hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
糖尿病療養指導士資格を持つ看護師による早期介入をめざした外来看護プログラムの構築

本研究は糖尿病療養指導士資格を持つ看護師を中心とした外来看護プログラムを開発・導入し、糖尿病の早期治療に対する新たな治療戦略の一端を見出せるよう、早期介入の方向性を探ることを目的として行った。平成19年度にはプログラム実施予定病院の外来看護における現状調査および分析を行い、その結果をもとに平成20年度は外来システムの連携強化をおこなった。この結果、外来で糖尿病療養指導士資格を持つ看護師が行う糖尿病療養指導のアウトカムが明確化される取り組みとなった。本研究はエンパワーメントアプローチをプログラムにおける患者への共通の教育アプローチ方法として用い,1)CDE-Nsによる,2)外来で行う,3)教育型でのプログラム開発を行う。エンパワーメントアプローチを日本の医療現場の実状に合った形に修正し,糖尿病療養指導士資格を持つ看護師を中心としたプログラムを開発、導入し,糖尿病の早期治療に対する新たな治療戦略の一端を見出せるよう,早期介入の方向性を探ることを目的としている。本研究の計画は糖尿病患者を対象とした外来看護プログラム開発,プログラム実践,そしてその有効性の検証という3つのフェーズに分けられ,平成19年度にはプログラム実施予定病院の外来における現状調査および分析を行った。この結果,外来で従来行われている糖尿病療養指導士をもつ看護師が行う個別糖尿病療養相談には,患者の生活に沿って療養相談を行えるという利点がある一方,相談を行うなかでの課題として,1)一貫した糖尿病教育が行えなえないこと,2)療養相談のアウトカムが客観的に評価しにくいことが挙げられた。この分析結果をもとに,糖尿病療養指導士をもつ看護師が中心となって行う,エンパワーメントアプローチを導入した外来での集団型糖尿病教育のプログラム立案をおこなった。この立案したプログラムを平成20年度に試行し,アウトカム指標として計画する数量的データの変化および対象者のヘルス・ビリーフなどを質的データとして用い,アウトカム評価およびプロセス評価を行うことを通じて有効性の検証を行い,引き続きプログラムの修正をしていくことを計画している。本研究はエンパワーメントアプローチをプログラムにおける患者への共通の教育アプローチ方法として用い、1)CDE-Nsによる、2)外来で行う、3)教育型でのプログラム開発を行う。エンパワーメントアプローチを日本の医療現場の実状に合った形に修正し、糖尿病療養指導士資格を持つ看護師を中心としたプログラムを開発・導入し、糖尿病の早期治療に対する新たな治療戦略の一端を見出せるよう、早期介入の方向性を探ることを目的として行った。本研究の計画は糖尿病患者を対象とした外来看護プログラム開発、プログラム実践、そしてその有効性の検証という3つのフェーズに分けており、平成19年度にはプログラム実施予定病院の外来における現状調査および分析を行い、その結果をもとに平成20年度はプログラムの開発・実践をおこなった。平成19年度のヒアリング調査において、1)一貫した糖尿病教育が行えなえないこと、2)療養相談のアウトカムが客観的に評価しにくいことが挙げられたため、病棟を交えた病院全体での糖尿病教育システムの改善、フットケア外来新設による外来役割の明確化を行い、外来で行う糖尿病療養指導の目指すアウトカムが明確化されるように取り組みを行った。さらにこれらのなかにエンパワーメントアプローチをどのように取り込むかについて、対象施設の糖尿病認定看護師と連携を行いながら推進した。現在、これらシステム改善後のデータを収集し、アウトカム評価およびプロセス評価を行うことを通じて有効性の検証を行い、引き続きプログラムの修正を行っていく。
P.gingivalis感染による歯周組織修復シグナルの阻害

歯周病細菌P.gingivalisは、細菌表層に存在する線毛を介して組織細胞内に侵入する。また、本菌はgingipainと呼ばれるプロテアーゼの作用により、細胞外基質を分解するなど強い組織傷害性を示す。本研究では、1)P.gingivalisの感染が組織再生シグナルを阻害するかどうか、2)gingipainが組織再生阻害に関与している可能性があるかどうか、の2点を明らかにすることを目的とし、以下のような結果が得られた。1)P.gingivalisはヒト歯根膜細胞にも、上皮細胞と同様に付着・侵入を示した。P.gingivalis線毛欠損株及びgingipain欠損株を用いて付着・侵入を調べたところ、いずれの欠損株でも付着・侵入能の低下が認められた。1)無血清培地中で細胞にP.gingivalisを感染させると、数時間で細胞は培養デイッシュから剥がれ、同時に、FAKやpaxillinなど細胞接着に関与するシグナルタンパク質の分解が認められた。線毛欠損株、gingipain欠損株を感染させた場合は、このような分解はほとんど見られなかった。2)歯根膜細胞を用い、スクラッチ法による細胞単層の引っ掻き傷の修復を組織修復モデルとしてP.gingivalis感染の影響を調べたところ、P.gingivalis感染によって引っ掻き傷の修復が起こらなくなることが判明した。感染によって、細胞の移動だけでなく、細胞増殖も抑制された。3)gingipain欠損株では、スクラッチ法による組織修復の阻害は認められなかったが、線毛欠損株では、親株と同程度の阻害が認められた。これらの結果は、P.gingivalisの産生するプロテアーゼgingipainが細胞接着タンパク質を分解することによって細胞増殖、細胞移動、さらに組織修復を阻害することを示唆するものである。また、本菌はgingipainと呼ばれろプロテアーゼの作用により、細胞外基質を分解するなど、強い組織傷害性を示す。本研究では、1)P.gingivalisの感染が組織再生シグナルを阻害するかどうか、2)細胞侵入性やgingipainが組織再生阻害に関与している可能性があるかどうか、の2点を明らかにすることを目的とした。平成15年度は、まずP.gingivalis野生株から線毛及びgingipainの遺伝子のクローニングを行ない、それぞれ相同組換えによって、線毛欠損株及びgingipain欠損株を作成した。その上で、上皮細胞あるいは骨芽細胞を用い、P.gingivalis感染が細胞増殖や細胞移動に与える影響をin vitroで調べた。その結果、1)コンフォーカル顕微鏡観察の結果、上皮細胞でも骨芽細胞でもP.gingivalis野生株は細胞内に侵入することが明らかになった。骨芽細胞内に侵入した菌の割合は上皮細胞に侵入した菌の割合よりも少なかった。また、線毛欠損株もgingipain欠損株も細胞侵入性は示さなかった。2)無血清培地中では、本菌を感染させた細胞は数時間後に培養ディッシュから剥がれて死滅した。このとき、FAKやpaxillinなど細胞接着に関与するタンパク質の分解が認められた。3)線毛欠損株では野生株と同様の細胞傷害性が認められたが、gingipain欠損株では細胞傷害性は限定的なものであった。血清を含む培地中では、細胞の剥離はほとんど見られず、細胞接着関連タンパク質の分解もほとんど認められなかった、などの結果が得られた。これらの結果は、P.gingivalis線毛を介して上皮細胞や骨芽細胞に侵入するが、細胞内に侵入した菌が細胞毒性を示すのではなく、本菌の産生するプロテアーゼ(gingipain)が細胞接着タンパク質を分解することによって細胞傷害性を発揮することを示唆している。

また、骨芽細胞に対しては、本菌の感染が破骨細胞形成を促進するサイトカインRANKLの発現を促進することが見い出された。現在、gingipainによる細胞接着タンパク質分解が組織再生、特に細胞増殖や移動に及ばす影響を調べている。また、本菌感染によるRANKL発現促進が歯槽骨吸収に関与している可能性を検討する必要もあると思われる。歯周病細菌P.gingivalisは、細菌表層に存在する線毛を介して組織細胞内に侵入する。また、本菌はgingipainと呼ばれるプロテアーゼの作用により、細胞外基質を分解するなど強い組織傷害性を示す。本研究では、1)P.gingivalisの感染が組織再生シグナルを阻害するかどうか、2)gingipainが組織再生阻害に関与している可能性があるかどうか、の2点を明らかにすることを目的とした。平成16年度は、歯根膜細胞を用い、スクラッチ法による引っ掻き傷の修復を組織修復モデルとした。すなわち、歯根膜細胞を細胞培養ディッシュに均一になるように培養し,そこに引っ掻き傷(スクラッチ)をつけると、細胞は引っ掻き傷を埋めるように移動・増殖を始める。通常の培養条件では、1、2日で引っ掻き傷が埋まり、培養細胞は再びディッシュ上で均一な単層細胞になる。この実験系で、P.gingivalisを感染させると以下のような結果が得られた。1)P.gingivalis感染によって引っ掻き傷の修復は起こらなくなった。また、この時、細胞移動だけでなく、細胞増殖も抑制された。加えて、細胞接着シグナル関連タンパク質FAKやpaxillinの分解が認められた。2)エムドゲインやファイブロネクチンなどは細胞移動や増殖を促進し、引っ掻き傷の修復を促進するが、P.gingivalisを感染させると、これらの組織修復促進作用は認められなくなった。3)P.gingivalis線毛欠損変異株を感染させた場合も親株と同様の修復阻害作用が見られるが、gingipain欠損株では引っ掻き傷の修復が認められた。4)gingipain欠損株ではFAKやpaxillinの分解も起こらなかった。これらの結果は、P.gingivalisの産生するプロテアーゼ(gingipain)が細胞接着タンパク質を分解することによって細胞増殖、細胞移動、さらに組織修復を阻害することを示唆するものである。
軟体動物(アメフラシ)レクチンの構造と糖鎖認識の相関及び神経機能

平成67年度の研究成果申請者等はこれまで、アメフラシのスフィンゴ糖脂質の構造及び組織内分布を明らかにしてきた。その中の一つ,アメフラシ神経繊維にのみ存在する糖脂質FGL-IIbは免疫組織学的検索で,神経束の中の軸索の外側が特異的に染色されることを観察し,FGL-IIbと細胞外マトリックス成分の関わりを予想した。関わりを持っていると予想される細胞外マトリックス成分の同定を目的とする実験を計画した。1.平成6年度においては,アメフラシ神経組織を3種類の界面活性剤(コール酸,トリトンX-100,オクチルグルコシド)を含む溶液に溶解。溶解される量と,糖脂質の回収について検討した。オクチルグルコシド溶液が一番溶解性が高く,抽出した糖脂質のHPTLCパターンがきれいだったので,以後,界面活性剤として100mMオクチルグルコシド溶液を使用した。一方において,作成しておいたFGL-IIb抗体カラムにオクチルグルコシド溶解物を添加し,十分洗った後,0.1%SDS溶液で溶出,SDS-PAGE,銀染色を行った。正常抗体カラムに比較して45kDaタンパク質のみが陽性に染色された。2.平成7年度においては,0.1%SDS溶出物をクロロホルム/メタノール抽出を行って得,その後dot TLC-immunostain法を行った所,FGL-IIb抗体とは反応したが,その他の糖脂質抗体とは反応しなかった。同じく0.1%SDS溶出物にSDS sample bufferを加え,SDS-PAGEを行ってCBB染色を行った所,45kDaタンパク質のバンドが観察された。以上のことより,アメフラシ神経繊維に特異的に存在するホスホノスフィンゴ糖脂質FGL-IIbはCa^<2+>存在下で45kDaタンパク質と複合体を形成していることが考えられる。この45kDaタンパク質の一次構造決定の実験中である。平成6年度は以下の3項目の実験を計画した。1.アメフラシ神経繊維特異糖脂質FGL-IIbを得る。2.アメフラシ神経系P2分画をミニ,2次元電気泳動-ウエスタンプロットを行い,抗FGL-IIb抗体と反応させ2次元パターン上43 KDaタンパク質の単一性と性質を観察。3FGL-IIbと同定されたタンパク質との結合反応をin vitroで証明する。1.については方法が確立しているので問題がない。2.の実験につき次の2点改良を加えた。(1),アメフラシ神経組織を界面活性剤で処理,膜成分を溶解する。(2),抗FGL-IIb抗体カラムを使用してアメフラシ神経組織タンパク質の精製。つまり,アメフラシ全神経組織を3種類の界面活性剤(コール酸,トリトンX-100,オクチルグルコシド)を含む溶液に溶解。溶解される量と,糖脂質の回収について観察した。オクチルグルコシド溶液処理が一番溶解性が高く(dry weightにして50%回収),C/M(2:1)抽出した糖脂質のHPTLC展開パターンがきれいだったので,以後,界面活性剤としてオクチルグルコシド(100mM)溶液を使用した。一方において作成しておいた抗FGL-IIb抗体カラムにオクチルグルコシド溶解物をapplyし,オクチルグルコシド濃度を50mMにした溶液で十分洗った後,0.1%SDSで溶出したsampleをSDS-PAGE,銀染色を行った。正常抗体カラムに比較して43KDaタンパクのみが銀染色で濃く染色された。

この物についての更なる分析を行う予定である。M.W.より推測してactin抗体と反応させてみたが反応しなかった。3.については手付かずである。平成6年度において,抗FGL-IIb抗体カラム(アメフラシ神経繊維特異ホスホノスフィンゴ糖脂質に対して作製した抗体)を使用して,アメフラシ神経組織タンパク質の精製を試みた。界面活性剤は100mMオクチルグルコシドを使用,アメフラシ神経組織を100mMオクチルグルコシドで溶解し,その溶解物をカラムに添加し,0.1%SDS溶液で溶出,SDS-PAGEを行い銀染色を行った。45kDaタンパク質のみが染色されるこを報告した。平成7年度においては,0.1%SDS溶出物をクロロホルム/メタノール抽出を行って糖脂質を得,その後dot TLC-immunostain法を行った所,FGL-IIb抗体とは反応したが,その他の糖脂質抗体とは反応ししなかった。一方,同じく0.1%SDS溶出物にSDS sammple bufferを加え,SDS-PAGEを行った所45kDaタンパク質のバンドが観察された。以上のことより,アメフラシ神経繊維に特異的に存在するホスホノスフィンゴ糖脂質FGL-IIbはCa^<2+>で存在下45kDaタンパク質と複合体を形成していることが考えられる。この45kDaタンパク質の同定を行うため,部分アミノ酸配列を見ることを試みた。SDS-PAGE→PVDF膜に移し,直接アミノ酸配列分析を行ったが,陽性の結果は得られなかった。量的に少ないかどうかも考慮したが、N末端がブロックされていることが予想される。現在,サンプル量を多くして,臭化シアン分解で前処理をして,同様にして,部分アミノ酸配列を見る実験を行っている。
農地からの養分流亡に起因する地下水汚染と栽培学的水質改善策の確立

園芸地帯の地下水は、施肥量や頻度、栽培作物の影響を受けており、肥料特性も水質に反映されていた。肥料流亡試験では、堆肥からも肥料成分が多量に流亡していた。養液栽培では、かけ流し式でなくてもEC値を基準とした循環式の簡便な方法で同等以上の生育と収量が得られ、養液土耕では、従来の元肥施与栽培よりも大幅に肥料を削減でき、カニガラ等の資材も肥料として十分な効果が得られた。生理障害に関しては肥料の過不足よりもそのバランスが重要であることが明らかとなった。これら結果を活かすことで、肥料施与量や肥料流亡を削減でき、環境保全型農業に寄与できると考えられた。1.養液栽培の培養液管理方法の確立:パプリカを供試し,培養液管理は閉鎖型循環式として(1)EC値を1.5dS/mに設定した自動肥料管理機利用区,(2)減少分追加する区,排液排出型として(3)すべて更新する区,(4)かけ流し,再利用しない区を設け比較栽培を行った.その結果,収量は更新区で最高となったが,EC区と有意な差異は認められなかった.7ヶ月以上の長期にわたり栽培を続けてきたが,EC値を基準とした管理区では,試験終了間際に多少成分バランスが崩れたものの,それまではほぼ安定していた.EC値を基準とした培養液管理は自動化され省力であるのみならず,過剰な肥料供給を抑え,排液を出さない大きなメリットがあるため,環境負荷軽減に多いに貢献できるものと思われた.2.生理障害発生要因の解明と対策:キャベツ,セルリー,レタスを供試し,(1)基本培養液K/Ca=2,(2)基本+k_2SO_4でK/Ca=4, (3)基本+KCIでK/Ca=4,(4)基本+K_2SO_4でK/Ca=6,(5)基本+KC1でK/Ca=6,(6)基本+K_2SO_4でK/Ca=8,(7)基本とKCIでK/Ca=8のKとCaバランスを変えて液肥灌水処理を行った.その結果,キャベツとレタスの生育はK_2SO_4を用いた2区で最も優れ,結球重も重くなったが,セルリーではKCIを用いた3区が優れ,作物により好適塩の種類は異なった.キャベツとレタスの葉内Ca含有率は外葉で高く,結球内葉で低下し,セルリーでも同じ傾向であった.またK/Caが高まるにつれてCa含有率は低下したが,同K/Caバランス内ではK_2SO_4を用いた場合に低下する傾向が認められた.レタスのチップバーン発生は,K_2SO_4区で著しく,K/Caが高まるにつれて一層助長された.以上より,K/Ca比が高くなると根からのカルシウム吸収が抑制され,外葉から内葉の葉縁部にかけてチップバーンの発生を誘発することが明らかとなった.1)果菜類における養液栽培の完全閉鎖型培養液管理方法の確立のため、循環式(EC値設定による培養液管理、培養液の減少分のみの追加、培養液が少なくなったときにすべて更新する3処理区)とかけ流し式における培養液管理方法を用いたナスの比較栽培を行った。培養液の分析ではEC区では窒素含有量は一定して推移したが、追加区では5月中旬6月では窒素が大幅に減少し、7月以降は吸収するよりも残留量が多くなり、EC値も上昇した。かけ流し式と循環型で収量や品質には大きな差異はみられなかったことから、培養液管理が安易な排液を出さないEC値を基準とした循環式が有効である。2)肥料流亡試験においてワグネルポットに山土と砂、堆肥を異なる割合で混合後、種々の化成肥料もしくは有機配合肥料、有機肥料を施与し毎日灌水を行い、排液の分析を定期的に行った。その結果、肥料の種類によってN、P、K、Ca、Mgの流亡のしやすさが異なり、また砂壌土においても高い結果となったが、無施肥においても堆肥から流亡する腐植物や微量の肥料成分が認められた。3)生理障害発生要因の解明と対策について、水耕トマト栽培で培養液にK, CaおよびMg塩を添加し,果実品質と尻腐れ果の発生および収量に及ぼす影響について検討した結果、平均果実重および収量は基本培養液区で最も高くCaCl_2区で最も低くなった.尻腐れは'ハウス桃太郎'および'シシリアンルージュ'ではK/Caが高い区で, '朝日和10'では低い区で,それぞれ多発した.糖度は全ての品種でCaCl_2区が最も高くなった.

一方,果実内のCa含有率は果頂部に近いほど減少し,尻腐れ果は正常果の10%以下となった. Mgは果実肥大の抑制および尻腐れ果発生を助長する一方で,果実品質の向上効果も高いが, Ca濃度を高めることによりMgの正の効果を失わずに負の効果を抑えることができると示唆された.
多能性間葉系幹細胞であるMuse細胞による重症敗血症治療に向けた研究

末梢血中Muse細胞とその多能性幹細胞機能:従来明らかにされていない健常者末梢血Muse細胞動態と特性を明確にすべく検討した。1)サイズと細胞数:健常者末梢血における多能性細胞特異的マーカーSSEA-3陽性細胞を同定した.細胞サイズは10.1±0.3μmであり、SSEA-3陽性細胞数は単核球の0.04±0.003%と少数であることを検証した.2)細胞表面抗原:従来、Muse細胞は組織由来細胞により評価が行われており大部分はCD105陽性である。末梢血SSEA-3陽性細胞はCD105発現率が約20%と低率である知見を検証した.3) In vitro特性と細胞表面抗原関連遺伝子:In vitroにおいて接着性や増殖力が低い。接着性に重要なCD105に注目し、末梢血SSEA-3陰性細胞や骨髄間葉系幹細胞由来Muse細胞との比較により遺伝子発現が低いことを明らかにした。一方,末梢血SSEA-3陽性細胞は多能性因子を高レベルで発現していることを検証した.4)スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)による遊走試験:血中S1P濃度と末梢血中SSEA-3陽性細胞増加が相関することが示されており, S1Pに末梢血SSEA-3陽性細胞の遊走能増加が認められることを明らかにした。5)マウスラクナ梗塞モデルにおける神経再生:ラクナ梗塞モデル脳内局所投与し,投与7日目の脳内に残存し、末梢血Muse細胞から神経細胞への分化を示した.末梢血中には組織由来Muse細胞と異なる特性を有する“末梢血Muse細胞"という新規サブタイプが含まれている可能性があることを明らかにした。I.敗血症患者を含む急性期侵襲病態患者において、末梢血中に動員されるMuse細胞動態とその多能性幹細胞機能、および臨床病態との関連を検討することを目的とした。1)末梢血へのMuse細胞動員評価:敗血症患者ではSSEA3抗体の赤血球との結合が強く生じるためMuse細胞の同定、単離等が困難であることから、健常者および敗血症以外の急性期侵襲病態患者における末梢血Muse細胞動態とその特性を検討した。末梢血中から赤血球を除去、単核球のみ選択し、SSEA3抗体で染色しヒト末梢血Muse細胞を分離した。健常者においては、末梢血全単核球中に占めるMuse細胞の割合は0%0.2%にとどまるものであることが明らかとなった(ヒト新鮮骨髄においては約0.2%認められる)。侵襲病態患者によるpilotサンプル検討では、外傷急性期患者においては約0.07%と著明な増加は認められないのに対し、非急性期全身熱傷患者では約1%と著明な増加を示していた。急性期以降の皮膚再生時期とヒト末梢血Muse細胞の増加の関連が示唆される。2)ヒト末梢血Muse細胞の多能性評価:末梢血Muse細胞では、多能性マーカーであるNanog/Oct4/Sox2の発現がSSEA3陰性単核球と比較して高率である。ケモカインマーカであるCXCR4も高く、遊走能も高いことが示唆される。II. Iとともに、急性期侵襲病態の解明と重症度評価のために心肺停止蘇生後、敗血症、重症外傷などにおけるヒストンを中心としたalarminsに注目した病態解析を施行した。心肺停止蘇生後において虚血再灌流反応での細胞傷害、細胞死をalarminsの重要性からヒストンを中心として解析を行っており、ミトコンドリア成分やHMGB-1などのalarminsや臨床データである重症度スコアやDICスコアとの相関を認め、その役割を明らかにしつつある。敗血症患者におけるMuse細胞動態とその多能性幹細胞機能および臨床病態との関係を明らかにすることを目的として、敗血症患者におけるMuse細胞の血中動態評価と血中Muse細胞の単離、培養,機能解析による再生細胞としての多能性評価、炎症および免疫学的特性評価を評価することを予定した。Muse細胞はSSEA-3陽性細胞であり、本抗原により非Muse細胞との分別が可能であることからSSEA-3 rat IgM antibodyを用い、flow cytometryによりMuse細胞の定量的評価を施行した。。しかし、敗血症患者末梢血を用いた検討では、SSEA-3抗体の赤血球との結合が強く生じることからMuse細胞の同定、単離等が困難であることが明らかとなった。そのため、健常者および非敗血症性急性期侵襲病態患者を対象とした末梢血による評価を施行しており、予定した十分な研究進捗が得られていない。I.急性期侵襲病態患者および健常者における末梢血中Muse細胞とその多能性幹細胞機能を検討すること:これまで明らかにされていない健常者に注目して末梢血Muse細胞動態とその特性を検討した。1)サイズと細胞数:健常者新鮮末梢血を用い,フローサイトメトリーにて多能性細胞特異的マーカーであるSSEA-3陽性細胞を同定した.共焦点レーザー顕微鏡により観察したところ,細胞サイズは10.1±0.3μmであり,従来報告されてきた組織由来Muse細胞よりも小さいことを明らかにした.さらに末梢血SSEA-3陽性細胞数は,単核球当たり0.04±0.003%と少数であった.

2)細胞表面抗原とIn vitro特性:組織由来Muse細胞の大部分はCD105陽性であるが,本研究において同定した末梢血SSEA-3陽性細胞では,CD105は約22%と発現が低く,CD45は100%陽性であり,CD19は約85%発現していた.In vitroにおいては,接着性や増殖力が低く,接着培養による拡大ができなかった.多能性に関しては、定量PCRによるNanog,Oct3/4およびSox2などの多能性因子遺伝子発現解析により,末梢血SSEA-3陽性細胞は多能性因子を実質的に高レベルで発現しているこを明らかにした.末梢血中にはこれまでの組織由来Muse細胞と異なる特性を有する,“末梢血Muse細胞"という新規Muse細胞サブタイプが含まれている可能性があることが示されている。II.心肺停止蘇生後、敗血症、重症外傷などにおけるヒストン、HMGB-1, mt-DNAを中心としたalarminsに注目した病態解析を施行した。心肺停止蘇生後患者および敗血症患者において、これらのalarminsには臨床的重症度スコアやDICスコアとの相関を認め、転帰とも関連する可能性があり、その役割を明らかにしつつある。敗血症患者におけるMuse細胞動態とその多能性幹細胞機能および臨床病態との関係を明らかにすることを目的として、敗血症患者におけるMuse細胞の血中動態評価と再生細胞としての多能性評価、炎症および免疫学的特性を検討することを予定した。しかし、敗血症患者末梢血をにおけるMuse細胞の同定、単離等が困難であることから、これまでに十分な評価の行われていない“末梢血Muse細胞"を明らかに、その特性を解明すべく研究を行っている。そのため、予定した十分な研究進捗が得られていないものの、“末梢血Muse細胞"という非常に重要な知見を得つつある。末梢血中Muse細胞とその多能性幹細胞機能:従来明らかにされていない健常者末梢血Muse細胞動態と特性を明確にすべく検討した。1)サイズと細胞数:健常者末梢血における多能性細胞特異的マーカーSSEA-3陽性細胞を同定した.細胞サイズは10.1±0.3μmであり、SSEA-3陽性細胞数は単核球の0.04±0.003%と少数であることを検証した.2)細胞表面抗原:従来、Muse細胞は組織由来細胞により評価が行われており大部分はCD105陽性である。末梢血SSEA-3陽性細胞はCD105発現率が約20%と低率である知見を検証した.3) In vitro特性と細胞表面抗原関連遺伝子:In vitroにおいて接着性や増殖力が低い。接着性に重要なCD105に注目し、末梢血SSEA-3陰性細胞や骨髄間葉系幹細胞由来Muse細胞との比較により遺伝子発現が低いことを明らかにした。一方,末梢血SSEA-3陽性細胞は多能性因子を高レベルで発現していることを検証した.4)スフィンゴシン-1-リン酸(S1P)による遊走試験:血中S1P濃度と末梢血中SSEA-3陽性細胞増加が相関することが示されており, S1Pに末梢血SSEA-3陽性細胞の遊走能増加が認められることを明らかにした。5)マウスラクナ梗塞モデルにおける神経再生:ラクナ梗塞モデル脳内局所投与し,投与7日目の脳内に残存し、末梢血Muse細胞から神経細胞への分化を示した.末梢血中には組織由来Muse細胞と異なる特性を有する“末梢血Muse細胞"という新規サブタイプが含まれている可能性があることを明らかにした。
クラウンエーテルの同位体識別能

大環状化合物を用いて各種元素の同位体を濃縮することにより、我々は全く新しく次のことを発見した。すなわち、化学交換法による同位体分離法では、その質量と質量差だけで分離係数が決まるのではなく、核の大きさと形、そして核スピンによる効果の方が大きいということである。クロム同位体の例で我々が発見したように、元素によれば、全く質量による効果がなくて、完全に核の大きさと形、核スピンによって同位体分離係数が決まってしまうものもある。核の大きさと形はスペクトロスコピーのフィールドシフトとして理論的に実験的に求められるもので、そこから同位体分離係数を予測することができる。このことを我々はmass-independent isotope effectと命名し発表につとめている。「同位体は質量数が異なるだけで、化学的には同じ挙動をする」という同位体発見以来の常識をくつがえしたことになる。逆に言えば大環状化合物は核の大きさと形、核スピンを識別する能力があるということになり、ウラン、プルトニウム、超ウラン元素などを含めた重元素の同位体化学分離に明るい展望を開いたものである。なぜならば、もしも同位体効果が、ほぼ50年前にいわれ今まで信じられてきたように「その効果が質量差に比例し、質量の2乗に反比例する」のなら、重元素の同位体分離係数は絶望的に小さい値にしかならないからである。クラウンエーテルの一種であるdicyclohexano-18-crown-6を用いた液-液抽出法により、(1)ストロンチウム、(2)マグネシウム、(3)ニッケル、(4)亜鉛、(5)ガドリニウムなどの希土類元素の抽出挙動を調べると共に、それらの同位体によるちがいを調べた。その結果、同位体効果は必ずしもそれらの質量の関数として表されるものでないことをつきとめた。このことは、従来の定説「化学交換法による同位体効果は、質量の2乗に反比例する」に全く反することが判明した。また上に記した各元素は奇数質量数の同位体が天然に存在するが、奇数質量数同位体と偶数質量数同位体が異なる化学挙動をすることが分かった。以上の結果から判断して、化学交換反応による同位体分離は、化学結合の振動エネルギーのちがいによるが、従来定説の質量による効果はむしろ小さく、振動の力の定数による効果の方が大きいことが明らかになった。原子の電子エネルギー、特にs-軌道は原子核の質量と角運動量によって同位体シフトすることは分かっているが、そのエネルギーシフトによって化学結合の振動における力の定数が変化したものと考えられる。今までその分離係数の小ささの故に絶望視されていた化学交換反応による重核の同位体分離に新しい展望が開けたといえる。また、原子力工業に必要な同位体分離技術、例えば^6Li/^7Li,^<235>U/^<238>Uの分離にも有望であろう。クラウンエーテルの一種であるdicyclohexano-18-crown-6を用いた液-液抽出法により、(1)サマリウム、(2)鉄、(3)亜鉛、(4)ジルコニウムなどの抽出挙動を調べると共に、それらの同位体によるちがいを調べた。その結果、同位体分離係数は従来言われていたように、「分子内同位体の振動エネルギーの分配関数から決まる」のではなく、同位体に特有のアイソトープシフトと超微細構造シフトが大きく関与していることが判明した。特に、遷移金属元素の同位体ではアイソトープシフトのうちフィールドシフトの寄与が大きく、なかでもeven-oddstaggeringの効果が大きいことがわかった。このことから、我々のグループが発見した奇数質量数同位体の極端にことなる化学挙動が定量的に解明できた。核融合炉構造材として多種の遷移金属が用いられるが、速中性子と核反応断面積の点から奇数質量数同位体が望ましい。奇数質量数同位体を濃縮分離する必要に迫られることになる。そのための技術としてもこの方法と原理は有用である。

すなわち、化学交換法による同位体分離法では、その質量と質量差だけで分離係数が決まるのではなく、核の大きさと形、そして核スピンによる効果の方が大きいということである。クロム同位体の例で我々が発見したように、元素によれば、全く質量による効果がなくて、完全に核の大きさと形、核スピンによって同位体分離係数が決まってしまうものもある。核の大きさと形はスペクトロスコピーのフィールドシフトとして理論的に実験的に求められるもので、そこから同位体分離係数を予測することができる。このことを我々はmass-independent isotope effectと命名し発表につとめている。「同位体は質量数が異なるだけで、化学的には同じ挙動をする」という同位体発見以来の常識をくつがえしたことになる。逆に言えば大環状化合物は核の大きさと形、核スピンを識別する能力があるということになり、ウラン、プルトニウム、超ウラン元素などを含めた重元素の同位体化学分離に明るい展望を開いたものである。なぜならば、もしも同位体効果が、ほぼ50年前にいわれ今まで信じられてきたように「その効果が質量差に比例し、質量の2乗に反比例する」のなら、重元素の同位体分離係数は絶望的に小さい値にしかならないからである。
シトルリン化フィブリノゲン・フィブリンの溶解性に関する研究

関節リウマチ患者の関節あるいは血液中に存在するシトルリン化フィブリノゲン(C-Fbg)とシトルリン化フィブリン(C-Fbn)は抗シトルリン化蛋白抗体の存在下で、正常FbgやFbnと比較して各種プロテアーゼによって分解されにくいために、長期間にわたって免疫原性を発揮し、炎症の場を提供する可能性を推測し、これらを証明するために検討を行った。その結果、C-FbgとC-Fbnはプラスミン、好中球エラスターゼ、トリプターゼ、キマーゼ、MMP-3のすべての酵素において正常Fbg・Fbnと同様に分解され、遅延は認められなかった。シトルリン化フィブリノゲンの種々の蛋白分解酵素による分解性を検討した。用いた蛋白分解酵素は、プラスミン、好中球エラスターゼ、肥満細胞由来トリプターゼ・キマーゼ、結合組織由来のマトリックスメタロプトテナーゼ-3であり、トリプターゼ以外の酵素でシトルリン化フィブリノゲンは非シトルリン化フィブリノゲンと同様な分解速度で分解され、シトルリン化フィブリノゲンの分解が遅れるという推定は否定される結果であった。トリプターゼではフィブリノゲンの分解は観察されなかった。また、抗CCP抗体陽性関節リウマチ患者血清から精製したIgGとシトルリン化フィブリノゲンあるいは非シトルリン化フィブリノゲンを反応させた後に、4種類の蛋白分解酵素で処理したところ、シトルリン化フィブリノゲンと非シトルリン化フィブリノゲンの間には分解速度の明らかな差は認められなかった。シトルリン化フィブリンを作成する方法については、フィブリノゲンをトロンビンによりフィブリンゲルとし、さらに遠心によりパックした後にシトルリン化する方法を確立した。これにより、平成23年度にシトルリン化フィブリンの蛋白分解酵素処理実験を行うめどがついた。さらに、蛍光色素であるFITCを結合させたフィブリノゲンをフィブリン化・シトルリン化する方法も確立できたので、電気泳動で分離するのでなく、蛍光光度計を用いて蛋白分解酵素による分解を高感度に検出する実験を行うめどがついた。正常人血漿からアフィニティークロマトグラフィー法によりフィブリノゲン(Fbg)を精製した。トロンビンと活性化第XIII因子によりFbgからフィブリン(Fbn)を形成させ、さらにペプチジルアルギニンデイミナーゼによりシトルリン化しC-Fbnとした。また、抗シトルリン化蛋白抗体(ACPA)としては抗CCP抗体陽性患者プール血清からプロテインGセファロースカラムにより精製したIgG(P-IgG)を用いた。このP-IgGとC-Fbnを反応させた後に、プラスミン、白血球由来エラスターゼ、リコンビナントキマーゼ、リコンビナントMMP-3で処理した。任意の時間ごとにSDS sample bufferを添加し、煮沸して酵素反応を停止させた。非シトルリン化Fbn(NC-Fbn)および正常人IgG(N-IgG)を反応させたものを対照とした。Fbnの分解性はSDS-PAGE電気泳動により解析を行った。C-FbgとNC-FbgにP-IgGまたはN-IgGを添加した場合、いずれのプロテアーゼを用いても分解速度に大差がなかった。C-FbnとNC-FbnにP-IgGを添加した場合の分解性はプラスミンとMMP-3では48時間までは大きな差はなく、キマーゼではC-Fbnの分解速度が亢進していた。一方、エラスターゼではC-Fbnの高分子量産物の分解がP-IgG添加で遅れた。さらに、C-FbnにP-IgGとN-IgGを反応させた場合、プラスミンではP-IgG添加で24時間以降の分解が遅れた。また、MMP-3では、P-IgG添加した場合の分解速度がN-IgGを添加した場合に比較して著しく遅れることが明らかになった。このことは関節破壊に関与するMMP-3が産生されてもRA患者の関節中に存在するC-Fbnは分解されにくく、その分解遅延がRAの慢性炎症を引き起こしている可能性を示唆するものと考える。本年度は抗シトルリン化蛋白抗体存在下でシトルリン化したフィブリンをmatrix metalloproteinase-3を用いた分解抵抗性試験の追加実験を行った。しかし、シトルリン化フィブリンは抗シトルリン化蛋白抗体存在下で予想に反して有意な分解抑制が認めらなかった。すなわち、シトルリン化フィブリンのmatrixmetalloproteinase-3による分解性は正常人IgG存在下の分解性、あるいは抗シトルリン化蛋白抗体存在下の非シトルリン化フィブリンの分解性において、分解時間や分解産物において差が認められなかった。

したがって、3年間の研究で抗シトルリン化蛋白抗体存在下でシトルリン化したフィブリノゲンおよびフィブリンをプラスミン、白血球由来エラスターゼ、キマーゼ、トリプターゼ、matrix metalloproteinase-3を用いて分解試験を行い、いずれの酵素においても、予想に反して有意な分解抑制が認めらなかった。むしろ、抗シトルリン化蛋白抗体存在下でシトルリン化したフィブリンの分解は、非シトルリン化フィブリンの分解性よりも促進するという結果であった。これらのことを第58回日本臨床検査医学会学術集会(岡山市)と第52回日本臨床化学会年次学術集会(盛岡市)で口頭発表を行った。しかし、残念ながら予想通りのポジティブな結果が得られなかったため、論文作成を断念した。フィブリノゲンと安定化フィブリンをシトルリン化して、抗シトルリン化蛋白抗体存在下でプラスミン、白血球由来エラスターゼ、リコンビナントキマーゼ、リコンビナントMMP-3で処理する実験は終了した。シトルリン化安定化フィブリンにおいて、他の酵素と異なり酵素分解に時間を要したリコンビナントMMP-3の実験結果を再確認する必要がある。24年度が最終年度であるため、記入しない。シトルリン化安定化フィブリンにおいて、他の酵素と異なり酵素分解に時間を要したリコンビナントMMP-3の実験結果を再確認し、その結果を日本臨床化学会学術集会で発表するとともに、論文としてまとめて臨床病理誌に投稿する予定である。
純チタンの微視的組織変化を考慮したマイクロステントの変形解析

本研究では頚・脳動脈用マイクロステント開発のために,構成材料の基本的変形特性と変形に伴う微視的組織変化を詳細に把握し,これに基づく有限要素法による構造解析手法について検討し、以下の結論を得た。1)マイクロステント構成材料の基本的力学特性の把握i)初期負荷を伴う変形特性の解明:初めに圧縮負荷(初期負荷)を与えた後に引き続き引張変形試験を行い、ステント構成材料としてのCPチタンおよびSUS316 L材の塑性変形時の負荷方向依存性を明らかにした。ii)粘塑性変形特性の把握:CPチタンおよびSUS316 L材の引張り変形時の応力-ひずみ関係に対するひずみ速度効果、さらに、クリープ変形特性を明確にした。2)変形と表面性状との関連性評価i)表面性状観察:表面観察が容易な矩形試験片を用い,ひずみ範囲およびひずみ速度を変えた引張,クリープ,応力緩和,粘塑性ひずみ緩和試験をそれぞれ行った。表明性状と変形特性との関連性を定量的に確認でき、CPチタンはSUS316L材の表面性状の違いを明らかにした。すなわち、CPチタン材の表面性状はクリープ試験と引張り試験により異なるが、SUS316L材の表面性状はクリープ試験と引張り試験により差が出ないことを明確にした。3)有限要素法によるステントの変形解析i)有限要素法による拡張変形解析:ステントの網目構造を変化させることにより、ステント端(変形を制御可能であることを明らかにした。ii)ステント構造の周期性を利用した有限要素解析法の提案:ステントの構造周期性を利用した解析手法を提案した。これにより、最小単位の代表的要素をのみを計算することにより、ステント全体の変形特性を知ることが可能になり、今後行う予定であるステントの結晶構造を考慮した解析に対して大いに有効であることが示された。1.マイクロステント構成材料であるSUS316LおよびCPチタンの基本的力学特性の把握を行った.(1)純粋引張を行いSUS316LおよびCPチタンの降伏応力,引張強さ,全伸び等の強度特性を明らかにした.(2)初期負荷による変形量が後続負荷の強度特性に与える影響について定量的に把握した.(3)変形速度依存性や塑性ひずみ回復などの粘塑性変形特性を把握した.2.変形と表面性状との関連性の評価を行った.(1)純粋引張時における表面性状を光学顕微鏡と表面粗さ測定器により観察および測定した.この結果,表面性状と変形との関係を定量的に評価した.また,SUS316L材とCPチタン材の表面性状と変形との関係には,結晶構造の違いに起因する明らかな差が認められた.(2)時間非依存性の変形である塑性変形に起因する表面性状変化と時間依存性変形であるクリープ変形に起因する表面性状変化を観察および測定した.その結果,SUS316L材は塑性変形とクリープ変形による表面性状変化はほぼ同一であったが,純チタン材では,クリープ変形による表面性状変化が著しく,塑性変形による表面性状変化とは異なる結果を得た.3.上記実験結果に基づくステントの構造解析手法の検討を行った.(1)研究協力者であるXia(カナダ・アルバータ大学)とステントの構造解析に関する討論を行った.この結果,上記の実験結果に基づき,粘塑性変形の情報を有限要素法に構成式として組み込み解析を行うこととなった.また,解析効率向上のために,ステントの微小部分モデル解析を均質化法により全体モデルに拡張する手法を検討することとなった.

1.平成17年度に行った純チタンおよびSUS316材の基本的な力学特性実験結果を導入したステント変形解析を以下の要領で行った。(1)2種類のステント、すなわち一般的に使用されるPalmaz-Schatzステントと変形能を考慮したV字型ステントについての変形解析を行った。(2)解析は3次元有限要素解析により行い、その際平成17年度の実験より得た応力-ひずみ関係をVoceの硬化則で近似して有限要素解析に使用した。(3)網目状の筒から成るステントは代表的な構造が周期的に配列してなっている。このことから、構造の周期性を考慮すれば代表的な小さな構造だけを解析することで、ステント全体の変形を知ることができる。そこで、構造の周期性を有限要素解析に取り入れた簡便で効率の良い計算手法を開発した。開発した計算手法はステントの全体モデルによる解析と比較し、十分信頼のある結果を得られることを確認した。(4)解析によりバルーンの内圧と変形の関係を得ることができた。これにより、純チタン製のステントはスプリングバック量が大きいためその変形を制御することがSUS316製のステントに比べて困難なことが明らかになった。2.上記解析に平成17年度に定式化したチタン材とSUS316材の変形と表面粗さの関係を導入した。この結果、変形後のステントの表面粗さ分布が明らかになった。また、純チタン製のステントはSUS316製のステントより表面が粗くなることから、このことが純チタンをステント、特にマイクロステントに利用する際の考慮すべき点との結論を得た。
生物燃料直接醗酵菌の育種

1.醗酵菌に導入すべき遺伝子のクローン化と酵素の改良.生でん粉分解能を有する細菌を土壌等より広く分離し,約200株を得た.そのうち5株は高い活性を有していた.さらにその1株について酵素の性質を詳細に検討した(分担者:鵜高).Baeillus Subtilisのセルラーゼ遺伝子をShot qun2法によりB.subtilisにクローン化し, 2.2-kbまで切り縮めた断片について塩基配列を決定した.一方精製したセルラーゼのN末端領域のアミノ酸配列から本酵素は36アミノ酸残基からなるシグナルを含む499のアミノ酸からなることがわかり,その配列を推定した(分担者:別府).B.pumilusのキシラナーゼと, βキシロシダーゼの遺伝子をクローン化し,両者遺伝子の塩基配列を決定した.キシラナーゼには27アミノ酸残基からなる分泌シグナルを含む228アミノ酸からなり,成熟キシラナーゼは201アミノ酸からなっている.キシラナーゼ遺伝子を酵母の2因子の分泌シグナルに継いて酵母, Saccharomyces cerevisiaeに導入すると,キシラナーゼの生産は認められたが,量的には不充分であった(分担者:岡田).2.醗酵菌の宿主ベクター系の確立. Zymomonas属細菌の宿主ベクター系を開発するためにZymomonasでの形質転換法を開発した.またZymomonasで高発現させるために必要なプロモーターを分離し,その塩基配列を決定した(分担者:外村).高温でエタノールを生産するS.cerevisiaeT,J3株を得, 35°Cで11%以上のエタノール蓄積に成功し,さらに細胞融合法により35°Cで12.6%エタノールを蓄積する株の分離に成功した(分担者:吉田)3.新能力の醗酵菌への導入. S.diastaticuaとS.fiburigeraよりグルコアミラーゼ, α-アミラーゼおよびセロビアーゼを単離し,セロビアーゼ遺伝子を導入したS.cerevisiaeはセロビオースを直接醗酵する能力を有することが判った(分担者:宮川).1.醗酵菌に導入すべき遺伝子のクローン化と酵素の改良.生でん粉分解能を有する細菌を土壌等より広く分離し,約200株を得た.そのうち5株は高い活性を有していた.さらにその1株について酵素の性質を詳細に検討した(分担者:鵜高).Baeillus Subtilisのセルラーゼ遺伝子をShot qun2法によりB.subtilisにクローン化し, 2.2-kbまで切り縮めた断片について塩基配列を決定した.一方精製したセルラーゼのN末端領域のアミノ酸配列から本酵素は36アミノ酸残基からなるシグナルを含む499のアミノ酸からなることがわかり,その配列を推定した(分担者:別府).B.pumilusのキシラナーゼと, βキシロシダーゼの遺伝子をクローン化し,両者遺伝子の塩基配列を決定した.キシラナーゼには27アミノ酸残基からなる分泌シグナルを含む228アミノ酸からなり,成熟キシラナーゼは201アミノ酸からなっている.キシラナーゼ遺伝子を酵母の2因子の分泌シグナルに継いて酵母, Saccharomyces cerevisiaeに導入すると,キシラナーゼの生産は認められたが,量的には不充分であった(分担者:岡田).2.醗酵菌の宿主ベクター系の確立. Zymomonas属細菌の宿主ベクター系を開発するためにZymomonasでの形質転換法を開発した.またZymomonasで高発現させるために必要なプロモーターを分離し,その塩基配列を決定した(分担者:外村).高温でエタノールを生産するS.cerevisiaeT,J3株を得, 35°Cで11%以上のエタノール蓄積に成功し,さらに細胞融合法により35°Cで12.6%エタノールを蓄積する株の分離に成功した(分担者:吉田)3.新能力の醗酵菌への導入. S.diastaticuaとS.fiburigeraよりグルコアミラーゼ, α-アミラーゼおよびセロビアーゼを単離し,セロビアーゼ遺伝子を導入したS.cerevisiaeはセロビオースを直接醗酵する能力を有することが判った(分担者:宮川).
生物の相互作用と場の利用を考慮した貪栄養な湖の総合的な保全のための基礎的研究

十和田湖の生態系構成要素間の相互の関係を明らかにする目的で、1997年から1999年に月一回の頻度で、ヒメマス、ワカサギの漁獲量、沖及び沿岸の各水深における動物および植物プランクトン各種の密度、細菌の密度、全リン量、窒素量、クロロフィルa量、透明度を調査し、同時に沿岸からの沖の底生動物の群衆構造、密度、現存量について調査した。その結果、ヒメマスの放流数と漁獲数との間には密度依存的な共倒れ型の競争関係が認められ、放流数が192万尾のときに漁獲数が最大となった。加入率は放流数が106万尾に達するまではほぼ一定(約10.9%)で推移し、200万尾以上で急激に現象すると推定され、ヒメマスの放流量は100万尾程度が最適であると示唆された。ワカサギの漁獲数は、漁獲の前年におけるハリナガミジンコやケンミジンコ類の密度が高い年に増加した。従って、ヒメマスとワカサギともに、その漁獲量は餌生物として重要なハリナガミジンコやヤマヒゲナガケンミジンコの密度に依存して変動すると考えられた。また、十和田湖の底生動物群集は6門53分類から構成され、イトミミズ類及びユスリカ類に未記載種が含まれた。群集構造の違いから、十和田湖の湖盆は1)多様性の高い水深20m以下の沿岸部、2)22分類群のイトミミズとユスリカからなる水深20-60mの亜沿岸部、3)イトミミズ2種、トゲオヨコエビ、ユスリカ1種からなる中湖以外の深底部、4)9分類群からなる中湖深底部、の4つの区域に分けられた。特に1)の沿岸域は汀線から礫底、砂底、泥底と変化し、礫底では多様性が高い独特の底生動物群集を示した。砂底は多様性は高いが現存量が最低であった。現存量のピークは泥底で認められることが多かった。沿岸域の底生動物群集の現存量の変化は底生動物群集が魚の補食の影響を受けていることが示唆された。1978年から1995年までの十和田湖のヒメマス、ワカサギの漁獲量、各種動物プランクトン種の出現密度透明度の年平均値を用いて主成分分析を行ったところ、第一主成分は、ヒメマスとワカサギそれぞれの食性に関する因子と考えられ、全体の39.5%を説明し、ヒメマスの漁獲量、ヒメマス雌の体重、枝角類のDaphnia longispinaの密度、カイアシ類のAcanthodiaptomus pacificusの密度、その幼生の密度、および透明度が高い値を示した。一方、ワカサギの漁獲量、枝角類のBosminalongirostrisや輪虫類のKeratella quadrataやFilinia terminalisの密度が低い値を示した。第2主成分は漁獲に関する因子と考えられ、全体の20.9%を説明した。総漁獲量とワカサギの漁獲量が高い値を示した。以上のことから、十和田湖ではヒメマスの漁獲が高いと大型の動物プランクトンが多く出現し、高い透明度を示すが、ワカサギの漁獲が高い年には、小型の動物プランクトンが優占し、結果的に透明度が低下する傾向を示していることが明らかとなったDaphniaは利用できる餌のサイズの幅が広く、かつ、濾食速度が早い。

また、A.pacificusは日本列島を中心とし分布する種で、5-40μmの比較的大型のサイズの植物プランクトン、輪虫、原生動物を食べており欧州産のA.denticornisに類似していると考えると濾食効率はDaphnia同様高いと考えて良い。従って、1984年までの十和田湖の沖の生態系は十和田湖の植物プランクトンのほとんどがDaphniaとAcanthodiaptomusにより効率よく摂食され、それがヒメマスへと効率よく転換していたと考えられる。一方、Bosminaや輪虫類は利用できる餌のサイズの幅が狭く、摂食効率も悪いことが知られている。そのため湖水中に食べられないで残る植物プランクトンが増え、結果として湖水の透明度が低下したと考えられた。十和田湖沖の生態系構成要素間の相互の関係を明らかにする目的で、1995年から1997年まで3年間について4月から11月の間、月に一度の頻度で次の項目についての調査を行った。十和田湖のヒメマス、ワカサギの月別漁獲量、湖心の水深0、2、5、10、15、20、50、100m各層での動物プランクトン種(カイアシ類、枝角類、輪虫類、繊毛虫、鞭毛虫)の出現密度、植物プランクトン種の出現密度、細菌の密度、全リン量、全窒素量、クロロフィルa量、透明度を調べた。ヒメマスは1996年9月頃から漁獲量が増えた。ワカサギは1995、96年の漁獲量は高かったが、97年は低かった。動物プランクトンの優占種は、これに対応するかのように、枝角類のBosrnina longirostrisや輪虫類のKerate11a quadrata、Po1yarthra vulgarisが、1996年秋から、大型の枝角類のDaphnia longispinaとカイアシ類のAcanthodiaptomus pacificusの密度が増えた。また、Bosminaと同じような変動を示すものにCyclops vicinusと鞭毛虫、DaphniaやAcanthodiaptomusと同じような変動を示すものにKerate11acochlearisと細菌があげられた。繊毛虫だけは1996年に増えるという独特な変動バタ一ンを示した。大型の動物プランクトンが優占した97年にはクロロフィルa量は有意に減少し、透明度は有意に増加した。全リン量と全窒素量には変化が認められなかった。一方、植物プランクトン種の変動は、こうした動物プランクトン群集に対応したものではなく、季節性に制御されていると考えられた。従って、ワカサギの漁獲量がその前年度の子魚の捕食圧を示すと仮定すると、96年春はワカサギの動物プランクトン群集に対する捕食圧が低く、その後大型の動物プランクトンが回復し、それを餌としてヒメマスが増えたと考えられた。また、大型の動物プランクトンの回復で餌となる植物プランクトンの量を示すクロロフィルa量は減少し、透明度は上昇したと考えられた。十和田湖の生態系構成要素間の相互の関係を明らかにする目的で、1997年から1999年に一回の頻度で、ヒメマス、ワカサギの漁獲量、沖及び沿岸の各水深における動物及び植物プランクトン各種の密度、細菌の密度、全リン量、窒素量、クロロフィルa量、透明度を調査し、同時に沿岸から沖の底生動物の群集構造、密度、現存量について調査した。その結果、ヒメマスの放流数と漁獲数との間には密度依存的な共倒れ型の競争関係が認められ、放流数が192万尾のときに漁獲数が最大となった。加入率は放流数が106万尾に達するまでほぼ一定(約10.9%)で推移し、200万尾以上で急激に減少すると推定され、ヒメマスの放流量は100万尾程度が最適であると示唆された。ワカサギの漁獲数は、漁獲の前年におけるハリナガミジンコやケンミジンコ類の密度が高い年に増加した。従って、ヒメマスとワカサギともに、その漁獲量は、餌生物としてハリナガミジンコやヤマヒゲナガケンミジンコの密度に依存して変動すると考えられた。
消化器癌術前サルコペニアに対するリハビリテーションと栄養療法の有用性

高齢者や外科手術後の患者で見られる筋肉量と筋力の低下、それに伴う身体機能低下の状態はサルコペニアと呼ばれ、近年注目されている。特にがん患者のサルコペニアは外科手術や化学療法による合併症やがんの予後に大きな影響を与えると考えられている。治療中の筋肉量や脂肪などの体成分変化は臓器、病態、手術手技、薬剤、水分量や栄養管理等の様々な因子が関係している。本研究は消化管がん患者を対象にBIA(Bioelectrical Impedance Analysis)法を用いた新しい体成分分析装置InBodyを用いて非侵襲的に筋肉量を含む体成分分析を行い、臨床的に安全かつ有用な周術期管理の指標となり得るかを検討する。