hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビタミンA及びD誘導体の抗凝固作用

我々は既に、レチノイン酸(RA)が特定の型の白血病細胞に対して、組織因子(TF)の発現低下、トロンボモジュリン(TM)の発現上昇を起こして、抗凝固効果を発揮することを報告した。ビタミンA誘導体(レチノイド)受容体にはRARとRXRがあり、それぞれ三種類のサブタイプがある。どの受容体が白血病細胞や血管内皮細胞のTF・TM発現調節に関与しているかを、各種新規合成レチノイドを用い検討した。また、TM遺伝子上のRA応答部位(RARE)と活性型ビタミンD^3(D^3)応答エレメントに類似性がみられることより、各種白血病細胞や臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)、単球を用いてD^3の反応性の有無を検討した。TMのRAREを含んだプラスミドを単球性白血病細胞株やHUNVEC株に遺伝子導入し、all-transRA(ATRA)やD^3に対する転写活性の反応を調べた。RARαとRARβに結合し、RARγに結合しないAm80、RA結合蛋白に結合しないCh55、RARαに特異的に結合するRo40-6055の添加では、ATRAと同様の抗凝固効果をNB4(前骨髄球性)やU937(単球性)白血病細胞で認めた。RARαの特異的アンタゴニストRo41-5253は、ATRAやAm80によるTMの発現上昇をNB4、U937、HUVECで抑制した。一方、NB4でレチノイドのTF発現抑制を抑えるには、RARαとRARβ両者のアンタゴニストを要した。D^3やその誘導体は単球性白血病細胞や単球でレチノイドと同様の抗凝固効果を示した。TMのRAREは、単球性白血病細胞ではD3にも反応したが、HUVEC株では反応しなかった。血球細胞や血管内皮細胞では、レチノイドによるTMの発現上昇にはRARαが、TF発現低下にはRARαとRARβの両者が関与することが明らかになった。合成レチノイド、D^3やその誘導体は、病的細胞の向凝固活性をTFやTMの遺伝子転写レベルで変えで抗凝固作用を発揮し、新しい抗血栓薬として期待される。レチノイド及びD^3誘導体は、血栓症・悪性腫瘍の予防・治療に有効な薬剤として、広く国民の健康に寄与する可能性のある興味深い物質である。レチノイド受容体にはRARとRXRがあり、それぞれ三種類のサブタイプがある。レチノイドの作用は主としてRXR/RARのヘテロダイマーを介して発揮される。また、TM遺伝子上のRA応答部位(RARE)と活性型ビタミンD_3(D_3)応答エレメントに類似性がみられることにより、各種白血病細胞や臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)、単球を用いて反応性の有無を検討した。

TMのRAREを含んだプラスミドを単球性白血病細胞株やHUVEC株に遺伝子導入し、all-trans RA(ATRA)やD_3^-に対するa転写活性の反応を調べた。RARαとRARβに結合し、RARγに結合しないAm80、RA結合蛋白に結合しないCh55、RARαに特異的に結合するRo40-6055の添加では、ATRAと同様の抗凝固効果をNB4(前骨髄球性)やU937(単球性)白血病細胞で認めた。RARαの特異的アンタゴニストRo41-5253は、ATRAやAm80によるTMの発現上昇をNB4、U937、HUVECで抑制した。一方、nb4におけるレチノイドのTF発現抑制を抑えるには、RARαとRARβ両者のアンタゴニストを要した(Blood 90:1545,1997, Blood91:724,1998)。D_3やその誘導体は単球性白血病細胞や単球レチノイドと同様の抗凝固効果を示した。TMのRAREは、単球性白血病細胞ではD_3にも反応したが、HUVEC株では反応しなかった。血球細胞や血管内皮細胞では、レチノイドによるTMの発現上昇にはRARαが、TF発現低下にはRARαとRARβの両者が関与していることが明らかになった。レセプター特異的合成レチノイド、D_3やその誘導体は、病的細胞の向凝固活性をTFやTMの遺伝子転写レベルで変えて抗凝固作用を発揮する。我々は既に、レチノイン酸(RA)が特定の型の白血病細胞に対して、組織因子(TF)の発現低下、トロンボモジュリン(TM)の発現上昇を起こして、抗凝固効果を発揮することを報告した。ビタミンA誘導体レチノイドの受容体にはRARとRXRがあり、それぞれ三種類のサブタイプがある。どの受容体が白血病細胞や血管内皮細胞のTF・TM発現調節に関与しているかを、各種新規合成レチノイドを用い検討した。また、TM遺伝子上のRA応答部位(RARE)と活性型ビタミンD_3(D_3)応答エレメントに類似性がみられることより、各種白血病細胞や臍帯静脈血管内皮細胞(HUVEC)、単球を用いてD_3の反応性の有無を検討した。TMのRAREを含んだプラスミドを単球性白血病細胞株やHUVEC株に遺伝子導入し、all-trans RA(ATRA)やD_3に対する転写活性の反応を調べた。一方、NB4におけるレチノイドのTF発現抑制を抑えるには、RARαとRARβ両者のアンタゴニストを要した(Blood 90:1545,1997,Blood 91:724,1998)。D_3やその誘導体は単球性白血病細胞や単球にレチノイドと同様の抗凝固効果を示した(Blood 92:160,1998)。血球・血管内皮細胞では、レチノイドによるTMの発現上昇にはRARαが、TF発現低下にはRARαとRARβの両者が関与していることが判った。レセプター特異的合成レチノイド、D_3やその誘導体は、病的細胞の向凝固活性をTFやTMの遺伝子転写レベルで変えて抗凝固作用を発揮し、新しい抗血栓薬として期待される。
時空間レーザー結晶化制御によるナノ構造ガラスの創製

結晶化ガラスを機能材料として用いる場合、透明かつ高配向性を有するナノ結晶構造を実現することは極めて重要である。独自に開発したレーザーによるパルス的な時間制御加熱などの方法により、酸化チタン・ナノ結晶子がガラス表面に緻密に形成され新規機能構造の創製に成功した。レーザー結晶化の還元効果に着目し、白金などの金属微粒子が核となる結晶化ガラスを見出し、金属-誘電体複合ナノ結晶化ガラス構造を実現する成果を得た。初年度として平成21年度は、酸化チタン・ナノ結晶化ガラスの透明性の向上と、酸化チタンおよび金属を同時にナノ結晶として析出するガラス系の探索に取り組み以下の成果を得た。1.より透明性の高い酸化チタンを含有するナノ結晶化ガラスの開発:ガラス中における金属酸化物は酸素との配位状態や単結合エネルギーの大きさに依存して、ネットワーク修飾中間ネットワーク形成等の役割を果たしている。前駆体ガラス中における酸化ビスマスについて検討し、その平均的な結合状態を代替えする酸化物の組合せとして、酸化亜鉛と酸化バリウム(ZnO+BaO)を選択し、酸化ビスマス(B_2O_3)に置き換えた新しいガラス系を作製した。結晶化処理により、酸化チタンが単相で析出する特性はそのままに、ビスマス-リーによる光吸収の大幅な低減を達成した。特に可視光領域における低減効果が著しく、例として、波長0.5μm付近における吸収係数が従来試料の1/10以下に低減することを確認した。この成果は、高い透明性を有しながら高屈折率・高誘電率を持つ酸化チタン・ナノ結晶粒子を含有する新しい光学材料の創製を示しており、今後、ランダムレーザーや極薄タッチパネル基板など革新的な応用展開が期待される。2.酸化チタン結晶相の選択制御:結晶化の諸条件(温度、時間など)ならびに組成の選択を最適化することによってルチル相とアナターゼ相の両相を選択的に生成する条件を見出した。3.酸化チタンと金属結晶子のハイブリッド構造創製:プラズモン粒子やメタマテリアル形成に向けて、酸化物結晶と金属結晶のハイブリッド構造形成を試行し、ある種のガラス系において、酸化チタンや酸化亜鉛のナノ結晶に加えて、ビスマス金属ナノ結晶粒子が同時に析出する現象を見出した。このような異相ナノ結晶構造の報告はこれまでには無く、今後の展開に期待したい。結晶化ガラスを機能性材料として用いる場合、透明かっ高配向性を有する表面ナノ結晶構造を実現することは極めて重要である。我々が独自に開発したパルス加熱と加熱補助の方法によるプロセス技術により、この課題に関する基礎的な知見はすでに得ており、一例として、酸化チタンのナノ結晶化を示すガラスに対して、パルス加熱と加熱補助を施すことで、粒子径200nm程度のナノ結晶子がガラス表面に緻密に形成されていることを確認した。但し、この場合の透過率は約30%であり、かつ結晶方位の配向性も確認されていない。表面結晶化によって得られる結晶方位の高い配向性が、結晶成長における幾何学的選別作用に起因するものである限り、結晶粒子サイズの微小化制御による透明性の確保・両立は極めて困難なアプローチと言わざるを得ない。これはガラス結晶化の未踏領域として材料基礎科学的な課題であると同時に、応用上充分な透明性と考えられる80%以上の透過率を機能性を損なわずに実現するという応用展開の可否を決定する重要な基本課題である。今年度は、高屈折率を有する誘電体を析出する結晶化ガラスにおいて、析出する複数の結晶相から、ガラス構造と結晶構造の次元性に着目した組成設計を行うことで、数10nm程度のナノサイズで均一かつ単相の結晶化ガラスの作製に成功した。結晶化後もガラスの透明性は損なわれず(透過率約90%)、高い透明性を有する新規な結晶化ガラス開発を行った。今年度はさらに、ゾルゲル法に代表されるソフトケミカル的なコーティングプロセス開発を新たにスタートした。ゾルゲル法によって得られる、膜厚制御が可能な薄膜において、バルク形態と同様の結晶方位の配向性を有するかどうかを確認し実用性に富む新しいナノ結晶化ガラスプロセスの開発へとつながる端緒を得た。結晶化ガラスを機能性材料として用いる場合、透明かつ高配向性を有する表面結晶化構造を実現することは極めて重要である。

今年度は、高屈折率を有する誘電体を析出する結晶化ガラスにおいて、結晶相の組成依存性を詳細に調べ上げ、残存するガラス相と析出する結晶相の屈折率整合に着目した組成設計を実施した。その結果、結晶化後も80%以上という高い透明性を呈し、配向度で95%以上という高い機能性も両立可能な全く新しい結晶化ガラスの作製に成功した。この新規結晶化ガラスが、従来の単結晶材料と同様に、正または負という単一の分極構造を有しており、光波を効率的に制御する電気光学効果を示すことも実証できた。さらに、コーティングによる簡便な成膜を可能とする液相法の一つであるゾルゲル法による結晶化ガラスの開発を進め、プロセスの条件最適化により高配向で機能性を示す結晶化ガラス薄膜の創製に成功した。
オス卵をたくさん産ませてハバチ個体群の増殖を抑え込む

オスは子を産めないので、性比がオスに偏ると個体群は縮小していく。半倍数性の性決定を行っているハバチを対象として、黄色水盤によるオスの大量誘殺をおこない、オスの低密度化を図った。しかし、誘殺後、野外で捕獲されたメスは、貯精のうに精子をもっており、メス卵を多産した。雌雄の配偶特性と精子の利用状況の解析から、オスの誘殺強度は、個体群の精子不足を誘導するのに十分であったと考えられたことから、本種は、羽化後極めて速やかに交尾を済ませていることが示唆された。そのため、オス偏重性比への誘導は実現できなかったと考えられた。トネリコクロハバチのオスは黄色に強く誘引される。この特性を利用して黄色水盤をもちいてオスを大量に誘殺できれば、雌雄の交尾の機会が減少し、メスに精子の欠乏をもたらすことができるかも知れない。半倍数性の性決定様式をもつハチ類においては、未受精のまま産下された卵はオスになる。オスは産卵できないので、精子欠乏により未受精卵の産下率が高まると次世代性比はオスに偏り、個体群サイズは縮小する。この実現可能性を、トネリコに激しい食葉被害をおよぼしているトネリコクロハバチを対象として、個体群レベルと個体レベルで検証する。本年度は、羽化トラップによるオスおよびメスの羽化消長と発生量の推定をおこなうとともに、野外個体群を対象として、黄色水盤によるオスの大量誘殺を試みた。その結果、オスは、メスより少し早く羽化しはじめ、その直後から黄色水盤での誘殺もはじまることが分かった。また、黄色水盤の設置により、調査林分から羽化したほとんどのオスを誘殺することができた。以上から、黄色水盤によるオスの大量誘殺は、メスの交尾機会の低減に大きく寄与したと考えられた。このようにオスが希薄な状況下で活動していたメスをさまざまなタイミングで捕獲した。これらを、個体別に飼育・産卵させ、飼育後の経過日数階級ごとに孵化幼虫を育て、土中で越冬させた。翌春、羽化する成虫の形態にもとづき雌雄を判別し、経過日数階級の進行に伴い、性比がオスに偏るかどうかを評価する。研究実施計画に沿って、1)ハバチの羽化・交尾・産卵の季節リズムの解明、2)黄色水盤によるオス成虫の大量誘殺、3)大量誘殺によりオスが希薄になった状況下でのメス成虫の捕獲と、これらが産下した卵の性比推定のための幼虫飼育を行い、土中越冬させたことから、おおむね順調に進展していると考える。この特性を利用して黄色水盤を使ってオスを大量に誘殺し、メスの交尾率を低下させたり、繁殖途中で精子枯渇をおこさせることを試みる。半倍数性の性決定様式をもつハチ類においては、未受精のまま産下された卵はオスになるので、精子枯渇が起これば、次世代の性比はオスに偏り、個体群サイズは縮小するはずである。この実現可能性を検証するため、前年度、黄色水盤によるオス成虫の大量誘殺を行い、林分から羽化したほとんどのオスを除去した。そして、雄密度が極度に低下した中で繁殖したメスが残した子の性比を推定するために、野外で捕獲した若齢幼虫と、野外捕獲メスが飼育条件下で産下した卵の飼育を行い、終齢に達した幼虫を潜土・越冬させていた。本年度は、終齢幼虫が土中で作ったマユを掘り出し、二次性徴の顕われる蛹になるのを待って性比の推定を行った。その結果、自然条件下で産下された卵に由来する若齢幼虫の性比は、産卵の早晩にかかわらずメス偏重であることが分かった。一方、飼育条件下で野外メスが産下した卵の性比は、オス偏重であったが、すべての個体が受精卵を産んでおり、産卵晩期においても受精卵を産下できることが分かった。これらは、黄色水盤によるオスの大量誘殺が、メスの交尾率低下や精子の枯渇に結びつかなかったことを示しており、想定していたシナリオの実現は困難であると考えられた。本年度は、メスの交尾回数が次世代性比に与える影響を調べるための交配実験も行った。その結果、オスは多回交尾を行うものの、メスは2回目以降の交尾を激しく拒絶することが分かった。このため、処女メス及び1回交尾メスが産んだ卵のみを飼育し、終齢幼虫を潜土・越冬させた。翌春の蛹化を待って雌雄の判別を行い、結果を得る。研究実施計画に沿って研究をすすめ、1)誘殺によるオス密度の低減が、メスの交尾率や子の性比に与える影響についての結論を得た事、及び、2)交尾回数の制約が次世代性比に与える影響を調べるための処理を行い、幼虫を飼育し土中越冬させることができたことから、おおむね順調に進展していると考える。黄色水盤はオスの誘殺に有効ではあるが、メスの交尾率低減や精子枯渇に結びついておらず、子の性比をオスに偏らせることはできなかった。この原因の究明に取り組み、前年度は、オスは多数回交尾をおこなうものの、メスは生涯に1回の交尾しか行わないことを明らかにした。また、前年度は、1回だけ交尾させたメスを網掛け枝内に放し、数日おきに枝を変えながら産卵させ、孵った幼虫を飼育し越冬させていた。

これらの虫が、本年度、蛹化し、受精卵(メス)と未受精卵(オス)の判別が可能となった。それにより、メス成虫は、産卵の晩期にも受精卵を産下していたことが明らかになった。また、産卵を終えたメスの受精嚢には数十万レベルの精子が残っていたことから、メスは1回の交尾で十分な量の精子を受け取っており、繁殖途中での精子の枯渇は起こらないことが分かった。しかし、オス1個体に、順次、処女メス1個体を供試し、8回迄の多数回交尾をおこなわせると、いずれの場合も約90秒間の交尾を継続したものの、数十万レベルの精子の受け渡しがあったのは、初回寄りの数回のみであった。オスは土中のマユ内で羽化したのち約3日後には精子生産を終えた事から、枯渇した精子は補充されないことが分かった。以上から、未受精卵を多産させるためには、オスの個体数を、繁殖メスの数分の1以下のレベルにまで低減させる必要があると推察された。黄色水盤による誘殺はこの要件を満たしていたことから、子の性比がオスに偏らなかったのは、オスが羽化後、極めて迅速にメスと交尾している為だと考えられた。山林での誘殺を想定して、水を使わないトラップ(蒸散性殺虫剤と脱出防止ロートを併用)を試作したが、既存のトラップに比べ誘殺率が低かった。しかし、この試験を通じて、使用する水はごく少量で良い事や、かさばる交差板はかえって誘殺数を低減させている事等、携行性の改善につながる知見を得た。オスは子を産めないので、性比がオスに偏ると個体群は縮小していく。半倍数性の性決定を行っているハバチを対象として、黄色水盤によるオスの大量誘殺をおこない、オスの低密度化を図った。しかし、誘殺後、野外で捕獲されたメスは、貯精のうに精子をもっており、メス卵を多産した。雌雄の配偶特性と精子の利用状況の解析から、オスの誘殺強度は、個体群の精子不足を誘導するのに十分であったと考えられたことから、本種は、羽化後極めて速やかに交尾を済ませていることが示唆された。そのため、オス偏重性比への誘導は実現できなかったと考えられた。現在、越冬させている飼育幼虫の羽化を待って、前年実施した黄色水盤によるオス成虫の大量誘殺が、野外個体群の次世代性比をオスに偏らせたかどうかを評価する。また、飼育個体を対象として、交尾回数が極度に制限されると、メス成虫の保持精子は経時的に減少していき、その結果、産下卵の性比はオスに偏ることを実験的に確かめる。これまでの研究により、黄色水盤はオスの除去に有効ではあるが、メスの交尾率低下や精子枯渇に結びついておらず、子の性比をオスに偏らせることはできないことが分かった。また、オスは多回交尾するものの、メスは1回の交尾しか行わないことが分かった。これらは、1回の交尾で受け取った精子が、生涯有効であることを示唆してしており、子の性比をオスに偏らせるためには、メスの交尾率を低減させるしかないことを示している。これらをふまえ、最終年度は、オス及びメスの羽化直後からの配偶行動を観察するとともに、オスの精子生産能力及び射精量の推定を行い、子の性比をオスに偏らせるための要件を考察する。また、山林での利用を想定して、水を使わないトラップを試作し、捕獲効率を評価する。森林昆虫供試成虫の羽化時期を調整するため、また、幼虫飼育時における夏季の高い室温を緩和するため恒温器が必要になった。恒温器は高額であるため次年度に繰越し、購入経費の一部に充てる。計画的な使用に努めたが、端数処理等により1万円未満の残額が生じた。恒温器を購入するための経費に充てる。飼育器材の購入に充てる。
冷却Ｆｅｒｍｉ気体を用いた強相関Ｆｅｒｍｉ多体系の熱力学的性質の実験的探求

昨年度までに全光学的手法を用いた極低温量子縮退フェルミ・ボーズ混合系が完成し、安定して量子縮退する系を得ることができていたが、今年度は測定においてポイントとなる吸収イメージングの技術を確立することに成功した。本研究の目的は、強く相互作用する多体フェルミ粒子系の状態方程式を実験的に決定することである。これは、高い密度で光トラップ中に保持された極低温多体フェルミ粒子系を準備し、その密度分布を実験的に測定することによって実現できる。これまで既に6Li原子に対して全光学的手法を適用することで、極低温量子縮退フェルミ粒子系が安定して得られる装置が実現していた。しかしながら、光トラップ中に高密度でトラップされたフェルミ粒子系の密度分布を測定することはいくつかの困難があることがわかってきた。今回の研究を実現するためには、(1)高密度な実空間密度分布を吸収撮像法で測定するため、強い光強度が必要、(2)軽い原子について吸収撮像法を行うため、反跳効果による吸収断面積変化の較正が必要であった。これらの条件を鑑みて、本研究ではできるだけ測定の影響を抑えながら、光トラップ中高密度原子の密度分布を実験的に決定する手法を提案し、実行した。具体的にはまず最も測定の影響を抑えられる測定条件を議論し、さらにその測定条件のもとで吸収撮像法で必要なパラメタ群の実効的な値を実験的に決定する手法を提案した。それを6Liの系に対して適用し、精度良く密度分布を得ることに成功した。29年度が最終年度であるため、記入しない。冷却原子気体の実験では、吸収イメージングによってトラップ中の原子の密度分布を見積もることが重要となる。吸収イメージングでは透過率の空間分布をCCDカメラを用いて測定し、それを吸収断面積で割ることによって原子の密度分布を得ることができる。特に本研究においては、状態方程式決定のため密度分布の絶対値を評価する必要がある。初年度の研究では、吸収イメージングにおいてトラップ中の高密度原子の測定には吸収量が大きいことを考慮に入れる必要があることを明らかにした。またそのような状況ではプローブ光強度を強くすることが信号ノイズ比を確保する上で重要であること、そして一方で強いプローブ光を用いた場合、光の反跳による原子の加速が無視できなくなりうることを解明した。その上で最適なプローブ条件を実験的に求め、またそこから原子の密度分布を求めることに成功した。この成果は共同研究者と論文にまとめる作業を進めている。まず、極低温のユニタリーガスのin-situ吸収イメージングにおいて,密度の高いトラップ中心部でODが真の値に比べ低く出ていることを示した。これはトラップ中心付近において密度が高いため原子の吸収が大きく,原子に吸収されないプローブ光成分である迷光の影響が無視できなくなるためである。従って迷光の影響を抑えるため、トラップ中原子の密度分布を評価する際は十分に強いプローブ光を用いる必要がある。一方、強いプローブ光を用いて吸収イメージングを行うと、プローブ光照射時間が長くなるにつれて原子の吸収断面積が減少することがわかった。これは主に吸収の際に原子が光子から受ける反跳によるドップラーシフトが原因である。これを抑えるため、プローブ光照射時間は吸収断面積の変化が無視できる範囲に取る必要がある。以上の条件を考慮し、原子の密度分布を正確に得るための条件を求めた。研究計画では初年度にイメージングの最適化を終えることが目標だった。初年度はこの目標を達成する成果をあげることに成功し、計画を順調に進められている。それに加え、実験系の整備も大幅に進み、初年度の目標を超えるところまで進捗があった。よって、この自己評価とする。全光学的手法を用いた極低温量子縮退フェルミ・ボーズ混合系が完成し、安定して量子縮退する系を得ることができた。歴史的には混合系は、冷却が難しいフェルミオンについて、ボゾンを冷媒として冷却するために考案された。しかしながら近年超流動フェルミ・ボーズ混合系が実現されるようになり、混合系の量子現象そのものが注目されている。例えば、混合系の構造相転移、ボーズアインシュタイン凝縮の分散関係の変化、準粒子のライフタイムの変化、2種類の超流動の対向流や臨海速度、混合系の量子相転移の研究など、たくさんの重要な問題を研究できる可能性が拓かれている。全光学的手法による極低温縮退系の実現は、シンプルなセットアップを実現するという意味で、技術的にも大変重要なベンチマークである。これまでにボーズアインシュタイン凝縮や縮退フェルミ気体では全光学的手法によるセットアップの報告があり、研究が進展している。本研究では、世界で初めて全光学的手法によって混合縮退気体系を実現し、報告した。特に本系では、光学トラップへ原子をロードする際にボゾンの数を調整することにより、冷却後にトラップ中に実現する最終状態をコントロールすることができる。また、ロードする際にボゾンの内部状態を選択することにより、ボゾン間の相互作用が斥力的か引力的かを決定することができる。今回、どちらの相互作用においてもボーズ凝縮することが確認された。なお引力相互作用するボゾンとフェルミオンの混合縮退系の実現は世界初である。これらの結果は、実験的にパラメタをチューニングすることにより様々な混合量子縮退系が実現できることを示しており、今後この実験系を利用して混合量子系の振る舞いを明らかにしていきたいと考えている。研究計画では今年度に熱力学関数の決定に至ることがひとつの目標であった。それに照らし合わせるとやや研究計画からの遅れが見られる。

一方で、ボーズフェルミ混合凝縮体を実現できたことにより、当初の計画を大きく超える物理を探索する事のできる可能性が拓けた。例えば、混合系の構造相転移、ボーズアインシュタイン凝縮の分散関係の変化、準粒子のライフタイムの変化、2種類の超流動の対向流や臨海速度、混合系の量子相転移の研究などである。さらに数値計算の手法を新たに開発し成果を出し始めている。これらの観点から、今年度の成果によって今後より大きな成果を上げることができそうであるため、この評価とする。昨年度までに全光学的手法を用いた極低温量子縮退フェルミ・ボーズ混合系が完成し、安定して量子縮退する系を得ることができていたが、今年度は測定においてポイントとなる吸収イメージングの技術を確立することに成功した。本研究の目的は、強く相互作用する多体フェルミ粒子系の状態方程式を実験的に決定することである。これは、高い密度で光トラップ中に保持された極低温多体フェルミ粒子系を準備し、その密度分布を実験的に測定することによって実現できる。これまで既に6Li原子に対して全光学的手法を適用することで、極低温量子縮退フェルミ粒子系が安定して得られる装置が実現していた。しかしながら、光トラップ中に高密度でトラップされたフェルミ粒子系の密度分布を測定することはいくつかの困難があることがわかってきた。今回の研究を実現するためには、(1)高密度な実空間密度分布を吸収撮像法で測定するため、強い光強度が必要、(2)軽い原子について吸収撮像法を行うため、反跳効果による吸収断面積変化の較正が必要であった。これらの条件を鑑みて、本研究ではできるだけ測定の影響を抑えながら、光トラップ中高密度原子の密度分布を実験的に決定する手法を提案し、実行した。具体的にはまず最も測定の影響を抑えられる測定条件を議論し、さらにその測定条件のもとで吸収撮像法で必要なパラメタ群の実効的な値を実験的に決定する手法を提案した。それを6Liの系に対して適用し、精度良く密度分布を得ることに成功した。初年度に達成した結果を基に、精密な測定を行って熱力学関数の測定に移る。既に先行研究では熱力学関数がある相互作用領域で求められているが、それをBCS-BECクロスオーバー全域に拡張する。それに加え、得られた熱力学関数を解析し、超流動転移温度・臨界指数を相互作用の関数として求める。これらによって、普遍的な熱力学が明らかにされることが期待される。また、初年度の副産物として、全光学的手法によるフェルミ気体ボーズ気体混合長流動体が実現されている。このような系は現在世界的に見ても珍しく、特に全光学的手法という観点から見ると世界初の系である。この成果を論文にまとめるとともに、この系を利用して混合長流動系の研究をすすめることも視野に入れる。当初の計画通り、熱力学関数の実験的決定を完了し、成果として報告したい。この実験においては、イメージングによって全ての情報を引き出す。そのため、精度の良いイメージング技術が必要とされる。これを現在開発中で、この結果を活かし、最終成果としてまとめたい。
環境共生型都市再生政策に関する海外事例研究

本研究の目的は、海外諸国における環境共生型の都市再生政策の事例調査を行い、多くの事例の比較分析から成功例を示し、成功要因を解析し、我が国の都市再生政策および持続可能な都市形成に示唆を与えることを目的としている。本研究では、多くの先進国および発展途上国を対象に事例調査を実施した(英国、アイルランド、フィンランド、コペンハーゲン、ノルウェイ、スウェーデン、ドイツ、フランス、オランダ、スイス、南アフリカ、中国、インド、バングラデシュ、米国、コロンビア、チリ、オーストラリア、ニュージーランド)。この調査では、国レベルの国土政策、環境共生政策と都市レベルの再生事例に焦点をあて、都市の魅力度、規模、集積効果、民間連携、公共交通システム、都市環境政策の視点に注目しながら、事例を比較分析している。事例比較分析より、再生の成功要因として、民間主導、地元優先、官民連携、市民参加、開発規制緩和、公募型競争、戦略的総合計画、オリジナリティー、パートナーシップ、域内資源有効活用などがあげられた。これらは、都心部の公共空間の形成、地域特有資源の有効利用、および環境技術選択に集約された。先進諸国では、持続可能な都市を実現するためには、リサイクリング、省エネ、環境修復、環境共生が重要なキーワードとしてあげられ、コンパクトシティがひとつの形態となりうることが示された。発展途上国の都市では、都市再生プロジェクトは実施されているが、環境共生の観点を十分に配慮することができない状況にあり、環境規制の実効性を高める支援が必要である。今後、研究の進むべき方向として、湖水・流域環境管理と都市再生政策の調和と融合が必要であることが示された。英国・米国の事例調査英国では、1960年代以降、多様な都市政策が、再建、再復興、復興、再開発、再生、及びルネッサンスという一連のスローガンのもとで実施されている。1950年代と1960年代の都市政策は、第二次世界大戦後の荒廃した士地の再開発とスラムクリアランスを目的として実施され、1980-1990年代では、都市政策は、インナーシティと呼ばれる都市内部の問題、すなわち経済的、社会的及び物理的問題に焦点が当てられた。中央政府と地方政府よる都市政策は、戦略的パートナーシップや官民連携によるアプローチへとシフトし、最近では、都市形態のコンパクト性、都市環境のデザイン及び総合的公共交通が強調されている。都市政策のインパクトは、多様な観点により評価される。誰がどのようにそのインパクトを計測し評価するのか。インパクトの範囲をどのように定義するのか。インパクトを計測する際の規準は何か。評価の結果は、都市政策にどのような影響を与えるのか。定量的と定性的方法が開発されている。イギリスにおける戦後の都市政策の歴史的変遷を整理し、その評価手法について、文献整理を行った。また、OECD及び欧州委員会の政策評価のフレームワークについて文献整理を行い、先進国、欧州及び英国の政策評価の関連性を検討した。先進国共通の課題である都市再生の政策とその評価に焦点をあてて、英国政府の報告書を中心にメタ分析を行い、評価システムと評価手法の分類と類型化を行った。都市政策評価の指標化について、その利点・欠点を検討した。同様に、米国の都市政策の歴史的変遷、評価システムについて文献収集を行い、OECD、英国との関係も考慮しながら、その特徴解析を行った。特に、スプロール化などを防ぐ都市成長管理などの政策とその評価について検討した。本学術調査の目的は、民間事業者を主体とする旧都心部再生計画などによる都心空間の効率的再構成や都市経済の高度化を促進させるための総合的政策を調査することである。このため、すでに経済不況のなか規制緩和を強力に推進して都市再生政策を転換し、旧都心部の再生と経済活性化に成功したヨーロッパ、アメリカ及びアジア諸国の都市再生政策について実証的な調査を行う。また、理論的かつ規範的な観点からも民間事業主体による都市再生事業のあり方、公的諸制度の在り方、及び環境共生型都市に向けた政策・制度のあり方を調査する。

これらの成果をふまえた上で、持続的発展性を内包した日本型都市再生政策について提言を行うことが本研究の課題である。平成16年度では、昨年度に続き、我が国の都市再生の経過を及び米国、ヨーロッパ、アジア、アフリカ地域における都市再生事例の調査、資料収集を行い、特徴解析を実施している。ヨーロッパでは、ダブリン(アイルランド)、ボルト(ポルトガル)、イギリス(ロンドン)、ドイツ(フランクフルト、デュセルドルフ)、フランス(ニース、モンテカルロ)、アジアでは、南京、上海、北京(中国)、アフリカでは、ケープタウン(南アフリカ)、米国では、シアトル、サンディエゴ等の各都市を調査訪問し、各都市の現状把握と情報収集を行った。次年度以降の成果を含めて体系的に事例を整理するための類型化手法の検討を行った。海外における地区経営の現状解析と日本への適用可能性について検討した。理論的・規範的な環境共生型都市シミュレーションによる研究成果については、国際環太平洋地域学会、日本地域学会等で報告している。本学術調査の目的は、民間事業者を主体とする旧都心部再生計画などによる都心空間の効率的再構成や都市経済の高度化を促進させるための総合的政策を調査することである。このため、すでに経済不況のなか規制緩和を強力に推進して都市再生政策を転換し、旧都心部の再生と経済活性化に成功したヨーロッパ、アメリカ及びアジア諸国の都市再生政策について実証的な調査を行う。また、理論的かつ規範的な観点からも民間事業主体による都市再生事業のあり方、公的諸制度の在り方、及び環境共生型都市に向けた政策・制度のあり方を調査する。平成17年度では、昨年度に続き、我が国の都市再生の経過を及び米国、ヨーロッパ、アジア、アフリカ地域における都市再生事例の調査、資料収集を行い、特徴解析を実施している。ヨーロッパでは、オランダ(アムステルダム)、イギリス(ストラトフォードアポンエイボン、リバプール)、インド(バンガロール)、アジアでは、南京、上海、北京(中国)、米国では、ラスベガス、サンタフェ等の各都市を調査訪問し、各都市の現状把握と情報収集を行った。事例の整理と評価手法を検討し、来年度に向けて情報の類型化、特徴解析手法を検討した。海外における地区経営の事例評価と日本の都市再生政策への組み込みについて検討した。
ヒト慢性関節リウマチ患者滑膜組織のSCIDマウスへの移入とリウマチ発症機構の解明

慢性関節リウマチ(RA)の病態解析を目的として種々の実験関節炎モデルが用いられているが、ヒトのRAそのものを再現した動物モデルは現存しない。SCIDマウスは機能的なT細胞とB細胞を欠くため異種移植片に対する拒絶反応を起こさないことから、ヒトの疾患を導入することが可能な実験動物として注目されている。今回、RA患者の滑膜組織をSCIDマウスに移入し、ヒトRA滑膜組織がSCIDマウスに生着するか否か、またRA患者に見られる関節炎をSCIDマウスに再現することが可能か否かを明らかにすることを目的として研究を行なった。手術時採取したRA患者の滑膜組織をSCIDマウスの皮下組織に移植した。関節炎が誘導されるか否かを8週間観察し、犠牲に供し、移植した滑膜組織および四肢の関節の組織学的構造、移植した滑膜組織、マウスの末梢血、胸線、脾臓、末梢リンパ節へのRA患者由来リンパ球の有無について検討した。本研究の結果、移植片はRA滑膜組織としての組織学的構造が保たれ、またCD4、CD8、CD20陽性リンパ球もまた生着していることが実証された。しかし、マウスの末梢血、胸線、脾臓、末梢リンパ節へのRA患者滑膜組織由来の免疫担当細胞の移行は証明されず、また、マウスへの関節炎誘導も見られなかった。以上の結果から、RA滑膜組織はSCIDマウスへの移植後も良好に生着し、本実験系がRA滑膜炎のin vivoの研究モデルとして有用な系があることが示された。しかし、RA滑膜組織の移植のみではマウスにヒトのRAを再現し得ないことが明らかとなった。これまで我々はSCIDマウスII型コラーゲン誘導関節炎(CIA)を誘導するために、CIAマウス由来のリンパ球移入とその抗原であるII型コラーゲンの再感作が必要であることを証明した(KM Kadowaki etal,Clin Exp Immunol 1994)が、今回の研究結果から、未だ不明であるRAの抗原と考えられている物質のSCIDマウスへの感作を加えることによってヒトのRAの再現をすること、それによってRAの原因の解明が可能であると考え、さらに研究を進めている。
水中でゆるやかに安全な代謝物へと分解される熱硬化樹脂の開発

大きな環境問題となっている海洋等へのプラスチックの堆積の解決に向け、通常の使用時に数日程度は水中でも劣化しない、化学的に安定な熱硬化性樹脂、長期的には生分解ないしは加水分解される、全ての代謝物が安全、というこれまでにない材料を開発する。鍵となる物質は、グリシド酸エステルであり、多様な化合物が安価に入手できるアクリレートの酸化により容易に合成できるエポキシである。酸無水物との硬化により、架橋ポリエステルを合成する。ここで、代謝物となり得る成分に、安全な物質を用いれば、環境への負荷がなくなる。機械的・化学的強度と分解性を両立させるために、分子設計を綿密に行い、新規材料の開発に挑戦する。
高温超伝導回転機内の電磁環境における超電導コイルの交流損失評価・低減に関する研究

高温超伝導回転機内に生じる電磁条件から、超電導コイルに鉄心が隣接する条件における交流損失と回転磁界を印加したときの交流損失特性について調査を行った。この結果、超電導コイルに鉄心が隣接する場合には損失が増大することが実験により示された。特に、鉄心に近い最も外側の線材の損失が著しく増加することが分かった。また、超電導線材に回転磁界を印加した場合には、線材面に垂直に外部磁界を印加したときと同程度の損失が生じることが示された。本計画は高温超伝導モータ、高温超伝導発電機などの高温超伝導回転機の界磁巻線に使用される高温超伝導コイルに生じる交流損失特性の把握と低減を目的としている。回転機内の交流損失を把握するためには、鉄心による交流損失への影響と回転磁界による交流損失特性の把握が重要となる。巻線となる超伝導コイルの損失は磁性体の影響を受けることは知られているが、交流損失特性へ及ぼす影響について研究が行われていない。交流損失は超伝導回転機の効率と安定性に直結するため交流損失特性の把握と低減が重要である。このような背景から本研究は回転機内を模擬した電磁環境における交流損失特性の調査を行い超伝導回転機設計に関する実用的な知見を得ることを目的としている。よって以下の4つの内容について調査を行うこととした。1鉄心が高温超伝導線材の交流損失特性に及ぼす影響への明確化界磁巻線に使用される高温超伝導線材は金属中に埋め込まれているため、交流損失が生じる過程で金属の磁性の影響を受けることが予想される。このため線材レベルにおいて、線材の位置と溝の形状が交流損失特性に及ぼす影響について調査を行う。2回転磁界に晒された電磁条件における高温超伝導線材の交流損失評価回転機内に生じる回転磁界に晒された電磁条件を模擬するために、回転磁界中に高温超伝導線材を配置し交流損失評価を行う。3レーストラック型高温超伝導コイルの作成超伝導界磁巻線に使用される超伝導コイルはレーストラック状であることが基本であるため、レーストラック型超伝導コイルの詳細な交流損失特性を明確にする。4高温超伝導回転機内に配置された高温超伝導レーストラックコイルの交流損失特性評価と低減方法の提案レーストラック型コイルと鉄心の位置関係が交流損失特性に及ぼす影響について評価を行う。実験結果をもとに配置方法、コイルの巻き方に関して定量的な評価を行う。

2回転磁界に晒された電磁条件における高温超伝導線材の交流損失評価回転機内に生じる回転磁界に晒された電磁条件を模擬するために、回転磁界中に高温超伝導線材を配置し交流損失評価を行う。3レーストラック型高温超伝導コイルの作成超伝導界磁巻線に使用される超伝導コイルはレーストラック状であることが基本であるため、レーストラック型超伝導コイルの詳細な交流損失特性を明確にする。4高温超伝導回転機内に配置された高温超伝導レーストラックコイルの交流損失特性評価と低減方法の提案レーストラック型コイルと鉄心の位置関係が交流損失特性に及ぼす影響について評価を行う。実験結果をもとに配置方法、コイルの巻き方に関して定量的な評価を行う。高温超伝導回転機内に生じる電磁条件から、超電導コイルに鉄心が隣接する条件における交流損失と回転磁界を印加したときの交流損失特性について調査を行った。この結果、超電導コイルに鉄心が隣接する場合には損失が増大することが実験により示された。特に、鉄心に近い最も外側の線材の損失が著しく増加することが分かった。また、超電導線材に回転磁界を印加した場合には、線材面に垂直に外部磁界を印加したときと同程度の損失が生じることが示された。H26年度に行った変圧器中における交流損失特性を発展させ、高温超伝導線材を複数本積層したときの交流損失特性について実験的に評価を行った。具体的なアプローチとして、鉄心内に複数本超伝導線材を積層したものを挿入し、それぞれの線材に生じる交流損失測定を行った。また、これとは別にレーストラック型超電導コイルを作成し、レーストラックコイルの直線部分の一部を鉄心で囲いこの時の交流損失特性について測定を行った。積層した条件における測定では、超伝導線材を3, 5本積層させ高温超伝導線材のそれぞれの表面に熱電対を配置し、交流損失特性の評価を行った。この結果より、単線の状態では損失は通電電流の値に対し3乗の傾きを示すのに対し、積層した場合には傾きが2乗近くになることが示された。また、損失の特性は内側よりも、外側の線材の損失が大きく生じることが示された。積層本数を増やすことにより、内側の線材の特性は鉄心の影響を受けにくいことが実験的に証明された。レーストラック型超電導コイルの測定では、一部分を鉄心で囲ったことによる損失の変化を電気的測定法により評価し、鉄心で囲うことにより損失が通電電流に対し2乗の特性を示すことが示された。上記の線材を積層した特性とよく一致することから、これらの実験により損失特性が大きく変化し鉄心中では損失が増大し、コイルの最内層と最外層で特に損失が増加することが示された。応用超伝導H26年度に実施した変圧器用鉄心内に挿入し積層した条件における交流損失特性が予想外の特性となったことにより、様々な検証実験を行った結果、調査に時間を費やした。また集中的に実験を行ったため27年度計画していた実験を先行して実施した。このため、回転磁界中における交流損失の実験準備が遅れたが全体としては順調に研究が推移している。26年度の測定結果をもとに鉄心内に挿入された超伝導コイルのどの部分で損失が増大するか示されたため、27年度は損失を低減するためのコイルの構成を提案する。これに伴い、提案に基づきレーストラック型超電導コイルを作成し損失低減効果について検討を行う。
ミカヅキモの種内交配の子孫の生存率低下因子と種間の雑種死滅機構

淡水域に広く分布している緑藻類の一形態種Closterium chrenbergii(ミカヅキモ)の集団間の生殖的隔離を研究することによって同形態種は交配群AからPと呼ばれる複数の生物学的種に分化している事実が明らかとなり、その生態、遺伝、生理学的研究に基づいて種分化の機構が探求されている。本研究では、比較的短期かつ定期的に有性生殖が起こり、休眠耐久性の接合胞子からの発芽個体の子孫より集団が再構成される交配群Aと、長期間にわたって栄養細胞の二分裂による無性生殖のみによって集団が維持されている交配群Pを研究材料として以下の2点を重点的に比較研究した。1)本来ヘテロタリズムによって外交配している集団を、セルフイングや戻し交配等の近親交配を行うことによって、その子孫の生存率がどの程度低下するか?2)無性生殖期間の長さと有性生殖期にのみ発現する遺伝子系に認められる有害遺伝子の数量がどの程度相関するのか?前年度には、交配群Aのセルフイングや戻し交配による近交弱勢について詳細に研究した結果を報告した。本年度は交配群Pについて重点的に行った結果を報告する。(1)交配群Pの日本における分布について、本年度の調査により新たな興味ある発見が得られた。これまで北海道の北東部の広い範囲と秋田、岩手、山形、福島県からは交配型プラスのみ、新潟、長野、富山、静岡県からは交配型マイナスのみが採集されたことから交配群Pは日本の北部にプラス、南部にマイナスが隔離して分布し、その境界は福島県の南部あたりと推察されていた。しかし、本年青森県で1箇所、北海道の南部で3箇所、交配型マイナスのみの集団が発見されたことにより、その分布パターンは上記のような単純なものでないことが明確となり今後の研究が大いに期待される。(2)日本国内における分布パターンが少し複雑になった事実とは関係なく、交配群Pの交配型プラスとマイナスが混在している生息地は未だ日本の何処からも知られていない。交配群Pの各集団は無性生殖のみによって長期間維持されていることは明白であり、このことと関連して交配群Pの野外集団には有性生殖期にのみ発現する遺伝子系に認められる有害遺伝子を持った個体が少なからず存在することが、遺伝解析によって明らかとなった。淡水域に広く分布している緑藻類の一形態種Closterium ehrenbergii(ミカヅキモ)は、集団間の生殖的隔離機構によって交配群A-Pと呼ばれる複数の生物学的種に分化している。この様な研究結果に基づいて、本研究では、比較的短期かつ定牧的に有性生殖が起こり休眠耐久性の接合胞子の子孫より集団が再構成される交配群Aと、長期間無性生殖のみで集団が維持されている交配群Pを研究材料として以下の2点ついて比較研究を行う。1.セルフィングや戻し交配等の近親交配によって子孫の生存率がどの程度低下するか?2.無性生殖期間の長さと有性生殖時にのみ発現する有害遺伝子の数量が比例するかどうか?(1)交配群Aの代表株M-16-4a(プラス)とM-16-4b(マイナス)株間の接合

胞子の発茅個体(F1)の生存率は93%、この交配によって得られたプラス8クローンのF1の各々を親株M-16-4bに戻し交配すると平均58%、交配群Aの他のマイナス株に交配すると平均92%、またマイナス8クローンを親株M-16-4aに戻し交配すると平均68%、他のプラス株に交配すると平均86%の発茅個体が生存した。プラスとマイナス各々8クローンのF1間64組の交配結果は、未だ全てが完了していないが、これまでに得られた結果から判断すると、約70%程度のF2個体の生存が予想される。セルフイングでは、親株の遺伝的背景やセルフの回数(世代)によってかなり変異が大きいが、いづれにしても0-30%と非常に低い生存率しか認められない。このように定期的に外交配が行われている交配群Aでは、近交の度合に応じた明確な近交弱性がみとめられた。(2)交配群Pの分布に関しては、秋田、岩手、山形、福島、新潟各県の冷涼水系において新たに7箇所の産地を確認した。分離培養したクローンの交配型を調ベた結果、新潟県の3箇所が全てマイナスであるのに対して福島県以北の全ての産地では全てプラスであることが確認された。淡水域に広く分布している緑藻類の一形態種Closterium ehrenbergii(ミカヅキモ)の集団間の生殖的隔離を研究することによって同形態種は交配群AからPと呼ばれる複数の生物学的種に分化している事実が明らかとなり、その生態、遺伝、生理学的研究に基づいて種分化の機構が探求されている。本研究では、比較的短期かつ定期的に有性生殖が起こり、休眠耐久性の接合胞子からの発芽個体の子孫より集団が再構成される交配群Aと、長期間にわたって栄養細胞の二分裂による無性生殖のみによって集団が維持されている交配群Pを研究材料として以下の2点を重点的に比較研究した。1)本来ヘテロタリズムによって外交配している集団を、セルフイングや戻し交配等の近親交配を行うことによって、その子孫の生存率がどの程度低下するか?2)無性生殖期間の長さと有性生殖期にのみ発現する遺伝子系に認められる有害遺伝子の数量がどの程度相関するのか?前年度には、交配群Aのセルフイングや戻し交配による近交弱勢について詳細に研究した結果を報告した。本年度は交配群Pについて重点的に行った結果を報告する。(1)交配群Pの日本における分布について、本年度の調査により新たな興味ある発見が得られた。これまで北海道の北東部の広い範囲と秋田、岩手、山形、福島県からは交配型プラスのみ、新潟、長野、富山、静岡県からは交配型マイナスのみが採集されたことから交配群Pは日本の北部にプラス、南部にマイナスが隔離して分布し、その境界は福島県の南部あたりと推察されていた。しかし、本年青森県で1箇所、北海道の南部で3箇所、交配型マイナスのみの集団が発見されたことにより、その分布パターンは上記のような単純なものではないこと明確となり今後の研究が大いに期待される。(2)日本国内における分布パターンが少し複雑になった事実とは関係なく、交配群Pの交配型のプラスとマイナスが混在している生息地は未だ日本の何処からも知られていない。交配群Pの各集団は無性生殖のみによって長期間維持されていることは明白であり、このことと関連して交配群Pの野外集団には有性生殖期にのみ発現する遺伝子系に認められる有害遺伝子を持った個体が少なからず存在することが、遺伝解析によって明らかとなった。
甲状腺ホルモンによる鳥類ケラチノサイト幹細胞の再生分化の分子機構

甲状腺ホルモンであるトリヨードチロニンは脊椎動物の組織の成長,発達,代謝に重要な役割を担っている。甲状腺ホルモンはヒトの発毛やニワトリ羽毛の発育にも関与するが,メカニズムの詳細は明らかではない。ニワトリの換羽は短日条件で見られることから,本研究では,羽毛幹細胞であるケラチノサイト幹細胞の分化における甲状腺ホルモンと時計の関係について解析を行った。甲状腺ホルモン応答エレメントとE-boxの塩基配列の3連結を合成してpGL3に構築した。ケラチノサイト幹細胞の分化誘導にはT3/Ca2+の添加により行い,甲状腺ホルモン応答エレメントおよびE-box-pGL3をケラチノサイト幹細胞に導入しそれぞれの転写活性をモニターした。トリヨードチロニンおよびCa2+の単独添加では甲状腺ホルモン応答エレメントおよびE-boxの活性は殆ど変化しないが,その両方の添加では有意な活性増加が認められた。甲状腺ホルモン応答エレメント活性はトリヨードチロニン/Ca2+添加の約5h後に小さな増加があり、さらに約24h後に活性増加が見られた。トリヨードチロニン/Ca2+添加によるE-box活性増加は15h後および45日後に認められた。以上,ケラチノサイト幹細胞の分化過程ではトリヨードチロニン/Ca2+処理がCLOCK-BMAL1の転写活性の増加をもたらし,甲状腺ホルモン活性の増加が続くことを示している。ニワトリ由来ケラチノサイト幹細胞の分化多能性の解析:ニワトリ由来ケラチノサイト幹細胞株(FSC783)が培養系で他の細胞に分化する条件を検討した。アスコルビン酸、インスリン、インドメタシン、bFGF、EGFなどの存在下では、幹細胞は脂肪細胞に分化することが認められた。また、ハイドロコルチゾン、インスリン、bFGF、EGFなどの存在下では、神経細胞に分化した。このように、ケラチノサイト幹細胞は羽毛組織由来であるが、脂肪細胞や神経細胞に分化する能力を有することが示された(成果はStem Cellに投稿中)。ケラチノサイト幹細胞は組織再生や分化などのモデル細胞として有用であることが示唆された。細胞増殖・分化に及ぼす甲状腺ホルモンの作用とその受容体発現の解析:上記の成果を受けて、ケラチノサイト幹細胞の羽毛形成過程がTHに制御されていることを明らかにするために、樹立したFSC783を培養して甲状腺ホルモンが及ぼす細胞増殖、分化、アポトーシスについて検討を進めた。甲状腺ホルモンの作用を転写レベルで詳しく解析するために、甲状腺ホルモン応答エレメント(TRE)を合成して、タンデムに繋いだものをpGL3ベクター(ルシフェラーゼ遺伝子が連結)に構築、大腸菌でクローニングを行って、プラスミドを抽出、TRE-pGL3ベクターを作製した。これをケラチノサイト幹細胞に導入して、甲状腺ホルモンに対する応答をクロノスで解析した。細胞増殖・分化に及ぼす甲状腺ホルモンの作用とその受容体発現の解析:ケラチノサイト幹細胞の羽毛形成過程がTHに制御されていることを明らかにするために、樹立したFSC783を培養して甲状腺ホルモンが及ぼす細胞増殖、分化、アポトーシスについて検討を行った。さらに、アポトーシスとの関連について調査するために、E-box(CACGTG)配列をタンデムに繋いだものをpGL3ベクターに構築、大腸菌でのクローニング、プラスミド抽出を行って、E-box-pGL3ベクターを作製した。ベクターをFSC783株に導入して、甲状腺ホルモンの作用を検討した。興味あることに、甲状腺ホルモンの作用によって約15時間後にE-boxの活性が増加した。時計遺伝子の一つであるCLOCKとBMAL1のヘテロダイマーがE-boxに結合することから、アポトーシス誘導には時計遺伝子の関与が強く示唆される。甲状腺ホルモンが作用しない状態のFSC783株は、殆どE-box活性は見られないことから、通常ではこの細胞株では時計遺伝子の振動はDown-Regulationを受けているものと考えられた。

以上,ケラチノサイト幹細胞の分化過程ではトリヨードチロニン/Ca2+処理がCLOCK-BMAL1の転写活性の増加をもたらし,甲状腺ホルモン活性の増加が続くことを示している。
消費者向け看護支援アプリケーションソフトのインターフェイスに関する研究

難解と感じる一般ユーザのパソコンの使用感は,アプリケーションの使用方法や機器操作自体の難解さよりも,ファイルシステムなどのコンピュータ特有の空間の概念を表現しているインターフェースに対する違和感が相当すると考察し,ユーザが老人あるいは高齢者である場合に適用してその改善の余地を検討した。現実とファイルシステムとの空間の概念の相違を違和感なく吸収するのに貢献するツールは,機器と人間との相互の情報のやり取りを実現する対話型のインターフェースである。現在のインターフェースは,情報の入力側と出力側に分類すると,入力側としてキーボード・マウス・トラックボールや比較的最近のものとしてタッチスクリーン・音声入力といったデバイスがあり,出力側としてGUI・CUI・音・光・震動といった発信器などが既に普及しているものとしては存在する。アプリケーションの設計において,主として上肢の機能が低下した身体障害者・視力・聴力の低下した知覚障害者を使用するユーザとして想定したが,現在の主流であるGUIまたはCUIでは,低下したある能力に対処して搭載した機能は他の障害に対して対処できない。これは複数の機能の低下した高齢者においては,機能面でユーザのニーズを満足させる見込みがほとんどないという結果になった。一方で,高齢者にとっては可能な限り単純化された,操作に迷うことのないインターフェースが求められた。ここにも,複数の機能を搭載しより複数なインターフェースを備えるアプリケーションでは,高齢者にとって円滑に操作できる見込みが低下するという矛盾を抱えた。