hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
下肢回旋運動が足関節への負荷に及ぼす影響と足関節捻挫予防プログラムの開発

研究Iでは、立位非荷重下の下肢内旋運動における足関節内反運動は股関節内旋可動域と相関したことから、足部接地瞬間前の足関節内反運動は股関節内旋可動域の影響を受けることが明らかとなった。研究IIでは、立位荷重下の下肢内旋運動における足関節内外反運動は股関節内旋可動域と相関したことから、足部接地後の足関節内外反運動は股関節内旋可動域の影響を受けることが明らかとなった。研究IIIでは、股関節内外旋可動域に応じた個別のスクワットトレーニングの効果を検証した。その結果、股関節内外転筋力は有意に向上し、片脚反復横跳びでの接地時における足部・足関節内外反運動や内外反モーメントが減少する傾向がみられた。本年度の目的は、下肢の回旋運動に着目し、膝関節および股関節の内外旋可動域が、開放連鎖運動条件下での下肢の内外旋運動における下肢の各関節のKinematicsに及ぼす影響を明らかにする。健常な男女20名を対象に、座位、ハーフスクワット肢位(膝屈曲60度位:HS60)、ハーフスクワット肢位(膝屈曲30度位:HS30)、立位の4肢位で、下肢の内旋運動と外旋運動を三次元動作解析装置で計測し、各課題に影響する因子に関して検討し、以下の結果を得た。1)下肢の内旋運動では、座位で下腿の外旋可動域が大きい者ほど足関節の回旋運動を減ずる影響があり、下腿の内旋可動域が大きい者ほど膝関節の回旋運動と股関節の内外転運動を減ずる影響がある。HS60で下腿の外旋可動域が足関節の回旋運動を減ずる影響と下腿の内旋可動域が膝関節の回旋運動を減ずる影響、HS30で下腿の内旋可動域が膝関節の回旋運動、股関節の内外転運動と内外旋運動を減ずる影響、立位で下腿の内旋可動域が足関節の回旋運動、膝関節の内外旋運動を減ずる影響がある。2)下肢の外旋運動では、座位で下腿の内旋可動域が膝関節の回旋運動と股関節の内外旋運動を減ずる影響、HS60で股関節の外旋可動域は膝関節の回旋運動を減ずる影響と下腿の外旋可動域が股関節の回旋運動を減ずる影響、HS30で股関節の外旋可動域は足関節の回旋運動を減ずる影響と下腿の外旋可動域が足関節の回旋運動を増加させる影響、立位で股関節の外旋可動域が膝関節の内外旋運動を減ずる影響がある。3)関節運動と評価指標との間の相関係数は、下肢の内旋運動と下肢の外旋運動のそれぞれにおいて0,5以上の因子が複数認められた。特に、足関節の回旋運動に及ぼす因子は、肢位によって異なり、股関節の内外旋可動域、股関節外転筋力、足関節背屈可動域が重要であることが明らかとなった。本年度は、まず、下肢への荷重条件下で回旋運動(振り向き動作)をした時、足関節の回旋(内外反、内外転)運動に及ぼす影響を検討した。健常な女性8名(16下肢)を対象に、立位、踵上げ立位、スクワット肢位の3条件で振り向き動作を行わせた時の足関節の回旋運動を三次元動作解析装置で計測し、足関節角度や関節トルクの変化量と股関節の回旋可動域や筋力との関係を調べた。その結果では、3条件のうち踵上げ立位での振り向き動作が、足関節の回旋運動に大きく影響し、股関節の回旋可動域との関係が認められた。次に、20名の健常者(男性7名、女性13名)の右下肢のみを対象に、右下肢全体の内旋運動を行わせた時の股関節・膝関節・足関節の回旋運動を三次元動作解析装置で計測した。課題条件は立位、ハーフスクワット肢位、座位とした。その結果、下肢内旋運動は股関節の回旋運動だけでなく足関節の回旋の可動範囲にも大きく影響することが明らかとなった。さらに、健常なラグビー選手8名(13下肢)を対象に、片脚での左右横跳び動作(片脚反復横跳び)をした時の足関節の回旋(内外反、内外転)運動に及ぼす影響を検討した。左右横跳び動作を行わせた時の足関節の回旋運動を三次元動作解析装置で計測し、股関節の可動域や筋力との関係を調べた。その結果では、外側から内側への切り返し時に足関節には外反トルク、内側から外側への切り返し時に足関節には内反トルクが大きくなっていた。そして、切り替えし時の足関節角度と関節トルクの変動量は、股関節の回旋可動域や筋力との間に中等度の相関が認められた。すなわち、股関節筋力が弱い者ほど切り返し動作時に足関節への回旋ストレスを受けやすいと考えられた。これらのことから、足関節捻挫を予防するためには、対象者個々の股関節の回旋可動域に応じて、股関節の可動域と筋力を改善させる対策が必要であると考えられた。本年度は、主に閉鎖運動連鎖条件下で下肢回旋運動(振り向き動作や片脚反復横跳び動作)が足関節の回旋運動に及ぼす因子を調査した。その結果、振り向き動作中の足関節の回旋運動には、股関節の回旋可動域や筋力が影響因子であることが明らかとなった。しかし、対象者数が当初予定の半数以下となったため、今後さらに分析を追加していく必要がある。

前年度までの成果から、足関節捻挫を予防するためには対象者個々の股関節の回旋可動域に応じて、股関節の可動域と筋力を改善させる対策が必要であると考えられた。そこで、本年度は、これらの対策方法を考案し予防効果の有無を明らかにすることを目標に研究を実施した。まず、課題Iとして、健常な某A高等学校サッカー部員の選手20名を対象に、片脚での横跳び動作(片脚反復横跳び)をした時の足関節の回旋(内外反、内外転)運動の測定と股関節の回旋可動域および外転筋力の測定を行った。また、左右横跳び動作を行わせた時の足関節の回旋運動は三次元動作解析装置で計測し、股関節の可動域や筋力はそれぞれ傾斜計と股関節内外転筋力測定器を用いて計測した。その後、股関節の可動域から内旋可動域優位の者(股関節内旋タイプ群)と外旋可動域優位の者(股関節外旋タイプ群)とに分けて、個別に股関節の回旋可動域練習と股関節の内外転筋力トレーニングの方法を指導し、その後の足関節捻挫などの外傷の発生率との関係を分析するための基礎データを収集していく。次に、課題IIとして、某B高等学校サッカー部員の選手20名を対象に股関節の回旋可動域および外転筋力の測定を行った。某B高校のサッカー部員の選手には測定結果のみを知らせ、股関節の回旋可動域練習と股関節の内外転筋力トレーニングの方法については特に指導しないようにした。その後の足関節捻挫などの外傷の発生率との関係を分析するための基礎データを収集していく。また、平成28年度は、平成26年度と27年度の成果を学会および論文にて公表した。本年度は、課題Iの測定と課題IIの測定は完了しているが、対象者のリクルートにおいて日時の調整に難渋したため、予定よりも測定時期が遅れてしまった。そのため、外傷調査を現在進行中である。また、前年度の研究課題の対象者数が当初予定の半数であったため対象者をリクルートして計測は完了しているが、データ解析の着手が遅れている。そのため、課題1の反復横跳びの三次元動作解析装置による解析の着手も遅れている状況である。最終年度に実施した研究は、健常者20名を対象に股関節内外旋可動域と股関節内外転筋力を測定し、また、片脚反復横跳びを動作課題として足関節の内外反方向へのメカニカルストレスについて三次元動作分析装置を用いて分析した。その結果、足関節内外反方向へのメカニカルストレスは、股関節の回旋可動域の影響を受けることが明らかとなった。この結果に基づいて、股関節回旋可動域と股関節内外転筋力に着眼した足関節捻挫予防プログラムを対象者個別に立案・指導し、週3回以上、3カ月間実施させた。その結果、股関節の回旋可動域よりも股関節内外転筋力に改善が認められたが、片脚反復横跳び時の足関節の内外反方向へのメカニカルストレスの低減は得られなかった。本研究課題では、まずスポーツ動作で起きる足関節捻挫は足部接地直前の足関節肢位は股関節の回旋可動域によって影響を受けると仮説を立てた。回転盤を利用した下肢の回旋運動を三次元動作解析で分析し、その結果、足関節肢位は股関節の内外旋運動と連動し、股関節の回旋可動域の影響を受けることが明らかとなった。一方、膝関節の屈曲角度の影響は受けないことも明らかとなった。次に、下肢の回旋運動では、運動開始初期の足関節内外反・内外転運動は股関節の回旋可動域と関連することが明らかとなった。さらに、下肢荷重位での下肢の回旋運動では足関節にかかる内外反のメカニカルストレスは足関節底背屈肢位の影響を受けるだけでなく、股関節回旋可動域の影響も受けることが明らかとなった。これらのことから、足関節捻挫予防プログラムの立案と指導は、対象者個々の股関節回旋可動域と股関節周囲筋力を加味する必要があると考えられた。しかし、股関節の回旋可動域と筋力のみに個別性を加味した足関節捻挫予防プログラムでは片脚反復横跳びのような跳躍動作では足関節にかかるメカニカルストレスの低減は得られないことが明らかとなった。
多変量解析における感度分析の研究: influential subsets 問題とモデル選択の感度分布を中心として

平成6-7年度の研究実施計画のうち、(1)マスク効果について検討し、influential subsetsを探索する実用的な方法を開発する、(2)少数の変数を用いて全変数を代表する指標を構築するため、"変数の一部を用いる主成分分析"を提案したが、この方法に対する感度分析の方法を開発する、(3)多重共線性のあるときの回帰分析の方法である偏最小2乗法(PLS)について感度分析の方法を開発する、(4)感度分析のコンピュータプログラムを整理公表する、の四つの課題について研究した。まず、(1)については、マスク効果の影響をさけて、複数個のinfluential observationsを見つける問題について、COMPSTAT'94の論文において共分散行列のロバスト推定にもとづく方法を提案したが、北京でのISI大会および統計数理研究所の共同研究7A11の研究集会において、Cook's local influenceとの関係を含め、一般的手順について論じた。(2)の"変数の一部を用いる主成分分析"については、後退消去型のアルゴリズムおよび感度分析(個体と変数の影響の評価)の方法について、ソウルのISIサテライト(ICSQP'95)での招待講演およびアメリカ数理・経営科学誌公表予定の論文で詳しく議論した。(3)の偏最小2乗法は多重共線のあるときの回帰分析の方法として、最近広く知られるようになった方法であるが、この方法で求められる回帰係数の推定値に対する影響関数を導き、それにもとづく感度分析の方法を提案した(日中統計シンポジウム)。さらに充実させて原著論文としてまとめるよう、現在、検討を進めている。(4)のコンピュータプログラムとしては、共分散構造分析の場合について整理し、プログラムSACSを公表した。このプログラムでは確認的因子分析、探索的因子分析、LISRELモデルにおける感度分析をおこなうことができる。現プログラムで一応の分析はできるが、マスク効果の影響を受けないロバスト法を組み込んで、ロバストでかつ効率のよいモデル探索・推定法の開発をおこなうことが、将来の課題である。上記の課題について次の3つの側面から研究を行った。(2)多変量解析のの感度分析のソフトウェアの開発(3)新しい多変量解析法の感度分析の方法論の開発まず、(1)に関して、共分散構造分析の場合について、標本共分散行列のロバスト推定(minimum volume ellipsoid estimator+iterative one step estimation)を用いた、これまで提唱してきた感度分析の汎用的方法のロバスト版を提案し、数値例よりその有効性を示し(Tanaka & Watadani,COMPSTAT)、さらに、シミュレーションにより詳細な検討を行った(Watadani & Tanaka,日韓統計会議)。(2)については、因子分析における感度分析のプログラムSAFのFORTRAN版および共分散構造分析における感度分析のプログラム(Quick BASIC版)SACS/Bを作成・公表した(長畑他、Watadani & Tanaka)。(3)の新しい多変量解析法としては、偏最小2乗回帰ならびに一部の変数に基づく主成分分析を取り上げ、それらの性能の評価を行うとともにそれらの方法における感度分析の方法論を開発した(Kim & Tanaka,Tanaka & Mori)。この間、記述的多変量解析への感度分析の適用を中心に統計数理研究所の林知己夫名誉教授、大隅昇教授らに、また、ソフトウェア作成について大阪大学白旗慎吾教授らに助言を頂いた。開発した方法論のソフトウェアを逐次作成・公表すること、制約つき主成分分析、multi-way分析など複雑な多変量解析法の感度分析の方法論を開発することが、今後の課題として残っている。次の各側面から研究を行った。(1)変数の一部に基づく主成分分析およびその感度分析(2)偏最小2乗回帰における感度分析(3)影響分析にもとづく多変量解析の診断技法

(4)コンピュータプログラムの整理・公表まず、(1)については、できるだけ全体の変数を代表するが、実際に使用するときの便宜のため、できるだけ少ない個数の変数を用いて尺度を構成する方法として、変数の一部を用いる主成分分析法を考え、後退消去型のアルゴリズムを示した。さらに、この方法について、個々の固体の影響、一つ一つの変数の影響を評価し、異常に大きい影響を持つ固体や変数がないかどうかを調べる感度分析の方法を提案した(ICSQP'95,AJMMS)。次に、(2)については、昨年の第5回日中統計シンポジウムへの発表論文を追加修正し、現在投稿中である。主成分回帰、リッジ回帰などの他のバイアスのある推定法と、感度分析の立場から比較することが、将来の課題として残っている。(3)については、マスク効果を避けてin fluential subsetsを見つけ、ロバストでかつ効率のよいモデルの作成法をつくることが、われわれの最終目標である。北京の国際統計協会第50回大会および統計数理研究所共同研究7A11の研究集会において、Cook's local influenceとの関係を含め、われわれの考えている感度分析の一般的手順が複数個のinfluential observationsをうまく検出し得ることを説明した。多変量解析の多くの方法は、標本の共分散行列(あるいは相関行列)だけにもとづいてパラメータが決まり、パラメータの影響関数は共分散行列の影響関数の1次関数で表されるという特徴がある。この性質を利用するとさらに改良できると期待され、現在、検討中である。(4)については、昨年公表したSACS/Bの試用結果にもとづき、改訂中。
フラーレンナノ粒子の光放射圧制御とその超平坦化CMP加工への応用に関する研究

本年度実施したフラーレンナノ粒子およびスラリー溶液からなる研磨用のフラーレンスラリー溶液の開発およびそのスラリー溶液を用いた平坦研磨加工に関する研究によって得られた知見は次の通りである。フラーレンをCMP加工に用いるための必須条件である水溶性の超研磨砥粒創製のために、界面活性剤および超音波キャビテーションによるフラーレンの水分散を試みた。すなわち、ミセルを形成し、親水性・疎水性のような界面の性質を変化させる性質を持つ界面活性剤を用い、フラーレンを包み込むことで水分散を行う方法、および超音波により形成・内破するマイクロバブルからの衝撃波により周辺に高圧・高温が発生するキャビーテーション現象を利用して、凝集体を粉砕し水分子を包み込み水分散を行う二つの方法を取り入れることで濃度0.1wt%のフラーレン水溶液の創製に成功した。超音波キャテーション法で創製した0.1wt%のフラーレン水溶液に酸化剤・腐食剤・キレート剤を添加し組成比を調合することによって研磨用のフラーレンスラリー溶液を開発した。そのスラリー溶液を用いて、独自に試作した実験用小型研磨機で銅ウエハCMP平坦加工を行った結果、まだ、表面にスクラッチが少々残ってはいるものの市販のCMP加工用のスラリー(PLANERLITE7101)を用いたときとほぼ同レベルの表面粗さ(Ra<2nm)を持つ平坦加工面を得ることに成功した。フラーレンナノ粒子の光放射圧制御技術を確立するために、基礎研究として光放射圧によるフラーレンナノ粒子のシリコンウエハ表面への集積特性実験を行い次のような知見を得た。(1)フラーレンC_<60>粉末(MTR Ltd.99.98%以上)をトルエン溶液に混合し、エタノール溶液で希釈することで、サブミクロンから数ミクロンサイズのフラーレンC_<60>会合体スラリーを生成することができた。(2)フラーレンナノ粒子のC_<60>会合体スラリー中に置かれたシリコン基板上にレンズ焦点を合わせながらレーザ走査することができる、高倍率対物レンズと3軸ピエゾ移動ステージからなる光放射圧制御光学系を構築した。(3)試作した光学系を用い、Arレーザから出射した波長488nmのレーザビームをスポット径数ミクロンに絞りレーザパワーを10mW100mWまで変化させて集積実験を行った結果、いずれも集積痕が確認された。(4)上記の条件で、AFM観察したところ集積痕の高さはサブミクロンから数ミクロン、幅5μm前後でレーザパワーが大きいほど集積痕の高さも大きくなることが分かった。(5)C_<60>が分子状態で存在するC_<60>/トルエン溶液とC_<60>が会合状態で存在するC_<60>/トルエンにエタノールの混合した3種類(比率5:5,3:7,1:9)の溶液を用いた集積痕のラマン分析の結果、集積痕の材質はC_<60>,Poly-C_<60>アモルファスカアーボン、グラファイトの4種類の炭素相の組み合わせからなり、溶媒の混合比が材質の変化に大きな影響を与えることが分かった。
光反応性高分子液晶の多次元光配向と異方的フォトニック素子の創成

超コンパクトデジタルカメラ、薄型大面積ディスプレィ、大容量光ディスク、など我々の生活に密着した光エレクトロニクス関連高機能製品の普及が始まっており、高度情報化社会において中心をなす技術が多数生まれてきている。これらの光エレクトロニクス機器の実現のためには、高機能な光デバイスの存在が大きく寄与しており、高度な部品・部材技術は日本の産業的な強みを支えている。さらに、今後を展望すると、特に複合機能を有する多次元制御型光デバイスの開発が必要となると考えられ、偏光を制御することはその一つの方向であると考えられる。本研究は、このような背景のもと、本研究者が行ってきた光架橋性高分子液晶の軸選択的光架橋による熱安定分子配向制御技術を用い、光学異方性が空間的に分布された複合機能光デバイスの創生を目的とした。検討の結果、(1)偏光多重光記録の実証、(2)高機能偏光変換回折格子素子の作成、(3)光配向技術を用いた捩れた構造を有する回折格子液晶セルの作成、(4)3次元ベクトルホログラムの提案、(5)多次元光波制御素子の試作、といった成果を上げることができた。これらの成果は、特に偏光を効果的に制御できる複合機能光デバイスや実用的な高密度光記録、さらには電界制御回折格子素子等への応用が期待され、今後の光エレクトロニクス産業の発展に寄与できると考えられる。高機能化する光学システムに対応するために、(1)光学系を多次元的に構築する、(2)複合機能を有する光学素子を開発する、といったことが考えられている。本研究では、光機能性高分子液晶の光配向技術を用いて、分子配向構造を3次元的に制御し、種々のパターン形成を行うことで異方的フォトニック構造を創成し、多次元光学系に適用可能な偏光制御機能を複合化した、高機能光デバイスに応用することを目指している。例えば、多次元回折と同時に偏光状態を制御するといったことが可能となれば、偏光素子が不要となり、コンパクトで高機能な光学システムの構築に大きく貢献すると考えられる。平成18年度においては、(1)偏光多光束干渉露光法、(2)マスク偏光紫外露光法、(3)偏光レーザービーム描画法、の3つの方法を光架橋性高分子液晶材料に適用異方性を有する種々のフォトニック構造を創成することを試みた。その結果、(1)多光束千渉露光し、法では、新たに開発した理論計算から予測された多光束干渉による偏光・強度変調を反映した異方性分布構造が形成でき、(2)マスク露光法では、大面積に均一な構造を有する偏光回折格子を形成でき、(3)偏光レーザービーム描画法では、比較的自由なパターン形成が可能となった。これらの研究を通じて、異方的フォトニック構造の用途に応じた形成方法が明らかになっただけでなく、液晶材料に特有な厚さ方向にねじれた特殊な構造を有する構造などにも適用可能な解析方法なども確立できた。本成果を元に、平成19年度においては、具体的な高機能光デバイスの提案を意図している。最先端の光エレクトロニクス産業においては、超コンパクトデジタルカメラ、薄型大面積ディスプレィ、大容量光ディスク、など我々の生活に密着した高機能製品の普及が始まっており、高度情報化社会において中心をなす技術が多数生まれてきている。さらに、今後を展望すると、特に複合機能を有する多次元制御型光デバイスの開発が必要となると考えられる。そのような状況下においては、分子レベルでの光機能性の制御といった材料技術が今までにない新しい概念を創製する可能性がある。検討の結果、(1)偏光多重光記録の実証、(2)高機能偏光変換回折格子素子の作成、(3)光配向技術を用いた捩れた構造を有する回折格子液晶セルの作成、(4)3次元ベクトルホログラムの提案、

(5)多次元光波制御素子の試作、といった成果を上げることができた。これらの成果は、特に偏光を効果的に制御できる複合機能光デバイスや実用的な高密度光記録、さらには電界制御回折格子素子等への応用が期待され、今後の光エレクトロニクス産業の発展に寄与できると考えられる。
母乳への卵白たんぱく質の移行実態の解明

オボムコイドに対するサンドイッチ酵素免疫測定法を確立し、37検体の母乳中12検体に0.337ng/mlのオボムコイドを検出できた。ゲル濾過分析の結果、本来分子量28kDaのオボムコイドが母乳では分子量約450kDaの位置に溶出され、分泌型IgAとの免疫複合体として存在していることが予測された。事実、抗オボムコイド抗体とアルカリホスファターゼ標識抗ヒトIgA抗体を用いた酵素免疫測定法により、オボムコイドの溶出パターンとそのIgA免疫複合体の溶出パターンが一致する事が確認された。その後、324検体についても同様の解析を行ったところ、ほとんどの検体においてオボムコイド・IgA免疫複合体が検出された。ゲル濾過解析の結果、オボムコイドは免疫複合体の位置にのみ検出され、単体の位置には検出されなかった。同様の結果は牛乳アレルゲンであるβ-ラクトグロブリンでもみられたが、オボアルブミンでは2検体で単体の位置でも検出された。またオボムコイド特異的IgAが検出された母乳に10μg/mlになるようにオボムコイドを添加し、ゲル濾過解析を行ったところ、オボムコイド・IgA免疫複合体量は増加し、オボムコイド特異的IgA量は減少した。アレルギー疾患との関連においては、母親の鶏卵摂取量が多いほど母乳中のオボムコイド特異的IgA量が増加する傾向にあった。アレルギー疾患を持たない乳児の母親から提供された母乳でも同様の結果が得られた。消化吸収系の未発達な乳児において、アレルゲンを免疫複合体とすることでその腸管での吸収を阻害し、アレルギー発症を抑えているのかもしれない。さらに、腸管免疫の特徴であるIgAへのクラス変換や免疫寛容都との関連に興味が持たれる。1.オボムコイドに対するモノクローナル抗体を作製し、一般的には熱変性しにくいと思われているオボムコイドが、加熱により凝集はしないが、未変性とは抗原性を異にする安定な変性状態をとることを明らかにした。2.卵白アレルゲンとして、オボムコイドとオボアルブミンの優劣が議論されている。市販のオボアルブミンには少なからぬオボムコイドの混入があり、従って市販抗オボアルブミン抗体もオボムコイドと反応した。抗オボムコイドモノクローナル抗体カラムを用いることにより、オボムコイドフリーオボアルブミンを調製後、それに対するポリクローナル抗体を取得し、オボアルブミン特異的定量系を確立できた。市販試薬の純度、特異性には十分注意する必要があろう。また、卵白の中に、抗オボムコイドモノクローナル抗体と反応するオボムコイド以外の画分が存在することも明らかとなっている。3.オボムコイドに対するサンドイッチ酵素免疫測定法を確立し、37検体の母乳中12検体に0.337ng/mlのオボムコイドを検出した。

離乳食を始めていない乳児にも食物アレルギー症状がみられることから、経母乳感作の可能性が示唆されている。我々は昨年度主要食物アレルゲンであるオボムコイドが母乳中ではIgAとの免疫複合体として存在していることを明らかにした。今回はさらに抗原特異性、乳児のアレルギーとの関連について検討を進めた。アトピー性皮膚炎疾患児をもつ母親から母乳の提供を受け、324検体について解析を行った。ほとんどの検体においてオボムコイド・IgA免疫複合体が検出されたが、ゲル濾過解析の結果ではオボムコイドは免疫複合体の位置にのみ検出され、単体の位置には検出されなかった。同様の結果は牛乳アレルゲンであるβ-ラクトグロブリンでもみられたが、オボアルブミンでは2検体で単体の位置でも検出された。またオボムコイド特異的IgAが検出された母乳に10μg/mlになるようにオボムコイドを添加し、ゲル濾過解析を行ったところ、オボムコイド・IgA免疫複合体量は増加し、オボムコイド特異的IgA量は減少した。アレルギー疾患との関連においては、母親の鶏卵摂取量が多いほど母乳中のオボムコイド特異的IgA量が増加する傾向にあった。アレルギー疾患を持たない乳児の母親から提供された母乳でも同様の結果が得られた。以上の結果、乳児の食物アレルギーを考える場合、食物抗原と特異的IgA抗体のバランス、さらにその母乳を摂取した時の乳児の免疫系の状態が重要ではないかと考えられる。
看護教育のマルチメディア教材作成支援システムの開発

本研究では、看護教育を有効且つ効率的に行うための、看護教育、さらにその教材のあり方の考察から、その教材として、従来の文字・画像情報だけでなく映像情報などの種々の形態の情報を扱うこどの出来るマルチメディア(技術)を利用した教材を採択し、そのマルチメディア教材の作成を支援するシステムを開発する事を考察・検討した。システム開発に関しては次のような事項を互いに関連して考察した。教材の内容としてのマルチメディア情報の収集方法収集したマルチメディア情報の編集・管理方法マルチメディア情報を教材として扱える媒体の選択とその記録と再生方法研究成果として1.情報を記録・再生する媒体として、従来の書籍やビデオテープ等の教材媒体と比較して、教材の利用に際し、効果的・効率的な機能を加える事が可能なDVDを採択した。2.マルチメディア情報の収集・管理技術から選択した教材媒体への記録技術までの、マルチメディア教材作成に関する種々の技術の検討・整理を行った。3.標準的な(既存)パーソナルコンピュータシステムに、マルチメディア教材を作成する技術を支援するハードウェアとソフトウェアを追加・補強することによって構築が可能なマルチメディア作成支援システムを目標にし、それに適した追加すべきハードウェアとソフトウェアの検討を行った。4.本研究と平行して、本研究とは別のマルチメディア教材作成プロジェクトに分担・参加を行い、そこで制作したマルチメディア教材を使用してマルチメディア教材の評価を行い始めた。本研究は看護教育を効果的、効率的に行うためのマルチメディア教材及びマルチメディア教育の検討を行うために、看護教育のためのマルチメディア教材を自作し、その教材を使ったマルチメディア教育の効果を評価・検討しようとするものである。研究計画としては、1.マルチメディア教材作成の、ハードウエア及びソフトウエア両面の技術の検討と機器の整備2.その技術および機器を基盤にして、看護教育のためのマルチメディア教材を作成、3.作成したマルチメディア軟材を使った教育の効果評価、問題点の検討の段階に従って研究を進めて行くことにした。本年度ほ、1のマルチメディア教材作成技術の検討・機器整備に重点をおいた。即ち、現在の一般的教育機関の情報機器環境で、技術的および経済的に準備もしくは整備可能なレベルの、ハードウエアおよびソフトウエアを用いたマルチメディア教材作成システム構築の可能性を検討した。具体的には映像情報の収集、管理、加工、編集等の映像情報処理作業を、現在市販利用されているパソコンで行うことを可能にするハードウエアおよびソフトウエアの検討を行った。即ち現在市販されている標準的レベルの能力(処理速度:ペンティアム800MHz前後、内部記憶容量:128MB以上、外部記憶容量:40GB以上、入出力装置インターフェイス:USB,IEEE1394)を持ったパソコンに、さらにマルチメディア情報を処理するためのインターフェイスを追加することによって構築されたマルチメディア教材作成システムを整備・評価、検討した。このパソコンによる映像情報処理部門の技術の発展は目覚ましく、状況は刻々変化しているが、今回の科研費で購入・整備した機器類等で、想定したレベルの映像情報処理が可能であることを確かめた。1.現在の一般的な教育機関で想定する情報機器整備環境において、技術的、経済的に可能なレベルのハードウェアおよびソフトウェアを追加・整備することによって構築し得るマルチメディア教材作成システムの検討を行った。即ち、現在市販されている標準的なレベルの能力のパソコンを、マルチメディア教材作成支援システムとして利用可能にするために、追加・整備すべきハードウエアおよびソフトウエア両面のマルチメディア情報処理機能の検討・評価を行った。具体的には、使用するCPUの能力、追加すべき周辺装置およびインターフェイス、さらには利用するソフトウエア等を検討・評価した。現在のこの部門の技術の発展は目覚しく、CPU、内部メモリ、外部記憶装置いずれも昨年度のほぼ倍の性能・能力を持ったパソコンが標準のレベルになる等状況は刻々変化している。特に本年度になってDVDメディア記録装置が多種、廉価で市販されるようになり、教材を作成・配布すべきメディアとして、本研究の計画当初から想定していた、DVDメディアがマルチメディア教材の標準的メディアとなることが実現化してきている。2.マルチメディア教材の作成・評価に関しては、研究分担者が本研究と同時に、「文部科学省大学共同利用機関メディア教育開発センター」のマルチメディア教材作成プロジェクトに参加し、DVDVideoおよびDVD-ROM版の「看護教育教材看護における情報の活用」の制作・監修に携わった。この教材は製品が出来上がり、この教材を使用し、マルチメディア教材の評価を現在進行中である。
現代アジア・アフリカ地域におけるトランスナショナルな政治社会運動の比較研究

9-11事件以降、(1)米国の中東支配に対する反米意識の高まり、(2)イスラエルのパレスチナ攻撃に対するアラブ、イスラーム社会での連帯意識、(3)国家機能の破綻に伴う代替的社会サービス提供母体の必要性、を背景として、トランスナショナルなイスラーム運動が出現した。それはインターネット、衛星放送の大衆的普及によりヴァーチャルな領域意識を生んだ。また国家と社会運動の相互暴力化の結果、運動が地場社会から遊離し、トランスナショナルな暴力的運動に化す場合がある。平成18年度の研究事業は、主として以下のかたちで国内研究会を中心に実施した。第1回研究会6月3日研究代表者からの趣旨報告第2回研究会7月23日保坂修司「デジタル・ジハード-アラビア語仮想空間の現在」野坂潤子「チェチェン報道における言説の問題点」第4回研究会10月17日Kamel Abu Jaber「中東和平の現状と中東諸国が抱える問題」第5回研究会11月23日河野毅「インドネシアのイスラーム運動:ジャマア・イスラーミーを中心に」浪岡新太郎(立教大学助手)「<ヨーロッパ・ムスリム・アイデンティティ>を主張するトランスナショナルなイスラーム政治社会運動」第7回研究会12月18日ファーレフ・アブドゥルジャッバール「イラクの現状とイラクにおけるシーア派イスラーム運動」以上の研究会を通じて、主として中東地域におけるイスラーム運動の現状について、分担者間で相互理解と状況認識の共有を進め、それぞれが担当するテーマを比較・統合化する試みに成果を得た。また、研究推進のための調査作業として、本テーマに関わる書籍、論文、データの収集を行なった。特に分担者および研究協力者がそれぞれ担当地域における海外調査を実施した。さらに研究補助員にデータ整理を依頼し、分担者の研究分析に資する資料作成を行なった。1.一年目に引き続き、アジア・アフリカ地域における政治社会運動実態についての情報、資料を収集した。特に、現地の治安情勢の影響で全く国内メディアの収集が不可能であるイラクの現地発行アラビア語をデータベース化し、その定期的な収集を行った。そのために海外の研究協力者であるイラク戦略研究センターと情報交換を密接に行った。他方、それぞれの分担者は担当地域での海外調査を実施し、現地研究機関との共同研究を進めた。2.特にイラクにおけるトランスナショナルな政治運動の現状に焦点を当てて、6月12-13日に国際現代イラク研究学会と共催で、国際ワークショップをヨルダンにて実施した。その際、イラク在住および在外のイラク研究者を15-20名程度ヨルダンに招聘し、インテンシブなワークショップを開催した。それは国内での移動ができなくなっているイラク国内の知識人にとって、初めて他地域のイラク人学者と学問的交流を実現できる機会として貴重な学術交流を実現できた。イラク国外の研究者にとっては、イラク国内での研究動向に接する稀な機会となった。3研究成果を広く大学院生、他学の研究者と共有するため、京都大学と共催で2008年2月1-2日、国際ワークショップを開催した。4こうした研究活動を通じて、中東、アジア、アフリカ地域に広がるさまざまなトランスナショナルな社会運動の実態について、個別事例についての分析を進めた。その成果は、各分担者がそれぞれさまざまな分野で発表してきている。1.一年目、二年目に引き続き、アジア・アフリカ地域における政治社会運動実態についての情報、資料を収集した。特に、イラクの現地発行アラビア語をデータベース化し、その定期的な収集を行った。他方、それぞれの分担者および研究協力者は、レバノン、スーダン、英国など、担当地域での海外調査を実施し、現地研究機関との共同研究を進めた。2.8月2-3日および2月5-6日に京都大学と共催で、国際ワークショップを京都大学、東外大にて実施した。その際、シリアを中心にした中東の国際関係の専門家であるヒンネブッシュ教授、イラク経済の専門家のマフディ教授を英国から招聘し、特にイスラーム運動、汎ナショナリズム運動、社会主義運動など、目的の異なるトランスナショナルな運動の展開過程を比較する形で、インテンシブなワークショップを開催した。また中東政治の第一線の若手研究者であるハムザーウィ研究員を招聘し、現代中東における広範囲の政治運動の現状についての講演を行った。これらのワークショップ、講演会を通じて、研究成果を広く大学院生、他学の研究者と共有することに寄与した。3.こうした研究活動を通じて、中東、アジア、アフリカ地域に広がるさまざまなトランスナショナルな社会運動の実態について、その歴史的起源、拡大対象地域の社会的共通性、国家・社会関係のあり方、国際政治上の過去の同盟関係の有無、民族的、宗教的ネットワークのあり方などについて、個別事例に関する分析を進めた。特に、6月には日本比較政治学会にて分担者(酒井、青山)、連携研究者(横田)、協力者(山尾)が「非民主体制下での政権奪取を巡る政治空間:中東諸国の事例比較」とのパネルを組んで研究報告を行った。
コラーゲンNANOモデル解析による骨改造の新たな機序の探索

骨は力学的な強度を保ちつつ、軽さも兼ね備えている。どのようにしてこうした構造を獲得したか検討するためには、骨組織の形成・改造を担っている細胞とそれらが形成した骨基質を同時に、かつ3次元的に観察することが必要となってくる。しかし、細胞はマイクロ単位の大きさであるのに対して、骨組織の微細構造を形成しているコラーゲン線維はナノ単位の大きさであることから、観察範囲と解像感との間にトレードオフの問題が生じていた。その問題を解決するために、近年開発された直交配置型FIB-SEMを用いて、骨系細胞のネットワークをマイクロレベルで観察し、さらにコラーゲン線維をナノレベルで3次元解析し両者の関係を解析した。骨の内部で3次元的に密な配向を形成するコラーゲンネットワークは、骨に十分な力学的な強度を与えるために必要であると考えられている。しかしながら、コラーゲンは微細な構造物であり、かつ、コラーゲンを産生する骨芽細胞と骨基質との閉ざされた空間にあるために観察が困難であり、ネットワーク形成機序は十分に解明されていなかった。そこで,近年新たに開発された直交配置型FIB-SEM(物質・材料研究機構)を用い, 16日齢ニワトリ胚頭蓋骨を試料とし, 1辺25 μmの立方体領域を25 nm毎に連続して撮影し, 3次元再構築像を得た。これにより,骨組織中の細胞性ネットワークとコラーゲンネットワークを同時にかつ高詳細に観察できた。さらに,超高圧電子顕微鏡(大阪大学超高圧電子顕微鏡センター)及び電子トモグラフィー法を用い観察したところ,骨芽細胞内の細胞小器官の分布には極性があり,それに呼応してコラーゲン細線維を放出する部位は,細胞小器官に富んだ部位であった。また,得られた連続断層像から, 3次元構築ソフトAvizoを用いてコラーゲン細線維を1本単位で輪郭抽出し3次元構築したところ,これらは細胞外形を沿うように骨基質側方向へ走行することが分かった。今回,直交配置型FIB-SEMを用いることで,骨の細胞性ネットワークを観察するに十分な領域と,コラーゲン細線維を観察するに十分な解像度を備えたデータを取得し, 3次元的に観察することができた。さらに,超高圧電子顕微鏡及び電子トモグラフィー法を用いることで,骨芽細胞のコラーゲン細線維形成過程という従来観察が困難であった場面を高詳細に3次元的に観察することができた。本研究では、直交配置型FIB-SEMを用いて未脱灰骨組織中の細胞とコラーゲン線維、および石灰化部位の観察を行い、3次元再構築を行った。方法として、ニワトリ胚の頭蓋骨を試料とした。試料は固定後、還元型オスミウム溶液、チオカルボヒドラジド溶液、オスミウム水溶液、酢酸イッテルビウム溶液、アスパラギン酸鉛溶液に浸漬した。その後脱水し、エポキシ樹脂を用いて包埋した。重合後、4×4×1mm幅に研磨した。観察には、直交配置型FIB-SEM(SIIナノテク製,SMF-1000)を用いた。典型例としては、SEM加速電圧1kV、インレンズ二次電子検出器で観察し、25μm四方の領域を70nmのスライスピッチで360枚(25μm厚)観察し、3次元像を再構築した。結果、骨表面の細胞層から骨深部石灰化層までを含む範囲を観察することができた。また、同時に骨芽細胞と骨基質の境界を含む範囲も詳細に観察できた。表層から、扁平な細胞層、骨芽細胞層、幼弱骨細胞層、成熟骨細胞層が深部にかけて観察された。さらに、骨芽細胞と骨基質の境界では、骨芽細胞から産生されているコラーゲン細線維が観察され、3次元立体構築することによって、コラーゲン細線維が平行にしかも束状に放出されている像が観察された。さらに深部において結晶構造を形成し始めている石灰化像を観察することができた。よって、直交配置型FIB-SEMを用いて、未脱灰骨組織より、骨系細胞及びコラーゲン線維、石灰化部位の高詳細かつ3次元的観察を行うことができた。コラーゲン線維の三次元的構築は骨の強度や質に直接的に影響を及ぼし、続いて生じる骨の石灰化にも重要な役割を担っていると考えられている。一方、近年開発された直交配置型Focused Ion Beam (FIB)&#8211;Scanning Electron Microscope (SEM)は、数ナノレベルの解像度で、一辺数十マイクロの立方領域を三次元的に形態観察が可能である。そこで、今回我々はモデリング期における骨形成に着目し、骨がどのように構築されていくのかを解析するために、直交配置型FIB-SEMを用いて、コラーゲン線維の三次元的形態計測を行った。17日齢ニワトリ胚頭蓋骨を固定・電子染色後、成長端の成長方向を規定した1辺25μmの立方体領域を、直交配置型FIB-SEMを用いて25nmごとにFIBで削合し、SEMで撮影し、約1000枚の連続画像を取得し、Amiraソフトウェアで立体構築した。さらに、コラーゲン細線維は直径が一定していることに注目し、ZIB actinフィラメントソフトウェアを用いて、コラーゲン細線維を骨組織から自動抽出し、線維の走行本数や走行角度について骨表層から深部に至るまで解析した。直交配置型FIB-SEMを用いて、骨組織内部のコラーゲン線維から骨系細胞までを25nm/voxelの解像度で観察することができた。

さらに骨表面から深層までの各層での形態計測を行うと、骨芽細胞から産生されてすぐのコラーゲン線維は走行の規則性が弱いが、骨の深部に向けて集束化し、さらに走行角度を変化させて、やがて骨の長軸方向に多く走行することがわかった。骨中のコラーゲン線維の走行を三次元形態計測することが可能となり、今後、骨系の疾患状態把握に応用できる新たな解析法になりうると考えられた。骨は力学的な強度を保ちつつ、軽さも兼ね備えている。どのようにしてこうした構造を獲得したか検討するためには、骨組織の形成・改造を担っている細胞とそれらが形成した骨基質を同時に、かつ3次元的に観察することが必要となってくる。しかし、細胞はマイクロ単位の大きさであるのに対して、骨組織の微細構造を形成しているコラーゲン線維はナノ単位の大きさであることから、観察範囲と解像感との間にトレードオフの問題が生じていた。その問題を解決するために、近年開発された直交配置型FIB-SEMを用いて、骨系細胞のネットワークをマイクロレベルで観察し、さらにコラーゲン線維をナノレベルで3次元解析し両者の関係を解析した。今回、研究の目的の一つである骨の微細構造の観察は、FIB-SEMで行うことが可能となった。この方法では、未脱灰の骨組織も詳細に観察することができるので、コラーゲンの走行と石灰化の関係を3次元的に追求することができる。27年度が最終年度であるため、記入しない。歯科矯正学本年度までに、FIB-SEMを用いた骨微細構造の関係を観察することが可能となったので、今後は多光子励起顕微鏡による骨のリアルイメージングを行って行く。現在、その基礎的な研究について京都大学再生医科学研究所の安達泰治教授と準備を行っている。当初の予定通り、骨組織に対してのFIB-SEM観察がなされている。ただ、多光子励起顕微鏡による観察は、サンプルの培養条件を検討するのに時間がかかり、まだ観察までは行えていない。予定していた出張が取りやめになったため27年度が最終年度であるため、記入しない。開頭した生後4週マウスの頭蓋骨表面にカバーガラスを設置し、観察窓を作成する。これは、従来脳のin vivoイメージングで行われている方法を頭蓋骨観察に応用したものである。具体的には、エーテル麻酔下にて、マウスの頭部から直径5mmの円状に頭皮を剥がす。そして、円盤状スライドガラス(厚さ100μm)で被い頭蓋骨観察用ガラス窓を設置する。取り付けには、購入予定の実体顕微鏡を用いる。ガラスと骨組織の隙間はアガロースゲルで充填する。観察の確認には、教室所有の共焦点レーザー顕微鏡を用いる。ガラスの周囲は頭皮と固定器具を接着剤にて接合する。大腿骨においても同様の設置を行う。多光子励起顕微鏡から得られた断層画像から現有の3次元高精細構築ソフトIMODSoftwareを用いて骨コラーゲンを立体構築する。60倍対物レンズで撮影した場合、x-y平面において最大約210X210 μmの範囲で撮影が可能である。撮影深度は、骨表面を中心に立体構築するので、30 μmあれば十分だと考えられる。この範囲であれば、約100個の骨芽細胞ならびにその下に展開する骨コラーゲンの排出を同時に観察することが可能である。骨芽細胞観察には微分干渉顕微鏡、骨コラーゲンの観察には自家蛍光に必要な350nmで励起して蛍光観察を行う。出張経費に使用する27年度が最終年度であるため、記入しない。
分譲マンション管理組合のデータベース化と支援システム化に関する研究

この研究は、分譲マンションの管理問題について、分譲会社、管理会社、民間支援組織、自治体などの立場から、管理問題への取り組みと対策の可能性を総合的に検討し、管理組合の組織化、情報ネットワーク化とその対策のあり方を検討することを目的に実施した。具体的には、(1)分譲会社では、マンション分譲時における管理の初期設定の妥当性を評価する。(2)管理会社では、管理組合とのかかわり方を検討し、管理の水準向上への取り組みを明確にする。(3)民間支援組織では、管理組合のネットワーク化と情報提供、啓蒙、支援活動などが、管理の水準向上に役割のあることを明らかにする。(4)自治体では、公共の立場からマンション管理にかかわる必要性を検討する。この目的のため、(1)東海3県(愛知,岐阜、三重)内の分譲マンションストックを全数調査し、各マンションごとに立地、戸数規模、床面積、管理費、修繕積立金など、マンション管理の情報を整理したデータベースを作成した。(2)マンションのデータベースから、建設時期別、戸数規模別に無作為抽出して管理組合に対するアンケート調査を実施した。分析のねらいは、マンション分譲時における初期設定の相違が、その後のマンション管理の水準とどのように関っているのかをとらえようと試みることにある。(3)マンションのデータベースから中京圏で活動している分譲会社、管理会社のデータベースを作成し、このデータベースをもとに事業主、管理会社に対してアンケート調査を実施した。(4)この研究の過程での成果の一つとして、マンション管理推進協議会事業が2002年度から発足することが予定されたことがある。本研究では,分譲マンションの管理問題に対して,分譲会社,管理会社,民間支援組織,自治体などの立場から,管理問題への取り組みと対策の可能性を総合的に検討し,管理組合の組織化,情報ネットワーク化とその支援策のあり方を検討することを目的にしている.具体的に(1)分譲会社では,マンション分譲時における管理の初期設定の妥当性を評価する.(2)管理会社では,管理組合との関わり方を検討し,管理の水準向上への取り組みを明確にする.(3)民間支援組織では,管理組合のネットワーク化と情報提供,啓蒙,支援活動などが,管理の水準向上に役割のあることを明らかにする.(4)自治体では,公共の立場からマンション管理に関わる必要性を検討する.以上の目的のため,(1)中京圏(愛知,岐阜,三重の3県)内の分譲マンションストックを全数調査し,各マンションごとに立地,戸数規模,床面積,管理費,修繕積立金など,マンション管理の情報を整理したデータベースを作成する必要がある.主に民間業者から新築のマンション販売資料の提供を受け,データベースはほぼ完成しつつあり,建設省の建築統計年報のデータと照合すると約90%のデータを網羅している.このデータベースをもとに,マンションストックの形態的特性や管理状況の特性を分析するとともに,今後の管理問題の対策を検討する.(2)マンションのデータベースから建設時期別,戸数規模別に無作為抽出して管理組合に対するアンケート調査を実施した.分析のねらいは,マンション分譲時における初期設定の相違が,その後のマンション管理の水準とどのように関わっているのかをとらえようと試みている.(3)マンションのデータベースから中京圏で活動している事業主,管理会社のデータベースを作成したが,この事業主,管理会社に対してアンケート調査を実施する予定でいる.この研究は、分譲マンションの管理問題について、分譲会社、管理会社、民間支援組織、自治体などの立場から、管理問題への取り組みと対策の可能性を総合的に検討し、管理組合の組織化、情報ネットワーク化とその対策のあり方を検討することを目的に実施した。この目的のため、

(1)東海3県(愛知,岐阜、三重)内の分譲マンションストックを全数調査し、各マンションごとに立地、戸数規模、床面積、管理費、修繕積立金など、マンション管理の情報を整理したデータベースを作成する必要がある。主に民間業者から新築のマンション販売資料の提供を受け、マンションストックのデータベースを作成した。建設省の建築着工統計年報のデータと照合すると、戸数規模で約90%のデータを網羅していることが確認された。このデータベースをもとに、マンションストックの形態的特性や管理状況の特性を分析するとともに、今後の管理問題の対策を検討する。(2)マンションのデータベースから、建設時期別、戸数規模別に無作為抽出して管理組合に対するアンケート調査を実施した。分析のねらいは、マンション分譲時における初期設定の相違が、その後のマンション管理の水準とどのように関っているのかをとらえようと試みることにある。(3)マンションのデータベースから中京圏で活動している分譲会社、管理会社のデータベースを作成し、このデータベースをもとに事業主、管理会社に対してアンケート調査を実施した。
カルシウムイオンによる酵素活性の調節機構

プロテアーゼを中心に、主にカルシウム依存性酵素をとりあげ、活性調節機構、生理機能に及ぼすカルシウムの効果を分子レベルで解析した。1.ウサギのカルシウムプロテアーゼ(CANP)インヒビターのCDNAのクローニングを行い、全構造を決定した。また、自己消化によって活性化されたCANPは、生体内でみられる活性型酵素であることが判明した。特異抗体を用いてCANPの局在を検討し、ブタ表皮のCANPを見出した。このCANPを完全に精製しその性質を調べた。同じ材料から取ったトランスグルタミナーゼの活性はCANPによる消化で数十倍活性化される。血小板を使ったCANPの生理機能の解析で、カルシウム依存性のタンパク質分解およびリン酸化にCANPが関与することが示唆された。結論をえるには膜透過性の高いCANPに特異的なインヒビターの開発が必須である。2.GTP結合タンパク質の機能の解明のため、ラットのGタンパク質のGs,Gi,GoのαサブユニットのCDNAのクローニングを行い、その全構造を決定すると共に、rasタンパク質との相同性を調べた。3.マボヤの受精に関与する種々のプロテアーゼを精製し、これらに特異的なインヒビターを与え、生理機能を解析した。その結果、スペルモシンとキモトリプシンは受精初期に、アクロシンは受精後期に働くことが判明した。また、卵膜上昇に関係するトリプシン様酵素がカルシウムで活性化されることが解り、この機構の解析を続けている。4.血液の外因系凝固の開始機構を探るため、【VII】因子の精製と構造解析を行った。スタフィロコアグラーゼを使うアフィニティークロマトグラフィーで【VII】因子を精製する系を開発し、精製した【VII】因子をH,L鎮に分離した。L鎮のカルシウム結合ドメインを含む152個のアミノ酸配列を明らかにした。
核膜の構造と染色体相互作用のダイナミクス

核膜と染色体に注目し、その構造とダイナミクスの解明を行うため、核膜と染色体の双方に結合する生体因子としてBarrier-to-Autointegration Factor (BAF)やlamin A、Sun/Kash蛋白質などの核膜因子に注目し、ヒト細胞やショウジョウバエ、分裂酵母を用いて、その細胞内動態と機能の解析を行った。独自に開発したlive CLEMイメージング法などを用いて解析し、核膜や核膜を構成する分子が、細胞増殖、分化、老化、アポトーシスに重要な働きをすることを分子レベルで明らかにした。本研究は、細胞核機能維持に重要な構造体である核膜の構造と、そのダイナミクスの解明を主な目的としている。そのため、核膜と染色体の双方に結合し、核膜と染色体機能の双方を調節する生体因子としてBarrier-to-Autointegration Factor (BAF)に注目し、その機能とダイナミクスの検討を行った。タンパク質から成るこの生体因子は、これまでの研究によって、核膜形成に重要と考えられている。我々は、BAFといくつかの核膜タンパク質に対して、2つのタンパク質問の相互作用が、細胞周期によってダイナミックに変化するかどうかを、FRAP法やFRET法などの生細胞蛍光イメージング法を用いて検討した。その結果、BAFは、1)細胞周期の間期では非常に速く動いているにも関わらずemerinとは直接結合しているという状態を取ること、2)分裂期終期の核膜コア領域(終期染色体周辺部の中央両側の領域で、終期の一時期に一過的に形成される)では、ほとんど動かない状態になり、emerinとの直接結合が見られなくなること、を発見した。これら細胞レベルの知見を個体に拡張し、細胞分化・増殖での核膜構造と核構造を解析するために、ショウジョウバエのBAF欠失体を作製し解析を行った。BAFのnull変異体では、増殖組織で、細胞分裂が間期で停止している細胞が見られ、このような細胞の核では、クロマチンや核膜構造の異常が生じていることが分かった。また、異常が出た組織では、細胞分裂が停止しているにもかかわらず異常なDNA合成が起こることが分かった。これらの結果から、BAFが、核構造の形成・維持に重要な機能を持っていることが明らかとなった。そのため、核膜と染色休め双方に結合し、核膜と染色体機能の双方を調節する生体因子としてBarrier-to-Autointegration Factor (BAF)に注目し、ヒト細胞とショウジョウバエを用いて、その機能とダイナミクスの検討を行った。ヒト細胞でBAFの機能を検討するために、RNAi法を用いて発現するBAFの量を減らし、細胞周期での影響を調べた。RNAi法では、BAFを本来の約15%の量に減らすことができた。BAFは線虫やショウジョウバエで必須遺伝子であることが分かっているが、BAFノックダウン細胞は致死とならず、細胞増殖を続けることが分かった。しかし、そのdoubling timeは長くなり、特に細胞周期のS期が遅延することが分かった。その時の核膜の構造を調べたところ、本来、核膜にあるべきlamin Aやemerinが細胞質にdisassembleしていることが分かった。ショウジョウバエでは、BAF null変異体は三齢幼虫後期または前蛹初期で致死になることが分かっているが、異常が出る前の二齢幼虫の中枢神経組織や成虫原基組織ですでに変性が生じていることが分かった。特に成虫原器ではアポトーシスが高頻度で観察されることからアポトーシス過程でのBAFの動態を調べたところ、アポトーシス初期にDNA結合性のBAFが選択的に消失することが分かった。これらの結果から、BAFは、細胞周期、胚発生、アポトーシスなどの生命現象において、核構造の形成・維持に重要な機能を持っていることが明らかとなった。そのため、核膜と染色体の双方に結合する生体因子としてBarrier-to-Autointegration Factor (BAF)、LAP2alpla、LAP2beta、lamin A、Bqt1/Bqt2などの蛋白質に注目し、ヒト細胞やショウジョウバエ、分裂酵母を用いて、その細胞内動態と機能の解析を行った。老化における細胞核構造の変化を、ヒト細胞を用いて検討したところ、BAFは、若い増殖能の高い細胞では細胞核に局在しているが、老化して増殖能のない細胞では細胞核から細胞質に局在変化を起こすことを発見した。BAFの局在変化は老化の初期に起こること、その後LAP2alplaやLAP2betaの核膜関連蛋白質の核膜局在が失われ細胞質に出ること、lamin Aの前駆体であるprelamin Aが核内に溜まることが分かった。これらの結果は、細胞老化において核膜構造がダイナミックに変化することを示すと共に、BAFの局在変化がその核膜構造変化の原因である可能性を示唆している。