hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エイコサノイド高感度一斉定量法によるヒト病態解析と臨床検査への応用

超高速液体クロマトグラフィー・三連四重極型質量分析計(LC-MS/MS)を用いて、ヒト血清・血漿検体を測定するための基礎検討を行った。採血条件によって結果に差異が生じることが判明したため、採血から検体保存までの手技を統一して、健常人27名(男性12名、女性15名)から血清・血漿を採取し、エイコサノイド高感度一斉定量を行った。全部で176項目の活性脂質を測定することができるアッセイではあるが、30種類のエイコサノイドメディエーターについて血清・血漿検体での特徴を見出し、報告した(Yasumoto A, J Chromatogr B, 2017)。次に採血条件の詳細な解析を行うために、健常人から採血管の種類、採血量、採血から遠心までの経過時間、保存条件(温度)を変えて検討を行った。血漿は採血管の種類や量には影響を受けないが、血清は採血管に含まれる凝血剤の種類や採血量に大きく依存し、遠心までの時間も1時間以内に処理する必要があった。保存も室温が最適であり、これらが統一されていないと臨床検体では正しい評価ができず注意する必要がある。最適な採血条件をまとめて現在、投稿準備中である。虚血性心疾患患者を対象に、抗血小板薬内服(アスピリンやクロピドグレル)前後の血清・血漿エイコサノイド測定を行った。100名分の結果をえており、虚血性心疾患患者では健常人よりもトロンボキサンB2やプロスタグランジンといった増悪因子が高値であり、アスピリンの投与により有意に抑制されているだけではなく、クロピドグレルを追加することで、アスピリンでは抑制できないリポキシゲナーゼ(LOX)代謝物も抑制されていることが判明した。現在、データを解析中で、投稿準備中である。本研究は東京大学大学院医学系研究・医学部倫理委員会によって承認されている[審査番号: 3722-(3), 11121]。採血から検体保存までの手技を統一して、健常人27名(男性12名、女性15名)から血清・血漿を採取し、エイコサノイド高感度一斉定量を行った。全部で176項目の活性脂質を測定することができるアッセイではあるが、30種類のエイコサノイドメディエーターについて血清・血漿検体での特徴を見出し、報告した。現在、この採血条件による検討も投稿中である。エイコサノイドはアスピリンの投与下では、その産生が著しく低下することは知られており、我々の予備実験でもそれが証明されている。虚血性心疾患患者を対象に、抗血小板薬内服(アスピリンやクロピドグレル)前後の血清・血漿エイコサノイド測定を行っている。現在までに40名分の結果をえており、虚血性心疾患患者では健常人よりもトロンボキサンB2やプロスタグランジンといった増悪因子が高値であり、アスピリンの投与により有意に抑制されているだけではなく、クロピドグレルを追加することで、アスピリンでは抑制できないリポキシゲナーゼ(LOX)代謝物も抑制されていることが判明した。さらに症例を追加して、次年度中に報告を予定している。本研究は、血漿・血清を用いたエイコサノイド高感度一斉定量法の基礎検討と好中球・血小板におけるエイコサノイド産生能の解析の2つからなる。前者の方は、ヒト血清・血漿でのエイコサノイド高感度一斉定量法は一部で報告はあるものの、実臨床への応用に向けた報告はほとんどない。我々は実臨床への応用を主眼に置いた研究を行い、これまでに予定通りヒト臨床検体での特徴や注意する点を評価して報告してきた。虚血性心疾患患者の臨床検体の解析を順次進めており、アスピリン投与による血清・血漿エイコサノイドの変化も報告直前である。後者の研究では好中球の精製でやや難航したものの、現在は安定した精製法を確立して、好中球と血小板の共培養系を確立した。上清中のエイコサノイド測定からも興味深い結果を得ており、前者の研究と並行して進めていく。

全部で176項目の活性脂質を測定することができるアッセイではあるが、30種類のエイコサノイドメディエーターについて血清・血漿検体での特徴を見出し、報告した(Yasumoto A, J Chromatogr B, 2017)。次に採血条件の詳細な解析を行うために、健常人から採血管の種類、採血量、採血から遠心までの経過時間、保存条件(温度)を変えて検討を行った。血漿は採血管の種類や量には影響を受けないが、血清は採血管に含まれる凝血剤の種類や採血量に大きく依存し、遠心までの時間も1時間以内に処理する必要があった。保存も室温が最適であり、これらが統一されていないと臨床検体では正しい評価ができず注意する必要がある。最適な採血条件をまとめて現在、投稿準備中である。虚血性心疾患患者を対象に、抗血小板薬内服(アスピリンやクロピドグレル)前後の血清・血漿エイコサノイド測定を行った。100名分の結果をえており、虚血性心疾患患者では健常人よりもトロンボキサンB2やプロスタグランジンといった増悪因子が高値であり、アスピリンの投与により有意に抑制されているだけではなく、クロピドグレルを追加することで、アスピリンでは抑制できないリポキシゲナーゼ(LOX)代謝物も抑制されていることが判明した。現在、データを解析中で、投稿準備中である。本研究は東京大学大学院医学系研究・医学部倫理委員会によって承認されている[審査番号: 3722-(3), 11121]。現在進めている前向き研究、虚血性心疾患患者の抗血小板薬投与前後の血清・血漿エイコサノイド測定は、目標症例150症例で、順調に症例が集まっており、解析を進めていく。平成30年度は好中球と血小板のクロストークの研究に注力を注ぐ。まずは現在進めている共培養系でのin vitroの結果をまとめて、NETsの系での検討も行う予定である。
前立腺癌におけるDNAマイクロアレイ法を用いた遺伝子および遺伝子周囲変異の検討

1.27例の未治療顕性前立腺癌をCGH法にて解析し,13番染色体長腕の欠失頻度がこれまでの欧米の報告に比べ有為に低いことを発見し報告した.2.またマイクロアレイによるCGH法を用いて11例の顕性前立腺癌における染色体上283領域の網羅的解析を行い,従来のCGH法との比較を行った.その結果,コピー数の減少(欠失)した領域におけるマイクロアレイ法とLOH解析との一致率は従来のCGH法とLOH解析との一致率に比べ,有意に高率であった(93% vs. 72).3.EGFR(epidermal growth factor receptor)選択的チロシンキナーゼ阻害酵素抗体阻害薬(ZD1839)のホルモン感受性(LNCaPおよびDU-145の2株)およびホルモン抵抗性前立腺癌培養細胞株(PC-3)に対する効果発現メカニズムの解析を行った.それぞれの培養細胞にZD1839を10,1,0.1μM添加し,8日間にわたり細胞増殖抑制効果を検討した.ホルモン感受性または抵抗性細胞株のいかんに拘わらずZD1839 1μM以上の濃度において,dose-dependentに増殖抑制が認められた.wild typeと言われているDU-145株においては,他の2株に比べZD1839の抑制効果は有意に高度であった.次いで,それぞれの培養細胞にZD1839を10μMの濃度で添加し,短時間(1時間)および長時間(24時間)培養後に,それぞれの細胞株よりtotal RNAを抽出し,cDNA microarray法で遺伝子発現を検討し,cluster解析法で解析した.PC-3では14遺伝子の,さらにLNCaPでは12遺伝子の発現低下が認められた.遺伝子の過剰発現は,PC-3では9遺伝子に,LNcaPでは21遺伝子に,DU-145では13遺伝子に認められた.また,DU-145においては薬剤投与後も発現に有意な変化が認められなかったがLNCapおよびPC-3で過剰発現した遺伝子はglycyl-tRNA synthetase遺伝子の1個であった.逆に発現低下が認められた遺伝子は7個であった.現在,論文作成中である.1.27例の未治療顕性前立腺癌をCGH法にて解析し,13番染色体長腕の欠失頻度がこれまでの欧米の報告に比べ有為に低いことを発見し報告した.2.またマイクロアレイによるCGH法を用いて11例の顕性前立腺癌における染色体上283領域の網羅的解析を行い,従来のCGH法との比較を行った.その結果,コピー数の減少(欠失)した領域におけるマイクロアレイ法とLOH解析との一致率は従来のCGH法とLOH解析との一致率に比べ,有意に高率であった(93% vs. 72).3.EGFR(epidermal growth factor receptor)選択的チロシンキナーゼ阻害酵素抗体阻害薬(ZD1839)のホルモン感受性(LNCaPおよびDU-145の2株)およびホルモン抵抗性前立腺癌培養細胞株(PC-3)に対する効果発現メカニズムの解析を行った.それぞれの培養細胞にZD1839を10,1,0.1μM添加し,8日間にわたり細胞増殖抑制効果を検討した.ホルモン感受性または抵抗性細胞株のいかんに拘わらずZD1839 1μM以上の濃度において,dose-dependentに増殖抑制が認められた.wild typeと言われているDU-145株においては,他の2株に比べZD1839の抑制効果は有意に高度であった.次いで,それぞれの培養細胞にZD1839を10μMの濃度で添加し,短時間(1時間)および長時間(24時間)培養後に,それぞれの細胞株よりtotal RNAを抽出し,cDNA microarray法で遺伝子発現を検討し,cluster解析法で解析した.PC-3では14遺伝子の,さらにLNCaPでは12遺伝子の発現低下が認められた.遺伝子の過剰発現は,PC-3では9遺伝子に,LNcaPでは21遺伝子に,DU-145では13遺伝子に認められた.また,DU-145においては薬剤投与後も発現に有意な変化が認められなかったがLNCapおよびPC-3で過剰発現した遺伝子はglycyl-tRNA synthetase遺伝子の1個であった.逆に発現低下が認められた遺伝子は7個であった.現在,論文作成中である.本研究の第2の目的は抗EGFR (epidermal growth factor receptor)抗体阻害薬(ZD1839)をホルモン感受性(LNCaP)および抵抗性前立腺癌細胞株(PC3)に投与することによりその抗腫瘍効果を検討するとともに投与前後のシグナル伝達系経路の違いより、ホルモン抵抗性前立腺癌のメカニズムを解明することである。これまでにin vitroモデルにおける細胞増殖曲線の検討でZD1839は両株とも1μM,10μMの濃度でコントロール群に比べ有意の増殖抑制効果を認めたが、その効果はLNCaPにおいて有意に高かった。今後薬剤添加前後の細胞より抽出したtotal RNAをもちいたマイクロアレイ法にてシグナル伝達系経路の解析を予定している。本研究の第1の目的は剖検で発見された潜在癌と臨床の場で治療された顕性癌における前立腺癌のゲノム一次構造異常を比較検討することである。

これまで27例の未治療顕性前立腺癌をCGH法にて解析し、7番染色体長腕および8番染色体長腕のコピー数増加、8番染色体短腕の欠失が進行前立腺癌に多く、13番染色体長腕の欠失頻度がこれまでの欧米の報告に比べ有意に低いことを報告した(Matsuda, K. et al. Cancer Genet. Cytogenet. 2004,in press)。またマイクロアレイによるCGH法をもちいて11例の顕性前立腺癌における染色体上283領域の網羅的解析を行い、従来のCGH法との比較をおこなった。その結果コピー数の減少(欠失)した領域におけるマイクロアレイ法とLOH解析との一致率は従来のCGH法とLOH解析との一致率に比べ、有意に高率であった(93% vs. 72%)ことを報告した(Yano, S. et al. Cancer Genet. Cytogenet. 2004,in press)。本研究の第2の目的は抗EGFR (epidermal growth factor receptor)抗体阻害薬(ZD1839)の抗腫瘍効果を継代前立腺癌細胞株(LNCaP, PC3,DU145)を用いて検討し、その効果発現のメカニズムをDNAマイクロアレイ法を用いて検討することである。これまでにin vitroモデルにおける細胞増殖曲線の検討でZD1839は3株とも1μM,10μMの濃度でコントロール群に比べ有意の増殖抑制効果を認めたが、その効果はDU145,LNCaP, PC3の順であった。また薬剤添加(10μM)前と4時間、12時間後の遺伝子発現をマイクロアレイ法により検討した結果、キャラクターの異なる3株は時間依存性に共通のクラスターを形成し、4時間接触では多数の遺伝子発現の抑制、12時間接触では発現の亢進が共通した特徴であった。今後細胞株間の個々の遺伝子発現の差を比較解析し、その主となるシグナル伝達系経路の解析や臨床の前立腺癌におけるZD1839の有効症例の予測が可能であるかを検討の予定である。それぞれの培養細胞にZD1839を10,1,0.1μM添加し,8日間にわたり細胞増殖抑制効果を検討した.ホルモン感受性または抵抗性細胞株のいかんに拘わらずZD1839 1μM以上の濃度において,dose-dependentに増殖抑制が認められた.wild typeと言われているDU-145株においては,他の2株に比べZD1839の抑制効果は有意に高度であった.次いで,それぞれの培養細胞にZD1839を10μMの濃度で添加し,短時間(1時間)および長時間(24時間)培養後に,それぞれの細胞株よりtotal RNAを抽出し,cDNA microarray法で遺伝子発現を検討し,cluster解析法で解析した。PC-3では14遺伝子の,さらにLNCaPでは12遺伝子の発現低下が認められた.遺伝子の過剰発現は,PC-3では9遺伝子に,LNcaPでは21遺伝子に,DU-145では13遺伝子に認められた.また,DU-145においては薬剤投与後も発現に有意な変化が認められなかったがLNCapおよびPC-3で過剰発現した遺伝子はglycyl-tRNA synthetase遺伝子の1個であった.逆に発現低下が認められた遣伝子は7個であった。
ヒトiPS細胞を利用したビタミンKサイクルを標的とする発がん予防機構の研究

本研究は、VKORC1などのVitamin Kサイクル関連遺伝子を解析し、Vitamin K補充による効果的な発がん予防およびがん化学療法の研究への応用を検討した。また、ヒトiPS細胞由来肝細胞による酵素誘導能評価を行い、発がん予防研究の評価系としての有用性を明らかにした。がんとの因果関係は不明であるものの、抗がん剤との併用の際に重要となるVitamin K代謝酵素とワルファリン投与量の関係について明らかにした。本研究では、日本人で高頻度に存在するビタミンKエポキシドレダクターゼ(VKORC1)遺伝子多型と発がんの関連を解析し、ビタミンK補充による効果的な発がん予防およびがん化学療法の補助的な利用法の確立を目的とする。本研究は、iPS細胞およびES細胞の安定した維持が重要である。既に十分な予備検討を行っているが、細胞の培養に関する技術および知見は日々進化・蓄積されており、本研究分野の最新の事情に合わせた細胞系およびアッセイ系を検討している。人工多能性幹細胞は、体を作るあらゆる細胞に分化可能であり、増殖力に優れていることから、医薬品開発のための安定した細胞供給源として期待される。分化させた細胞のmRNA解析により、肝細胞マーカー、CYP1A1などの薬物代謝酵素及びCYP3A4の誘導に関与する核内受容体や転写因子の発現が認められた。しかし、胎児肝細胞に発現しているα-fetoproteinが高発現していることや、CYP3A4の誘導が弱いことなどから、まだ未成熟な肝細胞の性質を有していることが示唆された。本研究では、より成熟した肝細胞を効率よく分化する方法について、さらに検討していく必要があるものと考えられた。遺伝子多型解析については現在PCR-RFLP法やダイレクトシークエンス法などが汎用されているが、本研究では遺伝子多型高感度迅速判定法(SMAP法やQ-probe法)が有効であるかについても検討し、解析の効率化・臨床応用の実現を検討し、報告した。また、大腸菌やサルモネラ菌による遺伝子変異発現実験では、CYPおよびNADPH-P450還元酵素の発現で既に高効率な方法を確立している。pCWベクターおよび大腸菌DH5αF'IQ株を用いることにより、大量スクリーニングが可能な変異原判定系を用いて更に検討する予定である。本研究では、iPS細胞から分化させた細胞のmRNAの解析を行った。この結果、肝細胞マーカー、CYP1A1などの薬物代謝酵素及びCYP3A4の誘導に関与する核内受容体や転写因子の発現が認められた。しかし、CYP3A4およびCYP1A2の発現および誘導ほとんど見られなかった。今後、より成熟した肝細胞を効率よく分化する方法についてさらに検討していく。また、ビタミンKサイクルに関係している酵素のmRNAの解析を行った。iPS細胞から分化させた肝細胞様細胞は、NQO1の発現およびベンゾ[α]ピレンによる3.9倍の誘導が認められた。これに対して、血液凝固第X因子のmRNA発現量は0.35倍に減少した。ヒトiPS細胞由来の肝細胞様細胞は、ヒト肝細胞と同様に薬物による酵素誘導能を有し、ビタミンKサイクルに関係している酵素の発現変動評価系さらには発がん予防研究の評価系として有用である可能性が示された。さらに、遺伝子多型解析については現在PCR-RFLP法やダイレクトシークエンス法などが一般的には汎用されているが、本研究では遺伝子多型高感度迅速判定法(SMAP法)が有効であるかについて検討し、解析の効率化・臨床応用について論文報告した。本研究では、日本人で高頻度に存在するビタミンKエポキシドレダクターゼ(VKORC1)遺伝子多型と発がんの関連を解析し、ビタミンK補充による効果的な発がん予防およびがん化学療法の補助的な利用法の確立を目的とした。iPS細胞およびES細胞の安定した維持について検討し、細胞の培養に用いる因子や培地に関する様々な研究結果を蓄積した。iPS細胞などの人工多能性幹細胞は、体を作るあらゆる細胞に分化可能であり、増殖力に優れていることから、医薬品開発のための安定した細胞供給源として期待される。本研究では、iPS細胞から分化させた肝細胞様細胞のmRNAの解析を行った。

より成熟した肝細胞を効率よく分化する方法については、さらなる検討が必要である。また、ビタミンKサイクルに関係している酵素のmRNAの解析を行った。iPS細胞から分化させた肝細胞様細胞は、NQO1の発現およびベンゾ[α]ピレンによる3.9倍の誘導が認められた。これに対して、血液凝固第X因子のmRNA発現量は0.35倍に減少した。ヒトiPS細胞由来の肝細胞様細胞は、ヒト肝細胞と同様に薬物による酵素誘導能を有し、ビタミンKサイクルに関係している酵素の発現変動評価系さらには発がん予防研究の評価系として有用である可能性が示された。ビタミンKエポキシドレダクターゼに加えて、CYP4F2遺伝子多型をPCR-RFLP法やダイレクトシークエンス法で解析した。がんとの因果関係は不明であるものの、抗がん剤との併用の際に重要となるビタミンK代謝とワルファリン投与量の関係について論文報告した。本研究では、ビタミンKサイクルと関連のある遺伝子多型およびmRNA発現量の変化を指標として発がん予防およびがん化学療法の補助的な利用法の確立を目的としている。iPS細胞から分化させた細胞のmRNAの解析を行った結果、肝細胞マーカー、CYP1A1などの薬物代謝酵素及びCYP3A4の誘導に関与する核内受容体や転写因子の発現が認められた。しかし、CYP3A4およびCYP1A2の発現および誘導ほとんど見られなかった。今後、より成熟した肝細胞を効率よく分化する方法についてさらに検討していく。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後の推進方法:本研究はおおむね順調に進展していることから、ビタミンKサイクルに関係している酵素のmRNAの解析を当初の予定に従い進める。iPS細胞から分化させた肝細胞様細胞は、ベンゾ[α]ピレンによりNQO1の発現が3.9倍の誘導が認められたのに対して、血液凝固第X因子のmRNA発現量は0.35倍に減少した。ヒトiPS細胞由来の肝細胞様細胞は、ヒト肝細胞と同様に薬物による酵素誘導能を有していたことから、ヒトiPS細胞由来の肝細胞様細胞をビタミンKサイクル関連酵素の発現変動評価系さらには発がん予防研究の評価系としての有用性を引き続き検討する。
薄膜潤滑機構に関する研究

・分子構造の異なる鉱油.タールナフテン油,合成潤滑油を用いて低温度領域でのせん断挙動を調べ,低温度域では潤滑油は粘弾性的に挙動し,狭い層内でのみせん断滑りが生じ,せん断応力τはτ=aexp(Ea/RT),a:定数,Ea:活性化エネルギ,R;気体定数,T:絶対温度,で表示でき,活性化エネルギの大きさは芳香族>飽和縮合環>パラフィンの順となり,2円筒試験でのトラクション係数と同じ順序になり,低温度せん断試験によりトラクション係数の評価が可能なことが分かった.・2円筒トラクション試験において,潤滑油の粘度-圧力係数αと接触圧力pとの積αpが10以上では潤滑油は弾塑性体として挙動し,トラクション係数はほぼαpのみによりより決まる.・不完全給油条件下での形成油膜厚と摩擦係数の理論値と実験値との比較により,滑り速度が増加するにもかかわらず,摩擦係数,油膜厚が減少する臨界滑り速度が存在し,この臨界速度以上では実験値は理論値とは異なり,油膜厚さに比べて摩擦係数が小さくなることが分かった.これは臨界滑り速度以上では,接触域に導入される潤滑油粘度が給油粘度と異なり,低粘度成分が主として導入されるためである.・ナノメータ厚さの油膜測定が可能な点接触転がり/滑り試験機の試作と蛍光物質,画像解析を利用した測定法の開発を行いつつあり,従来の光干渉法に比べて,はるかに分解能の良い油膜測定,特にナノメータ厚の薄膜の挙動の観測の可能性を明らかにした.・超薄膜光干渉法による等加速度条件下でのEHL膜厚を測定し,等速度条件下での膜厚と異なること,この差違の主因はスクイズ作用にあることを示した.・分子構造の異なる鉱油.タールナフテン油,合成潤滑油を用いて低温度領域でのせん断挙動を調べ,低温度域では潤滑油は粘弾性的に挙動し,狭い層内でのみせん断滑りが生じ,せん断応力τはτ=aexp(Ea/RT),a:定数,Ea:活性化エネルギ,R;気体定数,T:絶対温度,で表示でき,活性化エネルギの大きさは芳香族>飽和縮合環>パラフィンの順となり,2円筒試験でのトラクション係数と同じ順序になり,低温度せん断試験によりトラクション係数の評価が可能なことが分かった.・2円筒トラクション試験において,潤滑油の粘度-圧力係数αと接触圧力pとの積αpが10以上では潤滑油は弾塑性体として挙動し,トラクション係数はほぼαpのみによりより決まる.・不完全給油条件下での形成油膜厚と摩擦係数の理論値と実験値との比較により,滑り速度が増加するにもかかわらず,摩擦係数,油膜厚が減少する臨界滑り速度が存在し,この臨界速度以上では実験値は理論値とは異なり,油膜厚さに比べて摩擦係数が小さくなることが分かった.これは臨界滑り速度以上では,接触域に導入される潤滑油粘度が給油粘度と異なり,低粘度成分が主として導入されるためである.・ナノメータ厚さの油膜測定が可能な点接触転がり/滑り試験機の試作と蛍光物質,画像解析を利用した測定法の開発を行いつつあり,従来の光干渉法に比べて,はるかに分解能の良い油膜測定,特にナノメータ厚の薄膜の挙動の観測の可能性を明らかにした.・超薄膜光干渉法による等加速度条件下でのEHL膜厚を測定し,等速度条件下での膜厚と異なること,この差違の主因はスクイズ作用にあることを示した.・分子構造の異なる鉱油.タールナフテン油,合成潤滑油を用いて低温度領域(0-50°C)でのせん断挙動の観察および温度-せん断応力特性を回転二重円筒試験機により調べた.潤滑油が連続体液体として挙動し,ガラス転移,すなわち,潤滑油の一部が固体的挙動(潤滑油の一部が塊状で変形せずに潤滑油中を移動し始める状態)を呈するまでは,せん断応力τはτ=a exp(Ea/RT),a:定数,Ea:活性化エネルギ,R;気体定数,T:絶対温度,で表示でき,潤滑油は粘弾性液体として挙動する.活性化エネルギの大きさは芳香族>飽和縮合環>パラフィンの順となり,潤滑油の種類に関係なく滑り速度が大きい方が小さくなる.また,ガラス転移温度以下では条件に応じた一定の限界せん断応力を持つ弾塑性固体として挙動する.・流体潤滑理論では軸受特性数の増加に伴いせん断抵抗,油膜厚さは際限なく増加する.しかし,滑り接触試験において,滑り速度を増加していくと,ある速度以上になると伴い摩擦係数,油膜厚さが理論値よれ低下する.これは臨界滑り速度が高粘度成分ほど低くなるため,高滑り速度域では接触域に導入される潤滑油の成分構成が給油成分とは異なり,低粘度成分が主体となった結果である.・ナノメータ厚さの油膜測定が可能な点接触転がり/滑り試験機に試作と蛍光物質,画像解析を利用した測定法の開発を行いつつあり,従来の光干渉法に比べて,はるかに分解能の良い油膜測定,特にナノメータ厚の薄膜の挙動の観測の可能性を明らかにした.・分子構造の異なる鉱油.タールナフテン油,合成潤滑油を用いて低温度領域でのせん断挙動を調べ,低温度域では潤滑油は粘弾性的に挙動し,狭い層内でのみせん断滑りが生じ,せん断

応力τはτ=a exp(Ea/RT),a:定数,Ea:活性化エネルギ,R;気体定数,T:絶対温度,で表示でき,活性化エネルギの大きさは芳香族>飽和縮合環>パラフィンの順となり,2円筒試験でのトラクション係数と同じ順序になり,低温度せん断試験によりトラクション係数の評価が可能なことが分かった.・2円筒トラクション試験において,潤滑油の粘度-圧力係数αと接触圧力pとの積αpが10以上では潤滑油は弾塑性体として挙動し,トラクション係数はほぼαpのみによりより決まる.・不完全給油条件下での形成油膜厚と摩擦係数の理論値と実験値との比較により,滑り速度が増加するにもかかわらず,摩擦係数,油膜厚が減少する臨界滑り速度が存在し,この臨界速度以上では実験値は理論値とは異なり,油膜厚さに比べて摩擦係数が小さくなることが分かった.これは臨界滑り速度以上では,接触域に導入される潤滑油粘度が給油粘度と異なり,低粘度成分が主として導入されるためである.・ナノメータ厚さの油膜測定が可能な点接触転がり/滑り試験機の試作と蛍光物質,画像解析を利用した測定法の開発を行いつつあり,従来の光干渉法に比べて,はるかに分解能の良い油膜測定,特にナノメータ厚の薄膜の挙動の観測の可能性を明らかにした.・超薄膜光干渉法による等加速度条件下でのEHL膜厚を測定し,等速度条件下での膜厚と異なること,この差違の主因はスクイズ作用にあることを示した.
外発性、内発性運動を担う局所神経回路機構

運動野の細胞間で見られる、数ミリ秒以内の同期的発火活動は、運動の開始様式などによって、集団としてどのような機能的意味をもつのかは明らかでない。本研究では、頭部固定のラットに、外発的または内発的に前肢でレバーを操作すると報酬を獲得できるという、二種類の運動課題を行わせた。一次および二次運動野深層の神経活動をマルチユニット記録し、運動の開始様式などに関連する同期的活動の集団特性を定量的に検討した。この結果、集団として同期的活動は安定に存在し、運動機能にほとんど依存しないことを明らかにした。この安定性は、確かな運動実行を可能にしているのかもしれない。外発性運動は、前肢でレバーを押して音のタイミングでレバーを引き戻し、一方、内発性運動は、自らのタイミングでレバーを引き戻す運動とした。一次および二次運動野の深層の神経活動をマルチユニット記録し、運動の開始様式などに関連する同期的活動の集団特性を定量的に検討した。運動の開始様式の違いは、同期的活動としてではなく、二次運動野のRS細胞(主に興奮性)、一次・二次運動野のFS細胞(主に抑制性)の発火頻度の違いとして表された。一次・二次運動野は、基本的に似た神経活動を示し、けれども、二次運動野は、より修飾的な機能を担っていることが示唆された。同期的活動の状況に依存した可変性は、集団として確率的であり、その安定性は、確かな運動実行を可能にしているのかもしれない。頭部を固定したラット個体動物に、前肢でレバーを押して音のタイミングでレバーを引き戻す(外発性運動)か、自らのタイミングでレバーを引き戻す(内発性運動)と、報酬の水滴を獲得できるという、開始が異なる二種類の運動課題を行わせた。このとき、GABAA受容体アゴニストのムシモールを一次・二次運動野に投与して神経活動を抑制することによって、どの運動領野がこれらの運動に関わっているのかを検討した。この結果、一次・二次運動野の神経活動を同時に抑制したときに運動課題を遂行できなくなり、二次運動野単独でも運動が抑制された。このことから、これらの運動課題遂行には、一般的に運動発現に直接関わるとされる一次運動野だけでなく、二次運動野も重要な役割を担っていることが明らかとなった。この一次・二次運動野の神経活動を、運動課題を遂行するラットから、マルチユニット記録法と傍細胞記録法により計測した。前肢運動を担う一次・二次運動野の一部の細胞対には、相互相関図(クロス・コリログラム)にピークを示す同期的発火が観察され、運動発現時の活動が似た神経細胞間のみならず、異なるものでも同期的に発火した。この同期的発火の特徴は、運動領野によって異なる傾向も観察された。さらに、外発性・内発性運動で発火応答の大きさや同期性が変化する細胞が存在した。二次運動野のRS細胞(主に興奮性神経細胞)は、一次運動野のRS細胞に比べて、外発性運動でより大きな応答を示す傾向があったが、FS細胞(主に抑制性神経細胞)では領野間の違いは確認されなかった。また、傍細胞記録を誘発刺激にも用いて、その効果を多細胞から記録し、同期的発火の因果性を明らかにする試みも行った。同じ運動でも、その開始の違いで、一次・二次運動野は協調して、ダイナミックに神経活動や同期的発火を変化させていることが示唆された。平成24年度では、運動課題遂行中のラット個体動物より、外発性・内発性運動に関わる神経活動の実験データをマルチユニット記録法と傍細胞記録法により集めることが第一の目標であった。マルチユニット記録は、同時に多細胞の活動を記録でき、スパイクソーティングによって単一細胞の神経活動に分離し、スパイクの特徴から興奮性、抑制性神経細胞に分けることもできる。一方、傍細胞記録は、細胞外記録の安定性をもちながら、単一細胞の活動を正確に記録でき、また、単一細胞の刺激も行うことができる。このような手法を用いて、今までに合わせて、およそ100匹のラットから1500個以上の神経細胞の実験データを得た。これによって、細胞間に数%しか現れない、強い同期的発火の機能を体系的に検討することができる。現在、詳細な解析を進めているところであり、すでにいくつかの興味深い性質が見つかってきている。

平成24年度までに得た大規模な実験データの解析を、さらに詳細かつ多角的に行う。外発性・内発性運動で、同期的活動はどのような機能をもつのかを検討する。両者の運動は、レバーを引くという運動の開始が異なるだけで、運動の力、方向、動機づけは同様のものなので、純粋に外発性と内発性の違いを検討することができる。外部の合図に応じて開始する運動と、自らのタイミングで開始する運動で、一次・二次運動野の機能的神経回路は異なるのかを明らかにする。これらの一連の研究成果を、投稿論文としてまとめて、発表を行う。投稿論文としてまとめた後、実験記録システムのチャネルの増設を行い、一次・二次運動野から同時に記録を行う。すでに得られた結果により、一次・二次運動野は協調して機能していることが示唆されたので、実際にどのように協調して一次・二次運動野は、外発性・内発性運動を発現するのかを明らかにする。さらに、学習中の同一個体から神経活動を数日にわたってマルチユニット記録することによって、学習過程で同期的発火による機能モジュールは変化するのかを検討し、柔軟性を調べる。該当なし
植物細胞におけるウイルス間相互作用に関する研究

植物細胞におけるウイルス間相補増殖並びに干渉効果の機構を明らかにする目的で、タバコ及びオオムギを宿主とし、諸種ウイルスの相互作用、特にウイルス間援助効果について研究した。先ず、オオムギ葉にTMVとBSMVを単独または混合接種したところ、TMVは単独接種では増殖しないが、BSMVと混合接種した場合には増殖移行することが明らかとなった。即ち、TMVは混合接種した第1葉に限らず上葉においても増殖し、免疫沈澱法で定量したところ、若い葉において増殖が多かった。BSMV存在下におけるTMVの上位葉増殖はELISA法によっても確認された。しかし、CMV,CGMMV,CyMVなどはBSMV共存下でも増殖しなかった。TMVはオオムギ葉プロトプラストにおいてもBSMV共存下で増殖することが蛍光抗体法によって確認されたので、BSMVの援助効果はTMVの移行に限らず、その増殖促進によるものと考えられた。同様の実験をタバコ葉及びそのプロトプラストを用いて行ったが、BSMVはTMVと混合接種した場合には、両ウイルスともに増殖が促進された。次にBSMVのRNA1,2,3のいずれにTMV増殖援助の情報がコードされているかを知るため、それぞれのRNAとTMVを混合接種したところRNA2に援助効果が認められた。子葉細胞への顕微注射接種ではBSMV1:TMV99の混合比でもTMVは増殖しTMVの干渉効果は認められなかった。この援助効果がどのような分子機序によるものかを知るため、BSMV感染葉から感染特異蛋白を分離し、TMVと混合して顕微注射接種したが、一定の結果は得られなかった。また、感染葉からレプリカーゼ活性をもつ蛋白画分は得たが、精製するに至らなかった。これらの結果から、BSMVのTMV増殖援助効果はTMVとPVXのように相補的ではなく、一方的な特異的分子機序によると考えられる。今後は、植物細胞のウイルス増殖抑制機構と援助ウイルスによるその解除機構について研究することとする。植物細胞におけるウイルスの重複感染並びにウイルス間干渉作用の機構を明らかにする目的で、タバコ及びオオムギを宿主とし、タバコモザイクウイルス(TMV)及びオオムギ斑葉モザイクウイルス(BSMV)を供試ウイルスとして、ウイルス増殖の抑制及び促進について検討した。まず、オオムギ幼苗第1葉にTMVとBSMVを単独または混合接種し、両ウイルスの増殖を調べたところ、単独接種葉ではTMVは増殖しないが、混合接種では増殖移行することが明らかになった。接種葉から調製したプロトプラストの各蛍光抗体との反応率を調べたところ、いずれも20-40%であった。次に、健全葉から調製したプロトプラストを混合感染させたのち、両ウイルスの増殖を蛍光抗体法によって調べたところ、両蛍光抗体と反応する細胞は25-30%と等しく、BSMV共存下では、TMVがオオムギ葉細胞で増殖することが示唆された。更に、健全プロトプラストに両ウイルスを単独または混合し、顕徴注射接種したところ、単独接種ではTMVは増殖しないが、混合接種では増殖することが明らかになり、BSMVがTMV増殖の援助ウイルスであることが実証された。これらの結果は、BSMVゲノムにTMV-RNA複製を援助する遺伝情報がコードされていることを示している。BSMVはスプリットゲノムをもつウイルスであるが、RNA1,2,3のいずれにその援助情報が局在するかについて、現在検討している。予備実験の結果では、RNA2が援助活性に重要なようである。

一方、タバコ葉にTMV・BSMV混液を接種した場合には、BSMVの増殖は認められず、援助ウイルスのレプリカーゼの鋳型特異性がこれらの現象を説明するものと考えられた。現在、電気泳動法によってレプリカーゼを分離中である。これらに並行して、培養細胞へのウイルス注入量について検討したところ、10ng/ml TMV 0.24-1.65x【10^(-5)】nlの範囲で同調的ウイルス増殖が認められ、3.7x【10^(-5)】nl以上の注入は不可能であることも明らかとなった。植物細胞におけるウイルス間の相互補助または相互干渉作用を解析する目的で,主としてオオムギ斑葉モザイクウイルス(BSMV)及びタバコモザイクウイルス(TMV)を用いて,混合接種した葉組織,培養細胞及びプロトプラストにおけるこれらウイルスの増殖パターンを調べた.タバコ葉に強毒株(TMVーOM)と弱毒株(TMVーLIIA)の比を1:1000以上にした混液を接種した場合には干渉効果が完全であるが, 1:100以下では効果が低かった.TMVーLIIAを予め接種した場合には干渉効果が大きいが,TMVーOMより後に接種した場合にはその効果は認められなかった.プロトプラストでは1:1000の濃度比でもTMVーONが増殖した.このことは干渉効果には組織が重要なことを意味する.一方, TMVに低抗性と罹病性のタバコ品種を用いた実験から,TMV低抗性は数細胞のカルス組織でも発現し,かつ微量注入接種カリスの蛍光反応からすると,低抗性はウイルスの細胞間移行の阻害にあると考えられた.オオムギ葉におけるBSMVとTMVーOMの相互作用の解析から,前者の援助効果は1:1000の濃度比でも認められ, TMV系統間にみられた干渉効果はなかった.このことはBSMVによるTMVの援助効果がTMV侵入の段階ではなく, TMVーRNA複製の段階で発現することを意味している.BSMVによるTMV受容性の誘導機構を解明するためBSMV接種オオムギ葉の感染特異的蛋白を電気泳動法によって検出したところ,少くとも12種類の蛋白が新しく合成されていることが明らかとなった.現在,これら蛋白のTMV増殖効果を調べている.しかし,これらのいずれの蛋白もレプリカーゼ活性を示さず,この方法はレプリカーゼ精製に適していないことが明らかとなった.レプリカーゼ精製については,別途検討中である.BSMV接種葉におけるTMV関連ウイルスの増殖について調べたが,これまでに供用した各種ウイルスの増殖は認められなかった.現在,更に他のウイルスについて検討を重ねている.植物細胞におけるウイルス間の相補効果及び干渉効果を明らかにする目的で、オオムギ及びタバコを宿主とし、BSMVとTMV-OM及びTMV-OMとTMV-LIIAを混合または経時接種してウイルス増殖を螢光抗体法またはELISA法によって定量した。先ず、オオムギ葉におけるBSMVのTMV増殖援助効果をELISA法で調べた結果、TMV及びTMV-LIIAがBSMV存在下で葉及びプロトプラストで増殖することが確認され、また子葉鞘細胞に混合顕微注入した場合にも増殖することが螢光抗体法によって確証された。この援助の情報が分節RNAのいずれに局在するかを調べた結果、RNA2に援助活性が認められた。
看護師長の変革的リーダーシップに基づくケア推進リーダーシップ教育プログラムの開発

本研究は、看護師長の変革的リーダーシップに基づく看護職のケア推進リーダーシップ教育プログラムの開発を目的とした。「日本における変革的リーダーシップモデルの開発」(平成2427年度、基盤C)においては、変革的リーダーシップの構成要素は、「変革への推進」「働きやすい場づくり」「目標に向けた看護の達成」が抽出されたが、平成28年度は、国内外の文献検索を改めて行い、日本の看護職の変革に対する捉え方、日本の実践現場の組織文化などを踏まえ変革的リーダーシップについて検討した結果、「看護師長の変革的リーダーシップ」尺度の洗練の必要性があり、研究実施計画として取り組んだ。平成29年度は、前年度に続き、国内外の文献検索から変革的リーダーシップの検討後、看護師長・主任・スタッフナースの計3名に対して半構造的面接を実施した。この結果、実践現場の変革的リーダーシップに重要であることが示唆されている「日本の臨床現場で培われた師長の高い学習意欲」や「多くの変化や試練を乗り越えてきた経験」「師長の看護師としての一貫した自信・誇り」の内容が新たに見いだされた。他に「相談できる雰囲気」「部下に対する承認」「師長の明確なビジョン」「部下への配慮」「師長が肯定的な自己観をもち創意工夫をこらしとる行動」の内容が抽出された。「日本における変革的リーダーシップモデルの開発」では、看護師長以上の職位を除く経験年数5年以上の看護職を対象に調査を行ったが、今後は、経験年数1年目も対象に含み、さらなる尺度の洗練が必要であると考えた。平成30年度は、変革的リーダーシップ尺度の洗練のためインタビューガイドの作成を行った。本研究は、看護師長の変革的リーダーシップに基づくケア推進リーダーシップ教育プログラムの開発を目的としている。研究者は、平成27年度まで変革的リーダーシップ尺度開発に取り組み、先行文献、インタビューをもとに変革的リーダーシップに関する項目から尺度を作成した。その結果、変革的リーダーシップの構成要素は、「変革への推進」「働きやすい場づくり」「目標に向けた看護の達成」が抽出された。妥当性については、構成要素と異なった因子が抽出されたが、日本の実践現場における本尺度の特徴を示しており、構成要素を再検討する必要があると考える。信頼性においては、0.9以上で十分な内的一貫性を有していた。平成28年度は、変革的リーダーシップに関する国内外の文献検索を改めて行い、日本の看護職の変革に対する捉え方、日本の実践現場の組織文化などを踏まえた変革的リーダーシップについて検討した。これまでの研究者の調査では、師長の高い学習意欲や多くの変化を乗り越えてきた経験、師長の看護師としての一貫した自負ともいえるような自信・誇りが、実践現場の変革的リーダーシップに重要であることが示唆されているが、作成した尺度には、これらの内容があまり反映されておらず、さらなる尺度の洗練の必要があると考える。また前回の調査では、師長以上の職位を除く経験年数5年以上の看護職を対象としたが、今後は、経験年数1年目からを対象に含む必要があると考える。その理由は、平成27年度まで取り組んでいた変革的リーダーシップ尺度開発における質問項目の抽出・作成のデータの見直しと国内外の文献検討に予想以上に時間を要したためである。平成27年度まで取り組んだ看護師長の変革的リーダーシップ尺度は、先行文献、半構造的面接をもとに変革的リーダーシップに関する項目から尺度を作成した。平成29年度は、前年度に続き、変革的リーダーシップに関する国内外の文献検索を改めて行い、日本の看護職の変革に対する捉え方、日本の実践現場の組織文化などを踏まえ変革的リーダーシップの検討を行った。その後、看護師長・主任・スタッフナースの計3名に対して変革的リーダーシップに関する半構造的面接を行った。平成29年度の調査では、実践現場の変革的リーダーシップに重要であることが示唆されている「日本の臨床現場で培われた師長の高い学習意欲」や「多くの変化や試練を乗り越えてきた経験」「師長の看護師としての一貫した自信・誇り」の内容が新たに見いだされた。この他に「相談できる雰囲気」「部下に対する承認」「師長の明確なビジョン」「部下への配慮」「師長の肯定的な自己観に基づく創意工夫のある行動」の内容が抽出された。前回の調査では、看護師長以上の職位を除く経験年数5年以上の看護職を対象に調査を行ったが、今後は、経験年数1年目からを対象に含み今後、さらなる尺度の洗練の必要があると考える。その理由は、平成29年度まで取り組んでいた変革的リーダーシップに関する国内外の文献検索、日本の看護職の変革に対する捉え方、日本の実践現場の組織文化などの検討に時間を要したためである。また平成29年度については、教育についてのエフォートが当初の予想を超えて高く、研究にかかる配分率が低かったためである。

平成29年度は、前年度に続き、国内外の文献検索から変革的リーダーシップの検討後、看護師長・主任・スタッフナースの計3名に対して半構造的面接を実施した。この結果、実践現場の変革的リーダーシップに重要であることが示唆されている「日本の臨床現場で培われた師長の高い学習意欲」や「多くの変化や試練を乗り越えてきた経験」「師長の看護師としての一貫した自信・誇り」の内容が新たに見いだされた。他に「相談できる雰囲気」「部下に対する承認」「師長の明確なビジョン」「部下への配慮」「師長が肯定的な自己観をもち創意工夫をこらしとる行動」の内容が抽出された。「日本における変革的リーダーシップモデルの開発」では、看護師長以上の職位を除く経験年数5年以上の看護職を対象に調査を行ったが、今後は、経験年数1年目も対象に含み、さらなる尺度の洗練が必要であると考えた。平成30年度は、変革的リーダーシップ尺度の洗練のためインタビューガイドの作成を行った。1.「看護師長の変革的リーダーシップ」尺度の洗練:これまでに作成した「看護師長の変革的リーダーシップ」尺度をもとに洗練のためにデータを追加する。看護師20名程度を対象に半構成的面接後、質的記述的分析をくわえ質問項目の検討を行う。その後看護師400名程度を対象に質問紙調査後、因子分析、信頼係数(chronbach, s α)などの算出を行い信頼性及び妥当性(構成概念妥当性など)を検討し、洗練した「看護師長の変革的リーダーシップ」を提示する。2.看護師長の変革的リーダーシップと組織コミットメント、職務満足、看護師のリーダーシップ役割の関連性の検討:対象は、関東、近畿、中国、四国、九州地方で研究への協力が得られた医療施設において、同意の得られた看護師2000名程度とする。方法は、得られた回答について、項目分析、因子分析、信頼係数(chronbach, s α)の算出を行い信頼性及び妥当性(構成概念妥当性など)を検討する。1)変革的リーダーシップと組織コミットメント、職務満足、看護師のリーダーシップ役割の各尺度間の相関:相関分析を用いる。2)変革的リーダーシップと組織コミットメント、職務満足、看護師のリーダーシップ役割の各尺度の構成要素間の影響の確認:重回帰分析を用いる。3.看護師長の変革的リーダーシップと組織コミットメント、職務満足、看護師のリーダーシップ役割との関連性とその全体構造の検討:方法は、共分散構造分析を行い最終的な構造をみる。1.「看護師長の変革的リーダーシップ」尺度の洗練:これまでに作成した尺度をもとに洗練のためにデータを追加する。平成29年度に行った半構造的面接を継続して看護師10名程度を対象に面接後、質的記述的分析をくわえ質問項目の検討を行う。その後看護師400名程度を対象に質問紙調査後、因子分析、信頼係数(chronbach, s α)などの算出を行い信頼性及び妥当性(構成概念妥当性など)を検討し、洗練した尺度を提示する。
アスリートへの還元を目指した、糖質摂取による疲労抑制効果の統合的解明

本研究の最終目的は,末梢性疲労,中枢性疲労,制御機能,さらには認知機能と,スポーツで想定される多くの疲労を予防する現場応用可能な糖質摂取方法を明らかにすることである.その目的達成のために,本年度は実験1-2として「運動時の糖質飲料によるマウスリンスが認知機能に与える効果」を検証した.実験1-2の目的は,糖質飲料によるマウスリンスが持続的な高強度運動後に生じる実行機能の低下を抑制するか否かを検証することであった.【方法】対象者は成人男女8名とし,糖質マウスリンス(CHO)条件および水マウスリンス(CON)条件をクロスオーバーで実施した.CHO条件ではマルトデキストリン6.4%濃度の飲料を用いた.最大酸素摂取量の75%に相当する強度での65分間のトレッドミル走運動の前後に認知機能を評価した.ディスプレイに呈示される色付き漢字のインク色をキー押しにより回答するストループ課題を用い,呈示される漢字のインク色と漢字の意味が一致しているCongruent試行条件,インク色と漢字の意味が一致していないIncongruent試行条件をランダムに合計150問実施した.実行機能の評価指標はIncongruent試行条件の反応時間とした.【結果】Incongruent試行条件で反応時間に対する有意な交互作用(マウスリンス条件×運動前後)が認められ,CON条件で運動後に反応時間の延長が見られたが,CHO条件では運動前後で有意な変化は見られなかった.Congruent試行条件では反応時間に対する交互作用(マウスリンス条件×運動前後)および主効果に有意性が認められなかった.正答率は両マウスリンス条件において運動前後で有意に変化しなかった.【結論】糖質マウスリンスを行うことにより運動後の認知機能の低下が抑制された.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の最終目的は,末梢性疲労,中枢性疲労,制御機能,さらには認知機能と,スポーツで想定される多くの疲労を予防する現場応用可能な糖質摂取方法を明らかにすることである.その目的達成のために,本年度は実験1-1として「長時間高強度運動が認知機能を低下させるプロトコルの確立」を行った.また実験1-2として「運動時の糖質飲料によるマウスリンスが認知機能に与える効果」を現在検証している.これまで,運動時の糖質摂取が末梢性疲労,中枢性疲労および制御機能低下抑制効果を有することは明らかにされている.さらに認知機能に対する糖質の効果を明らかにすることにより,運動時に生じることが想定される疲労の各要因を統合的に抑制する糖質摂取方法を得ることができる.今年度は下記二つの実験を行った.実験1-1は長時間の高強度運動により認知機能を低下させるプロトコル(認知機能の評価方法)を確立することを目的とした.若年男女8名を対象として,65分間の座位安静あるいは75%最大酸素摂取量運動強度での走運動を実施した.安静及び運動の前後に認知機能(ストループ課題)を評価した.ストループ課題は正答率を80%以上担保するよう被験者に指示をし,反応時間を主指標として評価した.その結果.運動前に比べ運動後に認知課題の反応時間が延長した(認知機能の低下).認知課題の成績に影響する「精確性と速さのトレードオフ関係」を考慮し,認知機能の変化を感度高く同定できる課題を適用することにより,高強度長時間運動による認知機能の変化を検出することが可能であることが明らかになった.実験1-2の目的は長時間の高強度運動において,糖質飲料によるマウスリンスが認知機能の低下抑制効果を有するか否かを検証することとした.現在データの取得及び解析中である.方法の詳細は今後の研究の推進方策に記載する.平成27年度は運動が認知機能を低下させるプロトコルの確立を目指し予備実験を重ねて実施した.その成果として,最大酸素摂取量75%強度の走運動を65分間行い,その前後で認知機能(ストループ課題)を評価するプロトコルの確立に成功した.若年男女8名を対象として実験1-1を行い,安静条件の前後で認知機能の変化は見られないが,長時間の高強度運動によって認知機能が低下することを明らかにした.現在は実験1-2「運動中の糖質飲料によるマウスリンスが認知機能に与える効果」の検証を順調に進めている.平成27年度の研究進捗状況は予め計画した予定の通り順調に遂行できている.本研究の最終目的は,末梢性疲労,中枢性疲労,制御機能,さらには認知機能と,スポーツで想定される多くの疲労を予防する現場応用可能な糖質摂取方法を明らかにすることである.その目的達成のために,本年度は実験1-2として「運動時の糖質飲料によるマウスリンスが認知機能に与える効果」を検証した.実験1-2の目的は,糖質飲料によるマウスリンスが持続的な高強度運動後に生じる実行機能の低下を抑制するか否かを検証することであった.【方法】対象者は成人男女8名とし,糖質マウスリンス(CHO)条件および水マウスリンス(CON)条件をクロスオーバーで実施した.CHO条件ではマルトデキストリン6.4%濃度の飲料を用いた.最大酸素摂取量の75%に相当する強度での65分間のトレッドミル走運動の前後に認知機能を評価した.

ディスプレイに呈示される色付き漢字のインク色をキー押しにより回答するストループ課題を用い,呈示される漢字のインク色と漢字の意味が一致しているCongruent試行条件,インク色と漢字の意味が一致していないIncongruent試行条件をランダムに合計150問実施した.実行機能の評価指標はIncongruent試行条件の反応時間とした.【結果】Incongruent試行条件で反応時間に対する有意な交互作用(マウスリンス条件×運動前後)が認められ,CON条件で運動後に反応時間の延長が見られたが,CHO条件では運動前後で有意な変化は見られなかった.Congruent試行条件では反応時間に対する交互作用(マウスリンス条件×運動前後)および主効果に有意性が認められなかった.正答率は両マウスリンス条件において運動前後で有意に変化しなかった.【結論】糖質マウスリンスを行うことにより運動後の認知機能の低下が抑制された.平成28年度には実験1-1および実験1-2の結果を学術論文として二編投稿する予定である.さらに,実験1-2のデータの取得及び解析を進める.対象者は成人男女10名とし,糖質飲料条件および水条件(対照条件)をクロスオーバーで実施する.糖質飲料は先行研究で用いられている種類および濃度(マルトデキストリン60g/1L)とする.マウスリンスは運動中10分経過毎に行った.運動は実験1-1で確立したプロトコルを参考に65分間のトレッドミル走運動とし,認知機能は実験1-1と同様にストループ課題の反応時間によって評価する.血中グルコース濃度,血中乳酸濃度,血中インスリン濃度を測定する.また,血中コルチゾル濃度,アドレナリン濃度,ノルアドレナリン濃度,副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)濃度を測定し認知機能との関連を検討する.予想される結果は,水マウスリンス条件では運動により認知機能が低下する.一方,糖質マウスリンス条件では運動後の認知機能の低下が抑制される.平成28年5月には全データの解析を終了する予定である.その後学術論文として国際誌に投稿する予定である.さらに,実験2である「競技に特化した疲労を軽減する最適な糖質摂取方法の検討」を実施する.実験1-2により得られた糖質介入方法に基づき,競技の試合時間に即した糖質介入方法を検討する.対象は男性の競技スポーツ選手とし,競技は野球とする.競技の試合時間や運動様式を模擬したプロトコルにて,競技パフォーマンスを反映する評価指標(認知課題および体力)を測定し,糖質摂取が運動に伴う各機能の低下を抑制することが出来るか否かを検討する28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。