hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘリウムラジオ波プラズマを利用した環境汚染物質測定用小型発光検出デバイスの開発

ガスクロマトグラフ(GC)に開発した検出デバイスを搭載し,測光系にCCD分光器を用いて印加電力および周波数、プラズマガス流量などを最適化した結果、昨年度開発した検出デバイスでは困難であった有機リン化合物の高感度検出に成功し,有機硫黄化合物については昨年度開発した検出デバイスとほぼ同等の検出感度(リン,硫黄ともに60pg/sec)を得た.さらに,有機塩素化合物については1桁検出感度が向上した(1Pg/sec).この感度は市販のGC用原子発光検出器(AED)よりも高感度であった.(2)微少量液体試料導入法の開発:開発した検出デバイスを搭載したGCへの連続的試料導入法を開発するために,インクジェットマイクロチップをインターフェースとして用い,連続的に試料溶液をGCに導入できるシステムを検討した。試料にアルコール水溶液を用い、フレームイオン化出器(FID)を搭載したGCにより検討したところ、アルコールの濃度に応じたFID応答が確認できた.本研究では、ラジオ波(200-300k Hz)の印加で小型かつ安定なヘリウムプラズマを容易に生成できることに着目し、気体または液体中に存在するppb-pptオーダーの環境汚染物質を高感度・高選択的に検出できる小型原子発光検出(AED)デバイスを開発する。当該年度は、1)検出システムのさらなる高機能化(汎用性の向上および高感度化)、2)インクジェットマイクロチップを用いた極微少量液滴導入法を組み合わせた測定システムの構築を行った。1)検出システムのさらなる高機能化前年度開発した同軸二重管型マイクロプラズマトーチよりも絶縁破壊を起こしにくく、かつプラズマと電極が相互作用しにくい構造を有する対向同軸型マイクロプラズマトーチを新たに考案、試作した。このマイクロトーチを内蔵した短い鉛筆ほどの検出デバイスを開発、キャピラリーガスクロマトグラフ(CGC)に搭載し、環境汚染物質として代表的な有機硫黄およびリン化合物の検出特性を評価した。測光系にCCD分光器を用いて印加電力および周波数、プラズマガス流量などを最適化した結果、硫黄については元素量として8pg/sec、リンについては12pg/secとさらなる高感度化に成功した。2)インクジェットマイクロチップを用いた極微少量液滴導入法を組み合わせた測定システムの構築インクジェットマイクロチップを試料導入部に搭載したCGC-AEDを測定システムとして試作した。スイッチングバルブを併載し、GC測定時に試料が漏出するのを防ぐとともに、インクジェットマイクロチップの取り外しを可能とした。モデル試料としてチオアニソールを試作した測定システムで元素選択的に検出できることを確認した。
血管内皮細胞における機械受容チャネルの研究

血管内皮細胞は血管内では紡錘形を呈し、その長軸を血管軸に平行に向けて配向しているが、培養系ではこのような特徴的形態を示さない。前年度までの研究により周期的伸展刺激を与えることにより伸展方向に垂直な方向へ細胞が配向し、それが機械受容チャネルのブロッカーで阻害されることを確認した。本年度は機械的な刺激を与えたときの形態学的反応を特に、細胞骨格(actin)・細胞接着班(vinculin)に着目して解明をめざした。研究計画に従い、下記の成果を得た。細胞骨格関連蛋白質であるactin及びvinculinの精製を行い、かつ機能を失うことなく蛍光色素によりラベルすることができた。SDSーPAGEにて色素が蛋白と共有結合していることを確認した。マイクロインジェクションシステムを用いて、蛍光色素標識蛋白を細胞内へ導入した。数分後、細胞内においてストレスフアイバーに一致して蛍光像が得られた。これはストレスファイバーにactinが組み込まれたことを意味する。vinculinに関しては、弱いながらも接着班に一致して蛍光像が得られた。シリコン膜上に培養した細胞内へ注入後、周期的伸展刺激を与えながらストレスファイバーの経時的変化をSITカメラにて撮影しビデオに記録した。周期的伸展刺激によりストレスファイバーが変化していく様子を記録することが出来た。細胞接着班に関しては現在、解析中である。
多層共押出成形における界面スリップ発現機構に関する研究

多層共押出成形過程で生じる液-液界面の不安定流動現象をレオロジー的手法、共焦点レーザー顕微鏡、次世代型デジタル光弾性法の適応によって流動を解析し、層界面における界面荒れ現象の発生機構を実験的に検討した。実験結果をもとに、液-液界面スリップを考慮した多層押出流動の構成方程式を提案し様々な条件下で多層押出流動挙動シミュレーションを行った。その結果、計算結果と実験結果の比較から、提案した液-液界面スリップ考慮多層押出流動の構成方程式の妥当性を確認した。この構成方程式は、流路内での定常流動に対しては比較的容易に適用できるが、非定常流動に対しては適用困難であると推察される。高機能多層フィルム成形過程で形成される液-液界面を次世代型デジタル光弾性法の適応によって可視化し、さらにマルチスケールシミュレーションを用いて、層界面における界面荒れ現象の発生場所と発生機構を実験的、理論的に明らかにする。これによって、高機能フィルム、シート用ポリマー材料あるいは成形品に関する研究開発を行なう際、材料設計や加工条件、口金(ダイ)形状の最適化を省エネルギー、少量サンプルで迅速に行なうことができる。この内、平成24年度の研究実施計画は流路および可視化ダイの製作としている。まず、層界面でスリップが発生するかどうかをレオロジー的手法で確認した。2層試料の積層流動挙動を明らかにした結果、層界面でスリップが発生したことが分かった。この結果は2012帝人21世紀フォーラムにて『非相溶系高分子溶融体の積層流れにおける液-液界面スリップに関する研究』という題目で報告した。この結果を基に、合流直後の積層流体を横方向と、下方向から観察するための可視化ダイをそれぞれ作製した。流路の寸法は、押出成形シミュレーションにより、吐出量、せん断速度、せん断応力、耐圧の観点から流路の最適化を行い設計した。また、観察窓に使用するガラスは、顕微鏡レンズの焦点距離、レーザー透過性、耐圧性、耐熱性、加工のし易さを考慮して素材の選定及び設計した。可視化実験と行なった所、作製した可視化ダイは問題なかった。平成24年度の研究は、多層流体のIn-situ観察及び解析をするための準備であり、研究結果から今後問題なく研究を進めることができる。高機能多層フィルム成形過程で形成される液-液界面のスリップや不安定流動現象を次世代型デジタル光弾性法の適応によって可視化し、層界面における界面荒れ現象の発生場所と発生機構を実験的、理論的に明らかにする。平成25年度の研究実施計画は多層流体のInーsitu観察及び解析を行った。平成24年度において作成した可視化ダイにおいて共晶点レーザー顕微鏡を用いたIn-situ観察を行い、多層押出流動中の流速分布を測定した。その結果、異種材料の多層押出流動においては層界面において流速分布が不連続に変化し、層界面において液-液界面でスリップが発生することを実際の押出機中で確認することができた。また平成24年度に用いたレオロジー的手法からも同様にスリップの発生が分かり、このレオロジー的手法から液-液界面スリップ速度を求めた。これより液-液界面スリップ速度の液-液界面のせん断応力依存性はべき乗則に従うことが分かった。次に押出機ではなく細管型レオメーターにおいての押出実験を行った。ここでも同様にべき乗則が成り立つことが分かった。そのため、層界面でのスリップ挙動がダイ形状や層構成や流動挙動に関係なく界面でのせん断応力によって関係づけられることが示唆される。次に細管型レオメーターから二層試料を用いて実験を行い、液-液界面スリップと押出物の界面荒れの関係を明らかにした。高機能フィルム成形過程で形成される液-液界面のスリップや不安定流動現象を次世代型デジタル光弾性法の適応によって可視化し、層界面における界面荒れ現象の発生場所と発生機構を実験的に検討した。平成26年度は、液-液界面スリップの分子量依存性、温度依存性の関係を明らかにした。平成25年度において押出機を用いた可視化による結果とレオロジー的方法によるスリップの解析結果が一致したため、細管型レオメーターから二層試料を用いて実験及び解析を行った。その結果、液-液界面スリップ挙動の分子量依存性はほとんど無い事が明らかとなったが、外層サンプルが内層サンプルよりも粘度が高い場合、低粘度層が高粘度層を包み込む「包み込み現象」が発生し、液-液界面スリップが生じなかった。また温度依存性について、同一粘度異種試料の場合、液-液界面スリップは温度増加によって促進され、それは粘弾性のシフトファクター量atと一致することがわかった。また、べき乗則指数自体は変化しないことがわかった。

次にこれまでの実験結果(平成24年度26年度)をもとに、液-液界面スリップを考慮した多層押出流動の構成方程式を提案し、様々な条件下で同種・異種材料系の多層押出流動挙動シミュレーションを行った。その結果、計算結果と可視化実験結果の比較結果から、提案した液-液界面スリップ考慮二種三層(二種二層)押出流動の構成方程式の妥当性を確認した。しかしながら、これらの構成方程式は、定常流動・純粘性非ニュートン流体(弾性項無し)を仮定しているため、流路内での定常流動に対しては比較的容易に適用できるが、合流部(フィードブロック部)での流動挙動のような非定常流動に対しては、適用困難であると推察される。26年度が最終年度であるため、記入しない。レオロジー26年度が最終年度であるため、記入しない。まず、層界面でスリップが発生するかどうかをレオロジー的手法で確認した。2層試料の積層流動挙動を明らかにした結果、層界面でスリップが発生したことが分かった。この結果を基に、合流直後の積層流体を横方向と、下方向から観察するための可視化ダイをそれぞれ作製した。可視化実験と行なった所、作製した可視化ダイは問題なかった。したがって、平成24年度研究実施計画において設定した研究目標はおおむね達成した。平成24年度に作成した可視化ダイにおいて共焦点レーザー顕微鏡とトレーサー粒子を用いた流速分布測定により、積層押出流動中の層界面の観察を行った。その結果、異種材料系の多層流動においては層界面で流速分布が不連続に変化し、層界面でのスリップが発生することが分かった。押出機を用いた可視化による結果とレオロジー的方法によるスリップの解析結果が一致するため、細管型レオメーターによる押出実験を行い液-液界面スリップと界面荒れの関係を明らかにした。したがって、平成25年度研究実施計画において設定した研究目標はおおむね達成した。多層流体のIn-situ観察および解析を行なう。平成24年度に作製した可視化ダイと光学系装置を組み合わせることによって多層流の流動解析ができるIn-situ可視化システムを構築する。光弾性法により流路内(合流部や縮小部)の主応力方向と主応力差を求め、界面での応力分布あるいは連続性から不安定流動を解析する。多層流体の光弾性法によるIn-situ観察および解析を行なう。光弾性法により流路内(合流部や縮小部)の主応力方向と主応力差を求め、界面での応力分布あるいはその連続性から不安定流動を解析する。上記の実験結果を基に、液-液界面スリップを考慮した多層押出流動の構成方程式を提案し、様々な条件下で同種・異種材料系の多層押出流動挙動を予測する。この計算結果と可視化実験結果を比較する事で各多層押出流動挙動シミュレーションの妥当性を確認する。
レーザープラズマからのパルス白色光による時間分解FTIRの開発と化学反応への応用

本年度は前年度に引き続き、レーザープラズマからの赤外線の発光特性の研究を継続させることと、生じた赤外短パルスをFT-IRに導入し、その時間分解FT-IRの構築を行なった。前年度の研究で得られている赤外短パルス光はレーザーの照射を空気中で行なっていたが、それをアルゴン雰囲気下及び真空下で赤外パルス光を発生させる実験を行なった。結果は空気中での測定に比べ、空気そのものからのプラズマ発生が抑えられるものの、強度、パルス幅とも大きな優位性は見られなかった。そのため、サブマイクロ秒の時間分解FT-IRへ導入する赤外光は空気中で発生させたものを用いた。FT-IRでの測定は市販FT-IR(パーキンエルマー製Spectrum1000)の光源部に通常使用されているタングステンランプに換えて、赤外透過光ファイバー(カルコゲナイド系)を用いてレーザープラズマからのパルス赤外光を導入した。現状ではFT-IRの干渉計の掃引速度(数十Hz)に比べてレーザープラズマの繰返し速度(30Hz)が十分速くないことにより、FT-IRで得られるインターフェログラムの強度が大きくばらつくため、満足なシグナルが得られていない。今後繰り返し周波数の大きなレーザーを用いて実験を進める予定である。さらに探索物質に関してよりパルス時間幅の短いものを探索した。最短の媒体はポリエチレンで0.1μsの半値幅を得ている。FT-IRへの応用としてはサブマイクロ秒の時間分解光源として利用できることは明らかになり、反応中間体の検出を試みている段階にある。本年度はレーザープラズマからの赤外線の発光特性について主に研究を行った。各種の媒質に対してレーザーを強集光することによりプラズマを発生させ、その単パルス赤外光としての特性を時間幅、発光スペクトル、安定性の面から検討した。時間幅は高速応答性をもつPhotovoltatic型MCT赤外検出器を用いて、5nS以下の時間分解能を得ることができるシステムを構築した。励起レーザーは193nmエキシマーレーザー(100mJ/PulsePulse時間幅約15nS)及び355nmYAGレーザー3倍高調波(300mJ/Pulse時間幅約5nS)を使用した。プラズマ媒質としては気体のアルゴン、空気、液体の水、各種有機溶媒、固体のガラス、鉄、アルミ、銅等の金属を用い、それぞれの発光特性を比較検討した。用いたシステムの検出波長限界は800-5000cm^<-1>で、媒質により多少の違いはあるものほぼ全域で赤外発光が得られた。一方時間特性はレーザーのパルス幅と同程度のnSオーダーのパルスとそれに引き続いて発生するμ秒オーダーの発光が観測された。この2種の発光はレーザープラズマが生じる機構に由来すると考えられ、速い成分は媒質とレーザー光子場の相互作用により生じ、遅い成分はプラズマ生成後のアブレーション中の物質から生じていると推察している。本研究の目的はこのうちの速い成分のみを生じる媒質を探索することにあり、現段階ではある種の金属で比較的速い成分が多い発光特性を示す物が見つかっている。さらに探索物質の幅を広げる予定である。FT-IRへの応用としてはサブマイクロ秒の時間分解光源として利用できることは明らかになったので、実際の化学反応に応用していく。
磁気刺激介入による失語症治療法確立を目的とした臨床的研究

本研究は磁気刺激介入による失語症治療法確立を目的とした臨床的研究である。1.失語症発症早期からの磁気刺激介入により失語症治療を行う初めての臨床研究であること、2.言語中枢の賦活、劣位大脳半球の抑制による大脳における言語活動不均衡の発生を防ぐものであること、3.治療の困難な失語症に対し、その病状を軽減させ、かつ最大限の治療効果をうることのできる治療法を確立できること、これらを達成目標とする独創的な研究として取り組んだ。対象は脳卒中により運動性失語を発症した患者で、全員が右利き、左大脳半球が優位と考えられた。治療前評価としてfMRI、Western Aphasia Battery(WAB)テスト、そして正確に言語野を刺激するためにnavigation systemを用いた。右大脳半球に低頻度刺激(1Hz)を行うと言語の理解、復唱、呼称が改善し、左大脳半球に高頻度刺激(5Hz)を行うと言語の理解、呼称が改善した。更に、発症後亜急性期に左大脳半球に対する高頻度刺激を行い、その後右大脳半球に対する低頻度刺激を行うと更に言語機能の改善が得られ、上記の改善効果に加え自発言語も改善した。これらにより劣位大脳半球に対する1Hzの低頻度刺激、優位大脳半球に対する5Hzの高頻度刺激はいずれも運動性失語を改善させ、更に双方の組み合わせにより上乗せ効果を得られることが判明した。磁気刺激法を用いた脳卒中後失語症治療は、亜急性期に優位半球を刺激し、その後劣位半球の刺激を行うことで大きな治療効果を得られると考えられ、今後の失語症治療に大きく貢献できると考えられた。経頭蓋磁気刺激法により大脳半球刺激を行う場合、低頻度(1Hz)刺激を加えると機能抑制、高頻度(520 Hz)刺激を加えると機能賦活が起こると考えられている。失語症においては、通常左大脳半球(左利きの一部は右大脳半球)に言語中枢が存在すると考えられており、脳血管障害によりこれらが破壊された場合、機能障害、即ち失語症を発症すると考えられている。本研究では脳卒中の内、脳出血、脳梗塞を発症した患者を対象とした。病変は優位側大脳半球に存在し、非流暢性失語を呈している。術前評価として、MRIによる病変の同定、(WAB)Western Aphasia Batteryによる失語症の評価、fMRIによる言語中枢機能の評価を行う。治療法として病側大脳半球の賦活刺激、健常側大脳半球の抑制刺激を行う。刺激法は、経頭蓋磁気刺激を、第一背側骨間筋の安静時運動誘発閾値の90%強度でBroadmannの45野を刺激するが、健側大脳半球刺激の場合1Hzで20分間、1日1回、5日間/週の2週間刺激する。病側大脳半球刺激の場合、高頻度(5, 10, 20 Hz)刺激を用いる。また通常のリハビリテーションとしての言語療法を磁気治療後に行う。治療前後で、fMRI、失語症の評価を行い比較する。現在までにpilot studyを行っているが、病側大脳半球刺激においても健常側大脳半球刺激においても、失語症の改善効果が得られている。今後は、患者群をそれぞれ病側大脳半球刺激、健常側大脳半球刺激、シャム刺激に割り当て、これらを比較し、失語症治療効果を判定する予定である。患者群を言語療法+シャム刺激群、言語療法+健側半球刺激群に分け、患者のエントリーを行っている状況であり、十分なデータは集まっていないものの1Hzの健側刺激で失語症改善効果を認めている。また同時にThe Institute of Neurology, Queen Square, Londonにて最新の磁気刺激法、画像評価法を習得している。脳卒中(脳出血、脳梗塞)により失語症を発症した患者を対象とした。これまでに対象とした症例は全例優位側大脳半球(左大脳半球)に病変が存在している。術前評価として、MRIによる病変の同定、fMRIによる言語中枢の局在、Western Aphasia Battery (WAB)による失語症の評価を行った。治療法としては、経頭蓋磁気刺激を、第一背側骨間筋の安静時運動誘発閾値の90%強度で刺激した。優位側大脳半球に対しては5Hz, 10秒間、計500発の高頻度刺激、劣位側大脳半球に対しては1Hz, 20分間、計1200発の低頻度刺激を用いて、Broadmannの脳機能地図に基づく言語野を刺激した。この言語野を正確に刺激するためにneuro-navigation systemを用いた。これらを5日間/週の2週間刺激し、同時に集中的言語療法を行った。治療前後で、fMRI、失語症の評価を行い比較した。治療前後のWABによる評価を比較すると、語の想起、呼称が改善した。また優位半球刺激と劣位半球刺激を比較すると後者の刺激、即ち、言語中枢の反対側中枢の機能を抑制する刺激が有効であると考えられた。またfMRIの結果は、優位半球の言語機能の残存、また劣位半球上の対応する大脳皮質の機能を示したが、この結果により刺激法を選択すると有効な治療ができると考えられた。即ち、優位半球言語中枢の機能が残存している場合は優位半球賦活刺激治療、劣位半球の機能が亢進している場合は、劣位半球の抑制刺激治療が有効であると考えられた。

これらの結果をもとに、治療群を、1.優位半球刺激(+)、劣位半球刺激(+)、2.優位半球刺激(+)、劣位半球刺激(-)、3.優位半球刺激(-)、劣位半球刺激(+)、4.優位半球刺激(-)、劣位半球刺激(-)、の4群に分け、現在二重盲検試験が進行中である。患者群を1.優位大脳半球刺激+言語療法、2.劣位大脳半球刺激+言語療法、3.優位側大脳半球刺激+劣位大脳半球刺激+言語療法の3群に分け(それぞれシャム刺激併用)、患者のエントリーを行っている状況である。これらのデータは集まっていないが、1Hzの劣位大脳半球刺激で失語症改善効果を認めており、また優位側大脳半球刺激も効果を認めている。同時にManchester大学における言語治療の研修も受け最新の磁気刺激法、画像評価法を習得している。患者3群のデータ取得終了により、結果より最も有効な失語症治療の基準が明らかにできると考えている。本研究は磁気刺激介入による失語症治療法確立を目的とした臨床的研究である。1.失語症発症早期からの磁気刺激介入により失語症治療を行う初めての臨床研究であること、2.言語中枢の賦活、劣位大脳半球の抑制による大脳における言語活動不均衡の発生を防ぐものであること、3.治療の困難な失語症に対し、その病状を軽減させ、かつ最大限の治療効果をうることのできる治療法を確立できること、これらを達成目標とする独創的な研究として取り組んだ。対象は脳卒中により運動性失語を発症した患者で、全員が右利き、左大脳半球が優位と考えられた。治療前評価としてfMRI、Western Aphasia Battery(WAB)テスト、そして正確に言語野を刺激するためにnavigation systemを用いた。右大脳半球に低頻度刺激(1Hz)を行うと言語の理解、復唱、呼称が改善し、左大脳半球に高頻度刺激(5Hz)を行うと言語の理解、呼称が改善した。更に、発症後亜急性期に左大脳半球に対する高頻度刺激を行い、その後右大脳半球に対する低頻度刺激を行うと更に言語機能の改善が得られ、上記の改善効果に加え自発言語も改善した。これらにより劣位大脳半球に対する1Hzの低頻度刺激、優位大脳半球に対する5Hzの高頻度刺激はいずれも運動性失語を改善させ、更に双方の組み合わせにより上乗せ効果を得られることが判明した。磁気刺激法を用いた脳卒中後失語症治療は、亜急性期に優位半球を刺激し、その後劣位半球の刺激を行うことで大きな治療効果を得られると考えられ、今後の失語症治療に大きく貢献できると考えられた。現在の治療研究を継続すると同時に、言語療法+患側半球刺激群についても治療を行い同様に比較する。得られた結果を国内、国際学会に報告し、論文を刊行する。
乱流に潜むマルチフラクタル特性の微細秩序構造ダイナミックスに基づく解析

2次元熱対流系は3次元ナビエ・ストークス乱流と類似の性質をもつことを明らかにした。特にカスケード過程と微細秩序構造の存在は乱流に普遍的なメカニズムがあることを示唆する結果であり、乱流の基礎的理解に大きく寄与する成果を得た。主要な成果は以下の3点である。1.温度渦度(温度勾配)が形成する微細秩序構造の同定乱流中の微細秩序構造として、局所的な引き延ばしと散逸の釣合で維持されるヒモ状の温度ショックが存在すること、乱流の特性時間に比べ長時間維持されその長さ方向に強い空間相関を持つことなどナビエ・ストース乱流と共通な性質を持つことを明らかにした。更に、微細秩序構造がバーガス渦に対応する解析解で良く近似できること、更に多重構造などの解も表現できることを示した。2.乱流拡散における微細秩序構造の役割の解明微細秩序構造はその長さ方向に非常に長い相関を持つが、2粒子拡散においてコルモゴロフの意味でのスケール相似性を生み出すことに大きく寄与していることを明らかにした。微細秩序構造が乱流特性を生み出す主体であり重要な役割をもつことを示した。3.非粘性での有限時間発散の可能性を示唆局所的にメッシュを積み上げる高精度数値スキームを開発し、非粘性では2次元熱対流系は有限発散を起こすことを強く示唆する結果を得た。特異性は微細秩序構造の自己相似的な不安定性から生み出されており、この結果は非粘性極限においても微細秩序構造が不安定化し、これまで知られている乱流特性とは異なる可能性があることを示唆する。今年度は、2次元ブシネ近似方程式に従う自由熱対流乱流の基本的性質を直接数値計算を用いて調べ、以下の結果を得た。1.温度差の間欠性指数には飽和値が存在し、ほぼ1となる。2.エントロピー散逸率が大きい領域は、急峻なフロントを形成する。その幅はおよそ粘性スケールの10倍、長さは乱流のマクロスケールに匹敵し、乱流揺らぎの変動時間に比べ十分長い間存在することから、乱流内部の秩序構造と呼べる。3.エントロピー散逸率は、She-Levequeのモデルと良く合うが、特徴的時間のスケーリング指数として1/2というカスケードから予想されないものが必要。1.に関して、簡単なバイフラクタルモデルにより、飽和値がフロントタイプの秩序構造の余次元であることを示した。この結果は、2.の乱流内に微細秩序構造が存在する事実と矛盾しない。1.の結果が正しいならば、構造のフラクタル次元が正確に1であるが、これに関してはまだ決定的な結論を得ていない。更に、3.に関して、この時間スケールは、もし非粘性での有限時間発散が存在するならそれに関連するものと考えられる。今回、2次元非粘性ブシネ近似方程式の有限時間発散の可能性について、新しく開発されたadaptive mesh refinement法を用いて取り組み、存在を示唆する結果を得た。興味深いのは、発散は、フロントの形成後その不安定化が引金となっていることである。しかし、フロント自身の幾何学的な構造には強い変形が見られず、発散は局所的な勾配の急峻化により生じている。このことは、乱流中の構造の余次元がほぼ1であることと密接に関連していると思われる。この関連の解明は、次年度の課題である。2次元熱対流系は3次元ナビエ・ストークス乱流と類似の性質をもつことが明らかにした。特にカスケード過程と微細秩序構造の存在は乱流に普遍的なメカニズムがあることを示唆する結果であり乱流の理解に寄与する結果を得た。具体的な成果は以下の通りである。1.温度渦度(温度勾配)が形成する微細秩序構造の同定

乱流中の微細秩序構造として、局所的な引き延ばしと散逸の釣合で維持されるヒモ状の温度ショックが存在すること、乱流の特性時間に比べ長時間維持されその長さ方向に強い空間相関を持つことなどナビエ・ストース乱流と共通な性質を持つことを明らかにした。更に、微細秩序構造がバーガス渦に対応する解析解で良く近似できること、更に多重構造などの解も表現できることを示した。2.間欠性指数への影響1次元的な微細秩序構造の存在が、間欠性指数の飽和させること、飽和値がほぼ1になることを示した。3.乱流拡散における微細秩序構造の役割の解明微細秩序構造はその長さ方向に非常に長い相関を持つが、2粒子拡散においてコルモゴロフの意味でのスケール相似性を生み出すことに大きく寄与していることを明らかにした。微細秩序構造が乱流特性を生み出す主体であり重要な役割をもつことを示した。4.非粘性での有限時間発散の可能性を示唆局所的にメッシュを積み上げる高精度数値スキームを開発し、非粘性では2次元熱対流系は有限発散を起こすことを強く示唆する結果を得た。特異性は微細秩序構造の自己相似的な不安定性から生み出されており、この結果は非粘性極限においても微細秩序構造が不安定化し、これまで知られている乱流特性とは異なる可能性があることを示唆する。
再生医療を利用した新たな顎裂部骨形成法のための基礎研究

顎裂を有する唇顎口蓋裂患者に対しては、顎裂部に骨移植を行わない患者に対して実際の歯の動きと歯槽骨との関連を探ったが、歯の移動に伴う歯槽骨の形成程度は十分ではなかった。一方、これら顎裂に対して腸骨や顎骨などのドナーからの骨移植を行うことで、形成された移植骨への歯の移動やインプラントの植立などが可能となる。これに対し我々は再生医療を用いることで、腸骨などのドナーを用いずに歯槽骨形成を行うことを目的として研究を行った。結果を以下に示す。マウスの骨上に作った直径3mmの骨欠損に対して、Platelet-Rich Plasma (PRP)移植法を行った。細胞分離機によってまずPRPを分離した。ついでアテロコラーゲンをこれに浸した後に歯槽骨欠損部へ移植を行った。この結果、欠損部歯槽骨への骨形成が良好に認められた。一方、あらかじめ採取した骨膜については、バイオクリーンベンチおよびインキュベーターを用いて培養実験を行った。得られた培養骨膜を、骨膜を有しない骨欠損部位上にのせたが、形成された歯槽骨は陥凹していた。一方、チタンメッシュとアテロコラーゲンについては、顎堤の減じた歯槽部への骨添加を同様のモデルと想定し検討を行った。歯槽骨粘膜を剥離後、皮質骨表面に多数の穿通を行い、骨髄からの出血を促した。ついでスペースメーキング材としてアテロコラーゲン(テルプラグ)を成形してこの上におき、マイクロチタン骨形成用メッシュM-TAM^<TM>を固定後、粘膜を縫合した。6か月後の状態として、スペースメーキング材として用いたアテロコラーゲンは吸収され、同部は新生骨で充たされていた。組織学的にもアテロコラーゲンは吸収され、新生骨が確認された。結果を以下に示す。顎裂を有する唇顎口蓋裂患者に対しては、腸骨や顎骨などのドナーからの骨移植を行うことで、形成された移植骨への歯の移動やインプラントの植立などが可能となる。今年度は、(1)Platelet-Rich Plasma (PRP)の利用による骨形成手法の確立、(2)粘膜側からの骨形成促進をうながすために、培養骨膜を用いる手法の確立、(3)顎裂部に支持歯槽骨が形成されるまでの間に骨形成の場を確保するため、粘膜に支持力のある膜の挿入を行い、骨形成を促す手法の確立、を目的とした。結果を以下に示す。マウス下顎歯槽骨に作つた直径5mmの骨欠損に対して、Platelet-Rich Plasma (PRP)移植法を行った。この結果、対照群(非移植群およびアテロコラーゲン単独移植群)に比して、欠損部歯槽骨への骨形成が良好に認められた。得られた培養骨膜を、骨膜を有しない骨欠損部位上にのせた。これより、培養骨膜からの骨の誘導がみられたものの、形成された歯槽骨は陥凹していた。これは、粘膜閉鎖後に骨欠損部位にテンションが加わることが原因と考えられる。これについては、粘膜閉鎖に伴い、一時的にチタンメッシュを骨欠損部位が覆われるように挿入し、骨形成状態を確認した。

これより、チタンメッシュを用いた群で骨形成の際の歯槽骨陥凹の程度は小さいことが確認された。これらより、アテロコラーゲンを用いたPRP移植を培養骨膜とチタンメッシュの共存下で行うことが、骨形成に対して有効であることが示唆された。顎裂を有する唇顎口蓋裂患者に対しては、顎裂部に骨移植を行わない患者に対して実際の歯の動きと歯槽骨との関連を探ったが、歯の移動に伴う歯槽骨の形成程度は十分ではなかった。一方、これら顎裂に対して腸骨や顎骨などのドナーからの骨移植を行うことで、形成された移植骨への歯の移動やインプラントの植立などが可能となる。これに対し我々は再生医療を用いることで、腸骨などのドナーを用いずに歯槽骨形成を行うことを目的として研究を行った。結果を以下に示す。マウスの骨上に作った直径3mmの骨欠損に対して、Platelet-Rich Plasma(PRP)移植法を行った。細胞分離機によってまずPRPを分離した。ついでアテロコラーゲンをこれに浸した後に歯槽骨欠損部へ移植を行った。この結果、欠損部歯槽骨への骨形成が良好に認められた。一方、あらかじめ採取した骨膜については、バイオクリーンベンチおよびインキュベーターを用いて培養実験を行った。得られた培養骨膜を、骨膜を有しない骨欠損部位上にのせたが、形成された歯槽骨は陥凹していた。一方、チタンメッシュとアテロコラーゲンについては、顎堤の減じた歯槽部への骨添加を同様のモデルと想定し検討を行った。歯槽骨粘膜を剥離後、皮質骨表面に多数の穿通を行い、骨髄からの出血を促した。ついでスペースメーキング材としてアテロコラーゲン(テルプラグ)を成形してこの上におき、マイクロチタン骨形成用メッシュM-TAMT^<TM>を固定後、粘膜を縫合した。6か月後の状態として、スペースメーキング材として用いたアテロコラーゲンは吸収され、同部は新生骨で充たされていた。組織学的にもアテロコラーゲンは吸収され、新生骨が確認された。
橋令51年の鉄筋コンクリート橋の各部位での材料劣化に関する研究

本報告書は、宮崎県日南市北部を流れる細田川の河口部に架けられていた細田橋(橋長150m、6径間鉄筋コンクリート単純T桁橋、6@10m=60m+5径間非合成プレートガーダー橋、4@20m+10m=90m、海岸線から約500mほどの内陸部に架橋)の鉄筋コンクリートT桁を対象にして、橋梁の部位の違いによる材料劣化の程度を把握することを目的として行った、コンクリートのひびわれ、配合推定、中性化、圧縮強度、弾性係数ならびに塩分浸透に関する調査の結果をとりまとめたものである。鉄筋コンクリート桁は昭和15年に架設されたものであり、調査時点での経過年数は52年であった。主桁のひびわれは、中桁よりも耳桁に多く発生していること、耳桁の内外側面ではいずれの桁でも、内側面に主鉄筋に沿った水平ひびわれが発生しており、桁の部位によってひびわれ状況がことなることが把握できた。中性化の進行は、東向きの耳桁よりも西向きの耳桁の方が速いこと、桁の高さ方向については桁底部の方が上部よりも速いこと、桁の内外側面では内側面の方が速いことなどが明らかになった。これらは降雨と日射の影響によるものと思われる。塩分量については土木学会の規定値(乾燥重量の0.02%)を大きく上回る0.3%の値がえられたが、海塩粒子の飛来、付着による塩分の供給だけによるものとは考えられない。また、塩分量の内部分布についてみれば、中性化深さよりもやや内側にピークが生じていることは、塩分がコンクリートの中性化によって移動することによるものと考えられる。中性加速度と圧縮強度および中性加速度と吸水率との関係について、測定値との相関係数が0.85程度で信頼できる回帰式を求めることができた。
Ａ群レンサ球菌による上皮バリア破壊機構の解析

A群レンサ球菌が致死性の高い劇症型レンサ球菌感染症を発症させるためには,物理バリアである上皮細胞層を突破する必要がある.実際,初発感染部位である咽頭や皮膚に形成される化膿性病変の病理像から,本菌の病原因子による宿主上皮の細胞間接着障害が感染の成立に重要であると考えられている.本研究では,A群レンサ球菌の溶血毒素や菌体外プロテアーゼが宿主細胞間接着分子を分解し,上皮バリアを破綻させることを証明した.咽頭や皮膚を初発感染部位とするA群レンサ球菌(group A Streptococcus; GAS)は,物理バリアである上皮細胞層を突破した後,組織内への侵入と増殖により侵襲性疾患を惹き起こす.これまでに,溶血毒素の一つであるStreptolysin S (SLS)の産生に依存して上皮細胞間の接着分子であるオクルディンやE-カドヘリンが分解され,GASが上皮バリアを突破することを明らかにした.本研究では,SLSが誘導する宿主細胞間相互作用に着目し,GASの上皮バリア突破機構に宿主プロテアーゼが関与するか否かを検討した.トランスウェルシステムに至適なヒト大腸粘膜上皮細胞Caco-2を用いて,GASの上皮細胞バリア通過能解析のin vitroモデルを構築した.各種阻害剤で処理した上皮バリアモデルに,劇症型GAS感染症由来のNIH35株(M28型),およびそのSLS欠失株を感染させ,GASの上皮バリア通過能を評価した.野生株の上皮バリア通過能および細胞間結合タンパク分解能は,カルパイン阻害剤の添加により抑制された.また,野生株感染細胞では,GAS感染2 hまでに細胞内カルシウムイオン濃度が著しく上昇したが,SLS欠失株感染細胞ではこの上昇が抑制された.さらに,GASの上皮バリア通過能は,細胞内カルシウム動態阻害剤であるBAPTA-AMの添加により低下した.次に,GAS感染が誘導する宿主細胞間相互作用を共焦点レーザー顕微鏡で解析した.興味深いことに,野生株感染細胞では,細胞内プロテアーゼであるカルパインの細胞間隙部位における局在が認められ,オクルディンおよびE-カドヘリンの分解も観察された.以上の結果から,SLSは宿主上皮細胞にカルシウムイオン依存的なカルパインの活性化を誘導し,上皮バリアを破綻させることが示唆された.A群レンサ球菌が致死性の高い劇症型レンサ球菌感染症を発症させるためには,物理バリアである上皮細胞層を突破する必要がある.実際,初発感染部位である咽頭や皮膚に形成される化膿性病変の病理像から,本菌の病原因子による宿主上皮の細胞間接着障害が感染の成立に重要であると考えられている.本研究では,A群レンサ球菌の溶血毒素や菌体外プロテアーゼが宿主細胞間接着分子を分解し,上皮バリアを破綻させることを証明した.A群レンサ球菌(GAS; Group A streptococci)はヒトの咽頭炎や膿痂疹の起因菌として知られるが,時として,組織深部へ侵入し,軟部組織壊死や多臓器不全を伴う劇症型レンサ球菌感染症を惹き起こす.化膿性病変を伴うGAS感染症の病態から,GASが細胞間の接着と極性を担う分子を破壊し,正常上皮の恒常性を破綻させる因子を備えることが推測されている.本研究では,宿主上皮細胞間の接着分子を分解するGASのプロテアーゼを検索し,GASの上皮バリア突破機構との関連性について検討した.まず,いくつかのGAS臨床分離株の培養上清が細胞間接着分子であるE-カドヘリンおよびオクルディンを分解することを確認した.そこで,臨床分離株の培養上清を各種プロテアーゼ阻害剤で処理した後,E-カドヘリンおよびオクルディンの組換え体と反応させた.その結果,GAS培養上清による組換えE-カドヘリンおよびオクルディンの分解は,システインスプロテーゼ阻害剤により抑制されたことから,GASのシステインプロテアーゼSpeBが宿主細胞間接着分子の分解に関与することが推察された.また,SpeBが組換えE-カドヘリン細胞外ドメインのEC2・EC3間を分解することを明らかにした.GAS感染細胞におけるE-カドヘリンおよびオクルディンの分解はspeB欠失では観察されず,さらにspeB欠失株の上皮バリア通過能は野生株と比較して有意に低下した.以上の結果から,GASは細胞間接着分子の分解により上皮バリアを突破し,その突破機構にはSpeBが関与することが示唆された.申請者はこれまでの研究において,A群レンサ球菌の溶血毒素の一つであるStreptolysin S (SLS)が本菌の細胞間隙を介した上皮バリア突破に関与し,宿主細胞内プロテアーゼであるカルパインの活性化と細胞間隙構成タンパクの分解を誘導することを明らかにした.平成25年度は,SLSと相互作用する宿主上皮表層分子を検索する.SLS受容体候補分子が挙がれば,SLS-受容体複合体によるカルパイン活性化シグナル伝達機構を,イムノブロット法,免疫沈降法およびRNA干渉法により解析する.さらに,細胞間接着障害への関与が推察された因子について,A群レンサ球菌による病態発症に及ぼす影響をマウス感染実験で検討する.研究を遂行する上で,必要に応じて研究費を執行したため,平成24年度の研究費に未使用額が生じた.しかし,研究計画に変更はなく,今年度は前年度の研究費も含め,当初の予定通りに研究計画を実施する.
突然変異誘発によるメダカの性決定機構の遺伝学的解析

筆者らは,遺伝的に大きく異なる2つのメダカ近交系(Hd-rRとHNI)の間で戻し交配を繰り返し,HNIのY染色体をHd-rRに導入したY-コンジェニック系統(Hd-rR.YHNI)を樹立した。この系統のY染色体は体色の優性遺伝子Rや既知のDNAマーカーによってX染色体と判別可能なほか、潜在的に多くの遺伝子マーカーをもち、メダカ性染色体の遺伝的解析に大変有用である。ENUによる突然変異誘発処理の後,遺伝的性と形態的・機能的性との照合により性決定遺伝子領域の突然変異個体の探索を試みた。1. XY雌をYコンジェニック系統の正常XY雄と交配しYY雄を得た。YY雄の判別にはX染色体とY染色体の間で多型を示す性連関のDNAマーカー、SL1(PCR産物の大きさでX染色体とY染色体の判別が可能)を用いた。このYY雄をENU処理し正常メスと交配することにより性決定に関わる突然変異のスクリーニングを試みた。2. XYまたはYY雄を1mM,2mMのENUで処理したところ2mMではかなり死亡率が高かった。また、処理後2週間は優性致死率が高いが、それ以降は低下した。3. 1mMのENUで処理したXY雄の子孫を746個体得た。391個体の雄はすべてR(+)で,雌344個体はR(-)であった。YY雄をENU処理(1mM)し正常メスと交配した。得られた269個体はすべてRをもつ雄であり,性転換個体は得られなかった。この他,R(-)の雄が得られたが,これらはXXの性転換個体であることが交配実験の結果明らかになった。残る数百個体については判定可能になり次第調べていく予定である。4.以上のように,ENU処理雄の子孫1000余個体においては未だ遺伝的な性転換個体は得られていない。推定される突然変異率から判断すると,最低3000個体を得る必要があるので突然変異誘発実験は今後も継続する。著者らは既に、遺伝的距離が大きく隔たる2つの近交系メダカ系統(Hd-rRとHNI)の間で戻し交配を繰り返し、HNIのY染色体上の性決定遺伝子領域をHD-rRに導入したY-コンジェニック系統(Hd-rR.Y HNI)を樹立した。この系統を用いて性決定領域近傍の2つのDNAクローンを単離している。この系統のY染色体は体色の優性遺伝子Rや既知のDNAマーカーによってX染色体と判別可能な他に潜在的の多くの遺伝子マーカーを持っている。本年度の成果は以下の通りである。1.Y-コンジェニック系統の卵をエストラジオール処理(0.6ug/ml)することにより性転換個体(XY雌)を5個体得ることができた。性転換が可能なことは分かったが、この系統はエストラジオール感受性が従来の系統より低いので、引き続き性転換に適当な濃度を検討する必要がある。2.XY雌をYコンジェニック系統の正常XY雄と交配しYY雄を得る交配が進行中である。YY雄の判別にはX染色体とY染色体の間で多型を示す性連関のDNAマーカー、SL5(PCR産物の大きさでX染色体とY染色体の判別が可能)を用いる。

このYY雄をENU処理し正常雌と交配することにより性決定に関わる突然変異のスクリーニングを行う。3.以上の結果の他、雄特異的な性染色体の組み替え抑制は染色体の異型性によるのでなく、配偶子形成時の環境によることが明らかとなった。また、性連関DNAであるSL110を用いたFISH解析によってメダカの性染色体が最大あるいは2番目に大きいサブメタセントリック染色体であることも判明した。これらの知見は、メダカの性決定遺伝子の探索や性連関突然変異系統の維持方法に重要な示唆を与えてくれるものと期待される。筆者らは既に、遺伝的距離が大きく隔たる2つの近交系メダカ系統(Hd-rRとHNI)の間で戻し交配を繰り返し、HNIのY染色体上の性決定遺伝子領域をHd-rRに導入したY-コンジェニック系統(Hd-rR.Y HNI)を樹立した。この系統のY染色体は体色の優性遺伝子Rや既知のDNAマーカーによってX染色体と判別可能なことに加え、潜在的の多くの遺伝子マーカーをもっており、メダカ性染色体の遺伝的解析に大変有用である。本年度の成果は以下の通りである。1.XY雌をYコンジェニック系統の正常XY雄と交配しYY雄を得た。YY雄の判別にはX染色体とY染色体の間で多型を示す性連関のDNAマーカー、SL1(PCR産物の大きさでX染色体とY染色体の判別が可能)を用いた。このYY雄をENU処理し正常メスと交配することにより性決定に関わる突然変異のスクリーニングを試みた。2.YY雄を1mMあるいは2mMのENUで処理したところ2mMではかなり死亡率が高くなることが判明した。また、処理後2週間は優性致死率が高いが、それ以降は低下した。現在までに体色と性を判別できるF1を129尾調べた結果、性決定、体色の突然変異体は得られていない。残る千数百個体については判定可能になり次第調べていく予定である。3.以上の結果の他、性連関DNAマーカーであるSL1とSL2を用いた動原体マッピングによってSL1は動原体を挟んでSL2の反対側、すなわち長腕側にあることが判明した。これらの知見は、メダカの性決定遺伝子の探索や突然変異系統の維持方法に重要な示唆を与えてくれるものと期待される。HNIのY染色体上の性決定遺伝子領域をHd-rRに導入したY-コンジェニック系統(Hd-rR.Y HNI)は体色の優性遺伝子Rや既知のDNAマーカーによって遺伝的性の判別が可能である。遺伝的性と形態的・機能的性との照合により突然変異による性転換個体の探索を試みた。1. XY雌をYコンジェニック系統の正常XY雄と交配しYY雄を得た。このYY雄をENU処理(1mM)し正常メスと交配した。得られた269個体はすべてRをもつ雄であり,性転換個体は得られなかった。2. 1mMのENUで処理したXY雄の子孫を746個体得た。391個体の雄はすべてR(+)で,雌344個体はR(-)であった。この他,R(-)の雄が11個体得られたが,これらはXXの性転換個体であることが交配実験の結果明らかになった。残る数百個体については判定可能になり次第調べていく予定である。3.以上のように, ENU処理雄の子孫1000余個体においては未だ遺伝的な性転換個体は得られていない。推定される突然変異率から判断すると,最低3000個体を得る必要があるので突然変異誘発実験は今後も継続する。4.この他,性連関DNAマーカーであるSL1とSL2に加えて他の3種のマーカー, Hsfc,Lcf2,TyrA3のマッピングを行い, HsfcがSL1よりさらに性決定領域に近接していること, Lcf2がSL2の近傍に存在することが判明した。
財政・金融当局のマクロ政策に関する実証的研究

この研究課題のもとで、当該研究期間に以下の研究を行った。1.1990年代以降の日本銀行の金融政策を展望し、フレームワークとしてのインフレターゲットへの積極的な検討が必要であることを指摘した。2.わが国の金融政策の政策反応関数を、GMM(一般化積率推定法)とレジームの変化を計測できるマルコフ・スイッチング・モデルにより推定した。この結果、株価の基調的変動は金融政策に影響するが、その一時的変動は影響しないことを発見した。3.金融政策の非対称的効果について、わが国を対象にLST-VAR (Logistic Smooth Transition VAR)モデルを使い、実証分析を行った、この結果、従来の金融政策には景気の低迷を克服するような顕著な効果は認められないことを明らかにした。4.1990年代以降のマクロ安定化政策としての財政政策を展望し、今後、財政の自動安定化装置の機能を強化する必要のあることを指摘した。5.わが国の政府支出を対象に財政の政策反応関数を推定し、そのレジームの変化を計測した。この結果、政策反応関数のレジームは、大きく分けると93年に変化した可能性が高く、92年までは景気要因に強く反応するが、それ以降は景気の影響が弱まり、財政赤字の増加に反応する傾向が明らかになった。6.わが国のデータを対象に、中央銀行と財攻当局を独立した目的を持つ主体と考え、両者による動学ゲームのもとで導出される均衡戦略を推定した。この結果、公的債務の安定化は主に財政当局によって追及され、金融政策はそれらを特に考慮することなく主体的に行われていた可能性が高い、ことが明らかにされた。本年は、主に以下の4つのことをおこなった。まず第1に、わが国における財政政策について、特に90年代以降の景気対策を中心に、その政策決定のプロセスから日本経済全体に及ぼす効果の大きさなどについて考察した。この結果、財政政策のポイントはその発動のタイミングと大きさに集約されること。タイミングについては、景気判断の重要性や予算審議の期間、政策発動後から景気に影響するまでの外部ラグの長さなどが重要な問題となることが明らかにされた。また大きさについては、いわゆる「真水」と呼ばれる部分の大きさや、予算未消化の問題などがあることが明らかにされた。次に2つ目として、わが国における金融政策について、特に近年の低金利政策からゼロ金利政策、量的緩和にいたるプロセスを中心に調査検討し、その政策決定プロセスとともに金融政策の有効性について論点を整理した。その結果、金融政策の波及経路、資産価格の変動、効果が現れるまでのタイム・ラグ、そしてその効果の非対称性などの観点が重要であることが明らかになった。中でも金融政策の非対称的効果については、極めて重要な問題であるにも関わらず、わが国における実証研究の蓄積が極めて乏しいことも明らかになった。そこで3つ目として、金融政策の非対称的効果について、わが国を対象にLST-VAR(Logistic Smooth Transition VAR)モデルを使い、実証分析を行った。この結果、非対称性の意味を、金融政策の緩和と引き締めにおける効果の非対称性、景気局面における非対称性、金融政策の大きさに関する非対称性、の3つに整理して考察すると、わが国では特に景気局面における非対称性が顕著であり、過去のデータからは景気を大きく変えるような効果を金融政策が持たなかったことが示唆された。最後に現在は、金融当局の政策反応関数について、理論モデルや計量分析の方法について検討しているところであり、次年度に向けて1つの論文に仕上げることを予定している。本年は主に以下の3つのことをおこなった。まず第1に、わが国の財政政策について、90年代以降を中心に考察した。

その結果、90年代の前半に公的固定資本形成の対GDP比が大きく上昇したことや、GDPに占める公債残高がそれに遅れて90年代後半に大きく高まったこと、さらに90年代に大型の補正予算が組まれるようになったこと、などを特徴として見出した。また、財政支出における「真水」と呼ばれる部分が景気対策において重要な論点の1つであることを指摘し、その「真水」について4つの定義が可能であることを整理した。具体的に、まず1つ目は事業規模から特別減税と政策減税を除いた部分、2つ目は財源を公債の発行でまかなう部分、3つ目は1つ目の定義からさらに用地取得に用いる部分や融資関連経費、および移転項目を除外したもの、最後に4つ目は3つ目に加えて、事業の執行主体が中央政府でないものや、通常の支払いが予定される支出項目を除外したもの、に分類できる。これらの定義のもとで、それぞれの「真水」の額を経済対策ごとに計算し、その動きを考察した。さらに、財政政策のラグについて、若干の実証分析を行い、暫定的な結果として、3四半期から4四半期程度の外部ラグの長さを計測した。また、財政政策の乗数効果について、議論を整理した。2つ目の研究は金融政策に関して、その政策反応関数の計量分析に取り組んだ。ここでは、まず用いる計量モデルを考える上で、政策反応関数が標準的なマクロモデルと損失関数から導かれることを理論的に確認した。その上で、金融政策が物価水準やインフレ率、あるいはGDPギャップ以外にも、為替レートや経常収支、株価などに反応する可能性を時系列分析の手法を応用して検討した。さらに、3つ目として現在のところ、財政政策の政策反応関数についても、その定式化や計量分析の手法を検討しているところである。本年度は、主に以下の3つのことを行った。まず第1に、わが国の金融政策の政策反応関数を、GMM(一般化積率推定法)とレジームの変化を計測できるマルコフ・スイッチング・モデルにより推定した。この結果、株価の基調的変動は金融政策に影響するが、その一時的変動は影響しないことが明らかにされた。また、金融政策による景気への配慮は、テイラールールが示唆するように常に行われるのではなく、特別に景気の問題が深刻である時にだけ影響した可能性の高いことが実証分析によって示された。次に第2は、わが国の政府支出を対象に財政の政策反応関数を推定し、そのレジームの変化を計測した。この結果、次の3つが明らかになった。まず1つ目は、政府支出の反応関数に関して、その内部ラグを計測すると、景気要因と財政赤字要因の両方に関して、ともに4四半期(1年)ないしは3四半期(90日)程度のラグが計測された。次に2つ目は、政府支出の政策反応関数のレジームは、大きく分けると93年に変化した可能性が高く、92年までは景気要因に強く反応するが、それ以降は景気の影響が弱まり、財政赤字の増加に反応する傾向が明らかになった。3つ目は、93年以降について詳しくみると、景気要因が強くなった期間が2度、1996年と1999年に観察された。第3は、わが国のデータを対象に、中央銀行と財政当局を独立した目的を持つ主体と考え、両者による動学ゲームのもとで導出される均衡戦略を推定した。この結果、公的債務の安定化は主に財政当局によって追及され、金融政策はそれらを特に考慮することなく主体的に行われていた可能性が高い、ことが明らかにされた。
CRM1およびLFY遺伝子相互作用による花序形態形成の解明

Corymbosa1変異体お抑制突然変異体を出発点として散房花序的になる機構を解明した。まず、得られた一つの抑制変異体では、LFY遺伝子に変異があった。確かに、crm1変異体では、LFY-mRNA上昇を見出した。よってLFY遺伝子の花序形成への寄与をさらに深く追求した。このLFY遺伝子の機能により活性化する遺伝子は既に多く知られている。どれがcrm1変異に関与していくかを順に遺伝子発現量を調べて解析していった。その結果、AP1,BP遺伝子が正の制御をしていることを見出した。AP1は、さらに花芽分化の進行に関わる。BP遺伝子は、花序の形状に関わることが知られていた。本研究でも誘導因子として働くことを示した。と、BP遺伝子のさらに下流の候補遺伝子も知られている。まず、As2変異体の関与を調べた。その結果は、確かにBP遺伝子の作用にAS2遺伝子が関わっているという証拠を得た。AS1遺伝子については、変異体の解析からは、明らかにならなかった。これらの結果は、背腹性の不完全な発現を示唆していると考えた。このようにLFY遺伝子およいその下流遺伝子の関与がはっきり示されたので、論文にまとめ2012年の3月に印刷された。CRM1遺伝子の特徴のうち小花柄の伸長角度・伸長度合いに重点をおき解析した。手法としていずれも二重変異体の解析、Dex処理による誘導系を用いたCRM1/BIG遺伝子の発現上昇と過剰発現、in site解析、を用いて遺伝子間の機能的相互作用を推定した。1-ap1変異体との二重変異体における表現型を再度詳細に検討した。その結果、AP1遺伝子との相互作用による小花柄の最終形態には遺伝子量(Gene Dosage)効果のあることを推定した。2-crm1変異体では、LFY-mRNAが上昇しているので、さらにAP1以外のLFY下流遺伝子につき検討した。BP遺伝子は、単一変異で小花柄の下垂伸長を示す。このbp変異体は、花柄形態の解析・花柄角度の解析・細胞長の解祈によりcrm1変異表現型をさらに強調したものとなっていた。発現解析すると、LFYにより抑制されるすなわちlfy変異でBP-mRNAが上昇していた。BP=KNAT1なのでさらに同属遺伝子KNAT2,6についても解析しLFYがそれらKNAT群を抑制することを示した。以上の結果は、crm表現型発現にLFY-BP経路を重要なものとして関与していることを示した。しかし、bp変異表現型のすべてをcrm1表現型に帰着することはできないので、BP独自の機能があることも示唆した。3-小花柄の伸長とその角度の解析からcrm1表現型の基礎は、以下のように推定した。野生型では小花柄の伸長は当初背軸側が向軸側より大きくなる。その後、向軸側と背軸側の伸長が同程度におさまり、一定の角度に帰着することにより上向きに伸長する。ところがcrm1変異体では、その初期の背軸側成長が向軸側と同程度でしかも野生型よりも伸長低下していた。そこで、向軸側と背軸側の発現マーカーREV,FIL各遺伝子を調べた。その結果、crm1変異体ではREV遺伝子が全体に発現しているように見え、crm1変異体花柄のこの「下偏成長」の元は花柄基部の全体的向軸化によって背軸側の伸長が抑えられたと推定した。