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戦時期の大都市における工場立地および労務統制に関する都市地理学的研究

本研究では、戦時期(1930年代1945年)における東京および関東地方における工場立地について検討した。その結果、まず1930年代の東京市では、1937年の日中戦争の拡大とともに工場が外縁部で急激に拡大するとともに、人口が急増して郊外の工業化が進んだ。次に、関東地方工場立地については、工場名簿をデータベース化して分析した。その結果、日中戦争以降、紡織工業の縮小と機械器具工業の拡大が見られた。戦時期前半には、京浜地域を核として外延的に工場立地が拡大し、部分的には大規模な軍需工場や工廠を核とした外縁部での拡大も見られた。後半になると、西北関東にかけて疎開工場が分散的に立地した。本研究では、戦時期における工場立地の特徴と労務統制を検討し、日本の大都市圏の発展段階の中での戦時期の位置づけを明らかにすることである。本年度は、関東地方における戦時期の工場データベースの作成を行った。まず厚生省『常時使用労働者百人以上ヲ有スル工場鉱山等調』の1939年版と1942年版を用い、工場ごとの業種・所在地・従業者数を入力し、名寄せ集計を行った。次に、日本産業福利協会発行の『全国工場、鉱山、事業場名簿』の入力を行い、昭和22年の日刊工業新聞社『全国工場通覧』については現在データ作成中である。また、東京都区部の工場についてはかなりその位置をピンポイントで特定することができ、現在横浜市や川崎市などの工場の位置の同定を行っている。データ作成途中であるが、工場立地の変化を概観すると、以下のような特徴が見られた。まず、1939年から1942年にかけては、日中戦争や太平洋戦争の拡大に伴って航空機産業を中心とした機械産業が拡大していた。地域的には、川崎市など旧来の工業地域の外側に大規模な工場が立地するようになった。製糸・紡績業から機械機具工業への転換も多くなされていた。次に、1942年から1947年にかけては、空襲により東京、川崎、横浜の工場が著しい被害を被り、また、戦争末期の工場疎開により、大都市地域での生産の縮小と周辺地域での拡大が見られた。また、終戦による軍需の消滅により、航空機部品を作っていた工場では農機具など製造品目の変化が見られた。次年度は、工場データベースを完成させ、工場立地の詳細な分析を行う予定である。本年度は、1930年から40年にかけての東京市を対象として、工業立地の変化、人口郊外化さらに通勤流動の変化の関係を明らかにした。区間通勤データとして1930年は「東京市昼間移動調査(昭和五年国勢調査)」を用い、1940年は「東京市昼間移動人口(昭和十五年市民調査)」を国勢調査で補って用いた。工業に関しては、「東京市統計年表」の区別工業統計を用いた。東京市内での人口増加の推移をみると、1930年代に499万人から678万人と、189万人もの急激な増加を示した。特に新市域での増加が多く、1930年代には人口の郊外化が進展したことがわかる。次に工業の立地について1932年、36年、40年の工場従業者数の変化を検討したところ、この間の東京市の工場従業者数は、23万人、39万人、67万人と増加し、特に36年以降の増加が著しいのは日中戦争の進展により軍需産業が急拡大したためである。蒲田区など城南地域を中心とした新市域での増加が顕著であり、その比率は人口の郊外化を上回っていた。通勤流動を見ると、新市域においては、工場の増加した城東区、品川区、蒲田区で流入超過に転じた。1930年代は都心へ向かう通勤者も増加したが、それ以上に新市域での工場の立地が進んでそこへの通勤者も増加し、通勤流動は複雑化したことが明らかになった。東京市の工場立地、人口分布、通勤流動の関係を明らかにしたほか、工場データベースの作成も進展しているため。本年度は、4時期の工場名簿の関東地方分について、名寄せするとともに、市区町村ごとに集計して戦時期の工場立地の変動を検討した。ここで使用した工場名簿は、1939年末および1942年末の厚生省『常時使用労働者百人以上ヲ有スル工場鉱山等調』、1946年5月現在の日本産業福利協会の『昭和二十二年全国工場、鉱山、事業場名簿』、1947年版の商工省編纂、工業新聞社発行の『全国工場通覧』である。まず、戦時期の工場の特徴として、1942年の工場立地を見ると、労働者数が最も多いのは川崎市の11.5万人、ついで横須賀市となっている。戦時期には工場の規模が拡大し、特に航空機産業は、最終の組立工場に向けて発動機工場など多数の工場が連関し、代表的産業となった。群馬県には中島飛行機の組立工場が2箇所あり、どちらも3万人前後の労働者がいたが、周辺には機械器具工業は少なかった。次に、終戦後の1947年のデータから、工場の設立時期を検討した。11936年以前設立の工場の比率が高い地域をみると、東京都区部の旧市域部分や横浜市神奈川区の大都市部、のほか、地場産業による地域がある。2193742年の設立が比率の高い地域は、東京都区部の大田区や板橋区といった新市域、川崎市や横浜市鶴見区など、1の大都市部に隣接しており、工場の郊外化によるものと判断できる。

3194345年設立の比率の高い地域は、12の外側に広範に広がっている。顕著な地域は東京都西部から埼玉県西部、群馬県、栃木県にかけてであり、戦前は製糸業が盛んな農村部である。ただし、群馬県から栃木県にかけては、中島飛行機との関係が考えられる。航空機生産は1944年までさらに拡大したので、周辺に下請工場が増加したとも推測される。関東地方で戦時期後半に機械器具工業が増加した点について、疎開工場だけでなく、周辺部にも核となる大規模工場が存在した点もあげられる。本研究では、戦時期(1930年代1945年)における東京および関東地方における工場立地について検討した。その結果、まず1930年代の東京市では、1937年の日中戦争の拡大とともに工場が外縁部で急激に拡大するとともに、人口が急増して郊外の工業化が進んだ。次に、関東地方工場立地については、工場名簿をデータベース化して分析した。その結果、日中戦争以降、紡織工業の縮小と機械器具工業の拡大が見られた。戦時期前半には、京浜地域を核として外延的に工場立地が拡大し、部分的には大規模な軍需工場や工廠を核とした外縁部での拡大も見られた。後半になると、西北関東にかけて疎開工場が分散的に立地した。工場データベースの作成が順調に進んでいる。工場データベースの作成が進展してきたので、データベースを分析し、戦時期における関東地方での工場分布の変化を明らかにしていく。地理学まず、工場データベースを完成させるとともに、工場立地の変化に関する詳細な分析を行う。その際、工場用地の選定過程を事例的に検討したい。次に、工場労働者がどのように集められたのかを検討する。
吉野林業地域の形成とその地域構造に関する研究

1.奈良県吉野川上流域に近世以降形成された吉野林業地域については、従来、多くの研究蓄積が林業経済史などの分野でなされてきた。しかし、それらのほとんどは一般化のために一律的メカニズムを把握しようとした点、地主研究がその中心に置かれた点に特徴があった。2.それゆえ、地理学の観点から同地域の形成を確認する余地が残されており、とくに地域形成過程にみられる集落差、流域差の明確な存在は、従来の研究史で一律的に把握されたメカニズムについて再構成する視点を十分に与えてくれる。3.まず、本支流域で検討すると、本流沿いの川上郷(近世)では大規模な外部資本の導入が目立ち、それらによって育成林化が進展したようにみられてきたが、集落レベルでみると、その導入時期、それゆえ育成林化の時期には、大きく3グループに分けられるほどのズレが顕著であり、その背後には個々の集落の成立史、とくに近世を通じて形成された親村、小村の成立に規定された条件がかなり大きな要素として浮かび上った。それは各集落の傾斜面上における農耕地規模の大小を規定し、農業への依存性の強さが林野利用の在り方を規定すると同時に、集落の構成員である農家間の階層的特徴を規定し、それらが村落構造のズレとしてあらわれるためである。その点で村落構造を反映した育成林化のズレが3つのグループを支える新たな、しかも基本的な条件として把握することができた。4.また、支流の周縁部について検討すると、当初の年季山利用はきわめて細分化され、地元民にとって好都合のような外部資本の導入が図られていることもわかった。このことは本流域を含めた吉野川流域の育成林化の原点を示す素材とも考えられることから、変容のすすんだ川上郷のより外側の地域の研究を今後深め、検討したい。
リチウムイオン電池のためのコンポジット正極材の開発とそれらの電池特性解明

Li2MnO3-LiCoO2系のリチウムイオン電池における正極材特性、及び構造を調べた。充放電容量は、Co量を制御することで、150ー300 mAhg-1の間で制御可能であった。構造もCo量に依存し、Co量の多い領域では菱面体晶構造(空間群: R-3m)、少ない領域では単斜晶構造(空間群: C2/m)をとる。充放電後の試料では、粒子表面でのLi原子のMnサイトへの挿入、及びスピネル構造(空間群: Fd-3m)の出現が観察された。これらに加え、Co添加量の多い固溶体では、菱面体晶構造(R-3m)構造の出現も確認された。これらの変化は充放電サイクル回数、充放電の上限電位と密接に関連していた。マンガンベース層状化合物、Li_<1.95>Mn_<0.9>Co_<0.15>O_3を新規に合成し、それらについて、粉末X線回折、中性子回折測定による構造解析を行い、リチウム二次電池正極材としての電池特性を調べた。その結果、本化合物は、単斜晶系で、空間群C2/mの構造をもつ新規の化合物であり、従来のマンガンベース化合物には見られない特異な充放電特性、すなわち、初期サイクルにおける急激な容量の増加とサイクル特性の向上、を示した。例えば、充放電電位2.0-4.8V、電流密度20mAg^<-1>の充放電条件下では、初期の10サイクルで放電容量は46.3から192.1mAg^<-1>まで上昇し、さらに60サイクルでも170.1mAg^<-1>という高い充放電容量を保持していた。このような電池特性発現は、化合物中の組成に大きく依存し、マンガンとコバルトの組成比が0.9:0.15付近でしか観察されないものである。また、本特性は、充放電に伴い構造が変化することによるものと考えられる。一方、,本化合物は、安全性、コストの面で、従来のLiCoO_2やLiNiO_2といったものと比べて有利であり、実用的な利用が期待できる。これらの結果は、特許出願を行った後、国際会議において発表を行った。今後、より優れた特性を発現する組成比の探索を行うとともに、V_2O_5あるいはLiV_3O_8などとのコンポジット化正極材を合成することによって、サイクル特性により優れた正極材の開発を行う。本研究は、リチウムイオン電池のためのコンポジット正極材のもつ実用的・学術的な可能性に着目し、その研究を発展させることを目的としてスタートした。研究期間(平成22-24年度)に実施してきた研究項目、及びそれに関する実績の概要は以下のとおりである。a)固溶体化合物(Li2MnO3-LiCoO2)で、マンガンとコバルトの組成比を変えた一連の化合物を合成し、XRD、中性子回折測定からそれらの結晶構造を決定した。さらに、それらを正極材としたリチウムイオン電池セルを組立、それらの電池特性を評価するとともに、充放電サイクルに伴う固溶体化合物の結晶構造の変化を調べた。これらからは次のことが明らかになった。i)Li2MnO3-LiCoO2系の結晶構造はマンガンとコバルトの組成比に依存し、マンガン量が少ない領域では空間群R-3mのrhombohedral構造をとり、マンガン量が多い領域では空間群C2/mのmonoclinic構造をとる。ii)充放電特性(容量、サイクル特性)も組成比に依存し、最も優れたサイクル特性はLi1.95Mn0.9Co0.15O3 (C2/m)の組成をもつ固溶体化合物で発現した。iii)Li1.95Mn0.9Co0.15O3化合物は、充放電サイクルが進むにつれて、C2/m構造からR-3m構造へと変化した。b)リチウムイオン電池におけるLi2MnO3 (C2/m)を正極材とした電極特性を、充放電電位範囲を変えて測定した。その結果、以下のことが明らかになった。i)充放電容量は電位範囲化に著しく依存し、ii)充電の上限電位が4.8V以上のサイクルでは、C2/mからR-3mへの構造変化が確認できた。Li2MnO3及びLi2MnO3-LiCoO2固溶体正極材の充放電サイクルに伴う構造変化を調べた。測定では、これまでのXRD、高分解能TEM、及び中性子回折に加え、平成25年度はSTEMによる観察も実施した。

Li2MnO3、Li2MnO3-LiCoO2固溶体正極材ともに、充放電サイクルが進むにつれて、粒子表面で、MnサイトにLi原子が挿入する現象が見られた。この現象は、固溶体系で特に多く観測され、Co原子が影響を与えているものと予想できた。Li原子の挿入は充放電条件とも関係し、サイクル回数が増すほど、あるいは充放電の上限電位が上がるほど、より粒子内部まで観察された。一方、Li2MnO3、Li2MnO3-LiCoO2固溶体正極材ともに、充放電サイクルに伴い、単斜晶構造(C2/m)の他、スピネル構造(Fd-3m)、及び菱面体構造(R-3m)構造の生成・共存が確認できた。Li2MnO3におけるR-3m構造の生成は、充放電に伴う酸素欠損反応が関係していると予想される。しかし、その生成メカニズムの解明には、酸素欠損に関する定量的なデータが必要である。今後、研究代表者らは、中性子回折データを基に酸素欠損に関する定量的考察を実施し、Li2MnO3の酸素欠損と構造との関連を明らかにしていく。本研究で得た結果は、マンガンベースコンポジット正極材の電極反応メカニズムの解明、さらには実用化という観点にも寄与するものと期待できる。得られた成果は実用的、学術的に興味あるものである。以下、それぞれの観点から成果の達成度・意義について記述する。実用的な観点では、特に、固溶体化合物(Li2MnO3-LiCoO2)の電極特性、及び充放電に伴う構造変化を明らかにした点である。マンガンベース正極材は、大きな充放電容量、高い充放電電位、高い安全性、及び低コストなどの利点をもつ興味ある正極材である。しかし、実用的には、耐久性(サイクル特性)の向上が求められてきた。固溶体化合物(Li1.95Mn0.9Co0.15O3)を正極材として用いた場合、その放電容量は、電流密度30mAh/gで58サイクルにおいても約180mAh/gを示し、その減少率は2.4%程度であった。このような耐久性の向上には、構造が充放電に伴って比較的対称性の高いR-3mへと変化しているに起因すると考えられる。これらの結果は、実用的なマンガンベース正極材を設計する上で意義のあるものである。一方、Li2MnO3 (C2/m)正極材で確認された充放電サイクルに伴うR-3mへの構造変化は、学術的に興味あるものである。研究代表者らは、この理由として、充電過程で化合物に導入された酸素欠損が関係していると考えた。酸素欠損によって、Mn3+に基づくヤン・テラー効果が抑制され、その結果、対称性の高いR-3m構造の生成が可能となったと考えられる。25年度が最終年度であるため、記入しない。研究期間(平成25.4-25.9)内に、コンポジット正極材に関する電極特性、構造変化の評価を終了する。これらに関する推進方策は以下のとおりである。リチウムホスト化合物としてV2O5を選び、これと固溶体化合物(Li1.95Mn0.9Co0.15O3)とのコンポジット正極材を作製する。コンポジット正極材については既にV2O5との組成比を変えたものをいくつか作製済みであるが、さらに、焼成温度を何点か変えたものも作製する。これらのコンポジット正極材を使用したリチウムイオン電池セルを組み立て、電極特性を測定・評価する。これらの測定では、時間の有効利用を考慮して条件(電流密度、充放電電位範囲)を変えた測定を同時並行して行う。測定終了、粉末X線回折、中性子回折、及び高分解能TEM測定を実施する。粉末X線回折、中性子回折データに基づいたリートベルト解析による精密構造解析を実施する。固溶体化合物正極材における電極反応の不可逆性は、酸素空孔の生成と深く関与していると考えられる。
摩擦フェイドアウト現象の実用化およびメカニズム解明

本研究の目的は「(1)摩擦フェイドアウト(Friction fade-out, FFO)の長時間安定発生、(2)水素含有量の少ない混合ガス下でのFFO発生、(3)FFOメカニズム解明、に焦点を絞って研究・開発を行い、実用化に目処をつける。」ことである。FFOの実用化のために、(1)に関しては、昨年度の報告で述べたように長時間の安定したFFOを実現させることに成功した。最長で、水素ボンベが満杯から空になるまでの18時間のFFOの持続に成功した。また、(2)に関しては、水素含有量が1%以下の窒素/水素混合ガスにおいてFFOの発生に成功した。(3)に関しては、ジルコニアの触媒作用によって炭化水素ガスが発生し、これが静圧軸受作用をすることにより、摩擦係数が0.0001レベルまで低下するのではないかという仮設を立てた。FFO発現のメカニズムはトライボフィルム生成にあると考え、30年度はトライボフィルムの生成メカニズムを中心に研究を行った。そして、以下の結論を得た。1エタノール・水分を添加した水素摩擦雰囲気において軽荷重下でトライボフィルムを形成する(DLCの移着、摩擦雰囲気に添加したエタノール由来)。2ZrO2の脱水作用により摩擦雰囲気に添加したエタノールの一部はエーテル・オレフィンに変化し(この場合にはジエチルエーテル、エチレン)、ポリマー化する。3ZrO2の脱水素化作用によりsp結合が多いトライボフィルムを形成する(高い荷重を支える硬質膜を形成)。4高荷重下で摩擦雰囲気のエタノール・水分を減少させるとトライボフィルムを形成する吸着物質(エタノール・水分)が減少する。5トライボフィルムの極表面が活性水素(ZrO2の解離吸着で発生)により揮発性炭化水素に変化(sp2結合やsp3結合が多い軟質膜を形成)、一部はガスとして脱離する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は「(1)摩擦フェイドアウト(Friction fade-out, FFO)の長時間安定発生、(2)水素混合ガス下でのFFO発生、(3)FFOメカニズム解明、に焦点を絞って研究・開発を行い、実用化に目処をつける。」ことである。FFOの実用化のためには2つのハードル(1) FFOを長時間に亘って持続させること、および(2)水素含有量を燃焼範囲(4%75%)以下に抑えた混合ガス下でのFFO発生、を越えることに平成28年度は力を注いだ。そして、(1)に関しては、微量のエタノール蒸気(0.18slm)をメイン水素ガス(4.35slm)に加えることにより、また、荷重負荷後にエタノール蒸気流量を減少させて相対湿度を下げることにより、長時間の安定したFFOを実現させることに成功した。また、(2)に関しては、水素と窒素の混合ガスを用いて実験を行い、混合ガスに於いて少しずつ窒素の含有量を増やしてFFO持続発生のためのノウハウを蓄積した。そして、最終的には水素含有量が1%以下の窒素/水素混合ガスに於いてFFOの発生に成功した。これらの試験より、ジルコニアの表面に形成されるトライボフィルムがFFO発生に重要な要素となることに思い至り、X線光電子分光測定(XPS)、ラマン分光測定、フーリエ変換型赤外分光測定、走査型電子顕微鏡観察、微小押込み硬度計測、走査型白光干渉測定などを用いて、トライボフィルムの微細な化学分析を行った。そして、トライボフィルムはDLCから移着した低炭素数炭化水素、エタノールからの脱離水酸基からなり、さらにトライボフィルム表面には軟質・低融点・低伝導度の炭化水素重合体が形成されていることを明らかにした。」ことである。このうち、(1)および(2)に関して、当初の目的を達成できたと考えている。さらに、(3)に関しても、詳細な計測を行い、界面にエチレンなどの低分子炭化水素ガスの発生を予想される結果を得て、これによりメカニズムの解明に近づいている。一方、材料シミュレーションにより本現象の分子レベルからの解析を進めている。初年度は,移着片と基材のDLCとの間で生じる摩擦現象に関して解析を行った。電子状態をab initioで計算する量子化学計算では、アモルファス炭素の構造を再現することは困難である。そこで、古典論の範囲で化学反応を扱うことが可能であるREBO (Reacting Empirical Bond Order)ポテンシャルを用いて、移着片を模したDLCと、基材DLC間の摩擦シミュレーションを行った。初期状態として、末端のH終端をした系、しない系の二種類に関して摺動シミュレーションを行ったところ、前者が比較的低摩擦であったのに対して、後者は10倍以上高い摩擦力を示した。また、これらのせん断速度依存性は小さかった。すなわち、DLC間の摩擦に関しては、炭素-炭素間の化学結合の生成、解離が摩擦発生の起源であることが明らかとなった。しかし、この機構だけではFFOの超低摩擦を説明することができない。そこで、来年度はジルコニア表面を導入した摩擦現象に本シミュレーションを展開する。。本研究の目的は「(1)摩擦フェイド

アウト(Friction fade-out, FFO)の長時間安定発生、(2)水素含有量の少ない混合ガス下でのFFO発生、(3)FFOメカニズム解明、に焦点を絞って研究・開発を行い、実用化に目処をつける。」ことである。FFOの実用化のために、(1)に関しては、微量のエタノール蒸気(0.18slm)をメイン水素ガス(4.35slm)に加えることにより、また、荷重負荷後にエタノール蒸気流量を減少させて相対湿度を下げることにより、長時間の安定したFFOを実現させることに成功した。最長で、水素ボンベが満杯から空になるまでの18時間のFFOの持続に成功した。また、(2)に関しては、29年度に水素と窒素の混合ガスを用いて実験を行い、混合ガスに於いて少しずつ窒素の含有量を増やしてFFO持続発生のためのノウハウを蓄積した。そして、最終的には水素含有量が1%以下の窒素/水素混合ガスにおいてFFOの発生に成功した。(3)に関しては、29年度にSEMによる精密計測、微小硬度計によるFFO発生前後のトライボフィルムの変化を観察し、ジルコニアの触媒作用によって炭化水素ガスが発生し、これが静圧軸受作用をすることにより、摩擦係数が0.0001レベルまで低下するのではないかという仮設を立てた。この仮説を裏付けるために、X線光電子分光測定(XPS)、ラマン分光測定、フーリエ変換型赤外分光測定、走査型電子顕微鏡観察、微小押込み硬度計測、走査型白光干渉測定などを用いて、トライボフィルムの微細な化学分析を行った。そして、トライボフィルムはDLCから移着した低炭素数炭化水素、エタノールからの脱離水酸基からなり、さらにトライボフィルム表面には軟質・低融点・低伝導度の炭化水素重合体が形成されていることを明らかにした。本研究の目的は「(1)摩擦フェイドアウト(Friction fade-out, FFO)の長時間安定発生、(2)水素混合ガス下でのFFO発生、(3)FFOメカニズム解明、に焦点を絞って研究・開発を行い、実用化に目処をつける。」ことである。このうち、(1)および(2)に関して、当初の目的を達成できたと考えている。さらに、(3)に関しても、詳細な計測を行い、界面にエチレンなどの低分子炭化水素ガスの発生を予想する結果を得て、これによりメカニズムの解明に近づいている。一方、材料シミュレーションにより本現象の分子レベルからの解析を進めている。初年度は,移着片と基材のDLCとの間で生じる摩擦現象に関して解析を行った。電子状態をab initioで計算する量子化学計算では、アモルファス炭素の構造を再現することは困難である。そこで、古典論の範囲で化学反応を扱うことが可能であるREBO (Reacting Empirical Bond Order)ポテンシャルを用いて、移着片を模したDLCと、基材DLC間の摩擦シミュレーションを行った。初期状態として、末端のH終端をした系、しない系の二種類に関して摺動シミュレーションを行ったところ、前者が比較的低摩擦であったのに対して、後者は10倍以上高い摩擦力を示した。また、これらのせん断速度依存性は小さかった。すなわち、DLC間の摩擦に関しては、炭素-炭素間の化学結合の生成、解離が摩擦発生の起源であることが明らかとなった。
シャジクモ・ミオシンのクローニング

車軸藻内では非常に早い原形質流動が起こっている。この流動は、きんにくと同じミオシン・アクチン系によることが示唆されてきたが、そのミオシンの形態や運動能力については良く判っていなかった。そこで、我々は、オオシャジクモChara corallinaのミオシン抗体を用いて車軸藻cDNAライブラリーをスクリーニングし、このミオシンをコードする遺伝子をクローニングした。読みとった塩基数は8384で、その中に翻訳領域6471塩基対(2157アミノ酸)が含まれていた。計算によって求められた分子量は245532で、生化学的に得られたシャジクモ・ミオシンをSDSポリアクリルアミドゲル電気泳道にかけることよって決められた値と良く一致していた。得られたアミノ酸配列から二次構造予測を行ったところ、N末端にATP加水分解部位やアクチン結合部位を含む球状構造、それに続いて軽鎖結合部位と考えられるIQモチーフ、コイルドコイルを作る領域、そして尾部末端の球状領域からなることが示唆された。この構造は、我々が以前に電子顕微鏡で観察したものと非常に良く一致していた。さらに、遺伝子の一部を大腸菌内で発現させ、それに対する抗体を作ったところ、この抗体は性化学的に得られたシャジクモミオシンと反応した。以上の結果から、我々がクローニングした遺伝子は、間違いなくシャジクモミオシンのものであると考えている。オオシャジクモChara corallinaの節間細胞より細胞質をしごきだし、そこから各種クロマトグラフィー手法によりミオシンを精製した。このミオシン約60マイクログラムをウサギに注射して抗体を作成した。抗体価は非常に高く、血清を8000倍に希釈してもイムノブロットの一次抗体として使用できた。この抗体を使ってシャジクモcDNAライブラリーをスクリーニングした。シャジクモcDNAライブラリーは以下のようにして作った。シャジクモ細胞を液体窒素で瞬間的に凍らせ粉末にしたうえで、グアニジンイソチオシアネート中でタンパク質を変性させ、植物細胞で良く使われるCTAB法によってmRNAを精製した。これを鋳型としてcDNAを作り、ラムダファージの発現ベクターに組み込んだライブラリーを作成した。上記抗体を用いこのライブラリーをスクリーニングした結果、8個のボジティブクローンが得られ、その内の幾つかからミオシンの一部と思われる遺伝子がとれた。遺伝子データベースでホモロジー検索をしたところ既に遺伝子のとられている高等植物ミオシンとかなりの相同性を示すことが分かった。現在は、これらのクローンを使ってジーンウォーキングを行い、且つ、多くのミオシンで保存されている領域を使ったPCRを行っている。車軸藻内では非常に速い原形質流動が起こっている。この流動は、筋肉と同じミオシン・アクチン系によることが示唆されてきたが、そのミオンンの形態や運動能力については良く判っていなかった。そこで、数々は、オオシャジクモChara corallinaのミオンン抗体を用いて車軸藻cDNAライブラリーをスクリーニングし、このミオシンをコードする遺伝子をクローニングした。計算によって求められた分子量は245532で、生化学的に得られたシャジクモ・ミオシンをSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動にかけることよって決められた値と良く一致していた。さらに、遺伝子の一部を大腸菌内で発現させ、それに対する抗体を作ったところ、この抗体は生化学的に得られたシャジクモミオシンと反応した。
父子家庭の生活の実態と意識に関する実証的研究

調査の結果より、現在の生活満足度や経済的状況の安定については、否定的回答をしている者が多くみられるが、子育てに対する自己評価は高く、嫌いな家事であってもできると評価している者の方が多いことが明らかとなった。必要とする支援では、税金の控除、大学等の進学費用の援助など経済的支援が上位にあげられている。その一方で、母子家庭と父子家庭の支援の差の解消、父子家庭への偏った見方や理解不足の解消を求める意見も複数みられる。父子家庭になった経緯、仕事の状況、周囲のサポート状況など、父子家庭を取り巻く環境の違いにより、父親が抱える悩みや支援のニーズも多様であり、個々の状況に応じた支援の充実が求められる。本年度は、主に前年度の研究成果の学会発表(2報)とアンケート調査実施へ向けた研究に取り組んだ。(1)前年度実施した研究成果の学会発表:5月に行われた日本家政学会大会では「新聞記事にみる父子家庭1984年2011年『朝日新聞』を中心に」というテーマで口頭発表を行った。父子家庭に関する記事を通して、その時代における一般的な男性の職業観、家族観や父親の役割観、景気動向などに左右されながら、当事者の意見が社会に受け入れられ、制度が整うまでに長い年月が費やされていた様子が明らかとなった。10月の行われた家族関係学セミナーでは「父子家庭研究の展望と課題ー過去30年間の雑誌記事よりー」というテーマで口頭発表を行った。父子家庭の問題把握に焦点化した研究にはじまり、施策やジェンダー・子どもの視点に立った研究を経て、ひとり親家庭の階層性や貧困問題と自立支援に関する研究へと視点が移っていったことが確認された。依然として、父子家庭の生活問題の実態把握の難しさは指摘されており、生活の実態を的確に捉える必要性がある一方で、父子家庭を取り巻く社会が変わっていく必要性が示唆された。(2)アンケート調査について:アンケート調査の実施方法及び予想される調査対象者数について再度検討を行い、一定数の調査対象者を確保するため、調査会社へ依頼しインターネット調査にて実施することとした。本年度公表された平成23年度全国母子世帯等調査の結果を踏まえ、調査内容の修正を行った。調査会社の選定を行い、(株)インテージへ依頼することとした。平成25年4月に予備調査の実施、平成25年度5月に本調査を実施する予定である。(3)インタビュー調査について:追跡可能な対象者および調査項目の検討を行い調査内容を決定した。来年度実施するアンケート調査の結果も踏まえて次年度の夏に実施する予定である。本研究では、父子家庭の生活実態と意識を明らかにする量的調査を通して、自立支援の具体的な課題を明らかににすることを目的としている。また、父子家庭へのインタビューによる追跡調査を実施し、意識や心理面での変化を捉え、父子家庭へのメンタルヘルスケア充実へ向けた課題を明らかにすることも目的としている。最終年度にあたる本年度は、父子家庭の父親へのアンケート調査と平成22年に実施した面接調査協力者への追跡調査を行った。父子家庭の状況、生活の状況、生活満足度、家庭生活についての意識、必要とする支援に関する調査項目を設定し、インターネットよるアンケート調査を実施した。追跡調査では、前回調査後の生活について調べるために面接調査を行った。仕事・家族の状況の変化、現在の生活と今後の生活についてインタビューを行い、現在の生活の状況を把握し、生活や意識の変化について分析を行った。本研究の結果、父子家庭の父親は、食事や会話など子どもとの関わりは積極的に行っており、子育てに対する自己評価が高い傾向が見られた。現在の生活については、どちらかといえば安定した生活を送れているが、経済的に安定した生活が送れていないと感じている者の方がやや多く、現在の生活満足度は不満であると感じている者の方が多い結果となっていた。今後必要な父子家庭への支援として、税金の控除、父子家庭が利用できる制度・支援の情報提供、子どもの大学・専門学校進学のための費用の援助などがあげられていた。父子家庭への支援は増えてはいるが、父親自身が、母子家庭支援との差の解消を実感できるほどには浸透していない現状にあり、支援情報の提供・入手の仕方に改善が必要であると言える。また、父子家庭をとりまく環境の違いにより、抱えている悩みや支援ニーズが多様化しており、社会の中で、父子家庭への理解や認識を深めていく必要があることが示唆された。本研究では、父子家庭の生活実態と意識を明らかにする質的調査を通して、自立支援の具体的な課題を明らかににすることを目的としている。

本年度の取り組みは以下の通りである。(1)インタビュー調査の結果分析・調査の実施:東日本大震災の影響を受け、平成23年3月に予定していたインタビュー調査は実施することができなかった。そのため、研究計画実施内容について再度協議を行い、本年度実施予定であったインタビュー調査についても、次年度以降に実施することとした。(2)父子家庭及び父子家庭の子どもたちを取り上げた文献レビュー:「父子家庭」「父子世帯」をキーワードに、新聞記事の収集と内容分析、文献の収集および文献レビューに取り組んだ。新聞記事の分析では、計画では過去20年間を予定していたが、記事件数の推移や社会の動向を踏まえ、分析対象の期間を延ばし過去30年間の分析を行った。収集した記事のうち、朝日新聞の記事665件の分析結果については、平成24年5月に開催される第64回日本家政学会大会にて、口頭発表を行う。文献レビューについては、「父子家庭」「父子世帯」「ひとり親家庭」「ひとり親世帯」をキーワードとする172件の研究論文を収集し、情報の整理と分析を行った。(3)アンケート調査プレテストの実施:これまでに行ったインタビュー調査の結果や、行政機関などで実施されたひとり親家庭の生活実態調査の調査項目をもとに、調査項目の選定と新規項目について検討し、調査票案を作成した。また、当事者団体関係者と、作成した調査内容について意見交換を行い、調査項目の追加修正を行った。前年度、本年度実施を予定していた学会発表は予定通り実施できた。アンケート調査およびインタビュー調査については、本年度実施できなかったが、調査実施へ向けた計画・準備は、ほぼ本年度中に完了している。本研究全体の進捗状況としては、おおむね順調に進んでいると考える。本年度実施予定であったインタビュー調査については、東日本大震災の影響により研究実施計画を変更し、次年度の実施とすることとした。それ以外の研究計画の内容については、おおむね順調に進展している。次年度は本研究の最終年度となるため、以下の3点に取り組む予定である。(1)インターネット調査およびインタビュー調査の実施:インターネット調査は、4月に予備調査、5月に本調査を行う。合わせて、夏にインターネット調査の結果を踏まえてインタビュー調査の実施を予定している。(2)学会発表:次年度実施するインターネット調査結果について、10月の学会発表を予定している。(3)研究の総括及び報告書の作成:次年度は本研究の最終年度となるため、本研究の総括を行い研究成果報告書の作成を行う。次年度では、アンケート調査の実施とインタビュー調査の実施を予定している。また、本年度行った、父子家庭に関係する文献レビューの研究成果について学会発表を予定している。次年度はインターネットによるアンケート調査を実施するため、その費用が次年度研究費の大部分を使用する予定である。合わせて、インタビュー調査の実施及びアンケート調査結果の学会発表にかかる費用についても研究費の使用を予定している。また、次年度は本研究の最終年度となるため、研究成果報告書の印刷にかかる費用の使用も予定している。研究計画を変更し次年度以降に実施することとした、インタビュー調査にかかる費用が、次年度に使用する予定の研究費となっている。
GFAP遺伝子変異によるグリア細胞の機能変化およびその修飾因子の解明

アレキサンダー病の原因であるGFAP遺伝子変異がグリア細胞にあたえる機能変化やその修飾因子について、培養細胞モデルを用いたマイクロアレイおよびリアルタイムPCRによる解析、患者DNAを用いたプロモーター遺伝子の多型解析にて検討した。結果、シャペロン蛋白が変異GFAPの異常凝集に重要な役割を果たす可能性、プロモーター遺伝子多型によるGFAP発現量変化が臨床症状を修飾する可能性を示した。さらに新たな病態モデルとして変異GFAP導入ショウジョウバエモデルを作成した。本研究はグリア線維酸性タンパク(GFAP)遺伝子の変異により異常な凝集体が星状膠細胞にみとめられる神経変性疾患であるアレキサンダー病の病態モデルの作成および機能解析により病態解明、治療法開発を目的としている。平成22年度は培養細胞モデルを用いた変異GFAPの機能解析とショウジョウバエモデルの作成とこれを用いた機能解析を行い、最終的にはターゲットを定め治療法を開発することを目的とした。培養細胞モデルを用いた機能解析については予備実験が終了した段階である。ショウジョウバエモデルの作成の成果について以下に述べる。本施設の解析で用いてきたヒト野生型と変異CFAP(R239C・R416W)を緑蛍光蛋白をタグとしてショウジョウバエで過剰発現させるためGAL4結合配列をプロモーターに持つTFWベクターヘクローニングした。野生型または変異型ベクターをショウジョウバエ受精卵へ微量注入し,P因子法により,遺伝子導入ショウジョウバエ系統(Tg-D^<GFAP>)を作製した。次に複眼特異的に発現を制御できるGAL4ドライバー系統と交配させることにより,複眼原基でのGFAPの発現および複眼表現型を解析した。その結果、変異GFAP導入ショウジョウバエでは複眼構造の乱れがみとめられた。さらに蛍光顕微鏡によりすべての系統で複眼原基にGFAPの発現を確認したが、変異GFAP導入群の複眼原基には凝集体がみとめられ、病理学的にアレキサンダー病で認められるローゼンタル線維に一致する構造物である可能性が示唆された。ショウジョウバエはヒトと生物学的仕組みに大きな差異がなく、世代が短い、染色体数が少ない、子供の数が多い、飼いやすいなどのメリットが多く、平成23年度に行う予定である薬物スクリーニングにより治療法の開発につながることが期待できる。本年度は変異(GFAP導入グリア細胞モデルおよび患者DNAを用いて修飾因子の検索を行い、その修飾因子のグリア細胞に対する役割を明らかにすることを計画した。アストロサイトーマのcell lineに変異GFAP(V87G,R88C,R416W)を導入して施行したDNAチップ解析ではproteoIipid protein1やS100Bの発現量減少、R416WではαBクリスタリンの発現量増加が認められた(αBクリスタリンについてはGFAP凝集抑制に働く重要な因子としてすでに報告がある)。また、GFAPの発現量増加のみでもGFAP異常凝集が生じることから、GFAP遺伝子の重複の有無についてリアルタイムPCRを用いて患者DNAのGFAP遺伝子量を検討したが、患者群と対照群にて有意な差は認めなかった。GFAP転写開始250bp上流のプロモーター遺伝子多型のうち、Aアレルではactivator protein-1結合部位が新たに発現することによりGFAP発現量が変化することが報告されているが、われわれは患者検体でプロモーター遺伝子解析を行い、臨床経過と比較検討した。結果、重症例ではC/Cアレルを有する傾向が示され、プロモーター遺伝子多型が変異GFAPをもつアレキサンダー病の修飾因子の一つである可能性が示唆された。本研究成果より分子シャペロンやGFAP凝集体そのものが治療標的になりうることを示したことが示された。なお、今後の研究の展開としては、最近のアストロサイトに関する知見から、培養細胞を用いた修飾因子の検討を行うに際してアストロサイト単独でなく、ニューロンや血管などとの相互作用を含めた検討を行うことで病態解明を試みる。
東アジア海上貨物流動網の予測と適合輸送船決定法の研究

生産拠点の海外移転、基幹航路の日本寄港減などの急激な変化に対応するには、物流網を合理的に評価し、迅速な再構築を進める必要がある。このツールとして、コンテナ個々の移動を時間発展的に再現するマルチエージェントシミュレーションを開発した。またバルク貨物についても、鉄鉱石輸送船隊のシミュレーションによる経済性評価を可能とした。近隣アジア諸国の経済発展に伴い,アジアの貨物流動は年2桁レベルの急激な伸びを示している。しかし北米,欧州との貿易を主眼に整備されてきた目本の港湾は,対応が遅れている。また,製品輸出国としての日本の地位低下により,大型コンテナ船ルートからの日本外しなどの問題も起きはじめている。また,中国の経済成長による需要増をあてにした船舶関連の投資が加熱しているが,リスクを合理的に判断し適切なブレーキをかける手段が現状では見当たらない。急激な環境変化に,限られた資本と開発力で対応するには,将来の貨物流動を適切に予測し,戦略的な見地から合理的な判断に基づいた投資を行う必要がある。本研究では,アジアの貨物ネットワークを数値的に再現し将来の輸送需要を科学的に予測するシステム,および前記システムにより求められた需要に適合した候補船型と要目を算出するシステムの二つを開発する。初年度は,コンテナ輸送ネットワークのシミュレーションにおいて,荷主と海運会社の双方の犠牲量を最小化する手法を検討した。これは,各プレーヤーが自己の利益最大化をはかる,複雑な現実の輸送ネットワークダイナミクスをコンピューター上に再現する事を目指している。需要予測については,荷動き量,GDB,稼働船舶数などのマクロデータを基に,将来の船舶需要を推定する手法を検討した。また,ある国内製鉄会社の鉄鉱石輸シミュレーションを行い,最適な船団構成を決定する方法を検討した。このシミュレーションにおいては,原料の枯渇リスクや,国内に点在するバース毎の水深等の制限,産出国における滞船影響も取り入れている。これらシミュレーション手法は,より現実に近い需要変化を再現するべく,内容の高度化を進めていく予定である。近隣アジア諸国の経済発展に伴い、ごく最近までアジアの貨物流動は年2桁レベルの急激な伸びを示してきた。北米・欧州との貿易を主眼に整備されてきた日本の港湾は、この変化に対応する事ができず、また昨年から始まった世界規模の経済失速の波を受けて、海運全体が大きな被害を受けている。このような急激な環境変化に、限られた資本と開発力で対応するには、将来の貨物流動を適切に予測し、かつ現実が予測から乖離した際のリスクを考慮しながら、戦略的な投資を行う必要がある。このため本研究では、アジアの貨物ネットワークを数値的に再現し、将来の輸送需要を科学的に予測するシステム、および前記システムにより求められた需要に適合した候補船型と要目を算出するシステムの開発を目指している。20年度は、北米へのコンテナ輸送における日本の港湾の将来的な位置づけを検討するため、時間発展型マルチエージェントシミュレーションに基づくコンテナ流動の解析を行い、東アジアと日本のハブ港配置の検討を試みた。国際コンテナ輸送の基幹航路において、日本での寄港地を集約するメリットおよび、日本から北米向けの輸送で積極的に韓国の釜山をハブ港として利用する事の得失がシミュレーションにより検討された。同様に、東アジアにおける資源の安定供給の観点から、世界の主要な製鉄会社3社を中心とする鉄鉱石輸送船団のマルチエージェントシミュレーションを構築し、適切な輸送船団の構成および国内製鉄所の枯渇リスクを評価した。これらの成果をもとに、今後は本研究の物流シミュレーションをより現実的なものに近づけるため、船舶遅延、抜港のリスク、利用サービスの変更コストを考慮した拡張を行う。また数ヶ月単位の急激な経済情勢変化への荷主および海運会社の対応をシナリオベースで評価する事を検討する。日本では、製造業が生産拠点の海外移転を推し進める一方、国内消費に今後も大幅な上昇は期待できない。このため、急成長を続ける中国、韓国の巨大ハブ港に比べると、分散配置されている日本港の個々の貨物量は小さく、国際コンテナ輸送の基幹サービスにとって寄港する魅力が減っている。アジアから大消費地である欧米への基幹航路で日本寄港が減れば、日本発便の頻度減少と国外ハブでのトランシップ率増加により、日本国内から欧米への輸送リードタイムは増加する。これは遠方市場での在庫と機会損失リスクを増加させ、国際ハブ港をフル活用できる中国、韓国の輸出製品に対して日本からの輸出品の大きなハンデとなる。この問題に対処し、アジアと欧米を結ぶコンテナ輸送ネットワークの定量的評価と改良を可能とするため、個々のコンテナの振る舞いを計算機上に再現するマルチエージェントシミュレーションの開発を継続して行った。前年度の鉄鉱石輸送船団のシミュレーション、日中間コンテナ輸送のシミュレーションを発展させ、日米間のコンテナ輸送における国内寄港地の集約について、荷主と船会社の総輸送コストを最小化する寄港地の組み合わせを探索した。また輸送船舶の性能評価については、既存の流体数値シミュレーションの自由表面処理を改良し、実海域を想定した波浪中運動の評価における数値的な不安定性を除去した。これは性能評価の頑健性を高めるとともに解析時間の短縮につながるものとして、現在成果をまとめている。
視床下部オレキシンによる代謝恒常性の「動的」制御が肥満を防止する機序の解明

肥満防止に重要な中枢性エネルギー代謝の調節機序を解明するため、睡眠・覚醒や自律神経バランスの日内変動を調節する視床下部オレキシン系の意義を検証した。肥満マウスにおいて日周性のオレキシン作用を増幅すると代謝異常が改善し、オレキシン作用を欠損させると代謝異常が増悪することを見出した。また、オレキシンは雌性の性周期制御因子エストロゲンとの連係作用により肥満による代謝異常を防止した。したがって、オレキシン系によるエネルギー恒常性の「動的」制御は、肥満に伴う糖尿病や代謝異常を防御する鍵因子であると考えられる。視床下部ペプチドのオレキシンは脳内で日周性に増減を繰り返すことで、睡眠・覚醒リズムだけでなくエネルギー恒常性の維持に寄与する。そのため、オレキシンは睡眠・覚醒リズムと糖脂質代謝機能を同調させ、2型糖尿病の発症を防止する役割を果たしている可能性が高い。そこで本年度は、睡眠・覚醒リズムを変化させる処置が糖脂質代謝に及ぼす影響とその機構におけるオレキシンの関与を検証した。まず、2型糖尿病db/dbマウスおよび非糖尿病db/m+マウスの睡眠・覚醒状態を脳波測定により比較した結果、休息期(明期)の覚醒時間の増加を伴う睡眠障害を認めた。不眠症治療薬であるオレキシン受容体拮抗薬スボレキサントを休息期の開始時に投与すると睡眠障害が改善し、さらに長期間投与すると耐糖能が改善した。その改善機序を検討した結果、インスリンなどの血清ホルモン濃度は変化しなかったが、休息期中期における肝臓の時計制御遺伝子DBPや肝糖産生促進因子PEPCKの低下を認めた。一方、2型糖尿病db/dbマウスおよび食餌性肥満マウスに対し、視床下部オレキシン系を賦活化するニコチンを(腹腔内注射または自由飲水負荷により)覚醒期に投与した結果、休息期の血糖値が低下した。その機序は、血清ホルモン濃度非依存的かつ迷走神経活性依存的な肝臓のSTAT3経路を介する糖産生の抑制であった。脂質代謝には変化を認めなかった。高脂肪食負荷したオレキシン欠損マウスではニコチンの効果は消失した。また、明暗サイクルを恒明状態に変更し睡眠・覚醒リズムを攪乱させると、正常マウスの休息期の血糖値が上昇した。以上より、視床下部オレキシン系を休息期に抑制または覚醒期に活性化させると、オレキシンによる睡眠・覚醒リズム調節が強化され、肝糖産生の日周性調節が改善することを見出した。本機構は休息期の高血糖を防止するため、2型糖尿病の発症・進展の防御に重要と考えられる。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)交付申請書において、平成27年度研究実施計画に記載した通り、本年度は睡眠・覚醒リズムに即した糖脂質代謝の調節におけるオレキシンの意義の解析を実施した。その結果、研究開始時点で予測した通り、長期間明暗サイクルが変化し睡眠・覚醒リズムが破綻すると高血糖が誘発されることや、日周性のオレキシン作用を増幅する処置を行うと2型糖尿病病態における睡眠障害が改善されるだけでなく肝糖代謝も改善されることを明らかにした。このように、本年度の研究により、視床下部オレキシン系による代謝恒常性の「動的」制御が2型糖尿病の発症・進展の防御に寄与する可能性がさらに高まったことから、平成28年度以降も引き続き、摂食リズムや雌性の性周期リズムに即した糖脂質代謝の調節におけるオレキシンの意義の解明研究を計画通り実施することが可能な状況である。糖脂質代謝の機能を最適化するためには睡眠・覚醒リズムや摂食リズムに即した臓器間の連係が必要である。視床下部オレキシン神経系は生体リズム調節と代謝調節のいずれにも関与しており、「動的」恒常性を維持することで2型糖尿病の発症を防止する役割を果たしている可能性が高い。そこで本年度は、1)熱産生機構の主要臓器である褐色脂肪組織(BAT)の生体リズムに対するオレキシンの影響、および2)生体リズムやエネルギー代謝調節に重要なエストロゲンとオレキシンが連係する可能性を検証した。まず、オレキシン欠損マウスのBATにおける時計遺伝子の発現量を野生型マウスと比較したところ、Period 2およびRev-erbαのmRNA発現が休息期において異常を呈した。しかし熱産生促進因子のUcp1 mRNAは低下せず、むしろ覚醒期に増加傾向を示した。このように室温条件下では、オレキシンのエネルギー代謝作用におけるBAT熱産生の寄与は軽度であった。次に、エストロゲンとオレキシンの両作用の消失の影響を検討するため、野生型およびオレキシン欠損マウスの卵巣を摘出し、高脂肪食を負荷したところ、卵巣摘出-オレキシン欠損マウスは卵巣摘出-野生型マウスよりも過度の耐糖能異常を呈した。さらにエストロゲンを脳室内に投与すると、卵巣摘出-野生型マウスでは耐糖能が改善したが、卵巣摘出-オレキシン欠損マウスでは改善効果は認められなかった。体重やエネルギー代謝はエストロゲン投与により変化しなかった。このように、エストロゲンは脳のオレキシン作用依存的に糖代謝を改善することが示された。以上より、視床下部オレキシン系は高度肥満病態(インスリン抵抗性病態)においてもグルコース恒常性の維持に寄与し、特に雌性ではエストロゲンの中枢性糖代謝調節を促進することから、肥満に伴う糖代謝異常を防止するための重要な治療標的であることを明らかにした。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)

交付申請書において、平成28年度研究実施計画に記載した通り、本年度は糖脂質代謝調節における視床下部オレキシン-肝-脂肪連関の意義の解析を実施した。2型糖尿病db/dbマウスの迷走神経肝臓枝の切除実験では血糖コントロールの異常を認め、現在、その機序の詳細を検討中である。また、エネルギー代謝に密接に関与する褐色脂肪組織の遺伝子発現様式に対するオレキシン欠損の影響を検討した結果、研究開始時点で予測した通り、時計遺伝子の発現様式に異常を認め、オレキシンが褐色脂肪組織の日周性作用の制御に寄与することを明らかにした。ただし、室温条件下ではオレキシン欠損は熱産生促進因子の発現に影響しなかったので、オレキシンによるエネルギー代謝調節において褐色脂肪組織の寄与は限定的であり、未同定の機序の介在が示唆された。さらに、平成29年度に、雌性の性周期リズムに即した糖脂質代謝の調節におけるオレキシンの意義の解明研究を円滑に実施するために、卵巣摘出したオレキシン欠損マウスの代謝表現型の解析を予定より早く開始した。既に、実験計画時の予測通り、エストロゲンとオレキシンの両作用の消失により相乗的な代謝異常を見出すことに成功した。このように、本年度までの研究により、視床下部オレキシン系による代謝恒常性の「動的」制御が肥満や2型糖尿病の発症を防御する可能性がさらに高まったことから、平成29年度以降も引き続き、糖脂質代謝の調節におけるオレキシンの意義の解明研究を計画通り実施することが可能な状況である。肥満は2型糖尿病や非アルコール性脂肪性肝疾患/肝炎(NAFLD/NASH)などの代謝疾患を誘発するが、有効な治療法は存在せず、新しい治療概念の創出が必要である。近年、代謝機能の最適化には、脳を含めた全身の臓器間ネットワークが介在しており、その基盤として生体リズムの維持の重要性が指摘されている。そこで本研究では、睡眠・覚醒やエネルギーバランスの日周変動調節に関わる視床下部オレキシン神経系に着目し、肥満や2型糖尿病の発症の防御における役割を検討した。内因性オレキシンの存在意義を明らかにするため、雄性オレキシン欠損マウスに高脂肪食を負荷すると、野生型マウスに比べ、著明な体重増加や耐糖能異常を呈し、脂肪組織や肝臓における慢性炎症関連遺伝子の発現が増加した。特に、長期間の高脂肪食負荷後では、NAFLD/NASH病態様の肝線維化の進展が認められた。雌性オレキシン欠損マウスでも同様の代謝異常が生じ、卵巣を切除して女性ホルモンのエストロゲンを枯渇させるとさらに重度な肝線維化が認められた。したがって、肥満に伴う代謝異常を防御する機構においてはオレキシン系が中心的な役割を果たし、雌性ではエストロゲンがその機能を補強することが示された。また本研究では、日周性のオレキシン作用を増幅させるため、2型糖尿病db/dbマウスおよび食餌性肥満マウスに対して覚醒期にオレキシン系賦活薬、休息期にオレキシン受容体拮抗薬を投与すると肝糖産生制御の向上により糖尿病病態が改善することを見出し、インスリン抵抗性病態の時間治療の可能性を示した。以上より、視床下部オレキシン系を標的とした生体リズムの改善は、全身の臓器連関を介したエネルギー恒常性の「動的」制御を促進し、肥満に伴う糖尿病などの代謝疾患の発症や進展を防御する新規治療法の基盤となると考えられる。