hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
情動出力の多因子統合解析法を用いた非接触測定による臨床診断支援システムの開発

申請者は、社会性場面における情動出力を行動因子に分解し統合的に評価する系を用い、社会性機能障害の臨床診断・治療効果評価に利用可能な、統計的評価モデルを開発する事を目的とし、研究を進めてきた。また、評価モデルの神経生理的裏付けを得るため、並行して、モデル動物を用い、行動・神経機能の両面から社会性機能基盤の解明を進めてきた。初年度において明らかとなった、モデル動物における生後初期発達に関し、非接触型測定による情動行動モニタリングと、中枢神経系機能(扁桃体における細胞構造)の相関性をふまえ、免疫染色法を用いた細胞機能の解析を進める事で、社会性情動行動学習に関する生物数理モデルを導いた。臨床研究においては、自閉症患者を対象とした非接触測定(可視および赤外画像センサ)を用いた臨床場面(医師および看護師との対面)における情動行動の測定を行い、モデル動物と相同の統計的評価を行うアルゴリズムをまとめた。更に、より一般生活に近い、画像取得が困難な場面を想定し、健常者を対象として、モバイル端末内蔵型物理センサを用いた行動測定と、環境(温度・湿度)を含めた客観的指標の解析を行った。周波数解析および主成分分析により、心理スコア(作業時効率など)に特異的なパタンの分離に成功した。結果、限定的な測定条件ながら、これまで測定・定量が困難であった複雑な主観的情動状態に関する情報("今日は調子が悪い"など)に対し、誰もが簡便にアクセス出来る評価系を確立した。本研究課題の目的である、精神疾患(特に発達障害)の診断支援において、患者を対象とした非接触測定による評価系、および、複雑な構造の室内や、画像撮影が困難な日常場面に置いても、誰もが違和感無く持ち運べる小型物理センサを利用する事で、被験者に対する低負荷・高情報の情動行動モニタリングを実現した。(抄録なし)申請者は、社会性場面における情動出力を行動因子に分解し統合的に評価する系を用い、社会性機能障害の臨床診断・治療効果評価に利用可能な、統計的評価モデルを開発する事を目的とし、研究を進めてきた。初年度達成目標を下記1-4にまとめた。1.社会性場面における接触・非接触を含む情動機能因子の基礎データの収集2.非接触因子のみで社会性情動を測定できる評価平面の構築3.サプリメント投与による社会性応答行動変化の定量(霊長類モデル)4.的環境制御による扁桃体細胞機能変化の定量(鳥類モデル)上記、達成目標に対し、下記の研究成果を挙げた。ヒト対象の長期行動・環境モニタリングを実施し、これまでモデル動物を用いて開発してきた解析系を発展させ、行動・環境・心理状況についてデータ処理プログラムの基本的構成の開発に成功した(目標1)。本系を用いる事で、情動心理状況と強く結びついた動作・環境パタンの検出に成功し、発表した旧標2)。現在、論文執筆中である。モデル動物を用いた基盤研究では、霊長類モデルに対する還元型コエンザイムQ1Oの経口投与による社会的行動変化を検出し旧標3)、鳥類モデルにおける解析系に関する基礎論文、社会的環境制御に対する高感受性期についての論文を執筆した。扁桃体神経機能の探索については、関連因子の同定・検証を進めた(目標4)。また、上記研究成果をもとに博士論文を執筆し、博士号(工学)を取得した。人間および動物の行動・生理学的応答の計測に基づいて社会性情動・認知機能の状態を評価するアルゴリズムの開発に取り組み、それぞれ新規性のある成果を上げ、5本の論文にまとめて発表した。

特筆すべき成果として、人間の解析では、動物飼育作業を運動センサによって記録し、統計学的解析から、作業の効率性、快適性を判別するアルゴリズムを開発した。ヒヨコの解析では、社会性情動発達の臨界期の存在を行動学的に示すことが出来た。さらに、その行動獲得と情動制御に中心的な役割を果たしている扁桃体の細胞構築の相関性を示すことができた。ヒト対象研究からは、本年度の成果から作業時心理状況と関連付けられた動作パタンの検出に成功した。次年度はこれを踏まえ、目的とする社会的場面における情動状態についてデータ集積・解析プログラムの開発・改良に取り組む。更に、ヒト対象研究と、モデル動物研究の双方で構築してきた長期モニタリング解析システムを統合し、技術的汎用性の向上に取り組む。モデル動物研究では、霊長類を対象とした日常的な場面におけるイベント依存的体温変化の検出、家禽を対象とした扁桃体に着目した社会性神経基盤の解明に取り組む。(抄録なし)
HOX遺伝子を中心とした転移関連遺伝子ネットワークにおける細胞接着因子の役割

癌の転移・浸潤を癌細胞による形態形成プログラムの借用・誤用現象と捉え,その機序解析を進めてきた.その過程で,形態形成のマスター調節遺伝子のひとつであるHOXD3をヒト肺癌A549細胞に過剰発現させると,転移・浸潤・運動能が増強するとともに様々な転移関連遺伝子(インテグリンβ3,MMP-2,uPA, E-カドヘリンなど)の発現が変化することを見い出した.本研究では,このHOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークの解明をめざし,特にHOXD3過剰発現によって発現の変化する細胞接着因子の役割について解析した.その結果,1)HOXD3過剰発現による細胞運動性の亢進は,インテグリンαvβ3依存性であること,2)HOXD3により発現変化のみられた転移関連遺伝子30個のうち15個が,インテグリンαvβ3によるシグナル伝達経路を介して転写活性化あるいは抑制させること,3)HOXD3はTGF-βを潜在型から活性型に変換し,その結果TGF-βを介する自己分泌型のシグナルが細胞内に入ること,4)TGF-βによるシグナルはI型コラーゲンゲルへの浸潤性や運動性を亢進すること,5)TGF-βによるシグナルはHOXD3により発現変化のみられた転移関連遺伝子30個のうち9個(これらはインテグリンαvβ3により発現変化する遺伝子とは異なる)の遺伝子の発現変化に関与すること,が明らかとなった.癌の転移・浸潤を癌細胞による形態形成プログラムの借用・誤用現象と捉え,その機序解析を進めてきた.その過程で,形態形成のマスター調節遺伝子のひとつであるHOXD3をヒト肺癌A549細胞に過剰発現させると,転移・浸潤・運動能が増強するとともに様々な転移関連遺伝子(インテグリンβ3,MMP-2,uPA, E-カドヘリンなど)の発現が変化することを見い出した.本研究では,このHOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークの解明をめざし,特にHOXD3過剰発現によって発現の変化する細胞接着因子の役割について解析した.その結果,1)HOXD3過剰発現による細胞運動性の亢進は,インテグリンαvβ3依存性であること,2)HOXD3により発現変化のみられた転移関連遺伝子30個のうち15個が,インテグリンαvβ3によるシグナル伝達経路を介して転写活性化あるいは抑制させること,3)HOXD3はTGF-βを潜在型から活性型に変換し,その結果TGF-βを介する自己分泌型のシグナルが細胞内に入ること,4)TGF-βによるシグナルはI型コラーゲンゲルへの浸潤性や運動性を亢進すること,5)TGF-βによるシグナルはHOXD3により発現変化のみられた転移関連遺伝子30個のうち9個(これらはインテグリンαvβ3により発現変化する遺伝子とは異なる)の遺伝子の発現変化に関与すること,が明らかとなった.形態形成のマスター遺伝子のひとつであるHOXD3遺伝子をヒト肺癌細胞A549に過剰発現させると、インテグリンα4、β3の発現亢進、E-カドヘリンの発現消失とN-カドヘリンの新たな出現、および細胞外基質分解酵素uPAとMMP-2の発現亢進などが認められる。これらの遺伝子発現変化は、癌細胞の転移・浸潤に有利に働くので、我々はHOXD3を転移・浸潤のマスター遺伝子とみなし、HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークを想定した。本年度の研究では、HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークにおけるインテグリンβ3の役割について調べた。その結果以下の成績を得た。1.インテグリンβ3鎖をA549細胞に過剰発現させると、αvβ3のヘテロダイマーを形成した。2.このインテグリンαvβ3は、HOXD3過剰発現により亢進する細胞運動性の本体として働くことが、ハプトタキシス・アッセイ、ファゴカイネティック・トラック・アッセイおよびwoundhealingアッセイの結果から明らかとなった。3.HOXD3過剰発現細胞にみられたin vitroにおける細胞浸潤性(マトリゲルやI型コラーゲンゲルへの浸潤)の増強は、インテグリンβ3の過剰発現では認められなかった。4.HOXD3過剰発現細胞にみられたDell、MMP-2、slugの発現亢進やプラコグロビン、デスモプラキンの発現低下は、インテグリンβ3の過剰発現細胞でも同様に認められた。一方、E-カドヘリンの発現消失やN-カドヘリンの発現亢進などは、インテグリンβ3を過剰発現させただけでは生じなかった。以上、HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークにおいて、インテグリンβ3は細胞運動性の増強ならびに一部の転移関連遺伝子の発現調節に重要な役割を果たしていることが示唆された。形態形成のマスター遺伝子のひとつであるHO×D3をヒト肺癌細胞A549に過剰発現させると,インテグリンα4,β3の発現亢進,E-カドヘリンの発現消失とN-カドヘリンの新たな出現ならびに細胞外基質分解酵素であるuPAとMMP-2の発現亢進などが認められる.これらの遺伝子発現変化は,癌細胞の転移・浸潤に有利に働くので,我々はHOXD3を転移・浸潤のマスター遣伝子とみなし,HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークを想定した.本年度の研究では,HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークにおけるtransforming growthfactor-β(TGF-β)の役割について調べた.その結果以下のことが明らかとなった.

1.A549細胞は元来潜在型のTGF-βを産生・分泌しているが,HOXD3を過剰発現させると潜在型TGF-βを活性型に変換するようになる.2.この活性型TGF-βへの変換は,何らかの酵素によるlatency-associated protein (LAP)の切断によることがわかった.4.TGF-βを介したシグナルによって,A549細胞はI型コラーゲンへの細胞運動性およびI型コラーゲンゲルへの浸潤性が増強する.しかし,TGF-βを介したシグナルは,ビトロネクチンやフィブロネクチンに対する運動性やマトリゲルへの浸潤性には影響を与えない.5.TGF-βを介したシグナルは,トロンボスポンジン-1,シンデカン1,プラスミノーゲン・アクチベーター・インヒビターの発現をHOXD3を過剰発現した場合と同様に亢進させた.以上,HOXD3を中心とした転移関連遺伝子ネットワークにおいて,TGF-βを介するシグナル伝達経路の活性化は,細胞運動・浸潤性の増強ならびに一部の転移関連遺伝子の発現調節に重要な役割を果たしていることが示唆された.
語構成を考慮した多言語の語彙および用語解析システムの研究開発

日本語および中国語の複合語の語構成分類を統語および意味関係に基づいて行い,内部構造情報の記述法を考案した.また,複合語の内部構造記述のアノテーションを行うためのインタフェースと検索機能を備えた辞書管理システムを開発した.従来開発してきた日本語および中国語の辞書項目の拡張を行うとともに,新たに,複合語情報を含む英語辞書を開発し,それぞれ研究目的に自由に使える辞書として公開した.日本語および中国語の複合語の語構成分類を統語および意味関係に基づいて行い,内部構造情報の記述法を考案した.また,複合語の内部構造記述のアノテーションを行うためのインタフェースと検索機能を備えた辞書管理システムを開発した.従来開発してきた日本語および中国語の辞書項目の拡張を行うとともに,新たに,複合語情報を含む英語辞書を開発し,それぞれ研究目的に自由に使える辞書として公開した.次の3項目に分けて研究を実施した.(1)中国語および日本語の合成語の語構成の整理と分類:これまで作成してきた中国語と日本語の辞書に存在する合成語を中心に,語構成の分析と分類を行った.合成語を複合語と派生語に分類し、前者については、構成語間の文法関係についての分類を行なった。また、後者については派生接辞(拘束形態素)の分類を行なった。日本語辞書については、次の視点によって複合表現の分類を行い,辞書に登録すべき合成語の整理を行なった.(1)文法的振る舞い(例えば,品詞)が変化するもの.(2)全体の意味が構成語だけから予測できないもの.(3)読みが構成語の読みをつなげたものではなく音韻的変化を起こすもの.(4)専門用語など,それ自体で特定の意味をもつもの.(2)言語解析用辞書の語彙項目の拡充および各登録語の語構成記述:日本語形態素解析器「茶笙」で用いている辞書に含まれる複合語について,語構成の記述を網羅的に行った.また,大規模な未解析データにおける出現頻度を考慮して,未知語処理の解析精度を向上させる手法を考案し,辞書に不足する語を大規模な言語データから自動抽出する方法について検討した.(3)複合表現・専門用語の自動解析手法の開発:特定の分野に頻出する用語の抽出と意味分類について基礎的な手法の開発と実験を行った.インターネット上で構築が進んでいるWikipediaを対象とし、そのDOM構造を利用して,高い精度で用語の分類を行なう手法を提案した.次の3項目に分けて研究を実施した.(1)中国語および日本語の合成語の語構成の整理と分類:中国語と日本語の合成語を複合語と派生語に分類し、語構成に関する分類を行なった。特に、中国語の3文字からなる合成語について、構造の記述を網羅的に行い、自動分類に関する実験を行った。(2)言語解析用辞書の語彙項目の拡充:形態素解析器「茶筌」用の辞書の拡張を目指して、大規模テキストからの未知語の自動抽出に関する検討を行った。また、中国語と日本語の新規の複合語の抽出と登録を行った。中国語について、合討約13万語の辞書を構築した。(3)複合表現・専門用語の自動解析手法の開発:特定の分野に頻出する用語の抽出と意味分類を目指し、Web上の大規模なデータからの自動抽出に関する研究を行った.特に、インターネット上で構築が進んでいるWikipediaを対象とし、そのDOM構造を利用して,用語の意味分類を行なう手法を提案し、固有表現辞書の自動構築を行った。日本語および中国語の複合語の語構成分類を統語および意味関係に基づいて行い,内部構造情報の記述法を考案した.また,複合語の内部構造記述を行うためのインタフェースと検索機能を備えた辞書管理システムを開発した.今年度行った具体的な研究開発事項は以下の通りである.(1)統語および意味分類にもとづく複合語の構造の分析と複合語内部構造記述法の設定:複合語を構成する構成語間の統語および意味関係に基づく分類を行った.特に,日本語専門用語については,文字単位による係り受けによって,縮退を伴う複合現象の記述が可能なタグ付け手法を提案した.(2)言語解析用辞書の語彙項目の拡充と語構成記述の表示機能をもったユーザインタフェースの開発:綴り,読み,品詞,構成語など複合語のもつ種々の情報を指定して,任意の語を検索し,内部構造表示する検索機能,および,複合語の内部構造タグ付け支援機能を有した辞書システムを構築した.(3)専門用語および固有表現の自動抽出手法の開発:Wikipediaからの固有表現の自動抽出,および,専門分野の文書からの用語抽出と自動分類に関する研究を行った.(4)複合語・専門用語の自動解析手法:複合語の内部構造の自動解析を行うために,機械学習に基づく解析手法を開発した.また,機械学習の訓練およびテストデータとして用いるため,日本語および中国語それぞれ約800語の複合語・専門用語の内部構造タグ付けを行った.
大災害後における公共投資のマクロ経済効果

日本では公的投資に多額の予算が使われており、その国民経済に与えるインパクトを正しく評価することは重要である。本研究は経済の状況を変える大きな出来事、特に公的インフラを大きく毀損する災害があった後における政策効果に焦点を当てた分析を行った。主な成果は次の3つである。(1)新しい理論モデルを構築し、ある条件の下では、災害後に公的投資がGDP等に与える効果がより大きくなることを示した。(2)新しいデータ分析の手法を開発し、公的投資の効果が近年大きくなってきていることを示した。(3)災害後には将来の政策に関する人々の予想が変わることから、その点を考慮した新たな政策効果の分析枠組みを提示した。平成25年度中は2本の研究論文を公刊し、7つの学会で研究報告を行うなど、大きな研究成果を挙げた。特に大災害後の公共投資の効果を理論的に論じ、時変係数VARという新しい統計手法で分析した論文、"Time varying effects of public investment and a Stone-Geary production technology"を2つの有力な海外の学会で報告し、いずれの機会においても重要な助言を得た。これにより、上記論文が提案するストーン・ギアリー型生産関数を組み込んだ、動学的一般均衡モデルを開発するための研究が進展した。また上記論文で本研究者が発展させた時変係数VAR手法の有用さを示す研究論文(2本)を2つの国内学会と2つの国際学会(国内開催)で報告し、うち1本は国際的な査読付学術誌であるAsian Economic Policy Reviewに公刊することができた。もう1本も近日中に国際的な査読付学術誌に投稿予定である。同年度中のもう1つの重要な進展は、全く新しい研究を構想、これに着手し、年度内に第1稿完成にこぎつけたことである。本研究の主テーマである財政政策のマクロ経済効果に関する文献で繰り返し問題にされてきたのは、多くの場合、新たな政策の発動は実際の支出が行われるよりはるか前に家計・企業に予期されているという事実である。これは政策が政府内での議論、国会での審議等を経て時間をかけて実行に移されるからである。この問題に対処するため、日経新聞等の情報をもとに将来の公共投資に関する新たなニュースがあった日付を確定し、その日における関連企業(建設会社)の株価の変動を見ることでニュースの重要性を評価する、全く新しい「財政ニュース指標」を構築した。最近、森田裕史氏(学術振興会研究員)に要請して同研究を今後は共同で進めることとした。本研究の最終目的は大災害などによって民間資本・公的資本の大規模な破壊があった後の公的投資の効果を知ることにある。平成24年度の研究では、多くの既存の実証研究によれば、日本や他の先進国において、公的投資が総生産に与える効果は時間とともに減少してきたとされていることに注目した。平成24年度の第1の研究目的はそのような事実を説明できる現実的なモデルの構築であった。これについては「ストーン・ギアリー型生産関数」という、先行研究にない生産技術の定式化を現実的な経済成長モデルに導入することによって説明が可能であることを示した。またそのようなモデルでは公的投資の増加が民間投資を抑圧する(クラウドアウトする)傾向も経済成長とともに強まることが分かった。平成24年度の第2の研究目的は、上記のような先行研究の結論を、最新の計量経済学の手法を用いて再確認することであった。このため、「時変係数VARモデル」に基づいた研究を進めた。中でも、係数だけでなく、同時点内の変数の分散や変数間の相関についても変化を許容する、より高度な手法を採用した。その結果、公的投資の経済効果の変遷をより正しく評価できるようになったと考える。平成27年度は公共投資の経済効果の分析が最終段階に入り、研究成果に大きな進展を見た。すでに平成26年度中に着手していた、建設業各社の株価から将来の公共投資に対する人々の予想の変化に関する情報を抽出する研究(森田裕史氏との共同)は手法の改良を重ねて大幅に内容が改善した。特に重要な成果としては、大規模災害の発生直後に公共投資の将来支出に対する予想が大きく変わること、この事実を考慮しないと政策効果は正しく測定できないことが明らかになった。同研究は広く注目を集め、神戸大学にて招待講演を行ったほか、コロンビア大学(米国)の伝統ある日本経済セミナーでも報告の機会に恵まれた。これらの機会に研究者から得た多くの助言をもとに改訂稿を作成中であり、近日中に学術誌に投稿する。また、改善された新たな財政政策指標の構築を進めており、これも近日中に新たな論文としてまとめる。さらに、多くの研究者からの勧めにより、同様の手法を公共投資以外の財政政策(特に消費税などの租税政策)に拡張する作業に着手した。

同研究は昭和50年頃からの膨大な文献や新聞記事の分析を要するものであるが、幸いにも本補助金によって大学院生のアシスタントを雇用することができたので、研究は大幅な進展を見た。このほか、本研究から派生した関連研究にも大きな成果があった。第1に、本研究で習得した時変係数ベクトル自己回帰モデルの手法を為替レートと国内物価の関係に応用した研究をいくつかの国際学会で報告すると同時に国際的学術誌に投稿し、現在、改訂稿の審査結果待ちである。第2に、同手法を用いてマネタリーベースとマネーストックの間の関係を分析し、その研究成果の一端を国内の雑誌で公表した。さらに詳細な結果は日本経済学会2015年度春季大会の招待講演で報告する予定である。第3に、日本の産業構造の変化と労働移動の関係に関する研究成果をJapan Labor Reviewにて公表した。マクロ経済学平成25年度においては、「財政政策の多くは発動以前に民間経済主体に予想されている」という、マクロ経済学者が財政政策の効果をデータから推定する際に直面する難問に対する一つの解決策を見出すことができた。この着想は当初の研究計画にはなかったものだが、当研究の質を向上させ、国際的な評価を高めるうえで、重要なステップとなったと信じる。特に、本研究の最終目的である、大災害後における公共投資の効果を考える上でこの発見は重要である。我々の研究によれば、東日本大震災のような大災害があるとその直後に(すなわち同日内に)市場参加者は将来の公共投資増大を予想し、関連する建設業者の株価は高騰する。したがってこの時点で家計の消費行動、企業の投資行動の調整が開始されると考えられる。もし研究者が、復興予算の執行が開始されてからはじめて人々の行動が変化するという前提で分析を行ってしまったならば、公共投資の効果を正しく捉えることはできないであろう。我々が新たに開発した財政ニュース指標のデータをこれまで行ってきた時変係数VARによる統計分析に組み入れることによって、災害後の公共投資の効果をより正しく分析できるようになると期待される。また、ストーン・ギアリー型生産関数を組み込んだ動学的一般均衡モデルの構築に関しても、国際学会で論文報告した際に出席者から貴重なコメント(主にモデル中の財市場の定式化の改善に関するもの)を受け、これを分析に組み入れたことによって、大きく研究を前進させることができた。「研究実績の概要」で述べたように、平成24年度においては、平成24年度中の研究成果を生かし、早い段階で英語論文の初稿を執筆し、年度を通じて同論文の改訂・改善を進めた。このように初年度から一定の成果を論文の形にまとめることができたこと、また特にこれを有力な国際学会等で報告し多くの専門家から助言を得ることができたことは当初の計画以上の進展であった。またそれらのコメントをもとに論文の改善をさらに進めた。そうした進展ぶりが評価され、「次年度の研究費の使用計画」で詳しく述べるように、平成25年度も既に2つの権威ある国際学会で報告が認められている。平成24年度の第1の研究目的は、公的投資が総生産を増加させる効果がなぜ時間とともに低下し、その一方で民間投資を減少させる効果がなぜ強まったのかを説明できる、現実的な理論モデルの構築・拡張であった。
腎単核貪食細胞による腎尿細管間質障害機序の解明

CD11c-CreマウスとShp1-lox P(Ptpnfl/fl)マウスの交配により作成した樹状細胞特異的Shp1欠損(Shp1-CKO)マウスを用いて、腎単核貪食細胞による腎尿細管間質障害機序の解明を行った。これまでの検討で40週齢のShp1-CKOマウスは尿細管間質障害を自然発症し、間葉系マーカーであるvimentin陽性細胞な高度な増加と、筋線維芽細胞マーカーのα-SMA陽性細胞の増加がみられることがわかっていた。腎臓内の細胞についてフローサイトメトリーで詳細な解析を行ったところ、vimentin陽性細胞やα-SMA陽性細胞の大部分はF4/80+CD11c+陽性の腎単核貪食細胞であることが明らかとなった。さらにこれらの腎単核貪食細胞ではShp1が欠損していることが確認された。Shp1-CKOマウスの腎臓より単離培養したしたF4/80+CD11c+細胞は、macrophagecolony stimulating factor (M-CSF)刺激により、コントロールマウスのF4/80+CD11c+細胞と比べ、M-CSF受容体のチロシンリン酸化が遷延するとともに、M-CSF刺激によりより強い細胞増殖をきたすことを見いだした。以上より、Shp1はF4/80+CD11c+陽性の腎単核貪食細胞において、M-CSFのシグナル伝達を負に制御して、腎単核貪食細胞の間葉系細胞への形質転換を制御している可能性が示唆された。CD11c特異的Shp1欠損マウスのおける尿細管間質細胞障害の機序の一部を明らかにすることができた。以下の1)3)について検討を進める。1)CD11c+腎単核貪食細胞におけるShp1のシグナル伝達経路の解析、2)各種腎炎モデルにおける腎単核貪食細胞の亜群の機能的解析、3)腎単核貪食細胞の亜群から筋線維芽細胞への形質転換の検討。
グラフェンへの制御された金属電極接合系の創成

グラフェンは非常に高い電荷キャリア移動度を示すことから、将来の高速トランジスタ材料として大きな期待を寄せられている。しかしながら、トランジスタの主要な機能であるスイッチング素子の材料としてグラフェンを見た場合、バンドギャップが存在しないために高い電流オン・オフ比が取れないという致命的な欠点を有する。そのためバンドギャップ導入が望まれるが、その手法の一つとしてグラフェン表面の化学修飾が挙げられる。グラフェンはsp^2軌道のネットワークで形成されているが、表面への化学結合によりsp^2からsp^3への再混成が生じる。その結果としてグラフェンへバンドギャップが導入されると理解されている。昨年度はアリールジアゾニウム塩を用いてグラフェン表面に溶液による簡便な化学修飾を施し、化学修飾のトランジスタ特性への影響を調査した。本年度はこの手法による修飾度に影響を与える諸因子についてRaman散乱分光測定により調査し、リップルが多い場合と電荷パドルのキャリア密度が高い場合に修飾度が上がることを見出した。リップルが多いとグラフェン面へより応力がかかることになるため、sp^2結合の破断に要するエネルギーが小さくなると考えられる。電荷パドルのキャリア密度が多いとFermi準位のシフト量が大きいことを意味するため、電荷移動反応によるアリール基の結合の反応効率が上昇すると考えられる。本年度は更に、電子素子を作製する上で避けて通れないものの一つである電極との接合効果について、化学修飾後のグラフェン上に電極形成を行った場合のトランジスタ特性を評価した。化学修飾を施さないグラフェンを用いた場合とは異なり、電極下のグラフェンの電荷密度もゲート電圧で変調されるという、電荷密度のピン止めの外れという現象が起こっていることを見出した。グラフェンは単原子層グラファイトに与えられた名称でありバンドギャップがゼロの半金属である。フェルミ準位近傍の線型なバンド分散によりグラフェン中の電荷キャリアは相対論的な粒子として振る舞い、非常に高いキャリア易動度を有する。そのために高速電子素子への応用が期待されているが、バンドギャップを有さないためにトランジスタを作製したとしてもオフ状態を作れないという問題点がある。理論的予測によれば、グラフェン表面上に化学修飾を行えばπ結合が壊され、sp^2からsp^3への再混成が起こることで有限のバンドギャップが生じる。この点において、グラフェンの化学修飾は応用上非常に重要な意味を持つ。このような化学修飾はこれまでにグラフェンと近しい構造を持つ単層カーボンナノチューブに対して数多くの報告例があり、そういった研究で既に得られている知見を利用することが有効と考えられる。本年度は簡便な溶液処理により化学修飾可能なアリールジアゾニウム塩を用い、グラフェンの諸特性に対する化学修飾の効果を調べた。修飾前後のグラフェン試料を顕微ラマン分光測定で評価することにより、アリール基のグラフェン表面への化学結合を確認した。また、電気的特性(電界効果トランジスタの伝達特性)を調べることで、アリールジアゾニウム塩のカチオンがグラフェン表面に残り荷電不純物として作用している可能性が示唆された。グラフェン表面への化学修飾に伴う電気的特性の変化を調べた例は数少なく、本研究結果は重要な意味を持つ。将来的には、電子素子を作製する上で避けて通れないものの一つである電極との接合効果について、応用可能性のある化学修飾後のグラフェン素子を用いて調査していきたい。
脈管異常に合併する凝固異常の病態解明と治療薬開発

脈管異常は、いわゆる“血管腫"と称される血管及びリンパ管による、先天性の脈管異常疾患で、血管腫内で異常な血液凝固が起こり、血小板減少や血栓を形成するが、そのメカニズムは未だ不明である。特に小児血管性腫瘍に合併するカサバッハメリット現象(Kasabach-Merritt Phenomenon: KMP)は重篤な凝固異常を呈し、致死率も高いが、対症療法のみとなっている。我々は他の脈管異常に合併する凝固異常とKMPとの違いに着目し、新たな病態を考案した。さらに、その病態を克服する治療薬の開発に結びつけるため、疾患毎に凝固異常の病態が異なることの証明、KMP、Kaposiform lymphangiomatosis(KLA)の凝固異常とポドプラニン陽性細胞の関連性、mTOR阻害剤であるシロリムスの凝固異常に対する有効性のProof of conceptを研究する。凝固異常のある脈管異常症例の血液を用いて、CLEC-2、血管・リンパ管新生に関わるマーカー(VEGF-A、C、D、MMP2、9、Angiopoietin1、2、BMP-9、EGF、Endoglin、Endothelin-1、FGF-1、FGF-2、Folistatin、HB-EGF、PLGFなど)などをELISA測定キット(R&Dなど)およびマルチプレックスアッセイシステムを用いた解析パネル(MILLIPLEX)によって解析したところ、特定の病態に有意に高いサイトカインを検出した。本研究結果については、国際誌に投稿し、修正中である。また細胞株および正常血管内皮細胞株を培養し、シロリムスを添加し、細胞増殖アッセイを行、治療後の細胞周期、および細胞内のアポトーシス蛋白の発現をウエスタンブロット法、定量的RTーPCRで評価した。また治療後のmTORおよびリン酸化mTOR蛋白の発現なども測定した。来年度はさらに研究を進める。計画通りに進捗計画通り、来年度はさらに細胞を使用した解析おもび、凝固因子との関連性を検討する。来年度に新たに必要な経費が出たため(細胞実験関係)、来年度に繰り越した。
薬物間相互作用の予測に関する研究:漢方薬との相互作用を中心として

本研究は、現在用いられている漢方薬と西洋医薬品との間の薬物代謝過程における相互作用発現の可能性を明らかにすることを目的として研究を行ない、現在までに以下の成果を得ている。(1)漢方薬と西洋医薬品との間で相互作用を示すか否かについて、肝ミクロゾーム(Ms)を用いたin vitroの系での検討:ラット肝Msを用い、現在臨床に用いられている漢方エキス顆粒製剤120種についてその阻害作用の有無を、アミノピリンならびにエリスロマシンを基質として用いて検討した結果、薬物代謝酵素阻害作用がその100種以上の漢方薬で認められた。この結果は、薬物代謝過程における薬物相互作用の可能性を強く示唆するものである。(2)(1)で得られた結果を基に、阻害作用を示す生薬を明らかにする方向で検討を行った。その第一段階として、小青竜湯と大黄甘草湯をまず検討対象漢方薬として選択し、その中で桂皮、麻黄、大黄に極めて強い阻害作用があることを確認した(第12回日本薬物動態学会にて発表、日本薬学会第117年会にて発表予定)。現在、桂皮、麻黄、大黄中の阻害成分の単離・同定を試みている。(3)羌活の主成分の一つであるノトプテロールについては、今年度その代謝体の同定に着手した。現在、フェノバルビタールを投与したラット肝Msを用いてその代謝物を生成させ単離・生成を遂行中である。その分離方法は確立しているがスケールアップに問題が生じ、スモ-ルスケールで単離を行わざるを得ない状態である。予試験では基本骨格のプロクマリン部分に変化はみられていない。
保型形式のL関数の特殊値に関する研究

(1).Ikeda liftのFourier Jacobi係数に付随するRankin-Selberg級数の具体的表示を求めた(河村尚明氏(北大)との共同研究.)(2).(1)を用いてIkeda liftの周期に関する池田保氏(京大)の予想を半整数重さのジーゲルモジュラー形式の周期の予想に言い換えた.さらに,この半整数重さモジュラー形式に付随するRankin-Selberg型のDirichlet級数の具体型を求めその留数を調べることにより,この予想を完全にに解決した(河村尚明氏(北大)との共同研究.)(3).次数が一般のジーゲル保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値と合同の関係について考察した.17年度は,1変数保型形式fのIkeda liftと非Ikeda liftの間の合同と、fの関数の特殊値の関係について精密な予想を立て、上に述べた池田氏の予想を仮定してそれを証明した.19年度は,(2)により,その予想を仮定せずに証明することができた.(4)以上の研究成果は2006年11月の白馬での研究集会,および2007年1月の数理科学研究所研究集会,2007年5月のルミニー(フランス)での研究集会,8月の代数学シンポジウム(神戸),11月オーバーボルファッフ(ドイツ)での研究集会,および2008年4月の日本数学会代数学分科会特別講演(近畿大)で発表した.(5)ベクトル値ジーゲル保型形式の合同に関するHarderの予想に関連してそのスタンダードL関数の特殊値を厳密に計算することによりDummigun氏が予想を具体的な場合に検証した(伊吹山知義氏(阪大)との共同研究.)(1).Ikeda liftのFourier Jacobi係数に付随するRankin-Selberg級数の具体的表示を求めた(河村尚明氏(北大)との共同研究.)(2).(1)を用いてIkeda liftの周期に関する池田保氏(京大)の予想を半整数重さのジーゲルモジュラー形式の周期の予想に言い換えた.さらに,この半整数重さモジュラー形式に付随するRankin-Selberg型のDirichlet級数の具体型を求めその留数を調べることにより,この予想を完全にに解決した(河村尚明氏(北大)との共同研究.)(3).次数が一般のジーゲル保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値と合同の関係について考察した.17年度は,1変数保型形式fのIkeda liftと非Ikeda liftの間の合同と、fの関数の特殊値の関係について精密な予想を立て、上に述べた池田氏の予想を仮定してそれを証明した.19年度は,(2)により,その予想を仮定せずに証明することができた.(4)以上の研究成果は2006年11月の白馬での研究集会,および2007年1月の数理科学研究所研究集会,2007年5月のルミニー(フランス)での研究集会,8月の代数学シンポジウム(神戸),11月オーバーボルファッフ(ドイツ)での研究集会,および2008年4月の日本数学会代数学分科会特別講演(近畿大)で発表した.(5)ベクトル値ジーゲル保型形式の合同に関するHarderの予想に関連してそのスタンダードL関数の特殊値を厳密に計算することによりDummigun氏が予想を具体的な場合に検証した(伊吹山知義氏(阪大)との共同研究.)(1)前年度に引き続き,次数が一般のジーゲル保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値と合同の関係について考察した。また、特に、1変数保型形式fのIkeda liftと非Ikeda liftの間の合同と、fの関数の特殊値の関係について精密な予想を立て、池田保氏(京大)によるある予想を仮定して,それを証明した.これらの研究成果は2005年9月の白馬での研究集会で発表した.(2)前年に引き続き、1変数保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値の数値例を増やした.その際,ある場合にDoi-Hida-Ishii予想,Block-Kato予想の検証を行った.(3)非正則な場合も含むジーゲルアイゼンシュタイン級数のケッヒャー・マース級数の明示式を求めた.これと水野義紀氏(阪大)の結果を組み合わせて,関数等式と解析接続について,1978年に荒川恒男氏が得た結果の別証明および精密化を行った.(伊吹山知義氏(阪大))との共同研究)(4)Ikeda liftのFourier Jacobi係数に付随するRankin-Selberg級数の具体的表示を求める研究を行った。(河村尚明氏(北大)との共同研究。)(5)2次のジーゲル固有形式のスタンダードL関数の中心点でのnon-vanishingについて考察を行った。(松本耕治氏(名大),千田雅隆氏(東北大)との共同研究)1.Ikeda liftのFourier Jacobi係数に付随するRankin-Selberg級数の具体的表示を求めた(河村尚明氏(北大)との共同研究.)2.(1)を用いてIkeda liftの周期に関する池田保氏(京大)の予想を半整数重さのジーゲルモジュラー形式の周期の予想に言い換えた.さらに,この半整数重さモジュラー形式に付随するRankin-Selberg型のDirichlet級数の具体型を求めその留数を調べることにより,この予想を特別な場合に解決した(河村尚明氏(北大)との共同研究.)3.前年度に引き続き,次数が一般のジーゲル保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値と合同の関係について考察した。

前年は,1変数保型形式fのIkeda liftと非Ikeda liftの間の合同と、fの関数の特殊値の関係について精密な予想を立て、上に述べた池田氏の予想を仮定してそれを証明した,今年度は,(2)により,ある場合には,その予想を仮定せずに証明することができた.これらの研究成果は2006年11月の白馬での研究集会,および2007年1月の数理科学研究所研究集会で発表した.4.2次のジーゲル固有形式のスタンダードL関数の中心点でのnon-vanishingについて考察を行った.(松本耕治氏(名大),千田雅隆氏(東北大)との共同研究)1. Ikeda liftの周期に関する池田保氏(京大)の予想を完全に解決した(河村尚明氏(北大)との共同研究.)2.前年度に引き続き,次数が一般のジーゲル保型形式のスタンダードゼータ関数の特殊値と合同の関係について考察した。前年は,1変数保型形式fのIkeda liftと非Ikeda liftの間の合同と、fの関数の特殊値の関係について精密な予想を立て、上に述べた池田氏の予想を仮定してそれを証明した.今年度は,1により,すべての場合に,その予想を仮定せずに証明することができた.3. 1,2の研究成果は2007年5月のルミニー(フランス)での研究集会,8月の代数学シンポジウム(神戸),11月オーバーボルファッフ(ドイツ)での研究集会,および2008年4月の日本数学会代数学分科会特別講演(近畿大)で発表した.4. 2次のジーゲル固有形式のスタンダードL関数の中心点でのnon-vanishingについて考察を行った.(松本耕治氏(名大),千田雅隆氏(東北大)との共同研究)5.ベクトル値ジーゲル保型形式の合同に関するHarderの予想に関連してそのスタンダードL関数の特殊値を厳密に計算することによりDummiguo氏が予想を具体的な場合に検証した(伊吹山知義氏(阪大)との共同研究.)
人的資本クズネッツカーブに関する理論・実証研究

本研究は,教育支出が奢侈品となる選好を仮定し、人的資本クズネッツカーブを導く新しい理論的枠組みを示すことができた。Matsuo and Tomoda (2012)は,経済発展の初期段階では人的資本の格差が拡大し,経済が発展すると人的資本の格差が縮小していくことを確認した。クズネッツ曲線に関する既存の理論的研究では,クズネッツ曲線の導出には,人的資本の生産関数が収穫逓増であることが必要条件とされていた。しかしながら、本研究では,Stone-Gearyタイプの効用関数を仮定したことにより,人的資本の生産関数が収穫逓減の場合であってもクズネッツ曲線が導かれることを示すことができた。本研究は,人的資本クズネッツカーブに対する包括的な理論・実証研究を行うことを目的としている.理論面においては,既存研究と異なり,教育支出が奢侈品となる選好を仮定し,人的資本クズネッツカーブを導く新しい理論的枠組みを構築する.さらに,わが国の都道府県データを用いて,人的資本クズネッツカーブの実証研究を行う.本研究では,non-homotheticな効用関数を仮定し,教育支出が奢侈品であることを考慮したうえで,収穫逓減の人的資本形成関数のもとで人的資本クズネッツカーブを理論的導出を試みた.その結果,前述したような強い仮定を設けなくても,教育支出が奢侈品であることをモデルに組み込むことにより,人的資本クズネッツカーブを理論的に導くことができ,所得格差の動学的推移を示した点は大きな貢献といえる.この成果は,Economics Lettersに投稿し,掲載された.また,2012年2012年8月31日から9月2日に,「先端経済分析研究会」を下関市内で開催した.本研究プロジェクトに関連する多様な研究分野からの意見交換を目的とするもので,6名の研究者に来ていただき,主に教育とマクロ経済に関する理論分析や,消費者行動に関するミクロ計量経済学を用いた実証分析の研究等を発表してもらい,参加者一同(17名)で活発な議論を行った.コンファレンスを通じ,本プロジェクト計画における理論・実証分析の妥当性について,示唆を得ることができた.本研究は,教育支出が奢侈品となる選好を仮定し、人的資本クズネッツカーブを導く新しい理論的枠組みを示すことができた。人的資本クズネッツカーブを扱った既存の理論究においては、強い外部性による人的資本蓄積技術の収穫逓増を仮定し、経済発展の初期段階における家計間の人的資本蓄積の格差拡大を説明していることがわかった。これに対し、本研究では、non-homotheticな効用関数を仮定し、教育支出が奢侈品であることを考慮したうえで、収穫逓減の人的資本形成関数のもとで人的資本クズネッツカーブを理論的導出を試みた。その結果、前述したような強い仮定を設けなくても、家計にとって教育支出が奢侈品であることをモデルに組み込むことにより、人的資本クズネッツカーブを理論的に導くことができ、所得格差の動学的推移を示した点は大きな貢献といえる。この成果を"Human capital Kuznets curve withsubsistence consumption level"にまとめ平成24年度中にEconomics Lettersに掲載することができた。また、2012年2012年8月31日から9月2日に、「先端経済分析研究会」を下関市内で開催した。本研究プロジェクトに関連する多様な研究分野からの意見交換を目的とするもので、6名の研究者に来ていただき、主に教育とマクロ経済に関する理論分析や、消費者行動に関するミクロ計量経済学を用いた実証分析の研究等を発表してもらい、参加者一同(17名)で活発な議論を行った。コンファレンスを通じ、本プロジェクト計画における理論・実証分析の妥当性について、示唆を得ることができた。本研究では,教育支出が奢侈品であることを考慮したうえで,収穫逓減の人的資本関数のもとでクズネッツカーブを理論的に導出し,所得格差の動学的推移を示した.実証研究においては,JGSSの就学生を持つ家庭の家計実態調査を入手し,理論研究における仮定の妥当性を示すためのデータセットの作成を行った.教育支出の奢侈品性について推計し,実証結果をまとめ,論文にする予定である.公共経済学理論研究においては、我々の研究プロジェクトは一定の成果を上げることができているが,実証研究においては,やや遅れている.わが国の個票データを用いて都道府県データを構築し,人的資本クズネッツカーブが存在しているかについて,実証分析を行う予定であった.しかし,本プロジェクトの実証研究担当の研究分担者の所属大学の変更が決定したこともあり,データセットの作成が遅れている.以下、本プロジェクトの理論研究と実証研究に分けて、研究の進捗状況を記載する。実証研究においては、以下のとおりである。先行研究の多くでは、人的資本クズネッツカーブは、クロスカントリーデータを用いて実証研究が行われていた。それに対して、本プロジェクトでは、わが国の個票データを用いて都道府県データを構築し、人的資本クズネッツカーブが存在しているかについて、実証研究を行う予定であった。

しかし、本プロジェクトの実証研究担当の研究分担者の所属大学の変更が決定したこともあり、データセットの作成が遅れている。詳細は以下『今後の研究の推進方法』に譲るが、実証研究の遅れを取り戻していきたい。実証パートでは,理論研究における仮定の妥当性を示すために,教育支出が奢侈品であるかどうかの実証分析を行う.実証分析に備えてデータの収集にとりかかる.データ収集のために,調査会社を利用し,インターネットを利用したアンケート調査を予定している.また,得られたデータに統計的な偏りが無いかをチェックし,データを補完するため,『全国消費調査』等にて都道府県ごとの家計の教育支出をデータベース化する.理論研究において、我々の研究プロジェクトは一定の成果を上げることができており、今後は、Stone-Geary Preferenceの下で、教育支出が奢侈品になる性質を応用し、人的資本蓄積の動学的経路について、更なる研究を行う。2013年7月にParisで開催される13th SAET Conference on Current Trends in Economics MINES ParisTechに参加し、本研究の成果を発信するとともに、学会で得られたコメントをもとにモデルの改善に努める。実証パートでは、理論研究における仮定の妥当性を示すために、教育支出が奢侈品であるかどうかの実証分析を行う。はじめに、既存研究のサーベイを行い、実証分析に備えてデータの収集にとりかかる。データ収集のために、調査会社を利用し、インターネットを利用したアンケート調査を予定している。また、得られたデータに統計的な偏りが無いかをチェックし、データを補完するため、『全国消費調査』等にて都道府県ごとの家計の教育支出をデータベース化する。実証研究において,担当者間における打ち合わせは済んでいるが,2013年度中にアンケートを調査会社に委託できなかったことがあげられる.今年度は,必要なデータを収集するために,アンケート調査を行う予定である.平成25年度の研究費は、日本経済学会や日本応用経済学会をはじめとする国内学会、フランスで開催される国際学会への参加旅費として用いる。また、サーベイの共有化、理論・実証研究の成果の共有化、研究方針の打ち合わせのため、分担研究者による研究打ち合わせを年に4回程度予定し、旅費として使用する。理論研究においてnon-homotheticな効用関数を仮定すると、動学的経路が複雑になることが予想されるため、数値計算が必要となる可能性を考慮し、Mathmaticaの購入を検討している。実証研究において、統計データ収集のための調査費用、収集したデータセット作成のために雇用するアルバイトの人件費、解析用ソフトstataの購入を予定している。また、理論・実証の両パートにおいて、書籍・文具などの購入を予定である。
MRSによる筋エネルギ-代謝のagingに及ぼす運動の影響について

本研究は、ラットのライフスパンが約2年半であることを利用して、性成熟が完全に終了している16週齢より2年間の持久的トレ-ニングを負荷し、3カ月毎に同一ラットについて^<31>PNMR法により安静時、運動中および回復中の筋エネルギ-代謝を検討した。その結果、トレ-ニング開始3カ月時における安静時の高エネルギ-燐酸化合物については差が認められなかったが、運動中および回復中については、明らかにトレ-ニング群がコントロ-ル群に比べてより高い筋エネルギ-代謝能を示した。この傾向は、その後においても見られ、24カ月時までトレ-ニング効果は維持された。本研究で見られたトレ-ニング効果とは、持久的トレ-ニングによってATPの再合成能力が高まり、運動中の細胞内のADP濃度が低いレベルで維持されていることであった。本研究をまとめると、長期にわたる持久的トレ-ニングは、加齢による筋エネルギ-代謝能をの低下を抑制し、24カ月時齢(ヒトでいう高齢者)においても、中年時に近に能力を保持させえることが明らかとなった。^<31>P NMRを用いたラット骨格筋の研究ではこれまで、安静時における速筋・遅筋の比較、電気刺激による疲労及び回復過程の追跡が、いずれも単一回の測定でなされている。本研究では、ラットに3ケ月間の走トレ-ニングを課し、その前後に^<31>P NMRを同一個体で繰り返し測定することにより、トレ-ニングが筋のエネルギ-代謝能に及ぼす効果を検討した。Wistar系雄ラットをトレ-ニング群(n=8)とコントロ-ル群(n=8)にわけ、トレ-ニング群には動物用トレッドミル装置を用いて、15m/minの速度で45分間、週3回、3ケ月間の走負荷を与えた。^<31>P NMR測定には、公害研の2.4T Biospec分光計(Brucker社製)を用いた。ラット下肢のM.gastrocnemiusに直径2cmの表面コイル検出器、刺激用電極、圧力トランスデュ-サを装着し、安静時、運動時、回復時について連続的に測定を行なった。電気刺激は、duration 2msec,20V,1Hzで、約12分間行なった。測定は、パルス繰り返し時間3秒で、32回の積算を行った。部分飽和効果の考慮を行った後、共鳴線の面積強度より代謝物の定量を行った。化学シフト値はクレアチンリン酸(PCr)を基準とした。トレ-ニング前においては、両群とも刺激最終段階でのPCr/PCr+Piは0.69であるのに対し、3カ月後トレ-ニング群の値は0.82で定常状態に達した。一方、安静時のPCr/PCr+Piについては、トレ-ニング前後で変化がみられなかった。これらの結果は、走トレ-ニングにより運動時のエネルギ-供給系の効率の向上を示唆するものである。現在、トレ-ニング9カ月目の測定中であり、今後さらに研究テ-マである予防医学という観点からのagingと運動との関係について、資料がえられる見込みである。ラットのlife spanを通してトレ-ニングを計画したが、無事に2年間行なうことができた。また, ^<31>PNMRの測定についても,トレ-ニング前(0カ月),トレ-ニング開始3カ月,6カ月,9カ月,12カ月,15カ月,18カ月,21カ月の計8回実施した。また、ラットの1年齢および2年齢において、組織化学的検討(筋線維組成,筋線維横断面績),生化学的検討(SDH活性,PFK活性)を行なった。^<31>PNMRの結果は、トレ-ニング開始3カ月時にみられたトレ-ニング群とコントロ-ル群の差(電気刺激による運動時PCr/PCr+Piの比がトレ-ニング群では低下しない。また、刺激中止後の回復時では、トレ-ニング群のタイムコンスタントがより速い)が、21カ月時まで保たれることが明らかとなった。一方、コントロ-ル群は、12カ月時までは、PCr/PCr+Piの動態は、同様な変化をみせていたが、15カ月時以降(ラットは18カ月齢)において、今まで示していた値よりさらに低下する傾向がみられた。この変化は、agingにより筋エネルギ-代謝の低下を示すものである。

本年度で、実験部分は終了し、来年度(最終年度)は、これらのデ-タ-の解析あるいは、保存してある筋組織を用いて、生化学的検討を実施する予定である。今年度は3年間のまとめとして、最終実験およびまとめを行なった。ラットに対する持久的トレ-ニングは、24ヵ月齢まで継続され、^<31>P NMRの測定は15、18、21、24ヵ月齢時に実施された。また、24ヵ月齢時の^<31>P NMRの測定終了後、トレ-ニング群およびコントロ-ル群の全ラットについて、組織化学的および生化学的検討を行なった。その結果、トレ-ニング開始3ヵ月時より認められた運動中および回復中の筋エネルギ-代謝能の向上は、15ヵ月齢時以降においても認められた。一方、コントロ-ル群では、加齢による筋エネルギ-代謝能の低下が顕著であり、24ヵ月齢時には明らかに12ヵ月齢時に比べ低下していた。これは、持久的トレ-ニングにより筋細胞内のミトコンドリア能が増加したことにより、運動中に細胞内に蓄積するアデノシン2リン酸(ADP)の濃度が低く抑えられていることを示唆するものである。したがって、長期にわたる持久的トレ-ニングは、加齢による筋エネルギ-代謝能の低下を抑制し、24ヵ月齢時(ヒトでいう高齢者)においても、中年時に近い能力を保持できることが明かとなった。