hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
周術期炎症管理における新規診断・治療戦略の開発：レドックスバイオロジーの臨床応用

このとき活性酸素種(ROS)の発生はほとんど認められず,ROSの産生を促す薬剤はTMX1の酸化還元状態に影響を与えなかったことから,酸化型へのシフトはROSによる酸化的ダメージによるものではないと考えられた。また小胞体ストレスによるTMX1の酸化型への変換と並行し細胞内グルタチオン(GSH)濃度の低下が認められ,GSHの合成阻害によりTMX1の酸化が促進された。TMX1の酸化シフトは可逆的反応であり、小胞体ストレスからの回復期において,GSHレベルの上昇とともにTMX1の速やかな還元型への変換が誘導された。炎症等のストレス環境下においては酸化還元(レドックス)バランスの撹乱が原因となり,代謝異常や細胞死など病態増悪につながることが報告されている。従ってタンパク質の酸化還元状態の変動を知ることは,各々の分子の機能のみならず細胞のコンディションを反映する指標として我々に有用な情報を与えてくれる。活性酸素種の過剰産生による生体分子の非可逆的な酸化修飾は、酵素活性の消失や細胞死を招く。一方、レドックス状態の変化は生体シグナルとしても機能しており、分子の機能や安定性のみならず細胞応答の制御に重要や役割を果たす。本年度は低分子抗酸化物質のレベルおよび酸化還元酵素のレドックス状態に着目し、それらがストレス応答の早期にレドックスバランスの変調を示す指標として機能することを示した。本成果を契機として炎症・ストレスシグナルの消長に関わる細胞内レドックス環境維持機構の詳細について更なる研究の進展が見込まれる。炎症や代謝異常が引き起こす細胞内酸化還元(レドックス)バランスの撹乱が原因となり、様々な疾患の発症や病態増悪につながることが知られている。酸化ストレスに対する防御や生体の恒常性維持において重要な役割を果たすレドックスタンパク質チオレドキシンやその関連分子に着目し、炎症等のストレス環境下での挙動、および炎症応答におけるレドックス制御の分子機構を明らかにすることが本研究の目的である。ストレスマーカーとしての血中チオレドキシンの有用性を明らかにするため、ELISA法に代わる定量法の確立を試みた。液相での免疫反応と化学発光を組み合わせた自動分析装置を活用し、検体取得から数分以内にチオレドキシン濃度の測定が可能となった。またタンパク質の定量と平行して、チオレドキシンの酵素活性を評価するシステムを構築した。蛍光標識されたインスリンを基質として、還元に伴う蛍光シグナルの変化をモニタリングすることにより、従来の吸光度測定と比較して感度の大幅な向上が認められた。これらの高感度計測システムは、生体サンプルを用いた測定においてしばしば問題となる夾雑物質による反応阻害や感度低下の問題を解決する有効な手段となることが期待された。またチオレドキシン関連分子の活性中心を構成するシステイン残基の酸化還元状態を解析することにより、炎症等のストレス環境下における酵素活性の変動、細胞内レドックスバランス維持機構に関する知見を得た。炎症による細胞障害や代謝制御異常と関連の深い小胞体ストレス環境下では、小胞体へのタンパク質の蓄積によりレドックスバランスの撹乱が引き起こされ、小胞体膜上に存在するチオレドキシン関連分子TMX1が酸化型に変換されることを見出した。
経験知を補うデータ選択・計測による貧弱な計算資源の利用活性化

貧弱な計算資源を持つ研究者の活動を支援するため,申請課題では経験知を補う2つの解決策を提案する.経験知を補うデータ選択は既に計測・取得した良質・悪質なデータを含む大量のデータから少量の良質なデータを選択する.一方で,経験知を補うデータ計測はこれから対象物体の計測を行う状況を想定している.計測対象の特徴・性質を考慮しながら少量の良質なデータを計測する.計測・撮影者が人間であれば次にデータを計測すべき位置・姿勢などを計測者に指示し,ロボット・ドローンであればロボット・ドローンの位置・姿勢を制御することになる.貧弱な計算資源を持つ研究者の活動を支援するため,申請課題では経験知を補う2つの解決策を提案する.経験知を補うデータ選択は既に計測・取得した良質・悪質なデータを含む大量のデータから少量の良質なデータを選択する.一方で,経験知を補うデータ計測はこれから対象物体の計測を行う状況を想定している.計測対象の特徴・性質を考慮しながら少量の良質なデータを計測する.計測・撮影者が人間であれば次にデータを計測すべき位置・姿勢などを計測者に指示し,ロボット・ドローンであればロボット・ドローンの位置・姿勢を制御することになる.
基本高水の不確かさの評価とそのUngauged Basinへの適用

治水計画の基準となる河川流量を求める場合、わが国では、降雨の確率規模を設定していくつかの降雨パターンを想定し、流出モデルを用いて対象地点の河川流量を求めるという手順をとる。このとき、入力となる降雨は、ある確率規模を定めたとはいってもその時空間パターンには無数のバリエーションがある。また流出モデルも完全なものではない。したがって予測される河川流量には多くの不確かさが含まれる。基本高水はこの予測の不確かさを把握し総合的な判断のもとに決定される。したがって、予測の不確かさを定量化し、不確かさが発生する構造を明らかにすることが重要である。予測値と共にその予測値の不確かさを定量的に示すことができれば、治水計画を立案する上で有効な判断材料を提供することになる。河川流量の予測の不確かさは、主として1)入力となる降雨が不確かであること、2)流出モデルの構造が実際の現象を十分に再現しきれないこと、3)流出モデルのパラメータの同定が不十分であること、から発生する。これらは基本的には観測データが十分に得られないことが原因であるが、洪水を対象とする場合、100年に1回といった極めて発生頻度の低い現象が対象となるため、すべての流域でデータを蓄積して問題を解決しようとするのは現実的ではない。ある流域で観測されたデータをもとに観測が不十分な流域での水文量を推定する手法を開発し、その推定量の不確かさを定量的に示すこと、またその不確かさができるだけ小さくなる手法を追求することが現実的な方法である。そこで本研究では1)降雨観測が不十分な流域における確率降雨量の推定手法の開発、2)降雨の極値特性を反映する降雨の時系列データ発生手法の開発、3)不確かさを指標とした流出モデルの性能評価と分布型流出モデルの不確かさの構造分析、を実施した。平成18年度は、以下の二つの研究項目を実施した。1.中小河川流域を対象とする広域分布型流出モデルの不確かさの評価本研究グループが開発した物理分布型モデルのモデルパラメータの取り得る範囲を既往洪水を用いて検証し、自然状態のモデルとしての予測システムの不確かさを分析した。特に、平成17年の大洪水データを用いた九州耳川流域の分析を通じて、分布物理モデルが既往の集中型モデルと比較して予測能力が高いことを予測の不確かさの観点から明らかにした。ただし、異なるモデルパラメータの組み合わせが同じ予測結果を出力するequifinalityの問題が発生することも明らかとなった。2.降雨の時間分布模擬発生手法の開発およびIDFA曲線の構築に関する検討降水量の時間・空間分布が異なれば、流域平均雨量が同じでも流出量、特にピーク洪水流量は大きく異なる。実際、平成16年洪水では極めて短時間に局所的な豪雨が発生し、従来の2日雨量を対象とする確率評価では、降水の発生確率と流量の発生確率とが対応しないという問題点が発生した。これに対応するために、ノイマン・スコット型の降雨時系列発生手法を改良し、T年確率水文量の再現性を考慮した降雨時系列生成手法の開発を試みた。また、特に中小河川流域における観測データの不十分性を考慮し、長期間のデータ集積が期待できる日降水量データのみを用いて、より高時間分解能の確率水文量を推定する確率降雨のダウンスケーリング手法のわが国への適用性を検討した。さらに、IDFA曲線(降雨強度・期間・頻度・領域サイズ曲線)の一般化・地域総合化手法を目指すために、確率降雨の時空間スケーリング特性を分析した。水工計画の基本量である基本

高水の不確かさを評価し、水文観測が不十分な流域(Ungauged Basin)での水文予測の不確かさを理解するためには、水文モデル(構造、パラメータ同定)の不十分さによる水文予測の不確かさ、水文モデルへの入力となる降雨の不確かさを理解する必要がある。また、水文観測が不十分な流域への適用を図るためには、入力となる降雨の確率・統計的なシミュレーション手法の開発が必要となる。本研究では、水文モデルの不確かさを理解するために、地形情報を組み込んだ分布型流出予測モデルを用い、降雨の時空間起源に応じたハイドログラフの成分分離手法を適用して、異なるモデルパラメータを用いた場合のモデル内部の振る舞いを分析した。その結果、流域下端では同じ計算流量であっても、異なるモデルパラメータ値の組み合わせによってモデル内部の振る舞いは異なることがあり得るというequifinalityの問題を改めて認識した。一方で、空間分解能の高い詳細な分布型流出モデルにおけるパラメータ値は、スケール効果が取り除かれるためにモデル分解能(構造)への依存性が小さく、予測の不確かさが小さいことが分かった。次に、観測の不十分な流域での基本高水を算定する基礎として、降雨時系列データのシミュレーション手法を検討した。基本高水を考える上では、特に降雨の極値特性を再現することができるような降雨シミュレーション手法が重要となる。このためにノイマン・スコット型の降雨時系列発生手法を改良し、発生した時系列によるT年確率水文量が観測データから得られたT年確率水文量と対応するような降雨時系列生成手法を開発した。さらにUngauged Basinを対象とするために、時間・空間的なスケーリング手法を用いたIDF曲線(降雨強度・降雨期間・頻度分布曲線)のダウンスケーリング手法と地域総合化手法を検討した。
新規Ｄ－セリンシグナリングを介したシナプス可塑性および記憶・学習制御機構の解明

本研究では、発達期小脳に豊富に存在するD-セリンの生理的役割について追究した。その結果、D-セリンは神経活動依存的にグリア細胞から放出され、神経細胞に発現するデルタ2型グルタミン酸受容体と結合することにより、記憶・学習の分子基盤とされるシナプス可塑性を制御することがわかった。興味深いことに、デルタ2受容体は細胞内最C末端領域で結合するチロシン脱リン酸化酵素PTPMEGを介してシナプス可塑性を調節していることが示唆された。したがって、本研究で見出された新規D-セリンシグナリングは、グリアーニューロン相互作用の理解を深める上で有益な知見を与えうるものと期待される。アミノ酸は、DNA・タンパク質と共に根元的に生命活動を担う重要な分子である。アミノ酸には、光学活性の違いからL体とD体が存在し、我々の生体を構成するアミノ酸のほとんどがL体として機能している。しかし、近年の分析技術の進展に伴い、D体も生体内に存在することが分かり、中でも、脳内に豊富に存在していることが明らかになってきた。そこで本研究は、脳内に豊富に存在するD-アミノ酸のひとつ、D-セリンのシナプス機能および記憶・学習過程への関与について、その理解を大幅に進めることをねらいとし、研究代表者らが発達期小脳において見出した、シナプス可塑性(シナプス伝達効率の可塑的変化)と運動記憶・学習を制御する新しいD-セリンシグナリング(Dセリン→デルタ2受容体シグナリング)の分子機構と制御様式について追究することにした。まず、小脳シナプス可塑性のひとつである長期抑圧現象(long-torm depression;LTD)を制御するD-セリン→デルタ2受容体シグナリングに関わる分子を明らかにするため、デルタ2受容体の細胞内領域に結合するチロシン脱リン酸化酵素prPMEGの発現を欠く遺伝子欠損動物においてD-セリン依存性LTD)記録を行ったところ、デルタ2受容体欠損マウスと同様、LTDは認められなかった。すなわち、LTDを制御するD-セリン→デルタ2受容体シグナリングにPTPMEGが寄与している可能性が示唆された。次にPTPMEGの基質について解析を行った結果、シナプス伝達機能に関与するいくつかのタンパク質を同定することに成功した。今後、PTPMEGによって修飾されるタンパク質の機能変化および局在変化を観察し、LTDとの関連性について解析を進めていきたい。D-セリンは、脳内に豊富に存在するD型アミノ酸のひとつである。研究代表者らは近年、発達期小脳において、D-セリンがデルタ2型グルタミン酸受容体(デルタ2受容体)に結合し、記憶・学習の分子基盤とされるシナプス可塑性を調節することを見出した。そこで本研究では、この新規D-セリンシグナリングについて解析を進めることにした。まず、シナプス可塑性を制御するデルタ2受容体の下流機構を明らかにするため、デルタ2受容体との結合が知られているチロシン脱リン酸化酵素(PTPMEG)のKOマウスを用い、シナプス可塑性記録を行った。すると、このKOマウスではシナプス可塑性が障害されていた。次に、PTPMEGの基質を生化学的に追究した結果、シナプス可塑性の実行系を担うAMPA受容体が同定された。また、驚くべきことに、PTPMEGによるAMPA受容体の脱リン酸化修飾を阻害すると、野生型マウス標本においてもシナプス可塑性が阻害されることが分かった。すなわち、デルタ2受容体は、PTPMEGと結合することで小脳シナプス可塑性を促す「ゲートキーパー」として働いていることが示唆された(Kohda*, Kakegawa*et al., PNAS, 2013;*共同筆頭著者)。次に、シナプス可塑性を伴うAMPA受容体の動態変化を追究した。その結果、AMPA受容体は、細胞内タンパク質であるStargazinとアダプタープロテイン(AP2 or AP3)と神経活動依存的に3者複合体を形成し、この結合様式の変化がシナプス可塑性につながるAMPA受容体のダイナミックな動態をもたらすことが分かった(Matsuda, Kakegawa et al., Nat Commun, 2014)。今後、シナプス可塑性を伴う上記動態および分子機構がD-セリンによって調節され得るかについて検討していきたい。アミノ酸は、我々の生命活動を担う重要な分子であり、生体を構成するアミノ酸のほとんどがL型アミノ酸(L-アミノ酸)として機能している。しかし、近年になって、L-アミノ酸の光学異性体であるD型アミノ酸(D-アミノ酸)も生体内に存在することが分かり、中でも、脳内に豊富に存在していることが明らかになってきた。そこで本研究は、脳内に存在するD-アミノ酸のひとつ、D-セリンに着目し、シナプス機能および記憶・学習過程におけるD-アミノ酸の関与についてその理解を深めることにした。

具体的には、研究代表者らが見出した、発達期小脳におけるシナプス可塑性(シナプス伝達効率の可塑的変化)と運動記憶・学習を制御する新しいD-セリン→デルタ2受容体シグナリングについて解析を進めた。まず、小脳シナプス可塑性を制御するデルタ2受容体の分子機構を明らかにするため、デルタ2受容体細胞内最C末端領域を欠く変異型デルタ2受容体を発現させた変異マウスおよびデルタ2受容体最C末端領域に結合するチロシン脱リン酸化酵素(PTPMEG)の発現を欠く遺伝子欠損マウスよりシナプス可塑性記録を行うと、両マウスにおいてその障害が認められた。次に、PTPMEGの基質となりうる分子群を生化学的に追究すると、そのひとつとしてシナプス可塑性の実行系に働くAMPA受容体が同定された。また、興味深いことに、PTPMEGによるAMPA受容体の脱リン酸化修飾を阻害すると、野生型マウス標本においてもシナプス可塑性が顕著に阻害されることがわかった。これらの結果から、デルタ2受容体は、PTPMEGの活性/局在を制御することで小脳シナプス可塑性誘導を促す「ゲートキーパー」として働いていることが示唆された。今後、この分子シグナリングがD-セリン→デルタ2結合により促進されるか否かについて解析を進めていきたい。平成23年度は、D-セリン→デルタ2受容体シグナリングの分子メカニズムの解明を大きな目標とし、電気生理学・生化学的手法を用いて研究を進めてきた。その結果、上記シグナリングを担ういくつかの候補分子の同定に成功した。中でも、そのひとつであるPTPMEGの発現を欠く遺伝子欠損マウスでは、D-セリン依存性小脳HDが誘導されないことから、PTPMEGが上記シグナリングに寄与しうることが示唆された。したがって、本研究課題の研究目標の解明にむけて、現段階においておおむね順調に進展していると言える。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、平成23年度に引き続き、D-セリン→デルタ2受容体シグナリングの分子メカニズムの解明を大きな目標とし、電気生理学・生化学的手法を用いて研究を進めてきた。その結果として、デルタ2受容体が関わるシナプス可塑性制御機構の一端を見出すことに成功した(Kohda*, Kakegawa*et al., PNAS, 2013;*共同筆頭著者)。これまでに得られた所見は、本研究課題の最終目標達成のための重要な情報となり、今後本研究を進める上で大きな足がかりになり得るものと確信している。当初の予定通り、シナプス可塑性および運動記憶・学習を担う新規D-セリン→デルタ2受容体シグナリングの【課題1】分子機構の解明と【課題2】制御方法の確立を大きな目標とし、本年度も、昨年度に引き続き、【課題1】に着手する。具体的には、これまでの実験で得られた候補分子に着目し、これら分子を人為的に阻害・制御した際の影響を、電気生理学実験・蛍光イメージング・小脳運動学習課題により評価する。また、今年度は、昨年度の分子・細胞レベルでの観察に加え、個体レベルでの事象(小脳依存性運動記憶学習)への関与について観察することにより、D-セリン→デルタ2受容体シグナリングのメカニズムをより多角的に追究していく。
歯周病原因菌による血管内皮細胞の細胞死と骨吸収抑制因子による細胞死抑制機構の解明

【目的】近年、疫学的な調査から歯周病が心疾患のリスクファクターであることが指摘されるようになり、特に血管壁に対する為害作用が注目されている。歯周病原因細菌であるPorphyromonas gingivalisの産生するGingipainの病因作用の一つに、カドヘリンなどの細胞接着因子を分解し、歯肉細胞や血管内皮細胞などの足場依存性細胞の付着喪失による特異的な細胞死(アノイキス)を導くことがある。我々は骨吸収抑制因子Osteoprotegerin(OPG)がこれらアノイキスを抑制することを見いだした。この研究の目的はOPGにおける血管内皮細胞のアノイキス抑制の機序を明らかにすることである。【結果および考察】OPGを添加した細胞群は、非添加群に比較してOPG濃度依存的に細胞の増殖が認められた。さらにavβ3およびαvβ5の抗体をそれぞれ単独で処理した場合、細胞の増殖の抑制は認められなかった。しかしavβ3とavβ5の両抗体を同時に処理した場合、OPGによる細胞の増殖が抗体により有意に抑制された。【結論】これらの結果より、OPGの血管内皮への作用にはavβ3とavβ5の両方が関与していることが示された。これらのインテグリンは血管内皮細胞の抗アポトーシス作用に重要な役割をはたすことから、OPGがこれらインテグリンの発現増加を介してアノイキスを抑制している可能性が示唆された。歯周病原因細菌であるPorphyromonas gingivalisの産生するgingipainはP.gingivalisの産生する総プロテアーゼ活性の85%以上を占めている。Gingipainの病因作用の一つに、カドヘリンなどの細胞接着因子を分解し、歯肉細胞や血管内皮細胞などの足場依存性細胞の付着喪失による特異的な細胞死(アノイキス)を導くことがある。我々は骨吸収抑制因子osteoprotegerin(OPG)がこれらアノイキスを抑制することを見いだした。さらにvitronectinをコートしたinsertにおいてOPG濃度依存的に細胞遊走の亢進が認められたが、fibronectinにおいては遊走能亢進の濃度依存性は認められなかった。血管内皮細胞に発現しているvitronectin特異的インテグリンはαvβ3とαvβ5である。よって、αvβ3とαvβ5の抗体で15分処理した後、細胞遊走実験を行った。その結果、αvβ3特異的に細胞の遊走能の亢進が認められた。【結論】これらの結果より、OPGは血管内皮細胞の増殖、遊走の重要な刺激因子であることが示された。αvβ3は血管内皮細胞の抗アポトーシス作用に重要な役割をはたすことから、OPGがこれらインテグリンの発現増加を介してアノイキスを抑制している可能性が示唆された。Gingipainの病因作用の一つに、細胞接着因子を分解し、足場依存性細胞の付着喪失による特異的な細胞死(アノイキス)を導くことがある。

【方法】前年度の結果から、血管内皮細胞のOPGによる細胞遊走能の亢進はインテグリンαvβ3が関与していることが示唆されている。そこで、細胞の遊走および増殖に重要な役割を果たすαvβ3とαvβ5を特異的抗体で処理し、OPGを500ng/mlの濃度で添加したのちヒト微小血管内皮細胞(HMVEC)の増殖と伸展を観察した。さらにOPGを500ng/mlの灘で添加した無血清培地にてHMVECを4時間培養し、細胞遊走および増殖で重要な役割を果たすことが知られているERKの発現とリン酸化について検討した。【結果および考察】OPGを添加した細胞群は、非添加群に比較してOPG濃度依存的に細胞の増殖が認められた。さらにαvβ3およびαvβ5の抗体をそれぞれ単独で処理した場合、細胞の増殖の抑制は認められなかった。しかし、αvβ3とαvβ5の両抗体を同時に処理した場合、OPGによる細胞の増殖が抗体により有意に抑制された。また、OPGを添加した細胞群では、非添加群に比較してERKのリン酸化の亢進が認められた。【結論】これらの結果より、OPGの血管内皮への作用にはαvβ3とαvβ5の両方が関与しており、その作用はERKのリン酸化が関与していることが示された。これらのインテグリンおよびシグナルは血管内皮細胞の抗アポトーシス作用に重要な役割をはたすことから、OPGがこれらインテグリンの発現増加を介してアノイキスを抑制している可能性が示唆された。
深紫外LEDによる光電離を利用したナノ粒子推進剤マイクロスラスタの研究

深紫外光を用いた粉体粒子の帯電実験を行った.まず付着力による粒子の塊化を防ぐために超音波篩を用いた粉体供給システムを開発した.次に自由落下する粒子に深紫外光を照射し電場をかけることで粒子の飛距離から帯電量を見積もった.その結果,粒子の帯電・加速には成功したが帯電量は理論値より二桁程度低い値となった.正極側にも粒子が移動していることからこの結果は粒子供給時に摩擦により発生する静電気の影響だと考えられる.本年度はまず光源である深紫外LEDの発光スペクトルを真空紫外分光器(測定領域100nm-200nm)及びCCD型分光器(測定領域:200nm-1100nm)により測定した.次にこのスペクトル強度分布及び推進剤である二種類の炭素粒子(中心粒径5um, 50um)の粒子径分布(仕様値)を考慮することで平均帯電量を理論的に推定した.その結果,帯電量はそれぞれ4.5×10-17C,4.5×10-16Cとなり,23V,2.3kVの電圧を印加すれば重力と釣り合うことがわかった.以上の結果を用いて帯電量測定装置を開発した.実験系は上下に印加電極を用いて下部電極をグラウンドとした.炭素粒子は下部電極と導通しないようにテフロンの板上に散布した.粒子の観察は別途可視光源及び高速カメラを用いて可視化することで行った.高速カメラは露光時間100um,フレームレート4.7kfpsであり,空間分解能は5umの粒子が撮影できるように光学レンズを用いて0.83um/pixcelに設定して実験を行った.本年度は高圧電源の故障により,中心粒径5umの炭素粒子に対し最大50Vの電圧を印加して実験を行った.その結果,粒子は浮上しなかったものの23Vを超えると粒子群の形状が変化し,陽極方向に対し鋭い突起が生じることがわかった.粒子径が小さい場合,付着力が無視できずその大きさを概算したところ830V程度の印加電場に相当することがわかった.ただし,付着力の要因であるファンデルワールス力や静電気力は帯電の影響を大きく受けると推察されるため,今後高圧電源を用いてこの要因の影響を評価する必要がある.本年度は高圧電源装置の故障により十分な作動条件での実験は行えず,帯電量の推定までにはいたらなかったものの,基本的な測定装置は完成している.高圧電源は既に修理済であるため今後の実験計画に支障はない.本年度は前年度用いた深紫外LEDよりより短波長であり帯電量の増加が期待できる重水素ランプを用いて帯電実験を行った.実験には直径50 umの炭素粒子を用い,付着力による塊化を防ぐために超音波篩を用いた粉体フィーダを新たに開発した.供給量は3.2 mg/sであり,印加した電極板間中央(間隔20 mm)にむけて自由落下させ,電極間で電場により受ける力を粒子の移動距離から逆算し,帯電量を見積もった.その結果,印加電圧1.0 kV,1.5 kVに対し平均帯電量は6.0-7.0×10-19 C,最大帯電量は3.6×10-18 C(全体の0.66%)であった.これは理論的な帯電量である4.0×10-15 Cに比べ2桁以上低い値である.この原因として静電気と再結合の効果が考えられる.光電離により粒子は正に帯電するはずであるが,実験では正電極板に一部の粒子が付着した.これは供給時の摩擦により静電気が発生し,負に帯電した粒子が電場により移動した.実際,深紫外光を照射せず電場を印加した場合,粒子は全体的に正電極側に移動している.従って,静電気による帯電の分,光電離の効果が低下していると考えられる.次に再結合に関して,粒子が深紫外光を通過する際,初期配置や電場による移動のため他の粒子に光が遮られ再結合する時間帯が存在すると考えられる.その結果,実効的な加速時間が減少し帯電量が過小見積もりされると考えられる.以上の結果から摩擦による帯電を防ぎかつ高効率に光を照射するためには粒子をテープなどによりシート状に供給する装置が有効であると考えられる.深紫外光を用いた粉体粒子の帯電実験を行った.まず付着力による粒子の塊化を防ぐために超音波篩を用いた粉体供給システムを開発した.次に自由落下する粒子に深紫外光を照射し電場をかけることで粒子の飛距離から帯電量を見積もった.その結果,粒子の帯電・加速には成功したが帯電量は理論値より二桁程度低い値となった.正極側にも粒子が移動していることからこの結果は粒子供給時に摩擦により発生する静電気の影響だと考えられる.次年度はまず帯電量測定を行い,理論の検証を行った上で推力発生の確認及びその性能評価を行う.基本構造は帯電量測定装置と同じであり,陽極をグリッドに変更するだけである.推力測定はまず,飛翔した粉体の飛距離分布測定により概算値を求め,これより必要な推力測定分解能を決定し,振り子式スラストスタンドを作成する.また可視化による流速測定により比推力の概算測定を行う.以上により,マイクロスラスタとしての性能評価を行う.航空宇宙
生体高分子ポリリン酸が間葉系幹細胞の分化に及ぼす効果

本研究では,ヒト間葉系幹細胞に対するポリリン酸の効果を検索するため,ヒト骨髄および脂肪由来間葉系幹細胞とsiRNAを用いて骨芽細胞への分化を評価した.その結果,ポリリン酸添加により, MMP-13遺伝子とタンパク質発現および酵素活性が認められた.さらに,骨芽細胞分化マーカーの発現ならびに石灰化の亢進が認められ, MMP-13 siRNA処理により,分化マーカーの発現抑制が確認された.本研究により,ポリリン酸はヒト間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化を誘導し,その分化機構はMMP-13によって制御されることを明示した.生体高分子ポリリン酸が間葉系幹細胞の分化に及ぼす効果を検討するにあたり、まずその基礎的知見を得るため被検細胞を当初計画のヒト間葉系幹細胞に代えて、人工性多能性幹細胞(iPS細胞)から誘導した高純度象牙芽細胞(iPS-OD)を使用し、創傷治癒促進や骨再生能が注目されている中鎖分割ポリリン酸を自家調製してiPS-ODに作用させ、iPS-ODの増殖と分化に及ぼす効果について検討し、以下の結果を得た。1.ポリリン酸の調製:ポリリン酸ナトリウム(太平化学産業)を原材料として、エタノール沈殿法を用いて、鎖長65の分割ポリリン酸(Poly-P65)を調製した。3.Real time-PCR法による分化マーカー遺伝子発現の検索:0.1mMのPoly-P65添加における細胞外マトリックス形成の分化マーカーであるマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-3とそのインヒビターであるTIMP-1、-2、-3の遺伝子発現について検索を行った結果、コントロールと比較して0.1mMのPoly-P65添加群に統計学的有意なMMP-3の遺伝子発現が観察された。一方、TIMPsの恒常的な遺伝子発現を見出したが、Poly-P65による発現変動は観察されなかった。0.1 mM Poly-P65添加後、7日間培養でhBM-MSCの骨芽細胞分化マーカー(Osteocalcin, Osteopontin)の遺伝子とタンパク質発現が統計的有意に認められたが、象牙芽細胞分化マーカーのDMP-1、DSPPの発現亢進は見出せなかった。一方、石灰化マーカーであるアルカリホスファターゼ活性ならびにアリザリンレッド染色の上昇は認められなかった。さらにマトリックスメタロプロテアーゼ(MMPs)について検討した結果、hBM-MSCに0.1 mM Poly-P65を添加し、1, 3, 5および7日間反応させたところ、hBM-MSCにはMMP-3, -13の遺伝子とタンパク質発現がみられた。また内因性のMMP阻害因子であるTIMP-1, -2の遺伝子およびタンパク質発現がみられた。MMP-13の酵素活性は、添加3日目から統計的有意な上昇を認めた一方、MMP-3活性はコントロールとほぼ同値であった。鎖長65の分割ポリリン酸(Poly-P65)がヒト骨髄由来間葉系幹細胞の増殖と分化に影響を及ぼすことがわかった。この基礎的知見は、今後、他の間葉系幹細胞の分化に及ぼす効果を検索していくうえで非常に有用である。1. Poly-P65のhAT-MSC増殖における至適濃度:Poly-P65を所定濃度(0.05, 0.1, 0.2, 0.5 mM)でhAT-MSCに添加して24時間作用後,細胞増殖活性を測定した結果, 0.2mM Poly-P65添加群において,統計学的有意な細胞増殖が観察された.2. hAT-MSCの骨芽細胞分化マーカー遺伝子発現に対するPoly-P65の効果:0.2 mM Poly-P65添加後7日間培養で,hAT-MSCの骨芽細胞分化マーカーの遺伝子とタンパク質の発現が統計的有意に認められ,石灰化マーカーであるアルカリホスファターゼ活性ならびにアリザリンレッド染色度の上昇も認められた.さらに,今回新たにマトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)-13についても検索した結果,0.2 mM Poly-P65はhAT-MSCのMMP-13遺伝子とタンパク質発現を誘導し,また酵素活性の統計的有意な上昇が認められた.3. Poly-P65の抗菌作用:大腸菌およびPorphyromonas gingivalisを用い,ディスク法によりPoly-P65の抗菌作用について検索した結果,ヒト間葉系幹細胞において細胞増殖能と骨芽細胞分化能を示した0.1/0.2mM Poly-P65では,抗菌作用が認められなかった.本研究では,ヒト間葉系幹細胞に対するポリリン酸の効果を検索するため,ヒト骨髄および脂肪由来間葉系幹細胞とsiRNAを用いて骨芽細胞への分化を評価した.その結果,ポリリン酸添加により, MMP-13遺伝子とタンパク質発現および酵素活性が認められた.さらに,骨芽細胞分化マーカーの発現ならびに石灰化の亢進が認められ, MMP-13 siRNA処理により,分化マーカーの発現抑制が確認された.本研究により,ポリリン酸はヒト間葉系幹細胞の骨芽細胞への分化を誘導し,その分化機構はMMP-13によって制御されることを明示した.鎖長65の分割ポリリン酸(Poly-P65)がiPS細胞由来高純度象牙芽細胞iPS-ODの増殖と分化に影響を及ぼすことがわかった。この基礎的知見は、今後Poly-P65がヒト間葉系幹細胞の分化に及ぼす効果を検索していくうえで非常に有用である。平成28年度は、被検細胞としてヒト脂肪組織由来の間葉系幹細胞を用いて、本年度と同様の検索を当初の研究計画通りに行っていく。

保存治療系歯学平成27年度は、引き続きiPS細胞由来高純度象牙芽細胞iPS-ODを用いて、Poly-P65添加による新たな分化マーカーの遺伝子発現(ALPase、DSPP)およびタンパク産生(MMP-3、TIMP-1、-2、-3、ALPase、DSPP)の検索を行うとともに、分化マーカーの酵素活性を測定する。その結果をふまえて、平成27年度以降は、ヒト間葉系幹細胞を用いて、同様の検索を当初の研究計画通りに行っていく。学会発表が日本国内のみで、当初計画していた海外の国際学会における研究発表を行わなかったため、旅費の一部が未使用になった。学会参加(大阪)および学会発表(横浜)が近距離であったため、旅費の一部が未使用となった。国際学会での研究発表を目指す。さらに、ヒト脂肪組織由来の間葉系幹細胞を新規購入して、本年度と同様の実験系を用いて、追加の検討を進める予定である。未使用の旅費については、海外での研究発表などを予定する。
岡山孤児院の養護実践の質的内容と同院の実践の日本社会への影響に関する研究

2008年度から2012年度までの5年間の研究を通してまとめた論文は20編である。その論文の内訳は、岡山孤児院の里預制に関する内容を分析した論文が11編、同院の明治40年代の音楽活動写真隊の活動内容を明らかにした論文が2編、同院の茶臼原農村づくりと農場学校設立前後の内容を解明した論文が3編、同院の大阪事務所の開設から財団法人石井記念愛染園の設立および同園設立前後の財政内容をまとめた論文が2編で、さらに、岡山孤児院が2つの災害で収容した貧孤児の内容と特徴を明らかにした論文が2編である。本研究は、これまでの一連の研究成果を前提に、未解明の研究課題である岡山孤児院の養護実践の質的内容と同院の実践の日本社会への影響を中心に分析する。特に、里預制や茶臼原農村づくりの歴史的意義、個々の職員の役割や出身者の成長過程、写真資料の内容分析、音楽幻燈(活動写真)隊や賛助員の全国的ネットワーク化の社会的役割、さらに岡山孤児院の実践の慈善事業(社会事業)への影響を解明していくことにする。1、石井記念友愛社の「石井十次資料館」での資料調査を実施8月23日から9月1日まで他の研究者と「石井十次資料館」所蔵の文献資料や写真資料の調査を実施し、写真資料については、写真の内容別分類と目録化の作業を実施し、1500件以上をまとめた。文献資料も目録化が最終段階に入り、今後は、文献資料の目録と写真資料の目録の完成に向けて作業を進めることになる。2、『岡山孤児院日誌』より里預制関係資料の判読作業を実施『岡山孤児院里預児台帳』の判読作業に続いて、『岡山孤児院日誌』より里預制関係資料を抽出して、その判読作業を実施し、1917(大正5)年まで終了した。3、岡山孤児院の里預制の研究を3つの論文にまとめる1つは、岡山孤児院における里預制の急増急減期(明治期)の内容を分析しまとめた。2つは、1912年前後の里預制担当職員の業務日誌を通して、同年前後の岡山孤児院の里預制の具体的実践を、個別11事例を使った把握した。3つは、残りの個別事例を追加して、当時の岡山孤児院の里預制の実践内容の全体像を確定した。4、農場学校卒業生の日誌を判読し、公刊した。引き続き1920(大正9)年度の農場学校卒業生の日誌を判読し、結婚前後の農場学校卒業生の日々の生活内容と農業の実態、さらに茶臼原孤児院と茶臼原農村の状況が理解するための基礎資料をまとめた。(『東北介護福祉研究』第11号、2008年)1、石井記念友愛社の「石井十次資料館」での資料調査を実施8月25日から9月1日まで他の研究者と「石井十次資料館」所蔵の文献資料や写真資料の目録と資料の番号を確認した。写真資料については、写真の内容と目録の番号を再確認し、1500件以上の写真整理が完了した。2、複数の『岡山孤児院日誌』より里預制関係資料の翻刻作業を実施大正3年から大正10年までの『岡山孤児院日誌』他より里預制関係資料を抽出して、その翻刻作業を実施した。3、財団法人石井記念愛染園や岡山孤児院の里預制の研究を5つの論文にまとめた1つは、設立前後の財団法人石井記念愛染園の財政内容とセツルメント実践の概要をまとめた。2つは、1914年から1916年の岡山孤児院の里預制の展開を、127事例の全体像と数量的な内容を中心に把握した。3つは、1914年から1916年の岡山孤児院の里親の地域分布と専門化の動向を分析しまとめた。4つは、1914年から1916年の岡山孤児院の里預制の130事例の内容分析を通して、「情合関係」の形成過程などを確定した。5つは、1917年から1926年の岡山孤児院の里預制の終息期までの動向と、里預児112事例の数量的な内容を分析した。4、農場学校卒業生の日誌他を翻刻し、公刊した。引き続き1921年度の農場学校卒業生の日誌を翻刻し、結婚後の農場学校卒業生の日々の生活内容と農業の実態に関する基礎資料をまとめた(『東北介護福祉研究』第12号、2009年)。また、「ある農場学校在校生の日誌」から1918年の農場学校の教育と在校生の日々の生活内容の関する資料を紹介した(『岡山孤児院におけるネットワーク形成と自立支援に関する総合的研究』、2010年)。さらに、岡山孤児院の職員(主婦)であった朝山モクに関する資料として『朝山家の歴史』を復刻した(『同上』、2010年)。

今年度は、岡山孤児院の里預制度の内容に関する事例研究を中心に、出身者の『日誌』の翻刻、石井十次資料館での写真資料調査などを実施した。8月24日から31日まで、宮崎県の石井記念友愛社の石井十次資料館で、岡山孤児院の写真資料などの調査を実施し、1,500枚ほどのデータを収録した。この1,500枚ほどの写真を目録化し、さらに、写真の内容を分析することに取り組むことにしたい。また、岡山孤児院の出身者の昭和9年から同11年(一部)までの『日誌』の翻刻も実施したが、これも毎年順次公刊し、茶臼原農村の形成過程の状況や出身者への岡山孤児院の養護実践の影響を分析していくことにする。さらに、先の調査などを通して、1917年から1926年の岡山孤児院の里預制の終息期と里親の地区分布の特徴や、岡山孤児院の1917年から1925年の里預け終了児の個別事例の内容と特徴及び茶臼原農村づくりと農場学校の概要などを4本の論文にまとめた。また、10月10日に日本福祉大学で開催された社会福祉学会では、「岡山孤児院の里預制と里親地区の形成の考察-葛城村国ヶ原での里親の専門性とネットワーク形成を中心に-」というテーマで研究報告を実施した。平成23年度の研究実績をまとめると、次のようになる。1.岡山孤児院の里預制の全体像とその歴史的意義の解明5月6日の社会事業史学会では、「岡山孤児院の里預制と地区世話役の活動と役割-御津郡馬屋下村の事例を中心に-」というテーマで、10月8日の日本社会福祉学会では、「岡山孤児院の里預制と地区世話役の登場-赤磐郡可真村の事例を中心に-」というテーマで報告し、同院の里預制の中における地区世話役の存在を明確化した。2.「茶臼原農村」づくりの展開とその全体像の解明8月25日から9月2日に、石井記念友愛社の石井十次資料館で、新たに調査が必要になった松本圭一と農場学校関係の資料調査を実施し、「岡山孤児院の「茶臼原農村」づくりにおける物的環境条件の整備過程-1905年から1917年頃までの茶臼原孤児院の動きを中心に-」(『石井十次資料館研究紀要』第12号、2011年8月)、と「岡山孤児院の「茶臼原農村」づくりと農場学校開校の前提条件」(『ライフデザイン学研究』第7号、2012年3月)の2つの論文にまとめた。3.出身者の日誌の解読とその内容の分析引き続き農場学校の卒業生で「茶臼原農村」づくりに参加した殖民の1924年度日誌を翻刻し、「ある農場学校卒業生の日誌-大正十三年度日誌-」(『東北介護福祉研究』第14号、2011年12月)としてまとめ、この時期の殖民の日々の生活と農業の内容に関する基礎資料をまとめた。4.写真資料の整理とその内容の解明石井十次資料館所蔵の1,500枚ほどの写真資料の目録とデータベース化した写真の照合と欠落を確認し、欠落部分を補充する最終チェックを実施した。5.音楽幻燈(活動写真)隊による慈善事業の民衆への啓蒙の実態解明6月17日、18日に石井記念愛染園の愛染橋保育園で資料整理を実施し、赤野五十二が使用した音楽活動写真隊の資料を発見した。また、1月26日、27日には同保育園で赤野の資料の欠落を補強し、「岡山孤児院の音楽活動写真隊と清国での慈善会の開催実態の分析-赤野五十二準備員が残した1907年から1909年の慈善会関係資料を通して-」(『石井十次資料館研究紀要』別冊I、2012年3月)と、「岡山孤児院の音楽活動写真隊と赤野五十二準備員の国内での慈善会の活動実態」(『東北社会福祉史研究』第30号、2012年3月)の2つの論文にまとめた。今年度は、昨年度から引き続き実施している岡山孤児院の里預制の研究が最終段階に入り、そのまとめとして地区世話役の登場とネットワークの実態を分析した。
c-Ablを介する新しい心肥大シグナリングの解明

本研究の目的は、レニン・アンジオテンシン系を介する心肥大シグナリングにおいて、c-Ablを介する未知の経路が存在することを証明し、かつ、同分子が治療標的となりうることを明らかにすることである。我々の検討から、アンジオテンシンIIの慢性投与によるマウス高血圧モデルの心筋においてc-Ablの発現が有意に亢進しており、アンジオテンシンIIの急性投与によりマウス心筋においてc-Ablのチロシンリン酸化が著しく亢進することが示された。これらより、心臓リモデリングの重要過程の一つである心筋細胞肥大にc-Abl重要な役割を演じていることが示唆され、c-Ablを薬理学的、genetic ablationなどで阻害することによって、アンギオテンシンによる反応が減弱するかどうか、動物モデルや培養心筋細胞等を用いて検討が必要と考えられる。本研究の目的はc-Ab1がアンジオテンシンIIによる心肥大反応においてどのような役割を果たしているのかを検討することにある。本年度はマウスにオスモティック・ミニ・ポンプを用いてアンジオテンシンIIの慢性投与を行い、高血圧性心肥大モデルを作成。同モデルを用いて、c-Ab1の心筋における発現とそのリン酸化をウエスタンブロッティング法によって検討した。結果として、アンジオテンシンIIの慢性投与によるマウス高血圧モデルの心筋においてはc-Ab1蛋白の発現が有意に亢進いることが明らかとなった。さらに、免疫共沈降法を用いた検討では、アンジオテンシンIIの急性投与によりマウス心筋においてc-Ab1のチロシンリン酸化が著しく亢進することが判明した(未発表データ)。これらの研究成果より、従来著者らが報告していた血管におけるアンジオテンシンII惹起性肥大反応のみならず、心筋細胞においてもc-Ab1がアンジオテンシンIIの肥大シグナリングに重要な役割を果たしていることが強く示唆された。現在までアンジオテンシンIIの細胞内シグナリングはすべての心臓病の不可逆的指標である心臓リモデリングにおいて重要な役割を果たしていることが臨床的に明らかとなっている。c-Ab1を介した新しい肥大反応シグナリングの存在を証明するため、c-Ab1を薬理学的、genetic ablationなどで阻害することによって、アンギオテンシンによる反応が減弱するかどうか、動物モデルや培養心筋細胞等を用いて検討を行いたいと考えている。本研究の目的はc-AblがアンジオテンシンIIによる心肥大反応においてどのような役割を果たしているのかを検討することにある。本年度は昨年度に引き続き、マウスにオスモティック・ミニ・ポンプを用いてアンジオテンシンIIの慢性投与を行い、高血圧性心肥大モデルを作成。同モデルを用いて、c-Ablの心筋における発現とそのリン酸化をウエスタンブロッティング法によって検討した。結果として、アンジオテンシンIIの慢性投与によるマウス高血圧モデルの心筋においてはc-Abl蛋白の発現が有意に亢進いることが明らかとなった。さらに、免疫共沈降法を用いた検討では、アンジオテンシンIIの急性投与によりマウス心筋においてc-Ablのチロシンリン酸化が著しく亢進することが判明した(未発表データ)。これらの研究成果より、従来著者らが報告していた血管におけるアンジオテンシンII惹起性肥大反応のみならず、心筋細胞においてもc-AblがアンジオテンシンIIの肥大シグナリングに重要な役割を果たしていることが強く示唆された。c-Ablを介した新しい肥大反応シグナリングの存在を証明するため、c-Ablを薬理学的、genetic ablationなどで阻害することによって、アンギオテンシンによる反応が減弱するかどうか、動物モデルや培養心筋細胞等を用いて検討を行いたいと考えている。昨年度、一昨年度にわたり、マウスにオスモティック・ミニ・ポンプを用いてアンジオテンシンIIの慢性投与を行い、高血圧性心肥大モデルを作成。結果として、アンジオテンシンIの慢性投与によるマウス高血圧モデルの心筋においてはc-Ab1蛋白の発現が有意に亢進いることが明らかとなった。

これらの研究成果より、従来著者らが報告していた血管におけるアンジオテンシンII惹起性肥大反応のみならず、心筋細胞においてもc-Ab1がアンジオテンシンIIの肥大シグナリングに重要な役割を果たしていることが強く示唆された。現在までアンジオテンシンIの細胞内シグナリングはすべての心臓病の不可逆的指標である心臓リモデリングにおいて重要な役割を果たしていることが臨床的に明らかとなっている。c-Ab1を介した新しい肥大反応シグナリングの存在を証明するため、c-Ab1を薬理学的、genetic ablationなどで阻害することによって、アンギオテンシンによる反応が減弱するかどうか、動物モデルや培養心筋細胞等を用いて検討を行いたいと考えている。
翼列クロッキングを利用した次世代超音速輸送機エンジンのファン騒音低減

航空機エンジンの騒音が社会問題となって久しいが、近い将来にはコンコルドに替わる次世代超音速輸送機が導入されようとしており、その最大の問題の一つが空港騒音である。本研究は超音速輸送機用エンジンのファンが2段であることに着目し、翼列クロッキングの概念をファン騒音に適用して、その発生を抑止するものである。翼列クロッキングとは、多段の軸流機械において静翼同士あるいは動翼同士の翼枚数を揃え、前段翼と後段翼の円周方向配置の位相を調節することにより、総計の全圧損失を極小化する概念である。これを音響問題に適用するには、2段ファンの動翼同士及び静翼同士の翼枚数をそれぞれ揃え、第1段ファンの動静翼干渉により発生する音波と第2段ファンの動静翼の干渉により発生する音波の周波数及び円周方向モードを一致させる。その上で、第2段ファンの動翼及び静翼の周方向配置を第1段ファンの動翼及び静翼に相対的に移動させ、重ね合わせの原理により騒音低減を図る。本研究では翼を周方向に動かせるような多段の軸流ファンを用いこの手法の有効性を実証する。動翼は全段32枚、静翼は全段38枚に揃え、瀞翼は連続的にまた動翼は1/8ピッチ毎にクロッキングが行えるようにした。実験結果によれば、静翼をクロッキングさせた場合、翼通過周波数音を最大18dB低減することができた。両段動翼のクロッキングを固定した状態では、騒音低減量はファン回転数に依存して変化するものの、動翼クロッキングと静翼クロッキングを組み合わせることにより、上述と同様に大きな騒音低減量を確保することができた。数値解析でも、実験で得られたのと同様な静翼クロッキングによる翼通過周波数音のレペル変化を説明することができた。本研究では、まず2段ファンの動翼同士及び静翼同士の翼枚数をそれぞれ揃え、第1段ファンの動静翼干渉により発生する音波と第2段ファンの動静翼の干渉により発生する音波の周波数及び円周方向モードを一致させる。次に,第2段ファンの動翼及び静翼の周方向配置を第1段ファンの動翼及び静翼に相対的に移動させ、結果として第1段ファンで発生する音波を第2段ファンで発生する音波で相殺させることにより騒音低減を図る。本研究では翼を周方向に動かせるような多段の軸流ファンを用い音響計測を行うことによって、この手法の有効性を実証する。本年度は、既存の多段軸流圧縮機を動翼列同士、また静翼列同士について翼列クロッキングが実現できるように改造した。動翼、静翼共に円周方向ダブテイルによる取付けとして周方向に移動可能とし、この軸流圧縮機を用いて以下のように内部流れ場、内部音場及び外部放射音場の計測を行った。(1)試験軸流圧縮機の流量-圧力上昇特性、全圧損失特性(2)第2段静翼を第1段静翼に相対的にクロッキングさせたときのダクト内音場の変化、放射音場の変化

その結果、ダクト内音場と放射音場では翼列クロッキングによる騒音低減の様子は異なるものの、ある回転数では翼列クロッキングにより最大18dBの騒音低減が得られることが判った。航空機エンジンの騒音が社会問題となって久しいが、近い将来にはコンコルドに替わる次世代超音速輸送機が導入されようとしており、その最大の問題の一つが空港騒音である。本研究は超音速輸送機用エンジンのファンが2段であることに着目し、翼列クロッキングの概念をファン騒音に適用して、その発生を抑止するものである。翼列クロッキングとは、多段の軸流機械において静翼同士あるいは動翼同士の翼枚数を揃え、前段翼と後段翼の円周方向配置の位相を調節することにより、総計の全圧損失を極小化する概念である。本研究では、まず2段ファンの動翼同士及び静翼同士の翼枚数をそれぞれ揃え、第1段ファンの動静翼干渉により発生する音波と第2段ファンの動静翼の干渉により発生する音波の周波数及び円周方向モードを一致させる。次に、第2段ファンの動翼及び静翼の周方向配置を第1段ファンの動翼及び静翼に相対的に移動させ、結果として第1段ファンで発生する音波を第2段ファンで発生する音波で相殺させることにより騒音低減を図る。本研究では翼を周方向に動かせるような多段の軸流ファンを用い音響計測を行うことによって、この手法の有効性を実証する。本年度は、昨年度改修した多段軸流圧縮機を用い、翼列クロッキングによる全圧損失変化と騒音発生変化の間の相関関係について調査した。具体的には、入口案内翼を円柱棒に置換えて後流を強くした上で、第1段静翼の移動による翼列クロッキング効果を計測した。第1段静翼をずらせていくとき、翼列1ピッチ平均の全圧損失係数は明瞭な正弦波状に変化し、最大と最小で0.4%の違いを生じた。また、円柱の後流が静翼後流の中間に来ると全圧損失が大きくなり、円柱後流が静翼後流と重なる場合に全圧損失が小さくなることが明らかとなった。さらに、全圧損失の大小と発生騒音レベルの関係について調査を進めている。次に、第2段ファンの動翼及び静翼の周方向配置を第1段ファンの動翼及び静翼に相対的に移動させ、結果として第1段ファンで発生する音波を第2弾ファンで発生する音波で相殺させることにより騒音低減を図る。本年度は平成12年度に改修した多段圧縮機を用い、翼列クロッキングによる流れ場と音場の変化の様子、特にクロッキングによる全圧損失変化と騒音発生変化の相関関係並びに3段以上に多段化された場合の様相を調査した。入口案内翼を円柱棒に置換えて後流を強くした場合、クロッキングによる全圧変化は明瞭に観察されたが、発生騒音レベルの変化は極めて小さかった。
造血幹細胞移植患者の無菌室内ベッドサイドにおける筋有酸素能の評価方法の確立

【研究目的】造血幹細胞移植後患者のQOL低下の要因として,活動時の疲労感や貧血が影響していると報告されている.近赤外線分光法(Near-infrared spectroscopy : NIRS)を用いる事で,筋酸素動態の観点から患者の疲労度を客観的に評価する事ができる.本研究の目的は,無菌室内ベッドサイドで簡易に実施できる等尺性収縮法を用いて筋有酸素能を測定し,臨床評価指標としての妥当性を検討することである,臨床においては,簡易な筋有酸素能の評価方法を確立することは,無菌室内ベッド上安静が強いられる患者の筋機能の新たな評価指標となり,運動療法の効果や,骨格筋の重症度を判定する上でも大変意義深いものであると考えられる.【研究方法】筋有酸素能の評価指標としては,等尺性収縮後の筋組織酸素飽和度の振幅(△StO_2)を用いた.前脛骨筋にNIRSを貼付し,安静時のStO_2を1分間測定する.その後,筋力測定器を用いて足関節背屈の最大筋力(Maximumvoluntary contraction : MVC)を測定する.その際, StO_2が最小値になるまで等尺性収縮を持続させて,その筋収縮持続時間(Endurance time : ET)を測定する.運動終了後にStO_2値の変動を3分間測定し, △StO_2を算出する.測定は,移植前と移植後約3週後の生着の時点で実施した.移植後に得られた△StO_2と,既存の臨床運動機能評価指標である, MVC, ETとの相関を明らかにする.【研究結果】移植前後で△StO_2とMVC, ETは有意に低下したが,移植後の生着時点での△StO_2とMVCとETに相関関係は認められなかった.【研究目的】造血幹細胞移植後患者のQOL低下の要因として,活動時の疲労感や貧血が影響していると報告されている.近赤外線分光法(Near-infrared spectroscopy : NIRS)を用いる事で,筋酸素動態の観点から患者の疲労度を客観的に評価する事ができる.本研究の目的は,無菌室内ベッドサイドで簡易に実施できる等尺性収縮法を用いて筋有酸素能を測定し,臨床評価指標としての妥当性を検討することである,臨床においては,簡易な筋有酸素能の評価方法を確立することは,無菌室内ベッド上安静が強いられる患者の筋機能の新たな評価指標となり,運動療法の効果や,骨格筋の重症度を判定する上でも大変意義深いものであると考えられる.【研究方法】筋有酸素能の評価指標としては,等尺性収縮後の筋組織酸素飽和度の振幅(△StO_2)を用いた.前脛骨筋にNIRSを貼付し,安静時のStO_2を1分間測定する.その後,筋力測定器を用いて足関節背屈の最大筋力(Maximumvoluntary contraction : MVC)を測定する.その際, StO_2が最小値になるまで等尺性収縮を持続させて,その筋収縮持続時間(Endurance time : ET)を測定する.運動終了後にStO_2値の変動を3分間測定し, △StO_2を算出する.測定は,移植前と移植後約3週後の生着の時点で実施した.移植後に得られた△StO_2と,既存の臨床運動機能評価指標である, MVC, ETとの相関を明らかにする.【研究結果】移植前後で△StO_2とMVC, ETは有意に低下したが,移植後の生着時点での△StO_2とMVCとETに相関関係は認められなかった.
地域における社会ネットワークが学校に及ぼす影響

本研究は、学校と地域との連携・協働を効果的に進めるための情報ネットワーク活用のアプローチを明らかにすることを目的とする。そのために、社会ネットワーク分析手法により、1地域の情報ネットワークの構造を明らかにする、2学校と地域の情報共有の実態を把握する、3学校と地域の連携を基に情報ネットワーク活用の効果を明らかにする、4社会ネットワークが学校に及ぼす影響とそこでの校長の役割を明確にする。