hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
押出し加工による穴付リブを有する管

穴付きリブを有する管を製造するための押出し加工機を試作し,押出加工の実験を行った.押出し加工の数値解析を行い,この加工法の特徴を明らかにした.管材の成形において重要となる管肉厚が,本加工法において成形に与える影響について検討を加えた.部材を鉛とアルミニウムとした.管肉厚が薄くなると押出し比が増加し,接合に適したガイド位置が低くなる.薄肉薄においても加工条件を適正化することで厚肉管と同様に,接合強度の向上が確認できた.さらに,リブと管の接合強度についても実験的に調べ,最適値の検討を行った.管の形状を円形にしているが,ガイド位置等がこの断面形状に及ぼす影響とその理由について検討を行った.数値解析により薄肉化とガイド位置の変化による成形品への影響を調べ,リブの変形量を定量的に示した.このことによって,リブと管の接合強度や加工精度が最適となる加工条件を明らかにした.穴付きリブを有する管を製造するための押出し加工機を試作し,押出加工の実験を行った.押出し加工の数値解析を行い,この加工法の特徴を明らかにした.管材の成形において重要となる管肉厚が,本加工法において成形に与える影響について検討を加えた.部材を鉛とアルミニウムとした.管肉厚が薄くなると押出し比が増加し,接合に適したガイド位置が低くなる.薄肉薄においても加工条件を適正化することで厚肉管と同様に,接合強度の向上が確認できた.さらに,リブと管の接合強度についても実験的に調べ,最適値の検討を行った.管の形状を円形にしているが,ガイド位置等がこの断面形状に及ぼす影響とその理由について検討を行った.数値解析により薄肉化とガイド位置の変化による成形品への影響を調べ,リブの変形量を定量的に示した.このことによって,リブと管の接合強度や加工精度が最適となる加工条件を明らかにした.押出し加工による穴付きリブを有する管を試作するための押出し加工機を設計し,製造を行った.この加工機は,2つのサーボモータを有しており,押出し速度を正確にコントロールするとともに,マンドレルの位置をも正確に制御することが可能である.そして,その管を製造するための押出加工部のダイスの設計を行い,ダイスの製造を行った.以上の加工機とダイスを用いて,管を製造するための加工実験を行った.用いた材料は,A1050である.さらに,同じ条件においての数値シミュレーションを行い,総合的な検討を行った.その結果,この加工法の特徴を明らかにした.マンドレル先端の形状およびマンドレルとダイ間の距離が,この管を製造する時の重要なファクターとなることを明らかにし,押出し加工による穴付きリブを有する管の製造法が確立された.来年度は,押出し加工において重要なファクターとなる押出し加工温度について,その温度を変化させ,実験と数値シミュレーションによって検討を加える.前年度試作した押出加工によって、押し出し加工を行い、実験的検討を行った。押出し速度を正確にコントロールするとともに,マンドレルの位置が押出し加工において重要なファクターとなる。マンドレル先端の形状およびマンドレルとダイ間の距離が,この管を製造する時の重要なファクターとなることを明らかにし,押出し加工による穴付きリブを有する管の製造法が確立された.さらに、押出し加工温度について,その温度を変化させ,実験と数値シミュレーションによって検討を加えた.押出温度は350°Cから550°Cまでの幅で実験を行った。この加工法の特徴を明らかにし、その結果を以下に記述する。(1)ガイド位置が高いほど接合強度は上昇した。(2)押出し温度が高いほど接合強度は上昇した。(3)接合部の引張試験を行った結果、管とリブの接合部で破断したため、接合は不完全であった。(4)接合強度は、母材の強度に対して60%の引張り強度が得られた。来年度は,熱交換器として、より実際的な工業的に用いられるように、薄肉化と小経化について実験的および解析的に検討を加える。前年と前々年度の押出し加工に関する実験と数値解析を行い,以下に示す結果を得た.管材の成形において重要となる管肉厚が,本加工法において成形に与える影響を明らかにした.実用化を目的として本年度は,部材を鉛からアルミニウムに代えた.そのために特に加工過程についても実験的に検討を加えた.管肉厚が薄くなると押出し比が増加し,接合に適したガイド位置が低くなるが,薄肉管においても加工条件を適正化することで厚肉管と同様に,接合強度の向上が確認できた.さらに,リブと管の接合強度についても実験的に調べ,最適値の検討を行った.管の形状を円形にしているが,ガイド位置等がこの断面形状に及ぼす影響とその理由について検討を行った.

数値解析により薄肉化とガイド位置の変化による成形品への影響を調べ,リブの変形量を定量的に示した.以上のように,本研究では押出し加工の一工程で穴のあいたリブを製造する加工法を提案し,その可能性を示した.提案した加工法は新しい加工法であるため,工業的実用化に向は,リブとなる板材の供給長さの問題,押出し設備や生産性などの設備的な問題や,構造材として用いる管材に対する曲げなどの二次加工における成形性など,間接的な課題が山積している.多く存在する.しかしながら,本研究により従来方法では成形困難であった形状を可能にし,構造材や熱交換器としての可能性を示したことにより,本研究が工業技術の発展に寄与するものと考えている.
カルニチン代謝異常と心筋の脂質系シグナル伝達機構の研究

全身性カルニチン欠損症モデルであるJVSマウスでは、心肥大が誘発されるが、その正確な機序はほとんど明らかにされていない。このモデルではカルニチン補充により心肥大が抑制されることや心筋に脂肪が蓄積されることがわかっているので脂質関連の細胞内刺激伝達系の異常による心肥大であるとの仮説を立て検証した。このモデルに近い、カルニチンの心筋内流入を阻害する薬剤であるcarnitine-palmitoyltransferase I阻害剤のetomoxirの投与による心肥大を比較検討した。心体重比は8週齢でコントロール群と比較して、JVS群で2.5倍、etomoxir群で1.3倍と増加していた。4週令のJVS群において、すでに心筋の1,2-diacylglycerol(以下DAG)量はコントロール群と比べ増加傾向にあった。8週令にてJVS、etomoxir群にて著明に増加していたが、カルニチンにより肥大を抑制できたJVS群と比べ有意に減少していた。ceramide量に関しては変化認められなかった。心筋内DAGの脂肪酸分画はJVS群では4、8週令での脂肪酸組成に相違はなく、18:1(n-9)、18:2(n-6)の著明な増加を認めた。etomoxir群でも同じ脂肪酸組成パターンを示した。他の脂質の脂肪酸組成をDAGと比べるとJVS群においてphosphatidylcholine(以下PC)とDAGの脂肪酸組成パターンはよく似ていたが、phosphatidylinositol(以下PI)においても18:1(n-9)、18:2(n-6)の増加は認めた。trigricerideに関してはほとんど相同性を認めなかった。上昇した1,2-DAGはその脂肪酸組成からPC由来が主と考えられるが、PI由来も関与する可能性が示唆された。以上より、今回の遺伝的に生じた心肥大モデル(JVS)、etomoxirによる心肥大モデルの両方のβ酸化障害モデルにおいて、1,2-DAGの量、及びその脂肪酸組成の変化は心肥大のシグナルとして重要と考えられた。エネルギー産生障害で心肥大が起こることが知られているが,その擁序は不明である。近年,カルシニュ-リン経路の活性化により心肥大が起こることが明らかにされ、圧負荷心肥大モデルにおいてもカルシニューリン経路の関与が報告された。そこで、全身性カルニチン欠損症モデルであるJVSマウスを用い、脂肪酸酸化障害による心肥大とカルシニューリン経路の関連を検討した。JVS/コントロールマウスを用い、4、8週令で心体重比、心収縮能、カルシニューリン活性を測定。心肥大の程度は心筋厚、心筋細胞幅を計測し評価した。さらに4週から8週までカルシニューリン特異的阻害薬、FK506を0.5及び1.0mg/kg/day/mouse皮下投与し、心肥大に与える影響を調べた。また、心肥大に伴うskeletal α-actin、sarcoplasmic reticulum Ca2_<+->ATPase(SERCA2)、phospholamban(PLB)のmRNA発現を競合的RT-PCR法を用い評価した。JVSマウスは生後徐々に心肥大の程度が進展し、心体重比は8週令で最大となった。JVSマウスは8週令でコントロールに比し、血圧が低い傾向があり、心収縮能は低下していた。また、JVSマウスの心収縮能はFK506投与により影響を受けなかった。

JVSマウスのカルシニューリン活性は4週令でコントロールに比し有意に高く、FK506投与によりカルシニューリン活性は一部抑制された。JVSマウスにおいて、心肥大はFK506投与により完全には抑制されなかったが、有意に軽減した。JVSマウスではSERCA2、skeletalα-actin mRNA発現が増加しており、FK506投与によりSERCA2発現は減少した。カルシニューリン経路の抑制によりJVSマウスの心肥大は軽減した。エネルギー産生障害モデルの心肥大にもカルシニューリン経路の関与が示唆された。心筋の脂肪酸酸化障害を含むエネルギー産生障害により、心肥大が誘発されるが、その正確な機序はほとんど明らかにされていない。そこで脂肪酸酸化障害によるJVSマウスの心肥大と、カルニチンの心筋内流入を阻害する薬剤、carnitine-palmitoyltransferase I阻害剤であるetomoxirの投与による心肥大を検討した。心体重比は8週齢でコントロール群と比較して、JVS群で2.5倍、etomoxir群で1.3倍と増加していた。4週令のJVS群において、すでに心筋の1,2-diacylglycerol(以下DAG)量はコントロール群と比べ増加傾向にあった。8週令にてJVS、etomoxir群にて著明に増加していたが、カルニチンにより肥大を抑制できたJVS群と比べ有意に減少していた。ceramide量に関しては変化認められなかった。心筋内DAGの脂肪酸分画はJVS群では4、8週令での脂肪酸組成に相違はなく、18:1(n-9)、18:2(n-6)の著明な増加を認めた。etomoxir群でも同じ脂肪酸組成パターンを示した。他の脂質の脂肪酸組成をDAGと比べるとJVS群においてphosphatidylcholine(以下PC)とDAGの脂肪酸組成パターンはよく似ていたが、phosphatidylinositol(以下PI)においては18:1(n-9)、18:2(n-6)の増加は認めるものの、その脂肪酸組成パターンにはばらつきがあった。trigricerideに関してはほとんど相同性を認めなかつた。上昇した1,2-DAGはその脂肪酸組成からPC由来が主と考えられるが、PI由来も関与する可能性が示唆された。以上より、今回の遺伝的に生じた心肥大モデル(JVS)、薬理学的に作られた心肥大モデル(etomoxir-treated mice)の両方のβ酸化障害モデルにおいて、PKCの活性化物質である1,2-DAGの量は増加し、さらにその脂肪酸組成も変化し、その中でもシグナルとして考えられている脂肪酸、一価不飽和脂肪酸である18:1(n-9)、多価不飽和脂肪酸である18:2(n-6)の有意な上昇が認められた。従って、1,2-DAGの量、及びその脂肪酸組成の変化は心肥大のシグナルとして重要と考えられた。
交感神経活動の長期的解析に応用できる生体電極およびテレーメーター送受信器の開発

本研究の目的は、異なる生理機能を持つ臓器群に広く分布する交感神経活動を安定かつ長期記録するため、微細な交感神経に合わせた超小型生体電極そして交感神経活動を無線計測できるような埋め込み型送信器を開発する事であった。以下に研究成果の概要を記載する。1超小型生体電極の開発従来型電極の30分の1である容積約2mm^3の超小型生体電極を製作した。神経活動検出部を一対の導電性高分子ゴムで構成しその間を非導電性ゴムで絶縁した。高分子ゴムを接着剤で接合させ電極コア構造を強化した。金属リード線を接着後、電極表面をシリコン膜で被覆した。交感神経活動の信号帯域(50Hz-3kHz)における生体電極のインピーダンスは約10kΩと低く生理食塩水に1ヶ月間浸した場合でもインピーダンス特性や形状は変化しなかったので、長期間の体内埋め込みに利用可能である。2麻酔ラットの腎神経活動記録への応用試作した生体電極を麻酔ラットの腎神経束に応用し、装着方法、電気的ノイズおよびS/N比を既存のコラーゲン電極や金属電極と比較した。電極抵抗やノイズはやや大きかったが電極の装着は容易であり腎交感神経活動をS/N比良く記録できた。以上の研究成果をTechnical noteとしてJpn.J.Physiol.誌に発表した(53:61-64,2003)。3小型テレメーターの試作交感神経活動は数μVという微弱な電圧信号であるため、送信器作製上の重要な点はノイズ軽減化と信号伝送特性の広帯域化である。入力換算2-5μVである低ノイズ特性および交感神経活動と等しい周波数特性を持つデジタル変調送信器を試作したが、その形状は4x5x0.5cmでありネコやウサギ等中型動物に埋め込み可能であった。ラットやマウスなど小動物の体内埋め込みにはICワンチップ化による一層の小型軽量化が必要であり、これは残された課題である。交感神経系は循環器系、泌尿器系、消化器系、運動系、内分泌系など異なる生理機能を持つ末梢臓器群に広く分布する。本研究の目的は自由行動小動物から交感神経活動群を安定かつ長期間記録できるように微細な交感神経束に合わせた1mm^3サイズの超小型生体マイクロ電極を開発することそして多チャンネルの交感神経活動群を遠隔計測できるような体内埋め込み型テレメーターを開発し意識動物の異なる生理機能を持つ複数の臓器から交換神経活動を多元遠隔計測することである。今年度は、小動物(マウス、ラット、ウサギ、ネコ等)の末梢臓器に分布する交感神経活動群を長期間安定に記録するため、超小型生体マイクロ電極を製作した。(1)超小型生体電極の開発容積約1mm^3である超小型生体電極の検出部を導電性高分子ゴムで構成し、その間を非導電性ゴムで絶縁した。高分子射出成形法を用いて、金型から生体電極を高精度で成型加工した。この電極サイズは従来の電極の30分の1である。金属リード線を電極部に接着後、電極外表面を絶縁性ポリウレタンまたはシリコンで被覆した。(2)超小型生体電極の特性試験と麻酔動物の交感神経活動記録への応用開発した生体電極インピーダンスの周波数特性を生理食塩水中で計測した。交感神経活動の信号周波数帯域(50Hz-5kHz)において電極インピーダンスは約10kΩと前置増幅器の入力インピーダンスに比べて低かった。また長期間(約1ヶ月程度)

生理食塩水中に生体電極を浸しておいてもインピーダンス特性や形状は変化しなかったので、開発した生体電極は長期間の体内埋め込みに応用可能である。麻酔ラットの腎臓交感神経に試作した生体マイクロ電極を装着し、交感神経活動を記録できるか否かを調べた。電極の装着方法、電気的ノイズの大きさおよびS/N比に関して既存のコラーゲン電極や金属電極と比較検討した。その結果、電極抵抗やノイズはやや大きかったが、交感神経活動をS/N比良く計測することができた。交感神経系は循環器・泌尿器・消化器・運動系・内分泌系など異なる生理機能を持つ末梢臓器群に広く分布する。本研究の目的は、動物から交感神経活動群を安定かつ長期間記録できるように、微細な交感神経束に合わせた1mm^3サイズの超小型生体マイクロ電極を開発する事そして多チャンネルの交感神経活動群を無線計測できるような埋め込み型テレメーターを開発し、意識動物の異なる生理機能を持つ複数の臓器から交感神経活動を多元遠隔計測する事である。平成13年度に試作した超小型生体マイクロ電極の改善ならびにテレメーターの試作を行った。(1)超小型生体電極の改良および交感神経活動記録への応用超小型生体電極の改良点として、高分子ゴム部分を接着剤で接合させ電極コア部分の構造を強化した。最適なシリコン材料および溶剤を探索し、電極表面をシリコン膜で薄く丈夫に被覆した。また電極とリード線の接着およびリード線端に3ピン小型コネクタを外れないように固定した。試作した生体マイクロ電極を麻酔ラットの腎神経束に応用したところ、腎交感神経活動を良いS/N比で記録可能であった。以上の電極試作に関する研究をTechnical note論文としてまとめJapanese J. Physiology誌に発表した(53:61-64,2003)。(2)超小型テレメーターの試作意識下で記録できる交感神経活動は10μV程度という微小な電圧信号である。超小型テレメーター作製上の重要な点はノイズ軽減化と信号伝送特性の高帯域化であった。市販の大型高性能生体アンプのpeak-to-peakノイズレベルは入力換算において2-5μV程度であり、これと同程度の性能を持つ小型増幅回路ならびに交感神経活動の信号帯域である50Hz-3kHzと等しい周波数特性を持つデジタル変調テレメーター回路が要求された。この交感神経活動の記録に要する性能を満たすテレメーター回路を試作できたが、その形状は4x5xO.5cmでありネコやウサギなど中型動物の体内には埋め込みが可能であった。しかし、ラットやマウスなど小動物の体内埋め込むには、増幅器や伝送回路のICワンチップ化による一層の小型軽量化が必要であり残された課題である。
日本と韓国における市民性に関する比較教育史研究

本研究では,日本と韓国の社会科教育史研究者の共同研究体制によって,両国における市民性が,学校教育の中で過去にどのように育成されてきたか,そして現在ではどのように形成されようとしているかを,両国のカリキュラムと授業実践を中心に他国の動向も視野に入れながら,比較と歴史の視点から解明を行い,その知見を活用した両国共通の新たな市民性カリキュラム開発の視点を明示した。本研究は,日本と韓国の社会科教育史研究者の共同研究体制によって,両国における市民性が,学校教育の中で過去にどのように育成されてきたか,そして現在ではどのように形成されようとしているかを,両国のカリキュラムと授業実践を中心に他国の動向も視野に入れながら,比較と歴史の視点から明らかにするとともに,その知見を活用した両国共通の新たな市民性カリキュラムの開発までを目的とするものである。今年度は,日本と韓国での3回の研究委員会と4回のワーキング会議を行いながら,日韓両国の現在と過去の社会科カリキュラムを市民性の視点からとらえ直す協議を展開した。その際に,メンバー間で市民性の内実についての共通理解をはかることに重点を置きつつ,各自の専門性をベースにした提案を持ち寄り検討する手法で協議を進めた。研究委員会とワーキング会議以外にも,日韓の全メンバーでグローバル教育学会に参加を行い,グローバルな市民性についての知見や議論を深めた。また,日韓のほとんどのメンバーで,お茶の水女子大学附属小学校で研究開発が進められている市民科の公開研究会にも参加を行い,先進的な市民性教育の現状把握も行った。なお,協議を進める中で,韓国の中学生を対象とした市民性に関する調査も実施することとなった。次年度には,その調査報告及び全体の研究成果に関する中間報告を日本及び韓国の全国学会で発表する準備にも着手した。今年度は,日本と韓国及び中国と英国での3回の研究委員会とワーキング会議及び現地調査を行いながら,日韓両国の社会科における市民性育成の現状と経緯に関する検討を積み重ねた。特に昨年度に実施した韓国の中学生を対象とした市民性に関する調査結果の分析を進めて,10月に開催された全国社会科教育学会の全田大会においては,「市民性に関する比較教育史研究-日本と韓国の調査をもとに-」の題目で中間的な報告を行った。12月には大阪教育大学で開催された全国社会科教育学会と韓国社会教科教育学会の第1回研究交流会においても,「日韓比較社会科教育史共同研究-科研費「日本と韓国における市民性に関する比較教育史研究」申間報告-」のタイトルで成果の報告を実施した。今年度は,日本と韓国に加えて中国と英国の研究者に対して,本研究の進捗状況の説明を行い,各国の視点から見た日韓両国の市民性教育の現状と経緯に関する聞き取り調査も行った。日本と韓国の社会科教育史研究による共同研究が本研究の主眼ではあるが,研究視点の固定化を回避するためにも,中国と英国の視点を参考にしながら,更に検討の蓄積を行った。最終年度となる次年度には日本と韓国において,中国と英国の研究者も交えた連続シンポジウムを開催する方針も決定した。最終年度となる本年度には,日本と韓国及びドイツでの3回の研究委員会とワーキング会議及び現地調査を行いながら,日韓両国の社会科における市民性育成の現状と経緯に関する検討結果の整理を経て,2012年9月と11月には日韓連続シンポジウムを開催した。大韓民国慶尚大学校での韓国シンポジウムにおいては,日韓両国のメンバーとともに中国の研究協力者にも登壇いただき,「東アジア市民性教育の変遷ー日韓中の社会認識教育を中心にー」をテーマに研究成果の報告と幅広い議論を行った。続く立命館大学での日本シンポジウムでも日韓両国のメンバーに加えて英国の研究協力者を招聘して,「市民性教育の歴史的転回ー日韓英の地理・歴史・公民教育を中心にー」をテーマに引き続き,研究成果の報告と連続的な議論を展開した。最終的には,三年間の研究の成果として,全6章からなる研究報告書の作成も行った。報告書の内容は,日本と韓国における市民性と資質育成の歴史的検討,米国・英国・中国における市民性と資質育成の歴史的検討,市民性調査における日本と韓国の子どもたちの市民性の結果と分析,変遷と比較から考える今後の日本と韓国の市民性カリキュラムのあり方,の4点について特に重点的に研究の成果を整理した。

本研究は,日本と韓国の社会科教育史研究者の共同研究体制によって,両国における市民性が,学校教育の中で過宏にどのように育成されてきたか,そして現在ではどのように形成されようとしているかを,両国のカリキュラムと授業実践を中心に他国の動向も視野に入れながら,比較と歴史の視点から明らかにするとともに,その知見を活用した両国共通の新たな市民性カリキュラムの開発までを目的とするものである。今年度は,ほぼ当初の計画通りに日本と韓国及び中国と英国での3回の研究委員会とワーキング会議及び現地調査を行いながら,日韓両国の社会科における市民性育成の現状と経緯に関する検討を積み重ねることができたことから,現在までの研究の達成度はおおむね順調に進展していると言える。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度が本研究の最終年度にあたることから,9月に韓国において,11月には日本において研究成果の報告と更なる議論を行うための日韓連続シンポジウムの開催を計画している。9月の韓国シンポジウムにおいては,日韓の研究メンバーはもちろんのこと第三国の視点からも研究成果を確認してもらうために中国の研究者にも登壇の依頼を行い内諾を得ている。11月の日本シンポジウムでも同様に英国の研究者に登壇を依頼して,こちらも内諾を得ている。最終年度においては,9月と11月のシンポジウムの準備を進める中で研究成果の整理を行いながら,シンポジウムでの議論を通して更に検討を深めて来年度末に刊行予定の最終成果報告書の作成までも進める予定である。
機械学習を用いた嚥下造影検査診断補助システムの開発

本研究においては、画像解析技術を用いて、嚥下造影検査より抽出される口腔、咽頭、食道などの各器官の位置や運動、咀嚼や嚥下に伴う食物の流入距離、時間、方向などのデータを数値化し、得られたデータを解析し、人工知能(AI)を用いて繰り返し機械学習を行うことにより、誤嚥の臨床指標を推測するアルゴリズムを検討することを目的としている。本年度は、上記データ取得のために、嚥下造影撮影機器と市販の画像解析ソフトの連携にて検討を行った。いくつかのソフトが本研究の目的に合致できることを確認し、実際に患者のデータを採得し解析を進めた。これまで、約200名の患者のデータの取得を行い、データの解析を進めている。誤嚥を示した者と示さなかったものの間で嚥下造影検査検査結果の際を検討した。検査項目は、下記とした。舌骨体前下点変位量(舌骨変位量)(前方、上方)および甲状軟骨前上端点変位量(甲状軟骨変位量)(前方、上方)。その結果、嚥下開始時の甲状軟骨の位置が下方に位置している患者に誤嚥を認めた。甲状軟骨の前方変位量が少ない患者に誤嚥を認めた。今後、様々な計測値を検討することにより、誤嚥や咽頭残留といった事象と関連付けられる特徴量と明らかにしていく。当院に通院する嚥下障害患者は多く、それら患者に対する嚥下造影検査の画像をPCに取り込み、解析を進めている。人的負担の大きい作業であるが、解析をスピードアップするために、自動化の試みを始めている。おおむね良好に進行している。画像診断にかかる時間が長時間であり、より効率よく解析できるように自動化を図れないか検討する。今後、誤嚥症例をより多く集めることにより、解析を進めていく。
２型糖尿病における骨質劣化および骨折リスクに関する研究

AGE3による骨芽細胞分化抑制において、骨質関連因子であるTGF-βの介在の有無を検討した。<方法>マウス骨髄間質細胞由来のST-2細胞株を用い、BMP-2 100ng/ml、アスコルビン酸、βグリセロリン酸エステル添加により骨芽細胞へ分化誘導した。AGE3は200ug/mlを添加した。TGF-βのmRNA発現および蛋白濃度については各real-time PCR、ELISAにて検討した。石灰化に関してはAlizarin Red染色とその定量にて検討した。また、AGE受容体(RAGE)のsiRNAをトランスフェクションし、AGE3により抑制された石灰化が回復するか検討した。<結果>AGE3の添加により細胞内におけるTGF-βのmRNAレベルが添加前と比較して3日目には有意に増加し、7日目で前値の150%と増加した(p<0.01)。細胞内および培養上清のTGF-β濃度は各々1日目、5日目時点でコントロール群と比較し有意に増加し、7日目時点で各533%、110%と増加した(p<0.01)。AGE3添加により石灰化は、21日目の時点で添加前の約28%へと抑制されたが、TGF-βI型受容体阻害剤(SD-208 1.0uM及びSB431542 3.0uM)の添加により21日目には各々113%、131%とほぼ完全に回復した(p<0.01)。また、SD-208による石灰化回復効果には用量依存性が認められた。さらにRAGEのsiRNAトランスフェクション(80%confluent時に75nM添加)により、RAGE発現を部分的にdown-regulateすると、AGE3により抑制された石灰化も部分的に回復した(p<0.05)。<結論> AGE3は骨髄間質細胞のRAGEに結合しTGF-βの発現・分泌を促進し、その石灰化を抑制することが判明した。他の合併症と同様に糖尿病患者における骨質劣化においてもTGF-βが関与し、AGEsは骨でのTGF-β発現を増加し骨形成低下を惹起することが示唆された。TGF-β阻害剤はこの骨形成低下を回復することにより、糖尿病における骨質劣化の治療薬となる可能性が考えられた。上記の研究はEndocrinologyに受理され出版予定である。培養細胞実験に使用する薬品の使用量が予定よりも少なかったため。次年度の実験計画の遂行に使用する。
相互情報量によるディジタル医用画像の総合的画質評価法の確立

本研究では,情報理論における相互情報量に基づくディジタル医用画像の総合的画質評価法を確立することを目的として,画像のノイズ特性,解像特性,コントラスト特性の3つの特性と相互情報量の相関関係を明らかにし,提案手法の優位性と汎用性を実証した。また、解像特性とノイズのトレートオフの関係について解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにした。さらに、相互情報量という画質の評価尺度を異なるモダリティ画像、特にマンモグラフィ画像の画質評価への応用展開を行い、その有用性を確認した。以上の結果から、相互情報量によるディジタル医用画像の総合的画質評価法の確立ができたと考える。本研究は、画質の物理特性の中で特に重要な位置づけである解像特性とノイズのトレートオフの関係について解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにし、更に相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価へと展開し、この相互情報量による医療用画像の総合的画質評価法を確立することが目的である。我々は今年度、研究・実験を通じて次のことを明らかにした:・検出量子効率(DQE)の測度に対する相互情報量による評価法の優位性を確認できた。本研究は、画質の物理特性の中で特に重要な位置づけである解像特性とノイズのトレートオフのかんけいについて解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにし、更に相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価へと展開し、この相互情報量による医療用画像の総合的画質評価法を確立することが目的である。我々は今年度、研究・実験を通じて次のことを明らかにした:・相互情報量を異なるモダリティ画像、特にマンモグラフィの画質評価への応用展開の有用性を確認できた。具体的に、相互情報量による画質評価法を、ウェーブレットしきい値処理を施したマンモ画像に応用し、最適な画質改善をもたらすウェーブレット基底関数の選択手法を提案できた。本研究は,画質の物理特性の中で特に重要な位置づけである解像特性とノイズ特性のtrade off(トレードオフ)の関係について定量的に解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにし,更に相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価へと展開し,この相互情報量による医療用画像の総合的画質評価法を確立することが目的である.我々は今年度,研究・実験を通じて次のことを明らかにした: (1)いままでまだいくつか未解明のトレードオフの詳細について、再実験・追加検討を行うことで,相互情報量は,異なるモダリティ画像に対する評価も可能であることを確認できた.(2)相互情報量によるディジタルマンモ画像の画質評価実験の方法の開発とその有効性を行い、その有効性を確認できた.また,シミュレーション及びファントム実験から,画像コントラストが一定の場合の解像特性とノイズ特性の総合画質へ寄与率を定量的に明らかにできた.(4)相互情報量による画質評価法を,ノイズ低減策としてウェーブレットしきい値処理を施したマンモ画像に応用し,最適な画質改善をもたらすウェーブレット基底関数の選択手法について研究を行い,相互情報量による画質の評価の有効性を確認できた.本研究は、画質の物理特性の中で特に重要な位置づけである解像特性とノイズのトレートオフの関係について解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにし、更に相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価へと展開し、この相互情報量による医療用画像の総合的画質評価法を確立することが目的である。本研究は,画質の物理特性の中で特に重要な位置づけである解像特性とノイズ特性のtrade off(トレードオフ)の関係について定量的に解明すると共に両特性の画質へのそれぞれの寄与率を定量的に明らかにし,更に相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価へと展開し,この相互情報量による医療用画像の総合的画質評価法を確立することが目的である.現在までのところ,おおむね順調に進展している.平成23年7月に札幌で開けれた電子情報通信学会・医用画像部会の研究会で、「離散定常ウェーブレット変換の展開係数の階層的相関関係を利用したマンモグラムのノイズ低減」について発表を行った.発表内容から、以下の結論を得ることができた:相互情報量による画質評価法を,ノイズ低減策としてウェーブレットしきい値処理を施したマンモ画像に応用し,最適な画質改善をもたらすウェーブレット基底関数の選択手法について研究し,相互情報量による総合的画質評価の有効性を確認できた.平成25年度の研究計画・方法:相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価への応用展開の有効性の解析を行う。1相互情報量によるMR画像の画質評価実験の方法の開発とその有効性の確認を行う:MR画像の場合では、イメージング方式や撮像条件による画質の変化の程度を定量的に解析し、相互情報量による評価法の有効性を行う。2相互情報量による超音波画像の画質評価実験の方法を開発し、その有効性を行う:

比較的に画質がやや劣る超音波画像の場合の相互情報量による評価に関する問題点やその原因を調べ、対応策を調べる。平成24年度の研究計画・方法:(1)検出量子効率(DQE)の測度に対する相互情報量による評価法の優位性の確認.DQE(Detective Quanta Efficiency)を求めるためには,MTF(modulation transfer function),NPS(noise power spectra),入射X線光子数などの精度の高い測定と煩雑な計算が必要となる.本研究項目では,DQEによる評価結果と,相互情報量による評価法を用いる評価結果との比較検討を行い,相互情報量による評価法の優位性を明らかにする.(2)相互情報量を異なるモダリティ画像の画質評価への応用展開の有効性の解析.相互情報量によるDR画像の画質評価実験の方法の開発とその有効性の確認を行う.・次年度は、当初計画どおりに研究費を使用する予定。50万円以上の物品購入は無い。・1回の国際会議に出席し成果発表を行うたねの旅費。・3回の国内学会に出席し成果発表を行うための旅費。・英語論文の英語校正費と投稿費の支出。
文化のグローバライゼーションに関する社会学的分析

本研究の主眼は,(1)「文化グローバル化」に関連した欧米系の文献を学際的観点から収集,整理し,(2)これをもとに,社会学理論の文脈での有効な分析図式を作成すること,さらに,(3)グローバル文化の国際比較研究を計画すること,であった。(1)の文献研究に関しては,80年代以降のものに重点を置いた(70年代以前については,拙著『文化と価値:文化体系論ノート』(1977)および『T.パーソンズ文化システム論』(訳,解説,1991)において扱った)。グローバル現象については,60年代のR.Aron,A.Ethioniらのinternational reration分析に発して,直接にはI.Wallerstein,A,Giddensらの業績が顕著であるが,文化との関連でこの問題を扱ったものは,M.Featherstone,R.Robertson,B.S.TurnerといったSage出版グループの研究成果にみるべきものが多い。米国のG.RitzerによるMcDonaldizationの研究は,伝統的社会学理論の延長上に消費文化のグローバル化を分析したもので注目に値する。(2)以上の先行研究を参考にしつつ,社会学理論の文脈で次のような分析図式を作製した。つまり,まず第一に,文化の構成要素(文化システムの下位システム)を細分化し,二つの軸(globalize-localize,集積性の高いもの-集積性の低いもの)を設定する。これによって分類された四次元の文化要素が,不均衡に変化,発展し,社会システムの構造化の要因をなしていた文化の機能が低下し,文化と社会の両システムのズレが増大してゆく,という理論的帰結を得た。これについては,1996年7月フィンランド,タンペレ大における国際学会で発表した。(3)については,B.S.Turnerをリーダーとして,Generation Study of the Post War Elite研究を発足させ,共有文化(グローバル文化)の持続性について,数ヶ国の比較研究に着手しつつあるが,現在B.S.Turnerによるオーストラリアにおける予備調査が進行中である。
酸化ストレスと骨吸収に関連した新規オートファジー制御因子の機能解明

破骨細胞は骨を溶かす細胞であり、過剰な骨吸収は骨粗鬆症の原因である。これまで研究代表者は、酸化ストレス応答系であるKeap1-Nrf2システムが破骨細胞分化に重要な役割を持つことを明らかにしてきた。最近我々は、Nrf2遺伝子欠損細胞において、高い発現を示す新規オートファジー制御因子を同定し、その遺伝子ノックダウン破骨細胞では、骨吸収能が低下することを発見した。本研究では、本遺伝子ノックダウン細胞や過剰発現細胞を作製し、骨吸収に対する機能の解明と、その細胞内局在、結合タンパク質の同定を行う。遺伝子欠損マウスを作出し、分子レベルと個体レベルで機能を解明する。
小胞体出口部位ERESにおけるCOPII小胞形成機構の解析

小胞体からの物質輸送を担うCOPII小胞は小胞体膜上の小胞体出口部位ERESで形成される。Sec16はCOPII小胞の形成ならびにERESの構築に必須因子である。本研究ではその機能解析を行い、Sec16は膜上で自己集合により複合体を形成していることを明らかにした。またSec16はCOPIIコートタンパク質による低分子量GTPaseSar1のGTP加水分解の活性化を制御していること明らかにした。真核細胞において、小胞体からゴルジ体への輸送は小胞体膜上でCOPIIコート因子がSar1のGTP加水分解活性を制御することにより形成されるCOPII小胞を介して行われる。細胞内でCOPII小胞の形成は小胞体出口部位(ERES)で行われている。小胞体膜上においてこのような特異的な領域の形成機構、またERESにおけるCOPII小胞形成の調節機構の詳細はまだ明らかにされていない。一方、生体内においてCOPII小胞形成必須因子Sec16がERESの形成に関与するがその詳細な機能は未知のままである。本研究ではSec16によるERES形成機構の解析を目的としている。Sec16の機能解析が進展していない原因の一つにSec16は精製することが非常に難しい性質を持つことが挙げられる。これに対し本研究代表者は比較的高効率に高純度なSec16を精製することを可能とした。まずこの精製Sec16を用いCOPII小胞形成に関わる一連の反応過程におけるSec16の機能的役割を調べた。トリプトファン残基由来の蛍光の変化を指標としてGTP結合Sar1からGDP結合型への構造変化を調べると、Sec16がCOPIIコート因子によるSar1のGTP加水分解の制御に影響を与えることがわかった。またSec16はそのC末端を介してCOPIIコート因子と相互作用し、この相互作用がGTP加水分解の制御に関与していることが示唆された。以上の結果よりCOPII小胞形成におけるSec16の役割の一端が示唆された。今後更なる解析を進めるために、研究実施計画に示した平面膜系を用いたSec16の機能解析を行っていく。真核細胞における小胞体からゴルジ体への輸送を担うCOPII小胞は小胞体上のERESと呼ばれる特定の領域で形成される。本研究課題ではCOPII小胞形成必須因子であるSec16によるERESの形成および、そのERESにおけるCOPII小胞形成制御機構の解明を目的としている。まず平成22年度までにSec16がそのC末端領域を介して、COPIIコート因子によるSarl GTPase活性化能を抑制していること明らかにした。平成23年度は昨年度に引き続き精製Sec16を用いたin vitro完全再構成実験系ならびに人口脂質平面膜系を用いた解析を行った。まずin vitro実験系によりSec16のC末端領域がCOPIIコート因子複合体のSec23/Sar1複合体に相互作用することがわかった。そしてこのC末端領域による相互作用はCOPIIコート因子のSec31サブユニットがSec23に結合することを阻害することを明らかにした。これらの結果より、Sec16はその分子上の別々のドメインによりCOPIIコート複合体の各サブユニット間の相互作用を調整し、COPIIコートによるSar1の活性化を制御していることが示唆された。そしてCOPII小胞形成反応におけるSec16の役割を詳細な分子メカニズムモデルとして初めて提唱することができた。次にSec16の人口脂質平面膜系での再構成を試みた。蛍光タンパク質mOrangeを融合したSec16(Sec16-mOrange)の精製を行い高純度の精製産物の獲得に成功した。精製Sec16-mOrangeを人口脂質平面膜系に加えエバネッセント光による蛍光顕微鏡観察を行うと融合mOrange由来の輝点が観察された。このことより、Sec16の平面膜上への再構成ならびに一分子レベルでの観察の成功を示す初めての結果を得ることができた。本研究課題は小胞体膜上のCOPII小胞形成領域であるERESの形成ならびにその調節メカニズムの解析を目的としている。平成23年度に、ERES形成の重要因子であるSec16に蛍光タンパク質mOrangeを融合したSec16-mOrangeを精製し、人工脂質平面膜系への再構成に成功している。そこで平成24年度は、この再構成実験系を用いSec16の膜上への局在機構について詳細な解析を行った。Sec16-mOrangeを再構成した脂質平面膜を全反射蛍光顕微鏡システムにより観察すると、mOrangeの蛍光由来の輝点が複数観察された。この輝点は一分子のSec16で構成されるのか、もしくは複数のSec16の集合によるものかを調べるために、それぞれの輝点の退色パターンの測定を行った。輝点は複数回(少なくとも5回以上)のステップで退色していくことがわかった。この結果は複数のSec16-mOrangeが膜上で集合して輝点を形成していることを示唆する。

更に輝点の蛍光輝度を測定しヒストグラムを作成すると、蛍光輝度の分布はガウシアン分布とほぼ一致した。この結果は複数のSec16-mOrangeが規則的に集合して輝点を形成していることを示唆する。以上の結果からSec16は膜上でホオオリゴマーを形成していることが示唆された。実際にSec16同士の相互作用は生化学的なプルダウン実験でも確認された。これらの結果はSec16のERES形成に関わる分子メカニズムを理解するうえで重要な意義を示すものであると考えられる。本研究課題ではCOPII小胞形成時におけるSec16の機能解析を目的としている。平成23年度までにin vitro完全再構成実験系を用いた解析によりSec16のCOPIIコート因子に対する機能的役割を調べ、その制御メカニズムを明らかにした。そしてSec16の分子メカニズムに関する詳細なモデルを示唆することに成功している。さらに人口脂質平面膜実験系によるSec16の再構成およびその一分子観察が成功している。また平成23年度には日本生化学会、遺伝研研究会(招待講演)で研究成果として発表を行うことができた。以上のことより、交付申請書に記載した「研究の目的」はほぼ達成されており、本研究課題はおおむね順調にしていると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度までに確立した人口脂質平面膜実験系を主に用い、平成24年度も引き続きSec16の機能解析を行っていく。特に平面膜上で観察されたSec16の輝点の形成メカニズムならびに、その輝点のERES形成に対する機能的意義を調べる。またこれらのin vitroでの実験結果をin vivoでの実験結果との比較、検証を行う。以上の研究方針により詳細なCOPII小胞の形成機構の解明を試みる。
文法の地域社会内変異と通時的変化に関する統合的研究

研究対象とした言語は、オリヤ語(インド東部で話される印欧語)、ディヴェヒ語(モルディヴで話される印欧語)と日本語(岡山市を中心とした西日本の諸方言)である。これら言語における構文という文法単位について、同系統の言語間、同一言語の地域方言間、同一地域内の話者間に存在する変異の状況を解明した。また、現在の変異状況を現出せしめている、通時的変化の過程についても、その様子を描き出し、起こった理由を説明した。本研究は、同系統の言語間・同一言語の地域方言間・同一地域内の話者間に見られる変異、および、現在の変異を現出せしめている通時的変化の解明を目指す。今年度に行なった作業は、次に述べるように3類にまとめられる。1.オリヤ語(インド東部で話される印欧語)の資料収集・整理。インド・オリッサ州にて、2005年12月2006年1月の1ヶ月弱、2人の話者と毎日48時間の面接を持った。現地調査を補う形で、日本国内において、インターネット・ホームページ上のテキストや、現地で入手した出版物から実例を採取した。これらの作業により、オリヤ語の文法-特に、使役関係、アスペクト、テンス、モダリティの表出方法-に関する資料を集積した。2.日本語の資料収集・整理。通年行った。岡山方言について、多人数の話者を対象としてアンケート調査を行ない、回答を統計的に解析すべく整理した。また、小規模の談話採集、面接を行った。これらに加えて、対象地域を限定せず、インターネット・ホームページや出版物中のテキストからも実例を採取した。上述の作業によって、アスペクト、モダリティの表出方法に関し、標準語と岡山方言(ないし、より広く、西日本方言)の間にある構造的相違や、岡山方言内部における文法構造の個人間変異と年代的変化のありかたの一端を明らかにした。3.理論的考察と成果発表。上記作業1,2で得たオリヤ語と日本語の資料について、言語の変異や通時的変化に関して、理論的位置付けを考察した。また、同資料を、研究文献からの他言語に関する資料と対照させ、両言語の類型的性格を検討した。研究成果は、2編の論文と1件の学会口頭発表として発表した。本研究は、文法に関して、同系統の言語間・同一言語の地域方言間・同一地域内の話者間に見られる変異、および、現在の変異を現出せしめている通時的変容の解明を目指す。平成18年度に行なった作業は、次に述べるように3類にまとめられる。インド・オリッサ州にて、2006年12月2007年1月の1ヶ月弱、2人の話者と毎日48時間の面接を持った。現地調査を補うべく、日本国内において、インターネット・ホームページ上のテキストや、現地で入手した出版物から実例を採取した。これらの作業により、オリヤ語の文法-特に、使役関係とアスペクトの表出方法-に関する資料を集積した。通年行った。岡山方言について、多人数の話者を対象としてアンケート調査を行ない、回答を統計的に解析した。これらに加えて、対象地域を広く取り、インターネット・ホームページや出版物中のテキストから実例を採取した。上記の作業1,2によって明らかになったオリヤ語・日本語の諸現象について、理論的位置付けを考察した。また、両言語を(研究文献から様子が伺える)他言語と対照させ、両言語の類型的性格を検討した。研究成果は、4編の論文(うち1件は印刷中)として発表した。本研究の目標は、文法に関して、同系統の言語間・同一言語の地域方言間・同一地域内の話者間に見られる変異の状況を解明すること、および、これを主な足掛かりにして、現在みられる変異をもたらしている通時的変容の過程を解明することである。平成19年度に行なった作業は、次に述べるように3類にまとめられる。インド・オリッサ州にて、2008年2月3月の約1ケ月の期間、毎日48時間ずつ2人の話者と面接を持った。現地調査を補うべく、日本国内において、インターネット・サイト上のテキストや、現地入手の出版物から実例を採取した。これらの作業によって、オリヤ語の文法-特に、使役関係の表現方法-に関する資料を集積した。通年行った。岡山方言について、多人数(約800名)の話者を対象としてアンケート調査を行ない、回答を統計的に整理した。これを、面接による小規模の調査で補った。

また、対象地域を広く取り、インターネット・サイト上などのテキストから実例を採取した。これらの作業では、題材として、主に、補助動詞「おく」の用法を取り上げた。岡山方言内部における個人間変異と通時的変化の一端を詳らかにし、また、日本語諸方言間にみとめられる構造的相違や傾向的差異を数点指摘した。3.理論的考察と成果発表。上記の作業1,2によって明らかになったオリヤ語・日本語の諸現象について、動機付けとなる要因を推定することによって、説明を試みた。また、両言語を(既存の研究文献をとおして様子が伺える)他言語と対照させ、両言語の類型的性格を考察した。本研究の目的は、文法に関して、(i)同一言語の地域方言間や同一地域内の話者間にみられる変異の状況を解明すること、(ii)これを足掛かりに、現在において変異の状況を現出せしめている通時的な変化の過程を解明することにある。対象言語は、日本語(岡山市を中心に西日本の諸方言)オリヤ語(インド東部で話される印欧語)と、今年度新たに、ディヴェヒ語(モルディヴで話される印欧語)を取り上げた。本年度実施の作業は、次に述べるように4類にまとめられる。1.日本語の資料収集・整理。通年行った。岡山方言について、約千名の話者を対象にアンケート調査を行ない、回答を統計的に整理した。また、対象地域を広く取って、インターネット・サイト上などのテキストから実例を採取した。題材には、補助動詞「おく」の用法などを取り扱った。岡山市方言を含む西日本諸方言にわたって進行中の文法変化について、一端を明らかにした。2.オリヤ語の資料整理。17から19年度に実施した現地調査で得た資料を整理した。また、国内において、インターネット・サイト上のテキストや、現地入手の出版物から実例を採取し、資料を補った。これらの作業では、オリヤ語の文法-特に、使役関係の表現方法-に関する資料を集積した。3.ディヴェヒ語の資料収集。平成21年34月に、モルディヴ共和国、マーレ市において、ディヴェヒ語の文法調査を行った。山部が1997年に同地で実施した調査を再開したものである。当時と同じ情報提供者2名と9日間面接を持ち、文法の基本項目を調査した。4.理論的考察と成果発表。上記の作業13によって詳らかにした、三言語の諸現象について、動機付けを考察した。また、三言語を相互に対照させたり、(既存の研究文献を参照して)他言語と対照させたりして、三言語それぞれの類型的性格を考察した。
[60]フラーレンの多様な付加反応と機能物質への応用

本研究においては、環化付加等を活用したフラーレン誘導体合成手法の開発を行い、以下の成果を得た。1 Diels-Alder反応では、dis(methylene)butanedioateとのDiels-Alder環化を行い、三級ブチルエステルに関しては酸処理によりvic-ジカルボン酸を得た。これは無水酢酸との反応により酸無水物へ誘導され、更にこれを利用して保護されたPhCH_2OCONH(CH_2)_3OHとの反応から一種のフラーレンアミノ酸が合成された。シクロオクタテロラエンとは5等量110°Cで加熱したところ、収率よく期待される環化付加体を得た。これで一挙に2種類の二重結合を表面に導入できることになるが、これらの二重結合の反応性はフラーレン殻のそれとは異なり親電子的であるため、種々の親電子剤の付加が矛盾なくおこった。2 1,3-双極性環化付加反応では、先に原型となるテトラヒドロチオフェン縮合フラーレンの合成を報告したが、この2付加体のスホキシドやスルホニウム塩の生理活性作用を現在検討中である。この原型チオカルボニルイリドに対して、立体的に嵩高い系試薬を過剰用いることにより、T_h対称の6付加体を加えた。この構造はEL素子として有用であることが示されたピロリジン6付加体のチア類緑体であり、光物性は興味深い。一方イソニトリルは形式的[3+2]環化付加反応により1-ピロリンが生成することが分かった。触媒をCu_2Oとしたところ円滑に反応は進行し、一般性のある新規[3+2]環化付加足り得ることが明らかとなった。3以上のような環化付加とは別に、無機試薬の介在をした付加反応にも検討を加えた。NaN_3,Na_2CO_3,NaNo_2は窒素雰囲気では反応性を示さないものの、空気に晒した場合には沈殿を与え、またsiloxy(ethoxy)cyclopropaneはTiCl_4ではなくFeCl_3と反応させると1,2,4付加体を与えることがMS解析から予測された。