hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新種エキノコックス包虫病体モデル動物の作成

2005年に中華人民共和国のチベット高地において発見された新種Echinococcus shiquicusの包虫(チベット包条虫)について、(1) BALB/cとNOD/Shi-scidマウスの腹腔にて包虫の発育・増殖に成功した。(2)包虫を18日間凍結保存後、BALB/cマウスへ接種して包虫の生存・増殖を確認した。(3)それらの嚢包を肝癌細胞H-4-II-Eを供培養にしてEMEM培地にて185日間培養し、直径約二倍に及ぶ嚢包の拡大、クチクラ層の肥厚、顕著な原頭節と石灰小体を形成させることについても成功した。本研究は、2005年に中華人民共和国の四川省西部に位置するチベット高地において発見された新種Echinococcus shiquicus(チベット包条虫)の包虫について、その生物学的特性を多面的に追求した研究である。初年度は、当地において混在しているE. granulosus(単包条虫)ならびにE. multilocularis(多包条虫)の包虫を実験用マウスに感染させて発育比較を行った。次年度(最終年度)では、以下のように包虫の凍結保存と、in vitroでの人工培養が実施された。1凍結保存:scidマウスの腹腔で増殖させた包虫の嚢包をホモゲナイズし、メッシュで濾過後、凍害剤を添加したMEM培養液を1:9の割合で加えcryotubuへ1mlづつ分注してプログラムフリーザにて4°C30分、-28°C30分、-80°C30分の設定で凍結して液体窒素タンク内(-196°C)で18日間保存した。その後、凍結試料を37°Cで融解し、前記培養液を加えて二度洗浄・遠心を繰り返して凍害剤を除去した。分離沈さを4.6%濃度の懸濁液に調整し、0.5mlづつBALB/cマウス10匹の腹腔へ接種して感染38週後に剖検したところ包虫の生存を確認できた。2In vitro培養:感染マウスの腹腔から摘出した嚢包を、ラット肝癌細胞H-4-II-Eを供培養細胞にしてウシ胎児血清を加えたEMEM培地にて185日間(26.5週)培養したところ、直径約二倍に及ぶ嚢包の拡大、クチクラ層の肥厚、顕著な原頭節と石灰小体の形成が確認された。チベット包条虫は、遺伝学的に本邦の北海道で蔓延している多包条虫の姉妹種とされており、包虫期のヒトへの感染が疑われている。公衆衛生上の観点からもその幼虫期である包虫の更なる生物学的特性の解析は急務であり、本研究がその端緒となるよう期待している。本研究は、2005年に中華人民共和国の四川省西部に位置するチベット高地において発見された新種Echinococcus shiquicus (チベット包条虫)の包虫について、その生物学的特性を多面的に追求し、将来的にはヒトへの臨床的応用を目指している。本年度は、当地において混在しているE. granulosus (単包条虫)ならびにE. multilocularis (多包条虫)の包虫を実験用マウスに感染させて発育比較を行った。さらに、E. shiquicusと遺伝学的に姉妹種であるE. multilocularisの両包虫についての凍結保存も試みられた。各包虫を三種のマウスの腹腔に接種したところ、E. shiquicusはいずれにおいても「発育速度が極めて遅い」、「多房性と単房性の両性を有する」、「クチクラ層が極めて薄い」、「マウスの腹腔や肝臓表面における宿主炎症性反応が低い」等、特異な発育様式を示すことが判明した。E. shiquicusとE. multilocularisの包虫のホモジネートをそれぞれ凍結防止剤DMSOで保護し、cryotubeに分注して凍結保存を行った。4°Cで30分の前冷却、-28°Cで30分の凍結、-80°C30分の凍結を経て、液体窒素で-196°Cで18日間凍結保存した。その後、37°Cで融解、MEM培地でDMSOを洗い流し、BALB/cマウス各10匹づつの腹腔へ感染接種した。E. multilocularis感染マウスを約5ヶ月後、E. shiquicus感染マウスを約10ヶ月後に剖検して各包虫の形態観察を行う予定である。培養試験については、これまで報告されている多数の研究者の成果を検討して来た。使用される各包虫のマウス腹腔での増殖感染は終了しており、平成24年度よりin vitro実験を本格的に開始する計画である。in vivo実験:E.

granulosus, E. multilocularis, E. shiquicusの包虫を免疫不全マウスや近交系マウスの腹腔へ接種し、増殖した包虫を採取して包虫の形態、特に単房性、多房性についての比較がなされた。同時に、包虫の発育・分化と宿主の炎症性細胞や線維性結合織の増成度、病態との関連を解析中である。凍結保存:E. shiquicusとE. multilocularisの包虫を液体窒素で18日間保存し、融解後にそれぞれ10匹のマウスの腹腔へ接種した。現在、感染後11週経過しているが、全てのマウスが生存しており、腹部の膨満度を観察中である。in vitro実験:実験動物の代替モデルとして培養系の確立を目指しており、E. granulosusやE. multilocularisについては培地の組成が研究されているので、それらをベースにしたE. shiquicusの培地組成や培養条件を次年度より本格的に探る予定である。in vivo実験の大半が終了しており、以後の正確な分析が残っている。凍結保存が行われた虫体のマウス腹腔への接種は完了しており、発育・増殖経過を待機中である。in vitro実験は緒についていないが、本年度より積極的に実施しなければならない現状である。新種Echinococcus shiquicusは、その存在が知られてから7年が経過したが、基礎的な研究は緒について間もない。これまでの本研究の成果の中から幾つかの今後の課題が輪郭を帯びている。その一つに臨床への応用として分担者である伊藤亮の専門領域の血清診断があり、本研究の成果を基に抗原作成のチームが別途立ち上がっている。備品として必要な高性能無菌実験台(クリーンベンチ)、液体窒素プログラムフリーザーとボンベ、CO2インキュベーターはすでに完備しており、平成24年度の研究費は全てマウス、培地、薬品、ピペット用チップ、培養用試薬などの消耗品の購入費に充てられる。
なぜブリュッセルはテロの巣窟と化したか――もう一つの「連邦制の逆説」？

今年度は主にベルギー(ルーヴェン、ブリュッセル)を訪問し、二次文献、資料の検索を行った。またその前段階として、東京の国立図書館所蔵のベルギー現地紙を閲覧し、主要記事、時代にめどを付けた。特に今回はベルギーの治安政策(police policy)についてその歴史的変遷を検討し、申請段階で大きな転機と考えられた「連邦制導入」時点のみならず、その後のドゥトルー事件や、2000年代の新自由主義政権における行政改革の影響の可能性を見出した。これらは、次年度の調査で一層精査したい。また、もう一方の反貧困政策は、管轄が(分権化により)地域政府に移っており、予想以上にブリュッセルの地域行政に負うところが大きいことも発見できた。ただし、この点も次年度以降の調査で精査する必要がある。以上の調査の過程で、他の連邦国家との比較、ベルギーの連邦制の特徴をより詳しく把握する必要があることも痛感し、改めてヨーロッパの戦後政治の流れを基礎から見直して、季刊『現代の理論デジタル』での論考を得た。また昨年10月の地方統一選でテロ対策は争点となり、移民・難民問題と絡んで、それ以降のベルギーの政局が不安定化しているため、テロの影響を見るため、収集した資料などをもとにして、その状況について概説を論じた。さらに刊行が遅れていた『大統領制化の比較政治学』について、校正段階で本科研の資料をもとにデータの修正などを行うこともできた。大きく治安政策、反貧困政策の変遷を見てきたが、申請時に読んだ文献では見られなかったターニング・ポイントの可能性を見出したため、当初の予定より細かくそれぞれの制度史を見直す必要がでてきた。そのため資料、文献の調査、読み込みに時間を要している。また予期できなかったこととして、昨年10月の統一地方選以降、ベルギー政局が不安定化し、黄色いベスト運動、気候温暖化運動など社会運動が激化しており、その調査に追われたことにもよる(ただし、この点は、テロの影響の一つとして、本科研の成果に挙げることができる)。第一に、極力早く収集した文献や史料を読み込んで概要を紀要ないし、現在執筆しているベルギー関連書籍に成果として挙げる。第二に、現地にて、現地知識人、担当閣僚や官僚とアポイントをとり、テロの原因について意見を伺う(すでに8月23日に現地で会う予定はとれている)。第三に、5月末の国政選挙の結果次第では、主にその後の政権交渉過程を追いかける。これを通じてテロの要因が見えてくるかもしれないし、異なる方向性に向かう可能性がある。
ハッブル後継機HOP搭載超広視野カメラによる深宇宙探査

超広視野カメラ(HOP VWFI)は、ハッブル望遠鏡後継機として検討されているNASA Hubble Origins Probe望遠鏡計画の基本装置のひとつであり、安定した高解像度、低背景ノイズのもとでこれまでの20倍に迫る超広視野の撮像を可能とする宇宙望遠鏡用観測装置である。HOP VWFIを用いて深宇宙広域探査を行い、宇宙の膨張史や遠方銀河観測を行い、暗黒エネルギーの性質を調べる研究、暗黒物質の分布の解明、初期宇宙での銀河構造の形成の研究を行うことができる。このような背景のもと、本基盤研究は、VWFIの概念設計(いわゆるフェーズA)に必要とされる要素技術の開発を行うことを目的としている。この成果に基づき、日米協力によるVWFIのプロジェクトとしての立ち上げに進み、これまでにない広視野・高解像度での宇宙の探査観測を行う予定であった。平成18度は、宇宙用超広視野カメラVery Wide Field Image(VWFI)の概念設計(いわゆるフェーズAレベル)を全体的に進め、とくに、以下の項目の研究を重点的に行なった。(1)宇宙用大型フィルター・シャッター駆動機構は、これまでにない大きな宇宙望遠鏡用の交換機構メカニズムとなるが、機構案2種のトレードオフを行い、最も有望は1方式について実機試作を行った。(2)大型赤外フィルターの試作と光学特性試験を行った。(3)59個の2kx2k素子モザイクカメラへの適用を意識した超ローノイズ・低消費電力・小形アナログ電気系の検討:アナログ電気系の開発では、すばる望遠鏡主焦点カメラ用モザイクカメラの技術を基礎とし、宇宙用を考慮した低消費電力・小形のアナログ回路の設計を行った。(4)CCDをHgCdTeに置き換え、観測波長を1.7ミクロンまで延ばす長波長(近赤外)オプションの検討を行った。(5)ASTRO-Eで使用された冷凍機の低擾乱化のための基本測定を実施した。なおNASA長官の決定により、米国におけるHOP計画は終了したが、宇宙からの超広視野深宇宙観測の科学的重要性は変わらず、本研究の成果は、今後の同種ミッション生かされる。
高性能氷蓄熱のための過冷却凝固現象の基礎研究

氷蓄熱の高性能化に資する目的で、過冷却水を不均質核生成により凝固させる確率的条件、電気的方法により凝固を瞬時に制御する方策、さらには、過冷却管内流の氷発生に伴う熱流体的過渡現象を基礎的に解明した。過冷却水を凝固させる確率的条件の研究においては、純水が不均質核生成によって固体表面で凝固する際の冷却速度、固体の表面物性、表面積、表面状態と過冷却解消温度の関係の実験結果をもとに、過冷却水の凝固を支配する各固体に固有な性質を示すパラメータを検討し、各種条件下での過冷却水の凝固現象を一般的に整理できる式について考察した。電気的方法により凝固を瞬時に制御する方策の研究においては、電圧、電極間距離、電極面形状、過冷度を実験条件として変化させる実験を行い、電気的な方法が過冷却水の凝固を誘発する効果のあることを明らかにした。純水中に微弱に流れる電流値を測定し、凝固過冷度と電流値、時間の関係に基づく確率的概念を導入することにより、凝固が生じる条件を明らかにした。過冷却管内流の氷発生に伴う熱流体的過渡現象の研究においては、管内を流動する過冷却水中に氷が発現した後の、デンドライト結晶および稠密固相の成長過程を観察するとともに、詳細な測定・解析結果をもとに、稠密な固相の成長速度を律則する一般的な物理現象を示した。また、流動水の過冷却度分布、稠密固相の成長、デンドライト結晶の成長・消滅が複雑に相互依存する、流動過冷却水の過冷却緩和過程のメカニズムを明らかにした。本研究は、過冷却水を不均質核生成により凝固させる確率的条件、液体状態のまま保持する方策、あるいはその逆に瞬時に凝固させるなど、主として電気的方法により凝固を制御する方策を基礎的に解明し、氷蓄熱の高性能化に資するものである。様々な条件下で純水の凝固実験を行い、純水が不均質核生成によって固体表面で凝固する際の冷却速度、固体の表面物性、表面積、表面状態と過冷却解消温度の関係を実験的に明らかにした。そして、確率的な解析を行い実験結果と比較検討することにより、過冷却水の凝固を支配する各固体に固有な性質を示すパラメータを抽出し、そのパラメータにより各種条件下での過冷却水の凝固現象を一つの式に整理することが可能であることを示した。更に、100V程度の直流低電圧を正負2極の電極を用いて過冷却水に付与する実験を行い、このような電気的な方法が過冷却水の凝固を誘発する効果のあることを明らかにした。その際、電圧、電極間距離、電極端部面積、電極面形状、過冷度を実験条件として変化させることにより、電圧、電極端部面積、過冷度は大きいほど、電極間距離は狭いほど効果のあることを示した。また、フラットな電極面形状の場合には瞬時に凝固は起きるが凝固するか否かは確率的な現象であること、球形の電極面形状の場合にはその他に電圧を付与してから凝固にいたるまでの時間にばらつきが生じるという確率的なファクターが加わることを示した。純水中に微弱に流れる電流値を測定し、凝固過冷度と電流値、時間の関係を確率的概念を導入することにより明らかにした。これにより、凝固を制御する方策を基礎的に解明することができた。管内を流動する過冷却水中に氷核が発現する際に生じる非定常凝固過程について、詳細な測定、数値解析および観察を行い、ダイナミック型潜熱蓄熱を高性能化する上で重要な基礎研究課題の一つである、管が凝固によって閉塞に至る現象の初期過程のメカニズムを明らかにした。研究実績の主な内容は、以下の通りである。1.管内を流動する過冷却水の下流域に、人為的に氷核を発現させた後の管内圧力分布および管壁温度分布の非定常変化について、初期管壁温度、過冷却水の初期流速、管内流入温度をさまざまな条件に設定した詳細な測定を行った。

2.熱電対などの温度測定素子を挿入出来ない、不安定な過冷却水の管内流の温度分布を数値計算によって解析するとともに、管出口の混合平均温度の実験結果と比較することにより、計算結果の妥当性を検証した。3.管内を流動する過冷却水中に氷が発現した後の、デンドライト結晶および稠密固相の成長過程を観察するとともに、上記1.および2.の測定・解析結果を分析して、稠密な固相の成長速度を支配するバラメターを抽出し、成長速度を律則する一般的な物理量を示した。4.流動水の過冷却度分布、稠密固相の成長、デンドライト結晶の成長・消滅が複雑に相互依存する、流動過冷却水の過冷却緩和過程のメカニズムを明らかにした。
大型偏極ターゲットを用いたハドロンのクォーク・グルーオン構造の研究

核子スピンの起源の探究の中で、グルーオンスピン寄与に関する情報を得るために、グルーオン偏極度の測定を2つのチャンネルで行った。どちらのチャンネルでも、これまででの最高精度でグルーオン偏極度を与ることができた。その結果、グルーオンスピンの核子スピンへの寄与は、これまでの理論的な予測に反して大きくは無いことが見いだされた。また、クォークのスピンの状態を示すTransversityに関するCollins非対称度やクォークの軌道回転寄与に関わるSivers非対称度を実験的に明らかにし、核子のクォーク構造の詳細を明らかにした。特別推進2006年度(H18年度)研究実績原子核は核子から成り立っている。核子は、内部自由度として「スピン」を持つ。しかし、核子スピンが何に由来するのか、まだはっきりしていない。核子は、「クォーク」が結びついた複合粒子であり、このクォークもスピンを持つ。従来、核子スピンの起源は、クォークのスピンと考えられてきた。ところが、クォークスピンの寄与が小さいことが明らかになっている。QCDによると、クォーク間の力を媒介するゲージ粒子「グルーオン」が存在する。グルーオンもスピンを持っており、核子スピンに貢献できる。本研究では、特に核子のスピンに対するグルーオンスピンの役割を調べる。具体的に、CERNのCOMPASSにおいて、偏極深部非弾性散乱実験を行い、核子スピン構造の詳細を明らかにする。2006年度は、偏極ターゲット用大口径超伝導電磁石の設置により、大角度に放出されるハドロンに対する検出効率が向上し、格段にデータ量を増やすことができた。特に、グルーオン偏極度のためのオープンチャームイベントの収量が増加した。ところが、加速器等の故障により、半分程度のデータ収集時間を確保するにとどまってしまったが、結果的に最高の統計が得られた。データ解析では、偏極構造関数g_1に対するQCD解析による間接測定、オープンチャームイベント、2つのハドロンイベントに対する非対称度測定での直接測定からグルーオン偏極度の導出を試みた。その結果、間接測定から解は2つに絞り込まれた。すなわち、グルーオンスピン寄与が正の解と負の解である。正の解は、グルーオンスピン寄与が核子スピンに対して、約60%を与え、負の解は、逆に-60%を与える。直接測定のデータは、正の解に良い一致を示しているが、負の解を排除するまでには至っていない。いずれにしても、グルーオンのスピン寄与は一部のモデルで予想されたような非常に大きな値ではないことがわかった。原子核は核子から成り立っている。核子は、内部自由度として「スピン」を持つが、核子スピンの起源がはっきりしていない。グルーオンもスピンを持ち核子スピンに貢献できる。本研究では、核子スピンに対するグルーオンスピンの役割を調べるため、CERNのCOMPASS共同研究において、偏極深部非弾性散乱実験を行い、核子スピン構造の詳細を明らかにする。2007年度は、陽子を偏極させた偏極アンモニアターゲットを用いて、データ収集を行った。運動学的に広い領域の高統計にデータが得られ、順次解析にかけられている。2006年以前に収集された偏極重陽子に対するデータを用いた解析では、グルーオン偏極度がこれまでにない高い精度で求められた。これによると、グルーオンのスピン寄与は一部のモデルで予想されたよう大きな値ではないことがわかった。また、横方向偏極クォーク分布についても情報が初めて得られた。さらに、重陽子に対するシバース非対称度が0であることが見出され、グルーオンの軌道回転成分の寄与が小さいことが推定された。本研究では、核子スピン構造の詳細を明らかにする。本年度の研究は、以下のように行った。(1)ハドロンのスペクトロースコピー的研究特殊なハドロン形態を調べる研究を行った(水素標的の運転を分担)。(2)データの解析重水素の未解析データを加え、統計精度を向上。平成19年の水素標的データで現れた低めの偏極度を補正するため、多角的な解析を行い、偏極度を決定。(3)偏極ドレル・ヤン測定の為の偏極標的の開発偏極標的の準備を行った。

性能向上を目指し、高分子サンプルにフリーラディカルをドープし、0.6Kの温度を実現し、偏極テストを遂行。(4)次年度の測定準備水素標的用の炭素繊維強化プラツチック性真空容器の組み上げ、整備。原子核は核子から成り立っている。核子は、内部自由度として「スピン」を持つが、核子スピンの起源がはっきりしていない。核子は、「クォーク」が結びついた複合粒子であり、このクォークもスピンを持つ。従来、核子スピンの起源は、クォークのスピンと考えられてきた。ところが、クォークスピンの寄与が小さいことが明らかになっている。QCDによると、クォーク間の力を媒介するゲージ粒子「グルーオン」が存在する。グルーオンもスピンを持ち、核子スピンに貢献できる。本研究では、核子スピンに対するグルーオンスピンの役割を調べるため、CERNのCOMPASS共同研究において、偏極深部非弾性散乱実験を行い、核子スピン構造の詳細を明らかにする。2009年度は、2002年から2008年までの間に蓄積されたデータの解析、および将来計画のためのテスト実験を行った。データの解析では、グルーオンスピン偏極、横スピン効果、ファイ中間子生成の非対称度などのデータを中心に作業を進めた。特に、グルーオンスピン偏極の解析は、オープンチャームとhigh-Ptハドロンの2つのチャンネルにおいて、これまでの精度を向上させる結果が得られた。結論として、グルーオンスピン寄与は当初予測された大きさには、ほど遠いほど小さいが、クォークスピン寄与に対して無視できるほど小さいわけではなさそうである。また、横スピン効果では、陽子標的に対すてHERMESグループが発見した0では無いSivers非対称度を我々のCOMPASS実験では確認することができなかった。また、ファイ生成の非対称度では、これまでで最高精度のデータが得られたが、今後はその結果から核子内のストレンジクォーク成分の推定を行う。
オッセオインテグレーション過程における骨芽細胞の石灰化メカニズムの解明

本研究において、チタン板上で培養したラット骨芽細胞様細胞(UMR-106)はポリスチレン培養皿上培養した場合と同様にNCX1、3およびPMCA1、2を遺伝子レベル、タンパク質レベルで発現していることが明らかになった。また、チタン上のNCX1およびPMCA1、2の遺伝子発現量は、対照群であるポリスチレンディッシュ上で培養した細胞と比較して有意に上昇していた。細胞内におけるそれぞれのカルシウムイオントランスポーターの局在は、NCX1がより細胞接着面に位置し、PMCA1、2はその対側に多く位置している傾向があった。しかしながら、対照群と比較してもその局在に明らかな変化は認めなかった。チタン板上で培養した骨芽細胞は、ポリスチレン培養皿上で培養した場合と比較し石灰化能が向上すると報告されており、UMR-106でもそれが確認できた。これらの結果から、チタン上で培養したUMR-106はポリスチレン培養皿上で培養したものと比較しカルシウム沈着量が増加するが、それはNCX1およびPMCA1、2がチタン上により多く発現したため、基材上にカルシウムイオンをより多く供給したことが要因である可能性が示唆された。しかしながら、発現タンパク質と石灰化能に関しては半定量的な解析しか行っていないため、より強い根拠を示すためには定量的な解析が必要であると考える。また、今後は骨髄間葉系幹細胞を骨分化させた状態で同様の解析を行っていく。
舌骨喉頭位と嚥下機能との関連

嚥下障害における主たる病態のひとつに舌骨や喉頭下垂があり,これが食塊の移送不良や嚥下後の食塊残留,ひいては喉頭侵入や誤嚥を招くといわれていることから,エックス線透視画像の解析を通して,舌骨・喉頭下垂や食塊移送と嚥下機能との関連,さらには実際の舌圧発揮能力と嚥下機能との関連を健常者と高齢者,嚥下障害患者を対象として調べることにより,顎口腔・咽喉頭形態と食塊移送・嚥下機能との関連を明らかにした.超高齢社会の日本において顕在化した要介護高齢者の問題のひとつに嚥下障害があげられる.高齢者の嚥下障害における主たる病態のひとつに舌骨や喉頭下垂があげられており,これが食塊の移送不良や嚥下後の食塊残留,ひいては喉頭侵入や誤嚥を招くといわれているが,加齢や種々の疾患による舌骨や喉頭下垂が嚥下機能にいかなる変化をもたらすかについて系統的に調べた研究は少ない.本研究では,エックス線透視画像の解析を通して,舌骨・喉頭下垂や食塊移送と嚥下機能との関連を調べることにより,顎口腔・咽喉頭形態と食塊移送・嚥下機能との関連を明らかにすることを目的し,嚥下障害を主訴として来院され嚥下造影検査を行った65名の患者(以下患者群),対照として健常被験者10名(以下健常群)について,舌尖の運動開始を基準に舌骨運動・食塊移送の時間経過を計測し,また,第四頸椎前下縁を基準として舌骨位を計測し,患者群と健常群で比較を行った.患者群では食塊移送時間が口腔,咽頭ともに延長しており,更に食塊の咽頭流入は嚥下反射惹起を示す急速な舌骨挙上と比べ有意に先行していた.第四頸椎を基準とした場合,患者群と健常群に明らかな舌骨位の違いは認めなかった.疾患別の検索を行うと,嚥下反射以降は各疾患とも類似した舌骨の動きが認められたが,嚥下反射前は複雑な軌跡を示した.いくつかの疾患では,嚥下反射惹起前の舌骨の移動距離と移動時間に正の相関関係が認められたため,舌骨位が嚥下反射惹起遅延に影響を与えている可能性が考えられた.本研究では,エックス線透視画像の解析を通して,舌骨・喉頭下垂や食塊移送と嚥下機能との関連を調べることにより,顎口腔・咽喉頭形態と食塊移送・嚥下機能との関連を明らかにすることを目的し,嚥下障害を主訴として来院され嚥下造影検査を行った65名の患者(以下患者群),対照として健常若年者および高齢者について,舌尖の運動開始を基準に舌骨運動・食塊移送の時間経過を計測し,また,第四頸椎前下縁を基準として舌骨位を計測し,患者群と健常群で比較を行った.患者群では食塊移送時間が口腔,咽頭ともに延長しており,更に食塊の咽頭流入は嚥下反射惹起を示す急速な舌骨挙上と比べ有意に先行していた.第四頸椎を基準とした場合,患者群と健常群に明らかな舌骨位の違いは認めなかった.疾患別の検索を行うと,嚥下反射以降は各疾患とも類似した舌骨の動きが認められたが,嚥下反射前は複雑な軌跡を示した.このうち,関連する神経筋群に限局した障害をもたない呼吸器疾患群や健常高齢者では,嚥下反射惹起前の舌骨の移動距離と移動時間に正の相関関係が認められた.このことは,安静時の舌骨位が嚥下反射惹起遅延に影響を与えている可能性が考えられた.これらを踏まえて,平成27年度では,引き続き患者データの解析を進める.これまで行ってきた(1)VF画像から得られる食塊移送パターンと舌骨運動パターンの関係検索,に加えて,新たに(2)筋電図・口腔内圧データを加えることにより,機能データや画像データがどのように食塊移送に反映されるかを調べる,(3)(2)に関連して,ことに舌骨運動記録にいくつかのパラメータを設けて,どの要因が食塊移送の異常に関わるかを明らかにすることにより,診断予測が可能な要因を見つけ出すことを目指す.本研究では,エックス線透視画像の解析を通して,舌骨・喉頭下垂や食塊移送と嚥下機能との関連,さらには実際の舌圧発揮能力と嚥下機能との関連を調べるた.平成26年度は,摂食嚥下障害患者65名,対照として健常若年者および高齢者を比較したところ,患者群では食塊移送時間が口腔,咽頭ともに延長しており,更に食塊の咽頭流入は嚥下反射惹起を示す急速な舌骨挙上と比べ有意に先行していたのに対して,舌骨位の違いは認めなかった.また,嚥下反射以降は各疾患とも類似した舌骨の動きが認められたが,嚥下反射前は複雑な軌跡を示し,このうち,関連する神経筋群に限局した障害をもたない呼吸器疾患群や健常高齢者では,嚥下反射惹起前の舌骨の移動距離と移動時間に正の相関関係が認められた.このことは,安静時の舌骨位が嚥下反射惹起遅延に影響を与えている可能性が考えられた.平成27年度では,舌の力の発揮による食塊移送との関係を調べた.

摂食嚥下障害患者33名,対照として健常若年者10名を対象として,随意性の舌圧最大値と食塊移送を2群間で比較したところ,舌尖部圧は健常者が口腔腫瘍術後患者,神経筋変性疾患患者よりも有意に高く,奥舌圧は,口腔腫瘍術後<神経筋変性疾患<健常者の順に高かった.神経筋変性疾患に注目すると,舌尖に比べ奥舌で有意に弱かった.嚥下後の残留の有無を基準とすると,特に舌尖部の最大値舌圧低下が顕著であった.舌圧最大値と舌圧の持続時間は,特に神経筋変性疾患では,舌尖部に比べ奥舌部の機能低下が有意に認められた.神経筋変性疾患である多系統萎縮症においては,舌圧発現の持続時間の特徴から,舌圧測定の結果が神経筋変性疾患の病期や嚥下機能の指標となる可能性が考えられた.喉頭蓋谷や梨状窩の咽頭残留が多い患者群は,残留の少ない患者群に比べ,舌圧が低下していた.咽頭残留量との関係については,更なる体系的な検討が必要である.嚥下障害における主たる病態のひとつに舌骨や喉頭下垂があり,これが食塊の移送不良や嚥下後の食塊残留,ひいては喉頭侵入や誤嚥を招くといわれていることから,エックス線透視画像の解析を通して,舌骨・喉頭下垂や食塊移送と嚥下機能との関連,さらには実際の舌圧発揮能力と嚥下機能との関連を健常者と高齢者,嚥下障害患者を対象として調べることにより,顎口腔・咽喉頭形態と食塊移送・嚥下機能との関連を明らかにした.当初の予定通り,これまで得られていた患者データ65名の解析を進めることができた.画像情報のみでなく,機能評価と組み合わせることで,より信頼性の高いデータとなり得ることが示唆された.口腔外科学患者データの解析が進んだことから,さらに,口腔内圧ならびに筋電図データを加えることで,画像情報と機能評価データとの統合ならびに診断予測が可能な因子を見つけ出すことを目指す.平成25年度は健常者のみの記録・解析を行う予定だったが,データ採取ならびに解析が進み,嚥下障害者を含めた評価を行うことができた.さらに論文執筆にまでいたった.いずれの実験やデータ解析においても,予算を使い切ることはなかった.データ解析を進める上で必要となった新たな被験者データの数を取り得なかった.嚥下機能と舌骨位の加齢変化を追うために,健常若年者および高齢者を対象として,VF検査による食塊移送評価を行う.さらにこれまで行ってきた(1)VF画像から得られる食塊移送パターンと舌骨運動パターンの関係検索,に加えて,(2)筋電図・口腔内圧データとVF画像データ,食塊移送パターンを健常者と疾患ごとに分類分けされた患者群で比較することにより,機能データや画像データがどのように食塊移送に反映されるかを調べる,(3)(2)に関連して,ことに舌骨運動記録にいくつかのパラメータを設けて,どの要因が食塊移送の異常に関わるかを明らかにすることにより,診断予測が可能な要因を見つけ出すことを目指す.平成27年度は,高齢者被験者に対する謝金の用意,筋電図や口腔内圧測定のための消耗品購入,学会発表,論文投稿費用に充てる.デジタル記録に必要な消耗品を使いきれずにいた.多くの画像データを記録として扱うことから,DVDなどの購入に必要な経費に充てる.
シナプス発芽を利用したニュ-ロン間選択的結合の形成機構の研究

神経回路形成時の結合選択性の中で重要なものとして、体部位局在及び細胞表面上のシナプスの位置の特異性が挙げられる。我々は、(1)生後1ケ月程度の仔ネコの大脳皮質を片側性に破壊すると、正常では皆無に等しい交差性皮質ー赤核投射が生じ(2)この異常な投射が正常な同側性の大脳ー赤核投射と同様の体部位局在を示すことを見出した。このことは生後1ケ月程度経過したネコでも、少くとも赤核においては投射の体部位局在及び細胞表面部位局在を決定する因子が発現している可能性を示唆する。本研究はシナプス発芽を利用して脳内における神経結合の選択性が生ずる分子機構を明らかにすることを目的とし、本研究ではレクチンをトレ-サ-として用いて、大脳皮質片側破壊によって生ずる交差性大脳ー赤核線維の変化を経特的に追った。交差性大脳ー赤核線維は正常幼弱ネコにも存在するが、その形態を観察することによって以下の事実が明らかとなった。(1)赤核内の軸索終末は成長円錐で終ることは少く、棍棒状又は小さな球形状のものが多かった。(2)分枝は極めて希にしか見い出されなかった。(3)線維は赤核内に広く分布しており、明確なトポグラフィ-は見い出されなかった。ところが皮質に損傷を与えると、その2日後位から多数の成長円錐が見られるようになり、12週間後には側枝や箒状の無数の分枝のある終末が観察された。またこれに行平してトポグラフィ-の形成が観察された。以上の事実は、損傷によって(1)分枝の形成を促す何らかのメカニズムが働くようになるが(2)それは無差別に作用する成長因子のようなものではないことを示唆している。
集団特異的形態形成に関与する遺伝子群の多型検索および機能解析

ヒトの指紋や皮膚色など観察が容易な形態は形質学の分野で研究されてきた。最近集団間差を示す形質の形成には複数の遺伝子が関与することがわかってきた。当該研究では、DNAマイクロアレイ法による網羅的多型解析をおこない、形態形質の中で特に遺伝の影響が強いとされている総隆線数(手指十本の隆線数の総和)の決定に関与する遺伝子多型群を探索した。またヒトに特徴的な会話や言語の発達に関与するFOXP2(forkhead box P2)遺伝子を指標にした人獣鑑別法を開発した。指紋は万人不同・一生不変な形質として知られ、今日でも最も有効な個人識別のツールの一つである。さらに両手全十指の隆線の数を総計した総隆線数については、人の形態学的特徴の中で遺伝により特に強く影響を受けていることが過去の研究から示唆されている。しかし多因子遺伝形質であるために責任遺伝子の検索は困難であり未だ同定はされていない。当該研究計画では、この総隆線数の決定に関与する遺伝子多型を同定し、その機能差を明らかにすることを最終的な目標としており、当該年度では日本人集団(男性)約600サンプルを対象とし指紋の採取ならびにDNAソースとしての唾液あるいは血液の採取をおこなった。得られた指紋について総隆線数の算出をおこない、多い群と少ない群それぞれ24サンプルのDNAを抽出し委託解析によりゲノムワイドな一遺伝子多型(SNPs)解析(GWAS解析)をおこなった。当該研究計画では最近の遺伝子解析技術の進歩により実施可能となった網羅的な多型解析法を取り入れたことにより、上述の通り、多数の遺伝子群のネットワークにより形成される複雑さにより解明が難しいとされてきた遺伝形質の一つである指紋について責任遺伝子多型群の同定が期待される。次年度では、この解析データについての統計解析を実施し、両グループ間の比較から総隆線数の決定に関与する候補遺伝子多型を絞り込み、多検体(GWAS解析をおこなっていない他のサンプル)についてそれらの遺伝子型を決定し、隆線数との関連解析を実施する予定である。当該研究計画では、総隆線数の決定に関与する遺伝子多型を同定し、その機能差を明らかにすることを最終的な目標としており、当該年度では前年度に実施した日本人集団(男性)約600サンプルの中で隆線数が多い群と少ない群それぞれ24サンプルのゲノムワイドな-遺伝子多型(SNPs)解析(GWAS解析)データについて統計解析処理をおこない、両グループ間の比較から総隆線数の決定に関与する候補遺伝子多型の絞込みをおこなった。さらに、当該年度では、女性ボランティアについても指紋ならびにDNAソースとしての唾液、血液の採取を実施した。(なお、総隆線数には性差が認められている。)また、並行して男性検体についても収集を継続しておこなった。しかしながら、統計解析の結果、グループ間で分布が異なる上位の遺伝子多型でも統計的に有意な差異を認めなかったこと、多検体(GWAS解析をおこなっていない他のサンプル)について実施した隆線数とこれら上位多型との関連解析のデータからも総隆線数と強い関係を示す遺伝子座は同定できなかった。この理由として多因子遺伝による量的形質においては、関与する遺伝子数が多く各遺伝子多型の影響が小さいことに起因するものと考えられ、解決法として網羅的多型解析サンプルの更なる追加が有効である。したがって収集サンプルから対象検体をピックアップし(27サンプル)GWAS解析を実施した。最終年度となる次年度では、本データの統計解析の実施、さらに、独立した集団(女性群)での解析を進め、総隆線数の決定に関与する遺伝子多型を同定し、その機能差を明らかにする予定である。指紋の総隆線数の決定に関与する遺伝子多型の探索に関しては、前年度までに実施した日本人男性サンプルの中で隆線数が極端に多い群と少ない群についてのゲノムワイド多型解析(GWAS解析)の結果から、総隆線数との関係が示唆された遺伝子座の上位の13多型についてすべてのサンプル(ゲノムワイド多型解析をおこなっていないサンプル)を対象に多型解析をおこなった。しかし、13の多型のうち総隆線数と直線的な相関を示す多型は存在しなかった。また、独立した群を対象とした解析による共通の候補遺伝子の探索を目的として、女性サンプルについても同様の解析をおこなった結果、男性での解析と同様、隆線数の多い群と少ない群の2群間で分布が異なる遺伝子多型であっても、それらに統計的に有意差を認めず、また男性サンプルから抽出されたものと共通の遺伝子多型は同定できなかった。隆線数は多因子遺伝による量的形質と考えられるが、最近身長について分ってきた知見と同様、関与する遺伝子数が多く各遺伝子多型の影響が小さいことに起因する可能性が高く、遺伝子の同定を行うためにはサンプル数の大幅な追加が必要であるものと考えられる。

一方、当該年度は、ヒトに特徴的な機能の1つである会話や言語の発達に関与する転写因子をコ-ドするFOXP2(forkhead box P2)遺伝子について、ヒトに特異的なアミノ酸変異を標的とし、法医鑑定に利用可能な人獣鑑別法を開発した。この方法により、1時間程度で検体がヒトに由来するのかその他の脊椎動物に由来するのかを判定でき、同時にヒトDNAが定量出来るため、その後実施する個人識別を目的とした反応にスムーズに移行できる。また、同法は市販キットよりも血液由来の阻害物質に耐性が高く実務上有用な方法であるものと考えられる。
トップアスリートのセカンドキャリア開発支援システムの構築に関する研究

セカンドキャリア問題を、アスリートの再就職問題という個人的視点から脱し、きわめて社会的な問題としてとらえた。その実態は、依然として指導者や個人の問題に帰するところが多かった。結論としてアスリートのキャリア特性を的確に把握することの重要性と社会機能とのマッチングを推進するシステム、そして何よりも自身の自覚を促す教育システムの必要性が明らかになった。これらについてホームページ<http://tacs.tsukubauniv.jp/tacs/>をシステム構築することによりその全体を報告している。本研究テーマは、平成17年度19年度の3ヶ年をかけて本学特別プロジェクト「トップアスリートのセカンドキャリア支援教育のためのカリキュラム開発」として推進した課題を発展させ、そのプロジェクトの成果として得られた理論的背景を基盤として実務的なレベルで運用することを目指して取組んだものである。先のプロジェクトでは、我が国においてこれまでほとんど関心を持たれてこなかったアスリートの引退後における職業問題に関して、「セカンドキャリア」という用語と共に、その問題に対する計画的な取組みの必要性を社会に提起した。それらに対応する手段として、リカレント教育や単なる職業斡旋のシスチムによって対応する方法だけでなく、現役選手の段階からこれらの課題を日常的に意識し、望ましい方向性を探り、かつ自覚する機会を支援するためのシステムとして、今日のインターネットを活用したWebシステムを構築することを目指した。初年度としては、サイトの構築とコンテンツの精選に取組み、将来的にアスリートのセカンドキャリアに関するポータルサイトにまで発展させることを視野に置いて作業した。また先のプロジェクトにおいて、アスリートのセカンドキャリアに関するある程度の欧米事情については整理できたことから、本研究ではアジア・オセアニア地域に視点を置いた調査を推進することとした。しかしながら3月11日に発生した大震災による影響は大きく、その後全ての業務が停滞したことは否めない。また平成22年度における東京キャンパス全面改築に伴った引越と仮校舎における業務は思いのほか負担となり、本研究の推進が大幅に遅れた状態にある。WebサイトURL(http://tacs.tsukubauniv.jp/tacs/)当該年度においては、我が国スポーツの国際化を見据えて諸外国におけるトップアスリートのファーストキャリア、そしてセカンドキャリアに関する実情の把握に努めた。分担者の菊は、主として海外文献の収集と整理・解読により、海外におけるトップアスリートに対するキャリア・パス(Careerpath)の構築とその背景について概観し、背景としての教育制度や体制の違いからヨーロッパ型とアメリカ型に大別すると共に、その双方の影響を受けた我が国における社会構造的な課題解決の必要性を明らかにした。分担者の山口は、日本と同様にラグビープロリーグとしての発足が比較的最近であるニュージーランド(NZ)を事例とし、プロ選手引退後のキャリアサポートに対する組織の取組み、および選手の意識についてインタビューと質問紙調査によって調査した。分担者の高橋は、我が国においてもトップアスリートの海外移籍が盛んに行われる様になった今日、引退後のセカンドキャリア形成に海外移籍がどの様な影響を及ぼすのかについてアジア地域におけるサッカーを事例として調査した。その結果、海外での競技経験がその後のキャリア形成に意識の面で影響していること。また日本企業の海外進出との関連性やネットワーク形成の重要性を明らかにした。分担者の渡部は、トップアスリートのファーストキャリアを際立たせるための付加的能力の獲得について検討し、教育機関のみならず社会的環境においてもサポート体制を確立する必要性について、また特に女性アスリートの特性(妊娠・出産)に着目して検討した。調査活動としては、中国昆明市において中国ナショナルチームコーチによる協力を得て事情聴取と話題交換を行った。代表者の吉田は研究の全体を統轄すると共に、本研究の目的がキャリア開発支援システムの構築にあることから、インターネット上での情報提供、ならびにアンケート調査や意向把握を試行的に実施した。合わせて我が国のアスリートを統括する各スポーツ組織(JOC加盟NF)を対象として組織レベルでの捉え方について調査した。また研究の進捗状況をトピックスとしてWeb上のサイトに掲載した。トップスポーツにおける競技活動の多様化と高度化、及び急激な企業経営環境の変化等の影響を受けてセカンドキャリア問題がアスリートに顕在化してきている。これらトップアスリートの競技引退後の姿にこそ、我が国のスポーツ振興における好循環の原点が存在すると言える。これらの課題に対して欧米のシステムを参考にしつつ、特にアジア地域の実情を把握するとともに、アスリートの再就職問題といった個人的視点から脱し、競技引退後の社会生活を困難なものとするような仕組みを生み出すきわめて社会的な問題としてとらえた。これらの実態を把握するため、まず国内の各競技種目を統括する組織を対象とした調査を行った。それによれば5年前の段階より若干の進歩は認められるものの、依然として指導者や個人の問題に帰するところが多かった。またマネジメント会社に所属する選手を対象とした調査からは、キャリアに対する認識と自覚はあるものの関係する情報の少なさや引退後について考えることへの抵抗感から具体的準備ができていない実態が明らかとなった。種目特性としてはサッカーと陸上競技を事例として考察した。そして自治体としての観点から沖縄県と野沢温泉村を対象とした。更に女性アスリートとしてのキャリア問題についてメダリストを中心とした調査を行うとともに、マイナースポーツの事例として水球競技選手に関する調査も実施した。

結論としてアスリートのキャリア特性を的確に把握することの重要性と社会機能とのマッチングを推進するシステムの必要性、そして何よりも自身の自覚を促す教育システムの必要性が明らかになった。これらの結果については国際シンポジウムとして成果発表を行うとともに、Top Athlete Career Suportとしてのホームページ<http://tacs.tsukubauniv.jp/tacs/>をシステム構築することによりその全体を報告している。平成23年3月11日の東日本大震災による影響を受け、全面的に大幅な業務の停滞を生じざるを得なかった。また東京キャンパス改築工事により、平成22年4月平成23年8月までの1年5ケ月に渡る仮校舎での業務、及びそれに伴う引越作業は思いのほか負担を生じ、本研究活動の停滞を生じるに至った。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の推進においては、今日的な時代背景を鑑みて主にインターネットを用いたWeb上でのシステム構築をねらいとしている。22年度では、主にWeb上でのサイト構築を進め、23年度では、サイトコンテンツとしての資料収集、ならびにWeb上での調査システムを構築して運用を開始している。これまでは一部(筑波大学修了生等)を対象とした試験運用を行って来たが、最終年度である24年度ではシステムを一般に公開してアスリート一般、中でもトップアスリートに関わる事例の収集に努め、休職側と雇用側との情報交換、ならびにマッチング機能の構築と運用を進める。前述の通り計画が遅れているが、代表研究者の吉田が勤務を定年退職したことから24年度には本研究に専従して取組むことができ、これまでの遅れを十分に取り戻すことができるものと考えている。
クルーズトリパノソーマ原虫のシアン感受性新規キノール酸化酵素の解析

クルーズトリパノソーマ原虫の呼吸システムを明らかにするために、TcrAOX分子に注目し解析を行った。その結果、TcrAOXは他の生物のAOXとは進化的に異なり、大腸菌の増殖率を増大する効果があり、酸化酵素活性があることが示唆された。トリパノソーマ原虫細胞ではTcrAOX分子はミトコンドリア内に存在し、TcrAOX分子の過剰発現を行うと、増殖率の顕著な上昇が見られた。本分子のノックアウト株作製を試みたが、両アリールを除くことできなかった。以上より、TcrAOXは原虫細胞において、増殖に重要な役割を担っており、酸化酵素活性を有すると強く示唆されたが、その基質はキノールではないと考えられた。クルーズトリパノソーマ原虫ゲノムに見いだした新しいタイプのキノール酸化酵素(TcrAOX)について、酵素活性の詳細な検討を行うため、リコンビナントTcrAOX(rTcrAOX)を作成し、大量調製系構築の条件検討を行った。rTcrAOXを大腸菌で発現させる際、内在性のシトクロームbo、bd活性を除去した(Δbo,Δbd)大腸菌を用いることにより、大腸菌の末端酸化酵素活性はすべてrTcrAOX活性に依存する系の作製に成功した。大量培養を行った大腸菌の膜画分を回収し、ユビキノール酸化活性を測定した結果、ユビキノール酸化活性が見られた。従って、rTcrAOXはユビキノール酸化活性を有していることが明らかとなった。さらに、阻害剤を用いた解析により、これまでのAOXの常識とは異なり、その活性はシアン感受性であることが初めて明らかとなった。しかし、大腸菌の第三のキノール酸化酵素活性が、本解析条件で特異的に誘導されている可能性を完全には否定できていないため、大腸菌キノール酸化酵素トリプルミュータント(Δbo,Δbd,Δbd2)を用いての同様の発現系作製に着手した。さらに、原虫におけるTcrAOXの生物学的機能を解析するため、過剰発現株の作製を行った。まず、pTEXベクターにTcrAOXを組み込み、エレクトロポレーションによりエピマスティゴートに導入した。薬剤によるセレクション後、原虫を回収し、TcrAOX遺伝子特異的なプライマーを用いたRT-PCT、また、TcrAOX特異抗体を用いたウェスタンブロッティングにより、発現の上昇を確認した。TcrAOX遺伝子のORF部分を組み込んだ発現ベクターを構築し、T.cruzi原虫昆虫型(epimastigote)細胞に導入し、強制発現を行った。その結果、コントロール細胞に比べて、数倍の増殖率増加が観察された。しかし、増殖の増加率が期待されたほど高くはなかったので、RT-PCRによりRNAレベルでの発現をコントロールと比較したところ上昇が見られたが、ウェスタンブロットによりタンパクレベルでの発現をコントロールと比較したところ若干の上昇しか見られなかった。そこで、タンパクレベルでの発現量を増加させるために、Internal ribosomal entry site (IRES)を組み込んだベクターを構築し、T.cruzi原虫昆虫型(epimastigote)細胞に導入し、強制発現を行ったところ、タンパクレベルでの発現が上昇し、細胞の増殖率もコントロール細胞と比較して10倍以上の増加が見られた。以上の結果より、本分子が細胞増殖に関して重要な機能を担っていることが推察された。TcrAOXのノックアウト株を作製するために、TcrAOX遺伝子の上流、下流1000bpをクローニングし、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子を組み込んだ、ノックアウト株構築用ベクターを作製した。TcrAOX遺伝子をT. cruzi原虫昆虫型(epimastigote)細胞に導入し、強制発現を行ったところ、タンパクレベルでの発現が上昇し、細胞の増殖率もコントロール細胞と比較して10倍以上の増加が見られた。このことより本分子が細胞増殖に関して重要な機能を担っていると推定された。そこで、次に、TcrAOXのノックアウト株を作製するために、TcrAOX遺伝子の上流、下流1000bpをクローニングし、ネオマイシン耐性遺伝子、ハイグロマイシン耐性遺伝子を組み込んだ、ノックアウト株構築用ベクターを作製した。それぞれのベクターをT. cruzi原虫昆虫型に導入することにより、片方のアリールを除去した原虫株を作製した。次に、他のアリールを除去すべく、ノックアウト株構築用ベクターの導入を試みたが、いずれも得ることができなかった。このことから本分子は増殖に必須であると推定された。
隕石の海洋衝突により生成する生物有機分子の総合的解明

生命誕生前の地球において有機分子がいつどのようにして誕生したのかは未だ明らかになっていない。隕石衝突生成説は、Furukawa et al. 2009の模擬実験によりアミノ酸やカルボン酸の生成が示され、その重要性が明らかにされた。本研究では、揮発性有機分子回収装置を開発し、衝突実験生成物の分析を行った。この結果、炭化水素、アルコールなど、多種類のVOC生成が確認された。この結果は、隕石衝突が生命誕生前の地球に実に多様な有機物を供給したことを示唆している。生命誕生前の地球において生命を形成する有機分子(生物有機分子)がいつどのようにして誕生したのかに未だ明らかになっていない。この生物有機分子の起源に関してはこれまで、主に宇宙飛来説、海底熱水説、隕石海洋衝突説が提案されている。宇宙飛来説、海底熱水説はNASAを中心に欧米で盛んに研究が行われてきた。一方、隕石衝突生成説はこれまであまり注目されていなかったが、Furukawa et al.2009の模擬実験によりアミノ酸やカルボン酸の生成が示され、その重要性が明らかにされた。しかし、隕石の衝突現象には、速度、飛翔体の組成など、その変化が衝突化学反応に大きな影響を及ぼす事項が多く存在する。また、無機炭素からの有機物生成であるため、これまで明らかになっている生成物の他にも多種の有機分子の生成が期待される。本年度は、主に隕石衝突を模擬した衝突回収実験において生成する多種有機分子の総合的分析手法の確立と実験における衝突速度向上およびコンタミネーション防止のための試料セルの改良を行った。生成有機分子の総合的分析には揮発性有機分子(VOC)の分析が不可欠である。そのため、専用のVOC collecterを製作し、実験後の試料容器からVOCを回収率良く取り出し、GC/MSにより分析することに成功した。これにより、炭化水素、アルコール、アルデヒド、ニトリルなど、多種類のVOCの生成が確認されつつある。また、試料容器の材質変更と設計の改良により、試料への炭素のコンタミネーションを低減することに成功した。以上の成果のように、隕石の海洋衝突を模擬した衝突実験において生成する有機分子の総合的分析が進んでおり、これにより隕石の海洋衝突が生命の起源に大きな影響を与えたことがより明確になりつつある。また、隕石衝突によるVOCの生成が初期地球の大気組成に影響を与えたことも新たに明らかになりつつある。生命誕生前の地球において生命を形成する有機分子(生物有機分子)がいつどのようにして誕生したのかは未だ明らかになっていない。本年度は、昨年度に作成した揮発性有機分子(VOC)回収用のVOC CollectorとGC/MSを用いて試料の分析を行った。昨年度は、特定の条件で、炭化水素、アルコール、アルデヒド、ニトリルなど、多種類のVOCの生成が確認されつつあった。しかし、衝突回収実験とVOCの定量的捕集には一定の失敗率があるため、本年度は何度も実験と分析を繰り返し、データ収集を行った。また、試料室内の酸素分圧を変えるため、銅製の衝突試料の容器を導入して実験を行った。この結果、生成する有機物に一定の酸素分圧依存性を見出した。これは衝突する隕石の種類によって生成する有機物が異なるということを示唆する結果である。
現代日本人の日常身体活動定量化に関する研究

1.日常生活における歩行量1)長期計測観察における歩行と消費熱量補助金対象課題の端緒となったところの、H7年度に行われた3ヵ月に及ぶ連続計測実験である。2)活動区域別、日常活動別にみた歩数および歩行率(H89年度)活動区域を屋内脱靴、屋内着靴、屋外に区分し、歩数割合(%)、歩行率(歩/分)を求めた。区域別歩行率は屋内脱靴2:屋内着靴5:屋外10の一定した比率であった。区域別に活動強度を段階づけることが可能である。3)歩行率と基準化心拍数(H9年度)身体活動量は歩行率に現れることが示唆されたので、歩行率と心拍数との関係に興味がもたれた。区域別活動時心拍数(睡眠時で基準化)と歩行率との関係には有意な正相関が得られた。2.日常生活活動における上肢筋活動量1)表面筋電図法による上肢筋活動量の定量化(H89年度)筋活動量を波形積分値で表すとともに、さらに日常活動を相対的に表す基準値として、自覚的最大筋力とマッスルテスティング法に関する測定を行った。2)上肢筋活動量からみた日常身体活動の類型化(H9年度)16種類のRMR強度の異なる日常作業に関して測定した結果を、基準値に対する%で表した。その結果、最も強度の高い活動と低い活動とは約10倍の開きを認めた。3.日常生活身体活動強度における総合的評価と新たなる調査質問紙の検討(H9年度)実態に即した質問紙を作成して、計測調査との整合性を検討した。交付申請書の「本年度の研究実施計画」にすでに述べられている3項目について、各々の進捗状況を概略的に記述することとする。1.日常活動動作の歩行率と消費エネルギーとの関係について屋内脱靴活動および屋内着靴活動を主とする現代の日常生活では、その歩行率(歩/分)は各々1020、および3050程度の低レベルにある。歩行率550まで段階的に酸素消費量を実測したが、歩行率上昇に伴った酸素消費量増加は認められなかった。目下のところ、24時間装着メモリー付き心拍計(ハートレイトモニター)を用いて、低歩行率時の心拍数変動を観察しながら歩行率と消費エネルギーとの関係について研究を進めている。2.個人の日常的歩行強度を評価する従来から個人の歩行活動量は歩行数や歩行時間などで表されてきたが、これでは個人変動の大きい歩行実態が正確につかめないという結果がすでに得られていた。そこで、1日平均歩行率、1日歩行数、歩行区域などについて点数化による歩行活動総合点を個人ごとに求めた。さらに、これを生活活動指数や生活活動強度と比較して検討した。3.生活活動事象における主働筋筋電図測定日常身体活動における上肢筋活動量を明らかにするために、衣類着脱、買い物動作、清掃作業、調理操作など特に「立位」姿勢における活動項目に関して、脊柱起立筋、三角筋、上腕二頭筋、上腕三頭筋、円回内筋、大腿四頭筋、大腿三頭筋、前脛骨筋、腓腹筋などの表面筋電図波形を測定し補助金によって購入した波形収集装置による解析を行い、積分値による筋活動量を作業ごとに比較・考察している段階にある。1.低歩行率活動時における歩行率と心拍数との関係健常な女子大学生5名を対象に、歩行計測調査、活動時心拍数計測調査、生活活動調査を同時に行った。歩行計測器は株式会社ヤガミ社製アクトコーダYH-I、心拍計はハートレイトモニターバンテージXLnew(キャノントレーデイング株式会社)を用いて、同時装着によって12日間連続計測を行った。心拍数に関しては、睡眠時心拍数で基準化した。メモリーデータはすべて専用解析ソフトによってPC98noteSX/T,NECを用いて解析した。