hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
黄砂、PM2.5の急性心筋梗塞・心原性心停止発症に対する影響と高感受性集団の同定

急性心筋梗塞の発症日時や場所、および環境データの観測日や観測地点をキーとして、それぞれの統合データベースを構築した。その後、急性心筋梗塞と黄砂との関係について時間層別化ケースクロスオーバーデザインを用いて解析を行った。症例数は急性心筋梗塞4,509例で、危険因子別(糖尿病、高血圧、脂質異常症、喫煙、性別、年齢)について、発症のオッズ比や95%信頼区間を算出し、粒子状物質に感作されやすい高感受性集団についても探索できた。PM2.5との関係については現在解析中であるが、ほぼ結果が出ているため、本研究は現在のところ順調に進展していると思われる。本研究の目的は、粒子状物質である黄砂やPM(particulate matter)2.5の観測データをもとにその汚染状況を確認し、急性心筋梗塞や院外における心臓由来(心原性)の心停止発症との関係について統計学的評価を行い、粒子状物質が人体に及ぼす短期暴露に関する影響を明らかにすることである。さらにどのような患者層が粒子状物質の影響を受けて急性心筋梗塞や心原性心停止を発症しやすいのかを見いだし、疾患発症に対する粒子状物質濃度のカットオフ値を決定することである。対象は2005年1月1日から2015年12月31日まで日本国内で発症した院外心停止全患者1,299,784名である。この中でPM2.5の測定が開始となった2011年4月1日以降の患者で市民目撃がある心原性院外心停止患者80,525名を対象に、時間層別化ケースクロスオーバー法を用いて解析を行った。各都道府県単位で県庁所在地のPM2.5濃度をもとに算出し、さらにメタ解析を行ったところ、PM2.5濃度が翌日にかけて10μg/m3上昇するごとに1.3%心原性院外心停止患者が増加することが判明した。また初回心電図が心室細動や無脈性心室頻拍、無脈性電気活動よりも有意に心静止で発見される患者が多いことも示された。また予後について、心拍再開については胸骨圧迫のみと胸骨圧迫+人工呼吸で変わりなく、1ヶ月生存では胸骨圧迫のみと胸骨圧迫+人工呼吸で変わりなく、神経学的所見が良好な1ヶ月生存でも胸骨圧迫のみと胸骨圧迫+人工呼吸で変わりないことから、少なくともPM2.5関連の心原性院外心停止患者については一次救命処置はこれまで通りスタイルを変えることなく行ってよいことが考えられた。現在さらに2016年の1年分を上乗せした症例数で再度解析を行っており、その結果を2019年のヨーロッパ心臓病学会に抄録を提出予定である。平成30年度の目標は全国院外心停止データをもとにPM2.5に関する統計解析がメインであった。もともとの院外心停止データが100万件を超える膨大なものであり全国に渡って集積されたものであるため、各都道府県単位でPM2.5との関係を時間層別化ケースクロスオーバーデザインを用いて解析し、さらにメタ解析を行うという細かな作業であった。これまでPM2.5と心原性院外心停止発症に関する研究は皆無であり、しかも日本全体の全症例を集積したものを使用しているため、データ的にもかなり信憑性が高く、世界的にも注目されるものと期待されている。また最近さらに1年分(10万件以上)の院外心原性心停止患者のデータが追加されたためそれらも含めて再解析しているが、できれば平成31年の夏秋頃に発表する予定をたてていたため、状況的には本研究は順調に進展していると考えている。心原性心停止と黄砂やPM2.5といった環境因子について、さらに解析を進めていく。
ヒトTSHレセプターミュータントを用いたTSH受容体抗体の解析-臨床像との比較

ヒトTSHレセプター/ラットLH-CGレセプターキメラを用いて、バセドウ病の病因である甲状腺刺激抗体(TSAb)のエピトープを検討した結果、94%の症例では、TSHレセプターN端より90-165番目のアミノ酸残基に重要なエピトープが含まれ、約3%の症例では、22-89番目のアミノ酸残基が重要なエピトープであることが判明した。残りの約3%の症例は22-165番目にはエピトープが存在せず、上記以外の166-415番目のアミノ酸残基に相当する部位をLH-CGセレプターに置換したキメラTSHレセプターを新しく作成し、そのエピトープを検討中である。以上の結果より、バセドウ病のTSAbはそれが認識するTSHレセプターのエピトープの違いにより、少なくとも3種類に分類することが可能であることが明らかとなった。また、大多数の症例のエピトープが存在する22-165番目のアミノ酸残基の中で、直接エピトープを構成するアミノ酸残基を同定するために、2040個のアミノ酸残基をLH-CGレセプターに置換したキメラTSHレセプターを作成中である。更に260-370番目のアミノ酸残基をLH-CGレセプターに置換したキメラTSHレセプターを用いることにより、これまで検討した60以上のバセドウ病全例がこの部位にエピトープが存在しないことも明らかになった。バセドウ病の臨床所見との関連では、TSAbのエピトープの違いと、甲状腺腫、限局性下腿粘液水腫との関連は認められなかったが、22-89番目のアミノ酸残基をエピトープとする症例では眼症が認められた。しかし、このエピトープを認識する症例は、2例しか見いだされておらず、眼症との関連に関しては更に、多数の症例で検討する必要がある。今回は4種類のヒトTSHレセプター/ラットLH-CGレセプターのキメラを作成これをCos7細胞に発現させ、60例のバセドー病患者IgGの甲状腺刺激抗体活性を測定し、これらの刺激抗体(TSAb)のエピトープの多様性について検討を加えた。用いたキメラレセプターは、すでに報告したように、ヒトTSHレセプターの細胞外ドメインを5つのセグメントに分け1から4までのセグメントをラットLH-CGレセプターの相同性のあるセグメントで置換して作成した。この4つのキメラレセプターはすべてTSH刺激に反応してcAMP産性が増加した。セグメント4(アミノ酸260-370)を置換したキメラMc4では60例全例でcAMPの増加を認め、このセグメント4にはTSAbのエピトープは存在しないと考えられた。セグメント2(アミノ酸89-165)あるいはセグメント2と4を置換したキメラMc2、Mc2+4では60例中56例でTSAb活性を認めず、大多数のバセドー病患者ではセグメント2がTSAb活性の発現に重要であると思われた。一方60例中4例のバセドー病IgGではMc2及びMc2+4のいずれのキメラレセプターでもTSAb活性を認め、これらの抗体のエピトープはセグメント2以外にあると考えられた。そこでセグメント1+2(アミノ酸21-165)をLH-CGレセプターに置換したキメラでこれら4例のTSAb活性を測定したところ、2例ではTSAb活性を認めず、他の2例ではTSAb活性は低下していたが陽性であった。よって4例中2例のTSAbのエピトープはセグメント1にあり、他の2例ではセグメント1とそれ以外の部位にエピトープが存在すると考えられた。以上より60例のバセドー病IgGのエピトープをキメラレセプターを用いて解析したところ、バセドー病のTSAbは少なくとも3種類あり、それらは異なるエピトープを認識していると考えられる。現在までのところこの4例のバセドー病患者に関して甲状腺腫、眼症状、臨床経過などで特徴的な所見は見いだされていないが更に症例数をふやして経時的に抗体の種類の変化、臨床像の変化を検討する予定である。またセグメント1+2をさらに小さいセグメントに分割しTSAbのエピトープを詳細に検討する予定である。

更に260-370番目のアミノ酸残基をLH-CGレセプターに置換したキメラTSHレセプターを用いることにより、これまで検討した60以上のバセドウ病全例がこの部位にエピトープが存在しないことも明らかになった。バセドウ病の臨床所見との関連では、TSAbのエピトープの違いと、甲状腺腫、限局性下腿粘液水腫との関連は認められなかったが、22-89番目のアミノ酸残基をエピトープとする症例では眼症が認められた。しかし、このエピトープを認識する症例は、2例しか見いだされておらず、眼症との関連に関しては更に、多数の症例で検討する必要がある。ヒトTSHレセプター/ラットLH-CGレセプターキメラを用いて、バセドウ病の病因である甲状腺刺激抗体(TSAb)のエピトープを検討した結果、94%の症例では、TSHレセプターN端より90-165番目のアミノ酸残基に重要なエピトープが含まれ、約3%の症例では、22-89番目のアミノ酸残基が重要なエピトープであることが判明した。残りの約3%の症例は22-165番目にはエピトープが存在せず、上記以外の166-415番目のアミノ酸残基に相当する部位をLH-CGレセプターに置換したキメラTSHレセプターを新しく作成し、そのエピトープを検討中である。以上の結果より、バセドウ病のTSAbはそれが認識するTSHレセプターのエピトープの違いにより、少なくとも3種類に分類することが可能であることが明らかとなった。また、大多数の症例のエピトープが存在する22-165番目のアミノ酸残基の中で、直接エピトープを構成するアミノ酸残基を同定するために、2040個のアミノ酸残基をLH-CGレセプターに置換したキメラTSHレセプターを作成中である。
核置換アザポルフィリンの創成と有機太陽電池への応用

本課題では、有機太陽電池への応用を念頭に置き、可視近赤外光を効率よく捕集する核置換アザポルフィリンの創成をめざした。まず、ポルフィリンのメソ位が窒素核で置換されたジアザポルフィリンの外周部にπ共役置換基を導入する手法を確立し、得られた誘導体の構造と光物性・電気化学特性との相関を調べた。その結果、電子供与性の置換基を導入することにより分子内電荷移動が生じ、π系全体の可視光捕集能が大幅に向上することが明らかとなった。さらに、ピロール環にπ共役置換基を持つアザジピリン-ホウ素錯体および参照系化合物を合成し、近赤外光の捕集能を高める上で窒素置換が有効な手法となることを明らかにした。π系が拡張されたジアザポルフィリンおよび核置換ジアザポルフィリンの化学性を明らかにすることを目的として、本年度は期間内に主に次の二つの課題に取り組んだ。(i)外周部にチエニル基を持つπ拡張ジアザポルフィリンの合成、(ii)近赤外領域に強い吸収帯を持つアザジピリンおよびジピリンの合成、および、(iii)課題(i)、(ii)で合成した色素の光物性および電気化学特性の解明。まず、β無置換ジアザポルフィリンのβ位の位置選択的な臭素化によりテトラブロモ体を合成し、スティレ反応を用いてテトラキス(チエニル)ジアザポルフィリンへ変換した。次いで、外周部へ導入されたチエニル基と母核との間のπ共役効果を定量的に評価するため、参照系としてβ位にチエニル基を持つアザジピリンおよびジピリン誘導体を合成した。得られた色素について、NMRスペクトル・吸収スペクトル・発光スペクトル・酸化還元電位の測定を行い、π系の構造と光物性・電気化学特性との相関を調べた。その結果、外周部へのチエニル基の導入により、ジアザポルフィリンおよびアザジピリンの吸収帯が大幅に長波長シフトすることや、ジピリンのホウ素錯体が長波長側可視領域に強い発光を示すことなどが明らかとなった。また、アザジピリンホウ素錯体とジピリンホウ素錯体の蛍光寿命測定および蛍光量子収率の比較から、メソ位への窒素原子の導入により励起一重項からの無輻射過程が大きく促進されることを確認している。さらに、核置換ジアザポルフィリンの合成へ向けて、チオフェンとピロールが連結された核置換ジピリン錯体の合成法を確立した。π系が拡張されたジアザポルフィリンおよび核置換ジアザポルフィリンの化学性を明らかにすることを目的として、本年度は期間内に主に次の三つの課題に取り組んだ。(i)クロスカップリング法を利用したπ拡張ジアザポルフィリン合成法の確立、(ii)新規ジアザポルフィリン誘導体の光物性および電気化学特性の解明、および、(iii)新規アザジピリン錯体の合成と物性評価。まず、β位にブロモ基を持つジアザポルフィリンと各種アリールホウ酸との鈴木ー宮浦反応を利用して、β位にπ共役置換基を持つジアザポルフィリン誘導体を合成した。次いで、外周部へ導入されたアリール基とジアザポルフィリンπ系との間の共役効果を定量的に評価するため、得られた色素について、NMRスペクトル・吸収スペクトル・発光スペクトル・酸化還元電位の測定を行い、π系の構造と光物性・電気化学特性との相関を調べた。その結果、電子供与性が高いアリール基の導入により、HOMOの準位が大幅に上昇し、ジアザポルフィリンπ系の吸収・発光帯が大きく長波長シフトすることが明らかとなった。これらの知見を基に、有機太陽電池の増感剤として利用可能なdonor-acceptor型の増感剤を合成することに成功した。また、核置換ジアザポルフィリンの合成を検討する過程で、二置換ピロールのアミノ化反応を利用した多置換アザジピリンの新しい合成法を確立した。さらに、多置換アザジピリンをホウ素錯体へと変換し、得られたホウ素錯体が近赤外領域に強い吸収帯を持つことを明らかにした。有機化学当初は初年度で核置換ジアザポルフィリンの合成も計画していたが、π拡張ジアザポルフィリンおよび参照系となるアザジピリン錯体の合成と構造ー物性相関の解明を優先したため、期間内に検討するには至っていない。しかしながら、前駆体となる核置換ジピリン錯体の合成には成功しているので、研究計画全体としては順調に進展している。今後は、鋳型反応を利用して核置換ジアザポルフィリン誘導体を合成し、その諸物性を解明する。

また、ドナー=アクセプター型構造を持ち、近赤外領域に至る光捕集能を持つジアザポルフィリン系増感剤を構築し、有機太陽電池の光活性層としての利用を図る。年度末の薬品購入手続きと証憑書類の整理に時間がかかったため。年度始に購入手続き処理ならびに証憑書類の整理を速やかに行う。
メタゲノム解析を用いた口腔細菌における内頸動脈狭窄症に対する病原性の追求

アテローム性動脈硬化症などの病変部より口腔細菌が検出され、口腔細菌叢と動脈硬化の関連が注目されているが、明確な結論が得られていない。本研究は、内頚動脈狭窄症と口腔細菌叢との関連性を解明し、特異的口腔細菌に対した効果的な周術期口腔機能管理のプロトコールを確立することを目的とする。本年度の研究実績は、口腔細菌と内頚動脈狭窄症の内膜に付着したプラーク及び血栓のサンプルを的確に採取した。採取した検体よりDNA抽出を行い、内頚動脈狭窄症の内膜に付着したプラーク及び血栓中に細菌が存在しているのか検討することから施行した。その方法として全ての細菌が持つとされている16SrRNA領域プライマーを設計し、PCR(V4領域の増幅)を行い、PCR産物を電気泳動し増幅物の有無を確認した。得られた配列データの相同性検索から菌種の同定を行った。今までで得られた症例サンプルは55例を採取した。そのうち内頚動脈狭窄症の内膜のPCR産物から11例何らかの細菌がいる可能性が示唆された。その中で6例に次世代シークエンスを行い菌種の同定を行った。口腔内と内頚動脈内膜に共通した細菌の検出が認められ、Streptococcus属、Corynebacterium属、Actinomyces属、Neisseria属の5例を認めた。採取したサンプル55例中、PCR産物から何らかの細菌が存在する可能性がある検体を次世代シークエンスを用いて菌種の同定を行った。多種多様な菌種を認め、内頚動脈狭窄症と口腔細菌の相関性について考察するために、更にReal-time PCRで菌種特異的プライマーを用いてqPCR法にて定量し、次世代シークエンスで得られた菌種と存在量の正確性を反映しているか検討しているため実験に遅れがでてしまった。更に研究代表者の出産のための研究休止のため研究が一時中断となった。引き続き次世代シークエンスで同定して菌種とReal-time PCRで得られた菌種と存在量の正確性を反映しているか検討する。また、サンプル間で菌種の存在量を比較解析し、循環器疾患患者に共通する菌種を明らかにする。更に、内頚動脈狭窄症に関連する口腔細菌のメカニズムを培養細胞を用いた感染実験を行い、原因菌の持つ新規病原因子の解析を行っていく。近年、内頚動脈狭窄病変部より口腔内細菌が検出した報告を認め、口腔細菌叢と動脈硬化の関連が注目されているが、明確な結論が得られていない。本研究は進歩が著しい高速シークエンサーを用いて、内頚動脈内膜に付着した粥状プラークと口腔細菌叢をメタゲノム解析し、内頚動脈狭窄症の発症の一つに口腔内細菌が関連していることを解明することを目的としている。本年度の研究実績は、口腔細菌と内頚動脈狭窄症の内膜に付着したプラーク及び血栓のサンプルを的確に採取し、メタゲノム解析を行うにあたり条件検討を行いプロトコール作成を行った。本研究のプロトコールとして、まず採取した検体よりDNA抽出を行い、内頚動脈狭窄症の内膜に付着したプラーク及び血栓中に細菌が存在しているのか検討することから施行した。全ての細菌が持つとされている16SrRNA領域プライマーを設計し、PCR(V4領域の増幅)を行い、PCR産物を電気泳動し増幅物の有無を確認した。平成29年度までに得られた症例サンプルは55例採取し、DNA抽出47例、16SrRNA-PCR施行は44例行った。PCR産物から11例何らかの細菌がいる可能性が示唆された。そのうち、6例に次世代シークエンスを更に行い菌種の同定を行った。口腔内と内頚動脈内膜に共通して検出されたのはStreptococcus属、Corynebacterium属、Actinomyces属、Neisseria属の5例を認め、他にも様々な菌種を確認できた。内頚動脈狭窄症患者のアテローム性プラークと同一患者の口腔内プラークのサンプル採取と口腔内や生活環境の評価方法を行うに当たり最適なプロトコール作成は確立された。検体数も55例と順調に採取している。アテローム性プラーク内で口腔内細菌が存在している可能性がある検体が55例中11例と認めているが、検出された口腔内細菌叢が1検体につき多種多様な菌叢を認めた。検体数としては数は比較的多く集まっているが、更に口腔内と内頚動脈内膜に細菌が存在する可能性が認められる検体数を増やすことが、今後求められると考えられ上記進捗状況となった。

得られた配列データの相同性検索から菌種の同定を行った。今までで得られた症例サンプルは55例を採取した。そのうち内頚動脈狭窄症の内膜のPCR産物から11例何らかの細菌がいる可能性が示唆された。その中で6例に次世代シークエンスを行い菌種の同定を行った。口腔内と内頚動脈内膜に共通した細菌の検出が認められ、Streptococcus属、Corynebacterium属、Actinomyces属、Neisseria属の5例を認めた。採取したサンプル55例中、PCR産物から何らかの細菌が存在する可能性がある検体を次世代シークエンスを用いて菌種の同定を行った。多種多様な菌種を認め、内頚動脈狭窄症と口腔細菌の相関性について考察するために、更にReal-time PCRで菌種特異的プライマーを用いてqPCR法にて定量し、次世代シークエンスで得られた菌種と存在量の正確性を反映しているか検討しているため実験に遅れがでてしまった。更に研究代表者の出産のための研究休止のため研究が一時中断となった。今後の研究推進方針としては、更に検体数を増やし、口腔内・内頚動脈内膜に細菌が存在する可能性のある検体数を増やし、細菌の同定を行うことで菌種の相関性を検討していく必要があると考える。更に、Real-time PCRを用いた解析を行う。メタゲノム解析で得られた菌種と存在量の正確性を、菌種特異的プライマーを用いた定量qPCR法にて定量し、得られた結果がメタゲノム解析の結果を反映しているかを検討する。また、サンプル間で菌種の存在量を比較解析し、循環器疾患患者に共通する菌種を明らかにする。原因菌を明らかにしたのち、その原因菌による内頚動脈狭窄症発症のメカニズムを培養細胞用いた感染実験を行い、細胞内での生存、貪食細胞による貪食回避、サイトカインの産生誘導能への影響等を理解し、原因菌の持つ新規病原因子を明らかにする。患者から採取した生活環境に関するメタデータと、解明された循環器疾患の原因菌から、個々に対応した効率的な口腔ケア臨床プロトコールの確立を提案する。引き続き次世代シークエンスで同定して菌種とReal-time PCRで得られた菌種と存在量の正確性を反映しているか検討する。更に、内頚動脈狭窄症に関連する口腔細菌のメカニズムを培養細胞を用いた感染実験を行い、原因菌の持つ新規病原因子の解析を行っていく。本年度は、サンプル採取のプロトコールとサンプル採取がメインの為、費用が差ほどかからなかった。次年度ではメタゲノム解析や研究成果の発表または論文作成を行うため次年度に使用することとなった。次世代シークエンスによる細菌同定後、研究の考察や患者の生活環境に関するメタデータの回収や解析のため費用がかからなかった。その後、産休・育休のため、研究が一時中断した。次年度では、引き続き論文作成と研究発表のため次年度に使用することとなった。
根分泌物質を介した植物と根圏微生物群集間の共生的関係の実験的検証

マメ科,イネ科,キク科,アブラナ科という根粒菌や菌根菌との共生関係で異なる4科の作物を用いて,根圏に棲息する微生物の群集構造の差を解析した。用いた作物は,大豆,レンゲ,小麦,トウモロコシ,ゴボウ,シュンギク,ナタネ,ダイコンである。グロースチャンバーで4週間生育させ,根圏域の土壌からDNAを抽出し,バクテリアと真菌類を特異的プライマーによて増幅させた後,DGGE法(変成剤濃度勾配電位泳動法)により,微生物群集構造を比較した。その結果,植物科間でバクテリアには差がないものの,真菌類では差が見られた。これらの差が再現性があるかを検証するために,大豆とトウモロコシを供試し,クロボク土と沖積土の異なる土壌で栽培し,2,4,6週間後の根圏微生物の構造を比較したところ,前試験と同じように,バクテリアには作物間で差は見られなかったが,真菌類には差が生じた。さらに,真菌類に見られた差は,異なる土壌でも同じように見られたために,土壌に左右されず作物と真菌類の間に根分泌物質を介した相互作用が発達していることが示唆された。生育時期間の解析から,作物と土壌真菌類との間の関係は,出芽後2種間から4週間の間に見られることから,播種後直ちに,根圏域における植物と真菌類の共生的関係が成立するものと示唆された。(1)今年度は,作物根圏微生物に作物間で差があるかどうかを調べた。材料は,小麦,とうもろこし(イネ科),レンゲ,大豆(マメ科),大根,ナタネ(アブラナ科),ヒマワリ,シュンギク(キク科)の4科8作物を用いた。また,コントロールとして何も植えない区を設けた。種皮滅菌した種子をポットに播種し,約1ヶ月,人工気象室で栽培した後,根圏土壌を取り出し,DNAを直接市販のキットを用い抽出した。バクテリアと真菌に特異的なプライマーにより,根圏土壌のバクテリアと真菌をPCRにより増幅した。その後,濃度勾配電気泳動法によりDNAを分離した。バンドパターンを読み取り,UPMGA法により系統樹を作成し,根茎土壌の差を調べた。(2)バクテリアでは,根圏土壌における群集構造は,どの作物もコントロール区(無栽植区)にくらべ,差が見られなかった。他方,真菌は,コントロール区と栽植区で大きな差が認められた。(3)真菌において,作物間で微生物群集構造に差が見られた。差は,アブラナ科とそれ以外の科の間に見られ,アブラナ科が真菌において特異的な群集構造を作ることが示唆された。これは,世界的にも新しい知見であるが,さらに材料を増やし,この結果の再現性を確かめる必要がある。
交雑集団を利用した近縁種間における異なる花冠長への分化過程および維持機構の解析

アキチョウジとヤマハッカの交雑集団について遺伝的・形態的構成、訪花昆虫の訪花行動を調査し、異なる花冠形態が維持される機構について考察を行った。形態形質およびマイクロサテライトマーカーによる雑種クラスの推定の結果、交雑集団の多くが、雑種2世代とアキチョウジとの戻し交雑個体から構成されていることが明らかとなった。このような非対称な交雑が起こる理由としては、アキチョウジとヤマハッカに強い生理的隔離が働いていることと、訪花昆虫の体サイズがヤマハッカの花序の強度に対応していないことによると考えられる。アキチョウジからマイクロサテライト11遺伝子座を作成し、学術論文へ投稿を行った。本年度は開発したマイクロサテライトのうち9遺伝子座を使用し、愛媛県東温市の交雑集団の遺伝子型の解析を行った。解析はヤマハッカとアキチョウジの純粋集団を2つ、東温市の交雑集団、その交雑集団の果実から得られた実生を含めた193サンプルについて行った。ソフトウエアNewHybridを使用して交雑帯の遺伝子型クラスを解析した結果、交雑集団から得た103サンプル(開花個体56サンプル、実生個体47サンプル)は9個体が雑種2代、16個体がアキチョウジとの個体が戻し交雑、52個体がアキチョウジ、12個体がヤマハッカ、11個体が不明に区分された。雑種1代が検出されなかったことから、両親種間の交雑は稀である可能性が高い。また、アキチョウジへの戻し交雑集団は検出されたが、ヤマハッカとの戻し交雑は検出されなかった。このことから、交雑個体がアキチョウジと交配を起こしやすい傾向があることが明らかになった。種間隔離の強さについて、解析を行うため予備的な交配実験を行った。実験にはアキチョウジ5個体、ヤマハッカ5個体を使用し、1個体から5花を使用した。いずれの交配でも、果実が形成されず、両種には強い生理的隔離が働いている可能性が示唆された。讃岐山地の推定交雑集団はマイクロサテライトによる集団クラスタリング解析では雑種性が指示されなかった。そのため、讃岐山地の集団の系統的位置を明らかにすることを目的として、これまでの研究で得られているITS領域にETS領域を追加して解析を行った。解析を行った10集団32個体のうち、東温市の交雑個体ではアキチョウジのクローンからはヤマハッカに優占するシーケンスが得られたが、讃岐山地のサンプルは変異に乏しく、アキチョウジのリボタイプと単系統になることが明らかになった。アキチョウジ(シソ科植物)からDNAを抽出し、ビーズ濃縮法により10個のマイクロサテライト遺伝子座を増幅させるプライマーを開発した(Application in Plant Scencesに投稿中)。開発したプライマーのうち増幅効率が良好な8つを使用して、アキチョウジ8集団、ヤマハッカ2集団、推定交雑集団2集団の計252サンプルの遺伝子型の決定を行った。12集団から得られた遺伝子型についてSTRUCTUREを使用し、集団のアサインメントを行った結果ΔKは2であり、ヤマハッカとアキチョウジの2つに分かれた。推定交雑集団2つのうち徳島県大滝山の集団の交雑性は支持されなかった。愛媛県東温市の集団では高い確率で2集団のadmixtureが見られ、交雑集団であることが支持された。また、12集団について葉の形態7形質、萼と果実の形質9形質を用いて、主成分分析を行った結果、STRUCTUREでadmixtureが検出された東温集団の個体ではアキチョウジとヤマハッカの中間にプロットされた。東温の交雑集団における結果率はリファレンス集団のアキチョウジとヤマハッカではそれぞれ、80%と86%であり、交雑個体では62%であった。これらの果実サンプルについては、現在発芽実験を行っている。交雑個体における送粉昆虫の観察の結果ではヤマハッカとアキチョウジではミツバチとトラマルハナバチの訪花が観察された。このうちミツバチはアキチョウジを避け、ヤマハッカのみを訪花していたが、トラマルハナバチはヤマハッカ、アキチョウジ、交雑個体を区別せずに訪花していた。愛媛県東温市のアキチョウジとヤマハッカの交雑集団について遺伝的・形態的構成、種の維持機構を明らかにするために、遺伝子マーカーおよび量的形態形質に基づく集団解析を行った。さらに、栽培株を使用した交配実験を行い交配後隔離の程度について検討を行った。14遺伝子座を用いて、アキチョウジとヤマハッカの典型集団を含む168個体の遺伝子型を決定した。14遺伝子座のうち、連鎖不平衡やHWEからのずれの見られなかった11遺伝子座を使用し、雑種指数の解析を行った。Newhybridを用いた解析の結果、東温の交雑集団は解析を行った79個体のうち、55個体がアキチョウジ、5個体がヤマハッカ、12個体がF2に高い事後確率で割り当てられたが、4個体については、低い事後確率で片側の種もしくは雑種カテゴリーに割り当てられていた。

測定を行った12の形態形質はアキチョウジとヤマハッカ間で有意差が認められた。12形質に基づく主成分分析の結果、アキチョウジとヤマハッカは別々のクラスターを形成し、東温の集団はそれぞれのクラスターにまたがってプロットされた。東温集団の分子雑種指数と形態雑種指数には0.63(p<0.001)であり相関が見られた。Newhybridによる解析から得られた推定交雑個体の東温の交雑個体の花粉稔性は78.2であり、この値は両親種(アキチョウジ:97%、ヤマハッカ:95%)に比較して低下していた。アキチョウジとヤマハッカを1個体2花ずつ10個体について人工的に交雑を行った結果、F1個体は得られなかった。東温の集団においてcolony2を使用して近縁関係を推定した結果、F2個体はすべてfull sibに割り当てられた。これらの結果から、アキチョウジとヤマハッカの間には強い生殖的隔離がみられ、F1の形成は非常に希であることが明らかになった。植物分類学東温市の推定交雑集団の遺伝的解析から、アキチョウジとの戻し交雑の頻度が高いことが明らかになった。このことは、アキチョウジの形質が維持されやすいという本研究の仮説を支持するものである。しかし、遺伝的構造は当初想定していた状況と異なっており、雑種1代の形成が少ないことが明らかになった。予備的な人工交配実験からも交配がうまく行かなかったことから、両種には強い隔離が存在している可能性がある。さらに、本研究で対象にしている讃岐山地の集団が交雑起源である可能性を示すデータを現段階では得ることができていない。本年度は同じシソ科植物のSalvia属で開発されている核遺伝子の塩基配列決定を10領域についてヤマハッカとアキチョウジのサンプルを使用してスクリーニングを行ったが、変異に乏しく、解析に使用できる状況では無かった。そのため、本年度はrRNAのITSとETS領域を使用したが、rRNAのように強調進化を起こす領域のみでは、過去の交雑を検出するのは、困難であると考えられる。現在、アルコール脱水素酵素のイントロンやArob領域などのコピー数の少ない核マーカーの塩基配列の決定を試みている。推定交雑集団の大滝山集団について、交雑由来の可能性を示すことができなかった。これは、実験計画で想定した過去の交雑に対して、使用した遺伝子マーカーの進化速度が速すぎる可能性が考えられる。そのため、次年度では計画を一部変更して、核遺伝子の塩基配列の決定を行い、交雑由来の検証を行う。また、送粉昆虫については当初の予定では、花部形態と口吻のマッチングが見られそれぞれ、異なる送粉者に媒介されていると推定していた。しかし、トラマルハナバチはアキチョウジとヤマハッカを訪花することが明らかになった。しかし、ヤマハッカでは花序の強度が弱く、トラマルハナバチが訪花をすると植物体が倒れてしまう現象が観察された。このことから、次年度は捕縄を作成し、トラマルハナバチのアキチョウジとヤマハッカへ対する受粉能力の比較を行う必要があることが明らかになった。現時点で本研究の中心となる遺伝的構造および形態形質のデータはほぼ収集できている。しかし、不明に区分されている個体が11個体あることや、推定交雑個体の事後確率が平均70と低いことから、遺伝子座が不足している可能性が考えられる。
水への食品成分分散系の力学物性および電気物性に関する高分子科学的研究

力学物性、電気物性は、食品内部の成分の空間分布や状態(荷電状態、水和の状態など)、成分間相互作用(電気的相互作用、化学的相互作用など)を反映する。本研究においては、食品成分の水分散系に関して、力学物性および電気物性の測定、ならびに高分子科学的解析を行った。食品ゲルの弾性率の濃度依存性を測定し、その両対数プロットからフラクタル次元を算出した。O/Wエマルション、タンパク質溶液の誘電率の測定を行った。エマルション、タンパク質溶液の誘電率は、希薄溶液において、見かけ上、Wagnerの式で記述されることが確認された。また、この解析により見かけの分散質の誘電率が算出されたが、この値はエマルションの場合、油の誘電率の実測値に一致した。ジェランガム、硫酸基含量の異なるアガロース、ゼラチンなどの高分子電解質ゲルを用いて誘電率の周波数依存性を測定した。その結果、周波数の増加と共に誘電率が減少する、いわゆる誘電緩和現象が観察された。誘電緩和データを解析することにより、ゲル内部の金属イオンに関して、高分子電解質への束縛距離や束縛イオンの数密度が求められることが確認された。こうした解析手法は、金属イオンがゲル物性を変化させる機構の理解にも寄与すると考えられる。酸性高分子のキサンタンと塩基性高分子のキトサンから成る電解質複合ゲルに用いてフマラーゼ生産菌Corynebacterium glutamicumの固定化を行い、ゲル内部の電荷密度とフマラーゼ活性の関係について検討した。その結果、キトサン含量が高い程フマラーゼ活性は高く、塩基性高分子と菌体との相互作用、内部荷電のミクロ不均質性が酵素活性の向上に重要なことが示唆された。また、固定化菌体の最適pHは高pH側にシフトしたが、その傾向は電位差滴定実験から得られる高分子の解離度をドナン平衡モデルに組み込むことにより説明されることが示された。
自己脂肪組織由来幹細胞と自己多血小板血漿を応用した骨の再生

(目的)未分化間葉系幹細胞を大量培養し骨芽細胞へ分化させる再生医療では、現在骨髄由来の幹細胞が主流だが、骨髄穿刺による患者の苦痛や危険性を考慮し、われわれはより安全に幹細胞を採取できる皮下脂肪組織に着目した。脂肪由来未分化間葉系幹細胞(以下AdSCs)は、旺盛な増殖能と軟骨や骨への分化能を示すが、凍結保存後の増殖、分化能は著しく低下する。そこで凍結幹細胞の分化ならびに増殖を促進する因子で、なおかつ動物由来成分を排除した、安全で効率の良い培養条件を模索した結果、多数の自己成長因子を含む自己多血小板血漿(Platelet-rich plasma:以下PRP)を選択し、細胞培養時におけるその効果を検討した。(方法)同意を得た患者の脂肪から抽出し培養後-80°Cで保存したヒトAdSCsとヒト線維芽細胞を使用した。患者の全血を遠心分離により血球成分と分離してフィブリン塊を除去したPRPを培養液に10%の割合で添加したものをPRP培養液とし、現行法のウシ血清(FCS)を10%添加したFCS培養液、自己血清(10%)培養液の3条件について、凍結保存後のヒトAdSCsとヒト線維芽細胞の増殖・分化能を各々比較した。(結果)MTT assayにおいて、線維芽細胞ではPRP>血清>FCSの順に高い増殖能を示した(Mann-Whitney U-test p>0.05で有意差あり)。骨芽細胞とAdSCsではPRP添加群、ヒト血清添加群がウシ血清より高い増殖能を示した。さらにPRP添加群では早期から分化が促進され、骨分化培地を用いずに基礎培地+10%PRPのみでも骨分化が誘導された。(考察)PRPは、細胞の種類や状態により、増殖・分化という異なるはたらきを促進するものと示唆された。自己PRPは凍結脂肪由来幹細胞の増殖を促進する顎顔面骨欠損部における治療法の開発として、われわれは自己皮下脂肪から得た間葉系幹細胞を利用する骨再生の研究を進めている。今回は自己多血小板血漿(PRP)を培養液に添加することで、幹細胞の増殖促進因子の添加と、培養時のウシ由来の血清排除という2大問題を解決できる安全で効率のよい培養系の構築を目的とした。自己PRPは、自己血から採取され安全な自己血漿成分であり、多種類の成長因子を含んでおり、すでに臨床面ではフィブリン糊(担体)として多方面で用いられている。今回われわれは、採取したヒト血小板を凝集後、放出した成長因子を含む血漿を培養液に以下の条件で加えて細胞培養を行い、比較した。1.血漿をそのまま使用(PRP)2.血漿にトロンビンを加え、フィブリン塊を除去した血清を使用(serum)条件1の培養液は培養後数時間でゲル化した。細胞はこの培養ゲルのなかで、最初の数日間は高い増殖率を示したが、最終的には通常の培養液下における細胞増殖率のほうが高い結果となった。この原因としては、非ゲル化培養液下の過酷な状況下では細胞は生存するため増殖し続けるが、体内環境に近いゲル化という条件下において、細胞状態は安定し、増殖体制ではなく維持体制に変化するためと考えられた。なお培養ゲルはトリプシンなどの分解酵素を用いても容易に溶解せず、安全性、細胞の安定度、非溶解性というメリットを兼ね備えたこの培養ゲルは生体移植時の担体として期待できる。条件2における細胞増殖率は、MTTアッセイの結果は、PRP≧serum>FCSで、PRPとPPPの差は僅差でいずれもFCSより明らかな有意差をもって優れた増殖率を示したことから、細胞増殖にはウシ血清より自己血漿のほうがより効果的であることが判明した。今後は自己血漿を加えた培養液を用いて細胞培養を行い、生体骨移植直前に自己血清を加えた培養ゲルに細胞を移し、この細胞を含んだゲルごとスキャホールド(担体)として生体内における幹細胞移植を効率よく行う研究を推進していく予定である。

骨芽細胞とAdSCsではPRP添加群、ヒト血清添加群がウシ血清より高い増殖能を示した。さらにPRP添加群では早期から分化が促進され、骨分化培地を用いずに基礎培地+10%PRPのみでも骨分化が誘導された。(考察)PRPは、細胞の種類や状態により、増殖・分化という異なるはたらきを促進するものと示唆された。
側鎖回転運動を利用した高イオン伝導性高分子固体電解質の創製

軸回転運動が可能な官能基としてコハク酸イミド構造の官能基を持つビニルエーテル系ポリマー、ならびに5員環環状カーボナート構造の官能基を持つポリカルボシランを合成し、得られたポリマーにリチウム塩を添加して高分子固体電解質としての特性評価、ならびに、リチウムイオンバッテリー用の電解液のゲル化によるゲル電解質よしての特性評価を行った。その結果、5員環環状カーボナート基を持つポリカルボシランが、高リチウムイオン添加条件下で特に高いイオン伝導度を示すことを見出した。軸回転型の官能基として5員環環状カーボナート構造の置換基を、極めて柔軟でかつ化学的、電気化学的に安定なポリマーであるポリカルボシランに導入したポリマーを新規に合成して、イオン伝導性の評価を行った。当該ポリマーは、5員環環状カーボナート構造を持つ含ケイ素4員環状化合物シラシクロブタン(SBMC)を遷移金属触媒を用いて重合することに容易に得られることを見出した。SBMCは、1-メチル1-クロルシラシクロブタンにブテニルグリニヤール反応剤をさせて得られた化合物をm-クロル過安息香酸で酸化した後、臭化リチウムを触媒として二酸化炭素を付加させることで合成できた。得られたpolySBMCにリチウム塩(リチウムビストリフルオロメタンスルホンイミド)を添加してイオン伝導度を測定したところ、25°Cで59マイクロS/mのイオン伝導度を示した。さらに、2つの含ケイ素4員環構造を有する化合物ヘキサメチレン-1,6-ビス(1-メチルシラシクロブタン)(HMBS)を架橋剤として添加して、リチウムイオンバッテリー用の一般的な電解液(LiPF6のエチレンカーボナート・ジエチルカーボナートの混合溶媒)中でSBMCを重合すると、ゲル電解質が得られることを見出した。このゲル電解質は、リチウムイオンバッテリーの内部でモノマーを重合させて調製することが可能で、この方法で合成したリチウムイオンバッテリーは、ゲル電解質バッテリーでありながら通常の電解液を用いて組み立てたバッテリーと同等のすぐれた電池特性を有することが明らかとなった。軸回転型の官能基として5員環環状カーボナート構造の置換基を導入したポリシラシクロブタン(SBMC)を固体高分子電解質として使用した場合には、ホモポリマーであるpolySBMCは5員環環状カーボナート基により高分子主鎖の運動性が低下して十分なイオン伝導性が発揮されなかったことから、高分子主鎖の運動性を高めるために、柔軟な成分として1,1-ジエチルシラシクロクブタン(DESB)を添加し、DESBとSBMSの共重合体poly(DESB-co-SBMC)の合成とそのポリマーにリチウム支持電解質を添加してのイオン伝導性に関して検討を行った。DESB:SBMC=50:50の組成で白金触媒を用いて重合を行った結果、poly(DESB-co-SBMC)(50:50)(数平均分子量45,800、重量平均分子量118,000、ポリスチレン換算)の高分子量のポリマーが高収率で得られた。このポリマーのガラス転移温度は、-38°Cであり、polySBMCのガラス転移-13°Cと比較すると非常に低く極めて柔軟なポリマーであることがわかった。このポリマーに支持電解質としてリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(LiTFSI)をSBMCユニットに対して25mol%添加してイオン伝導度測定を行ったところ、室温で0.028mS/cmの比較的高いイオン伝導度を有することがわかった。これは、同様にLiTFSIを添加したpolySBMCホモポリマーの室温におけるイオン伝導度のおよそ50倍の値であり、主鎖の柔軟性がイオン伝導性に重要であることがわかった。リチウムイオンに配位可能で軸回転性を有すると考えられる置換基を有する重合性モノマーとしてスクシンイミド構造を有するビニルエーテルを合成した。具体的には、N,N-ジメチルホルムアミド中で2-クロロエチルビニルエーテルとコハク酸イミドの混合物に水素化ナトリウムを加え60°Cで24時間加熱することにより目的とする化合物を単離収率70%で得た。さらに、このモノマーにジクロロメタン中-78°Cで三フッ化ホウ素のエーテル錯体を作用させることによって数平均分子量5,500、重量平均分子量12,500の白色固体ポリマーが得られた。このポリマーのガラス転移温度を示差走査熱量分析により求めたところ、53°Cと見積もられ、予想以上に高いガラス転移を示したことから、比較的硬い主鎖骨格を有することがわかった。このポリマーのアセトニトリル溶液にモノマーユニットに対して20mol%および100mol%のリチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドを加え電極上にキャストしフィルムサンプルを作成し、十分乾燥した後に、交流インピーダンス法を用いてイオン伝導度を測定したところ、いずれのリチウム塩添加量のサンプルにおいても10-8 S/m以下の極めて低いイオン伝導度であることがわかった。

これはポリマーが室温でガラス状態であることが原因であると考えられ、かさ高いスクシンイミド構造の置換基が主鎖に対して非常に近いところに存在することにより主鎖およびスクシンイミド構造の置換基の運動性が低下しているためと考えられた。最終年度には、軸回転型の官能基として5員環環状カーボナート構造の置換基を導入したポリカルボシランを用いて、広範囲な濃度領域でリチウム塩の添加効果を再度詳細に検討を行った結果、リチウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド(LiTFSI)の添加量を大幅に増加させた場合に予想以上に高いイオン伝導度を示すことが明らかとなった。特に5員環環状カーボナート基に対して1等量のLiTFSIを添加した場合には30°Cで0.01mS/cmのイオン伝導度を示すことが明らかとなった。この結果は、該当するポリマーにさらに改良を加え得ると従来のポリエチレンオキサイド系の高分子固体電解質を超えるイオン伝導度を発揮する可能性を示す結果である。本研究全般を通して、軸回転型の官能基としてコハク酸イミド構造の官能基を持つポリマー、イミダゾリウム構造を持つポリマー、ならびに5員環環状カーボナート構造の官能基を持つ種々のポリマーを合成し、得られたポリマーにリチウム塩を添加して固体電解質として特性評価、ならびに、リチウムイオンバッテリー用の電解液のゲル化によるゲル電解質としての特性を評価した。その結果、高リチウムイオン添加条件下で5員環環状カーボナート基を持つポリマーが特に高いイオン伝導度を示すことを見出すことができた。これは、5員環環状カーボナート基に極めて特徴的な現象であり、5員環環状カーボナート構造を導入したポリマーが高イオン伝導性高分子固体電解質として極めて有用であることを示唆する重要な結論であると考えられ、今後、新規な高分子固体電解質の開発を進めていく上で、重要かつ貴重な指針を与えることができたと考えている。高分子化学年度初頭に計画していたとおり、柔軟で化学的安定性に優れたポリカルボシランを基本骨格としたポリマーに軸回転性の官能基として5員環環状カーボナート構造を持つ置換基を導入することに成功した。このポリマーにリチウム塩を添加した場合に、確かにイオン伝導性の発現が見られたことから、5員環環状カーボナート構造がイオン伝導に関与しているものと推測されたが、イオン伝導性は期待されたほど高い値ではなかった。これは、5員環環状カーボナート構造の導入数が多すぎて、ポリカルボシランの柔軟性、運動性が低下してしまったためであると考えられる。実際、この推察は、通常のアルキル置換ポリシラシクロブタンのガラス転移温度は、-80°C以下であるのに対して、今回のpoly(SBMC)のガラス転移温度は、-15°C程度であったことからも支持されると考えている。しかしながら、本研究の過程で、このポリカルボシランは、非常にバッテリー特性に優れたゲル電解質を与えることが見出されたことは、評価に値すると考えてる。柔軟で化学的安定性に優れたポリカルボシランを基本骨格としたポリマーに軸回転性の5員環環状カーボナート構造を持つ官能基を導入し、かつ、主鎖構造をより柔軟にするためにジエチルシラシクロブタンユニットを共重合することに成功し、固体電解質としてのイオン伝導度をおよそ50倍上昇させることに成功した。
地上水文観測データの不足する流域での水文予測

本研究は、途上国はじめ各国の地上水文観測網が、新たな絶滅危機種とも言われるほど荒廃し、特に途上国の水資源開発、マネジメントに大きな障害となっていることに鑑み、最新の研究を動員して、先進国と途上国の研究者が共同で、水文予測技術を開発するものである。各年度における主な成果は以下の通りである。[平成13年度]山梨大学において「地上水文観測データの不足する流域での水文予測(Prediction of Ungaged Basins : PUBs)に関するワークショップ」を開催し、他の国際研究プロジェクトとの協力体制を含む研究推進のための枠組みを確立した。[平成14年度]個別研究課題に取り組むとともに、ブラジリア(ブラジル)において「Kick-off Workshop of the IAHS Decade on Prediction in Unaguged Basins」(平成14年11月20日22日)を開催し、これまでの研究成果を発表するとともに、研究プロジェクト推進の中心となるSSG(Science Steering Committee)を発足した。[平成15年度]日本のPUB研究者によるワーキンググループ(PUB-JP WG)を発足した。また、日豪PUBワークショップ(平成16年2月2日5日,パース)を開催し、PUB-JPの活動を紹介するとともに、オーストラリア及び他国のPUB研究者との研究協力体制について協議した。これらの活動により、PUB研究を推進するための国際的な枠組みを確立した本研究は、途上国はじめ各国の地上水文観測網が、新たな絶滅危機種とも言われるほど荒廃し、特に途上国の水資源開発、マネジメントに大きな障害となっていることに鑑み、最新の研究を動員して、先進国と途上国の研究者が共同で、水文予測技術を開発するものである。本年度は、以下に示す「地上水文観測データの不足する流域での水文予測(Prediction of Ungaged Basins : PUBs)に関するワークショップ」を開催し、他の国際研究プロジェクトとの協力体制を含む研究推進のための枠組み作りを行った。日時:平成14年3月28日29日場所:山梨大学情報メデイア館5F多目的ホール本ワークショップにおいては、まず招待講演者より、以下のテーマごとに研究の現状ならびにPUBsへの貢献計画が紹介された。本年度は、各研究分担者が海外の研究者と共同し、以下のような研究課題に取り組んだ。・モデルパラメータの物理的な与え方に関する研究・東南アジア熱帯地域における水文予測・推定手法の開発・分布型水文モデルによる最大級洪水の推定・地上観測データの不足する山地流域での水文予測・推定技術開発研究・モデルテストのための水文データ整備・アジア大河川流域の地域性の記述による流出特性の理解・広域水系土砂動態と河川水文環境変化の予測手法の開発・リモートセンシングと数値計算によるメコン河流域の水資源評価・インドネシアブランタス川における土砂生産量と降雨の関係また、ブラジリア(ブラジル)において「Kick-off Workshop of the IAHS Decade onPrediction in Unaguged Basins」(平成14年11月20日22日)を開催し、これまでの研究成果を発表するとともに、研究プロジェクト推進の中心となるSSG(Science Steering Committee)を発足した。平成15年度本研究は、途上国はじめ各国の地上水文観測網が、新たな絶滅危機種とも言われるほど荒廃し、特に途上国の水資源開発、マネジメントに大きな障害となっていることに鑑み、最新の研究を動員して、先進国と途上国の研究者が共同で、水文予測技術を開発するものである。本年度は、日本のPUB研究者によるワーキンググループ(PUB-JP WG)を発足することを目的とし、国内研究集会(平成15年11月7日9日,宮城県作並)を開催した。本研究集会においては、各研究者が現在取り組んでいるPUB研究についての紹介の後、日本のPUB研究を推進するために以下5つのワーキンググループを設立することを決定した。
教育保健学の立場からみた現代青少年の骨折の総合的実証研究

低蛋白質食、高脂肪食が発育期ラットの発育,骨組成,骨強度,血清中代謝指標に及ぼす影響について検討した。その結果、【◯!1】コントロール食群と高脂肪食群は、体重,骨長,骨重量に差はないが、低蛋白質食群はかなり劣った。【◯!2】骨中Ca/P比は正常範囲内であるものの、Ca/乾燥重量,Ca/灰分重量,P/乾燥重量は高脂肪食群が有意に高く、P/灰分重量は低蛋白質食群が有意に高くなった。【◯!3】骨強度は、コントロール食群100に対し、高脂肪食群は91,低蛋白質食群は71の荷重で破断した。【◯!4】代謝指標(脂質代謝,蛋白質代謝,糖代謝,肝機能,腎機能,膵機能)は低蛋白質食群に乱れが大きく現われた。以上より、栄養と骨発育の関連について、(【i】)過剰の脂肪のとりすぎが高脂症,肝機能低下,アミノ酸プールの減少をもたらす。(【ii】)蛋白質不足が、この補充のための肝臓の酷使による肝機能障害,アミノ酸代謝不全をきたす。この結果、骨の強弱や骨質の変化にも影響を与えるという知見を得た。つぎに、小学生46学年の食生活調査を3日間連続して行った結果、【◯!1】カルシウム摂散量が所要量を下回っている者の割合は、学年別男女別にみて3080%をも占め、同時に学校差のあること。【◯!2】蛋白質については、下回る者が1950%にとどまっていること。【◯!3】骨折群は食品群別にみて肉・魚・卵・豆類のみ、非骨折群より摂取量が多いこと。【◯!4】鉄摂取量は6年のみ所要量12gに達していないことなどを得た。さらに学校現場への働きかけについては、【◯!1】取り組みの評価項目の整理を行い、【◯!2】子どもへの直接的働きかけとしての保健指導・学習についての調査から子どものより主体的な参加形式と、印刷物を副教材として使用することが有効であること。【◯!3】学校と地域医療との連携についての調査から、現在は予想外に実施されていないが、必要度は認められていること、などが明らかになった。
開発指導要網における施設整備基準・負担基準の評価に関する研究

宅地開発指導要網の財政上の問題は、関連主体における「負担の程度」、「負担の範囲」、「負担金の運用」の問題として整理できる。本研究では、この3つの問題が指導要網における施設整備基準と負担基準と密接な関連をもっている点に着目し、両基準のあり方についてシミュレーションモデルを開発することによって検討を加えた。具体的には、宅地開発関連主体を開発者、自治体、宅地購入者の3主体と把え、総事業費を3主体間のキャッシュフローに分割し、それをモデルに組みかえ、施設整備基準や負担基準の設定いかんによって、宅地処分価格や自治体財政収支がどのように変化するかを計測し、各種基準の評価を試みようとしたものである。1都3県の現行の平均的な指導要網や建設省の措置方針、自治法等に基づく通常の基準等をベースに、16通りのケースを設定しシミュレーションを実施した結果、現行の指導要網の基準では余りにも開発者や宅地購入者によって負担が重く、自治法等に基づく通常の基準では逆に自治体にとって過負担になることが検証され、各種基準の緩和や公的開発における立替施行制度を民間開発においても導入するといった方策の必要性が明かになった。とりわけ、負担基準が宅地処分価格や自治体財政収支を大きく左右しているため、今後、理論的な負担ルールのあり方を加味しながら、より具体的な基準を提言できるよう、モデルの精緻化が必要である。なお、本研究で開発しつつあるシミュレーションモデルは、自治体、開発者の間で行われる事前協議の段階で、各種基準の影響を計測しながら合意形成が可能になるよう、パソコンレベルで開発したものである。本年度は、以下の3点について研究を進めた。(1)公共公益施設の設置基準及び負担区分に関する実態調査現行の開発指導要綱とは別に,一般的に規定されている各施設の設置基準や負担区分について,主に法制度面からその基準や基準設定の根拠等について調査分析を実施した。(2)開発指導要綱に関するデ-タベ-スの作成とその内容分析.首都圏の都市部を対象に宅地開発指導要綱を収集し,要綱の制定目的,対象施設項目,各施設の整備基準・負担基準,基準設定の根拠等についてデ-タベ-ス化するとともに,その内容分析を行った。(3)施設整備基準・負担基準の評価用シミュレ-ション・モデルの開発宅地開発における関連公共公益施設の整備基準や負担基準の違いが,自治体,開発者,受益者(入居者)といった関連主体の負担に与える影響を定量的に測定・評価するためのシミュレ-ション・モデルを開発し,ケ-ススタディ-として,東京の都心から40Km離れた地域で約100haの宅地開発を行った場合の,宅地処分価格や自治体財政への影響を計測,評価してみた。今後いくつかの改良点があるものの,概収パ-ソナルコンピュ-タレベルで処理できるシステケが開発可能であるという判断にいたっている。