hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
胎児神経毒性の発現機構および出生児神経障害との関連に関する多面的解析

その結果、全ての化学物質に共通して、正常閾値を遙かに越えた未分化神経細胞のアポトーシスが認められ、これが新生児に神経系異常を誘発する可能性が強く示唆された。こうしたアポトーシスは通常細胞周期停止に続発したが、アポトーシスの初発部位と推移および細胞周期停止の時期は化学物質ごとに異なっていた。また、T-2 toxinを除いて、アポトーシスおよび細胞周期停止はp53依存性であり、T-2 toxinの場合は酸化ストレスに続くミトコンドリア傷害が主因であることが示された。さらに、ENU、Ara-C、T-2 toxin等は、胎盤栄養膜細胞に胎児神経系と同様な機構でアポトーシスと細胞周期停止を誘発することが示唆され、胎盤傷害が胎児毒性の発現を修飾する可能性が示唆された。こうした本研究の成果は、胎児神経毒性の全容の解明に大きく貢献することは間違いない。また、翻って、正常な神経系の発生・分化の制御機構の解明にも極めて有益な情報を提供するものと考えられる。1.Ethylnitrosourea(ENU)を妊娠13日のラットに投与し、胎仔の中枢神経系を検索した結果、神経系細胞のアポトーシスと細胞周期停止がp53依存性に惹起されることが明らかになった。また、同じ実験系から得た胎盤組織を検索したところ、迷路部のトロホブラストに神経系細胞と同様な機序でアポトーシスと細胞周期停止が惹起され、これらがENUの胎仔毒性の発現に何らかの役割を果たしているものと考えられた。2.妊娠13日のラットに5-azacytidine(5AzC)を投与し,胎仔中枢神経系における病変を検索したところ,神経系細胞のアポトーシスと異常なmitosisが観察された。また、アポトーシスは細胞周期のpostmitotic phaseに起こっているものと考えられた。3.ラットの神経系形成に伴うrat robosomal protein L4(rpL4)の発現の推移を検索した結果、rpL4は神経系細胞の増殖と分化に何らかの役割を果たしていることが示唆されたが、PC12細胞の場合と異なり、5AzCによるラット胎仔中枢神経系細胞におけるアポトーシスの発現とは無関係であった。5-azacytidine(脱メチル化剤)およびethylnitrosourea(アルキル剤)による胎児中枢神経毒性(アポトーシス、細胞周期停止)の発現機構を病変の推移に伴う遺伝子発現プロファイルの変動の面から解析し、特に傷害の修復期で興味深い所見を得た。この点については現在国際学術誌に投稿中である。ついで、N-methyl-D-aspartate(NMDA)による胎児・新生児中枢神経アポトーシスの発言と推移をNMDA受容体の分布と推移と関連づけて明らかにした。さらに、1-β-D-arabinofuranosylcytosine(Ara-C)による胎児毒性および胎盤毒性の性状を明らかにした。NMDAおよびAra-Cについてはすでに国際学術誌に掲載済みないし印刷中である。なお、今年度は研究の最終年度にあたるため、これまでの研究成果を報告書として纏める予定である。
魚竜進化の初期における適応放散の研究

平成11年度は、カナダ、ブリティッシュコロンビア州北東部に分布する三畳紀後期のパードネ層の2地点を6月中旬から2ヶ月にわたり発掘調査を行った。平成10年度に発掘を開始した大型魚竜の頭骨と前肢の一部の発掘を完了し、ロイヤルティレル博物館に搬送し、部出作業を開始した。体骨格についても、胸胴椎、肋骨、尾椎がほぼ連続的に保存されていることが確認できたが、本調査で発掘を行うには十分な時間と予算が確保できなかったため、将来の発掘のために埋め戻しを行った。本標本は、頭骨を推定長5メートル、推定全長23メートルであることが明らかになり、これまで報告されていた最大の海生爬虫類が全長15メートルにすぎないことから、海生爬虫類の中では最も大きな個体で、海生脊椎動物の中でもシロナガスクジラに次ぐ大きさである。三畳紀後期なは、このような大型の脊椎動物の進化を可能にした豊かな海洋環境が存在してたことが明かになった。頭骨はまだ部出作業中だが、これまでに発見された歯が著しく小さく、後頭部が発達していたことから、海生爬虫類では初めて、濾過食であった可能性が指摘された。魚竜は、三畳紀初期に出現、多様化したものの、その殆どは三畳紀末までに絶滅し、ジュラ紀以降は、海生適応を極めた少数のグループが繁栄した。しかし、三畳紀中後期の化石資料が不十分なため、海生適応への進化過程には謎が多い。本研究の目的は、最近発見されたカナダ・ブリティッシュコロンビア州の三畳紀中後期の2層準から多産する魚竜を発掘調査し、魚竜の初期の多様性とその後の海生適応への背景となった古環境、古生態を明らかすることである。平成9年度は、ブリティシュコロンビア州の三畳紀中期のSulphur Mountain層と三畳紀後期のPardonet層分布域の2地点を7月中旬から8月中旬にかけて調査し、多数の爬虫類、魚類、無脊椎動物化石標本を採集することが出来た。平成8年度までの予備調査、研究の結果、日本の三畳紀前期の魚竜Utatsusaurus、中国の同時期の魚竜Chensaurusがカナダにも生息していた可能性が出てきたため、三畳紀中期には古太平洋の両岸で同様な魚竜が生息し、魚竜の多様化はまだ進んでいなかったという仮説を着想した。しかし、平成9年度の調査では、それらのアジア的な魚竜に加え、これまでヨーロッパでしか産出例のない海生爬虫類に分類できる可能性のある標本を得ることが出来た。平成10年2月に、研究分担者Elizabeth Nichollsを、ヨーロッパのコレクションに派遣し、比較標本の研究を行い、三畳紀中後期の北米西岸には、古太平洋と、古地中海の要素が共存していた可能性を指摘することができた。さらに、原始的な魚竜Parvinatatorの良好な標本が産出したことにより、魚竜の海棲適応において、四肢のヒレ化よりも、頭蓋の流線型化が先行していたことが指摘され、他の二次的に海棲適応した脊椎動物とは、異なった適応プロセスをたどったかもしれない可能性が明らかになった。平成10年度は,カナダ,ブリティッシュコロンビア州北東部に分布する三畳紀後期のパードネ層の2地点を,7月から8月中旬に.かけて調査した.日本から真鍋,箕浦,佐藤,カナダからNicholls,Brinkmann,米国から藻谷が参加した.平成9年度の調査で,同地域のシカニーチーフリバーの河岸で,大型の魚竜の脊椎骨や肋骨が連続して産出していることを確認したため,平成10年度に重点的な発掘調査を行った.発掘現場が遠隔地であり,車両でのアクセスが不可能なため,機材の搬入搬出,標本の搬出にはヘリコプターをチャーターして行った.発掘の結果,一連の脊椎骨の前端に頭骨の後頭部を発見した.後頭部は幅が約1メートル,前方に約1メートル掘り進んだが眼窩に達しなかった.

骨は前方にまだ続いていることから,頭骨は埋め戻して現場に残し,平成11年度にさらに発掘を続ける予定である.頭骨の長さは少なく見積もっても3,5メートル,全長は約22メートルに達すると推定され,これまでに米・ネバダ州などで発見されている世界最大級の魚竜Shonisaurusよりも約30%大きな世界最大級の魚竜である.頭骨が1個体分ほぼ関節した状態で発見されたのは,大型魚竜でははじめてのことである.比較標本の研究のため,平成10年11月に,Nichollsと藻谷を中国に派遣した.平成11年度は,カナダ,ブリティッシュコロンビア州北東部に分布する三畳紀後期のパードネ層の2地点を6月中旬から2ヶ月にわたり発掘調査を行った.平成10年度に発掘を開始した大型魚竜の頭骨と前肢の一部の発掘を完了し,ロイヤルティレル博物館に搬送し,剖出作業を開始した.体骨格についても,胸胴椎,肋骨,尾椎がほぼ連続的に保存されていることを確認できたが,本調査で発掘を行うには十分な時間と予算が確保できなかったため,将来の発掘のために埋め戻しを行った.本標本は,頭骨の推定長5メートル,推定全長23メートルであることが明らかになり,これまで報告されていた最大の海生爬虫類が全長15メートルに過ぎないことから,海生爬虫類の中では最も大きな個体で,海生脊椎動物の中でもシロナガスクジラに次ぐ大きさである.三畳紀後期には,このような大型の脊椎動物の進化を可能にした豊かな海洋環境が存在していたことが明らかになった.頭骨はまだ剖出作業中だが,これまでに発見された歯が著しく小さく,後頭部が発達していたことから,海生爬虫類では初めて,濾過食であった可能性が指摘された.
経中隔左房穿刺法に用いる新しいカテーテルシステムの開発研究

経中隔左房穿刺法は重篤な合併症の危険を伴い、スワンガンツカテーテルや他の検査法の発達に伴い、臨床的有用性が低下していたが、PTMCの普及により新たにその意義が再認識された。しかし本法に用いられるカテーテルシステムサイズは依然として大きく、中隔穿刺針は従来と同様の18gaugeのものが用いられ侵襲性が高く、合併症の発生を予防するための報告も多い。そこで我々は、より細径で侵襲性の低い経中隔左房穿刺用のシステムの開発研究を行ない、以下の結論を得た。1.新しい中隔穿刺針(内径0.8mm)により最小3フレンチのカテーテルシステムで、左房までは検索可能であった。しかし、左室造影や左室圧測定は不能であった。2.左室造影や左室圧測定が可能な4フレンチのカテーテルシステムが作製できたが、期外収縮が多発し、有効ではなかった。3.期外収縮の発生を防ぐため、バルーンカテーテルシステムを設計した結果、5フレンチシステムとフレンチシステムが作製できた。4.5フレンチシステムは、現在用いている材質では、操作性が不充分であり、6フレンチシステムによりはじめて、充分なものとなった。5.6フレンチバルーンカテーテルシステムは、従来のMullinsのシステムに比べ著しく侵襲性が低く、通常の心臓カテーテルに用いる7フレンチシースを通して経中隔左房穿刺法が可能であり、期外収縮の発生も無く、臨床的に有用なものであると思われた。しかし、巨大左房例には先端の屈曲部の長さが不足し、不充分であった。今後は症例数を増やすとともに、カテーテルシステムの材質を更に検討しより細いシステムや、左房の大きさに左右されないシステムの製作に向け、努力したいと考えている。本年度は現在広く用いられている既存のカテーテル、ロングシースの比較検討を行なった。壁厚の薄い4Frのストレートカテーテルと中隔穿刺針の組合せによるシステムでは中隔穿刺、左房圧測定は容易であったが、左室圧測定時、左室造影時に期外収縮の生ずる危険性が高かった。この欠点を補うべく、先端にバルーンの加わったカテーテルシステムの考案を行ない、この中隔穿刺用カテーテルを下記の規格で2種類設計作成した。カテーテルサイズ5Fr65cm(バルーン最大容量0.6cc)流量9cc。カテーテルサイズ6Fr65cm(バルーン最大容量0.8cc)流量18cc。その結果、従来のMucLins Sheath Unitに比べ径の縮小に成功し、その上左室圧測定、左室造影に充分な内径が得られた。更にこれらのカテーテルは著しく軟らかく、下大靜脈、更に右房、さらに中隔を経て左房左室へのより安全、かつ容易な挿入を可能とする目的を充分果たし得ると考えられた。しかし、中隔穿刺自体は逆に硬度が不足するため穿刺針を従来のものに比べ、硬性にし0.032inch、0.035inchの2種〓を新たに設計作成した。現在、上記の作品により中隔穿刺を行ない易くするためのカテーテル先端の尖鋭化を行なっている。この改良が終了する本年度末には臨床上極めて有用な新たなる経中隔左房穿刺用カテーテルシステムがほぼ完成する。平成6年度には当初の予定通り臨床応用を考えている。我々は経中隔左房穿刺に際し、現在世界的に広く用いられているMullins Transseptal Sheath Unitに代わる、より侵襲性の低いカテーテルシステムの開発研究を継続している。

平成5年度までに、我々が開発した0.032inchの極細径中隔穿刺針および0.018inch中隔穿刺用ガイドワイヤーを用いた、4Frカテーテル(Mallinckrodt社製)の経中隔的左室腔内挿入に成功しているが、左室圧測定および左室造影に際し、心室性期外収縮の出現頻度が高い欠点が判明した。この点を改善すべく、平成6年度には、左室内に挿入しても心室性期外収縮の発生し難い、先端にバルーンを有した経中隔的左室内挿入用カテーテルの開発を試みた。既存の種々のバルーンカテーテルを検討し、我々の0.032inch中隔穿刺針が装填可能で、側孔を有し造影剤の最大注入量が毎秒約10mlのものを作成するには、5Fr以上のカテーテルサイズが少なくとも必要であった。そこで、5Frサイズで有効長61cm、バルーン径8mm、造影剤最大注入速度毎秒8mlの、経中隔的左室挿入用カテーテルを試作した。このカテーテルに加え前述の中隔穿刺用ガイドワイヤーおよび中隔穿刺針で構成された新しいカテーテルシステムを、大動脈弁置換術術後例に臨床応用した結果、バルーンの部分も抵抗無く中隔を通過し、左房内により安全にバルーンカテーテルを挿入することが可能であった。続いて、バルーンを膨らませ左室内へカテーテルの挿入を試みたが、カテーテルに有効な屈曲が無いことと長さの不足により、左室へのカテーテル挿入は不能であった。しかし、交換用ガイドワイヤーを用い、Pigtail Catheterに交換し、左室圧測定、左室造影ともに成功した。今後は円滑に左房から左室へカテーテルが進むよう、先端に有効な屈曲を施す他、穿刺針を含めたカテーテルシステムの有効長の再検討が必要であると考えられた。我々はマリンズセットに換わり得る、より細径で軟らかい経中隔左房穿刺用カテーテルシステムの開発及び、そのシステムによるより安全確実な手技の確立を目的として、本研究を継続した。平成6年までに、左室内挿入カテーテルとして4フレンチハイフロータイプ(マリンクロット社製)の使用により、これを経中隔的に左室内へ挿入し得る知見が見られたが、圧測定や左室造影に際し期外収縮が頻発する欠点が判明した。これに代わり、バルーンカテーテルを用いこの欠点を克服するため、5フレンチの左室内挿入用バルーンカテーテル(モイヤンカテーテルの改良型、有効長61cm、バルーン径8mm)を設計し、側孔を有し造影剤最大注入量が8ml/秒のシステムを作成した。このカテーテルシステムにより、経中隔左房穿刺法を試みたところ、X線透視下に安全に中隔穿刺及び、左房内へのカテーテル挿入が成功し、この5フレンチのカテーテルシステムが、本法に充分適応され得ることが証明された。計画では、このバルーンが血流に促されて円滑に左室内へ誘導される予定であったが、左室内へのバルーンカテーテルの挿入は不能であった。この例はガイドワイヤーを用いピッグテイルカテーテルと交換し、これを左室まで挿入し、左室圧測定及び左室造影に成功した。平成7年度には、左室まで届くシステムの開発に努めた。5F、及び6Fのバルーンカテーテル本体の材質は同様で、これらの有効長を810mmと長くし、流量18ml/秒のシステムさ設計し、作製した。このシステムを臨床例に応用したところ、右大腿動脈に挿入したシースイントロデューサーを介して、左室圧測定及び左室造影にも成功し当初の目的を達し得た。現時点では左房穿刺に6Fが適しており、より侵襲性の低い5Fに今後工夫を要す点が今後の問題と考えられた。
赤外線サーモグラフィの歯根亀裂検出法の臨床応用

歯根に生じる破折は歯科臨床において確定できる診断方法がなく、重要な課題である。本研究では、工業界の非破壊検査の一つで赤外線サーモグラフィを用いて亀裂の検出条件を検討し、ヒト抜去歯を用いた歯根亀裂モデルを作成し、試料の亀裂幅と深さについて検討を行った。そして、根管内各所に存在し、直視が困難である部位にも応用するため、鏡面反射ミラーも併用し、亀裂の検出が可能であるかを検討した。赤外線サーモグラフィを用いた法において、視診やX線写真では検出困難な幅4.150μmの亀裂が検出可能であった。鏡面反射ミラーを使用した実験においては鏡面像にても歯根亀裂の検出が可能であることが確認された。抜去歯をエポキシレジンに包埋し、硬化後に歯冠部分をエポキシレジンとともに除去した。ピーソーリーマ-#1にて根管明示を行い、Kファイルおよびニッケルチタンファイルを用いて根管治療を行った。歯軸方向に対して垂直に試料を1mm、2mm、3mmの厚さで薄切した。薄切切片に圧子を用いて荷重をかけ歯根亀裂モデルを作成した。作製した試料に対して、歯科用超音波治療器を用いて、超音波振動を与え、亀裂面に摩擦熱を発生させ、赤外線カメラで記録した後、解析を行った。歯根亀裂の幅の測定については薄切切片上に1目盛が200μmのグリッドを置き、光学顕微鏡下で撮影した。画像解析ソフトを用いて、得られた画像から亀裂幅を測定した。歯根亀裂の深さに関しては亀裂と垂直になるように切断面を設定し、低速精密切断機を用いて切断した。1目盛が200μmのグリッドを置き、光学顕微鏡下で撮影し画像は画像解析ソフトを用いて深さの測定を行った。ピーソーリーマー#1にて根管明示を行い、Kファイルおよびニッケルチタンファイルを用いて根管治療を行った。薄切切片に圧子を用いて荷重をかけ歯根亀裂モデルを作製した試料に対して、歯科用超音波治療器を用いて、超音波振動を与え、亀裂面に摩擦熱を発生させ、赤外線カメラで記録した後、解析を行った。歯根亀裂の幅の測定については薄切切片に1目盛り200μmのグリットを置き、光学顕微鏡下で撮影した。画像解析ソフトを用いて得られた画像から亀裂幅を測定した。歯根亀裂の深さに関しては亀裂面と垂直になる用に切断面を設定し、低速精密切断機を用いて切断した。また、臨床では歯根亀裂の検出にには歯科用マイクロスコープと鏡面反射ミラーが使用されており、根管内各所に存在し、直視が困難な部位にもこの検出法を適用するため、鏡面反射ミラーと赤外線サーモグラフィを使用して、亀裂が検出が可能であるかを判定した。赤外線サーモグラフィ解析による歯根亀裂検出法において、視診やX線写真では検出困難な幅4.150μmの亀裂が検出可能であった。また、亀裂の深さに関しては0.793.22mmの検出を行ったが、検出限界と亀裂深さとの相関は認められなかった。以上より、亀裂の検出に関してはその深さに関わらず、幅4.150μmの亀裂が検出できた。保存治療系歯学歯根亀裂モデルを機械で荷重し作製することは困難であり、手用器具で作製しているため、試料の作製に時間を要している。しかし、現在は試料を当初予定している個数近くまで作製できており、測定段階に進んでいる。また、さらに試料を作製中である。現在の実験方法を継続し試料数を増やし、この検出方法の精度を確認する。その後、臨床応用を想定し、診療で使用されている鏡面反射鏡を用いて同様の実験を行う予定である。昨年、学会発表予定であったが、実験の成果が十分でなかったため、発表することができなかった。また、実験機材の消耗品を当初予定していた分、購入しなかったため。今後は実験の試料作製の方法が確立したので、試料作製のため、消耗品を購入する予定である。また、実験成果について、学会での発表を予定している。
カイラル結晶構造に宿る新磁性機能の探索

左右対称性の概念は自然科学のあらゆる分野で重要な役割を果たす。我々は、左右対称性の破れた結晶において実現するカイラルらせん磁性体が、対称性の破れを直接反映する機能性を持つことに着目し、その機構を記述する理論基盤の構築とそれを実験検出に結び付ける指導原理の策定を進めてきた。本研究の結果、「1軸的らせん磁性体のグローバル相図」、「有限領域に閉じ込めたカイラルソリトン格子の共鳴ダイナミクス」という二つの問題を解明することに成功した。これらの成果は、今後もまだまだ続くと思われるカイラル磁性研究の分野において重要な里程標となる。本研究の目的はカイラル磁気秩序の構築方法、カイラル磁気秩序特有の機能の創出に関する基礎学理を確立し、これを実現することである。25年度は当初の計画通りに研究を進め、以下の成果を得た。(1)六方晶カイラル空間群に属する遷移金属層間化合物T1/3MX2 (T=遷移金属、M=遷移金属、X=カルコゲン)の電子状態を2サイト模型に基づいて解析し、系の有効理論導出に成功した。(2)非対称結晶構造に潜む非線形磁気パターンの探索を進めた。その結果、カイラルソリトン格子(ストライプ)、2次元渦(ボルテックス)、3次元渦(スキルミオン)、種々の欠陥構造といった様々な非線形パターン形成を統一的に記述することに成功した。さらに、繰り込み群解析によって臨界揺動を議論するための定式化を行った。3)カイラル磁性体に特有の機能として磁気情報転送機能がある。この機能を実験的に実現するため、試料のメサ・ブリッジ構造化を推進した。その結果、有限サイズ特有のトポロジカル効果を見いだした。(4)有限サイズカイラル磁性体における「トポロジカル磁化跳躍現象」を理論的に見いだした。この効果は、有限サイズカイラル磁性体を用いた新しいタイプの磁気メモリ素子が可能であることを示唆している。(5)ローレンツ電子顕微鏡法と自己開発した小角電子線散乱法を用い、実空間および逆空間において、カイラル磁気秩序に特徴的な磁気構造(スピン位相構造)を系統的に解析した。カイラル対称性(左右対称性)が破れた結晶構造を持つ磁性体では、電子スピンがスピン軌道相互作用を通して結晶場の非対称分布を見る。その結果現れるのがカイラルらせん磁気秩序である。この秩序構造に磁場を印加すると、磁場によってらせんの捻じれが周期的にほどけたカイラルソリトン格子(CSL)と呼ばれる構造が安定化する。これはスピン配向(位相角)の空間分布が結晶構造に保護される形で凍結した位相の空間秩序パターンであり、欠陥に対して極めて安定である上に弱磁場によって周期をナノからバルクスケールまで連続制御できる。さらにCSL特有の非線形・非対称構造に由来する特異なダイナミクスは、伝導電子との結合を通して多値的磁気抵抗効果、磁気情報転送、巨大スピン起電力など際立った物性機能をもたらす。本研究の目的は、理論研究と実験研究が直接連携することでこれまでの研究成果を統合発展させ、カイラル磁性結晶に宿る物性機能の全貌解明と制御機構を確立することである。平成26年度は、特に以下の成果を得た。(1)CSLを有限サイズに閉じ込めた場合に共鳴振動が起きることを見出した。これに伴って巨大スピン起電力が生じることを理論的に予言した。(2)戸川らと協力し、有限サイズCSLが磁化のステップを示すことを発見した。これは、CSLのデバイス機能として新機軸を打ち出したものである。(3)繰り込み群およびモンテカルロシミュレーションの手法を用いて、これまで手付かずであった有限温度での臨界挙動を明らかにした。本研究では、理論研究と実験研究が直接連携することでこれまでの研究成果を統合発展させ、カイラル磁性結晶に宿る物性機能の全貌解明に向けての基盤学理を確立した。平成26年度の主要な成果である(1)CSLを有限サイズに閉じ込めた場合の共鳴振動(2)磁化のステップ現象

(3)臨界挙動の多角的解明はいずれも当初予想を大きく上回るものであり、カイラル磁性研究に新たな視点を与えるものといえる。また、これらの成果を契機とする今後の研究の広がりが期待できる。これらの成果により、岸根は平成27年度に開催されるヨーロッパ中性子国際会議での基調講演を依頼されるなど国際的な注目も得ている。以上の理由により、「当初の計画以上に進展している」と自己評価できる。27年度が最終年度であるため、記入しない。物性理論現状で十分な進展が得られているため、研究方針を変更することなく研究を推進する。さらに平成27年度は本研究課題最終年度に当たるため、研究の進展を図ると同時に3年間の研究の総括を行う。年度末には論文別刷り集を伏した研究報告書を作成する予定である。申請段階では予期しなかった「有限サイズカイラル磁性体におけるトポロジカルな磁化の跳躍現象」見いだした。この効果は実験的に実現することが可能であり、実際に理論計算の結果と整合するデータが得られ始めている。この効果を用いると、カイラル磁性体を用いた新しいタイプの磁気デバイス(メモリ素子)の実現が可能となる。本研究の成果は、Jun-ichiro Kishine, I. G. Bostrem, A. S. Ovchinnikov, and Vl. E. Sinitsyn, Topological magnetization jumps in a confined chiral solitonlattice, PHYSICAL REVIEW B, 89, 014419 (2014)として公表済みである。日ロ二国間事業の採択により、海外出張旅費の一部支出予定がなくなったため27年度が最終年度であるため、記入しない。平成26年4月時点で、申請時の計画以上の進展が得られている。26年度はその成果をベースにして、特に理論研究と実験研究との結合を推進する。特に有限サイズ効果については応用上も重要な未知の現象が隠れている可能性が極めて高い。無限系についてのこれまでの知見を結集し、有限サイズ系の特質を発掘して行く。また、パターン形成理論構築の過程で得られた有効模型に対して繰り込み群解析を適用するなど新たな方向性も探る。最終年度に研究成果報告書を作成する経費に充てる。当初25年度に購入予定であったワークステーションについて、数値計算の規模を考慮してスペックの観点でやや落ちるデスクトップパソコンを購入することにした。この結果、約30万円の余剰が生じた。さらに、ロシアへの海外出張の期間を当初予定より短く設定したために約30万円の余剰が生じた。これらの結果655,957円の余剰が生じ、次年度に繰り越すことにした。今年度は、本計画代表者(岸根)が中心となって「カイラル磁性体の物理」についての国際ワークショップを開催する予定である。このワークショップでは、本研究成果の総括的なレビュー講演を行うほか、海外より当該分野で活躍する数名の研究者を招聘する。そこで、25年度分からの繰越金をそのための招聘旅費の一部に充てる。
システム発酵学的手法に基づくアセトン・ブタノール発酵の高速高効率化と最適制御化

アセトン・ブタノール(ABE)発酵について、システム発酵学的アプローチを行った。すなわち、(1)非増殖系菌体を用いた酪酸からのWhole cell catalystプロセスによるブタノール生産システムを開発し、高速高効率ブタノール生産システムの構築を行った。(2)構築した動的モデルによる様々な代謝解析を行い、ブタノール高生産に関与する代謝経路を特定し、最適な培養システムの構築を行った。アセトン・ブタノール(ABE)発酵生産Clostridium saccharoperbutylacetonicum N1-4の静止菌体(Whole Cell Catalyst)を用いて増殖非連動的な酪酸からのブタノール生産を検討した。酪酸にグルコースを添加したリン酸培地を用いた結果、酪酸消費濃度が増加し、ブタノール生産濃度が増大した。また、pHを5.5に制御し、非解離型酪酸濃度を上げた結果、酪酸消費濃度、グルコース消費濃度が増加し、ブタノール生産濃度が増大した。よって、酪酸消費とグルコース代謝による還元力の再生のバランスによりブタノール生産が効率的に行われることが示唆された。また、酪酸からのブタノール生産に関与する酵素活性が増大した結果、ブタノール生産速度が大きくなった。次に、酪酸を用いたABE発酵の代謝解析を行った。回分培養法と高効率ブタノール生産システムである酪酸を基質としたpH-stat流加培養に関して関連代謝酵素の活性測定を行い、基質および生成物の比速度を比較した。その結果、回分培養と比較して、pH-stat流加培養の比酪酸消費速度、比ブタノール生産速度、BADH活性、BDH活性、PTB活性が大きく、比グルコース消費速度、CoAT活性、BK活性が小さかった。よって、回分培養と酪酸を基質としたpH-stat流加培養の酵素活性は大きく異なり、代謝に影響をおよぼすことが明らかとなった。また、グルコース代謝阻害剤を用いて、ブタノール対酪酸収率を検討した。その結果、ブタノール対酪酸収率はほぼ1mol/molで、酪酸からブタノールに変換されることが明らかとなった。さらに、粗酵素液を用いてたin vitroでの酪酸からのブタノール変換を可能であったことから、N1-4株の酪酸消費はCoAT経路および酪酸生成の逆経路を介して行われることが示唆された。アセトン・ブタノール(ABE)発酵生産Clostridium saccharoperbutylacetonicumN1-4の静止菌体(Whole Cell Catalyst)を用いて、ABE発酵の効率化を目指し、ABE生産菌の高密度静止菌体を用いた酪酸からのブタノール生産を検討した。TYA培地において本培養15時間後、hollow fiber moduleにより菌体濃縮を開始し、最終的に培養液を4Lから0.4Lへと10倍に濃縮した。菌体濃縮後、酪酸10g/L、グルコース20g/L、さらに人工電子供与体としてメチルビオローゲン(MV)を終濃度0.01mMとなるように添加した、窒素源を含まないTYA培地を供給培地とし、希釈率0.85h^<-1>で連続ブタノール生産を行った。MV無添加の場合、ブタノール生産性およびブタノール収率はそれぞれ、2.94-8.61g/L/h、0.425-0.562mol/molであったが、MVを添加すると、それぞれ4.25-9.78g/L/h、0.573-0.623mol/molとなり、グルコースのみを炭素源とした場合の理論収率0.667mol/molに近い値となった。しかし、ブタノール生産性がその最大生産性の半分となる半減期は約20hとなり、操作安定性の低さが問題となった。そこで、連続ブタノール生産の途中でTYA培地を添加する活性再生システムを考案した。すなわち、TYA-N溶液(4時間)とTYA培地(15分間)を交互に添加したところ、半減期は100h以上維持され、さらに本システムのブタノール生産濃度、生産性および収率はそれぞれ11.5g/1、9.81g/1/h、0.670mol/molと非常に高くなった。以上の結果、高速高効率化と安定性を同時に実現し得る新規なブタノール生産システムの構築に成功した。
パーソナリティーの脳機能画像研究

1.人格特性と脳血液量変化右手利きの健常被検者について手指タッピング時の[oxy-Hb]と人格特性評価であるTCIの7尺度の得点との関連を検討すると、有意な相関は左手タッピング時の新奇性追求と固執の2尺度に限り認められた。新奇性追求との関連は正の相関で、おもに左半球の第1次運動野付近に認められ、固執との関連は負の相関で、おもに右半球のやや広い領域に認められた。重回帰分析の結果からは、左手運動時に人格特性と脳血液量変化との関連が顕かで、気質は運動前期に、性格は運動中期に相関する傾向があり、右手運動時は運動量そのものが強く関係していた。それは運動後期と運動後に左半球において顕著で、新奇希求は脳血液量変化と正の相関をし、固執はそれと負の相関、自己志向はそれと正の相関を示す、という結論がえられた。階層的分析では、性格の影響はタッピング運動量や性別を介しての影響である可能性があり、新奇希求および固執という気質が脳血液量変化の特性と密接に関連している可能性が示唆された。2.不安と脳血液量変化左手指運動において右半球の一次体性感覚野相当部位に、運動前期において状態不安と相関が見られた。左手運動時において、左半球一次運動野相当部位の血液量増加(附活)と状態不安に運動中期および後期に状態不安と相関が見られた。これは右半球が注意や緊張に関連して賦活されることを考慮すると、検査前の不安状態によりすでに右半球が賦活されており、結果としてシーリング・エフェクトにより課題とそれに伴う緊張不安に関連した賦活の間に相関が得られなかった可能性がある。検査中の不安緊張により、利き手でない左手の運動時に同側の運動野の賦活が特に運動中期後期に抑制されたことは興味深い所見であり、検査前の不安緊張とは別の意味を持っている可能性がある。本研究課題を行うにあたって、どのような脳機能画像法を選択するかが始めに解決されねばならなかった。人格特性を評価するにはどのような画像法が最適かを決定するため、本研究課題で用いることができる方法をいくつか検討した。まず精神疾患患者の脳機能画像をSPECT(シングルフォトンエミッショントモグラフィ)で撮像した結果をまとめ、そこで得られた結果をケースレポートとして投稿し受理された(別刷り)。しかし、この結果から人格研究にSPECTを用いることには、時間解像度の低さと侵襲性の高さから限界があることが明らかとなった。これはPET(ポジトロンエミッショントモグラフィ)も同様であった。簡便性、非侵襲性、時間解像度の高さ、を考慮すると、近赤外線分光法(near-infrared spectroscopy;NIRS)が最も有用であることが考えられた。そこでNIRSによる脳血流測定について予備検討に入った。まず手指タッピングという運動課題時の頭頂部側頭部酸素ヘモグロビン変化を、多チャンネンルNIRSを用いて検討した。この結果、運動に対応して局所脳血流量の変化が時間的経過に応じてとらえられた(昨年の医用近赤外線分光法研究会で発表)。これらのパターンは一次運動野、運動前野、体性感覚野に対応していた。全体として運動手と対側半球の賦活が多かったが、左半球は両側支配の傾向が見られた(生物学的精神医学会で発表予定)。これを受けて、人格特性検査および不安検査を同時施行し、脳血流変化部位、変化量、時間的パターンとの相関を分析した。この結果、新奇希求と固着という2つの人格気質特性が、それぞれ左半球の脳血流と正相関、両側半球血流と負相関を示した(生物学的精神医学会で発表予定)。これらの結果から、特定の人格気質特性と脳血流変化パターンとの間に関連性があることが示唆された。現在、何かしらの認知的課題を施行した場合にも同様な両者の関連性がみられるかを検討すべく、準備を進めている。

これは右半球が注意や緊張に関連して賦活されることを考慮すると、検査前の不安状態によりすでに右半球が賦活されており、結果としてシーリング・エフェクトにより課題とそれに伴う緊張不安に関連した賦活の間に相関が得られなかった可能性がある。検査中の不安緊張により、利き手でない左手の運動時に同側の運動野の賦活が特に運動中期後期に抑制されたことは興味深い所見であり、検査前の不安緊張とは別の意味を持っている可能性がある。
チップ上光配線のための極低消費電力・高速動作メンブレンレーザの研究

本研究では、LSIチップ内部の長距離配線における課題を解決するために薄膜光集積回路の導入を検討しており、その光源であるメンブレンレーザの高性能化を主目的としている。昨年度までに、分布反射型構造を導入した構造を提案・作製しこれまでの約2倍程度の微分量子効率を実現した。しかしながら、理論値と実験値の間には6倍程度の大きな差が生じていた。また、昨年度までは静特性の評価のみにとどまっており、動特性についても評価が必要であった。これらの点を踏まえ、今年度はメンブレンレーザの低しきい値電流、高効率および高速動作の実現を目指した。これに加え、チップ上応用では必須となる高温動作化に向けて温度特性についても検討した。まず、光取り出し効率が低い理由としては、活性DFB領域で決まる発振波長と受動DBRのブラッグ波長が一致していないことによる反射率の低下や前方に集積された受動光導波路における損失の影響などが考えられる。今回、発振波長とDBRのブラッグ波長が一致するようにそれぞれの領域の回折格子周期を設計した。また、導波路の影響を無視できるように、活性DFB領域において劈開を行った。その結果、DFB領域長61 μmの素子において、しきい値電流0.48 mA、前面外部微分量子効率26%の低しきい値電流・高効率動作が得られた。この効率はこれまでに報告されたSi基板上GaInAsP/InPメンブレンレーザの中で最大である。さらに、この素子を用いて動特性の評価を行ったところ3dB帯域として9.7GHzという値が得られ10Gb/s動作に十分な帯域を確認した。10Gb/sの信号伝送実験においては、雑音の影響でエラーフリー動作は得られなかったが、端面反射の抑制などにより改善可能である。最後に、DFB領域長30μmの素子について温度特性の評価を行い、1mA以下のしきい値電流で90°Cまでの連続発振を実現した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は薄膜レーザの高効率動作を目的とした。これまでに作製した薄膜DFBレーザでは230 μAという低しきい値での動作を実現してきたが、光の取り出し効率である外部微分量子効率が片面5%程度と非常に低いことが問題であった。そこで、本研究では薄膜DFBレーザの片側にDBRを導入した薄膜分布反射型レーザを提案し、実際に素子の試作を行った。レーザ構造の作製には導波路材料となるGaInAsPの埋め込み再成長およびpn接合形成のための2回の選択再成長が用いられた。その後、SiO2クラッド層を成膜し、ベンゾシクロブテン(BCB)と呼ばれる有機材料を介して、Si基板と貼り付けを行った。貼り付け後、InP基板側を研磨およびウェットエッチングによって除去し、電極蒸着を行い、最後に電子線描画を用いて回折格子形成を行った。今回試作した素子は、DFB領域長30 μm、DBR領域長90 μmであり、前後に導波路が接続されている。しきい値電流250 μAおよび前端面外部微分量子効率11%、後端面外部微分量子効率1.6%が得られ、前後出力比としては6.7が得られた。この結果から、低しきい値電流を維持しながら、非対称光出力動作を実現できたといえる。しかしながら、前端面からの効率を理論値と比較すると1/6程度となっており、今後さらなる効率の向上が期待できる。今回、効率が低い原因としてはDBRブラッグ波長の不一致と導波路損失が大きいことが考えられる。DBRブラッグ波長の不一致については、DBR回折格子周期を調整することで、DBRブラッグ波長とDFBモードの発振波長を一致させることが可能である。また、導波路損失については、導波路領域のサイドクラッドに吸収係数が比較的高いp-InPが用いられていたことが一つの理由として考えられる。今後InP細線導波路などの導入により導波路損失の低減が期待される。本年度の計画は、半導体薄膜レーザに分布反射型構造を導入し、低電流動作を維持しながら高効率動作を実現することであった。これまでに、薄膜分布反射型レーザを試作し、先行研究のおよそ2倍の効率を得た。このような意味で、おおむね順調に進展していると思われる。しかしながら、今回得られた値は理論値の1/6程度でさらに改善の余地がある。効率の改善については、低損失な導波路構造の実現と反射鏡の回折格子設計の見直しが今後必要である。導波路についてはInPの細線導波路などの導入を検討している。回折格子の設計については、回折格子周期を微調整することで、反射鏡のブラッグ波長を短波長側にシフトさせる。また、しきい値電流に関しても250μAという値を得たが、この値をさらに半分以下にまで引き下げる必要がある。このためにはさらに高い屈折率結合係数の構造を導入し、活性層体積を減少させることが有効であると考えられる。

また、昨年度までは静特性の評価のみにとどまっており、動特性についても評価が必要であった。これらの点を踏まえ、今年度はメンブレンレーザの低しきい値電流、高効率および高速動作の実現を目指した。これに加え、チップ上応用では必須となる高温動作化に向けて温度特性についても検討した。まず、光取り出し効率が低い理由としては、活性DFB領域で決まる発振波長と受動DBRのブラッグ波長が一致していないことによる反射率の低下や前方に集積された受動光導波路における損失の影響などが考えられる。今回、発振波長とDBRのブラッグ波長が一致するようにそれぞれの領域の回折格子周期を設計した。また、導波路の影響を無視できるように、活性DFB領域において劈開を行った。その結果、DFB領域長61 μmの素子において、しきい値電流0.48 mA、前面外部微分量子効率26%の低しきい値電流・高効率動作が得られた。この効率はこれまでに報告されたSi基板上GaInAsP/InPメンブレンレーザの中で最大である。さらに、この素子を用いて動特性の評価を行ったところ3dB帯域として9.7GHzという値が得られ10Gb/s動作に十分な帯域を確認した。10Gb/sの信号伝送実験においては、雑音の影響でエラーフリー動作は得られなかったが、端面反射の抑制などにより改善可能である。最後に、DFB領域長30μmの素子について温度特性の評価を行い、1mA以下のしきい値電流で90°Cまでの連続発振を実現した。これまでの研究で半導体薄膜レーザに分布反射型構造を導入し、低しきい値動作および非対称出力化により先行研究の約2倍の光出力特性を得ることができた。しかしながら、しきい値電流が目標とする100μAに届いていないこと、光出力特性が理論値の約1/6であることなど、静特性としての課題も多い。今後の研究についてはまず、しきい値電流の低減および効率向上といった静特性の性能向上を目指す。しきい値電流に関しては、回折格子の屈折率結合係数をさらに増大させ共振器長を短くすることで実現する。また、効率に関しては、細線導波路構造の導入などにより低損失光導波路を実現することや反射鏡部分の回折格子設計の見直しなどにより、理論値に近い効率を実現することを目標とする。また、次年度では、信号伝送実験も行い、薄膜分布反射型レーザの動特性評価を行う予定である。28年度が最終年度であるため、記入しない。
テンション・マネジメントのための管理会計システムの設計・運用に関する経験的研究

テンション・マネジメントのための管理会計の設計・運用を探究した結果,第1にプロセス産業で挑戦的目標原価と部門間協働の交互作用の原価低減の促進,第2に原価企画能力の高い企業で品質とコストの両立のための多様な活動の実践,第3に探索志向の業績・報酬リンクへの正,深化志向のオープンブック・マネジメントと計数管理への正の影響,第4に高不確実性競争環境下では,予算統制の低厳格性と包括的業績評価との業績への正の影響を発見した。本研究の目的は,管理会計の新機能として,テンション・マネジメント(「張り」のマネジメント)に注目した管理会計システムの設計と運用に関する知見を深めることにあった。そのために,第1に個別の管理会計手法や情報を対象にその機能・役割を探究するためのフィールド調査を実施し,第2に「業務目標設定」と「コントロール・モード」に焦点を当て,組織成果への影響について実証的に解明するための郵送質問票調査データに基づく統計的解析を計画していた。平成25年度は,これらの研究計画を遂行するために,1.文献調査による仮説構築と2.事例研究による「張り」のマネジメントとしての各管理会計手法の役割の探究,3.郵送質問票調査の実施を計画していた。実際にもほぼ計画通りに,1.包括的な文献調査を実施し仮説を構築し,2.隣接科学の研究者との意見交換と研究対象の企業からの情報収集を中心に実施し,3.平成26年1月に東証一部上場企業1,753社を対象とした郵送質問票調査を実施した。その結果,製造業130社(有効回答率15.3%),非製造業117社(同12.9%)からの回答があった。想定通りの回収率であり,統計分析に必要な十分なデータが収集でき,第2の研究目的を遂行するための準備が整ったと言える。加えて,第1の研究目的の遂行のために,次年度以降に継続的に実施するフィールド調査のために,追加的な調査対象企業として36社からインタビューの承諾を得た。その中から,当該研究目的に適合的な調査先を選択しながら,調査を継続する計画である。以上のように,当該年度は3年間の研究計画の初年度のため情報・データの収集・整理を中心に実施したが,次年度からは学会報告・論文発表の形で研究成果を発信していく計画であり,その点も含めて当初の計画通りに推移している。そのために,第1に,個別の管理会計手法や情報を対象にその機能・役割を探究するためのフィールド調査を実施し,第2に,「業務目標設定」と「コントロール・モード」に焦点を当て,組織成果への影響について実証的に解明するための郵送質問票調査データに基づく統計的解析を計画していた。平成26年度の研究も実施計画通りに推移した。第1の研究アプローチであるフィールド調査については、おおよそ30社程の国内企業と在米企業2社を対象に実施した。企業を取り巻く競争環境や事業特性の影響を検討するため,多様な業種に属する多くの企業から情報を得ることを意図した。これほどの規模の半構造化インタビューは貴重であり,インタビュー情報から一定の特徴的な傾向も見出しており,調査そのものの学術的意義は高い。平成27年度にはこれらの企業から対象,内容ともに絞り込んだ追加的調査を実施する予定である。第2の研究アプローチである統計的解析については、平成25年度後半に実施した郵送質問票調査(東証一部上場企業1,752社(製造業847社,非製造業905社;2013年10月末時点)を対象,有効回答会社数は製造業130社(有効回答率15.3%),非製造業117社(同12.9%))によって収集したデータを用いて解析を進めた。その結果,プロセス型製造業の製品開発段階における「挑戦的な目標設定」と「コンカレントエンジニアリング」の原価低減に対する相乗効果を実証的に示唆する結果を得た。これらの2つの要素の相乗効果に注目した研究は稀であり,さらに実証的研究に踏み込んでおり,学術的意義は高いと考える。本研究の目的は,管理会計の新機能として,テンション(「張り」の)・マネジメントに注目した管理会計システムの設計と運用に関する知見を深めることにあった。管理会計による「張り」のマネジメントとは,業績目標の設定やマネジメント・コントロールシステムの設計・運用によって,業務目標間のトレードオフや組織成員の受ける緊張状態に影響を与え,組織プロセスや組織成果へ影響をおよぼすマネジメントのことである。主たる研究成果は次の2点である。第1に,製品開発コストマネジメントである原価企画におけるテンション・マネジメントの効果を検証した。郵送質問票データに基づく分析の結果,原価企画における「挑戦的目標原価」(設計目標間のテンション)と「部門間協働」(異部門間の協働に伴うテンション)が組織業績(原価低減)におよぼす正の影響は,プロセス産業でのみ確認された(加工組立型産業では確認できなかった)。第2に,業績・予算管理におけるテンション・マネジメントとして予算厳格度に注目し,業績評価の包括性(財務・非財務指標など業績目標の多様性を高め,評価においても客観的評価のみならず必要に応じて主観的評価を取り入れる柔軟性)とが組織業績におよぼす影響を検証した。郵送質問票データに基づく分析の結果,低い環境不確実性下では,高い予算厳格度に加え,多面的に業績を評価することが適合的であった。

一方で,高い環境不確実性下では,予算厳格度を低め,多面的に業績を評価することが組織業績を高めると想定したものの,期待した関係を確認することはできなかった。現在,この点についてフィールド調査を継続実施中である。管理会計の2大テーマ(コストマネジメントとマネジメントコントロール)におけるテンション・マネジメントについて,フィールド調査も加えた総合的な実証研究は世界的にも稀であり,発見事項は世界的にも注目されるものと考えている。テンション・マネジメントのための管理会計の設計・運用を探究した結果,第1にプロセス産業で挑戦的目標原価と部門間協働の交互作用の原価低減の促進,第2に原価企画能力の高い企業で品質とコストの両立のための多様な活動の実践,第3に探索志向の業績・報酬リンクへの正,深化志向のオープンブック・マネジメントと計数管理への正の影響,第4に高不確実性競争環境下では,予算統制の低厳格性と包括的業績評価との業績への正の影響を発見した。平成26年度は,第1の研究目的のためのフィールド調査に加えて,第2の研究目的のための郵送質問票調査データに基づく仮説検証を中心に実施する計画であった。フィールド調査については,当初の計画よりもむしろ多くの企業へ訪問したため,十分なアイデアと情報を入手することができた。仮説検証型の実証研究については,計画通りのスケジュールで分析は進行したが,十分に仮説を支持する結果が得られたとは言い切れない。そのため,当初予定していた経理部門長対象の郵送質問票調査とは別に,経営企画部門長対象の郵送質問票調査(平成26年11月実施)の機会を得たため,当該研究に関する質問を設定し,追加的データ・情報の収集に努めた。これらの研究成果の中間報告として,論文1本(6回の連載),国内学会発表1回の形で公表し,平成27年度には,論文1本(掲載決定),海外学会報告2回(審査中)を予定しており,これらの情報発信活動も当初の計画通りである。以上を総合すると,研究の進捗としては順調に推移している。管理会計当初の計画通りに研究が進捗しており,追加的郵送質問票調査により実証研究のためのデータも豊富になり,フィールド調査についても既に平成27年度の4月から6月に訪問する企業数社との日程も確定している。そのため,今後も計画通り,海外学会での情報収集・意見交換を踏まえて論文を仕上げていき,随時,情報発信していく予定である。平成25年度は,1.文献調査による仮説構築と2.事例研究による「張り」のマネジメントとしての各管理会計手法の役割の探究,3.郵送質問票調査の実施を計画していた。実際にもほぼ計画通りに,1.包括的な文献調査を実施し仮説を構築し,2.隣接科学の研究者との意見交換と研究対象の企業からの情報収集を中心に実施し,3.平成26年1月に東証一部上場企業1,753社を対象とした郵送質問票調査を実施した。その結果,製造業130社(有効回答率15.3%),非製造業117社(同12.9%)からの回答があった。想定通りの回収率であり,統計分析に必要な十分なデータが収集でき,第2の研究目的を遂行するための準備が整ったと言える。加えて,第1の研究目的の遂行のために,次年度以降に継続的に実施するフィールド調査のために,追加的な調査対象企業として36社からインタビューの承諾を得た。その中から,当該研究目的に適合的な調査先を選択しながら,調査を継続する計画である。
痩身志向者の骨量減少に対する栄養・運動及び内分泌の関与

ヒトを用いた検討:女子大生(401人)を対象に,ダイエット経験の有無と生理不順と体脂肪率が骨量にどのように反映するかを検討した.ダイエット経験,体脂肪率と骨量の間に有意なプラスの関係が認められた.それは予想に反したものであり,痩身志向者の体重は必ずしも減少に繋がらず,ダイエット未経験者に比して重い体重が骨への高負荷となり骨量に良い影響を及ぼしたと考えられる.生理不順と骨量には関係が認められなかった.さらに,被験者401名のうち同意の得られた166名を対象に,エストロゲンレセプター(ER)の多型(RFLP)を解析した.DNAの採取後,ERαのIntron IのPvu IIとXba IについてRFLP解析を実施した.生理不順者はppxx(n=60)に多く(48.3%),stiffness値は89.0とPPXX(n=4)の77.0についで低かった.また,Ppxx,PpXx,ppxkタイプのものでは,運動により骨量が多くなった(p<0.05).これは,運動による効果が少ない遺伝的タイプがある一方,軽い運動でも骨量に影響を及ぼすタイプもあることを示しており,特に後者タイプにおいては,適度の体重維持と軽い運動実践など日ごろの地道な努力が骨粗鬆症を予防し,寝たきり老人の増加に歯止めをかけることを示唆した.骨芽細胞を用いた検討:骨芽細胞(ROS17/2.8)へのエストロゲン(E)10^<-9>M,テストステロン(T)10^<-7>Mの24時間添加が,ビタミンD3受容体mRNA(DR)の発現にどのように関与するかを検討した.その結果,TはEと同様にDRの発現を増大させた.一方,アロマターゼ(A)阻害剤レトロゾールによってTの反応は抑制された.このように、TがAを介してEに変換されてDR効果を発揮しているとするなら,骨芽細胞に存在するAがE合成に関与すると推定できる.ヒトを用いた検討:女子大生(401人)を対象に,ダイエット経験の有無と生理不順と体脂肪率が骨量にどのように反映するかを検討した.ダイエット経験,体脂肪率と骨量の間に有意なプラスの関係が認められた.それは予想に反したものであり,痩身志向者の体重は必ずしも減少に繋がらず,ダイエット未経験者に比して重い体重が骨への高負荷となり骨量に良い影響を及ぼしたと考えられる.生理不順と骨量には関係が認められなかった.さらに,被験者401名のうち同意の得られた166名を対象に,エストロゲンレセプター(ER)の多型(RFLP)を解析した.DNAの採取後,ERαのIntron IのPvu IIとXba IについてRFLP解析を実施した.生理不順者はppxx(n=60)に多く(48.3%),stiffness値は89.0とPPXX(n=4)の77.0についで低かった.また,Ppxx,PpXx,ppxkタイプのものでは,運動により骨量が多くなった(p<0.05).これは,運動による効果が少ない遺伝的タイプがある一方,軽い運動でも骨量に影響を及ぼすタイプもあることを示しており,特に後者タイプにおいては,適度の体重維持と軽い運動実践など日ごろの地道な努力が骨粗鬆症を予防し,寝たきり老人の増加に歯止めをかけることを示唆した.骨芽細胞を用いた検討:骨芽細胞(ROS17/2.8)へのエストロゲン(E)10^<-9>M,テストステロン(T)10^<-7>Mの24時間添加が,ビタミンD3受容体mRNA(DR)の発現にどのように関与するかを検討した.その結果,TはEと同様にDRの発現を増大させた.一方,アロマターゼ(A)阻害剤レトロゾールによってTの反応は抑制された.このように、TがAを介してEに変換されてDR効果を発揮しているとするなら,骨芽細胞に存在するAがE合成に関与すると推定できる.若い女性の痩身志向が骨量減少を引き起こすと懸念される。その主な要因として過度の減食によるエストロゲン分泌低下があるが、痩身志向と骨量との関係については一定した見解が得られていない。そこで、女子大生(142人)を対象に、ダイエット経験の有無が体組成、摂食態度、各種食品摂取頻度、生理不順、運動量に反映するか、それらの要因が骨量に影響を及ぼすかを検討した。体組成は生体インピダンス式(タニタBC118)、骨量(stiffness)は、超音波踵骨測定装置(LUNAR A-1000 PLUSII)で測定した。摂食態度の指標としてEat及びBITE質問紙を用い、生活習慣及び各種食品摂取頻度をアンケート調査した。過去及び現在のダイエット経験者(D:n=87体重52.5±94kg、stiffness 95.7±14.2)と未経験者(Non-D:n=45 49.5±5.8kg stiffness 90.9±13.9)とを比較した。体脂肪率及びBMIは両群とも正常範囲であったが、Dが、Non-Dに比し高値であった(P<0.05)。一方、除脂肪体重は両群に差を認めなかった。