hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
疫学の歴史からみた近代日本の医療環境と地域社会

本研究では、日本における疫学の移入・学問形成のプロセスを、医学の国際的状況という背景、および疾病構造転換による社会医学的関心の高まりの視角から検討した。疫学や社会調査が対象としたさまざまな地域と人間集団に関して蓄積されたデータを分析することによって、疫学調査そのものの導入の背景についての分析を深めるとともに、歴史資料として調査データを分析することにより、調査当時の地域における人々の健康や生活環境・医療環境に関する知見をも引き出すことができた。本年度は主に3点の方向性において研究を進めた。1.近代日本の疫学研究の理論的発展についての基礎調査:本研究には直接参照できる先行研究がほとんど存在しないため、理論的な枠組みとして、近代日本における疫学研究の端緒からその段階的発展をいくつかの時代区分に分けて整理し、把握することにつとめた。その結果、研究の中心的な対象時期となりうる192030年代における疫学理論のテキストと、医学雑誌等に収録されている研究論文の収集と整理に重点を置くべきであることが明確になりつつある。2.欧米諸国における同時代的な疫学研究の動向の調査:近代日本における疫学は、基本的には移入された学問であり西洋医学の一分野であるが、まずはそのような共通認識に至る過程を明らかにする必要がある。疫学が明確に西洋医学の方法論の一つとして認識され、本格的に導入されていくに当たって、どのような研究が参照されたかを明らかにしていくため、当時の欧米における疫学の研究状況や学術水準を正確に把握しなければならない。このため、研究蓄積の豊富なアメリカの研究を中心として英文文献を収集し、これを参照・整理し、またその研究史の把握につとめた。3.具体的な研究対象の検討:当該機の研究論文が対象としている地域には偏りがあり、またそれぞれの地域において研究の問題意識や関心も独自に形成されたものである。この地域的差異の理解は本研究において重要な位置を占めると予想されるため、これらを地域別・機関別に、いくつかの類型に整理する作業を行った。本年度は、基本的には昨年度の調査研究を発展させる形で、下記のような調査研究を実施した。1.近代日本における疫学研究の発展に関する資料の収集:戦前(192030年代)の医学・衛生学・農村医学等の研究動向が、植民地医学の成果も含めて総力戦体制下の研究動員により再編成される過程と、戦後(196070年代)にそれらの人脈と研究の遺産が一部継承されつつ社会医学的関心の高まりへとつながっていく過程を資料に即して明らかにするため、各時代の学術文献の収集と分析を行った。主に戦前期の疫学の萌芽期において各医学分野でどのような受容が見られたかを中心に分析した。2.海外文献の調査・分析:特に192030年代日本へのハンセン病疫学の導入・発展の背景を総合的に明らかにするため、植民地医学としてのハンセン病医学の性格を重視して、これまで十分に検討されていなかった国際会議の記録や欧米の医学雑誌に発表された医学・疫学論文を収集した。これらの記録を通じて、各国のハンセン病対策の性格や医学的関心の重点の差異を整理してゆく予定である。同時に、世界各地、特に欧米の植民地を中心に行われたキリスト教主義のハンセン病救療ミッションによる調査報告書についても、各地域の疫学的状況を伝える重要な資料として収集の対象とした。今後は、1および2の方向性をそれぞれ発展させつつ統合的に把握し、自然科学と社会の接点としての疫学のもつ性格を重視し、研究としてまとめる作業を中心に行う予定である。本年度は主に以下の3つの観点から研究を行った。1.疫学導入に関する国際的な契機について。主にハンセン病医学に関して、国際的な医学研究コミュニティにおける疫学研究の導入と展開の過程について、1920年代以降の国際連盟の動きを中心に明らかにすることとした。従来の研究では、ハンセン病医学に関する国際的な合意形成や議論の場としては1897年以降の国際癩会議を重視する傾向が強かったが、それとは異なる場として国際連盟保健委員会・癩委員会の役割を検討した。2.近代日本医学における疫学理論の導入の過程について。医学の各分野における疫学導入に先立ち、感染症医学において疫学の理論化が推進される背景を検討した。ここでは、ハンセン病医学における疫学導入が、他の感染症研究に比べてどうであるかの比較を意識的に行った。3.疫学研究と地域社会の構造把握について。日本の医学研究(主にハンセン病医学の分野)において、疫学研究が実践されていく過程を検討することで、医学者が疾病を通していかに地域社会における問題点をとらえようとしていたかを検討した。「社会問題」としての慢性感染症を解決するために用いられた疫学調査という方法論は、1920年代以降の社会医学の問題意識と通底する部分を持ち、半ば必然的に下層社会の「貧困」を析出するという方向性を有した。このことのはらんだ問題性を指摘しつつ、疫学調査の持つ地域資料としての新たな可能性を指摘した。

先行研究の少ない分野であるために、当初の想定通り基礎的な文献・資料調査に多くの時間と労力を割くこととなった。しかし、アメリカ滞在時に効率よく海外文献調査を進めることができ、またこれまでの調査の経験も生かし、概ね予定通りの進捗状況となっている。近代日本医学史文献・資料収集は引き続き行いつつ、これまでに収集済みの文献・資料の分析を進め、そこから見えてきた課題の整理およびその解決をはかることが今後の作業の中心となる。研究報告等を積極的に行い、各分野の専門家からの助言を得つつ成果をまとめる。研究計画にほぼ則った資料収集と資料の分析を実施し、その一部を学会発表等により成果として報告することができたと考えている。ただし資料調査に関してはやや情報収集に偏りがあり、研究全体の見通しをより明確にするために、H26年度にも引き続き追加の調査を行う予定である。収集した資料の分析を継続すると同時に、より具体的な地域を対象としたマテリアルの収集につとめることが第一の目標である。必要とみられる国内の地域資料や、外国語圏の学術論文の収集は未だ不十分であるため、これらの調査や収集を焦点を絞りつつ行っていく予定である。
絶食が尾隠し行動に与える影響－行動性体温調節のメカニズムと性差の解明－

体温調節は震え等の「自律性体温調節」と、衣服の着脱などの「行動性体温調節」に分類される。自律性体温調節と比べ、行動性体温調節のメカニズムは不明な点が多い。本研究では自然な行動性体温調節の新たな指標として、寒冷時にラットで観察される「尾隠し行動(尾を体幹下に隠す行動)」を用いた。絶食、摂食ペプチドのグレリン、女性ホルモンのエストロゲンは寒冷時の尾隠し行動を修飾することを明らかにした。本研究の目的は、ラットの自然な寒冷時体温調節行動である尾隠し行動(寒冷時に尾を体幹下に隠す行動)を指標とし、1.絶食により変化する摂食ペプチドのグレリン及びレプチンの尾隠し行動への影響、2.強い摂食抑制作用のある女性ホルモンのエストロゲンの尾隠し行動への影響及び脳内活性部位を明らかにすることであった。当該年度は1, 2の目的について実験を行い、以下の結果を得た。(1)雄ラットにおいて、42h絶食時は自由摂食時よりも寒冷時の尾隠し行動が増加する。(2)卵巣摘出ラットは、エストロゲン投与により寒冷時に尾隠し行動が見られる時間が早まり、かつ長くなる。このとき、尾部皮膚温などの自律性体温調節反応に違いが認められない。(3)卵巣摘出後エストロゲンを投与し寒冷暴露した脳において、神経マーカーのcFos蛋白が、行動性体温調節に関わる脳部位として報告されている扁桃体、島皮質、傍小脳脚核などに発現する。以上の結果は、雄では絶食が尾隠し行動を修飾すること、雌ではエストロゲンが尾隠し行動を修飾することを示唆している。脳内活性部位の解析、摂食ペプチドを投与する実験については、来年度さらにサンプル数を増やし解析を進める予定である。本研究の目的は、ラットの自然な寒冷時体温調節行動と考えられる「尾隠し行動(Uchida et al., 2012, J Comp Physiol A)」を指標とし、【実験1】絶食により変化する摂食ペプチドのグレリン及びレプチンの尾隠し行動への影響、【実験2】強い摂食抑制作用のある女性ホルモンのエストロゲンの尾隠し行動への影響及び脳内活性部位を明らかにすることであった。【実験1】自由摂食、42-h絶食、グレリン投与雄ラットの寒冷暴露(環境温15°C, 2-h)を行った。深部体温(Tb)はグレリン投与においてのみ有意に低下した。暴露後の尾隠し行動の開始時間はグレリン投与において自由摂食、42-h絶食より有意に早まった。暴露中の尾隠し行動時間は42-h絶食、グレリン投与において自由摂食より有意に増加した。尾部皮膚温(Ttail)は42-h絶食において自由摂食、グレリン投与より有意に低下した。【実験2】エストロゲン投与(E2(+))、非投与(E2(ー))の卵巣摘出ラットの寒冷暴露(環境温11°Cまたは16°C, 2-h)を行った。環境温11°CではTb、Ttail、尾隠し行動の開始時間、暴露中の尾隠し行動時間はE2(ー)、E2(+)間に有意な差は認められなかった。環境温16°CではTb、Ttailは有意な差は認められなかったが、尾隠し行動時間はE2(ー)よりE2(+)で有意に増加した。尾隠し行動の開始時間はE2(ー)よりE2(+)で有意に早まった。【結論】雄において絶食およびグレリンが寒冷時尾隠し行動を促進すること、雌においてエストロゲンが寒冷時尾隠し行動を促進することが明らかとなった。【補足】脳内活性部位については全サンプルのcFos蛋白の免疫組織化学染色を終え、現在、陽性細胞数の計測を行っている。レプチンの影響については時間的制約により実施できなかった為、今後の研究課題とする。当該年度は所属機関を異動した初年度であった為、研究機器の購入とセットアップといった研究体制の確立が必要であったが、約半年間で完了することができた。さらに、当該年度の研究成果について第8回環境生理学プレコングレスで発表した。またアウトリーチとして、バイオクリマ研究会第16回研究成果発表会内シンポジウムで一般市民向けに講演を行い、研究成果を広く知って頂く機会を得た。このような点から、概ね良好に進んでいると考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度に採取した脳サンプルの免疫組織化学染色を進める予定である。既に目的の脳部位において神経マーカーのcFos蛋白の良好な染色像を得ており、スムーズに実施することができる。また暴露温度の精度と作業効率の向上の為、新たに恒温槽を購入した。作製済の実験装置に組み入れることで、さらに良い温度刺激を行うことができることが予想される。このように来年度の研究を推進する方策をとっている。
保存的なセル・オートマトンのプログラミングに関する研究

数保存的な性質を持つセル・オートマトンは物理シミュレーションなどに広く使われているにも関わらず、その性質を計算能力と規則のプログラミングの見地から研究する試みはあまり多くなかった。本研究では、1次元2近傍の保存的セル・オートマトンの万能性を示し、1次元3近傍の場合に可逆性と保存性の両方を持つセル・オートマトンの規則の設計手法を提案した。さらに、不均一な近傍における保存的セル・オートマトンの実装を可能にするため、ある種の保存的セル・オートマトンを容易に設計することができる分割セル・オートマトンを準周期タイル上のセル・オートマトンに実装する方法を示した。本年度は1次元かつ3近傍以下の場合について、保存的セルオートマトンの数の移動を特徴づけるフロー関数の性質を調べ、主に次の二つの結果を得た。一つ目は、2近傍の保存的セルオートマトンで、非保存な場合も含めた任意のセルオートマトンの効率的なシミュレーションが実行できることを示し、結果として、本質的万能性を有することを示した。今まで、1次元で3近傍以下の近傍サイズの保存的セルオートマトンが万能性を持つかどうかは知られていなかった。雑誌論文1に掲載している。二つ目は、保存性に加えて可逆的な性質を持つ1次元セルオートマトンについて、次の結果を得た。1次元3近傍で4状態以上の保存的セルオートマトンが可逆性も有する場合、今までの予想に反して、新たな性質を持つ規則群が存在することが計算機シミュレーションによる全探索によりわかった。指導学生との学会発表で報告した。この規則を現在までに知られている規則と組み合わせることにより、1次元3近傍の場合に4状態より大きな状態数の可逆かつ保存的セルオートマトンの規則を構成できることがわかった。現在、5状態より大きな状態数の場合の自明でない可逆かつ保存的なセルオートマトン規則を組織的に設計する手法を構成中である。一般に、4状態より大きな可逆セルオートマトン上に何らかの計算手法を埋め込んだ規則を組織的に構成する方法は分割セルオートマトンとよばれる自明な手法以外にはないが、この手法は可逆かつ保存的セルオートマトンの場合に限られるものの、新しい手法として有望である。本年度は、ナノスケールな系における粒子の相互作用による計算モデルのひとつであるブラウニアンセルオートマトンと保存的セルオートマトンの関係について規則設計の見地から研究した。保存的セルオートマトンのフロー関数の形式で計算万能なブラウニアンセルオートマトンを与え、フロー関数の形式を用いることがブラウニアンセルオートマトンを扱う上でも有効であることを示した。しかし、また、フロー関数の形式によるモデル化は、規則的な格子上では有効に働くが、ランダムや準周期的といった不規則な格子上ではフロー関数によるモデル化が難しいこともわかってきた。そこでランダムなネットワークと準周期的なセルオートマトンについての性質をその上の保存的なパターンの移動に着目して調べた。学会発表3,4に掲載している。特に準周期的なセルの配置を持つセルオートマトンの場合には局所的にはきわめて強いセル配置の規則性を持っているため、その上で保存的な規則を設計する新しい手法が構成できるのではないかと考えている。次に可逆的な性質を併せ持つ保存的セルオートマトンに関する研究を昨年度に引き続き行った。昨年度1次元3近傍で4状態以上の保存的セルオートマトンが可逆性も有する場合、新たな性質を持つ規則群が存在することが計算機シミュレーションによる全探索によりわかっているが、本年度は、その探索結果をもとに5状態より大きな状態数の場合の自明でない可逆かつ保存的なセルオートマトン規則を組織的に設計する新たな手法を構成した。本年度の学会発表1で一部報告後、現在可逆計算に関する国際会議RC2012に投稿中である。セルオートマトンは汎用モデリングツールとして一般的に用いられているにもかかわらず、日本語で書かれた一般的な入門教科書がほとんどなかった。そこで、初等的なセルオートマトンの教科書を共同で訳出した(図書1)。可逆的な性質を併せ持つ保存的セルオートマトンに関する研究を昨年度に引き続き行った。昨年度1次元3近傍で4状態以上の保存的セルオートマトンが可逆性も有する場合、新たな性質を持つ規則群が存在することが計算機シミュレーションによる全探索によりわかっているが、さらに5状態までを全探索し、その探索結果をもとに6状態より大きな状態数の場合の自明でない可逆かつ保存的なセルオートマトン規則を組織的に設計する手法を構成した。2近傍の場合には自明なセルオートマトンしか存在せず、4近傍の場合には万能セルオートマトンが存在することがわかっているが、本研究で扱っている3近傍の場合の計算能力は明らかになっていない。しかし本研究から、3近傍の場合でも、かなり複雑な信号の衝突が記述できる可能性があることがわかってきた。

昨年度までの研究から、フロー関数の形式による保存的セルオートマトンのモデル化は、規則的な格子上では有効に働くが、ランダムな場合や準周期的といった不規則な格子上ではフロー関数によるモデル化が難しいこともわかってきた。そこで、厳密な意味での保存的セルオートマトンではないが、分割セルオートマトンと言われる、可逆性やモーメント保存性などをモデル化するのに適した枠組みを準周期的なセルの配置を持つセルオートマトンの場合に適用することを試みた。分割セルオートマトンはセルの局所的な相互的な接続関係を利用するが、準周期タイリングのひとつであるペンローズタイリングの場合にその接続関係を求める方法を示し、ペンローズタイリング上で分割セルオートマトンを実行する方法を明らかにした。その手法を用いて、分割セルオートマトンのシミュレータを作成し、可逆的、保存的規則を満たす、自己増殖セルオートマトンのような種々のセルオートマトンが準周期タイル上でも実現できることを示した。セル配置が不規則セルオートマトンにおける保存的な性質を調べる必要性から準周期的な配置のセルオートマトンを扱えるシミュレータを作成する必要が新たに出てきたためである。しかし、シミュレータを再設計しタブレット端末でも動作するものを作成中で、来年度は本研究に利用するだけでなく、より汎用なセルオートマトンシミュレータとして無償で配布することも目指している。24年度が最終年度であるため、記入しない。規則的な格子を用いたセルオートマトンの近傍の重なり方が保存的な粒子の移動を決めるフロー関数の引数の数を決めることがわかってきたので、逆に、引数の数を制限したフロー関数で記述できるクラスを特徴づけることを優先して研究する。しかし、周期的でない場合でも、とくに準周期的なセル配置の場合には保存的セルオートマトンの規則を設計する上で有効な方策がある可能性があるため、当初予定していなかった準周期な配置の場合についての研究を並行して行う。可逆的な制約が合わさっている場合は2近傍の場合にはその性質が明らかになっているので、3近傍の場合を集中的に調べる。
福山型先天性筋ジストロフィーに対するプロスタノイド合成阻害療法開発の基礎的研究

(1)FCMDモデルマウスの尿中PGD2,PGE2代謝物上昇証明神戸大学で飼育中のFCMD疾患モデルマウスを使用した.モデルマウスは糖鎖欠損を呈するヒト3kb型挿入変異/fukutinKO型複合へテロマウス(Hp/-)とその正常対照マウス(Hp/+)とした.正常対象マウスの4週,8週のPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)に比較し,FCMDモデルマウスでは2倍の値を示し,モデルマウスの方が高い傾向が得られた.一方で,ポジティブコントロールとして,重症型の筋ジストロフィーのモデルマウスであるmydマウス(LARGE遺伝子に変異)を用いたところ,PGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)いずれも低値であった.尿中Crがこれらのマウスでは非常に高値であったことが影響したと考え,解析を繰り返したが,モデルマウスの死亡が多く,確認は不十分となった.また外れ値の原因検索として,尿濃縮の問題を解決していく必要がある.(2)FCMDモデルマウスへのアスピリン投与マウスの水にアスピリンを溶かして低用量(ヒト換算で3ー5mg/kg/日)、高用量(30mg-50mg/kg/日)の経口投与を行った.正常対照マウス15匹,FCMD疾患モデルマウス(Hp/-)15匹のうち,2匹無投与,残りの群を低用量投与群,高用量投与群に分け,2週,4週で比較を行った.低用量では明らかではなかったが,高用量投与により,2週,4週ともにPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)の低下を認めた.これらのマウスをサクリファイスし,病理学的検討を行っている.おおむね予定通りであったが,まずモデルマウスの原因不明な死亡が多く,動物舎の調査などに時間を要した.また,尿中代謝産物の結果が一定しないことなどが現在問題となっており,重症マウスである場合,尿が少量で濃縮されること,さらに腎臓障害を伴う場合は尿中Crが上昇し,結果的にCr補正の影響をうける尿中代謝物での有意差が出にくくなることなどが検討課題であり,その点が解決されていない.傾向としては証明できているが,一部のマウスの結果の外れ値が目立つ.尿濃縮,原因不明のマウス死亡ともあわせ,ストレスの影響などを考えている.少数で行っているため,統計学的な有意差には至っておらず,いずれもモデルマウスの個体数を増やして対処していくしかない.今年度はデータ補充もあわせ,マウスの個体数を増やして検討を行っていく予定である.(1)福山型筋ジストロフィー(FCMD)患者の尿中プロスタグランディン代謝物測定(2)FCMD患者筋検体における壊死筋のPGD,PGE合成酵素発現の証明FCMD患者の保存筋検体に対し,抗ヒト造血器型PGD合成酵素(H-PGDS)抗体,抗ヒトリポカリン型PGD合成酵素(L-PGDS)抗体,抗ヒト膜結合型PGE合成酵素-1(mPGES-1)抗体を用いて免疫染色を行った.乳児,小児の筋検体では,H-PGDS抗体により壊死筋が染色されたが,DMDほどはっきりしなかった.mPGES-1抗体でも染色されたが,胎児筋は全ての筋線維が強染色され,判定困難であった.(3)FCMDモデルマウスの尿中PGD2,PGE2代謝物上昇証明当初の予定通りに進捗している.H28年度分では,胎児の患者筋検体が全体的に染色され,抗体の希釈率に問題があると考えており,再検討が必要である.予定より早く,H29年度に行う予定であった(3)も開始できたが,こちらも対照サンプルの一部で高値が出るなど予測外の結果が得られ,サンプル数を増やし検討していく予定である.(1)FCMDモデルマウスの尿中PGD2,PGE2代謝物上昇証明神戸大学で飼育中のFCMD疾患モデルマウスを使用した.モデルマウスは糖鎖欠損を呈するヒト3kb型挿入変異/fukutinKO型複合へテロマウス(Hp/-)とその正常対照マウス(Hp/+)とした.予備実験では8週齢Hp/-マウスでは,尿中代謝物tetranor-PGDM (PGDM(ng)/Cr(mg)),tetramer-PGEM(PGEM(ng)/Cr(mg))ともに総じて高値であったが,正常対照マウスにも高値を示すものがあり,採尿方法,モデルマウスへのストレスにより値が上昇することが分かった.条件を統一して再検を行ったところ,正常対象マウスの4週,8週のPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)に比較し,FCMDモデルマウスでは2倍の値を示し,モデルマウスの方が高い傾向が得られた.一方で,ポジティブコントロールとして,重症型の筋ジストロフィーのモデルマウスであるmydマウス(LARGE遺伝子に変異)を用いたところ,PGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)いずれも低値であった.尿中Crがこれらのマウスでは非常に高値であったことが影響したと考える.(2)FCMDモデルマウスへのアスピリン投与マウスの水にアスピリンを溶かして低用量(ヒト換算で3ー5mg/kg/日)、高用量(30mg-50mg/kg/日)の経口投与を行った.正常対照マウス15匹,FCMD疾患モデルマウス(Hp/-)

15匹のうち,2匹無投与,残りの群を低用量投与群,高用量投与群に分け,2週,4週で比較を行った.低用量では明らかではなかったが,高用量投与により,2週,4週ともにPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)の低下を認めた.予定通りであるが,尿中代謝産物が正常対照の有意差が認められるときもあれば,明らかな差がないときもあり,結果が一定しないことなどが現在問題となっている.また,重症マウスである場合,尿が濃くなること,さらに腎臓障害を伴う場合は尿中Crが上昇し,結果的にCr補正の影響をうける尿中代謝物での有意差が出にくくなることなどが検討課題である.(1)FCMDモデルマウスの尿中PGD2,PGE2代謝物上昇証明神戸大学で飼育中のFCMD疾患モデルマウスを使用した.モデルマウスは糖鎖欠損を呈するヒト3kb型挿入変異/fukutinKO型複合へテロマウス(Hp/-)とその正常対照マウス(Hp/+)とした.正常対象マウスの4週,8週のPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)に比較し,FCMDモデルマウスでは2倍の値を示し,モデルマウスの方が高い傾向が得られた.一方で,ポジティブコントロールとして,重症型の筋ジストロフィーのモデルマウスであるmydマウス(LARGE遺伝子に変異)を用いたところ,PGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)いずれも低値であった.尿中Crがこれらのマウスでは非常に高値であったことが影響したと考え,解析を繰り返したが,モデルマウスの死亡が多く,確認は不十分となった.また外れ値の原因検索として,尿濃縮の問題を解決していく必要がある.(2)FCMDモデルマウスへのアスピリン投与マウスの水にアスピリンを溶かして低用量(ヒト換算で3ー5mg/kg/日)、高用量(30mg-50mg/kg/日)の経口投与を行った.正常対照マウス15匹,FCMD疾患モデルマウス(Hp/-)15匹のうち,2匹無投与,残りの群を低用量投与群,高用量投与群に分け,2週,4週で比較を行った.低用量では明らかではなかったが,高用量投与により,2週,4週ともにPGDM(ng)/Cr(mg),PGEM(ng)/Cr(mg)の低下を認めた.これらのマウスをサクリファイスし,病理学的検討を行っている.おおむね予定通りであったが,まずモデルマウスの原因不明な死亡が多く,動物舎の調査などに時間を要した.また,尿中代謝産物の結果が一定しないことなどが現在問題となっており,重症マウスである場合,尿が少量で濃縮されること,さらに腎臓障害を伴う場合は尿中Crが上昇し,結果的にCr補正の影響をうける尿中代謝物での有意差が出にくくなることなどが検討課題であり,その点が解決されていない.H29年度は,H28年度に残った胎児患者筋検体の免疫染色と,予定通り,疾患モデルマウスの尿中代謝産物,および筋検体の評価を行う.後期には(4)FCMDモデルマウスにおけるCOX阻害薬(アスピリン)投与(低用量,高用量)の有効性の評価を開始する.上述のモデルマウスを用いてアスピリンをマウスに投与し,その有効性を評価する.アスピリンは経静脈(尾静脈)経由あるいは経口摂取を行い,低容量(100mg/Kg/一回/日投与)及び高容量(300mg/Kg/分3)にて,投与回数は連日あるいは隔日投与を行う.
アモルファス固体における弾性のレプリカ理論

ランダム系の統計力学で発展したレプリカ法と、液体の密度汎関数理論の融合したクローン液体論の方法により、アモルファス固体の力学特性に関する第一原理的な理論を構築した。まずケージ展開の方法で、3次元ソフトコアポテンシャル系の剛性率の解析を行い、シミュレーションと定量的に良く一致する結果を得た。また剛体球ポテンシャル系において、無限大次元で厳密な解析を行い、動的ガラス転移およびジャミング転移にともなう剛性率の臨界的振る舞いを明らかにした。またstate followingの方法で、ガラス準安定状態の応力-ひずみ曲線を求める方法を開発し、剛性率のみならず降伏応力まで解析することに成功した。本年度は、ガラス転移およびジャミング転移における「剛性」(シアモジュラス)の振る舞いについて、厳密に解ける高次元極限における理論解析を行った。一方、分子動力学(MD)シミュレーションに基づく数値解析によって、ジャミング転移点近傍におけるシア応力緩和、およびこれに共役なシア応力の動的自己相関関数の詳細な数値解析を行った。一方、MDシミュレーションにおいては、実際の高密度コロイドやエマルションのガラス状態を念頭にした接触型相互作用ポテンシャルを用いた3次元系を解析した。解析の結果、(a)シア応力緩和が特異な2段階緩和を示す事、(投稿中S. Okamura, H. Yoshino,プレプリントarXiv: 1306.2777) , (b)シア応力緩和とこれに共役なシア応力相関関数によって定義される「有効温度」が非自明な「1+連続」構造をとる事がわかった。(投稿準備中)これらの結果は上記の理論解析の結果(2)と整合的であり、興味深い。コロイド、エマルジョン、粉体などは密度の増大とともにガラス転移、さらにジャミング転移を示す。ジャミング転移を示すこれらの系の重要な特徴は、粒子間相互作用が、接触型の斥力相互作用であるという点である。本年度はこれらの系における剛性率を、クローン液体の方法を用いて第一原理的に計算する方法論を開発し、実際に3次元系で具体的な計算を行った。さらに、分子動力学シミュレーションによる応力緩和過程の数値解析を行い、理論的に得られた結果との定量的比較を行った。クローン液体論に基づく第一原理的計算の成果は次の通りである。まず、H. Yoshino, M. Mezard, Phys. Rev. Lett. 105, 015504 (2010)の方法を基に、接触型相互作用ポテンシャル特有の特異性から来る解析上の困難を回避できるように、理論の再定式化を行った。次に、エマルジョン系の標準的なモデルポテンシャルを用いて、ジャミング転移点近傍、有限温度における剛性率の計算を具体的に行った。その結果、剛性率は、圧力と同じ密度依存性を示すことが明らかになった。この結果は以前に行われた、高密度エマルジョン系における線形粘弾性測定実験(T.Mason et. al. Phys. Rev. Lett. 75,2051 (1995))の結果と整合しており、この実験結果を初めて第一原理的な理論によって捉えることができた。MDシミュレーションによる応力緩和過程の数値解析の成果は次の通りである。モデル系としては、上記の理論モデルを用い、その応力緩和過程の詳細な数値解析を東京大学物性研究所のスーパーコンピュータを用いた並列計算によって行った。その結果、ジャミング転移点近傍での有限温度での剛性率は、圧力にほぼ一致することがわかり、上記のエマルジョンでの実験、および今回の第一原理的な計算の結果と整合する結果を得た。ごく最近、高次元極限での剛体球系では、レプリカ液体論によるガラスの平均場理論が厳密に展開できることが明らかになってきている。昨年度末、吉野はFrancesoco Zamponi博士(ENS Paris)とともに、この系においてシア歪みを含む場合に一般化した剛体球ガラスの自由エネルギーの厳密な表式を導出することに成功した。これに基づき、剛性率の厳密な計算(1段階のレプリカ対称性の破れ(RSB)、および連続RSBの場合)を行った。特に、ジャミング転移点近傍にあるランダム充填系の剛性率の臨界スケーリング則を、初めて第一原理的な理論計算から捉えることができた。さらに、連続RSB構造を反映して、階層的な剛性率が予言され、metabasinの剛性率は、上記の剛性率よりもずっと小さく、別のスケーリング則に従うことが明らかになった。(論文発表Yoshino-Zamponi, Physical Review E (2014))上記の結果は、スピングラスにおけるいわゆるゼロ磁場冷却(ZFC)帯磁率と磁場中冷却(FC)帯磁率の違いに相当するアノマリーがジャミング転移点近傍の剛体球ガラスの剛性率にも存在する可能性を示唆している。この予想に基づき、3次元ソフトコア系のジャミング点近傍での数値シミュレーションを行い、予想されるアノマリーを強く示唆する結果を得た。(学会発表中山-吉野(日本物理学会, 2015/03/22))

また、吉野は、Zamponi博士らとともにさらに平均場理論をさらに展開し、上記の剛体球ガラスの準安定状態を圧縮してジャミングさせたり、逆に減圧して溶かしたり、シアを掛けて降伏させたりするプロセスを追う(state following)解析を行った。その結果、線形応答のみならず、非線形応答、特に降伏応力を捉えることに成功した。(Rainone-Urbani-Yoshino-Zamponi, Physical RevlewLetters(2015)).統計力学・物性基礎論本年度行った研究で、高次元極限における剛性率の理論解析は予想を越えた結果を生んだ。昨年度までの成果(例えばH. Yoshino, J. Chem. Phys. 136, 214108 (2012) )は、従来のROFT描像の想定する1段階のRSBの範囲内での近似計算の結果であるが、本年度の結果は(i)厳密な結果であること(ただし、高次元極限で) (ii) RFOTの想定していない連続RSBまで一般化した結果であること(iii)これまでの関連する研究による数値計算、また本研究で行っているMDシミュレーションで得られている結果を良く説明し、かつ特に説明が難しかった(a)「2段階緩和」について明解な解釈を提供している、などの点で著しい。これらはいずれも当初の予想を越えた成果である。本年度はまず、ジャミング転移を示す接触型相互作用系における剛性率を、第一原理的に計算する理論の構築を行うことができた。これには幾つかの技巧的な工夫を要し、ハードルは低くなかったが、年度の前半で達成することができた。次にジャミング転移を示す具体的なモデル計算を行い、さらに独立した数値シミュレーションによって理論の結果を検証し、その妥当性を確かめることが出来た。この本年度の成果により、通常のガラス転移のみならず、ジャミング転移における剛性率の第一原理的な計算を実際に行うことが可能になり、理論の適用範囲が大きく広がった。以上は初年度の研究計画のコア部分である。さらに、次年度以降の研究の推進のための予備研究、特に高温領域をカバーする理論構築の準備を行い、その骨格部分を作る事ができた。以上のことから、本研究はこれまでのところ順調に進展していると言える。今後、本年度の成果を踏まえて、線形応答を越えて、非線形応答領域でのシア応答解析も無限大次元極限で行う予定であり、予備的な解析を既に行い、有意な結果を得ている。特に、シアによる降伏現象、さらに雪崩現象についても高次元極限で理論解析ができる見込みである。一方、現実的な3次元系での理論計算についても、今回の無限大次元系での成果を手がかりに、より正確な有効近似理論の構築を進める。さらにその結果のMDシミュレーションによる検証も併せて進める。今後、基礎理論の展開として3つの方向を考えている。
高機能磁気流体ダンパーを用いたセミアクティブ制振に関する研究

1.セミアクティブ制御則の検討粒子径の異なる強磁性粒子を混合分散させた新たな磁気粘性流体(MR流体)を作動油に用いたシリンダー型粘性ダンパーを用いた場合に有効な制御則を数値解析的に検討した。本研究では,振動制御対象構造物のエネルギー応答に着目した制御則を発展させて,セミアクティブ制御を,ダンパーを含む制振構造物全体の履歴制御と位置づけて検討を行った。検討の結果,制御対象物の固有周期と外乱の振動周期によって制御効果が異なることが分かり,地震動を外乱として考えた場合,低層建物のように,外乱の卓越周期よりも比較的短い固有周期の場合,ダンパー応力とダンパー変位の関係が第1,3象限にある時にダンパーに最大限の減衰力を発揮させ,第2,4象限にある時には振動エネルギー量に比例した減衰力を発揮させ,また高層建物や免震構造物のように比較的長周期の建物に対しては,第2,4象限で減衰力を最大限に,第1,3象限で振動エネルギー量に比例した減衰力を発揮させると効果的であることが分かった。2.5kN級MRダンパーの振動実験解析的検討を踏まえて,最大減衰力5kN級のMRダンパーを試作し,1層鉄骨フレーム試験体を対象に振動制御実験を行った。MRダンパーは,これまでの単筒式片ロッドシリンダダンパーから両ロッド型に変更し,またMR流体の励磁についてもシリンダー全体をソレノイドコイル内に設置するものから,励磁流路を別途設けるバイパス式MRダンパーに変更した。制御器を構成するセンサーにはレーザ変位計を,DSPボードには分解能12bitのAD/DAボードを,供給電源には750VAのバイポーラ電源を使用した。制御は0.01秒刻みで行った。その結果,流体の反応時間を含む制御全体の時間遅れは,0.06秒(フレーム固有周期は,0.6秒)であったが,時間遅れが制御に及ぼす影響は概ね見られなかった。また,本制御器によって意図した通りの履歴制御が可能であることが分かった。1.磁気混合流体のレオロジー特性評価粒子径の異なるμmオーダのカルボニル鉄粉と10nmオーダのマグネタイト粒子を混合分散させた磁気混合流体について,その混合比が流体のレオロジー特性に及ぼす影響を把握するため,4種類の混合比の異なる流体を作成し,平行円盤型粘度計を用いて粘度測定を行った。その結果,流体は既往のMR流体と同じ擬塑性流体の傾向を示すが,その降伏応力は,μmオーダの粒子濃度に依存傾向が強いことが分かった。しかし無磁場時の粘度については,明確な傾向は見られなかった。2.シリンダダンパーの性能評価本流体を用いた単筒式片ロッド型シリンダダンパーによる,振動台を加振源とする動的加力実験を行った。実験の結果,無磁場状態から磁場を印加することで履歴ループの面積,すなわちダンパーが消費するエネルギー量が,最大で約2.8倍となることがわかった。また,流体の混合比よる履歴吸収エネルギーには大きな違いが見られ,μmオーダの粒子濃度が高い程,磁場印加による履歴吸収エネルギー量が大きくなり,さらにnmオーダの粒子が適度に混合されることにより,さらにエネルギー吸収能力は高まる知見を得た。最適なnmオーダの粒子濃度については,平成17年度の検討課題とする。3.セミアクティブ制御の数値解析的検討流体の粘度測定結果から,数値モデルを作成し,セミアクティブ制振デバイスとしての有効性を検証するため,数値解析による検討を行った。制御則には振動系の弾性振動エネルギーに基づいてダンパーの減衰力を決定するEnergy Function制御を採用した。数値モデル化については,ダンパーの減衰力の発生機構を流体の層流,乱流,降伏せん断にモデル化することで,実験結果と概ね一致することを確認した。また,エネルギー応答に基づいた制御により,外乱の入力レベルに応じた制御が可能であることを確認した。

制御は0.01秒刻みで行った。その結果,流体の反応時間を含む制御全体の時間遅れは,0.06秒(フレーム固有周期は,0.6秒)であったが,時間遅れが制御に及ぼす影響は概ね見られなかった。また,本制御器によって意図した通りの履歴制御が可能であることが分かった。
一次元炭素結晶カルビンの電子構造パラメータの第一原理的決定

1次元性の強い炭素結晶カルビンは、現在までのところ、ミクロンの大きさの試料しか得られておらず、結晶構造とわずかの光物性が調べられているだけである。この状況は、数年前のC_<60>に関する状況に似ており、C_<60>結晶と同様に近い将来巨視的なカルビン結晶が合成されることが期待されている。本研究では、この合成に先駆けて、第一原理からの理論的アプローチによって、その基礎的な電子物性を明らかにすることを試みた。線型に結合する炭素には、2重結合の連続するキュムレンタイプと3重結合と1重結合が交互に現れるポリインタイプの2つの型が存在する。本研究では、これら2つの型の1次元炭素結晶のバンド構造を計算した。手法は、密度汎関数法に基ずく数値基底を用いたLCAO法で、局所密度近似の範囲で行った。その結果、キュムレンタイプでは2p_y,2p_z軌道のバンドが縮退してフェルミ準位を横切っており、したがって、これらのバンドの電子(pi電子)が電気伝導に大きく寄与する。一方、2s,2P_x軌道は混成して新しい軌道を作り(sigma電子)、カルビンの結合に大きく寄与する。sigma電子のバンドは、結合、反結合バンドの2つに分かれ、結合バンドが完全に満たされるが反結合バンドは空である。piバンドは、ちょうど半分が占有されているので、パイエルス不安定性のために電荷密度波が生じバンドギャップが出現する。従って、実際にはカルビンは半導体的振る舞いをしめす。このとき炭素原子の配列はポリインタイプとなる。なお、本研究では1次元炭素鎖を取り扱ったが、実際のカルビン結晶はこれらの鎖が並列して構成されており、この鎖の並び方が電子物性に及ぼす影響を調べる必要がある。
金属間化合物及びセラミック基複合材料への高靭化機構の組み込み

繊維強化金属間化合物およびセラミック基複合材料は、次代の高温材料としてその開発が待ち望まれている。しかしながら、実用化に向けては、なお強度・靭性が不足しており、高靭化および信頼性向上が要請されている。本研究では、これら複合材料の強度・靭性の向上を「き裂進展阻止メカニズム」の導入により実現することを目的として、実験と解析を行った。主な成果は以下のように要約される。(1)微視的な損傷の集積過程とその結果あらわれる材料全体としての応力-ひずみ曲線、強度、破壊モルフォロジーをかなりの程度まで記述できるモデリングに成功した。この手法により高靭化設計の指標を提供することが可能になった。(2)切欠先端での縦割れに及ぼす残留応力、試料サイズおよび応力負荷条件の影響を明らかにし、高靭性化のための縦割り現象利用に関する知見を得た。(3)高温材料として開発に期待がかかっているSic/TiAl複合材料について、界面状態を変えた試料を作製し、界面状態が平滑および切欠強度に及ぼす影響を実験的に把握したうえで、壊れにくくするための要件を明らかにした。(4)耐熱結晶化ガラスをマトリックスにしたSi-Ti-C-O/BMAS複合材料では、界面炭素層の形成は界面結合を弱くして、切欠強さを上昇させることを示すとともに、切欠を鈍化させる縦割れの臨界エネルギー解放率を初めて約100J/m2と見積もった。(5)界面制御及び金属の導入による高靭化を目指して、C/C複合材料の空隙部にマグネシウムを高圧鋳造法で充填してC/C-Mg複合材料を作製し、高ヤング率、高強度及び低ノッチ感受性を発現させた。次世代高温材料である繊維強化金属間化合物およびセラミック複合材料の開発に向けて,き裂の進展を阻止する高靭化機構を導入する手法を開拓することは急務である。本研究では,強度・靭性を低下させるモードIき裂進展を阻止して高靭化するため,主として界面制御効果と構成材の多重破断効果について実験及びシミュレーションで調べた。主な結果は以下のようにまとめられる。(1)繊維への応力伝達をそれほど損なわない程度に界面剥離を生じさせて,き裂先端の応力特異性を消失させることにより,モードIき裂進展を阻止する効果を実験とシミュレーションで把握できた。(2)界面剥離に及ぼす残留応力の影響を実験的・理論的に考察し,繊維軸方向に繊維を圧縮,マトリックスに引張の残留応力は剥離を加速すること,多数の損傷(繊維破断,マトリックス破断,界面剥離)間の力学的相互作用は剥離を加速すること,その結果,各損傷部での応力集中は緩和できるが界面があまり弱いと繊維束強度になること,それでも界面が強くモードI破壊が生じるより複合材強度を高く出来ることを明らかにした。(3)多重破断は応力集中の分散に効果的で,モードIクラック進展のエネルギー解放率を低下させること,特に界面が強い場合はマトリックスの多重破断により複合材強度が上げられることを明らかにした。繊維強化金属間化合物およびセラミック複合材料は次世代超高温材料として注目されているが脆さの克服が課題となっている。実用化に向けて,き裂の進展を阻止する高靭化メカニズムを導入する手法を開拓することは急務である。本研究では,強度・靭性を低下させるモードIき裂進展を阻止して高靭化するために,以下の効果の導入とその解析を行った。主な結果は以下の通りである。(1)繊維への応力伝達をそれほど損なわない程度に界面剥離を生じさせて,モードIき裂先端の応力特異性を消失させることで、モードIき裂進展を阻止すると共に,き裂先端に繊維のブリッジング現象を生じさせてモードII型破壊を抑制することを試みた。その結果,両者を実現することができた。また,その破壊解析から,縦割れとして生じるモードII型亀裂進展の臨界エネルギー解放率を算出する方法を見出した。

(2)応力集中を低減させることで高靭化効果を持つ界面剥離は,反面では応力伝達を低下させ低強度化につながる危険性がある。そこで,残留応力を利用して界面剥離を制御することを目的に,理論解析を行い,マトリックス破断部からの剥離加速にはマトリックスに高線膨張係数材料を,加速抑制には低線膨張係数材を適用すると効果があることを明らかにした。(3)脆いマトリックスでは,ボイド量を調整して適当なマルティプルフラクチャを生じさせると,強度靭性向上に効果があることを確かめた。また,計算機シミュレーションによりこの現象を再現した。さらに,この現象が生じるための界面強度を予測する方法を開発した。繊維強化金属間化合物およびセラミック複合材料は次世代超高温材料として注目されているが脆さの克服が課題となっている。実用化に向けて,き裂の進展を阻止する高靭化メカニズムを導入する手法を開拓することは急務となっている。今年度は、主としてSiC/SiCおよびSiC繊維結合型複合材料を対象として,強度・靭性を低下させるモードIき裂進展を阻止して高靭化するために,「界面制御効果」と「マトリックス多重破断効果」について,解析と実験を行った。主な成果は以下のように要約される。(1)[界面制御効果](a)界面剥離挙動は残留応力によって大きく異なり,繊維軸方向に引張の残留応力を持つ構成材は,それが破断すると界面剥離を促進し,圧縮の残留応力を持つ構成材は破断しても剥離を抑制する効果がある。(b)界面が弱すぎると剥離が多く起こりすぎ,繊維への応力伝達効率の低下によって,複合材強度は低下するが,一方,界面が強すぎると形成される損傷により発生する応力集中でやはり複合材強度は低下する。(c)最適界面強度は応力伝達効率と応力集中の兼ね合いで決まり,SiC/SiC複合材料では,約100-300MPaである。(2)「マトリックス多重破断効果」(a)マトリックスにき裂を積極的に生じさせてき裂間隔を狭くすると,き裂先端のモードIエネルギー解放率のみならず,モードIIエネルギー解放率も低減させることができる。(b)そのため,界面が極めて弱くとも,この現象を利用すると剥離を抑制できるので,応力伝達効率を上昇させ,複合材強度を上げることができる。(c)SiC/SiC複合材では,PIP法などで形成されるマトリックスは多重破断現象を示すので,この効果により高強度を示す。
甲状腺ホルモン結合蛋白質のホルモン結合に及ぼす環境ホルモンの影響

ダイオキシンやPCB等の塩素化合物、特にその水酸化物の幾つかは、哺乳類の甲状腺系に影響を与えることが良く知られている。これらの化合物は血漿中の甲状腺ホルモン結合蛋白質のひとつであるトランスサイレチンに強く結合するが、大型哺乳類では別な甲状腺ホルモン結合蛋白質であるチロキシン結合グロブリンが血漿中の主要なホルモン結合活性を担うため、その影響は他の脊椎動物よりも小さいと思われる.そこで、本研究ではニワトリやウシガエルの精製トランスサイレチンの甲状腺ホルモン結合、ホルモンの赤血球への取り込み、にどのような化学物質が影響を及ぼすのかを検討した。両トランスサイレチンは、合成女性ホルモンであるジエチルスチルベストロールを甲状腺ホルモン(トリヨードチロニン,T_3)より2-50倍強く認識した。また、農薬類のイオキシニルやペンタクロロフェノールも強くトランスサイレチンに結合した。スキャッチャード解析より、これらの結合様式はT_3と競合的であることが判明した。防ダニ剤のディコフォルは、トランスサイレチンのホルモン結合を活性化した。しかし、今回調べた化学物質はいずれもニワトリやウシガエルの甲状腺ホルモン受容体のホルモン結合活性にあまり影響しなかった。よって、上記化学物質は、生物種特異的に主にトランスサイレチンに結合することで甲状腺系を撹乱するものと思われる。甲状腺系を撹乱する環境ホルモンとして、PCBやダイオキシン類が知られているが他にどのような化学物質が撹乱作用を持つかどうか、総括的な研究がなされていない。そこで、甲状腺ホルモン結合能を持つ血清蛋白質と細胞質蛋白質を用いて、合成女性ホルモンであるジエチルスチルベストロール(DES)、プラスチックの可塑剤であるビスフェノールA、合成洗剤に含まれるオクチルフェノール、ノニルフエノール、非意図的に燃焼によって生じるベンゾ[a]ピレンとその誘導体であるアミノピレンの効果を調べた。血清蛋白質と細胞質蛋白質の両者に対してDESとビスフェノールAは、甲状腺ホルモンの結合を強く阻害した。この結果は、女性ホルモン作用を持つ化学物質が甲状腺ホルモン結合蛋白質に結合することで、ステロイド系のみならず甲状腺系も撹乱する可能性を示唆するものであり、今後、詳細な機能解析が望まれる。本実験では、野外において環境ホルモンの影響を受けやすいと考えられる両生類のホルモン結合蛋白質を用いたが今後水産業への影響を考慮する必要があると判断し、魚類の血清甲状腺ホルモン結合蛋白質の精製を行った。相同蛋白質は高等脊椎動物に存在することがすでに知られているが魚類で今回初めてその存在が確認された。しかし、本蛋白質のホルモン結合特性は、高等動物と両生類・魚類では明らかに異なっており、環境ホルモンの本蛋白質に与える影響においても差異があるものと思われる。甲状腺ホルモンは甲状腺から血液中に分泌され、ほとんどが結合蛋白質に結合した形で存在する。また、細胞質中にも特異的な結合蛋白質が知られており、核内に存在する受容体にそのシグナルを受け渡す可能性が示唆されているが、まだその役割は明確になっていない。そこで、血液中の結合蛋白質(トランスサイレチン)と細胞質の結合蛋白質(CTBP)への内分泌撹乱化学物質(環境ホルモン)の結合性を[^<125>I]甲状腺ホルモン結合の競合阻害を指標に検討した。トランスサイレチンに対して合成女性ホルモンは強く結合し、その結合の強さは甲状腺ホルモンの結合の強さに匹敵した。女性ホルモン作用を持つアルキルフェノール類もトランスサイレチンに対して結合性を示した。またCTBPに対しても合成女性ホルモンは結合性を示したが、その結合の程度はそれほど強くなかった。次に、両生類であるアフリカツメガエルとウシガエルのトランスサイレチンへの環境ホルモンの結合能について比較検討した。各種環境ホルモンの結合能は2生物種で同様の傾向を示したが、ウシガエル・トランスサイレチンがアフリガツメガエル・トランスサイレチンより環境ホルモンに対して10倍以上強く結合した。最も強くトランスサイレチンに結合性を示した合成女性ホルモンは、トランスサイレチンから甲状腺ホルモンを遊離させ、細胞への甲状腺ホルモンホルモン移行を促進した。現在、さらに多くの環境ホルモンを用いてトランスサイレチンへの甲状腺ホルモン結合への影響を解析中である。

また、細胞内でのホルモン輸送やシグナル伝達系に及ぼす環境ホルモン影響を評価するために、細胞培養系を導入した。アフリカツメガエルの培養細胞のホルモン応答性を検討中である。ダイオキシンやPCB等の塩素化合物、特にその水酸化物の幾つかは、哺乳類の甲状腺系に影響を与えることが良く知られている。これらの化合物は血漿中の甲状腺ホルモン結合蛋白質のひとつであるトランスサイレチンに強く結合する。また、本研究室において、トランスサイレチンが合成女性ホルモンであるジエチルスチルベストロールや幾つかの農薬類にも結合することを明らかにしてきた。これらの化学物質が、甲状腺ホルモンの細胞への取り込みに影響を及ぼすのか、また核内受容体へも親和性を示すのか検討を行った。血清と化学物質存在下でウシガエル赤血球を[^<125>I]T_3と培養すると、トランスサイレチンへの[^<125>I]T_3結合が化学物質によって阻害される結果として、赤血球への[^<125>I]T_3取り込みが増大した。また、ニワトリやウシガエルの核内受容体のリガンド結合部位を用いて、化学物質と[^<125>I]T_3の競合を調べた。しかし、受容体はトランスサイレチンほど化学物質を認識していないことが明らかとなった。これらの結合蛋白質への甲状腺ホルモンや化学物質の親和性と構造の間にある程度の相関が認められた。上記化学物質は、核内受容体よりもむしろトランスサイレチンに結合することで甲状腺系を撹乱するものと思われる。今後、生体内において血清蛋白質に結合した化学物質の行方を追及することは重要であろう。
ゾル-ゲル法によるポリマーグラフト化粉体含有無機-有機複合可撓性吸着材料の合成

ゾル-ゲル反応プロセスに、マトリックスゲルを構成する原子と水素結合可能なポリマーを表面グラフトした活性炭やカーボンブラック等の吸着能を有する無機粉体を添加することによって、これらの無機粉体のマトリックスゲル中への分散性の向上、含有量の制御、及び無機相と高分子相との相分離の防止といった課題を解決して、均一組成の加工性に優れた柔軟性を有する無機-有機複合ゲル吸着材の合成を目的とした。ポリマーグラフト化無機粉体の添加量や添加時期、あるいは反応系のpHが、複合ゲルの構造に及ぼす影響、また、グラフトポリマー鎖の種類(構造)・分子量・グラフト量が無機粉体の分散性や最大添加量に及ぼす影響、さらには、ポリマーグラフト化無機粉体の添加量が、複合ゲルの機械的特性や製膜性・曳糸性に及ぼす影響について、未処理の無機粉体を用いた場合と比較することによって究明した。本研究で得られた成果は、以下の通りである。1.アルカリ触媒下よりも酸触媒下において、均一な複合ゲルが生成した。また、無機粉体の添加量が多くなる程ゲル化の速度は速くなるが、得られる複合ゲルは脆くなり、加工性に劣る。2.ポリマーグラフト化無機粉体を添加した場合は、未処理の粉体を添加した場合よりもゲル化速度が遅くなるが、均一組成で柔軟性のある複合ゲルが得られた。加工性とのバランスから、ポリマーグラフト化無機粉体の最適添加量は、金属アルコキシドに対して7wt%であり、最大でも10wt%である。3.グラフトポリマー鎖の影響については、種類や分子量の違いよりも、グラフトした絶対量に依存し、グラフト量が多くなる程ゲル化速度は遅くなったが、均一な組成の複合ゲルが得られた。4.金属アルコキシドの種類については、金属原子の違いよりもアルコキシドの価数による影響が顕著である。なお、複合ゲルの比表面積、細孔分布、吸着特性については、順次評価していく予定である。