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中央アジア社会の持続性:ウズベキスタンの近隣コミュニティ(マハッラ)の実態調査

ウズベキスタンなど中央アジアの5カ国は、1991年のソ連解体後、新しい独立国家として国際社会に参入した。これらの国々は、政治と経済の大転換を行うとともに、社会の安定をはかる努力を続けている。現在中央アジアが直面している課題は数多いが、この大転換期において社会の安定を支えているのは何だろうか。そこで注目されるのが、マハッラとよばれる近隣コミュニティの存在である。このマハッラは、転換期の中央アジアにおいても持続的な社会発展を支える組織、あるいは市民社会の基盤として関心を集めている。本研究は、現地の研究者と共同してウズベキスタンのマハッラに関する実態調査を行い、その現状と課題を解明することを目的として行われた。研究の成果の内容理論枠組みを実証するために、本研究ではウズベキスタンを含む中央アジア数力国で現地調査を行っ(海外旅費、謝金)。第一回は8月に実施した。現地調査の目的は、中央アジアにおける「マハッラ」の現状と、住民の認識について正確な情報を得ることであった。また、現地調査では、「マハッラ」に関連する諸課題にたずさわっている政府関係者・研究者・市民などが、近隣コミュニティとしての「マハッラ」についてどのように認識しているのかをアンケートやインタビュー、公文書の収集を通して把握することを試みた。調査地域は、フェルガナ地域、サマルカンド州、ブハラ州、カラカルパック共和国およびアフガニスタンに接するテルメズ市で行なった。意義ソ連崩壊後の転換期にある中央アジア諸国のような社会で平和と安定を達成するには、伝統的な近隣コミュニティを通した地域社会の役割が不可欠である。このことを明らかにする第一段階として、まず理論枠組みを構築した。それと聞き取り調査の結果を合わせると「マハッラ」のような近隣コミュニティが、ソ連時代、独立後を通して、形を変えつつも存続してきたことが、結果として人々の生活において一定の役割を果たしてきたという実態が明らかになった。その上で、伝統的な近隣コミュニティであるマハッラの提供する「公式」「非公式」な手殺が、地域社会の持続性を維持するとともに、社会の転換に伴う諸問題の解決に一定程度機能することを示す。成果本研究の成果の一部は主に二つの方法で公表した。そのひとつは国際会議(Central Asian Studies:History,Politics,Society)を組織・主催し聞き取り調査の結果について意見交換を実施した。そして二つ目の方法として、複数の雑誌論文を公表した上で、『ウズベキスタンのいま一変わる国、ゆれる心』(242ページ、アジア経済研究所)という単行本の刊行の準備を完了し、6月に刊行見込みである本研究は、ウズベキスタンのマハッラに焦点を当て、その実態および存在意義と国民の間にマハッラに対する姿勢とマハッラの社会における役割の理解を深めることを目的としている。その中で中心となる検討課題は以下の二点である。本研究の成果を主に三つに分けることが出来る。本研究の期間中に出版された単著の著書(単行本)、研究論文と研究発表である。本研究概念的な部分と実態調査意の成果のもっとも詳しい分析は診察付の単行本(ティムール・ダダバエフ)『社会主義後のウズベキスタン-変わる国と揺れる人々の心-』、アジア経済研究所(アジアを見る眼110)、216頁、2008年に纏められており、その残りの部分は『ソ連時代のウズベキスタンの日常』(仮)という刊行物の形で2009年に刊行される予定である。
梅干し調味廃液の複合的再利用に関する基礎研究

梅干しの調味廃液の有効利用を図るために、(1)調味廃液中のグルタミン酸,クエン酸などの有効成分の分離回収、(2)調味廃液に含まれる糖およびクエン酸を用いたムメフラールの合成法の確立、(3)調味廃液中の色素を用いた色素増感型太陽電池の作製に関する研究を実施した。その結果、(1)選択的回収法に関する知見を得た、(2)調味廃液からマイクロ波を用いた反応で5-ヒドロキシメチル-2-フルフラールの合成に成功した、(3)太陽電池を作製し、発電を確認した。本研究では、梅干しの調味廃液の有効利用を図るために、下記のACに関する基礎技術を検討した。3年計画の初年度は以下の知見を得た。A.調味廃液中のグルタミン酸、クエン酸などの有効成分の分離回収調味廃液が塩共存下の有機酸であることから、有機酸の吸着平衡関係について検討した。架橋キトサン繊維における有機酸(酢酸、リンゴ酸、クエン酸)の吸着平衡関係を測定した結果、ラングミュア型の吸着等温線となった。吸着等温線は、共存塩の影響を強く受けた。活性炭素繊維におけるアミノ酸の吸着平衡関係を測定した結果、疎水性アミノ酸が選択的に吸着され、共存アルコールにより吸着量が減少した。B.クエン酸を用いたムメフラールの合成法の確立糖と触媒量のクエン酸からマイクロ波を用いてエチレングリコール中で反応させた結果、HPLC分析で2成分のみを確認した。一成分は変換率約15%程度で5-ヒドロキシメチルフルフラールであり、もう一成分は5-β-ヒドロキシエチルメチルフルフラールエーテルであることを確認した。この変換率は約10%程度であるので、糖からは20数パーセント5-ヒドロキシメチルフルフラールが合成されていることになる。今後はエチレングリコールの反応しない条件や無溶媒での反応も検討する。C.調味廃液中の色素を用いた色素増感型太陽電池の作製調味廃液には複数種類の調味液原料が含まれる。今回5種類の調味液原料を用いて太陽電池を作製し、その発電特性を比較した。その結果、5種類の調味液原料すべてで発電を確認し、使用量が最も多いものを用いた時、最も良い発電特性を示した。当該原料を用いた色素増感型太陽電池の作製条件(酸化チタンの成膜条件、プラス電極材料等)を検討した。その結果、開放電圧527mV、短絡電流0.56mA/cm^2、効率0.17%の特性を得た。高い開放電圧を示し、太陽電池としての将来性はあると考えられる。梅干し製造で最も大きな課題となっているのが調味液の廃液処理である。3年計画の2年目は以下の知見を得た。A.調味廃液中のグルタミン酸,クエン酸などの有効成分の分離回収調味液および調味廃液中の主成分の濃度分析を行い、定量した。昨年度未測定のリンゴ酸およびクエン酸について吸着平衡関係を測定した結果、塩の影響を強く受けることが分った。有機酸の吸着等温線は糖の影響を殆ど受けなかった。有機酸の未解離カルボキシル基と吸着剤の固定アミノ基との酸塩基中和反応を仮定し、吸着等温線の理論式を導出し、パラメータを決定した。共存天然色素の有効利用を目指し、粒状活性炭における天然色素の吸着平衡関係は測定した結果、実測値はフロイントリッヒ式でほぼ良好に相関出来た。B.クエン酸を用いたムメフラールの合成法の確立CEMのマイクロ波照射装置を用いて糖とクエン酸だけで収率8%程度であるが、ワンステップで5-ヒドロキシメチルフルフラールを合成することが出来た。HPLC分取をすればこの5-ヒドロキシメチルフルフラールを単離することが可能なため、糖とクエン酸の安い原料から高価な試薬を合成することが出来る。しかも無溶媒のため環境にやさしい合成手段といえる。C.調味廃液中の色素を用いた色素増感型太陽電池の作製太陽電池の特性が最も良かった調味液を用いて、太陽電池の短絡電流の向上を検討した結果、酸化チタンの膜厚を制御することにより短絡電流を前回の0.56mA/cm^2から1.21mA/cm^2に改善できた。また、太陽電池の発電に有効な物質を乾燥分離した後、太陽電池を作製したが、原液との優位な差は認められなかった。一方、太陽電池の発電特性を評価した結果、透明導電膜の高抵抗化が効率に影響していることが示唆された。梅干しの調味廃液の有効利用を図るために、下記のACに関する基礎技術を検討した。3年計画の最終年度は以下の知見を得た。

A.調味廃液中のグルタミン酸,クエン酸などの有効成分の分離回収昨年度までの結果を踏まえ、多成分化したモデル調味廃液を用いて、吸着平衡関係を測定し、構成成分の相互作用について検討した。モデル廃液を用いて、吸着平衡関係の測定実験を行い、廃液に含まれる有用成分の分離回収の収率について、塩濃度が影響を及ぼすことが判明した。また、電気透析法により、塩が優先的に廃液中から除去できることを実験的に検証することができた。以上の結果から、吸着法・電気透析法を併用することにより、クエン酸、天然色素など有用成分の選択的回収が可能であることが明らかになった。B.調味廃液に含まれる糖およびクエン酸を用いたムメフラールの合成法の確立マイクロ波を用いて、無溶媒でフルクトースとクエン酸からワンステップの反応でHMFおよびムメフラールが生成し、塩が存在すると収率の向上が見られた。さらに、糖およびクエン酸等が含まれる塩除去処理を行わない調味廃液からマイクロ波を用いた反応でHMFを比較的高収率で得ることが出来た。このように無溶媒や廃液から有効成分を取り出すことができ、研究目的にかなった結論を得ることが出来た。C.調味廃液中の色素を用いた色素増感型太陽電池の作製FTO基板を用いて酸化チタンの焼付け温度を変化させて太陽電池を作製した結果、短絡電流の向上が見られた。カーボンを陽極に用いた場合でも、最も良い特性として、開放電圧360mV,短絡電流1.08mA/cm^2,曲線因子0.498,効率0.194%が得られた。一方、調味廃液から太陽電池を試作した結果、短絡電流が低く、酸化チタンへの吸着工程の改善が必要であることが分かった。以上の研究による成果を国際会議や国内学会等で発表した。
国際関係のアポリア問題とその解決方策についての基礎的研究- 理論と実践の架橋

平成30年度は、前年度の研究を踏まえ引き続き、理論班は国際政治理論(ポストモダン)、政治哲学(平和主義)、正義論(規範理論)、国際倫理とグローバル倫理などのアポリアに関する理論を整理する観点から研究を進めた。事例班は、日本国際政治学会平和研究分科会(11月2日)において、杉浦功一が「平和とデモクラシーの間のジレンマの検証ー「神話」は崩壊したのか?」、市川ひろみが「兵役拒否をめぐるアポリアーアポリアの認定・無視・粉飾と回避・緩和・解決ー」というテーマで報告するなど、各自の事例について研究を進めた。研究会を京都女子大学において4回開催した。第1回(6月11日)は、平和構築の現場で実務を担われてきた井上健さんに、現場での経験からアポリアについてお話しいただくことができた。第2回(9月22日)は、日本国際政治学会平和研究分科会での報告者・コメンテーター(杉浦功一、市川ひろみ、定形衛)による報告・議論を深めることができた。第3回(11月24日・25日)は、芝崎厚士駒澤大学教授に、理論的な観点から国際関係論をアポリアの観点から論じる意味についてコメントをいただいた。この研究会では理論的な観点から議論を深めることができた。第4回(2019年2月23日・24日)は、ゲストスピーカーとして眞嶋俊造広島大学准教授を招き、軍事研究の観点からアポリアについて知見を深めることができた。また、国際関係論のアポリア問題についての出版に向けて研究メンバー間の共通理解を確認した。申請当時は、本共同研究を3年間で完結する計画であったが、1年目、2年目で研究を計画通りに進めることができなかった。これは、事例班がそれぞれの事例において多数のアポリアを発見したが、それらをどのようにまとめることができるのかについての議論に予想より時間を要したためである。そのため、当初29年度に予定していた学会報告は、30年度に行った。共同研究としての方向性も定めることができたが、出版の準備は充分に進めることができなかった。研究会を京都女子大学で2回開催する。第1回の研究会は7月に開催し、各分担者が出版に向けた研究の成果を報告し、全員で共有する。第2回は、23月に開催し、各分担者が原稿を持ち寄り、本として統一できるよう全員で確認する。平成28年度は、理論班は、国際政治理論(ポストモダン)、政治哲学(平和主義)、正義論(規範理論)、国際倫理とグローバル倫理、などの観点からアポリアに関する理論を整理する観点から研究を進めた。アポリアとは、アイロニー(困惑:当初の想定にない帰結)、アンチノミー(二律背反)、ディレンマ(葛藤)、パラドクス(逆説:当初の想定と反対の帰結)である。事例班は、国際関係のイシューに内在するアポリアを発掘して、その特徴を抽出する作業を行った。研究当初予想していた以上に数多くのアポリアの事例があることに気づいた。分担者はそれぞれ、兵役拒否、内戦と軍事介入、平和構築、大量破壊兵器、難民/国内避難民、人道支援、ジェンダーについて報告した。個々のテーマにおいて、複数のアポリアを抽出することができた。報告を通じて、アポリアを捉える際には、時間的経過、空間的限定、対象(ある人にとってのアポリアは、他の人にとってはアポリアではないなど)を明確にする必要があることに気づいた。研究会を京都女子大学にて3回開催した。1回目(7月9日・10日)は、全体を概観し、分担者間での共通認識を基盤とするため、各自がそれぞれの観点からアポリア研究の方向性について報告した。2回目(12月17日・18日)・3回目(1月21日・22日)の2回の研究会では、各自がそれぞれの分担部分についての報告を行った。第3回の研究会では、第1回、第2回の研究会を通した議論を踏まえ、今後の研究の進め方について議論した。研究会において共同研究者による報告・討論が活発に行われ、おおむね順調に研究を進めることができている。ただし、本研究の鍵概念であるアポリアについては、当初想定したよりもより多くの事例が抽出され、複雑かつ重層的なとらえ方ができることに気づいた。そのため、今後の研究の進め方を改めて検討する必要が生じている。平成29年度は、前年度の研究を踏まえ、理論班は国際政治理論(ポストモダン)、政治哲学(平和主義)、正義論(規範理論)、国際倫理とグローバル倫理などの観点からアポリアに関する理論を整理する観点から研究を進めた。ゲストスピーカーのコメントから国際関係を俯瞰する視点を得ることができた。事例班は、前年度発掘した国際関係のイッシューに内在するアポリアについて、研究を進めた。個々の事例はそれぞれにアイロニー(困惑)、アンチノミー(二律背反)、ディレンマ(葛藤)、パラドクス(逆説)が、複数存在する。これらのアポリアは、誰の視点からとらえるか、どのような時間的・空間的範囲で捉えるかよって変化する。つまりどの観点からアポリアを捉えるかが重要である。ゲストスピーカーによる問題提起によって、事例間に通底する観点について共通認識を持つことができた。研究会を京都女子大学で2回開催した。1回目(7月29日・30日)は、研究分担者の個別報告の他に、ゲストスピーカーとして竹中千春立教大学教授を招き、国際関係全体を俯瞰するアポリア問題について議論を深めることができた。2回目(12月16日・17日)は、ゲストスピーカーとして定形

衛名古屋大学教授を招いた。各分担者がそれぞれ分析している事例に通底する観点「破壊と秩序形成」、「脱出とアイデンティティ」、「介入と救済」について示唆を得ることができた。また、最終年度の研究の進め方について方針をまとめた。研究会において共同研究者およびゲストスピーカーによって、報告・討論が活発に行われた。ただし、国際関係のアポリア問題として論じることの意義を精緻化する段階で、共同研究としてまとめることができず、当初予定していた学会報告は行うことができなかった。平成30年度は、前年度の研究を踏まえ引き続き、理論班は国際政治理論(ポストモダン)、政治哲学(平和主義)、正義論(規範理論)、国際倫理とグローバル倫理などのアポリアに関する理論を整理する観点から研究を進めた。事例班は、日本国際政治学会平和研究分科会(11月2日)において、杉浦功一が「平和とデモクラシーの間のジレンマの検証ー「神話」は崩壊したのか?」、市川ひろみが「兵役拒否をめぐるアポリアーアポリアの認定・無視・粉飾と回避・緩和・解決ー」というテーマで報告するなど、各自の事例について研究を進めた。研究会を京都女子大学において4回開催した。第1回(6月11日)は、平和構築の現場で実務を担われてきた井上健さんに、現場での経験からアポリアについてお話しいただくことができた。第2回(9月22日)は、日本国際政治学会平和研究分科会での報告者・コメンテーター(杉浦功一、市川ひろみ、定形衛)による報告・議論を深めることができた。第3回(11月24日・25日)は、芝崎厚士駒澤大学教授に、理論的な観点から国際関係論をアポリアの観点から論じる意味についてコメントをいただいた。この研究会では理論的な観点から議論を深めることができた。第4回(2019年2月23日・24日)は、ゲストスピーカーとして眞嶋俊造広島大学准教授を招き、軍事研究の観点からアポリアについて知見を深めることができた。また、国際関係論のアポリア問題についての出版に向けて研究メンバー間の共通理解を確認した。申請当時は、本共同研究を3年間で完結する計画であったが、1年目、2年目で研究を計画通りに進めることができなかった。これは、事例班がそれぞれの事例において多数のアポリアを発見したが、それらをどのようにまとめることができるのかについての議論に予想より時間を要したためである。そのため、当初29年度に予定していた学会報告は、30年度に行った。共同研究としての方向性も定めることができたが、出版の準備は充分に進めることができなかった。平成29年度は、平成28年度の研究によって明らかになった課題に取り組むため、研究の進め方について検討する。その上で、理論班と事例班は共同でアポリアの分類化と類型化を行う。理論班と事例班は、前年度に事例班が抽出したアポリアの分類化(アイロニー、アンチノミー、ディレンマ、パラドクス)を共同で行う。また、アポリア間の関係性についても検討する。また、理論班と事例班は、アポリアの分類化を踏まえつつ、アポリアを類型化(概念内在型、行為内在型、構造内在型)して、アポリア研究の理論化を試みる。研究会を京都女子大学にて2回開催する。各回の研究会では、各自がそれぞれの分担部分についての報告を行う。各回でゲストスピーカーにコメントをお願いし、議論を深める。
放射冷却条件下における傾斜農地の局地的低温発現機構に関する研究

盆地、傾斜農地などの複雑地形で発現する局地的低温は、放射冷却条件の下で卓越するとともに、温度の垂直分布が逆転層で特徴づけられるものとなる。このとき下降してくる気流の熱的特性の解釈が異なり、凍霜害の恒久的対策方法に対する考え方が正反対となる混乱が現存する。筆者らは「斜面下降気流の低地部に対する熱的作用の性格は時刻によって変わり、日没前後は冷気流として、夜半以降は放射による冷却を抑制する作用を果たすことが多い」という仮説をたてている。そこで仮説の検証と低温発現機構を解明するために、主観測対象地として宇部市の傾斜茶園、副対象地として学内の山地を選び,現地に下降気流の動きや地中熱流を人為に方化させる種々の実験装置もセットした上で、赤外放射温度計(熱映像装置)と通常のデ-タロガ-により気象観測を行った。これまでの解析結果は我々の仮説を裏付けるデ-タが多く出ており、特に重要な点である夜半の下降気流が低地部に対しては冷却緩和に作用している場合が多いことを見いだした。次に、地被の構造がモザイク的である場所の表面の冷却について実験とシミュレ-ション解析から、熱容量と熱拡散係数の差が冷却に寄与することが大であることを明らかにした。そこでは、植物、例えば蒲鉾状の茶株の存在は地中から熱補給を遮断するため、とくに表層部の冷却が進み、冷熱源となることが示された。また、斜面を上下に直線的に結ぶ裸地面の道と水平方向に茶株の間を抜ける道との上で、気温の垂直分布を測定した結果、下降気流の強い方が高温であった。風速が弱まる所の冷却の強まりが確認された。初年度に表面温度分布の中に「ゆらぎ現象(ロ-ル状対流)」を世界で初めて検出したが、今年も再確認できた。ただし、この興味ある事実をさらに詳細かつ定量化するには、新たな測器の準備と研究の展開が必要である。放射冷却条件の下における盆地、傾斜農地などの複雑地形の局地的低温発現は、逆転層の形成により特徴づけられる。そのため場所の上下の位置関係から下降してくる気流の熱的特性の内容の解釈が異なり、凍霜害の恒久的対策方法に対する考え方が正反対となる混乱が現存する。筆者の仮説は「斜面下降気流の熱的性格は時刻によって変わり日没前後は冷気流として、夜半以降は放射による冷却を抑制する作用を果たすことが多い」である。そこで仮説の検証と低温発現機構を解明するために、本年度の研究では主観測対象地として宇部市の傾斜茶園副として学内の山地を選び、現地に下降気流の動きを人為に変化させる種々の実験装置もセットした上で、赤外放射温度計(熱映像装置)を用いて広域を同時・継続的に、併せて通常のデ-タロガ-により気温、地温、風速放射量などを測定して詳細に解析を行なった。これまでの結果はこの仮説を裏付けるデ-タが多い。すなはち、特に重要な夜半の下降気流は冷却緩和に作用している場合が多かった。一方、冷気流である時間の長さがかなり短い傾向がででいる。これが季節変動に基づくものか、大気の垂直分布特性に基づくものか今後の研究課題の一つとなった。春季晩霜期の実験に期待するところである。今回新たに熱画像測定ならではの知見を得ることができた。馬蹄形の盆地の低温安定層の上限付近の傾斜面で「表面温度分布の揺らぎ現象」を世界で初めて検出できたことある。これは下降気流の熱的特性の判断

材料となりうると思われる。従来気象学的立場から論じられてきた「揺らぎ現象」は数十km以上の大規模なスケ-ルであって、それに比較すると極微ともいえ特筆べき点といえる。また、購入の赤外放射温度計(熱映像装置)が濃霧でも地物の表面温度を正確に測定できることを確認した。盆地、傾斜農地などの複雑地形で発現する局地的低温は、放射冷却条件の下で卓越するとともに、温度の垂直分布が逆転層で特徴づけられるものとなる。このとき下降してくる気流の熱的特性の解釈が異なり、凍霜害の恒久的対策方法に対する考え方が正反対となる混乱が現存する。筆者らは「斜面下降気流の低地部に対する熱的作用の性格は時核によって変わり、日没前後は冷気流として、夜半以降は放射による冷却を抑制する作用を果たすことが多い」という仮説をたてている。そこで仮説の検証と低温発現機構を解明するために、主観測対象地として宇部市の傾斜茶園、副対象地として学内の山地を選び、現地に下降気流の動きや地中熱流を人為に変化させる種々の実験装置もセットした上で、赤外放射温度計(熱映像装置)と通常のデ-タロガ-により気象観測を行った。これまでの解析結果は我々の仮説を裏付けるデ-タが多く出ており、特に重要な点である夜半の下降気流が低地部に対しては冷却緩和に作用している場合が多いことを見いだした。次に、地被の構造がモザイク的である場所の表面の冷却について実験とシミュレ-ション解析から、熱容量と熱拡散係数の差が冷却に寄与することが大であることを明らかにした。そこでは、植物、例えば蒲鉾状の茶株の存在は地中からの熱補給を遮断するため、とくに表層部の冷却が進み、冷熱源となることが示された。また、斜面を上下に直線的に結ぶ裸地面の道と水平方向に茶株の間を抜ける道との上で、気温の垂直分布を測定した結果、下降気流の強い方が高温であった。風速が弱まる所の冷却の強まりが確認された。初年度に表面温度分布の中に「ゆらぎ現象(ロ-ル状対流)」を世界で初めて検出したが、今年度も再確認できた。ただし、この興味ある事実をさらに詳細かつ定量化するには、新たな測器の準備と研究の展開が必要である。
思春期における怒りへの対処行動特性評価のための尺度開発

研究目的:高校生の怒りの感情に随伴する不適切な対処行動に対する予防的介入に関する知見を得ることをねらいとして,内容的妥当性と構成概念妥当性,ならびに信頼性の検討を通して,高校生アンガーコーピング特性評価尺度の開発を行うことを目的とした。研究方法: 2014年4月,試験的調査を基に作成した「高校生アンガーコーピング特性評価尺度」(暫定版)を用いて調査協力が管理者から得られたA県内8校の公立高等学校等に通学する高校生4, 056名に無記名自記式調査を実施した.その結果,得られた有効回答票3, 360部のデータを尺度開発に投入した。内容的妥当性を探索的因子分析で検討し,構成概念妥当性を抽出できた因子で斜交モデルを構築し,その因子構造のデータへの適合性を確認的因子分析で検討した.尺度の信頼性はCronbachのα信頼性係数により検討し「高校生アンガーコーピング行動特性評価尺度」を開発した.さらに交差妥当性の検討のため,開発した尺度を用いてA県の高校13年生847名を対象に2014年11月下旬から12月にかけて無記名自記式調査を実施した.倫理的配慮として研究への協力は自由意思によるものであること,途中で中断できること,データは研究のみに使用すること,ならびに研究結果の公示を明示した.また,所属機関の承認を得て実施した.研究成果:探索的因子分析では4つの因子が抽出され,因子Iは「援護要請」,因子IIは「状況分析」,因子IIIは「暴力」,因子IVは「逃避」と解釈した。それら4因子16項目で構成される斜交因子構造モデルは,構成概念妥当性を確認的因子分析で検討したところ,適合度指標はCFI=0.906, RMSEA=0.070となり,統計学的に支持され,信頼性も許容範囲にあった.交差妥当性についても適合度指標CFI=0.925, RMSEA=0.095であり,統計学的に支持された.前記尺度は,ラザルスのストレス理論における認知的行動的側面への反応という概念が統計学的に支持されたことから学問的な視点から見ても従来にはない簡便で有用な測定尺度が開発されたと推察された.本尺度は,高校生を対象とした激しい怒りへの対処として4つの領域で評価が可能であり,コーピング戦略の傾向を把握することが可能である.研究成果は,日本保健科学学会誌で発表する予定である.研究目的:高校生の怒りの感情に随伴する不適切な対処行動に対する予防的介入に関する知見を得ることをねらいとして,内容的妥当性と構成概念妥当性,ならびに信頼性の検討を通して,高校生アンガーコーピング特性評価尺度の開発を行うことを目的とした。それら4因子16項目で構成される斜交因子構造モデルは,構成概念妥当性を確認的因子分析で検討したところ,適合度指標はCFI=0.906, RMSEA=0.070となり,統計学的に支持され,信頼性も許容範囲にあった.交差妥当性についても適合度指標CFI=0.925, RMSEA=0.095であり,統計学的に支持された.前記尺度は,ラザルスのストレス理論における認知的行動的側面への反応という概念が統計学的に支持されたことから学問的な視点から見ても従来にはない簡便で有用な測定尺度が開発されたと推察された.本尺度は,高校生を対象とした激しい怒りへの対処として4つの領域で評価が可能であり,コーピング戦略の傾向を把握することが可能である.研究成果は,日本保健科学学会誌で発表する予定である.
小児用補助人工心臓のための超小型遠心ポンプの研究開発

平成10年度に超小型遠心ポンプのポンプヘッドの設計、駆動用モーターの選定、ポンプ駆動部の設計・試作を行った。平成11年度には試作したポンプのフリーインペラーの安定性、ポンプの水力学的特性やポンプ効率性を評価し、インペラーの羽根形状を若干変更し,直線型と曲線型の2種類の羽根形状を有するインペラーを新たに試作した。平成12年度には試作した超小型遠心ポンプの水回り試験および新鮮羊血を用い溶血試験を行ったが、インペラー下面のtripodが長時間の駆動で磨耗することが判明した。以下の3点1)駆動用装置マグネットとインペラーマグネットのカップリング距離2)インペラー下面の支持構造3)インペラー上面の羽根構造、の問題点を解決するために平成11年に試作した3点支持遠心ポンプを改良し、一点支持ポンプを作成し、水回り試験を施行した。一点支持ポンプと3点支持ポンプを比較すると、圧力-流量特性においては顕著な差は認められなかった。一点支持ポンプ効率はポンプ流量の増加にともない、効率も増加し、3点支持ポンプの効率と比較して二倍以上の効率を示した。これらの実験結果から一点支持ポンプは動物実験において長期使用可能であると判断した。平成13年度には羊・子牛等の中動物を用いた長期間の移植実験を計画していたが、ブタを用いた急性植え込み実験のみを施行した。全身麻酔下、左開胸にて心臓を露出し、左心室心尖部脱血、下行大動脈送血にて超小型遠心ポンプを装着した。低回転域に置いては良好な脱血が得られ遠心ポンプによる良好な左室機能補助効果が得られたが、高回転域では遠心ポンプの高吸引力による脱血のsackingが発生し、遠心ポンプ特性を考慮したドライブングシステムの開発の必要性が示唆された。平成10年13年の研究期間に超小型遠心ポンプの設計・試作は遂行できたが、長期動物実験の遂行は今後の研究課題と考えている。本年度はポンプシステムの基本設計と試作を行った。大原、高谷ら.が従来より研究に携わってきた成人用の遠心式血液ポンプと駆動系の基本構造を応用し、かつ新たにフリーインペラー(freeimpellar)構造を採り入れた。設計の基本理念としては、本研究におけるポンプはおもに小児の中期的心補助用であるため、ポンプ本体が完全埋め込み式となるよう超小型を計るより、むしろインペラー上のベーン(vane)の枚数・ベーンとポンプケーシングのクリアランス・小型で信頼性の高いモーターの選択などの設計を工夫することで低回転・低流量(100ml/min程度)から安定したパフォーマンスを発揮できることを目標とした。現時点で小型かつ信頼性の高いブラッシュレスモーターのdimensionから、ポンプケーシングの直径は60mm(吐出ポートを除く)とし、高さは約30mm(流入ポートを除く)とした。また流入・吐出ポートの内径は8mmとした。これらはすべてポリカーボネートの削りだしで作成された。インペラーは直径50mm、高さ18mm(ベーンを含む)とし駆動ユニットのドライビングマグネットに対応するリング状のマグネット(Nd-Fe製)を内包する。またインペラー数は4枚とした。駆動ユニットには、米国Inland Motor社製のブラッシュレスモーター(直径41mm、高さ19.2mm)を採用した。

このモーターのケーシングはアルミ製で直径60mm、高さ27mmとした。平成11年3月、山形大学において試作第1号機が完成しmockloopを用いた性能試験が開始された。11年度はこの試作1号機の性能に基づいて設計の改良を行う予定である。平成10年度に設計・試作したポンプを用いて模擬回路内での水回し試験を行い,軸なしインペラー(フリーインペラー)の安定性・ポンプ単体としての水力学的特性やポンプ効率等を調べた。これらの結果から,試作機の左心室補助ポンプとしての水力学的性能はほぼ満足できるものであったが,より高いインペラーの安定性とポンプ効率を追求する目的で,インペラーの羽根形状を若干変更し,直線型と曲線型の2種類の羽根形状を有するインペラーを新たに試作した。また,ポンプ運転用の専用コントローラーを高谷節雄教授のもとで作成した。また,これらの改良型ポンプとコントローラーを用いて水力学的特性やポンプ効率等のテスト,およびin vitroでの溶血試験を再開した。さらに羊・子牛等の中型動物を用いて,上行大動脈や下行大動脈送血に適する送血管・左室心尖部脱血や左房脱血などの脱血部位毎に最適となる脱血管等の選択,といったfitting study,短時間のin vivoでのポンプ性能等の急性実験を開始した。平成12年度は,ひきつづきin vitroでのポンプ性能の評価を行うと同時に,急性動物実験も継続しポンプのfitting studyや溶血・血栓形成など,血液接触を主体とした生体適合性の評価を行う予定である。平成11年度に試作したポンプを用いて,模擬回路内での水回し試験および新鮮羊血を用いた溶血試験を行った。溶血試験では,試作ポンプは極めて低い溶血特性を示し動物実験に十分使用可能であると判断された。この結果は平成12年9月7-9日に行われた第8回International Society for Rotary Blood Pump(Aachen,Germany)で発表した。しかし,この実験ではインペラーとポンプのボトムケーシングの間隔を調整するためのインペラー下面のtripodが長時間の駆動で摩耗することが判明したため,現在主に以下の3点についてシステムの改良が必要を行っている。1)駆動用装置マグネットとインペラーマグネットのカップリング距離を拡大しtripodにかかる負荷を軽減する。2)インペラー下面の支持構造をモノピボットベアリングに変更する。3)インペラー上面の羽根形状を変更して3枚の羽根の上部にtripodを埋め込み,カップリング距離拡大によるインペラー浮上の際にもポンプケーシング上面と滑らかに接触できるようにする。平成13年度には,これらの改良が終わり次第,水力学試験,溶血試験を再開し,さらに羊・子牛等の中型動物を用いたfitting study,急性埋め込み実験を移行したい。平成11年に試作した超小型遠心ポンプの水回り試験および新鮮羊血を用い溶血試験において以下の3点1)駆動用装置マグネットとインペラーマグネットのカップリング距離2)インペラー下面の支持構造3)インペラー上面の羽根構造、に問題があることが判明した。これらの問題点を解決するために平成11年に試作した3点支持遠心ポンプを改良し、一点支持ポンプを作成し、水回り試験を施行した。一点支持ポンプと3点支持ポンプを比較すると、最大流量は一点支持ポンプが三点支持ポンプに比して高い値を示したが、同じ流量における揚程の差は微小なものであった。
酸性雨によるコンクリート構造物の劣化機構に関する研究

本研究によって明らかにされた主な成果は、1)日本各地のコンクリート建造物が酸性雨の影響を受けていることを確認したこと、2)酸性雨によるコンクリート建造物の劣化機構を明らかにしたこと、の2点である。コンクリートが酸性雨の影響を受けていることを確認するためには、屋外のコンクリート建造物において、本来コンクリート中には存在し得ない窒素酸化物を検出する必要があるが、窒素酸化物は気化して逸散し易いため、一般にセメントコンクリートに用いられている分析手法を適用することは困難である。本研究では、金属中に含まれている気体を分析する機器を利用して、日本各地のコンクリート構造物に相当量の窒素酸化物が含まれていること確認するとともに、コンクリートの細孔溶液の分析に用いられているイオンクロマトグラフィー法によってコンクリート中の窒素酸化物が定量できる可能性があることを示した。コンクリートは本来、高アルカリ性の材料であるため、健全なコンクリート構造物であれば、酸性雨によって急速に劣化する可能性は少ないと考えられる。しかし、ひびわれが存在したり、品質の劣る多孔質のコンクリートから成る構造物では、雨水が容易にコンクリート内部に浸透するため、コンクリートのアルカリ性を急速に低下させる恐れがある。本研究では、このような観点に立って、コンクリートの細孔溶液のpHの低下とセメント硬化体を構成するC-S-Hの分解との関係をモデル実験を通じて明らかにした。さらに、酸性雨の影響を受けたコンクリート構造物から採取した試料の分析を行って、C-S-Hが顕著に分解していることを確認した。以上を通じて、酸性雨によるコンクリートの細孔溶液のpHの低下とこれに伴うC-S-Hの分解がコンクリート構造物の劣化を促進させるという劣化機構を検証した。酸性雨によってコンクリート構造物の早期劣化が生じる条件は、コンクリートにひびわれや空洞などの雨水の浸透を容易にするような欠陥が存在する場合である。このようなコンクリート構造物に及ぼす酸性雨の影響としては以下の2点が考えられる。その1つは、細孔溶液のpHの低下に伴って水酸化カルシウムの溶解度が増大するため、ひびわれ等を通じてカルシウムイオンが溶出と、コンクリート組織そのものが次第に多孔質となることであり、もう1点はpHが10以下に低下するとセメント硬化体の基本組織であるC-S-Hが分解してCaCO_3、SiO_2及びH_2Oとなり、コンクリートが1種の土石材料に変質することである。本研究では平成5年度に、前者による劣化が実際の構造物に生じているか否かを、析出物中における窒素化合物の分析を通じて確認したものである。固体中の微量の窒素化合物を通常の化学分析によって検出することは極めて困難であるとされている。本研究では析出物を微粉砕した後、イオン交換水によって溶解して溶液試料を調製し、イオンクロマトグラフィーによって定量することにした。また、このような検出方法の妥当性を確認するために、同一の試料について、金属中の気体を分析する装置による定量も実施した。試料は、関東、東北、中部、近畿の数カ所のコンクリート構造物から採取した石灰質溶出物である。金属中の気体を分析する装置による結果では、全ての試料について窒素が定量され、その範囲は133362ppmであった。イオンクロマトグラフィーによる分析の結果においても全ての試料から窒素化合物が定量され、NO_2^-として680ppm、NO_3^-として8374ppmが検出された。以上の分析を通じて、酸性雨によるコンクリートの劣化に関する上記の機構が確認された。また、イオンクロマトグラフィーという比較的一般的に用いられている分析機器によって石灰質溶出物中の窒素含有化合物の定量ができることが明らかになった。酸性雨によるコンクリートの劣化が基本的には細孔溶液のpHの低下に伴うC-S-Hの分解によることを実験的に明らかにするとともに、これを酸性雨の影響を受けたコンクリート構造物から採取した試料の化学分析を通じて確認した。

一般に、C-S-HはpHの値が11付近以下になると不安定になり、分解を加速すると言われている。このことを確認するために人工的にひびわれを入れたコンクリート供試体のひびわれ部分からNO_3及びSO_4^2を含む酸性溶液を流入させ、滴下溶液中のSiの分析ならびにpHの測定を行った。その結果、pHが11前後から滴下溶液中のSiの濃度か急激に増大することが認められた。一方、酸性雨の影響を受けたコンクリート構造物から採取した試料を用い、重液分離法によってC-S-Hの分解を調べた結果、表面から10mmまでの部分ではC-S-Hが完全に分解しており、また表面から1020mmの部分では健全部分の約1/2程度のC-S-Hが検出されるに止まった。これらの部分でのいずれも中性化している部分であり、細孔溶液のpHは明らかに11以下になっている部分である。以上から室内実験を通じて明らかにされた知見、即ち、酸性雨によるコンクリートの劣化が細孔溶液のpHの低下に伴うC-S-Hの分解によるものであるという知見が、屋外において酸性雨の影響を受けたコンクリートの分析を通じて確認することができた。なお、C-S-Hの分解を生じている部分において,NO_3及びSO_4^2がどのようにセメント水和物と結合しているかという点に関してもX線回析試験またはEPMAによる状態分析などを通じて検討を行い、新しい知見を得た。
血管壁障害、修復の制御機構における血管内皮細胞機能に関する分子病理学的研究

本年度の主な研究成果は以下の通りである。1.動脈硬化と内膜内血管新生:ヒト冠動脈硬化内膜にみられる新生血管形成は、動脈硬化の進展と密接な関係にあり、特に活動性硬化病変に血管新生が目立つことから、内膜内血管新生は動脈硬化進展因子の一つと考えられた。さらにHVJ-リポゾーム法によるVEGF遺伝子の血管壁内導入により、硬化内膜内の血管新生モデルを開発した。2.血管新生機構:血管新生の分子制御機構におけるVEGF、bFGFの病態学的意義を明らかにし、特に低酸素下でのVEGF産生にはAP-1活性化を介する産生機構が重要であった。また胎児期の胎盤、網膜血管の発達、成熟にVEGFが重要な役割を果たしていることを明らかにした。3.血管壁遺伝子導入法の確立と改善:血管壁遺伝子導入法の基礎的研究として、我国で開発されたHVJ-リポゾーム法を用いて、またその改良体であるHVJ-陽性リポゾーム法により、効率よく血管壁内にオリゴペプチド、遺伝子を導入しうることを明らかにした。現在、血管壁のみならず肝臓、気道などへの導入法の検討を進めている。1.動脈内膜の障害発生、修復とサイトカイン1)遺伝子導入モデルを用いた解析:動脈壁遺伝子導入モデルの開発を目的とした予備実験として、β-ガラクトシダーゼ遺伝子導入を指標としてHVJ-リポゾーム法を用いて、その導入効率および導入標的細胞の同定、分布を検討した。本法により家兎総頚動脈の中膜平滑筋細胞の約80%に遺伝子導入が可能であり、また導入遺伝子の発現は、導入後少くとも2週間迄は十分に持続していた。さらに本法による内皮細胞障害として、部分的内皮細胞の胞体の膨化を認めたが明らかな剥離は軽微であった。従って本法の動脈壁内遺伝子導入効率は高く内膜障害の治療法への応用のみならず障害因子遺伝子導入による障害モデルの作製に有用と考えられた。本法を用いてヒトCMVのIE遺伝子を家兎総頚動脈に導入すると2週までに明らかな細胞線維性内膜肥厚を招来した。この内膜肥厚は平滑筋細胞の増生とマトリクス産生亢進によるものであった。in vitroの平滑筋細胞へのIE遺伝子導入結果ともあわせて、in vivo内膜肥厚にはTGF-βなどのサイトカイン産生誘導が関与していることが示唆された。2)アポE欠損マウスの動脈硬化病変における内皮細胞の接着蛋白発現:走査電顕により接着蛋白の発現をin situ免疫電顕法で観察すると、超早期動脈硬化病変の大動脈内皮細胞に発現されるICAM-1、VCAM-1が動脈硬化病変の発生機序、特に内皮細胞・マクロファージ接着に重要と考えられた。2.糖尿病性網膜症の発生に関する検討:ストレプトゾトシンによる誘発ラット糖尿病モデルを用いて網膜血管透過性亢進とVEGFmRNAと蛋白発現を検討した。透過性亢進に一致して網膜内グリア細胞によるVEGF発現が認められた。培養グリア細胞はVEGFを発現しており、低酸素にてこの発現は亢進される。糖尿病性網膜症の発生にはグリア・内皮細胞連関、特にVEGFの発現誘導と血管の透過性亢進ならびに新生が重要であることが示唆された。また胎児期の胎盤、網膜血管の発達、成熟にVEGFが重要な役割を果していることを明らかにした。3.血管壁遺伝子導入法の確立と改善:血管壁遺伝子導入法の基礎的研究として、我国で開発されたHVJ-リポゾーム法を用いて、またその改良体であるHVJ-

陽性リポゾーム法により、効率よく血管壁内にオリゴペプチド、遺伝子を導入しうることを明らかにした。現在、血管壁のみならず肝臓、気道などへの導入法の検討を進めている。
Freezing-based desalination: A molecular approach to understanding and optimisation.

気候の変化と世界人口の増加により世界中の水供給に対する欲求が高まっている。問題は世界に十分な水がないということではなく、そのほとんどが不純物と混ざり合っていることである。したがって、海水の純水抽出(脱塩)は社会にとって長い間関心を集めており、淡水化によって得られた世界の水供給量は増加している。しかしこれは大量のエネルギーを必要とするという難点がある。本研究では、氷が凍結すると不純物を排除する傾向があることを利用して、氷結に基づく脱塩を検討する。これを行うためには、水-不純物混合物の熱物性的特性を理解することが重要である。研究の結果は不純物の分子構造の知識に基づいてその熱物性的特性を予測する。機械工学
二次元物体後流渦のストローハル数一定の謎解明

『二次元頓頭物体の後流渦列の発生起源』を実験から特定するため、対称形状のNACA0006型翼模型の迎角調整で、空間発展型の対流不安定と時間発展型の絶対不安定が支配する流れ場を任意に設定できることに成功した。模型の迎角を増すと翼の上面側の後縁近傍は逆圧力勾配が強まり境界層が剥がれて、逆流の強さに応じて不安定の切り替わりが行われる。この不安定が切り替わった条件で、ある位置からある特定の周波数をもつ速度変動が急激に成長するのが観察された。この位置の近傍に絶対不安定点が存在する。一様な流れの中に置かれた円柱の背後には規則的なカルマン渦列が形成されることは周知である。一方、NACA0012翼のような流線型でもその後縁近傍で小さな逆流領域が存在すると後流直後には、円柱と同様なカルマン渦列が形成され、渦周波数は極めて選択的である。この渦列形成に流れの絶対・全体不安定が関与していることは知られている。最近の研究協力者Itoh(2010)の複素特性理論を用いた解析によれば、その不安定の発生は、周波数ωの流れ方向xの変化が極値をとる位置、すなわち∂ω/∂x=0近傍であると予測している。三角柱と四角柱のように、その軸を回転させると主流に対して投影長さが異なるために、投影長に基づくストローハル数は一定とはならない。これは周波数が決定される位置が、模型の回転角で異なっていることを明確に示唆するものである。昨年度は柱体の後流特性について、特に後流渦の周波数と模型後流の平均速度分布に着目した。いずれの模型も一辺の長さが2.4mm、軸長が300mmの三角柱と四角柱の模型を用いた。その結果、速度分布の半値幅bの流れ方向分布の極小値をとる位置∂ω/∂x=dω/db・∂b/∂x=0は確かに模型の回転角で異なり、この位置における半値幅を代表長さとしてストローハル数を整理したところ、模型の形状と回転角に依らずほぼ0.19で一定であった。この結果は、研究協力者の理論を一部支持するもので、絶対・全体不安定は半値幅の極小値をとる位置近傍で起こっているものと推察される。しかし、この理論モデルでは、絶対・全体不安定は半値幅の極小値をとる位置と逆流が最大となる位置の中間領域を示しており、さらに詳細な実験が求められている。これまでの申請者の研究成果によると、厚みが同じであるが、コード長が20mmと40mmであるNACA0012とNACA0006の後流特性を比較したところ、後者では広帯域で振幅が小さい変動が空間的に穏やかに成長するのに対して、前者ではある特定の周波数成分が選択的に成長し、しかも変動の振幅は後者に比べて、格段に大きいことが解った。この不安定機構の違いは、模型後流近傍の逆流領域の有無に由来し、実験でも数値解析でも逆流の存在を確認しており、前者は絶対型不安定で、後者は対流不安定に起因していると解釈される。一方、二次元柱体の後流では、規則的なカルマン渦列が形成され、その周波数の選択性は極めて高いことはよく知られている。この周波数選択性に流れの絶対全体不安定が関与していることも周知である。しかし、三角柱と四角柱のように、円柱とは明確に異なる点は剥離点が角部に固定されるために、後流構造に違いが生じることが推測される。事実、昨年度は三角柱の他の四角柱や四分円柱の後流特性について、特にカルマン渦列の周波数と模型後流の渦構造に着目し、回流水槽を用いた非定常渦構造の可視化を重点的に実施した。その結果、代表長さに基づくレイノルズ数が概ね100以上になると、角を持つ柱体の渦構造は、円柱のカルマン渦列とは明らかに異なる渦構造が見出された。具体的には、角を有する柱体後流でもカルマン渦列が形成されるものの、突如渦列崩壊が起こるがしばらくすると再度規則的なカルマン渦列が形成されることが分かった。『二次元頓頭物体の後流渦列の発生起源』を特定するため、NACA0006翼模型(最大厚t=2.4mm、翼弦長C=40mm、翼幅299mm)の迎角調整で、空間発展型の対流不安定と時間発展型の絶対不安定が支配する流れ場を任意に設定できることに成功した。

具体例で示せば0.2C下流において熱線風速計で観察した速度変動のスペクトル結果を比較すると、迎角を2.2°から0.3°変化させただけで約280Hzの変動振幅は風洞の残留変動レベルである-76dBから-43dB、すなわち振幅比で45倍、さらに迎角0.1°増やすと残留レベルから630倍も増幅したことになる。このような変動の急激な増幅はこの観察位置近傍に絶対不安定点が存在していることを示唆している。この不安定点の絞り込みと平均速度や変動分布の詳細な熱線計測を行った。その結果、絶対不安定点を囲むように変動振幅や周波数の飛ぶU字型をした領域(曲線)が見だされた。このような飛びは、変動計測に用いる熱線プローブの侵襲で流れ場を乱すためであることも明らかとなった。今後、信頼性データ取得には、非侵襲計測が必須である。しかしこの効果を逆手に取ると、絶対不安定に起因した速度変動を抑制できることも明らかとなった。新しい渦抑制技術につながる可能性がある。一方、円柱では規則的な渦列が形成される100程度のレイノルズ数の流れの条件で、三角柱では模型直後では規則的な渦列が形成されるものの、代表長さの5-10倍程度下流で突然渦列が崩壊する現象が偶然観察された。流れの三次元性が疑われたため、流れの二次元性が確保できる石鹸膜装置(Soap-film tunnel)を新たに製作し、三角柱の後流特性を調べた結果、崩壊現象が観察された。研究目的の中で最重要課題である『二次元頓頭物体の後流渦列の発生起源』を実験から特定する件に関しては、薄翼模型を瞬時に微小迎角変化させると、後流全体ではなくある特定の位置で最初に渦変動が成長し始めることが分かった。この位置が渦列発生起源に対応している可能性が高く、さらに追求する。加えて、研究実績欄に記述したように新しい流体現象も見出された。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究上の問題点は特に無い。薄翼模型を微小迎角変化させる計測を継続すると共に、昨年度の新しい流体現象の定量計測をするために、新しく低速用風洞ノズルを製作し研究を推進する予定。
ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索

ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化時に発現する新規遺伝子の探索および作用の解明を目的として解析を行なった結果、EGFL6(EGF like domain multiple 6)遺伝子に有意な発現変化を認めた。EGFL6は間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関連する新たな制御因子である可能性が考えられ、骨再生治療への応用が期待される。1.歯周病は歯周組織の炎症により歯槽骨が吸収され歯牙の喪失を生じる細菌感染性炎症疾患であり、新たな歯周組織再生療法として細胞治療が注目されている。細胞治療には間葉系幹細胞が使用されるが、その骨芽細胞分化メカニズムには明らかでない点もあり骨芽細胞分化制御メカニズムの解明は骨再生を目的とする細胞治療において非常に有用と考えられる。そこで本研究ではヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索を行い、対象となる遺伝子の作用を検討することにより間葉系幹細胞の骨芽細胞分化メカニズムの解明を目指している。ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する分子を網羅的に解析するため、健康なドナーから採取したヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を石灰化誘導培地または非誘導培地にて4, 7, 14日間培養後Total RNAを抽出し、次世代シークエンサーによるホールトランスクリプトーム解析を行った。その結果、STEAP4(STEAP family member 4),EGFL6(EGF-like-domain, multiple 6), PIP(Prolactin induced protein)等の遺伝子について骨芽細胞分化誘導時の有意な発現上昇を認めた。これらについて解析を行ったところ、siRNAトランスフェクションによりsiSTEAP4およびsiEGFL6ではALP活性の上昇が認められたが、siPIPではALP活性の上昇は認められなかった。これら遺伝子は間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する可能性があるため、今後さらに詳細な検討を行う予定である。全体的にはおおむね順調に進行しているが、使用する細胞によっては結果が安定しにくいためやや進行が遅れている。歯周病は歯周組織の炎症により歯槽骨が吸収され歯牙の喪失を生じうる細菌感染性炎症疾患である。現在行われている歯周組織再生療法は、その適応や骨再生量に限界があるため、新たな歯周組織再生療法の開発が期待されており、その一つとして間葉系幹細胞を用いた細胞治療が注目されている。我々はヒト歯根膜由来間葉系幹細胞に着目し、ヒト歯根膜から作成した細胞シート(歯根膜シート)が歯周組織再生に有効であることを示している。歯根膜シート作成時には石灰化誘導培地(OIM)にて骨芽細胞分化誘導を行なっているが、OIMによるヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化メカニズムには明らかでない点も多く、未知のファクターが関与している可能性もある。そこで本研究では間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索を行い、その作用の解明を目的としている。その結果、これまで骨芽細胞分化との関連があまり示されていなかった複数の遺伝子に有意な発現変化を認めた。これらについてsiRNAトランスフェクション等により機能解析を行なったところ、一部の遺伝子にアルカリフォスファターゼ活性の上昇などの骨芽細胞分化と関与する可能性が認められた。現在までにヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する可能性がある新規遺伝子を探索するため網羅的遺伝子解析や候補遺伝子の作用の解明を行なっているが、使用する細胞により結果の差が大きいため候補の選定や機能解析に時間を要している。また研究の進行過程において、研究代表者の身分変更に伴い研究に従事できる時間が減少してしまったこと、及び所属機関を変更したことにより進捗状況はやや遅れている。歯周病に対し現在行われている歯周組織再生療法は適応や骨再生量に限界があるため、新たな歯周組織再生療法の開発が期待されている。その中で間葉系幹細胞を用いた細胞治療が注目されており、ヒト歯根膜は有用な細胞ソースの一つである。しかしながら歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化メカニズムには明らかでない点も多く、未知のファクターが関与している可能性もある。そこで本研究では間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する新規遺伝子の探索を行い、その作用を解明することを目的とした。ヒト歯根膜由来間葉系幹細胞の骨芽細胞分化に関与する分子を網羅的に解析するため、健康なドナーから採取したヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を石灰化誘導培地または非誘導培地にて培養後にRNAを抽出し、次世代シーケンサーによる解析を行った。その結果有意に発現変化を認めた遺伝子について、siRNAトランスフェクション等により機能解析を行なった。次世代シーケンサーの解析結果より、骨芽細胞分化誘導時においてEGFL6(EGF like domain multiple 6)の有意な発現上昇を認めた。EGFL6をノックダウンしたヒト歯根膜由来間葉系幹細胞を骨芽細胞分化誘導培養したところ、ALP活性はコントロールと比較し上昇した。また、siEGFL6により骨形成関連遺伝子であるRUNX2, BSP, OPNの発現上昇を認めた。