hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
東南アジア移行経済における農業開発戦略に関する研究

農家聞き取り調査は、芳香米の産地である、カンボジア・バッタンバン州、ラオス・サバナケット県において実施され、合計150戸の農家から、生産費、農地経営、就業構造、所得などについて情報を得ることができた。この調査の結果、(1)両地域ともすでに、主要な競争相手であるタイ国向けに非公式ルートでの輸出が行われており、この実態自体、カンボジア産、ラオス産芳香米がすでに競争力を有していることを示していること、(2)これらの地域では、精米所、倉庫などポスト・ハーベストの施設が未整備であるため、タイへは、主として籾で輸出されていること、(3)輸出するためには品質管理が不可欠であるが、カンボジアやラオスの精米業者・卸売業者の大半は、このよう品質管理のためのノウハウをもたず、輸出による利益を国内に留保するには流通業者の競争力をも高める必要があること、(4)DRCで計った競争力では、タイ産芳香米よりも競争力が高いこと、(5)現在、カンボジア、ラオス両国とも農産物の国境貿易を政府が制限しているが、こうした国境措置が、警官や税関職員による汚職を誘発し、芳香米輸出の拡大を阻害する一因になっていること、などの事実が明らかとなった。本年度は、昨年度に引き続き、カンボジア、ラオスにおける芳香米、黄牛、メイズの国際競争力と輸出拡大のために必要な政策について研究を行った。芳香米については、前年度までに実施した生産費調査に基づき、生産費とDomestic Resourse Cost(DRC)を比較することにより、以下の諸点を明らかにした。1)カンボジアの芳香米は、低賃金のゆえにタイやラオスのそれに比べて国際競争力があることを実証した。また、ポスト・ハーベスト技術の改善や輸入ライセンス制とそれによって誘発された税関職員や警官による汚職の削減により、農家の手取り価格を高めることが可能となり、農村の貧困削減に大きな効果があることを、計量経済学的分析により、明らかにした。2)ラオスの芳香米については、公定為替レートで生産費やDRCを推計すると、タイより高いのであるが、これは為替レートが過大評価されていることに起因するためであることを、実質均衡為替レートを推計し、生産費、DRCを再推計することにより明らかにした。カンボジアとの比較においては、為替レートを修正しても競争力は依然として低くなるが、これは、ラオスの場合、商業的稲作農業への転換が送れているため、機械が進展せず、かつ農業労賃が相対的に高いことが、主要な要因であることも、合わせて明らかになった。ラオスの黄牛、カンボジア、ラオスのメイズについても、実態調査の結果、競争力はあるものの、輸出拡大のためには、前者については、防疫・検疫システムの改善、飼料生産技術の普及、後者については、地力維持のための持続的農業生産技術の開発・普及が不可欠であることが明らかとなった。
わが国における歯科医療倫理学の構築のための総合的研究

1.前々回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための基盤的研究、基盤研究(C)、課題番号:22520035)において作成した「2013年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」を本科研費による研究の目的に合わせてバージョンアップし、「歯科医師」を「歯科医療人」に拡大しー具体的には歯科衛生士まで拡大しー、倫理的検討事例についても、歯科医学教育の現場だけでなく歯科衛生学教育の現場で生じる事例を加え、事例を全体として26例増やして68例として、2018年度版を作成した。2.平成30年第37回日本歯科医学教育学会総会および学術大会にて、同学会の倫理・プロフェッショナリズム教育委員会(本科研費の代表者・研究協力者がその委員である)が企画したシンポジウム「歯科におけるプロフェッショナリズム教育ーその方略と展望ー」を開催した。はじめに座長の木尾哲朗(九州歯科大学)がこのシンポジウムの主旨を説明し、次いで、前回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための発展的研究、基盤研究(C)、課題番号:25500011)で作成した視聴覚教材「入れ歯はひとつ」を参加者全員で視聴の後、平田創一郎(東京歯科大学)、角忠輝(長崎大学)、長谷由紀子(広島大学病院)がそれぞれ「倫理教育資源DVD『入れ歯はひとつ』の活用法」、「『2018年度版良き歯科医療人になるための20の質問倫理的検討事例集』の活用法」、「歯科衛生士のプロフェッショナリズム研究から見えてきたもの」と題する報告を行い、参加者にDVD「入れ歯はひとつ」と「2018年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」を配布した。平成30年度に倫理・プロフェッショナリズム教育に関する学修教材の第2弾(教育利用のために開業歯科医から収集した抜去歯が住宅街に散乱したケース)を作製する予定であったが、研究協力者の平田創一郎が学務多忙であったためにシナリオの作成が遅れたことに加えて、抜去歯の教育・研究利用に関する倫理指針の提案ができなかったことから、最終的に当該視覚教材の作製を断念せざるを得なかったため。倫理・プロフェッショナリズム教育に関する学修教材の第2弾(教育利用のために開業歯科医から収集した抜去歯が住宅街に散乱したケース)を作製する。1.前々回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための基盤的研究、基盤研究(C)、課題番号:22520035)において作成した「2013年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」の利活用状況を調査して日本歯科医学教育学会においてポスター発表するとともに、調査報告としてまとめて日本歯科医学教育学会雑誌で発表した。2.「よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」を本科研費の目的に合わせてバージョンアップし、「20の質問」を歯学部の学生を対象としたものから、歯科衛生学生も対象とするものに改訂した。また「倫理的検討事例」についても、歯学教育及び歯科衛生教育に従事する教員の協力を得て、15例集めることができた。その半分についてはブラッシュアップを終えている。3.歯科衛生教育における(歯科)医療倫理教育の実態を把握するために、樫則章ほか著『歯科医療倫理(第2版)』(医歯薬出版、2014年)を教科書として採用している歯科衛生士専門学校等を対象として担当教員、授業時間数、履修学年、授業内容についてアンケート調査を実施した。4.前回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための発展的研究、基盤研究(C)、課題番号:25500011)によって作成した倫理的検討事例の映像化DVDの出来がよく、そのため、当初の予定を変更して、本科研費で他の事例について映像化することとした。「よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」の新版は今年度中に出すことができる。また歯科衛生教育における(歯科)医療倫理教育の実態はおよそ把握することができたと思われる。しかし、抜去歯の教育・研究利用に関する調査がいまだ実施できずにいる。1.第34回日本歯科医学教育学会総会および学術大会にて歯科医師・歯科衛生士育成教育に携わる教員の教育能力の向上と更なる教育資源の開発を目指してワークショップを開催し、歯科医療教育や診療現場で直面しうる具体的な事例についての倫理的検討手法に関する情報提供、Jonsenらのいわゆる「4分割法」を用いた事例検討による教育手法に関する検討を行ったが、第36回同学会総会および学術大会にて同ワークショップの成果について口頭発表を行った。2.第35回日本歯科医学教育学会総会および学術大会に合わせて、同学会の倫理・プロフェッショナリズム教育委員会(本科研費の代表者・連携研究者がその委員である)にて、「学生のプロフェッショナリズムを涵養するために、倫理・プロフェッショナリズム教育に関する知識・態度・技能を身につけること」を目的とするワークショップを開催した。参加者は45名。参加者には、前回の科研費で制作した歯科医療倫理学・学修教材「入れ歯はひとつ」(DVD)を配付した。3.前々回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための基盤的研究、基盤研究(C))、課題

番号:22520035)において作成した「2013年度版よき歯科医師になるために20の質問倫理的検討事例集」を本科研費の目的に合わせてバージョンアップし、「歯科医師」を「歯科医療人」に拡大し、倫理的検討事例についても、歯科医学教育の現場だけでなく歯科衛生学教育の現場で生じる事例を加え、事例を全体として26例増やして68例とした。そのため20の質問と事例を結びつける早見表を作成して、利用者の便宜を図った。平成30年の第37回日本歯科医学教育学会総会および学術大会にて開催される倫理・プロフェッショナリズム教育委員会企画のシンポジウムにて配付する予定である。代表者が学務多忙であったためと、適切な倫理的検討事例を集めることができなかったため、「よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例」の改訂版を平成29年度中に印刷・公表することができなかった。また、抜去歯の教育・研究利用に関する調査およびビぺホルムう蝕研究を題材にした研究倫理に関する学修教材の作成がいまだ実施できずにいる。1.前々回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための基盤的研究、基盤研究(C)、課題番号:22520035)において作成した「2013年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」を本科研費による研究の目的に合わせてバージョンアップし、「歯科医師」を「歯科医療人」に拡大しー具体的には歯科衛生士まで拡大しー、倫理的検討事例についても、歯科医学教育の現場だけでなく歯科衛生学教育の現場で生じる事例を加え、事例を全体として26例増やして68例として、2018年度版を作成した。2.平成30年第37回日本歯科医学教育学会総会および学術大会にて、同学会の倫理・プロフェッショナリズム教育委員会(本科研費の代表者・研究協力者がその委員である)が企画したシンポジウム「歯科におけるプロフェッショナリズム教育ーその方略と展望ー」を開催した。はじめに座長の木尾哲朗(九州歯科大学)がこのシンポジウムの主旨を説明し、次いで、前回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための発展的研究、基盤研究(C)、課題番号:25500011)で作成した視聴覚教材「入れ歯はひとつ」を参加者全員で視聴の後、平田創一郎(東京歯科大学)、角忠輝(長崎大学)、長谷由紀子(広島大学病院)がそれぞれ「倫理教育資源DVD『入れ歯はひとつ』の活用法」、「『2018年度版良き歯科医療人になるための20の質問倫理的検討事例集』の活用法」、「歯科衛生士のプロフェッショナリズム研究から見えてきたもの」と題する報告を行い、参加者にDVD「入れ歯はひとつ」と「2018年度版よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」を配布した。平成30年度に倫理・プロフェッショナリズム教育に関する学修教材の第2弾(教育利用のために開業歯科医から収集した抜去歯が住宅街に散乱したケース)を作製する予定であったが、研究協力者の平田創一郎が学務多忙であったためにシナリオの作成が遅れたことに加えて、抜去歯の教育・研究利用に関する倫理指針の提案ができなかったことから、最終的に当該視覚教材の作製を断念せざるを得なかったため。平成29年度の目標は当初の計画に基づいて以下の通りとする。1.「よき歯科医師になるための20の質問倫理的検討事例集」について、倫理的検討事例のブラッシュアップを行い、平成29年度中に新版を出す。2.「倫理的検討事例」のひとつを前回の科研費(わが国における歯科医療倫理学の構築のための発展的研究、基盤研究(C)、課題番号:25500011)によって映像化したが、平成29年度はそれを活用して歯科医療倫理教育の講習会を実施する。3.抜去歯の教育・研究利用について全国の歯学部・歯科大学に調査する。
植物由来のホルモン様ペプチド遺伝子導入による植物の胚芽成・再分化の効率化

マメ科植物やニンジンで見いだされた塩基性7Sグロブリンは、動物のインスリンやインスリン様成長因子と結合する活性を有する。このタンパク質は、構造、プロテインキナーゼ活性、細胞内局在性などに関して動物インスリン受容体と類似していることが明らかになった。このことから、塩基性7Sグロブリンはインスリン受容体に似た機能をもっていると推察された。このタンパク質と結合する活性をもつペプチドをマメ科植物から分離精製することができた。これをレグインスリンと命名した。レグインスリンも塩基性7Sグロブリンも細胞壁や原形質膜近傍に局在している。レグインスリンは、塩基性7Sグロブリンのプロテインキナーゼ活性を亢進する作用をもっている。ニンジンの培養カルスの成長や分化、そして細胞分裂はレグインスリンにより促進された。また、アグロバクテリウム形質転換系を用いてレグインスリン遺伝子をニンジンやセイヨウミヤコグサに導入したところ、形質転換カルスの成長や分化にレグインスリンの影響が現れた。これらの結果から、レグインスリンは、動物インスリンのようにホルモン様ペプチドとして植物で機能していると考えられた。レグインスリンとインスリンのの機能的な類似性から、両者に構造的な類似性があると推察された。レグインスリンとインスリンのアミノ酸配列に相同性はないが、両者の間には、システイン残基の数、位置、ジスルフィド結合部位に類似性が見られた。たんぱく質の二次および三次構造には共通点が無かった。しかし、分子表面のアミノ酸の種類には類似性が認められた。この類似性が、受容体タンパク質への結合やそのプロテインキナーゼ活性亢進に関連していると推定された。以上の結果から、機能的にインスリンに似たペプチドは動物だけでなく植物にも存在すると考えられた。本研究は、レグインスリン遺伝子を用いて遺伝子を導入した細胞から植物体を効率的に再生できる技術の確立を目的としている。本年度は、センスおよびアンチセンスレグインスリン遺伝子を培養細胞に導入することによって形質転換植物を作出し、遺伝子発現と不定芽形成の関係を調べた。また、レグインスリンの機能発現に必要なドメインの立体構造を明らかにするため、レグインスリンのジスルフィド結合部位を調べた。まず、アグロバクテリウム法によりレグインスリン遣伝子およびレポーター遺伝子としてのGUS遺伝子が導入されたニンジン幼植物が9個体得られた。このうち、5個体はセンスの、また、4個体はアンチセンスのレグインスリン遣伝子が導入されたものであった。これらの幼植物から抽出したDNAの中にレグインスリン遺伝子が含まれていることをPCR法により確認した。得られた幼植物のうち、センスおよびアンチセンス遺伝子を導入したもの、それぞれ5および3個体、計8個体について順化後、鉢上げした。これら8個体についてGUS遺伝子の発現を調べたところ、根で非常に強い発現が、また、葉においても葉脈周辺で比較的強い発現が認められた。センス遺伝子の導入が確認された1個体からDNAを抽出してサザンプロット分析を行ったところ、この個体ではレグインスリン遣伝子が2コピー導入されていることがわかった。現在、レグインスリン遣伝子導入と不定芽出現率の関係を調べている。一方、精製したレグインスリンを希酸で加水分解し、得られたペプチド画分を高速液体クロマトグラフィーで分離した。各画分に含まれるペプチドのアミノ酸配列と質量を分析した結果、レグインスリンのCys15とCys32がジスルフィド結合で架橋されていることが明らかになった。また、核磁気共鳴法によりCys3とCys20、ならびにCys15とCys32もジスルフィド結合で架橋されていることがわかった。レグインスリンは、ある種の情報をレグインスリン結合蛋白質のリン酸化活性の亢進を介して細胞内へ伝達する.

これまでにレグインスリンが培養植物細胞の分化や胚形成能に影響を及ぼすことを示唆するデータが得られているが、さらに、本年度、ニンジンのnon-embryogeni細胞(分裂増殖するが、不定胚形成能を失った細胞)の分裂に対するレグインスリンの影響を調べたところ、2,4-D無添加の培地では、レグインスリンの濃度が高くなるほど細胞の分裂が促進されることがわかった。また、2,4-D添加の培地でも、レグインスリンを添加すると細部分裂が促進されることが明らかになった。細胞の分裂は培地にレグインスリンを1μM添加した場合最も促進された。この結果から、レグインスリンは、植物の成長や分化ばかりでなく、細胞の分裂をも制御していると考えられた.一方、昨年度、レグインスリン遺伝子をニンジンに導入し、遺伝子発現と分化、成長との関係を調べたが、本年度は、マメ科植物であるセイヨウミヤコグサにアグロバクテリウム法を用いてレグインスリン遺伝子を導入し、不定芽から幼植物を再生させた.セイヨウミヤコグサの不定芽形成率はセンスDNAを導入したもので0.9%、アンチセンスDNAを導入したもので2.2%であった。サザンブロット分析によりセイヨウミヤコグサには元々レグインスリン遺伝子が存在することが確認されたので、センスあるいはアンチセンスDNAの導入により遺伝子発現に変化が、またその結果として生理機能に変化が見られることが期待された.実際、レグインスリンDNAを導入した細胞の中には未熟な不定芽が生じ、ほとんど伸長しないものなどが現われた.なお、ダイズへのレグインスリン遺伝子の導入を試みてはいるが、まだ形質転換体は得られていない.レグインスリンは、レグインスリン結合蛋白質のリン酸化活性の亢進し、培養植物細胞の分化や胚形成、ならびに細胞分裂に影響を及ぼすホルモン様ペプチドである。ニンジンの下胚軸切片を、センスあるいはアンチセンスレグインスリン遺伝子を導入したTiプラスミドを含むアグロバクテリウムと共存培養し、植物体を再生させた結果、培養1か月ほどでカルスが形成される下胚軸が現れ、3か月ほどで下胚軸由来のカルスから不定胚が得られ、不定胚のいくつかはシュートに成長した。成長した形質転換体を無菌状態で生育させた後、鉢上げして温室に移し、表現型の変化を解析した。しかし、intactな形質転換体の成長速度には大きな変化は見られず、外見も非形質転換体と変わりがなかった。しかし、形質転換体カルスの成長や分化の様子を詳しく調べたところ、センス遺伝子導入直後のカルスの増殖にはかなり明瞭な違いがあることがわかった。レグインスリン遺伝子を導入した系統カルスは非形質転換体と比較して、増殖速度が速く、培養3週間目には、その大きさは非形質転換体の3-4倍になっていた。この傾向は、繰り返し実験でも確認された。このことから、レグインスリンはカルスの初期成長に顕著な効果があると考えられた。一方、レグインスリンとインスリンの機能の類似性から、インスリンのようにヒト培養細胞の分裂を促進する作用がレグインスリンにも存在する可能性があると考えられた。
既成市街地における街区エネルギーコミュニティの構築可能性

スマートエネルギーに関する国内外の技術・社会動向調査、実地調査を行い、「街区エネルギーコミュニティ」の役割を「街区の省エネルギーと低炭素化および災害時の機能維持のための電力確保を関係主体間連携の中で実現すること」と定義した。次に、既開発の建物間エネルギー融通簡易評価モデルを非常時の電源確保の観点も加えて熱融通だけでなく電力融通も評価できるように改良した。この評価モデルを利用して、横浜市と東京都区部を対象に建物間エネルギー融通導入効果を試算し明らかにした。また、建物用途ごとの中央熱源方式の熱源機器採用傾向の分析も行い、採用傾向の高いシステムの建物同志での融通効果は小さいことを明らかにした。まず、空気調和・衛生工学会「竣工設備調査用紙一覧」(19982012年度)をもとに、建物用途、建物規模ごとに熱源機器の採用傾向分析を行い、GHPやビルマルチ等の個別熱源の採用割合が大きいが、建物規模が大きくなると中央熱源方式の採用割合が増加すること、中央熱源方式では吸収式冷凍機の採用割合が大きいこと、特に医療、宿泊用途建物で大きいこと等を明らかにした。この結果をもとに、吸収式冷凍機を主とする熱源システム、HPチラーを中心とする熱源システム、電動ターボ冷凍機を主とする熱源システムの3つの標準的な熱源システムモデルを設定し、既開発の「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」の改良を行った。次に改良を行った「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」を用いて、建物用途4種類(医療、商業、業務、宿泊)、建物延床面積、熱源システム種をさまざま変えて2棟間の建物間融通の効果についてシミュレーションを行った。その結果、融通される側の建物(B)の熱源システムが部分負荷効率の低いHPチラーを中心とする熱源システムの場合、融通する側の建物(A)の更新した効率の高い熱源機器の余力を生かす効果が大きく表れた。また、建物用途の分析結果として、融通を受ける側の建物用途が医療用途の場合、医療施設の熱負荷が大きくかつ負荷変動も小さいことから、融通する側建物の熱源機器の負荷率向上をもたらし、省エネ効果が大きく表れる傾向にあることが明らかになった。また、採用傾向の高い熱源機器同志での熱融通では、効果は大きく表れない結果となった。この点については、もう少し詳細な分析が必要であることから、次年度に検討を行うこととする。スマートエネルギーに関する国内外の技術動向・社会動向に関して文献調査、実地調査を行い、「街区エネルギーコミュニティ」の役割として、「街区の省エネルギーと低炭素化及び災害時の機能維持のための電源確保を関係主体間連携の中で実現すること」と定義した。次に、既開発の「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」を、非常時の電源確保の観点も加味して熱融通だけでなく電力融通についても評価できるように改良した。また、これを用いて横浜市、東京都区部における建物間エネルギー融通導入効果を概略推計した。その結果東京都全域の延べ床面積比率でみた導入ポテンシャルは15.6%、熱需要量比でみた導入ポテンシャルは25.7%であり、横浜市の場合はそれぞれ10.3%、8.6%であった。次に、文献調査をもとに中央熱源方式の熱源機器採用傾向を分析し、既開発の「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」を改良し、採用傾向の高い吸収式冷凍機を主とする熱源システム、HPチラーを主とする熱源システム、電動ターボ冷凍機を主とする熱源システムの評価ができるようにした。これ用いて、モデル分析をした結果、部分負荷効率の低いHPチラーを中心とする熱源システムの場合、融通による稼働負荷率の向上により効果が大きく表れた。この点については最終年度に、検討に用いた「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」の精査、結果の詳細な分析を行い、建物間エネルギー融通を実施する場合の必要条件である中央熱源方式採用の建物においては、どの建物用途でも吸収式冷凍機の採用傾向が高く、吸収式冷凍機の場合には建物間エネルギー融通により負荷率が向上しても機器効率の向上が小さいことから省エネルギー効果が小さいということを確認した。スマートエネルギーに関する国内外の技術動向・社会動向に関して文献調査、実地調査を行い、「街区エネルギーコミュニティ」の役割として、「街区の省エネルギーと低炭素化および災害時の機能維持のための電源確保を関係主体間連携の中で実現すること」と定義した。また、横浜市、東京都区部を対象に都市計画基礎調査の建物現況調査データをもとに、地理情報システムを用いてエネルギー需要密度が高く、かつ地域冷暖房地域外の地域の抽出を行い、延べ床面積3000m^2以上の建物の抽出、リスト化を行った。当初予定していた熱源システムの現状調査に関しては、空気調和衛生工学会の竣工設備データを用いて集計分析を行い、延べ床面積規模による集中熱源方式の割合を明らかにした。

さらに、これまでにすでに開発していた「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」を改良し、非常時の電源確保の観点も加味して熱融通だけでなく電力融通についても評価できるようにした。この「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」と、延べ床面積規模による集中熱源方式の割合から、横浜市、東京都区部における建物間エネルギー融通導入効果を概略推計した。その結果、東京都全域の延べ床面積比率でみた導入ポテンシャルは15.6%、熱需要量比率でみた導入ポテンシャルは25.7%であり、横浜市の場合はそれぞれ10.3%、8.6%であった。また、東京都全域における建物間エネルギー融通導入による省エネルギー量は25,777TJ/年、省CO2量は120.8万t-CO2/年のポテンシャルがあることが明らかになった。初年度は、東日本大震災およびその後の系統電力の供給力不足、夏季の電力使用制限令下での建物の節電対応、地域熱供給事業における対応などの調査を重点的に行ったことから、既存建物の熱源機器採用傾向の分析、建物用途や規模の違いによる標準熱源システムの設定にまで至らなかったが、2年目である2012年度は、空気調和・衛生工学会「竣工設備調査用紙一覧」をもとに既存建物の熱源機器採用傾向の分析、建物用途や規模の違いによる標準熱源システムの設定を行い、これを踏まえた既存の「建物間エネルギー融通簡易評価シミュレーションモデル」の改良、ケーススタディを当初の予定通り実施することができた。2011年度は、夏季に電力使用制限令のもとでの建物における対応、地域熱供給事業における対応などの調査を重点的に行ったことから、熱源システムに関する現況調査に関して既存文献(空気調和衛星工学会「竣工設備データ」)を用いた集計分析で終わってしまい、建物用途や規模の違いによる標準熱源システムの設定にまで至らなかった。しかし、電力使用制限令下での対応調査から、「非常にの電源確保」という新たな観点を追加し、既存の簡易シミュレーションモデルを改良することを行うことができた。まず今年度のケーススタディで明らかになった「採用傾向の高い熱源システム同士の融通では効果が大きくない」という結果について、詳細に分析を行いその理由についての考察を行う。次に、平成24年度の研究成果に基づき、具体的に横浜市の実在市街地における建物間エネルギー融通導入効果の検討を行い、建物間エネルギー融通による省エネルギーポテンシャル、省CO2ポテンシャルを明らかにする。また、研究全体を振り返り、これからのスマートエネルギー・低炭素社会における「街区エネルギーコミュニティ」の役割等を再定義し、あるべき将来像を提示するとともに、技術的課題、社会(制度・政策)的課題について整理する。最終年度であるため、研究を総括し、報告書としてまとめ公表する。空気調和衛生工学会の竣工設備データを集計分析することで、建物用途、建物規模、竣工年による標準熱源システムを整理したうえで、標準システム2棟間における建物間エネルギー融通システムのエネルギー評価シミュレーションモデルを開発する。
環境制御生命維持システムにおける物質循環モデルの作成

CELSS内に植物生産モジュールを組み込む場合について、物質循環のシミュレーションモデルを作成し、物質収支を予測し、物理化学的処理または微生物処理に必要な機能と能力を算定することを試みた。今回は、植物生産モジュールと居住モジュールだけで構成される簡単な系でガス収支モデルを作成した。モデルでは人間のガス収支量、人間1人当たりの栄養所要量から求める作物の種類と必要栽培空間、作物ごとの生長モデル、および栽培期間を考慮している。栽培する作物の栽培量は、栄養所要量と生産効率に危険率を考慮して求め、イネ、ダイズ、レタス、トマト、ホウレンソウ、バレイショの6作物を候補とし、このうちイネ、ダイズ、レタスの3作物について生長モデルを作成した。成長モデルは既存の文献から適当なものを選び出し、これを制御環境条件下用に一部分修正して利用した。シミュレーションプログラムは、C言語で作成した。モデルでは、日単位で作物および人間のCO_2とO_2の吸収・排出量を計算した。本モデルの特長は、栽培領域を分割して管理する(移植と収穫の頻度を変える)という考え方である。作物ごとに、栽培ステージによってCO_2要求量およびO_2排出量が大きく変化することが予想されたので、栽培領域の分割数(移植と収穫頻度)とガス収支の関係を調べる計算を行った。CO_2濃度がある濃度を越える余剰分を除去するとした場合のCO_2除去量の変化を求めた例では、呼気で放出されるCO_2量が光合成による吸収量を上回りCO_2が余る状態傾向にあるが、分割数を増やすと除去すべきCO_2量の変動が抑さえられることが明らかになった。居住モジュールを含めた系でのCO_2の供給・除去量を計算した結果、作物ごとに栽培日数、生長ステージが異なるため、時期によってCO_2不足とCO_2余剰のどちらの状態も発生する可能性が示された。
うつ病不眠に対する短期睡眠行動療法の費用対効果分析と医療経済分析

本研究では,残遺性うつと治療抵抗性不眠に対する通常治療(TAU)に短期睡眠行動療法を追加する付加的意義を検証した.37人の外来該当患者をTAUまたはTAUと短期睡眠行動療法の併用療法に無作為に割りつけ,8週まで経過観察した.結果として併用療法群では,TAUと比較して有意に不眠,うつの重症度評価で改善した.これにより,残遺性うつと治療抵抗性不眠の患者は,短期睡眠行動療法を通常治療に追加で受けることで重要な利益が得られることが明らかとなった.現在はこれらのデータをもとに最終的な医療経済分析を実施中である.本研究では,残遺性うつと治療抵抗性不眠に対する通常治療(TAU)に短期睡眠行動療法を追加する付加的意義を検証した.37人の外来該当患者をTAUまたはTAUと短期睡眠行動療法の併用療法に無作為に割りつけ,8週まで経過観察した.結果として併用療法群では,TAUと比較して有意に不眠,うつの重症度評価で改善した.これにより,残遺性うつと治療抵抗性不眠の患者は,短期睡眠行動療法を通常治療に追加で受けることで重要な利益が得られることが明らかとなった.現在はこれらのデータをもとに最終的な医療経済分析を実施中である.平成21年度は,薬物療法でも不眠が残存するうつ病の患者を対象とした短期睡眠行動療法を開発し,この有効性と予後予測因子を確認するための無作為割り付け対照試験(randomized controlled trial : RCT)を実施した.このRCTで有効性データを得て,本研究で行う費用対効果分析に着手した.費用対効用分析では,治療効果・有害作用の両方を反映した単一健康関連QOL尺度を必要とする.本研究では米国公衆医学タスク・フォースが推奨するQuality Adjusted Life Year (QALY)を用いる.本研究ではQALYの計算にうつ病評価尺度であるHAMDを利用する.HAMDはQOL尺度としての妥当性も証明されている.短期睡眠行動療法の費用や労力,不眠・うつ病・QOL・生活変化等すべてのアウトカムを経済的ユニットに変換し,社会的利益が支出を上回るかどうか計算する.社会的利益は前述のQALY変化を用いて,先行研究データを元に試算する.支出は直接費用(医療サービスだけでなく,住居補助や地域援助など精神科医療以外の領域も含む)とする.うつ病は国民のこころの健康を脅かす公衆衛生上の大きな問題である.うつ病では十分な薬物治療後も特に不眠が残存し,そのために社会機能が低下する患者も多い.また残存する不眠はうつ再発の大きな危険因子である.医療施策設立のためには強いエビデンスが必要であり,特に治療介入では厳密な無作為割り付け対照試験(RCT)を要する.本研究では名古屋市立大学・高知大学の二施設共同臨床試験として,倫理に配慮しながら通常治療後も不眠が残存した部分寛解うつ患者37症例を対象に無作為割り付け対照試験(DEBUT study)を行った.通常治療に短期睡眠行動療法を加えた群では,通常治療のみの群と比較して主要評価時期(8週時)には主要評価項目である不眠重症度評価表において有意に改善を認めた(P<.0005).二次評価項目では,うつ病重症度総合評価(P=.013),不眠項目を除いたうつ病重症度(P=.008)でも有意に優れていた.寛解率も8週時に比較して,不眠(50%【10/20】vs0%【0/17】.治療効果発現最小必要症例数(NNT)2),うつ(50%[10/20]vs6%【1/17】.NNT2)とも有意に優れていた.さらに医療施策に直接反映させるためにQoL (quality of life)の尺度としてSF-36 (Short Form 36.QoLを8つの下位尺度側面で評価)をベースライン・主要評価時期(8週時)に測定した.通常治療に短期睡眠行動療法を加えた群では全ての下位尺度で改善がみられたが,通常治療のみの群では4下位尺度で改善がみられたにとどまった。また共分散分析にてベースライン補正して両群を比較すると,通常治療に短期睡眠行動療法を加えた群では,身体機能(P=.006),社会生活機能(Pr=.002),心の健康(P=.041)の3下位尺度で有意に優れていた.現在はこれらのデータをもとに最終的な医療経済分析を実施中である.
希土類錯体における光励起による緩和発光過程

希土類イオンを不純物として含むイオン結晶は,YAG:Nd^<3+>レーザーに代表されるように良質のレーザー用結晶として用いられている.希土類イオンを含む媒質を現在知られている波長より数多くの発振波長をもちしかも効率の高いレーザーとして役立たせるため,励起波長よりも短い波長の発光を示す反ストークス発光を利用したアップコンバージョン発光過程をLiNbO_3:Er^<3+>やLaF_3:Nd^<3+>結晶などについて調べた.LaF_3:Nd^<3+>においては,二光子吸収過程による380nm光レーザー発振が確認されているが,(1)それ以外の波長の発光は生じないのか,(2)三光子過程によるアップコンバージョン発光が可能であるか,(3)両者の緩和発光過程にどのような違いがあるか,(4)アップコンバージョン発光効率を高くする条件は何か,などを明らかにするため時間分解分光測定実験や多光子非線形光学実験を行った.LaF_3:Nd^<3+>結晶については,792nm光または733nm光を用いての励起準位への共鳴励起により,二光子吸収過程および三光子吸収過程を通しての強いアップコンバージョン発光を同時に観測した.530nm,580nm可視光線発光が二光子吸収過程により,また330nm,380nm紫外線発光が三光子吸収過程により生じていることが確認された.これらの発光線には,緩和励起過程の違いにより,三光子吸収過程を経ての発光が二光子吸収過程を経ての発光より20ナノ秒遅れていることが明らかになった.さらに,アップコンバージョン発光は,非共鳴励起によるよりも共鳴励起における方がその強度が増加することが明らかになった.希土類イオンを不純物として含むイオン結晶は,YAG:Nd^<3+>レーザーに代表されるように良質のレーザー用結晶として用いられている.希土類イオンを含む媒質を現在知られている波長より数多くの発振波長をもちしかも効率の高いレーザーとして役立たせるため,励起波長よりも短い波長の発光を示す反ストークス発光を利用したアップコンバージョン発光過程をLiNbO_3:Er^<3+>やLaF_3:Nd^<3+>結晶などについて調べた.LaF_3:Nd^<3+>においては,二光子吸収過程による380nm光レーザー発振が確認されているが,(1)それ以外の波長の発光は生じないのか,(2)三光子過程によるアップコンバージョン発光が可能であるか,(3)両者の緩和発光過程にどのような違いがあるか,(4)アップコンバージョン発光効率を高くする条件は何か,などを明らかにするため時間分解分光測定実験や多光子非線形光学実験を行った.LaF_3:Nd^<3+>結晶については,792nm光または733nm光を用いての励起準位への共鳴励起により,二光子吸収過程および三光子吸収過程を通しての強いアップコンバージョン発光を同時に観測した.530nm,580nm可視光線発光が二光子吸収過程により,また330nm,380nm紫外線発光が三光子吸収過程により生じていることが確認された.これらの発光線には,緩和励起過程の違いにより,三光子吸収過程を経ての発光が二光子吸収過程を経ての発光より20ナノ秒遅れていることが明らかになった.さらに,アップコンバージョン発光は,非共鳴励起によるよりも共鳴励起における方がその強度が増加することが明らかになった.
重症マラリアと低血糖-原虫由来解糖系酵素の宿主に及ぼす影響に関する研究-

1.組換え体マラリア原虫エノラーゼとの抗体の反応性DNAデータベースの配列を基に特異的プライマーを作製し、目的遺伝子を増幅し、組換え融合蛋白質発現ベクターに組み込み、これを導入した大腸菌を大量培養し、発現した組換え体エノラーゼを精製した。SDS-PAGEで泳動した組換え体の48.7kDの抗原タンパクと重症熱帯熱マラリア患者血清とが強く反応することを確かめた。さらには臨床的重症度に従ったタイ患者の血清との反応性を調べたところ、免疫力を獲得しているであろうと考えられる患者血清との反応性が比較的強かった。2.抗エノラーゼ抗体の作製上記組換え体エノラーゼ融合蛋白質を抗原として、Balb/cマウスにアジュヴァントともに感作させた。追加感作を2回行った後、マウスの血清を分離して上記融合タンパクを抗原としたSDS-PAGE、虫体を抗原としたIFATにより特異的抗体の上昇を確認した。上記マウスの血清をin vitroでの熱帯熱マラリア原虫培養上清に段階的に濃度を調整して混入し、マウスが産生した抗体が特異的に原虫の増殖を阻害することができるかどうかを解析した結果、最高で70%の増殖阻害を認めることができた。4.エノラーゼ蛋白の発現ステージと蛋白の局在上記マウスの血清を用いて、レーザー走査顕微鏡で蛋白の局在を解析したところ、主に原虫の細胞質内に強く、さらにはメロゾイト周辺にも局在していることが確認された。5.原虫の増殖による糖の消費量in vitroの系において、原虫の増殖により培養上清中の糖の消費がどのくらい行われるかを、経時的に採取した培養上清をワコーグルコースCII-テストキットを用いて調べた。さらには上記で得られた抗体による原虫の増殖阻害が糖の消費量にどの程度影響を及ぼすかを考察した。
巨視的流体力学方程式の微視的解法の数理とその展開

流体力学方程式の気体論を利用した数値解法に関する理論と応用の双方における研究を行い、以下の16の成果をあげた。1.従来の気体論スキームはボルツマン方程式の数値解法であるDSMC法を模擬し、その数値フラックスには分子衝突の効果は考慮されなかったが、研究代表者はこれを考慮することで2次精度のスキームとしてよく知られたラックス・ヴェンドロフのスキームの拡張になることを示した。圧縮性流体の数値スキームでは、衝撃波近傍では数値粘性を大きくして振動を抑え、滑らかな領域では数値粘性を小さくして鈍りを少なくすることが要求されるが、気体論を用いることでこのような性質を持つ巨視量の再構成が容易に行えることを示した。2.1の知見を基に、衝撃波を鋭く捕捉し、さらに境界層を比較的低い解像度でも正しく捕らえることができる新しい気体論スキームを開発した。このスキームは種々の分子モデルに対するナヴィエ・ストークス方程式への拡張も容易に行え、実際、剛体球分子に対するナヴィエ・ストークス方程式や多原子分子気体に対するオイラー方程式の場合の計算も行った。代表者が構築した理論は学部学生でも容易に習熟できるほどで、1および2の研究の特色は簡単な理論を構築して高い性能のスキームを開発した点にある。3.海外共同研究者である香港科学技術大学のXu博士と高次の希薄化効果を含むバーネット方程式、スーパーバーネット方程式への気体論スキームの拡張を行った。4.希薄領域を含む気体流の決定論的な巨視的・微視的ハイブッド計算法の開発を行った。DSMC法の時間精度に関する研究を行い、その知見は新しい気体論スキーム導出の際に役立てた。6.修士課程の学生を具体的な数値計算に参加させて彼らに海外発表の機会(希薄気体力学国際シンポジウム)を与える等、教育面でも成果をあげることができた。交付申請書に記載された研究実施計画に基づき、本年度は1)希薄領域を含む気体流の決定論的な巨視的・微視的ハイブリッド計算法の開発と2)気体論スキームの剛体球分子ボルツマン方程式に基づく圧縮製NS方程式への拡張を行い、そしてさらに実施計画以外に、3)新しい気体論スキームの開発を行った。1)では、BGK方程式の差分法の解と同方程式から導かれる圧縮性NS方程式に対する気体論スキームの解を接合するハイブリッド解法を開発した。この決定論的方法では従来のモンテカルロ法を使ったものとは異なり、両者の解は滑らかに接合され大きな問題は生じない。2)では、剛体球分子ボルツマン方程式から導出される圧縮性NS方程式に対する気体論スキームを開発し、さらに外力を伴う場合への拡張も行い、種々の問題を解析した。3)を始めるに至ったのは、従来の気体論スキームは衝撃波捕獲スキームであるが、境界層問題では古典的なラックス・ヴェンドロフスキームに比べはるかに性能が劣るという事情からである。本研究では独自の理論を構築し、その欠陥を克服する新しい気体論スキームを開発した。このスキームは従来の気体論スキーム同様ロバストで、衝撃波捕獲スキームであり、さらに境界層問題ではラックス・ヴェンドロフスキームと同等以上の性能を持つ(ラックス・ヴェンドロフに見られる小さいが望ましくない密度の振動も抑えられる)。このスキームの開発によって実用的なコードの開発にも目処が立った。わが国の数値流体力学の分野では、外国で開発された計算方法をベースに計算技術のみの改良を行う研究が目立つが、本研究は基礎理論の構築から実用的な計算法の開発まで独自のアイデアに基づいている。なお、1)3)では、研究代表者の指導の下、院生(修士)を具体的な数値計算に参加させた。

研究実施計画に基づき、1)希薄領域を含む気体流の決定論的な巨視的・微視的ハイブリッド計算法の開発、2)気体論スキームの剛体球分子ボルツマン方程式に基づく圧縮性NS方程式への拡張を行い、さらに3)新しい気体論スキームの開発および4)多原子分子気体への拡張を行った。1)では、BGK方程式の差分法の解と同方程式から導かれる圧縮性NS方程式に対する気体論スキームの解を接合するハイブリッド解法を開発した。この決定論的方法では従来のモンテカルロ法を使ったものとは異なり、両者の解は滑らかに接合され大きな問題は生じない。2)では、剛体球分子ボルツマン方程式から導出される圧縮性NS方程式に対する気体論スキームを開発し、さらに外力を伴う場合への拡張も行い、種々の問題を解析した。3)を始めるに至ったのは、従来の気体論スキームは衝撃波捕獲スキームであるが、境界層問題では古典的なラックス・ヴェンドロフスキームに比べはるかに性能が劣るという事情からである。本研究では独自の理論を構築し、その欠陥を克服する新しい気体論スキームを開発した。このスキームは従来の気体論スキーム同様ロバストで、衝撃波捕獲スキームであり、さらに境界層問題ではラックス・ヴェンドロフスキームと同等以上の性能を持つ(ラックス・ヴェンドロフに見られる小さいが望ましくない密度の振動も抑えられる)。このスキームの開発によって実用的なコードの開発にも目処が立った。わが国の数値流体力学の分野では、外国で開発された計算方法をベースに計算技術のみの改良を行う研究が目立つが、本研究は基礎理論の構築から実用的な計算法の開発まで独自のアイデアに基づいている。なお、1)3)では、研究代表者の指導の下、院生(修士)を具体的な数値計算に参加させて、彼らに海外発表の機会を与える等、教育上も大きな成果が上げることができた。
藻類-原生動物の細胞内共生のインビトロ進化

【目的】本研究で用いたマイクロコズムは、Micractinium sp.(藻類)、Escherichia coli(細菌)、Tetrahymena thermophila(繊毛虫)の3種から構成される微小生態系で、これまで13年間の培養が行われている。このマイクロコズムにおいて、T. thermophila (以下"テトラヒメナ")の細胞内に生きたMicractiniumが取りこまれ、Micractiniumが産生した代謝物によってテトラヒメナがエサ細菌のいない環境下で延命することが分かった。これまでの解析によって,この延命には藻類から供給される物質以外に、外部から取り入れる資源が必要であることも分かっており、それはアミノ酸とビタミンではないかと推測されている。本研究ではテトラヒメナと藻類の細胞内共生において、テトラヒメナは,細胞内共生系を通して得られる資源に加え,細胞外から得る必要のある資源を特定することを目的とした。【方法】テトラヒメナを様々なアミノ酸及びビタミン類を添加した培地で単独培養を行い、個体数の変化を観察することで、テトラヒメナの増殖に関与するアミノ酸及びビタミン類の効果を解析した。また、藻類とテトラヒメナの二者共培養系を作成し、4種類のアミノ酸(Arg, His, Met, Trp)及びチアミンを添加した培地に植え継ぎ、外部資源としてのアミノ酸・チアミンの効果を解析した。【結果】テトラヒメナオリジナル株と培養7年目の分離株において要求するアミノ酸が異なることが明らかとなった。また、藻類とテトラヒメナの細胞内共生においてテトラヒメナはアミノ酸に加えビタミン類を藻類から得ていることが示唆された。また、この細胞内共生の維持に4種類のアミノ酸及びチアミンが関与することが明らかになった。藻類・繊毛虫の細胞内共生の実験進化系の解析に必要な両者間での物質にやり取りのうち,今年度目標にしていた項目として,繊毛虫が何を内生藻類に依存し,何を細胞外の餌生物(ここではE. coli)に依存しているかのおおよその全体像が明らかになった.2019年度は以下の項目を検討する.(1)2013年度分離藻類を用いた藻類と繊毛虫の共生関係の解析(2)藻類が繊毛虫から得ている資源の特定を6年および13年分離株を用いて行う.(3)細胞内共生を加速する実験システムの構築に着手する.本研究課題の全体の目的は,藻類と繊毛虫との間の細胞内共生の進化を推進する諸条件を明らかにし,その知見を用いて共生系を進化させる検証実験を行うことである.本研究課題の実施に先立ち,これまで,生態系における進化を理解するために,藻類(Micractinium sp.),細菌(Escherichia coli),繊毛虫(Tetrahymena thermophila)からなるモデル生態系(マイクロコズム)の長期培養を13年間行った。先行研究により,このマイクロコズムの長期培養において,(1)藻類が繊毛虫細胞内に保持される共生関係が進化しつつあること,(2)この藻類ー繊毛虫細胞内共生によって繊毛虫は藻類から利益を得ており,餌である細菌が存在しなくても繊毛虫単独に比較すると3から6倍長い期間生存できること,(3)しかし,これまで分離した藻類ー繊毛虫共生では,繊毛虫は細菌が存在しない場合,最長130日程度の生存しかできないこと,が明らかになった.この結果は,繊毛虫は生存増殖に必要な必須資源の全てを細胞内の藻類から供給されていないことを示している.マイクロコズムでは細菌がその必須成分を担っていると考えられるが,具体的な必須成分を明らかにするために,今年度は祖先株(メイティングタイプの異なる種類)と培養約6年後に分離したTetrahymena(TC20)を用いていくつかの実験を行なった.主な結果として,エネルギー源・炭素源としての炭水化物(この実験ではグルコースを使用)の他にアミノ酸12種類、4種類のヌクレオシド,ビタミンとしてチアミンが必要なことがわかった.アミノ酸に関しては,文献上T. thermophilaは11種類の必須アミノ酸があるとされているが,これに加えアラニンが必要である結果が得られた(現時点ではTC20でのみ実施).本研究課題の全体の計画では,以下の検討項目を明らかにし,最終目標である「藻類と繊毛虫との間の細胞内共生の進化を推進する諸条件を明らかにし,その知見を用いて共生系を進化させる検証実験を行う」ことである.そのため,本課題全体では,以下の項目を明らかにする.(1)祖先株の生存・増殖に必須な物質を特定する.(2)培養6年,およびそれ以降に分離したTetrahymenaの生存・増殖に必須な物質を特定する.(3)分離した藻類が分泌する物質を特定し,それらの量を定量する.藻類との共培養において,最低限何を外部資源として添加すれば細菌が存在しなくとも藻類ー繊毛虫共生系は存続できるかを明らかにする.(4)この必須外部資源は,共生する2者だけで相互供給することによって、共培養の経過とともに減少していくかを検証する(添加資源量を制限した場合).今年度は,上記(1)および(2)の一部を明らかにした.また(3)に関しては,藻類(祖先株および2つの分離株)が単独培養時に培養液中に分泌するアミノ酸の定量を行った.今後,ビタミン類とヌクレオシドの分析を行う予定である.【目的】

本研究で用いたマイクロコズムは、Micractinium sp.(藻類)、Escherichia coli(細菌)、Tetrahymena thermophila(繊毛虫)の3種から構成される微小生態系で、これまで13年間の培養が行われている。このマイクロコズムにおいて、T. thermophila (以下"テトラヒメナ")の細胞内に生きたMicractiniumが取りこまれ、Micractiniumが産生した代謝物によってテトラヒメナがエサ細菌のいない環境下で延命することが分かった。これまでの解析によって,この延命には藻類から供給される物質以外に、外部から取り入れる資源が必要であることも分かっており、それはアミノ酸とビタミンではないかと推測されている。本研究ではテトラヒメナと藻類の細胞内共生において、テトラヒメナは,細胞内共生系を通して得られる資源に加え,細胞外から得る必要のある資源を特定することを目的とした。【方法】テトラヒメナを様々なアミノ酸及びビタミン類を添加した培地で単独培養を行い、個体数の変化を観察することで、テトラヒメナの増殖に関与するアミノ酸及びビタミン類の効果を解析した。また、藻類とテトラヒメナの二者共培養系を作成し、4種類のアミノ酸(Arg, His, Met, Trp)及びチアミンを添加した培地に植え継ぎ、外部資源としてのアミノ酸・チアミンの効果を解析した。【結果】テトラヒメナオリジナル株と培養7年目の分離株において要求するアミノ酸が異なることが明らかとなった。また、藻類とテトラヒメナの細胞内共生においてテトラヒメナはアミノ酸に加えビタミン類を藻類から得ていることが示唆された。また、この細胞内共生の維持に4種類のアミノ酸及びチアミンが関与することが明らかになった。藻類・繊毛虫の細胞内共生の実験進化系の解析に必要な両者間での物質にやり取りのうち,今年度目標にしていた項目として,繊毛虫が何を内生藻類に依存し,何を細胞外の餌生物(ここではE. coli)に依存しているかのおおよその全体像が明らかになった.上記の進捗状況で述べた4つの検討項目のうち,2018年度は(1),(2),(3)の解析を行う.(3)に関しては,藻類(祖先株および2つの分離株)が単独培養時に培養液中に分泌するビタミン類とヌクレオシドの分析を行う予定である.2019年度は以下の項目を検討する.(1)2013年度分離藻類を用いた藻類と繊毛虫の共生関係の解析(2)藻類が繊毛虫から得ている資源の特定を6年および13年分離株を用いて行う.(3)細胞内共生を加速する実験システムの構築に着手する.2018年度では,藻類が分泌する成分の分析を行うため,外部機関への分析費用に用いる.さらに藻類と繊毛虫の共培養に用いる試薬(アミノ酸,ビタミン類,ヌクレオシド等)の購入,培養器具等の購入に予算を使用する.予定していた分析(藻類が放出するアミノ酸とビタミン類の解析)が,他の解析の都合で実施できなかったため,若干の残額が出た.次年度は,この分析を行い,残額を使用する予定である.
食事誘発性インスリン低抗性ラット骨格筋微小循環障害と酸素消費供給関係の解明

1.私たちは毛細血管のリモデリングを介する構造変化により血流障害をもたらすという仮説を検証するため、自然糖尿病発症モデル動物OLETFおよびその対照動物LETOを用いてペンシル型生体顕微鏡での微小循環の観察および共焦点顕微鏡による三次元毛細血管ネットワーク構造を明らかにした。HE染色およびアルカリフォスファターゼ染色により後脚筋のヒラメ筋はOLETFで筋肥大を示したが、40週では逆に筋萎縮を示したが、毛細血管・筋線維比は有意の変化を示さなかった。2.毛細血管ネットワーク構造は16週でOLETFのヒラメ筋の縦走方向毛細血管および吻合路の径は有意に減少した。吻合路の数は有意に増大した。毛細血管の容積はOLETFで有意に減少した。3.16週および26週でOLETFおよびLETOのヒラメ筋および腓腹筋の毛細血管赤血球速度の測定をペンシル型生体顕微鏡により行った。ヒラメ筋の毛細血管赤血球速度はOLETFで有意に増大を示した。40週において赤血球速度はOLTF、LETOで差を認めなかったが、26週に比較して速度が低下した。4.VEGFの筋組織中のタンパク量を測定するためELISA法により測定を行った。16週でVEGFはOLETFで有意に増大していることが判明した。VEGFとその受容体、アンギオポイエチンとその受容体のmRNAsの発現量をリアルタイムPCR法により相対定量を行った、16週では血管新生にかかわる因子が全体として増加していることが判明した。ヒラメ筋のHSP70の変化を検討するためウエスタンブロットを行った。16週ではHSP70が変化しなかったが、40週でOLETFはLETOに比較して有意の低下を示した。5.径の細い新生毛細血管増大は微小循環でのplasma skimmingを来たし赤血球速度増大を引き起こしたと考えられる。1.自然糖尿病発症モデル動物OLETFおよびその対照動物LETOの耐糖能異常を確認するため16週で血糖およびインスリン濃度の測定を行った(n=4)。血漿インスリン濃度はELISA法により測定した。インスリンおよび血糖値は有意に増大し16週ですでに耐糖能異常、インスリン抵抗性であることが示された。2.16週でOLETFおよびLETOのヒラメ筋の毛細血管三次元ネットワーク構造を共焦点走査顕微鏡により検討した(n=4)。縦走方向毛細血管の径および数はOLETFで有意に減少した。吻合路の径はOLETFで有意に減少したが、吻合路の数は有意に増大した。毛細血管ネットワークで毛細血管の吻合から吻合までの長さsegmentlengthはOLETFで有意に減少した。これらの変化は毛細血管の吻合路の増大が主な変化であることを示唆した。そこで骨格筋でも産生される血管内皮増殖因子VEGFを4例であるが測定した。結果はOLETFで有意の増大は観察されなかった。今後、さらに検討する。3.16週でOLETFおよびLETOのヒラメ筋および腓腹筋の毛細血管赤血球速度の測定をペンシル型生体顕微鏡により行った(n=4)。ヒラメ筋の毛細血管赤血球速度は腓腹筋に比較して有意に低かった。OLETFの腓腹筋の赤血球速度は有意の変化を示さなかったが、ヒラメ筋の赤血球速度は有意ではなかったが増大する傾向を示した。共焦点顕微鏡像での側路の増大との関連が注目される。