hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
修復象牙質形成における発現遺伝子のプロファイリング

本研究は、生物学的な作用を発揮する覆髄材料の開発を念頭におき、修復象牙質を積極的に誘導するような特異的な分子の同定を目的として遂行された。ラット臼歯に窩洞形成を行った後の歯髄において発現する遺伝子をマイクロアレイ法にて網羅的検索を行い、得られた結果をリアルタイムPCRにて詳細な解析を行った。その結果、MatrixMettaloprotease(MMP)-3、MMP-13、TIMP-1の3分子が修復象牙質形成に関与している可能性があることが明らかとなった。平成19年度の研究実施計画に基づいて、ラット歯髄の修復象牙質形成過程における発現遺伝子について、マイクロアレイ法により解析を行った。1. 9週齢雄性Wistar系ラットの上顎第一臼歯に露髄しないように窩洞形成を行い、グラスアイオノマーセメントを充填し、形成直後、1日後あるいは3日後に被験歯を抜去して歯根膜ならびにセメント質の除去を行った。被験歯をホモジナイズした後、Rneasy Lipid Tissue Mini Kitを用いてラット歯髄腔細胞のTotal RNAを抽出し、得られたTotal RNAの純度と濃度を2100Bioanalyzerにて調べたところ、マイクロアレイ解析に必要な品質のRNAが獲得できたことが確認された。実験1により得られたTotal RNAに対して、GeneChip遺伝子発現解析アレイ(Rat Genoma 230 2.0, Affymetrix)を用いてマイクロアレイを行い、窩洞形成を行った実験群と、行っていないコントロール群の間で発現変化が認められる遺伝子について比較検討を行った。その結果、窩洞形成直後においては、実験群では、コントロール群に比べて308遺伝子の発現上昇と203遺伝子の発現低下が認められた。また1および3日後では、それぞれ329, 337遺伝子の発現上昇、123, 169遺伝子の発現低下が認められ、発現上昇が認められた遺伝子の中には、炎症反応や細胞分化、細胞発生などに関与するものが含まれていた。さらに、上記の3期間において、59遺伝子の継続的な発現上昇と、10遺伝子の継続的な発現低下が認められ、修復象牙質形成に必須となる分子の候補が得られた。平成20年度の研究実施計画に基づいて、ラットの修復象牙質形成過程における歯髄での発現遺伝子について、マイクロアレイ法による解析を行った後、リアルタイムPCR法にてマイクロアレイの結果の検証を行った。1. 9週齢雄性Wisar系ラットの上顎第一臼歯に露髄しないように窩洞形成を行い、グラスアイオノマーを充填した。窩洞形成後、7、14日目に被験歯を抜去して、付着した歯周組織を除去後、被験歯をホモジナイズし、RNeasy Lipid Tissue Mini Kitを用いて、歯髄腔内の細胞よりTotal RNAを抽出した。得られたRNAに対して、GeneChip遺伝子発現解析アレイ(Rat Genome 230 2.0, Affymetrix)を用いてマイクロアレイ解析を行い、窩洞形成を行った実験群と、行っていないコントロール群の間で発現変化が認められる遺伝子について比較検討を行った。その結果、窩洞形成後7日目において、実験群では、コントロール群に比べて130遺伝子の発現上昇と289遺伝子の発現低下が認められた。また14日目では、299遺伝子の発現上昇と237遺伝子の発現低下が認められた。2.マイクロアレイにおいて、窩洞形成後より継続的な発現上昇が認められた遺伝子について、その結果をリアルタイムPCR法にて検証を行った。その結果、マイクロアレイの結果とほぼ同傾向の結果が得られたが、その中でも、創傷治癒に関連が深いと報告のある、Matrix Mettalopeptidase (MMP)-3、MMP-13、Tissue Inhibitor of Mettalopeptidase-1(TIMP-1)のMMPファミリー3分子は、窩洞形成後に顕著な発現上昇を示し、修復象牙質形成に関与している可能性が示唆された。
Ｒ３２を基本成分とする低ＧＷＰ混合冷媒の新たな熱力学モデル

本研究では,ヘルムホルツ自由エネルギーの混合則に基づく多流体近似モデルをR32/1234yf系,R32/1234ze(E)系などに適用し,気液平衡,密度,比熱および臨界定数を実測値と同程度の不確かさで計算できる熱力学モデルを開発した.さらに,本研究で開発したモデルに基づいた計算を簡便に行うため,熱物性データベースREFPROP向け組み込みモジュールを作成した.研究の二年目にあたる平成25年度においては,昨年度実測値の収集,測定および評価を行った混合冷媒の中で特に注目されているR32/1234yf系およびR32/1234ze(E)系について,高精度な熱力学モデルの開発を行った.これらの混合冷媒は次世代の低GWP冷媒として他大学や空調機メーカーが実用化研究をスタートさせている.まずはR32,R1234yfおよびR1234ze(E)の純物質に対する状態方程式の評価を行った.その結果,これらの物質に対しては十分な再現性を有する状態方程式がすでに開発されていることがわかった.R32の状態方程式については補外域での挙動に問題があったが,混合モデルの開発には影響しない温度・圧力の範囲であり,今回はこの状態方程式を用いて混合冷媒に対するモデルの開発を行った.今回開発したモデルはヘルムホルツ自由エネルギーの混合則に基づいており,Kunzらが開発した天然ガスのモデルを混合冷媒向けに最適化したものである.モデルのパラメータは臨界定数,気液平衡およびpvTx性質の実測値を用いて決定した.その結果,沸点圧力および露点圧力などの気液平衡は±0.5%程度で,pvTx性質は±0.2%程度でそれぞれ再現可能であることを確認した.また,臨界温度も±1K以内で実測値と一致している.この混合モデルの概要を日本冷凍空調学会および熱工学カンファレンスにて発表した.また,成果を詳細にまとめた論文をFluid Phase Equilibria誌に投稿し,受理・刊行された.本研究では,ヘルムホルツ自由エネルギーの混合則に基づく多流体近似モデルをR32/1234yf系,R32/1234ze(E)系などに適用し,気液平衡,密度,比熱および臨界定数を実測値と同程度の不確かさで計算できる熱力学モデルを開発した.さらに,本研究で開発したモデルに基づいた計算を簡便に行うため,熱物性データベースREFPROP向け組み込みモジュールを作成した.研究の初年度に当たる平成24年度においては,R32を第一成分とする混合冷媒の実測値データ調査および収集を行い,データの存在範囲や個々のデータ点の不確かさ等を整理した.一方で,平成25年に実施予定であったR32と低GWP冷媒との混合冷媒の気液平衡測定を前倒しで実施し,成果を関連学会にて発表した.まず,R32とR290およびR600aとの混合冷媒の実測値を調査し,気液平衡,PVTおよび臨界点の実測値データを収集するとともに,これらを用いて既存の熱力学モデルとの比較を行い,既存モデルの問題点を明らかにした.特に,R32とR600aとの混合冷媒については,共沸現象が確認され,共沸点近傍における既存モデルの再現性に問題があることがわかった.また,R32とR1234ze(E)およびR1234yfとの混合冷媒の実測値調査を行った.これらの混合物は最近注目を集めているが,R1234系冷媒は製品化されてまだ日が浅いため,実測値情報は限定されている.したがって,R32とR1234yf混合冷媒について気液平衡測定およびガスPVTの測定を行った.また,R32とR1234yf混合冷媒についても気液平衡の測定を行った.前者の成果は2012年度日本熱物性シンポジウム(大阪)で発表した.これらの冷媒に対する熱力学モデルは開発されていないため,現在,新たなモデルの開発を行っており,平成25年度中に学術雑誌に公表予定である.研究の最終年度にあたる平成26年度においては,これまで開発した混合モデルをもとに,利用者が使いやすい形のソフトウエアを作成するとともに,関連する混合冷媒としてR-134a/1234yfおよびR-134a/245faのモデル開発を本研究でこれまでに蓄積した知見を用いて行った.冷凍空調関連の研究者間で最も良く使われている熱物性計算ソフトウエアはREFPROPであるため,本研究で開発した混合モデルに基づいたREFPROP用の物性定義ファイルを作成した.このファイルをREFPROPに組み込むことにより,混合モデルを用いた熱物性値の計算が非常に簡便になる.また,本研究で開発したR-32/1234yfの混合モデルをベースにしてパラメータの再調整を行い,R-134a/1234yfのモデルを開発した.実測値との比較により,このモデルはR-32/1234yfモデルと同等の再現性を持つことが確認された.この混合モデルの詳細をまとめた論文をInternational Journal of Refrigeration誌に投稿中である.さらに,R-134a/245faについても混合モデルの開発を行い,Purdue Conference(2014年7月,アメリカ)で発表した.

このモデル開発においては,純冷媒R-245faの基本的な熱物性評価を合わせて行い,成果をInternational Journal of Refrigeration誌にて発表した.熱工学,熱物性当初H26年度に予定していた論文発表を1年前倒しで行うことができたため.H26年度は別の混合冷媒に対するモデルの提案を予定している.平成24年度に実施予定であった実測値情報の収集およびR32とR290およびR600aの熱力学モデル開発は概ね終了している.また,平成25年度から開始予定であったその他の混合冷媒の気液平衡測定を前倒しで実施し,平成25年度上半期中に測定を終える予定である.以上の点から,現在までの進捗は当初の計画以上に進展しているといえる.H26年度はR32純物質の状態方程式の見直しに着手する.また,研究分担者が新たに測定した混合冷媒の熱力学モデル開発も合わせて行う.成果は9月に開催される日本冷凍空調学会年次大会等で発表する.平成25年度上半期に測定を終える予定であるR32とR1234ze(E)およびR1234yf混合冷媒については,平成25年度中にモデル開発を終了し,成果を関連学会および国際誌に投稿予定である.また,測定結果についても同様に国際誌に投稿予定である.4回予定していた研究分担者との打ち合わせのうち1回を熱工学コンファレンスの開催期間中に行ったため,1回分の旅費の余剰が生じた.H26年度直接経費は研究分担者との打ち合わせ旅費や9月にデンマークで予定されているEquation of State Workshopへの参加旅費として使用する.その他,計算機関連の消耗品,文献購入・複写にも使用する予定である.また,H25年度旅費の余剰分は国内学会(空気調和・冷凍連合講演会等)の参加旅費に充当する.平成24年度予算の繰越金は同年中に購入したワークステーションの演算装置および記憶装置の増強費用に充当する予定であったが,平成25年度には同価格でより高性能な演算装置および記憶装置が入手可能となる情報が得られたため,これらの予算を繰り越した.繰り越した予算はこれらの装置の導入に使用するほか,計算をより高速に行うことができる数値計算ライブラリの購入にも使用する.また,平成25年度の研究費は,6月にデルフト(オランダ)で開催される冷媒物性国際会議2013への参加費や,9月に東京で開催予定の日本冷凍空調学会年次大会の参加費を旅費から支出する.また,消耗品費は主に文献複写,取り寄せや論文投稿に要する費用に使用する.
オウム類の前後にずれた嘴はいかにして作られるか？脊椎動物の顔面形態進化機構に迫る

本研究は鳥類の中でも極めてユニークな“前後にずれた"嘴を持つオウム目に着目し、進化発生学的解析により、その特異な顔面形態を作り出す分子基盤の特定を目指すものであり、平成29年度はオカメインコ(オウム目)、ウズラ(キジ目)、アヒル(カモ目)の胚(いずれも胚発生ステージ26)の上下それぞれの嘴源基で発現する全ての遺伝子をハイスループットDNAシーケンサを用いたRNA-seqにより網羅的に特定し、その発現プロファイルを種間で比較することで、オカメインコの上下嘴間でのみ発現レベルに顕著に差がある遺伝子(DEG)を探索した。研究最終年度である平成30年度は、前年度の解析の結果同定されたDEGのオカメインコ、ウズラ、アヒルの胚の顔面部における発現パターンについて、in situハイブリダイゼーション法を用いて調べ、パターンの種間比較を行った。DEGとして複数個の遺伝子が特定されたが、そのうち種間差がもっとも顕著であったランキング1位の遺伝子に注目し、発現解析を実施した。胚発生ステージ26では、3種間の上嘴において本DEGの発現パターンに顕著な差は認められなかった。一方、下嘴では、オカメインコでのみその先端領域で発現が確認された。胚発生ステージ29の上嘴では、ウズラとアヒルに比べ、オカメインコでは本DEGの発現領域が相対的に狭かった。また下嘴では、ウズラ・アヒルに比べ、オカメインコでは(ステージ26に比べての)発現ドメインの顕著な拡大がみられた。以上の結果から、本DEGはオウム類の嘴において間葉の分化に対して抑制的に働くことで、下嘴の伸長を抑制している可能性が示唆された。本研究は鳥類の中でも極めてユニークな“前後にずれた"嘴を持つオウム目に着目し、進化発生学的解析により、その特異な顔面形態を作り出す分子基盤の特定を目指すものであるが、研究の初年度に当たる平成28年度は細胞増殖マーカーを用いて、鳥類胚の嘴組織での分裂期細胞の分布パターンの定量評価を行う計画であった。鳥類の嘴形態の多様性が作り出される背景には、嘴を構成する細胞がいかに増殖するかが大きく関わっていると予想される。鳥類の胚期の嘴源基先端部には細胞の分裂活性が極めて高い「成長域(growth zone)」と呼ばれる領域が存在し、海外の研究チームが実施した先行研究により形状の異なる嘴を持つウズラとアヒルの胚では上顎の成長域の空間パターンが異なることが報告されていた。しかしながら、先行研究では下顎の解析は行われておらず、上下で長さの揃った正常な嘴を作り出す上で細胞の増殖様式がどう関わっているかは不明であった。そこで、研究代表者は最新の細胞増殖マーカー、EdU(5-ethynyl-2'-deoxyuridine)を用いて、オカメインコ、ウズラ、アヒル、以上3種の鳥類の嘴形成期にある一連の発生段階の胚の上下の嘴組織において、分裂期細胞を特異的に染色し、分裂期細胞の分布パターンの記述と得られたパターンの種間比較を試みた。標準プロトコールに従い、鳥類胚顔面組織にEdUを導入し、組織切片を作成後、EdUで標識された細胞の検出を試みたが、上下顎に十分な数の標識細胞を持つ標本を一定数得ることができなかったため、3種間の定量比較を行うことができなかった。前述の通り、標準プロトコールに従い、鳥類胚顔面組織にEdUを導入し、組織切片を作成後、EdUで標識された細胞の検出を試みたが、上下顎に十分な数の標識細胞を持つ標本を一定数得ることができず、3種間の定量比較を行うことは事実上できなかった。その最大の原因として、主たる解析対象であるオカメインコの胚では、ウズラ胚やアヒル胚では問題なく利用できるEdU導入の標準プロトコールがうまく適合しなかったことが挙げられる。本研究は鳥類の中でも極めてユニークな“前後にずれた"嘴を持つオウム目に着目し、進化発生学的解析により、その特異な顔面形態を作り出す分子基盤の特定を目指すものであるが、研究二年目に当たる平成29年度はオカメインコ(オウム目)、ウズラ(キジ目)、アヒル(カモ目)の胚(いずれも胚発生ステージ26)の上下それぞれの嘴源基で発現する全ての遺伝子をハイスループットDNAシーケンサを用いたRNA-seqにより網羅的に特定し、その発現プロファイルを種間で比較することで、オカメインコの上下嘴間でのみ発現レベルに顕著に差がある遺伝子(DEG)を特定するという当初の計画に則り、研究を進めた。ウズラとアヒルについては、ゲノム情報がすでに公開されているためそれらをリファレンスとして、塩基配列のマッピングを行った。その結果、ウズラで約80%、アヒルで約70%の配列をマッピングすることができた。一方で、オカメインコについてはゲノム情報が公開されていないため、同じオウム目の種であるセキセイインコのゲノム情報をリファレンスに用いて、配列のマッピングを行った。その結果、20%程度の低い確率でしか配列をマッピングすることができなかった。ウズラとアヒルの2種については、Stringtieを利用することで、DEGの検出を行うことできた。オカメインコについては、リファレンスゲノムへの配列のマッピングがうまくいかなかったことから、現在RNAアセンブリによる転写物配列の一覧表の作成を進めている。一覧表が完成しだい、これをリファレンスに用いることで、オカメインコの上下の嘴原基の間でのDEGを検出する予定である。

オカメインコ胚の上下それぞれの嘴原基で発現する一連の遺伝子(mRNA)を特定するに当たり、すでに公開されているセキセイインコのゲノムを配列マッピング用のリファレンスに用いることとした。両種はともにオウム目の種であるため、当初、塩基配列のマッピングは高精度で行うことが可能であると予測したが、実際には20%超の配列がマッピングされるに過ぎなかった。そのため、第二の手段として、RNAアセンブリにより転写物配列の一覧表を作成する必要性が生じ、これが研究の進捗に遅れを生じさせた大きな要因となった。本研究は鳥類の中でも極めてユニークな“前後にずれた"嘴を持つオウム目に着目し、進化発生学的解析により、その特異な顔面形態を作り出す分子基盤の特定を目指すものであり、平成29年度はオカメインコ(オウム目)、ウズラ(キジ目)、アヒル(カモ目)の胚(いずれも胚発生ステージ26)の上下それぞれの嘴源基で発現する全ての遺伝子をハイスループットDNAシーケンサを用いたRNA-seqにより網羅的に特定し、その発現プロファイルを種間で比較することで、オカメインコの上下嘴間でのみ発現レベルに顕著に差がある遺伝子(DEG)を探索した。研究最終年度である平成30年度は、前年度の解析の結果同定されたDEGのオカメインコ、ウズラ、アヒルの胚の顔面部における発現パターンについて、in situハイブリダイゼーション法を用いて調べ、パターンの種間比較を行った。DEGとして複数個の遺伝子が特定されたが、そのうち種間差がもっとも顕著であったランキング1位の遺伝子に注目し、発現解析を実施した。胚発生ステージ26では、3種間の上嘴において本DEGの発現パターンに顕著な差は認められなかった。一方、下嘴では、オカメインコでのみその先端領域で発現が確認された。胚発生ステージ29の上嘴では、ウズラとアヒルに比べ、オカメインコでは本DEGの発現領域が相対的に狭かった。また下嘴では、ウズラ・アヒルに比べ、オカメインコでは(ステージ26に比べての)発現ドメインの顕著な拡大がみられた。以上の結果から、本DEGはオウム類の嘴において間葉の分化に対して抑制的に働くことで、下嘴の伸長を抑制している可能性が示唆された。オカメインコ、ウズラ、アヒル、以上3種の鳥類胚の嘴組織での分裂期細胞の分布パターンを定量比較するためには、オカメインコ胚の顔面組織において確実に分裂期細胞を標識する必要がある。EdU導入のプロトコールを速やかに確立し、解析に供することが可能な標本を得ることが喫緊の課題である。RNA-seqによる比較トランスクリプトーム解析に当初の予想より時間を要しているが、数ヶ月内にオカメインコ胚の上下の嘴原基の間での発現レベルが大きく異なる複数の遺伝子が特定される見込みである。今後は特定された遺伝子の機能を実験的に解析するために、その実験の準備を進める予定である。物品費が少額残ったが、研究に必要な物品を購入するには不十分な額であったため、次年度使用額として計上した。翌年度請求分と合わせて、鳥類胚頭部における分裂期細胞の標識実験の実施に必要な試薬類の購入費(物品費)として使用することとしたい。
芳香族非天然型ペプチドらせんを利用した新規機能性らせん高分子の開発

抗生物質に対して耐性を持つ細菌の発現が問題となってきているが、抗菌性ペプチドはその作用機序的に耐性菌を生じづらく近年着目されている。抗菌性ペプチドの多くはらせん構造を形成し、そのらせん構造が抗菌性と密接に関連しているが、具体的にらせんのカタチが抗菌性にどう影響するかの指標は存在しない。そこで本研究は、様々な形のらせんを自在に合成できる利点を活かし、らせんのカタチと抗菌性の相関を明らかにしていく。
夫婦と一緒に子育てに参加する祖父母への効果的な育児支援プログラムの開発

本研究概要は、夫婦と祖父母が育児を開始して間もない時期の育児支援プログラムの開発を行った。産科医療施設から退院後の育児支援の実態を明らかにするために、母親を支援した祖母へのインタビューを実施し、次に祖母と一緒に子育てをする母親へのインタビューを実施した。双方への育児支援の意義を明らかにした。祖母と母親へのインタビュー結果のカテゴリーに加え、文献レビューによる育児支援プログラムの内容抽出し検討をした。本研究は、出産後早期から夫婦とともに子育てに参加する祖父母の育児状況の実態を明らかにし、出産後早期からの祖父母に対する育児支援プログラムを作成することを目的としている。本年度は、母親の妊娠・分娩・産褥が正常かつ新生児の経過が正常であった10人(初めての孫を持つ祖母5名、2人目以上の孫を持つ祖母5名)の祖母を対象に、母親と共に子育てを始めて間もない時期の祖母の思いについて、半構成的面接法を実施した。面接内容は承諾を得てICレコーダーに録音した後、逐語録を作成し質的帰納的に分析を行った。倫理的配慮として、所属機関の倫理審査委員会での承認を得た。その結果、祖母が出産後早期から母親ともに育児を経験したことにより、1.親世代が経験した育児と現代の母親との【育児は変わらない】と認識するとともに、【現代の育児と親世代の育児の違い】を感じていた。2.親世代は努めて母親が【休息できるような環境調整や家事のサポート】を行っていた。3.親世代は【母親の育児を見守り】、【求められたときに助言】をするといった支援的態度で育児にのぞんでいた。4.孫と関わるなかで親世代の【祖母性を高めていた】ことが明らかとなった。現代の母親と親世代が出産後早期から共に育児を開始することが、社会の最小単位である家族を基本にした育児支援に有効であることが示唆された。今後は、本年度の質的検討と次年度の量的検討により、現代の母親と親世代が融合できる出産後早期からの育児支援プログラムの具体的な立案を行う予定である。本年度は、出産後早期から母親と祖母が共に育児を体験し、母親の重要な育児支援者である祖母が育児にどのように向き合っていくのか、育児開始まもない時期の育児支援について明らかにするという目的のもと研究を実施した。夫婦と一緒に子育てを開始する祖父母への育児支援プログラム作成に向け、(1)平成21年度に祖母へのインタビュー調査より得られた出産後早期から、母親と一緒に祖母が育児を経験した結果、【現代の育児と親世代の育児の違い】、【今も昔も変わらない育児】、【休息できるような環境調整や家事のサポート】、【母親の育児を見守る】、【育児への助言】、【祖母性の高まり】という6つのカテゴリーが得られ、さらに文献レビューから抽出した育児支援プログラム項目とを統合した。これらの内容を加味した育児支援プログラム内容と方法について自己記入式質問紙を作成した。また、(2)祖父母からの支援を受ける母親側への育児支援内容を抽出するために、質的研究により概念を抽出する調査準備を行った。今後は、(1)、(2)の調査より、祖父母および夫婦への双方に向けた育児支援プログラム内容を作成し、プログラム実施および育児の影響について検証をする予定である。本年度は、出産後早期から母親と祖母が共に育児を体験し、母親が育児にどのように向き合っていくのか、育児開始まもない時期の育児支援について明らかにするという目的のもと研究を実施した。夫婦と一緒に子育てを開始する祖父母への育児支援プログラム作成に向け、母親へのインタビュー調査より得られた出産後早期から、母親と一緒に祖母が育児を経験した結果、【現代の育児と親世代の育児の違い】、【祖母に見守られながらの安心した育児】、【母親の心身の疲労回復】、【休息できる環境調整】、【家事や身の回りのサポート】という6つのカテゴリーが得られた。さらに、文献レビューにより、母親への育児支援プログラム項目内容を抽出した。また、出産後早期の母親を支援する側の祖上父母からの育児支援項目内容を統合し、祖父母および夫婦への双方に向けた育児支援プログラム実施および育児の影響についてさらに検証をしたいと考えろ。本邦だけでなく、英国における出産後早期の母親と祖父母における育児開始時期の育児支援体制及びその具体的な内容について、育児経験者および助産師にインタビュー調査を実施する機会を得た。日英の医療ンステムと育児支援システムの違いを考慮し、さらに育児支援プログラムの内容を検討していく必要がある。
EU都市広域連携指針POLYCENTRICITYの戦略的導入、静岡実験

19年度は静岡県での総合計画を作成するためのデータの準備や県庁との協力体制を整えた。多極分担型都市圏形成研究会を5回にわたり実施し報告書をまとめ20年1月には静岡市内でシンポジウムを実施し、県民Polycentricityという用語でKeywardとする県総合計画の作成を紹介した。多くのマスコミ、政治関係者をはじめ、圏内の経済団体の有力者の参加を得た。データは黒川研究室と院生が整備し、12月に黒川は研究協力者のV.Vanberg(於いてフライブルグ)、R.Congleton(於いて京都)との打ち合わせの機会を持った。データベースはGIS、NITASが最新の17年度のセンサスデータが活用できるように整備している。NITASの活用には国土交通省、国土技術開発センターが全面バックアップ体制をとってくれた。それらの結果、1.県を5地域に分け、特に東部地域、志太・榛原地域がPolycentricityを基礎にした地域計画の対象になる事など地域を絞り特に東部地域で新たな都市連携の試みが始められた2.県庁で公式文書として「多極分担型都市圏域形成研究会」報告書が作成された3.県庁の職員がGIS、NITASを最新データで分析が可能になった5.地域放送を戦略とする地域アイデンティティ形成を静岡LOTSモデルとしてワンセグマルチメディア放送活用をすすめ、三島・沼津地域で実験する準備ができている。欧州での試みがどのような問題を抱えているか、ESDP1999に端を発したESPONプログラムの進展状況が次々に報告書を出している現在、着実にそれらの成果を取り込みながら、わが国の国土計画に寄与するとともに、静岡県でのPolycentricity理念の活用に向けて実行プランとその理論の整備を今年度は進めることができた。18年度は静岡県でのモデルを作成するためのデータの準備や県庁との協力体制を整えた。県庁内部に各部署から20名の職員を月1回全9回にわたる法政大学大学院での黒川の授業に派遣し、大学院生約20名とのいわゆるコンソーシアム共同研究会を開催した。データは黒川研究室と院生が整備し、欧州の空間開発指針や開発計画の状況を研究会を通して研究し、また黒川は研究協力者のV.Vanberg(於いてフライブルグ)、R.Congleton(於いて京都)との打ち合わせの機会を持った。NITASの活用には国土交通省、国土技術開発センターが前面バックアップ体制をとってくれた。それらの結果、1.県庁では次総合計画にPolycentricityをKey Wordとすること2.県を5地域に分け、特に東部地域、志太・榛原地域がPolycentricityを基礎にした地域計画の対象になることなど地域を絞ったこと3.県庁で公式文書として「Polycentric型地域構造形成研究会」報告書が作成されたこと4.県庁の職員がGIS、NITASを最新データで分析が可能になったこと6.19年度の欧州協力地域をエミリアロマーナ、ボローニャ大学とし、協力して静岡LOTSモデルの作成に入ること。7.静岡県にも総合計画を推進する委員会(座長黒川)が設定され、すでに開催された第1回には知事も委員として参加し、国土形成計画に参加する委員を中心にスタートしている。理論部分と実際部分を的確にリンクさせるために、欧州での試みがどのような問題を抱えているか、ESDP1999に端を発したESPONプログラムの進展状況が次々に報告書を出している現在、着実にそれらの成果を取り込みながら、わが国の国土計画に寄与するとともに、静岡県でのPolycentricity理念の活用に向けて実行プランとその理論の整備を来年度は進めていく。

多極分担型都市圏形成研究会を5回にわたり実施し報告書をまとめ20年1月には静岡市内でシンポジウムを実施し,県民にPolycentricityという用語でKeywardとする県総合計画の作成を紹介した。多くのマスコミ,政治関係者をはじめ,圏内の経済団体の有力者の参加を得た。データは黒川研究室と院生が整備し,12月に黒川は研究協力者のV.Vanberg(於いてフライブルグ),R.Congleton(於いて京都)との打ち合わせの機会を持った。データベースはGIS,NITASが最新の17年度のセンサスデータが活用できるように整備している。NITASの活用には国土交通省,国土技術開発センターが全面バックアップ体制をとってくれた。それらの結果,1.県を5地域に分け,特に東部地域,志太・榛原地域がPolycentricityを基礎にした地域計画の対象になる事など地域を絞り特に東部地域で新たな都市連携の試みが始められた2.県庁で公式文書として「多極分担型都市圏域形成研究会」報告書が作成された3.県庁の職員がGIS,NITASを最新データで分析が可能になった4.欧州でのESDP,ESPON,ESPRID関連動向が最新情報に更新された5.地域放送を戦略とする地域アイデンティティ形成を静岡LOTSモデルとしてワンセグマルチメディア放送活用をすすめ,三島・沼津地域で実験する準備ができている。欧州での試みがどのような問題を抱えているか,ESDP1999に端を発したESPONプログラムの進展状況が次々に報告書を出している現在,着実にそれらの成果を取り込みながら,わが国の国土計画に寄与するとともに,静岡県でのPolycentricity理念の活用に向けて実行プランとその理論の整備を今年度は進めることができた。
歯根膜特異的Ｐｅｒｉｏｓｔｉｎアイソフォームによる歯根膜細胞の機能制御

1.培養歯根膜細胞を用いたPDL-POSTN受容体の同定と機能解析マウス歯根膜細胞株MPDL22にPDL-POSTN発現ベクターを遺伝子導入することで、PDL-POSTN高発現MPDL22細胞株を樹立した。同細胞株を石灰化誘導培地にて長期培養する際に、抗-Integrin aV抗体を添加したところ、PDL-POSTNにより促進される歯根膜細胞の硬組織形成細胞への分化が抑制されることを見出されたことから、歯根膜細胞においてPDL-POSTNの受容体としてIntegrin aVが機能していることが示唆された。2.PDL-POSTNとIntegrin aVとの分子間相互作用FLAGにて標識したリコンビナントPDL-POSTNとIntegrin aVb3とを試験管内で反応させた。次に、抗FLAGビーズにて免疫沈降し、沈降物をSDS-PAGEにて展開、抗Integrin aV抗体にてWestern Blot解析したところ、Integrin aVb3が検出された。以上の結果から、PDL-POSTNとIntegrin aVb3は、分子間結合することが明らかとなった。リコンビナントPDL-POSTNを固相化した培養プレートにて、歯根膜細胞を培養することで、歯根膜細胞をPDL-POSTNにて刺激した。刺激後、10分単位で細胞を回収し、Integrin aVb3の下流シグナルに関わる抗体にてWestern blot解析したところ、Erk1/2のリン酸化が誘導されていることが明らかとなった。
2語から成るコロケーションが意図的語彙学習に与える影響

英語の語彙学習において、新しい語を単独で覚えるよりも、すでに知っている語をつけて2語のコロケーションの形で覚えるほうが、目標語の意味の保持と取り出しにより有効である。名詞を覚える際には、既知語として形容詞及び動詞を前につけることが有効である。動詞を覚える場合は、既知の名詞を後ろにつけると良い。既知の副詞をつけると、動詞の場合に比べて効果は劣る。ただし語彙サイズの小さな初級英語学習者に対しては、コロケーション学習の効果は小さくなる。著者が昨年度行った実験では、目標語を単独で提示するよりも、学習者がすでに知っている語と結びつけて2語のコロケーションで提示するほうが、意味の保持と再生に効果があることを示した。しかしこの実験では、単独提示に使用した目標語と、コロケーション提示に使用した目標語が異なっていたため、目標語の質の違いが結果に影響を及ぼした可能性がある。そこで今年度は、両者の提示方法で同じ目標語20語(英単語)を用いて実験を行った。参加者は各33名からなる2つのクラスに所属する大学1年生、計66名である。語彙サイズテストの結果、この2グループには有意差がなかった。すなわち同等の語彙知識を持つ2集団と仮定できる。グループ1には、未知の目標語(名詞)にすでに知っている語(形容詞もしくは名詞)をつけ、2語のコロケーションとしてその意味(日本語)を覚えてもらった。グループ2には、何もつけず、未知の目標語のみの意味(日本語)を覚えてもらった。その後、直後の意味再生テストを行い、グループ1にはコロケーションの意味を、グループ2には目標語単独の意味を書いてもらった。1週間後には同じテストをもう一度実施した。結果は、直後のテストでも1週間後のテストでも、グルーロブ1が2を得点で有意に上回った。また、グループ1のほうが、2つのテスト間における得点の減少率が有意に少なかった。この結果は前年度の実験結果を支持している。すなわち、覚えるべき単語にすでに知っている単語を結びつけ、2語の『ロケーションとして覚えるほうが、単独で覚えるよりも意味の保持と再生に効果的であることを裏付けている。学習者の記憶にすでに貯蔵されている語が、新しい語の学習を助け、2語の結びつきが、忘却を防ぐ役割を果たしていると考えられる。今年度の成果は、新たな語彙学習方法の有効性をはっきり示したという点で価値あるものと考えらえる。著者の昨年度までの研究から、目標語を単独で提示するよりも、学習者がすでに知っている語と結びつけて2語のコロケーションで提示するほうが、意味の保持と再生に効果があることが明らかになった。しかし、実験で用いたコロケーションは「形容詞+名詞」の組み合わせのみであり、そのほかの組み合わせでも同様の効果があるかは不明である。そこで今年度は異なる組み合わせでも同様の効果があるか、以下2つの実験を行った。実験1では名詞(疑似語20語)を目標語に設定し、既習の手掛かり語として(1)形容詞、(2)動詞という2つの条件で「形容詞+名詞」と「動詞+名詞」というコロケーションを作成した。これを同等の語彙サイズを持つ2グループにいずれかの条件で意味を記憶してもらい、その後、直後の意味再生テスト、1週間後に遅延意味再生テストを行った。その結果、動詞も形容詞と同様に、目標語の意味の保持と再生に効果があることが分かった。形容詞と動詞の間に有意な差はなかった。実験2では動詞(疑似語20語)を目標語に設定し、既習の手掛かり語として(1)名詞、(2)副詞という2つの条件で「動詞+名詞」と「動詞+副詞」というコロケーションを作成した。実験1と同様の手順で実験を行ったところ、名詞、副詞ともに目標語の意味の保持と再生に効果があることが分かった。ただし、再生テストの結果は、直後および遅延テストともに名詞が副詞を有意に上回った。以上の結果から、形容詞だけでなく、名詞と副詞も既習のものであれば手掛かり語として有効であることが分かった。ただし、副詞の効果は形容詞や名詞に劣ることも判明した。これは副詞が名詞や形容詞に比べて、具体性やイメージ性に欠けるためと考えられる。今年度の研究では、他の組み合わせでも意図的語彙学習に効果はあるが、手掛かり語の効果には差があることが判明したことに価値がある。今年度は、中学1年生という英語初級学習者に対して、「既知語+目標語」から成るコロケーション学習の有効性を調査した。未知語にはJACET8000の3000語レベル以上の英単語を、既知語には「英語ノート」に登場した英単語を使用した。目標語は17項目、同じ目標語を含むコロケーションも17項目用意した。事前調査により参加者の目標語と既知語に対する知識の有無を確認した。参加者を語彙サイズの同等な2グループに分け、1つのグループには目標語を単独で提示、もう1つのグループには「既知語+目標語」のコロケーションとして提示し、その意味を覚えてもらった。その後すぐに意味を問うリコールテストを実施し、さらに1週間語に全く同じテストを実施した。

直後テスト、遅延テスト共にコロケーションで学習したグループが単独学習のグループを特点で有意に上回った。しかし、グループと時間における交互作用は有意ではなかった。すなわち、目標語の一時的な意味の取り出しにおいては、コロケーション学習が単独学習の結果を上回ったが、長期的な意味の保持においては差がないことが判明した。こうした結果になった理由としては、既知の単語が新たに学習した語の意味を取り出すうえでは、探索の範囲を狭める効果があり有効であることが考えられる。しかし、意味の保持においてはまだ覚えている英単語の数が少ないため、単語同士のネットワークが十分に発達しておらず、新たに有効なネットワークを発達させにくいことがあるのではないかと推察される。昨年予定していた実験をすべて行い、分析、結果までまとめることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。今年度前半では、語彙サイズの小さい中学校1年生でも、2語から成るコロケーションの意図的語彙学習効果が見られるかどうかを調査する。後半で、3年にわたる研究成果を報告書の形にまとめる予定である。
FoxO転写因子による癌と老化の制御機構とその制御化合物の探索

1)DR特異的なエネルギー代謝におけるFoxO3の役割:平成29年度までに、マウス肝臓から分離したミトコンドリア分画を用いたエネルギー代謝解析、肝組織のメタボローム解析によって、DR特異的なエネルギー代謝制御にFoxO3が有用な役割を果たしていることを示唆した。このFoxO3の役割をさらに解析するために、解糖系酵素の発現、ピルビン酸デヒドロゲナーゼのリン酸化レベルなどを計測したが、FoxO3特異的な変化は捉えられなかった。今後、FoxO3特異的なDRのエネルギー代謝について解析を続ける。2)遺伝子毒性応答と発癌におけるFoxO3の役割:これまでに、発癌剤(Diethyl nitrosourea, DEN)による肝細胞癌モデルを用いた解析によって、DR条件下では、FoxO3が肝細胞癌発生に必要なことがわかっている。このメカニズムを解析するために、DEN投与後24週(HCCが発生し始める時期)の肝組織を用いて、DNA障害と修復、ストレス応答などに関連するFoxO3, FoxO1の標的遺伝子の発現を計測した。しかしながら、現時点では、FoxO3特異的で、発癌に必要な要素は特定できていない。3)DRによる寿命、老化制御に重要な組織の同定:脳や白色脂肪特異的Foxo3欠失マウスを用いて、DRの寿命延長効果に必須な組織を同定する試みを継続している。当初、脂肪特異的と考えられたFABP4-Creは、脳組織にも発現していることが確認された。FABP4-Creによって、脳と脂肪組織においてFoxo3が半欠失したマウスを用いた寿命研究では、予測に反して、自由摂食下では、寿命が短縮するが、DRでは、野生型マウスと同じように寿命が延伸することが示された。よって、DRに寿命延伸効果に脳や脂肪組織は大きな影響を与えていないことが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ミトコンドリアの機能、Redox制御に対するFoxO1, FoxO3の役割:マウス肝臓からミトコンドリア分画を調整した。細胞外フラックスアナライザーを用いて、酸素消費速度および細胞外酸性化速度を計測し、ミトコンドリア機能(定常状態、予備呼吸能、共役、脱供役状態)を評価した。WTマウス-CRでは、10カ月齢、15カ月齢、24カ月齢において、年齢による大きな変化はなかった。Foxo3 (+/-)-CR群では、10カ月齢では、WT-CRに比べて、脱共役状態における呼吸が減少していた。一方、24カ月齢では、逆に酸素消費量がFoxo3 (+/-)-CRにおいて有意に上昇していた。Foxo1 (+/-)-CRでは、WT-CRと有意な差はなかった。以上の結果は、Foxo3が加齢にともなうミトコンドリア呼吸機能の制御、維持に役割を果たしていること、高齢期では、Foxo3による抑制的な制御が破綻していることを示唆している。ミトコンドリアの形態的変化:Foxo3 (+/-)マウスでは、高齢期にミトコンドリアの機能が破綻していることが示唆されたので、形態的な変化を電子顕微鏡的に観察した。Foxo3 (+/-)-CRマウスの肝細胞では、WT-CRに比較して、長径が伸びたミトコンドリアや異常な分枝をともなうミトコンドリアが観察された。現在、マウスの数を増やし、統計的な解析の準備を行なっている。組織特異性ノックアウトマウスの作製:Cre-loxPシステムを用いて組織あるいは細胞特異的FoxO1-, FoxO3-KOマウスを作製するために、FoxO1L/L、FoxO3L/LマウスとNestin-Cre/ERT2マウス(脳、特に神経幹細胞特異的)、FABP4-Creマウス(白色脂肪、褐色脂肪特異的)を導入し、現在、動物実験室において交配している。ミトコンドリアの機能と形態の解析は予定通り進行している。組織特異的ノックアウトマウスの作出準備も予定どおり進んでいる。遺伝子発現解析、ChIP-Seq解析が遅れているが、今後、メタボローム解析を優先することを考慮すれば、あえてChip-Seq解析を行う必要はない可能性がある。Foxo3遺伝子半欠失(+/-)食餌制限(DR)マウスでは、野生型(WT)DRマウスに比較して、ミトコンドリアのエネルギー代謝に変化があったので、平成28年度は、肝臓のメタボローム解析を行った。Foxo3 (+/-)DRでは、解糖系の代謝産物の減少、NADH/NAD+比の増加、乳酸/ピルビン酸比の増加がみとめられた。この結果から、Foxo3が半欠失した場合、DR条件下では、pseudo-hypoxicな状態にあることが示唆された。加えて、Foxo3 (+/-)マウスでは、GTP、GDPが増加していた。ミトコンドリア膜電位を計測すると、WTでは、自由摂食(AL)マウスに比べ、DRでは低かったが、Foxo3(+/-)では、膜電位がWT-DRよりも高い傾向があった。これらの結果は、WT-DRの特徴であるミトコンドリアのuncouping機能がFoxo3(+/-)では低下していることが示唆された。

平成27年度で行われたミトコンドリアの機能解析結果を加えて、DRによるエネルギー代謝の変容にFoxo3が必要であることが示唆された。遺伝子毒性応答や発癌におけるFoxo3遺伝子の役割を明らかにする目的で、まず、Foxo1、Foxo3遺伝子欠失マウスの遺伝的バックグランドを統一するために、C57BL6マウスに戻し交配を行なった。実験群の準備が整い、発癌剤に対するDNA傷害と応答、酸化ストレスに対するGH-IGF-1系を中心とした細胞応答を検討する予備実験を行った。平成29年度に本実験を開始する。ミトコンドリアの機能解析のための試料調整が不安定な時がいくつかあり、その解析に時間を要した。Foxo1とFoxo3の欠失マウスの遺伝的バックグランドを統一するための戻し交配に時間を要した。これらの要因によって、遺伝子毒性応答と発癌などの平成28年度に開始される予定の実験が開始できなかった。1.遺伝子毒性応答と発癌:本研究では、発癌に関連する遺伝子毒性応答を評価した。各系統のマウス(生後15日)に発癌剤DENを投与後WT-CRに対して、24週、32週、40週齢で屠殺し、肝癌の発生率を比較した。WT-CRに比較し、Foxo3(+/-)-CR, Foxo1/3 (+/-)-CRの肝癌発生頻度が低下していた。この所見は、腫瘍の増殖にFoxO3が必要であることを示唆している。2.発癌剤DENに対する初期の遺伝子毒性とそれに対する応答を評価するために、DENを投与後、24時間、48時間後に屠殺し、肝臓組織を採取した。計画していた以下の解析を開始している。免疫染色された組織切片上で細胞死、細胞増殖DNA傷害の程度を検索している。3.白色脂肪におけるFoxOの役割:脂肪組織における細胞老化の抑制とadiponectinの産生増加が、CRの抗老化のメカニズムの一つと考えられている。FoxO1, 3の関与を実証するために、全身性および脂肪細胞特異的FoxO1 (+/-), FoxO3 (+/ -)マウスを作製した。4.ミトコンドリアバイオエナージェティックスにおけるFoxo3とFoxo1の役割を明らかにするために、肝癌、肝細胞のセルラインを用いて、Foxo3、Foxo1をsiRNAによりノックダウンし、標準的方法に従い、フラックスアナライザーによって酸素消費量を計測した。Foxo3のノックダウンは、肝細胞において、酸素消費量の低下や解糖系の機能低下を示唆する所見を得た。現在、メタボローム解析の結果との対比を行っている。5.白色脂肪、脳ー白色脂肪特異的Foxo3 (+/-)の寿命集団を確立し、血液の定期的採取や死亡データや病理所見の収集を行っている。組織特異的Foxo1, 3ノックアウトマスの確立に予想以上に時間がかかったため、寿命研究など数ヶ月開始が遅れたプロジェクトがある。1)DR特異的なエネルギー代謝におけるFoxO3の役割:平成29年度までに、マウス肝臓から分離したミトコンドリア分画を用いたエネルギー代謝解析、肝組織のメタボローム解析によって、DR特異的なエネルギー代謝制御にFoxO3が有用な役割を果たしていることを示唆した。このFoxO3の役割をさらに解析するために、解糖系酵素の発現、ピルビン酸デヒドロゲナーゼのリン酸化レベルなどを計測したが、FoxO3特異的な変化は捉えられなかった。今後、FoxO3特異的なDRのエネルギー代謝について解析を続ける。2)遺伝子毒性応答と発癌におけるFoxO3の役割:
腫瘍親和性を有す新規なヘマトポルフィリン誘導体の合成

前年度までの研究によって、塩酸ヘマトポルフィリン(Hp-HCl)からヘストポルフィリン誘導体(Hp-D)の主成分であるHp-diacetateと、全く新しい誘導体であるHp-disilateとを合成することができ、これら両物質の物理化学的性質を明らかにした。またHp-diacetateとHp-disilateは、培養ヒト癌細胞ならびにラット腹水癌細胞への取りこみがHp-Dと同様に認められるが、取りこみの経時的変化には各物質に特有のパターンがあることが判明した。以上の結果をふまえ、Hp-diacetateとHp-disilateの腫瘍親和性をさらに追求するため、本年度は全身投与時の生体内動態を定量的に観察した。すなわち、皮下に腹水肝癌を移植した担癌ラットを被検体とも、各物質を頚静脈より注入した後、経時的に腫瘍,腫瘍周囲筋組織,肝,脾,肺,腎,睾丸のポルフィリン濃度を96時間にわたって測定した。その結果、Hp-D,Hp-diacetateならびにHp-disilateの組織内濃度の全般的傾向は、肝>脾>腫瘍・腎・肺>睾丸・筋の順であった。経時的変化は、前二者が漸減傾向をとるのに対し、Hp-disilateは持続停滞する傾向がみられた。一方、、周囲筋に対する腫瘍内濃度(T/M比)をみると、Hp-DとHp-disilateはそれぞれ7.5ならびに6.6の値を2448時間にわたってとるのに対し、Hp-diacetateは1.71.0と低値を示した。以上により、本研究において新たに合成したHp-disilateは、従来から腫瘍親和性物質として用いられてきたHp-Dと同程度の腫瘍親和性を有し、かつ混合物であるHp-Dと異なって単一化合物であるという利点をもつため、癌の診断と治療に有用な物質になると考えられた。Hp-AcならびにHp-Siの化学式はそれぞれ【C_(38)】【H_(42)】【O_8】【N_4】ならびに【C_(46)】【H_(66)】【O_6】【N_4】【Si_2】、分子量は682ならびに826、吸収波長(Soret帯)はともに398nm、最大螢光はいずれも626nmであった。これら両物質の体内動態ならびに腫瘍親和性をみるため、AH109A皮下腫瘍を移植したラットにHp-DならびにHp-Siを10mg/kgづつ静脈内投与し、経時的に諸臓器の凍結組織切片におけるポルフィリンを螢光顕微鏡にて観察した。なお本実験では、前年度の結果(Hp-Siに比してHp-Acの腫瘍集積性が劣る)を勘案し、Hp-Acの投与実験を割愛した。腫瘍組織では腫瘍周辺部に限局して赤色螢光を散在性に認め、Hp-D群では投与1224時間後に強い螢光をみたのに対し、Hp-Si群では螢光はやや弱く48時間後には螢光を認め得なかった。これに対して腫瘍周囲の正常筋組織には、648時間にわたる観察期間中に両群ともに螢光は全くみられなかった。一方他臓器についてみると、肝と脾では高度の螢光をび満性に認め、Hp-D群では投与1224時間後にピークを示し、Hp-Si群では48時間後にも強い螢光をみた。肺と睾丸では両群ともに弱度の螢光を持続的ににめ、腎と腸ではほとんど螢光を観察できなかった。

すなわちHp-SiはHp-Dと同様に周囲正常組織に比較すれば腫瘍集積性が高く、とくに腫瘍周辺部に集積することが分った。しかし、肝や脾の如き網内系に富む臓器にはより高度の集積がみられることは、ポルフィリン系共通の性質であり、更に検討の余地があると考えられた。
実大RC橋脚の振動実験に基づくRC橋脚の耐震性に関する研究

1995年兵庫県南部地震では,多数のRC橋脚に甚大な被害が生じたことから,あのような被害が生じた原因の究明,破壊メカニズムおよび現在の基準で設計されたRC橋脚の耐震性を明らかにするため,2007年に1体の,2008年に2体の,2009年に1体のRC橋脚の加震実験が(独)防災科学技術研究所が有する世界最大の震動台実験施設E-Defenseを用いて行われた.4体のうち2体は兵庫県南部地震で甚大な被害を受けた,1970年代の基準で設計された高さ7.5m,直径1.8mのRC橋脚(C1-1およびC1-2橋脚)であり,CH橋脚は橋脚基部での曲げ破壊を,C1-2橋脚は軸方向鉄筋が柱中央部で途中定着されており,橋脚中央部でのせん断破壊を想定した橋脚である.また,残り2体のうち1体は現在の基準で設計された高さ7,5m,直径2mのRC橋脚(C1-5橋脚)であり,最後の1体はポリプロピレン繊維補強セメント系複合材料(PFRCC)を橋脚基部に用いた次世代型RC橋脚(C1-6橋脚)である.本年度はこれらの実験結果を詳細の解析をすするとともに,C1-5およびC1-6橋脚の縮小模型の地震動を模擬した載荷実験を行い,寸法効果の評価を行った.また,C1-6橋脚に生じた軸方向鉄筋の抜け出し量を解析することにより,新材料を用いた場合の軸方向鉄筋の抜け出しの影響を評価した.この結果により,これまでの縮小模型実験の結果に基づき実橋脚の破壊特性を評価するために必要なデータを収集するとともに,PFRCCを用いたRC橋脚によって,構造物の耐震性を大きく向土させることが可能になると期待される.1995年兵庫県南部地震では,多数のRC橋脚に甚大な被害が生じたことから,なぜあのような被害が生じた破壊メカニズムおよび現在の基準で設計されたRC橋脚の耐震性を明らかにするため,(独)防災科学技術研究所が有する世界最大の震動台実験施設E-Defenceを用いて2体の実大RC橋脚の加震実験が行われた.2体のうち1体は兵庫県南部地震で甚大な被害を受けた,1970年代の基準で設計された高さ7.5m,直径1.8mのRC橋脚(C1-2橋脚)であり,軸方向鉄筋の量を途中で減らす,段落しと呼ばれる構造を有している.もう1体は現在の基準で設計された高さ7.5m,直径2mのRC橋脚(C1-5橋脚)である.実験の結果,C1-2橋脚は兵庫県南部地震による断層近傍地震動(JR鷹取駅記録)に対して段落しの位置でかぶりコンクリートが剥落し,鉄筋がはらみ出したのち,倒壊寸前の殺害となった.これに対し,C1-5橋脚は兵庫県南部地震による断層近傍地震動(JR鷹取駅記録)に対して曲げ損傷程度の被害で耐えること,載荷繰り返しによる損傷の進展は大きく,さらに回続時間の長い断層近傍地震動に対する耐震性には検討の余地があること,コアコンクリートが圧壊して破砕し,軸方向鉄筋及び帯鉄筋の隙間からバラバラになった粗骨材がまるで爆発したかのように噴出し,従来の小型模型を用いた実験とは異なり寸法効果があることを明らかにした.現在これらの実験結果の詳細な解析を行っており,この結果により,これまで実験施設の制約等によりわからなかった実橋脚の破壊特性を明らかにでき,RC橋脚の耐震設計技術が大きく向上することが期待される.1995年兵庫県南部地震では,多数のRC橋脚に甚大な被害が生じたことから,あのような被害が生じた原因の究明,破壊メカニズムおよび現在の基準で設計されたRC橋脚の耐震性を明らかにするため,2007年および2008年に(独)防災科学技術研究所が有する世界最大の震動台実験施設E-Defenseを用いて3体の実大RC橋脚の加震実験が行われた.3体のうち2体は兵庫県南部地震で甚大な被害を受けた,1970年代の基準で設計された高さ7.5m,直径1.8mのRC橋脚(C1-1およびC1-2橋脚)であり,残りの1体は現在の基準で設計された高さ7.5m,直径2mのRC橋脚(C1-5橋脚)である.なお,C1-1橋脚は橋脚基部での曲げ破壊を,C1-2橋脚は軸方向鉄筋が柱中央部で途中定着されており,橋脚中央部でのせん断破壊を想定した橋脚である.本年度はこれらの実験結果を詳細に解析し,RC橋脚の曲げせん断破壊メカニズムの解明,せん断耐力の寸法効果,途中定着された軸方向鉄筋の付着切れ長さの評価,変形性能の小さいRC橋脚の曲げ破壊メカニズムの解明,現行基準で設計されたRC橋脚の耐震性評価,軸方向鉄筋の抜け出しの影響の解明を行った.また,軸方向鉄筋の抜け出しの影響を考慮できる解析モデルを提案し,その精度について検証した.

この結果により,これまで実験施設の制約等によりわからなかった実橋脚の破壊特性を明らかにするとともに,RC橋脚の耐震設計技術が大きく向上することが期待される.1995年兵庫県南部地震では,多数のRC橋脚に甚大な被害が生じたことから,あのような被害が生じた原因の究明,破壊メカニズムおよび現在の基準で設計されたRC橋脚の耐震性を明らかにするため,2007年に1体の,2008年に2体の,2009年に1体のRC橋脚の加震実験が(独)防災科学技術研究所が有する世界最大の震動台実験施設E-Defenseを用いて行われた.4体のうち2体は兵庫県南部地震で甚大な被害を受けた,1970年代の基準で設計された高さ7.5m,直径1.8mのRC橋脚(C1-1およびC1-2橋脚)であり,CH橋脚は橋脚基部での曲げ破壊を,C1-2橋脚は軸方向鉄筋が柱中央部で途中定着されており,橋脚中央部でのせん断破壊を想定した橋脚である.また,残り2体のうち1体は現在の基準で設計された高さ7,5m,直径2mのRC橋脚(C1-5橋脚)であり,最後の1体はポリプロピレン繊維補強セメント系複合材料(PFRCC)を橋脚基部に用いた次世代型RC橋脚(C1-6橋脚)である.本年度はこれらの実験結果を詳細の解析をすするとともに,C1-5およびC1-6橋脚の縮小模型の地震動を模擬した載荷実験を行い,寸法効果の評価を行った.また,C1-6橋脚に生じた軸方向鉄筋の抜け出し量を解析することにより,新材料を用いた場合の軸方向鉄筋の抜け出しの影響を評価した.この結果により,これまでの縮小模型実験の結果に基づき実橋脚の破壊特性を評価するために必要なデータを収集するとともに,PFRCCを用いたRC橋脚によって,構造物の耐震性を大きく向土させることが可能になると期待される.