hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
プラズマ溶射法によるフラクタル結晶の製作とそれを用いた高感度環境センサの研究

R.Fプラズマ溶射(IPW)法を用いて環境汚染ガスを高感度に検出するガスセンサの開発研究を行った。開発したセンサはSnO2をベース材料とした薄膜型センサである。IPM法は、高温のプラズマ中において、材料の溶融、分解、再結晶を行って薄膜を作製するものである。製作パラメータが比較的多いのが本法の特徴であるが、種々検討した結果、プラズマ電力、溶射に使う材料の粒子の大きさおよび材料のプラズマ中への供給速度が重要であることがわかった。また成膜後の熱処理も重要である。まずNO2ガスに高感度に応答するセンサの作製技術を検討した。その結果、プラズマ電力や材料の供給速度などのパラメータを適当に設定することにより20ppb以下のNO2ガスを検出できるセンサ薄膜を作製することに成功した。これはWHOが勧告している環境基準をクリアした性能である。高感度を示す薄膜は、径数nm数100nmにわたり種々の大きさの粒子から成っており、またその構造はほぼ化学量論比で結晶化したものであった。またPdを触媒として添加することによりNO2感度をある程度特異的に増加させる効果があることがわかった。次に室内汚染ガスのセンサを開発することを目的として、ホルムアルデヒド(HCHO)ガスに高感度に応答するセンサの作製技術を検討した。その結果、20ppb以下のHCHOガスを検出できるセンサ薄膜を作製することが出来た。またその応答速度は、立ち上がり、立ち下りとも数分以内と高速であった。この薄膜中に種々の金属を添加してガス感度の改善効果を検討した。その結果、Inを添加すると感度が増加することを見出した。R.Fプラズマ溶射法を用いて高感度で高安定な窒素酸化物(NOx)ガスセンサを開発するための研究を行った。プラズマ溶射法では、高温プラズマ中で材料が溶融、分解、融合を繰り返しながら基板に薄膜状に堆積する。本研究はまず製作パラメータがセンサ特性に与える影響を研究した。その結果薄膜の特性に影響を与える重要なパラメータとしては、プラズマ電力、材料(粉末状)粒子の大きさ及びそのプラズマ中への供給速度、基板の温度などであることがわかった。プラズマ電力が大きいと、高温プラズマにより材料はほぼ完全に溶融し、冷却により生成した薄膜は均一な構造となった。この膜ではガスセンサの感度は低かった。一方電力が小さいと粒子状材料は溶融しない部分が多く残り、もろい構造となった。これらの中間の電力で、安定で多孔質な膜が得られた。この膜はNO2ガスに対して高い感度を示すことがわかった。その他のパラメータもある程度の最適化を図った結果、NO2ガスに対して20ppbまでの低濃度で十分な感度がえられた。この値は日本における環境基準40-60ppbをクリアしている値である。またこのとき応答速度は立ち上がり、立下りとも数分程度であった。結晶構造をSEMで観測した結果では、この薄膜は数nmの超微粒子状の物から、数μmの大きさの物まで様々な大きさの粒子が混在している多孔質の膜であることがわかった。大きな粒子の表面にそれよりも小さな粒子が付着し、それらの表面に更にそれより小さな粒子が付着しているという階層型の構造が観測された。この構造はフラクタルにも似た構造である。超微粒子状の粒子は高感度化に寄与し、サイズの大きな粒子は膜の構造を強固にしていることが予想される。これらの構造はしかしまだ制御性は十分でなく製作プロセスの検討が今後重要である。プラズマ溶射法を用いた窒素酸化物ガス(NO_x)センサの研究を昨年に引き続いて行った。昨年度は、SnO_2膜を用いてNO_2ガスセンサの製作をおこない、20ppbまでの低濃度で十分な感度のあるセンサを開発することが出来た。

これは日本における環境基準40-60ppbをクリアしている値である。しかし実用化を考えると解決しなければならない問題も残った。SnO_2膜と基板との密着性の向上や膜構造の機械的強度の改善などである。今年度はまずこれらの点を改善して実用化に耐える強固な膜を作るための研究を行った。そのためにプラズマ溶射の作製条件および成長後の熱処理条件を検討した。まずプラズマ溶射法の製作パラメータを種々検討した結果、プラズマ電力、溶射に使う材料の粒子の大きさおよび材料のプラズマ中への供給速度が重要であることがわかった。特にプラズマ電力の影響は大きく、高電力を用いることにより膜の密着性や強度が増すことがわかった。しかしあまり高電力にすると感度が犠牲になる。感度に関しては、成膜後の熱処理も重要である。これらを検討した結果、プラズマ電力850kW/cm^2程度、熱処理温度600°C(1時間)程度で良好な膜が得られることがわかった。SEMでの観察およびX線回折の結果では、良好な膜はポーラス状態を保っており、また結晶状態はほごSnO_2であった。次に室内汚染ガスのセンサを開発することを目的として、ホルムアルデヒドのセンサ応答を調べた。その結果、Pdを添加したSnO_2プラズマ溶射膜で0.2ppmまでの感度が得られた。現在Mnなどの触媒の効果を検討するなど高感度化をめざした研究を行っている。環境汚染ガスセンサの研究に関し、NO_2ガスセンサの開発研究を昨年に引き続いておこなうともに、今年度あらたにホルムアルデヒドガス(HCHO)センサの研究を行った。ホルムアルデヒドは、近年問題となっているシックビルディング症候群(SBS : Sick Building Syndrome)の原因となる主要なガスで、その毒性はきわめて高い。このためWHOでも室内におけるHCHOガスの濃度を0.08ppm以下にすることが望ましいことを勧告している。このためHCHOガスを検知するためのセンサの開発が精力的に行われているが、このような低濃度のHCHOガスを簡便に検出できるセンサの開発は出来ていない。本研究は、高感度で高機能なHCHOガスセンサの開発を行ったものである。開発したセンサはSnO2をベース材料とし、プラズマ溶射(PIM)法を活用した薄膜型センサである。IPM法は、高温のプラズマ中において、材料の溶融、分解、再結晶を行って薄膜を作製するものである。プラズマ電力や材料の供給速度などのパラメータを適当に設定することによりHCHOガスに高感度に応答するセンサの作製技術を検討した。その結果、0.02ppm以下のHCHOガスを検出できるセンサ薄膜を作製することが出来た。またその応答速度は、立ち上がり、立ち下りとも数分以内と高速であった。この薄膜は、径数nm数100nmにわたり種々の大きさの粒子から成っており、またその構造はほぼ化学量論比で結晶化したものであった。次にこの薄膜中に種々の金属を添加してガス感度の改善効果を検討した。その結果、Inを添加すると感度が増加することを見出した。
生分解性脂肪族ポリエステルに使用するための植物由来結晶核剤の開発

本研究の目的は、環境適合性あるいは生体適合性高分子材料として応用が期待される生分解性脂肪族ポリエステルに使用するための植物由来の安全な生分解性結晶核剤を開発することである。昨年度に引き続き本年度も脂肪族ポリエステルの結晶核剤として有望な植物由来有機材料を探索した。脂肪族ポリエステルの官能基、すなわちエステル基と相互作用、特に水素結合、を形成すると期待される種々の植物由来材料について、結晶核剤としての性能を評価した。脂肪族ポリエステルとして昨年度と同様に典型的な生分解性プラスチックであるポリ(ブチレンサクシネート)、ボリ(3-ヒドロキシ酪酸)及びポリ(ε-カプロラクトン)を取り上げたほか、新たに微生物産生ボリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシヘキサン酸)を取り上げた。植物由来の核剤として、昨年度と同様のでんぷん由来の環状オリゴ糖α-シクロデキストリンを取り上げたほか、新たにメチル化シクロデキストリン、アラビトール、イノシトールなどの単糖やオリゴ糖を取り上げた。ポリエステルと核剤より成る混合物について、示差走査熱量計、偏光顕微鏡などを用いて、熔融状態から冷却する過程でのポリエステルの非等温結晶化挙動、熔融状態から所定の温度まで急冷し、所定の温度にて維持するときの等温結晶化挙動、さらには溶融状態からガラス転移温度以下の温度まで急冷後、昇温する過程で起こる低温結晶化挙動を追跡した。示差走査熱量計分析データを、Avrami式などの高分子結晶化に関する速度論的モデルに基づいて解析し、結晶化速度定数、結晶核密度等を算出した。これらの結果から、シクロデキストリン、ガラクチトール、などの糖類はポリエステルの核剤として有望であることを明らかにした。本年度は主に脂肪族ポリエステルの結晶核剤として有望な植物由来有機材料を探索した。脂肪族ポリエステルの官能基、すなわちエステル基と相互作用、特に水素結合、を形成すると考えられる種々の植物由来材料について、脂肪族ポリエステルの結晶核剤としての性能を評価した。脂肪族ポリエステルとして典型的な生分解性プラスチックであるポリ(ブチレンサクシネート)、ポリ(3-ヒドロキシ酪酸)などを取り上げた。植物由来の核剤として、木材由来の中・高分子量ポリフェノールであるリグニン、でんぷん由来の環状オリゴ糖α-シクロデキストリンなど取り上げた。ポリエステルと核剤より成る混合物について、示差走査熱量計を使用して、熔融状態から冷却する過程でのポリエステルの非等温結晶化挙動、熔融状態から所定の温度まで急冷し、所定の温度にて維持するときの等温結晶化挙動、さらには溶融状態からガラス転移温度以下の温度まで急冷後、昇温する過程で起こる結晶化挙動を追跡した。示差走査熱量計分析データを、Avrami式などの高分子結晶化に関する速度論的モデルに基づいて解析し、結晶化速度定数、結晶核密度を算出した。これらの結果から、α-シクロデキストリンはポリエステルの核剤として有望であることことを明らかにした。昨年度に引き続き本年度も主に脂肪族ポリエステルの結晶核剤として有望な植物由来有機材料を探索した。脂肪族ポリエステルとして昨年度と同様に典型的な生分解性プラスチックであるポリ(ブチレンサクシネート)とボリ(3-ヒドロキシ酪酸)を取り上げたほか、新たにポリ(ε-カプロラクトン)を取り上げた。植物由来の核剤として、昨年度と同様の木材由来ポリフェノール、でんぷん由来の環状オリゴ糖α-シクロデキストリンを取り上げたほか、新たに多糖キチン・キトサンを取り上げた。これらの結果から、α-シクロデキストリンとキチン・キトサンはポリエステルの核剤として有望であることを明らかにした。植物

由来の核剤として、昨年度と同様のでんぷん由来の環状オリゴ糖α-シクロデキストリンを取り上げたほか、新たにメチル化シクロデキストリン、アラビトール、イノシトールなどの単糖やオリゴ糖を取り上げた。ポリエステルと核剤より成る混合物について、示差走査熱量計、偏光顕微鏡などを用いて、熔融状態から冷却する過程でのポリエステルの非等温結晶化挙動、熔融状態から所定の温度まで急冷し、所定の温度にて維持するときの等温結晶化挙動、さらには溶融状態からガラス転移温度以下の温度まで急冷後、昇温する過程で起こる低温結晶化挙動を追跡した。示差走査熱量計分析データを、Avrami式などの高分子結晶化に関する速度論的モデルに基づいて解析し、結晶化速度定数、結晶核密度等を算出した。これらの結果から、シクロデキストリン、ガラクチトール、などの糖類はポリエステルの核剤として有望であることを明らかにした。
ヒトマイクロバイオームによる疾患因子プロファイリング

腸内細菌叢を始めとしたヒトマイクロバイオームの研究を推進する上で非常に重要なことが、どの細菌がどういう相互作用をしてその細菌叢を構築しているか、を推定することである。そのために必要となる基盤的手法の開発を実施した。細菌種間の相互作用を担う可能性の高い代謝系上の接点を推測し、これらの相互作用点を元に細菌種間相互作用ネットワークを推定する手法を開発した。これにより複雑なマイクロバイオーム内での細菌間の関係を解析および可視化できるようになる。腸内を初め人体のあらゆる場所に棲息する共生微生物は、ビタミンや糖質など様々な生体内化合物を介して宿主と相互作用している。共生微生物叢のバランス変動が疾病の原因となりうることから、本研究計画の目的は、共生微生物叢からヒトに至るまでの代謝経路の探索と疾患の原因因子を発見するための技術開発である。これを実現するため、ゲノム、メタゲノム、メタボローム等の複数オミクスデータから、どの場所でどの生物種がどの代謝機能を担っているかを明確化し、ヒト-微生物間相互作用ネットワークにおける疾患因子をプロファイリングする。平成26年度は、ヒト腸内細菌叢におけるメタゲノムデータからの代謝ネットワークの再構築を実施した。約1千万にも上る腸内細菌遺伝子のアノテーションを実施するには計算コストが非常に膨大なものになる。そのため、KEGGで開発されているKAAS自動アノテーションシステムの新たな改良版を用い、大量に存在する腸内細菌メタゲノムデータにアノテーションを付与した。これにより各個人の腸内環境で、どのような代謝ネットワークが出来上がっているか推定できるようになったが、さらにその中での各微生物種が担う部分ネットワークを推定するために、微生物種間で相互作用に使われる遺伝子ペアとその代謝化合物の探索手法の開発を行った。また、ヒト代謝系ネットワークにおける翻訳後修飾等の役割についての進化的な解析も実施しており、腸内細菌叢からヒトまでの代謝ネットワークの繋がりについて研究を進めている。腸内細菌を初め人体のあらゆる場所に棲息する共生微生物は、ビタミンや糖質など様々な生体内化合物を介して宿主と相互作用している。平成27年度は、前年度に引き続き、ヒト腸内細菌叢におけるメタゲノムデータからの代謝ネットワークの再構築を実施した。そのためKEGGで開発されたKAAS自動アノテーションシステムの改良版および相同性検索ツールGhostXを利用し、大量に存在する腸内細菌メタゲノムデータにアノテーションを付与した。これにより各個人の腸内環境で、どのような代謝ネットワークが出来上がっているか推定できるようになったが、さらにその中で各微生物種が担う部分ネットワークを推定するために、微生物種間で相互作用に使われる遺伝子ペアとその代謝化合物の探索手法の改良を行った。また、ヒト代謝ネットワークにおける翻訳後修飾等の役割についての進化的な解析も実施しており、腸内細菌叢からヒトまでの代謝ネットワークの繋がりについて研究を進めている。交付申請書に記した研究計画に沿って、おおむね順調に研究は進められており、現在のところ、特に予想外の事態は発生していない。平成28年度は、前年度に引き続き、ヒト腸内細菌叢におけるメタゲノムデータからの代謝ネットワークの再構築を実施した。これにより各個人の腸内環境で、どのような代謝ネットワークが出来上がっているか推定できるようになったが、さらにその中で書く微生物種が担う部分ネットワークを推定するために、微生物種間で相互作用に使われる遺伝子ペアとその代謝化合物の探索手法の改良を行った。また、ヒト代謝ネットワークにおける翻訳後修飾の進化的な役割やゲノム変異等の影響についての解析も実施しており、腸内細菌叢からヒトまでの代謝ネットワークの繋がりについて研究を進めている。交付申請書に記した研究計画に沿って、おおむね順調に研究は進められており、現在のところ、特に予想外のじたいは発生していない。

これを実現するため、ゲノム、メタゲノム、メタボローム等の複数オミクスデータから、どの場所でどの生物種がどの代謝機能を担っているかを明確化し、ヒト-微生物間相互作用ネットワークにおける疾患因子をプロファイリングする。平成29年度は、前年度に引き続き、ヒト腸内細菌叢におけるメタゲノムデータからの代謝ネットワークの再構築を実施した。約1千万にも上る腸内細菌遺伝子のアノテーションを実施するには計算コストが非常に膨大なものになる。そのためKEGGで開発されたKAAS自動アノテーションシステムの改良版および相同性検索ツールGhostXを利用し、大量に存在する腸内細菌メタゲノムデータにアノテーションを付与した。これにより各個人の腸内環境で、どのような代謝ネットワークが出来上がっているか推定できるようになったが、さらにその中で書く微生物種が担う部分ネットワークを推定するために、微生物種間で相互作用に使われる遺伝子ペアとその代謝化合物の探索手法の改良を行った。また、ヒト代謝ネットワークにおける翻訳後修飾の進化的な役割やゲノム変異等の影響についての解析においても成果が出てきており、腸内細菌叢からヒトまでの代謝ネットワークの繋がりについて研究を進めている。腸内細菌叢を始めとしたヒトマイクロバイオームの研究を推進する上で非常に重要なことが、どの細菌がどういう相互作用をしてその細菌叢を構築しているか、を推定することである。そのために必要となる基盤的手法の開発を実施した。細菌種間の相互作用を担う可能性の高い代謝系上の接点を推測し、これらの相互作用点を元に細菌種間相互作用ネットワークを推定する手法を開発した。これにより複雑なマイクロバイオーム内での細菌間の関係を解析および可視化できるようになる。交付申請書に記した研究計画に沿って、おおむね順調に研究は進められており、現在のところ、特に予想外の事態は発生していない。今後は、腸内細菌叢内だけでなく、それとヒトにおける代謝ネットワークを接続するための手法の実現に向けたプログラムの改善を実施し、交付申請書に記した研究計画を推進する。29年度が最終年度であるため、記入しない。バイオインフォマティクス今後は、腸内細菌叢内だけでなく、それとヒトにおける代謝ネットワークを接続するための手法の実現に向けたプログラム開発を実施し、交付申請書に記した研究計画を推進する。次年度以降の人件費等として利用するため、本年度は利用しなかった。次年度での人件費等として利用する予定。
形而上学との関連におけるライプニッツ幾何学の生成史的研究ー双対性の観点に基づいて

初年度では、ライプニッツ幾何学の基礎資料を整理しつつ、前期における幾何学とりわけ作図論の重要概念として、問題(problema)と定理(theorema)という対概念に着目した。そしてライプニッツの学問の方法論と幾何学における方法論との関係についての考察を行った。2年目の今年度は、それを踏まえて、ライプニッツの幾何学の方法論の進展が、ライプニッツの空間概念の変遷へと影響を与えているのではないかという仮説を立て、そのことを説明するために、ライプニッツが幾何学において重要視していた記号法の変化に着目することとした。そして、『幾何学的記号法』が書かれてから、晩年の空間論が展開されるまでの間の時期、とりわけ1679年から1700年までの諸テクストにおいて、ライプニッツの空間論と幾何学を結び付ける重要な鍵が見出されるのではないかと考え、研究を行った。当該の時期のテクストを分類、精査した結果、『光輝なる幾何学の範例』(1695)を中心として、そこでは様々な実験的試みが内包されており、それらを単線的な発展図式の中途段階として説明することが難しいことが判明した。そのため、空間論と幾何学が何故完全に接合しきれなかったのかということが、逆にライプニッツの空間論が哲学として展開されていく際に重要なファクターになったのではないかとの考えに到った。現在は、両者の断絶の理由の中からライプニッツの哲学的動機を探るための新たな視点を模索する方向で研究を遂行している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。ライプニッツ幾何学の生成史的研究を行い、時代ごとの変遷を明らかにするために、基礎資料の発掘、選定を行った。本年度はライプニッツ幾何学において重要な概念である、問題(problema)と定理(theorema)という対概念に考察を絞り、その変遷を明らかにするとともに、基礎資料の整理を行った。その結果、パリ期以前のテクストとパリ期のテクストの間には大きな変化が見られるということが明らかになった。また、それらの対概念の意義そのものを解明するにするために、二つの観点から研究を行った。一つは従来から研究の蓄積が存在する解析(analysis)と総合(synthesis)とうい対概念との関係についての考察であり、その結果として、ライプニッツの学問方法論がどのように幾何学に影響を与えており、また逆にどの程度まで、幾何学の方法が学問の方法の雛型として機能しているかという相互関係の一端を解明することができた。そして二つ目は、ライプニッツが用いているそれらの概念が近世哲学においてどのような位置づけを持つのかということである。それを明らかにするために、ライプニッツに影響を与えたと考えられるデカルトの著作(とりわけ『精神指導の規則(Regulae ad directionem ingenii)』)との比較を行った。その結果、両者の学問方法論の差異と類似を考える鍵として「順序(ordo)」の概念に着目する必要があるということが理解された。また、デカルトとの比較を行うことで、『発見法一般について(De Arte Inveniendi in genere)』と『百科全書を書くための結合法の最も注目すべき使用について(De Usu Artis Combinatoriae praestantissimo qui est scribere Encyclopaediam)』というテクストが本研究において重要な位置づけを持つということが明らかになった。ライプニッツ幾何の重要概念である問題と定理の概念の解明に注力していたため、当初の研究計画では、幾何学や空間論の未交刊資料の発掘も行う予定であったが、そこまで作業を遂行することができなかった。本年度の研究方向を完遂させた上で、その解明幾何学と空間論の関係を検討する。具体的には、問題と定理の概念はギリシャ以来の起源を持つため、それらの概念の意義をデカルトとの比較だけなく、ギリシャ以来の伝統との関係から捉え直したい。

その上で、問題の概念と作図論の関係を明らかにしつつ、当初の計画であるライプニッツ幾何学と空間論との関係の考察へと踏み込んでいくたい。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
中世後期・近世ドイツにおけるラントフリーデと帝国国制

本研究は、1317世紀のドイツにおいて、どのようにして平和破壊事件の対処がなされたのかについての検討を行うことを目的としていた。本年度では、まずこの平和の問題に関する基本的文献--国制・裁判--をある程度集めることができた。さらに、本年度において特に15世紀の帝国国制の改革期、すなわち帝国改造期に焦点を当てて検討を加えた。国内の平和が広範囲において乱れていた15世紀初頭、当時の教会改革の影響も受けて、国制の改革によって平和の回復を図る動きが強くなる。その際、平和の回復・維持のために考案されたことは、帝国内を伝統的な地域区分に基づいて幾つかのブロックに分け、それぞれにおいて帝国等族が協力して、平和の維持のために貢献することとされた。これは皇帝がもはや帝国全域に対して有効な平和権力を行使し得なくなった証左である一方、帝国等族、特に有力な帝国諸侯が帝国国制的な任務を担う形へと変化していく姿でもある。帝国等族はそれぞれの支配領域内のことだけにとどまるのではなく、帝国という枠組みにおいて行動するようになっていくと考えられる。しかしここにおいて問題となったことは、このような等族たちを束ねるような機関であった。皇帝に代わって等族たちの代表が国制の運営にあたろうとする二度にわたる試みは、結局失敗に終わり、等族たちによる連邦制的な体制の樹立には到らず、レーン制原理に基づく皇帝の伝統的な権威が生命力を持ち続けることになる。この中世的・伝統的秩序と15世紀移行顕在化してくる帝国諸侯の国制への積極的な参加、言わば連邦制的な傾向に基づく秩序とが併存していくことになる。この点に15世紀以降の帝国国制の特色を見ることができるように思われるのである。本年度行った15世紀部分の検討の成果は、来年度出版予定の拙著の一部に入れて発表の予定である。
時間の視覚化されたものとしての歴史年表の思想史的研究

一年・二年という年を数える行為は、人間だけに許された高度の知的行為であると同時に、極めて政治的・社会的・文化的行為でもある。本研究は、この人類の時間意識・過去認識を、「時間の視覚化されたものとしての歴史年表」の分析を通して検討した。研究実績の概要は、以下の3点である。(1)現在の日本で広く使われている歴史年表のスタイルは、中国において司馬遷に始まる年表と、15世紀以降になって初めて誕生する西洋の年表という二つの系統の上に、出来上がったものである。(2)人間が、現在のように、過去を遡時-系統的に認識できるようになったのは、西洋では15世紀以降であり、それは歴史年表の発明のおかげである。本研究での最大の成果は、この年表の発達は、歴史教育と密接な関係を持っていることを解明したことである。特に、ヨーロッパにおける歴史年表の発達は、歴史教育の変容と共にはじまり、その背景には、歴史研究そのものの変化・人々の過去に対する態度の変化があった。(3)尚、本研究では、上記の問題に加えて、歴史年表で使用される年を表記する方法についての比較研究、区切られた時間の誕生とその認識論的意義、通年紀年法と断代紀年法による年の表記の並存的関係と歴史認識行為との関係、年代記に代わり年表が誕生してくる経緯と両者の本質的な相違について、という4つの問題についても考察した。
地域における生活習慣病発生の危険因子に関するコホート研究

1989年に文部科学省の研究助成による大規模コホート研究のベースライン調査に回答した長野県佐久地区住民28042人について、1999年12月31日までの脳血管疾患、心疾患、がんの罹患状況調査を実施し、急性心筋梗塞227人、脳出血187人、脳梗塞547人、くも膜下出血106人、胃がん496人、大腸がん324人、肺がん188人、甲状腺がん69人、肝臓がん109人、胆嚢・胆道がん65人、膵臓がん79人、食道がん55人、乳がん113人、前立腺がん82人の罹患が観察された。これらの罹患データより、食物摂取頻度10項目以上未回答のものを除いた人を症例とし、食品摂取頻度より推定した個人の栄養素摂取量、喫煙習慣、飲酒習慣との関連について性・年齢を調整して検討した。喫煙により罹患リスクが有意に上昇する疾患としては、急性心筋梗塞、胃がん、喉頭がん、肺癌、膀胱がん、であった。胆管がん、甲状腺がんはリスクが減少したが、有意ではなかった。飲酒によりリスクが有意に上昇する疾患としては、脳出血、結腸がんであった。リスクが有意に減少する疾患は急性心筋梗塞、胃がんであった。推定栄養素摂取量ついて、エネルギー摂取量を例に取ると、男性の心筋梗塞では摂取量の増加に伴い、罹患リスクは有意に減少したが、女性では関連が認められなかった。栄養素については特に強い関連を示したものはなく、栄養摂取量、喫煙・飲酒習慣をモデルにいれて、相互作用や年齢による影響の違いを考慮した解析でも、同様であった。対象とした疾患すべてについて、栄養素摂取量、喫煙、飲洒の関連は報告書に記載した。1989年に文部省大規模コホート研究のベースライン調査に回答した長野県佐久地区住民28042人について、1997年3月末までの脳血管疾患、心疾患、がんの罹患状況を観察するとともに、ベースライン時における33品目の食物摂取頻度より、個人の栄養素摂取量を推定し、それらと疾病発生の関連について検討した。解析対象者は、33品目の食物摂取頻度調査の回答に15以上欠損値のない25,700人(男11,849人、女13,851人)である。観察期間中、急性心筋梗塞134人(男93人、女41人)、脳出血114人(男61人、女53人)、脳梗塞345人(男183人、女162人)、胃がん355人(男248人、女107人)、大腸がん255人(男154人、女101人)、肺がん102人(男75人、女27人)の罹患が観察された。栄養素摂取量は、五訂日本食品標準成分表を用いて33品目の食物摂取頻度より、エネルギー量、蛋白質、脂肪、炭水化物、ビタミン等、1日1人あたりの栄養素量を算出した。疾病罹患との関連には、罹患していないものの各推定栄養素量の四分位により、罹患者を第1-4四分に分類した後、全体をまとめて第1四分位に対する第24分位の、性・年齢調整したハザード比にて検討した。急性心筋梗塞では、エネルギー、炭水化物の摂取量が多くなるほど、ハザード比は有意に低くかった。ビタミン類では関連は認められなかった。脳出血では、関連のある栄養素は認められなかったが、脳梗塞は、エネルギー、蛋白質、ビタミンB群の摂取量が多くなるほど、ハザード比は有意に低くかった。胃がん、大腸がん、肺がんは、いずれも関連のある栄養素は認められなかった。現在、疾病罹患と他の栄養素との関連を検討しており、さらに、喫煙・飲酒の影響を考慮して解析を進める予定である。

本年度は1989年に文部省大規模コホート研究のべースライン調査に回答した長野県佐久地区住民28042人について、1997年4月1日より1999年12月31日までの脳血管疾患、心疾患、がんの罹患状況について調査した。さらに,前年度と同様、ベースライン時における33品目の食物摂取頻度より、個人の栄養素摂取量を推定し、それらと疾病発生の関連について検討した。推定栄養素摂取量は、五訂日本食品標準成分表を用いて33品目の食物摂取頻度より、エネルギー量、蛋白質、脂肪、炭水化物、ビタミン等、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の1日1人あたりの栄養素量を算出した。疾病罹患との関連には、罹患していないものの各推定栄養素量の四分位により、罹患者を第1-4四分に分類した後、全体をまとめて第1四分位に対する第24分位の、性・年齢調整したハザード比にて検討した。観察開始時より1999年12月末までの観察期間中、急性心筋梗塞164人、脳出血134人、脳梗塞458人、くも膜下出血96人、胃がん496人、大腸がん310人、肺がん129人、甲状腺がん69人、肝臓がん59人、胆嚢・胆道がん53人、膵臓がん51人、食道がん47人、乳がん131人の罹患が観察された。解析対象者は、33品目の食物摂取頻度調査の回答に15以上欠損値のない25,700人(男11,849人、女13,851人)である。急性心筋梗塞では、エネルギー、蛋白質、炭水化物の摂取量が多くなるほど、ハザード比は有意に低値を示した。ビタミン類では関連は認められなかった。脳出血、くも膜下出血では、関連のある栄養素は認められなかったが、脳梗塞は、エネルギー、蛋白質、ビタミンB群の摂取量が多くなるほど、ハザード比は有意に低値を示した。胃がん、肺がん、甲状腺がん、肝臓がん、胆嚢・胆道がん、膵臓がん、食道がんは、いずれも関連のある栄養素は認められなかった。大腸がん、乳がんは脂肪、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の摂取量が多くなるほど、ハザード比は高くなる傾向を示したが有意ではなかった。1989年に文部科学省の研究助成による大規模コホート研究のベースライン調査に回答した長野県佐久地区住民28042人について、1999年12月31日までの脳血管疾患、心疾患、がんの罹患状況調査は昨年度、すでに終了し、急性心筋梗塞164人、脳出血134人、脳梗塞458人、くも膜下出血96人、胃がん496人、大腸がん310人、肺がん129人、甲状腺がん69人、肝臓がん59人、胆嚢・胆道がん53人、膵臓がん51人、食道がん47人、乳がん131人の罹患が観察された。本年度は、個人の推定栄養素摂取量の精度を上げるため、基準となる摂取量を平成13年度厚生労働省国民栄養調査「関東II」に変更し、ベースライン時における33品目の食物摂取頻度より、五訂日本食品標準成分表を用いて、エネルギー量、蛋白質、脂肪、炭水化物、ビタミン等、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の1日1人あたりの推定栄養素量を再度算出し、性・年齢調整したハザード比にて疾病罹患との関連検討した。新たな推定栄養素量との罹患と関連では、脳血管疾患、心疾患、がん羅息とも前回の推定栄養素量と同様の傾向で、急性心筋梗塞では、エネルギー、蛋白質、炭水化物の摂取量が多くなるほど、ハザード比は有意に低値を示した。胃がん、肺がん、甲状腺がん、肝臓がん、胆嚢・胆道がん、膵臓がん、食道がんは、いずれも関連のある栄養素は認められず、大腸がん、乳がんは脂肪、飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸の摂取量が多くなるほど、ハザード比は高くなる傾向を示した。
呼吸障害に伴う口腔領域体性感覚系神経回路の再編成

呼吸機能の評価としてラットの酸素飽和度(SpO2)に着目し、8日齢から11週齢まで酸素飽和度を計測した。そのデータを参考に、生後8日齢にて片側鼻閉を行い、5,7,9週齢にて舌突出筋の収縮特性および開口反射の応答特性について電気生理学的に計測、成長期初期における鼻閉が顎口腔領域の末梢器官に与える影響について検討した。結果として、開口反射は潜時が延長し、振幅が減少、舌突出筋収縮特性は単収縮力の最大力と筋収縮の持続時間、強縮力(60Hz、80Hz)の最大値が増加することが明らかとなった。以上より、成長期初期における片側鼻閉塞による呼吸障害は、顎顔面領域の機能成熟に影響を与えることが示唆された。鼻呼吸障害・口呼吸は、鼻咽腔疾患や鼻閉などにより生じる鼻気道障害の一つであり、高次脳機能、顎顔面領域の形態形成へ影響を与えることが示唆されている。口腔感覚は、咀嚼運動のパタンおよび咬合力への調節に重要な役割を果たし、口腔感覚情報をもとに運動の計画、実行を行う。末梢機能は環境変化により機能変化を起こすが、末梢機能を制御する大脳皮質一次運動野も環境変化によって機能的な再編成を起こすことが知られている。そこで本研究は、鼻閉により口呼吸状態にしたラットを実験動物とし、口呼吸における末梢感覚受容器応答特性の変性および大脳皮質一次体性感覚野、一次運動野の可塑性を解明し、末梢感覚受容と中枢神経活動の関連性について検討することを目的としている。本年度は、初年度に評価を行った鼻閉モデルラットを実験動物とし、成長期における鼻呼吸障害が顎口腔系の反射調節機構に与える影響を検討する目的で、開口反射および舌筋の応答特性について検討を行った。その結果、鼻閉による呼吸環境の変化は、開口反射および舌筋の応答特性に影響を及ぼすことが示唆された。以上の結果を踏まえ、現在は鼻閉モデルラットにおける舌筋の筋肉組成の変化および口腔内環境の変化において鼻呼吸障害が口腔領域感覚受容器に及ぼす影響について検討を行っている。また、成長期における大脳皮質一次運動野の口腔領域に関する機能局在の変化についても検討を開始している。口腔感覚は、咀嚼運動のパタンおよび咬合力の調節に重要な役割を果たし、口腔感覚情報をもとに運動の計画、実行を行う。初年度は、鼻閉モデルラットの作製および呼吸状態・全身状態の評価を行い、並行して、口腔内の状態変化に対する口腔領域感覚受容器の応答特性変化について検討を行った。その結果、液状飼料飼育による咀嚼環境の変化は顎関節における侵害受容ニューロンに影響を及ぼすこと、顎関節への過度な負荷は顎関節機械受容器応答特性に影響を及ぼすことを示唆した。以上の結果を踏まえ、現在は、作製した鼻閉モデルラットを実験動物とし、先行研究および初年度に習得した手技を用いて、口腔領域感覚受容器応答特性と鼻呼吸障害の関連性について検討を行っている。また、大脳皮質一次体性感覚野・一次運動野の機能局在に与える影響についても手技の獲得および検討を今後合わせて行っていく予定である。末梢機能、末梢機能を制御する大脳皮質一次運動野は環境変化によって機能的な再編成をおこすことが知られている。

本年度は、初年度、前年度に評価を行った鼻閉モデルラットを実験動物とし、前年度おこなった鼻閉モデルの酸素飽和度評価を指標とし、呼吸機能成熟後からの鼻閉群と離乳時からの鼻閉群とで比較検討を行い、成長期の異なった時期による鼻呼吸障害が顎口腔系の反射調節機構に与える影響を検討した。開口反射と舌筋の応答特性を指標として用いた。結果として、呼吸機能成熟後からの鼻閉は、離乳時からの鼻閉と比較して開口反射の応答特性を著しく変化させることが明らかとなった。本研究より、呼吸機能成熟後の鼻呼吸障害は顎口腔系に多大な影響を与えることにより、早期に鼻呼吸障害を改善させること、呼吸機能成熟後は鼻閉に対する処置が重要であることが開口反射を指標とした反射調節機構の評価より示唆された。呼吸機能の成熟が舌筋の応答特性に与える影響および舌筋の組成変化については現在検討中である。また、成長期における大脳皮質一次運動野の口腔領域に関する機能局在の変化については、成長に伴い局在が変化することが明らかとなった。現在、鼻閉によりその局在の変化がどのような影響を受けるかについても検討を開始している。医歯薬学実験動物(鼻閉モデルラット)の作製においては、酸素飽和度等を指標とした呼吸状態および全身状態の評価を完了しており、鼻閉モデルラットの実験系は確立されている。本モデルを用いた実験は、開口反射、舌筋の応答特性など末梢の機能における実験について一定の結果を出している。しかし、大脳皮質一次運動野および一次感覚野における記録手技の獲得には時間を要している。実験動物(鼻閉モデルラット)の作製において、実験手技の変更が以下のようにあった。外科用接着剤の鼻腔内滴下によって鼻閉状態を作製する予定だったが、実験期間中早期の脱落が認められたため、外鼻孔を鉄製プローブにて焼灼する方法に変更した。また、両側鼻閉を行うと実験期間中早期にラットが死亡する事象が認められたため、片側鼻閉に変更を行った。鼻閉モデルは先行研究で類似のものが実行されているが、呼吸状態、全身状態の評価を行っているものは皆無であり、全身状態の評価を先行して行うようにしたため、鼻閉モデルラットの実験系の確立に時間を要した。その間に記録手技を向上させる目的で、液状飼料飼育、顎関節への過負荷モデルなど先行研究によって確立されている実験モデルを用いて口腔領域の感覚受容器の検討を並行して行ったため、大きな遅れもなく順調に進んでいると考えられる。本研究は、鼻閉により口呼吸状態にしたラットを実験動物とし、口呼吸におけ末梢感覚受容器応答特性の変性および大脳皮質一次体性感覚野、一次運動野の可塑性を解明し、末梢感覚受容と中枢神経活動の関連性について検討することを主目的としているため、前年度までに確立した鼻閉モデルを用いて、大脳皮質一次体性感覚野、一次運動野における機能局在についての実験を開始し、本年度の実験で得た末梢感覚受容器の応答特性との関連性について検討していく予定である。本研究は、鼻閉により口呼吸状態にしたラットを実験動物とし、口呼吸における末梢感覚受容器応答特性の変性および大脳皮質一次体性感覚野、一次運動野の可塑性を解明し、末梢感覚受容と中枢神経活動の関連性について検討することを目的としているため、前年度に確立した実験モデル(片側鼻閉モデル)を用いて、まず末梢感覚受容器の応答特性との関係を検討していく予定である。また、並行して両側鼻閉モデルについても再度検討する予定である。また、大脳皮質一次体性感覚野・一次運動野の機能局在に与える影響についても手技の獲得および検討を今後合わせて行っていく予定であり、今後、手技が獲得された後、末梢感覚受容器の検討が終了次第、大脳皮質一次体性感覚野・一次運動野の機能局在に与える影響についても検討を開始する。
新規骨粗鬆症治療薬デノスマブによる冠動脈石灰化抑制効果の検討

パイロット研究としてデノスマブ投与による冠動脈石灰化進展抑制効果および安全性の検討を行った。骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者12症例に対してデノスマブ投与を行い、うち10例において評価可能であった。デノスマブ投与により骨密度は0.662±0.11 g/cm2から0.679±0.12 g/cm2まで改善した。主要評価項目である冠動脈石灰化スコアは366.5±438.0から362.9±435.1まで改善しており、石灰化の進展を抑制する可能性が示唆された。さらに骨密度改善度と石灰化改善率には相関関係があり、本薬剤が骨粗鬆症に有効であれば、冠動脈石灰化に対しても抑制効果を示す可能性が示唆された。本研究は新規骨粗鬆症治療薬デノスマブの血管石灰化に対する作用について検討するために、骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者を対象としてデノスマブ投与による冠動脈石灰化抑制効果ならびに血管機能改善効果、さらに血管老化抑制効果について評価すべく計画された。研究期間初年度である平成26年度はパイロット研究としてデノスマブ投与による冠動脈石灰化進展抑制効果および薬剤安全性の検討を行った。現在、骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者11症例を登録し、そのうち5症例について投与後(612ヶ月後)の評価が完了している。この5症例について、主要評価項目である冠動脈CTを用いて算出した冠動脈石灰化スコアは投与前331.3±245.8、投与後307.3±258.5であった。観察期間中に副次評価項目である心血管事故を含む有害事象は発生していない。また並行してデノスマブ投与患者の白血球からmRNAを抽出し老化マーカー(p21、p16)の測定を開始している。薬剤安全性についてはデノスマブ投与後比較的早期に低カルシウム血症が発症する可能性が指摘され、その発現率は国内第III相臨床試験において0.8%と報告されている。本研究においては対象患者毎の血清カルシウム値やカルシウム製剤およびビタミンD製剤の摂取状況に応じてこれらを適切に補充することで、冠動脈疾患患者に対しても副作用を起こすことなく安全に投与可能であることが確認された。昨年度に引き続き、本年度もパイロット研究としてデノスマブ投与による冠動脈石灰化進展抑制効果および薬剤安全性の検討を行った。デノスマブ投与により骨密度は0.662±0.11 g/cm2から0.679±0.12 g/cm2まで改善し、その改善率は2.5%であった。主要評価項目である冠動脈石灰化(CAC)スコアは366.5±438.0から362.9±435.1まで低下、CACスコア改善率は1.8%と有意差はつかないものの改善傾向がみられており、石灰化進展抑制のみならず、石灰化を改善する可能性があるという驚くべき結果が得られた。さらに骨密度改善度とCAC改善率には相関関係があり、本薬剤が骨粗鬆症に有効であれば、冠動脈石灰化に対しても抑制効果を示す可能性が示唆された。副次評価項目として心血管事故(心臓死、非致死的心筋梗塞、血行再建術の施行、脳卒中)の出現はなく、冠動脈疾患患者に対するデノスマブ投与の安全性に問題はなかった。内膜中膜複合体厚(IMT)は5例の患者のみでの解析であるが、右IMTが0.872mmから1.088mmに、左IMTが1mmから1.32mmに悪化した。心臓足首血管指数(CAVI)に関しては4例の解析のみであるが、右CAVIが10.7から9.5に改善したものの、左CAVIは7.5から9.1へと悪化した。IMT、CAVIに関しては現在デノスマブ非投与患者における自然歴を調査中である。また引き続き並行してデノスマブ投与患者の血球中のRNAを抽出し、老化マーカー、血管炎症マーカーなどの測定を開始している。本研究は新規骨粗鬆症治療薬デノスマブの血管石灰化抑制作用についてのパイロット試験として、20症例を目標に設定したが、実数は12症例にとどまっている。この理由として、デノスマブの適応が女性の骨粗鬆症患者に限定されていることから、研究対象を冠動脈疾患の有病率が男性に比して低い女性に限定せざるを得なかったことが一因として挙げられる。また本研究では糖尿病合併症例が少ない傾向にあるが、骨粗鬆症の診断に有用とされる骨密度が糖尿病患者においては低下しにくいことが最近報告されており、糖尿病患者では骨密度測定のみでは骨強度の推定が困難である可能性がある。本研究では骨密度の低下を登録基準としたが、本来骨粗鬆症治療薬が必要とされる椎体または大腿骨近位部に脆弱性骨折がある症例も含めるなど、解析対象数を増やすための工夫が必要と考えられた。さらに本研究は当院と関連施設2病院で行っているが、関連施設においてはCAVIなどの装置がない、RNA抽出用の採血ができないなどの理由で十分なデータが取れず、副次評価項目の例数が少ないことも進行遅延に関与している。昨年度に引き続き、デノスマブによる冠動脈石灰化抑制効果を探索的臨床試験で評価した。

骨粗鬆症を合併し冠動脈病変が疑われる女性患者に対し、冠動脈CTを施行し冠動脈石灰化スコアを評価した。デノスマブ皮下注6ー12ヵ月後に冠動脈CTで石灰化スコアの進行抑制効果を評価した。また、血管機能評価、老化マーカーの測定も行い、デノスマブによる多面的効果の有無を評価した。これまでに骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者12症例に対してデノスマブ投与を行い、うち10例において評価可能であった。デノスマブ投与により骨密度は0.662±0.11 g/cm2から0.679±0.12 g/cm2まで改善した。主要評価項目である冠動脈石灰化(CAC)スコアは366.5±438.0から362.9±435.1まで低下、CACスコア改善率は1.8%と有意差はつかないものの改善傾向がみられており、石灰化進展抑制のみならず、石灰化を改善する可能性があるという驚くべき結果が得られた。さらに骨密度改善度とCAC改善率には相関関係があり、本薬剤が骨粗鬆症に有効であれば、冠動脈石灰化に対しても抑制効果を示す可能性が示唆された。副次評価項目として心血管事故(心臓死、非致死的心筋梗塞、血行再建術の施行、脳卒中)の出現はなく、冠動脈疾患患者に対するデノスマブ投与の安全性に問題はなかった。また引き続き並行してデノスマブ投与患者の血球中のRNAを抽出し、老化マーカー、血管炎症マーカーなどの測定を開始している。パイロット研究としてデノスマブ投与による冠動脈石灰化進展抑制効果および安全性の検討を行った。骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者12症例に対してデノスマブ投与を行い、うち10例において評価可能であった。主要評価項目である冠動脈石灰化スコアは366.5±438.0から362.9±435.1まで改善しており、石灰化の進展を抑制する可能性が示唆された。さらに骨密度改善度と石灰化改善率には相関関係があり、本薬剤が骨粗鬆症に有効であれば、冠動脈石灰化に対しても抑制効果を示す可能性が示唆された。研究計画立案の段階ではパイロット研究として平成26年度の登録目標患者数を20症例に設定したが、実数は11症例にとどまっている。この理由としてデノスマブの男性患者での安全性および有効性が確立していない(使用経験が少ない)ため、研究対象を女性患者に限定していることが挙げられる。本研究は骨粗鬆症を合併した冠動脈疾患患者を対象としてデノスマブの血管石灰化抑制作用を検討するべく計画されたが、女性は男性に比べて冠動脈疾患の有病率が小さいことが知られている。当施設で平成26年に経皮的冠動脈形成術を施行した127症例のうち女性は25症例(19.7%)であり、このうち骨粗鬆症と診断されたのは僅か7症例であった。当施設のみで十分な症例数を賄うことは困難であり、関連施設の協力を得て積極的に患者登録を進めている。今年度も引き続きパイロット試験の患者登録をすすめ、デノスマブによる血管石灰化抑制効果ならびに冠動脈疾患患者に対する薬剤安全性について検証を重ねるとともに、並行してデノスマブ投与患者の血球からRNAを抽出し、老化マーカー、血管炎症マーカーなどを測定することで、血管石灰化抑制機序を明らかにする。また、骨粗鬆症の改善が得られた患者では冠動脈石灰化スコアの改善が認められるという興味深い結果も得られており、デノスマブの治療効果があらかじめ予測できるような分子マーカーやその分子メカニズムの解明ができれば、治療上極めて有用と考える。登録症例を増やし、有効例と無効・不応例についての検討も行っていきたい。
HCP分子の異性化反応ダイナミクスの研究-重水素置換が反応ダイナミクスに与える効果-

本研究は、我々がこれまで行ってきたHCP分子の異性化反応を分光学的に捕らえようとする研究の発展である。当初の目的は、重水素置換が異性化反応ダイナミクスにどのような影響を与えるかを明らかにすることであったが、残念ながらDCP分子は合成が困難でDCP分子の測定にはいたっていない。重水素置換の影響については理論研究による詳細な研究が発表されており、予想された通りダイナミクスが大きく変化する結果となっている。昨年、高振動励起状態に関する国際的なワークショップに招待され、発表および討論を行った。その際に、オックスフォード大学のJacobsonとChildによってHCP分子の高振動励起状態に関する興味深い理論的予測がなされた。これまでの我々の研究は異性化状態が発生し始めるエネルギー領域を中心としていたが、この理論的研究により、実際に化学結合の性質がCHからPHに変わった領域でのHCP分子の振動ダイナミクスを研究する上での指針の一つが得られた。そこで、HCPからCPHへの異性化エネルギー障壁を超えた領域(振動エネルギーにして25000cm^<-1>以上)の測定を行ったところ、回転定数が非常に大きな振動準位を観測することができた。この結果は、先の理論的予測と一致している。これは、CPコアの回転とH原子のCPコア回りの回転運動の間の相互作用により、実効的な回転定数が増加したと考えられる。現在これらの解釈が正しいかどうかを明らかにするための実験を準備している。本研究では、我々がこれまで行ってきたHCP分子の異性化反応を分光学的に捕らえようとする研究の発展であり、重水素置換が異性化反応ダイナミクスにどのような影響を与えるかを明らかにすることを目的としている。残念ながらDCP分子は合成が困難なため現在合成中であり、DCP分子の測定にはいたっていないが、理論研究によるとDCP分子では、予想された通りダイナミクスが大きく変化する結果となっている。早急に我々も実験によりその変化を明らかにする予定である。これまでのHCP分子に関する研究では電子遷移の選択則により変角振動量子数が偶数の準位しか観測されていなかったが、本研究において新たに変角振動量子数が奇数の準位が初めて観測された。この結果は、HCP分子の高振動励起状態における振動と回転の相互作用を明らかにする上で非常に重要な情報である。さらに、分散蛍光法や誘導放出分光(SEP)法において用いる中間状態を調べることにより、CH伸縮振動と変角振動の両方が励起した準位を通常の方法で観測できることがわかった。従来は我々が初めて測定に成功した赤外-紫外二重共鳴法を用いて電子励起状態に励起するIR-UV-SEP三重共鳴分光法を用いることが必要であったが、より簡便に測定することが可能となったので研究の進展を促すことが期待される。また、我々の実験結果をもとにした海外の理論研究グループとの研究交流も盛んに行われ、いくつかHCP分子の異性化反応に関する共著論文を発表した。

そこで、HCPからCPHへの異性化エネルギー障壁を超えた領域(振動エネルギーにして25000cm^<-1>以上)の測定を行ったところ、回転定数が非常に大きな振動準位を観測することができた。この結果は、先の理論的予測と一致している。これは、CPコアの回転とH原子のCPコア回りの回転運動の間の相互作用により、実効的な回転定数が増加したと考えられる。現在これらの解釈が正しいかどうかを明らかにするための実験を準備している。
痩身若年女性における各種ストレス時の循環応答及び動脈硬化度に関する検討

一般若年女性において、手を冷水に浸けることによって急性の寒冷ストレスを負荷した場合の血圧上昇の大きさは、体脂肪率に依存して変化し、体脂肪率が26%付近を境にして、低体脂肪率と高体脂肪率のいずれにおいても増大する傾向があることが明らかになった。したがって、急性ストレスによる循環系に対する負担の面から、肥満者、および近年若年女性において増加している痩身者のいずれも問題であり、適正な体脂肪率に維持することが重要であると考えられた。今年度は、各種ストレス時の循環応答及び動脈硬化度が月経周期の影響を受けるか否か、及び影響を受けるとしたらどのような原因が考えられるかについて検討した。正常月経の一般女性を対象として、3月経周期以上にわたって、3日に1回程度の頻度で、Cardio-ankle vascular index(CAVI)の測定及び静的掌握運動負荷テスト、メンタルストレステストとしてカラーワードテスト及び氷水への手の浸水による、いわゆる寒冷昇圧テスと(各2分間)時の血圧及び心拍数の応答の調査を連続的に行った。その結果、カラーワードテスト時の血圧の上昇のみに月経周期に伴う有意な変動が認められた。すなわち、カラーワードテストによる血圧上昇は、月経開始直前及び月経期が月経周期の他の時期に比べて有意に大きかった。この現象は、同時に測定した月経随伴症状の変化とよく対応した。また、血圧上昇の大きかった時期は、月経周期において、通常、女性ホルモンの一つであるエストロゲンの分泌が低い時期であった。エストロゲン分泌の不足はストレスに対する血圧上昇を大きくすることが報告されている。これらのことから、メンタルストレスに対する血圧応答は月経周期の影響を受けること、及びその影響は月経随伴症状の変化やエストロゲンレベルと関係することが推測された。また、本研究の結果を踏まえると、閉経前女性を対象として、比較的に短時間の運動や寒冷ストレスに対する循環応答の調査や脈波伝播機能から動脈硬化度の判定を行う場合に、月経周期の時期についての考慮は必要ないと考えられる。非喫煙で定期的な運動習慣のない若年女性24名(体脂肪率、21、933.8% ; BMI、18.123.7kg/m2)を対象として、寒冷および運動(静的掌握運動)ストレスに対する循環応答、および動脈硬化度の指標であるCardio-Ankle Vascular Index(CAVI値)を調査した。ストレス負荷検査およびCAVI値の測定は月経開始後37日に行った。検査当日には女性ホルモン濃度を測定した。寒冷負荷検査では、利き手を氷水(23°C)に2分間浸水した。運動負荷検査では、あらかじめ測定しておいた最大随意握力の30%の力を非利き手で2分間発揮した。検査時には血圧および心拍数を連続的に測定した。CAVI値は、血圧脈波検査装置(フクダ電子社、VS-1500)を用いて測定した。また、内臓脂肪レベルの指標として、腹囲/腰囲比、腹囲/大腿囲比、および腹囲/身長比を求めた。腹部皮下脂肪厚も測定した。その結果、寒冷負荷検査における血圧上昇(昇圧)の大きさは、BMIが約20.5kg/m2で最も小さくなり、それよりも低くても高くても大きくなる傾向が認められた(p<0.02)。体脂肪率との関係では、約27%で昇圧が最も小さくなる関係が認められた(p<0.02)。また、その昇圧応答は腹囲/大腿囲比に依存して増大する傾向が認められた(p<0.05)。運動負荷検査における循環応答およびCAVI値には、体脂肪率、BMI、および体脂肪分布指標との間に明らかな関係は認められなかった。以上のことから、一般若年女性において、寒冷ストレスに対する昇圧応答の大きさは、BMIと体脂肪率のいずれにも依存して変化することが明らかになった。また、体脂肪分布(内臓脂肪レベル)の影響を受けることが示唆された。非喫煙で定期的な運動習慣のない若年女性22名(体脂肪率16.538.6%;Body Mass Index (BMI)16.827.1kg/m^2)を被検者として、寒冷および運動(静的掌握運動)ストレスに対する循環応答、および動脈硬化度の指標であるCardio-Ankle Vascular Index(CAVI値)を調査した。

その結果は、同様な方法によって昨年度得られた結果(24名)と合わせて検討した。全被検者(n=46)についてみると、体脂肪率(平均値±標準誤差)は27.5±0.683%、およびBMIは20.7±0.332kg/m^2であった。寒冷負荷検査における血圧上昇(昇圧)の大きさは、体脂肪率が約26.2%において最も小さく、体脂肪率がそれより低くても高くても大きくなる傾向が認められた(p<0.02)が、BMIや体脂肪分布指標との間には明らかな関係は認められなかった。寒冷負荷検査における心拍応答、運動負荷検査における循環応答およびCAVI値には、体脂肪率、BMI、および体脂肪分布指標との間に明らかな関係は認められなかった。以上のことから、一般若年女性において、寒冷ストレスに対する昇圧応答の大きさは、体脂肪率と密接に関係しており、低体脂肪率と高体脂肪率のいずれにおいても増大する傾向があることが明らかになった。したがって、体脂肪率を適正範囲に維持することは、一般に言われるような肥満との関係だけでなく、ストレス負荷時の循環器系に対する負担の面からも、重要であると考えられた。