hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
人口３割減時代の地方都市における社会的企業を核としたＰＰＰによる１万人定着モデル

人口3割減が予想されている地方都市において、人々が地方で定着して自立的・持続的に生活するための理論を実証的に構築したとともに、「まちの整体」の理論に立った公共施設再編計画の実際的適用と事業実施へと繋げることができた。人口3割減時代の1万人定着モデルの理論構築と実地展開として、北海道上士幌町において、まち全体の公共施設再編に関する町民・自治体との共同によるワークショップ等を通して、持続的な生活環境の実現へ向けての具体的課題を明らかにした。そして、1)まちの骨格の分析、2)共同・共有の方法、3)町民交流の仕掛け、4)繋がりのデザインを計画要点とする公共施設再編のグランドデザインをまとめた。本年度は、産業革命期移行の主としで欧米においで先駆的に展開されてきたコミュニティ開発に関して、時代ごとのパイロット的なプロジェクトを中心にレビューを行った。例えば,英国のニューイヤーズウィック、レッチワース、ハムステッドガーデンサバーブ等、米国のラドバーン、グリーンデイル、セレブレイション等、および日本のニュータウンおよび社宅街について、学術的資料の蓄積が多い事例を取り上げ、当時の祉会背景・歴史的文脈と照らし合わせながら、特に人口規模と生産活動および社会福祉の視点から再評価と体系化に取り組んだ。また.レッチワース、ハムステッドガーデンサバーブに関しては、当時の実験的な居住環境デザインがどのように維持されてきたのか,または、どのように改善されてきたのかについて詳細な情報を収集すべく現況調査を実施した。分析・考察については、これら歴史的コミュニティ開発のレビューにおいて、特に1万人という規模設定がどのような意味をもち得るのか/もち得たのか、社会・経済・組織・建設等の複合的観点からそれらの計画輪の構造の再解釈を試みた。例えば、ハワードの田園都市は3万2千人の規模が想定、ラドバーンの計画人口は2万5千人、近隣住区の単位は56千人であったが、2倍や3分の1といった人口(1万人)がもたらす生活や生産が、成長時代のコミュニティ計画論の中で単位モデルとして再定義し得るかという論点の整理を行った。加えて、コミュニティ開発における社会的企業の役割の視点からの再考を行った。ここでは特に、社宅街・企業開発住宅地に注目した。社会的企業によるコミュニティ開発が成長時代においてどのような計画論的発展をなしたのかをレビューするともに、その意義と課題を今日の人口減少の状況と照らし合わせながら検証した。過疎地域ニッチ戦略による民間ビジネスを起爆剤としたPPPによるコミュニティ賦活事例の経年的評価と理論的・事例的検証、および、人口3割減時代の1万人定着モデルの理論構築とアクションリサーチによる実地検証に重点を置き、大型小売店舗の過疎地域出店事業を成功させたコープさっぽろの取り組みの分析を踏まえ、地域における未利用・低利用な公共施設群を再編し、自治体・住民・社会的企業のWIN-WIN関係のもとで公共サービスの適正規模化を推進、コミュニティ賦活へ繋げる仮設モデルを導いた。仮説モデルの実地展開として、北海道上士幌町において、まち全体の公共施設再編に関する町民・自治体との共同によるワークショップ等を通して、持続的な人口定着へ向けての具体的課題を明らかにした。そして、1まちの骨格の分析(立地特性の把握・未利用地の再評価)、2共同・共有の方法(公共サービスの相乗効果・組織と建物の切り離し)、3町民交流の仕掛け(世代間のコミュニケーション・無目的リピーターの歓迎)、4繋がりのデザイン(生活と連動する利用・楽しめる施設間の移動)を計画要点とする公共施設再編のグランドデザインをまとめた。人口3割減が予想されている地方都市において、人々が地方で定着して自立的・持続的に生活するための理論を実証的に構築したとともに、研究成果を社会的還元として、「まちの整体」の理論に立った公共施設再編計画の実際的適用と事業実施へと繋げることができた。本年度も昨年度から継続して、産業革命期移行の主として欧米において先駆的に展開されてきたコミュニティ開発に関して、時代ごとのパイロット的なプロジェクトを中心にレビューを行った。また、56th IFHP WORLD CONGRESS GOTHENBURG2012に参加すると共に、デンマーク・コペンハーゲン郊外のブレンビー住宅地について、当時の実験的な居住環境デザインがどのように維持されてきたのか、または、どのように改善されてきたのかについて詳細な情報を収集すべく現況調査を実施した。これら歴史的コミュニティ開発のレビューにおいて、特に1万人という規模設定がどのような意味をもち得るのか/もち得たのか、社会・経済・組織・建設等の複合的観点からそれらの計画論の構造の再解釈を試みた。加えて、コープさっぽろ・あかびら店による大型小売店舗の過疎地域出店事業のレビューを行った。

赤平市はかつて炭鉱業で栄え、最盛期には5万9千人の市民を擁していたが、その後の衰退により現在では1万3千人人弱まで落ち込んでいる。このような過疎地域において、約3,000m2の大型店舗を新たにかまえることは非常に稀であり、小学校跡地へ店舗を建設している点が特徴である。赤平店では、総合病院に隣接するという立地を活かし、組合員は無料で利用できる巡回バスを提供、店舗内にはテレビや飲み物を備えた待合スペースを用意している。既に先行研究により事業スキームの分析は終えており、本研究では、実際の店舗がどのように経営され、地域住民にどのように利用しているのか等について追跡的・経年的なアセスメントを行った。当初の研究計画に沿って概ね順調に研究は進行している。来年度以降についても、応募時の研究テーマと骨子に沿って取り組むが、昨年の東日本大震災により、研究の仮説とフィールドの設定に再考すべき点が見いだされつつある。平成24年度の交付申請においては、より研究の成果が得られるよう研究計画を洗練させる予定である。25年度が最終年度であるため、記入しない。来年度についても、応募時の研究テーマと骨子に沿って取り組むが、2011年3月の東日本大震災により、研究の仮説とフィールドの設定に再考すべき点が見いだされつつある。平成25年度の交付申請においては、より研究の成果が得られるよう研究計画を洗練させる予定である。米国における先駆的1万人アフォーダブル・コミュニティ開発のケーススタディに取り組むとともに、国内1万人過疎地域における社会的企業によるニッチ戦略ビジネスのケーススタディとして、コープさっぽろ・あかびら店による大型小売店舗の過疎地域出店事業に注目する。このような過疎地域において、約3,000m^2の大型店舗を新たにかまえることは非常に稀であり、小学校跡地へ店舗を建設している点が特徴である。既に先行研究により事業スキームの分析は終えており、本研究では、実際の店舗がどのように経當され、地域住民にどのように利用しているのか等について追跡的・経年的なアセスメントに取り組む。大型小売店舗の過疎地域出店事業を成功させたコープさっぽろの取り組みを単なる経営戦略の一つとしてではなく、社会的企業によるビジネスをトリガーとして、地域における未利用・低利用な公共施設群を玉突き的に再編し、自治体・住民・社会的企業のWIN-WIN関係のもとで公共サービスの適正規模化を推進、コミュニティ賦活へ繋げるモデルへと発展させる。仮説モデルの実地展開の対象として、北海道上士幌町を取り上げる。まち全体の公共施設再編に関する町民・自治体との共同によるワークショップ等を通して、持続的な人口定着へ向けての具体的・実際的課題を明らかにする。
V-ATPaseによるリソソームと微小管の局在制御機構

破骨細胞が骨吸収を行うためには、細胞内のリソソームが形質膜へ向かって移動し、形質膜と融合する必要がある。昨年度までに、オルガネラなどの酸性化を担うプロトンポンプであるV-ATPaseが、リソソームの移動に不可欠であることを明らかにした。しかし、V-ATPaseの活性(酸性化)が移動に必要なのかは不明である。そこで今年度は、V-ATPaseの阻害剤であるバフィロマイシンがリソソームの移動に与える影響を調べた。破骨細胞をバフィロマイシンで処理したところ、リソソームの移動が起きなかった。また、リソソームの移動に関わる小胞輸送因子であるRab7のリソソームへの局在化も起きなくなった。Rab7はV-ATPaseと相互作用することでリソソームに局在し、その後、活性型のGTP型になると考えられるが、バフィロマイシン処理は、V-ATPaseとRab7の相互作用とには影響しなかった。GTP型となったRab7は、安定にリソソームへ局在すると考えられているが、バフィロマイシンで処理をすると、GTP型に固定されたRab7変異体でもリソソームへ局在できなくなることを見出した。つまり、V-ATPaseによる酸性環境の形成は、リソソームへ運ばれたRab7が安定にリソソーム膜へ局在するために重要だと考えられる。本研究課題によって、これまで不明であった分泌リソソームの移動について、分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。これは、骨吸収の異常を原因とする大理石病や骨粗鬆症の新たな治療法開発につながる成果である。破骨細胞の分化に伴い、V-ATPase(プロトンポンプ)の局在するリソソームが形質膜近傍へ移動することは、骨吸収に必須な酸性環境を形成する上で必須である。しかし、リソソームが形質膜近傍へ移動するメカニズムは不明な点が多い。我々は、V-ATPaseのa3イソフォームがリソソームの局在変化に必須であること、a3が小胞輸送関連タンパク(タンパクA)と相互作用していることを見出している。平成28年度は、(1)タンパクAがリソソームの局在変化に関与しているのか、(2)a3はタンパクA以外の小胞輸送関連タンパクと相互作用するのか、(3)タンパクA以外の小胞輸送関連タンパクはリソソームの移動に関与しているのか、ということに重点をおき、研究を進めた。その結果、タンパクAの変異体を発現させることで破骨細胞におけるリソソームの局在変化が障害されることを見出した。また、a3と相互作用する小胞輸送関連タンパクがタンパクA以外にもあるが、そのタンパクはリソソームの移動には関与していないことが明らかとなった。さらに、a3はタンパクAがリソソームに局在するために重要であり、a3と相互作用しない小胞輸送関連タンパクのオルガネラへの局在には必須ではないことを示した。これらのことから、a3はタンパクAと相互作用することでタンパクAをリソソームへ局在化させるために必須であり、そのことがリソソームの移動において重要であることが示唆された。破骨細胞におけるリソソームの局在変化のメカニズムを分子レベルで明らかにするべく、研究を行った。申請時には、a3と小胞輸送因子が相互作用することまでしか明らかにできていなかったが、平成28年度は、小胞輸送因子のリソソームへの局在化にa3が必須であることなど、その生理的意義について解明が進んだと考えている。特定の小胞輸送因子だけではなく、他の小胞輸送因子がリソソームの局在変化に関与する可能性について検討し、先に特定していた小胞輸送因子が特異的にリソソームの局在に関与していることを示すことができたのは意義深い。当初予定していた、リソソームの局在変化における酸性度の重要性の検討および微小管の構造の安定性におけるa3イソフォームの関与については、予定していたほど研究は進められなかったが、条件検討が進み、来年度以降の進展が期待される。破骨細胞による骨吸収には、リソソームが細胞膜へ向かって移動して形質膜と融合することが必須である。しかし、分泌リソソームが細胞内を移動するメカニズムは不明な点が多い。我々は、プロトンポンプである液胞型ATPase(V-ATPase)を欠損した破骨細胞では、リソソームの移動が起きないことを見出した。a3を欠損しても、ゴルジ体や初期エンドソームの局在、エンドサイトーシスには影響しなかった。また、小胞輸送因子であるRab7について調べたところ、a3を欠損した破骨細胞では、野生型のRab7だけではなく、常時活性型であるGTP型のRab7もリソソームへ局在しなかった。さらに、a3はGDP型のRab7と物理的に相互作用することも明らかにした。これらの結果は、a3がGDP型のRab7と相互作用することによりRab7をリソソームにリクルートし、その後リソソームの移動が開始されることを強く示唆している。また、GTP型のRab7がリソソームに局在するためにもa3が必須であったことから、Rab7がリソソームに安定に局在するためには、GTP型に変換されるだけではなく、a3の何らかの働きが必要である可能性が考えらえる。破骨細胞のもつV-ATPaseのプロトンポンプとしての機能に関する研究も並行して進めた。

分化に伴いV-ATPaseの発現量が増加することが知られているが、それは転写レベルの制御を受けていることを明らかにした。しかし、V-ATPaseの活性は上昇せず、その理由はV-ATPaseの複合体形成が不十分であることを示した。骨に接着したというシグナルが入ると、V-ATPaseが十分に会合し、骨吸収に必須なプロトンポンプとして機能することが考えられる。平成28年度から29年度は論文作成が主な研究となった。コントロール実験を増やしたり、再現性の確認を進め、様々なデータの定量を行った。その結果、予定よりも早く論文を投稿、受理してもらうことができた。しかし、もう一方で予定していた酸性度に関する研究は、その予備的実験の結果をふまえた論文を提出、受理してもらえたものの、阻害剤などを使用した実験に関しては少し遅れているので、30年度は、そちらの実験に注力していきたい。全体としては、おおむね順調と判断した。破骨細胞が骨吸収を行うためには、細胞内のリソソームが形質膜へ向かって移動し、形質膜と融合する必要がある。昨年度までに、オルガネラなどの酸性化を担うプロトンポンプであるV-ATPaseが、リソソームの移動に不可欠であることを明らかにした。しかし、V-ATPaseの活性(酸性化)が移動に必要なのかは不明である。そこで今年度は、V-ATPaseの阻害剤であるバフィロマイシンがリソソームの移動に与える影響を調べた。破骨細胞をバフィロマイシンで処理したところ、リソソームの移動が起きなかった。また、リソソームの移動に関わる小胞輸送因子であるRab7のリソソームへの局在化も起きなくなった。Rab7はV-ATPaseと相互作用することでリソソームに局在し、その後、活性型のGTP型になると考えられるが、バフィロマイシン処理は、V-ATPaseとRab7の相互作用とには影響しなかった。GTP型となったRab7は、安定にリソソームへ局在すると考えられているが、バフィロマイシンで処理をすると、GTP型に固定されたRab7変異体でもリソソームへ局在できなくなることを見出した。つまり、V-ATPaseによる酸性環境の形成は、リソソームへ運ばれたRab7が安定にリソソーム膜へ局在するために重要だと考えられる。本研究課題によって、これまで不明であった分泌リソソームの移動について、分子メカニズムの一端を明らかにすることができた。これは、骨吸収の異常を原因とする大理石病や骨粗鬆症の新たな治療法開発につながる成果である。a3がどのように小胞輸送因子をリソソームへ局在化させているのかを明らかにするため、a3と小胞輸送因子の複合体に結合する因子を特定したい。また、当初計画していた、リソソームの局在変化における酸性度の重要性を、酸性環境を消失させる化合物で処理をすることにより検討する。また、a3を欠損した破骨細胞における微小管の安定性について調べる。破骨細胞におけるリソソームの移動にV-ATPaseが必須であることを明らかにしたが、この働きにV-ATPaseのプロトンポンプ機能(酸性化)が必要なのかを検証する。そのために、V-ATPaseの阻害剤を用いて、リソソームの局在変化、Rab7との結合、Rab7の活性化に影響について調べる。論文作成の詰めの実験に集中したため、当初予定していた他の実験に使用する試薬を購入しなかったため。平成29年度は論文の作成に集中し、予定していた酸性度に関する実験が十分に進められなかったため。その分30年度は実験を多く実施するため、当初の予定よりも研究費が必要であり、繰り越した助成金も有効に活用していく。
マウス運動負荷モデルでの、骨動態変化と骨髄細胞分化異常の分子細胞メカニズムの解明

1,目的)マウスにおいて運動負荷により骨量を増加させるモデルは幾つか報告されているが、それらは電気的刺激などの強制によるストレスは免れないものである。そこで我々は,自発的クライミング装置を用いて荷重運動負荷がマウスの骨動態に及ぼす影響を検証した。本研究の目的は、自発的クライミング運動が成長期のマウスの骨髄細胞の分化および海綿骨量に影響を与えるか否かを明らかにすることである。2,(方法)6週齢のC57BL/6J系雄マウス65匹を、13匹ずつの5群に分けた。安静-2週群と安静-4週群、およびクライミング運動を負荷した運動-2週群と運動-4週群をそれぞれ2週と4週で屠殺した。対照群は実験開始前に屠殺した。2週間の予備飼育後、8週齢から運動群は100cmのクライミングケージにて飼育した。実験中は給水筒をクライミングケージ上方に設置し、飲水自由、食餌はad libitumとした。各群の骨量、骨形成と骨吸収、骨髄細胞の分化能について調べた。3,(結果・考察)クライミング運動2週で、海綿骨量(BV/TV)は有意に増大し、破骨細胞面(Oc.S/BS)、および破骨細胞数(Oc.N/BS)は有意に減少していた。クライミング運動4週では、BV/TV、骨石灰化面(MS/BS)、骨石灰化率(MAR)、および骨形成率(BFR/BS)は有意に増大していた。脛骨より採取した骨髄細胞培養ではクライミング運動2週で、ALP陽性のColony forming units-fibroblasticのコロニー数およびmineralized noduleの面積が有意に増加し、TRAP陽性多核細胞数は有意に減少していた。4,(結論)マウスにおける自発的クライミング運動は、骨髄細胞において破骨細胞の分化を抑制し、骨芽細胞への分化を促進させ、脛骨海綿骨の骨形成率を増加させることによって、海綿骨量を増加させる。1、マウスを用いた自発運動負荷モデルの作製:C57BL/6Jマウス(雄性、6週齢)を2週間の予備飼育後、8週齢より実験を開始した。1m高の金網ケージ上方に設置した餌と水を摂取することで、自発的に駆け上がり運動を行わせた。実験開始日、実験開始後2週、4週、8週、12週に屠殺を行なった。2、骨髄細胞培養による解析:マウス脛骨の骨髄細胞を培養した。骨芽細胞前駆細胞を含むCFU-f、破骨細胞前駆細胞を含むCFU-GMを測定した。ALP陽性nodule面積(骨芽細胞)、TRAP陽性多核細胞数(破骨細胞)を測定した。運動2週で、ALP陽性のCFU-fのコロニー数およびnodule面積が有意に増加し、TRAP陽性多核細胞数は有意に減少した。3、骨組織形態計測による解析:脛骨近位骨幹端部をMMAおよびGMA樹脂に包埋し、非脱灰薄切切片を作製した。骨梁構造の指標として海綿骨量・骨梁幅・骨梁数を計測した。骨形成の指標として骨石灰化面・骨石灰化速度・骨形成率を計測した。骨吸収の指標として破骨細胞面・破骨細胞数を計測した。運動2週で、破骨細胞面と破骨細胞数は有意に減少した。運動4週では、海綿骨量、骨石灰化面、骨石灰化速度、骨形成率は有意に増大していた。4、以上の結果から、運動負荷マウスの海綿骨の骨代謝動態の変化は、骨髄細胞において破骨細胞の分化を抑制と骨芽細胞への分化促進によって、海綿骨量を増加させることが明らかとなった。4,(結論)

マウスにおける自発的クライミング運動は、骨髄細胞において破骨細胞の分化を抑制し、骨芽細胞への分化を促進させ、脛骨海綿骨の骨形成率を増加させることによって、海綿骨量を増加させる。
中心対称変移型強誘電体における磁気秩序の発現にむけた結晶場の構築と機能素子設計

本研究は,環境にやさしいBa系ペロブスカイト酸化物のナノ構造を制御することによる強磁性誘電体薄膜材料の創製およびその物性起源の解明を目指し,室温強磁性を有するBa(Fe,Zr)O_3単結晶誘電体薄膜の物質開発に成功した.また,その強磁性磁気秩序の起源が,基板と薄膜の格子定数の相違によるミスフィットに起因する歪場の形成に伴うFe^<4+>イオンの偏析にあることを明らかにした本研究は,環境にやさしいBa系ペロブスカイト酸化物のナノ構造を制御することによる強磁性誘電体薄膜材料の創製およびその物性起源の解明を目指し,室温強磁性を有するBa(Fe,Zr)O_3単結晶誘電体薄膜の物質開発に成功した.また,その強磁性磁気秩序の起源が,基板と薄膜の格子定数の相違によるミスフィットに起因する歪場の形成に伴うFe^<4+>イオンの偏析にあることを明らかにした本研究は環境にやさしい新規な強磁性強誘電体材料を創製することを目指し、対象物質(Ba系ペロブスカイト酸化物)のカチオンサイトを、原子レベルで制御することにより発生する歪場や混成軌道の変化を利用し、中心対称変移型強誘電体に強磁性機能を付与させるための結晶場を構築することを目的としている.研究初年度は主として材料系の検討,薄膜の単結晶成長条件の確立,磁性及び誘電性の評価検討を行った.特に従前より検討をすすめている材料系である、Ba(Fe、Zr)O_3、Ba(CO、Mn)O_3系に加えて、Ba(Fe、Mn)O_3系物質についても上述した項目に対して検討を行い以下のような成果を得た.1.Ba(Fe,Zr)0_3単結晶薄膜の磁性および誘電性の評価種々のZr/Fe比を持つ単結晶薄膜を合成し、Zr/Fe=4付近の時に大きな磁気モーメントと優れたリーク電流特性を示す事を見出した.リーク特陸について、Zr量の増加とともにプールフレンケル型からショットキー型のリーク電流に変化する事でリーク電流密度が低下することを明らかにした.また、観察された磁性は、単結晶成長による歪場においてクラスター的に分散した4価鉄の超交換相互作用に起因するものであることを示した.これらの結果は同系の材料が優れた強磁性誘電体であることを示し、現在強誘電性を導く結晶場の構築について検討をすすめている.2.Ba(Fe、Mn)O_3薄膜の単結晶成長条件の検討と磁気特性評価Bサイトに複数の磁性イオン種を有するBa(Fe、Mn)O_3系物質の単結晶薄膜合成条件について検討し,製膜時の酸素分圧の適切な制御により結晶性の良い単結晶薄膜が得られ,非常に大きな磁気モーメントを持つ事を明らかにした.現在リーク電流の低減に向けた取組みを進めている.本研究は環境にやさしい新規な強磁性強誘電体材料を創製することを目指し,Ba系ペロブスカイト酸化物単結晶材料のナノ構造を制御することにより,中心対称変移型誘電体に強磁性機能を付与させるための結晶場を構築することを目的としており,本年度の研究により以下に述べる成果を得た.1.基板材料の選択による歪因子の検討Ba(Fe, Zr)O_3多結晶バルク体やSi基板上に作製したBa(Fe,Zr)O_3多結晶薄膜は強磁性秩序を持たない一方で,SrTiO_3基板上に合成したBa(Fe,Zr)0_3単結晶薄膜は室温においても強磁性を示す.これはすなわち,基板と薄膜の格子定数の相違によるミスフィット歪に起因して,強磁性秩序が出現している事を示唆しており,歪場の形成によるFe^<4+>イオンの偏析がその主たる原因であることを明らかにした。よって,Si基板上に作製したBa(Fe,Zr)O_3薄膜においても,適切なバッファー層を用いることで強磁性秩序が付与される事が期待できる.そこでSi基板上にバッファー層としてSrTiO_3膜を作製した後Ba(Fe,Zr)O_3薄膜を作製したところ,多結晶であるにもかかわらず室温で強磁性を示す薄膜を得た.この結果は,現状のSi基盤技術応用に対しても,本物質が磁性誘電体膜として機能する可能性を示唆したものである.2.イオンサイト及びイオン価数の制御による磁性制御SrTiO_3基板上のBa(Fe,Mn)0_3薄膜の合成条件の適切な制御により,Fe,Mnのイオン価数を制御し,その磁気秩序状態を変化させることに成功した.特に,製膜中酸素分圧を大きくすることにより,Mnイオンの価数状態は大きく,Feイオンの価数状態は小さくなること見出し,結果として超交換相互作用によって大きな磁気モーメントが得られる事を明らかにした.
巨視的懸架鏡の基底状態実現と空間量子化の実験的検証

mgスケールの懸架鏡の重心振動モードをフィードバックにより基底状態まで冷却することを目指し、高精度な変位測定系(光共振器)の開発を行った。機械振動子と光が結合した機械光学系における測定精度は振動子の質量でスケールされ、その限界は標準量子限界と呼ばれる。本研究では、標準量子限界まで50倍程度まで迫る精度を実現した。将来的に、基底状態を実現した重い振動子とパルス光を結合することで空間の最小単位を検証できる可能性がある。平成27年度は、光計測・光制御技術を応用した5 mg振り子の振動モードの冷却を実現した。具体的な実験内容は下記の4つである。(1)5 mg懸架鏡の振り子振動モードを離調した三角光共振器の一端とすることで、振動モードを約2 Hzから1 kHzまで増大した、(2)光共振器の反射光を測定することで懸架鏡の変位情報を取得した、(3)取得した情報を5 mg懸架鏡とは異なる鏡(ただし、同じ三角光共振器を構成する鏡)にアクティブフィードバックした、(4)5 mg鏡とフィードバック対象の鏡は離調した光共振器による光ばね効果で結合されているため、フィードバックによって5 mg懸架鏡の振動モード温度が約300 Kから約10 mKまで低減したことを確認した。つまり、最終的な目的の一つである、振動子の振り子振動モードのフォノン数を1(実効温度約50 nK)未満まで冷却するための原理検証に成功したと言える。また、超高真空測定系を開発するために以下の項目を実施した。(1)大型超高真空容器を設置した。性能評価の結果、1e-6 Pa程度の真空度を実現した、(2)真空対応の多段防振系の設計、(3)様々なメーカーの移動ステージ、リモートアクチュエータ、ミラーホルダ等の機械部品の脱ガス試験を実施し、装置の選定を行った。以上の結果、目標である1e-5 Paを実現する見通しが立った。計画していた光計測と光トラップを利用したアクティブ制御による振動モードの冷却に成功した。しかし、異動に伴う装置の移管等のため、低損失懸架系の開発に関しては、予定していたほどの進展がなかった。よって、進捗状況としては「(3)やや遅れている」が妥当である。平成28年度は、光計測・光制御技術を応用した巨視的懸架鏡の振り子振動モードの基底状態冷却を実現するための準備を進めた。平成27年度に進めることの出来なかった機械的に低散逸な懸架系の開発に関して、一般的なheat&pull法によって作製したシリカファイバー(直径1 um,長さ1 cm)を用いて質量10 mgの鏡を懸架することに成功した。懸架鏡の減衰振動の測定の結果、10万を超える振り子振動モードの機械的Q値を実現した。現在の機械的Q値を制限している要因として、鏡とファイバーの間のボンディング部分の機械的なエネルギー損失が支配的となっていることを示唆する実験データが得られた。しかし、光トラップによるエネルギー損失の光希薄化(optical dilution)の効果を考慮に入れると、現在の機械的Q値でも共振周波数を2 kHzまで光ポテンシャルで高めた振り子振動モードの基底状態冷却は可能だと考えられる。また、平成27年度にそれぞれ個別に放出ガス量を評価した移動ステージ・リモートアクチュエータ・ミラーホルダ等の機械部品・防振装置を大型真空容器に設置した。そして、真空容器の真空テストを実施した結果、一日で約2e-6 Paを実現した。これは、振動子の基底状態冷却を実現するための要求値を満たしている。これらの結果から、平成29年度に実施する予定のフィードバック冷却による巨視的機械振動子の基底状態冷却おいて、変位測定感度を制限する雑音源の一つである振り子振動のブラウン運動の影響は十分に低減できたと言える。計画していた超高真空装置の開発・低散逸懸架系の開発を実現し、変位測定系の感度を制限する主な雑音源の一つである振り子ブラウン運動の影響を抑えることが可能となった。よって、進捗状況としては「(2)おおむね順調に進展している。」が妥当である。近年、プランク質量(22 ug)程度の機械振動子の基底状態とレーザーパルスを結合させることで、振動子の位置と運動量の間の不確定性関係をプランク長のスケールで検証できる可能性が指摘された。一般相対論を考慮に入れた場合、プランク長を下回る位置の揺らぎは原理的に存在しないため、プランクスケールにおいて不確定性関係は修正されることが予想される。よって、この検証により、空間の最小単位の存在が間接的に示せる可能性がある。しかし、現在基底状態を実現している最も重い振動子の質量は100 ng未満である。そこで、基底状態を実現する振動子の質量スケールをmgスケールまで高めることで上述の検証実験を実施することを目指し、下記の研究を行った。我々はmgスケールの懸架鏡の重心振動モードの基底状態実現を目指し、高精度な変位測定系とフィードバック冷却系を構築した。結果、振動モードのフォノン数を数百個程度まで冷却可能な系を実現した。これは、変位測定系の精度5e-17 m/sqrt(Hz)@1 kHzに対応し、目標である2e-18 m/sqrt(Hz)@1 kHzまであと一桁程度まで迫っている。さらに、精度を向上するだけでなく、実験当初に測定帯域内で多数観測された機械共振雑音の起源を特定し、全て除去することにも成功した。

現在の精度を制限するノイズ源を検証した結果、レーザー光源の強度・周波数雑音が支配的であることが判明した。これらの低減のため、懸架鏡を一端とした三角光共振器のフィネスを10000まで高め、かつ周波数安定化の改良に取り組む。ハイフィネス化は共振器の線形応答範囲を狭くするため共振器長制御の難易度を急激に高めるリスクも伴う。その解消のため、懸架鏡のローカル制御系(マイケルソン干渉計)の最適化にも取り組む必要がある。これらの対策により、基底状態冷却は十分に実現可能な段階まで実験を進めることに成功した。mgスケールの懸架鏡の重心振動モードをフィードバックにより基底状態まで冷却することを目指し、高精度な変位測定系(光共振器)の開発を行った。機械振動子と光が結合した機械光学系における測定精度は振動子の質量でスケールされ、その限界は標準量子限界と呼ばれる。本研究では、標準量子限界まで50倍程度まで迫る精度を実現した。将来的に、基底状態を実現した重い振動子とパルス光を結合することで空間の最小単位を検証できる可能性がある。28年度は超高真空測定系の開発、光源の安定化、低損失懸架系の開発を実施する。実施が遅れている懸架系の開発に関しては、当初予定していたカーボンナノチューブファイバーを用いるだけでなく、炭素繊維を利用した懸架鏡の開発を最初に実施する。炭素繊維を用いた場合でも十分な性能が得られる可能性はある。また、この場合ファイバーの紡績が必要ないため、装置開発の時間が短縮可能である。平成29年度は変位測定系の開発を継続し、振動子振動のフィードバック冷却を行う。基底状態を実現するためには変位感度1e-18 m/sqrt(Hz)@2 kHz程度が必要であり、その実現に向けたノイズハンティングを実施する。29年度が最終年度であるため、記入しない。オプトメカニクス29年度が最終年度であるため、記入しない。
セレノカルボニル基に由来する感応性化学種・機能性物質群の創製

感応性化学種の創製を目指して、カルボニル基の酸素原子をセレン原子に置き換えたセレノカルボニル基を有する新しい型の化合物の合成を行った。その中すでに単体セレン、アミン、トリクロロシランを用いることで、ホルムアミドからセレノホルムアミドを合成できることが明らかにしてきた。一方、環状エステルであるα-ピロン誘導体は多くの天然物や生理活性化合物に見られる骨格であるものの、そのセレノ化体の合成例はなく、その性質についても興味が持たれた。そこで様々なα-セレノピロンを合成しその特性を明らかにした。またセレノホルムアミドから極性が転換されたセレノカルバモイルリチウムを発生させ、報告例のないα-ヒドロキシセレノアミドやほとんど例のないα-オキソセレノアミドを合成し、その構造やNMRスペクトルの特徴を明らかにした。まず、様々なα-ピロンのセレノ化反応を行った。無置換ピロンを用いた反応では対応する化合物の単離には至らなかった。一方で3あるいは5位に置換基の組込まれた誘導体では10 - 80%の単離収率で種々のα-セレノピロンの合成に成功した。反応性は置換基に依存していた。次に化合物の紫外可視吸収スペクトルをクロロホルム中で測定した。アルキル基を導入した誘導体では極大吸収波長は425 nm付近であまり変化がなかったのに対して、フェニル基を組込んだ場合には、481 nmと大きく長波長側にシフトしていた。一方セレノホルムアミドとLDAとを-78 °Cで反応させ、2-アダマンタノンを加えた後-78 °Cから-40 °Cまで昇温させ、-40 °Cでの反応時間に注目し検討した結果、α-ヒドロキシセレノアミドを収率62%で得た。このことは、-40 °Cでもセレノカルバモイルリチウムは安定に存在できるということを示唆していた。さらに、塩化ベンゾイルを親電子剤とすることでα-オキソセレノアミドも合成し、X線構造解析によって、構造を明らかにした。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、カルボニル同族体であるセレノカルボニル(C=Se)基に由来する含セレン感応性化学種から独創的な機能性物質群の創造を貢献目標として、C=O基のC=Se基への直接変換反応の開拓、C=Se基から導かれる活性化学種の性状の解明と幅広く活用できる手法の開拓を行った。その結果、セレノホルムアミドから発生できるセレノカルバモイルリチウムを鍵とするα-ヒドロキシ、あるいはα-オキソセレノアミドの合成を達成した。一方、二級セレノアミドから発生させることができるセレノアミドジアニオンを鍵とする、前例のない5-アミノセレナゾールを導くことができ、その光物性、電気特性も解明した。・セレノカルバモイルリチウムのカルボニル化合物への付加セレノホルムアミド1に対して、LDAを-78 °Cで加え、セレノカルバモイルリチウム2を発生させ、そこにアルデヒドあるいはケトンを加えたところ、付加生成物を中程度の収率で与えた。またその配座をX線構造解析により明らかにした。・セレノアミドジアニオンのチオおよびセレノホルムアミドへの付加二級セレノアミドに対してBuLiを加え、セレノアミドジアニオンを発生させる。そこにチオあるいはセレノホルムアミドを加えしばらく撹拌した後、ヨウ素酸化を行い、5-アミノ2-セレナゾリンを得た。単離したをさらにヨウ素で酸化したところ5-アミノセレナゾールが低収率から高収率で得られた。X-線構造解析の結果、化合物の2位および4位のフェニル基は、セレナゾリル環とほぼ同じ面に位置していたが、5位アミノ基は、セレナゾリル環より、大きくねじれていた。また窒素上がフェニル基のは、緑色蛍光発光を示したが、対応するチアゾールと比較した場合の蛍光量子収率は低下していた。

一方セレノホルムアミドとLDAとを-78 °Cで反応させ、2-アダマンタノンを加えた後-78 °Cから-40 °Cまで昇温させ、-40 °Cでの反応時間に注目し検討した結果、α-ヒドロキシセレノアミドを収率62%で得た。このことは、-40 °Cでもセレノカルバモイルリチウムは安定に存在できるということを示唆していた。さらに、塩化ベンゾイルを親電子剤とすることでα-オキソセレノアミドも合成し、X線構造解析によって、構造を明らかにした。セレノカルボニルα位に、水酸基、カルボニル基を組込んだ化合物を、調製し、その構造ならびに物性の解明を目的として、研究を開始した。その結果、エントリーとしては限定的であったものの、基本的なデータを得ることに成功した。27年度が最終年度であるため、記入しない。セレノカルボニルの化学をさらに発展させるためには、よく知られた環状カルボニル化合物であるラクトン、ラクタム、α-ピロンなどのC=O基をC=Se基に変換させ、それらの構造、性状を解明する必要がある。
光情報処理における上生体と網膜の機能分化

脊椎動物では眼以外に光を感ずるいくつかの器官・組織が知られている。その1例として下等脊椎動物の魚類の上生体(あるいは松果体)をあげることができる。この上生体では、眼の視細胞とよく似た光受容細胞、即ち層板(lamella)構造を有する光受容細胞が電顕的に調べられており、概日リズムに関与することなども示唆されている。しかし、この細胞に含まれる光受容分子の化学的性質はほとんど知られていない。本実験では、眼と上生体の光受容細胞に由来するであろうとおもわれる感光色素を抽出し、その定量・定性分析をHPLC(高速液体クロマトグラフィ-)を用いて行い、両器官相互間において比較検討した。その結果、ニジマス、アユの眼および上生体に含まれている感光色素はll-cis型レチナ-ルとll-cis型3-デヒドロレチナ-ルが共存したいわゆるpaired pigmentsである事が分かった。これらは明順応によりall-trans型に異性化されるので、両光受容器官における感光色素の発色団であると考えられる。アユの眼の感光色素はレチナ-ルを発色団とする感光色素が多く、すなわちレチナ-ル優勢のpaired pigmentsであるにもかかわらず、上生体では必ずしもそうではなく、供試個体によりかなり変動する傾向がみられた。これに反して、ニジマスの場合には一定の平行関係が得られた。さらに、両光受容器官の感光色素は、明順応時の退色量において差異がみられたことより、その光異性過程が両器官で相違するなどの可能性が考えられる。予備的知見ではあるが、上生体の感光色素の光異性化過程が昆虫のそれと幾多の類似性を示すという興味深い知見も得られており、この点については今後詳しく検討する予定である。
低分子量G蛋白質ARF6の細胞の形づくりへの普遍的機能関与と分子機構の解明

低分子量G蛋白質ADPリボシル化因子6(ARF6)は、形質膜のリサイクリングや細胞骨格の制御を介して神経樹状突起に深く関与することが明らかになってきた。本研究では、ARF6による細胞の形づくりへの機能関与とその分子機構の解明を目指す。本年度は、神経細胞の樹状突起の形成制御の分子機構を明らかにするために、活性型ARF6遺伝子を餌にして酵母ツーハイブリット法より脳cDNAライブラリーをスクリーニングしARF6の下流効果分子の同定を試みた。その結果、ミオシンVIIAの結合蛋白質として発見され、カドヘリンーカテニンと複合体を形成することが最近報告された膜蛋白質Vezatinの単離に成功した(Neurosci. Res., 2010 in press)。生化学的な解析により結合を検討した結果、Vezatinは、ARFファミリー分子のうちGTP結合型ARF6に特異的に結合すること、さらにARF6のN末端のヘリックス領域とスイッチIとIIを繋ぐinterswitch領域が結合に重要であることを明らかにした。Vezatinの神経系における遺伝子発現解析の結果、胎児期より神経系に豊富に発現し、成熟期脳では海馬に最も強い発現が検出された。さらに初代海馬神経培養細胞にVezatinを過剰発現すると樹状突起の伸長が促進され、一方、RNA干渉法により内因性Vezatinの発現を抑制すると樹状突起の分岐と伸長が抑制された。以上の結果より、VezatinがARF6の下流として樹状突起の形成に関与する可能性が示唆された。
高齢者の嚥下動態の画像評価についての研究

前年度に歯牙喪失を伴わない高齢者と青年と比較することにより,歯牙が残存していても口腔期の嚥下能力低下向時に咽頭期も低下していることも示した。今年度は歯牙の喪失により嚥下動態のどの部分が一番影響を受けるかを明確にすることを目的として前年度同様な条件で無歯顎者男性5人について比較した。結果は定性分析においては無歯顎者(義歯を使用しない場合)で分割嚥下が4人,未熟嚥下0人,嚥下後の造影剤の喉頭蓋谷や梨状陥凹への残留4人で認め,歯牙喪失を伴わない高齢者と比較において,未熟嚥下において優位な差を認めた。その他の定性分析や時間分析項目においては差はなかったが,嚥下開始時の咬合高経においては,無歯顎者が低かった。また義歯使用の有無により定性分析や時間分析項目において優位な差はなかった。しかしながら,1症例においてのみ義歯使用により咽頭部のクリアランスが著明に改善した。しかしながらこの理由については不明である。以上により歯牙の喪失により咬合高経が低くなり異常嚥下である未熟嚥下に対して効果を示す可能性が示唆された。一方,未熟嚥下が改善することは舌口蓋閉鎖の改善に関係すると考え,有病者について舌口蓋閉鎖について調査した。意識障害を持つ高齢者(平均85才)で経口摂食を行っているが,誤嚥性肺炎が疑われVF検査を施行した31人ついて予後(6ヶ月以内の死亡)との関係を調査した。全ての臨床所見より経管栄養が必要と判断した者の内,経管栄養に変更可能群と変更不可能群との予後の差はなかったが,舌口蓋閉鎖の有無と予後の関連はあった。したがって嚥下障害を持つ患者の予後を予測する因子に舌口蓋閉鎖の有無が重要な要素を占める可能性を示唆された。無歯顎者の嚥下動態の評価を行っているが,患者により嚥下動態が様々であり,歯牙喪失の影響なのか加齢による影響なのかは明確になってこない。そのため義歯の使用による嚥下に対する有用性が,単に歯牙喪失に対するものか,老化に対しするものか見えてこない。そこで歯牙喪失を伴ない高齢者と青年と比較することにより老化の影響を明らかにした。対象は智歯を除いた残存歯牙数23本以上を持つ80歳以上の高齢者(平均80.4歳)8人と智歯を除いた欠損歯がない青年(平均25歳)8人で行った。方法は10倍希釈のバリウムを3回嚥下させ,側方からDSAにて撮影を行った。結果は分割嚥下が高齢者で5人,青年で1人,また高齢者のみで未熟嚥下3人,嚥下後の造影剤の喉頭蓋谷や梨状陥凹への残留4人で認めた。時間分析では口腔通過時間と咽頭通過時間では優位の差で高齢者の方が時間の延長を認めた。しかしながら嚥下反射遅延時間に優位の差を認めるなかった。嚥下時の喉頭の動きは優位差で高齢者の方が大きかった。分割嚥下は主に口腔から咽頭への送り込み能力の低下,また嚥下後の造影剤の喉頭蓋谷や梨状陥凹への残留は主に咽頭期収縮の低下を示し,また時間分析の結果も合わせて考えれば,過去言われてきた歯牙喪失が口腔期の嚥下能力低下の原因であるだけではなく,歯牙が残存しても老化によって起こりうることが,示唆された。また同時に咽頭期の嚥下能力低下も存在していることも示された。

全ての臨床所見より経管栄養が必要と判断した者の内,経管栄養に変更可能群と変更不可能群との予後の差はなかったが,舌口蓋閉鎖の有無と予後の関連はあった。したがって嚥下障害を持つ患者の予後を予測する因子に舌口蓋閉鎖の有無が重要な要素を占める可能性を示唆された。
複合材料構造物の階層モデリング技法に基づく高速シミュレータの開発とその検証

繊維強化型・粒子分散型複合材料や多孔質材料よりなる大型構造物を対象とし,線形・非線形均質化法と重合メッシュ法を併用した新しいマルチスケール解析手法を開発した.実際の材料のモデル化を行い,実験や従来型の数値解析との比較から妥当性,信頼性および実用性を検証するため,大規模解析を通常のパソコンで行うための高速シミュレータも開発した.対象材料の観点から,織物や編物といったテキスタイルを強化材とした高分子系複合材料,粒子分散型複合材料,多孔質セラミックスの特徴的な3種類の材料を扱った.まず,テキスタイル複合材料については,単繊維/繊維束/マクロ構造体というスケールに従った3階層よりなるモデリングを行い,強度評価ならびに成形プロセスシミュレーションを行った.特に,成形プロセスシミュレーションではミクロ・メゾ構造を考慮した世界初のマルチスケール解析を実現するとともに,実験との比較によりその有効性を検証した.いずれも,損傷進展,固液連成,大変形といった非線形現象を扱った.多孔質セラミックスに関しては,針状気孔を3次元的に扱うため,3次元イメージベースモデリングを用いた.100万要素という超大規模解析を通常のパソコン上で実用的に行うことが可能となり,ミクロ構造を反映したマクロ特性値は,数値解析と実験測定とで良好な一致が得られた.また,解析手法の観点からは,不均質性を大域的不均質性と局所的不均質性に分類する新しい概念を提唱し,前者には均質化法を,後者には重合メッシュ法を用い,かつ両手法を併用する解析手法を提案した.ミクロき裂,界面/界面相,異物・ボイドといった不均質部のミクロ応力をマクロ挙動との相互作用を考慮しつつ解析することが可能となった.繊維強化型・粒子分散型複合材料や多孔質材料よりなる大型構造物を対象とし,線形・非線形均質化法と重合メッシュ法を併用した新しいマルチスケール解析手法を開発した.実際の材料のモデル化を行い,実験や従来型の数値解析との比較から妥当性,信頼性および実用性を検証するため,大規模解析を通常のパソコンで行うための高速シミュレータも開発した.対象材料の観点から,織物や編物といったテキスタイルを強化材とした高分子系複合材料,粒子分散型複合材料,多孔質セラミックスの特徴的な3種類の材料を扱った.まず,テキスタイル複合材料については,単繊維/繊維束/マクロ構造体というスケールに従った3階層よりなるモデリングを行い,強度評価ならびに成形プロセスシミュレーションを行った.特に,成形プロセスシミュレーションではミクロ・メゾ構造を考慮した世界初のマルチスケール解析を実現するとともに,実験との比較によりその有効性を検証した.いずれも,損傷進展,固液連成,大変形といった非線形現象を扱った.多孔質セラミックスに関しては,針状気孔を3次元的に扱うため,3次元イメージベースモデリングを用いた.100万要素という超大規模解析を通常のパソコン上で実用的に行うことが可能となり,ミクロ構造を反映したマクロ特性値は,数値解析と実験測定とで良好な一致が得られた.また,解析手法の観点からは,不均質性を大域的不均質性と局所的不均質性に分類する新しい概念を提唱し,前者には均質化法を,後者には重合メッシュ法を用い,かつ両手法を併用する解析手法を提案した.ミクロき裂,界面/界面相,異物・ボイドといった不均質部のミクロ応力をマクロ挙動との相互作用を考慮しつつ解析することが可能となった.複合材料構造物の成形プロセス中や使用時の外荷重に対する力学的挙動を考える上で,ミクロ/メゾスケールの不均質性を,計算手法の立場から,大域的不均質性と局所的不均質性に分類し,前者については数学的均質化理論を用い,後者については重合メッシュ法を用いるという,全く新規の階層モデリング手法の枠組みと理論構築を行った.また,この提案手法を具現化するためのプロトタイプ・プロブラムの作成を行った.解析対象としては,以下のような幅広い応用を考えた.(1)熱可塑性樹脂を母材とする編物複合材料の深絞り成形シミュレーション(2)繊維強化プラスチックのRTM成形における樹脂浸透係数の解析(3)粒子分散型複合材料における変形応力解析(1)については,均質化理論を大変形問題に拡張した定式化を行っている.また,ミクロ-マクロ非線形解析の高速化技法を開発した.理論や解析手法の妥当性を検証するための実験として,アラミド繊維の編布とポリプロピレンよりなる複合材料を製作し,温度依存性を考慮した主軸・非主軸の一軸引張試験を実施した.これは,次年度に深絞り成形の実験に発展させ,シミュレーション結果との比較を行うための準備であり,現在までのところ良好な結果を得ている.(2)については,均質化理論を固液連成問題に拡張した定式化によりダルシー則の一般化を行い,樹脂浸透係数をミクロ構造に基づき求めるとともに,浸透特性を定性的に評価する手法を開発した.織布・編布・組布の解析を行い,有効性を確認した.次年度には浸透特性の定量化を行う見通しも得ることができた.(3)については,均質化理論と重合メッシュ法を併用する手法を開発し,周期性がない問題や,マクロな非一様場における局所応力解析を行うための高速解析手法と簡単な例解析による精度検証を行った.さらに粒子分散複合材料のみならずセラミックスなどの多結晶材料への拡張の基礎を築くことができた.以上の数々の研究結果は国内外の学術講演会において発表を行い,論文を執筆し投稿中である.繊維強化型・粒子分散型複合材料や多孔質材料よりなる大型構造物を対象とし,線形・非線形均質化法と重合メッシュ法を併用した新しいマルチスケール解析手法を開発した.

実際の材料のモデル化を行い,実験や従来型の数値解析との比較から妥当性,信頼性および実用性を検証するため,大規模解析を通常のパソコンで行うための高速シミュレータも開発した.対象材料の観点から,織物や編物といったテキスタイルを強化材とした高分子系複合材料,粒子分散型複合材料,多孔質セラミックスの特徴的な3種類の材料を扱った.まず,テキスタイル複合材料については,単繊維/繊維束/マクロ構造体というスケールに従った3階層よりなるモデリングを行い,強度評価ならびに成形プロセスシミュレーションを行った.特に,成形プロセスシミュレーションではミクロ・メゾ構造を考慮した世界初のマルチスケール解析を実現するとともに,実験との比較によりその有効性を検証した.いずれも,損傷進展,固液連成,大変形といった非線形現象を扱った.多孔質セラミックスに関しては,針状気孔を3次元的に扱うため,3次元イメージベースモデリングを用いた.100万要素という超大規模解析を通常のパソコン上で実用的に行うことが可能となり,ミクロ構造を反映したマクロ特性値は,数値解析と実験測定とで良好な一致が得られた.また,解析手法の観点からは,不均質性を大域的不均質性と局所的不均質性に分類する新しい概念を提唱し,前者には均質化法を,後者には重合メッシュ法を用い,かつ両手法を併用する解析手法を提案した.ミクロき裂,界面/界面相,異物・ボイドといった不均質部のミクロ応力をマクロ挙動との相互作用を考慮しつつ解析することが可能となった.
インドネシア、パプア州住民における健康・栄養調査

伝統的食生活で知られるニューギニア高地民族の健康栄養調査を実施した。インドネシア、パプア州高地地区の農山村部に住むパプア州住民の多くは未だサツマイモを主食とする新石器時代の食生活の名残を強く残した食生活を営んでいた。しかし、都市化の進展、或は都市部移住者では食生活の変遷、欧米化傾向が著しく、住民生活の都市化比率に比例してメタボリックシンドロームのリスクが急上昇しつつあることが明らかになった。インドネシア共和国パプア州住民の健康・栄養調査を行い、食生活の変遷と健康への影響を解析して、人々の健康の維持増進に資することを目的に調査を始めた。本年度の調査は平成20年8月に実施。現地カウンターパートのチェンドラワシ大学のランテタンパン公衆衛生学部長らと共にパニアイ県エナロタリ地区にて、パニアイ県保健局ゴバイ局長らとそのスタッフ、医師、看護師、看護学生らへの健康栄養調査トレーニング講習会を開催。調査は同地区ケボ村(農村地域)住民約60名について2日間実施。又、比較的都市化傾向の見られるアイカイ村では予備調査(ホームステイによる摂取食事秤量調査)を行った。ケボ村住民の調査結果を昨年の調査地トリカラ県アブラゲ村住民(林業と農業の村、生活はやや都市化傾向)と比較したところ、両村とも総エネルギー摂取量の80%をイモ類から摂取し糖質エネルギー比率が約90%で、約30年前の我々のパプアニューギニア高地人の調査結果と殆ど変わらなかった(脂質、たんぱく質は各5%)。しかし、アブラゲ村の労働量はケボ村と同程度にもかかわらず約1.2倍の摂取カロリーで、BMI及び胴囲による肥満者の比率はアブラゲ村ではるかに増加していた。さらに、アイカイ村(都市部で肥満者が多い)ではケボ村と同等のエネルギー摂取量にもかかわらず、イモ類の摂取量がケボ村の半分であった。以上の結果より、現地の伝統的食生活の農村部と都市化傾向による食生活の変遷の健康への影響の詳しい解析のために、居住者の食習慣という文化面だけでなく新たな切り口として地理学的解析の必要性を考え、地域の異なるバリ、ミクロネシアで、パプアと同様な、食文化的には伝統食での食事を主体とする原住民をとりあげ予備調査を行ったところである。本年度の調査は当初予定したオキシビル市近郊(ペグヌンガン・ビンタン県)の調査を天候不順等のため断念し、平成21年8月に、現地カウンターパートのチェンドラワシ大学のランテタンパン公衆衛生学部長、パウリン医学部長らと共に、州都ジャヤプラ近郊に移住してきているハイランダー(高地民族)の人々の集落、5村にて、同大学医学生及び研修医らの協力を得て5日間約300人を対象に実施した。その結果、肥満やメタボリックシンドロームの発症率がニューギニア高地民族の伝統的食生活を維持している度合い(イモ類の摂取比率)により強く影響を受けていることがわかった。これらの結果については平成22年5月2123日第64回日本栄養・食糧学会(徳島)にて報告予定である。又、食生活の変遷の健康への影響の更なる詳しい解析のために、居住者の食習慣という文化面だけでなく新たな切り口として地理学的解析の必要性を考え、食文化的には伝統食での食事を主体とする他地域の原住民をとりあげ調査を行った。平成21年3月にはミクロネシア連邦、ポナペ島キチ村にて約60名の村民の住民検診を行い、根菜食と漁労による伝統的食生活がアメリカ政府の全面的経済支援の中で著しく変化している現状で内臓脂肪型肥満の顕著な増加が懸念される結果を得た。又、バリ島のバリ原人の村についても平成22年2月に現地国立ウダヤナ大学医学部(Prof.Suastika医学部長のグループ)との共同研究調査により、食生活の変遷とメタボリックシンドロームの増加を示す興味深い結果を得ており、これらの結果については第53回日本糖尿病学会学術集会にて報告の予定である(平成22年5月2729日、岡山)。食生活の変遷の健康への影響の解析により、人々の健康の維持増進に資することを目的として、インドネシア共和国パプア州住民の健康・栄養調査を行ってきて、根菜主体の伝統的食生活形態が強く残る山間部地域のニューギニア高地民族とこれらの地域から州都ジャヤプラ近郊への都会移住者の比較、更にインドネシアの他の食文化形態の異なる地域(バリ島)の住民との比較等を行い、食生活の変遷の健康への興味深い影響が抽出されつつある。そこでこれらの傾向を更に詳しい解析のために、本年度の調査は更に進めて、2010年8月パプア州で都市近郊の移住民の中でも民族を限定しダニ族・ラニ族を対象に調査を実施した。

調査は昨年に引き続き、現地カウンターパートのチェンデラワシ大学医学部長パウリーナ教授を中心に、同大学医師、医学生らの協力を得て1週間17地域の778人の調査を行った。その結果、山間部住民と比べて、血圧に差は見られなかったものの、肥満及びメタボリックシンドローム関連指標は全て、都市部住民で高値を示し、食生活パターン解析結果では脂質及びタンパク質の摂取エネルギー比率が山間部住民に比べて有意に増加していることがわかった。又、2011年3月、かつて低栄養で心疾患の発症率が高いとされたバリ州チェニンガン島住民73人の健康・栄養調査を現地ウダヤナ大学医学部長スアスティカ教授のグループと共に実施した結果、漁労中心の同島住民に低栄養傾向は見られず、BMI及び体脂肪率はバリ島の他地域住民よりもむしろ高い傾向(BMI>25、男性14%、女性34%)が観察された。以上、伝統的食生活パターンの違いを越えて、欧米化食生活への急激な転換と肥満やメタボリックシンドローム発症リスクの強い関連性が示された。これらの結果はProceedings of Surabaya Metabolic Syndrome Update the 7th, 243-246(2011)及び、J.Clin.Gerontology & Geriatrics(2011,in press)に投稿、又、2011年5月、第65回日本栄養・食糧学会(東京)、及び2011年10月、インドネシア、アイルランガ大学糖尿病栄養センターにおける肥満と糖尿病アップデートシンポジウムSDU-XXI and SOBU-3にて報告の予定である