hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
国際品質基準の学習デジタルコンテンツの開発とその国際流通に関する研究

本年度は、ボランティア教育、日本語教育、情報教育の3分野を選択し、素材の収録と収集を行うとともに、教材構造の標準規格としてのSCORMの検討を行った。2)学習オブジェクトの国際共有実験を実施するため、ブラジル(サンパウロ州立大学)、タイ(チェンマイ大学)などと、ローカリゼーションにおける諸問題を検討した。3)学習デジタルコンテンツの品質評価基準とその標準化に関し海外調査を行うとともに、その査読システムの日本化に関し海外の電子教材共有コンソーシアム(MERLOT)と共同研究を開始した。また、リアルタイム評価調査支援システムの運用による検証とシステムの改善を行った。4)高品質の学習デジタルコンテンツを簡便に制作するツールとして、「マルチアングル映像評価ツール」等を開発検証した。また、教師教育向けの授業設計訓練システムと教授活動ゲームを開発・評価・改善した。5)実証実験の場として、コンテンツマネジメントシステム、コースマネジメントシステムの要件を検討した。6)国際的標準に準拠して教材メタデータを構築するために開発された内外のツールを試用し、各ツールでのメタデータ作成プロセスにおける問題点を検討し、日本の高等教育教材メタデータ作成ツールの仕様を提案した。7)著作権記述言語の調査を行ない,教育利用における問題点を考察した。学習デジタルコンテンツ著作権処理に関する先進事例につき国際調査を実施した。8)出版・放送コンテンツ融合型ウェブカスティング教材のプロトタイプの研究を行った。1)高品質かつ再利用可能なコンテンツとして「学習オブジェクト(Learning Object、LO)」に着目し、各国の研究開発および普及の最新動向について調査を行った。北米・欧州の先進的な電子教材共有再利用コンソーシアムであるMERLOT、ARIADNEと共同研究を行い、さらに、国際連携組織GLOBE(Global Learning Object Brokered Exchange)のなかで、共有再利用のための技術的な要件やビジネスモデルについて分析を行った。2)MERLOTと学習デジタルコンテンツの品質評価方略について共同研究を実施し、日本の実情に合った品質保証システムについて検討した。
ティッシュエンジニアリングを応用した組織再構築型人工食道の開発

1.ラット食道上皮細胞の分離培養法の検討1)ドナーラットを儀死させて食道を採取し、酵素処理法(ディスパーゼ1000u/ml、2.25%トリプシン)を応用して食道上皮細胞を回収し、3T3細胞培養法を応用して食道上皮細胞を培養増殖することが可能になった。type Iコラーゲンゲル上でラット食道上皮細胞を培養し移植可能な培養細胞シートを作製することに成功した。2.組繊再構築型人工食道の作製1)培養細胞シートを、レシピエントラットの大網あるいは広背筋表面に移植した。移植後1,2,3週目に採取したところ、管腔構造が維持された組織学的にも内腔が食道粘膜で被覆された組織再構築型人工食道の再生が証明された。3.組織再構築型人工食道による小腸吻合実験と頚部食道の置換実験1)組織再構築型人工食道とレシピエントラットの小腸を端々で吻合した。縫合不全を起こさず人工食道の粘膜は正常な粘膜へと再生した。2)頚部食道を切除して組織再構築型人工食道で置換した。手術後6日目までラットは生存し、人工食道と生体の食道の連続性が確認された。3.ヒト食道上皮細胞の分離培養とヌードマウスへの移植1)食道癌切除標本より正常食道粘膜を採取して、食道上皮細胞を上記方法にて分離培養をおこなった。ヒト食道上皮細胞をsingle cellとして分離が可能であった。2)臨床応用可能するためヒト食道上皮細胞は無血清培地を用いて培養した。ヒト食道上皮細胞によるシートの作製が可能であった。3)シートをヌードマウスの広背筋上に移植し組織学的な変化を観察したところ、移植2週目にはヒト食道に類似した組織像が確認された。以上の実験結果より、ヒトの正常食道組織より回収した上皮細胞を利用して新生食道が再構築できる可能性が示唆された。さらに、ラットの実験結果より食道切除後の再建臓器として組織再構築型人工食道が臨床応用できる可能性が示唆された。1.ラット食道上皮細胞の分離培養法の検討1)ドナーラットを儀死させて食道を採取し、酵素処理法(ディスパーゼ1000u/mlおよび2.25%トリプシン)を応用して食道上皮細胞をsingle cellとして回収することに成功した。2)つづいて3T3細胞培養法を応用して、食道上皮細胞を培養増殖することが可能になった。3)さらに豚腱由来の0.3% type Iコラーゲンゲル上で上記の方法でprimary cultureを行った食道上皮細胞を培養し、移植可能な培養細胞シートを作製することに成功した。2.ラットによる組織再構築型人工食道の作製と腸管吻合実験1)ラットによる組織再構築型人工食道の作製上記の方法を用いて1週間培養して作製した培養細胞シートを、レシピエントラットの広背筋上あるいは大網上に無菌的に移植した。移植後広背筋、あるいは大網を管腔状に縫合した。

移植後1週、2週、3週で組織を採取し観察したところ、肉眼的、組織学的に組織再構築型人工食道の再生が証明された。2)人工食道-空腸吻合実験大網で作製した組織再構築型人工食道と空腸を腹腔内でRoux-en-Yにて端々吻合した。吻合時期を、移植同時、移植1週目、移植2週目、3週目と検討したところ、3週目が良好な縫合が可能であった。3.組織再構築型人工食道による頚部食道の置換実験1)現在、組織再構築型人工食道と頚部食道の置換実験を検討中である。1.ラット食道上皮細胞の分離培養法の検討1)ドナーラットを儀死させて食道を採取し、酵素処理法(ディスパーゼ1000u/mlおよび2.25%トリプシン)を応用して食道上皮細胞をsingle cellとして回収することに成功した。2)つづいて3T3細胞培養法を応用して、食道上皮細胞を培養増殖することが可能になった。3)さらに豚腱由来の0.3% type Iコラーゲンゲル上で上記の方法でprimary cultureを行った食道上皮細胞を培養し、移植可能な培養細胞シートを作製することに成功した。2.ラットによる組織再構築型人工食道の作製と腸管吻合実験1)ラットによる組織再構築型人工食道の作製上記の方法を用いて1週間培養して作製した培養細胞シートを、レシピエントラットの広背筋上あるいは大網上に無菌的に移植した。移植後広背筋、あるいは大網を管腔状に縫合した。4.ヒト食道上皮細胞の分離培養とヌードマウスへの移植1)食道癌切除標本より正常食道粘膜を採取して、食道上皮細胞を上記方法にて分離培養する。2)上記方法を用いてヒト食道上皮細胞シートを作製し、シートをヌードマウスに移植し、組織学的な変化を検討する。2.組織再構築型人工食道による頚部食道の置換実験1)現在、組織再構築型人工食道と頚部食道の置換実験を検討中である。移植6日目までラットは生存し、人工食道と生体の食道の連続性が確認された。3.ヒト食道上皮細胞の分離培養とヌードマウスへの移植1)食道癌切除標本より正常食道粘膜を採取して、食道上皮細胞を上記方法にて分離培養をおこなった。
網羅的遺伝子解析を利用したAlport症候群の診断体系の確立

我々は、次世代シークエンサー(NGS)を用いたtargeted sequencingにより既知のポドサイト関連45遺伝子を網羅的に解析できる診断体制を確率し、研究期間内にAlport症候群(AS)が疑われた185家系に対して解析を施行、147家系で原因遺伝子変異を同定した。多数の症例の解析を行った結果、X染色体連鎖型ASの女性患者における臨床像と遺伝子型の関係を解析することが可能となり報告を行った。また、AS疑い患者の中に含まれる他の遺伝性腎疾患の患者の診断や、コピー数異常や体細胞モザイクを有するAS患者の診断もNGSを用いて行うことが可能であることを明らかとし、報告を行った。昨年度はまず、研究計画に従いアルポート症候群(AS)の原因遺伝子及びASの重症化因子として報告されているポドサイト関連の遺伝子計45遺伝子を含めた次世代シークエンサー(NGS)解析用の疾患パネルを作成した。更に、実際に全国の小児腎臓病医もしくは腎臓内科医から遺伝子解析の依頼を受け、昨年度中におよそ100件のAS疑い症例の患児(患者)に対して実際に作成したNGS疾患パネルを用いた解析を施行した。昨年度前半に開催された関連学会(日本腎臓学会、日本小児腎臓病学会)でも当研究室においてNGSを用いたASの網羅的解析を行っている旨の案内をしたことにより、前年度までの平均解析件数(約50件/年)を大きく上回る検体の解析が可能であった。これらの解析の結果、およそ90%程度の症例においてASの原因となる遺伝子変異を同定する事が可能であった。また、ASが疑われる症例ではあったものの、他の類似した臨床経過や病理学的所見を呈する遺伝性疾患であることが判明した症例も1例存在した。また、過去に当科で従来の直接シークエンス法による遺伝子解析で原因となる遺伝子変異が同定されなかった13家系についても今回作成したNGS疾患パネルによる解析を施行したところ、新たに4例でASの原因遺伝子変異が明らかとなった。更に、2例においては他の遺伝性腎疾患の診断に至った。上記の結果(途中経過)より、今回作成したNGS疾患パネルによるASの網羅的遺伝子解析法は従来の方法と比較し遜色ない診断能力を有する他、従来法で診断できなかった症例の診断を可能にし、他の遺伝性腎疾患の患者をも診断しうる有用なツールである事が確認された。当初の研究計画において、昨年度は「1.NGS疾患パネルの作成」「2.全国から年間100件を目標とした検体収集」「3.NGS疾患パネルを用いた遺伝子解析の実施と修飾遺伝子候補の検索」を実施する予定としていた。実際に昨年度はNGS疾患パネルの作成を行った他、関連学会で検体収集の呼びかけを行い、目標である年間100件を超える検体を集める事が可能であった。また、NGS疾患パネルを利用した解析も順調に実施できており、前項でも述べたように90%近い高い診断率でASの遺伝学的診断を行う事が可能であった。ASの重症化に寄与する可能性のあるポドサイト関連の修飾遺伝子の変異については、現段階では明らかに修飾遺伝子であったと確定できる変異は同定されていない。しかし、今後症例数が更に増えることによって、共通した遺伝子の異常を有する患者のASの臨床度が重症であるかなどの検討を加えることが可能となることが期待される。以上より、当初の計画と照らし合わせた昨年度の研究進捗状況は概ね順調であるといえる。1.Alport症候群の網羅的診断体制の確立:我々は次世代シークエンサー(NGS)を用いたtargeted sequencingにより既知のポドサイト関連45遺伝子を網羅的に解析できる診断体制の確立を行った。研究期間中にAlport症候群(AS)が疑われた185家系に対して解析を施行し、結果として147家系(79%)がASの診断に至り、現在も毎月10症例程度の解析依頼を受けている。また、解析症例数が増加することで、臨床像と遺伝子型の相関関係の詳細な検討が可能となり、X染色体連鎖型ASの女性患者において大規模な解析を行い報告を行った(Kidney Int Rep. 2017)。2.他の遺伝性腎疾患の診断:今回、AS疑いとして遺伝子解析を行った中で3家系がNGS解析によってAS以外の遺伝性腎疾患の診断に至った。これにより、AS疑い患者の中にはAS類似の臨床・病理所見を呈する他の遺伝性腎疾患の患者が存在することが判明し(Clin Exp Nephrol. 2018)、その診断にもNGS解析が有用であることが明らかとなった。4.体細胞モザイク症例の診断:AS発端者における体細胞モザイク症例は表現系が軽症であることや、変異遺伝子量が少ないことから従来法では診断が困難であったが、今回の我々の解析ではこのような体細胞モザイク症例を同定することが可能であり、報告を行った(Clin Exp Nephrol. 2017)。

昨年度は概ね計画通り順調に研究が進行しており、今後も同様のペースで研究を続ける所存である。また、ASの重症化に寄与する可能性のある修飾遺伝子の検索については、以下の方法も追加しさらに積極的に探索を進める方針とする。つまり、既に過去にASの遺伝学的診断がついている症例の中で、特に臨床経過が重症である症例を全国より収集し、今回作成したNGS疾患パネルを用いた網羅的遺伝子解析を施行し、修飾遺伝子の候補遺伝子を検索する。これらによって修飾遺伝子の候補とされた遺伝子の変異が当科で過去に従来法による解析を行った症例で認められるかどうか、修飾遺伝子の候補遺伝子の変異が軽症群や過去の知見より予測される重症度と一致する症例では存在しないことを確認していく。小児腎臓病学
東アジア黄砂発生監視システムの開発

積雪の被覆、凍土、地表面の湿潤度、植生の被覆を考慮した東アジア黄砂発生ハザードマップを構築し、セミリアルタイムで更新、インターネット表示できるシステムをパブリック公開した。システムは、衛星データを毎日ダウンロードし、各種演算、データ公開、データアーカイブを行うことが出来、誰でも閲覧可能とした。「東アジア黄砂発生監視システム」を構築、公開した。本システムは、全球データ自動ダウンロード・アーカイブサブシステムおよび準リアルタイム衛星データ自動ダウンロード処理サブシステムで作成された衛星画像の検索・表示・解析・ダウンロードなどを行うためのシステムである。1.地表面観測衛星によって得られる地表面の放射温度と気象要素から算定される空気力学的地表面温度を用いて得られる地表面湿潤度指標(MTVDI; Kimura, 2007)の適用性を黄砂の発生源である中国・張掖の現場観測値で検証した。MTVDIは,黄砂発生に深く関わる地表面の土壌水分をよく再現しており,衛星マイクロ波放射計によるAMSR-Eプロダクトと比較しても良好な再現性が確認された。また,鳥取砂丘における飛砂の観測結果より,MTVDIは飛砂の臨界風速を適切に評価していることが示された。2.モンゴルのステップ草原(Bayan-Unjuul)において,枯草が飛砂を捕捉する効果を実証するための観測を行った。草類,灌木類ともに,植生の風に対する前面面積が大きくなるに伴って,飛砂を捕捉する効果が指数的に増加することが明らかになった。3.中国の黄砂発生源の1つである河西回廊(張掖)の草原荒廃地において,熱・水収支の観測,解析を行った。その結果,(1)観測期間の総蒸発散量は総降水量とほぼ一致した,(2)群落は浅い層の土壌水分を使って蒸散しており,地表面下の浅い部分に根を水平に張って,効率的に少ない雨を利用していた,(3)群落の水分効率は飽差や土壌水分に影響されていることが示唆され,乾燥条件下では蒸散を抑制し,降雨後の水分条件が良いときに蒸散を活発に行うことが理解できた。4.地表面観測衛星によって得られる昼夜地表面温度と反射率を用いた乾燥度指標(SbAI)を開発した。SbAIがある値以上になると,黄砂は発生しにくくなると仮定し,北東アジア地域におけるSbAIの閾値以上の占有率と日本で観測される黄砂発生回数(ADE)との比較を行った結果,占有率の増加とともにADEは有意に増加することが認められた。5.植生,積雪を考慮した北東アジア黄砂発生臨界風速のアルゴリズムを開発し(1日ごとに更新。さらに16日コンポジット画像も作成),web公開システムを構築した。1.地表面観測衛星によって得られる昼夜地表面温度差と反射率を用いたSatellite based Aridity Index (SbAI)を開発し、乾燥地研究で著名な国際誌(Journal of Arid Environments)に掲載された。SbAIは全球レベルの地表面の乾燥度を毎日モニタリングすることが可能であり、全球の乾燥地の分布を的確に表現していた。また、SbAIがある閾値以上になると、東アジアにおける黄砂が発生しやすくなることを明らかにした。SbAIを鳥取大学乾燥地研究センターのオリジナルプロダクトとして、既存の「黄砂発生監視システム」にマウントし、プロダクトを公開した。また、SbAIによる全球干ばつ地図をwebで公開した。2.植生種の違いによる柔軟性や遮蔽率が飛砂を抑制する効果を風洞実験によって検証した。固有振動周期を持たない(風に対して柔軟性のない)植生の方が飛砂を多く捕捉し、なおかつ、少ない遮蔽率でその効果が出やすいことを明らかにした。本結果は、効果的な飛砂防止工法の開発または黄砂発生抑止開発へ寄与できる可能性が示唆された。3.モンゴルの黄砂発生源であるツォグトーボーにおいて、2年間にわたる黄砂の発生と地表面状況との関係について解析を行い、ダスト研究で著名なAeolian Researchに掲載された。黄砂の発生は、地表面の乾湿状態、クラストの形成、土壌の凍結が要因となっていることが考えられ、特にクラストの崩壊の過程を物理的に明らかにすることが、その年の黄砂の発生予測に重要であることを指摘した。4.MODIS後継のSGLI活用のための地表面温度算定アルゴリズムを開発し、その応用可能性について検討した。算定された地表面温度の精度は1.5Kであり、鳥取県のコメの一等米比率に影響する気温の代替値として、十分に応用可能であることが示された。1.積雪の被覆、凍土、地表面の湿潤度、植生の被覆を考慮した東アジア黄砂発生ハザードマップを構築し、セミリアルタイムで更新、インターネット表示できるシステムをパブリック公開した。ハザードマップの中身であるが、積雪の被覆や凍土、地表面が湿っている場合、黄砂の発生はほぼ起こらないと仮定し、黄砂発生の臨界風速を植生の被覆率で関数化して算出し、東アジアを対象に分布図にしたものである。2.「東アジア黄砂発生監視システム」(高次処理データベース検索表示・公開サブシステム)を構築、公開した。将来的な乾燥地研究を鑑み、既存衛星の寿命、新たな衛星の使用を考慮したシステムとなっており、対象は東アジアだけではなく、全球にまで広げたことに特色がある。

プロダクトは、臨界風速、植被率、NDVI、雲マスク、雪マスク、7バンド地表面反射率、SbAI(衛星ベースの乾燥度指数)、凍土マスクである。3.飛砂や黄砂発生のメカニズム解明のための簡易風洞を設計、作成した。本風洞の特色は、スパイヤーとラフネスブロックを併用し、小型風洞で困難であった境界層を生成できることにある。さらに、鉛直方向の風速分布を調整するだけでなく、水平方向の風速分布を均等に調整することも可能である。本研究は、論文公表されただけではなく、日本農業気象学会2016年全国大会において、ベストポスター賞として評価された。今後は、本研究で構築された簡易風洞を黄砂発生メカニズムの解明、発生対策等の環境実験に応用する予定である。当初予定していた「東アジア黄砂発生ハザードマップ」(黄砂発生臨界風速推定アルゴリズム:web公開システム)に地表面湿潤度指標を組み込むことで、植生、積雪、凍土、地表面湿潤度を考慮した黄砂発生の実況および監視システムを向上させるという目標を達成することができた。また、現地観測では実現が難しい飛砂や黄砂発生の実験に関しては、環境をコントロールできる風洞実験が有効であるが、本研究では整流距離の短い安価な小型簡易風洞を作成することに成功した。今後は、本風洞を用い、植生やレキ、クラストの黄砂発生抑制に関する物理的メカニズムを解明し、臨界風速推定の精度向上に努めたい。1.「ダストが発生しやすい土地」を荒廃地と仮定した乾燥地のモニタリング方法を提示し、中国とモンゴルを対象に検証および適用を行った。本手法によって抽出された「ダストが発生しやすい土地面積」と日本における黄砂現象の回数と比較を行うことで本手法の検証を行うとともに、本手法で抽出された中国やモンゴルにおける荒廃地が干ばつの現象等と非常に良く対応することが明らかになった。2.全球を対象とした「ダスト発生に基づいた乾燥地監視システム」を構築、パブリック公開した(http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/staff103/aridregions/en2.html)。本システムは、全球データ自動ダウンロード・アーカイブサブシステムおよび準リアルタイム衛星データ自動ダウンロード処理サブシステムで作成された衛星画像を処理することによって、植生及び地表面湿潤度の両面からダストの発生しやすい地域をbi-monthlyで大陸毎に特定・アップデートし、全球レベルで乾燥地の分布を監視するものである。システムによって、乾燥地の荒廃の進行度合いを細かい解像度、頻度でモニタリングすることが可能になった。3.劉・木村(2016)が提示した簡易な小型風洞を基に、乱流調整装置を用いて、比較的厚い境界層の生成、自然界に近い粗度長、水平方向の均一な風速分布、風速の安定した観測場を同時に満たす方法・手順を提案した。4.モンゴルの黄砂発生源であるゴビ砂漠において熱収支の観測・解析を行った(2014年5月10月)。期間平均の正味放射量、顕熱フラックス、潜熱フラックスは85W/m2、58W/m2、11W/m2であった。
カイラル磁性体におけるらせん磁気秩序の実空間３次元イメージング

本研究では、「超低速ミュオン顕微鏡」を用いて、(1)らせん磁気構造のヘリシティの検出及び、(2)ラセミ双晶におけるらせん磁気構造カイラリティの実空間3次元イメージングを行い、結晶構造と磁性のカイラリティ結合の検証を行うことを目的としている。最終年度である今年度は、「超低速ミュオン顕微鏡」を用いて、上記の実験を実施する予定であったが、J-PARC物質・生命科学実験施設に建設中の超低速ミュオンビームラインが実験を実施できる状況に至らなかった。そこで、昨年度バルクミュオンスピン回転測定を実施したカイラル磁性体CsCuCl3について、結晶構造と磁気構造のカイラリティ結合を明らかにするため、バルクミュオンスピン回転測定による追実験を行った。昨年度の実験では、結晶構造のカイラリティが単一ドメインであるCsCuCl3の右手系単結晶(空間群: P6122)及び左手系単結晶(P6522)で観測されたミュオンスピン回転シグナルで、周波数の温度依存性が各々の試料で一致することから、カイラルらせん磁気構造のヘリシティは各々の結晶で異なる(鏡像関係にある)ことを示唆した。今年度は、らせん磁性のヘリシティ及び磁気構造に関するより詳細な情報を得るため、新たに育成した大型単結晶(長さ1cm程度)を用いてミュオンスピン回転測定を行った。その結果、ミュオンスピン回転周波数の位相は左右の結晶で優位な差はなく、磁気構造のヘリシティをバルクミュオンスピン回転から決定するには至らなかった。一方、中性子散乱実験により決定された磁気構造との比較から、磁気モーメントはCuサイトに加え、Clサイトにも存在する可能性を示唆した。27年度が最終年度であるため、記入しない。「超低速ミュオン顕微鏡」は、深さ方向にnm分解能の局所性(高エネルギー分解能)及び走査性(高空間分解能)を持つことから、試料内の局所磁性評価、更には試料全体の実空間磁場分布の観測が可能である。平成25年度は、(1)らせん磁気構造のヘリシティ検出のため、結晶構造のカイラリティが単一ドメインであるCsCuCl3の右手系単結晶(空間群: P6122)及び左手系単結晶(P6522)を用いてバルクミュオンスピン回転測定を行った。その結果、右手系及び左手系単結晶それぞれで観測したミュオンスピン回転周波数の温度依存性が一致することから、カイラルらせん磁気構造のヘリシティは各々の結晶で異なる(鏡像関係にある)ことを明らかにした。更には、右手系単結晶と左手系単結晶で得られた回転シグナルの位相が異なることが判明し、内部磁場分布のシミュレーションと比較することにより磁気構造のヘリシティをバルクミュオンスピン回転測定から議論できる可能性を示唆した。一方、「超低速ミュオン顕微鏡」による測定は、J-PARC物質・生命科学実験施設に建設している超低速ミュオンビームラインの立ち上げに時間がかかっており、今年度実験を実施することができなかった。バルク試料によるミュオンスピン回転測定は予定通り実施できており、成果を挙げている。一方、J-PARC物質・生命科学実験施設第2実験ホールにおける火災により、超低速ミュオンビームラインの立ち上げが遅れており、「超低速ミュオン顕微鏡」を用いた実験がまだ実施できていない。1日も早く超低速ミュオンビームラインを立ち上げていただき、「超低速ミュオン顕微鏡」による実験を実施したい。平成25年度に実施した、バルク試料でのミュオンスピン回転測定は引き続き実施する。

J-PARCでの実験不実行の事態を避けるために、既に平成27年9月にPSIにてバルクミュオンスピン回転測定のビームタイムを確保している。平成26年度は、上述のバルクミュオン測定に加えて、「超低速ミュオン顕微鏡」によるカイラルらせん磁気構造のカイラリティの決定を行う。らせん磁気構造の周期は数十nmと予測されているため、nmの深さ分解能を有する超低速ミュオンビームをらせん軸に平行に入射し、ミュオンの止まる深さを制御することで、深さに対する内部磁場の変化から、磁気スピンが時計回りもしくは反時計回りのどちら方向に配列しているかを観測し、ヘリシティを決定する。また、超低速ミュオン顕微鏡の高エネルギー・高空間分解能を活用して、ラセミ双晶の試料における結晶構造及びらせん磁気構造のカイラリティドメインの実空間3次元イメージングを行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。
半導体と超伝導特性を併せ持つInNのナノ構造特性の研究

平成14年度研究計画に記載の研究計画に基づき、以下にその研究成果を記載する。[SiをドープしたInNのシュブニコフ・ドハース振動]独立行政法人通信総合研究所無線通信部門の東脇正高氏との共同研究でInNにSiをドープする技術を開発し、結晶品位を落とすことなくキャリア濃度2×10^<18>cm^<-3>、移動度1400cm^2V^<-1>s^<-1>から1.5×10^<19>cm^<-3>、移動度1000cm^2V^<-1>s^<-1>の電子濃度をもつInNを作成することに成功した。これらの試料は0.5Kまでの温度範囲で抵抗の異常を示さず、超伝導にはならなかった。しかし5×10^<18>cm^<-3>以下の濃度のInNにおいてシュブニコフ・ドハース振動を観測することに成功した.この結果InNの電子構造は全体として球状のフェルミ面を持つが、a-b面内では電子密度が3倍程度増加することが分かった。この成果を第5回ナイトライド半導体国際会議にて報告。[SiをドープしたInNの光学物性]上記InNを用いて、赤外反射測定、ラマン散乱測定を行い、今まで不明であったInNの電子構造を光学的に理解することが出来た。a-b面内の赤外反射にはプラズマ振動が観測され、面内で振動する光学フォノンと線形に相互作用し、その振動数から面内電子の有効質量が0.085m_0であることが分かった。c-軸方向に振動する光学フォノンはこのプラズマ振動と非線形に相互作用し、Fano効果を示すことがラマン散乱の実験より明らかになった。以上の実験結果をPhys.Rev.Bに発表。[各種不純物濃度と超伝導特性の相関]DyとMg,Siを不純物としてドープしたInNの超伝導特性をInN国際集会(2003年、オーストラリア)で報告。この内容はJ.Crystal Growthに掲載予定。平成14年度の実績:[SiをドープしたInNのシュブニコフ・ドハース振動]独立行政法人通信総合研究所無線通信部門の東脇正高氏との共同研究でInNにSiをドープする技術を開発し、結晶品位を落とすことなくキャリア濃度2×10^<18>cm^<-3>、移動度1400cm^2V^<-1>s^<-1>から1.5×10^<19>cm<-3>、移動度1000cm^2V^<-1>s^<-1>の電子濃度をもつInNを作成することに成功した。a-

b面内の赤外反射にはプラズマ振動が観測され、面内で振動する光学フォノンと線形に相互作用し、その振動数から面内電子の有効質量が0.085m_0であることが分かった。c-軸方向に振動する光学フォノンはこのプラズマ振動と非線形に相互作用し、Fano効果を示すことがラマン散乱の実験より明らかになった。このことはInNは面内では普通の極性半導体であるが、c-軸方向では結晶性が乱れており、長距離のクーロン力が働かなくなっていることを意味する。以上の実験結果を第5回ナイトライド半導体国際会議(2003年奈良)と平成15年春の応用物理学会(神奈川大学)にて報告する。また論文としてPhys. Rev. Bに投稿する。平成15年度の実績:[SiをドープしたInNのシュブニコフ・ドハース振動]独立行政法人通信総合研究所無線通信部門の東脇正高氏との共同研究でInNにSiをドープする技術を開発し、結晶品位を落とすことなくキャリア濃度2×10^<18>cm^<-3>、移動度1400cm^2V^<-1>s^<-1>から1.5×10^<19>cm^<-3>、移動度1000cm^2V^<-1>s^<-1>の電子濃度をもつInNを作成することに成功した。これらの試料は0.5Kまでの温度範囲で抵抗の異常を示さず、超伝導にはならなかった。しかし5×10^<18>cm^<-3>以下の濃度のInNにおいてシュブニコフ・ドハース振動を親測することに成功した.この結果InNの電子構造は全体として球状のフェルミ面を持つが、a-b面内では電子密度が3倍程度増加することが分かった。このことから超伝導の実現には適当な電子濃度が必要であり、電子濃度の増加とともに電子構造が異方的になることが分かった。[siをドープしたInNの光学物性]上記InNを用いて、赤外反射測定、ラマン散乱測定を行い、今まで不明であったInNの電子構造を光学的に理解することが出来た。a-b面内の赤外反射にはプラズマ振動が観測され、面内で振動する光学フォノンと線形に相互作用し、その振動数から面内電子の有効質量が0.085m_0であることが分かった。以上の実験結果を第5回ナイトライド半導体国際会議(2003年奈良)と平成15年春の応用物理学会(神奈川大学)にて報告した。また論文を作成し報告した。
ポリウレタンの超薄膜化によるナノ構造制御と分子運動性の特異性

ポリウレタンは、原料の化学構造および配合比を変化させることにより、その構造および物性を容易でかつ広範にわたり制御することが可能である。このため、ポリウレタンの応用は、多岐に渡っており、重要な高分子材料の一つである。ポリウレタンエラストマーの化学構造は、剛直なハードセグメントおよび屈曲性のソフトセグメントからなる。これまでの研究より、ポリウレタンは、ハードセグメント相およびソフトセグメント相からなるミクロ相分離構造を形成(ハードセグメントドメインのサイズは、20nm程度)すると同時に、ハードセグメント相内においては、主鎖中の強い極性を有するウレタン基間で水素結合を形成していることが明らかにされている。バルクポリウレタンで重要な役割を果たしている極性が強いウレタン基は、超薄膜化した際においても、超薄膜の安定性や有のミクロ相分離構造などに大きな影響を及ぼすと考えられる。本研究では、ポリウレタン薄膜の膜厚とミクロ相分離構造を評価することを目的とする。ミクロ相分離サイズが異なる種々のポリウレタンを合成した。得られたポリウレタンを用いて超薄膜を調製し、そのミクロ相分離構造を原子間力顕微鏡(AFM)による直接観察および視斜角入射X線散乱(GISAXS)測定により評価した。厚い膜厚の試料では、バルクと同様のハードセグメントドメインおよびソフトセグメントマトリクスからなるミクロ相分離構造が観察された。膜厚の低下に伴い、この相分離構造の周期長(ハードセグメントドメイン間距離に相当)は、ポリウレタンの種類に依存せず減少した。これにより、相分離サイズと膜厚の相関に関して新たな知見が得られるとともに、その普遍性が確認された。ポリウレタン超薄膜を調製し、そのミクロ相分離構造を原子間力顕微鏡(AFM)による直接観察および視斜角入射X線散乱(GISAXS)測定により評価した。膜厚の低下に伴い、この相分離構造の周期長(ハードセグメントドメイン間距離に相当)は減少した。これまで、相分離サイズと膜厚の相関に関する報告例はなく極めて新規性が高い結果が得られた。
脳幹神経回路網の機能形成過程と脱分極波による制御機構の光学的解析

胎生期の中枢神経系において、我々は広範囲に伝播する脱分極波(depolarization wave)が発現していることを発見したが、この脱分極波による中枢神経系、特に脳幹の神経回路網の機能発生制御機構解明するために、まずその特性について解析した。鶏胚およびラット胎仔の中枢神経系摘出標本に膜電位感受性色素を用いた光学的イメージング法を適用し、脱分極波は種を超えた現象で、感覚刺激だけでなく自発性にも引き起こされ、その起源は発生とともに変化することなどが分かった。これは、脱分極波が中枢神経系の発生に重要な役割を果たしていることを示唆している。脳幹は、生命活動に関わる多くの情報が直接入・出力し、処理・統合される重要な領域である。脳幹では、末梢からの情報の伝達回路と、脳幹に内在する自発興奮の伝達回路とが混在しており、これらは互いに影響をおよぼし合いながら機能的に形成・調節されていることが推察される。中枢神経系では、発生過程において、シナプス結合はいったん過形成され、後にrefinementされることが知られているが、この過程に自発興奮が重要な役割を果たしていることが示唆されており、脳幹内神経回路網の機能形成過程を明らかにすることは、中枢神経系における神経回路網形成の基本原理を明らかにすることにつながると考えられる。我々は、発生期の中枢神経系において、脳神経・脊髄神経を介した外来性入力、あるいは中枢神経系内に内在する自発興奮活動によって、大脳から脊髄にいたる中枢神経系のほぼ全領域にわたって広範に伝播する脱分極波(depolarization wave)が誘発され、それに引き続き、Ca waveが引き起こされることを見いだした。この脱分極波は、脳幹において神経核内のシナプス伝達が開始され、神経回路網が成熟していく時期に一致して特異的に出現することから、脳幹回路網形成に重要な役割を果たしていると考えられる。さらに、この脱分極波は、鶏胚に限ってみられる現象ではなく、ラット胚やマウス胚においても観察されることが明らかとなっている。本年度は、自発性脱分極波の発生段階の早い時期での起源を明らかにすることを目的として、鶏胚中枢神経系を対象として実験を行った。発生初期の鶏胚中枢神経系標本に光学的イメージング法を適用し、脱分極波の起源を調べたところ、起源はまず、H-H stage 24でobex上部頸髄に出現し、発生とともに起源の数と位置が多様化していくことが明らかとなった。本年度は、自発性脱分極波の伝播に関与する神経伝達物質の発生に伴う変化について研究した。自発性脱分極波の発現および伝播には、発生初期にはacetylcholineが、後期にはglutamateが重要な役割を果たしていることがわかった。GABAは発生初期、後期ともにwaveの発現および伝播に深く関与していた。glycineは発生初期、後期ともにwaveの発現に関与していたが、伝搬には初期だけ重要な働きをしていることがわかった。Serotoninは、発生初期、後期ともにwaveの発現のみに関与し、伝播には関与していなかった。
苦味受容体の遺伝的多様性がチンパンジーの地域特異な採食行動にもたらす影響の解明

本研究は「苦味受容体の遺伝的多様性がチンパンジーの地域特異な採食行動にもたらす影響」を解明することが目的である。初年度及び第二年度において行った研究を前進させた。これまでに、西アフリカ・ギニア共和国・ボッソウ地域において、全頭個体識別がなされた野生のチンパンジー12個体と、隣接するニンバ山から観察路に残された排泄物試料を収集し、DNAを抽出している。また、東アフリカ・タンザニア連合共和国・マハレ地域においても、同様に個体識別された野生チンパンジー60個体から排泄物試料を収集し、DNAを抽出している。本年度は、更に東アフリカの異なるチンパンジーの生息地であるウガンダ共和国・カリンズ地域において、個体識別された野生チンパンジーの排泄物試料を収集し、前年度までに樹立した排泄物由来のDNAに関して個体由来の塩基配列決定に必要な分析評価系の手法を用いて、カリンズ地域においても苦味受容体遺伝子の配列決定を行った。その結果、西アフリカのボッソウとギニア、東アフリカのマハレとカリンズについて東西亜種差があり、更にそれぞれの亜種内でも地域差があることを見出した。また、カリンズにおいてチンパンジーと同所的に生息し、重複した食物レパートリーを持つオナガザル数種についても、調査を行い、糞DNAを分析した。東アフリカにおいて採食される植物に含まれる苦味物質を受容すると考えられる苦味受容体遺伝子について、機能解析を実施した。26年度が最終年度であるため、記入しない。その方法は、苦味受容体遺伝子表現型を細胞レベルで解析すること(1)細胞解析)、特定の遺伝子型を持つチンパンジー個体における行動テスト(2)行動実験)、野生チンパンジーにおける遺伝的多様性及び採食対象食物の分析(3)生態調査)を、3つの柱としている。本年度は(3)の生態調査を行い、遺伝的多様性の分析を行った。詳細は次の通りである。(1)【ボッソウ地域における野生ニシチンパンジーの生態調査】2010年の調査において東アフリカ・タンザニア・マハレ地区のヒガシチンパンジーの野生個体群について直接観察を行い、ほぼ全個体の遺伝子試料と採食植物試料を採集している。本年度はタンザニアとの比較を目的として12月17日から1月25日の40日間、ギニアに滞在し、ボッソウ地区において野生西チンパンジーの直接観察を行い、同様にほぼ全個体の遺伝子試料と採食植物試料を採集した。(2)【飼育及び野生チンパンジーの遺伝的多様性の決定】飼育チンパンジーにおける苦味受容体の遺伝的多様性を完全決定し、「ニシチンパンジーとヒガシチンパンジーの苦味受容体の遺伝的多様性は進化的に分化している」という結論を得て、PLoS ONE誌に発表した。しかし実際の生態学的適応については不明であるため、タンザニア及びボッソウの野外調査で収集したDNAから、苦味受容体遺伝子の個体群多様性を決定した。その結果、遺伝的多様性には飼育での研究と同様の東西地域特性が見られたが、遺伝子型の頻度分布や新奇の遺伝子型を発見することもできた。(3)【霊長類苫味受容体遺伝子ファミリーのゲノム進化史の解明】苦味受容体遺伝子の進化ゲノム的な関係を明らかにするために、ヒトやチンパンジーを含む霊長類と、比較対象としてツパイ、齧歯類、ウサギ類の全ゲノム配列データから苦味受容体遺伝子を網羅的に計算機的に検索し、霊長類ワイドでの進化史を明らかにした。また、オランウータンについてはチンパンジーで行なってきたような地域差についても計算機的に決定した。初年度で行った研究を前進させ、更に次世代シークエンサーを用いたゲノム-生態相関の解明に向けた実験手法を確立し、実データを分析した。1.野生チンパンジーの苦味受容体遺伝子多様性の決定前年度までに収集した、ギニア・ボッソウ地域と、タンザニア・マハレ地域のチンパンジーの排泄物由来のDNAに関して、個体由来の塩基配列決定に必要な分析評価系を構築し、実際にチンパンジーが持つ苦味受容体遺伝子28種類のうち、TAS2R38とTAS2R46という遺伝子について、これらの収集された全個体のDNAにおいて配列決定を行った。その結果、偽遺伝子多型を含む東西の地域差を明確に見出した。更にボッソウとニンバの間にも頻度に差があり、何らかしらの特異な遺伝構造を見出した。以上の結果は日本霊長類学会で口頭発表し、発表優秀賞という形で評価された。2.真主齧類苦味受容体遺伝子ファミリーのゲノム進化史の解明真主齧類28種(個体差も含めて39データセット)の全ゲノムデータ配列セットから、苦味受容体遺伝子を網羅的に計算機的に検索し、真主齧類ワイドでの進化史を明らかにする研究を行った。その結果、ヒトやチンパンジーを含む真猿類の共通祖先で、食性適応に関係すると考えられる苦味受容体遺伝子レパートリー拡大が起きたことを発見した。7月に分子進化学の英文専門誌に投稿し、査読を経て、3月現在、改稿中である。3.次世代シークエンサーによる野生霊長類DNAの網羅的分析糞

由来のDNAには個体のDNAだけでなく、腸内細菌や食物のDNAも含まれている。そこで、次世代シークエンサーMiSeqを用いて個体のDNAのみを網羅的に決定することを試みた。個体のDNAに関してはボッソウで収集した野生チンパンジーの糞由来DNAを用い、エクソームキャプチャーという方法を介して、MiSeqにより全エクソン配列の網羅決定を試みた。本研究は「苦味受容体の遺伝的多様性がチンパンジーの地域特異な採食行動にもたらす影響」を解明することが目的である。初年度及び第二年度において行った研究を前進させた。これまでに、西アフリカ・ギニア共和国・ボッソウ地域において、全頭個体識別がなされた野生のチンパンジー12個体と、隣接するニンバ山から観察路に残された排泄物試料を収集し、DNAを抽出している。また、東アフリカ・タンザニア連合共和国・マハレ地域においても、同様に個体識別された野生チンパンジー60個体から排泄物試料を収集し、DNAを抽出している。本年度は、更に東アフリカの異なるチンパンジーの生息地であるウガンダ共和国・カリンズ地域において、個体識別された野生チンパンジーの排泄物試料を収集し、前年度までに樹立した排泄物由来のDNAに関して個体由来の塩基配列決定に必要な分析評価系の手法を用いて、カリンズ地域においても苦味受容体遺伝子の配列決定を行った。その結果、西アフリカのボッソウとギニア、東アフリカのマハレとカリンズについて東西亜種差があり、更にそれぞれの亜種内でも地域差があることを見出した。また、カリンズにおいてチンパンジーと同所的に生息し、重複した食物レパートリーを持つオナガザル数種についても、調査を行い、糞DNAを分析した。東アフリカにおいて採食される植物に含まれる苦味物質を受容すると考えられる苦味受容体遺伝子について、機能解析を実施した。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は西アフリカ・ギニア共和国において野生チンパンジーを野外調査を行い、計画通り遺伝的多様性の分析が可能なDNAを無事収集することができた。それに加えて、計算機的な解析による苦味受容体遺伝子ファミリーの進化史の解明に成功し、チンパンジーの遺伝的多様性を霊長類進化史をいう大きな枠組の中において捉えることができた。このことは当初に想定していた計画以上の進展である。それに伴い、チンパンジーのみならずオランウータン、カニクイザル、ジャワルトンにおいての苦味受容体遺伝子の多様性を決定することができ、研究の広がりを生み出すことが出来た。本年度は採用初年度に収集した野生チンパンジーのDNA試料に分析を予定通り進めることができた。更に次世代シークエンサーを用いて、より深い理解につなげるデータを得ることができ、研究の広がりを生み出すことができた。また、平行して進めてきた苦味受容体の比較ゲノム解析の論文を英文専門誌に投稿することができた。研究計画の3つの柱である(1)細胞解析、(2)行動実験、(3)生態調査において、(3)の生態調査を本年度は進展させることができた。次年度は、生態調査で得られた遺伝的多様性の結果に基づき、細胞解析及び行動実験によるより具体的な表現型の解明を行う。
骨微小環境におけるSASP因子の関与

マクロファージ系破骨前駆細胞RAW264.7細胞(継代数38)にTGF-β1、SB431542(TGF-β1型受容体キナーゼ活性阻害剤)およびRANKLによって処理した。破骨細胞様細胞への分化傾向はTGF-β1+RANKL処理が最も高く、SB431542処理により分化は抑制された。硬い基質はポリスチレン製ディッシュ、血液中を模倣した状態はポリスチレンにハイドロゲルを結合し細胞を浮遊した状態で培養可能なultra-low attachmentディッシュを用いた。ultra-low attachmentディッシュで培養したRAW264.7細胞はRANKL+TGF-β投与群を含む全ての群で破骨細胞への分化は認められず、mTORは軽度上昇、RANKの発現に変化はなかった.24時間作用後のmigration assayでは,TGF-β1処理で細胞運動能が亢進し、SB431542処理により抑制されたが、72時間作用後ではTGF-β1処理で細胞運動能が低下し、SB431542処理により亢進した。また、24時間作用後ではTGF-β1処理によりRhoA,Racタンパクの発現は上昇したが、72時間作用後ではTGF-β1処理群のRhoA,Rac1タンパクの発現は減少した。ultra-low attachmentディッシュで培養したRAW264.7細胞はRANKL+TGF-β投与群を含む全ての群で破骨細胞への分化は認められず、mTORは軽度上昇、RANKの発現に変化はなかった.現在、継代数1520のRAW264.7細胞を用いて同様の実験を行い比較検討している。また、細胞培養上清からエクソソームを回収し解析を行っている。エクソソーム単離キットを用いて細胞培養上清からエクソソームを回収する。回収したエクソソームをmiRNA解析し、SASP因子がエクソソームとして分泌されているかどうかを確認する。本年度は旅費および人件費の計上が予定より少額となったことなどが理由と考えられる.次年度も同様の実験を行い比較検討を行う予定であり,物品費に充てる予定である.
少子化時代における育児期間中にある夫婦の二世代間関係に関する研究

〔目的〕里帰り出産の実態を把握し,里帰り出産と夫婦の里方との関係が生殖家族としての新しい家族形成におよぼす影響について検討し,親への移行を円滑にするための里帰り出産の今日的意味づけを考察する。対象者は地域的特性の相違を比較するため,北海道内居住者137名,愛知県内居住者184名の1歳児をもつ母親に対して調査を実施。〔結果〕1.里帰り出産における地域的な特性1)愛知県及び北海道居住者の共通点:(1)里帰り出産の頻度は,愛知県内居住者では90.6%と対象者の多数を占めている。北海道内居住者の72.4%に比べると有意に高い傾向がみられる。(2)里帰り先は愛知,北海道地域とも,90%以上は妻方生家への里帰りであり,里帰りをする理由として,「休養がとれる」「精神的に安心」といった心身両面の理由が主である。(3)里帰りすることの評価は,両地域とも85%以上は賛成の評価をしている。2)愛知県及び北海道居住者の相違点:(1)愛知県内居住者については里帰り慣行との関係がみられる。(2)里帰り時期は,妊娠中・産褥期に約半数に二分されるが,愛知県居住者の方が妊娠期から産裾期にかけて長期に里帰りをしている。2.親になる過程(育児の社会化)における里帰り出産の意義(1)社会化の担い事として,実親、生家との関係がみられる。[結論]現在,里帰り出産を選択する夫婦の特徴は「夫の生家より妻の生家の方結びつき(絆)が高い子育て家族といえる。出産の一時期,親との親密な関係のなかで,親としての社会化を形成していく一段階ともいえよう。わが国には、生活慣行として、出産前後の数週間を妻の実家で過ごす里帰りの方法がある。「里帰り出産」という事象から現在の夫婦における親への移行に伴う家族形成過程における問題を明らかにする。愛知県内、西三河地区に居住する1歳児を持つ夫婦139名に対し、出産時から現在の状況について里帰り出産に関するアンケートを実施する。【結果】1.「里帰り出産の習慣」があると感じているは76.9%である。2.里帰りをすることについて、夫・妻とも肯定的に受け止め、その理由の第一位に「精神面での休養」をあげ、また、里帰りをして良かった点として「精神的休養がとれた」と41.5%が評価している。3.里帰りについての決定は71.2%と妻の意見が優先されている。4.里帰り者は118名(84.9%)あり、そのうち、妻方実家への里帰りが115名(97.5%)と大部分を占めている。5.実家での滞在期間は10日から120日にわたり、40日前後が30%を占めており、その間、夫の面会は90%ある。6.居住地へ帰宅後、「困った内容」として、夫との関係では「気持ちのつながり」21.8%、自分自身のことでは「家事を負担に感じる」25%が感じている。7.両親からのサポート1)出産時の援助として、妻方の両親からの出産費用の援助が28.8%ある。2)里帰り期間中の家事は母親の89.9%が担当している。3)出産後1年後も妻の里方から精神面40%、物質面・経済面35%での援助関係が維持されている。4)出産・育児の相談相手は妻方の親及び夫であり、夫の両親への相談は低い。8.夫及び妻の両親の健康レベルは「健康上不安を抱えている」20%ある。

今回、妻方の両親への依存傾向が明らかになった。しかし、夫・妻の両親とも、健康上に問題を抱えており、今後の課題として、夫婦の新しい生殖家族としての家族形成あり方についての検討を行う予定である。〔目的〕里帰り出産の実態を把握し,里帰り出産と夫婦の里方との関係が生殖家族としての新しい家族形成におよぼす影響について検討し,親への移行を円滑にするための里帰り出産の今日的意味づけを考察する。対象者は地域的特性の相違を比較するため,北海道内居住者181名,愛知県内居住者202名の1歳児をもつ母親に対して調査を実施。〔結果〕1.里帰り出産は生家とのつながりを強くしている。1)実母との結びつきが強い関係:(1)家事担当者においては,里帰り群は272名(86.6%),非里帰り群は25名(36.2%)と里帰り群の方が実母のサポートを受けている。(2)生家からの援助は,里帰り群,非里帰り群とも70%は物質面。経済面・精神面のサポートをうけている。(3)「困った時」の相談者の順位では,里帰り群,非里帰り群とも,実母→夫→友人である。両群とも実母の方が夫,義母より優位にある。2)両親とのネットワーク(相補的関係):直接「会う」という対面的な交流は,実母,実父とも里帰り群において非里帰り群より有意に多く,間接的な「電話,メール等」交流では,非里帰り群の義父,義母に多い。II里帰り出産は,情緒的サポートにより,親への円滑な移行を保証する。1)親への移行を円滑にするための里帰り出産の意味づけ(1)夫婦における,妊娠・出産,子育てという親への移行過程では,養育は子育てをする親にとってもまたその両親にとっても社会化の一方法である(2)移行過程における実母の役割は、娘の親への移行を助長するための社会化に担い手(agent)である。(3)里帰り出産は情緒的安定をもたらし、親への移行を円滑にする。〔目的〕わが国には,従来より,出産前後の数週間を妻の生家で過ごすという里帰り出産の方法がある。今回,里帰り出産の実態を把握し里帰り出産と夫婦の里方との関係が生殖家族としての新しい家族形成におよぼす影響について検討し,親への移行を円滑にするための里帰り出産の今日的意味づけを考察する。〔結果〕1.親になる過程(育児の社会化)における里帰り出産の意義1)里帰り出産は,愛知県内居住者183名(90.6%),北海道居住者では131名(72.4%)と現在においても多数みられる。2)里帰り出産は生家とのつながりをもたらしている。(1)実母との結びつきが強い関係がみられる:里帰り出産者における家事担当者は「実母」が86.6%,非里帰り出産者では36.2%と里帰りの方が実母からのサポートを受けている。(2)里帰り出産者では,生家からのサポートとして,出産後の現在においても,87.6%は物質面・精神面・経済面の援助を受けており,その中でも,精神面での援助関係が強くみられる。(3)里帰り出産者と家族とのネットワークは,対面的な「直接会う」,間接的な「電話等」を利用している。「直接会う」頻度は家族とりわけ実父・実母と娘の関係は,里帰りの方が非里帰りより高い傾向がみられる。2)里帰り出産は,情緒的サポートにより,親への円滑な移行を保証する。(1)夫婦における,「妊娠・出産,子育て」という親への移行過程では,養育は子育てをする親にとってもまたその両親にとっても社会化の一方法である。(2)この移行過程における実母の役割は,親への移行を助長するための社会化の担い手である。
顎骨再生における頬脂肪由来脱分化脂肪細胞・PRP複合体のトランスレーショナル研究

脱分化脂肪細胞(dedifferentiated fat cells:DFATs)は低侵襲に獲得可能な細胞集団であり,また多能性を有することから再生医療用ドナー細胞として有用である。またDFATsは非常に純度が高いことから,含まれる未分化な細胞の割合が高く,様々な組織の細胞へ分化する能力が高い可能性が示唆されている。顎口腔領域を専門とする歯科医師の特性を活かすため、頬脂肪体からDFATsを獲得し,ドナー細胞として用いる。ゲノム変異性安全性試験で安全性を確認したうえで、自己多血小板血漿(PRP)と複合化し、培養骨を作製する。最終的に、DFATs自家移植モデル(イヌ)によるトランスレーショナルリサーチを行い早期臨床に繋げるのが本研究の目的である。本年度はin vitroでの研究を進め、一定の結果が得られた。すなわち、F344系雄ラットの鼠径部から脂肪組織を採取してDFATsを獲得し、さらに同ラットから採血してPRPを作製した。DFATを骨分化培地と骨分化培地+PRPで各々培養し、誘導開始後21日でAlizarin red染色によるCa産生能の評価とreal time RT-PCRによる骨芽細胞マーカーの遺伝子発現を評価した。その結果、骨分化培地にPRPを添加した群の方が、細胞の増殖率は著明に上昇し、早期に骨芽細胞マーカーの遺伝子発現が認められることが判明した。この結果からPRPを併用することで、より効率的にDFATから骨誘導を行うことができる可能性が示唆された。骨分化培地にPRPを添加した群の方が、細胞の増殖率は著明に上昇し、早期に骨芽細胞マーカーの遺伝子発現が認められることが判明した。この結果からPRPを併用することで、より効率的にDFATから骨誘導を行うことができる可能性が示唆されたためラット頭蓋冠欠損モデルを作製しており、in vitro培養骨を移植する予定である。ゲノム変異性安全性試験で安全性を確認したうえで、自己多血小板血漿と複合化し、培養骨を作製する。小動物での研究をスタートさせた。ラットDFATsの獲得は,採取された脂肪組織を細切し,コラゲナーゼ溶液中処理する。得られた成熟脂肪細胞を通常培地(DMEM + 20%FBS)で完全に満たされたフラスコに播種し,脂肪細胞がフラスコ内側の天井表面に接着するようフラスコの接着面を上方にして,培養する。7日後,培地を除去し,細胞がフラスコ底面に位置するようにフラスコを反対にし,通常培養を開始する。上記のプロセスを経て作製された細胞がDFATsである。ラットDFATsに特異的な抗体を用いて免疫染色を行い、ファックスを用いて解析を行ったところ得られた細胞がDFATsであることが明らかとなった。ヒトPRP同意を得た健康成人より全血を採血し、2回遠心法でPRPを調製した。PRPの血小板数を測定し濃縮率を測定した。このPRPに活性化処理を行い、ゲル化することで足場材料としても使用できることを確認した。ラットにおいてDFATsの作製が可能となった。またヒトPRPの調整も可能にしたから。

この結果からPRPを併用することで、より効率的にDFATから骨誘導を行うことができる可能性が示唆されたためDFATsのゲノム不安定性と造腫瘍性安全性に関する評価を行う。具体的には、DFATsを長期、単一培養することであえてゲノム変異を誘発するDFATs株を作製する。デジタルPCR法によってゲノム変異マーカーの発現を定量する。ラット頭蓋冠欠損モデルを作製しており、in vitro培養骨を移植する予定である。ヒトDFATsの培養を行わなかったため。成長因子の費用がかからなかった。分子生物学的解析に関わる費用の使用が少なかったため。次年度は遺伝子解析、タンパク解析についても積極的に実験を行う。