical Institute(インド)のダッタ氏の招きで当研究所を訪問し、「座標」の性質に関するある著名な問題について議論を行った。我々の進めている研究と、ダッタ氏の研究をすり合わせ、この問題の解決への道筋を探り、一定の感触を得た。年度末には、ShestakovとUmirbaevのアルゴリズムの改良版を元に、各ステップを具体的に記述したアルゴリズムを作成した。このアルゴリズムに基づいて、3変数多項式環の自己同型の順性を判定するためのソフトウエアを開発することは、次年度の検討課題である。前年度に開発した、3変数多項式環の自己同型の野生性判定のための効果的な方法を用いて、平成22年度前半は、さらに様々な種類の自己同型の野生性の判定に取り組んだ。一般に、多項式環の局所冪零微分から多項式環の自己同型が定まる。3変数の場合は「階数」が2以下の局所冪零微分はよく調べられているが、階数が3の局所冪零微分については不明な点が多く、具体例の構成も容易でない。そこで、我々はまずフロイデンバーグの方法を一般化し、階数が3の局所冪零微分を組織的に構成した。そして、前年度に開発した方法を応用し、その局所冪零微分たちから定まる自己同型がどれも野生であることを証明した。平成22年11月に開催されたアメリカ数学会の会合や、同年12月にインドで開催された国際研究集会、平成23年1月に台湾で行われたワークショップ等において、これまで進めてきた多項式環の自己同型に関する一連の研究結果について発表した。研究分野が近接している海外の研究者が多数参加する中で、効果的なプレゼンテーションを行い、非常に有意義な成果を得た。平成22年度の後半には、3変数多項式環の自己同型に関するShestakov-Umirbaevの理論を、基礎体が正標数の場合に拡張する研究を進めた。この研究は以前から取り組んできたものだが、標数が0の場合に重要な役割を果たす「Shestakov-Umirbaev不等式」を、正標数の場合に証明することに遂に成功した。これにより、Shestakov-Umirbaevの理論の正標数の場合への拡張に向け、研究が大きく前進した。前年度に私が実装可能な形にまとめた、多項式環の自己同型の順性判定アルゴリズムを、首都大学東京の原田氏、宮本氏、小椋氏らが、マグマというソフトウエアを用いて実装することを試みた。その際に、順性判定の理論について説明するなどして協力した。多項式環の自己同型が、簡単な形の自己同型を合成して構成できる(順である)かどうか判定するのは非常に難しい問題である。平成21年度と22年度は、多項式環を扱うための効果的な手法を開発しながら、その応用としてこの問題に取り組んできた。これらの研究について再検討する中で、「順交叉」という概念が浮かび上がった。この概念は、多項式環の自己同型が順でないことを立証する上で極めて有効である。そこで、「順交叉」の観点から、整域上の多項式環の自己同型の順性に関する研究を行い、色々な興味深い結果を得た。多項式環を扱うために「イニシャル代数」の手法は有効である。この手法を一般化するために、体におけるAbhyankar付値に関する研究を行った。そして、Abhyankar付値を部分体に制限して得られる付値の性質について、結果を得た。平成22年度から情報系研究者と共同で開発を進めていた、多項式環の自己同型の順性判定ソフトウエアがついに完成した。このソフトウエアは代数計算ソフト「Magma」上で動く。

3変数多項式環の自己同型を定義する3つの多項式を入力すると、その自己同型が順であるかどうか即座に判定結果が出力される。このソフトウエアは、http://arith. math. se. tmu. ac. jp/tame/index. htmlにおいて、詳しい使用法とともに公開されている。研究成果を論文にまとめたり、関連分野の国内外の研究集会で発表したりした。3年にわたる研究期間の最終年度であるため、研究全体の総括を行うとともに、今後の研究への展望を模索した。
健康長寿を目指した補酵素Q10摂取の食品ガイドの作成と遺伝型を考慮した栄養指導

補酵素Q10(CoQ10)は、高齢者の健康維持、老化の抑制・遅延などの三次機能が期待される食品成分である。本研究では、食習慣によるCoQ10摂取量の変動がその血清値にも影響を与えることを見出した。また、CoQ10の三次機能を期待するためには、食事指導よりもサプリメントまたは強化食品の活用が妥当と思われる結果を得た。さらに、長期CoQ10サプリメント摂取後の血清CoQ10上昇値の個人差には、食生活と遺伝子一塩基多型の両方が関与していることが示唆された。本研究を通じて、すべての人々がCoQ10の三次機能を体感できる機能性食品の開発の基盤となるような成果が得られた。本年度は、食事からの補酵素Q10(CoQ10)摂取量の調査を行った。また、積極的なCoQ10摂取を目指した食品ガイドを試作し、食事介入がCoQ10摂取量の増加に結び付くか検討を行った。管理栄養士養成施設通学中の20代の男女85名(男16名、女69名)を被験者として秤量記録法による食事調査を1日行い、食品中に含まれるCoQ10量の文献値をもとに1日当たりのCoQ10摂取量を計算した。被験者の摂取エネルギー量は、平成25年度国民健康・栄養調査の20代の9395%程度であった。CoQ10摂取量は、男性は3.71±2.74mg/日、女性は2.98±2.07mg/日であった。エネルギー1000kalあたりでは1.87±1.08mgとなり、性差は無くなった。CoQ10摂取量の個人差に及ぼす食事の影響について調べたところ、動物性たんぱく質の摂取割合との関連が見られた。次に、食事バランスを維持しつつ動物性たんぱく質の摂取割合を上げる食事指導がCoQ10摂取量の増加に有効か検討をするために、食品ガイドと簡易型CoQ10摂取見積表を用いた食事指導介入試験を行った。管理栄養士養成施設通学中の20代女性24名を被験者とした。1日当たりのCoQ10摂取量の目標値は、4.0mgとした。介入前後でそれぞれ3日間の秤量記録法による食事調査を行った。介入の前後で総摂取エネルギー量は差が見られなかったが、動物性たんぱく質と魚類の摂取量が有意に増加した。またこの食事介入は、日頃から肉食であった者を除けば、CoQ10摂取量の増加に有効であることが分かった。さらに、血中CoQ10量に及ぼす食事の影響についても検討を行っている。2週間の肉食制限を行ったところ、血中CoQ10量が有意に低下した。食事介入による血中CoQ10量の変動については今後検討を行う。本研究の目的の一つである、食品ガイドおよび簡易型CoQ10摂取見積表を利用した食事介入が、食事バランスを崩さずにCoQ10摂取量を増やすことに有効であることが確認できた。また、血中のCoQ10量が食事の質の違いにより変動する可能性のあることを突き止めた。これらの知見は、研究者らの予測と一致していた。一方で、食事介入を長期間継続することは、食材購入に係る被験者の経済的負担が大きくなる可能性のあることが分かってきた。次年度の研究では、被験者の経済的な負担を軽くする方策も講じる必要がある。昨年度の調査より、食事指導のみでは補酵素Q10(CoQ10)の摂取量に限界のあること、食費の負担の大きくなるなることが分かった。そこで本年度は、還元型CoQ10粉末を添加して炊飯されたCoQ10強化ご飯を被験者に摂取してもらうことにした。管理栄養士養成施設通学中の20代女子22名を被験者として、米飯100gあたり12mgのCoQ10を含むCoQ10強化ご飯を1日当たり300g、3週間食してもらい、介入前後の血清CoQ10値および血液生化学値を測定した。また、被験者の血液サンプルよりゲノムDNAを抽出し、遺伝子1塩基多型解析用の鋳型として用いた。被験者には、介入前の2週間および食事介入中3週間食事記録をつけてもらい、毎日のCoQ10摂取量の見積もりも行った。食事介入前後における被験者の1日当たりのCoQ10平均摂取量は、それぞれ2.2±0.7、32.9±5.5mg、血清CoQ10値はそれぞれ、0.81±0.19、2.50±1.54 μg/mLであった。CoQ10強化飯摂取により血清CoQ10値は有意に上昇した(p<0.0001)が、上昇量は個人差が大きかった。様々な血液生化学値との関連を調べたところ、血清総コレステロール値が200mg/dL以上の者(n=7)は、それ以外の者(n=15)と比べてCoQ10強化飯摂取による血清CoQ10値の上昇度の大きいことが分かった(p<0.05)。そこで、血清総コレステロール値と関連のあるAPOBの遺伝子1塩基多型(rs1042034, A>G)を調べた。血清総コレステロール値200mg/dL以上の者7名のうち6名がG/G型であったが、食事介入前後における血清CoQ10値とG/G型保持者との関連は見出されなかった。現在、血清コレステロール値またはCoQ10値と関連のあることが報告されている遺伝子1塩基多型について解析を行っている。

CoQ10強化食品を摂取させる介入試験で、血清CoQ10値上昇に個人差の見られること、その個人差と関連のある血液生化学値を見出すことができたからである。CoQ10は脂溶性であることや、脂質と同様な経路で体内に吸収されると考えらえており、強化食品摂取に伴う血清CoQ10上昇量が血清コレステロール量と関連のあることが予測される。解析サンプル数を増やすことで、遺伝子1塩基多型との関連を見出せる可能性がある。昨年度、CoQ10強化飯摂取による血清CoQ10値の上昇値には個人差のあること、血清コレステロール値で高値(200mg/dL以上)を示すグループの方が、それ以外のグループよりも上昇値が大きいことを見出した。しかし、血清コレステロール値と関連のあるAPOBのSNP rs1042034と血清CoQ10値の上昇度との関連は見出されなかった。その一理由として、被験者数が少ないことが考えられた。そこで、本年度は長期CoQ10サプリメント摂取試験に参加している170名を対象に、CoQ10サプリメント摂取摂取前後の血清CoQ10値とコレステロール代謝に関わる遺伝子のSNPとの関連を調査した。7種類の遺伝子のSNPの調査を行った。その結果、既に血清コレステロール値と関連の報告があるコレステロール生合成に関わる遺伝子(仮に遺伝子Aとする)のSNPは、女性被験者、特に60歳以上において、サプリメント摂取前の血清CoQ10値との関連のあることが分かった(コレステロール値p=0.009, CoQ10 p=0.024)。しかし、男性においては関連が見られなかった。また、コレステロール代謝に関わる遺伝子(遺伝子Bとする)のSNPは、1年間、100120mg/日のCoQ10サプリメント摂取に伴う血清CoQ10値の上昇値に約1μg/mLの差をもたらすことが分かった(女性のみp=0.037、男女計p=0.050)。さらに、同じ被験者群を対象として食事摂取調査を行い、サプリメント摂取に伴って血清CoQ10値が上昇しやすい人は、乳製品や卵製品を多く摂取していることを示唆する結果を得た。3年間の研究により、血清CoQ10を高く維持するためには、CoQ10サプリメントや強化食の摂取が効率的ではあるが、SNPや一緒に摂取する食事の質の影響も受けることが分かった。補酵素Q10(CoQ10)は、高齢者の健康維持、老化の抑制・遅延などの三次機能が期待される食品成分である。本研究では、食習慣によるCoQ10摂取量の変動がその血清値にも影響を与えることを見出した。また、CoQ10の三次機能を期待するためには、食事指導よりもサプリメントまたは強化食品の活用が妥当と思われる結果を得た。さらに、長期CoQ10サプリメント摂取後の血清CoQ10上昇値の個人差には、食生活と遺伝子一塩基多型の両方が関与していることが示唆された。本研究を通じて、すべての人々がCoQ10の三次機能を体感できる機能性食品の開発の基盤となるような成果が得られた。次年度は、CoQ10の摂取量を増やすことが血中CoQ10量の増加に結び付くか、また食事介入前後の血中CoQ10量の個人差の遺伝的背景の違いを見出すために、CoQ10生合成系およびCoQ10取り込み系の遺伝子を対象とした遺伝子一塩基多型と血中CoQ10量との関連について調べる。さらに、対象者を高齢者に拡大し、血中CoQ10量の維持または増加が生活の質(QOL)の低下予防や改善に有効か検証を行う。CoQ10を通常の食事から多く摂取することは経済的負担が大きくなる可能性が出てきたので、CoQ10成分を食事に添加した強化食品を利用することも検討する。次年度は、候補となる遺伝子1塩基多型の種類を増やして解析を進め、関連を調べる。
統合失調症の脳脆弱性における脂肪酸結合蛋白質の役割

H-FABPがドパミンD2受容体long型(D2LR)とin vivoにおいて結合することを見出した。H-FABP欠損マウスは高架式十字迷路で不安様行動が亢進し、新規物体認知試験では認知機能障害が見られた。認知機能障害は帯状回皮質におけるCaMKIIの活性低下と相関し、DHA摂食により認知機能障害は改善された。このことはCaMKIIの低下が認知機能障害に関与することを示唆している。H-FABP欠損マウスは統合失調症の脳脆弱性におけるFABPの役割を明らかにするために有用である。心臓型脂肪酸結合蛋白質(H-FABP)はマウス脳では帯状回皮質と海馬の神経細胞に高発現し、線条体ではドパミン神経伝達調節に関与している(J Neurosci,2010;30:3146-3155)。私達はH-FABP欠損マウスが認知行動と情動行動の障害を起こすことを見出した。しかし、H-FABPによる多価不飽和脂肪酸調節の脳機能に与える影響については不明である。本研究ではH-FABP欠損マウスを用いてアラキドン酸、DHA給餌制限による認知機能、情動行動に与える影響を調べた。H-FABP欠損マウスに生後授乳期から3ヶ月に渡って、アラキドン酸/DHA欠乏食、アラキドン酸含有食、DHA含有食を与えた。その後、認知行動と不安様行動について検討した。新規物体認識試験ではアラキドン酸/DHA欠乏食群に比べて、アラキドン酸含有食群とDHA含有食群では有意に認知機能行動が改善した。一方、高架式十字迷路試験ではアラキドン酸含有食群において顕著な不安様行動の軽減が観察された。認知機能改善および抗不安様作用に一致して、海馬でのカルモデュリン依存性プロテインキナーゼIIとプロテインキナーゼC活性の亢進が認められた。今後は、アラキドン酸代謝と認知機能改善および抗不安作用との関連について解析する。次に、H-FABP結合によるドパミンD2受容体機能調節について神経芽腫細胞Neuro2Aを用いて解析した。D2(long型)(D2L)受容体を恒常的に発現する安定発現Neuro2A細胞にH-FABPを過剰発現した結果、細胞外シグナル活性化キナーゼ(ERK)活性の亢進が認められた。D2L受容体の細胞内トラフィキングには影響せず、細胞内に局在するD2L受容体の関与が示された。今後はERKの活性化機構と生理的役割について明らかにする。EPAやDHAなどの多価不飽和脂肪酸の高次脳機能に対する作用機序は不明であり、統合失調症における予防や治療に多価不飽和脂肪酸の摂取が有効であるという医学的根拠も得られていない。本研究では多価不飽和脂肪酸の細胞内結合タンパク質で、神経細胞においても発現が高い心臓型脂肪酸結合タンパク質(H-FABP)の神経機能における役割を追究する。私達はH-FABP欠損マウスにおいて認知機能障害と錐体外路系行動障害が見られることを明らかにした(Journal of Neuroscience, 2011)。本研究ではH-FABP欠損マウスにおいて情動行動異常、特に不安様行動が著しく亢進することを見出し、その神経回路異常について解析した。欠損マウスでは帯状回皮質神経細胞でのカルシウム/カルモデュリン依存性プロテインキナーゼII(CaMKII)と(CaMKIV)の活性が有意に低下した。同時にこれらの核内基質タンパク質で、転写因子であるCREBのリン酸化反応が著しく低下していた。一方、帯状回皮質から投射を受けている扁桃体では逆に、CaMKIIとCaMKIVの活性は上昇しており、このことが不安様行動の亢進に関与することが示された。私達はH-FABPがドパミンD2L受容体と結合することを報告している。本研究ではD2L受容体を恒常的に発現する細胞株を用いて、H-FABPの共発現の効果を検討した。H-FABPの共発現により、D2L受容体を介する細胞外シグナル活性化キナーゼ(ERK)の活性上昇が見られた。今後は、ERKの活性化に関与するGタンパク質の同定と神経機能における役割について追究する。本研究では多価不飽和脂肪酸が結合するH-FABP欠損マウスにおいて情動行動異常がおこることを明らかにした。H-FABP欠損マウスではD2L受容体の機能が低下していることから、情動行動異常にもドパミン神経伝達の異常が関与する可能が考えられる。
ヒト骨粗鬆症におけるエストロゲン局所産生の検討

ヒト骨におけるエストロゲン産生の検討する目的でアンドロゲンをエストロゲンに転換するアロマターゼの発現を以下のように総合的に検索した。16例の脛骨(男性2例、女性14例)でのアロマターゼの発現を免疫組織化学、mRNA in situ hybridizationで検討したところ、アロマターゼはresting osteoblasts,lining cells、軟骨細胞および周囲の脂肪細胞で認められosteoclastsでは陽性所見を示さなかった。肋骨、大腿骨及び腰椎28例(男性16例、女性12例)においてアロマターゼのmRNA発現量をRT-PCR法を用いて検索したが、アロマターゼmRNAは11.25±9.77とバラツキが認められたが、年令、男女間では有意の差は認められず、腰椎のX線写真で解析した骨粗鬆症の程度と有意に相関した。又アロマターゼの過剰発現に関与しているとも考えられているexonlの選択性は23例中26例が繊維芽細胞型のexonlbを選択していた。このようにヒト骨組織においてはエストロゲンが血中のアンドロゲンから局所で産生されており骨量の繊維他に関与している可能性が示唆された。aromのmRNA発現量は非常にばらついた値(11.25±9.77、0.61-42.84attomole/ng of total RNA)を示した。aromの発現量と年齢、性別の間に有意の相関関係は認められなかったが、患者のosteoporosisの程度と有意の(p<0.05)相関を示した。しかしosteoporosisが進行した症例では骨間での脂肪組織も増加する為、このaromの増加が骨細胞によるものなのか脂肪細胞の増加によるものなのかは今後の検討が必要と思われた。aromのexonlの選択性ではfibroblast typeの1bを用いている症例が大部分であった。このように骨組織においてaromは広範に分布しており、骨量の維持他において重要な役割を果たしている事が想定された。