hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内臓脂肪の生物学：末梢血発現遺伝子解析、生体イメージング、代謝物分析を用いて

内臓脂肪蓄積は糖代謝・脂質代謝・血圧の異常に加え、アディポネクチン分泌不全を始めとするアディポサイトカイン異常や易炎症性、易血栓性を伴い動脈硬化性疾患にいたる。本研究は1)内臓脂肪蓄積特異的な流血中の炎症細胞発現遺伝子を同定し、2)生体イメージング技術により炎症細胞を可視化し脂肪蓄積過程で脂肪細胞と炎症細胞の相互作用をダイナミックに捉え、3)内臓脂肪と皮下脂肪組織の代謝物の比較分析も合わせ行って、内臓脂肪の生物学をおしすすめ、急増する過栄養病態への対策に貢献しようとするものである。本年度は、1)血球発現遺伝子解析については、肥満・糖尿病教育入院をおこない、内臓脂肪、皮下脂肪量の評価もおこなった対象をエントリーし、順次全血球細胞からのRNAを抽出してマイクロアレイ解析の準備をすすめた。マウスにおける実験医学研究としては、アディポネクチン欠損(Adipo-/-)マウスと野生型(WT)マウスの血球細胞を分析し、両者に差がある可能性を認めたため詳細な検討をすすめている。2)生体イメージング法を用いた脂肪組織における免疫細胞動態については、LysMEGFP、CD11cEYFPTgマウスに高脂肪高蔗糖(HF/HS)食を負荷して、LysMEGFP陽性細胞が負荷早期から活発に活動することを観察した。脂肪細胞から分泌されるS100A8が重要な役割を果たす可能性が示された。LysMEGFP陽性細胞の大部分は末血では好中球であるのに対し脂肪組織ではマクロファージが多くを占めた。またこれら炎症細胞の動態におよぼすアディポネクチンの意義を明らかにするためにLysMEGFP-Adipo-/-およびCD11cEYFP-Adipo-/-マウスの作製を進めた。3)内臓脂肪組織、皮下脂肪組織の代謝物解析については、肥満モデルマウスから腸間膜・皮下脂肪を採取し基礎検討を行った。1)内臓脂肪、皮下脂肪蓄積と末梢血発現遺伝子解析については若干時間を要しているが順次同意を得て症例のエントリーを行っている。2)脂肪組織における免疫細胞のイメージング解析は可能となった。一方腸間膜脂肪組織の観察は種々の技術的課題があることが明らかになってきた。3)代謝物分析については脂肪組織における解析に適する条件設定がまず樹立された。1)末梢血発現遺伝子解析についてはエントリーを促進しマイクロアレイ解析を進めていく。Adipo-/-の血球細胞分析を進める。2)腸間膜脂肪組織のイメージング解析を進めるとともに樹立を進めているLysMEGFP-Adipo-/-およびCD11cEYFP-Adipo-/-マウスの検討を行う。3)脂肪組織における代謝物分析の条件設定が樹立されたので内臓脂肪、皮下脂肪での検討を進めていく。
自律訓練法が自律神経系機能の変化に及ぼす影響

本研究の目的は,自律訓練法標準練習の習得に伴って生じる心理生理学的な変化を,自律神経系機能と心理的指標,行動的指標を用いて明らかにすることであった.心身ともに健康な男女大学生を対象として,約3ヶ月の自律訓練法標準練習習得期間の前後において,ストレス負荷としてスピーチ課題が課され,その際の心理生理学的測定,行動評定が行われた.生理学的な指標として,皮膚コンダクタンス水準,収縮期血圧,拡張期血圧,心拍数,および心電図R-R間隔の周波数分析のそれぞれが,また,心理学的指標として主観的不安反応の変化,行動的指標としてスピーチ不安の行動評定のそれぞれが用いられた.また,自律訓練法の練習を行わない統制群,類似した心身の弛緩法である臨床標準瞑想法を実施する統制群が準備された.その結果,自律訓練法標準練習の習得によって,自律神経系交感神経機能と副交感神経機能の両者が賦活されること,特に,交感神経機能の賦活としては血圧値の上昇が,また,副交感神経機能の賦活としては心拍数の減少や皮膚コンダクタンス水準の低下が認められること,心理学的には不安低減効果が見られること,行動的指標で改善が認められること等の諸点が明らかにされた.臨床群を対象とした場合の自律神経機能の変化と,健常者を対象とした自律神経機能の変化の違いが示唆されるとともに,自律訓練法による自律神経系機能の安定化のメカニズムに関する示唆を得ることができた.また,自律訓練法が併用される治療法である行動療法の最近の発展を展望する中で,認知行動療法において自律訓練法がどのような役割を果たすことができるかについて理論的考察を行った.本研究の目的は,自律訓練法標準練習の習得に伴って生じる心理生理学的な変化を,自律神経系機能と心理的指標,行動的指標を用いて明らかにすることであった.心身ともに健康な男女大学生を対象として,約3ヶ月の自律訓練法標準練習習得期間の前後において,ストレス負荷としてスピーチ課題が課され,その際の心理生理学的測定,行動評定が行われた.生理学的な指標として,皮膚コンダクタンス水準,収縮期血圧,拡張期血圧,心拍数,および心電図R-R間隔の周波数分析のそれぞれが,また,心理学的指標として主観的不安反応の変化,行動的指標としてスピーチ不安の行動評定のそれぞれが用いられた.また,自律訓練法の練習を行わない統制群,類似した心身の弛緩法である臨床標準瞑想法を実施する統制群が準備された.その結果,自律訓練法標準練習の習得によって,自律神経系交感神経機能と副交感神経機能の両者が賦活されること,特に,交感神経機能の賦活としては血圧値の上昇が,また,副交感神経機能の賦活としては心拍数の減少や皮膚コンダクタンス水準の低下が認められること,心理学的には不安低減効果が見られること,行動的指標で改善が認められること等の諸点が明らかにされた.臨床群を対象とした場合の自律神経機能の変化と,健常者を対象とした自律神経機能の変化の違いが示唆されるとともに,自律訓練法による自律神経系機能の安定化のメカニズムに関する示唆を得ることができた.また,自律訓練法が併用される治療法である行動療法の最近の発展を展望する中で,認知行動療法において自律訓練法がどのような役割を果たすことができるかについて理論的考察を行った.本研究の目的は,自律訓練法が自律神経機能の変化に及ぼす影響を検討することである.大学生男女14名が,自律訓練法標準練習の指導を受け,また,統制群として,自律訓練法と同等の弛緩効果を持つと言われている臨床標準瞑想法を練習する条件(17名),何も行わない統制条件(12名)が準備された.各技法を習得する前後の時期に,心理的ストレス課題として公衆の面前でのスピーチ課題が課され,スピーチ直前に各技法を行うことによって,心理的ストレスによる負荷がどのように異なってくるかについて,(1)生理的指標(心拍数,皮膚伝導水準,収縮期血圧,拡張期血圧),(2)心理的指標(状態不安,社会的望ましさ,スピーチ不安,気分調査票,およびモーズレイ性格検査),(3)行動観察指標(Behavioral Assessment of Speech Anxiety)の3種の指標によって検討を加えた.その結果,各技法の習得後には,(1)自律訓練法群において,スピーチ時の心拍数が他の群よりも減少していること,(2)自律訓練法群,臨床標準瞑想法群では,統制群に比べてスピーチ不安が低減すること,(3)しかし,その低減の度合いは,自律訓練法群よりも臨床標準瞑想法において大きいこと,(4)行動的指標においても,統制群に比べ自律訓練法群,臨床標準瞑想法群で改善が見られること,等の諸点が明らかとなった.本研究は平成11年度までの継続研究であり,現在,生理的指標に関して,心拍数の変動係数等,自律神経機能の変動を把握することのできる指標について,データを継続解析中である.また,研究の成果は日本自律訓練学会誌である「自律訓練研究」に投稿準備中である.

本研究の目的は,自律訓練法標準練習の習得にともなって生じる心理生理学的な変化を,自律神経系交換機能と副交感機能のそれぞれの指標であると言われている心拍変動率を手がかりとし,その他の血圧や指尖容積脈波といったさまざまな心理生理学的指標,および安静感,緊張感などの心理的指標との関連を解析することによって,自律訓練法が自律神経系機能の変動にどのような影響を及ぼしているかを明らかにするとともに,自律訓練法の心身機能の安定化のメカニズムについて考察することであった.心身ともに健康な男女大学生を対象として自律訓練補の実習が指導され,標準練習の習得がはかられた.また,統制群として臨床標準瞑想法が指導された.非侵襲的ストレスとしてスピーチ場面が準備され,ストレス負荷後の各技法実施時の心理生理的反応と心理的反応が測定された.さらに,パフォーマンスの変化が測定された.その結果,自律訓練法標準練習の習得によって心拍数の安定が認められること,パフォーマンス指標において自律訓練法標準練習の習得の効果が認められること,しかしながら,認知面での変化は顕著ではないこと等の点が明らかにされた.実験的検討の結果に基づいて,自律訓練法の心身機能の安定化に及ぼす効果について考察が行われるとともに,自律訓練法が行動療法,認知行動療法といった治療法の中でどのように位置づけすることができるかについて,理論的考察が行われた.
単一分子鎖の直接観察によって明らかにする高分子ソフト界面の物性

本年度はせん断変形下における高分子鎖の変形挙動について、個々の高分子鎖を直接観察することで評価した。特に界面における分子レベルでのコンホメーション変化に着目した。測定には、前年度までに構築した超解像光学顕微鏡Photo-Activated Localization Microscopy (PALM)を用いた。試料として分子量220万のポリブチルメタクリレート(PBMA)を用いた。PALM観察のために、ローダミンスピロアミド色素で蛍光ラベルしたPBMAを合成し、これを蛍光ラベルしていないPBMA中にごく低濃度で分散することで、PBMA鎖一本の観察を行った。試料は厚さ200 μmの薄膜として2枚のカバーガラスの間に作製し、100°Cにおいてせん断変形を与えた後に室温まで急冷して構造を凍結し、PALMによる観察を行った。個々の鎖を観察した画像データから、せん断方向における広がりのサイズを算出した。バルク内のPBMA鎖は、マクロなせん断変形に比例して、分子レベルでも変形したのに対して、界面近傍の鎖はあまり変形していないことが分かった。このことからガラス基板近傍には、高分子鎖がバルク状態よりも変形を受けにくい界面層が存在することが明らかとなった。さらに分子量効果の検討から、このような界面層の厚さは鎖の広がりのサイズで決まることが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。ソフト界面を構成する高分子材料について、その構造を単一分子レベルで評価するために超解像光学顕微鏡システムの導入を行った。超解像光学顕微鏡は、試料にラベルされた色素分子を逐次観察することで、個々の分子の位置座標を高精度で取得することで画像構成を行うものである。超解像顕微鏡では観察のために長時間の積算を必要とするため、その間のサンプルのドリフトが問題となる。そのため顕微鏡本体の設計を見直し、サンプルステージを熱膨張の小さなスーパーインバー材によって構成するなどして安定性を向上した。また顕微鏡フォーカス部にステッピングモーターによる自動制御システムを導入することで焦点位置の補正機構も導入した。これにより長時間にわたるドリフトを最小にすることができたものの、数10nm以下に抑制することは不可能であった。そのため、観察試料中に導入したマーカーをあわせて測定することでドリフト量を高精度に計測し、測定画像に対して補正を与えることにした。マーカーとして使用する化合物について検討したところ、観察中に明滅せず、長時間にわたって槌色することのない金ナノ粒子が最も適切であった。マーカーにはこのような安定性の他、サンプルである単一高分子鎖の測定条件下におけるダイナミックレンジにあった発光強度を示すことも重要である。金ナノ粒子の明るさは粒径に依存しており、本研究で蛍光ラベルに使用しているローダミン誘導体色素に対しては、粒径100nmの金粒子が最も適切であることが分かった。これらのシステムの最適化の結果、空間分解能15nmで単一高分子鎖のコンホメーションを計測することが可能になった。また三次元計測も可能であり、表面・界面近傍の高分子鎖を直接観察することに成功した。本年度の研究計画で設定した目標を達成することができた。おおむね研究計画通り進捗していることから、当初の計画に従って研究を遂行する予定である。今後は顕微鏡の高性能化を行いながら、界面での高分子鎖の形態をバルクと比較する予定である。
急性冠症候群活発症における血小板由来MMP活性の役割に関する研究

(目的)急性冠症候群やその他の虚血性心疾患、末梢動脈疾患などの動脈硬化の親交が強く示唆される症例における血小板凝集活性と、血小板由来のMMPの急性冠症候群発症における役割について明らかにする。(対象)熊本大学医学部附属病院循環器内科に入院となった急性冠症候群やその他の虚血性心疾患、末梢動脈疾患罹患患者。急性冠症候群については、来院時の症状、心電図変化により急性心筋虚血が疑われる症例で、トロポニンT簡易定性キットにて陽性または血清心筋逸脱酵素の正常上限の2倍以上の上昇を認めた症例(STEMI又はNSTEMI)に対して、緊急冠動脈造影を施行する。同検査にて主要冠動脈に有意な高度狭窄や血栓性の閉塞が確認された症例に対し、引き続き冠動脈形成術を施行。冠動脈血行再建に成功した症例を対象とする。(方法)対象症例から、試験参加についての同意を取得した後、末梢静脈血のサンプリングを経時的に行う。すなわち来院時、冠動脈形成術直後、12時間後、24時間後、48時間後、96時間後、1週間後、2週間後の合計8ポイントの検体を採取する。血小板凝集能の測定は、クエン酸採血後、富血小板血漿の分離を行う。凝集刺激薬としてADP1.0*Mをサンプルに甜瓜後、レーザー光散乱法(Kowa PA-200)を用いて、血小板小凝集槐生成速度を測定し、血小板活性を測定する。PA-200は極めて鋭敏な血小板凝集能測定装置であり、血小板数にてわずか70個からよりなる血小板凝集の極初期に認められる小凝集槐を検出する能力を持ち、従来の透過光法による測定ではよりも感度が優れている。(結果)経皮的冠動脈形成術施行症例において、術施行全の血小板凝集能(血小板小凝集槐生成速度)は、再狭窄の独立した予測因子であった。また末梢動脈疾患症例において、血小板凝集能は、重症度の指標であるankle brachial indexと有意な逆相関を認めた。
時を測る蛋白質 KaiCに備わった分子内フィードバックの解明

シアノバクテリアの概日時計はKaiA, KaiB, KaiCを用いて試験管内で再構成できる.中でもKaiCのATPase活性は概日リズムの周期を規定しており,温度補償されている.本研究ではKaiCのATPase活性が広い温度レンジの下でも安定的にリズムを生み出すメカニズムを明らかにするため,温度ジャンプ時のATPase活性の挙動を調べると共に,概日リズム異常型のKaiC蛋白質を精製し,野生型KaiC蛋白質との挙動の差異を生化学的に解析した.その結果,温度ジャンプ時のATPase活性は一過的に上昇するが,即座に抑制される過渡応答が見られた.また,温度補償異常型では過渡応答が見られなかったことから,KaiCはATPase活性を用いた分子内フィードバックにより,周期の温度補償性を獲得し,その機能にはC2ドメインが重要な働きを担うと考えられた.シアノバクテリアの概日時計はKaiA, B, Cという3つのタンパク質により成り立つ.特にKaiCはATPaseであり相同性の高い二つのドメイン(C1,C2)から成り立つ.さらに,その活性は概日リズムの周期を規定し,概日時計の特性である温度補償性を備えている.申請者は周期や温度補償性の変異型組み換えKaiCタンパク質を精製し,KaiCが内包する時間情報がいかにして規定されているのか解明しようと試みた.しかし,KaiCのATPase活性は15ATP/dayというように著しく低いため,従来の方法では加水分解反応直後のATPase活性の変動をモニターできない.そこで,申請者はRIを用いたATPase活性の検出法を開発することにより,分単位でのATPase活性のモニターを可能とした.この手法により,KaiCのATPase活性は氷温から高温に移すと温度に応じて一過的に増大するが,固有のATPase活性(周期)に従って抑制されることがわかった.この結果はKaiCのATPase活性は温度に非依存なのではなく,温度に応じて一過的に増大するが,そこで生まれたエネルギーが自身の復元力に応じてATPase活性を抑制し,一定の緊張状態で平衡を保つような分子内フィードバック機構が機能していることを示す.さらに,1) C1のみではKaiC全長の80%程度のATPase活性を生み出せるが,フィードバック反応は見られず,温度補償性を失っていること,2) C1のATP結合部位を欠失してもフィードバック反応が見られること,3)温度補償性異常型やC2ドメインのATP結合部位欠失型ではフィードバック反応が失われたことから,KaiCのATPase活性はC1がほとんどを担っているが,温度変化に供されてもC2がC1の活性をフィードバック制御することによって一定の活性に維持していることが明らかとなった(投稿準備中).シアノバクテリアの概日時計はKaiA, KaiB, KaiCを用いて試験管内で再構成できる.中でもKaiCのATPase活性は概日リズムの周期を規定しており,温度補償されている.本研究ではKaiCのATPase活性が広い温度レンジの下でも安定的にリズムを生み出すメカニズムを明らかにするため,温度ジャンプ時のATPase活性の挙動を調べると共に,概日リズム異常型のKaiC蛋白質を精製し,野生型KaiC蛋白質との挙動の差異を生化学的に解析した.その結果,温度ジャンプ時のATPase活性は一過的に上昇するが,即座に抑制される過渡応答が見られた.また,温度補償異常型では過渡応答が見られなかったことから,KaiCはATPase活性を用いた分子内フィードバックにより,周期の温度補償性を獲得し,その機能にはC2ドメインが重要な働きを担うと考えられた.シアノバクテリアの時計蛋白質KaiCのATPase活性は概日リズムの周期を規定しており,反応温度を変化させてもほぼその活性は変化せず,概日時計の最大の特性である温度補償性を示す.本研究では,KaiCがいかにしてこの特性を獲得しているのかを調べるため,大腸菌において高純度なKaiC組換えタンパク質を精製し,KaiCのATPase活性が温度補償されている範囲を従来(2535°C)よりもさらに広範囲に調べた.その結果,(1)KaiCは約20°Cから45°Cまで一定の活性を維持していることがわかった.また,ラジオアイソトープを用いた高分解能なATPase活性の測定系を開発し,氷温から高温に温度ジャンプした時のATPase活性の変動を調べたところ,(2)野生型KaiCではその活性は一過的に上昇するが一定の活性まで即座に抑制(負のフィードバック)されること,(3)周期の変異型KaiCではその固有の周期に応じて一定の活性に戻るまでの緩和速度が変化すること,(4)温度補償性を失った変異型KaiCではこの負のフィードバックが機能していないことがわかった.以上の結果から,KaiCは負のフィードバック機構を用いることによって,周期の温度補償性を獲得していることが示唆できた.様々な生物において,ATPaseの存在が報告されているが,温度にその活性がほとんど影響を受けない特殊なATPaseとしてはKaiC以外には報告されていない.本研究ではKaiCのATPase活性がいかにして概日リズムの周期の温度補償性を規定しているかを明らかにしようと試みた.しかし,KaiCが一日に加水分解するATP量は一日当たり1015分子程度で著しくその活性は低く,従来のHPLCを使った測定系では2時間単位での活性測定が限界だった.よって今年度は放射能でラベルされたATPから遊離のリン酸基を除去精製することによって,分単位でのKaiCのATPase活性の測定が可能な系を開発した.この高分解能な測定系を用いて野生型のKaiCの温度ジャンプ時のATPase活性の変動を調べたところ,KaiCは温度に応じて活性が一過的に上昇しても,一定の活性まで戻すための負のフィードバック機構が存在することを明らかした.

さらに,平成24年度の計画であったが,前倒しして周期変異型KaiCの温度ジャンプ時のATPase活性の変動を測定した.その結果,周期変異型KaiCにおいても負のフィードバック機構が存在し,その緩和速度は周期の逆数(振動数)に比例する事がわかった.また,温度補償性変異型KaiCについても解析した結果,この変異体は負のフィードバック機構を失っている事がわかった.以上の結果から,KaiCは負のフィードバック機構を用いることによって概日時計の最大の特性である周期の温度補償性を獲得していることが示唆でき,一定の成果を達成できたと考えられる.また,これらの成果の一部を第18回日本時間生物学会学術大会において発表し,ポスター賞を受賞できた.KaiCはC1とC2という相同性の高い二つのドメインから構成されたダンベル状のサブユニットによりATP依存的に六量体を形成している.これまでの研究からC2ドメインのS431とT432が周期的にリン酸化されることがわかっているが,これらをアラニンに置換して脱リン酸化状態を模倣しても,ATPase活性は温度補償されているので,リン酸化が概日時計の温度補償性の本質ではないと考えられる.しかし,我々が同定した周期の温度補償性変異体はC2ドメインに集中しており,C2ドメインが温度補償性を維持するのに重要な可能性が考えられる.それに対して,C1ドメインはKaiCのATPase活性の8割程度を担っているのにも関わらず,多様な変異を加えても温度補償性にほとんど影響が無い.このことから,既知の結晶構造情報を参考にして,C2ドメインに変異を加えた際の温度ジャンプ時のATPase活性の挙動を調べていく.既に,一部の変異タンパク質精製用のプラスミドDNAは作製済みである.また,in vivoにおいて変異型のKaiCを発現させた際のデータも収集中であり,これらin vivoとin vitro両面のデータを統合した解析を進め,得られた成果を学術論文として発表する.前項でも述べたように,KaiCのATPase活性はRecA等の一般的なATPaseに比べて著しく低い.申請者は大腸菌から組換えタンパク質を精製しており,大腸菌の抽出物にはATPase活性を変化させるような様々な夾雑物が混在しているため,精製時に微量にでもこれらのコンタミネーションが起こると,見かけ上のATPase活性が変化する.そのため,FPLCを用いて,組換えタンパク質を高純度に精製する事が必須である.前年度は,これまでの所属研究室において精製してきた高純度な組換えタンパク質を用いて研究を進めることができた.今年度は所属機関が異動したこともあるので,周期や温度補償性の変異型KaiC蛋白質を精製するための機材,試薬,アイソトープの購入を申請する.幸いなことに,現所属機関には前所属機関に設置されていた機種と同等の性能を持つFPLCが設置されているので,速やかに研究を遂行できる.また,関連する分野への情報収集や研究成果の発表のための学会参加のための旅費,学術論文をまとめるための校閲および投稿費用を申請したい.
ウニ卵受精時Ca^<2+>-transientにおいて精子由来のNOは機能しているか?

ウニ卵受精時に起きる細胞内カルシウムイオン濃度([Ca^<2+>]_i)の一過性上昇(Ca^<2+>-transient)は卵の活性化・発生開始に必要である。ウニ卵のCa^<2+>-transientは、細胞内Ca^<2+>動員の情報伝達系のモデルとして古くより研究され、その動向は脊椎動物の受精や体細胞を研究するグループからも注目されてきた。近年、Ca^<2+>-transientの誘起には一酸化窒素(NO)が必要にして十分だという説が出された。その可能性を検証して、以下の結果を得た。1)精子のNO合成酵素を阻害すると、Ca^<2+>-transientの潜時がわずかに延長し、卵のcGMPとIP_3生産が顕著に遅延したが、Ca^<2+>-transientはブロックされなかった。2)NO感受性guanylyl cyclaseを阻害すると、Ca^<2+>-transientの潜時が顕著に延長し、媒精直後のcGMP増加がブロックされ、IP_3増加が著しく遅延し、ピーク値も半減した。3)NO scavenger oxyhemoglobinはCa^<2+>-transientにほとんど影響を及ぼさなかった。4)細胞内NO濃度([NO]_i)と[Ca^<2+>]_iの同時測定により、Ca^<2+>-transient開始前後に[NO]_i上昇があるかないか検討したが、検出出来なかった。5)NO感受性guanylyl cyclaseの阻害剤あるいはIP_3 receptorの阻害剤とCa^<2+>channel blockerの併用はCa^<2+>-transientの大幅な遅延をもたらした。精子のCa^<2+>channelが作動出来る事が必要なようである。以上から、NOはウニ卵の受精のCa^<2+>-transientにおいて機能している事を支持する積極的な証拠は得られなかったが、cGMPの重要性は再確認された。ウニ卵受精に際し、卵活性化に必須な一過性の細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇(Ca^<2+>-transient)に一酸化窒素(NO)は関与しているかいなか、今年度行った研究により以下4つの新たな知見を得る事が出来た。1.NO合成酵素(NOS)阻害剤で受精時のCa^<2+>-transientを完全にブロック出来るかいなか、3種4つの阻害剤で試した。その中で、L-thiocitrullineで精子あるいは精子と卵を処理した場合、媒精後、受精電位発生による小さな[Ca^<2+>]_i上昇が起きる迄に長時間を要した。しかし、Ca^<2+>-transientの時間経過、[Ca^<2+>]_iのピーク値は未処理のコントロール卵と大差なかった。この結果からは、精子由来のNOがウニ卵受精時のCa^<2+>-transientに関与していないのか、逆に、大変重要なのか、どちらとも言えない。2.L-thiocitrullineで受精時の卵のNO発生はブロック出来なかった。精子によると推察出来るようなごく初期のNO発生も認められなかった。しかし、変化は極めて小さく、まだ検討を要する。表記課題について、本年度実施計画に沿って行った実験の結果に基づき一応の結論を得た。

1.哺乳動物等でNO合成酵素(NOS)阻害剤とされるL-thiocitrullineでバフンウニ精子を前処理すると、媒精からCa^<2+>-transient開始までの時間が不規則に延長し受精率が低下したが、ムラサキウニでは受精率の低下は見られず、多精も5%以下であった。L-thiocitrullineは卵のcGMPとIP_3量増加を遅延させるが、guanylyl cyclase阻害剤のようなcGMP合成のブロツクは見られなかった。卵細胞内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_i)とNO濃度([NO]_i)変化の同時測定は、L-thiocitrullineが受精電位(AP)発生からCa^<2+>-transient開始までの潜時とAPから[NO]_i変化開始までの時間を延長させる傾向がある事を示したが、T-testの結果、有意とは言えなかった。L-thiocitrullineはウニ精子の受精能に影響を与えるが、卵のNOSを阻害出来ないと考える。2.そこで、NO scavengerとされるoxyhemoglobinがCa^<2+>-transientに与える影響を検討した。M.Whitaker等が用いた市販品は、彼等の言う通り、殆ど影響を及ぼさなかった。D.Epel等が調製し用いた標品は、溶媒が日本のウニに適さないのか、測定不能であった。常法に従ってoxyhemoglobinを調製し用いたが、わずかに[Ca^<2+>]_iのピーク値が低下したのみであった。3.精子を予め焦点を合わせた卵表面の一点にかけ、卵の[Ca^<2+>]_iと[NO]_iの同時測定を行い、Ca^<2+>-transientに先立つ[NO]_i発生があるかいなか検討した。いくつかの事例でAP数秒前にわずかな[NO]_i上昇が見られたが、大部分はCa^<2+>-transientの潜時の間には変化が認められず、Ca^<2+>-transientが立上がって5秒ほどして変化が起き、[Ca^<2+>]_iとほぼ同じ頃ピークに達した。以上より、現時点では、NOがウニ卵受精時のCa^<2+>-transientにおいて機能しているとは考えられない。2004年6月日本生理学会大会シンポジウムと一般講演で発表の予定である。
積雪地域におけるポリマー絶縁材料の劣化診断のための漏れ電流測定法の開発

本研究は屋外電力設備に使用されるシリコーンゴムやポリカーボネート等のポリマー絶縁材料の劣化診断を漏れ電流の面から行うことを目的として行ったものである。これまでの研究において当地方のような日本海沿岸の積雪地域では、塩雪による汚損と雪氷による湿潤などの環境による侵害が強くポリマー絶縁材料の耐候性の低下が大きいことが認められている。このことから本研究では,ポリマー絶縁材料に汚損と湿潤を実験糟内で人工的に与え,表面に電界を加えるIEC587耐トラッキング性試験を-2025°Cの温度範囲において行った。この試験中,材料表面に炭化や侵食を起こし,最終的なトラッキング破壊に至る過程の漏れ電流を測定し,分析を行った。一般に漏れ電流は不規則で断続的に流れる。このときの漏れ電流の振幅の大きさは確かに絶縁体の湿潤と汚損の度合いを判定する上で重要な指標を与えるものであるが,ここでは漏れ電流に含まれる高調波成分についても分析した。1)材料表面の撥水性が保たれているときは表面にグロー放電が散逸的に発生する。これが下部電極付近に集中するシンチレーション放電に推移するとき,漏れ電流に含まれる第3次第9次高調波成分が増大する。これによって放電が破壊につながるシンチレーション放電に変わった事がわかる。2)ポリカーボネートのような劣化の進展形態がシンチレーション放電発生からトラック(炭化導電路)形成という場合,高調波よりむしろ基本波成分が顕著に増大する。これがトラッキング破壊の前兆となる。3)シリコーンゴムの場合,シンチレーション放電発生によってトラックは形成されず,材料が分解されて侵食が起こる。侵食が拡大する過程において,もれ電流の高調波成分はやや増加する程度で,ある。この侵食は材料を貫通する極めて危険なもので,このとき,漏れ電流は一時中断するのでこれが破壊のシグナルとなる。4)低温環境においては漏れ電流の大きさは常温よりも小さいにもかかわらず,耐トラッキング性が低下する。このとき微小なグロー放電が頻発し、14kHzのパルス性漏れ電流としてあらわれる。これまでの実験の結果,浸漬によってわずかでも吸水した試料は凍結した場合,耐トラッキング性が低下することを確認している。そこで,シリコンゴム,合成ゴムなどのゴム試料およびポリカーボネート樹脂,ABS樹脂など充填材を含まないベースポリマー試料を純水に浸漬して基本的な吸水特性を実験・検討した。その結果,ゴム試料,ベースポリマー試料いずれも,浸漬すると吸水が進行して1週間から10日前後で飽和した。吸水率の点においては合成ゴムが約5%と顕著なのに対し,ABS樹脂は2%程度,シリコンゴム,ポリカーボネート樹脂,ポリエチレンなどは1%程度と僅かであった。また,最近多く用いられているシリコンゴムについては,屋外使用される場合,表面放電によって受ける電気的および化学的侵害を想定して,予めコロナ放電に曝した後に浸漬して吸水させた結果,大幅に吸水率が増加することを確認した。次に課電状態における漏れ電流測定を耐トラッキング試験,あるいは霧室法耐電圧試験をベースとした方法で行った。今年度は耐トラッキング試験においてトラッキング破壊に至る過程で流れる漏れ電流を13年度購入の高速サンプリングオシロと周波数分析器(既存設備)によって観測,分析する手法の開発を始めた。その結果,漏れ電流に含まれる高調波成分を試料表面に発生する放電の進展段階ごとにサンプリングして,その特徴を把握することができた。

本研究は近年,屋外電力設備の絶縁材料として適用範囲が拡大してきているシリコーンゴム等のポリマー絶縁材料の劣化診断を漏れ電流の面から行うことを目的として行ったものである。これまでの研究において当地方のような日本海沿岸の積雪地域では,環境による侵害が強くポリマー絶縁材料の耐候性の低下が大きいことが認められている。本研究では,屋外電力設備に使用されるシリコーンゴムやポリカーボネート等のポリマー絶縁材料が自然環境から受ける汚損と湿潤を人工的に与え,表面に電界を加える耐トラッキング性試験を適用した。この試験により材料表面に侵食や炭化を起こし,最終的なトラッキング破壊に至る過程の漏れ電流を測定し,分析を行った。また,低温環境を模擬してフリーザ内においても耐トラッキング性試験を行った。結果を要約すると,耐トラッキング性試験中にポリマー絶縁材料表面を流れる漏れ電流の変化は,材料表面の放電発生状態と劣化の進展形態によって異なる。1)材料表面の撥水性が保たれているときは表面にグロー放電が散逸的に発生する。これが下部電極付近に集中するシンチレーション放電に推移するとき,漏れ電流に含まれる第3次第9次高調波成分が増大する。これによって放電が破壊につながるシンチレーション放電に変わった事がわかる。2)ポリカーボネートのような劣化の進展形態がシンチレーション放電発生からトラック(炭化導電路)形成という場合,高調波よりむしろ基本波成分が顕著に増大する。これがトラッキング破壊の前兆となる。3)シリコーンゴムの場合,シンチレーション放電発生によってトラックは形成されず,材料が分解されて侵食が起こる。侵食が拡大する過程において,もれ電流の高調波成分はやや増加する程度で,ある。この侵食は材料を貫通する極めて危険なもので,このとき漏れ電流は一時中断するのでこれが破壊のシグナルとなる。4)低温環境においては漏れ電流の大きさは常温よりも小さいにもかかわらず,耐トラッキング性が低下する。このとき微小なグロー放電が頻発し、14kHzのパルス性漏れ電流としてあらわれる。
口腔内圧測定を用いた吸引・嚥下能力診断システムの確立－安全な摂食嚥下を目指して－

ベッドサイドや在宅環境でも容易に測定できる新たな口腔機能評価法として、吸引・嚥下時の口腔内圧変化に着目し、測定装置の作製及び測定方法の検討を行っている。試作した口腔内圧測定装置を用いて、成人女性114名および高齢者男性65名の最大吸引力を測定した結果、若年者女性群-37.9±13.0kPa、高齢者女性群ー32.2±11.7kPa、高齢者男性群ー16.03±6.4kPaであり、再現性は良好であった。しかし、個人差が大きく、特に高齢者男性の最大吸引力の測定時には、プローブであるチューブの吸引方法に戸惑う様子がみられ、最大吸引時の計測が行えていない可能性が考えられる。今後、各年代の基準値の設定を行うためには、さらに多数のサンプルを取得するとともに、チューブの太さや形状を再検討し、測定方法についても改良を行うことが必要である。また、装置の利便性を高めるために、呉工業高等専門学校電気情報工学科と協力し、既存の口腔内圧測定装置にかわる小型で安価な測定装置の試作を実施した。1回目の試作装置の改善点として、ディスプレイサイズを大きくすること、ADコンバータを高ビット化すること等が挙げられた。そこで、第2回試作装置では、外部デジタル信号によりSPIインターフェースで1倍から128倍のゲイン調整が可能なPGA(PGA112)を使用し、ADコンバータは12[bit]のADコンバータに変更した。メモリについては128[kbyte]の容量を持つSRAM(読み書きを自由に行える揮発性の半導体メモリ)を外付けし、ディスプレイは3.2インチのディスプレイを使用した。試作装置を用いてPGA出力評価、ノイズ評価、応答特性の評価を行ったところ、正しく測定され、吸引・嚥下時の口腔内圧力測定に必要な性能を満たしていると考えられた。しかし、実用化に向けてはさらなる動作確認および改善が必要である。ベッドサイドや在宅環境で簡便に行える摂食嚥下機能評価方法として,摂食・嚥下時の口腔内圧力測定の実用化を目指している。平成28年度はデータ採取を容易に行うために現状の装置の小型化を目指して,本体にディスプレイを搭載した装置を試作した。現在は,ディスプレイへの波形の表示方法や保存方法などを検討している。これまでは,装置とPCを接続して測定を行う必要があったため,小型化によって,より活用の場が広がると考えられる。最大吸引力は,20代の若年者,65歳以上の高齢者での測定を行い,口腔機能との関連性を検討した。その結果,若年者の方が有意に高い値を示した。また,最大舌圧との関連性が示唆された。本装置はプローブであるポリウレタンチューブの交換のみで測定が可能であり,対象者への負担も少ないため,従来使用されている装置と比べて多人数の測定が可能であった。吸啜動作は食物を摂取するために重要な動作であるが,成人における吸啜能力を評価している研究は少ないため,今後幅広い年代での測定を行うことで,健常者の基礎データを得ることができると期待される。嚥下時の口腔内圧力測定については,プローブであるチューブの長さや設置位置を変化させながら測定を行い,より最適な測定方法を検討した。硬軟口蓋移行部付近で圧力変化が計測される者が最も多かったが,口腔内の容量や口蓋の深さには個人差があるため,再現性が高く,圧力変化を確実に測定できる方法を今後も検討していく必要がある。平成28年度は幅広い年代の最大吸引力,嚥下時口腔内圧の測定を行う予定であったが,統一化した測定方法の検討に時間を要したため,研究対象者を増やすことが困難であった。また,様々な場所で測定を行うために,装置を小型化したものを試作しているが,ディスプレイにどのように波形を表示するか,測定した波形をどのように保存するかを検討している段階であり,実用化に至らなかったことも対象者を増やせなかった一因である。ベッドサイドや在宅環境でも容易に測定できる新たな口腔機能評価法として、吸引・嚥下時の口腔内圧変化に着目し、測定装置の作製を行っている。試作した口腔内圧測定装置を用いて、成人女性114名の最大吸引力を測定した結果、若年者群-37.9±13.0kPa、高齢者群-32.2±11.7kPaであり、再現性も良好であった。しかし、個人差が大きく、各年代の基準値の設定を行うためには、今後さらに多数のサンプルを取得し、解析を行うことが必要である。しかし、現在の装置は大型で持ち運びが難しく、様々なフィールドで測定を行うことは困難である。そこで、呉工業高等専門学校電気情報工学科と協力し、小型のマイコンモジュールであるArduinoと気圧センサなどを組み合わせて、既存の口腔内圧測定装置にかわる小型で安価な測定装置の試作を実施した。現行の装置は、センサーにデジタルオシロスコープとPCを接続し、波形をPC上に表示しているが、小型化した装置では、ディスプレイを一体型とし、ワンボード化するために、マイコンのみを基盤に実装した。試作した装置を用いて圧力変化の測定が可能であるかを評価したところ、吸引時に気圧変化が生じていることが確認されたが、試作した装置は1.8インチディスレイで波形が見づらく、また測定点が少ないため、吸引時の圧力変化を十分に測定することが困難であった。今後は、ディスプレイサイズを大きくし、また、変数保存用メモリとして外付けメモリを増やすなどで改良を実施するとともに、さらなるデータの蓄積を実施していく。

試作した口腔内圧測定装置を用いてより多くのデータ採取を行うことを計画しているが、装置の小型化および測定方法の標準化に時間を要しており、十分なデータ採取が実施できていないため。ベッドサイドや在宅環境でも容易に測定できる新たな口腔機能評価法として、吸引・嚥下時の口腔内圧変化に着目し、測定装置の作製及び測定方法の検討を行っている。試作した口腔内圧測定装置を用いて、成人女性114名および高齢者男性65名の最大吸引力を測定した結果、若年者女性群-37.9±13.0kPa、高齢者女性群ー32.2±11.7kPa、高齢者男性群ー16.03±6.4kPaであり、再現性は良好であった。しかし、個人差が大きく、特に高齢者男性の最大吸引力の測定時には、プローブであるチューブの吸引方法に戸惑う様子がみられ、最大吸引時の計測が行えていない可能性が考えられる。今後、各年代の基準値の設定を行うためには、さらに多数のサンプルを取得するとともに、チューブの太さや形状を再検討し、測定方法についても改良を行うことが必要である。また、装置の利便性を高めるために、呉工業高等専門学校電気情報工学科と協力し、既存の口腔内圧測定装置にかわる小型で安価な測定装置の試作を実施した。1回目の試作装置の改善点として、ディスプレイサイズを大きくすること、ADコンバータを高ビット化すること等が挙げられた。そこで、第2回試作装置では、外部デジタル信号によりSPIインターフェースで1倍から128倍のゲイン調整が可能なPGA(PGA112)を使用し、ADコンバータは12[bit]のADコンバータに変更した。メモリについては128[kbyte]の容量を持つSRAM(読み書きを自由に行える揮発性の半導体メモリ)を外付けし、ディスプレイは3.2インチのディスプレイを使用した。試作装置を用いてPGA出力評価、ノイズ評価、応答特性の評価を行ったところ、正しく測定され、吸引・嚥下時の口腔内圧力測定に必要な性能を満たしていると考えられた。しかし、実用化に向けてはさらなる動作確認および改善が必要である。今後は,平成28年度実施予定だった装置の小型化と並行して,プローブの設置位置や固定方法を検討し,再現性の高い嚥下時口腔内圧測定方法の確立を目指す。口腔内の容量や口蓋の深さなど口腔内の形態には個人差があるため,対象者の口腔内状態を記録・計測することで,どのような対象者においても統一した測定が行えるように検討する。測定方法が確立した後,あらゆる年代(まずは若年者および高齢者)での測定を行い,健常者の基礎データを得るとともに種々の口腔機能との関連を探る。測定方法が確立した際には,基礎データの測定と並行して嚥下障害を有するもののデータを測定し,嚥下障害の部位・程度と吸引・嚥下時の口腔内圧力変化との関連性を検討する。また,最大吸引力については,30・40・50代の測定および小児での測定を行い,対象者を増やすことで加齢変化についても検討する。装置の小型化については、ディスプレイの変更やメモリの改良を実施し、口腔内圧測定装置として吸引・嚥下時の口腔内圧変化の測定が実施可能であるかを検討していく。また、既存の装置では、吸引時の圧力変化について測定方法を検討し、さらに対象を拡大していく。嚥下時の口腔内圧力変化は、測定可能な場合と測定が困難である場合があるため、測定が困難であった対象者について、詳細な検討を行い、嚥下時口腔内圧力変化に影響を及ぼしている要因について解析を行う。
分子認識により誘起される非対称空間の創成と機能

本領域は,集積型錯体や配位空間の構造や電子状態の非対称性・キラリティーから構造・機能・物性の異方性や指向性を有する新機能分子・材料を創成することを目的に,カリックスアレーンやポルフィリン,フラーレンを用いたキラルな超分子構造を構築してきた。これまでの実績について概要を報告する。カリックス[4]アレーンを繋いだオリゴマーの金属自己集合により生じる三重らせん超分子錯体の合成に成功した。三重らせん錯体は複数の包接部位がゲスト認識に高い協同性を発現した。また,らせんキラリティーが包接されるゲスト分子のキラリティーにより誘導されることがわかり,不斉増幅現象がゲスト分子の包接に伴うらせん誘起に観測された。プラットホームであるビスレゾルシンアレーンの合成に成功し,このプラットホームに構築したビスキャビタンドの超分子重合がらせん超分子ポリマーを生成することを見出した。キラルなゲスト分子の包接により,超分子ポリマーのらせんの巻き方向が片巻に偏ることが明らかとなった。複数のポルフィリンを組み込んだモノマー分子の自己集合により形成される超分子ポリマーは,高次のらせん構造を形成することを顕微鏡実験により見出している。このらせん超分子ポリマーにキラルなゲスト分子を添加することで,超分子らせんの巻き方向を制御することに成功した。グラフェンの周囲をキラルな置換基で修飾によりグラフェンのπ共役平面をキラルにねじることに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本領域は,集積型錯体や配位空間の構造や電子状態の非対称性・キラリティーから構造・機能・物性の異方性や指向性を有する新機能分子・材料を創成することを目的としている。本領域の研究課題として解決されるべき具体的な問題は,1:アシンメトリーな金属配位場の高次分子機能の創出,2:金属錯体の自己組織化によるアシンメトリーな構造と機能の創出,3:アシンメトリーな空間の高度な分子認識や物質変換,輸送などの機能の創出,4:アシンメトリーな構造の電子物性や電子機能の創出,である。本領域の目的を達成するためには,金属配位圏非対称化の斬新な手法の開発が不可欠である。そこで,本研究では,金属配位により形成される自己集合カプセルのらせん不斉を効率的に誘導することで不斉分子認識空間を創出し,それを不斉分離や不斉反応触媒に利用することを計画する。我々は,カリックス[4]アレーンオリゴマーがガリウム三価イオンや鉄三価イオンとカテコール部位の錯形成を駆動力に超分子三重らせんポリマーを形成すことを見いだした。このホスト分子はピリジニュウム塩などのカチオン性ゲスト分子を効果的に包接した。三つのカリックス[4]アレーンにより形成される包接部位は,テレフタルアミド部位を介して立体的にリンクしているため,複数のゲスト分子の包接において,高い正の協同性が確認された。また,らせん構造の誘導に高いマジョリティー効果が確認された。さらに,レゾルシンアレーンカプセルの提供する不斉空間はキラルなゲスト分子と高いジアステレオ選択性と共に包接する。この分子認識をポリマー主鎖で行ったところ,この系においても不斉増幅現象が確認された。当初計画したカリックスアレーンらせん三重鎖構造の合成に成功し,不斉増幅を確認することができたので研究計画通り概ね順調である。合成プラットホームであるビスレゾルシンアレーンの合成にも成功し,計画通り研究が進んでいる。今後は,計画通りカリックスレゾルシンアレーンカプセルポリマーやカリックスアレーンポリマーを利用した不斉増幅現象について検討を行い,新たな不斉制御システムの開発に邁進していきたいと考えている。現在,ビスレゾルシンアレーンを修飾した超分子ポリマーの開発に成功しており,これを用いたキラルな非線形応答を検討中である。カリックスアレーンオリゴマーの三重らせん構造も構築には成功しており,これをポリマー構造に展開するために新たなカリックスアレーンポリマー構造の合成を検討中である。
視覚障害歩行者のためのコンピュータビジョンによるITSの開発研究

本研究は視覚障害者の単独歩行をコンピュータにより支援するITS (Intelligent Transportation System)を開発するものであり、世界の視覚障害者支援に役立つ研究である。この研究の概要は以下のとおりである。視覚障害者が遭遇している環境の状況をカメラで捉え、その画像情報をコンピュータビジョンの手法により処理・解析し、視覚障害者の歩行に必要となる重要な情報を算出し、音声でその情報を伝えるシステムを実現する。上記のシステムを実現するという目的を達成するため、平成15年度においては、画像による「横断歩道検知」の問題に取り組んだ。視覚障害者が横断歩道の前に立ち、横断歩道の長さを知る前にまづ、目の前の領域が横断歩道であるかどうかを知ることが大切である。このことから、以下の手順に従って横断歩道の検知に関する研究を備品のデジタルカメラを用いて進めた。1)横断歩道には万国共通に白色ラインの縞模様が存在する。この特徴を利用して、画像のHSLカラー空間における色情報と濃淡画像のガボールフィルター出力を用いて、画像の領域分割を行なった。領域分割は初期領域分割としてのラベル付けの第一段階と初期領域を併合する第二段階とから成る方法をとった。2)領域分割結果から領域の形状や統計的特性を利用して横断歩道領域の候補領域を抽出した。3)領域分割は時間が掛かるため、領域分割を用いない横断歩道候補領域の抽出の検討も行なった。すなわち、画像をウインドウ走査して、ウインドウ内に閾値以上のガボール・フィルタ出力を持つ画素の数が閾値以上、存在すれば注目画素を白とすることにより、横断歩道候補領域を白い領域として抽出した。4)横断歩道候補領域においてのみ、濃淡画像にソーベル・オペレータを施し、エッジ画像を得た。このエッジ画像からハフ変換を用いて、横断歩道の白色ラインの水平エッジラインを求めた。5)水平エッジライン、エッジ画像とスーザン・オペレータによって求めたコーナー点から白色ラインのコーナーを求めた。求められたコーナーは、次年度に継続される横断歩道検知のための重要な特徴点として用いられる。これまでの成果に基づいた論文を現在、準備中である。また、研究途中でコンピュータビジョンの応用として派生的な成果が得られたのでそれを発表したのが発表論文リストに挙げたものである。
実解析的側面からのウェーブレットと変動指数解析の研究

研究成果の1つは変動指数を用いたBMOノルムの一般化です。澤野嘉宏氏と筒井容平氏(信州大学)との共同研究で、変動指数の仮定をHardy-Littlewoodの極大作用素の弱有界性まで弱くしても一般化が可能である事を示しました。2つ目の成果は、変動指数をもつ様々な関数空間の研究です。中井英一氏(茨城大学)と澤野氏との共同研究で、変動指数型Muckenhoupt条件を満たすウェイトをもつ変動指数Lebegue空間をウェーブレットを用いて特徴付けました。また、野井貴弘氏(首都大学東京)との共同研究で変動指数をもつHerz、Besov、Triebel-Lizorkin空間の双対空間を明らかにしました。研究成果の1つは、変動指数によるBMOノルムの一般化です。2010年より変動指数をもつ関数空間でのBMO関数を伴う作用素の有界性の証明のために、この問題に取り組んできました。澤野嘉宏氏(首都大学東京)と筒井容平氏(東京大学)との共同研究により、変動指数の仮定をある程度弱く(Hardy--Littlewoodの最大作用素の変動指数Lebesgue空間での弱有界性が成り立つほど)しても、変動指数のノルムを使ってBMOノルムが表現できる事を示しました。研究成果の2つ目は、変動指数によって一般化されたMuckenhouptのウェイトおよびそのウェイトをもつ重み付き関数空間の研究です。澤野嘉宏氏と中井英一氏(茨城大学)との共同研究により、変動指数型Muckenhouptウェイトをもつ重み付き変動指数Lebesgue空間における特異積分作用素の有界性を示しました。それを応用し、十分な滑らかさと減少度をもつウェーブレットを使ってこの空間と同値なノルムを与えて特徴付けて、無条件基底を構成しました。さらに、重み付き変動指数Lebesgue空間のウェーブレットによる特徴付けの成立、または無条件基底の構成が可能である事が、変動指数型のMuckenhoupt条件と同値である事も示しました。研究成果の3つ目は、変動指数Herz空間の解析です。これまでHerz空間の3つの指数のうち、積分に関する指数のみが変動する場合について様々な作用素の有界性を調べて来ました。野井貴弘氏(首都大学東京)と共同で、全ての指数が変動する場合の研究に取り組んでいます。その第一歩として、適当な条件が仮定された指数に関する変動指数Herz空間の双対性を明らかにしました。研究成果の1つは、変動指数関数空間の基礎理論のまとめです。私はここ約20年間で急速に研究が進んでいる変動指数解析の理論について1冊の本にまとめる事を目的として掲げておりました。平成24年7月にその基礎理論について茨城大学にて集中講義を行ないました。その講義ノートをもとに、中井英一氏(茨城大学)と澤野嘉宏氏(首都大学東京)とともに一冊の冊子「Function spaces with variable exponents--an introduction--」を調和解析セミナー別冊として作成しました。また、同じ3名による変動指数関数空間に関する共著論文2本を投稿し、RIMS Kokyuroku Bessatsuへの掲載も決まりました。2つ目の研究成果は、変動指数解析へのウェーブレット理論の応用です。実解析において重要な役割を果たしているMuckenhouptのAp理論の変動指数による一般化の研究が近年活発になってきています。私はその一般化されたクラスApの特徴づけを、ウェーブレットと関連の深い特別な性質を持った直交射影の族を用いて与えました。3つ目の研究成果は、BMOノルムの変動指数による一般化についてです。これまでの多くの研究によってHardy-Littlewoodの最大作用素Mの有界性が保証されている変動指数関数空間においては通常の定数指数の関数空間と同様に多くの解析が可能となる事が判明しています。その有界性よりも弱い条件のもとでの解析を目指して、澤野嘉宏氏(首都大学東京)と筒井容平氏(早稲田大学)との共同研究により、Mの弱有界性のもとでこの一般化が可能である事を示しました。BMOノルムの一般化は、このノルムを手がかりとした様々な関数空間の特徴づけへの応用が期待できる話題です。研究実績の1つは、変動指数をもつ関数空間における種々の作用素の有界性に関する結果である。中井英一氏(茨城大学)、澤野嘉宏氏(首都大学東京)との共同研究で、log-ヘルダー条件が仮定された変動指数をもつ変動指数Lebesgue空間におけるHardy-Littlewoodの極大作用素の有界性の別証明、有界性の十分条件としてのlog-ヘルダー条件の緩和、変動指数とMuckenhouotのApウェイトとの関連の考察などといった課題に取り組んだ。