hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ナノバブル援用によるすベり案内の高性能化に関する研究

すべり直動案内の高性能化を目的として,微小な粒子や気泡を援用する方法について検討するとともに,摺動摩擦係数に及ぼす影響を実験的および解析的に調べた.本年度は,主に以下に示す研究を完了した.摺動油にナノメートルからマイクロメートルオーダーの直径を有する微小粒子を添加したすべり直動案内において,スライダ起動時の摺動摩擦係数を実験的に明らかにするとともに,その測定結果に基づいて微小粒子の添加がすべり直動案内の振動減衰性に及ぼす影響について検討した.つぎに,油溝を有するすべり案内モデルの摺動面間に存在する潤滑油の油膜力測定を試みた.また,一定クリアランスを保持した摺動面において.潤滑油膜力を有限体積法と有限差分法を用いた数値シミュレーションから明らかにし,実験の結果と比較するとともに油溝の形が滑油膜圧力や潤滑油の側方漏れ量に及ぼす影響を検討した.滑油膜圧力については,解析と実験の結果は必ずしも一致しなかったが,潤滑油の側方漏れ量の計算結果は,低摺動速度域における油膜切れを評価する一つの指標として利用できる.さらに,潤滑油中にナノ・マイクロバブルを供給することが,潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響についても検討した.バブル発生装置を用いた実験ではナノ・マイクロバブルの摺動面間への供給が困難であったためにその顕著な効果を確認することができなかったが,潤滑油流動数値シミュレーションの結果に基づいてバブルの供給が潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響を明らかにした.以上のような研究成果から,すべり直動案内を高性能化するための手段の一つとして,平成17年度の成果の一部として特許出願したハイブリッド型すべり直動案内に,微小粒子を添加した潤滑油を用いるすべり直動案内が提案できる.ナノバブルを援用した高性能すべり案内の開発を目的に,本年度は以下に示す研究を行った.流体潤滑領域にあるすべり案内をモデル化した潤滑油膜の可視化試験機を用いて,摺動方向に垂直な油溝を有するすべり案内の摺動面に発生する気泡と潤滑油中に混入する微小気泡の挙動を高速度カメラで撮影するとともに,その油溝の形状が微小気泡の挙動に及ぼす影響について実験的に検討した.その実験の結果に基づいて,摺動面に存在する微小気泡の挙動解明のモデルを提案した.次年度は,数値シミュレーションでこのモデルを検証するとともに,その結果から最適な微小気泡供給方法について検討する.つぎに,高性能すべり案内を実現するための基礎として,すべり案内の摺動面の表面粗さと摺動油動粘度が摺動摩擦係数に及ぼす影響を摺動速度との関連で調べた.その結果,最大高さでサブミクロンに仕上げた鏡面すべり案内面の摺動摩擦係数は,極低速域を除き,研削加工したねずみ鋳鉄製すべり案内面モデルと比べて著しく小さいこと,また摺動摩擦係数に及ぼすすべり速度の影響は小さいことが明らかにされた.さらに,鏡面すべり案内の場合,摺動速度の減少に伴って摺動摩擦係数が高くなる摺動速度は,摺動油動粘度が増大するにつれて低速度側に移動することが明らかにされた.ナノバブルを用いてすべり案内の摺動摩擦特性を改善するための基礎として,摺動面間に平均粒径0.3,2,3,5μmの微小粒子を添加することがすべり案内の摺動摩擦係数に及ぼす影響について調べた.5μmの微小粒子を添加した場合,摺動摩擦係数の摺動速度依存性は小さくなった.ナノバブルを援用した高性能すべり案内の開発を目的として,摺動油にナノバブルやナノ粒子を添加することによってすべり案内の境界潤滑領域における低摺動摩擦係数化について検討した結果,本年度は以下に示す研究成果が得られた.昨年度の研究成果に基づき,摺動液中に高硬度微小粒子を添加したすべり案内の摺動特性について検討するとともに,摺動面の表面粗さとナノ粒子の直径との影響について実験的に調べた.その結果,ナノ粒子の直径がそれぞれの摺動面の表面粗さの最大高さの和に比べて小さい場合であれば,摺動摩擦係数の摺動速度依存性は小さいことを明らかにした.また,低高度微小粒子を添加した摺動液を用いてすべり案内の摺動摩擦特性を明らかにした.つぎに,すべり要素と転がり要素を併用したハイブリッド型の高性能すべり直動案内を試作し,その摺動摩擦係数に及ぼす摺動速度の影響を調べるとともに,すべり要素として用いた微小粒子の粒径が摺動摩擦係数に及ぼす影響について明らかにした.この直動案内であれば,摺動中に摺動面間の直接接触が防止できるため,従来のすべり直動案内のような境界潤滑域での摺動摩擦係数の顕著な増大は見られなかった.また,ころがり要素として用いた微小粒子の直径を変更することにより摺動面問距離を調整することができる.摺動摩擦試験の結果,この試作した直動案内の摺動摩擦係数は摺動速度依存性が小さく,またその値も小さいことを明らかにした.さらに,すべり案内の位置決め精度向上を目的として摺動面間に形成される潤滑油膜の油膜圧力について数値シミュレーションを行い,摺動面の形状が摺動面間の潤滑油膜圧力および潤滑油漏れ量に及ぼす影響について数値シミュレーション結果から明らかにした.

これらの結果は,摺動油にナノ粒子を添加する場合の摺動面形状を最適化するための資料として利用できる.すべり直動案内の高性能化を目的として,微小な粒子や気泡を援用する方法について検討するとともに,摺動摩擦係数に及ぼす影響を実験的および解析的に調べた.本年度は,主に以下に示す研究を完了した.摺動油にナノメートルからマイクロメートルオーダーの直径を有する微小粒子を添加したすべり直動案内において,スライダ起動時の摺動摩擦係数を実験的に明らかにするとともに,その測定結果に基づいて微小粒子の添加がすべり直動案内の振動減衰性に及ぼす影響について検討した.つぎに,油溝を有するすべり案内モデルの摺動面間に存在する潤滑油の油膜力測定を試みた.また,一定クリアランスを保持した摺動面において.潤滑油膜力を有限体積法と有限差分法を用いた数値シミュレーションから明らかにし,実験の結果と比較するとともに油溝の形が滑油膜圧力や潤滑油の側方漏れ量に及ぼす影響を検討した.滑油膜圧力については,解析と実験の結果は必ずしも一致しなかったが,潤滑油の側方漏れ量の計算結果は,低摺動速度域における油膜切れを評価する一つの指標として利用できる.さらに,潤滑油中にナノ・マイクロバブルを供給することが,潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響についても検討した.バブル発生装置を用いた実験ではナノ・マイクロバブルの摺動面間への供給が困難であったためにその顕著な効果を確認することができなかったが,潤滑油流動数値シミュレーションの結果に基づいてバブルの供給が潤滑油流動や摺動抵抗に及ぼす影響を明らかにした.以上のような研究成果から,すべり直動案内を高性能化するための手段の一つとして,平成17年度の成果の一部として特許出願したハイブリッド型すべり直動案内に,微小粒子を添加した潤滑油を用いるすべり直動案内が提案できる.
バイオイメージングによる筋微小循環調節因子の作用機序の解明

本研究は,連続的な筋収縮後の血流調節メカニズムを,生体顕微鏡によるラットの脊柱僧帽筋を対象としたin vivoモデルを用いて,筋収縮後の微小血管内径動態および筋細胞内イオン動態の定量により明らかにすることを目的とした.筋細胞内イオン動態の評価に着目した研究項目1では,連続的な筋収縮後の筋細胞代謝動態の評価を,細胞内のCa^<2+>,pHおよびNa^+動態に焦点を当てておこなった.その結果,雄ラットにおいて筋収縮により細胞内のCa^<2+>蓄積が生じ,疲労の進行とともにCa^<2+>の蓄積も増大すること,また,そのCa^<2+>蓄積は雌や卵巣摘出ラットでは生じないことが示された.連続的な筋収縮により初期張力が70%程度低下した筋疲労時においても,pH変化は生じないことが示され,この筋細胞内pH恒常性の維持には乳酸-H^+交換体(MCT)が関与することが示唆された.連続的な伸張性収縮負荷時の細胞内Naイオン濃度([Na^+]_)変化についての検討では,伸張性収縮後の筋細胞内において[Na^+]_iは一定であり,過収縮を生じた筋線維においては,減少傾向を示すことが明らかにした.さらに,バイオイメージング技術にマイクロインジェクション技法を適用し,in vivoでの筋線維毎の振る舞いについて観察をおこなった.これらの成果を第66回日本体力医学会にて口頭発表した.また,ミトコンドリア蛍光色素を用いたin vivoでの筋線維タイプ同定法の確立を目指した.この方法をこれまでの細胞内イオン濃度の計測法に応用することによって,筋線維タイプ毎の代謝動態をin vivoで初めて明らかにすることができると考えられる.また,アメリカ合衆国,カンザス州立大学のPoole教授のもとで,運動時におけるラットへのマイクロスフェア投与による血流測定法を学び,一酸化窒素が運動時の血流調節に重要であることを明らかにした.今後は,これら得られた成果を組み合わせた複合的観察モデルの確立へと発展させることが,活動筋組織における個々の代謝性制御が末梢血管拡張による血流増加に重要であることを示すために必要である.本研究は,連続的な筋収縮後の血流調節メカニズムを,生体顕微鏡によるラットの脊柱僧帽筋を対象としたin vivoモデルを用いて,筋収縮後の微小血管内径動態および筋細胞内イオン動態の定量により明らかにすることを目的としている.研究項目1では,連続的な筋収縮後における末梢血管動態の評価をおこない,筋収縮と交感神経活動の両方を活性化する条件では,筋疲労の進行にともなった細動脈特異的な血管収縮応答の増大が生じることが明らかになった.このことは,細動脈血管緊張を決定する種々の代謝産物による血管拡張作用と交感神経性血管収縮作用とのバランスが収縮作用優位になることを示し,筋疲労時において,機能的交感神経遮断作用が減弱することが明らかになった.研究項目2-13では,連続的な筋収縮後の筋細胞代謝動態の評価を,細胞内のCa^<2+>,pHおよびNa^+動態に焦点を当てておこなった.その結果,雄ラットにおいて筋収縮により細胞内のCa^<2+>蓄積が生じ,疲労の進行とともにCa^<2+>の蓄積も増大すること,また,そのCa^<2+>蓄積は雌や卵巣摘出ラットでは生じないことが示された.2-2では連続的な筋収縮により初期張力が70%程度低下した筋疲労時においても,pH変化は生じないことが示され,この筋細胞内pH恒常性の維持には乳酸-H^+交換体(MCT)が関与することが示唆された,2-3では本モデルにおけるNa^+感受性蛍光色素のキャリブレーションをおこなった.細胞外液のNa^+濃度変化に対する蛍光強度変化が小さいことから,正確な濃度変化の測定には至っていない.今後は,筋細胞への蛍光色素の導入方法の改善とin vitoキャリブレーション法の確立を目指す.さらに,研究項目1および2より得られた結果から,それぞれの動態の同時計測法の確立へと発展させ,測定の再現性を確認するとともに,筋疲労時の代謝動態の可視化を目指す.本研究は,連続的な筋収縮後の血流調節メカニズムを,生体顕微鏡によるラットの脊柱僧帽筋を対象としたin vivoモデルを用いて,筋収縮後の微小血管内径動態および筋細胞内イオン動態の定量により明らかにすることを目的とした.筋細胞内イオン動態の評価に着目した研究項目1では,連続的な筋収縮後の筋細胞代謝動態の評価を,細胞内のCa^<2+>,pHおよびNa^+動態に焦点を当てておこなった.その結果,雄ラットにおいて筋収縮により細胞内のCa^<2+>蓄積が生じ,疲労の進行とともにCa^<2+>の蓄積も増大すること,また,そのCa^<2+>蓄積は雌や卵巣摘出ラットでは生じないことが示された.連続的な筋収縮により初期張力が70%程度低下した筋疲労時においても,pH変化は生じないことが示され,この筋細胞内pH恒常性の維持には乳酸-H^+交換体(MCT)が関与することが示唆された.連続的な伸張性収縮負荷時の細胞内Naイオン濃度([Na^+]_)変化についての検討では,伸張性収縮後の筋細胞内において[Na^+]_iは一定であり,過収縮を生じた筋線維においては,減少傾向を示すことが明らかにした.さらに,バイオイメージング技術にマイクロインジェクション技法を適用し,in vivoでの筋線維毎の振る舞いについて観察をおこなった.これらの成果を第66回日本体力医学会にて口頭発表した.

また,ミトコンドリア蛍光色素を用いたin vivoでの筋線維タイプ同定法の確立を目指した.この方法をこれまでの細胞内イオン濃度の計測法に応用することによって,筋線維タイプ毎の代謝動態をin vivoで初めて明らかにすることができると考えられる.また,アメリカ合衆国,カンザス州立大学のPoole教授のもとで,運動時におけるラットへのマイクロスフェア投与による血流測定法を学び,一酸化窒素が運動時の血流調節に重要であることを明らかにした.今後は,これら得られた成果を組み合わせた複合的観察モデルの確立へと発展させることが,活動筋組織における個々の代謝性制御が末梢血管拡張による血流増加に重要であることを示すために必要である.
東南アジアの自治体エリートサーヴェイ分析－タイ、インドネシア、フィリピンの比較

本研究は、基盤研究(A)(海外学術)「東南アジアにおける地方自治サーヴェイ調査ータイ、インドネシア、フィリピンの比較」(平成21年度24年度)の後継プロジェクトである。そこでは、タイ、インドネシア、フィリピンの自治体エリート(首長、助役、都市計画局長など)を対象にした社会調査を実施し、データを収集した。本科研では、そのデータを利用しながら自治体能力を目的変数に分析を深めた。国内外での学会や研究会で報告を重ねた。フィリピンとインドネシアについては単純集計を完成させ、論文も多数執筆した。タイについては、首長に関する単純集計表を作成し、助役についてはデータクリーニングを終えた。平成25年度は、基盤研究(A)(平成2124年度)で得られた各国の自治体サーヴェイ・データの整理・分析作業に従事するとともに、国内外の研究会・学会で研究成果の報告を行った。科研メンバーによる研究会については、2013年4月13日と12月20日の2度にわたって全体研究会を開催した。第1回会議では研究の趣旨と目的、前半期の活動方針について、第2回会議ではそれまでの研究活動と年度末及び来年度以降の活動について、それぞれ理解を共有した。また、2014年2月14日には、シンガポールの東南アジア研究所において、タイ、フィリピン、インドネシアの自治体サーヴェイ結果についてのセミナーを開催し、科研メンバー5名が成果を報告した。他方、国別班の活動では、フィリピン班会議が年2回開催(5月13日、11月16日)されたほか、10月16日に立川市で開催されたEROPA(Eastern Regional Organization for Public Administration)の年次研究集会、11月12日14日にタイ国バンコク都で開催されたAPPRA2103 Conferenceで、成果の一部を報告した。サーヴェイ結果の補足調査も複数回にわたってフィリピンで実施した。インドネシア班はメンバーの在外研究が重なりやや活動が低調であった(班会議は6月14日に1度開催)が、単純集計結果を『法学雑誌』(大阪市立大学)に掲載した。最後にタイ班については、サーヴェイ実施が2013年初めにずれ込んだことの影響で、前半期はそのデータ整理と補足的サーヴェイ実施に向けての海外出張や調整作業を行ったほか、班会議を2回(9月13日と2014年2月2日)開催し、2006年にタイで実施した第1回自治体サーヴェイ結果の論文化についてSPSSによる作業と議論を行った。平成26年度も前年度に引き続き、国外での研究成果報告を軸に各班毎に研究会を開催した。国外の研究成果報告会としては、2014年8月13日にフィリピン大学ディリマン校の行政ガバナンス学部で、フィリピンにおけるサーヴェイ分析結果を中心に報告会を催した。科研メンバー5名がフィリピン地方自治の成果分析を報告したほか、タイやインドネシアについても報告した。2014年11月17日にはタイ国マハーサーラカーム大学で開催された第3回ASEAN Connectivity会議でパネルを組み、科研メンバー4名が報告した(英文ペーパー提出)。さらに、2014年9月19日には韓国の仁川で開催されたAsian Economic Cooperation Forumにおいて、永井が自治体エリート・サーヴェイ結果を報告した。これらの報告はいずれも英語で行われた。班別活動としては、フィリピン班が3回会議を開催(7月1日、7月31日、2月8日)し、単純集計結果に関する報告書を執筆した(大阪市立大学法学会『法学雑誌』に公表される予定)。インドネシア班も12月1日と2日に計2回班会議を開催した。タイ班も計5回研究会を実施した(11月8日、12月20日・12月21日、3月22日・23日)。フィリピンとタイで開催された国際会議に参加したおりには、滞在先ホテル等で分析と意見交換を重ねている。タイ班は、ニールセン社(タイ国)に依頼して2013年度に実施した自治体エリート・サーヴェイのデータ・クリーニング作業を実施した(2015年1月末2月初)。原票がニールセン社に保管されているため、あらかじめ日本でチェックリストを作成し、現地でニールセン社が入力したデータを差し込み印刷し、それをタイ人の研究補助者に照合してもらう作業を行った。その後、日本にチェックシートを持ち帰り、データの上書き修正作業を行った。平成27年度も前年度に引き続き、国内外での研究成果報告を軸に、各班毎に研究会を開催した。国外の研究成果報告会としては、2016年2月29日にインドネシア科学院(LIPI)政治研究センターにおいて、インドネシア自治体エリート・サーヴェイ調査の分析結果の報告会を催した。インドネシア班のメンバー3名が報告したほか、タイの首長版単純集計結果についても報告した。国内で開催された学会や国際会議でも、研究成果を精力的に報告した。2015年6月14日にはアジア政経学会全国大会でパネルを組み、タイからコメンテーターを招いたうえで、タイ・フィリピンの分析結果を英語で報告・討論した(事前にペーパーをアップロード)。12月12日に京都で開催されたSEASIA国際会議でもパネルを組み、4本の報告を英語で行った。10月10日には日本政治学会でもパネルを組み(事前にペーパーを執筆し学会ホームページにアップロード)、3カ国についてそれぞれ1本ずつ報告を行い、2名の討論者とフロアから有益なコメントを頂いた。

班別でみると、フィリピン班が2015年9月11日にプノンペンで開催されたAPISA国際会議と、10月19日に上海で開催されたEROPA国際会議でそれぞれ報告を行った。単純集計結果も『法学雑誌』(大阪市立大学法学会)に公表した。インドネシア班も上記報告に加えて年4回研究会を開催し、論文の質向上に努めた。タイ班については、2015年8月下旬と10月下旬に入力データと原票との照合のためバンコクのニールセン社に赴き、データ・クリーニング作業を行った。チェックシートを日本に持ち帰り、入力データの修正作業を行ったうえで、2016年2月15日の班会議で首長データの確認した。また、目的変数として重要な自治体賞の変数化作業を行うため、2016年3月にタイに出張し、自治体賞に関する調査を行った。サーヴェイ分析の進行度が、国や個人によって違いがある。また、特にタイ班の進展が大きく遅れているため、3カ国比較分析作業が未着手のままである。フィリピン班は概ね分析が順調に進んでいるが、研究分担者のうち一人が長期在外研究に出ているため、進行がやや遅れている。インドネシア班も分析がやや遅れている。班会議を別途4回開催するなど、分析を深める努力を相当払っているが、もともとのサンプル数が絶対的に少ないため、統計的有意を確認するのに苦戦している。ジャカルタでの報告会開催が遅れたのも、分析が思うように進まなかったためである。タイ班については、2013年タイ自治体サーヴェイのデータ・クリーニング作業が大幅に遅れたため、単純集計結果がようやく手元に揃ったのが2016年に入ってからであった。首長版の分析はようやく2016年2月に入ってから実施可能となった。しかし、より精度の高い分析をするには、財政指数やパフォーマンス変数として有益な自治体賞の変数化作業などが必要であり、まだ着手できていない。以上のような次第で、当初実施する予定だった東南アジア3カ国のサーヴェイ結果の比較分析作業も実施できていない状態である。前年度までの3年間は、内外の学会や研究会で報告を行いながら研究成果の精度を上げる取り組みを続けていたが、2016年度は学会などでの報告活動はあまり行わず、班別の活動にもっぱら専念した。全体会議は2016年5月28日(大阪大学)と2016年11月26日(政策研究大学院大学)に実施し、報告書の執筆方針とスケジュールについて確認を行った。班別では、タイ班が7回に渡って会議を開き、2013年サーヴェイ調査で用いた質問票に沿った単純集計に向けて、データ・クリーニング作業と自由記述項目の変数化を行った。インドネシア班は2度会議を開き、特に中央地方関係と補助金配分の関係、社会関係資本とガバナンスの関係について分析方法を議論した。また、フィリピン班も2度会議を開き、分析結果と分析方法について議論を重ねた。以上の結果、遅れていたタイ班の作業は、9月までにデータ・クリーニング作業を完成され、それ以降は自治体賞や中央政府との接触に関する自由記述の変数化作業に精力的に取り組んだ。インドネシア班も研究分析の精度化が進み、一部の成果は英文査読誌に出すところまで及んだが、すべての成果が論文の説得力にやや物足りないところがのこあった。フィリピン班はすべての論文について高い水準の分析を達成することができた。
金属・有機構造体を用いた機能性分離膜の開発

新規な多孔性物質として注目される金属有機構造体(MOF)は、規則的な多孔構造を利用して分離膜への応用が期待される。本研究においては、新規に提案した液相対向拡散法を用いてMOF膜の開発を行った。MOFの一種であるZIF-8について、多孔質αアルミナ中空管を用いた膜の作製を行った結果、緻密な分離層を有するZIF-8膜の作製に成功した。ZIF-8膜は、分子径の違いに基づいて分離する分子ふるい効果を示し、特にプロピレンとプロパンは単成分気体透過度において高い選択性が得られた。液相対向拡散法による作製条件の検討による構造制御と、得られた膜の選択透過特性の解析を行った。本研究では、気体透過度の低減に向けたMOF層厚みの低減および本開発指針の一般化を行うこと、さらに液相対向拡散法によるMOF膜の作製における汎用性の高い開発指針を得ることを最終的な目的としている。平成25年度においては、液相対向拡散法によるMOF膜の作製を他のMOF種であるZIF-8膜に応用して、本作製手法の一般化を行った。ZIF-8の細孔径はプロピレンとプロパンの分子径の中間に相当し、分子径の違いにもとづいてプロピレンとプロパンを分離することができる多孔性物質である。本研究において、多孔質αアルミナ中空管を用いて液相対向拡散法を用いてZIF-8膜の作製を行った結果、緻密な分離層を有するZIF-8膜の作製に成功した。単成分の気体透過特性においては、酸素より大きな分子径の気体分子の透過度が低下し、気体分子を分子径にもとづいて分離する分子ふるい効果を得ることに成功した。さらに、気体透過度の向上を目的としてZIF-8層厚みの低減を行った。液相対向拡散法による膜作製においては、供給する反応物質の反応性と拡散性の比が大きく影響し、反応性比を高めることにより薄いZIF-8層を得られる。本研究においては、液相対向拡散法によるZIF-8膜作製時に溶液濃度と溶液濃度比の制御を行い、ZIF-8層の形成のメカニズムを明らかにした。これに基づいて、ZIF-8層厚みを80ミクロンから最小5ミクロンまで低減し、プロピレン透過度の約2倍の向上を達成した。本研究課題では、新規な多孔性物質として注目される金属有機構造体を用いた機能性分離膜の開発を進めている。特に、金属有機構造体の一種であるZIF-8を用いた分離膜の開発と、プロピレンとプロパンの分離用途への適用を目指している。平成26年度においては、液相対向拡散法によるZIF-8膜の作製法について、作製条件が膜構造と透過特性に与える影響の検討を行った。対向拡散法による膜作製においては、反応物質の相互の拡散速度と分離相の形成速度の双方が大きく影響する。前年度の結果を踏まえて、本年度は溶液の界面における相溶性に着目した。液相対向拡散法において、溶液が相溶性であれば両溶液の混合と溶質の相互拡散の速度は速いが、溶液が非相溶であればこの速度は低下し、膜構造に影響を及ぼすと予想した。本研究においては、硝酸亜鉛水溶液と2ーメチルイミダゾールの1ーオクタノール溶液を用いてZIF-8膜の作製を行った。気体透過特性は、プロピレンとプロパンの単成分透過特性の測定を行った。この結果、二液の界面において形成されるZIF-8の結晶層には結晶間の欠陥が多く残存し、十分な分離係数は得られなかった。二液の界面の相溶性の影響を比較するために、1ーオクタノール溶液による反応に引き続いて、水溶液とメタノール溶液による反応を行ったところ、分離係数の上昇が見られた。この結果から、二液の界面の相溶性が気体分離特性に影響を与えることを明らかにした。この他には、液相対向拡散法によるZIF-8膜の作製における反応温度の影響を解明し、高温の反応において分離層の結晶構造が緻密化する可能性を明らかにした。また、プロピレンとプロパンについて、単成分の気体透過特性に加えて混合成分による測定を行い、プロピレンとプロパンの混合気体についても本研究で作製したZIF-8膜が高い分離特性を有することを明らかにした。膜分離工学平成25年度においては、液相対向拡散法を用いて緻密な分離層を持つプロピレン/分離用のZIF-8膜の作製を行った。

得られたZIF-8膜は、プロピレン/プロパン選択性55以上を示し、分子サイズに基づいた選択透過性が得られることを明らかにした。ZIF-8膜の分離特性の解析から、ZIF-8膜においてはプロピレンとプロパンの拡散性の違いにもとづいて分離が行われていることを明らかにした。これらの結果から、液相対向拡散法によるMOF膜の作製手法をZIF-8膜に適用して高い選択性を持つZIF-8膜の作製を行い、液相対向拡散法による作製手法の一般化に成功した。さらに平成25年度においては、MOF膜の作製条件の検討を行った。液相対向拡散法をZIF-8膜の作製に適用する際に、溶液濃度と溶液濃度比の制御を行い、ZIF-8の分離層の構造制御を行った。液相対向拡散法においては、特に溶液濃度が高い条件において分離層を形成する反応領域が狭小化され、最終的に得られるZIF-8の分離層の厚みを薄くできることを明らかにした。これにより、ZIF-8の分離層の厚みを80ミクロンから最小5ミクロンまで低減し、薄層化によってプロピレン透過度の2倍の向上に成功した。以上より、本年度において、金属・有機構造体を用いた機能性分離膜の開発は当初の計画に沿っておおむね順調に進展している。平成26年度には、液相対向拡散法によるMOF膜の作製法の一般化を進め、気体選択透過性のさらなる向上を行う。平成25年度に得られた分離層厚みに低減に向けた知見に基づき、ZIF-8膜の気体選択透過性の向上に取り組む。具体的には厚さと細孔径の異なる多孔質基材を用いてZIF-8膜の作製を行い、多孔質基材の構造が分離層厚みと気体透過性に及ぼす影響を解析する。膜作製条件に加えて多孔質基材の構造が分離層の構造に与える影響を解明することで、ZIF-8膜の性能向上を目指す。さらに、プロピレンとプロパンを用いた混合ガス透過試験を行い、ZIF-8膜の膜構造と選択透過特性の関係を明らかにする。さらに平成26年度には、液相対向拡散法によるMOF膜の作製法の一般化に向けて、他のMOF種としてZIF-7を用いた膜作製を行う。ZIF-7はZIF-8より細孔径が小さいことから、高い分子ふるい性の気体透過特性を示すことが期待される。前年度に得られた知見に基づき、多孔質基材内部において欠陥を低減した薄いZIF-7の分離層を形成する条件の探索を行い、高い気体選択透過性を持つZIF-7膜を開発する。以上の取り組みより、液相対向拡散法によるMOF膜の作製における汎用性の高い開発指針を得ることを目標として、平成26年度の研究を推進する。平成25年度においては、気体透過度の測定に用いる測定ガスの購入費用を使用額として計上した。しかし、研究の実施状況に基づき当予算による測定ガスの購入を平成26年度に延期した。このため、次年度使用額が生じた。次年度使用額は、平成26年度において、当初の予定通り測定ガスの購入費用として使用予定である。
持続型社会のためのソノプロセス

液体中への超音波照射により,キャビテーションという微小気泡の生成と崩壊が生じる。この気泡崩壊は内部に数千度・千気圧にも達する高温・高圧をつくるとともに,100m/s超のジェット流により,局所的に極限環境が作られることが知られている。超音波キャビテーションと呼ばれるこの現象は,他の手法では得られない独特で,超音波照射下でのみ生成する粒子生成や,特異的な反応の促進,低エネルギー分離が起こることが示されてきた。溶液中に,化学・物理的に特異な場を容易に実現できることから,持続型社会の実現に貢献できるキーテクノロジーとして「ソノプロセス」を確立することを提案する。持続型社会とは,Planet(地球環境),People(人間),Profit(利益)の調和である。ソノプロセスすなわち超音波に基づくプロセス技術によれば,「物質分解での薬品使用の飛躍的低減」,「活性種のOn-demand合成による安全化」,「特殊流動場による装置のミニチュア化」,などの具体例を通じて,持続型社会の構築と発展に大きく寄与できると考えられる。持続型社会のために「ソノプロセス」を展開させる領域を「高効率ソノプロセス」,「環境浄化型ソノプロセス」,「バイオソノプロセス」,「グリーンソノケミストリー」の4つに分け,研究グループを組織した。これらの内容について検討するために,7月に全体会議をおこない,それぞれの研究者の研究紹介とそれに対する討論をおこなった。それをもとに,先に述べた4つの研究グループを組織し,調査研究の内容の討論を行った。さらに,グループごとに調査研究を行い,各グループで会議を行い,それぞれの調査研究の結果をまとめた。1月に再度全体会議を開き,それぞれのグループの調査研究結果を報告し,内容について議論をした。これらの調査研究の結果は、報告書にまとめられている。
観光過疎地域における地域ポテンシャルの発掘手法に関する研究

本研究は、様々なメディア上に流通している地域のテキスト情報をテキストマイニングの手法により解析・分析し、有効な観光資源を有していないと考えられている地域のポテンシャルの発掘を行い、観光振興・地域振興に役立てることを目的に、8つのタスクフォースを定めて研究を実施している。このうち本年度は、「文献・報告書等による国内の観光、観光対象に関する現状の再確認と観光振興の課題の精査」「秩父別町、下川町、乙部町の3町に関して、新たな地域情報を加味して再分析」「顕著な観光資源を有していない地域の選定と現地調査による情報収集」を中心に実施した。対象とした地域は、奥尻町、置戸町、西興部村、興部町、更別村、和寒町、中頓別町、清水町、訓子府村、豊頃町の10町村を最重点町村とし、音威子府村、大樹町、愛別町、初山別村、滝上町、今金町、福島町、島牧村、雄武町、中川町の10町村を重点町村、羽幌町、古平町、幌延町、士幌町、上砂川町、標茶町、乙部町、鷹栖町、遠別町、月形町を注目町村として選定し、最重点及び重点町村のうち、おおよそ8割の地域を訪問し、現地調査、関係者とのヒアリング、関係資料の収集を終え、次年度の目標である「地域の意味ネットワークの作成と類型化」に向けた、テキストの電子情報化、テキストのクリーニング等の準備を行っている。また、秩父別町、下川町、乙部町の3町に関して、再分析、再検証をした結果、副読本を用いた分析においては、従来すべての記述を対象としていたが、取捨選択することにより、より明確に地域の特質を発見できることが分かった。概ね順調に進んでいる。北海道を震源とする北海道胆振東部地震が2018年(平成30年)9月6日に発生したことにより、対象地域の選定を終え、現地調査の訪問の計画を大幅に変更せざるを得ない事態に直面した。当初の計画では最重点域とした10の町村の現地調査を9月末までに終了し、それ以降は必要に応じて重点地域の現地調査を行う予定であったが、自治体関係者が地震の被害対応のため、10月以降に相手の状況に応じて訪問することとしたため、現地から入手すべき情報の収集時期が予定に比べて大幅に遅延することとなった。しかしながら、10月以降対象とする町村を30町村すべして、現地調査を行い、最重点、重点市町村のうち、約8割の町村を訪れ、必要な情報を入手することができた。現在テキストの電子化を進めているが、入手できた資料の70%の変換が終わっている。あわせて、意味ネットワークの構築、意味情報の解釈についても随時進めているため、全体としては今年度予定していた進捗割合の約90%程度は達成できていると考える。今後は当初の予定通り、「入り込み数の少ない町村(10町村)を対象として、地域情報の収集と現地調査」「地域に関して収集した地域情報をもとにテキストマイニングの手法を用い、意味ネットワークの作成」「意味ネットワークの分析及び解釈による特定語の選定」「意味ネットワークに基づく地域特性を象徴する語句と現地で評価との整合性の確認」を行い、「意味ネットワークに基づく地域特性を象徴する語句選定のプロトタイプ」を道内の主要観光地の意味ネットワークとの比較検討により設定していくこととなる。2年目は複数の地域で上記の研究手順をもってスパイラルに実施し、手順の標準化と地域特性の発見手法及び各地域の差異性、類似性について当該地域の周辺地域についても検討を加えるものとする。以上の研究成果を随時当該市町村にフィードバックするとともに、各種研究会、学会にて紹介して、社会的評価を問うものとしたい。

北海道を震源とする北海道胆振東部地震が2018年(平成30年)9月6日に発生したことにより、対象地域の選定を終え、現地調査の訪問の計画を大幅に変更せざるを得ない事態に直面した。当初の計画では最重点域とした10の町村の現地調査を9月末までに終了し、それ以降は必要に応じて重点地域の現地調査を行う予定であったが、自治体関係者が地震の被害対応のため、10月以降に相手の状況に応じて訪問することとしたため、現地から入手すべき情報の収集時期が予定に比べて大幅に遅延することとなった。しかしながら、10月以降対象とする町村を30町村すべして、現地調査を行い、最重点、重点市町村のうち、約8割の町村を訪れ、必要な情報を入手することができた。現在テキストの電子化を進めているが、入手できた資料の70%の変換が終わっている。あわせて、意味ネットワークの構築、意味情報の解釈についても随時進めているため、全体としては今年度予定していた進捗割合の約90%程度は達成できていると考える。今後は当初の予定通り、「入り込み数の少ない町村(10町村)を対象として、地域情報の収集と現地調査」「地域に関して収集した地域情報をもとにテキストマイニングの手法を用い、意味ネットワークの作成」「意味ネットワークの分析及び解釈による特定語の選定」「意味ネットワークに基づく地域特性を象徴する語句と現地で評価との整合性の確認」を行い、「意味ネットワークに基づく地域特性を象徴する語句選定のプロトタイプ」を道内の主要観光地の意味ネットワークとの比較検討により設定していくこととなる。2年目は複数の地域で上記の研究手順をもってスパイラルに実施し、手順の標準化と地域特性の発見手法及び各地域の差異性、類似性について当該地域の周辺地域についても検討を加えるものとする。以上の研究成果を随時当該市町村にフィードバックするとともに、各種研究会、学会にて紹介して、社会的評価を問うものとしたい。2018年(平成30年)9月6日に発生した北海道胆振東部地震により、本研究で対象とした多くの地域に被害がおよび、関係者特に自治体関係者へのヒアリングが困難となったため、9月以降に予定していた地域への、訪問、ヒアリングが予定通り、年度内に実施することができなかったため、旅費等の執行が滞ったことに起因している。前項の未実施の地域への訪問を早期に実施したい。
リスザル脳内神経活動記録法による宇宙適応症候群の中枢機序の解明

研究目的:宇宙適応症候群の中枢機序を慢性リスザルの脳内から単一細胞活動(ユニット)を記録することにより解明することを目的とする。しかし、慢性リスザルの脳内記録は世界でも行われておらず、まず、その為の記録システム(モンキーチェア訓練方法、記録方法)を完成する事を第一の目的とし、それが出来上がった段階でユニットを記録する事を第二の目的とする。研究方法:モンキーチェア(30×30×25cm,2.7kg)を作製した後、リスザルを日々訓練し、訓練完成後、手術し、記録用のアダプターを頭蓋骨に固定し、特別なマニプレータにより微小金属電極をステレオ的に刺入する。以下これを結果と供に細述する。結果:(1)モンキーチェアの改良。リスザルは覚醒状態のまま、毎日、モンキーチェアに取り付け取り外しを行なわなければならない。この為に幾つかの大きな改良と多くの細かい変更とを気が付くたびに加えて行なった。現在、ほぼ満足すべきモンキーチェアの状態になったと思う。(2)リスザルの訓練は気長に行なった。最初はモンキーチェアに付ける時、手に噛み付いてきたり、脱糞・漏尿を繰り返したが、噛む事はなくなり、リスザルを個室ケージから取り出す時に暴れなくなった。しかし、脱糞は未だ時々、行なう。(3)マニプレータ装置用シリンダーの頭蓋骨への固定。リスザルの頭蓋骨は極めて薄ので、シリンダーを長期間固定できるかどうか不安だった。最初のシリンダー固定は失敗したが、シリンダーを小型にし、新方式を採用することで、現在、うまく行なっている。9月中旬に取り付けたシリンダーが現在も外れないで使える。(4)シリンダーの固定がうまく行なえるようになったので、マニプレーターでユニットを記録し始めた。最初二種類ほど成茂科学のマニプレータを注文し使ったが共に使いずらかった。特注を頼んだが断られたが、同様の物をアメリカから注文されて9月に引き受けてくれ12月初旬に手に入れた。これでマニプレーターはずっと使い易くなった。(5)心電図、眼電図の慢性的記録。記録方法自体はうまく行なっているがリスザルが回転中に暴れると、筋電が重なり、データにならない。この点を改良する事を現在検討中である。本研究の研究目的は覚醒慢性リスザルを静座するように学習させ、二軸回転刺激(yaw & roll or pitch)を加え、宇宙適応症候群に関係の深い脳内部位から単一神経活動を記録することである。当面は、前庭核と視床下部を考えた。また、AR要素解析システムを使い、脳波,心電図(心拍)、血圧のリズムを分析する。まず、二軸回転を与えながら単一ニューロン活動を記録するのには良いモンキー・チェア、良い記録装置をまず開発する必要がある。本年度はモンキーチェアを作ることに重点を置き、本年度後半には、実際に単一神経活動を記録する所までは漕ぎつけることを目的とした。(1)空間識実験装置(島津製作所)のゴンドラ内にモンキー・チェアを設置した。モンキー・チェアは、アクリル板とアルミ枠で軽量小型にした。また、リスザルを固定するためのチェストを整形外科用ギブスで作製した。(2)本年度はテレメータを作り単一神経細胞活動の記録に力を注いだ。

一応完成を見たがテレメータをは使用し始め出したばかりである。周波数特性の上限を3KHzまで上げることが出来た。これによりユニットのピークは計れることが解ったので、これから脳内に実際に電極を刺して記録を行っていく。(3)単一神経細胞活動記録用のマニプレータ(M0-9;成茂科学)を改良を試みた。本年度はラット用のをリスザル用に改造したこと、及び、埋め込み電極を作った。最終的には独自で物を作らなければならないだろう。(4)心拍数,血圧の変動もAR要素解析システムを使うことによって従来と異なった分析が可能である。心拍数は従来はCVの変動などに基づき議論されてきた。簡単ではあるが、あまり有力であるとは言えない。この点AR要素解析はあらゆる生体リズムの分析に応用可能であるので、新しい応用分野を開拓したい。研究目的:宇宙適応症候群の中枢機序を慢性リスザルの脳内から単一細胞活動(ユニット)を記録することにより解明することを目的とする。しかし、慢性リスザルの脳内記録は世界でも行われておらず、まず、その為の記録システム(モンキーチェア訓練方法、記録方法)を完成する事を第一の目的とし、それが出来上がった段階でユニットを記録する事を第二の目的とする。研究方法:モンキーチェア(30×30×25cm,2.7kg)を作製した後、リスザルを日々訓練し、訓練完成後、手術し、記録用のアダプターを頭蓋骨に固定し、特別なマニプレータにより微小金属電極をステレオ的に刺入する。以下これを結果と共に細述する。(1)モンキーチェアの改良。リスザルは覚醒状態のまま、毎日、モンキーチェアに取り付け取り外しを行なわなければならない。この為に幾つかの大きな改良と多くの細かい変更とを気が付くたびに加えて行なった。現在、ほぼ満足すべきモンキーチェアの状態になったと思う。(2)リスザルの訓練は気長に行なった。最初はモンキーチェアに付ける時、手に噛み付いてきたり、脱糞・漏尿を繰り返したが、噛む事はなくなり、リスザルを個室ケージから取り出す時に暴れなくなった。しかし、脱糞は未だ時々、行なう。(3)マニプレータ装置用シリンダーの頭蓋骨への固定。リスザルの頭蓋骨は極めて薄ので、シリンダーを長期間固定できるかどうか不安だった。最初のシリンダー固定は失敗したが、シリンダーを小型にし、新方式を採用することで、現在、うまく行なっている。9月中旬に取り付けたシリンダーが現在も外れないで使える。(4)シリンダーの固定がうまく行なえるようになったので、マニプレータでユニットを記録し始めた。最初二種類ほど成茂科学のマニプレータを注文し使ったが共に使いずらかった。特注を頼んだが断られたが、同様の物をアメリカから注文されて9月に引き受けてくれ12月初旬に手に入れた。これでマニプレータはずっと使い易くなった。(5)心電図、眼電図の慢性的記録。記録方法自体はうまく行なっているがリスザルが回転中に暴れると、筋電が重なり、データにならない。この点を改良する事を現在検討中である。
スフィンゴシン塩基生合成の遺伝生化学的研究

スフィンゴ脂質生合成の初発ステップを担う酵素・セリン-パルミトイル転移酵素(SPT)は、少なくとも二種類のサブユニット(LCB1,LCB2)から構成される膜蛋白質である。SPTの精製が未だ成功しておらず、この酵素のサブユニット組成および触媒反応の詳細は解明されていない。そこで、この膜結合型複合酵素を極めて効率よく精製する方法を遺伝子工学的手法を取り入れて開発した。すなわち、先ず、FLAGペプチドおよびHis_6配列を付加したLCB1蛋白質を発現するベクターを構築し、内在性LCB1蛋白質が欠損したCHO細胞変異株(LY-B株)に遺伝子導入した。そして、得られた細胞株の膜画分から可溶化し、FLAG抗体クロマトグラフィーおよびNi-NTAクロマトグラフィーに供して、SPTを均一にまで精製した。精製SPTを解析した結果、本酵素はLCB1蛋白質とLCB2蛋白質が一対一の比で会合している複合酵素であることが明らかにした。さらに、生体中のスフィンゴシシの鎖長が主に18であることの原因は、SPTのアシルCoA選択性に起因することを示した。また、アミノ酸基質L一セリンのアミノ基、カルボキシル基、水酸基の全てが、SPTの基質認識に必須であることを明らかにした。しかし、興味深いことに、D一セリンは酵素基質とはならないが、SPT反応を競合的に阻害することを発見した。スフィンゴ脂質生合成の初発段階を担うセリンパルミトイル転移酵素(SPT)の発現には、少なくとも二つの遺伝子(LCB1,LCB2)が必須であることが出芽酵母の遺伝学的研究から明らかにされているが、これら二つの遺伝子産物がSPTのサブユニットであるか否かは不明のままであった。ライセニンはスフィンゴミエリン結合性細胞毒である。突然変異剤処理したハムスター由来CHO-Kl細胞から少なくとも三つの型のライセニン耐性変異株を分離した。そのなかの一つLY-B株は、LCBl蛋白質の発現が欠損し、SPT活性およびスフィンゴ脂質生合成能もほぼ完全に欠失していた。His6配列を付加したハムスターLCBl蛋白質をLY-B細胞に発現した場合、回復したSPT活性はHis6親和性樹脂に吸着し、内在性のLCB2蛋白質も樹脂に吸着することを示した。また、野生株細胞のSPT活性が抗LCB2蛋白質抗体で免疫沈降され、その際、内在性LCBl蛋白質も共沈降することも示した。これらの結果から、SPTにおいてLCBl蛋白質とLCB2蛋白質が複合体を形成していることが初めて証明された。LY-B株は、スフィンゴ脂質欠損培地中では増殖できないが、LY-B株に野生型LCBl蛋白質を遺伝子導入法で発現させるとSPT活性、スフィンゴ脂質合成活性およびスフィンゴ脂質欠損培地中での増殖能が回復した。なお、我々が以前分離した温度感受性変異株SPB-1とは異なり、LY-B株の欠損は33-40°Cのどの培養温度でも見られた。これらの結果から、哺乳動物細胞の増殖に関して、スフィンゴ脂質は広い生理的温度で重要な役割を担っていることが明らかとなった。
血管内ステント留置後再狭窄発生メカニズムの実験病理的研究-ウサギ頚動脈再障害モデルによる検討-

ウサギ頚動脈のバルーン障害モデルに対するステント留置後には、細胞分裂が血管内腔に近い部位で活発であり、また血管内腔には多数の白血球が長期にわたり付着していることも確認され、ステント留置後の内膜肥厚における細胞増殖は炎症機転と関わり合いが深いことが推察された。次に、炎症シグナル伝達で重要であるTRAF6に注目し、そのdominant negative(DN)を発現プラスミドに組み込んだものを血管壁にin vivo electroporation法を用いて遺伝子導入し血管障害に対する反応を検討した。まずTRAF6-DNを遺伝子導入することで、NF-kappaBやERKなどのシグナル伝達系が抑制されることを確認した。さらにTRAF6-DNを遺伝子導入した群では対照群と比較して、内膜肥厚形成過程における中膜・内膜の細胞増殖、平滑筋細胞の遊走、マクロファージなどの炎症細胞浸潤は有意に抑制され、一方アポトーシスは促進された。実際、バルーン障害後1週間目における内膜肥厚の程度(内膜/中膜面積比)にも有意な抑制がみられた。この様に、TRAF6は炎症シグナル伝達を含む様々な側面に作用して内膜肥厚形成に関与していることが示唆された。今後は、バルーン障害28日後に径3mmの冠動脈用のPalmazステントを留置し、TRAF6-DNを遺伝子導入後の血管内腔の白血球の付着、細胞増殖、マクロファージの浸潤などを観察し、ステント留置後再狭窄の抑制に対するTRAF6の作用を検討する予定である。本研究の目的は、ステント内再狭窄発生のメカニズムを実験的に明らかにすることにある。従来の動物実験モデルは正常血管にステントを留置しその反応を検討するものがほとんどであった。しかし実際のステント留置は動脈硬化などによって狭窄した動脈に施行されるため、実験で得られた知見が臨床に反映されにくいことが問題であった。従って、本研究では予めバルーン障害で内膜肥厚を誘導し実際の病変血管に近似させた動脈に対しステントを留置する実験モデルを用いて検討した。まずラビット外頚動脈の分枝より2Fフォガティーカテーテルを頚動脈内に挿入し内腔を障害した。28日後この頚動脈には内膜肥厚巣が形成されるため、今度は外頚動脈から径3mmの冠動脈用のPalmazステントを頚動脈内に挿入し8気圧で拡張し留置した(ステント群)。対照はステントの変わりにPTCAバルーンで頚動脈を8気圧で拡張したものを用いた(バルーン群)。内腔の走査電子顕微鏡による観察では両群とも施術後2日では血球細胞の付着を認めたが、ステント群では白血球の付着が術後14日をすぎるまで持続した。また肥厚内膜巣の細胞増殖は両群とも術後2日では増加を認めたもののバルーン群では一過性ですぐにもとのレベルに戻ったのに対しステント群では術後14日まで有意に増加していた。またステントストラット周囲にはステント群において遷延するマクロファージの浸潤が観察された。同部位にはサイトカインの発現やMME, UPAといったプロテアーゼ活性の増加が認められた。細胞外マトリックスにも変化がありステント郡ではバルーン群とくらべプロテオグリカンの発現が多く観察された。この様に、ステント留置はバルーン拡張単独時と比べ、動脈病巣における細胞増殖やプロテアーゼ活性、プロテオグリカンの増加が見られるため、ステント内再狭窄形成には複合した病態が関与している可能性が示唆された。1.内膜細胞の増殖を促す刺激因子に関して昨年度の研究でステント留置後のウサギ頚動脈において、細胞分裂が血管内腔に近い部位で活発であることが明らかになった。また血管内腔には多数の白血球細胞が長期にわたり付着していることも認められた。この両所見より、ステント留置後の血管内膜における細胞増殖は炎症の機転と関わりが深いと推論し、炎症シグナルの伝達で重要であるTRAFに注目して研究した。TRAF-2,5,6それぞれのドミナントネガティブ(DN)体を発現

プラスミドベクターに組み込んだものを、血管壁にin vivo electroporation法を用いて遺伝子導入し血管障害に対する反応を検討した。まずステントのモデルを用いる前に通常のバルーン障害モデルで中膜平滑筋細胞への影響を調べた。TRAF-DNを正常のラビット頚動脈壁へ導入しその2日後にバルーン障害を加え、さらに2日後に殺処分とし中膜平滑筋細胞の細胞分裂の程度をBrdU indexを用いて計測した所、対照と比較して有意な細胞分裂の低下を認めた。障害後2週間における内膜肥厚の程度も有意に抑制することが明らかになり、内膜肥厚形成機転におけるTRAFシグナルの重要性が示された。現在、バルーン障害後1週間の頚動脈へ同様にTRAF-DNを遺伝子導入し、内膜細胞の細胞増殖に及ぼす影響を計測中である。2.ステント留置後の遺伝子発現に関して昨年度の研究では、ステント後再狭窄の発生機転においてマトリックスの増生も重要であることがしめされた。従って、マトリックスタンパクの遺伝子発現をメーンとしてそれ以外の遺伝子発現もあわせて、ジーンチップを用いて検討中である。昨年度までの研究で、ステント留置後の血管内膜における細胞増殖は炎症機転と関わり合いが深いと推論し、炎症シグナルの伝達に重要であるTRAFに注目した。TRAF6のdominant negative(DN)を発現プラスミドに組み込んだものを、血管壁にin vivo electroporation法を用いて遺伝子導入し、血管障害に対する反応を検討した。まずTRAF6-DNを遺伝子導入することで、NF-kappaBやERKなどのシグナル伝達系が抑制されることを確認した。内膜平滑筋細胞の細胞増殖はバルーン障害2日後のBrdU indexを用い、また内膜細胞の細胞増殖はバルーン障害1週間後の頚動脈へTRAF6-DNを遺伝子導入し、その2日後のBrdU indexを用いて評価したが、いずれの細胞増殖も対照群と比較して有意な細胞分裂の低下を認めた。平滑筋細胞の遊走はバルーン障害4日目に電子顕微鏡を用いて観察したが、TRAF6-DN遺伝子導入により遊走が有意に抑制された。実際、バルーン障害後1週間目における内膜肥厚の程度(内膜/中膜面積比)にも有意な抑制が認められた。さらにTRAF6-DNを遺伝子導入した群は対照群と比較し、マクロファージなどの炎症細胞の浸潤は抑制されており、またアポトーシス(TUNEL染色、DNA断片化)は有意に促進された。このことから、内膜肥厚の形成過程において、TRAF6は中膜・内膜の細胞増殖、平滑筋細胞の遊走、炎症細胞の浸潤、アポトーシスなど様々な因子に作用していることが示唆された。今後は、バルーン障害28日後に径3mmの冠動脈用のPalmazステントを留置し、TRAF6-DNを遺伝子導入後の血管内腔の白血球の付着、細胞増殖、マクロファージの浸潤などを観察し、ステント留置後再狭窄の抑制に対するTRAF6の作用を検討する予定である。