hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
金星大気大循環モデルの高度化に向けた微細擾乱の数値実験

金星や地球を含めた地球型惑星大気力学の理解を深めるために,金星大気大循環モデルの高度化に向けた微細擾乱の数値実験を行った.地表付近と雲層内の3次元マイクロスケール気象シミュレーションによって,対流調節や対流混合が静的安定度の鉛直構造や地表風の構造に与える影響を調査した.微細擾乱の数値実験と並行して,高度化するベースモデル(大気大循環モデルと微物理モデル)の整備を行った.特に,金星大気大循環モデルの妥当性を議論するために,モデルの中の極渦の力学等を明らかにした.金星GCMの高度化に向けた3次元マイクロスケール数値実験を行った.雲層の対流層に関しては,「渦拡散係数」や「掩蔽観測で見られる安定度の微細構造」の雲底での熱flux依存性を調査した.地表に関しては,非常に弱いsuper-rotation (0.1m/s)では,対流調節によって,地表付近でsub-rotationが生じる.このように,金星地表付近でsuper-rotationであっても,その値が非常に小さいと,対流調節によってたやすくsub-rotationとなり,地面からの角運動量供給が可能になる.マイクロスケール実験の結果をパラメタライズするためには,パラメタライズしたルーチンを組み込む先であるベースモデルの整備も不可欠である.昨年度から引き続き,金星中層大気GCM (Yamamoto and Takahashi 2012)を開発し,超回転や極渦の力学について調査した.それと並行して,金星の微細構造を再現するために使用する微物理モデルの高度化に向けて,個別のサブルーチンの精度の検証した(Yamamoto 2012).特に,力学に関しては以下のような成果が得られた.超回転と子午面循環と南北温度差の強度の時系列を散布図で示すことによって,異なる2つの超回転パターンが現れるケースがいくつかあった.それらのケースでは,超回転の崩壊において,惑星スケール波の臨界高度と運動量収束が重要な役割を果たしている.金星の極渦について詳細な解析を行った.極域のcoldcollarとhot oval (monopole)は,東西波数1の潮汐波によって強められる.東西波数が1より高波数の発散性擾乱が極付近の高温域で卓越するとき, dipoleやtripoleの温度コントラストが生じ,極渦が時々刻々と変動する.Weather Research and Forecasting modelを用いて,金星GCMの高度化に向けた3次元マイクロスケール数値実験を行った.これまでメソスケール対流の重要性のみ議論されてきたが,「雲層下部での対流調節」や「雲底での赤外放射フラックスのギャップに伴う熱フラックス」が1km程度の擾乱を生み出しうることを数値実験で例証した.掩蔽観測で見られる静的安定度の微細構造と重力波放出に関して,雲底での熱フラックス強度依存性や気温・風速の初期値依存性を調査し,その結果をまとめた(Yamamoto 2014, accepted by Earth Planet, and Space).対流層内のマイクロスケール渦が弱いと「鉛直波長が短い波型の安定度鉛直分布」が形成され,対流層の渦が強く活発だと,「局所的に増大する安定度鉛直分布」が形成される.どちらのタイプの安定度鉛直分布が出現するか否かは,対流層内の擾乱強度に大きく依存していると考えられる.また,マイクロスケール力学をパラメタライズしたルーチンを組み込むベースモデルである金星GCMの整備も行った.昨年度から引き続き,モデル整備の一環として,金星中層大気GCMで再現された超回転や極域渦の力学について調査した.今年度は雲底の極渦を詳しく調査した.雲頂と異なり,雲底では温度の帯状構造が卓越するので,温度コントラストが雲底の極域渦の濃淡を表わすことができない.温度ではなく,擾乱による水平収束や渦度のコントラストが極域の雲底で卓越する.このことから,雲底で観測される極域渦模様は,温度コントラストよりも,渦度や発散と関連した雲粒子や吸収物質の濃淡を反映している可能性が示唆される.金星や地球を含めた地球型惑星大気力学の理解を深めるために,金星大気大循環モデルの高度化に向けた微細擾乱の数値実験を行った.地表付近と雲層内の3次元マイクロスケール気象シミュレーションによって,対流調節や対流混合が静的安定度の鉛直構造や地表風の構造に与える影響を調査した.微細擾乱の数値実験と並行して,高度化するベースモデル(大気大循環モデルと微物理モデル)の整備を行った.特に,金星大気大循環モデルの妥当性を議論するために,モデルの中の極渦の力学等を明らかにした.金星大気大循環モデリングの高度化に向けて,地表付近のマイクロスケール気象シミュレーションを行った.今年度は,Yamamoto (2011, Icarus)では検討されていない運動量輸送過程について詳しく調べた.特に,対流調節による運動量輸送の地表風速依存性を明らかにした.さらに,このマイクロスケールモデルを雲内の対流混合層に適用した.高度50ー55 kmの初期温位減率をパラメーターとした対流調節実験では,混合層内で非常に大きな渦拡散係数値をもつが,初期温位減率にはあまり依存しない.この渦拡散係数値は,鉛直1次元放射対流平衡モデルで要求される値と同程度の大きさである.また,高度50 kmの熱フラックスをパラメーターとした対流混合実験で,雲層内の対流混合の発達やそれに伴う渦拡散係数を調べた.次年度以降にマイクロスケール実験の結果をパラメタライズするためには,パラメタライズしたルーチンを組み込む先であるベースモデルの整備も不可欠である.

そのために,さまざまな境界条件で金星中層大気大循環モデルの予備実験を行った.いくつかのケースでは,スーパーローテーション,Y字形雲模様,極渦が再現された(Yamamoto and Takahashi 2012, Icarus).熱潮汐波が存在する中で,惑星スケール波動が振幅変調することによってY字形の雲模様が維持される.高緯度ではPolar dipoleやCold collarに似た極渦構造が再現された.このように,ベースモデルである金星大循環モデルも徐々に整備されつつある.また,金星雲では乱流拡散と微物理過程を結合させる必要があるので,微物理過程(今年度は核形成・凝縮過程)ルーチンの整備も行った.初年度の交付申請書に書かれているとおり,金星の雲層付近のマイクロスケール気象シミュレーションを行い,その結果を解析した.これらのマイクロスケール実験と並行して「大循環モデル」や「エアロゾル輸送モデルの微物理過程」の整備を行った.これらの成果は,国内外の学会(39th COSPAR Scientic Assembly, Mysore, India; AOGS-AGU(WPGM)Joint Assembly, Singapore; European Planetary Science Congress 2012, Madrid, Spain; JAXA宇宙科学研究所・第27回大気圏シンポジウムなど)で発表された.また,微物理過程に関するモデル開発の成果の一部は学術誌(AAQR 12, 1125-1134)に掲載された.金星大気大循環モデルの高度化が目的なので,微細擾乱の数値実験と並行して,大循環モデルやエアロゾル輸送モデルの整備を行う必要がある.特に,乱流混合過程を結合させる大循環モデルや微物理モデルの予備実験を引き続き行う.加えて,金星雲層付近での「対流」や「惑星スケール波の飽和」から射出される重力波に関する数値実験を行う.特に,鉛直運動量フラックスや静的安定度の微細構造について詳しく調査する.金星大気大循環モデルの高度化が目的なので,微細擾乱の数値実験と平行して,大循環モデルやエアロゾル輸送モデルの整備を行う必要がある.特に,乱流混合過程を結合させる大循環モデルや微物理モデルの予備実験を引き続き行う.金星雲層のマイクロスケール実験結果を観測(ビーナスエクスプレス探査機やベガ気球)と比較し,「モデルの妥当性」や「微細擾乱のスーパーローテーションへの寄与」について検討する.今後,対流に加えて波の飽和についても検討しなければならない.「金星雲内の対流層」や「重力波の飽和」を解明するには高解像度の数値実験が必要となり,大型計算機を用いる.また,地球流体力学の視点で「安定層に挟まれた対流層」や「安定成層への対流の貫入」が渦拡散過程にどのような影響を与えるのか?を明らかにするために,詳細なデータ解析をパソコンおよびサーバーで行う.これまで蓄積された大量のデータは大容量ハードディスクにバックアップしなければならない.
腫瘍特異的ヒト単クロ-ン抗体を得るための基礎的条件の検討

当初の計画は、我々がこれまでに準備して来たG7Bを用いてヒト単クロ-ン抗体を得るための基礎的条件を検討することであった。しかし、融合条件を決めるための予備的実験の結果から、G7Bの増殖能が培地の血清濃度に強く依存することが明らかになったので、当初の計画を変更して、G7Bから血清濃度の依存性の低い細胞株を分離することを試みた。血清はロットごとに細胞増殖に及ぼす効果が異り、実験条件を均一にするためには出来るだけ細胞の血清依存性を低下させる必要がある。このために、G7Bから出発して除々に血清濃度を下げながら培養を続け、低血清濃度で増殖出来るようになった細胞をクロ-ニングするという操作をくり返しながら、1%の血清添加で継代が可能となったクロ-ンを分離し、B1G3と名ずけた。B1G3は通常の継代に用いる程度の細胞数では1%の血清添加培地で増殖可能であるが、単一細胞での増殖は見られない。しかし、3%の血清添加ではかなり低濃度の細胞数での増殖は可能である。B1G3を15%血清添加培地にもどすと、初期には世代時間のかなりの延長が見られ、適応にかなりの時間を要することが明らかとなった。この理由は明らかではないが、我々の目標は血清濃度に増殖能が左右されない細胞株を得ることであるので、解決を要する大きな問題である。この点については、現在、検討中である。親株のG7Bは培地中にIgGを分泌しているが、B1Gも親株と同程度のIgGを分泌している。B1G3の融合能については進行中である。B1G3株は少くとも現在までに報告されている親株と比較して見劣りせず、今後の改良によりかなり良い親株が開発出来る可能性がある。
新しく発見した遺伝性ニューロフィラメント欠損ウズラの神経疾患モデル動物化

我々は振戦を示す1羽の日本ウズラを出発点とし、常染色体性単一劣性遺伝により支配されたミュータント系を確立した。この系統はホモ接合体のクローズドコロニーとして維持され、全てのウズラが振戦を示す。本研究では、このウズラの形態学的特徴を明らかにすると共に、モデル動物としての有用性を検討した。本ウズラの基本的な病変は、中枢ならびに末梢の神経軸索内に、ニューロフィラメント(NF)が先天的に欠損していることである。このため各神経線維の太さが発達しない。NFの欠損を蛋白レベルで解析すると、本ウズラにはNF-H(170KD)、NF-M(160KD)、NF-L(70KD)の3種類の蛋白サブユニットが検出できなかった。また、免疫蛍光法による脊髄の組織切片では、NF-Lに相当する反応産物はいずこにも検出できなかったが、抗NF-Hと抗NF-M血清に対しては白質の軸索の一部と神経細胞体が陽性所見を示した。以上のように、本ウズラはNFサブユニットのうちNF-Lが欠損しており、このためにNF-HとNF-Mは合成されても、NFは形成されないものと思考された。本ウズラの神経細胞の分子生物学的解析から、アミノサン残余蛋白質114にナンセンス変異を含むことが明らかになり、これがNF-Lを産生し得ない要因と解された。NFの蓄積をもたらす薬物を本ウズラに投与した。この一つの薬物であるIDPN投与では、対照の正常ウズラの脊髄運動神経軸索にNFの蓄積を認めたが、NF欠損ウズラは無変化であった。また、アクリルアミド投与では、正常ウズラはNF蓄積を伴った軸索症を示したが、NF欠損ウズラは膜性小器官の蓄積を伴った軸索変性を示した。以上から、NF欠損ウズラはNFと薬物の作用機序の関連性追求に有用である。我々は振戦を示す1羽の日本ウズラを出発点とし,常染色体性単一劣性遺伝により支配されたミュータント系を確立した。この系統はホモ接合体のクローズドコロニーとして維持されているが,全てのウズラが振戦を示す。本ウズラの基本的病変は,中枢ならびに末梢神経における神経軸索内にニューロフィラメント(NF)を先天的に欠損していることである。このため各神経線維の太さが発達せず,神経線維を主体とした領域,例えば脊髓白質は正常よりも30%ほど狹小となっている。このNFの欠損を蛋白レベルで解析した。その結果,正常ウズラは,NF-H(170KD),NF-M(160KD),NF-L(70KD)の3種類の蛋白質サブユニットを有していた。ところが,本ミュータントウズラでは,脳細胞骨格画分,脊髓全蛋白質および坐骨神経全蛋白質中には,上記3種類のサブユニットは検出できなかった。一方,免疫蛍光法による脊髓の組織切片では,NF-Lに相当する反応産物はいずれの部位にも検出できなかったが,抗NF-Hと抗NF-M血清に対しては,白質の少数の軸索と腹角の神経細胞体が陽性所見を示した。以上の所見から,本ミュータントウズラは,NFのサブユニットのうち,NF-Lが欠損しており,このためNF-H,NF-Mは合成されても,NFはうまく形成されないものとみなされた。このミュータントウズラに対して,NFに選択的に親和性のある薬物を投与した。薬物としてアクリルアミドを用いた。その結果,正常ウズラでは軸索症が引き起こされたが,ミュータントウズラは無反応であった。

これは元来NFを欠損しているからであるが,本ウズラはこのような薬剤の検索に用いられると同時に,NFの生物学に大いに利用されることが期待できる。遺伝性ニューロフィラメント(NF)欠損ウズラ(Quv)の,形態学的特徴をさらに明らかにした。その一つとして、腓骨神経と脛骨神経のときほぐし標本を作製し、これを形態計測学的に検索した。その結果、Quvは、対照例に比較して、大型の有髓神経が少ないのに対し小型の有髓神経が多く、かつ局所性に髓鞘が肥厚していた。一方、脊髓背根の神経細胞体の大きさは、対照例と同一であった。以上から、Quvには、有髓神経線維の径の発育阻止あるいは軸索の成熟阻害があると推定された。Quvのノイロンの分子生物学的解析で、NF-L遺伝子をクローンし、アミノサン配列を調べた。その結果、アミノサン残余タンパク質114にナンセンス変異を含むことが明らかにされ、これがNF-Lを産生し得ない要因と解された。Quvの坐骨神経についての電気生理学的解析では、有髓神経線維の太さと知覚伝達速度との関係を調べた。その結果、細い有髓神経線維ほど知覚伝達速度が遅かった。我々は、従来より、Quvの特徴の一つとしてNF欠損に基づく細い神経線維の存在を指摘してきたが、このことは知覚伝達という電気生理学的な面からも裏づけされた。哺乳動物の脊髓運動神経の軸索近位部にNFを蓄積し、軸索腫大を引き起こす薬物IDPNをQuvに投与した実験研究を行った。IDPNを投与した対照ウズラでは、脊髓の運動神経軸索、腹根、脊髓神経筋内、灰白交連に、軸索腫大が観察され、これらは電顕的にNFの蓄積を示した。しかしQuvでは、そのような変化は全く認められなかった。これはQuvが元来NFを有しないからであり、QuvがNFを有しないことはこの実験からも裏づけされた。なお、Quvは神経毒がNFを攻撃するか否かの判定にも用いられることが示された。アクリルアミド(AC)は神経毒であって,これを哺乳動物へ長期間投与すると中枢・末梢遠位軸索症を誘発する.この神経病変を超微形態学的に観察すると傍ランビエの絞輪部にニューロフィラメント(NF)の蓄積がみられる.よって,ACを正常なウズラとNF欠損ウズラ(Quv)に投与し,中枢ならびに末梢神経の変化を比較した.先ず,ACを投与した正常ウズラの中枢神経では,遠位軸索症が脊髄小脳路(側索)および前庭脊髄路(腹索)に誘発された.この病変の超微形態学では,脊髄神経の軸索内にNFの蓄積が認められた.一方,ACを投与したQuvウズラの中枢神経では,脊髄小脳路および前庭脊髄路には病変は観察されなかったが,小脳の髄質から顆粒層に軽度の軸索腫大が見られ,超微形態学的には神経線維の軸索に膜性小器官の蓄積がみられ,NFは認められなかった.要するに,ACはNFと関係なく膜性小器官を蓄積させるものと解された.次に,ACを投与した正常ならびにQuvウズラの末梢神経(坐骨・脛骨神経)では,両者とも逆行性に進行する軸索変性を引き起こした.超微形態学的には,有髄神経の軸索内に,正常ウズラではNFの蓄積が,QuvウズラでNFはなく,膜性小器官の蓄積が観察された.さらに,正常ウズラでウォーラー変性と同一の変化が認められたが,Quvウズラではその変化は観察されなかった.このように,末梢神経においてもACにより病変が誘発されたが,NFが存在するか否かにより病像に差異が認められた.Quvウズラを用いたこのような実験的比較研究は,NFと薬物の作用機序との関連性をはじめ,NFと他の細胞小器官との相互作用,さらに,神経線維の変性過程におけるNFの関与を探るうえで意義深く,有用なモデル動物になると考えられる.
シェーグレン症候群モデルマウス唾液腺アクアポリン５の動態とその分子機構の解明

1.マウス耳下腺において,エズリンがアクアポリン5と共存することを明らかにした。糖尿病NODマウス耳下腺では,これらは共に局在性が変化した。2.耳下腺ホモジネートから等電点の異なる3つのアクアポリン5を検出した。コントロールマウスではpI 6.0付近のものが主であったが,疾患マウスではpI 8.8付近のものが主であった。すなわち,糖尿病NODマウスではアクアポリン5のリン酸化レベルが低いことがわかった。本年度の目標は,アクアポリン5に結合するタンパク質を同定することであった。アクアポリン5のC末の細胞質内領域部分を樹脂に結合させ,マウス耳下腺ホモジネートから結合するタンパク質を抽出した。まず,NHS HP Spin Trapキット(GE Healthcare)にアクアポリン5のC末サイトゾール部分のペプチドを樹脂に結合させた。アクアポリン5C末にはリン酸化部位があるので,樹脂結合アクアポリン5のC末にプロテインキナーゼA処理を行い,リン酸化されたものも作成した。コントロールマウスから耳下腺ホモジネートを調製し,1%Triton X-100で溶解した後,樹脂に結合する画分を捉えた。得られた結合タンパク質画分について,二次元電気泳動後,銀染色によりタンパク質スポットを検出した。リン酸化による明らかな相違は見いだせなかったので,非リン酸化C末に結合するタンパク質についてのみ,解析することにした。得られた5スポットについてMS/MSイオンサーチを委託して解析中である。一方,糖尿病発症NODマウス耳下腺について,新規の病態が見つかり,これについて解析した。すなわち,アクアポリン8の発現が病態マウス耳下腺で低下したことから,この原因を筋上皮細胞の衰退であることを明らかにし,学術雑誌に投稿し公表された。また,遺伝子解析から,耳下腺においてシスタチンDの発現が非常に高いこと,糖尿病NODマウスでこのmRNAの発現が上昇していたことから,mRNA遺伝子およびタンパク質発現と生体内分布と代謝を調べたところ,シスタチンDは血液を介して全身に循環すること,耳下腺周囲に存在する免疫提示細胞にこのタンパク質が取り込まれることが明らかとなり,シスタチンDは免疫提示機構になんらかの役割を果たしている可能性があることが示唆された。この結果を投稿し,公表された。以前申請者らが行った研究で,βーアドレナージック刺激後,アクアポリン5はEPI64と同様に挙動することが認められていたので,ERMタンパク質との共存性を調べた。正常マウスにおいて,ERMタンパク質の中でezrinのみが腺房細胞の先端膜に存在しており,その局在性はアクアポリン5と一致していた。糖尿病発病NODマウス耳下腺腺房細胞においてもezrinはアクアポリン5と一致した局在性を示し,両者は基底膜にも広く分布していた。すなわち,アクアポリン5はezrinと共局在し,糖尿病NODマウスでは共に局在性が変化することがわかった。現在,投稿準備中である。関与する可能性のある輸送タンパク質として,cDNAマイクロアレイ解析からrab6bに焦点をあてた。まず正常マウス耳下腺腺房細胞におけるrab6bの分布を調べた。rab6bは主に低密度の小胞画分に存在していたが,他の複数の画分にも検出された。一方,アクアポリン5は形質膜以外にこの低密度の小胞画分にも検出された。しかし,免疫組織染色像で,アクアポリン5とrab6bの局在は現在まで得られた結果では必ずしも一致せず,さらなる検討が必要である。また,糖尿病NODマウスにおいて,多くのユビキチン化関連タンパク質の遺伝子発現が減少していたことから,病態とユビキチン化との関係が予想された。そこで,マウス耳下腺ホモジネートの二次元電気泳動後,アクアポリン5抗体を用いたWestern blottingを行い,修飾されたアクアポリン5の出現を調べた。25KDaにおいて,pI 8.81に未修飾のアクアポリン5のバンドが検出され,他にpI7.0およびpI6.0に薄いバンドが検出された。これらのバンドの上方に48KDaのバンドがそれぞれ検出され,これらはリン酸化とユビキチン化によると考えられた。現在,これらのパターンについて病態との比較を行っている。以前に調製したRNA試料を用いてcDNAマイクロアレイ解析を委託した。この試料は,糖尿病発病NOD/ShiJclマウス,および糖尿病を発病しなかったNODマウスおよびコントロールとしてC57BL/6マウスからの耳下腺腺房細胞から抽出したトータルRNAである。一群5検体を保存していたので,今回,これらの純度検定(委託)の結果,8週齢NODマウス,糖尿病発病25週齢マウス,および25週齢コントロールマウスから3検体ずつを,Agilent社のSurePrintG3による遺伝子発現解析を委託した。このデータを用いて,まずnoncoding RNAのプロファイリングを行った。

lincRNA,miscRNAについて,染色体ナンバーによる発現遺伝子の特徴を明らかにした。糖尿病NODでコントロールの2倍以上高い発現を示すlincRNAは254,2倍以上低いものは1476であった。発現の高いものはchromosome3に多かった。また,糖尿病NODに特異的に高いlincRNA2種,低いlincRNA1種が同定できた。lincRNAのGOはほとんどが明らかになっていないが,今後発展する可能性がある。これらは,今年度のIADR general sessionに発表する予定である。細胞内輸送タンパク質に関する遺伝子を標的として,今後の研究を行う予定だが,この解析については現在進行中である。アクアポリン5の一次構造および立体構造解析から,C末の細胞質内領域部分が細胞質内で他のタンパク質と相互作用する可能性があると考えた。そこで,この部分のペプチドを合成し,樹脂に結合させ,正常および病態マウス耳下腺ホモジネートから相互作用するタンパク質を抽出する計画を立てた。このためのペプチド合成を委託し,準備をした。また,病態NODマウスを作成するため,10週齢のマウスを購入し,現在飼育中である。今年度はNHS HP Spin Trapキット(GE Healthcare)を用いて,アクアポリン5のC末サイトゾール部分のペプチドを樹脂に結合させて耳下腺ホモジネートとインキュベートし,樹脂に結合する画分を得ることによりアクアポリン5と結合するタンパク質を同定することが一番の目標であった。現在,二次元電気泳動により5スポットが得られているが,現在まだMS/MSの解析中である。また,スポットの分子量などの情報と前年度に得られたcDNAマイクロアレイの結果と合わせて,可能性の高いタンパク質について検討している。数種類の候補があるが,その中から可能性のあるタンパク質Xが予想された(まだ発表する段階ではないのでXと仮称する)。このタンパク質について現在解析中である。また,インキュベーションの条件を変えてアクアポリン5に結合するタンパク質を同定することが次の計画であったが,リン酸化アクアポリン5C末に結合する画分の二次元電気泳動を行ったものの,非リン酸化C末結合画分と比べて明らかな相違のあるパターンは得られていない。現在のところ,リン酸化の有無による相違はないものと考えている。二次元電気泳動による検索が当初の計画よりも難攻したため,結合タンパク質の同定については達成度が低いといえる。しかしながら,前年度得られたcDNAマイクロアレイの結果から,非常に多くの正常および病態に関する遺伝子発現についての情報が得られた。その中で,唾液中の分泌タンパク質(シスタチンD)が免疫提示機構に関与する可能性があることが示唆され,今後唾液成分の新たな機能が解明されると予想された。さらに,糖尿病マウスで筋上皮細胞が減退することが初めて示され,Sjogren's症候群で唾液分泌機能が減退する理由の一つが示唆された。これは正常時における唾液腺の筋上皮細胞の役割についても新たな知見と言える。今年度は(1)cDNAマイクロアレイ解析,(2)病態下におけるアクアポリン5遺伝子変化,(3)抗原部位の異なる抗体による局在性の確認を主な課題としていた。
エアージャケットを用いたMRI呼吸同期装置の開発及び臨床応用に関する研究

respiratory gatingをおこなう装置としてわれわれが開発したエアージャケットによるrespiratory gating装置は,胸部,腹部の呼吸運動を総合的に信号化できる点に有利な点があり,臨床応用の結果, motion artifact軽減のために有用なものであることが示された.しかしながら,まだ改良すべき点として,被検者が装着するのに少し手間がかかることと,これを装着したまま撮像する際,精神的な圧迫感をもたらす可能性があることである.この点,ルーチンワークにおいいも容易にとり入れられる装置に改良する必要があり,特に重症患者に対しても簡便に適用できる装置に改良できれば良いと考えている.respiratory gatingをおこなう装置としてわれわれが開発したエアージャケットによるrespiratory gating装置は,胸部,腹部の呼吸運動を総合的に信号化できる点に有利な点があり,臨床応用の結果, motion artifact軽減のために有用なものであることが示された.しかしながら,まだ改良すべき点として,被検者が装着するのに少し手間がかかることと,これを装着したまま撮像する際,精神的な圧迫感をもたらす可能性があることである.この点,ルーチンワークにおいいも容易にとり入れられる装置に改良する必要があり,特に重症患者に対しても簡便に適用できる装置に改良できれば良いと考えている.呼吸運動の基礎的データ収集を胸壁周囲、経鼻的温度変化、局所的胸壁、腹壁圧力を検知して記録しその評価を行った。その結果、いずれにても、呼吸運動のモニタは行えるが、単一部位のセンシングでは再現性が悪く精度の高い同期は出来ないと思われた。エアージャケットに関しては8セルのバルーンを装着したものを発注中であり、それに伴う8セルデータの23チャンネルへのエンコーダー装置も検討している。基礎的センサーでの臨床MRI応用を、サーミスターセンサーによる鼻腔温度ならびにSmall air chamberによる胸壁圧力の変化を生体記録装置に入力し、さらにGyroscanの同期ソフトウェアとlinkして撮影を行った。それでは、呼吸運動に対するセンサーのラティチュードはサーミスターセンサーの方が広く、エアチャンバーでは比較的飽和が早く、実用性に関してはサーミスターの方が優れていると考えられた。しかし腹部におけるMRIでは、呼吸運動は複雑であり経鼻法のみでは、十分な同期がとりにくく、この点は今後エアージャケットによる多パラメータのデータ収集を開始予定である。尚超音波診断装置Octosonによる横隔膜Mモードの記録を試みたがリアルタイム性がきわめて悪く評価出来なかった。セクタ型のトランスデューサーによるMモード法はトランスデューサの固定が困難で今后の検訂課題となった。胸部のMR画像において、呼吸ならびに心拍によるMotion・Artifacftの軽減効果を検討するために以下の実験をおこなった。(3)空気圧センサーを用いたrespiratory triggeringのみ施行(4)cardiac triggeringとrespiratory triggeringとを併用(3)空気圧センサーを用いたrespiratory gatingのみ施行(4)cardiac triggeringとrespiratory gatingとを併用上記[1][2]の実験において、cardiac triggeringによりMotion Artifactの軽減は著明であったが、respiratory triggeringにおいても、respiratorygafingにおいても、呼吸性移動によるMotion trtifactの軽減には、ほとんど寄与しないことが判明した。それ故、胸壁、横隔膜、縦隔の動きを根本的に解明する必要性を感じ、そのsoft wareを開発中である。また、air jacketを用いたrespiratory gatingでも種々工夫は試みているが、本質的には上記実験結果と大差なく、cardiac triggeringを施行してMeasure-ments回数を増やすことが画質改善への最短距離という皮肉な結果を得ている。以后、air jacketに種々の工夫をこらしていくと同時にrespiratorygating法そのものに対する根本的な解決も検討していく予定である。
無限項を扱うプログラム変換を用いたソフトウェア検証方法の研究

本研究は,リアクティブ・システム等のソフトウェアの正当性を形式的に検証するための方法論の構築を目的とする.そのために,計算論理に基づく形式手法である論理プログラムに対するプログラム推論を用いるアプローチを採用し,次のような3つの主な研究成果を得た.(1)余論理プログラムに対するプログラム推論とそれを用いた仕様の検証法を示した.(2)その結果を拡張し,ソフトウェアの正当性検証問題であるCTL時間論理式に対するモデル検査を実現できることを示した.(3)検証に必要となるプログラムの仕様を効率的に発見するための基礎となるパターン・マイニング方法を示した.本研究では,リアクティブ・システムやソフトウェアの正当性を形式的に検証可能な検証システムのための方法論を構築することを目的とする.そのために,計算論理に基づく形式的手法である論理プログラムに対するプログラム変換技術を中核に用いる検証アプローチを採用した.研究提案者は,これまでに余論理(co-logic)プログラムに対するプログラム推論の枠組みを提案した.これにより,リアクティブ・システムの記述に必要な無限項を扱える余論理プログラムの特長を利用して,プログラム変換を用いた検証が可能であることを示した.研究計画2年目は,余論理プログラムをモデル検査問題に適用するための方法を検討した.CTLという時間論理式に対する分岐時間モデル検査を扱うために,余論理プログラムが持つ「層状化制限」制約を緩和して「局所層状化制限」という条件を与え,その意味論について考察した.その結果,CTL式を扱う弱交替オートマタを余論理プログラムで自然に表現でき,Kupfermanらのオートマタ理論に基づく最も効率のよい方法と同等な計算を行うことを示した.更に,層状化制限を満たさない余論理プログラムを扱うために,Charatonikらのホーンμ-計算が利用できることに注目して,余論理プログラムの推論方法を拡張することによりホーンμ-計算のための証明法が得られることを示した.これまでの研究から,余論理プログラムを用いた推論方法がモデル検査などのシステム検証に対して適用できて,その結果,従来のオートマタ理論によるモデル検査方法を自然に表現可能で,それに対して計算論理に基づく推論技術を適用することにより効率的な実装につながる見通しを得ることができた.この結果は,プログラム推論に基づくシステムの検証方法の開発につながると同時に,システム検証のための方法論を構築する基盤技術となることが期待される.本研究では,リアクティブ・システムの設計やソフトウェアの正当性を形式的に検証可能な検証システムのための方法論を構築することを目的とする.そのために,本研究では計算論理に基づく形式的手法を採用し,特に計算論理に基づく技術として論理プログラムに対するプログラム変換による検証技術を中核に用いるアプローチをとる.研究提案者は,先行研究で余論理(co-logic)プログラムに対するプログラム変換の枠組みを提案した.余論理プログラムでは,リアクティブ・システムを記述するために無限項を自然に扱える特長を持つことに着目し,確定余プログラムに対するプログラム変換の枠組みを示した.研究計画1年目は,この枠組みを拡張し,否定を含むプログラムにも適用可能な変換規則を与えた.この方法は,否定除去という従来のプログラム変換技法を利用したものであるが,余論理プログラムではより弱い条件の下で適用可能であることを示した.また,提案した否定除去を用いた変換規則と,従来の負リテラルに対する展開規則との比較を行った.その結果,提案方法を用いた変換により,従来の枠組みでは扱えないような変換が可能になることを示した.更に,この拡張したプログラム変換規則により,プログラム変換技術を用いたリアクティブ・システムの検証方法がより広いクラスに対して適用できることを例により示した.この結果,従来方法と比較して,より単純で従って自動化しやすく,しかも直観的に分かりやすい方法で検証が実現できる見通しを得ることができた.これまでの結果から,プログラム変換を用いたシステム検証方法をより広いクラスに対して適用するための知見を得た.これはプログラム推論に基づくシステムの検証方法の開発に貢献するだけでなく,ソフトウェア検証のためのより強力な方法論の構築に有用な基礎となることが期待される.本研究では,リアクティブ・システム等を対象としたソフトウェアの正当性を形式的に検証する検証システムのための方法論を構築することを目的とする.そのために,計算論理に基づいた形式的手法である論理プログラムに対するプログラム変換などのプログラム推論技術を中核に用いるアプローチを採用した.本研究ではこれまでに,リアクティブ・システムを記述するため無限項を扱える余論理(co-logic)プログラムを対象とし,プログラム推論とそれを用いた検証方法を示した.また,CTL時間論理式に対するモデル検査問題に対して,従来のオートマタ理論による方法を拡張余論理プログラムを用いて可能にした.更に,非層状余論理プログラムを扱うためにホーンμ-計算に注目し,余論理プログラムの推論方法を拡張した証明方法を示した.研究計画3年目は,余論理プログラムの表現力を拡張した非層状余論理プログラムの性質を検討し,従来のプログラム意味論との関係を明らかにするとともに効率的なプログラム推論方式を与えた.更に,検証するプログラムの性質(仕様)をプログラムの実行からマイニングにより発見する方法についても検討した.また,検証システムの実現については,CTL時制論理に対するモデル検査方法を拡張された余論理プログラムで表現し,余論理プログラムの証明手続きを利用したシステムの実現方法を与え,それを余論理プログラムの処理系を利用して実装した.以上から,余論理プログラムを用いた推論方法がモデル検査などのシステム検証に対して適用でき,その結果,従来方法を自然に表現可能でより効率的に実装できることが分かった.この結果は,プログラム推論に基づくシステム検証のための方法論の基礎となる点で意義がある.本研究の目的は,リアクティブ・システムなどのソフトウェアの正当性を検証する検証システムのための方法論を構築することである.

そのために,計算論理に基づく形式的手法の一つである論理プログラムに対するプログラム推論技術を用いるアプローチを採用した.本研究では,リアクティブ・システムの記述に不可欠な無限項を容易に扱える余論理(co-logic)プログラムに注目した.まず,余論理プログラムに対するプログラム推論とそれを用いた仕様の検証方法を示した.次に,ソフトウェアの正当性検証の問題としてCTL時間論理式に対するモデル検査問題を取り上げて,従来の最良なオートマタ理論による方法を,余論理プログラムを拡張した枠組みを用いて実現できることを示した.また,より一般的で記述能力の高い枠組みとして,ホーンμ-計算に注目した.そして,ホーンμ-プログラムが余論理プログラムの真の拡張であることを示し,またホーンμ-プログラムのための実際的な推論方法を与えた.更に,検証するプログラムの性質(仕様)をプログラムの実行からマイニングにより発見する方法についても検討した.研究計画の最終年度では,これまでに検討した仕様マイニングの基礎となるパターンマイニング・アルゴリズムについて詳細検討をすすめ,そのアルゴリズムを実装して動特性の解析を行った.また,検証システムの実現については,CTL時制論理に対するモデル検査方法を,余論理プログラミング技術を利用したシステムの実現方法を示し,それを余論理プログラムの処理系を利用し実装している.以上から,モデル検査などのシステム検証問題に対して余論理プログラムを用いた推論方法によるアプローチが有効で効率的な実装につながるという知見を得た.またこれは,プログラム推論に基づくシステム検証のための方法論の基礎となる点で意義がある.本研究は,リアクティブ・システム等のソフトウェアの正当性を形式的に検証するための方法論の構築を目的とする.そのために,計算論理に基づく形式手法である論理プログラムに対するプログラム推論を用いるアプローチを採用し,次のような3つの主な研究成果を得た.(1)余論理プログラムに対するプログラム推論とそれを用いた仕様の検証法を示した.(2)その結果を拡張し,ソフトウェアの正当性検証問題であるCTL時間論理式に対するモデル検査を実現できることを示した.(3)検証に必要となるプログラムの仕様を効率的に発見するための基礎となるパターン・マイニング方法を示した.
免疫チェックポイント分子に注目した劇症型心筋炎治療法の開発

心筋炎は未だ救命率の低い致死的疾患であり予防・治療法の確立は社会的ニーズが高い。一方、その臨床像は幅広く、発症や劇症化に至るメカニズムについて詳細は明らかでないため、薬物治療も確立されていないのが現状である。本研究は免疫チェックポイント分子であるPD-1(Programmed cell death 1)およびPD-L1(Programmed cell death-ligand 1)の発現が心筋炎の発症や劇症化進展に関与しているかどうかを検証することで、心筋炎に対する免疫応答を介した特異的な治療法の開発へ繋げることを目指した研究である。
デハロゲナーゼによる有機ハロゲン物質分解機構に関する蛋白工学的構造研究

地球環境汚染物質の一つである有機ハロゲン化合物を分解し無害化する酵素の開発が急がれている。本研究ではタンパク質工学的手法を用いてPseudononas sp.YL由来L-2-ハロ酸デハロゲナーゼの基質分解機構を原子レベルで明らかにする研究を行ってきた。最初に行った野生型酵素の2.0A分解能結晶構造解析では、酵素二量体の各サブユニットがα/β構造の活性コア・ドメインと二量体形成に関与する4本の逆平行αヘリックスバンドル構造のサブ・ドメインからなり、ドメイン間接触面に活性部クレフトが存在することを明らかにした。次のS175A変異体結晶を用いた反応過程で形成される複合体の立体構造解析では、分子間架橋を施した結晶を基質溶液に漬けて調製した複合体結晶を用いて2A分解能でX線結晶構造解析した処、Asp10の側鎖カルボキシル基に基質がC2-炭素で共有結合してできたエステル中間体の構造を明らかにすることができた。エステル中間体では、Asp10-Thr14の領域が活性部の方へ移動し、求核残基Asp10の側鎖カルボキシル基が回転するようにコンホメーション変化して基質のC2-炭素と共有結合している。基質は塩素が脱離しC2-炭素の絶対配置が反転してD-異性体になり、更にSer175のヒドロキシル基近傍の空間にエステル加水分解に関与すると思われる水分子が新たに見つかった。L-2-ハロアミドを基質にすると、基質由来の塩素イオンと考えられる電子密度ピークがArg41の側鎖グアニジノ基の先に現われた。このことはArg41がハロゲン原子の引き抜きに関与していることを大きく示唆している。また、基質のカルボキシル基は、Ser118の側鎖ヒドロキシル基やAsn119の主鎖アミノ基との水素結合で安定化され、基質のアルキル基は、疎水ポケットに挿入され疎水的相互作用で安定化されている事が明らかになった。地球環境汚染の原因となる有機ハロゲン化合物からハロゲンを加水分解的に脱離する脱ハロゲン化酵素の一種であるPseudomonas sp.YL由来L-2-ハロ酸デハロゲナーゼ(L-DEX YL)の反応過程で生成される複合体の立体構造決定を行った。通常は酵素反応が高速で進行し、これらの状態を結晶中に長時間トラップするのは困難である。そこで、Ser175をAlaに置換したS175A変異体を用いて反応中間体結晶を調製し、この結晶を分子間架橋を施した後に基質を含む沈殿剤溶液に漬けて複合体結晶を調製し、2Å程度の分解能でX線解析を行った。その結果、電子密度図にはAsp10側鎖のカルボキシル酵素に繋がった大きいピークとAlal75付近に小さいピークが現われた。大きいピークは、Asp10が基質のC2-炭素を求核攻撃し共有結合してできたエステル中間体の基質部分に相当する。この時、基質は、塩素が脱離してD-異性体になっている。また、小さいピークは、欠損したSerのヒドロキシル基近傍の空間に新たに入った水分子である。エステル中間体では、Asp10-Thr14の領域が活性部位の方へ移動し、求核残基Asp10の側鎖カルボキシル基が回転するようにコンホメーション変化して基質のC2-炭素を攻撃する。基質のカルボキシル基は、Ser118の側鎖ヒドロキシル基やAsn119の主鎖アミノ基との水素結合で安定化されている。

基質のアルキル基は、Tyr14、Leu45、Phe60、Lys151やTrp179で構成される疎水チャネルに挿入され、疎水的相互作用で安定化されている。以上の結果、L-DEX YLは、エステル中間体を経由するSN2(二段階求核置換反応)で脱ハロゲン化反応を触媒することが明らかとなった。地球環境汚染物質の有機ハロゲン化合物を分解する酵素であるPseudononassp.YL由来L-2-ハロ酸デハロゲナーゼの基質分解機構を原子レベルで明らかにするために、タンパク質工学的手法を用いて構造と機能の関係についで研究を行ってきた。まず野生型酵素の構造を2.0A分解能で解析し、二量体分子の各サブユニットが求核残基Asp10や活性残基の殆どを含んだα/β構造のコア・ドメインと二量体形成に関与する4本の逆平行aヘリックス構造のサブ・ドメインからなり、ドメイン間に分子表面から活性部へ繋がる溝が存在することを明らかにした。次に反応過程で形成される複合体の立体構造決定を行った。Serl75をAlaに置換したS175A変異体の結晶を調製し、分子間架橋を施した後に基質を含む沈殿剤溶液に漬けて複合体結晶とし、2人分解能でX線結晶構造解析した処、ASpl0が基質のC2-炭素を求核攻撃してできたエステル中間体の構造を明らかにすることができた。エステル中間体では、Asp10-Thrl4の領域が活性部の方へ移動し、求核残基Asp10の側鎖カルボキシル基が回転するようにコンホメーション変化して基質のC2-炭素と共有結合している。基質のカルボキシル基は、Serl18の側鎖ヒドロキシル基やAsnl19の主鎖アミノ基との水素結合で安定化されている。また、基質は塩素が脱離してD-異性体になり、Serl75のヒドロキシル基近傍の空間にエステル加水分解に関与すると思われる氷分子が新たに見つかった。更にL-2-ハロアミドを基質にすると、基質由来の塩素イオンと考えられる電子密度ピークがArg41の側鎖グアニジノ基の先に現われた。このことはArg41がハロゲン原子の引き抜きに関与していることを大きく示唆している。今後、更に酵素-基質複合体及び酵素-生成物複合体の結晶解析を遂行する。
セミクラスレートハイドレートスラリーを用いるガス吸収・分離技術に関する基礎研究

気体包接水和物を含む固液混合液を利用するガス吸収・分離技術について研究した。包接水和物を形成する分子に依存して優先的に除去可能なガス・混合液のガス吸収量が変化することを明らかにし、分離対象に応じた固液混合液の選択基準を明確化した。三種類のテトラブチルアンモニウム塩セミクラスレートハイドレートを研究対象として水素、窒素、メタン、二酸化炭素を加えた系の相平衡関係を測定し、混合ガス分離に適当なセミクラスレートハイドレートについて知見を得ることを目的とした。測定結果より、セミクラスレートハイドレートスラリーを混合ガス分離に利用する際には、ガスの分子径に応じた使い分けが必要であることを明らかにした。臭化およびフッ化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素、二酸化炭素、メタンの順に分解温度が高くなった。一方、塩化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素、メタン、二酸化炭素の順に分解温度が高くなった。メタンと二酸化炭素の分解温度の逆転は、気体を包接できる篭の種類が臭化・フッ化テトラブチルアンモニウム系と塩化テトラブチルアンモニウム系の間で異なっているためと推測される。すなわち、二酸化炭素のような、やや分子径の大きいガスを包接・分離するためには塩化テトラブチルアンモニウム系を利用すると良い。なお、窒素、水素は分子径が小さすぎるため、いずれのセミクラスレートハイドレートにも適した篭がなく包接されにくいものと推測される。臭化テトラブチルアンモニウム系とフッ化テトラブチルアンモニウム系を比較した場合、前者の方が各ガスを加えた場合の分解温度差が大きく、後者より分離性能が良くなる可能性が高い。ただし、フッ化テトラブチルアンモニウム十二酸化炭素系のみ、他の系とは異なり3.5MPaを境として加圧するほど分解温度が低下する。フッ化テトラブチルアンモニウム系では水素、窒素もあまり包接されない。したがって、3.5MPa以上の圧力条件で分離を行えばメタンを選択的に包接して分離することができるため、このような場合にはフッ化テトラブチルアンモニウム系を利用すると良い。ハロゲン化テトラブチルアンモニウムセミクラスレートハイドレートは結晶中にゲスト分子が包接されていない空隙が存在し、ここに気体分子を包接することができるため混合ガス分離媒体として利用できる。セミクラスレートハイドレートの平衡物性や結晶構造はハロゲンの種類に依存して変化する。本研究では、ガス分離媒体として利用するためには三相平衡関係およびガス包接量を測定し、セミクラスレートハイドレートの分離性能について評価する。臭化テトラブチルアンモニウム(TBAB)系では水素、窒素、二酸化炭素、メタン(二酸化炭素とメタンはほぼ等しい)の順に、塩化テトラブチルアンモニウム(TBAC)系では水素、窒素、メタン、二酸化炭素の順に、フッ化テトラブチルアンモニウム(TBAF)系では水素、二酸化炭素、窒素、メタンの順にそれぞれ三相平衡温度が上昇する。ただし、3.5MPa以上の圧力領域では、TBAF+二酸化炭素系の三相平衡温度はTBAF+水素系より低くなる。二酸化炭素とフッ素イオンが反応することでフッ化二水素が発生し、ハイドレートの生成を阻害することが原因である。ハイドレート単位体積あたりのガス包接量は、メタンについてはTBAF系、TBAC系、TBAB系の順に高くなり、二酸化炭素についてはTBAB系とTBAC系がほぼ等しくTBAF系は低い。窒素と水素の包接量はいずれの系についても、本研究の圧力範囲ではほとんど差がない。ガス包接量はTBAB系がいずれのガスについても最も高い。なお、エタンはいずれの系にも包接されなかったため、空隙径はエタンの分子径よりも小さく、エタンより大きい分子は包接されない。以上の結果より、メタンと二酸化炭素を分離する場合以外はTBAB系が、メタン+二酸化炭素ガスの場合は低圧力範囲ではTBAC系が適していると結論できる。
ものづくり実習課題「NCミニ旋盤」試作機の開発

本研究では、機械系学生が製作した実習課題「汎用ミニ旋盤」をNC化し、モータの制御技術の習得まで可能なコースへ発展させるための試作機の開発を行った。特徴は、各軸のモータを3種類の異なるものを使用し、そのコントロールを体験できるところにある。試作機では、ホール素子からのパルス出力を回転数計測に利用したいことからブラシレスDCモータを主軸に使用し、ステッピングモータをX軸に、ACサーボモータをZ軸に配置した。各モータおよびドライバ・電源は、汎用機の軸トルクをバネばかりで計測しDC24V駆動のものを選定した。汎用機の主軸と軸ハンドル部分を機械加工にて改良、取付け用部品を追加製作し、カップリングを通じて接続し変速を行なわずシャフトドライブで駆動するようにした。ACサーボモータおよびステッピングモータは、モーションコントロールボードからのパルスにより駆動・位置決めできるが、ブラシレスDCモータについては、入力電圧(0-5V)に比例した速度制御(0-2000rpm)となるため、モーションコントロールボードからのパルスを電圧(F/V)変換させる回路を自作した。電源・制御ボックスには、AC-DCコンバータ、各種モータドライバ、モーションコントロールボード用分配ターミナル、F/Vボードをボックス内に配置した。正面パネルには、電源、手動運転時用2軸(X,Z)用ジョグ、非常停止の各スイソチを取り付けた。コントロール用のソフトウエアは、VisualBasic2005により開発した。手動とNC画面をボタンクリックにて切替え、NC運転時にはテキストデータを読み取りGコード運転できるように作製した。試作による課題として、テーブルの移動量がプログラムを走らせながらデバックテストするには十分ではなく、設計時からNC化を見越した可動範囲を確保することが必要なことがわかった。現在、試作機は学内の教員および学生にデモ展示して実習課題としての意見や希望をモニタリング中である。
血液流動性からみた歩行運動の疾病予防に関する実証研究

本研究では、以下に示す主な4つの成果を得ることが出来た。第1に、4週間の歩行運動が、微小循環測定装置(MC-FAN)を用いて測定された全血通過時間によって表される血液流動性にどのような影響を与えるのかを検討した。4週間の歩行は全血通過時間を有意に改善し、赤血球数とヘマトクリット値は全血通過時間の改善に密接に関係していた。第2に、健康増進を目的とした至適運動条件を検討するため、血液流動性と食事条件を含むサーカディアンリズムの関係が調査された。朝食前の9時における全血通過時間、ヘマトクリットおよび全血にADPを添加した試料の通過時間は、他の測定値と比較して最も高い値を示した。この結果から、早朝の朝食前の運動は避けたほうがよいと思われた。第3に、運動強度とMC-FANを用いて測定された全血通過時間によって表される血液流動性との関係を検討した。自転車エルゴメーターを用いて3つの強度(高・中・低)が実施された。高強度運動では、赤血球数、白血球数、ヘモグロビン、ヘマトクリットが全血通過時間と同様な変化を示した。反対に、中強度運動、低強度運動では、すべての採血期について有意な変化が示されなかった。この結果は、高強度運動は血液流動性へ影響を及ぼすものの、中強度運動や低強度運動は有意な影響を及ぼさないことが示された。第4に、最大運動による血液流動性の変化に及ぼす因子の検討を行った。MC-FANを用いて赤血球浮遊液および白血球浮遊液の試料通過時間によって、血球の流動性の評価を行った。白血球浮遊液通過時間は、依存していた。赤血球浮遊液通過時間は、ヘマトクリットに依存していた。最大運動による血液流動性の変化に及ぼす因子として、赤血球および白血球の流動性の変化よりも血球数の変化の影響が大きいことが考えられた。第2に,日本ヘモレオロジー学会誌へ原著論文(資料2)「健康増進を目的とした至適運動条件の基礎的検討-血液流動性のサーカディアンリズムに着目して-」を発表したことである.これは,健康増進のための運動実施方法として,1日の中でより適切で安全な運動実施のためのタイミングを検討するため,サーカディアンリズムと血液流動性の関係を検討したものである.血液流動性の指標である全血通過時間は,起床後の朝食前では最大値を示し,その後順次低下することが示された.この結果から,早朝の朝食前の運動実施には注意が必要であり,健康増進を目的として運動を行う場合,朝食後や午後に運動を行うことが推奨されるということが示された.本年度の研究実績は,まず第1にThe 24th European Conference on Microcirculation (ECM)において「The influence of exercise on hemorheology」という演題で口頭発表を行ったことである(資料1).これは,先行研究などでは、身体運動を行った場合その種類や強度にかかわらず、運動実施後の血液流動性が低下するとの報告があった。当該発表では、運動強度を低・中・高の3種類設定し実施したところ、低・中強度では運動後に運動前と比較し有意な変化が認められなかった。これは、先行研究とは異なる結果であり運動の方法によっては、運動の実施が必ずしも血液流動性を低下させるものではないことを示した。

さらに,同研究に用いた測定装置(日本で新たに開発されたMC-FAN)が,血液流動性を評価する方法として有用であることも国際学会の場で示すことができた.第2に,日本ヘモレオロジー学会誌9巻2号へ原著論文(資料2)「最大運動の血液流動性に及ぼす急性効果第2報-血液流動性の変化に影響を与える因子の検討-」を発表したことである,これは,最大運動による血液流動性の変化に及ぼす要因について検討したものである.MCFANに用いた赤血球浮遊液および白血球浮遊液の試料通過時間によって、赤血球および白血球の流動性の評価を行った.その結果、最大運動による血液流動性の変化に及ぼす因子として,赤血球および白血球の流動性の変化よりも血球数の変化の影響が大きいことが考えられた。