hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の特性を考慮した夜間の安全服

本研究は色の目立ちを用いて安全服を設計しようとする研究の一環で、アイカメラによる実験(実験1)、心理実験(実験2)、意識調査(実験3)の3つの実験からなっている。いずれも目立つ色と形を求めることを目的としている。実験1アイカメラによる実験被験者が刺激を見たとき目立つものに視線が最初に行くという仮定で実験するもので、アイカメラによって視線軌跡を測定する。刺激は三角形、正方形、長方形、円、U形などの8種類である。被験者へのインストラクションは、「自由に見て下さい」(I-1)と「目立つものを探して下さい」(I-2)の2種類であI-1の結果、I-2の結果:三角形、逆三角形が他のパターンより目立つ。実験2心理評価実験被験者に刺激を見せ、後ほど報告を受ける方法を採用した。ここではとくに高齢者と若齢者を比較したいので差が出やすいと予測される環境の照度レベルの影響の蜆点から実験を行った。照度レベルは明所視の3001x、薄明視の1lx、暗所視の0.2lxの3種類。結果:若齢者、高齢者ともどの照度レベルでも正三角形が最も目立ち、ついで下向き三角形、円の順に目立ち、U形は最も目立たなかった。ただし、高齢者の中には0.21xは暗くて見えない(14%)、見えにくいが無理して実験をした(8.3%)があった。実験3意識調査本研究結果を応用するには再帰性反射素材でワッペンをつくることが考えられるので、反射材に対する消費者意識を調査した。その結果:再帰性反射材の有効性を知っている人の割合は平均66.5%で高かった。再帰性反射材を身につけたい者は少なく、とくに若齢者は20%に留まった。高いのは高齢女性で34.6%が靴につけてもよいと答えた。概して再帰反射材を身につけるのに意欲的なのは女性の方であった。交通事故から身を守るために目立つ色、目立つ形を用いて誘目性の高いワッペンを設計しようとする研究であり、まず、誘目性の高い形を求めた。視覚評価実験とアイカメラによる眼球運動データ処理システムで実験を行った。刺激には小学校1年生に交通安全協会から配布されるワッペンを基準として面積を同一にした丸、三角、四角、長方形の形を方向を変えた形も入れて8種類(丸、三角、逆三角、四角、菱形、横長長方形、縦長長方形、u字型ワッペン形)を用い、配置をランダムに変えた8パネルを用いた。視覚評価実験は若者と高齢者を被験者とした。高齢者を被験者としたのは高齢ドライバーが増加しその視覚特性は視力や弁別能等が若者と異なるので、高齢者にとってどのような形、色がよく目立つのかを知るためである。また、照度の影響についても検討した。視覚評価実験の結果、若者は明所視、薄明視とも三角、逆三角、丸の順に目立った。高齢者は明所視の場合は若者と同じく、三角、逆三角、丸の順であったが、薄明視では三角、丸、逆三角形の順となった。アイカメラによる実験は22歳から65歳の被験者により、「自由観察」と「目立ち観察」の2実験を行った。視線の軌跡から注視点の移動の順番を点数化しどの形が最も得点が高いかをだした。

個人差もあるが、平均でみると目立ち観察では三角、逆三角形が目立った。自由観察と目立ち観察の相関係数は平均でr=0.63と相関が見られ、自由に見る場合も目立つ物に目がいくということが裏づけられ、目立つ形が見つけやすいことがわかった。色の目立ちを用いて安全服を設計しようとする研究の一環で、本研究は目立つワッペンの設計を目的によく目立つ形を求めようとしたものである。、誘目性の高い形を求める実験を2種類、アイカメラ実験と心理実験を行った。アイカメラ実験では視線の移動から被験者が最初に見る形を調べた。さらに、最も目立つ形を被験者に報告させた。刺激は三角、四角、長方形、円、U形などの8種類の形である。この検討にはビデオプリンターの画像を用いた。形の認識には若者と高齢者間の違いは殆どなくアイカメラ、心理実験とも三角形、円形の目立ち得点が高かった。照度レベルの影響は明所視、薄明視での形のみえについての差は小さかったが、注意しなければならないことは、高齢者の中には0.11xの実験が見えにくくて行えなかったもの、見にくいが無理して実験を行ったものを合計すると約2割の人が暗くて見えにくくなっていることが解った。目立つワッペンを再帰反射性素材で作成し夜間の安全に活用する事を考え、冬のコートの色の着用実態と反射材に対する消費者意識を調査した。再帰反射材の有効性を認めている割合は中年、高齢者、若者の順に高く、使用への意欲も中年、高齢者の順であった。使用状況は、自転車が高かった。今後、どこに使用したいかについては自転車に比べ身体への使用は低かった。但し靴は中年、若者ともに使用されており、取り入れる意欲もあった。全般に男女で比較すると女性の方が使用に積極的である。問題なのは若者が男女共使用については消極的であったことである。コートの色は夜間の見えが、黒くなる黒、紺、焦げ茶、が多かった。高齢者が照度レベルが低くなったとき刺激が見にくくなったことを考えると冬季のコートの色は問題である。また、子供服への応用としてはワッペンを単独で用いるのでなく体を巻くようなデザインとの併用が効果的で目立ち得点が高かった。
表情および視線の認知と反応制御

刺激に含まれる感情的要素の有無によって反応の抑制機能を支える機構が異なるかどうかを,事象関連電位を指標として検討した。笑顔や怒り顔と真顔を組み合わせたGo/No-Go課題を実施したところ,笑顔や怒り顔に対するNo-Go電位は,真顔に対するものよりも低振幅となった。また,この現象は,Go反応と刺激の接近を関連づけた場合に明瞭に出現した。この結果は,感情情報を含む刺激に対する認知制御が効率的に行われることを示唆する。本研究の目的は,反応制御の過程を反映する事象関連電位(ERP)成分を用いて,ポジティブあるいはネガティブな感情価を持つ表情刺激に対する反応の特異性を明らかにすることである。平成22年度は,fMRIを用いた脳イメージング研究で報告されたような非感情的Go/No-Go課題と感情的Go/No-Go課題における脳活動の違いがERPにも反映されるのか,反映されるとしたらどのような違いとして出現するかを調べることを目的として,2つの実験を実施した。実験1では,文字刺激(SとH)を用いたGo/No-Go課題と表情刺激(笑顔と怒り顔)を用いたGo/No-Go課題を実施中の成人からNo-Go電位を記録した。その結果,No-Go電位の出現の仕方が文字課題と表情課題で異なり,文字課題ではどちらの文字を反応ターゲットにしてもNo-Go電位に違いはなかったが,表情課題では,怒り顔反応時には文字課題と同程度のNo-Go電位が観察されたのに対し,笑顔反応時にはNo-Go電位は出現しなかった。実験2では,実験1で得られたNo-Go電位の相違が刺激の質的違いによるものか,反応時間の長短に基づくものかを調べるために,(1)妨害刺激の性質,(2)刺激として用いる人物の数,(3)刺激の符号化の難易度の3要因を操作し,反応時間の長短による表情刺激に対するNo-Go電位の違いについて検討した。その結果,反応時間の延長にNo-Go電位の振幅低下が伴う場合があることが確認された。以上のことから,非感情的刺激に対する反応抑制と感情的刺激に対する反応抑制の違いをERPで捉え得る可能性は示されたが,明確な結論を出すためには,同一の刺激を用いて2つの過程を比較するなど,さらに工夫が必要である。表情の有無による反応抑制過程の違いを,事象関連電位(ERPのNo-Go電位)を指標として検討した。平成23年度には5つの実験を行い,以下の知見を得た。1.笑顔と真顔,あるいは怒り顔と真顔を組み合わせたGo/No-Go課題を実行中の成人からERPを記録したところ,笑顔あるいは怒り顔に対するNo-Go電位は,真顔に対するものより小さかった。しかし,統計的信頼性は確認できなかった。笑顔と怒り顔を組み合わせた課題では,表情によるNo-Go電位の違いはなかった。2.笑顔と真顔を組み合わせたNo-Go課題で,参加者が反応ボタンを押すと刺激が大きくなり,ボタンを押さないと刺激が小さくなるようにして,反応と刺激の接近-回避を対応づけたところ,笑顔に対するNo-Go電位が,真顔に対するものよりも統計的に有意に小さくなった。3.反応と刺激の接近-回避の対応が表情によるNo-Go電位の違いに影響するかどうかを調べるために,接近-回避がある条件とない条件で上記2.のNo-Go課題を実施したところ,表情によるNo-Go電位の振幅差は,接近-回避がある条件だけで観察された。4.表情以外の刺激でも刺激の感情価によってNo-Go電位に違いがあるかどうかを調べるため,IAPS(国際標準感情刺激)の中から選んだポジティブ刺激と中性的刺激を組み合わせてNo-Go課題を実施したところ,刺激の感情価によるNo-Go電位の違いはなかった。5.表情によるNo-Go電位の違いの有無が,顔刺激のどの側面に注目するかに依存するかどうかを調べたところ,刺激が笑顔か真顔かを判断する課題では,笑顔に対するNo-Go電位が,真顔に対するものよりも統計的に有意に小さくなったが,男性か女性かを判断する課題では,そのような違いはなかった。表情による反応抑制過程の違いについて,事象関連電位(ERP)のNo-Go電位を指標として検討した。平成24年度には,複数の顔刺激によって2つの反応準備が同時に喚起され,適切な反応を行うためにはその一方を抑制しなければならない競合事態における反応抑制過程について,2つの実験で検討した。1.標的となる表情の周囲8カ所(上下左右,左上,右上,左下,右下)に妨害刺激を配置した刺激を作成し,標的(笑顔,怒り顔)と妨害刺激(笑顔,怒り顔)を組み合わせた4条件で,Go/No-Go課題を遂行中のERPを記録した。笑顔に対して反応する場合と,怒り顔に対して反応する場合とで,No-Go電位を比較した結果,以下の3つのことがわかった。第1に,笑顔に対して反応する時,怒り顔に対してはNo-Go電位は出現しなかった。第2に,怒り顔に対して反応する時,笑顔に対して大きなNo-GoO電位が出現した。第3に,笑顔に対するNo-Go電位は,その笑顔の周囲に怒り顔が呈示されると,出現しなくなった。

2.上記の結果の再現性を確認するために,刺激を写真から線画に変更するとともに,参加者の反応によって刺激が近づいたり遠ざかったりするような印象が生まれるように工夫して,同様の課題を実施した。その結果,怒り顔に対するNo-Go電位が大きく,周囲の怒り顔は笑顔に対する反応に影響するが,周囲の笑顔は怒り顔に影響しなかった。2つの実験で一見相反する結果が得られたが,これらは,どちらも表情に関する評価と反応との自動的な結びつきを示していると考えられる。また,平成22-23年度に実施した,顔刺激を1つずつしか提示しない単純なGo/No-Go課題では,笑顔と怒り顔でNo-Go電位の振幅差はなかった。これらの結果の不一致の原因を探ることで,感情情処理と抑制機能の関連についての新たな知見が期待できる。当初計画していた3つの大きな研究目標の内,2つに対応するデータを得た。残りの1つについても現在準備を進めており,平成24年度に重点的に取り組むことによって,成果が得られる見通しである。24年度が最終年度であるため、記入しない。表情に含まれる感情情報が反応制御に及ぼす影響については順調に研究が進展しているが,視線と反応制御に関する研究の準備が遅れているので,平成24年度は後者に重点をおいて作業を進める予定である。また,データは蓄積されてきているが,その理論化が十分とは言えないので,関連領域の研究者とさらに議論を深めたい。
マイクロ波誘起非平衡状態の学理とその固体・界面化学反応制御法への応用展開

各種in situ計測手法を用いて、マイクロ波照射により固体触媒反応や材料プロセッシングの際に生じる特異的な加熱現象、化学結合状態の変化、およびプラズマ形成を追跡した。さらに、電磁界シミュレーションの確立やマイクロ波顕微鏡による局所誘電率解析を進めた。得られた知見を活かしつつ、マイクロ波を用いた触媒的メタン改質反応の促進や、新材料合成手法の確立を進めた。1)マイクロ波反応のin situ測定:マイクロ波in situ顕微ラマン分光イメージング装置を用いて金属酸化物触媒によるアルコール類の脱水反応中に生じる活性種を観測した。金属ナノ粒子触媒系については、国際基督教大学の田旺帝教授の支援のもとマイクロ波in situ XAFS測定系を構築し、マイクロ波照射下でPtナノ粒子の電子状態の直接観測に成功した。また、高温固相系におけるマイクロ波印加中の局所温度測定については、二次元二色温度計の導入と最適化を行い、1 pixelあたり2.2 mmまで空間分解能向上させることに成功した。また、既存の発光分光総理と局所温度計測の同時観測システムを完成させた。2)電磁界シミュレーション手法の確立:TSUBAME3.0上でのCOMSOL Multiphysicsを用いた電磁界、熱流束の連成解析手法を確立しつつ、計算過程を工夫し研究室所有ワークステーションを用いた微小スケールの電磁界分布の解析手法の確立にも着手した。3)局所複素誘電率解析:産業技術総合研究所堀部雅弘グループ長の支援を得て、マイクロ波顕微鏡によりμmスケールでの電磁波吸収性のイメージングを行い、金属酸化物電極上の局所誘電特性を明らかにした。4)新触媒反応・材料合成手法への応用:上記の知見を活かし、マイクロ波によってペロブスカイト型酸化物触媒によるメタン改質反応の促進や磁性半導体の合成が可能であることを示した。1)マイクロ波反応のin situ測定:マイクロ波in situラマン分光測定装置を用いて、マイクロ波照射下での金属酸化物触媒の酸化還元挙動の直接観測に成功した。さらに、微小なナノスケールの金属ナノ粒子担持触媒については、金属選択的な観測が可能なin situ XAFS測定手法を確立し、担持金属上に局所高温場が形成されることを確認した。高空間分解能二次元二色温度計の導入をその最適化を順調に終えることができ、非平衡局所高温場の実測装置開発は当初計画通りに進んだ。また、既存の発光分光装置と局所温度計測の同時観測システムの開発も終え、マイクロ波局所非平衡反応場における高温反応系のin-situ観測開発はほぼ完了し、実測を進めている。2)電磁界シミュレーション手法の確立:サブナノスケールでの金属ナノ粒子担持基板の電磁界シミュレーションの計算モデルを完成させた。本モデルを用いて、より複雑な系に展開する。3)マイクロ波顕微鏡による局所複素誘電率解析:電磁波照射下でのα-Fe2O3電極による水の電気化学的酸化反応の特異的な向上が、電着により形成された粒子間での電磁波吸収によって生じている可能性が高いことを示した。4)新触媒反応・材料合成手法への応用:ペロブスカイト型金属酸化物触媒を介したメタンの改質が、5.8GHzの磁場において特異的に促進されることを見出した。また、金属粒子の窒化メカニズムに関して、上記システムを用いた発光分光・局所温度勾配測定実験に取り組んでおり、メカニズム解明に向けた実測・解析も順調に進んでいる。また、東工大グループと協力し、上記発光分光・局所温度勾配測定実験による金属酸化物還元へのマイクロ波効果が明らかとなりつつある。1)マイクロ波反応のin situ測定:前年度から継続して、マイクロ波照射下でのin situ計測手法の精度向上と、本手法を用いたマイクロ波による特異的な加熱効果の解析を進める。新たに磁場型のマイクロ波装置を導入し電場と磁場の効果をそれぞれ分離して明らかにする。既存発光分光装置の改良を通じて分光解析精度を向上させ、開発済みの局所温度勾配の定量化を図る。東工大Gおよび東北大Gで確立したin situ測定系を相互に活用し、非平衡局所高温場における学理構築のための基礎実験を進める。2)電磁界シミュレーション:前年度確立したサブナノスケールの金属担持粒子モデルを用いて、マイクロ波照射中の電磁場分布、発熱挙動を解析する。3)マイクロ波顕微鏡による局所複素誘電率解析:前年度の研究において、マイクロ波顕微鏡手法が平坦基板上の誘電特性の測定に有効であることを見出している。不純物ドーピングや表面形状により局所的な電子状態を系統的に変化させた金属酸化物基板や異種接合材料を調製し、物質の物性や形状に依存したマイクロ波の吸収能の変化を明らかにする。4)新触媒反応・材料合成手法への応用:昨年度、ペロブスカイト型金属酸化物触媒の中でも導電性を有する材料がマイクロ波によって急速加熱が可能であり、メタンの改質反応による高選択的なCO生成が可能であることを見出した。本年度はペロブスカイト組成や反応条件の最適化を図るとともに、1)で確立したin situ観測系を用いて反応促進機構の解明に取り組む。また、局所温度勾配による物質拡散の学理を基に、材料探索への応用も進める。具体的には、in situ観測システムで得た電場・磁場下における局所選択加熱・温度勾配の情報から、マイクロ波電場・磁場強度を自在制御可能な装置を用いて非平衡反応場を精密に制御することによる新規材料探索に取り組む。1)固体粒子表面の非平衡局所高温場のin situラマン測定:マイクロ波照射in situ顕微ラマン分光イメージング測定装置を開発した。

本装置は空洞共振器には前後および側面に分光測定用の窓穴があり、半導体式発振器より電場強度、周波数、温度を厳密に制御した下でのラマン分光測定が可能となる。2)固体粒子表面の非平衡局所高温場のin situ温度イメージングおよびマイクロプラズマ・ラジカル観測:マイクロ波照射により固体表面上や固体粒子間に生じる非平衡の局所高温場を、長作動顕微レンズを接続した二次元二色型サーモグラフィーおよび光学系を設計した。3)粒子充填層を対象とする電磁波分布/熱流束シミュレーション(連成解析)手法の開発:COMSOL Multiphysicsを用いた電磁界シミュレーションと熱流束シミュレーションにより、電場振動方向に配置された触媒粒子の接触点においてマイクロ波電場が集中し、特異的な局所発熱が発生することを見出した。in situ発光測定によりマイクロ波照射下でSiCの真球粒子の接触点において強い発光が観測され、周辺部位と比較して100-200°C近い高温に達していることが示された。本結果はマイクロ波による触媒粒子接触点における特異的な発熱を示す結果である。4)固体触媒反応に対するマイクロ波効果の検証:マイクロ波照射により、金属酸化物触媒による2-propanolの脱水素反応、α-Fe2O3による水の酸化反応の促進を実証した。5)マイクロ波電磁場下での金属粒子の窒化反応促進メカニズム解析:マイクロ波照射による窒化アルミニウムの低温合成、チタン酸バリウム-コバルトフェライト複合マルチフェロイック材料の創製、還元型酸化チタンナノ粒子の創製、酸化チタン-二酸化バナジウム系スピノーダル分解挙動の解析、酸化鉄のマイクロ波気相励起ラジカル還元を実証した。1)マイクロ波照射中に顕微ラマン分光イメージング測定が可能なin situ測定系を確立した。本装置は、顕微ラマン分光イメージング装置に小型シングルモードマイクロ波空洞共振器を設置し、マイクロ波照射下かつ触媒反応中にラマン分光イメージングが可能である。さらに、半導体式のマイクロ波発振器、PID式温度制御や検波器による共振周波数のモニタリングと自動整合機能を搭載しており、入力するマイクロ波を制御することができる。本装置により、マイクロ波の照射により固体触媒層内に局所的に生じる高温反応場における触媒表面構造の変化を精緻に解析できると期待される。2)固体表面における非平衡局所高温場の実測に用いる二次元二色サーモグラフィーを設計し、H30年度初旬に装置が導入される予定である。また、マイクロ波非平衡局所高温場を用いた革新的素材創製において、現有のin-situ発光分光装置により、窒化アルミニウムの炭素熱還元窒化反応における窒素および炭化窒素ラジカル発光を0.5 sの時間分解能で取得しており、気相励起反応が関与するマイクロ波効果の解明に向け順調な研究結果が得られている。さらに、同装置を使用して鉄酸化物還元反応における窒化炭素ラジカルの関与をその場分光観察により明らかにするなど、一部では研究計画以上の成果も得られた。
先端的な３Ｄイメージング技法によるゴルジ装置の全体像とその多様性の解明

本研究では、array tomography法を新たに開発した。この手法を用いることで、これまで解析が困難であった空間的に複雑な形状を呈するゴルジ装置の3D全体像の解析が可能となった。その結果、ゴルジ装置の3D形状は多様であり、細胞種によって様々であることがわかった。また、この小器官が一つの連続した構造体であり、細胞質の広領域を占めることも示すことができた。さらに、蛍光イメージングとオスミウム浸軟法を組み合わせた相関顕微鏡観察法により、去勢後の性腺刺激ホルモン産生細胞のゴルジ装置の形態変化の解析を行った。本年度の研究では、「共焦点レーザー顕微鏡によるゴルジ装置の3D構造解析」と「蛍光イメージングと走査電子顕微鏡(SEM)像の相関顕微観察法によるゴルジ装置の立体微細構造解析」を行った。共焦点レーザー顕微鏡によるゴルジ装置の3D構造解析:神経細胞(脊髄前角細胞や小脳プルキンエ細胞)、下垂体前葉性腺刺激ホルモン(GTH)産生細胞のゴルジ装置の全体像と、その極性(シス・トランス)の関係を解明するため、組織の厚切り切片を作製後、免疫組織化学染色を施し、共焦点レーザー顕微鏡で解析した。その結果、脊髄前角細胞のゴルジ装置は、核周囲を取り巻く発達した網状ネットワークが細胞質全体に広がっていることがわかった。また、GTH細胞のゴルジ装置は、良く発達しており、その形状が球体であることも観察することができた。さらに、球体の外側がトランスで、内側がシスであることも示すことができた。ゴルジ装置の極性は、小胞輸送経路、分泌顆粒形成機序、細胞の極性や機能を考える上で極めて重要である。本研究では、これまでの切片による断片的な情報では解析することができなかったゴルジ装置の機能を、ゴルジ装置の全体像から考えることが可能となった。蛍光イメージングとSEM像の相関顕微観察法によるゴルジ装置の立体構造解析:凍結切片像とその隣接ブロックオスミウム浸軟像を対比観察する手法(論文投稿予定)を用いることで、ゴルジ装置のシス・トランスの構造解析を行った。具体的には、ゴルジ層板(シス槽・中間槽・トランス槽)の3D微細形態について、神経細胞やGTH細胞のゴルジ槽の共通性と相違について解析した。その結果、トランス槽の微細構造は、細胞種によって多様であることが明らかになった。この手法を用いることで、これまで解析が困難であったSEMによるゴルジ装置の極性を明確に示す共に、その3D微細構造の解析も可能となった。本年度の研究では、1)走査電子顕微鏡(SEM)による超薄連続切片像の3D再構築法(連続切片走査電顕法)の確立、2)ゴルジ装置の3D再構築像の作製と解析、3)免疫組織化学手技の応用の3項目について検討した。1)走査電顕による超薄連続切片像の3D再構築法(連続切片走査電顕法)の確立:本研究では、連続切片SEM法を独自に開発し、ゴルジ装置の高分解能3D構造解析への応用を試みた。連続切片の切削法から、染色、観察に至る全ての工程を検討し、ゴルジ装置の3D構造解析に最適な手法の開発を行った(Koga et al., Microscopy 2016)。その結果、従来の透過・走査電顕技術では観察することが困難であったゴルジ装置の全体像(whole image)を電顕レベルで解析することが可能となった。2)ゴルジ装置の3D再構築像の解析:本研究では、性腺刺激ホルモン産生細胞、膵臓外分泌細胞、性腺刺激ホルモン産生細胞のゴルジ装置の全体像について詳細に解析することができた。3)免疫組織化学手技の応用:本研究では、連続切片SEM法に免疫組織化学手技の応用を試みた。現在、LR White樹脂に組織を包埋することで、切片SEM法に免疫組織化学染色の応用が可能となることを証明した(Koga et al., Microscopy 2015)。特に、蛍光ー金コロイド標識二次抗体を用いることで、光学顕微鏡像と免疫電顕像との相関顕微鏡観察法も可能となった。今後は、これらの新たな手法を連続切片SEM法に応用し、近い将来、目的分子の局在を加味した3D再構築像の作製が可能となりそうである。本研究では、先端的な3Dイメージング技法を駆使して、光学顕微鏡レベルと電子顕微鏡レベルを結びつけたゴルジ装置の3D微細構造解析を行うことを目的としている。平成27年度では、上記の目的を達成するため、1走査電子顕微鏡(SEM)による超薄連続切片像の3D再構築法(連続切片走査電顕法)の確立、2ゴルジ装置の3D再構築像の作製と解析、3免疫組織化学手技の応用、の3項目について順調に計画が遂行されている。本研究では、1)走査電子顕微鏡(SEM)によるゴルジ装置の極性観察法の確立、2)ゴルジ装置の3D再構築像の作製と解析、3)免疫組織化学手技の応用、について検討した。1)SEMによるゴルジ装置の極性観察法の確立:ゴルジ装置には、シスとトランスの極性が存在する。しかしながら、SEMによる形態観察だけでは、その極性を同定することは困難である。そこで、オスミウム染色法とオスミウム浸軟法を組み合わせた新たな手法を開発した。この手法を用いることで、ゴルジ装置の極性だけでなく、小胞体やミトコンドリアなどの周囲の膜性

小器官の3D微細構造も解析することが可能となった(Koga et al., 2016)。2)ゴルジ装置の3D再構築像の作製と解析:本研究では、性腺刺激ホルモン産生細胞、成長ホルモン産生細胞などの内分泌細胞や、膵臓や唾液腺などの外分泌細胞のゴルジ装置の3D全体像の解析を行った。その結果、内分泌細胞と外分泌細胞のゴルジ装置の形態的共通性と多様性が明らかになった。ゴルジ装置は、1つの連続した構造体であることもわかった。3)免疫組織化学手技の応用:連続切片SEM法に免疫組織化学法の応用を試みた。組織を水溶性の樹脂であるLR whiteに包埋することで、切片に免疫組織化学処理を施すことが可能となった。現在は、連続切片にホルモンや一部の分子の局在を金コロイド標識することに成功している。今後は、ゴルジ装置に関連する様々な分子の局在を加味した3D再構築像の作製を目標としている。本研究では、array tomography法を新たに開発した。この手法を用いることで、これまで解析が困難であった空間的に複雑な形状を呈するゴルジ装置の3D全体像の解析が可能となった。その結果、ゴルジ装置の3D形状は多様であり、細胞種によって様々であることがわかった。また、この小器官が一つの連続した構造体であり、細胞質の広領域を占めることも示すことができた。さらに、蛍光イメージングとオスミウム浸軟法を組み合わせた相関顕微鏡観察法により、去勢後の性腺刺激ホルモン産生細胞のゴルジ装置の形態変化の解析を行った。本研究では、先端的な3D技法を駆使して、光学顕微鏡レベルと電子顕微鏡レベルを結びつけたゴルジ装置の立体微細構造解析を行うことを目的としている。平成26年度の研究では、上記の目的を達成するため、共焦点レーザー顕微鏡によるゴルジ装置の3D構造解析と蛍光イメージングとSEM像の相関顕微観察法によるゴルジ装置の立体微細構造解析を行った。順調に計画が遂行されており、次年度の新たな段階の研究を進める状況にある。本研究では、ゴルジ装置の発見以来、100年以上の間その詳細が不明であったゴルジ装置の3D全体形状を、連続切片SEM法により示すことができた。この新たな3Dイメージング技法により、ゴルジ装置の全体形状が細胞種によって多様であることもわかった。今後は、様々な細胞のゴルジ装置を3D再構築し、各細胞のゴルジ装置の形状(特に全体像)の共通性と多様性を、細胞の機能と関連付けて解析する予定である。また、連続切片SEM法と免疫組織化学手技を組み合わせた相関顕微鏡観察法についても発展させていく予定である。この手法を用いることで、ゴルジ装置関連蛋白の局在を3D再構築像に示すことも可能となる。さらに、この手法はゴルジ装置に留まらず、他の小器官の3D構造解析やある分子の局在と微細構造との空間的関係を明確に示す手段として、細胞生物学、医学生物学領域の研究に貢献が期待できる。さらに、本研究で得られたゴルジ装置の再構築像や、将来的に作製を予定しているゴルジ装置の3D模型は、ゴルジ装置の形態情報ライブラリとして、ウェブ上に展開・公開していく予定であり、多くの研究者がこのライブラリを利用できる環境を整えていきたい。解剖学SEMによる超薄連続切片像の3D再構築法を確立し、ゴルジ装置の高分解能3D構造解析への応用を試みる。平成27年度は、1ゴルジ装置の3D構造解析に有効な試料作製の検討、2免疫電子顕微鏡法の応用、3ゴルジ装置の3D再構築
Cyclocreatine phosphateの保存心に及ぼす影響 -とくにその効果についての検討-

欧米の報告では最近、従来肝臓の保存液として開発されたUniversity of Wisconsin(UW)液を心保存に使用し、臨床的にも既存の保存液と比較し優位性を示唆した報告がみられる。そこで今回保存液としてはUW液を使用し、保存に先立ちcyclocreatine phosphate(CCrP)を投与し、より長時間の心保存が可能であるかいなかを研究した。【結果】保存後の心機能はI群に比しII;CCrP50mg/ml投与群では有意な変化は見られなかったが、III;CCrP100mg/ml、IV;CCrP200mg/dl投与群においてコントロール群に比し、良好に心機能が温存される事を確認した。心筋内ATP量についても同様の傾向が認められたが、心筋内CCrP量に関しては、測定値のばらつきが大きく、手技上の問題と思われた。【考案】以上よりCCrP投与により、心機能、心筋内ATPが良好に温存され、心保存に100mg/ml以上の投与で有用であったが、至適投与量、その作用機序の解明には、今後さらに検討が必要であると考えられた。
メカニカル安全装置を用いたロボットスーツの開発（安心・安全を目指して）

ロボットスーツにおいて安全性は非常に重要である.本研究では,ロボットスーツの安全性向上を目指し,メカニカル安全装置(速度ベース安全装置・トルクリミッタ)を搭載したロボットスーツ(股関節・膝関節・足関節をアシストするロボットスーツ)を提案・開発する.メカニカル安全装置は,アクチュエータ,コントローラ,バッテリを必要とせず,受動的機械要素のみで構成されているので,制御用コンピュータが機能しない時でも作動する.開発したロボットスーツを用いて実験を行い,実験結果から安全装置の有効性を検討する.近年,人の身体に装着して使用するロボットスーツの研究開発が活発に行われてきており,医療・福祉をはじめとする様々な分野でロボットスーツの実用化が望まれている.このようなロボットスーツにおいては,その制御用コンピュータやセンサが故障等により機能しなくなりロボットスーツが暴走した場合でも人の安全を確保するための安全対策が重要である.ロボットスーツが暴走した時の安全対策として,緊急停止ボタンや関節可動域を制限する関節角度リミッタの使用などが挙げられる.しかし,緊急停止ボタンでは,ボタンが押される前に,(i)ロボットスーツを取り付けた脚が地面等と高速度で衝突する,(ii)人体に高負荷が掛かるなどの危険性が考えられる.また,関節角度リミッタにおいても,関節可動域制限に達するまで,同様の危険性がある.本研究では,人に対するロボットスーツの安全性の向上を目指し,ロボットスーツ暴走時に予め設定しておいたレベルの角速度・トルクがロボットスーツの関節に発生した場合,機械要素のみでそれを検知しロボットスーツを停止させる「ロボットスーツ用メカニカル安全装置(以下,メカニカル安全装置)」を搭載したロボットスーツ(下肢用ロボットスーツ)を開発することを目的とする.予め設定する角速度・トルクのレベルは,ロボットスーツに要求される内容に応じて設定変更可能である.平成27年度は,メカニカル安全装置を搭載した下肢用ロボットスーツの設計を行うための解析およびその有効性検証実験を行った.さらに,解析結果および実験結果を踏まえて,ロボットスーツの膝関節部に関して設計を行った.研究計画当初(平成27年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書作成時,平成27年10月)においては,平成27年度は,(1)メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの理論解析とその解析結果に基づくロボットスーツの設計,(2) (1)の設計に基づいた右脚用ロボットスーツの発注と一部製作,平成28年度は,(1)メカニカル安全装置を搭載した右脚用ロボットスーツの製作,(2)メカニカル安全装置を搭載した右脚用ロボットスーツを用いた動作実験,(3)左脚用ロボットスーツの発注と一部製作,平成29年度は,(1)メカニカル安全装置を搭載した左脚用ロボットスーツの製作,(2)ロボットスーツ両脚での実験,(3)まとめの順で研究を実施する予定であった.しかし,この計画では,もし,平成27年度における理論解析において見落とし等があった場合,それに気づかずロボットスーツを設計・製作してしまい,研究終盤になって実施する実験によりその見落とし等による不具合が発見される危険性がある.そこで,その危険性をなるべく減らし,不具合があればそれを早期に修正するために,本研究では,平成27年度に,理論解析結果の有効性を検証するための実験装置を製作し,理論解析結果の検証実験を行いつつ,ロボットスーツを設計することとした.そのため,当初の計画では,平成27年度にロボットスーツを設計し,右脚部を発注・一部組み立てることとしていたが,膝関節部しか設計できなかったため,当初計画よりもやや遅れていると判断した.しかし,当初計画よりもやや遅れることにはなったが,上記の危険性は低減できたと考えている.近年,人の身体に装着して使用するロボットスーツの研究開発が活発に行われてきており,医療・福祉をはじめとする様々な分野でロボットスーツの実用化が望まれている.このようなロボットスーツにおいては,その制御用コンピュータやセンサが故障等により機能しなくなりロボットスーツが暴走した場合でも人の安全を確保するための安全対策が重要である.ロボットスーツが暴走した時の安全対策として,緊急停止ボタンや関節可動域を制限する関節角度リミッタの使用などが挙げられる.しかし,緊急停止ボタンでは,ボタンが押される前に,(i)ロボットスーツを取り付けた脚が地面等と高速度で衝突する,(ii)人体に高負荷が掛かるなどの危険性が考えられる.また,関節角度リミッタにおいても,関節可動域制限に達するまで,同様の危険性がある.

本研究では,人に対するロボットスーツの安全性の向上を目指し,ロボットスーツ暴走時に予め設定しておいたレベルの角速度・トルクがロボットスーツの関節に発生した場合,機械要素のみでそれを検知しロボットスーツを停止させる「ロボットスーツ用メカニカル安全装置(以下,メカニカル安全装置)」を搭載したロボットスーツ(下肢用ロボットスーツ)を開発することを目的とする.予め設定する角速度・トルクのレベルは,ロボットスーツに要求される内容に応じて設定変更可能である.平成28年度は,(i)平成27年度に引き続き,メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの設計を行い,(ii)設計したロボットスーツの有効性を解析・実験等により検討した.研究計画当初(平成27年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)交付申請書作成時,平成27年10月)においては,平成27年度は,(1)メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの理論解析とその解析結果に基づくロボットスーツの設計,(2) (1)の設計に基づいたロボットスーツの一部製作,平成2829年度は,(1)メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの製作,(2)メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツを用いた動作実験およびメカニカル安全装置の有効性の検討,(3)まとめを行うことを計画した.平成27年度においては,上記当初の計画では,理論解析において見落とし等があった場合,それに気づかずロボットスーツを設計・製作してしまい,研究終盤になって実施する実験によりその見落とし等による不具合が発見される危険性があったため,「理論解析結果の有効性を検証するための実験装置を製作し,理論解析結果の検証実験を行いつつ,ロボットスーツを設計する」こととした.そのため,平成27年度では,当初の計画よりやや遅れ,ロボットスーツの膝関節部しか設計できなかった.平成28年度では,ロボットスーツの残りの関節部(足関節部,股関節部)の設計,メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの製作を行い,メカニカル安全装置の動作実験およびそれに基づくメカニカル安全装置の有効性の検討を行った.平成27年度に計画変更を行ったため当初の計画よりも若干遅れてはいるが,おおむね計画どおり実施しているため,「おおむね順調に進展している」と判断した.近年,医療・福祉をはじめ様々な分野でロボットスーツの実用化が望まれてきている.このようなロボットスーツにおいては,その制御用コンピュータやセンサが故障等により機能しなくなりロボットスーツが暴走した場合でも人の安全を確保するための安全対策が重要である.ロボットスーツが暴走した時の安全対策として,緊急停止ボタンや関節可動域を制限する関節角度リミッタの使用などが挙げられる.しかし,緊急停止ボタンでは,ボタンが押される前に,(i)ロボットスーツを取り付けた脚が地面等と高速度で衝突する,(ii)人体に高負荷が掛かるなどの危険性が考えられる.また,関節角度リミッタにおいても,関節可動域制限に達するまで,同様の危険性がある.本研究では,人に対するロボットスーツの安全性の向上を目指し,ロボットスーツ暴走時に予め設定しておいたレベルの角速度・トルクがロボットスーツの関節に発生した場合,機械要素のみでそれを検知しロボットスーツを停止させる「ロボットスーツ用メカニカル安全装置(以下,メカニカル安全装置)」を搭載したロボットスーツ(下肢用ロボットスーツ)を開発することを目的とする.予め設定する角速度・トルクのレベルは,ロボットスーツに要求される内容に応じて設定変更可能である.平成27年度は,(i)メカニカル安全装置を搭載した下肢用ロボットスーツの設計を行うための解析およびその有効性検証実験を行った.さらに,(ii)解析結果および実験結果を踏まえて,ロボットスーツの膝関節部に関して設計を行った.平成28年度は,(i)平成27年度に引き続き,メカニカル安全装置を搭載したロボットスーツの設計を行い,(ii)設計したロボットスーツの有効性を理論解析および実験により検証した.平成29年度は,(i)平成28年度に引き続き,設計・開発したロボットスーツの有効性を実験により検証し,(ii)まとめを行った.ロボットスーツにおいて安全性は非常に重要である.
器官再生において再生芽細胞の脱分化と再分化を制御するエピジェネティックな機構

コオロギの脚を切断すると、分化した細胞が脱分化し再生芽が形成される。再生芽ではいくつかのエピジェネティック因子の発現が上昇していた。ヒストンH3の27番目のリジン残基のメチル化を制御するE(z)とUtxに着目して解析を行ったところ、これらエピエジェネティック因子はヒストンのメチル化を制御することでパターン形成遺伝子の発現を調節し、脚再生における形態形成に寄与した。DNAメチル化を制御する因子は脚再生に貢献せず、コオロギではヒストン修飾を介したエピジェネティックな遺伝子発現調節が重要であることが分かった。哺乳類や鳥類の器官再生能は低く、手足を失うと二度と再生することはない。これに対してコオロギなど不完全変態昆虫は高い再生能を有する。フタホシコオロギの脚を切断すると、切断面が傷上皮で覆われ、傷上皮下に再生芽が形成される。再生芽細胞は分化した細胞が脱分化した細胞と考えられており、増殖能が高く多分化能を有し、失われた器官を再生する細胞のソースとなる。再生芽細胞はパターン形成遺伝子の働きにより分化細胞へと再分化し、器官再生に寄与する。脱分化過程や再分化過程における遺伝子発現の変化はエピジェネティックな調節を受けると考えられている。再生過程に働くエピジェネティック因子を網羅的に単離するため、再生脚の形態変化を指標としたRNA干渉法(RNAi)による機能的なスクリーニングを行い、ヒストンH3K27メチル基転移酵素Enhancer of zeste (E(z))とヒストンH3K27脱メチル化酵素Utxが再分化に必要であることを見いだした。トリメチル化ヒストンH3K27(ヒストンH3K27me3)レベルはE(z)(RNAi)個体では著しく減少し、Utx(RNAi)個体では上昇していた。いずれのRNAi個体も再生脚の形態異常が見られた。再分化過程に働く遺伝子を単離する目的で脚再生過程のRNA-Seqを行ったところ、脚パターン形成遺伝子などの配列情報が得られた。RNAi個体の再生脚における脚パターン形成遺伝子群の発現変化を調べている。また、フタホシコオロギと近縁なタンボコオロギを使って脚再生過程を観察した。E(z)(RNAi)を行ったタンボコオロギの再生脚の形態変化はフタホシコオロギで見られた変化と同様であり、ヒストンH3K27me3を介した脚再生過程における遺伝子発現のエピジェネティックな変化は進化的に保存されたメカニズムと示唆された。ヒトの器官再生能は低く、手足を失うと二度と再生することは無い。これに対して昆虫は高い再生能を有すことが知られている。コオロギの脚を切断すると、切断部位が傷上皮に覆われ、傷上皮の直下に再生芽が形成される。再生芽は増殖能と多分化能をもつ細胞の集団で、失われた部分は再生芽細胞から再生される。再生芽細胞は分化細胞が脱分化して形成され、再生芽細胞が再分化して失われた部分が再生されるが、脱分化や再分化の分子メカニズムは明らかにされていない。RNA-seqおよび機能的スクリーニングより、ヒストンH3K27をメチル化するエピジェネティック因子Enhancer of zeste (E(z))が再生過程で働くことを見出した。E(z)に対してRNAiを行うとヒストンH3K27me3レベルは減少し、再生脚において脛節の過形成の表現型が見られた。脛節の基部で切断すると過形成の表現型を示すRNAi個体の割合が高くなり、腿節で切断しても脛節の過形成が起こった。脚の移植により形成を誘導した過剰肢においても同様の形態異常が観察された。ヒストンH3K27me3の修飾を介してE(z)がエピジェネティックに発現制御する標的遺伝子を同定するため、脚パターン形成遺伝子の発現変化を調べた。野生型と比較して、E(z)RNAi個体では再生脚の脛節と第1付節に発現するdacの発現領域がより遠位側に拡大しており、この発現の拡大が脛節の過形成を誘導したと考えられた。他方、脚切断とRNAiを行うタイミングを変化させ、RNAiを行った72時間後に脚を切断して再生脚の形態を観察したが、RNAiの直後に脚を切断した再生脚と同様の形態であった。これらの結果から、コオロギ脚再生過程において、E(z)はヒストンH3K27のメチル化を介してdacの発現を制御し、再生脚の再分化を調節することが明らかとなった。再生生物学ゲノム編集技術に関して、申請時にはZinc Finger NucleaseやTALE Nucleaseが使用されていたが、現在ではCRISPR/Cas9システムが普及しつつある。本研究で実施予定のゲノム編集実験でもTALENではなくCRISPR/Cas9システムの利用を検討しており、実験に遅れが出ている。ChIP-Seqを行う目的で、ヒストンH3K27me3を認識する抗体を用いた免疫染色を行っている。

ポリクローナル抗体を用いたヒストンH3K27me3の可視化には成功しているが、ChIPグレードのモノクローナル抗体を使用すると交叉反応が見られないため、さらなる条件検討を進める。ヒストンH3K27me3を認識するChIPグレード抗体の反応条件の検討をさらに進め、ChIP-SEQを行いたい。予備実験として、E(z)(RNAi)個体やUtx(RNAi)個体の再生脚での脚パターン形成遺伝子の発現変化を調べており、RNAi個体においていくつかの遺伝子の発現が変動することを明らかにしている。前年度に行ったRNA-Seqの結果を元にゲノム構造を明らかにし、ヒストンの修飾が脚パターン形成遺伝子の近傍で起こっているかを解析することで、ヒストンH3K27me3レベルの変化と脚パターン形成遺伝子の発現の変化の関連を明らかにしたい。CRISPR/Cas9システムのコオロギへの応用は、まずは変化が可視化可能な遺伝子についてゲノム編集を行い、続いて外来遺伝子のノックイン実験を進める予定である。従来型のMonomeric CRISPR-Cas9 nucleasesの使用を考えていたが、最近、Dimeric CRISPR-Cas9 nucleasesが開発され、ゲノム編集の際のオフターゲットをより少なくできるようになった。コオロギはゲノムサイズが大きいため、新しいCRISPR/Cas9システムを用いて実験を進めていきたい。平成26年度は、抗ヒストンH3K27me3抗体を用いたChIP-SEQを行う。平成25年度の未使用額は、次年度にChIPグレード抗体を用いた抗体反応の条件検討実験に使用したい。またゲノム編集技術を応用した外来遺伝子の導入については、最近開発されたDimeric CRISPR-Cas9 nucleasesを用いて実験を進めたい。
糖尿病における心血管病変評価のための新しい超音波組織性状イメージング解析法の開発

まず糖尿病・高血圧症例を含む各種心疾患120例において、軽度の心筋線維化が存在すると考えられる心筋においては、心筋RF信号をカオス理論で解析して求めた相関次元は増大した。次に、これらのうちの20例において半年間の降圧薬長期投与前後で心筋RF信号の取り込みを行い、心筋RF信号をカオス理論で解析して求めたアトラクタより相関次元を求めた。投与前には相関次元は症例により様々であったが、これらの薬剤の長期投与後に平均値は不変であったがばらつきが小さくなる傾向が見られた。このことは、心筋線維化が高度な症例においては治療前に相関次元は低下しており、これらの薬剤の投与により心筋線維化の改善がみられ、増大すると考えられた。一方、心筋肥大が高度な症例においては治療前に相関次元は増大しており、治療による肥大の退縮に伴い相関次元は増大すると考えられた。実際、相関次元の増大の程度は心筋肥大の改善の程度と相関した。心筋線維化の程度を超音波組織性状指標で評価できるかを明らかにするために、ラットにアドリアマイシンを投与したモデルをまず作成した。まず、このモデルにおいて心筋線維化の変化が著明であることを観察し、このモデルおよび正常心筋からの心筋RF信号の取り込みを行ったところ、相関次元は心筋の線維化の程度との問に逆比例を認め、この所見は臨床において拡張型心筋症でみられる所見と一致することを確認した。次に、比較的経度の心筋線維化を有する高血圧性心不全ラットにおいて心筋からの超音波RF信号の変化を検討した。その結果として、相関次元は正常心筋に比べむしろ増加する傾向がみられ、心筋線維化と超音波組織性状指標の関係は単純ではなく、二方向性の変化をすることが推測された。また、心筋肥大に比例して相関次元は正常心筋に比べむしろ増加する傾向がみられた。これらの所見は臨床においてみられる所見と一致することを確認した。1、臨床研究においては、糖尿病・高血圧症例を含む各種心疾患120例において心筋RF信号の取り込みを行い、心筋RF信号をカオス理論で解析して求めたアトラクタより相関次元を求めた。当初、拡張型心筋症例のように心筋線維化が高度な症例において相関次元は低下することを観察したが、今回の検討において、軽度の心筋線維化が存在すると考えられる心筋における相関次元はむしろ増大することが示された。また、関心領域の大きさや計測する心周期、さらには加齢の影響についても検討し、関心領域の大きさ、そこに含まれるスペックルエコーの有無、さらには計測する心周期の影響を大きく受けることが示された。2、心筋線維化の程度を超音波組織性状指標で評価できるかを明らかにするために、ラットにアドリアマイシンを投与したモデルをまず作成した。まず、このモデルにおいて心筋線維化の変化が著明であることを観察し、このモデルおよび正常心筋からの心筋RF信号の取り込みを行った。その結果、相関次元は心筋の線維化の程度との間に逆比例を認め、この所見は臨床において拡張型心筋症でみられる所見と一致することを確認した。アドリアマイシン心筋症ラットと高血圧性心不全ラットとの間には左室収縮機能に大きな違いがあり、それがこの結果の相違を説明する一つの機序と考えられた。

そこで、すでに得られたデータベースの解析により左室収縮機能と超音波組織性状指標の関係を検討したところ、両者の間に密接な関係があることが示唆された。1、臨床研究においては、糖尿病・高血圧症例を含む各種心疾患20例においてアンジオテンシンII受容体拮抗薬またはカルシウム拮抗薬の半年間の長期投与前後で心筋RF信号の取り込みを行い、心筋RF信号をカオス理論で解析して求めたアトラクタより相関次元を求めた。投与前には相関次元は正常よりも増大した例、減少した例と様々であったが、これらの薬剤の長期投与後に平均値は不変であったがばらつきが小さくなる傾向が見られた。すなわち、治療前に相関次元が増大していた症例では減少し、一方、治療前に相関次元が減少していた症例では増大した。このことは、心筋線維化が高度な症例においては治療前に相関次元は低下しており、これらの薬剤の投与により心筋線維化の改善がみられ、増大すると考えられた。これらの症例に心筋線維化の血液マーカを計測中であり、この結果との比較によりこの仮説の妥当性が検証されよう。一方、心筋肥大が高度な症例においては治療前に相関次元は増大しており、治療による肥大の退縮に伴い相関次元は増大すると考えられた。実際、相関次元の増大の程度は心筋肥大の改善の程度と相関した。おいてはことが観察された。また、関心領域の大きさや計測する心周期、さらには加齢の影響についても検討し、関心領域の大きさ、そこに含まれるスペックルエコーの有無、さらには計測する心周期の影響を大きく受けることが示された。2、心筋線維化、心筋肥大の程度と超音波組織性状指標との関連を評価する目的で、疾患モデルラットでの計測を行った。心筋線維化の強いモデルラットにおいては、相関次元は心筋の線維化の程度との間に逆比例を認め、この所見は臨床においてみられる所見と一致することを確認した。一方、高血圧ラットにおいては心筋肥大に比例して相関次元は正常心筋に比べむしろ増加する傾向がみられた。今後、これらに及ぼす心機能の関与の検討が必要と考えられる。
心筋梗塞・がんに伴ううつ病と血中脂肪酸の関連：地域住民及び患者コホート研究

【急性心筋梗塞患者コホートにおけるうつ病診断と脂肪酸組成の関連】解析対象者は101名、平均年齢63.2±11.2歳、男性86名(86%)であった。精神障害の基準を満たした者は8名(8%)、内訳は重複発症を含め、うつ病4名(小うつ病1名を含む)、心的外傷後ストレス障害2名等であった。ロジスティック回帰分析の結果、PCI直後の血清リノール酸が高値であること(オッズ比=7.10、95%信頼区間=1.05-48.13)が、6か月時点の精神疾患発症に寄与していた。他の主要なPUFAは有意な関連を認めなかった。本研究により胸痛発作直後の血清リノール酸は6か月経過してもACS後の精神疾患発症に影響することが示唆された。ACSハイリスク者に対して、精神疾患予防のためにはACS発症前からの食生活指導が重要である。【地域住民コホートにおけるうつ病診断と脂肪酸組成の関連】地域住民コホート研究で採取した血液サンプル(1,300検体)の脂肪酸測定に着手した。また、1995年時のアンケート調査を用いて、主食(ごはん、パン、麺)、副菜(野菜、きのこ、いも、海藻料理)、主菜(肉、魚、卵、大豆料理)、牛乳・乳製品、果物、総エネルギー、菓子・嗜好飲料由来のエネルギー、白肉(魚・鳥肉)の赤肉(豚・牛肉)に対する比の各領域を10点満点として評価し、80点満点の食事バランスガイド遵守得点を算出した。対象者を得点によって4グループに分け、アンケート調査から20年後のうつ病診断との関連を調べた。その結果、食事バランスガイドの遵守得点とうつ病のリスクの間に有意な関連を認めなかった。また、8領域(主食、副菜、主菜、牛乳・乳製品、果物、総エネルギー、菓子・嗜好飲料、白肉の赤肉に対する比)それぞれで検討したところ、白肉の赤肉に対する比において、最も比が高い人でうつ病のリスクの低下が認められた。急性心筋梗塞患者コホートと地域住民コホートの成果を学会発表し、論文を国際誌に投稿した。急性心筋梗塞患者コホートの解析は終了、論文公表を残すのみ。地域住民コホートの血清中脂肪酸測定が終了したら速やかに解析を行い、論文を投稿する。【急性心筋梗塞患者コホートにおけるうつ病診断と脂肪酸組成の関連】解析対象者は100名、平均年齢63.2±11.2歳、男性86名(86%)であった。100名全員が3か月後の構造化診断面接に応じ、11名が精神障害の基準を満たした(大うつ病5名、小うつ病1名)。ガスクロマトグラフィーにより、緊急経皮的冠動脈インターベンション(PCI)直後の血清脂肪酸を測定し、精神障害発症者と非発症者の比較を行った。ロジスティック回帰分析の結果、PCI直後の血清リノール酸が高値であること(オッズ比3.96)が、3か月後時点の精神障害発症に寄与した。他の脂肪酸(アラキドン酸、αリノレン酸、エイコサペンタエン酸、ドコサヘキサエン酸)では有意な関連を認めなかった。本研究より、リノール酸(植物油に多く含まれるn-6系脂肪酸)の摂取を控えることで、心筋梗塞後の精神障害発症を予防し、予後の改善が期待できる可能性が示唆された。【地域住民コホートにおけるうつ病診断と脂肪酸組成の関連】血清解析に先立ち、1995年と2000年時のアンケート調査で推定する脂肪酸摂取量と2014-15年時におけるうつ病との関連を縦断的に検討した。エイコサペンタエン酸を1日に200mg摂取するグループと比較して、1日307mg摂取するグループ、また、ドコサペンタエン酸を1日に67mg摂取するグループと比較して、1日123mg摂取するグループでうつ病リスクの低下が認められた。他のn-3系脂肪酸とうつ病との明らかな関連は認められなかった。今回の検討からn-3系脂肪酸摂取とうつ病には、摂取すればするほどリスクが下がる、という線形の関連ではなく、ある量でリスクが下がり、それ以上とると影響がみられなくなることが示された。急性心筋梗塞患者コホートと地域住民コホートのそれぞれで論文発表を行った。

また、1995年時のアンケート調査を用いて、主食(ごはん、パン、麺)、副菜(野菜、きのこ、いも、海藻料理)、主菜(肉、魚、卵、大豆料理)、牛乳・乳製品、果物、総エネルギー、菓子・嗜好飲料由来のエネルギー、白肉(魚・鳥肉)の赤肉(豚・牛肉)に対する比の各領域を10点満点として評価し、80点満点の食事バランスガイド遵守得点を算出した。対象者を得点によって4グループに分け、アンケート調査から20年後のうつ病診断との関連を調べた。その結果、食事バランスガイドの遵守得点とうつ病のリスクの間に有意な関連を認めなかった。また、8領域(主食、副菜、主菜、牛乳・乳製品、果物、総エネルギー、菓子・嗜好飲料、白肉の赤肉に対する比)それぞれで検討したところ、白肉の赤肉に対する比において、最も比が高い人でうつ病のリスクの低下が認められた。急性心筋梗塞患者コホートと地域住民コホートの成果を学会発表し、論文を国際誌に投稿した。急性心筋梗塞患者コホートでは、6か月追跡時の精神科診断とベースライン血清における脂肪酸の関連を検討する。地域住民コホートでは、血清中の脂肪酸測定に着手する。ただし検体数の多さから測定に10カ月を要するため、アンケート調査に基づいた食事の質とうつ病の関連について探索的な解析を行う。急性心筋梗塞患者コホートの解析は終了、論文公表を残すのみ。地域住民コホートの血清中脂肪酸測定が終了したら速やかに解析を行い、論文を投稿する。