hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
タイにおけるスイギュウマラリアの分子疫学並びにその病原性解析

マラリアはヒトでは年間40万人以上の死者を出す重篤な感染症であるが、ウシ科動物のマラリアは20世紀半ばにいくつかの報告がされて以降、ほとんど報告がない。研究代表者らはタイでスイギュウを対象に血液から遺伝子診断を行ったところ、約半数にマラリア原虫を認めた。1919年の論文によると、インドで実験的に牛疫ウイルスを感染させたスイギュウの血液からのみマラリア原虫が検出されているため、免疫の低下したスイギュウで発症する可能性があるが、その実態は全く明らかでない。流行域も我々の予備研究により、インド以外にタイにおいても流行していることが初めて明らかになったばかりである。そのため、本研究ではタイを中心にウシ科動物におけるマラリア原虫の感染状況とその病原性を明らかにすることを目的とする。これまでにスイギュウのマラリア原虫が、報告のあったインドのみならずタイやベトナムなど東南アジアに広く分布することを明らかにした。特に、タイの一部地域では半数近いスイギュウが原虫に感染していることが明らかとなった。ヤギのマラリア原虫についても、アフリカで報告があったのみであったが、私たちの調査によりザンビア、ケニア、スーダン、イラン、タイ、ミャンマーとアジア、アフリカの広い地域に分布することを初めて明らかにした。また、ヤギマラリア原虫のギムザ染色写真像を初めて報告した。さらに、南米においてもパンパスジカからマラリア原虫DNAが検出され、南米において偶蹄類マラリア原虫が存在することを明らかとした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2016年度はタイ北部のナーン州及び南部-中部のぺチャブリ州、チョンブリ州のヤギについてPCRによるヤギマラリアの調査を行ったところ、ぺチャブリ州のヤギ4%についてマラリア原虫DNAを検出し、アジアにおいて初めてヤギのマラリア原虫が存在することが明らかとなった。さらにイランのヤギについてもマラリア原虫DNAの検出を試みたが、こちらは全て陰性であった。我々の以前の調査により、ザンビアのヤギからマラリア原虫DNAを検出したが、これまでアジアのヤギからのマラリア原虫検出は報告が無く、今回が初めての記載となった。よって概ね順調に進展しているが、タイの政情の都合により現地調査については一部延期となった。2017年度はタイ南部-中部のぺチャブリ州、チョンブリ州を中心に引き続きPCRによるヤギマラリアの調査を行ったところ、前年度と同じくぺチャブリ州のヤギよりマラリア原虫DNAが検出された。さらに、研究協力者の協力を得て、ミャンマー、イラン、スーダン、ケニアのヤギについても調査を行い、それぞれ、0-40%と地域、時期により差はあるものの、全ての国においてヤギからマラリア原虫DNAが検出された。さらに、南米のパンパスジカからも偶蹄類マラリアのDNAを検出することに成功した。原虫の分離にまでは至らなかったが、ヤギのマラリアがアジア、アフリカの広範囲に分布することが初めてあきらかとなった。また、これまで報告の無かった南米地域においても偶蹄類マラリアの存在が明らかとなり、疫学調査に関しては当初の予定以上の進展が見られた。

そのため、本研究ではタイを中心にウシ科動物におけるマラリア原虫の感染状況とその病原性を明らかにすることを目的とする。これまでにスイギュウのマラリア原虫が、報告のあったインドのみならずタイやベトナムなど東南アジアに広く分布することを明らかにした。特に、タイの一部地域では半数近いスイギュウが原虫に感染していることが明らかとなった。ヤギのマラリア原虫についても、アフリカで報告があったのみであったが、私たちの調査によりザンビア、ケニア、スーダン、イラン、タイ、ミャンマーとアジア、アフリカの広い地域に分布することを初めて明らかにした。また、ヤギマラリア原虫のギムザ染色写真像を初めて報告した。さらに、南米においてもパンパスジカからマラリア原虫DNAが検出され、南米において偶蹄類マラリア原虫が存在することを明らかとした。引き続きスイギュウ、ヤギからマラリア原虫DNAの検出を行い、その分布を明らかとする。また、ヤギないしスイギュウを用い、原虫の分離を試みる。2017年度の研究によりマラリア原虫の世界的な分布については明らかとなったため、2018年度は、引き続きマラリア原虫の分離を試み、病原性に関わる遺伝子の解析を進める。また、蚊の採集、PCRによるマラリア原虫DNAの検出を行い、媒介蚊の特定を開始する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
リスク情報開示の有用性に関する実証的研究

本研究は、企業におけるリスク情報開示の有用性を検証した。研究期間では、リスク情報を作成する手法と規制値として開示されたリスク情報の有用性を検証した。リスク情報を作成する際には、専門家と公認会計士との連携で、信頼性を形成する他ない。このリスクコミュニケーションを経て、一定の信頼性が担保することが出来る。リスク情報としての規制値に関しては、金融機関の資本規制を事例に検証した。資本規制の定量的な情報は、企業に資本余力を持たせる効果はあるものの、資本規制を上回っている企業でも破綻するケースが多くある。資本規制のリスク情報は金融機関に健全な経営を促すためのものであり、分析指標として役立てられていない。今年度に焦点を当てたのは、リスクコミュニケーションである。その事例として、アクチュアリーと公認会計士の関係を取り上げた。現在は企業会計上において、諸仮定とモデルに基づいた見積り値によって作成された情報は珍しくなくなった。退職給付債務などはその典型的な例として挙げられよう。退職給付に関する見積り値は、アクチュアリーにより作成されている。そして、彼ら/彼女らが作成した見積り値を、財務諸表上は監査というプロセスを経て信頼性を保証する。しかしながら、アクチュアリーは会計の専門家ではなく、公認会計士も数理的な見積りを行う専門家ではない。そのため、お互いにインフォーマル、フォーマルな形での話し合いを行い、双方の立場や手法に関して理解を深めることが欠かせない。今回は、オーストラリアにおけるアクチュアリーと公認会計士との連携の事例をインタビューを通じて調査した。その結果、日本と比較して業界間での連携が密接に取られており、さらに国際的な機関に対する意見発信についても共同で行っていることが分かった。こうしたプロセスは決して目に見えるものではなく、その成果を確認することは難しい。しかし、数値に現れなくても密接な連携というプロセスを経た結果は一定の信頼性が担保されており、社会的に大きな意味を持つ。オーストラリアにおける事例は、他の領域におけるリスク評価・管理においても参考とすべきであろう。本研究では、リスク情報の開示状況と企業評価(株価)との関係を実証するとともに、アンケートを用いた実験を行う。リサーチ・デザインを構築するために、先行研究のサーベイを広範かつ、綿密に行う必要がある。企業が開示するリスク情報に対して2つの考え方が存在する。(1)意思決定理論(the decision theory)と(2)行動リスク理論(the behavioral risk theory)である。(1)では、Frootet al. (1993)やJorgense and Kirschenheiter (2003)などが、アニュアル・リポートに記載されたリスクを、利害関係者はその発生確率とキャッシュ・アウトフローを合理的に判断して意思決定を行っていることを示している。一方で、Rose(2010)は(2)に基づき、それらのモデルでは利害関係者の行動を全て説明することは出来ず、リスク認知にバイアスが存在することを明らかにしている。本研究では、サーベイにおいても、2つの理論に基づいて書かれた論文を中心に行った。リスクの種類や開示方法によって、利害関係者のリスク情報に対する意思決定は変化すると考えれれる。経営継続に関するリスク開示のように、リスクへの対応策が具体的、かつ詳細に記載されるケースの場合、その企業のリスク情報を適正に判断し、それを企業評価(株価)に反映していると予想される。一方で、事業等のリスクのように、企業が保有するリスクが列挙されるだけで、具体的な対応策が記載されていない場合、企業評価に織り込まれている可能性は低く、かつテロ、自然災害など発生頻度が低いものについても、企業評価に反映されていないと考えられる。本研究では、有価証券報告書の企業実態をケーススタディを通じて、検証し、その実態を調査した。本期間においては、過去の銀行や保険における資本規制を事例に、定量的なリスク情報が如何に機能していたかについて検証した。バーゼル規制やソルベンシー規制などの資本規制は、銀行や保険会社の行動に及ぼす影響があることが分かった。仮に、銀行や保険会社が基準値を少し上回るだけの資本しか持っていなかった場合、預金者や保険者に自社の健全性に対して疑問を呈される恐れがあり、かつ、仮に業績の悪化により自己資本が毀損した場合、自己資本比率が基準値を割り込む恐れもある。そのため、ある程度の余裕を持った自己資本を維持しておくことが必然的に求められる。各金融機関においては、定められた基準値を大きく上回る資本を積み立てていたことが明らかなった。一方で、破綻した銀行・保険会社の直前期の自己資本比率およびソルベンシー・マージン比率を見ると、ほとんどの企業において破綻前の期の決算で比率を上回っていた。基準設定者は、資本規制の基準値は、絶対的な安全な指標ではないという、エクスキューズがされている。ではどういったものを組み合わせれば、健全性の指標となりうるのであろうか。

残念ながら定量的な形では示されていない。確かに、絶対的なリスクの基準値がないというのは現実ではあるものの、一つの意思決定の判断の材料として、基準値が存在する以上、その基準値の確からしさを検証していくことは本来、求められるべきことであろう。会計学リスクに関する下地の調査はある程度できているものの、アンケートなどの実際の分析に必要となる情報を収集できていない。今年度は実験を行うためのデータを収集し、分析を行う予定である。本年度の目的は、先行研究を調べ、研究の大枠を形成することにある。その意味で概ね研究は順調に推移したと言える。今後は、企業評価とリスク情報の実証やアンケートを用いた実験を通じて、リスク情報の実態を検証していく予定である。最終年度である今年は、もう一度リスク情報の有用性には何が必要なのかという原点に立ち返って、結果を取りまとめて行きたいと考えている。リスク情報の有用性として必要と考えられるのは、現状では、以下の3つの点である。(1)情報を作成する上でのプロセス、(2)情報の発信形式(定量的な情報か、それとも定性的な情報か)、(3)IRも含めた有価証券報告書以外の情報の役割(相互補完的に使う情報の役割)こうした点とは別にリスク認知の問題についても着目する必要がある。経営者側はリスク(ネガティブな)情報を楽観的に、利用者側はリスク情報をさらに悲観的に捉えがちであり、非対称性が存在していると考えられるからである。こうした点を考慮しつつ、時間や予算的な制約もあるが、出来る限り包括的な視点で研究を進めていく予定である。今後は以下の2つの方向性で研究を行っていく予定である。(1)企業評価とリスク情報の実証リスク情報開示が情報価値を有しているかを検証する。仮に開示が充実している企業の価値が高ければ、市場が正しい評価をしていることになる。しかしながら、現在の開示実態から、利害関係者が全てのリスク情報を合理的に判断しているとは考えにくい。そのため、どういった情報が情報価値を有しているのかを検証する。サンプルは、東証一部上場のものを用い、期間は、リスク情報の開示が広がった2004年度以降のものを用いる。(2)アンケートを用いた実験Rose et al.(2010)では、有価証券報告書におけるリスク認知のバイアスを、MBA取得者などの専門家に対するアンケートを通じて明らかにしている。具体的には、擬似的な有価証券報告書を作成し、その中に含まれているリスクをどのように判断し、意思決定を出来るかどうかをアンケート調査を通じて検証する。調査モデルに当たっては、Rose et al.(2010)などのリスク認知に関する質問項目に準じつつ、さらに独自の項目を追加すること考えている。アンケートは、日本の大学生、社会人を対象に行う。
プラストシアニンの銅原子取り込み過程における分子シャペロンの役割

1.耐塩性ラン藻Aphanothece halophyticaの分子シャペロン(DnaK)およびプラストシアニン(前駆体および成熟体)を大腸菌で発現させ、精製した。(1)大腸菌で発現させたDnaKは、大腸菌を破壊した後、硫酸アンモニウム分画を行い、陰イオン交換およびゲル濾過クロマトグラフィーにより、精製した。(2)成熟体プラストシアニンは、大腸菌のペリプラズマ画分を回収した後、硫酸アンモニウム分画を行い、陰イオン交換クロマトグラフィーにより、精製した。(3)前駆体プラストシアニンは、大腸菌の不溶性画分を同収した後、尿素で可溶化、尿素存在下でゲル濾過クロマトグラフィーを行い、精製した。2.精製した分子シャペロン(DnaK)の生化学的性質を検討した。耐塩性ラン藻A.halophyticaのDnaK蛋白質が現在報告されているDnaK蛋白質と同じATPase活性,蛋白質フォールディング活性を示すのかどうか検討したところ、ATPase活性,蛋白質フォールディング活性のいずれにおいても、極めて高い塩濃度(1M NaCl,KCl)でも活性を示すことが明らかになった。3.精製したプラストシアニンへの銅原子取り込みに分子シャペロンが関与するかどうか検討した。結果、変性剤で変性させたプラストシアニンをDnaKの存在する溶液に希釈することにより銅原子取り込みが生じることを分光法で明らかにした。以上の結果について、学術論文を作成している。(3)前駆体プラストシアニンは、大腸菌の不溶性画分を回収した後、尿素で可溶化、尿素存在下で陰イオン交換およびゲル濾過クロマトグラフィーにより、精製した。2.精製した分子シャペロン(DnaK)の生化学的性質を検討する。耐塩性ラン藻A.halophyticaのDnaK蛋白質が現在報告されているDnaK蛋白質と同じATPase活性,蛋白質フォールディング活性を示すかのかどうか検討した。その結果、ATPase活性,蛋白質フォールディング活性のいずれにおいても、極めて高い塩濃度(1M NaCl,KCl)でも活性を示すことが明らかになった。3.精製したプラストシアニンへの銅原子取り込みに分子シャペロンが関与するかどうか検討する。(現在、この研究課題について検討している。)(1)変性剤で変性させたプラストシアニンのDnaKの存在する溶液に希釈することにより銅原子取り込みが生じるのかどうか検討している。(2)プラストシアニンとDnaKの量比、塩依存性、反応速度等について検討している。
メタボリックシンドロームの高血圧発症機序における中枢性血圧調節機構の役割

本態性高血圧自然発症ラット(SHR)の吻側延髄腹外側野(RVLM)へのkynurenineaminotransferase-1(KAT-1)遺伝子の導入により、交感神経活動亢進は抑制され、血圧低下とインスリン抵抗性の改善傾向を認めた。以上よりメタボリックシンドロームにおけるインスリン抵抗性と高血圧の発症機序に、RVLMにおけるKAT-1遺伝子のミスセンス変異を介する交感神経活動の亢進が、関与している可能性が示唆された。一方、正常血圧コントロールであるウイスターキョウトラット(WKY)のRVLMへのKAT-1遺伝子アンチセンスの導入は、RVLMに限局してKAT-1活性の低下を認めた。しかしながら交感神経活動は、有意な変化を認めず血圧、心拍数には変化を生じなかった。一方、高塩食群においては、KAT-1antisense群にて有意な交感神経活動の増加に伴い血圧、心拍数の上昇を認めた。以上より、RVLMにおけるKAT-1活性の低下と、食塩負荷の組み合わせは、RVLMにおける興奮性アミノ酸入力の不均衡をもたらし、交感神経活動を亢進させ食塩感受性高血圧を引き起こす事が示唆された。一方で、RVLMに局在したKAT-1活性の低下のみでは、交感神経活動の亢進は認められなかった。食塩負荷は、視床下部室傍核よりRVLMを介する興奮性交感神経作動性入力を亢進させる作用を有しており、上位中枢よりの刺激の亢進とRVLMにおけるKAT-1活性の低下による興奮性アミノ酸入力の不均衡が交感神経活動亢進を来した事が予想される。このことからも、食塩感受性と中枢特にRVLMにおけるKAT-1活性の低下による興奮性アミノ酸入力の不均衡が密接に関係し、食塩負荷による交感神経活動亢進を起こしさらにインスリン抵抗性を惹起する事の可能性が示唆された。以上よりRVLMにおけるKAT-1遺伝子のミスセンス変異は、中枢における興奮性アミノ酸入力の不均衡を介し交感神経活動の亢進を惹起し、メタボリックシンドロームにおけるインスリン抵抗性と高血圧の発症さらに食塩感受性の獲得に関与する事が示唆された。(目的)kynurenic acid (KYN)は内因性の興奮性アミノ酸(EAA)拮抗物質であり、kynurenine aminotransferase-1(KAT-1)はkynurenineからKYNへの変換酵素である。KAT-1遺伝子はメタボリックシンドロームのモデルである高血圧自然発症ラット(SHR)において、ミスセンス変異を起こし、KAT-1活性を延髄等にて低下させ、同遺伝子はインスリン抵抗性を伴う高血圧関連遺伝子とされている。一方、我々はSHRにおいて両側吻側延髄腹外側野(RVLM)へのKYNへの投与が降圧反応を呈し、RVLMへのEAA作動性入力の不均衡が、同ラットの高血圧発症機序に関与している事を報告している。これらの事は、RVLMのKAT-1活性の低下が、EAA作動性入力を亢進させ入力不均衡を起こし、高血圧発症機序に関与している可能性を示唆する。以上の事より、今回Wistar-Kyotoラット(WKY)のwild type KAT-1遺伝子をSHRのRVLMへ導入する事により、血行動態やインスリン抵抗性さらに交感神経活動に与える影響を検討した。方法)雄性SHRにテレメトリーシステムを挿入し、麻酔下に両側RVLMにWKYのwild type KAT-1遺伝子を含む

組み換えアデノウイルス(AdKAT-1)とLacZ遺伝子を含むAdLacZを微量注入した。一部のラットには、術後7-8日に尿中カテコラミン測定、Insulin tolerance test及びRVLMへのKYN投与による降圧反応を検討した。また別群では、KAT-1mRNAの発現を導入後7,14日目に確認した。結果)1)導入後、AdKAT-1群においてのみKAT-1mRNAの発現の増加を認め、それに伴いAdKAT-1群にては、血圧は7日目より有意に低下し、その反応は21日目まで持続した。自由行動下の交感神経活動も同様に低下した。一方AdLacZ群にては、有意な血圧及び交感神経活動の変化は認めなかった。2)尿中カテコラミンは、AdKAT-1群にて有意な低下を認めた。3)RVLMへのKYNの投与による降圧反応は、AdKAT-1群にて有意に減弱していた。4)AdKAT-1群にてインスリン抵抗性の改善傾向を認めた。考察)SHRのRVLMへのKAT-1遺伝子の導入により、交感神経活動亢進は抑制され、血圧低下とインスリン抵抗性の改善傾向を認めた。以上より、メタボリックシンドロームにおけるインスリン抵抗性と高血圧の発症機序に、KAT-1遺伝子のミスセンス変異が関与している可能性が示唆された。昨年の高血圧自然発症ラット(SHR)におけるインスリン抵抗性と高血圧の発症にKAT-1ミスセンス変異が関与しているという結果を踏まえて当初の実験計画を変更しKAT-1遺伝子アンチセンスを用いた実験を先行させた。方法-雄性Wistar-Kyotoラット(WKY)にテレメトリーシステムを挿入し、両側吻側延髄腹外側野(RVLM)にKAT-1遺伝子アンチセンスを含む組み換えアデノウイルス(KAT-1 antisense)とLacZ遺伝子を含むAdLacZを微量注入した。別群には、8%高塩食負荷を施行した。結果;1):KAT-1antisense群ではRVLMに局在してKAT-1活性の低下を認めた。しかしながらKAT-1antisense群の交感神経活動さらに血圧及び心拍数は、AdLacZ群と比較して有意な変化を認めなかった。2)高塩食群においては、KAT-1antisense群にて、有意な血圧と心拍数増加を認めた。考察;RVLMにおけるKAT-1活性の低下と、食塩負荷の組み合わせは、RVLMにおける興奮性アミノ酸入力の不均衡をもたらし、交感神経活動を亢進させ食塩感受性高血圧を引き起こす事が示唆された。さらに最近メタボリックシンドロームにおいて、末梢のレニンーアンジオテンシン系(RAS)に加えて脳内RASの関与と食塩感受性の存在が指摘されている。そこで我々は、WKYのRVLMへAngiotensin type1受容体(AT1aR)を導入する事により、血行動態、交感神経活動に与える影響を検討した。方法;1)雄性WKYにテレメトリーシステムを挿入し、両側RVLMにAngiotensin type 1受容体(AT1aR)遺伝子を含む組み換えアデノウイルス(AdAT1R)とLacZ遺伝子を含むAdLacZを微量注入した。
反応溶浸法によるセラミックス繊維強化アルミナ複合体の製造

Al_2O_3粒子及び繊維、ZrO_2繊維、SiCウイスカー及び繊維、Si-Ti-C-O繊維を添加したプリフォームに溶融Alを反応溶浸させる方法により、セラミックス繊維強化Al_2O_3/金属複合体の製造を試み、次の知見を得た。(Al_2O_3プリフォーム)(1)パイレックスガラスを添加し、1050°C、3時間で混合成形体(厚さ5mm)に浸透できた。(2)本溶浸プロセスによりAl_2O_3/Al/Si複合体が得られ、気孔率50%の成形体を気孔率410%にまで緻密化できた。(3)複合体の曲げ強度はSiCウイスカーの仕込み量とともに500MPaから309Mpaに低下したが、破壊靭性値は3.8Mpa・m^<1/2>から4.5Mpa・m^<1/2>に増大した。(4)SiC繊維を5wt%の繊維を含む複合体では、曲げ強度:403Mpa,破壊靭性値:3.1Mpa・m^<1/2>となった。(5)Al_2O_3繊維成形体を含む複合体では、曲げ強度:360Mpaとなった。(陶土プリフォーム)(1)陶土/Al_2O_3粒子焼結体への溶浸深さは反応温度に対して極大を示した。得られたAl_2O_3/Al/Si複合体の曲げ強度及び破壊靭性値は、それぞれ240MPa,4.3MPam^<1/2>となった。(2)ZrO_2繊維を添加した場合、Alの溶浸速度は低下し、ZrO_2がAl及びSiO_2と反応しAl_2O_3/Al/Si/ZrSi_2複合体が得られた。本複合体の曲げ強度はZrO_2繊維添加量とともに360MPaから110MPaへと低下したが、破壊靭性値は3.34.2MPam^<1/2>とほぼ一定の値を示した。(3)Si-Ti-C-O繊維添加の場合、繊維添加量とともに曲げ強度は240MPaから70MPaまで低下したが、破壊靭性値は3.3MPam^<1/2>から6.6MPam^<1/2>まで増加した。以上より、セラミックス繊維の種類及び形態により溶浸速度が大きく影響され、また機械的特性も変化することが分かった。一般に、繊維を添加することにより複合体の気孔率が増加し、曲げ強度は低下した。溶浸反応に不活性な繊維を用いることにより、破壊靭性値が向上できることが分かった。セラミックスの高靱性化・高信頼性化を目的とし、反応溶浸法により炭化ケイ素ウイスカー及びアルミナ繊維/セラミックス/金属複合体の製造を検討し、次の知見を得た。

1.アルミニウムの酸化助剤としてパイレックスガラスを添加し、1050°Cで連続的に酸化することにより、アルミナ粉末と炭化ケイ素ウイスカーの混合成形体(厚さ5mm)に3時間で浸透できた。2.本溶浸に伴い炭化ケイ素ウイスカーが酸化されシリカとなり、さらにこれがアルミニウムと反応し、最終生成物は炭化ケイ素ウイスカー/アルミナ/アルミニウム/ケイ素複合体となった。3.本溶浸プロセスにより、気孔率50%の成形体を気孔率410%にまで緻密化できた。4.複合体の曲げ強度は炭化ケイ素ウイスカーの仕込み量とともに500MPa(仕込量:0wt%)から300MPa(20wt%)及び309MPa(100wt%)に低下したが、破壊靱性値は3.8MPa・m^<1/2>(3wt%)から4.5mMpa.^<1/2>(20wt%)に増大した。5.試料へヴィッカース圧子を打ち込み、その圧痕からのクラック進展状況を調べた。ウイスカー無添加の試料及びアルミナ標準試料ではクラックは圧痕の角から直線状に伸びたが、炭化ケイ素ウイスカーを多く含む複合体では鱗片状に破壊が起こり、壊れにくい材料であることがわかった。6.炭化ケイ素繊維の複合化を試みたが、10wt%以上の繊維を混合すると成形体形状を保持できないことがわかった。5wt%の繊維を含む複合体では、曲げ強度:403MPa,破壊靱性値:3.1MPa・m^<1/2>となった。7.アルミナ繊維成形体を含む複合体では、曲げ強度:360MPaとなり、そのヴィッカース圧痕からのクラックも鱗片状を呈し、特異な破壊挙動を示すことがわかった。8.ウイスカーの酸化を防ぎ、繊維成形体への溶浸を容易にするため、今後カオリン鉱物との複合成形体への溶浸を検討する予定である。Al_2O_3粒子、ZrO_2繊維、SiCウイスカー、Si-Ti-C-O繊維を添加した天草陶土焼結体中に溶融Alを反応溶浸させる方法により、セラミックス繊維強化Al_2O_3/金属複合体の製造を試みた。(1)陶土/Al_2O_3粒子焼結体への溶浸は800°Cから起こり、その溶浸深さは反応温度の上昇とともに0.5mm(800°C)から3.5mm(10001100°C)へと増加したが、1200°Cでは2mmに低下した。得られたAl_2O_3/Al/Si複合体(気孔率;4%)の曲げ強度及び破壊靱性値は、それぞれ240MPa,4.3MPam^<1/2>となった。(2)ZrO_2繊維を添加した場合、Alの溶浸速度は繊維無添加のものに比べ2/3程度に低下した。この際、ZrO_2がAl及びSiO_2と反応Al_2O_3/Al/Si/ZrSi_2複合体が得られた。本複合体の曲げ強度はZrO_2繊維添加量とともに360MPaから110MPaへと低下したが、破壊靱性値は3.34.2MPam^<1/2>とほぼ一定の値を示した。(3)SiCウイスカー添加の場合は、Alの溶浸速度は大きく低下し、さらに溶浸に限界が生じ深さ1mm程度までしか反応しなかった。これは炭化珪素が本溶浸反応に対し不活性で、微細であるためその分散阻害効果が大きくなったためと考えられる。(4)Si-Ti-C-O繊維添加の場合は、Alの溶浸速度は繊維無添加に比べ約1/2程度に低下した。反応による繊維の変化及び繊維とマトリックスとの反応はほとんど認められなかった。繊維添加量とともに曲げ強度は240MPaから70MPaまで低下したが、破壊靱性値は3.3MPam^<1/2>から6.6MPam^<1/2>まで増加した。以上より、セラミックス繊維の種類及び形態により溶浸速度が大きく影響され、また機械的特性も変化することが分かった。一般に、繊維を添加することにより複合体の気孔率が増加し、曲げ強度は低下した。溶浸反応に不活性な繊維を用いることにより、破壊靱性値が向上できることが分かった。
視覚、前庭、動的体平衡の統合による検査システムの開発

本研究の目的は視覚系・前庭系・動物体性感覚系の統合機序により成り立っている平衡機能を情報処理的に分析し、水平性視運動刺激による感覚総合検査システムを開発することである。したがって、従来の視覚・前庭系の総合による分析に、体性感覚系の関与を附加するために、動的体平衡機能検査であるEqui-Test System(Neuro-Com社)を利用し、水平軸の視運動刺激の加重を可能にした(平成3年度)。本年度は視覚条件では1)開眼、2)閉眼、3)前景の前後動揺、4)水平性視運動刺激(1゚/S^2、100秒回転)と、動的体性感覚条件では1)起立台固定.2)起立台前後動揺(身体位置情報の低下)の2条件とし、起立台上の足圧の変化を計量できるようにした。先ず、正常人15名について、足圧中心の動揺軌跡を計量し、視覚4条件下における軌跡変化が起立台固定時と動揺時の2条件下でどのように変化するかを20秒間づつ検討した。起立台を固定させ体性感覚情報が正常の場合には開眼、閉眼、前景前後動揺、水平性視運動刺激下と視覚情報の差により動揺が著しく増加した。しかし、起立台を動揺させ体性感覚情報が低下した場合には視覚情報の差は殆どみられなかった。また、起立台固定時の前後の周波数分析結果をみると、前景前後動揺のみ0.25Hz以下のパワーが高く、0.250.5Hzのパワーが低下していた。この点、起立台前後動揺時にはこの特徴が消失し、視刺激による動揺変化がみられず、何れの条件でも動揺が著しく体性感覚系の優位性が判明した。したがって、起立台の固定時と前後動揺時に開眼、閉眼、前景前後動揺、水平性視運動刺激の視覚4条件下における足圧の変化を計量する検査体系は水平・垂直の視覚系と体性感覚系の総合を検討するのに適しており、臨床的応用への開発が拓けたものと考察した。本研究の目的は視覚系・前庭系・動的体性感覚系の統合機序により成り立っている平衡機能を情報処理的に分析し、水平性視運動刺激による感覚統合検査システムを開発することである。したがって、従来の視覚・前庭係の統合による分析に、体性感覚系の関与を附加するために、動的体平衡機能検査であるEquiーTest System(NeuroーCom社)を利用し、水平軸の視運動刺激を附加した。このために、EquiーTest Systemで附加加重できなかった水平性の視運動刺激が可能となった。本年度の研究計画として、第一に、視覚・前庭系・動的体性感覚系の負荷装置を整備することが課題とされた。このために、従来のNeuroーCom社製の上下方向に動く視覚スクリ-ンに代えて、半径60cmの円筒型の水平スクリ-ンを附設し、被検者の頭上より白色光線の線条が投影されるような視運動刺激装置を附加した。この際、線条の幅、位置や投影方向に問題点が指摘され、試行錯誤を繰り返し、最終的に実用化が完成したのは年末の時点であった。水平性視運動刺激のパタ-ンについては振子刺激(振幅±60°120°、周期0.10.2Hz位)が分析システムにとって最も適しているようである。

しかしながら、正常人の検討では加速度刺激(1°2°/S^2、最高60°100°/S)、等速度刺激(10°、20°、30°、40°、50°、60°/s)のステップ視運動刺激も視運動後眼振、および、視刺激後の体平衡動揺による統合検査システムの応用にも考慮されるべきである。また、今後の課題としてはEquiーTest Systemの垂直の視覚刺激変動に伴う体性覚系の変化が水平軸の視運動刺激とどのような関連性があるかについて、正常人と病的症例との検討が必要である。この点、直立姿勢時の左右視運動性刺激による重心動揺変化のみでなく、左右個々の体性感覚系の出力を如何なるパラメ-タで計量するかについても検討する予定である。本研究の目的は視覚系・前庭系・動的体性覚系の統合機序により成り立っている平衡機能を情報処理的に分析し、水平性視運動刺激による感覚統合検査システムを開発することである。したがって、従来の視覚・前庭系の統合による分析に、体性感覚系の関与を附加するために、動的体平衡機能検査であるEqui-Test System(Neuro-Com社)を利用し、水平軸の視運動刺激の加重を可能にした(平成3年度)。本年度は視覚条件では1)開眼、2)閉眼、3)前景の前後動揺、4)水平性視運動刺激(1°/S^2、100秒回転)と、動的体性感覚条件では1)起立台固定、2)起立前後動揺(身体位置情報の低下)の2条件とし、起立台上の足圧の変化を計量できるようにした。先ず、正常人15名について、足圧中心の動揺軌跡を計量し、視覚4条件下における軌跡変化が起立台固定時と動揺時の2条件下でどのように変化するかを20秒間づつ検討した。起立台を固定させ体性感覚情報が正常の場合には開眼、閉眼、前景前後動揺、水平性視運動刺激下と視覚情報の差により動揺が著しく増加した。しかし、起立台を動揺させ体性感覚情報が低下した場合には視覚情報の差は殆どみられなかった。また、起立台固定時の前後の周波数分析結果をみると、前景前後動揺のみ0.25Hz以下のパワーが高く、0.250.5Hzのパワーが低下していた。この点、起立台前後動揺時にはこの特徴が消失し、視刺激による動揺変化がみられず、何れの条件でも動揺が著しく体性感覚系の優位性が判明した。したがって、起立台の固定時と前後動揺時に開眼、閉眼、前景前後動揺、水平性視運動刺激の視覚4条件下における足圧の変化を計量する検査系は水平・垂直の視覚系と体性感覚系の統合を検討するのに適しており、臨床的応用への開発が拓けたものと考察した。
マウス未分化型精原細胞と分化型精原細胞の培養による分化系の確立

マウスの精子形成は、幹細胞系の中でも最も理解の進んだシステムの一つとなっているが、精原幹細胞から精子へと分化する培養系はまだ確立されていない。未分化型精原細胞、あるいは分化型精原細胞から長期培養して精子まで分化させることができれば、精原幹細胞の維持と分化の制御機構、という問題を解明する最適の系ができるであろう。そこで、未分化型精原細胞からの長期培養と分化系の確立をめざすことを目的とした。生後6日目の精巣(生殖細胞はA型精原細胞までしか存在しない)を解離、再凝集させてコラーゲン内に包埋してフィルター上に乗せ、培地にKSRを添加、あるいは無添加で3次元培養した。培養0日目、セルトリ細胞は小さな凝集塊を形成していたが、筋様細胞やライデイッヒ細胞は丸い形でほぼ一様に分散していた。3日後、セルトリ細胞の凝集塊はcontrolでも大きくなり、筋様細胞はセルトリ細胞集団の周りに伸長した形で付着したが、KSRがあると著しく促進された。ライデイッヒ細胞はセルトリ細胞集団の外側に位置した。セルトリ細胞が産生することが知られているラミニンは、培養0日目はセルトリ細胞凝集塊の中にパッチ状に検出されたが、3日後には凝集塊の周りに検出された。次にセルトリ細胞の伸長をpan-cadherin抗体によって調べた。培養0日目、pan-cadherinは丸いセルトリ細胞と精原細胞に発現していた。KSRを加えて3週間後、セルトリ細胞は著しく伸長し、lumenも形成され、精巣の構造がほぼ完全に再構成された。しかし、controlでは、セルトリ細胞は伸長せず、lumenの形成も見られない。3週間後も未分化精原細胞は生存し、また多数の精母細胞が見られた。これらの結果は、精巣の再構成の機構とともに精原細胞からの分化機構についてin vitroで調べるモデル系が確立されたと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。生後6日目の精巣(生殖細胞はA型精原細胞まで存在)を解離、再凝集させてコラーゲン内に包埋してフィルター上に乗せ、3次元培養した。3日後、KSRがあるとセルトリ細胞の凝集塊は大きくなり、筋様細胞はセルトリ細胞集団の周りに伸長した形で付着した。1週間後セルトリ細胞は伸長し、精巣の構造がほぼ再構成された。しかし、controlでは、セルトリ細胞は伸長せず、lumenの形成も見られなかった。これらの結果は、精巣の再構築についてのin vitroモデル系が確立されたと考えられる。

これらの結果は、精巣の再構成の機構とともに精原細胞からの分化機構についてin vitroで調べるモデル系が確立されたと考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。マウスの生後6日目の精巣を解離、再凝集させてコラーゲン内に包埋して、3次元培養したところ、KSRを添加すると3日後セルトリ細胞の凝集塊の周りに筋様細胞が伸長した形で付着し、ラミニンも凝集塊の周りに検出されたことからセルトリ細胞は極性をそろえて精巣索を形成したと考えられる。1週間後セルトリ細胞は伸長し、精巣の構造がほぼ再構成された。しかしcontrolでは、セルトリ細胞は伸長せず、lumenの形成も見られなかった。精原細胞からどこまで分化させられるかが今後の課題である。本研究課題は平成24年度が最終年度のため、記入しない。
トリウム系燃料のダウンストリームに関する基礎研究

本研究は、トリウムの原子炉照射を実施しつつ、分離法,測定法,同位体分析法,再処理法,廃棄物処理・処分法について基礎研究を行うものである。本年度の主な研究成果を以下に述べる。1.CMP抽出剤による【III】価アクチノイド・ランタノイドの抽出反応〔鈴木進・三頭聡明・佐藤伊佐務(東北大・金研)〕硝酸溶液中のAm(【III】),Ac(【III】),Ce(【III】),Pm(【III】),Eu(【III】),Tb(【III】)のCMPによる抽出反応を検討し、定量的に抽出できる条件を明らかにした。2.水熱固化体の製造とその特性〔山崎仲道・叶原悟司(高知大・理)〕水熱条件下で、ケイ酸塩基質中に放射性廃棄物を固化・固定する水熱固化法を開発するために、固化反応機構、Cs・Srの固化固定相,固化収着率,浸出率について検討し、秀れた特徴を有する有望な固化法であることを確めた。3.液体膜分離法のダウン・ストリームへの応用に関する研究〔秋葉健一(東北大・選研)〕【III】価アクチノイド・ランタノイドの代表としてEu(【III】)を選び、その含浸型液体膜による輸送を検討し、1-オクタノールを添加したジイソデシルリン酸ケロシン溶液を含浸した液体膜により、良好な輸送が可能なことを明らかとした。4.無機イオン交換体の放射性廃液処理への応用〔井上泰(東北大・工)〕Ti(【IV】),Zr(【IV】),Sn(【IV】),Nb(【V】)等の含水酸化物のイオン交換特性を比較検討し、Ti(【IV】)が典型金属の収着に、Sn(【IV】),Nb(【V】),Zr(【IV】)が遷移金属の収着と群分離に、Zr(【IV】)がTc,Mo等の収着に利用できることを示した。5.質量分析法によるU,Th,希土類同位体の高感度定量分析〔岡本眞実(東工大・原子炉研)平井昭司(武蔵工大・原子力研)〕二次電子増倍管を備えた放射性同位体用の質量分析計を整備し、Uで4.3×【10^(-12)】g,Ndで【10^(-12)】gの最高検出感度が達成できた。
ループス腎炎発症に関わるG-CSFおよびG-CSFレセプター遺伝子多型の役割

全身性エリテマトーデス(SLE)では各種の自己抗体産生が見られ、自己抗体-自己抗原から成る免疫複合体の組織沈着が全身の炎症を惹起する。特に腎糸球体への沈着は、致死性のループス腎炎を誘発する。我々は、SLE自然発症系(NZB x NZW)F1マウスを用いて、ループ腎炎発症に係わる遺伝要因を解析し、NZBの第4染色体上のG-CSFレセプター遺伝子近傍ならびにNZWの第11染色体上のG-CSF遺伝子近傍にループス腎炎感受性遺伝子がマップされることを見出した。遺伝子の塩基配列解析の結果、G-CSFレセプター遺伝子にNZBとNZWの間に多型は見られたが、機能的差異を見いだせなかった。一方、G-CSF遺伝子にはNZBとNZWの間に、3'UTR部位の多型が見られた。この多型部位を利用したPCR-SSCP法で、ループス腎炎感受性遺伝子の連鎖解析の再検討を行った結果、G-CSF遺伝子に一致して最も強い相関が認められ、G-CSF遺伝子自身がループス腎炎の一感受性遺伝子となっている可能性が示された。多型により、NZWでNZBに比較してG-CSFメッセージレベルおよびマクロファージによるG-CSF産生能がいずれも有意に高く、また、抹消血中の好中球数も有意に高かった。さらにNZWの好中球数はより活性化していると考えられた。G-CSFはin vitroの系で脾臓T細胞におけるIL-4の産生能を亢進させることを見いだし、G-CSFがTh2機能を優位にさせることで抗体産生を亢進させ、腎炎の増悪に働いている可能性が示唆された。以上より、G-CSF遺伝子多型に基づくNZWでの高G-CSF産生能が、好中球の増加と活性化を来たし、一方ではTh2型サイトカイン産生を高めて液性抗体応答の亢進と免疫複合体量の増加をもたらすことで、腎炎の増悪に関わっている可能性が強く示唆された。そこで、G-CSF遺伝子の関与について解析するためにNZBとNZWについてG-CSF遺伝子の塩基配列を解析し、3' UTR部位に両マウス間で多型が存在することを見出した。この多型部位を利用したPCR-SSCP法で、ループス腎炎感受性遺伝子の連鎖解析の再検討を行った結果、G-CSF遺伝子に一致してLOD5を越えるピークが得られた。このことから、G-CSF遺伝子自身がループス腎炎の一感受性遺伝子となっている可能性が示唆された。次にG-CSFメッセージレベルをNZBとNZWで比較したところ、NZWで有意に高いことが解った。G-CSFは好中球の増殖・分化に関わるサイトカインであるので、両マウス間で好中球数を比較したが、差は認められなかった。

最近、G-CSFはTh1/Th2バランスに変化を来す可能性が報告されている。そこで、in vitroの系で脾臓リンパ球を用いて、産生されるサイトカインについて検討した。その結果、NZWでは抗CD3抗体の刺激によるIL-4の産生がG-CSFの添加で亢進するのに対して、NZBでは亢進が認められず、一方、IFNγの産生は両マウスいずれにおいてもG-CSFによる産生亢進は認められなかった。従って、G-CSFはTh2型のサイトカイン産生を高め、液性抗体応答を高めることで、腎炎の増悪に働いている可能性が示唆された。全身性エリテマトーデス(SLE)では各種の自己抗体産生が見られ、自己抗体-自己抗原から成る免疫複合体の組織沈着が全身の炎症を惹起する。特に腎糸球体への沈着は、致死性のループス腎炎を誘発する。我々は、SLE自然発症系(NZB x NZW)F1マウスを用いて、ループ腎炎発症に係わる遺伝要因を解析し、NZBの第4染色体上のG-CSFレセプター遺伝子近傍ならびにNZWの第11染色体上のG-CSF遺伝子近傍にループス腎炎感受性遺伝子がマップされることを見出した。遺伝子の塩基配列解析の結果、G-CSFレセプター遺伝子にNZBとNZWの間に多型は見られたが、機能的差異を見いだせなかった。一方、G-CSF遺伝子にはNZBとNZWの間に、3'UTR部位の多型が見られた。この多型部位を利用したPCR-SSCP法で、ループス腎炎感受性遺伝子の連鎖解析の再検討を行った結果、G-CSF遺伝子に一致して最も強い相関が認められ、G-CSF遺伝子自身がループス腎炎の一感受性遺伝子となっている可能性が示された。多型により、NZWでNZBに比較してG-CSFメッセージレベルおよびマクロファージによるG-CSF産生能がいずれも有意に高く、また、抹消血中の好中球数も有意に高かった。さらにNZWの好中球数はより活性化していると考えられた。(G-CSFはin vitroの系で脾臓T細胞におけるIL-4の産生能を亢進させることを見いだし、G-CSFがTh2機能を優位にさせることで抗体産生を亢進させ、腎炎の増悪に働いている可能性が示唆された。以上より、G-CSF遺伝子多型に基づくNZWでの高G-CSF産生能が、好中球の増加と活性化を来たし、一方ではTh2型サイトカイン産生を高めて液性抗体応答の亢進と免疫複合体量の増加をもたらすことで、腎炎の増悪に関わっている可能性が強く示唆された。
寄生雑草ストライガの２次代謝産物に着目した学際的研究と除草防除の実現

世界の主要穀物であるソルガム(モロコシ)に寄生し収穫量に甚大な被害を及ぼしている雑草「ストライガ」を、除草により防除することを目的とした。1薬草として利用されてきたストライガの薬効成分に着目し、その分析・同定、2ストライガの主要な二次代謝産物には市場価値が見込めるので、その抽出・精製法の確立、3異なる宿主に対するストライガの代謝産物の解析により寄生戦略を化学生態学的に解明、4除草効果の検証という作物学的研究による裏付け、という一連の研究を推進し、ストライガに価値を付与して除草防除の実現を目指す。(1)昨年度の調査により見出した、首都ハルツーム近郊のソバエリアにある農業試験場でストライガを採取した。昨年度は開花前のストライガを多く集めたので、本年度は開花成熟したストライガを中心に採取した。現地で乾燥粉末にしたのち、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所にてソックスレー抽出まで実施した。抽出溶媒として、他の有機溶剤を用いて抽出効率についても検討した。その後の精製を日本で実施した結果、フラボノイド誘導体を複数個構造決定することができた。2ストライガの除草効果を実証するフィールド研究昨年度に引き続き、ARCの実験圃場(ハルツーム)に、ストライガの汚染区を3区、非汚染区を1区用意した。1つ目の区画は基準区として、播種から収穫まで一切ストライガを除草しない。2つ目の区画では、収穫期前に一斉にストライガを除草する。ストライガの被害がソルガムの収穫量にすでに及んでいるものの、翌年度以降のストライガ種子数は減少するので、除草効果が期待できる。3つ目の区画ではソルガムを定期的に除草する。4つめの区画はストライガ非汚染区なのでソルガム収穫量の基準データを集める。この4つの区画を3連すでに用意しており、初年度のデータを集めることができた。理由ストライガを安定に入手する場所の確保、特に首都ハルツーム近郊で見つけることが本研究を実施する上で最重要課題であったが、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の全面的協力により確保することができている。その後の乾燥およびソックスレー抽出も現地で実施する体制を確立している。また除草効果の圃場実験整備も完了しており、計画通り研究が進んでいる。共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の所長であるAwatif教授を中心に研究スタッフと確固たる信頼関係を構築できたことから、共同研究がスムーズに進展しており、引きつづきこの良好な関係を維持しつつ、研究を推進する。昨年10月からはスーダン人国費留学生が研究室メンバーに加わり本研究を推進する強力なメンバーが増え、研究のさらなる推進が期待できる。スーダン国立研究所・薬用植物研究所は薬理効果に関する知識が豊富であることから、寄生植物を漢方薬のように利用する可能性も見つかってきており、今後の展開も期待できる。ストライガに含まれる活性物質に着目した研究展開も視野に入れている。ごく最近政情不安の傾向が見られるが、本研究を推進する上ではいまのところ問題ないと思われる。1薬草として利用されてきたストライガの薬効成分に着目し、その分析・同定、2ストライガの主要な2次代謝産物には市場価値が見込めるので、その抽出・精製法の確立、3異なる宿主に対するストライガの代謝産物の解析により寄生戦略を化学生態学的に解明、4除草効果の検証という作物学的研究による裏付け、という一連の研究を推進し、ストライガに価値を付与して除草防除の実現を目指す。1首都ハルツーム近郊におけるストライガのフィールド調査研究を進める上で必要となるストライガの入手先について現地で調査した。その結果、ハルツーム近郊のサリーテ、ソバエリアでストライガが繁殖しており、成長期に応じてストライガを入手できた。開花前、開花後のストライガを入手し、乾燥粉末にしたのち、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所にてソックスレー抽出まで実施した。その後の精製を日本で実施した結果、クロロフィル誘導体が得られた。2ストライガの除草効果を実証するフィールド研究ARCの実験圃場(ハルツーム)に、ストライガの汚染区を3区、非汚染区を1区用意した。この4つの区画を3連用意する段階まで進んでおり、今後ソルガム収穫量をそれぞれ比較して除草効果の実証データを集める。ストライガを入手するルートの確立が本研究を実施する上で必須であったが、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の全面的協力を得られたので、ハルツーム近郊で入手できることができ、さらに現地で粗抽出まで実施できる体制を確立できたことから、研究は順調に進展している。

1薬草として利用されてきたストライガの薬効成分に着目し、その分析・同定、2ストライガの主要な二次代謝産物には市場価値が見込めるので、その抽出・精製法の確立、3異なる宿主に対するストライガの代謝産物の解析により寄生戦略を化学生態学的に解明、4除草効果の検証という作物学的研究による裏付け、という一連の研究を推進し、ストライガに価値を付与して除草防除の実現を目指す。(1)昨年度の調査により見出した、首都ハルツーム近郊のソバエリアにある農業試験場でストライガを採取した。昨年度は開花前のストライガを多く集めたので、本年度は開花成熟したストライガを中心に採取した。現地で乾燥粉末にしたのち、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所にてソックスレー抽出まで実施した。抽出溶媒として、他の有機溶剤を用いて抽出効率についても検討した。その後の精製を日本で実施した結果、フラボノイド誘導体を複数個構造決定することができた。2ストライガの除草効果を実証するフィールド研究昨年度に引き続き、ARCの実験圃場(ハルツーム)に、ストライガの汚染区を3区、非汚染区を1区用意した。1つ目の区画は基準区として、播種から収穫まで一切ストライガを除草しない。2つ目の区画では、収穫期前に一斉にストライガを除草する。ストライガの被害がソルガムの収穫量にすでに及んでいるものの、翌年度以降のストライガ種子数は減少するので、除草効果が期待できる。3つ目の区画ではソルガムを定期的に除草する。4つめの区画はストライガ非汚染区なのでソルガム収穫量の基準データを集める。この4つの区画を3連すでに用意しており、初年度のデータを集めることができた。理由ストライガを安定に入手する場所の確保、特に首都ハルツーム近郊で見つけることが本研究を実施する上で最重要課題であったが、共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の全面的協力により確保することができている。その後の乾燥およびソックスレー抽出も現地で実施する体制を確立している。また除草効果の圃場実験整備も完了しており、計画通り研究が進んでいる。共同研究先であるスーダン国立研究所・薬用植物研究所の所長であるAwatif教授を中心に研究スタッフと確固たる信頼関係を構築できたことから、共同研究がスムーズに進展しており、引きつづきこの良好な関係を維持しつつ、研究を推進する。また、スーダン国立研究所・薬用植物研究所は薬理効果に関する知識が豊富であることから、寄生植物を漢方薬のように利用する可能性も見つかってきており、今後の展開も期待できる。ストライガに含まれる活性物質に着目した研究展開も視野に入れている。昨年10月からはスーダン人国費留学生が研究室メンバーに加わり本研究を推進する強力なメンバーが増え、研究のさらなる推進が期待できる。スーダン国立研究所・薬用植物研究所は薬理効果に関する知識が豊富であることから、寄生植物を漢方薬のように利用する可能性も見つかってきており、今後の展開も期待できる。
軸力・曲げ・せん断力を受けるRC造柱の降伏ヒンジ領域の応力伝達機構と変形性能評価

1.これまで開発してきたコンクリートの圧縮応力分布の測定手法では、軸力と曲げを受けるほか同時にせん断力を受ける鉄筋コンクリート造(以後,RC)柱については適用できなかったが、当該研究の遂行により,測定できるように測定技術がさらに開発された。これにより軸力・曲げ・せん断力を受けるRC柱における横補強筋の,曲げ圧縮域に対する横拘束効果と部材のせん断強度に対する補強効果への寄与メカニズムや,曲げ圧縮力とせん断力を受ける曲げ庄縮域の圧縮応力分布性状を明らかにするコンクリートの応力分布に関す実験資料が得られた。以下の事項が明らかになった。(1)軸力・曲げ・せん断力が種々組み合わされて加力されるRC柱のヒンジ領域において,曲げ圧縮域の圧縮応力分布性状とそこにおけるコンクリートの強度は,極めてせん断応力の影響を受ける。その圧縮強度は,コンクリート圧縮強度の約2倍になることが確認された。(2)測定された応力分布に基づく曲げ終局時のストレスブロックは瀧口らが間接的に推定していたものと一致した。2.RC柱において横補強筋の横拘束効果に注目し,それにより変化する柱断面内の圧縮応力分布特性と曲げ解析用のコンクリートの応力-ひずみ関係のモデル化を検討する目的で角形鋼管で横補強されたコンクリート造柱の断面内の圧縮応力分布の測定実験を行った。(1)柱が一軸圧縮を受ける場合,圧縮強度以降の軟化域で,強度低下が大きいものほど柱断面内の応力の一様性は大きく崩れる。(2)鋼管が厚いものほど,圧縮強度以前ではコアー断画のコーナーの応力が突出する分布になるが,鋼管が降伏した以降では断面の中心部が突出する状況が明らかになった。3.今後は,横補強筋の横拘束効果と,曲げ圧縮力とせん断力を同時に受ける曲げ圧縮域のコンクリートの圧縮特性の評価メカニズムの解明を進める予定である。本年度の研究実績1.角形鋼管により横拘束を受ける柱の応力-ひずみ関係コンクリート柱に対して横拘束が十分にできるように、鋼管で拘束した柱を対象にして、鋼管厚を変化させた場合の柱断面内のコンクリートの直圧縮応力分布性状と、その直圧縮応力-ひずみ関係を、研究代表者が開発している測定方法で明らかにした。実験では鋼管の厚さを零から5段階に変化させた試験体を製作した。加力については、柱が一軸圧縮を受ける場合と、一定軸力と繰り返しの曲げを受ける場合を行い、柱断面内の曲げひずみ勾配の影響も明らかになった。その他、断面内の応力-ひずみ関係のモデル化も検討した。その結果をまとめるとつぎのようになる。(1)柱が一軸圧縮を受ける場合、圧縮強度以降の軟化域で、強度低下が大きいものほど柱断面内の応力の一様性は大きく崩れる。(2)鋼管が厚いものほど、圧縮強度以前ではコアー断面のコーナーの応力が突出する分布になるが、鋼管が降伏した以降では断面の中心部が突出する傾向がある。(3)柱断面内の直圧縮応力-ひずみ関係は,一軸圧縮を受ける柱の平均の圧縮応力-ひずみ関係と異なり,断面中心部に近いものほど最大応力とその時のひずみが増大するものになる。2.測定に用いるロードセルの改良これまで開発してきた測定手法では、軸力と曲げと同時に、せん断力を受ける場合については適用できなかったが、本年度では測定面でせん断応力が生じても応力が測定できるように接触金属素子を開発することを試みた。接触金属素子では、コンクリート内の粗骨材の最大寸法に合わせた凹凸の曲面を形成させ、せん断応力が伝達できるようにした。

その結果、軸力と曲げとせん断力を同時に受ける場合についても、応力分布が測定できることが明らかになり、次年度では、本格的にせん断力の影響を調べることができる状況になった。軸力・曲げ・せん断力を受けるRC柱における横補強筋の,曲げ圧縮域に対する横拘束効果と部材のせん断強度に対する補強効果への寄与メカニズムや,曲げ圧縮力とせん断力を受ける曲げ圧縮域の圧縮応力分布性状を明らかにするために,これまで開発してきた直圧縮応力分布の測定方法を軸力・曲げ・せん断力を同時に受けるRC柱に適用できるように改良して実験を行った。また測定される直圧縮応力分布からヒンジ領域のせん断応力分布の推移方法も提案し,検討を行った。その結果,以下の事項が明らかになった。1)これまで提案してきている測定手法は軸力・曲げ・せん断力を同時に受けるRC柱にも適用できることが確認された。2)軸力・曲げ・せん断力が種々組み合わされて加力されるRC柱のヒンジ領域の直圧縮応力分布性状とせん断応力分布性状および曲げ解析用の応力-ひずみ関係のデータが得られた。今後,横補強筋の抵抗機構を解明するための有用なデータが得られた。3)軸力と曲げを受ける柱の曲げ圧縮域の圧縮強度は,一軸圧縮だけを受ける柱の断面内の圧縮強度とほぼ同じであるが,軸力と曲げせん断力を受ける柱ではその曲げ圧縮域の圧縮応力が極めて大きくなり,曲げ圧縮縁の圧縮強度はコンクリート圧縮強度の約2倍になる。またその応力分布の勾配も急なものになる。4)本実験により直接,測定された応力分布に基づく曲げ終局時のストレスブロックは瀧口らが間接的に求めたものと一致した。