hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
看護技術の適応的熟達に伴う思考と感情の変化過程に関する実験検証

本研究の目的は,看護技術の熟達化に至るまでの過程に着目し,その過程で起こる身体的動作の向上と,随伴して起こる思考と感情の変化を科学的な視点から検証し,その影響度を検討することにある.看護学生2年生11名を対象に,5分間の休憩をはさみ,3セット(15回)の血圧測定を行った.血圧測定にかかった時間を比較すると1セット目,2セット目,3セット目と順に有意に短くなっていた.前頭葉中央部において、1セット目と比較して,2セット目、3セット目でオキシヘモグロビンが有意に減少している部位と,増加している部位があることから,自動化が起こってもオキシヘモグロビンの変化は部位ごとに異なることが確認された.平成24年度は,看護技術の「適応的熟達」(実践を通して構成された概念的枠組によって,問題状況の変化に柔軟に対応し適切なスキルの実行を導くことができること)段階に至る過程で起こる思考の変化を科学的視点から検証するために,熟達者に対してプレテストをおこなった.思考の変化を検証するために,光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)を使用した.この装置はノートパソコン半分程度の大きさながら16チャネルの計測点を同時測定できる機能をもつ簡便でかつコンパクトな前頭葉専用装置である.移動も可能で多様な測定にも対応できることから,動きの伴う看護技術に適応できる装置であり,実験結果の信頼性も高いと判断した.身体的動作の向上については,簡易型動作分析支援システム(EASY-8)を使用し,客観的に分析を行う.脳は,行動,感情,思考などをつかさどる器官で,機能ごとに使われる部分が異なっている.大きく分類すると前頭葉,後頭葉,頭頂葉,側頭葉の4つの部分に分けることがでる.前頭葉は高次認知機能,後頭葉は視覚,頭頂葉は体性感覚,側頭葉は聴覚をつかさどる機能が存在するといわれている.熟達者に対するプレテストをおこなった結果,血圧測定を開始する前に,前頭葉全体のオキシヘモグロビンの増加,デオキシヘモグロビンの減少がみられた.終了後はデオキシヘモグロビンの増加がみられた.このことより,血圧測定前は,前頭葉全体で思考が活発となり,測定中は,熟達者であるため,手技的には一連の動作が反射的におこなわれた結果,前頭葉の一部のみと,聴覚をつかさどる側頭葉に近い部分の活動が活発になった可能性が考えられる.今回のプレテストの結果をもとに平成25年度は本実験をおこない血圧測定時の「適応的熟達」段階に至る過程で起こる思考の変化を科学的に検証していく.本研究は,看護技術の熟達化に至るまでの過程に着目し,その過程で起こる身体的動作の向上と,随伴して起こる思考と感情の変化を科学的な視点から検証し,その影響度を検討することにある.看護技術の「適応的熟達」(実践を通して構成された概念的枠組によって,問題状況の変化に柔軟に対応し適切なスキルの実行を導くことができること)段階に至る過程で起こる思考の変化を科学的視点から検証するために,光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)を使用した.基礎看護学実習を終えた大学2年生11名を対象に5分間の休憩をはさみ,3セット(1セット5回)の血圧測定を行ってもらった.3セットの脳血流量を比較した結果,ch8ではオキシヘモグロビンが1セット目(0.257026±0.58498mMol.mm:mean±SD)と比較して,2セット目(0.232977±0.533439 mMol.mm:mean±SD),3セット目(0.114882±0.427269 mMol.mm:mean±SD)と有意に減少していることが分かった.また,ch9では1セット目(0.456152±0.67653 mMol.mm:mean±SD)と比較して2セット目(0.30116±0.430239 mMol.mm:mean±SD)は有意に減少し,3セット目(0.528325±0.63785 mMol.mm:mean±SD)は有意に増加していることが分かった.血圧測定にかかった時間を比較すると1セット目は140±33sec(mean±SD),2セット目は129±30sec(mean±SD),3セット目は125±28sec(mean±SD)と有意に短くなっていた.このことより回数を重ねて自動化が起こった結果,前頭葉のヘモグロビン濃度長に変化が生じている可能性が考えられた.1セット目と比較してオキシヘモグロビンが有意に減少している部位と,増加している部位もあることがら,自動化が起こってもヘモグロビン濃度長変化は部位により異なることが確認された.今後は今回得られたデータをより詳細に分析し,看護技術の熟達化に伴うヘモグロビン濃度長の部位別の変化をさらに検証していく必要がある.本研究の目的は,看護技術の熟達化に至るまでの過程に着目し,その過程で起こる身体的動作の向上と,随伴して起こる思考と感情の変化を科学的な視点から検証し,その影響度を検討することにある.看護学生2年生11名を対象に,5分間の休憩をはさみ,3セット(15回)の血圧測定を行った.血圧測定にかかった時間を比較すると1セット目,2セット目,3セット目と順に有意に短くなっていた.

前頭葉中央部において、1セット目と比較して,2セット目、3セット目でオキシヘモグロビンが有意に減少している部位と,増加している部位があることから,自動化が起こってもオキシヘモグロビンの変化は部位ごとに異なることが確認された.本研究は,看護技術の熟達化に至るまでの過程に着目し,その過程で起こる身体的動作の向上と,随伴して起こる思考と感情の変化を科学的な視点から検証し,その影響度を検討することにある.平成23年度は,看護技術の「適応的熟達」(実践を通して構成された概念的枠組によって,問題状況の変化に柔軟に対応し適切なスキルの実行を導くことができること)段階に至る過程で起こる思考の変化を科学的視点から検証するために,文献レヴューおよび実験プロトコールの作成を行った.思考の変化を検証するために,光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)を使用する.この装置はノートパソコン半分程度の大きさながら16チャネルの計測点を同時測定できる機能をもつ簡便でかつコンパクトな前頭葉専用装置である.移動も可能で多様な測定にも対応できることから,動きの伴う看護技術に適応できる装置であり,実験結果の信頼性も高いと判断した.身体的動作の向上については,簡易型動作分析支援システム(EASY-8)を使用し,客観的に分析を行う.実験プロトコールについて次のように作成した.(1)対象者:看護師および学生,各24名程度,(2)対象看護技術:血圧測定,(3)実験時期:89月(学生は夏休み期間とする),(4)実験方法:被験者に光イメージング脳機能測定装置を装着し,血圧測定を1日20回実施.1回毎に休憩を3分入れる.それを2日間実施.血圧測定中に脳内の血流量変化をリアルタイムで複数点測定する.(5)ビデオ録画する(動作分析支援システムを使用し解析)(6)実施毎に自作の記録用紙(実施して技術が上達したと自覚したこと,うまくいかなかったこと,うまくいかなかったことについて次回解決したいこと,創意工夫した点など)に記入,(7)プラス感情・マイナス感情について段階的な評価を毎回行う,(8)自己効力感の評価を毎回行う.次年度プレ実験を実施.当初の計画通り,看護技術の熟達化を科学的に検証するために,熟達者に対してプレテストをおこなうことができた.所属する大学の研究倫理委員会に申請書を提出し,何度かのやり取りを経て承認を得ることができた.8月のプレテストでは,最初に意味をなさない十字の図を見せ,脳機能を安定化させたあと,準備段階触診法(イベント1),上腕動脈の拍動を確認マンシェットを巻く(イベント2),聴診器をあてる(イベント3),目的の値まで送気球を加圧する(イベント4),送気球のねじをゆるめ水銀を一定の速さで下ろす(イベント5),マンシェットをはずす(イベント6),血圧計の片付けを終える(イベント7)としてオキシヘモグロビン濃度,デオキシヘモグロビン濃度,トータルヘモグロビン濃度を測定した.これらの濃度変化を測定した結果,最も前頭葉全体のオキシヘモグロビン濃度が上昇したのは,イベント1の時であった.イベント25の時は,前頭葉の中心部と側頭葉に比較的近い位置のオキシヘモグロビン濃度が上昇した.熟達者の場合,血圧測定を開始する前に,これからおこなう看護技術についてイメージ(思考活動)をしており,その結果血圧測定前が最も前頭葉の細胞活動が活発になった可能性が考えられる.一方熟達者は,血圧測定を開始した後は,そのイメージに基づいて,反射的に技術をおこなうため,開始前より前頭葉の細胞活動が限局された可能性が示唆される.また側頭葉に比較的近い位置の細胞活動が活発になったことについては,コロトコフ音の聴取のために聴覚をつかさどる側頭葉の血流量が増えた結果その周囲の血流量も増えた可能性が考えられる.
構造体の表層部強度を推定するための携帯式穿孔速度測定装置の開発研究

本研究では、非破壊試験の手軽さと破壊試験の信頼性を両立させるべく、小径のドリルを用いて被測定体を削孔し、その削孔速度から、被測定体の強度を推定する手法を考案し、その試験装置および試験方法に関する検討を進めている。本年度は、前年度の実験結果から明らかとなった、圧縮強度推定のための測定値のばらつきを改善するために、新たに先端ドリルビットの改良を行い、その結果に基づいて、圧縮強度の推定手法に関する検討を行った。以下に得られた知見をまとめる。(1)先端ドリルビットの改良前年度の実験結果より、先端ドリルビットに用いるダイヤモンド砥粒のサイズおよび形状を変更し、突出したダイヤモンド砥粒を減らした。また、削孔粉の排出を改善するために、先端部に逆テーパ角を付け、さらにスリットを入れる等の改良を行った。ダイヤモンドビットの改良の効果を検討した結果、削孔速度の標準偏差は通常ビットの半分程度に改善され、充分な改良の効果が得られたことを確認した。(2)セメントペーストを用いた圧縮強度推定手法各種の強度レベルのセメントペーストを試料とした実験の結果から、圧縮強度推定のための検量線を導くとともに、ばらつきの評価も行った。(3)モルタルおよびコンクリートを用いた圧縮強度推定手法に関する検討各種の強度レベルのモルタルを用いた削孔試験を行った。その結果、モルタル内部の細骨材の影響により、削孔速度のばらつきが非常に大きくなるため、細骨材に当たったときの低削孔速度のデータを棄却し、残りのペースト分の測定結果のみを抽出して圧縮強度との相関を見た。その結果、調合によらず概ね1本の直線で圧縮強度と削孔速度の関係が決定できることが明らかとなった。(4)海外における歴史的建造物の劣化調査タイ国の世界文化遺産であるアユタヤーおよびスコータイ遺跡の劣化度を調査し、今後の保存事業における本試験機の適用性について検討した。本研究では、非破壊試験の手軽さと破壊試験の信頼性を両立させるべく、小径のドリルを用いて被測定体を削孔し、その削孔速度から、被測定体の強度を推定する手法を考案し、その試験器および試験方法に関する検討を進めている。本年度は、まず、上記の目的を達成するための携帯式削孔試験器を試作し、続いて、実際の歴史的建造物の外装材に対して削孔試験を行い、試験方法の妥当性を確認した。さらに、試作した試験器の基本性能を均質材料であるセメントペーストを用いて評価し、被測定体の圧縮強度を推定するための検量線の作成および測定値のバラツキの評価を試みた。(1)携帯式削孔試験器の試作携帯式削孔試験器を試作した。既往の研究等の調査結果との比較から、被測定体の損傷が極めて小さい(直径3mm程度)こと、表層からの深さ方向の品質の分布が測定できること、装置が小型のため使用部位の制限が少ないことなどが明らかとなった。(2)歴史的建造物の外装材に対する適用試験京都府立図書館の外装に使用されているテラコッタに対して、調査・診断の一環として削孔試験を行った。その結果、削孔速度の変化から、テラコッタのような均質材料に対しては、測定部位および深さによる品質の違いが評価できる可能性が示された。(3)セメントペーストを用いた圧縮強度推定手法に関する検討各種の強度レベルのセメントペーストを用いた実験の結果から、削孔速度から圧縮強度が推定できる可能性を示し、削孔速度による圧縮強度推定式を提案した。また、測定値のバラツキを低減するための試験機および測定方法の改良点を明らかにし、細骨材を含むモルタルでもある程度の強度推定が可能であることを示した。(4)海外における歴史的建造物の劣化調査
高速多価イオンと表面の相互作用の研究

実験に使用している京都大学タンデトロン加速器と散乱槽の間に、荷電変換装置を製作・設置してその性能を調べた。この荷電変換器によりこれまで得られなかったC^<5+>等の多価イオンを得ることができるようになった。この荷電変換装置によって得られた3.2MeVのLi^<+3+>を、SnTe(001)清浄表面に入射させて、鏡面反射方向に反射されたイオンのエネルギースペクトルを高分解能スペクトログラフを用いて測定し、鏡面反射イオンのエネルギー損失を荷電状態および入射角度の関数として求めた。得られた結果を、表面における荷電変換とエネルギー損失の統計モデルをもとに解析し、表面からの距離に依存する荷電変換確率を求めることができた。同様な測定を2MeVのC^<3+5+>イオンについても行い、現在解析中である。34MeVのB^<3+>イオンをSnTe(001)表面で<100>表面チャネリングさせその荷電分布とエネルギースペクトルを測定した。このシステムでは、3.5MeVに1s^2から1s2pへの共鳴励起(Okorokov effect)が存在している。この共鳴エネルギーにおいて、3価イオンの割合が減少することが観測された。これは共鳴励起されたイオンの電子損失確率が基底状態に比べて大きくなるためであると考えられる。このように従来観測されていたバルク結晶内における共鳴励起現象が表面においても観測されたと考えられる。確認のための再度の実験を計画中である。これらの研究と平行して、昨年行った鏡面反射多価イオンが放出するコンボイ電子加速の実験結果を、CTMC法によって説明することを試みた。その結果、コンボイ電子の加速現象をクーロン場とウェイク場内のコンボイ電子の虹散乱として解釈できることを示した。
ジルコニアセラミックスに対するシリケート表面処理法の確立とレジン前装への応用

本研究の目的は、最近歯科補綴物のコーピング材料として用いられるイットリア安定化ジルコニアセラミックス(Y-TZP)に対して最も接着強さが高く、さらに接着耐久性も良好な表面処理ならびに表面改質処理方法を調査、研究することである。表面処理には未処理(NP)、サンドブラスト(ASB)処理、トライボケミカル(TBC)+シランカップリング(SLC)処理、さらに2種類のリン酸エステル系モノマー(AZ: AZ primer , EP: Epricord)を併用するコンビネーション処理を施した後、レジンセメントを用いてチタン接着体を接着させ、せん断接着試験片を作製した。その後、37°C水中に24時間保管、5°Cと60°Cのサーマル負荷を30,000回負荷させた後、万能材料試験機でせん断接着試験を行った。剪断接着強さは、TBC+SLC処理、さらにリン酸エステル系モノマーのAZとEPでコンビネーション処理を行ったものでは、サーマルサイクル後の低下は見られず(p>0.05)、特にEPとのコンビネーション処理では最高の接着強さと接着耐久性を示し、Y-TZPに対して有効な表面処理法であることが認められた。本年度の研究は、各種の表面改質処理による接着性の向上と歯冠補綴物への応用を目指して、イットリアで部分安定化させたジルコニアセラミックス(Y-TZP)に対する接着試験を行った。Y-TZPに対するせん断接着強さは、未処理の焼結面に対してはプライマー処理を施しても15MPaしか示さなかったため接着強さは小さかったが、トライボケミカル(TBC)処理でシリカコーティングを施した後シランカップリング処理を塗布した条件で38MPa、サンドブラスト処理を施した後にプライマー(MDP)処理をしたもので41MPa、さらには両者を組み合わせた複合処理(TBC+MDP)では49MPaの最高値を示し、サーマルサイクル負荷後でも接着強さの低下はほとんど生じず接着耐久性も良好であった。また、複合処理に用いるプライマー処理では6-MHPAよりもMDPの方がプライマー効果は大きかった。これらの結果を踏まえ、次年度はより簡便なシリケート層の生成方法、表面処理後のシリケート層とシランカップリング剤やプライマーの接着構造の分析、複合表面処理法のジルコニア製レジン前装冠への適用についても検討する予定である。本年度の研究では、各種の表面改質処理による接着性の向上と歯冠補綴物への応用を目指して、イットリアで部分安定化させたジルコニアセラミックス(Y-TZP)に対する接着試験を行った。新規に開発したジルコニアセラミックス製ブラケットを用い、矯正用接着剤に適した接着前処理法の評価を行った。ブラケットには3種類の表面処理(GRD,ASB,MDP)、2種類の表面改質処理(TBC,SLP)を施した。各前処理後、3種類の矯正用接着剤を用いて、牛歯エナメル質に接着させ、せん断接着強さの測定を行った。また、破断面上の残留セメント率の画像解析による計測を行った。その結果、Y-TZP製ブラケットに対する表面処理効果は、MDP,SLP処理においてGRD処理と比較して顕著に高いせん断接着強さを示した。さらに、接着試験後の破断面からMDP,SLP処理ではすべてのセメントにおいて、60%以上の高い残留セメント率を示した。以上の結果から、試作Y-TZP製ブラケットに対するMDP,SLP処理は、すべての矯正用接着剤に対して接着性を向上させ得る有効な接着前処理法であることが認められた。次年度では、Y-TZPセラッミクスに対して接着性向上効果の大きかったこれらの表面処理法を用い、新規のジルコニアセラミックス(Nano ZR)に対しても有効か検証した後、ジルコニアセラミックス製フレームに対して応用し、信頼性の高いジルコニア製レジン前装クラウンの作製を行う予定である。本年度の研究は,イットリア安定化ルコニアセラミック(Y-TZP)に代わり,優れた機械的性質を持つ歯科用セラミックスとして最近注目されている,セリア安定型ジルコニアーアルミナ・ナノ複合体(Ce-TZP)に対する接着性向上に及ぼす表面改質処理の効果について評価を行った.Ce-TZPに対して,以下の7種類の表面改質処理を行った.

1未処理(NON);2110μm粒径のアルミナ粉末による0.4MPaでのサンドブラスト処理(ASB);3ASB+リン酸エステル系モノマーのMDPによるプライマー処理(MDP);4ASB +シラノペン処理(SLP);530μm粒径のシリカコーティングされたアルミナ粉末によるトライボケミカル処理(TBL);6110μm粒径のシリカコーティングされたアルミナ粉末によるトライボケミカル処理(TBS);7TBS+MDPプライマー処理によるコンビネーション処理(CBT).Ce-TZPへの接着は,1種類の機能性モノマーを含有しないレジンセメントを用いた.試験片は37oC脱イオン中に24時間保管後,万能材料試験機を用いてせん断接着試験を行った(n=8).Ce-TZPに対するせん断接着強さ(MPa)は,NON:5.8,ASB: 21.0,MDP:55.6 ,SLP: 59.2, TBL: 24.5,TBS: 37.2となり,特にCBTでは顕著に高い68.5MPaの最高値を示した.これらの結果から,Ce-TZPに対する表面改質処理は,トライボケミカル処理によるシリケート層への表面改質とリン酸エステル系モノマーを用いたプライマー処理を併用するコンビネーション処理を施すことにより効率的に接着性を向上させることが可能であり,Y-TZP以上の接着性を容易に得られることが認められた.本研究の目的は、レジン前装ジルコニアクラウンの作製であるが、昨年度はジルコニアセラミックスの歯科臨床への応用を考え、矯正歯科用のジルコニアブラケットの接着に関した研究を行った.また、ジルコニアもY-TZPだけでなくセリア安定化型のナノジルコニアも研究対象に加えたため、試料の入手方法や表面処理法の評価に時間がかかってしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在、試料の入手や表面処理法に用いる器具の準備等は順調であり、ジルコニアセラミックスに最適な表面処理方法の検討を精力的に行っている。本年度は、さらにオペークレジンの代わりとして用いるフロアブルレジンの選択を行い、計画通りに生体にやさしいジルコニアセラミック製レジン前装クラウンの作製を行う予定となっている。
酸性を制御した超臨界流体によるコールタール中の塩基性成分の濃縮分離

メチルナフタリン油から吸着捕捉した窒素化合物を、より選択的に、高濃度で回収するための吸・脱着条件の探索、実フィードを用いた吸・脱着挙動の把握、非塩基性窒素化合物(特に、付加価値の高いインドール)の濃縮分離について、研究のとりまとめを行った。連続式装置によるモデルメチルナフタリン油の吸・脱着プロファイルを調べると、50°C、80気圧、超臨界CO_2流量61/min、試料送液量0.035ml/minの条件下で、120分まで全く窒素化合物を含まない精製メチルナフタリンが回収され、その後徐々にキノリン、イソキノリンを含むメチルナフタリン類が溶出し、220分経過した時点でほぼ初期のモデルフィード組成に戻った。また、抽出条件の探索によってキノリン、イソキノリンの分別回収が可能であることが示唆された。THFによる窒素化合物の完全回収によって、固体酸吸着剤の再生・繰り返し使用が可能であることが示された。実フィードでも同一条件下でキノリン類の回収が可能であるが、吸着剤上に少量の強吸着成分が残存していることから、さらに厳密に吸着、回収条件を探索する必要がある。1-メチルナフタリン(80%)、キノリン、インドール各10%からなるモデルフィードを用いて、陰イオン交換樹脂(AmberlitebIRA-904)充填カラムによる超臨界CO_2吸着プロファイルを調べたところ、50°C、80気圧の条件下でインドールだけを200分まで吸着させ、その後THFをエントレーナーとする超臨界CO_2によって高濃度のインドールを回収できた。固体酸吸着剤との二段階組み合わせ使用によって、効果的にインドール、キノリン類を分別回収できるプロセスを構築できることが示唆された。
広帯域放送通信を有効利用した分散システム上のデータ管理技術に関する研究

近年の計算機技術とネットワーク技術に発展に伴い,Gridなどのように複数台のホスト計算機がネットワークを介して並列計算を行うための基盤技術の開発が盛んに行われている.このような基盤技術の一つとして,並列計算に利用する大量データを効率的に扱うデータ管理技術の重要性が非常に高い.そこで本研究課題では,Gridなどの並列計算を行う分散システムにおいて,広帯域な放送通信を用いてデータ配信・管理を行うことで,並列計算のスループットおよび応答時間を短縮することを目的として研究を行った.具体的には,放送されるデータ項目の特性と,システムの特性を考慮して,以下の二つの観点から研究を推進した.(1)データ項目間の相関性を考慮した放送スケジューリング・キャッシング放送されるデータ間には,複数のデータ項目をまとめてアクセスすることが多いといったように,データ項目間に相関性が存在することが一般的である.そこで,データ項目間の相関性を考慮した放送サーバにおける放送プログラムのスケジューリング方式,および,クライアントにおけるデータ項目のキャッシング方式を考案した.シミュレーション実験によって考案方式の有効性を確認した.(2)アドホックネットワーク内の協調キャッシングモバイルコンピューテイング環境の普及に伴い,移動体自身が通信パケットを中継して,移動体のみのネットワークを構築するアドホックネットワークの注目が高まっている.放送を受信している複数の移動体がアドホックネットワークを構築する環境では,これらの移動体で協調して放送データ項目をキャッシュすることで,アクセスの平均応答時間をさらに短縮できるものと考えられる.そこで,各データ項目の放送時に,各移動体のデータ項目アクセス頻度およびアドホックネットワークのトポロジを考慮してデータ項目をキャッシュする手法を考案した.近年の計算機技術とネットワーク技術に発展に伴い,Gridなどのように複数台のホスト計算機がネットワークを介して並列計算を行うための基盤技術の開発が盛んに行われている.このような基盤技術の一つとして,並列計算に利用する大量データを効率的に扱うデータ管理技術の重要性が非常に高い.そこで本研究課題では,Gridなどの並列計算を行う分散システムにおいて,広帯域な放送通信を用いてデータ配信・管理を行うことで,並列計算のスループットおよび応答時間を短縮することを目的として研究を行った.具体的には,放送されるデータ項目の特性と,システムの特性を考慮して,以下の二つの観点から研究を推進した.(1)データ項目間の相関性を考慮した放送スケジューリング・キャッシング放送されるデータ間には,複数のデータ項目をまとめてアクセスすることが多いといったように,データ項目間に相関性が存在することが一般的である.そこで,データ項目間の相関性を考慮した放送サーバにおける放送プログラムのスケジューリング方式,および,クライアントにおけるデータ項目のキャッシング方式を考案した.シミュレーション実験によって考案方式の有効性を確認した.(2)アドホックネットワーク内の協調キャッシングモバイルコンピューテイング環境の普及に伴い,移動体自身が通信パケットを中継して,移動体のみのネットワークを構築するアドホックネットワークの注目が高まっている.放送を受信している複数の移動体がアドホックネットワークを構築する環境では,これらの移動体で協調して放送データ項目をキャッシュすることで,アクセスの平均応答時間をさらに短縮できるものと考えられる.そこで,各データ項目の放送時に,各移動体のデータ項目アクセス頻度およびアドホックネットワークのトポロジを考慮してデータ項目をキャッシュする手法を考案した.
肺移植患者におけるミコフェノール酸の血中濃度に与える影響因子解析

【研究目的】ミコフェノール酸モフェチル(MMF)は各種臓器移植で幅広く使用されているが、近年、薬物動態の個体差および個体内変動が報告されている。しかし、肺移植時におけるMMFの活性体であるミコフェノール酸(MPA)の薬物動態や、その血中濃度測定の臨床的意義に関する検討は非常に少ない。そこで、維持期の肺移植患者におけるMPAの薬物血中濃度と臨床検査値との関連を調査し、血中濃度に与える影響因子を解析する。【研究方法】2011年9月2013年7月に、長崎大学病院でMPA血中濃度が測定された肺移植患者4名(全例タクロリムス併用)を対象とした。採血ポイントは、移植後3ヵ月以降のトラフ値とした。血中濃度測定にはラテックス免疫凝集阻害(PETINIA)法を用いた。MPA測定日の各種臨床検査値(血小板(PLT)、赤血球(RBC)、血清アルブミン(Alb)、血清クレアチニン、尿素窒素(BUN)など)を調査した。MPA血中濃度が高値であった1点は外れ値として除き、SPSS (Ver. 22.0)を用いて統計解析を行った。【研究成果】MPA血中濃度は、0.84±0.71μg/mLと低値で推移していた。各種臨床検査値との相関解析を行ったところ、Alb、BUN、PLT、RBCで有意な相関が認められた。肺移植患者においても、他臓器の移植患者と同じく、低Alb血症は遊離型MPAを増加させ、クリアランスが増大することによりMPA血中濃度を低下させていることが示唆された。BUN、PLTおよびRBCがMPAの薬物動態に直接影響する機序は不明だが、症例数が少ないことから特定の患者に影響されている可能性も考えられる。症例を蓄積してさらに検証する必要がある。また、MPA血中濃度が低値で推移していたことから、肺移植の長期予後への影響についても調査を行う必要性があると考えられた。
肥満症における病態特異的グレリン自己抗体の同定

肥満症におけるグレリン自己抗体の精製、解析とモデル動物におけるグレリン自己抗体の食行動を含む作用解析を行った。グレリンペプチド自己抗体はELISA法で同定し、IgA、IgG、IgM型に分別、精製した。遊離型および結合型の自己抗体を解析し、その親和性やグレリンシグナリングに及ぼす影響を、表面プラズモン共鳴原理を用いたバイオセンサーを用いて解析した。精製グレリン自己抗体は、動物モデルでグレリンの食欲増進作用を増強し、肥満症の一部はこのグレリン自己抗体による可能性が考えられた。現在、グレリン自己抗体のクローニングを試みているが、リガンド分子の大きさ等の問題点を克服する必要がある。本年度は、(1)肥満症におけるグレリン自己抗体の精製、解析と(2)構造決定と正常および肥満モデル動物における精製グレリン自己抗体の解析を行った。患者血中の食欲促進ペプチドグレリンと、アシル基の無いデスアシルグレリンを区別して、それぞれの自己抗体を同定し、グレリンペプチド自己抗体は、各々のELISA法で同定し、IgA、IgG、IgM型に分別、精製した。遊離型および結合型の自己抗体を解析し、その親和性やグレリンシグナリングに及ぼす影響を、表面プラズモン共鳴(SPR)原理を用いたバイオセンサーを主に用いて解析した。細胞発現系を用いた解析は一部、連携研究者である国立がんセンター研究所上園により施行され、食行動や情動・認知との関連を神経心理学的に検討し、グレリンを含む血中ペプチドレベル、代謝産物、インスリン抵抗性や治療における変動、病態、合併症等との関連を解析しつつある。(2)に関しては精製グレリンペプチド自己抗体を、マウスに腹腔内投与し、食欲・体重調節やエネルギー代謝、不安等の情動、認知・学習に及ぼす影響を解析した。不安・抑うつ評価系としては、高架式十字迷路、オープンフィールドテストや強制水泳モデルを用い、認知・学習は受動回避試験でスクリーニングの後、空間認識を反映するモリス水迷路を用い、解析を行いつつある。動物の行動解析をより鋭敏に行うために、摂食・飲水量経時記録装置(K2-CABIN)を用いた。長期にわたり摂食・飲水量を記録することで、より詳細な解析が可能になるためである。肥満患者のグレリン自己抗体は、グレリンシグナリングに正の作用を及ぼすことを証明した。本年度は、(1)肥満症におけるグレリンペプチド自己抗体の精製、解析と構造決定、(2)霊長類マーモセットにおけるグレリンペプチド自己抗体の解析、(3)肥満モデル動物などに対するペプチド・抗体医薬の応用を念頭に、研究の推進を行った。(1)肥満症におけるグレリンペプチド自己抗体の精製、解析と構造決定:クローニングしたグレリンペプチド自己抗体を肥満症で解析し、病態との関連を明らかにする目的であった。バクテリオファージライブラリーを用いて、肥満患者個人の抗体ライブラリーを作製し、グレリンペプチド自己抗体のクローニングを行った。ファージディスプレイ法を用いて患者血液由来の抗体ファージライブラリを構築し、バイオパンニング法により食欲調節ペプチド自己抗体の単離を行った。抽出・精製した自己抗体は、グレリンの作用を増強し(動物モデル)、グレリンシグナリングを増強する病態生理学的意義を有することを証明した(Takagi K, Nature Commun. 2013)。(2)霊長類マーモセットにおけるグレリンペプチド自己抗体の解析:精製した自己抗体の食行動や情動・認知に及ぼす影響を、げっ歯類と比較検討したいと考えている。マーモセットは、食餌性肥満モデルとストレプトゾトシンを用いた糖尿病・認知モデルを用い、今その実験系の構築を行っている。(3)肥満モデル動物などに対するペプチド・抗体医薬の応用:グレリンペプチド自己抗体をファージライブラリから大量に精製する。そのためには、ポリクローナル抗体とともに、モノクローナル抗体の作製が必須である。抗体の可変領域であるVHとVLをリンカーでつないだ一本鎖抗体(scFv)やFabの形でファージ表面へ提示(ファージディスプレイ法)し、構造決定も終了した。現在行っているのは、グレリンペプチドとの親和性の確認・単離であり、ペプチド一般の分子量の少なさから、このプロセスに時間を要している。今一歩の工夫が必要かとも考えている。心身医学、心療内科学肥満症患者からグレリンシグナリングを増強させる自己抗体の同定に成功し、Nat Commun (2013)に報告することができた。グレリンペプチド自己抗体の解析、および肥満モデル動物、マーモセットなどに対するペプチド・抗体医薬の意義の確立と応用を進める。自己抗体の構造決定のための単離が技術的に難しく、今種々のアプローチを行いながら、その克服に努力している。
ヌクレオソーム動構造とそのエピジェネティック制御の分子シミュレーション研究

次の4つの研究課題に取り組んだ。1.ヘテロクロマチン蛋白質HP1によるメチル化ヒストン認識の動構造解析:HP1はヒストンH3K9me3を認識しヘテロクロマチン化に寄与する。本研究では、オープンな高次構造をとるジ・ヌクレオソーム環境下の2量体HP1α及びγの結合モードを解析し、HP1α二量体が、二つのヌクレオソームのH3テールとそれぞれ結合するモードが支配的であることを見出した。このモードを好む理由は、HP1αが有するリンカー領域の3つの塩基モチーフがリンカーDNAと親和性が高い点にあることが分かった。(Watanabeら, Biophys.J.印刷中)。2.熱揺らぎによるヌクレオソームスライディングの動的分子機構解析:単純塩基配列DNAについては、DNA長軸周りの回転と共役したスライディングが起こった。ヒストン8量体と親和性の高い塩基配列の場合は、回転共役型のスライディングとともに、回転を伴わない10塩基遷移も見られた(NiinaらPLoS Comp. Biol. 2017)。スクリュー型スライディングは、ヒストン周りのDNA1巻き(約10塩基対分)の過渡的な伸長あるいは圧縮を間欠的に形成し、それを伝搬させて進むことが分かった(BrandaniらNAR 2018)。3.ATP依存リモデラーによるヌクレオソームスライディングの動的分子機構解析:多くのリモデラーは、ヌクレオソームのSHL2領域に結合し、ATP依存的にヌクレオソームをスライドさせている。この過程の分子シミュレーションに成功した。4.パイオニア転写因子のヌクレオソームへの結合の動態解析:パイオニア転写因子Oct4は、ヌクレオソーム上の認識配列に結合する。シミュレーションで得られた結合様式は非常に多様であり、主にはOct4の2つのPOUドメインの一方でヌクレオソーム外側に向いたDNA配列を認識した。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、独自の分子シミュレーション技法によって、次の課題に取り組んでいる。〇ヘテロクロマチン蛋白質HP1によるメチル化ヒストン認識の動構造解析、〇熱揺らぎによるヌクレオソームスライディングの構造転移解析、〇ヌクレオソームからのヒストン放出の動構造解析。〇ヘテロクロマチン蛋白質HP1によるメチル化ヒストン認識の動構造解析:HP1はヒストンH3K9me3を認識しヘテロクロマチン化に寄与する。ヌクレオソーム環境下でのHP1の動構造は未解明である。生化学実験(共同研究)で、そのモチーフを消失されるとHP1αのジヌクレオソームへの結合は顕著に弱くなった。〇熱揺らぎによるヌクレオソームスライディングの構造転移解析:まず、周期2の単純塩基配列をもつ2本鎖DNAについて、粗視化分子シミュレーションを用いて、ヌクレオソームスライディングを調べると、2本鎖DNAの長軸周りの回転と共役したスライディングが主たる機構であった。ヒストン周りのDNAは比較的稀に、1塩基対分伸びたり縮んだりして、defectを生成し、そのdefectが間欠的に遷移することが見いだされた。Widom 601配列のようにヒストン8量体と親和性の高い塩基配列の場合は、回転共役型のスライディングとともに、回転を伴わない10塩基(中間状態として5塩基も見られる)遷移が見られる。どちらがより頻度が高いのかは、塩基配列等によって変化しうることが示唆される。ヘテロクロマチン蛋白質HP1とヌクレオソームスライディングについて、予想を超えるほどに顕著な進捗があった。一方、ヌクレオソームからのヒストン放出に関しては、まだ課題が多く、計算は軌道に乗っていない。総合してみると、おおむね順調といえる。

3.ATP依存リモデラーによるヌクレオソームスライディングの動的分子機構解析:多くのリモデラーは、ヌクレオソームのSHL2領域に結合し、ATP依存的にヌクレオソームをスライドさせている。この過程の分子シミュレーションに成功した。4.パイオニア転写因子のヌクレオソームへの結合の動態解析:パイオニア転写因子Oct4は、ヌクレオソーム上の認識配列に結合する。シミュレーションで得られた結合様式は非常に多様であり、主にはOct4の2つのPOUドメインの一方でヌクレオソーム外側に向いたDNA配列を認識した。今後、HP1のより詳細な動態解析、リモデラーやRNAポリメラーゼの効果によってヌクレオソームからヒストンが放出される過程など、ヌクレオソームが関連するより動的な過程を分析する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
急性心筋梗塞発症におけるクラミジア感染とCD14およびTLR4遺伝子多型の関与

本研究は、急性心筋梗塞(AMI)におけるクラミジア感染とCD14遺伝子多型との相加効果、ならびにToll-like receptor4(TLR4)遺伝子多型の解析とAMI発症やクラミジア感染への関連性につき検討することである。昨年度に引き続き本年度は、AMI症例および冠動脈硬化症例におけるTLR4遺伝子多型の検討、AMI症例および冠動脈硬化症例におけるCD14遺伝子多型の検討、ACS症例、冠動脈硬化症例、および健常人における可溶性CD14(sCD14)、interferon-γ、IL-4、IL-6、IL-10、さらにクラミジア等の細胞内寄生細菌感染に関与するIL-12、IL-18濃度を測定した。冠動脈硬化症100例を対象にTLR4遺伝子A896G多型の検討を行ったが、ホモ接合体、ヘテロ接合体とも出現頻度は0%であった。健常人の検討では、昨年度24例中1例(4.2%)のヘテロ接合体を認めたが、総計200例の検討でも1例のみ(0.5%)であり、本邦においてはきわめて頻度の低い多型であることが判明した。CD14遺伝子プロモーターC-260T多型は、AMI症例においてT/Tホモ接合体の頻度は39%であった。年齢別の検討では、特に若年者においてT/Tホモ接合体の頻度は有意に高い傾向を認めた。さらにこのCD14多型は、C/C、C/T、T/Tと段階的に血中sCD14濃度が高値である傾向を認めた。急性冠症候群(ACS)症例では、健常人や冠動脈硬化症例に比較しクラミジア属IgA抗体陽性率は高値であった。CD14多型とクラミジア抗体陽性率とは関連を認めなかった。ACS症例では、健常人と比較しsCD14、IL-6、IL-12は有意に高値、IL.18は高値の傾向を認め、IL-10は有意に低値であった。さらにACS症例では、ACSの既往のない冠動脈硬化症例と比較しIL-12は有意に高値であった。以上より、本邦においてTLR4多型はきわめて頻度が低く、冠動脈硬化症との関連は見出せなかった。むしろ本邦ではCD14多型がAMIに関与し、さらにクラミジアを代表とする細胞内寄生細菌排除に関与するサイトカイン(IL-12,IL-18)バランス、すなわちTh1/Th2バランスがACSの発症に重要である可能性が示唆された。本研究の目的は、急性心筋梗塞(AMI)におけるクラミジア感染とCD14遺伝子多型との相加効果、ならびにToll-like receptor4(TLR4)遺伝子多型の解析とAMI発症やクラミジア感染への関連性につき検討することである。本年度は、(1)TLR4遺伝子多型診断の確立、(2)AMI症例におけるCD14遺伝子多型の検討、(3)末梢血白血球中C.pneumoniae DNA測定法の確立、(4)AMI症例における血清中クラミジア属IgA・IgG抗体の検討、(5)急性冠症候群(ACS)における可溶性CD14(sCD14)、IL-1、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-α、interferon-γ濃度の測定、を中心に検討した。(1)冠動脈硬化症例を対象にPCR-SSCP法によりTLR4遺伝子A896G多型の検討を行った。種々のプライマーを作成しさまざまな条件設定を用いて泳動を行ったがA896G多型の検出は困難であった。本邦においてはこの多型の頻度は不明であるため、ダイレクトシークエンス法で896A→Gのmissense mutationの存在を確認した。それにより健常人を対象にした検討を行ったところ、ヘテロ接合体の頻度が4.2%であり、欧米と比較し低い傾向を認めた。(2)CD14遺伝子プロモーターC-260T多型は、AMI症例においてT/Tホモ接合体の頻度は39%であった。年齢別に検討したところ、高齢者と比較し若年者においてT/Tホモ接合体の頻度はより高い傾向を認めた。(3)AMI症例において、種々のプライマーを作成し末梢血白血球中C.pneumoniae DNA測定法の確立を試みたが検出されなかった。(4)ACS症例では、健常人や冠動脈硬化症例に比較しクラミジア属IgA抗体陽性率は高値であった。(5)ACS症例では、健常人や冠動脈硬化症例に比較しsCD14、IL-6、TNF-α、は有意に高値、IL-10は有意に低値であった。今後は、AMI症例におけるTLR4遺伝子多型の検討数を増やし、AMI発症におけるTLR4・CD14遺伝子プロモーター多型とクラミジア感染との関連および相加効果を検討する予定である。

健常人の検討では、昨年度24例中1例(4.2%)のヘテロ接合体を認めたが、総計200例の検討でも1例のみ(0.5%)であり、本邦においてはきわめて頻度の低い多型であることが判明した。CD14遺伝子プロモーターC-260T多型は、AMI症例においてT/Tホモ接合体の頻度は39%であった。年齢別の検討では、特に若年者においてT/Tホモ接合体の頻度は有意に高い傾向を認めた。さらにこのCD14多型は、C/C、C/T、T/Tと段階的に血中sCD14濃度が高値である傾向を認めた。急性冠症候群(ACS)症例では、健常人や冠動脈硬化症例に比較しクラミジア属IgA抗体陽性率は高値であった。CD14多型とクラミジア抗体陽性率とは関連を認めなかった。ACS症例では、健常人と比較しsCD14、IL-6、IL-12は有意に高値、IL.18は高値の傾向を認め、IL-10は有意に低値であった。さらにACS症例では、ACSの既往のない冠動脈硬化症例と比較しIL-12は有意に高値であった。以上より、本邦においてTLR4多型はきわめて頻度が低く、冠動脈硬化症との関連は見出せなかった。むしろ本邦ではCD14多型がAMIに関与し、さらにクラミジアを代表とする細胞内寄生細菌排除に関与するサイトカイン(IL-12,IL-18)バランス、すなわちTh1/Th2バランスがACSの発症に重要である可能性が示唆された。
内因性ジギタリス様物質によるNaポンプ調節機構と循環器疾患における病態生理的意義

細胞膜に存在する酵素Na^+,K^+ーATPaseの生理的調節因子としての内因性ジギタリス様物質が高血圧,心不全などの循環器疾患との関連で注目され,10年以上にわたりその化学構造が追求されてきた。我々は1989年に哺乳類血漿およびヒト尿から逆相C18高速液体クロマトグラフィ-で約18%アセトニトリルで流出される高様性のジギタリス様物質の存在を世界に先駆けて明らかにし,ヒト尿からその単維に成功した。この物質は動物体内に広範囲に存在し,既に副腎と下垂体に高濃度(血漿に比し100倍以上)に存在することをラットにおいて確認した。また副腎培養細胞ならびに腎尿細管・血管平滑筋細胞などにおいても,同一のジギタリス様物質が存在し,少量ではあるが培養液中に遊離されることを見い出した。この物質の産生が細胞膜を介するNa輸送を関連している事実も示唆され,ジギタリス相物質は,最初の説で言われる循環血中のホルモンとしてではなく,パラクリン・オ-トクリン様の因子として生体内でNaポンプは性の調節に関与している可能性が大きいと考えられた。ヒト尿中にはより極性の低い上記の逆相C18カラムから約31%のアセトニトリルで溶出される,異なるジギタリス様物質が存在しているが,この物質の単維にも成功した。しかしこの物質は物理化学的にジゴキンンと区別できないことが判明し,ヒト体内で合成されたものかどうかは不明である。同様の観察がヒト血染間福の高様性ジギタリス様物質についても報告され(すなわちウアバインそのものであるとHaulyn;により明らかにされた),従来予想できなかった強心配低体の動物体内での合成経路の解明が今後の課題である。その他,ジギタリス様物質がウン内皮細胞からエンドセリンを遊離させること,本態性高血圧患者血染中ジギタリス様物質のレベルが高値であることなどを明らかにした。
足細胞におけるスリット膜の形成・消失・再生過程～電顕3D再構築法を活用した解析～

足細胞のスリット膜は血漿タンパク質の尿中への漏出を防ぐバリア機能を持つ。スリット膜は足細胞の発生期に形成され、病態時に消失・再生するのだが、これら3つの過程の形態的プロセスは断片的にしか理解されていない。そこで、本研究では、電顕3D再構築法(FIB/SEM法)を活用し、「スリット膜の形成・消失・再生」の形態プロセスを立体的に完全解明する。本年度は足細胞の病態時におけるスリット膜の消失過程について、FIB/SEM法により解析を行った。病態モデルとしては、ラットのネフローゼ症候群モデル(PAN腎症)を用いた。病態の進行によりスリット膜はほぼ失われ、足細胞同士はタイト結合のみで連結するようになる。このような細胞間結合装置の変化に伴い、足細胞の突起構造も大規模に「改築」されるが、この改築過程をこれまでになく詳細に解析できた。1)3D再構築像で見た足突起消失基底面の観察から、足突起の消失過程には少なくとも2つの様式(1型・2型)があることが分かった。1型過程は足突起の太さが不均一になりつつ短くなっていく様式で、足細胞の全体に広く認められる。一方、2型過程は足突起が全長にわたって均一に細くなりつつ短縮してゆく。2)足突起消失に付随する変化・自己細胞間結合の形成:PAN腎症では、足細胞の一部で広範囲に足突起が失われることがある。これにともない、隣接する足細胞は消失部の両側から、基底膜の露出を防ぐために伸びだし、最終的に自己細胞間タイト結合を形成することがある。なお、PAN腎症はある程度自然治癒するが、自己細胞間タイト結合が、正常な構造への完全な回復を妨げている可能性がある。・断片化と断片脱落:足突起消失にともない、足細胞は様々な大きさの断片を形成する(少なくとも3つのタイプが見られる)。これらの断片は、形成初期には糸球体基底膜に接着しているが、やがて変性し、尿中へ脱落すると考えられる。病態時における足細胞の突起消失・スリット膜改変過程のデータが予想以上に早く出揃ったため、この点に関する論文が腎臓病学の有名誌にすでにアクセプトされているまた別の関連するデータについても1報が英文誌にアクセプトされ、もう1報もまもなく投稿予定である。(令和元年5月2日現在)。連続断面像からの再構築解析(特に構造物抽出、いわゆるセグメンテーション作業)に多大な時間を要しており、これが研究遂行の律速段階となっている。次年度は、より高性能な画像解析ワークステーションを増設し、解析の効率を高めることにしている。また、本研究への参画を希望する大学院生を募り、解析の人手を増やしていくことも進めている。さらに、免疫FIB/SEM法により、スリット膜関連分子の局在変化を立体的に明らかにし、3つの過程における関連分子の役割を考察する。本年度は主に足細胞の病態時におけるスリット膜の消失過程について、FIB/SEM法により解析を行った。PAN腎症では早期より(第23病日)スリット膜の上方偏位が始まり、その下方にタイト結合が現れることがわかっている。FIB/SEM像でも同様の所見を確認できた。さらに病態が進行するとスリット膜はほぼ失われ、足細胞同士はタイト結合のみで連結するようになる。このような細胞間結合装置の変化に伴い、足細胞の突起構造も大規模に「改築」される。今回の研究では突起構築の改築過程も詳細に記載することができた。病態時における足細胞の突起消失・スリット膜改変過程のデータが予想以上に早く出揃ったため、この点に関する論文を腎臓病学の欧文誌に投稿した。査読結果に従い、まもなく修正原稿を再投稿する(平成30年5月10日現在)。2)足突起消失に付随する変化

・自己細胞間結合の形成:PAN腎症では、足細胞の一部で広範囲に足突起が失われることがある。これにともない、隣接する足細胞は消失部の両側から、基底膜の露出を防ぐために伸びだし、最終的に自己細胞間タイト結合を形成することがある。なお、PAN腎症はある程度自然治癒するが、自己細胞間タイト結合が、正常な構造への完全な回復を妨げている可能性がある。・断片化と断片脱落:足突起消失にともない、足細胞は様々な大きさの断片を形成する(少なくとも3つのタイプが見られる)。これらの断片は、形成初期には糸球体基底膜に接着しているが、やがて変性し、尿中へ脱落すると考えられる。病態時における足細胞の突起消失・スリット膜改変過程のデータが予想以上に早く出揃ったため、この点に関する論文が腎臓病学の有名誌にすでにアクセプトされているまた別の関連するデータについても1報が英文誌にアクセプトされ、もう1報もまもなく投稿予定である。(令和元年5月2日現在)。連続断面像からの再構築解析(特に構造物抽出、いわゆるセグメンテーション作業)に多大な時間を要しており、これが研究遂行の律速段階となっている。次年度は、より高性能な画像解析ワークステーションを増設し、解析の効率を高めることにしている。また、本研究への参画を希望する大学院生を募り、解析の人手を増やしていくことも進めている。
女子大学生のヒスチジン摂取量と体脂肪蓄積抑制作用に関する研究

過食を防ぎ体脂肪の増加を抑えることは、主に生活習慣病の一因となる肥満の予防と治療に重要である。近年、カツオやマグロ等の赤身魚や多獲性赤身魚のタンパク質に多く含まれるヒスチジンの抗肥満作用が注目されている。その理由として、ヒスチジンの誘導体であるヒスタミンが視床下部においてヒスタミンニューロンを刺激して摂食量を抑制することがあげられる。神経ヒスタミンの生理機能については摂食量の抑制、エネルギー消費の亢進に加え、体脂肪分解作用を介して肥満発症に抑制的に働くことが報告されている。本研究は、神奈川県の女子大学生を対象として、ヒスチジン摂取におよる体脂肪減少効果について肥満の指標となる体脂肪率、体脂肪量、およびBMIと体重当たりタンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量との相関を確認する。身体状況調査より、肥満の指標となる体脂肪率、体脂肪量、およびBMIを測定する。食事調査の集計は、対象者から得た1食の料理、食材料等の概算から重量換算を行い、対象者1日当たりのエネルギー摂取量、タンパク質摂取量、ヒスチジン摂取量および体重当たりタンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量との相関を確認する。また、日常の食事の中で摂取可能なヒスチジン供給源についても検討を行うものとした。その結果、これまでの結果と同様にエネルギー摂取量とタンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量との間に負の相関関係が認められた。また、食品群別ヒスチジン供給源については、魚介類の摂取が多いほどヒスチジン摂取量、タンパク質摂取量当たり野ヒスチジン摂取量が多くなることが確認された。本研究は、神奈川県の女子大学生を対象として、ヒスチジン摂取による体脂肪減少効果について身体計測と食事調査を行い、肥満の指標となる体脂肪率、体脂肪量、およびBMIと体重当たりタンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量との相関を確認する。また、日常の食事の中で摂取可能なヒスチジン供給源を経口摂取試験により付加したときの体脂肪蓄積抑制作用に着目し、検証を行うものとした。女子学生のヒスチジン摂取量と体脂肪蓄積抑制作用の関係を明らかにするため、身体状況調査、食事調査、食生活状況調査の実施に加え、ヒスチジンを多く含むカツオ熱水抽出物(bonito extract;以下BE)の経口摂取試験を6週間実施し、BEの摂取前後の血中のヒスチジン濃度、血中脂質等生化学的検査の測定を行い、摂食抑制、体脂肪蓄積抑制効果について検討した。その結果BE摂取後の体脂肪測定値は、体脂肪率、特に体幹部でBE摂取前に比べ有意に低下した。食事調査結果ではエネルギー摂取量が減少し、炭水化物摂取量が有意に減少した。また、エネルギー摂取量とタンパク質摂取量当たりのヒスチジン摂取量は、有意な負の相関関係が認められた。BEの摂取前後の血液検査の結果では、血糖値の有意な低下がみられた。さらに、レプチンは有意に低下し、アディポネプチンは有意に増加した。
アディポネクチンの超分子構造・相互作用解析

アディポネクチンは脂肪細胞が分泌するサイトカインであり、糖代謝の促進や動脈硬化の抑制といった作用から非常に注目されている。アディポネクチンは溶液中で単量体の他に三量体及びそれらが会合した六量体以上の多量体を形成することが知られており、高次の多量体形成はアディポネクチンの機能発現に重要であると言われている。この多量体形成にはN末端側に存在するコラーゲン様ドメインによって形成されるトリプルヘリックス構造が重要であると考えられることから、アディポネクチン全長及びそのコラーゲンドメインの大腸菌による大量発現・精製系を構築し、得られた試料についてCDを用いて構造評価を行った。その結果、ポリプロリン型ヘリックスの存在が示唆された。次に、コラーゲンドメインについて、CD値及び超遠心沈降平衡法から求めた見かけの分子量の温度依存性を調べたところ、単量体と三量体間での解離会合平衡状態が存在することが示された。これに関連して、我々はコラーゲンのトリプルヘリックス構造の安定化機構を解明するために、プロリン,4-ヒドロキシプロリン及び4-フルオロプロリンを含むモデルペプチドを合成し、その熱安定性の評価をさまざまな物理化学的手法を用いて行った。その結果、プロリン側鎖修飾基の種類や立体異性によりトリプルヘリックス構造の形成能とその安定化機構が大きく変化することを見出した。また、モデルペプチドの高分解能X線結晶構造解析に成功し、水和がトリプルヘリックス構造の熱安定性に及ぼす効果について知見を得ることができた。アディポネクチンの会合状態は、その生理的な機能に重要であることが知られている。そこで我々はアデイポネクチン分子のN末端側に存在する(X-Y-Gly)_nの繰り返し配列を持徴とするコラーゲン様ドメインに注目しその構造、会合状態に関する研究を行った。まず大腸菌を用いたアディポネクチン、及びそのドメインの大量発現・精製系を構築し、得られたアディポネクチン分子についてその物性評価をおこなった。円偏光2色性スペクトル測定の結果、アディポネクチンN末端側のコラーゲン様ドメインは、αヘリックス、βシート等の2次構造は示さないことが示されたが、一方で222nmにおけるCD値からは、温度依存的な構造転移の存在が示唆された。また、コラーゲン様構造の基礎的研究として、コラーゲンモデルペプチド(X-Y-Gly)_<10>を用い、水酸基をもつHypのほか、水酸基を電気陰性度の最も高いフッ素原子に置換したフルオロプロリンを含むモデルペプチドを合成して示差走査熱量計DSCによる熱測定を行い、ヒドロキシプロリン,フルオロプロリンともにトリプルヘリックス構造の熱安定性を上昇させる働きはあるものの、安定化機構は大きく異なっており、前者はエンタルピー的,後者はエントロピー的な効果によって安定化されていることを示した。またこれらの安定化機構が、モデルペプチドの部分モル体積と露出表面積(ASA)から推定されるモデルペプチドと水分子との相互作用によってよく説明されることを明らかとした。これらの基礎的検討により、変異体を用いたシステマティックな物理化学的研究が、コラーゲン様構造の安定性解析に有効であることが示された。