hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
熱エネルギーのエクセルギー低損失変換

1.高温用流動層型セラミック熱交換器高性能化のため、高熱流束加熱条件下での層流化現象を明確にし、管内熱伝達率の改善の方向性を明確にした。2.高温ガスタービン静翼の内壁面冷却性能向上を図るため、衝突噴流を利用して積極的に縦渦を誘起させる流れ場に注目し、伝熱実験とLDVによる速度をその変動成分の計測を行った。3.ガス吸収に対する凝縮・ミスト化による促進機構を追究し、ミスト化を利用した環境適合型排熱回収システムの熱および物質(微粒子・ガス)回収の有効性を明らかにした。4.高速高サブクール水の沸騰による高密度の相変化エクセルギー変換を高効率化するため、リブ付き沸騰面の効果を検討し、その有効性を明らかにした。5.スラッシュアイス層内の単一気泡通過の融解熱伝達実験により、スラッシュ層内の融解熱伝達機構のモデル化と、諸因子の効果に関しての理論的裏付けと最適使用条件の評価を行った。6.噴霧流を用いたメタノール改質システムで、混合液を用いた結果、水より高い蒸発効率を得た。また、既存の廃熱回収型ボイラ方式よりエクセルギ効率が数%向上することを確認した。7.蒸気圧縮式混合冷媒サイクルの各要素機器のエクセルギー損失及びサイクル性能の予測計算法を確立し、熱交換器サイズがサイクル性能に及ぼす影響を示した。8.新型の液膜式熱交換器型反応器を試作し、シクロヘキサンの吸熱脱水素反応に応用し、陽極酸化触媒上で形成させる液状シクロヘキサンを分離膜として反応平衡転化率を上回る転化率を得た。9.80°Cから200°Cに昇温改質するケミカルヒートポンプで、沸騰・反応蒸留条件下、液膜状態の触媒が平衡値を越える2-プロパノール脱水素転化率を実現し、高い変換効率を達成した。10.塩化カルシウム系反応層の有効熱伝導度の圧力依存性を測定し、さらに膨張化グラファイトを用いた塩化カルシウム粒子の複合化により反応層の伝熱抵抗の低下と総括反応速度を向上させた。1.1000°C程度の高温流動層型セラミック熱交換器の試験ループを完成させ,水平1列管群及び5段管群について,当量比0.450.56及び2種の静止層高について層内温度及び管壁温度分布を測定し,熱伝達の特性と層のハンドリング上の問題点を明らかにした.2.ガスタービン静翼の高性能冷却法を確立すべく,翼内流れを模擬したクロスフロー中への壁面衝突噴流吹き込み,縦渦発生体挿入,斜め衝突噴流吹き込みの有効性を確かめた.特に縦渦発生体挿入は,タービン入口温度を挿入物無しの場合に比べて100200°C程度高くできることが分かった.また,斜め衝突噴流吹き込みによる縦渦を翼内面冷却に活用できる見込みが,可視化実験から得られた.3.分離器兼用固気混相流熱交換器を考案し,装置内の旋回高温粒子と装置内を上昇する受熱側ガスとの間の向流型熱交換を想定し,その伝熱性能,粒子捕集効率を数値解析し,今後製作する試験装置設計に供する情報を得た.4.排熱回収と環境影響物質の捕修を同時に実行する新しい熱交換技術の開発を目的に,温度場と濃度場さらに電場を複合させることにより,選択的にミスト化した微小粒子を電気的に除去し,同時に熱回収を行う高効率システムを提案し,実験的追究によりその有効性を明らかにした.

5.矩形ダクトの壁面に配置した金属箔を直接通電して発熱させ、これに高速の高過冷水を流して沸騰冷却を行う実験を行った.その結果,高速および高過冷度にするほど核沸騰域が高熱流束側に拡張され,最高8MW/m^2の高密度変換が可能であることが判明した.6.触媒調整法の確立と,それを使用した管型反応管で構成使用したケミカルヒートポンプの発熱反応器を試作した.そしてベンゼンの水素化反応において,従来の充填層型反応器に比較し,反応熱取り出しのエクセルギー損失を約8%押さえられる高伝熱性化を達成した.さらに,触媒劣化の機構を明らかにし,触媒寿命を長くするための指針を得た.1.最高1200°Cの高温流動層型5段のセラミック熱交換器の試験ループを完成させ,層内温度,管内冷却空気量,空搭速度,及び静止層高等の諸因子を変化させて,管内熱伝達,熱貫流率を測定し,各段の平均熱伝達特性,温度効率,及びエクセルギー効率等を明らかにした.2.ガスタービン翼の高効率冷却実現のため,衝突噴流・縦渦を併用する伝達促進法の開発を行い,大きな圧力損失を伴う渦発生体を用いずとも斜め噴流を吹き込むことによって大規模な縦渦が発生すること,縦渦が広い領域に亘る伝熱促進に有効であることが分かった.3.固気混相流冷却による高温エクセルギー回収システム構築のキ-となる直接混合・軸流サイクロン型粒子-ガス熱交換器のモデル器を製作し,これを用いて固気分離性能実験を行った結果,幅広い浮遊粒子径に対してほぼ完全な分離性能が得られ、熱交換器の成立に見通しを得た.4.エクセルギー再生産の基盤技術の一つとして,大量に排出される一次エネルギーの燃焼ガスを対象に,排熱エネルギー回収のみならず環境影響物質の捕集・除去を含めた新しい環境適合型高効率排熱回収システムを提案し,その有効性について理論的・実験的に明らかにした.5.流動沸騰系について非沸騰の液体単相域から限界熱流束点までの核沸騰全域の伝熱特性を測定し,高流束,高サブク-ル度化は熱伝達と限界熱流束を向上させ,高密度化に極めて有効であることが分かった.6.伝熱と流動によるエクセルギー損失を低く抑える管壁型触媒反応器開発を目標に,陽極酸化アルミナの細孔径分布制御,シクロヘキサンの脱水素反応器の設計と評価,菅壁型触媒反応管とケミカルヒートポンプのエクセルギー評価の内容について検討を行った.1、高温エクセルギーの回収用流動層型セラミック熱交換器のコンパクト・高性能化を図るため、フィン付きセラミック管を試作し、最適フィン形状と締結条件の伝熱管に対し熱的性能評価を行い、約3倍強の管外熱伝達率など高性能の結果を得た。2、ガスタービン翼の内面冷却性能向上への応用を目指し、斜め衝突噴流を伴うダクト内乱流の熱流動場をLDVと感温液晶を用いて測定し、伝熱促進領域を明らかにし、伝熱機構に及ぼす縦渦の影響を検討した。3、熱回収ならびに物質(微粒子)回収に対する有効性を明らかにした環境適合型の高効率熱回収システムについて、過飽和現象に基づく有害ガスの吸収の効果を明らかにした。4、高速高サブク-ル度の沸騰水の適用により、高熱流密度のエクセルギー変換が可能であることを示すとともに、熱流密度の限界を支配する熱流動条件を検討した。5、ケミカルヒートポンプに関し、新たに開発した陽極酸化法を用いて内部フィン付き円管内に形成した軸方向に活性勾配を持たせた触媒が、エクセルギー損失の少ない高伝熱性を示すことを熱交換型反応装置で確認した。6、沸騰加熱と環境温度冷却の条件下、2-プロパノール及びシクロヘキサン脱水素触媒反応が平衡値を超えて定常的に進行する液膜方式を開発し、反応熱の高温高効率回収を可能にした。1。
脳腎連関における腎の抗酸化作用の役割

腎近位尿細管細胞のL-FABPは、酸化ストレスにより生じる過酸化脂質と強く結合し細胞外へ排出することにより腎保護的に働くといわれているが、今回L-FABP Tgマウスを用いて脳虚血再灌流(MCAO)モデルを作成したところ、野生型と比しMCAO後の腎臓において脂質代謝に変化が生じていた。これは、脳梗塞のような腎外血管病変時には、近位尿細管細胞L-FABPを介した抗酸化・脂肪酸処理能の増強により腎保護につながる可能性を示唆する所見であり、脳腎連関の機序の一つである可能性が示された。脳血管障害など脳内で酸化ストレスが発生する病態において、脳組織で8-OHdGやHNEなどの酸化ストレスおよび過酸化脂質マーカーが増加することや、脂肪酸の過剰負荷が梗塞巣を悪化させることが知られている。またL-FABPは、肝臓、腸および腎臓の近位尿細管細胞質に存在する分子量約14Kdの脂肪酸結合蛋白である。腎臓においてL-FABPは、アルブミンと結合した遊離脂肪酸が尿細管細胞に取り込まれた際に、遊離脂肪酸と結合し細胞内小器官へ転送することでβ酸化を促進するだけでなく、酸化ストレスにより生じる過酸化脂質と強く結合し細胞外へ排出することにより腎保護的に働くと考えられている。しかしヒトとげっ歯類ではL-FABPの遺伝子転写調節領域の構造が異なっており、マウスでは近位尿細管にはL-FABPを発現しない。そこで、研究分担者の菅谷らはL-FABPの染色体を遺伝子導入し腎尿細管における抗酸化作用を増強したマウス(L-FABP Tg)を開発した。「脳梗塞のような腎外血管病変時には、近位尿細管細胞L-FABPを介した抗酸化・脂肪酸処理能の増強により腎保護のみならず、腎外血管病変に対しても保護的に働く」という仮説を建て、このマウスを用いて検討を始めた。脳血管障害など脳内で酸化ストレスが発生する病態において、脳組織や血中および尿中で8-OHdGやHNEなどの酸化ストレスおよび過酸化脂質マーカーが増加することや、脂肪酸の過剰負荷が梗塞巣を悪化させることが知られている。L-FABPは、肝臓、腸および腎臓の近位尿細管細胞質に存在する分子量約14Kdの脂肪酸結合蛋白である。腎臓においてL-FABPは、アルブミンと結合した遊離脂肪酸が尿細管細胞に取り込まれた際に、遊離脂肪酸と結合し細胞内小器官へ転送することでβ酸化を促進する。だけでなく、酸化ストレスにより生じる過酸化脂質と強く結合し細胞外へ排出することにより腎保護的に働くと考えられている。そこで、L-FABPの染色体を遺伝子導入し腎尿細管における抗酸化作用を増強したマウス(L-FABP Tg)を用いて、「脳梗塞のような腎外血管病変時には、近位尿細管細胞L-FABPを介した抗酸化・脂肪酸処理能の増強により腎保護のみならず、腎外血管病変に対しても保護的に働く」という仮説について検討を行っている。L-FABPは、肝臓・腸および腎臓の近位尿細管細胞質に存在する分子量約14Kdの脂肪酸結合蛋白である。そこで、L-FABPの染色体を遺伝子導入し腎尿細管における抗酸化作用を増強したマウス(L-FABP Tg)を用いて、「脳梗塞のような腎外血管病変時には、近位尿細管細胞L-FABPを介した抗酸化・脂肪酸処理能の増強により腎保護のみならず、腎外血管病変に対しても保護的に働く」という仮説について検討を行ってきた。今回我々は、上記仮説を立証し得る所見を得た。現在海外雑誌に投稿準備中である腎近位尿細管細胞のL-FABPは、酸化ストレスにより生じる過酸化脂質と強く結合し細胞外へ排出することにより腎保護的に働くといわれているが、今回L-FABP Tgマウスを用いて脳虚血再灌流(MCAO)モデルを作成したところ、野生型と比しMCAO後の腎臓において脂質代謝に変化が生じていた。前年度作成した中大脳動脈虚血再灌流(MCAO)モデルの、腎臓組織を用いたmicro arrayによる網羅的解析(パスウェイ解析)に基づき、蛋白・遺伝子レベルの評価・解析を開始している。それと同時に、より詳細な解析を行うためMCAOモデルのn数を増やしている。腎臓内科学除神経モデルの作成に着手・検討を開始する。さらにn数を増やしたMCAOモデルでの仮説の検証を行う。

データが集まった時点で論文化を計る。中大脳動脈虚血再灌流(MCAOR)モデルを作製した。虚血時間を60分の他、45分・90分、評価時間を24時間後の他、72時間後・7日後とバリエーションを増やし、解析を開始している。今後除神経モデルでの検討、n数を増加するにあたり、動物購入飼育費用、ELISA等の実験試薬、PCR用プライマー、マイクロアレイ解析費が必要である。また論文化をするにあたり、各学会でのリサーチをするほか英文校閲の費用が必要である。今後は脳梗塞巣の改善に関与した分子機序の解明のため検体数を増やしより詳細に現象を解析するとともに、腎臓の組織を用いたマイクロアレイによる網羅的解析を行う。さらにパスウェイ解析により尿細管L-FABPによる脳梗塞病変の改善につながったパスウェイや分子群を特定し、将来的に創薬ターゲットを探索する礎とする。動物購入飼育費用、ELISA等の実験試薬、PCR用プライマー、マイクロアレイ解析費、学会参加目的の旅費、英文校閲費用として使用する。今後脳梗塞巣の改善に関与した分子機序の解明のため、動物購入飼育費用、ELISA等の実験試薬、PCR用プライマー、マイクロアレイ解析費が必要である。動物購入飼育費用、ELISA等の実験試薬、PCR用プライマー、マイクロアレイ解析費、学会参加目的の旅費として使用する。
電界高速ＣＭＰ技術による革新的高効率・高品位仕上げ方法の開発

本研究よりLEDの基板に用いられ高脆材料である単結晶サファイア基板の研磨加工において,電界を研磨環境下に提供することで,研磨定盤の回転数を高速回転にしてもなお,用いるスラリーの配置制御を可能にし,優れた研磨品位を保ち,かつ,研磨レートは31.7%向上することが得られる研磨メカニズムを実験を通して解明に成功し,これより有用な研磨技術であることを量産の6インチウエハーでも明らかにしたことにある.本研究は,試料に対して外部より電界を与えて,優れたスラリー配置分布を得ること,さらにその場で発現する試料と砥粒間に高い化学反応性が得られる環境を提示させ,各々の作用効率向上を持って新たな加工メカニズムを確立することを目的とする.遊離砥粒研磨技術の特徴として優れた試料表面が得られるこが知られていた.一方,生産工程において,効率が低いことも指摘されていた.これらを解決するためには,試料と遊離砥粒との作用有効性を高める必要がある.従来では砥粒が分散しているスラリーを工具の一種であるパッドの改良によって,砥粒を工具表面に保持する工夫や改良が成されていたが,改善に限界があった.電界砥粒制御技術を提案し,積極的にスラリーを研磨下に導入し,試料位置に対して,良好な砥粒配置を導く研究ならびに提案をしてきた.さらに工具である砥粒作用効率の向上を図るために,砥粒が試料に作用し,化学変化し易い環境についてH25年度はさらなる検討を深めた.すなわち,砥粒の表面が試料に対して,転がり反応性を呈するために条件として,砥粒が試料に与える荷重と転がり性,その時の試料と砥粒の運動を支配する研磨定盤の運動性,並びに,水ベーススラリー濃度の変化によって,高速回転下の研磨回転定盤に導入が可能な濃度条件,電界を印加した環境下におけるスラリーの配置条件,これらについて,電界印加有無の状態におけるスラリーの流動挙動について詳細なる検討を深めた.この結果,電界を印加することで,スラリー温度の上昇は抑制され,良好な試料加工効果が得られた.電界印加によって,研磨レートは既存法の200%向上することが得られた.また研磨試料の表面粗さも従来同等なることを明らかにした.また,高価な用いる砥粒濃度を抑えることに成功したが,H26年度これらの再現性について明らかにし,今後も高めて行く.本研究よりLEDの基板に用いられ高脆材料である単結晶サファイア基板の研磨加工において,電界を研磨環境下に提供することで,研磨定盤の回転数を高速回転にしてもなお,用いるスラリーの配置制御を可能にし,優れた研磨品位を保ち,かつ,研磨レートは31.7%向上することが得られる研磨メカニズムを実験を通して解明に成功し,これより有用な研磨技術であることを量産の6インチウエハーでも明らかにしたことにある.LED照明は電力消費量の削減に貢献することからグリーンデバイスとして注目されている。一方、用いる基板は高硬度な単結晶サファイアが用いられているため、現行の加工技術では製造に長時間を要し、価格が高いことが知られている。今後、当該基板は大口径化し、基板一枚当たりの取り数を増やし、材料費の抑制を図る。本研究の目的は、我々が独自に開発している電界砥粒制御研磨技術に高速研磨技術を適用し、さらに導電性スラリーによる化学機械研磨技術(CMP)と融合させることである。その目標として、1高速電界砥粒制御技術による機械的作用性2化学的作用性をそれぞれ向上させ、迅速にÅオーダーの試料界面を得る技術を開発することである。初年度である平成24年度は、ラボ向けに所有しているハイスピードカメラを用いて高速回転中の上定盤を透過観察可能なようにITOガラスを電極兼回転定盤に用いて、スラリー可視化観察実験装置を開発し、電界有無下の高速回転定盤のスラリー流れの検討を行った結果、電界印加を行うことによって、通常の回転に比べおよそ10倍高速に回転させたITO定盤下においてもスラリーは、良好に流入しITO定盤ほぼ全面に均一に保持させることを明らかにすることができた。これにより、研磨時において良好な研磨面が得られるものと期待できる基礎データを得たことになる。今後は本実験結果を基に新たな研磨技術並びに装置開発とCMPとの融合化検討を進めるとともに加工圧を抑制した研磨技術にも挑戦し加工ひずみを抑制した試料開発にもつなげる。本研究は,研磨界面で作用する砥粒と試料とが化学反応を伴いながら加工するいわゆるCMPの更なる効率向上を目指す研究開発である.最終年度である本年度は,研磨条件によってもたらされる作用効率の向上と加工メカニズムを解明することを目的とする.1試料と遊離砥粒との作用性を高めるために電界砥粒制御技術を導入し,電界による吸引力により,積極的にスラリーを研磨下に導入させ,研磨箇所に砥粒が配置し易いためのスラリー濃度について検討.2研磨作用を生じ易い諸条件を見いだす.研磨作用は,砥粒が試料に荷重を与えること,回転定盤下に砥粒を多く存在させること,優れた面を得るためには砥粒転動性に優れること,その時の試料と砥粒の運動を支配する研磨定盤の運動性に富むこと,高速回転によって砥粒の飛散性を抑制し,加工圧を抑えることも重要.導入可能なスラリー濃度条件,電界を印加した環境下におけるスラリーの配置条件,電界印加有無の状態におけるスラリーの流動挙動について研磨実験を深めた.結果,電界を印加することで,スラリー温度は上昇し抑制された.スラリーが研磨界面に流入新陳代謝がなされることが示された.

これによって,局部的な温度上昇もなく,優れた加工面が得られた.スラリー濃度はそれぞれ,1と5wt%とし,電界印加状態にて,定盤回転数は1600rpmまで上昇させると800rpmまでは研磨レートは回転スピードに比例して向上する結果を得た.また,試料の表面粗さは,通常の研磨法と同等レベル.一方,それ以降は,スラリー飛散が多くなり,表面は劣化した.800rpmにおける研磨効率は既存法に比べ250%向上することを得た.このとき4kV下にてスラリー濃度1wt%,無電界時5wt%の濃度と同値の研磨レートを得たが高価な砥粒を80%抑えることも成功した.消耗品の使用量を抑え高能率,高い品位を持つ加工技術の提案に成功した.工学計画した研究開発が成し得ているため.研究計画通りに研究は進捗している。初めに高速研磨を想定して、研磨に有用に作用する副資材であるスラリーの挙動観察を電界有無の状態で得られたことから本技術の可能性を確信することができた。次年度よりさらに具体的に、機械的な要素である研磨加工を通して、CMP要素すなわち化学反応が生じやすい高速域の研磨実験に移行し、日本初の技術開発につなげる。本研究では砥粒と試料とが化学反応を生じるいわゆるCMPの更なる効率化を目指す基礎技術開発である.加工レートの改善の糸口は見られたが,再現性や最適性,さらに次世代につなげるためには,より試料にダメージを与えない加工方法を見出して参りたいと考えている.定盤回転速度を515倍程度に高速回転可能な電界高速CMP研磨実験装置を開発する。研磨レート、研磨品位について研磨実験する。電界強度を変えることによって研磨特性がいかに変化するかについて研磨実験を通して明らかにする。さらに電子的影響が研磨に及ぼす影響について調査する。工作物の最表面を滑らかにする方策として、誘電性砥粒は電界環境下において分極し、電気双極子となり、加工圧を伴って試料最表面に接触する。この砥粒の電子が試料最表面の原子間結合力に影響を与えることによって、試料最表面は格子欠陥が生じ易くなることで、その結合力に影響が生じるものと考えられる。この現象によって試料最表面の硬度が低下し、研磨加工は加速するものと期待される。このメカニズムを検証するためには、印加周波数や与える電界の極性を変化させることや砥粒の素材に各種を適用することによって、研磨後の表面性状への影響を究明する必要がある。得られた最表面を所有する非接触顕微鏡等によって、詳細に評価し、砥粒が試料に与える作用について追及する。高速回転によって、砥粒と試料とパッドとの間にて発生する摩擦熱が、スラリーの温度を上昇させるものと考えられ、この影響によって化学変化が加速し得るのではないかと期待され、具体的な目標値としては一般的なCMPによる研磨時間をおよそ30%短縮可能な研磨レート並びに従来と同程度な表面品位を維持可能な研磨技術を創出を目指す。H26年度は、各種スラリーのpHを変えることによって、溶媒が有する電気化学特性についても単結晶サファイアの表面品位に変化が見られるか否かについて実験を通して明らかにする。交流電界を与えることによって、砥粒を含むスラリーを研磨下に与え、高速化することで、研磨距離と電気化学的な反応性を高めることを確認追求することによって、新たな研磨技術を確立することである。
肝細胞癌におけるマトリックス分解酵素とその阻害因子に関する研究

一般に癌の発育・浸潤ではマトリックス分解酵素(MMP)が強く関与している。今回、肝細胞癌で血中のMMPおよびその阻害因子(TIMP)の臨床的意義を検討するとともに、肝癌組織でのMMPs、TIMPsの発現についても免疫染色で検討した。血中のMMPsについては、MMP-1、pro MMP-1、active MMP-2、total MMP-2、MMP-3、MMP-7、TIMP-1、TIMP-2を検討した。その結果、すべてのマーカーが肝硬変に比べて肝細胞癌で上昇し、腫瘍径、結節数、門脈塞栓、分化度などの所見と少なからず関連していたが、その程度は全体的に小さかった。ただ、血清TIMP-1は腫瘍径、結節数、門脈塞栓、分化度のいずれとも密接に関連し、肝癌の病態把握に有用であることが示された。外科的切除肝癌組織を用いてMMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-7、MMP-9、TIMP-1、TIMP-2の発現を検討したが、癌部と非癌部でこれらの発現に明らかな差はなく、肝癌細胞自体セこれらMMPs、TIMPsが産生されている可能性は低い。一般に癌の浸潤発育および転移には、血管系を含めた周囲組織を破壊することが必須である。特に肝細胞癌は硬変肝に好発するので、細胞外マトリックスの分解が重要となる。本研究では肝細胞癌患者でのマトリックス分解酵素MMPおよびその特異的阻害因子TIMPの血中での測定が肝癌病態の把握に有用かどうかを明らかにするため、肝癌組織中での変動を含めて検討している。平成12年度は、肝細胞癌患者での血漿MMP-9(ゼラチナーゼB)の臨床的意義について明らかにし英文誌に投稿中である。その成績は、血漿MMP-9濃度は肝細胞癌患者(27.1±11.3ng/ml)で健常対象者(13.2±3.3ng/ml)に比べて有意に上昇していたが、肝癌腫瘍径(p=0.713)、組織学的分化度(p=0.057)、腫瘍マーカーAFPの程度(p=0.426)との関連はなく、更に有効な治療が行ない得た肝癌患者10例で治療前後の血中MMP-9濃度を検討すると、有意な変動が認められなかった(治療前:26.1±10.2ng/ml、治療後:21.0±5.0ng/ml)ことより、血漿MMP-9測定は肝癌患者の評価、経過観察には臨床的意義が少ないことが明らかとなった。現在、MMP-1、MMP-2、MMP-3、TIMP-1、TIMP-2に関しても検討を続けている。また、血中MMP、TIMPの測定が肝癌の早期診断に利用できるかを観察期間中に肝癌を発症した例でも検討を進めている。肝細胞癌は肝硬変に好発するのでその浸潤発育には周囲結合組織を破壊する必要があるが、これには細胞外マトリックス分解酵素(MMP)およびその阻害因子(TIMP)が強く関与している可能性がある。本年度は肝細胞癌患者での血清MMP-1、-2、-3、TIMP-1、-2の臨床的意義を明らかにするため、肝硬変患者と比較するとともに、その臨床病理所見と比較検討した。その結果、MMP-1は肝硬変に比べて肝癌でより高い値を示し、組織学的分化度と密接に関連し低分化程高値を認めた。MMP-2に関しては活性型とプロ型に分けて測定し、その比すなわちproMMP-2活性化率を検討した。活性化率は肝硬変に比べて肝癌で著明に低下したが、臨床病理所見との関連は認められなかった。MMP-3は肝癌と肝硬変で差がなく、臨床病理所見との関連も認められなかった。TIMP-2は肝硬変に比べて肝癌で高値を示したが、臨床病理所見との関連は認められなかった。これに対してTIMP-1は肝硬変より肝癌で高値を示し、癌腫瘍径、結節数、分化度、門脈塞栓と密接に関連して増加し、肝癌の病態を把握するうえで有用であることが明らかにされ、現在投稿原稿を準備中である。

加えて、外科的に切除された肝細胞癌47病変で、MMP-1、-2、-9、-3、TIMP-1、-2の蛋白発現を非癌部と比較検討した。その結果、MMP-1、-2、-9、-3、TIMP-2は癌部と非癌部で発現に差を認めなかったが、TIMP-1は半数以上の癌病変で非癌部に比べてその発現が減弱していた。したがって、肝癌部ではMMP活性抑制が少ないことが示唆されたが、さらに詳細に検討するためMMP-7、MT1-MMPの発現を検討している。肝細胞癌における細胞外マトリックス分解酵素(MMP)およびその阻害因子(TIMP)について検討してきたが、本年度は消化器癌をはじめとして各種の癌の浸潤転移に強く関与していることが報告されているマトリリジン(MMP-7)の肝細胞癌での臨床的意義を検討した。MMP-7はプロテオグリカンをはじめとして多くの細胞外マトリックスを分解すると共に、proMMP-9、proMMP-2を活性化する。今回我々は、まず、血清中のMMP-7濃度測定系を確立し肝細胞癌患者での変動を観察した。その結果、健常者37例で0.73±0.38n9/ml、肝硬変61例で0.80±0.51、肝細胞癌83例で1.20±1.32であり、肝細胞癌で肝硬変に比べて有意に上昇していた(p<0.05)。この上昇は、腫瘍径、組織分化度、AFP値、門脈塞栓有無とは関連がなかったが、結節数と関連していた(Uninodular 39例0.98±1.07ng/ml、Multinodular 34例1.12±1.16、Massive 10例2.33±2.09、p=0.0112)。次に、外科的に切除された肝細胞癌47病変で、MMP-7の蛋白発現を非癌部と比較検討した。その結果、MMP-7の発現が癌部で高い例は1例(2%)、癌部と非癌部で発現に差を認めない例が21例(47%)、癌部で弱い例が12例(27%)、不均一な発現で判定できない例が11例(24%)であった。従来の報告では肝癌組織でMMP-7活性の上昇、MMP-7mRNA発現増強が示されているが、今回の検討では、肝細胞癌自体のMMP-7産生は少なく、血清MMP-7濃度測定の臨床的意義も少ないことが示された。
アディポネクチンの組織修復機構と新規内分泌因子Ｆａｖｉｎｅの生理病態的意義の解明

アディポネクチン(Adp)は心血管系と動脈硬化病変の内皮細胞、増殖型平滑筋細胞、単球に検出された。T-カドヘリン欠損マウスでは、組織のAdp蛋白が減少し、血中濃度は上昇した。Adpの組織集積はT-カドヘリンを介した。C1q-Adp複合体ELISAを確立した。複合体はBMIや脂肪面積と相関し、動脈硬化と関連した。Adpの心筋線維化抑制作用の一部はβカテニン経路の阻害を介した。Favine(Fvn)の遺伝子改変マウスの解析結果から、Fvnは脂肪細胞分化と脂肪合成を促進する作用を示した。アディポネクチンの障害組織への集積機構に関する研究として、まず定常状態におけるアディポネクチン蛋白局在を免疫組織染色にて検討した。共焦点レーザー顕微鏡による解析では、心組織ではアディポネクチン蛋白はT-カドヘリンと共局在していた。事実、T-カドヘリン欠損マウスでは心筋アディポネクチン蛋白はほとんど検出されなかった。動脈組織では、アディポネクチン蛋白は血管内皮細胞マーカーであるCD31と共局在しており、定常状態においては血管内皮細胞に存在していることが明らかになった。次に、病態モデルでの検討を行った。アンジオテンシンII負荷心筋障害モデルでは、アディポネクチン蛋白量は変わらなかったが、コラーゲンIIIとの共局在が増加していた。動脈硬化モデルであるApoE欠損マウスでは、アディポネクチン蟹白は内皮細胞以外にも平滑筋細胞やコラーゲンIIIとの共局在も得られており、血管内膜でのアディポネクチン蛋白量は通常マウスに比して増加していた。Favineの生理病態的意義の解明の研究としては,Favine遺伝子改変マウスの解析を開始した。トランスジェニックマウスおよびノックアウトマウスの通常食飼育下において体重の推移の観察および糖脂質代謝の評価を行った。遺伝子改変マウスにおいて発生、発育、肉眼的臓器の形態に異常は認めなかった。体重にも明らかな差を認めておらず、引き続き週齢による観察を行う。糖負荷試験およびインスリン負荷試験においては野生型と遺伝子改変マウスの間に差は認めなかった。現在、臓器の組織学的形態評価に向けて個体数を確保するための繁殖を行っている。血中Favine濃度測定系の確立に関しては、高感度化および絶対値評価を進行中であり、健常者では安定した測定値が検出されることを確認しつつある。(I)大動脈に存在するアディポネクチンは、定常状態では内皮細胞にのみ局在しているが、動脈硬化モデルであるApoE欠損マウス大動脈を免疫電子顕微鏡を用いて解析した結果、アディポネクチン蛋白は内皮細胞以外にも合成型平滑筋細胞にも認め、また内皮に接着している単球にもその存在が確認された。アンジオテンシンIIを負荷したマウスの心筋でのT-cadherin蛋白の局在変化の有無を検討したが、明らかな変化は認められなかった。アディポネクチンとC1qとの関連に関して、ヒトにおいてはアディポネクチン・C1q複合体血中濃度が、急性冠症候群の症例で高値を示していた。アンジオテンシンIIを負荷したアディポネクチン欠損マウスは、野生型マウスに比して、心筋C1q mRNAレベルが上昇し、アデノウイルスによるアディポネクチン補充により是正された。このとき、アディポネクチン欠損マウスの心筋beta-catenin蛋白が増加しており、その上流に酸化ストレスが関与していることが想定された。(II)avineの生理病態的意義の解明を目的として、Favine遺伝子改変マウスの解析をおこなった。トランスジェニックマウスおよびノックアウトマウスは、通常食飼育下において体重に有意な差は認めなかった。ノックアウトマウスについては体重が減少する傾向があり、高週齢まで飼育したマウスにおいては、体重が軽い傾向があった。通常食状態のノックアウトマウスでは、各臓器における組織学的形態な変化を認めなかった。血中Favine濃度測定系の確立に関しては、高感度化および絶対値評価を進行中であり、健常者では安定した測定値が検出されることを確認した。アディポネクチンの組織集積機構に関して、T-cadherinに着目して解析した。野生型マウスではT-cadherinとアディポネクチンは、動脈、心臓、筋肉に強く発現した。T-cadherin欠損マウスでは、アディポネクチン蛋白の組織への集積が著減し、血中アディポネクチン濃度は約3-4倍に上昇した。本マウスにアディポネクチン蛋白を投与したところ、組織への集積は障害され、血中クリアランスが低下した。T-

cadherinはGPI-アンカー蛋白であることから、GPI-アンカー切断酵素であるPI-PLCを野生型マウスに投与したところ、組織におけるT-cadherin蛋白、アディポネクチン蛋白は減少し、血中アディポネクチン値は上昇した。この血中アディポネクチン値の上昇はT-cadherin欠損マウスでは認められなかった。培養血管内皮細胞ではsiRNAによるT-cadherinの発現抑制によって、アディポネクチンの結合が著明に減少した。TNF-alphaによるE-selectinやICAM-1の発現誘導は、アディポネクチン添加により抑制されるが、T-cadherin siRNAを行うと、このアディポネクチンの作用は消失した。したがって、アディポネクチンはT-cadherinを介して組織に集積し、生理作用を発揮することが明らかになった。Favineの生理病態的意義の解明を目的として、Favine遺伝子改変マウスの解析をおこなった。Favine欠損マウスは、通常食飼育下で体重が有意に低下し、血糖値は有意に上昇した。Favine欠損マウスでは肝臓と脂肪の重量が低下しており、脂肪細胞のサイズが小さかった。さらに、加齢したFavine欠損マウスでは、肝臓中の中性脂肪含量は低下した。以上のことからFavineは肝臓および脂肪組織における脂肪蓄積に関与する因子であることが示唆された。26年度が最終年度であるため、記入しない。内分泌学26年度が最終年度であるため、記入しない。アディポネクチンの血管内皮細胞への結合、平滑筋細胞やコラーゲンとの共局在も明らかにしており、T-カドヘリンがアディポネクチンの局在に重要な因子であることも明らかになったことから、アディポネクチンの臓器集積樹構の解明に進展がみられた。Favineの解析については予定通りにノックアウトマウス、トランスジェニックマウス1の解析が進んでおり、血中濃度測定系も確立しつつあることから、順調に進展していると考える。Favineノックアウトマウスにおいて、体重や糖代謝に変化が起こる可能性が示唆された。さらに、詳細な検討が必要であるが、Favineの機能解析の端緒となる可能性があり、本研究は順調に進行している。アディポネクチンの局在については入手したT-カドヘリン欠損マウスを用いて研究を進める。Favineについては遺伝子改変マウスの解析をさらに進める。予定通り、「アディポネクチンの障害組織への集積機構」を明らかにしていく。また、Favineノックアウトマウスは、計画どおりに脂肪組織および肝臓での遺伝子発現量の解析を行う。高週齢までの飼育による変化の再確認を行う。初代培養細胞を作成し、Favineノックアウトマウスのフェノタイプを確認する。
分裂病の神経発達障害モデル動物のNMDA受容体グリシン部位調節の発症予防効果

これまで我々は、統合失調症の神経発達障害仮説に基づくモデル動物である幼若期腹側海馬傷害ラットに対し、(1)傷害ラットでは、思春期後にあたる生後56日目(PD56)で新奇環境変化(HAB)およびmethamphetamine(MAP)腹腔内投与により移所運動量の増加がみられること、(2)N-methyl-D-aspartate(NMDA)受容体のantagonistであるphencyclidine(PCP)投与によっても移所運動量が増加し、その際、側坐核でのドパミン(DA)流量に増加がみられないこと、(3)NMDA受容体のglycine site agonistであるグリシンの前投与(単回腹腔内投与)によりMAP誘発性の移所運動量増加が抑制されること、等を確認し、モデルラットの異常行動発現にはDA系に加えNMDA系も関与する事を明らかにしてきた。統合失調症患者においては、グリシンの経口投与が陰性症状を改善することも報告されており、新しい治療薬開発への糸口となることが期待されている。そこで今回、glycine site agonist(グリシン・D-セリン)の直接的・持続的な影響を考察するため、モデルラットにPD42-56の14日間グリシンまたはD-セリンを脳室内に持続的に投与し、思春期後の異常行動発現に対する抑制効果を検討した。以下は結果である。(1)思春期前にあたるPD35では、HABおよびMAP投与時の移所運動量は非傷害群・傷害群間で有意差を認めなかった。(2)PD56-HABでは、非傷害-グリシン投与群と傷害-グリシン投与群間および非傷害-D-セリン投与群と傷害-D-セリン投与群間で移所運動量に有意な差は認められなかった。(3)PD56のMAP投与時でも、非傷害-グリシン投与群と傷害-グリシン投与群間および非傷害-D-セリン投与群と傷害-Dセリン投与群間で移所運動量に有意差は認められなかった。以上のことから、グリシンの持続脳室内投与が、モデルラットの異常行動発現を抑制する可能性が示唆された。今後も例数を増やし、更なる検討を行っていく予定である。以下は結果である。今年度我々は、まず生後7日目の仔ラットの両側腹側海馬をイボテン酸を用いて傷害し幼若期腹側海馬傷害ラットを作成した。これは統合失調症の神経発達障害仮説に基づくモデルラットであり、これまでに様々な知見が報告されている。このラットは思春期前に当る生後35日目では異常行動を示さないが、思春期後に当る生後56日目に異常行動を示すという特徴を持つ。これはドパミン神経系の異常によるものと推測されているが、我々は以前、モデルラットにグルタミン酸神経系にも異常が生じている可能性を報告した。そこで、グリシン慢性投与がこの異常行動を抑制するのかを検討するために、生後42日目のモデルラットに持続注入ポンプ(alzet ; osmotic pump,2ml/2week model)を埋め、左側脳室内に1mMグリシンを慢性投与した。その後、グリシンの持続投与が終了する生後56日目に新奇環境変化(HAB)60分間、1.5mg/kg-methamphetamine(MAP)腹腔内投与後90分間の移所運動量を測定した。現在までのデータは、傷害-グリシン投与群の移所

運動量は平均がPD35-HAB=603cm, PD35-MAP=8,802cm, PD56-HAB=374cm, PD56-MAP=13,201cmあり、対照-グリシン投与群の移所運動量はPD35-HAB=1,478cm, PD35-MAP=2,326cm, PD56-HAB=513cm, PD56-MAP=10,281cmあった。幼若期海馬傷害ラットは生後56日目の移所運動量が対照群に比べて有意に増加するものであるが、傷害-グリシン投与ラットには対照群と比較して有意な移所運動量の増加は見られなかった。しかし、これらのデータはN=2とまだ少数であり断定は出来ない。今後症例数を増やすとともに、傷害-人工脳脊髄液(ACSF)投与ラットや対照-ACSFラットも同様に測定することで、グリシンの慢性投与がどのような影響を及ぼすのかが確実になるものと思われる。また、今後はmicro-dialysisを用いた研究や組織学的検討を随時行っていく予定である。今年度我々は、前年度に引き続いて次の様な実験を行った。まず、生後7日目の仔ラットの両側腹側海馬をイボテン酸を用いて傷害し幼若期腹側海馬傷害ラットを作成した。対照群には人工脳脊髄液(ACSF)を注入した。生後35日目(PD35)に両群のラットを赤外線式行動量測定装置付きのアクリルケースに入れ、habituation(HAB)60分間、1.5mg/kg-methamphetamine(MAP)腹腔内投与後90分間の移所運動量を測定した。その後、生後42日目にラットの背側皮下に1mMグリシン入りの持続注入ポンプ(alzet ; osmotic pump,2ml/2week model)を埋め、左側脳室内に2週間持続投与した。グリシンの持続投与が終了する生後56日目(PD56)にHAB60分間、1.5mg/kg MAP腹腔内投与後90分間の移所運動量を測定した。傷害-グリシン投与群の移所運動量は平均がPD35-HAB=1,875cm,PD35-MAP=15,467cm,PD56-HAB=683cm,PD56-MAP=9,668cmであり、対照-グリシン投与群の移所運動量はPD35-HAB=840cm,PD35-MAP=4,936cm,PD56-HAB=1,050cm,PD56-MAP=10,867cmであった。幼若期海馬傷害ラットは通常PD56の移所運動量が対照群に比べて有意に増加するものであるが、PD56の傷害-グリシン投与群には有意な移所運動量の増加は見られなかった。このことから、グリシンの持続脳室内投与が、モデルラットの異常行動発現を抑制する可能性があると考えられた。
イタリア近代社会における知識人の役割-18世紀啓蒙主義から19世紀前半・ロマン主義への変遷

研究の最終段階として明らかになった問題点は以下のごとくである。イタリアにおいては十八世紀から十九世紀にかけて、それ以前の世紀とは比較にならない重要性を持った知識階級の形成が見られるが、この事実がイタリアの近代的市民社会の成立と密接な関係があることは言うまでもない。ところが絶対王政から資本主義社会へと移行した西ヨーロッパの近代化とは異なり、イタリアにおいては市民社会の成熟を見る前に王侯・聖俗貴族や特権商人が温存されたままで、いわばかれらの主導権のもとに「資本主義」への移行が行われた。イタリアの知識階級の性格の理解には西ヨーロッパの典型的な「近代化」とは異なった後進性を示すイタリア社会の前提条件の詳細な分析が必要であることが明らかにされた。同時に多数の国家から成り立つ統一以前のイタリアにおいては南北等の地域差が知識層の形成についても微妙な影響を及ぼしたことは注目に値する。またイタリア知識層にとってヨーロッパ諸国への移動の自由と亡命の可能性が、比較的自由な人的交流を促進し、国際的な規模での知的交流を密にしたことも見逃せない事実である。イタリアの経済・政治・社会・文化の各分野からの研究成果を持ち寄ってそうした社会的前提条件を解明すると共に、イタリア知識層が国家権力とどのように関わり、また対立したかを具体的に明らかにすることによって、歴史的全体像を浮き彫りにする必要があった。この「近代化」の後進性と知識層との関係は、典型的ヨーロッパ型とは異なった課程を踏んで近代化を成し遂げた日本社会と近代日本知識層との相関関係を考えていく上でも、貴重な示唆を与えるものと確信する。イタリア文学研究者は、ゴルドーニ、ゴッツィ、アルフィエーリなどの劇作家、パリーニ、フォスコロ、モンティ、マンゾーニなどの文学者、ムラトーリなどの歴史学者、アルガロッティなどの科学啓蒙家や自然科学者の作品、さらに「イル・カッフェ」を中心とした当時のジャーナリズムにかかわる文献・資料、そして全般的な社会背景をめぐる文献・資料を収集・整理することを担当した。イタリア語学研究者は、チェザロッティの作品や当時の言語問題にかかわる文献・資料を、イタリア史研究者は、当時の社会構造の再構築を試みるための文献・資料を、さらにイタリア政治史研究者は、ベッカリーアやヴェッリなどの政治経済思想家の作品およびそれに関連する文献・資料の収集・整理を担当した。これらの基本的な文献・資料をもとにして研究分担者は各自個別的研究を進めてゆき、またそれと同時に研究発表会で相互に進捗状況を報告し合い意見を交換し合って、その結果をふたたび各自の個別的研究をする上での参考にするという形態で、活動を進めていった。その結果、本年度は、18世紀半ばから19世紀前半にわたって、ジャーナリズム、政治、経済、文学、演劇、歴史学、言語思想、自然科学などの広範な領域で、イタリアの知識人たちが、どのように先進文化を摂取・消化したか、そしてコスモポリティスムと民族意識のはざまで揺れながら、どのように自己の思想を展開していったかを個々にほぼ分析できてきたので、今後は、これを踏まえて、これらの個々の知識人の思想の展開ないしは変化を各研究分担者が通時的にまとめた上で、さらには国際情勢と政治的状況の変化に合わせて各時期に各知識人がとっていた社会的態度を相互に共時的に比較することによって、啓蒙主義の時代からロマン主義の時代にいたるイタリア社会と知識人階級の関係の変遷をつぶさに再構築することが課題となる。本年度は、前年度からの研究課題を踏まえ、18世紀半ばから19世紀前半にかけての、ジャーナリズム、政治、経済、文学、演劇、歴史学、言語思想、自然科学などの広範な領域において、イタリアの個々の知識人の思想がどのように展開ないしは変化していったかを、またさらに、国内および国際の状況の変化に対するそれぞれの知識人の社会的態度の変遷を、通時的、共時的に相互比較することによって、啓豪主義の時代からロマン主義の時代にいたる、イタリアの社会の知識人階級の関係の変遷を再構築することを課題に、研究を進めていった。

具体的には、イタリア文学研究者は、マンゾ-ニ、ゴルド-ニなどの文学者、ムラトーリなどの歴史学者の作品、およびそれに関する文献・資料、また全般的な社会背景をめぐる文献・資料を収集・整理を担当した。またイタリア語研究者およびイタリア哲学研究者は、当時の社会状況とそれぞれの研究分野との関係についての文献・資料を、またイタリア史研究者は当時の社会構造を再構築し、その意味を探るための資料・文献の収集・整理を担当した。これの文献・資料をもとにして、研究分担者は各自個別に研究をすすめていった。またそれと同時に研究発表会をもち、相互の研究を報告し会い、意見を交換するとともに、研究課題であるこの時代のおのおのの知識人たちの思想の展開およびその社会状況との関わりを、相互に比較し合い、18世紀半ばから19世紀前半にかけてのイタリア社会と知識人との関係を総体として再構築し、研究報告としてまとめた。研究の最終段階として明らかになった問題点は以下のごとくである。イタリアにおいては十八世紀から十九世紀にかけて、それ以前の世紀とは比較にならない重要性を持った知識階級の形成が見られるが、この事実がイタリアの近代的市民社会の成立と密接な関係があることは言うまでもない。ところが絶対王政から資本主義社会へと移行した西ヨーロッパの近代化とは異なり、イタリアにおいては市民社会の成熟を見る前に王侯・聖俗貴族や特権商人が温存されたままで、いわばかれらの主導権のもとに「資本主義」への移行が行われた。イタリアの知識階級の性格の理解には西ヨーロッパの典型的な「近代化」とは異なった後進性を示すイタリア社会の前提条件の詳細な分析が必要であることが明らかにされた。同時に多数の国家から成り立つ統一以前のイタリアにおいては南北等の地域差が知識層の形成についても微妙な影響を及ぼしたことは注目に値する。またイタリア知識層にとってヨーロッパ諸国への移動の自由と亡命の可能性が、比較的自由な人的交流を促進し、国際的な規模での知的交流を密にしたことも見逃せない事実である。イタリアの経済・政治・社会・文化の各分野からの研究成果を持ち寄ってそうした社会的前提条件を解明すると共に、イタリア知識層が国家権力とどのように関わり、また対立したかを具体的に明らかにすることによって、歴史的全体像を浮き彫りにする必要があった。この「近代化」の後進性と知識層との関係は、典型的ヨーロッパ型とは異なった過程を踏んで近代化を成し遂げた日本社会と近代日本知識層との相関関係を考えていく上でも、貴重な示唆を与えるものと確信する。
腎微小循環の視覚化による血管収縮ペプチドの薬理作用の解析

腎血管床は糸球体をはさみ2種類の抵抗血管、すなわち輸入細動脈と輸出細動脈が存在し、それぞれが生み出す糸球体前後の血管抵抗のバランスによって、糸球体血流量および糸球体濾過量が調節される。今回の科学研究費補助金の交付にともない、これらの細動脈の反応を直接視覚化することを目的とし、ラットの腎微小循環を生体位で顕微鏡観察し、記録することができるシステムを開発、構築する事ができた。このシステムを用い、エンドセリンの腎微小血管に対する作用を検討した結果、小葉間動脈遠位部から輸出細動脈遠位部にかけて同様の収縮が観察されること、さらにETA、ETB両受容体とも腎微小血管収縮に関与することを明らかにした。なお現在、顕微鏡観察下に腎微小血管における血流速度を測定するシステムの開発にも取り組んでおり、今後、この計測システムを確立し、1個の糸球体をはさんで上流と下流に存在する抵抗血管の血管径の変化と血流量を同時に測定することにより、単一糸球体レベルの血流調節に血管作動物質や薬剤がどのように関わるかを検討したい。一方、マクロのレベルでの腎血行動態調節におけるエンドセリンやアデノシンの役割に関する検討も行った。その結果、内因性のエンドセリンがETB受容体を介し、ETA受容体経由の収縮反応を抑制していることやこの機序に一酸化窒素やプロスタグランジンが関与することを明らかにした。また免疫抑制薬のタクロリムスの腎血管収縮に一部エンドセリンが関与することも示すことができた。さらにアデノシンの腎循環調節に関する検討の中で、A2受容体が糸球体前後の抵抗血管に同程度拡張作用を有することを示した。しかしながら、代謝阻害薬で腎アデノシン産生を増強させてもアデノシンA1受容体は糸球体濾過抑制には関与しないことがわかった。今回、科学研究費補助金の交付に伴い画像解析システムを購入し、画像の記録システムおよび画像解析システムの構築にとりかかった。さらに生体位で体内組織の循環を高倍率の顕微鏡下で観察するためには、それぞれの臓器の解剖学的な位置を充分に考慮した特殊なチャンバーを設計・作製する必要があるので、実際には試作品を作製し、正常の循環を保つためのチャンバーの改良とともに光学系の構築にフィードバックさせた。その結果、水腎症を惹起したラットの腎臓を一定温度に保った人工緩衝液(37-38°C)内に工程できるように新規にチャンバーを作成し、生体顕微鏡下に生体位の状態で腎微小循環を観察できるシステムを構築した。さらに連続的に観察される腎微小循環の像は顕微鏡にマウントしたCCDカメラを介してHi8コンピュータビデオデッキに記録できるようなシステムを構築した。実験には4週令のラットを用い、左尿管を結紮し、2-3カ月後に左腎臓を露出した。ラットではこのような処置による腎臓は風船状に腫大し(長径約3cm)、腎実質は菲薄化する。そこで実際に水腎症ラットを用いて既述のチャンバーに腎臓を固定し、腎微小血管床の同定と計測を行い、基礎的データをとった。その結果、血液で灌流されている多数の糸球体を観察することが出来、糸球体の上流側では小葉間動脈、輸入細動脈、下流側で輸出細動脈を容易に同定できた。血管径をビデオフレーム上で計測した結果、小葉間動脈近位側で17.1±2.8μm、遠位側で14.7±1.2μm、輸入細動脈近位側で10.7±0.7μm、遠位側で10.5±0.8μm、輸出細動脈近位側で10.3±0.9μm、遠位側で12.6±1.4μm(10-20例の平均±標準誤差)であった。

本システムを用い、腎臓が固定されているチャンバー内緩衝液にエンドセリンB受容体作用薬のIRL1620を最終濃度0.3, 1.0nM添加すると、容量依存生検に各血管床の血管径が減少した。腎血管床は他の臓器血管床とは異なり、糸球体毛細血管をはさみ、2種類の細動脈、すなわち輸入細動脈および輸出細動脈が存在し、それぞれが糸球体前血管抵抗、糸球体後血管抵抗を生みだし、両者のバランスによって糸球体血流量および糸球体濾過量が巧みに調節されている。このような細動脈の反応を直接視覚化する目的で昨年度、科学研究費補助金の交付に伴い、画像解析システムを購入し、画像の記録システムおよび画像解析システムを構築した。さらに生体位で体内組織の循環を高倍率の顕微鏡下で観察するためには、それぞれの臓器の解剖学的な位置を充分に考慮した特殊なチャンバーを設計・作製する必要があるので、実際には昨年度、試作品を作製し、正常の循環を保つためのチャンバーの改良を繰り返した結果、本年度においてラットの直腸温をモニターしラット体温を設定温度に保ちつつ、観察対象となる腎組織を緩衝液中で一定温度に維持できるシステムの構築に成功した。現在、本システムを用いて一酸化窒素合成阻害薬の作用とエンドセリンの相互作用について検討中である。同時にマクロのレベルで腎血行動態調節におけるエンドセリンの役割について麻酔したラットを用い、腎血流量を電磁流量計で測定することにより検討した。その結果、腎血管床において内因性のエンドセリンがETB受容体を介しETA受容体経由の収縮反応を抑制していること、さらにこの機序に一酸化窒素ならびにプロスタグランディンが関与していることを明らかにした。さらに自然発症高血圧ラットを用いた実験で免疫抑制薬であるFK506の腎血管収縮機構にエンドセリンが関与していることを明らかにした。最終年度にあたり、今回の科学研究費補助金の交付によって構築することができたラット腎微小循環観察記録システムについて、その概要を日本薬理学会誌の実験技術にとりまとめた。さらに現在、顕微鏡観察下に腎微小血管における血流速度を測定するシステムの開発に取り組んでいる。これには主として研究分担者の国立循環器病センターの南山求博士があたり、予備的なレベルではあるがdual slit法による連続赤血球速度測定が可能となっている。今後、この計測システムを確立し、1個の糸球体をはさんで上流と下流に存在する抵抗血管の血管径の変化と血流量を同時に測定することにより、単一糸球体レベルの血流調節に血管作動物質や薬剤がどのように関わるかを検討する予定である。一方、これらのミクロのレベルでの検討と平行してマクロのレベルでの腎血流調節におけるアデノシンの関与について検討を加えた。その結果、アデノシンA2受容体は腎輸入細動脈、輸出細動脈のいずれも同程度に拡張させることを明らかにした。さらに尿生成にA2受容体はほとんど寄与しないことも明らかとなった。また、別の実験で脂肪酸のβ-酸化の阻害薬である4-pentenoic acidによって腎糸球体濾過量の低下とともに尿細管での水電解質の再吸収が抑制され、同時に腎アデノシン産生が著明に増加することを見いだした。しかしながら、この際起こる腎糸球体濾過量の低下にはアデノシンA1受容体は関与していないことを明らかにし、アデノシン以外の機序が関与する可能性を示唆した。