hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
材料の変形挙動と微視組織の形態変化に関する動的連成解析手法の構築

金属材料の微視組織変化に動的に連成した力学挙動の解析モデルを構築することを目的とし,相,温度および応力/ひずみの変化を連成した数値解析手法の開発を行った.フェーズフィールドモデルを用いることによって,デンドライトや多結晶組織のような複雑な形態をもつ微視組織内部の微視的な応力分布を再現することを可能とした.また,合金系への拡張を行い,局所的な組成変化と相変態および応力の連成解析も可能とした.これにより,一方向凝固過程において形成されるセル状組織内部に複雑な応力変化が現れることを示した.金属材料の微視組織変化に動的に連成した力学挙動の解析モデルを構築することを目的とし,相,温度および応力/ひずみの変化を連成した数値解析手法の開発を行った.フェーズフィールドモデルを用いることによって,デンドライトや多結晶組織のような複雑な形態をもつ微視組織内部の微視的な応力分布を再現することを可能とした.また,合金系への拡張を行い,局所的な組成変化と相変態および応力の連成解析も可能とした.これにより,一方向凝固過程において形成されるセル状組織内部に複雑な応力変化が現れることを示した.本研究の目的は,工学的に用いられている金属材料について,凝固に伴う微視組織の形成から加工や熱処理過程において生じる微視組織の変化に対し,変形や応力を動的に連成した解析モデルの構築を行うことである.本研究開始当初の研究実施計画においては,フェーズフィールドモデルを用いた相変態と応力・ひずみの連成解析を中心に,(1)相変態の応力依存性の導入,(2)結晶粒界挙動のモデル化,(3)凝固プロセス,加工プロセス,熱処理プロセスの連続シミュレーション,および(4)微視組織を有する材料の力学特性評価からなる全体計画をたて,初年度となる平成20年度においては,(1)および(2)について検討する予定としていた.このうち,まず(1)については,フェーズフィールド方程式における応力依存項について検討し,引張りおよび圧縮応力が負荷されたときの変態駆動力への影響を調べた.この項は変態速度に影響することから,変態率の時間変化を巨視的な解析に用いられるJMAK式による表現と比較し,同等な効果が現れることを示した.ただし,現状では平均応力への効果のみが考慮されており,より一般的な形式への改良が必要である.また,(2)の粒界挙動については,分子動力学解析によって,安定な粒界構造をとるときの粒界エネルギーを計算するとともに,凝固に伴う多結晶組織形成のシミュレーションを行い,安定または準安定的に得られる結晶粒界の構造を検討した.その結果,凝固によって形成される粒界は,結晶核の方位や配置に強く依存するものの,エネルギー的に安定な粒界構造が優先的に形成される傾向を示すことがわかった.次年度においては,さらに詳細な検討を進め,フェーズフィールドモデルへの組み込みを図り,(3)連続プロセスのシミュレーションおよび(4)力学特性評価を進めることとする.金属材料の微視組織や微視構造は,巨視的な変形挙動や力学特性に大きく影響することから,近年それらの影響を考慮したマルチ-スケールな解析手法の開発が進められている.加工や熱処理中に生じる相変態や再結晶のモデル化は従来から進められているが,それに対応した応力/変形解析はまだ十分には行われていない.そこで本研究では,凝固過程や熱処理過程中に生じる微視組織変化に動的に連成した力学解析モデルの構築を行うことを目的としている.前年度には,温度変化に伴う相変態を対象とし,温度,相および応力/ひずみを連成したフェーズフィールドモデルを用い,デンドライトなどの凝固組織内部の応力分布を示すとともに,相変態の応力依存性,および結晶粒界挙動のモデル化を進めた.本年度は引き続き,フェーズフィールドモデルを用いた凝固組織形成過程における力学解析プログラムの改良を進め,特に,合金系への拡張を行った.これによって,局所的な組成変化と相変態および応力変化のシミュレーションが可能となり,その計算例として,一方向凝固過程におけるセル状組織形成過程のシミュレーションを行った.その結果,セル状組織内の複雑な応力分布が再現できることを示すとともに,微視組織形態の変化に伴って動的に変化する応力分布の様子を明らかにした.また,相変態の応力依存性のほか,材料特性の組成依存性も考慮し,微視組織変化と応力および材料特性の連成を考慮した解析が可能であることを示した.これによって,今後,工学的な微視組織予測や微視組織制御に適用可能な計算機シミュレーション手法の基礎が構築された.
心腎連関の基盤たる分子機序の解明

心腎連関が大変注目されているが、分子機序は不明である。今回、我々は、腎機能の低下に伴い可溶型Flt-1の体内での発現が減少し、相対的にPlGF/Flt-1系が活性化することにより動脈硬化が増悪すること、また、糖尿病性腎症でKlotho遺伝子の発現が特異的に低下し、尿中Ca排泄が増加し、動脈硬化の増悪に関連する可能性を示した。心不全では、心腎連関が注目されているが、その基盤たる分子機序は全く解明されていない。申請者は、過去の予備実験の成果をもとにs FLTとKlotho遺伝子に注目して研究を展開した。s FLTはVEGFやPIGFの受容体の一つであるFlt-1遺伝子からalternative splicingによって産生される主として細胞外ドメインから構成され、PIGFやVEGFに対する結合能を有していることより、両リガンドに対する内因性の拮抗物質として流血中を循環している。我々は、このs FLTが腎臓で産生され、腎不全症例でその血中濃度が有意に低下すること、またs FLT特異的PCRを作成して腎生検組織中でのs FLTm RNAを検討すると、腎機能の低下に比例して有意に低下することが明らかとなった。動脈硬化を惹起しやすいアポEノックアウトマウスに5/6腎切除による慢性腎不全モデルを作成すると、血中s FLT濃度が有意に低下し、腎臓組織中のs FLTm RNA濃度も有意に低下し、さらに、動脈硬化の憎悪を認められた。この動脈硬化の憎悪がs FLTの低下に起因することを確かめるために、リコンビナントs FLTを作成し慢性腎不全モデル作成時より投与すると、動脈硬化の悪化を防ぐことができた。従って、腎不全ではs FLTの産生が腎で低下し、その結果循環しているs FLTが低下、PIGFやVEGFの作用の抑制が阻害され、その結果動脈硬化が憎悪したと考えられ、s FLTが心腎連関の分子機序として一部働いていることが示唆された。Klothoは老化遺伝子として発見されたが、Ca・P代謝にも重要な働きをしており、KlothoノックアウトマウスではMechberg型の動脈硬化を呈する。また、臨床的には糖尿病性腎症や透析症例においては血管の中膜の石灰化がよく認められKlotho遺伝子の関与が示唆された。糖尿病性腎症の腎生検組織を対象にKlothoの遠位尿細管での発現を免疫組織学的に検討すると、対照の正常腎組織症例、あるいは同程度に腎機能障害のあるIgA腎症症例より明らかにKlothoの発現が低下していることが確認され、また、Klotho mRNAも糖尿病性腎症では有意に低下していることが示された。糖尿病性腎症モデルであるSTZマウス腎臓では有意にKlotho遺伝子の発現が低下していた。Klothoも心腎連関をつなぐ鍵分子の一っである可能性が示唆された。腎不全症例に心不全が高頻度に合併すること。また、動脈硬化病変が増悪することはよく知られた事実である。また、心不全、腎不全がドジに存在し、お互いにお互いの病態を悪化させることから、心腎連関として注目されている。しかし、心腎連関の分子機序は解明されておらず、本年度は心腎連関の分子機序を解明する目的で研究を行い以下の知見を得た。特に動脈硬化に促進的に働くサイトカインPlGFとその受容体の可溶型アイソフォームでPlGFに拮抗的に働く可溶型Flt-1に注目した。(1)ヒト試料を用いて可溶型Flt-1が腎臓で産生され腎静脈を介して大循環系に分泌されること。(2)腎臓での可溶型Flt-1産生がCKDの重症度に比例して低下すること。(3)ヒトCKD症例で、血中の可溶型Flt-1濃度がCKDの重症度に比例して低下すること(4) CKDの重症度に合わせて冠動脈硬化は重症化するが、CKD症例で冠動脈の重症度と血中のPIGF/可溶型Flt-1比が上昇すること(5)動脈硬化のモデルマウスであるApoEノックアウトマウス(ApoEKO)に腎不全を作成すると、ヒトと同様に腎臓での可溶型Flt産生が低下し、血中の可溶型Flt-1濃度が低下すること。(7) ApoEKOに腎不全を作成すると動脈硬化が増悪すること。(8)リコンビナント可溶型Flt-1を作成し、ApoEKOの腎不全モデルマウスに投与すると、動脈硬化の増悪を有意にレスキューできること。(9)可溶型Flt-1を投与している大動脈では対照と比べ有意に大動脈プラーク内へのマクロファージの浸潤が少ないことである.等、可溶型Flt-1が、CKDにおける動脈硬化発症・増悪に関わる仮説を支持する発見した。VEGFファミリーであるPLGFはFlt-1受容体を介して動脈硬化に促進的に働くことが知られている。Flt-1にはPlGFの内因性拮抗物質として働く、可溶型Flt-1(sFlt-1)が存在している。

我々は心臓カテーテル症例を用いて、腎機能の低下に平行して血中PlGF濃度は変化しないがsFlt-1濃度は低下することを発見した。また、人腎生検組織中のsFlt-1mRNAが腎機能の低下に平行して低下していた。また、血中のPlGF/sFlt-1比を調べると、冠動脈硬化の重症度と並行していることを発見した。ApoEノックアウトマウスに腎不全モデルを作製すると、腎臓でのsFlt-1の産生の低下と、動脈硬化の増悪するが、リコンビナントsFlt-1を投与することにより、動脈硬化の悪化を抑制することに成功した。以上、腎機能低下時に増悪する動脈硬化の分子機序にPlGF/Flt系の働きが関与していることを世界で最初に報告した。(2) Klothoの糖尿病性腎症における役割糖尿病性腎症は腎症早期に尿中へのCa排泄が増加するが、その分子機序は不明である。我々は、ヒト糖尿病性腎症でKlotho(KL)の発現が約半分に減少すること、またSTZ糖尿病マウスを作製すると作成後4週以降でKL発現が遠位尿細管で約50%低下することを確認した。また、KLのヘテロノックアウトマウスにSTZで糖尿病を作製すると、作成後2週で(この時期ではさらなるKL発現低下は認められない)Ca排泄が増加した。以上の結果より糖尿病性腎症の早期の尿中Ca排泄の増加にKLが関与していることを初めて提唱した。
超臨界水処理及びバイオリーチングを用いた廃電子基板からの有用金属回収新技術の開発

1)超臨界水で処理した廃電子基板の粉砕と単体分離度:主に試料へ衝撃を与えるロッドミルおよび撹拌粉砕法を用いて超臨界水処理した廃電子基板を粉砕し、脆くなったガラス繊維の選択的粉砕および金属の単体分離を検討した。ロッドミルによる粉砕では、重いステンレス棒によりガラス繊維が細かい粉末になるケースが多かった。邪魔板付きミルの粉砕効果は高く、棒の直径15 mm以上、回転数80 rpm以上になるとガラス繊維はほぼ粉砕され、銅板と完全に単体分離することができた。撹拌粉砕においては、インペラの直径あるいは回転数が上昇すると、インペラの接線速度が上がり、金属の単体分離度が高くなることが分かった。セルに邪魔板が有る場合、金属の単体分離度が高くなった。また、セルおよびインペラの形状、インペラとセルの距離など、粉砕効果に影響する因子を調べた。撹拌粉砕の場合、ガラス繊維は粉になっていない場合が多く、金属も過粉砕されることが少ないことが分かった。2)粉砕した試料からの金属の分離回収:撹拌粉砕ー篩い分けー比重選別の組み合わせで銅回収率は98%以上、Au、Pd、Ag、Sn、Pbなどの金属の回収率は90%以上と高かった。また、忌避元素含有量の少ない銅精錬精鉱を得るため、高品質の銅精錬の精鉱と銅以外の精鉱を分けて回収することができた。3)浸出液から金属の溶媒抽出:貴金属、レアメタルの抽出において、抽出剤の使用量が一定で希釈剤の割合による抽出率への影響を調べ、酸性抽出剤、中性抽出剤および塩基性抽出剤の希釈剤の割合の影響を検討した。中性抽出剤TBP、DOS、DHSなどによるAu、Pdの抽出では、希釈剤ケロシン、トルエン、ドデカンなどの割合の増加により抽出率が大幅に減少した。酸性抽出剤PC-88A、D2EHPAによるFe、In、Pdの抽出では、希釈剤ケロシンの割合減少により抽出率が減少したことが分かった。1)超臨界水による廃電子基板の処理高温高圧リアクター4590型を用いて超臨界水による廃電子基板(20 mm程度)の処理を実施した。超臨界水の温度と圧力や、基板と水の量(基板の濃度)の廃電子基板の溶解率への影響を調べた。超臨界水で30分間処理した廃電子基板は樹脂類が殆ど分解され、残った固体部分の形は大きく崩れていない。また、非金属類は殆どガラス繊維であり、しかもガラス繊維と金属部分が分離した状態も多かった。ガラス繊維にはガラス成分(Ca, Al等)以外の金属も1%3%含まれていることが分かった。一度処理する基板の量が増えると処理後の廃電子基板の重さの減少率は低下した。また、水の量の増減による重さの減少率への影響は小さいことが分かった。2)処理した廃電子基板の粉砕・分離:一度に処理できる試料は少ないため、手作業で粉砕・分離を行った。乳鉢でたたいて粉砕した後、3 mm0.15 mmのふるいで篩い分けを行い、篩上の粗粒の金属を精鉱とし、篩下をさらに粉砕・篩い分けを行った。超臨界水の温度・圧力が高くなると、ガラス繊維は脆くなり、粉砕しやすくなることが分かった。また、粉砕と篩い分けだけで、金属品位74%程度、回収率97%の精鉱を得ることができた。特に基板の主な金属であるCuの回収率は99.3%と高く、篩い分けだけでも高い分離効果が認められた。3)単離株を用いた選別精鉱のバイオリーチング取得した好酸性鉄酸化細菌の集積培養系NEを用いて45°C、pH1.85の条件で、96時間のバイオリーチングを実施した。超臨界水で処理し、粉砕と篩い分けで得られた粗粒の精鉱(3 mm以上)の銅の浸出率は30%以下で低かったが、粗粒精鉱を0.5 mm以下に粉砕すると、銅の浸出率は70%で、亜鉛は81%、マンガンで83%、ニッケルで72%と高くなった。浸出率は粒度の影響が大きいことが分かった。平成27年度は、おおむね順調に進展している。超臨界水による廃電子基板の処理では、基板構成の主な樹脂類の溶解率と温度、圧力、基板および水の量などの関係を検討した。超臨界水で処理した試料の新しい粉砕法の開発では、主にすり潰しと衝突法を利用して検討した。超臨界水での処理条件と金属の単体分離性を評価した。粉砕方法による篩い分けの分離効果への影響を検討した。ただし、手作業で作業量が多いため、新しい粉砕機の試作には至っていなかった。これは計画段階で平成27年度に粉砕機の試作を着手できないことも考えていた。酸化された金属板へのバイオリーチングの適応では、微粉砕した試料の最適なバイオリーチング条件で粉砕および再粉砕せずの金属精鉱への適応を試みた。1)超臨界水・亜臨界水による廃電子基板の処理:超臨界水・亜臨界水の温度と圧力及び、反応容器内の試料位置と廃電子基板の溶解率の関係を調べた。超臨界水、または温度300°C、圧力2000 psi以上の亜臨界水で処理した廃電子基板は樹脂類が殆ど分解された。

また、温度、圧力が低くなると、樹脂類の溶解率は低くなった。特に温度250°C、圧力1000 psi以下になると、樹脂類は殆ど溶解しなくなる。温度、圧力が低くなるにつれて、ガラス繊維は金属表面から剥がれにくくなり、粉砕しにくくなった。2)処理した廃電子基板の粉砕・選別:粉砕は乳鉢、攪拌機およびボールミルなどの装置で行った。超臨界水の温度・圧力が高くなると、ガラス繊維は脆くなり、粉砕しやすい。温度・圧力の高い亜臨界水で処理した場合は超臨界水処理した場合と同様な効果を得ることができたが、粉砕の時間が長く、力を大きくする必要がある。また、亜臨界水で処理した試料を粉砕とふるい分けだけで、精鉱の銅品位は69%程度であり、銅回収率は99%でほぼ全部回収できた。Bi, Snの回収率も90%以上と高く、ふるい分けだけでも高い分離効果が認められた。また、湿式で、たたきとすり潰しを組み合わせた方法で粉砕効果を向上できることが分かった。3)単離株を用いた選別精鉱のバイオリーチング:粉砕した廃電子基板試料(<0.5mm)と超臨界水で処理・選別した金属精鉱(0.5-3.0mm)に対して、それぞれ1硫酸培地でのバイオリーチング、2塩酸含有培地で微生物なし、3塩酸含有培地で微生物ありの3つの条件で試験を行った。粉砕した廃電子基板試料では、バイオリーチングの効果が良く出ていた。しかし、超臨界水処理した精鉱では、塩化物イオンによる効果は認められたが、微生物の効果は示されなかった。既に銅が露出していて微生物の効果が出にくかったと推察した。H28年度は、おおむね順調に進展している。超臨界水・亜臨界水による廃電子基板(20 mmの廃電子基板)の処理では、反応容器内の温度、圧力、基板の位置などと基板構成の主な樹脂類の溶解率を検討した。また、処理した試料の非金属物であるガラス繊維の脆さと温度・圧力の関係を明らかにした。粉砕とふるい分けによる選別の効果を考えると、温度320°C、圧力2500 psi以上の亜臨界水あるいは超臨界水で処理する必要があると考えられる。粉砕とふるい分けのみで粗粒金属と非金属粉体を分離するができ、ふるい分けで得られた金属精鉱の金属の総回収率は98%程度であり、目標値以上の結果が得られた。粉砕方法については、数種の力、乾式/湿式などを検討し、粉砕方法によるふるい分けの分離効果への影響を検討した。しかし、大量の粉砕原料を作成するのに時間がかかったため、新しい粉砕機の試作には至っていなかった。粉砕機の試作はH29年度に行う。酸化された金属板へのバイオリーチングの適用では、超臨界水で処理・選別した粗粒金属精鉱(0.5-3.0mm)に対して、1硫酸培地でのバイオリーチング、2塩酸含有培地で微生物なし、3塩酸含有培地で微生物ありの3つの条件で検討した。1)超臨界水で処理した廃電子基板の粉砕・選別:ロードミルおよび乳鉢などの装置で粉砕を行った。ガラス繊維のみの試料の粉砕効果とロードミルの回転数、ロードの直径および本数の関係を調べた。また、超臨界水で処理した試料の単体分離度、ふるい分けで分離した尾鉱の金属品位とロードミルの回転数などの因子との関係を検討した。2)選別で得られた精鉱を選択的浸出した残渣には、金などの貴金属や低品位のレアメタルがさらに濃縮された。金など貴金属を含む浸出残渣をさらに化学浸出法で浸出し、溶媒抽出法で浸出液から貴金属の回収を検討している。まず基礎研究として混合抽出剤を用いてモデル浸出液から金の抽出率と選択性の向上に対する協同効果を検討した。単体Auモデル浸出液に対し、PC-88AとMIBKの混合抽出剤のAuの抽出率がPC-88AとMIBKのそれぞれの単独使用の場合の抽出率の合計の2倍以上となり、協同効果があることが分かった。
中国女文字の実態調査

中国女文字の歴史と起源についてはまだ解明されていなくて、さまざまな議論が起こっている。中南民族大学の謝志民らは、甲骨文字と同じかそれ以上の歴史があると主張し、清華大学の趙麗明は宋代以降と考え、武漢大学の宮哲兵は清朝と考えている。また、趙麗明は南京で発見された女文字の刻まれた太平天国の「銅貨」を、太平天国政府が発行した正式の銅貨であり、それにより、女文字の最も古い資料が得られたと主張している。遠藤は、太平天国政府の発行した公文書の用語と、「銅貨」に刻まれた用字用語に関連性がみられないことと、太平天国研究の専門家の意見を徴した結果から、この「銅貨」は太平天国政府の発行によるものではないだろうと考えるに至っている。その考察を2002年11月に湖南省江永県で開かれた国際シンポジウムで発表した。また、最近、現地政府などが、この文字が最も盛んに行われた上江墟鎮甫尾村に女書文化村を造り「女書学堂」を建てるなど、保存の動きが活発化してきた。政府の本当の狙いが観光開発にあることは明らかで、そのために真の保存に向かわないで、1部分が歪曲され誇張される危険が出てきた。同シンポジウムでは、政府の方針に対する危惧を表明し、この文字の最も伝統に忠実な伝承者である何艶新の文字の保存を訴えた。中国女文字の伝承者の筆記能力と、発見された原資料に基づく調査を行っている。前者については、最も新しく伝承者に加わった何静華の文字の質を調査して、かなり変質していることが判明している。また、1994年に遠藤等がその存在を知った何艶新の文字は、文字の字形は伝統的な従来の女性たちが、書いたものと遜色がなく、美しく端整に書ける。しかし、本人の経済的事情で、遠藤が調査に現地に行ったとき以外はほとんど書いていないので、筆記能力が落ちている。現地政府は、漸く女文字の保護・保存を考え始めているが、何艶新の生活を保証して筆記能力を保持するというような策は立てていない。後者については、発見された三朝書に書かれた内容を判読し、翻字・翻訳の作業を経て、分析整理を行っている。多様な三朝書の実態が明らかになるにつれ、女文字を駆使して女性間のコミュニケーションを活発に行っていた当地の女性たちの家族、結婚、自然に対する意識が鮮明に浮かび上がってきて、非常に興味深い。女文字で書いた三朝書の内容としては、別れを悲しみ、自分たちの運命を怨むものが多いが、それを端念に読み解くと、以前の女性たちの人生観、世界観にたどりつくこともできる。その知見は、女性史・社会思想史へも展開できる大きな可能性を含んでいる。4月に南京へ赴き、女文字の刻まれた銅貨(太平天国聖宝の文字も刻まれている)の真贋を調査した。中国の女文字研究者趙麗明は、2000年3月2日『人民日報海外版』でこの銅貨が太平天国政府の発行のもので、女文字の最も早い資料であると発表している。この銅貨の真贋を確認することは、女文字が公に出た歴史を知る上で不可欠である。調査の結果、太平天国政府発行のものである可能性は少ないことが判明し、その結果を8月広州花都市で開かれた太平天国起義150周年記念シンポジウムで発表した。

遠藤は、太平天国政府の発行した公文書の用語と、「銅貨」に刻まれた用字用語に関連性がみられないことと、太平天国研究の専門家の意見を徴した結果から、この「銅貨」は太平天国政府の発行によるものではないだろうと考えるに至っている。その考察を2002年11月に湖南省江永県で開かれた国際シンポジウムで発表した。また、最近、現地政府などが、この文字が最も盛んに行われた上江墟鎮甫尾村に女書文化村を造り「女書学堂」を建てるなど、保存の動きが活発化してきた。政府の本当の狙いが観光開発にあることは明らかで、そのために真の保存に向かわないで、1部分が歪曲され誇張される危険が出てきた。同シンポジウムでは、政府の方針に対する危惧を表明し、この文字の最も伝統に忠実な伝承者である何艶新の文字の保存を訴えた。中国の研究者にとっては政府とは利害関係があるため率直な意見が言えない場合があるので、遠藤の自由な発言は参会者の共感を得た。
液体窒素に関する体験型教材と分散学習を併用した安全教育システムの開発

○研究目的本学部では液体窒素の安全講習として、寒剤の性質や事故事例に関する講義、模擬実験(花の粉砕など)、汲出し作業の実技指導を行ってきた。しかしながら、学生の汲出し作業において液封によるインシデントが発生した。この原因を調査すると、「現象がなぜ起こったのか理解できない」、「パニックで対処が出来ない」などが明示された。そこで本研究は、物理現象の理解と冷静な判断能力の向上を意図とした体験型教材と分散学習を併用した新たな安全教育システムを開発する。○研究方法体験型教材は、液体窒素を利用する際に注意すべき3点(破裂、窒息、凍傷)に着目して以下のような教材を作製した。破裂の実験は、ゴム風船を用いて液封状態を作り出し、気化による膨張および破裂を体感させた。窒息の実験は、実験室やエレベータに見立てたアクリルケースに酸素濃度計を設置し、液体窒素が漏出した場合の酸素濃度の低下を再現した。凍傷の実験は、生の鶏肉に軍手を被せて液体窒素を浴びせ、液体窒素が人体にどのように作用するのかを模擬的に体験させた。分散学習は、液体窒素の危険性や作業手順について一時的な記憶ではなく、記憶を定着させることを意図して簡易に学習できる持続的なシステムを構築した。これは、学内LANを介してタブレットなどを用い手軽に実施可能とした。内容は択一式のテストとし、設定した問題から5問をランダムに出題した。4問以上の正答で合格とした。○研究成果2016年12月に学部3年生42名を対象として体験型教材を用いた安全講習を行った。分散学習は講習の1週間後と3週間後(計2回)に実施した。テストの結果は1回目の平均点が4.90点、2回目が4.86点となり、全員が合格した。分散学習後の作業モニタリングにおいて現段階で問題は見受けられない。以上のことから、受講者は液体窒素の危険性への理解が深化したと考える。
業績回復企業の金融行動に関する実証研究

本研究では90年代後半の不況期から00年代前半の景気回復期に焦点を当て、中小企業がどのような資金調達行動を行っているのかを、主に企業の財務データを使いながら分析を行った。分析の結果、以下の点が明らかになった。1) 90年代後半に貸し渋りと整合的なデータは観察されない。2)景気回復期において、短期の資金需要が旺盛な企業は買入債務を増加させる傾向にある。3)企業は短期の資金が必要となった場合、売掛債権を減少させる傾向にあり、財務状態が悪い企業はノンバンクを利用する傾向にある。4)債務超過企業が有益な投資機会に直面した場合、銀行融資や企業間信用を利用せず、手形割引やファクタリングといった補完的な手段を利用する傾向がある。本研究の目的は、1990年代終わりから2000年代初頭に焦点を当て、景気後退期や回復期に中小企業がどのような方法で資金調達を行っているのか、分析を行うことである。1997年終わりから大手金融機関の破たんが相次ぎ、戦後稀にみる大不況に見舞われた。その際、多くの企業が債務超過に陥り、財務リストラを迫られている。しかし、このような企業の中には、2000年代の景気回復局面において、成長し高収益を確保している企業は少なくない。海外の先行研究によると、債務超過などに代表される財務危機(financial distress)に陥った企業は、企業のパフォーマンスが良好であっても、金融機関などの貸し手は融資などを控える傾向にあることを、アメリカのデータを使って示している。これらの分析からの、90年代終わりの不況期に債務超過に陥った中小企業は、十分な資金調達を受けられなかったと考えられる。21年度は以上のような問題意識に基づき、本研究では次のような研究を行った。第一に、債務超過から復帰した中小企業がどのような資金調達行動をとっているのかを実証的に分析し、次年度以降に論文として発表するための準備を行った。第二に1990年代後半の不況期や2000年代の回復期において、資金需要のある中小企業はどのような資金調達行動を行っていたのかを明らかにするため、"How Do Small Businesses Finance their Growth Opportunities?"と題する論文を発表し、関連する論文の学術雑誌への投稿を行った。第三に不況期における企業間の取引関係と企業間信用の関係について明らかにするため、"Customer Relationships and the Provision of Trade Credit during a Recession"と題する論文を発表し、関連する論文の学術雑誌への投稿を行った。これらの企業は、さまざまな金融制約に直面し、銀行や取引先からの資金調達が困難になったといわれている。以上のような問題意識に基づき、22年度には以下の三点を明らかにした。第一に、1997年以降の金融危機が中小企業の資金調達行動に与えた影響を分析し、海外の学術雑誌に発表した。従来の研究では、金融機関の貸し渋りが起こり、中小企業は資金調達に大きな制約を受けたことが言われているが、より詳細なデータを分析した結果はそのような事実は観察されないことが明らかになった。この結果をまとめた論文は海外学術雑誌The B.E.Journal of Economic Analysis & Policyに掲載された。第二に2000年代の回復期において、資金需要があるにもかかわらず財務状況が良くない中小企業はノンバンクを利用していることが明らかになった。ただし、ノンバンクを利用した企業の利益率で測ったperformanceはその後、悪化する可能性があり、借り手のモラルハザードが起きている可能性も論文で指摘した。これらの結果をまとめた論文は、海外学術雑誌Applied Financial Economicsに掲載された。第三に債務超過から復帰した中小企業がどのような資金調達行動をとっているのかを実証的に分析し、次年度以降に論文として発表するための準備を行った。

しかし、このような企業の中には、2000年代の景気回復局面において、成長し高収益を確保している企業は少なくない。これらの企業は、さまざまな金融制約に直面し、銀行や取引先からの資金調達が困難になったといわれている。以上のような問題意識に基づき、23年度には以下の三点を明らかにした。第一に、1990年代後半の不況期や2000年代の回復期において、資金需要のある中小企業はどのような資金調達行動を行っていたのかを明らかにした。この分析結果は"How Do Small Businesses Financetheir Growth Opportunities?"と題する論文にまとめられ、海外学術雑誌Managerial and Decision Economicsにアクセプトされた。第二に債務超過から復帰した中小企業がどのような資金調達行動をとっているのかを実証的に分析し、経済産業研究所などの研究会で研究発表を行った。具体的には債務超過企業は投資機会が存在する場合、銀行融資や企業間信用などの資金調達手段を積極的に利用しないこと、債務超過企業の事後的なパフォーマンスは相対的に悪化していないことが明らかになった。金融分野の研究者や実務者のコメントに基づき、必要な改訂を行った。第三に不況期における企業間の取引関係と企業間信用の関係について分析を行い、海外学術雑誌に投稿を行った。
がん医療チームにおける看護師の臨床判断力を基盤にした連携教育プログラムの開発

平成25年に実施した「チーム医療を促進するがん看護専門看護師の臨床判断」の成果、専門家会議、ニーズ調査をもとに、「がん医療チームにおける看護師の臨床判断力を基盤にした連携教育プログラム」の評価項目等を作成した。評価項目の信頼性妥当性のための方法のめの文献検討を行った。がん医療チームに必要とされる看護師の役割について学術集会に参し情報取集を行い、焦点と課題を抽出した。専門職連携または専門職連携実践とがん看護関連する文献検討を行った。専門職連携については専門職連携教育についての定義はある、専門職連携実践や専門職連携についての明確な定義が行われていないことが判明した。専門連携とがん看護に関する文献では、日本の文献においては、患者の疼痛緩和、免疫チェックイント阻害剤投与における患者支援、退院調整、在宅における緩和ケア、放射線治療における連携が示されており、最も多いものが訪問看護師との連携、連携は医師、薬剤師との連携、またリハビリテーションや退院調整については3職種以上の連携が含まれていた。国内文献では実践報告等が多く、原著論文、研究は1件のみであった。国外文献では、がん患者に対する医師との連携が多く検索された。1件のみがん患者に対する多職種連携のモデルが示された。また、がん患者ではないが、evidence-based- approach,competency-based approachのモデルが示されていたがclinical judgmentをモデルにしたものは見いだせなかった。平成30年には文献検討と専門家会議、ニーズ調査を行う予定であったが、調査対象者のリクルート等が遅れ、平成31年に実施することになった。そのため、専門家会議の調査のための費用を使用することと、研究をより強力に推進するために研究員を週数時間雇用し、調査を進める。具体的には、アンケートの作成、配布、対象施設との連絡調整、文献整理である。また、調査用紙等の管理のために、消耗品を購入し、物品管理を行う。1)専門家からのデータ収集対象は、がん患者の看護にかかわる専門看護師、がん看護教育にかかわる看護系大学教員各2名からなる、計10名、調査方法は質問紙調査及びフォーカスグループインタビューとする。調査内容は、「プログラム」の評価項目として、チーム医療を促進するがん看護専門看護師の臨床判断の11カテゴリー(患者に関わる多職種が持っている力や特性を把握する、問題解決に向けて多職種に対する介入の方略を見いだす、必要な情報を随時収集し、患者やチームの状況を的確に捉える等)が妥当であるかどうか、内容、表現、不足項目の有無、活用可能な臨床の場に対する意見を収集する。2)ニーズ調査対象者のリクルートのために、日本がん看護学会または日本看護科学学会の交流集会を活用して研究の説明を実施する。調査対象は、がん医療を行う医療施設の看護管理者、師長、看護師および訪問看護提供施設看護管理者、訪問看護師計4施設以上、同施設の医師、薬剤師、理学療法士、ソーシャルワーカーで協力が得られる者計100名(2)調査は郵送方式による質問紙調査法とする。調査内容:看護単位におけるチーム医療の現状、2職種以上のカンファレンスの回数、連携の頻度の高い職種、それぞれの職種の視点から考える連携教育や連携実践における課題、専門家会議で作成した評価項目の表面妥当性、重要性、実現可能性を5段階評価で実施し統計的解析を行う。自由記述は、質的帰納的分析により行う。

調査内容は、「プログラム」の評価項目として、チーム医療を促進するがん看護専門看護師の臨床判断の11カテゴリー(患者に関わる多職種が持っている力や特性を把握する、問題解決に向けて多職種に対する介入の方略を見いだす、必要な情報を随時収集し、患者やチームの状況を的確に捉える等)が妥当であるかどうか、内容、表現、不足項目の有無、活用可能な臨床の場に対する意見を収集する。2)ニーズ調査対象者のリクルートのために、日本がん看護学会または日本看護科学学会の交流集会を活用して研究の説明を実施する。調査対象は、がん医療を行う医療施設の看護管理者、師長、看護師および訪問看護提供施設看護管理者、訪問看護師計4施設以上、同施設の医師、薬剤師、理学療法士、ソーシャルワーカーで協力が得られる者計100名(2)調査は郵送方式による質問紙調査法とする。調査内容:看護単位におけるチーム医療の現状、2職種以上のカンファレンスの回数、連携の頻度の高い職種、それぞれの職種の視点から考える連携教育や連携実践における課題、専門家会議で作成した評価項目の表面妥当性、重要性、実現可能性を5段階評価で実施し統計的解析を行う。自由記述は、質的帰納的分析により行う。平成30年度に予定していた専門家会議等を平成31年度に行うことになったため、次年度使用額が生じた。生じた次年度使用額は、平成31年度に開催する専門家会議に係る旅費として執行する予定である。
iPS細胞から肝細胞を製造する方法の開発

研究方法:ヒトiPS細胞を培地に添加してhanging drop methodにて胚様体を形成し、4日後マトリゲル・コーティングした培養皿に移し、未分化能と細胞増殖能の指標としてそれぞれ、Alkaline phosphatase染(ALP)色とMTSアッセイ(Promega社)を行った。研究成果:ActivinAを添加したところ、胚様体形成28日後でも未分化な形態を維持していることを見いだした。Activin Aの濃度を0, 1, 3, 10, 30, 100ng/mlと変えてALP染色を行ったところ、10-100ng/mlで陽性であった。MTSアッセイでは、Ong/mlに対して10-30ng/mlで100%以上であった。以上よりActivin AはヒトiPS細胞ではマウスES細胞とは異なり、未分化能と増殖能を維持することが判明した。従来ヒトips細胞はマウス線維芽細胞をフィーダーとして共培養を行ってきた。ヒトiPS細胞より目的の細胞を作成して移植する際、異種蛋白質に曝露すると倫理的に問題が生じ、また拒絶反応を惹起する可能性もあるので無フィーダー培地が望ましい。今回の成果は、Activin Aを主体とする無フィーダー培地の開発に発展する可能性がある。ヒトiPS細胞から肝細胞への分化は目下のところ、Oncostatin M等の増殖因子を添加して最適の条件を検討中である。研究目的:ヒトiPS細胞をマウスembryonic stem (ES)細胞の内胚葉への分化を促進するActivinAを添加して肝細胞への分化促進を試みた。
超流動ヘリウム3の界面で期待されるマヨラナ粒子の探索

超流動3He-B相は、壁近傍ではユニークな準粒子状態をギャップ内に低エネルギー状態として持つ。我々は横波音響インピーダンスの手法により、その存在を確かめることに成功していた。さらに、壁表面を超流動4Heの薄膜で覆い、3He準粒子の散乱条件を変化させることで、その詳細を明らかにした。この表面束縛状態は、specularの極限でMajoranafermionになるという驚くべき結果が導かれ、その磁気的性質を解明している。我々は、超流動3He-Bの表面束縛状態を横波の音響インピーダンス測定から、分光学的に観測することを実証してきた。そして、壁を超流動4He薄膜でコートすることにより、3He準粒子の壁での散乱条件を微妙にコントロールすることができ、それに応じて表面束縛状態のエネルギーが変化することをとらえることができた。しかし、超流動4Heの厚さをある程度以上厚くし、スペキュラー散乱に近付けていくと、横波音響抵抗の低エネルギーピークが新たに成長することを見出したことが最も大きな成果である。その後、この低エネルギーピークの成長は理論計算によっても再現された。鏡面度を変えたときの表面束縛状態の角度分解状態密度と分散関係の理論計算の結果は、ラフな極限S=0では、準粒子のエネルギー巾が広く線形分散関係はないが、ラフネスが小さくなるにしたがいエネルギー巾がシャープになりマヨラナコーンが明確になるという系統的振舞いを示している。このマヨラナコーンの顕在化が、横波音響抵抗の低エネルギーピークを作ることが分かった。超流動ヘリウム3-B相の表面に存在するマヨラナ・フェルミ粒子が持つとされる性質の一つ、線形分散関係が実験的に確かめられたこととなる。この系においては、異方的な磁気応答や表面スピン流など、マヨラナ性に起因する特異な性質が他にも予言されており、その検証は将来の課題である。今年度の研究の一部でマヨラナの帯磁率の異方性に着目した実験の準備も進めることができた。来年度早々からその実験に取りかかれるものと思われる。ナノテクノロジーによる精密スラブの加工をかなり検討したが、結局多数層を重ねることが不可であることが判明した。最大6層までのものが辛うじて製作することができた。一方、新しいポリイミドフィルムである宇部興産製のユーピレックス(7.5ミクロン)に張力をかけ、かつ2.5ミクロンのシリコンビーズをアルコールにより分散させて噴霧することで2.5ミクロのきれいな間隙を作成することができた。ミクロトームにより断面を精密に切断することで美しい顕微鏡写真をとることができた。この方法であれば数百層の試料を作成することに目途がたった。NMRの装置の立ち上げは、従来型のものでほぼ完成し、1.5Kでの3Heの信号を確認するところに至っている。一方SQUID素子も導入され、10kHzまでの帯域での高感度レスポンスを確認できている。一時、冷凍機が低温リークを引き起こし、その修理に多大に時間がかかってしまったが、今年に入り修理が完了し、以前どおりの冷凍能力を発揮することが確認された。また、音響インピーダンス測定を再開し、以前の信号を再確認できるところまで来ている。現在、壁に垂直方向に200ガウス、1000ガウスの磁場をかけて、Zeeman分裂によるゼロエネルギーのギャップが見えるかどうか詳細に調べているところである。IOPのJ.Phys.のEditorから超流動3He-BでのSurface Andreev Boundstateとマヨラナ粒子というタイトルでレビュー論文を依頼され、その原稿を仕上げたところである。超流動3HeはP波超流動であることが確立している貴重な異方的超流動である。そのB相のバルク状態では等方的にギャップが開いた超流体であるが、壁近傍ではユニークな準粒子状態がバルクのギャップ内に低エネルギー状態として存在する。それはAndreev bound state(表面束縛状態)と呼ばれ、超流動3He発見当初から理論的には研究が進められ、その存在が予言されていた。実験的には手つかずの状態だったところ、我々は分光学的な横波音響インピーダンスの手法により、その存在を確かめることに成功していた。本研究では、この手法を発展させ、壁表面を超流動4Heの薄膜で覆い、さらにその4He薄膜の厚みを変化させることによって、バルクからの3He準粒子の散乱条件を、diffusiveからspecularへ連続的に変化させることを巧みに利用し、表面束縛状態の詳細を分光学的に明らかにした。一方、最近物性理論において、topological superfluidという考え方が生まれ、バルク状態の秩序変数である超流動波動関数の非自明なtopology的な性質によって、表面に特別な量子状態が必然的に存在するという理論が発展した。この理論によれば、超流動3He-Bの表面束縛状態の準粒子は、Majorana・fermionの性質を持つことが導かれ、本研究での実験は、表面束縛状態の準粒子は、specularの極限でMajorana fermionになるという結果に導かれる。希釈冷凍機に漏れが発生し冷凍能力を一時失い、その修理に追われていた。

漸く修理が完了し、磁場中の音響インピーダンスの測定が再開できるようになった。24年度が最終年度であるため、記入しない。音響インピーダンスの磁場異方性の実験を加速させる。現在は順調に過去の実験データが再現されているので、磁場依存性を精密に測定していく。NMRの準備は順調に進んでいるので、NMRへの移行を速やかにできるように準備をする。SQUID-NMRの装置にはまだ把握できていないところがあるので、最低でも通常の交流帯磁率測定を同時に測定できるように準備を進める。
解析図化およびコンピュータグラフィックスによる古代都城遺跡の比較研究

本研究の目的は、発掘調査によって得られた遺構図のデジタルマップのデータを用い、古代律令制下における土木建設に関する計画手法を解明する有力な資料作成システムの構築およびその実用性の検討である。方法は、当該遺構のデジタルマップのデータを加工・編集・表示することができ、多角的な比較・検討を実行できるシステムを作成することによるものである。本研究においては、汎用ワークステーションを採用し、発掘調査によって明らかになった遺構を解析図化機を用いて図化したデータによって、遺構の時期的変遷や遺構属性の空間的配置をデータ属性ごとに加工・編集・表示するとともに、コンピュータ・グラフィックスを用いた地形の復原、鳥瞰図の作成を行うシステムを作成した。平成5年度は、解析図化機(AC3)を用いて空中写真より作成した等高線図、遺構図のデジタルデータを汎用ワークステーション(AV310C)に移行し、主に遺構図を加工・編集するプログラム(遺構図加工編集システム)の骨格を作成した。平成6年度は、5年度の成果を補完するかたちで、データ軽量化機能の充実(間引き処理の改善とUNDO機能の追加)、属性別・時期別の線表示法・色分け表示の追加などの機能増強を図った。これによって、属性別及び時期別の遺構図を加工・編集することができ、模式図や遺構番号等のデータを一括して管理することができるようになった。また、LAPLASを併用することによって、データを扱う対象範囲で遺構の鳥瞰図を作成することができるようになった。さらに、AC3からAV310Cへのデータ受け渡し→遺構図加工編集システム→LAPLAS(地形造成支援システム)→AV310CからAC3へのデータ受け渡し→プロッターへの出力までの一連の機能が稼働する環境を整備した。以上により、デジタルマップを加工・編集・表示することが比較的容易に実現できることが明らかとなった。本研究の目的は、日本古代の宮殿遺跡に関する図面データを解析図化機を用いてデジタル・マップ化し、その変遷・地域差等を比較検討するとともに、コンピュータ・グラフィックスによって地形や建物の復原を行い、古代律令制下における土木建設に関する計画手法を解明することである。本研究に先行して、奈良国立文化財研究所では、1989年から1992年にかけて、遺跡の発掘調査から復原整備に至る過程で発生する膨大な図面資料の体系的整理・管理の一方途として、解析図化機とコンピュータを用いて発掘遺構図のデジタル・マッピングに関する研究を試験的に実施した経緯がある。この試験的研究が残した最大の課題は、異なる宮殿遺構の規模や配置、構造について相互に比較検討するためには、図形データを目的に応じて適切に加工するためのシステム開発が必要不可欠だということであった。したがって、冒頭で述べた本研究の目的を達成するためには、上記の加工システムの開発が当面する必須の課題となるのである。初年度である平成5年度は、解析図化機を用いて読み取った遺構図のデジタル情報を既存の汎用ワークステーションに移行させ、データの編集・加工プログラムの骨格を作成した。編集の面では、解析図化機上では煩雑をきわめるデータの修正作業の簡便化をはかり、加工の面では、データの軽量化によって遺構の模式図を作成したり、遺構の属性変更を簡易に行えるようにして遺構の種別や時期別による画面表示が行えるようにした。なお、上記の作業は(株)構造計画研究所に依頼して行ったものである。今後は、上記のシステムの機能アップをはかるとともに、高度な図形処理を行うためのワークステーションやビデオ等の機器を新規に導入することも必要となろう。本研究の目的は、日本の古代都城遺跡に関する図面データを解析図化機を用いてデジタルマップ化し、その変遷・地域差等を比較検討するとともに、コンピュータ・グラフィックスによって地形や建物の復原を行い、古代律令制下における土木建設に関する計画手法を解明することである。

この目的を達するためには、データを目的に応じて適切に加工・編集するシステムが不可欠となる。昨年度は、解析図化機を用いて読みとった遺構図のデジタル情報を汎用のワークステーションに移行させてデータの編集・加工するプログラムの骨格を作成したが、今年度は、昨年度の成果を補完するかたちで、データ軽量化機能の充実(間引き処理の改善とUNDO機能の追加)属性別・時期別の線表示法・色分け表示の追加などの機能増強をはかった。さらに、MTからAV310Cへのデータ読み込み→遺構図加工・編集→地形格子作成→ラプラス(地形造成支援システム)→AV310Cからプロッターへの出力までの一連の機能が稼働する環境を整備した。このシステムの完成により本研究の所期の目的を達成する基盤が整ったわけであり、今後のシステムで加工・編集した、属性別及び時期別の遺構図または模式図、等高線図、鳥瞰図などを用いて、古代都城の土木建設計画手法の解明を進めていく計画である。
細胞分化の決定と癌遺伝子の役割

細胞分化の決定における癌遺伝子の役割について、特徴ある細胞分化系において、癌遺伝子産物が細胞分化の制御にどのように関与するかの分子機構を解析した。まず、c-MycやIdなどHLHモチーフをもつ転写制御因子が血球分化の決定に負の因子として働くことを示し、これらと直接相互作用をする因子の遺伝子クローニングを行い、MIDA1と呼ぶ遺伝子を得た。MIDA1は分化の決定時にその発現が転換し、増殖の正の制御因子として働くことを示した(帯刀)。c-Mybと直接結合して負の調節をする因子Lassinをクローニングし、これが増殖の制御をすることを示した(石井)。赤血球分化の特異的転写因子であるNF-E2は、45kd蛋白とmaf癌遺伝子産物とが会合して配列特異的にDNAに結合して転写の制御を行うことを明らかにした。また、同じく赤血球特異的転写因子であるGATA-1の造血幹細胞から分化する際の発現のパターンを解析した(山本)。胚性幹(ES)細胞からin vitroで造血細胞へ分化誘導できる系の開発を行い、多分化能をもち、赤血球へと分化誘導可能な細胞株を樹立した(井川)。白斑,貧血,不妊などの症状を示す変異マウスの原因遺伝子であるc-kit(受容体型癌遺伝子)とそのリガンドであるSlの変異を遺伝子レベルで詳しく解析し、多様な変異のパターンがあることを示した(北村)。
脂肪組織内のBCMO1及びCRBP発現の調節に関する研究

肥満を発症するOLETFラットの脂肪組織では、幾つかのビタミンA代謝関連遺伝子が変動した。特に、レチノイン酸合成酵素RALDH1遺伝子発現および脂肪組織中のレチノイン酸含量が減少していたことから、肥満状態ではレチノイン酸合成能が低下する可能性が示唆された。また、マウスの脂肪細胞3T3L-1細胞を用いた実験では、βカロテンを添加して培養したところ、その細胞の分化・成熟が抑制された。その機序として、核内受容体PPARβ/δを介して誘導されている可能性が示唆された。申請者は、これまでにヒト小腸様細胞株のβカロテン開裂酵素(BCMO1:βカロテン(BC)からレチナール(RAL)転換する酵素)の発現調節の機序について報告した(2009年日本栄養食糧学会)。またBCMO1は、脂肪組織中の脂質代謝の調節に関連することが報告されている。さらにビタミンAであるRALやレチノイン酸(RA)の肥満抑制効果の可能性についても報告されている。そこで本研究では、脂肪組織および脂肪細胞において、BCMO1発現調節機序について検討し、さらにBC由来のRALおよびRAによる肥満抑制効果についても検討した。マウスの脂肪細胞である3T3L-1細胞の分化・成熟過程において、BCMO1とRAを合成する酵素RALDH1の遺伝子発現変動パターンがよく似ていた。このことから、脂肪細胞においてBC由来のRA合成が重要であることが示唆された。また、BCを含む培地で3T3L-1細胞を培養したところ、その細胞の成熟化が抑制された。肥満発症のモデル動物としてOLETFラットを用い、肥満状態における脂肪組織中のビタミンA代謝変動とBC摂取による肥満抑制効果を検討した。OLETFラットでは、細胞性レチノール結合タンパク質(CRBP)やレチノール結合タンパク質(RBP)の遺伝子発現量が増大し、逆にRALDH1遺伝子発現量は減少した。それに伴い、脂肪組織中のRA含量も減少した。しかし、BCを摂取させるとBCMO1遺伝子発現量は増大するものの、RALDH1発現量やRA含量は変動しなかった。さらにBC摂取させても、体重減少や血糖値や血清トリグリセリド濃度の低下が観察されず、本研究においては肥満抑制効果が見られなかった。昨年度の研究では、プロビタミンAであるβカロテンを摂食させ、肥満抑制効果の有無の検討を行ったが、その効果は確認できなかった。そこで本研究では、βカロテン添加食の開始時期と摂食量を再検討し、肥満発症の前からβカロテンを摂食させ、OLETF群のコントロール群となるLETO群とpair-feedingを行うことで、肥満がどの程度抑制できるかを検討した。また、これらの動物実験に加え、脂肪細胞ではどのような機序でビタミンAやβカロテンの生理作用が発揮されているかを調べるために、マウス線維芽細胞3T3L-1細胞を脂肪細胞に分化させ、βカロテンを添加して培養したときの脂肪細胞への影響も検討した。結果として、LETO群とpair-feedingを行った場合でも、血清トリグリセリド濃度や脂肪組織重量にβカロテンによる影響は殆ど無かった。その一方で、昨年度の研究とは違って、ビタミンA代謝に関わる酵素であるRALDH1発現量は変動せず、BCMO1発現量は増大した。これは、昨年度の研究では自由摂食させていたのが、本研究ではLETO群とpair-feedingを行ったことで、食餌行動の変容による何らかの体内の因子がこれらの発現量に影響を与えたと推察される。また、3T3L-1細胞にβカロテンを添加して培養した場合、脂肪細胞の分化のマーカーとなる各種遺伝子の発現量は減少したが、核内受容体PPARβ/δのアンタゴニストであるGSK0660を同時に添加した場合、これらの遺伝子発現量の減少が抑制された。このことから、βカロテンはPPARβ/δを介して脂肪細胞の成熟化および脂肪蓄積の減少に作用している可能性が示唆された。