hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環状混合原子価多核金属錯体の低次元集積化による分子デバイスの構築

分子の自己組織化能を利用し集積構造体を構築することは、分子レベルでのデバイス構築に向けて近年非常に注目を集めている。その中でも一般に結晶工学と呼ばれるビルディングブロック分子とその集積構造体の相関を研究することは構造制御に向けて不可欠である。これまで3次元結晶中において非常に多くの分子集積構造体の研究が行われてきており、単結晶X線構造解析によりその集積体の構造解析がなされている。しかしながら真の意味での分子デバイスを構築するためには、2次元界面での構造体構築が不可欠となる。そこで本研究では機能性のπ共役系分子に注目し、溶液中、結晶中、及び固液界面での自己組織化について研究を行った。以下その要点を述べる。(1)溶液結晶中での研究ヘキサアザトリフェニレン(HAT(CN)6)は6つのシアノ基を有する非常に大きなπ共役系分子であり、電子アクセプター性に優れた有機配位子である。そのHAT(CN)6、銅一価イオン、とフェロセン誘導体とを自己集合的に反応させ、アニオンラジカル状態と、中性状態のHAT(CN)6を含む二つのゼロ次元構造体を合成することに成功した。フェロセン部位に施した置換基の効果により、HAT(CN)6の配位モードを変化させることで、その集合構造のみならずHAT(CN)6の酸化還元電位にも影響を与え、結果として、HAT(CN)6の酸化状態をも変化させている事が明らかとなった。ここでは、自己集合というイベント自身に酸化状態の制御という機能を新たに追加したといえる。(2)固液界面での研究ジヒドロベンゾアヌレン(DBA)は平面性の高い大きなπ共役系分子である。ひし形と三角形のコア骨格を有するDBAを固液界面(グラファイト/トリクロロベンゼン)で自己集合させると前者はカゴメ格子構造、後者はハニカム構造になることを見出し、コア構造と集積構造体の相関を初めて明らかにすることに成功した。金属-金属間結合を有する水車型ルテニウム二核錯体は、数ある金属-金属間結合を有する同種の二核錯体と比べても中性([Ru^<II>_2(O_2CR)_4])及び一電子酸化状態([Ru_2^<II, III>(O_2CR)_4]^+)の二つの酸化状態を構造的に安定に存在させることができ、非常に特徴的である。さらに、金属-金属間結合に由来する、π^*軌道とδ^*軌道が偶然にも縮退しており、中性状態では二つの不対電子が二重縮退したπ^*軌道に(S=1)及び一電子酸化状態では三つの不対電子が三重縮退したπ^*軌道及びδ^*軌道に存在し(S=3/2)、どちらの酸化状態でも常磁性を示す。そこで本研究では二つの酸化状態での集合体に関する研究を展開するため、ルテニウム二核錯体を有機配位子で連結することにより、様々な次元性の集合体の合成を行った。得られた結果は次の2点に要約される。1,一電子酸化体の二核錯体と連結配位子として、ピリミジン誘導体を用い、三つの一次元鎖構造を得ることに成功した。この誘導体に導入された置換基の効果で一次元鎖(一次構造)の形態が微妙に変化することによって、一次元鎖集積構造(二次構造)が制御されていることが明らかとなった。また、ルテニウム二核錯体間には強磁性的相互作用が観測され、これら錯体に一般的に見られる超交換相互作用のみならず、スピン分極機構による相互作用が寄与していることが示唆された。2,中性錯体と三座配位子であるトリアジンにより、ハニカム構造を得ることに成功した。トリアジンのすべての窒素原子が金属に配位することは非常に珍しく、また常磁性金属ですべて連結されたのは初めての例である。磁性の詳細な解析の結果、二核錯体間には反強磁性的相互作用が働いていることが明らかとなった。この構造内になおいて二核錯体はハニカム構造の辺に位置しており、磁気的にはスピンフラストレーション系として注目されている"カゴメ格子構造"を有している事が明らかとなった。

フェロセン部位に施した置換基の効果により、HAT(CN)6の配位モードを変化させることで、その集合構造のみならずHAT(CN)6の酸化還元電位にも影響を与え、結果として、HAT(CN)6の酸化状態をも変化させている事が明らかとなった。ここでは、自己集合というイベント自身に酸化状態の制御という機能を新たに追加したといえる。(2)固液界面での研究ジヒドロベンゾアヌレン(DBA)は平面性の高い大きなπ共役系分子である。ひし形と三角形のコア骨格を有するDBAを固液界面(グラファイト/トリクロロベンゼン)で自己集合させると前者はカゴメ格子構造、後者はハニカム構造になることを見出し、コア構造と集積構造体の相関を初めて明らかにすることに成功した。
血管内皮前駆細胞を用いた脳動脈瘤に対する血管壁再生治療の開発

近年ヒト末梢血中に血管内皮前駆細胞(EPC)が存在し、マウス心筋虚血や下腿虚血モデルにおいて虚血巣に集積して内皮に分化し血管新生を促進する働きがあると報告された。これを受けて、脳動脈瘤に対する本細胞の効果を検討することを計画した。本細胞は最初ヒト末梢血より単離され報告されたため我々も最初同様の方法を試みた。しかし収量が少なく、恒常的な実験に用いることが困難であることが判明し骨髄から血管内皮前駆細胞を培養調整することとなった。最初ラット大腿骨より採取した骨髄細胞をFicoil-Paqueを用いた遠心分離により穎粒球分画を抽出しCD34陽性細胞を得て培養を開始した。しかしこの方法ではやはりEPCの大量調整は困難であった。そこでフィブロネクチンでコーティングしたシャーレ上で血管内皮栄養因子(VEGF)存在下にEBM-2培地を用いて4日間培養した後、非付着細胞を除去する方法を開発した。同培地でさらに10日から2週間培養すると血管内皮様の細胞を得ることができ、得られた細胞は敷石状配列を呈し、Isolectin-B4との結合能、アセチルLDLの取り込み能を有した。さらにvon Willebrand因子やTie-2,Flk-1などの内皮マーカーを発現していた。また大量調整が容易に可能であった。これを用いて脳動脈瘤、脳虚血、頚動脈バルン障害モデルにおける挙動を検討した。残念ながら動脈瘤モデルにおいては明らかな集積が見られなかった。しかし脳虚血モデルにおいては直後に動脈内投与を行うと脳虚血巣に広く分布し、脳血流改善、炎症細胞浸潤抑制が認められ、脳虚血24および48時間後の脳梗塞巣体積の縮小および神経機能改善が見られた(Ohta T, Kikuta K, et al. : Neurosurgery 59:679-86,2006)。平成16年4月よりラット骨髄を用いた内皮前駆細胞の培養を行った。ラット大腿骨より骨髄細胞を採取しFicoil勾配法による遠心分離を用いて単核球成分を取り出し、フィブロネクチンを塗布したシャーレ上で培養することにより内皮前駆細胞の大量培養した。これらの細胞のcharacterizationをDil-acetyl-LDLの細胞内へ取り込み、内皮特異抗原に対する抗体を用いた免疫組織学的検討、ウェスターンブロットにより行い内皮前駆細胞であることを確認した。ついでラット脳動脈瘤モデルを作成した。計画通り実験的誘発ラットを用いて、ほぼ100%に動脈瘤を誘発することが可能であった。本モデルにおいてを用いて脳梗塞を作成することに成功した。さらにこのモデルを用いて、あらかじめDil-acetyl LDLを取り込ませ蛍光標識した内皮前駆細胞を静脈内投与した。誘発された動脈瘤周囲に標識された内皮前駆細胞は確認されず、逆に脾臓では確認された。現在、脾摘出したモデルあるいは骨髄移植モデルを用いて内因性内皮前駆細胞を誘導する方法につき検討している。平成16年4月よりラット骨髄を用いた内皮前駆細胞(EPC)の培養を行った。ラット下腿骨髄より採取した骨髄単核球成分をフィブロネクチンでコーティングした培養皿の上でVEGF等の栄養因子を添加した専用培地で4日間培養し、非付着細胞を除いた上でさらに7-10日培養することで敷石状配列を呈し第8因子を発現する細胞を得ることができた。これらの細胞はWestern blottingによりヒト血管内皮細胞(HUVEC)、平滑筋細胞(AoSMC)と比較するとICAM-1以外のマーカー発現やアセチルLDLの取込み能などからEPCと定義できた。ラット脳虚血モデル(90分間の中大脳動脈閉塞モデル)にラット自家骨髄由来EPCを脳虚血直後に移植することで、投与後24および48時間後の梗塞体積、神経学的後遺症が減少した。次にラット脳動脈瘤モデル(実験的動脈瘤誘発ラット)にあらかじめDiI-acetyl LDLを取り込ませ蛍光標識したEPCを静脈内投与した。

また大量調整が容易に可能であった。これを用いて脳動脈瘤、脳虚血、頚動脈バルン障害モデルにおける挙動を検討した。残念ながら動脈瘤モデルにおいては明らかな集積が見られなかった。しかし脳虚血モデルにおいては直後に動脈内投与を行うと脳虚血巣に広く分布し、脳血流改善、炎症細胞浸潤抑制が認められ、脳虚血24および48時間後の脳梗塞巣体積の縮小および神経機能改善が見られた(Ohta T, Kikuta K, et al. : Neurosurgery 59:679-86,2006)。
紫外線による皮膚癌発生においてDNA損傷トレランスが果たす機能の解明

発癌の主たる原因は突然変異であり、その導入にはDNA損傷トレランス機構が大きく関与している。この機構は、DNAに損傷がある細胞を死から救う働きをしている。一方で、損傷部位に突然変異を導入する頻度が高く、DNA損傷による発癌に関与していると考えられている。DNA損傷トレランスに必須なタンパク質の一つであるREV7は、突然変異の導入に大きく関わっているが、発癌への関与は解明されていない。本研究では、年々増加傾向を示す紫外線と皮膚癌の発生に焦点を当て、紫外線が誘発する皮膚癌発生にREV7が関与していることをマウス個体レベルで証明し、そのメカニズムを細胞・組織レベルで明らかにする。
2004年浅間火山の噴火に関する総合的調査

本研究では2004年9月1日から始まった浅間山噴火について,噴火災害を未然に防ぐために,地球物理学,地球化学,地質学からなる総合的な緊急調査を実施することによって,浅間山の噴火活動の評価を行うこと,および,それで得られた成果を今後の噴火予知研究に役立てることを目的とした.その結果,観測データと過去噴火との比較から現在の噴火活動の見通しについて情報を得たほか,地下マグマの移動に関する地震学的情報,爆発的噴火のモデル,噴火に先行する重力的変化や地殻変動等について浅間山火山について,噴火予知研究に関する多くの情報が得ることができた.得られたデータはその都度,火山噴火予知連絡会に報告され,浅間山の噴火活動の評価に役立てられた.1)火口を取り囲む地震観測網の整備により,山頂火口から地下約4kmまで狭い範囲でB型地震の発生域,海水準下約1.5kmで西側に広がるA型地震域が見つかった.それぞれ火道と板状マグマポケットの上端と推定される.全てのブルカノ式爆発地震の波形解析から蓋の除去とそれに引き続き発泡・爆発イベントが解読できた.2)9月噴火に約1ヶ月先駆けて板状のマグマポケットが膨張したことが確認された.また,その膨張は10月以降も継続している.3)主な噴火に先立って,浅間火山観測所に設置した絶対重力計が増加から現象に転じることが認められ,マグマの火道上昇を捉えることができた.4)火山ガス中の二酸化硫黄の濃度は噴火開始後次第に増加し,9月末に日量約5000トンに達し,その後2000-3000トンで推移しており,依然として活発な活動が継続している.4)噴出物量は山頂部のものを除いて1回当たり5万トン以下程度である.また,部分溶融した珪長質火山岩が特徴的に含まれる.表面上は1973年噴火と似るが,地震の起こり方,噴火の規模,噴出物種等からすると両噴火は異なる.今後も注意深い観測と活動の評価が必要である.本研究では2004年9月1日から始まった浅間山噴火について,噴火災害を未然に防ぐために,地球物理学,地球化学,地質学からなる総合的な緊急調査を実施することによって,浅間山の噴火活動の評価を行うこと,および,それで得られた成果を今後の噴火予知研究に役立てることを目的とした.その結果,観測データと過去噴火との比較から現在の噴火活動の見通しについて情報を得たほか,地下マグマの移動に関する地震学的情報,爆発的噴火のモデル,噴火に先行する重力的変化や地殻変動等について浅間山火山について,噴火予知研究に関する多くの情報が得ることができた.得られたデータはその都度,火山噴火予知連絡会に報告され,浅間山の噴火活動の評価に役立てられた.1)火口を取り囲む地震観測網の整備により,山頂火口から地下約4kmまで狭い範囲でB型地震の発生域,海水準下約1.5kmで西側に広がるA型地震域が見つかった.それぞれ火道と板状マグマポケットの上端と推定される.全てのブルカノ式爆発地震の波形解析から蓋の除去とそれに引き続き発泡・爆発イベントが解読できた.2)9月噴火に約1ヶ月先駆けて板状のマグマポケットが膨張したことが確認された.また,その膨張は10月以降も継続している.3)主な噴火に先立って,浅間火山観測所に設置した絶対重力計が増加から現象に転じることが認められ,マグマの火道上昇を捉えることができた.4)火山ガス中の二酸化硫黄の濃度は噴火開始後次第に増加し,9月末に日量約5000トンに達し,その後2000-3000トンで推移しており,依然として活発な活動が継続している.4)噴出物量は山頂部のものを除いて1回当たり5万トン以下程度である.また,部分溶融した珪長質火山岩が特徴的に含まれる.表面上は1973年噴火と似るが,地震の起こり方,噴火の規模,噴出物種等からすると両噴火は異なる.今後も注意深い観測と活動の評価が必要である.
超臨界流体を用いたリポプロテイン脂質メタボロミクスによる酸化ストレス性疾患解析

超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析(SFC/MS)を用いたリポプロテイン中の網羅的な脂質分析系の構築に取り組み,超臨界流体抽出(SFE)のオンライン化を含めた各種脂質成分(酸化脂質を含む)の高解像度,ハイスループットのプロファイリングシステムの構築に成功した.さらに,応用研究として,心筋梗塞自然発症ウサギ,心筋梗塞ハイリスク患者のサンプル等について解析を試み,疾患特異的なプロファイル変動をとらえることができ,マーカー脂質を特定することができた.また,リポプロテイン画分の脂質解析を行うことによって従来の血清を対象とする手法では得られなかった成分変動をとらえることができた.超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析(SFC/MS)を用いたリポプロテイン中の網羅的な脂質分析系の構築に取り組み,超臨界流体抽出(SFE)のオンライン化を含めた各種脂質成分(酸化脂質を含む)の高解像度,ハイスループットのプロファイリングシステムの構築に成功した.さらに,応用研究として,心筋梗塞自然発症ウサギ,心筋梗塞ハイリスク患者のサンプル等について解析を試み,疾患特異的なプロファイル変動をとらえることができ,マーカー脂質を特定することができた.また,リポプロテイン画分の脂質解析を行うことによって従来の血清を対象とする手法では得られなかった成分変動をとらえることができた.本年度は,超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析(SFC/MS)を用いたリポタンパク中の網羅的な脂質分析系の構築に取り組んだ.リン脂質,トリアシルグリセロール,スフィンゴ脂質などの主要脂質に加えて,カロテノイド等の脂溶性抗酸化物質も解析対象として,SFCにおける分離条件(カラム,モディファイヤー,溶出条件など)およびMSにおける検出条件(イオン化法,イオン化電圧,selective reaction monitoring (SRM)条件,イオン化補助剤など)の詳細なパラメーターの設定,最適化を行った.また,上記脂質の酸化物の分析系の構築についても取り組んだ.酸化脂質については標準品が入手できないことから,標準品やリポプロテインを2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩(AAPH)などを用いて酸化させることによりインビトロで酸化脂質を調製し成分の解析を行った.リン脂質については,SFCによるhydroperoxide, hydroxide, epoxideのクロマト分離が可能になり,さらにMRMによる酸化脂質各分子種の解析が可能なった.また,α-carotene, β-carotene, β-cryptoxanthin, zeaxanthin, luteinなどについて酸化体(epoxide)を含む一斉分析系が構築できた.さらに上記で構築したSFC/MS分析系を用いてリポプロテイン中の脂質の分析を行い,実サンプルにおけるシステムの検証を行い再現性,精度を指標にさらなるシステムの最適化にも取り組んだ.本年度も引き続き,オンライン超臨界流体抽出(SFE)-超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析(SFC/MS)を用いたリポタンパク中の網羅的な脂質分析系の構築に取り組み,実サンプルを用いて各種条件の精査を行い,さらに多検体の連続分析が可能なオンラインSFE-SFC/MS装置も開発し,実用的なシステムを完成させた.さらに,データ解析技術の開発やデータベースの構築についても引き続き取り組み,高精度でハイスループットのデータ解析ワークフローを構築した.また,昨年度に引き続き,構築した脂質プロファイリングシステムを用いて,各種疾患モデル動物や臨床サンプルにおける疾患に特異的な脂質のプロファイル情報の取得を試みた.疾患モデル動物として,心筋梗塞自然発症ウサギを用い,リポプロテイン中脂質の解析を行った.正常群および疾患群のウサギ血清,低比重リポタンパク(LDL),超低比重リポタンパク(VLDL)における脂質プロファイルの比較解析を行った.血清とリポプロテイン画分では多くの脂質成分において類似した変動を示したが,一部の脂質分子種においてVLDL,LDL画分に特異的な変動が認められた(学会発表,論文投稿準備中).さらに,今年度は,臨床サンプルとして,心筋梗塞ハイリスク患者についても解析を試みた.HPLC法により精密に分画した各種リポプロテイン画分における脂質プロファイルの比較解析においては,ある種のリン脂質や中性脂質において差異が認められた.さらに,血清と各リポプロテイン画分の脂質分子種に着目し,健常者とハイリスク患者における比較解析を行った結果,血清では変動が認められなかったある種の成分において,高比重リポタンパク(HDL)画分では減少が確認された.リポプロテイン画分の脂質解析を行うことによって従来の血清を対象とする手法では得られなかった成分変動をとらえることができたことから,当該研究の有用性が示された(論文投稿準備中).本年度も引き続き,超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析(SFC/MS)を用いたリポタンパク中の網羅的な脂質分析系の構築に取り組んだ.今年度は特に超臨界流体抽出(SFE)のオンライン化に取り組み,オンラインSFE-SFC/MSによる脂質分析系を構築した.従来の液-液抽出法よりも高効率で脂質を抽出でき,酸化脂質などの分解し易い成分も分析可能であった.さらに,脂質データ解析技術の開発についても取り組んだ.三井情報(株)との共同研究により自動同定解析ソフトLipid Searchによるハイスループットのデータ解析ワークフローを構築した.これにより,分析からデータ解析までの一連の行程の標準化ができ,今後の実サンプルの解析に有用なシステムが構築できた.さらに,応用研究における疾患モデル動物の解析として,心筋梗塞自然発症(Watanabe Heritable Hyper Lipidemic MyocardialInfarction :WHHLMI)ウサギにおける脂質解析を行った.

まず,コントロールおよび疾患ウサギ(6月齢,21月齢など)の血清中の脂質化解析を行い,疾患進行にともなうプロファイル変動をとらえることができ,またマーカー脂質を特定することができた.さらに,同ウサギ血清の分画についても実施し,各種リポプロテイン画分を取得した.今年度予定していた超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析を用いたリポタンパク中の脂質分析系の構築については順調に進んでおり,実際に分析するリポプロテインサンプルを用いてのシステムの検証,改良も行っている.25年度が最終年度であるため、記入しない。今年度予定していたオンライン超臨界流体抽出-超臨界流体クロマトグラフィー/質量分析を用いた脂質分析系の構築については順調に進んでおり,実サンプルを用いたシステムの検証,改良も行っている.また,応用研究の疾患モデルの脂質解析,リポプロテインの分画についても順調に進んでいる.今後はリポプロテインをカイロミクロン,VLDL(超低比重リポ蛋白),IDL(中間比重リポ蛋白),LDL(低比重リポ蛋白),HDL(高比重リポ蛋白)などに分画し,構築したSFC/MS分析系を用いてそれぞれの脂質プロファイルの取得に取り組む予定である.また,炎症性疾患を中心に脂質プロファイルの比較解析を行い,疾患特有のプロファイル取得,マーカーとなる成分の特定を試みる.25年度が最終年度であるため、記入しない。今後は心筋梗塞自然発症ウサギ等の疾患サンプルにおける各種リポプロテイン分画の脂質分析を進め,それぞれのプロファイルの比較解析を行うことにより,疾患特有のプロファイル取得,マーカーとなる成分の特定を試みる.また,血清,血漿とリポプロテイン画分との脂質プロファイルの比較についても行い,これまでの血清,血漿全体の分析ではとらえられないリポプロテイン特有の脂質プロファイルの取得を試みる.
転写伸長反応における制御機構の研究

本研究の目的は、mRNAの合成をつかさどるRNAポリメラーゼIIによる転写伸長反応の制御機構の解析である。私の研究対象であるNELFという転写伸長因子は当研究室で精製・同定された新たな因子であり、試験管内では転写伸長を負に制御する事が分かっている.しかし、NELFの細胞内機能に関してはまだ明らかにされていないため、NELFの細胞内機能解析を下記の方針で行なった.1,NELFの細胞内局在蛍光タンパク質EYFPを付加したNELFを恒常的に発現するHeLa細胞株を樹立し、蛍光顕微鏡法を用いてこの細胞株の解析を行った結果、NELFの局在は脊髄性筋萎縮症という難病の原因となる因子SMN共局在している事が明らかになった.これは、NELFが脊髄生筋萎縮症に関わっている事を示唆している.2,NELFの細胞内相互作用因子群SMNをNELFの相互作用因子の一つとして検討するため、Flagタグを付加したNELFを発現するHeLa細胞株を樹立し、その細胞抽出液から抗Flag免疫沈降法を用いてNELFに相互作用する因子群を精製した.予測通りこれら因子の中にSMNは含まれていた.現在、精製された他の因子を質量分析計用いて同定している.3,NELFノックダウン細胞NELFの機能の一つとしてSMNの細胞内局在を制御する事が考えられる.従って、RNA干渉法を用いてNELFをノックダウンした上で、SMNの局在を解析した.しかしSMNの局在に顕著な変化は観察されなかった.これら結果から、NELFはSMNと相互作用するが、その機能はSMNの細胞内局在の制御ではないという事を明らかにした.今後はNELFとSMN、および他のNELF相互作用因子との関係を分子レベルで解析し、論文の作成・投稿に移る.本研究の目的は、mRNAの合成をつかさどるRNAポリメラーゼIIによる転写伸長反応の制御機構の解析である。私の研究対象であるNELFという転写伸長因子は当研究室で精製・同定された新たな因子であり、試験管内では転写伸長を負に制御する事が分かっている.しかし、NELFの細胞内機能に関してはまだ明らかにされていないため、NELFの細胞内機能解析を下記の方針で行なった.1,NELFの細胞内局在蛍光タンパク質EYFPを付加したNELFを恒常的に発現するHeLa細胞株を樹立し、蛍光顕微鏡法を用いてこの細胞株の解析を行った結果、NELFの局在は脊髄性筋萎縮症という難病の原因となる因子SMN共局在している事が明らかになった.これは、NELFが脊髄生筋萎縮症に関わっている事を示唆している.2,NELFの細胞内相互作用因子群SMNをNELFの相互作用因子の一つとして検討するため、Flagタグを付加したNELFを発現するHeLa細胞株を樹立し、その細胞抽出液から抗Flag免疫沈降法を用いてNELFに相互作用する因子群を精製した.予測通りこれら因子の中にSMNは含まれていた.現在、精製された他の因子を質量分析計用いて同定している.3,NELFノックダウン細胞NELFの機能の一つとしてSMNの細胞内局在を制御する事が考えられる.従って、RNA干渉法を用いてNELFをノックダウンした上で、SMNの局在を解析した.しかしSMNの局在に顕著な変化は観察されなかった.これら結果から、NELFはSMNと相互作用するが、その機能はSMNの細胞内局在の制御ではないという事を明らかにした.今後はNELFとSMN、および他のNELF相互作用因子との関係を分子レベルで解析し、論文の作成・投稿に移る.
遷移金属酸素錯体の構造と反応性の相関の解明

遷移金属酸素付加体の中心金属-構造-反応性の相関を解明することを目的として、金属支持配位子をヒドロトリスピラゾリルボレートに固定して合成研究を行った。その結果、複核高原子価架橋ビスー比オキソ錯体をはじめとする架橋パーオキソ錯体、アルキルパーオキソ錯体、ヒドロパーオキソ錯体など一連の酸素付加体の合成並びに分光学的・結晶学的キャラクタリゼーションに成功し、これらの錯体の反応性に基づいて新しい酸素分子活性化様式を提案した。1.酸素錯体合成法として旧来の酸素分子の酸化的付加反応に加えてヒドロキソ錯体と過酸化水素の脱水縮合法が有効であることを明らかにし、様々な酸素錯体を合成した。2.コバルト・ニッケルについては高原子価ビス-μ-比オキソ種が生成することを明らかにし、X線結晶構造解析によりその構造を確定した。この活性種が炭化水素官能基を酸素化できることおよび他の研究者の関連結果から、ビス-μ-オキソ種の存在並びに有・望な酸化活性種となりうることを初めて明らかにした。これらの事実に基づいて、現在ではメタンを常温常圧でメタノールに選択的に部分酸化するメタンモノオキシゲナーゼの活性部位に同様な活性点構造が含まれていることが明らかにされつつある。3.他の金属についても1.の方法により酸素活性種を合成・発生させて活性種および分解物の構造を検討することにより、生成する酸素付加体の構造が中心金属のd軌道エネルギーレベル並びに幾何学的配置によって決定されることを明らかにした。4.パーオキソ中間体のO-O結合開裂を経て生成するメタロキシラジカル(M-O)を発生させる方法が有力な酸素分子活性化法であること並びに酸素付加体の反応性を中心金属と配位子の組み合わせによって制御可能であることを明らかにした。5.第二周期金属錯体を中心金属に選ぶことによりこれまで不安定とされてきたヒドロパーオキソ種を始め様々な酸素活性種の合成・構造決定に成功し、酸素分子活性化過程を分子レベルで解明することに成功した。我々は世界に先駆け、高酸化活性種である複核ニッケル及びコバルト高原子価架橋ジオキソ錯体の構造決定に成功しているが、「構造と反応性の相関」という観点に立ち、金属支持配位子をヒドロトリスピラゾリルボレートTp^Rに固定し、上記の錯体に代表される複核酸素錯体に加え、単核酸素錯体についても合成及びその性質解明を試みている。

今年度は新たにニッケル+2価ヒドロキソ錯体とtert-ブチルヒドロペルオキシドとの脱水縮合反応により生成した単核アルキルペルオキソ錯体の単離・構造決定に成功した。この錯体は比較的熱安定性が高く、また求核的な基質酸化反応性を示すこと等、複核高原子価架橋ジオキソ種との相違が見られ、複核及び単核金属中心上での酸素活性化機構の特徴を明らかにするべく引き続き研究を展開する計画である。更に金属支持配位子の立体並びに電子的構造が配位酸素分子の活性化に及ぼす影響の解明を目的として、Tp^Rに代わる新規三脚型配位子の開発を行っている。現在までにホウ素原子上に2つのN-メチルイミダゾリル基が結合した非対称型ボレート化合物[RB(Im^<N-Me>)_2X]^-の合成に成功しており、酸素錯体合成へ向けた準備段階としてその金属錯体形成能について検討した結果、配位置換基の電子的効果やホウ素原子上の置換基の立体障害の効果などが錯形成能に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。我々はヒドロトリスピラゾリルボレート(Tp^R)を配位子とする酸化反応鍵中間体の合成研究を行っている。その結果世界に先駆け、ペルオキソ、ジオキソ、ヒドロ(あるいはアルキル)ペルオキシド中間体を含む一連の錯体の合成・構造決定に成功してきた。本研究ではアルキルペルオキソニッケル錯体の合成並びに構造決定に成功し、β位の酸素原子が金属と相互作用するη_2型の寄与があることを明らかにした。この錯体は自己分解によって配位子の炭化水素部分をアルコール基質に酸素化するほか、PPh_3やベンズアルデヒド類などの外部基質も酸素化する能力を有することを見出した。ニッケルおよびコバルト錯体の反応の速度論的研究を行った結果、高原子価架橋ジオキソ錯体の反応性(Ni>Co)とアルキルペルオキソ錯体の反応性(Co>Ni)が逆転することが明らかとなり、これらの結果は金属d軌道のエネルギーレベルならびにη^2配位の寄与を考慮することにより解釈できる。異種金属を含む架橋ペルオキソ錯体合成にも着手し、パラジウムヒドロペルオキシド錯体とニッケルおよびコバルトヒドロキソ錯体が反応して新たな活性種を生成することを見出した。現在単離・構造決定には至っていないが、今後配位子の立体的・電子的影響を系統的に変化させて、生成物の単離を行う予定である。このほかヒドロトリスピラゾリルボレートを配位子とする系統的酸素錯体合成研究の一環として前周期金属であるクロム錯体の原料錯体の合成に成功し、次年度は酸素錯体合成を行う計画である。我々はヒドロトリスピラゾリルボレート(Tp^R)を配位子とする酸化反応鍵中間体の合成研究を行っているが、本年度得られた主な結果は以下の通りである。1パラジウムヒドロペルオキシド錯体と他の金属のヒドロキソ錯体の脱水縮合により、チトクロームオキシダーゼなどと関連して最近注目を集めている異核の二核架橋酸素錯体の合成を試みた。現在のところ中間体の単離には至っていないが、Tp^R配位子の脱水素酸化反応が進行したことから期待した中間体の発生を確認することができた。2コバルト・ニッケルの複核ビス(μ-オキソ)種の外部基質の酸素化反応を種々検討した結果、基質によって水素引き抜き反応・酸素添加反応・塩基としての反応性が観察され、この酸化活性種の多様な反応性を明らかにすることに成功した。
CAD/CAM冠合着後の早期負荷が冠のひずみ及び脱離に及ぼす影響

本研究の大きな目的は早期のクラウン脱離に及ぼす影響について、接着操作以外の因子について評価し、その解決方法を探索することである。本年度は、主に「セメント硬化前の負荷」について実験を進めた。実験にはデュアルキュア型接着性レジンセメントを用いた。光照射時間がセメントのビッカース硬さに及ぼす影響を検討したところ、試験期間を通じて、光照射時間が30秒間の場合のセメントのビッカース硬さは、照射時間が10秒間の場合と比較して有意に高く、照射1週間後においても2倍以上高い値を示した。レジンセメントの硬化度は重合度を反映する。各条件におけるビッカース硬さはいずれも照射4日後にプラトーに達したことから、初期の光照射時間に関わらずセメントが完全に重合するには4日程要する可能性が示唆された。また、CAD/CAM冠材料の厚みがセメントのビッカース硬さ及びせん断応力に及ぼす影響を評価した。厚み1.5 mmのCAD/CAM冠試料を介して光照射した場合のセメントのビッカース硬さは、厚み3.0 mmの試料を介した場合と比較して有意に高く、硬化促進プライマーを用いた場合に最終硬化度はより高くなる傾向を示した。また、厚み1.5 mmのCAD/CAM冠試料を介して光照射した場合のせん断応力は、厚み3.0 mmの場合と比較して有意に高かった。いずれの厚みの試料を介した場合でも硬化促進プライマーによるせん断応力の有意な上昇を認め、厚み1.5 mm試料の場合には支台歯における凝集破壊が観察された。本年度予定していた研究は概ね進行することができた。上記結果に辿り着くまでに、予備実験を繰り返し、光照射時間や経過時間設定などを検討してきた。一定の成果は得られたが、以後も論文執筆に至るまで条件の設定を再検討していく必要もあると考えられるため、概ね良好とした。その他に計画している各種セメントの基礎物性評価のために、現在は実験試料を製作している段階である。こちらも最適な条件を探索中である。本年度の進捗より、CAD/CAM冠の厚みはデュアルキュア型レジンセメントの光照射による重合度の低下を招き,その後の接着強度に負の影響を及ぼすが,硬化促進プライマーの併用によってその影響を軽減できることが示された.また,装着合着後の接着強度は光照射で得られる初期の重合度に依存する可能性が示唆された.また、この他計画している、各種セメントの基礎物性評価や、クラウンひずみの影響の評価などの実験も準備し進めていく予定としている。そして完全硬化前の負荷が接着強度に与える影響、冠のひずみが生じやすい条件などを調査し、接着操作以外のCAD/CAM冠脱離の要因を解明すると同時に、早期脱離の生じにくい条件を探索する。また、これらの基礎的データを集約することにより、今後実施する臨床研究での評価項目の参考にする。CAD/CAM冠脱離の防止・長期安定性の向上に向けた材料学的データの集積し、その解決方法を探索していく。

そして完全硬化前の負荷が接着強度に与える影響、冠のひずみが生じやすい条件などを調査し、接着操作以外のCAD/CAM冠脱離の要因を解明すると同時に、早期脱離の生じにくい条件を探索する。また、これらの基礎的データを集約することにより、今後実施する臨床研究での評価項目の参考にする。CAD/CAM冠脱離の防止・長期安定性の向上に向けた材料学的データの集積し、その解決方法を探索していく。実験の進行に合わせ、試料材料を購入しているため、当初計画分に到達していない部分で次年度使用額が発生している。これらは計画通り材料購入に充てる予定。
胎児・新生児期の生体リズム評価による自閉スペクトラム症の病態解明

平成30年度は研究計画B)の「ASD(自閉スペクトラム症)における睡眠障害の実態調査研究」を中心に研究を実施した。幼児期のASD児23名、定型発達児22名のリクルートが完了しており、アクチグラフによる日中夜間の生体リズム評価、唾液検体によるメラトニン・コルチゾールの測定、睡眠に関する質問紙表、感覚プロフィール、発達評価、また養育環境、睡眠環境の聴取を行っており、ASD群と定型発達群でのデータ解析を実施している。データ収集にあたってはトラブルなく安全に遂行できている。データ解析はアクチグラフの解析をメインに実施しており、夜間の体動量、また入眠から起床までの体動リズムの変化、入眠前後の体動リズム、覚醒前後の体動リズムに着目している。アクチグラフで得た2群間での違いを、睡眠に関する質問紙、感覚プロフィールの特定の項目と相関がないか、また唾液中のメラトニン、コルチゾールとの関連がないかについて検討を予定している。研究の計画、実践、評価、解析については、研究協力者と定期的にミーテイングを行い、問題点の抽出やアドバイスを得ている。研究B)の成果によりASD児と定型発達児の睡眠リズムの違いを実証することで、本研究の最終目標であるASDの早期発見、早期介入法の確立につながると考えている。また調査研究として平成30年5月31日-6月2日に千葉県で開催された日本小児神経学会に出席し、小児期の睡眠を専門としている研究者と情報交換を行い、新たな知見を得ることができた。研究B)「ASD(自閉スペクトラム症)における睡眠障害の実態調査研究」に関しては計画通りに実施できている。研究A)、C)については実施の計画の段階のみで、実施はできていない。研究B)で実施した方法、また成果をもとに実施計画を立てて、進めていきたいと考えている。今年度以降は、研究B)で収集したデータの解析を進め、幼児期ASDと定型発達児の2群間の睡眠生体リズムの違いを明らかにする。また研究B)が進捗しているため、その分のエフォートをA)やC)の研究にシフトさせ、進めていきたいと考えている。また得られた研究成果は今年度学会で報告を予定している。A)、C)の研究に関するリクルートが進んでおらず、その分の協力謝金の分、また唾液検体でのコルチゾール、メラトニン測定用の試薬分が使用できていないため、次年度使用額が生じた。次年度の使用計画としては研究謝金、試薬類、調査広告費、プラスチック器具、旅費に使用予定である。
経済発展下のフィリピン農村における家計行動の長期的動態分析

今年度は、昨年度に引き続き農村調査データの収集継続及び収集したデータのコンピュータ・ファイル化を行った。まず、年度当初の時点で残っていた約2割の未調査家庭に関して、現地調査補助者による聞き取り調査を行い、6月の段階で、村内で現在住のほとんど全ての家計に関して調査質問票の回収を終えた。その後回収された質問票を検討し、未記入の質問項目や回答内容の瑕疵などの特定を行い、7月に現地を訪問して、再び現地調査補助者による追加聞き取りが行われた。その後10月に再度フィリピンを訪れ、回収された質問票のデータをコンピュタ・ファイルに入力する作業を開始した。この作業にあたっては、フィリピン国内にあって農村家計調査の豊富な経験をもつ国際稲研究所(IRRI)において臨時雇いの助手を3人雇用して作業を行った。データの入力作業は2001年10月から2002年1月にかけて行われた。更に、2002年2月には海外共同研究者であるカリフォルニア大学人類学部James N.Anderson名誉教授を約2週間日本に招聘し、農村調査データの分析に関する打ち合わせを行うと同時に、現在日本に暮らしている調査村出身者の訪問調査を行った。茨城県在住の2人及び千葉県松戸市に在住の2人の4人に関して、それぞれの居住地を訪ねて彼らの来日以来の日本での生活の概況、出身村との(送金などを含めた)連絡状況、などに関して詳細な聞き取り調査を行った。また、Anderson教授はアメリカ帰国の際にハワイに立ち寄り、ハワイ在住の調査村出身者の聞き取り調査を実施した。今年度は、まず研究の第一段階としての一次データの収集をもっぱら行った。まず6月に本件調査村出身で日本に出稼ぎに来ている労働者のインタビューを、彼女の職場のある静岡県富士市において行った。その際の資料は、次年度以降のデータ分析の段階で海外出稼ぎ労働者の意思決定様式を考察する上での背景情報として使用される予定である。7月には共同研究者であるJames Anderson教授とともにフィリピンの調査村を訪れ、個別家計調査の準備段階として、現地調査補助者の面接・採用交渉、現地カウンターパートとして家計調査監督を依頼する地元の小学校長との間での調査の進め方に関する打ち合わせ、及び村全体を歩いて個別家計調査に関して出来るだけ多くの住民に協力を依頼すること等を行った。その後、Anderson教授との間で個別家計調査質問表を作成し、9月の第2回目のフィリピン訪問時に本調査を開始した。家計調査項目としては、前回の1994年次と同様、家族構成と各人の学歴、職業、各世帯の保有資産、農業生産活動、所得などの項目を含むが、それらに加えて、世帯員全員の海外出稼ぎ労働に関する詳細な調査項目、及び現在保有する土地の取得の経緯に関する調査項目を追加している。9月の段階では、約1ヶ月村に滞在し、現地調査補助者のトレーニングおよび村に住む全世帯の世帯主名の特定を行った後、6名の調査補助者がそれぞれ個別訪問によって質問表にもとづく家計調査を開始した。その後11月にもう一度村を訪問し、9月以来現地で継続していた家計調査の進捗状況を確認し、約7割方の調査票の回収をすることが出来た。その後も現地では調査補助員による家計調査を継続し、2001年3月時点で約600世帯の対象家庭のほぼ8割方に関して個別調査票の回収を完了した。
網膜特異的転写因子の遺伝子導入による神経幹細胞の網膜細胞への分化誘導に関する研究

成体ラット海馬由来の神経幹細胞(AHPS、米国のソーク研究所Gage博士より供与)が網膜細胞へ分化するか否かを検討した。前年度の結果から、転写因子の導入のみでは、脳の神経幹細胞は網膜細胞に分化しないことが示され、何らかの環境因子(たとえば発生期の眼内の環境)が必要であることが示唆された。今回、AHPSにレトロウイルスペクターでeGFPのみ、eGFPとCRX, NRL, RX, PAX6を持続的に発現するAHPS細胞株を樹立した。この細胞を血清とレチノイン酸で分化誘導させたときの網膜細胞のマーカーの発現を検討したが、いずれの細胞株も網膜細胞のマーカーを発現しなかった。つぎに、これらの細胞株と胎生期の網膜細胞と混合し、ペレット状にして培養した。2週間培養後、ペレットをばらばらにして、AHPSがロドプシンなど網膜細胞のマーカーを発現していないかを免疫化学的に検討した。その結果、非常に少数ながら、ロドプシン発現陽性のAHPS細胞がみられるようであったが、遺伝子発現レベルなどでさらに検討が必要であった。これらの結果から、AHPSは視細胞へ分化しないか、あるいは特殊な環境でのみ分化する可能性が示唆された。成体ラット海馬由来の神経幹細胞(AHPS、米国のソーク研究所Gage博士より供与)が網膜細胞へ分化するか否かを検討するため、まず、これらの細胞を無血清培地で培養して増殖された状態、血清とレチノイン酸で分化誘導させた状態時にRNAを抽出して、網膜細胞のマーカー(視細胞:ロドプシンなど)や網膜特異的な転写因子(CRX、NRL、RX、PAX6など)の発現をRT-PCR法で検討した。その結果、網膜細胞のマーカー、網膜特異的な転写因子は発現していないことが判明した。つぎに、網膜特異的な転写因子CRX, NRL, RX, PAX6 cDNAをレトロウイルスベクターに組み込み、強制発現ベクターを構築した。そして、これらの転写因子を持続的に発現するAHPS細胞株を樹立した。この結果は、転写因子の導入のみでは、脳の神経幹細胞は網膜細胞に分化しないことを示しており、何らかの環境因子(たとえば発生期の眼内の環境)が必要であることが示唆された。今後は、これら転写因子を強制発現させたAHPSを幼若ラット(生後1日目)の硝子体内へ移植して、細胞分化の動態を検討する。
非アドレナリン・非コリン性血管拡張反応に及ぼす麻酔薬の影響

中枢破壊ラット(pithed rat)で,ヘキサメトニウムで自律神経節を遮断し,メトキサミンで平均血圧を120mmHgに上昇させ,脊髄で電気刺激し非アドレナリン・非コリン性(NANC)降圧反応を起こし,揮発性麻酔薬(イソフルラン,セボフルラン,ハロタン)の影響を検討した.(1)揮発性麻酔薬は用量依存的に,可逆的にNANC降圧反応を抑制したが,麻酔薬による差は認めなかった.(2)揮発性麻酔薬によるNANC降圧反応抑制の作用機構を解明するため,次の検討を行った.(1)電気刺激30秒後に頸動脈から採血し,本降圧反応の原因であるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の血中濃度をラジオイムノアッセイで測定し,揮発性麻酔薬の影響を検討した.揮発性麻酔薬投与群はコントロール群と比較して血中のCGRP上昇は抑制される傾向を示したが,有意な変化は認めなかった.(2)外因性CGRPの降圧作用に及ぼす揮発性麻酔薬の影響.イソフルラン,ハロタンは有意に外因性のCGRPの降圧反応を抑制したが,セボフルランでは有意な変化は見られなかった.以上の結果よりイソフルラン,ハロタンはCGRPの分泌を抑制するのではなく,CGRPの降圧反応そのものを抑制することにより,NANC降圧反応を抑制すると結論した.(3)開心術におけるペプチドの分泌とその意義.アドレノメデュリン(AM)はCGRPと同様に強力な降圧作用を持つ上,CGRPレセプターにも作用する.開心術症例で,橈骨動脈,肝静脈,頚静脈から同時採血し,AMの分泌の様態とその臨床的意義を検討した.AM血中濃度は開心術中経時的に上昇した.肝静脈のAM濃度は,他の採血部位と比べ有意に高く,開心術時のAMの産生部位は肝静脈流域と考えられた.内頚静脈酸素飽和度,肝静脈酸素飽和度および肝静脈血流量とAMの間には有意な相関を認めなかった.両側の迷走神経を頚部で切断した中枢破壊ラット(pithed rat)で、ヘキサメトニウムで自律神経節を遮断し、脊髄で電気刺激し非アドレナリン・非コリン性(NANC)降圧反応を起こし、揮発性麻酔薬の影響を検討した。揮発性麻酔薬は、イソフルラン(1%,2%)、セボフルラン(2%,4%)、ハロタン(0.75%,1.5%)を用いた。1,NANC降圧反応に対する揮発性麻酔薬の影響の検討。揮発性麻酔薬は、用量依存性に、可逆的に、NANC降圧反応を抑制することを確認したが麻酔薬の種類による差は認めなかった。2,揮発性麻酔薬によるNANC降圧反応抑制の作用機構。(1)本降圧反応の原因であるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の血中濃度を、脊髄電気刺激30秒後に頚動脈から採血し、ラジオイムノアッセイで測定した。揮発性麻酔薬投与群ではコントロール群と比較して、血中CGRPの上昇は抑制される傾向を示したが有意差は認められなかった。この点に関しては再度検討中である。(2)外因性のCGRPの降圧反応に及ぼす揮発性麻酔薬の影響。外因性にCGRPを投与し降圧反応を起こし、揮発性麻酔薬の影響を検討したところ、イソフルラン、ハロタンは有意にCGRPの降圧反応を抑制したが、セボフルランでは有意な抑制は認められなかった。以上の結果より、揮発性麻酔薬は、CGRPの降圧作用を抑制することにより、NANC降圧反応を抑制している可能性が高いが、セボフルランは、CGRPの遊離を抑制している可能性がある。3,周術期のNANC降圧反応の臨床的意義。開心術症例で、橈骨動脈、肝静脈、頚静脈から同時に採血し、CGRPおよびアドレノメデュリンの測定を行い、頚静脈酸素飽和度、肝静脈酸素飽和度との関係を検討中である。中枢破壊ラット(pithed rat)で,ヘキサメトニウムで自律神経節を遮断し,メトキサミンで平均血圧を120mmHgに上昇させ,脊髄で電気刺激し非アドレナリン・非コリン性(NANC)降圧反応を起こし,揮発性麻酔薬(イソフルラン,セボフルラン,ハロタン)の影響を検討した.(1)揮発性麻酔薬は用量依存的に,可逆的にNANC降圧反応を抑制したが,麻酔薬による差は認めなかった.(2)揮発性麻酔薬によるNANC降圧反応抑制の作用機構を解明するため,次の検討を行った.(1)電気刺激30秒後に頸動脈から採血し,本降圧反応の原因であるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の血中濃度をラジオイムノアッセイで測定し,揮発性麻酔薬の影響を検討した.揮発性麻酔薬投与群はコントロール群と比較して血中のCGRP上昇は抑制される傾向を示したが,有意な変化は認めなかった.(2)外因性CGRPの降圧作用に及ぼす揮発性麻酔薬の影響.イソフルラン,ハロタンは有意に外因性のCGRPの降圧反応を抑制したが,セボフルランでは有意な変化は見られなかった.以上の結果よりイソフルラン,ハロタンはCGRPの分泌を抑制するのではなく,CGRPの降圧反応そのものを抑制することにより,NANC降圧反応を抑制すると結論した.

(3)開心術におけるペプチドの分泌とその意義.アドレノメデュリン(AM)はCGRPと同様に強力な降圧作用を持つ上,CGRPレセプターにも作用する.開心術症例で,橈骨動脈,肝静脈,頚静脈から同時採血し,AMの分泌の様態とその臨床的意義を検討した.AM血中濃度は開心術中経時的に上昇した.肝静脈のAM濃度は,他の採血部位と比べ有意に高く,開心術時のAMの産生部位は肝静脈流域と考えられた.内頚静脈酸素飽和度,肝静脈酸素飽和度および肝静脈血流量とAMの間には有意な相関を認めなかった.中枢破壊ラット(pithed rat)で,ヘキサメトニウムで自律神経節を遮断し,メトキサミンで平均血圧を120 mmHgに上昇させ,脊髄で電気刺激し非アドレナリン・非コリン性(NANC)降圧反応を起こし,揮発性麻酔薬(イソフルラン,セボフルラン,ハロタン)の影響を検討した.(1)揮発性麻酔薬は用量依存的に,可逆的にNANC降圧反応を抑制したが,麻酔薬による差は認めなかった.(2)揮発性麻酔薬によるNANC降圧反応抑制の作用機構を解明するため,次の検討を行った.(1)電気刺激30秒後に頸動脈から採血し,本降圧反応の原因であるカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)の血中濃度をラジオイムノアッセイで測定し,揮発性麻酔薬の影響を検討した.揮発性麻酔薬投与群はコントロール群と比較して血中のCGRP上昇は抑制される傾向を示したが,有意な変化は認めなかった.(2)外因性CGRPの降圧作用に及ぼす揮発性麻酔薬の影響.イソフルラン,ハロタンは有意に外因性のCGRPの降圧反応を抑制したが,セボフルランでは有意な変化は見られなかった.以上の結果よりイソフルラン,ハロタンはCGRPの分泌を抑制するのではなく,CGRPの降圧反応そのものを抑制することにより,NANC降圧反応を抑制すると結論した.(3)開心術におけるペプチドの分泌とその意義.アドレノメデュリン(AM)はCGRPと同様に強力な降圧作用を持つ上,CGRPレセプターにも作用する.開心術症例で,橈骨動脈,肝静脈,頚静脈から同時採血し,AMの分泌の様態とその臨床的意義を検討した.AM血中濃度は開心術中経時的に上昇した.肝静脈のAM濃度は,他の採血部位と比べ有意に高く,開心術時のAMの産生部位は肝静脈流域と考えられた.内頚静脈酸素飽和度,肝静脈酸素飽和度および肝静脈血流量とAMの間には有意な相関を認めなかった.
土壌の凍結融解に伴う水分・塩分移動機構の解明

1.本研究の背景であり着想の原点となった、土壌の凍結・融解に伴う水分・塩分移動の実例として,中国,内蒙古河套灌区を対象に,地域レベル・圃場レベルの塩分動態,秋の湛水灌漑と春の「返塩現象」,湛水灌漑の水分補給およびリーチング効果,塩害地改良方法について取りまとめた.2.凍結した状態の固化処理土に対して誘電率測定を行い,凍結時の水分状態を,水和水,構造的非自由水として分離して定量した.また,構造的非自由水の水分ポテンシャルを推定した.3.地表面に周期的温度変化を与えたとき,土壌中の深さごとの温度変化の振幅減少から,土壌の未凍結時および凍結時の熱伝導率を測定した.この方法を現地地温変動に適用し,未凍結期,および凍結期の土層平均熱伝導率を明らかにした.4.凍結状態の土壌に遠心力場を作用させ,このときの水分排出量および試料中水分分布から不飽和透水係数を測定する方法を開発した.標準砂,壌土(SCL, CL),粘性土(LiC)にこの方法を適用して凍土の不飽和透水係数を測定したところ,10^<-9>cm/sから10^<-8>cmsの値が得られた.5.土壌カラムを下方から凍結させ,その後融解させたときの水分・塩分分布の変化を測定し,初期含水比,初期塩分濃度の関係を検討した.初期含水比が高い時に大きな水分移動と塩分移動が観察された.熱伝導率と地温変化から凍結・融解時の土壌中熱フラックスを計算した.6.土壌カラムを上方から凍結させ,初期含水比,地表面を開放するか閉鎖するかなど凍結時の条件を種々設定して凍結・融解実験を行った.凍結深そのものは初期含水比に影響されないが,初期含水比が高いと多量の水分と塩分が凍結層に移動した.融解後表面開放状態では表層に塩分の集積が発生し,これは初期水分量が高い場合に著しいことが明らかになった.1.本研究の背景であり着想の原点となった、土壌の凍結・融解に伴う水分・塩分移動の実例として,中国,内蒙古河套灌区を対象に,地域レベル・圃場レベルの塩分動態,秋の湛水灌漑と春の「返塩現象」,湛水灌漑の水分補給およびリーチング効果,塩害地改良方法について取りまとめた.2.凍結した状態の固化処理土に対して誘電率測定を行い,凍結時の水分状態を,水和水,構造的非自由水として分離して定量した.また,構造的非自由水の水分ポテンシャルを推定した.3.地表面に周期的温度変化を与えたとき,土壌中の深さごとの温度変化の振幅減少から,土壌の未凍結時および凍結時の熱伝導率を測定した.この方法を現地地温変動に適用し,未凍結期,および凍結期の土層平均熱伝導率を明らかにした.4.凍結状態の土壌に遠心力場を作用させ,このときの水分排出量および試料中水分分布から不飽和透水係数を測定する方法を開発した.標準砂,壌土(SCL, CL),粘性土(LiC)にこの方法を適用して凍土の不飽和透水係数を測定したところ,10^<-9>cm/sから10^<-8>cmsの値が得られた.5.土壌カラムを下方から凍結させ,その後融解させたときの水分・塩分分布の変化を測定し,初期含水比,初期塩分濃度の関係を検討した.初期含水比が高い時に大きな水分移動と塩分移動が観察された.熱伝導率と地温変化から凍結・融解時の土壌中熱フラックスを計算した.6.土壌カラムを上方から凍結させ,初期含水比,地表面を開放するか閉鎖するかなど凍結時の条件を種々設定して凍結・融解実験を行った.凍結深そのものは初期含水比に影響されないが,初期含水比が高いと多量の水分と塩分が凍結層に移動した.融解後表面開放状態では表層に塩分の集積が発生し,これは初期水分量が高い場合に著しいことが明らかになった.本研究の試料土壌であるレス(LiC)の基礎的物理化学性を測定した。測定項目は、粒径分布、土粒子密度、比表面積、EC_<1:2>、pH、陽イオン交換容量、陽イオン組成、コンシステンシーである。また、パルス法によって、熱伝導率を測定した。試料土壌を風乾し、2000ppmNaCl溶液で、含水比20%および25%に調整し、直径5cm、長さ20cmのアクリル製円筒カラムに乾燥密度1.4g/cm^3で充填した。深さ2cmごとに熱電対を埋設し、データロガーに接続して温度変化を記録した。カラムを断熱容器に入れて、インキュベーター中で3°Cに温度平衡させた。銅製の冷却槽をカラム上端に設置し、温度を制御した冷媒を循環させて土壌を凍結させた。-10°Cを連続する方法と、24時間かけて-20°Cまで徐々に冷却する2方法で凍結させた。所定の深さまで凍結が進んだ後、上面を開放し、庫内温度を3°Cあるいは10°Cに設定して融解させた。同じ条件のカラムについて、凍結開始前、最大凍結時、融解過程3段階でカラムを取り出し、2cmごとに分断して、土壌水分、塩分含量を測定した。積算寒度(F)法によって凍結深dを予測する(d=a√<F>)時、本試料の係数aは3.48となった。