hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
動脈硬化巣における組織因子経路凝固インヒビター及びアドレノメデュリンの発現

標本で高値を示したことより,プラーク進展・不安定化およびPTCA後の再狭窄メカニズムにCRPの関与が示され、また再狭窄の予測因子になりうる可能性が示された(Am J Cardiol,2003).TF, TFPIの発現は,UAPで高値を示しCRPとのco-localizationを認めた.またCD39はUAPで低値であったことより,これらの因子もACS発症に深く関与していることが示唆された(投稿中).
地域特性を考慮した被害関数に基づく地震時建物被害推定精度の向上

本研究では、建物被害推定精度の向上を目指し、木造建物の耐震性能の地域性に着目し、新たな被害関数の提案を行った。まず、木造住宅の耐震性能の地域的な違いについて、耐震診断データをもとに分析した。耐震改修事業者より約3万棟の診断データを入手し、北海道・東北・関東・北陸・中部・東海・関西・山陰・山陽・四国・九州の11地域で集計し、診断評点分布の比較を行なった。その結果、関西地方で壁量が比較的少ない建物が多く、水平抵抗力の点で劣ること、北陸・東北といった積雪地域で壁配置等の問題から偏心の恐れのある建物が多いことなど地域的な違いが明らかとなった。次に、耐震診断データに着目し,建物耐震性能の分布から応答スペクトルにより一部損壊被害を予測する被害関数の定式化を行った。そして、1995年兵庫県南部地震に関し、精度の検証を行った。また、半壊・全壊といった大被害に対しても被害率評価ができるよう被害関数を拡張するため、被害推定に適した入力地震動の分析を行なった。実地震記録とそのスケーリング波計900波を用い、木造建物の動的解析モデルにより固有周期・壁量をパラメータとして数値解析を行った。その結果、被害判定閾値の変位における割線剛性に対応する固有周期の変位応答(減衰定数20%)の相関が高く、被害関数の入力として適していることが明らかとなった。最後に、前項目の結果を受け、大被害時の周期伸びを考慮した変位応答スペクトルを入力とした被害関数の定式化を行った。近年発生した2000年鳥取県西部地震と2001年芸予地震の2つの被害地震を対象として、地形・地質等の地盤情報、建物構造や建築年代等の建物情報、そして、地震被害ならびに観測地震動、推定地震動分布の地理情報システム(GIS)データベースを構築した。ここで、建物被害データは、自治体が罹災証明の発行のために行った建物被害調査結果を用いた。また、面的な地震動分布の推定については、気象庁の観測記録、防災科学技術研究所のK-NET, KiK-net観測記録を用い、工学的基盤面上の表層地質モデルによる一次元等価線形解析の結果に距離減衰に基づく増幅率を考慮して求めた。1995年兵庫県南部地震の被害データをもとに構築された既往の被害関数を、上記GISデータベースのうち2000年鳥取県西部地震のものに関し、地震動分布に対し適用し、建物被害シミュレーションを行った。その結果、上記被害関数による建物被害推定結果が実際の被害調査結果よりも小さいことを定量的に明らかにした。また、建物被害の部位に着目し、地盤・地形に関する地域特性について分析を行った。耐震診断データに着目し,建物耐震性能の分布から応答スペクトルにより一部損壊被害を予測する被害関数の定式化を行った。1995年兵庫県南部地震に関し、精度の検証を行った。また、半壊・全壊といった大きな被害に対しても被害関数を拡張するため,木造建物動的解析モデルにより数値解析をおこない,大変位における被害と線形応答(周期帯別)の関係を分析した。(1)建物耐震性の地域特性を考慮した被害関数の構築前年度の既住被害関数を用いた建物被害シミュレーションと推定精度分析の結果から、新たな被害関数の定式化を行った。被害関数については、2000年鳥取県西部地震、2001年芸予地震のシミュレーション解析により精度向上の検証を行った。また、比較的定期的に入手可能な統計情報から地域特性因子を推定する手法を検証した。(2)地盤災害の地域特性を考慮した被害関数の構築前年度に構築した2000年鳥取県西部地震等の地震被害データベースにより、液状化、斜面崩壊、側方流動などの地盤災害に起因する建物被害の精度向上の検討を行った。(3)全国モデル地域を対象とした建物被害シミュレーション解析前記(1)(2)の地域特性を考慮した被害関数を用い、全国数箇所の対象地域について、前年度構築したGISデータベースを用い、建物被害シミュレーション解析を行った。

都道府県の被害想定を参考に設定した想定地震動分布を用いてシミュレーションを行い、被害推定結果と従来の被害想定との地理的分布の比較を行った。(4)ケーススタデイ結果の考察シミュレーション解析結果と、都道府県の被害想定との比較分析をもとに、提案する被害関数がこれまで見落としていた都市の防災上の弱点を明らかにすることがてきるか考察した。
ゼオライトLSX中に配列したアルカリ金属クラスターのフェリ磁性の研究

ゼオライトLSXでは内径約0. 7nmのβケージと内径約1. 3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.ここにNa-K合金ナノクラスターを配列させた系では,いわゆる磁性元素を含まないにも拘わらずフェリ磁性が発現する. Na-K比およびクラスター当たりの電子数を詳細に変化させて,広大な化学組成領域に於けるフェリ磁性が発現する条件(磁気相図)を明らかにし,磁性発現のメカニズムを提案した.ゼオライトLSXでは内径約0.7nmのβケージと内径約1.3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.申請者は最近,LSX中に配列したアルカリ金属ナノクラスターがフェリ磁性秩序を示すことを発見した.この物質系では,アルカリ元素の種類とクラスター当たりの電子数を極めて広範囲で変化させられるが,本研究課題開始以前には,ごく僅かな化学組成の領域しか調べられていなかった.また,このフェリ磁性の発現機構は明らかになっていない.そこで本研究では,ゼオライトLSX中に配列したアルカリ金属ナノクラスターが示すフェリ磁性について,1.クラスターの化学組成に対する磁気相図を明らかにし,2.フェリ磁性の発現機構を解明することを目的としている.そのために,Na-K合金クラスターについて種々の組成の試料を総計200本程度作成し,磁化率測定,分光測定を行い,フェリ磁性の発現する化学組成領域を明らかにし,電子状態を調べる.また,より発展的な物性測定である強磁場磁化過程やμSR測定を組合せ,磁性を詳細に調べ,フェリ磁性発現機構を解明する.ゼオライトLSXでは内径約0. 7nmのβケージと内径約1. 3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.ここにNa-K合金ナノクラスターを配列させた系では,いわゆる磁性元素を含まないにも拘わらずフェリ磁性が発現する. Na-K比およびクラスター当たりの電子数を詳細に変化させて,広大な化学組成領域に於けるフェリ磁性が発現する条件(磁気相図)を明らかにし,磁性発現のメカニズムを提案した.ゼオライトLSXでは,内径約0.7nmのβケージと内径約1.3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.本研究ではLSX文中に種々の組成比Na-K合金クラスターを作成し,磁性と光学的性質を調べた.LSXの1ユニット中には合計12個のNa^+およびK^+の陽イオンが分布しており,そこにK原子を吸蔵することによってケージ内にクラスターが形成される.Na-K合金クラスターの平均組成はユニット当たりNa_xK_<12-x+n>と書ける.ここでnが吸蔵数であり,クラスターに含まれるs電子数に等しい.本年度は, x=0, 1, 2, 4のNaイオン数に対してnが0-9の範囲で50本程度の試料を作成した.x=4においてはs電子数が6.5<n<8の範囲で,転移温度T_cの最高値が20KのN型フェリ磁性が発現した.xを4から0まで減少させると,フェリ磁性の発現する電子数領域が系統的に高濃度側にシフトし, T_cは系統的に低下した.いずれのNaイオン数の試料においても,光学反射スペクトルにはスーパーケージ中のクラスターに由来する光学遷移が観測されたが,フェリ磁性が発現する電子濃度域では,それに加えてβケージ中のクラスターの信号も観測された.つまり,電子数増加によってフェルミエネルギーが上昇し, βケージ中のクラスターが形成されて初めてフェリ磁性が発現することが分かった.これは,スーパーケージのクラスターとβケージのクラスターがフェリ磁性の磁気副格子を形成しているという従来の予想を証明する重要な結果である.なお, Naイオンはβケージ側に分布しやすい.βケージのNaイオン数が減るとスーパーケージネットワークのフェルミエネルギーに対して相対的にβケージ側の状態のエネルギーが上がり, βケージ側の状態が占有されにくくなるため高電子濃度でフェリ磁性が発現すると理解できる.ゼオライトLSXでは,内径約0.7nmのβケージと内径約1.3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.LSXの1ユニット中には合計12個のNa^+およびK^+の陽イオンが分布しており,そこにK原子を吸蔵することによってケージ内にクラスターが形成される.Na-K合金クラスターの平均組成はユニット当たりNa_xK_<12-x+n>と書ける.ここでnが吸蔵数であり,クラスターに含まれるs電子数に等しい.本課題のこれまでの研究により,Na含有量xとK吸蔵量nに依存してフェリ磁性が発現することが分かっている.本年度はxとnを種々変えた試料を作成し,非破壊パルスマグネットを用いて50Tまでの強磁場磁化過程を測定した.クラスターの組成に依存して,スピンフロップ磁場,飽和磁場,飽和磁化が系統的に変化した.フェリ磁性の磁気副格子のバランスがNa-K比に依存して変化していること表すデータであり,この系のフェリ磁性特性の理解につながる重要な結果が得られた.分子場近似による解析により,Na含有量が多い試料ほど,磁気副格子間の相互作用が系統的に強くなっていることが分かった.これはNaは片側の副格子を形成するクラスターのみに分布する傾向があるため,クラスターの電子に対するポテンシャルが変化して,副格子間相互作用が変化したものと考えられる.また,関連物質であるソーダライト中のアルカリ金属クラスターの反強磁性について,反強磁性共鳴とμSR測定により詳細に調べた.

この系は磁気異方性が極めて小さく理想的なハイゼンベルグ型反強磁性体であることを明らかにした.ゼオライトLSXでは,内径約0.7nmのβケージと内径約1.3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.LSXの1ユニット中には合計12個のNa^+およびK^+の陽イオンが分布しており,そこにK原子を吸蔵することによってケージ内にクラスターが形成される.Na-K合金クラスターの平均組成はユニット当たりNa_xK_<12-x+n>と書ける.ここでnが吸蔵数であり,クラスターに含まれるs電子数に等しい.本課題のこれまでの研究により,Na含有量xが4以下の試料ではK吸蔵量nに依存してフェリ磁性が発現し,またその性質はXの値に依存して系統的に変化することが分かっている.本年度の研究では,Na含有量Xをさらに増やしたx=6.2および7.8の試料を作成し,K吸蔵量nを全範囲で細かく変化させて,磁気的・光学的性質を詳しく調べた.x=6.2の試料ではP型のフェリ磁性が7.6≦n≦8.6の範囲で発現することを明らかになった.一方,x=7.8では全K吸蔵量領域でフェリ磁性秩序が発現しないことが分かった.Na含有量を増やすとクラスターの電子格子相互作用が増大し,スピン一重項状態が安定化されるためにフェリ磁性が消失したと考えた.本年度の研究により,LSX中のNa-Kクラスターが示すフェリ磁性の磁気相図の全体像が明らかになった.また,関連物質であるソーダライト中のアルカリ金属クラスターが示す反強磁性について,ミュオンスピン回転による研究成果を論文として公表した.ゼオライトLSXでは,内径約0.7nmのβケージと内径約1.3nmのスーパーケージがそれぞれダイアモンド構造で配列している.1ユニット中には計12個のNa^+およびK^+の陽イオンが分布し,そこにK原子を吸蔵するとケージ内にクラスターが形成される.Na-K合金クラスターの平均組成はユニット当たりNa_xK_<12-x+n>と書ける.nが吸蔵数であり,クラスターに含まれるs電子数に等しい.本課題のこれまでの研究により,Na含有量xが6.2以下の試料ではK吸蔵量nに依存してフェリ磁性が発現し,その性質はxの値に依存して系統的に変化することが分かっている.一方,Na含有量の多いx=7.8では非磁性となる.そこで本年度の研究では,x=6.2と7.8の間に位置するx=7.3の試料をイオン交換により作成し,nを全域で細かく変化させて,磁気的・光学的性質を詳しく調べた.x=7.3の試料では,8.6≦n≦9.6の範囲で自発磁化が発現し,フェリ磁性秩序が実現していることが分かった.自発磁化の値も大きく,磁気秩序は試料全体に渡って均質に実現していると考えられる.すなわち,Na含有量がx=7.3から7.8まで,ユニット当たりの平均値にして僅かに0.5個増加するだけで磁気秩序が抑制されることが明らかになった.このような現象はクラスターの電子に対するポテンシャルが組成に対して連続的に変化するという単純なモデルでは説明ができず,Naイオンの強い電子格子相互作用が磁気モーメント発生に対して極めて重要な役割を果たしていることが明らかになった.本年度の研究により,この物質のアルカリ元素の組成に対する磁気相図の全貌を明らかにすることができた.
嗅上皮性嗅覚障害の病態に関する臨床的ならびに実施的研究

(1)嗅覚障害患者の臨床統計を調査し、感冒罹患後の嗅覚障害の特徴として、中年の女性に多いこと、異常嗅感症を伴う場合が多いこと、および嗅覚検査の傾向について明らかにし、嗅上皮機能、性ホルモンとの関連性を示唆した。(2)感冒罹患後の嗅覚障害の原因ウイルスについて、その発症の季節による変動を調べ、上気道炎を起こすウイルスのうちでも、エンテロ、アデノ、パラインフルエンザなどが、原因として可能性が高い事をつきとめた。そこでこれらの内の幾種類かのウイルスの的を絞って、血清学的検索を行い、特にパラインフルンザ3型との関連性を指摘した。(3)嗅覚障害患者の血中微量金属元素を調査し、その病態との関連性について検討し全体的な栄養バランスの重要性を確認した。嗅上皮性嗅覚障害患者について、亜鉛値の低い症例などで試みに硫酸亜鉛の内服療法を行ってみたところ、従来の治療法単独よりも良好な成績を得ることができた。(4)神経成長因子Nerve Growth Factor(NGF)及びそのreceptorのラット嗅上皮における存在とその分布を、免疫組織化学的手法を用いることによって明らかにし、嗅上皮の維持、再生におけるNGFの関与の可能性を明らかにした。NGFは中枢神経系の老化と密接な関連を有する物質とされているが、高齢の動物の嗅上皮においてもその存在を証明した。(5)嗅上皮が加齢とともにその面積を減少してゆくのは、その辺縁部における嗅上皮の呼吸上皮化によるものであること、また高齢動物においては嗅細胞の再生能力の低下がみられることを明らかにした。(1)ウイルス性嗅覚障害の原因ウイルスについて:ウイルス性嗅覚障害の発症の季節による変動を調べ、上気道炎を起こすウイルスのうちでも、エンテロ、アデノ、パラインフルエンザなどが、原因として可能性が高い事をつきとめた。そこでこれらの内の幾種類かのウイルスに的を絞って、血清学的に検索をすすめてゆくこととした。(2)嗅上皮における種々の神経活性物質の存在について:神経成長因子Nerve GrouthFactor(NGF)及びそのreceptorのラット嗅上皮における存在とその分布を、免疫組織化学的手法を用いることによって明らかにし、嗅上皮の維持、再生におけるNGFの関与の可能性を明らかにした。今後、種々の生理的並びに病的条件下での変動を観察することにより、これらの意義を明らかにするとともに、他の神経ペプタイドについても同様の検索を継続する。(3)嗅上皮における加齢現象について:幼若動物、高齢動物の嗅上皮を走査電子顕微鏡及び光学顕微鏡で観察し、嗅上皮が加齢とともにその面積を減少してゆくのは、その辺縁部における嗅上皮の呼吸上皮化によるものであること、及び高齢動物においては、嗅細胞の数が減少するとともに、その母細胞である基底細胞の密度も減少し、嗅細胞の再生能力の低下がみられることを明らかにした。また前記のNGFは中枢神経系の老化と密接な関連を有する物質とされているが、高齢の動物の嗅上皮においてもその存在を証明した。今後、この点について更に詳細な研究を、主として免疫組織化学的手法を用いることによって進めていく予定である。(4)嗅覚障害の性差を調べた結果、特定の原因では有意に女性に大い事が判明した。これを基に今後嗅覚と、性ホルモンとの関連について、基礎的及び臨床的に検索をすすめることとした。1.感冒罹患後の嗅覚障害の臨床病態について:嗅覚障害患者の臨床統計を調査した結果、感冒罹患後の嗅覚障害の特徴として、中年の女性に多いこと、基準嗅力検査では比較的軽症であるが、静脈性嗅力検査では高度な障害が多いこと、異常嗅感症を伴う場合が多いこと、等の点を明らかにした。これを基に今後嗅覚と、性ホルモンとの関連や、嗅覚の認知機構について、基礎的及び臨床的に検索をすすめることとした。

2.感冒罹患後の嗅覚障害の原因ウイルスについて:感冒罹患後の嗅覚障害の発症の季節による変動を調べ、上気道炎を起こすウイルスのうちでも、エンテロ、アデノ、パラインフルエンザなどが、原因として可能性が高い事をつきとめた。そこでこれらの内の幾種類かのウイルスに的に絞って、血清学的検索を行い、特にパラインフルエンザ3型との関連性を指摘した。3.嗅覚上皮における種々の神経活性物質の存在について:神経成長因子Nerve GrouthFactor(NGF)及びそのreceptorのラット嗅上皮における存在とその分布を、免疫組織化学的手法を用いることによって明らかにし、嗅上皮の維持、再生におけるNGFの関与の可能性を明らかにした。このNGFは中枢神経系の老化と密接な関連を有する物質とされているが、高齢の動物の嗅上皮においてもその存在を証明した。今後、種々の生理的並びに病的条件下での変動を観察することにより、これらの意義を明らかにするとともに、他の神経ペプタイドについても同様の検索を継続する予定である。(1)嗅上皮性嗅覚障害と、血中微量金属元素との関連性について:嗅覚障害患者の血中微量金属元素を調査し、その病態との関連性について検討した。異常嗅感を有する症例では、鉄、亜鉛、アルミニウムなどの異常を呈する事が多く、またある元素の異常を有する患者では他の元素の異常を伴う事が多く、全体的な栄養バランスが重要であると考えられた。また味覚障害との関連性が明らかになっている亜鉛についてみると、嗅覚障害の原因別の血清亜鉛値については有意の差は無かったが、嗅上皮性嗅覚障害患者について、亜鉛値の低い症例などで試みに硫酸亜鉛の内服療法を行ってみたところ、従来の治療法単独よりも良好な成績を得ることができ、その治療の一助となる可能性があると考えられた。(2)感冒罹患後の嗅覚障害の臨床病態について:嗅覚障害患者の臨床統計を調査した結果、感冒罹患後の嗅覚障害の特徴として、中年の女性に多いこと、基準嗅力検査では比較的軽症であるが、静脈性嗅力検査では高度な障害が多いこと、異常嗅感症を伴う場合が多いこと、等の点を明らかにした。(3)感冒罹患後の嗅覚障害の原因ウイルスについて:感冒罹患後の嗅覚障害の発症の季節による変動を調べ、上気道炎を起こすウイルスのうちでも、エンテロ、アデノ、パラインフルエンザなどが、原因として可能性が高い事をつきとめた。そこでこれらの内の幾種類かのウイルスに的を絞って、血清学的検索を行い、特にパラインフルエンザ3型との関連性を指摘した。
staircaseの成因:特にdigitalisの作用発現機序との関連性

本研究は62年度と63年度の2年間にわたったものであり、目的は刺激頻度増加によるポジテブステアケース(PS)の発現とジギタリスの収縮力増大作用が同じ機序に起因するかどうか検討することにあった。62年度においては収縮力記録実験、^<86>Rb取り込み実験、63年度には(^3H)ウワバイン結合実験を行った。以下にそれらを要約する。1収縮力記録実験:(1)ラット(心房筋)およびコイ(心室筋)はネガテブステアケース(NS)を示した。このNSはライアノジン処置によりPSへ変化した。しかし、ライアノジンはウワバインの濃度反応曲線には影響を与えなかった。(2)ウサギおよびモルモットではPSが観察された。ニフィジピン、ベラバミルおよびジルチアゼムはこれをNS方向へ変化させた。しかし、これらはストロファンチジンの濃度反応曲線には影響を与えなかった。(3)NSを示すコイ心室筋の方がPSを示すモルモット心房筋よりストロファチジンへ高い感受性を示した。(4)NSを示す成熟ラット乳頭筋の低濃度ウワバインに対する感受性はPSを示す胎児ラット心室筋に比較して高かった。2^<86>Rb取り込み実験:モルモット心房筋では刺激頻度に依存した取り込み増加が観察された。しかし、ラットの心房筋では静止時の取り込み量が多くそれが明確ではなかった。3(^3H)ウワバイン結合実験:コイ心室筋の方がモルモット心房筋よりウワバインに対する親和力は高かった。以上の結果はジギタリスによる収縮力増大作用とPSは機序がある部分において異なっていることを示す。PSは流入ナトリウムよりむしろニフィジピン、ベラパミルおよびジルチアゼム、それとライアノジンに感受性を持つカルシウムに直接的に影響を受けていると思われた。62年度研究実施計画分はほぼ達成せられた.実験結果及び結論は以下の通り.収縮力記録実験1.モルモット及びウサギ心房標本においてpositive staircase(PS)が,ラット及びコイ心室筋においてはnegative staircase(NS)が観察された.しかし,ウワバインによる収縮力増大作用(濃度への感受性)はウサギ≒コイ>モルモット>ラットの順であった.2.ベラパミル,ニフィジピン及びジルチアゼムはウサギ心房筋におけるPSをNS方向へ変化させた.しかし,マンガン,コバルト及びニッケルイオンはその作用を有しなかった.ニフィジピンの作用はPSを完全にNSへ変化させる程の強力なものであったが,ウワバインの濃度反応曲線には全く影響を与えなかった.また,これらすべてのCa^<++>拮抗剤はウワバインの収縮力増大作用進展を一様に遅延させた.3.ラット及びコイ心房筋のNSを12nMライアノダインはPSに変化させた.しかし,この濃度のライアノダインはウワバインの濃度反応曲線には影響を与えなかった.4.出産前のラット胎児(妊娠20日齢)から摘出した心室筋は典型的なPSを示した.この標本におけるウワバインの濃度反応曲線は成熟ラット(上記のようにNSを示す)のそれと比較しても差はなかった.^<86>Rb取り込み実験1.モルモット左心房筋における^<86>Rbの取り込み量は刺激頻度に依存して増加した.ラットの左心房筋(NSを示す)では静止時(無刺激)の取り込み量が高く,刺激頻度への依存度は非常に低かった.

2.ベラパミルはモルモットの取り込みを有意に抑制した.以上の結果はstaircaseの形はNa^+の流入量にあまり関係なく,主に筋小胞体からのCa^<++>放出機構と深く関係していることを示唆する.また, NSを示す心臓標本でもマスクされた形ではあるがPS部分が存在することも上記の結果は明らかにした.本研究は62年度と63年度の2年間にわたったものである。本年度(63年度)にはウサギ、モルモットおよびコイ心臓における(^3H)ウワバイン結合実験を行った。この結合実験には前年度との関係上ウサギおよびモルモットでは左心房筋、コイでは心室からのホモジネートを使用した。ホモジネート調整にはトリス塩酸緩衝液を使用した。ホモジネートに混入している比較的大きな組織は3層のガーゼで除去した。(^3H)ウワバイン結合実験用培養液として1mM塩化マグネシウム、1mM過塩素酸、5mMトリス塩酸緩衝液(pH7.4)を含んだものを使用した。1 (^3H)ウワバイン結合の時間経過この実験においては(^3H)ウワバイン30nMを使用した。(^3H)ウワバインのウサギ、モルモットおよびコイ心筋ホモジネートへの結合は時間と共に増加し、約60分後には最大値に達した。この最大値における非特異的結合は全体の結合の約10%であった。2 scatchardプロット解析この実験において(^3H)ウワバイン濃度は1、3、10、30、100、300nMである。解析結果からウサギ(心房)、モルモット(心房)およびコイ(心室)心臓組織におけるウワバインの結合部位は1種類であることが示唆された。また、コイにおけるKd値はウサギおよびモルモットに比較して低かったことから、コイのウワバインに対する親和力は三者中一番高いと思われた。
スピン流と超伝導状態の相関についての研究

昨年度から引き続き、非平衡状態の超伝導状態におけるスピン流および準粒子の緩和・拡散過程に関する研究として、常伝導体/超伝導体界面を通した超伝導状態にあるニオブへのスピン流の吸収現象についての実験を行った。とくに、超伝導ギャップによるスピン流吸収の抑制効果について調べた。実験にはおもに、超伝導体/常伝導体/超伝導体接合と強磁性体細線、およびそれらを架橋する非磁性常伝導体細線からなる面内複合構造を用いた。作製には昨年度までに確立した電子線加熱蒸着法を応用した斜め蒸着法を用い、超伝導体としでニオブ、強磁性体としでニッケル鉄合金、非磁性常伝導体として銅を用いた。超伝導体/常伝導体/超伝導体接合構造は、十分低温において近接効果により超伝導性を示す特徴があり、本研究においては超伝導体が超伝導状態にあることの指標として用いた。昨年度までに確認された超伝導状態中への純スピン流吸収の励起電流依存性に関して、本年度はスピン流を担う電子のエネルギー分布を考えたモデルによる説明を試みた。実際の実験を行うとともにモデルに基づいた数値計算を行い、それらの比較を行った結果、非局所純スピン流の吸収過程が超伝導ギャップによって抑制されていることと、それがエネルギー分布を考えたモデルによって説明可能であることを示された。同時に、非局所にスピン偏極した準粒子を励起できることを示し、超伝導状態中におけるスピン流の研究を行う際に非局所スピン流注入を行える可能性を示した。この純スピン流の非局所注入法の適用は、超伝導状態中におけるスピン偏極準粒子の緩和過程に関して定量的解析を可能とし、超伝導スピントロニクスの研究において大きな発展が期待されるものである。非平衡状態の超伝導状態におけるスピン流および純粒子の緩和・拡散過程に関する研究として、常伝導体/超伝導体界面を通した超伝導ニオブへのスピン流の吸収現象についての実験をおもに行った。スピン流の吸収現象は、その常伝導体/超伝導体界面の特性に強く依存する。界面特性の優れた素子を作製するためには、大気暴露をすることなく界面を作製する必要があるが、従来のスパッタ法ではそのような界面を有した面内構造素子の作製は困難であった。そこで、電子線加熱蒸着法を応用した斜め蒸着法により、素子の作製を実現した。高融点材料であるニオブは電子線加熱蒸着法が困難であるとされるが、冷却能力を高めることにより可能とした。実際に作製した素子に対して測定を行った。測定は、おもに非局所手法を用いた電気的測定であり、超伝導状態を維持するために液体へリウムによる冷却装置中において行った。その結果、スピン流が常伝導状態および超伝導状態の両状態においてニオブに吸収される様子が観測された。超伝導エネルギーギャップを有する超伝導状態へのスピン流の非局所注入は従来の理論的予測に反するものであり、超伝導エネルギーギャップを越えた準粒子としての注入であると解釈されている。これらの結果は、超伝導状態ニオブ中の準粒子流およびスピン流に関する実験において、従来の常伝導状態中において行われてきた非局所手法を用いることが可能であることを示している。したがって、今まで超伝導体状態におけるスピン流の研究においておもであった局所注入ではなく、より純粋にスピン流の拡散現象をとらえることが可能である非局所注入による研究が実現可能となった。作製には昨年度までに確立した電子線加熱蒸着法を応用した斜め蒸着法を用い、超伝導体としてニオブ、強磁性体としてニッケル鉄合金、非磁性常伝導体として銅を用いた。昨年度までに、確認された超伝導状態中への純スピン流の吸収に関して、励起電流依存性の測定を行った。その結果、励起電流の減少にともない、超伝導ニオブ細線への注入量が減少する様子が見られた。この励起電流依存性は、純スピン流のエネルギー分布に対して純スピン流励起のための電圧の効果を取り入れた単純モデルによって説明できると考えられる。さらに、超伝導体/常伝導体/超伝導体接合構造に対して純スピン流を非局所に注入し、その注入下における臨界磁場を測定することで、超伝導ギャップの抑制効果について調べた。その結果、超伝導ギャップが純スピン流により抑制されている可能性を示せた。これらの結果は、超伝導状態にあるニオブへの準粒子流およびスピン流の吸収に関して、その過程のモデル化できる可能性を示している。それにより、超伝導状態ニオブ中の準粒子流およびスピン流に関する実験において、従来の非局所手法を同様に適用した際の解析に役立つと考えられる。実験にはおもに、超伝導体/常伝導体/超伝導体

接合と強磁性体細線、およびそれらを架橋する非磁性常伝導体細線からなる面内複合構造を用いた。作製には昨年度までに確立した電子線加熱蒸着法を応用した斜め蒸着法を用い、超伝導体としでニオブ、強磁性体としでニッケル鉄合金、非磁性常伝導体として銅を用いた。超伝導体/常伝導体/超伝導体接合構造は、十分低温において近接効果により超伝導性を示す特徴があり、本研究においては超伝導体が超伝導状態にあることの指標として用いた。昨年度までに確認された超伝導状態中への純スピン流吸収の励起電流依存性に関して、本年度はスピン流を担う電子のエネルギー分布を考えたモデルによる説明を試みた。実際の実験を行うとともにモデルに基づいた数値計算を行い、それらの比較を行った結果、非局所純スピン流の吸収過程が超伝導ギャップによって抑制されていることと、それがエネルギー分布を考えたモデルによって説明可能であることを示された。同時に、非局所にスピン偏極した準粒子を励起できることを示し、超伝導状態中におけるスピン流の研究を行う際に非局所スピン流注入を行える可能性を示した。この純スピン流の非局所注入法の適用は、超伝導状態中におけるスピン偏極準粒子の緩和過程に関して定量的解析を可能とし、超伝導スピントロニクスの研究において大きな発展が期待されるものである。
好熱性古細菌由来NusA、G両蛋白質の立体構造に基づくmRNA伸長制御機構の解明

NMRシグナルの帰属を詳細に検討し直した結果、新たなNOEシグナルを同定した。その結果、NusA蛋白質では単量体内に起因するシグナルだけでなく、単量体間のシグナルを新たに識別することができ、溶液中で二量体を形成することを確認することができた。このことは生化学的な解析の結果とも一致する。NusA蛋白質の単量体はRNA結合蛋白質に多く見られるKHドメイン2つから構成され、C端側のKHドメインのベータシート部位が会合面となって二量体を形成していた。NusG蛋白質の場合はドメイン内のシグナルを同定することには成功し、2つのドメイン構造の決定には成功したが、ドメイン間のシグナルや両ドメインをつなぐリンカーの二次構造を示唆するシグナルを同定できなかった。このため、両ドメインおよびリンカー部分を様々に含む人工的なNusGを作成したが、両ドメイン間、およびリンカー部に起因するシグナルは検出できなかった。よって、このリンカー部は溶液中で真に柔軟な構造を取ることが分かった。NusGは、N側はKHドメインであり、C側はSH3ドメインに分類され、両ドメインが柔軟なリンカーによりつながっている。決定された立体構造座標を元に、RNAポリメラーゼおよびRNAとの相互作用に関して仮説を提唱し生化学的な検証実験を続けるとともに、構造決定の結果を論文に発表する準備を行っている。
心筋虚血再灌流傷害における容量性カルシウム流入機構の関与の検討

本研究課題では、虚血心筋の再灌流時に発生するCa2+過負荷を原因とする虚血再灌流傷害に、容量性カルシウム流入機構(store-operated Ca2+ entry, SOCE)を介するCa2+流入が関与していることを明らかにした。マウスランゲンドルフ灌流心を用いた実験で、30分の全虚血後の再灌流時に発生する収縮能の低下を、SOCEの阻害剤である2-aminoethoxydiphenyl borateやLaCl3が軽減した。さらに、フレカイニドもまた虚血再灌流傷害を軽減したため、筋小胞体からのCa2+リークを阻害する薬剤もまた虚血再灌流傷害に対して保護作用を持つことが明らかとなった。1)心筋虚血再灌流傷害の発生に容量性(ストア調節性)Ca2+流入機構(Store-operated Ca2+ entry, SOCE)が関わっているかを、マウス摘出灌流心を用いて検討した。ランゲンドルフ灌流下に虚血(30分間の灌流停止)および再灌流(60分間)を行い、バルーンカテーテルを用いて左心室機能(左室拡張末期圧; LVEDP、左室developed pressure; LVDP)を計測した。i)対照群では、再灌流60分後のLVEDPは33.7±13.4 mmHgと虚血前値(9.0±2.7 mmHg)と比較して有意に上昇し、また、LVDPは42.8±12.0 mmHgと虚血前値(80.7±22.5 mmHg)と比較して有意に低下した。この虚血再灌流傷害に起因する左心室機能低下は、SOCEの阻害剤である2-aminoethoxydiphenyl borate (2-APB、10 μM)もしくはLaCl3(10 μM)の投与により有意に改善した。ii)心筋細胞のCa2+ストアである筋小胞体のリアノジン受容体(ryanodine receptor 2、RyR2)を阻害するフレカイニド(1 μM)を投与すると、虚血再灌流後の左心室機能低下を有意に改善することが明らかとなった。2)パッチクランプ法を用いた電気生理学的検討により、マウス心室筋細胞にSOCE電流の存在を確認した。これらの実験結果により、マウス心室筋細胞にはTRPCチャネルが発現・機能しており、このTRPCチャネルを基盤とするSOCEが、心筋虚血再灌流傷害の発生に関わっていることが明らかとなった。平成26年度の検討では、心肥大モデルマウスを作成して心筋虚血再灌流傷害の発生機転について解析を行った。具体的には、成体C57BL/6Jマウスを実体顕微鏡下に左第2肋間より開胸して大動脈弓部に到達して、腕頭動脈と左総頸動脈の間に7-0絹糸を用いてbandingを行い大動脈狭窄を作成した(TAC手術群)。別のマウスに対しては、bandingを除く同様の手術操作を行った(Sham手術群)。肥大心における虚血再灌流傷害の発生機転を解明する目的で、虚血心筋の再灌流時に産生される過酸化水素(H2O2)による左室心筋細胞への効果を全細胞型パッチクランプ法を用いて検討した。その結果、以下のことが明らかとなった。i)TAC手術群から得られた左室心筋細胞では、正常タイロード液で灌流中でも、振動性膜電位やそれから発生する異常自動能が出現していた。H2O2 (10 microM)を投与するとこれらの電気生理学的異常はさらに増強され、投与後10分以内に不可逆的細胞拘縮(細胞死)を呈した。ii)Sham手術群から得られた左室心筋細胞では、振動性膜電位や異常自動能の発生頻度やそれらに対するH2O2による増強作用は有意に少なかった。これらの実験結果は、肥大心においては筋小胞体リアノジン受容体(type2 ryanodine receptor, RyR2)からCa2+リークが増強しており、それが形質膜のNa+/Ca2+交換機転を介して細胞外へ排出されていることを示唆している。さらに、肥大心においてこれらの電気生理学的異常がH2O2により増悪したということは、RyR2からのCa2+リークがH2O2により増強されやすいと考えることができる。このように平成26年度の検討により、肥大心における虚血再灌流傷害の発生機転として、RyR2からのCa2+リークの亢進とその活性酸素種による増強作用が関わっていることが明らかとなった。平成26年度までの検討で、心筋虚血再灌流傷害の発生に容量性Ca2+流入機構が関わっていること、さらに肥大心筋において虚血再灌流傷害の発生が増悪すること、を明らかにしてきた。平成27年度の研究では、肥大心筋において虚血再灌流傷害の発生が増悪する細胞内メカニズムを検討する目的で、容量性カルシウム流入機構の活性化要因である筋小胞体からのCa2+リークが肥大心筋で増強しているか、について検討を行った。心肥大モデルマウスは、TAC(transverse aortic constriction)手術により作成した。具体的には、成体C57BL/6Jマウスを実体顕微鏡下に左第2肋間より開胸して、腕頭動脈と左総頸動脈の間の大動脈弓部に7-0絹糸を用いて30G針の太さにbandingを行い大動脈狭窄を作成した(TAC手術群)。左心室のCa2+/カルモジュリン依存性タンパク

キナーゼ(CaMKII)の活性化とそれによる筋小胞体リアノジン受容体(RyR2)のリン酸化の程度を、ウエスタンブロッティング法を用いて解析を行った。その結果、1)リン酸化CaMKIIがTAC肥大心臓で増加していた。2)CaMKIIによるRyR2のリン酸化が亢進していた。これらの実験により、肥大心臓ではCaMKII活性が増強し、それによりRyR2がリン酸化され筋小胞体からCa2+リークが増強していると考えられた。その結果、肥大心筋では筋小胞体のCa2+含量が減少し、容量性カルシウム流入の増加が増加して、正常心筋と比較して虚血再灌流傷害の増悪につながると予想された。本研究課題では、虚血心筋の再灌流時に発生するCa2+過負荷を原因とする虚血再灌流傷害に、容量性カルシウム流入機構(store-operated Ca2+ entry, SOCE)を介するCa2+流入が関与していることを明らかにした。マウスランゲンドルフ灌流心を用いた実験で、30分の全虚血後の再灌流時に発生する収縮能の低下を、SOCEの阻害剤である2-aminoethoxydiphenyl borateやLaCl3が軽減した。さらに、フレカイニドもまた虚血再灌流傷害を軽減したため、筋小胞体からのCa2+リークを阻害する薬剤もまた虚血再灌流傷害に対して保護作用を持つことが明らかとなった。平成26年度の検討では、新たにTransverse Aortic Constriction (TAC)手術による心肥大モデルマウスを作成して心筋虚血再灌流傷害の発生機転について解析を行い、肥大心では筋小胞体リアノジン受容体(RyR2)からのCa2+リークが亢進し、これが不可逆的心筋細胞拘縮(細胞死)に結びついていることを明らかにした。ただ、この過程に容量性カルシウム流入機構(store-operated Ca2+ entry, SOCE)がどのように関わっているかについての解析はまだ完了していない。SOCEは、筋小胞体内のCa2+含量の減少により活性化されることが知られているので、肥大心でみられる筋小胞体からのCa2+リークの増大は筋小胞体のCa2+含量の減少を介してSOCEを活性化する可能性が考えられる。現在、肥大心から得られた左室心筋細胞に全細胞型パッチクランプ法を適用してSOCEが増大しているか検討を行っているところである。このように、心筋虚血再灌流傷害の発生機転について、肥大心を用いた実験に着手して新たな知見を明らかにした点で、本研究課題はおおむね順調に進展していると考えられる。心臓生理学心筋虚血再灌流傷害の発生の背景となる細胞内Ca2+過負荷による細胞拘縮(細胞死)の発生に、形質膜を介する容量性カルシウム流入機構(SOCE)とその活性化の誘因となる筋小胞体からのCa2+リークの増大という異なった2つの現象が関わっているという仮説を、種々の実験方法(パッチクランプ法、カルシウム蛍光測光法、Western blotting法、ランゲンドルフ灌流法による心機能計測)を用いて研究を推進していく予定である。さらに、心筋虚血再灌流傷害が肥大心で増悪する細胞内メカニズムについてもさらに詳細に検討を進めていきたい。具体的には、今後、平成26年度の検討で明らかにした肥大心における筋小胞体からのCa2+リークのメカニズムを明らかにする目的で、Western blotting法を用いてリン酸化リアンジン受容体(Ser-2808、Ser-2814)の発現の亢進の可能性について検討していく予定である。
皮膚の特性を利用したラテラルスラストの抑制効果

昨年度は1年間の在外研究が入った関係で、本研究はデータ処理を行い、1年間の延長を申請した。一昨年度の末に高齢者の歩行を動作解析装置にて計測しその分析を行った。被検者は被検者の方々に本学までおいで頂き計測を行った。被検者は全員男性で60歳代5名、70歳代5名、80歳代5名の計15名にお願いした。テープを下肢に貼付する前後の歩行動作を計測した。対象者には自然歩行する際の、運動学的および運動力学的データの計測を行った。分析に際しては、前年度と同様MXカメラ(8台)を用いた3次元動作解析装置VICON MX(Vicon Motion Systems社)および、床反力装置(AMTI社)を用いた力学的データを取得であった。この際、テーピングの有無による歩行中の下肢の動態を分析し効果検証した。分析項目は前年度の健常者と同一のものとし、下肢関節における関節中心を定義した股ー膝ー足関節中心を結ぶ線のなす前額面上角度を、DFTA(Dynamic Femoro-Tibial Angle)として求めた。また骨盤前傾角度、股関節、膝関節、足関節屈曲伸展角度を今後算出する予定である。股,膝,足関節屈曲伸展モーメントに加え、膝関節内外反モーメントについてもデータより解析する予定である。内反モーメントにおいては、その時間積分した累積値についても検討する予定である。データ分析についてはVICON MXにより計測したデータファイル(C3Dファイル)を、分析ソフトウエアVisual3Dを用いて分析している。今後一昨年度の健常人データと比較検討してテープの効果検証をする予定である1年間の在外研究中にはデータ分析を効率よく行ことができたと考えている。動作分析では必須となるデータの連続性の欠落部分についての補間作業の時間が捻出できたためである。その代わりに、1年間の延長を申請した。昨年度の高齢者データを一昨年度の健常人データと比較検討し照合するが、大きな違いが見られなかった場合にはさらに追加実験を行う予定である。前年度にも記載したが、高齢者の計測の際にlateral thrustを有する被験者が選抜する予定であったが、数名が内反膝ではなかった結果が一部出ているため、さらに追加実験を行う予定である。分析項目はDFTAおよび床反力装置による5歩分の運動力学的データにより、股、膝、足関節屈曲伸展モーメントに加え、膝関節内外反モーメントおよびその時間積分値を算出する予定である。統計学的には一元配置分散分析、多重比較を用いて検討する予定である。本研究初年度の計画通りテーピングの方法について健常人により吟味することを行った。ただし、テーピングの方法は、伸縮性テープを用い、高齢者でも自分で貼付可能なものとした。具体的には、応募者が今まで考案し、数名に対する予備実験でも改善が確認されているものを基盤に、数種の方法を行う。当初、下肢に整形外科疾患の既往のない健常成人10名に参加して頂くものとしていたが、検証を進めるにおいて17名に行って頂いた。分析項目は下肢関節の関節中心を定義し、股ー膝ー足関節中心を結ぶ線のなす前額面上角度を動的大腿脛骨角(以下、DFTA:Dynamic FemoroTibial Angle)として求めた。また骨盤前傾角度、股関節、膝関節、足関節屈曲伸展角度を算出する。上記のように行い、脛骨方向を変化させたもの、大腿骨方向を変化させたものなど様々なテーピング方法について吟味した。その結果下肢のテープ以外にも貼付すべき部位として体幹を挙げることとなった。それは、下肢の負担度合いを表す指標として関節モーメントの時間総計が必要と考えるに至ったからである。筋の負担度を関節モーメントのピークで考えるのではなく、総計とした方が妥当と考えた。その場合、骨盤より上部に位置する体節の質量が大きく影響することを考えたためである。変形性膝関節症では脊柱後弯症例が多いため本研究でもこの部分へのテープが必要であるとの現状結果である。初年度のテーピング方法については、脛骨方向を変化させたもの、大腿骨方向を変化させたものなど様々なテーピング方法について吟味した。その結果当初考えていたものだけではなく、下肢への筋負担度合いを身体全体から考慮する必要があるという考えに至った。下肢の負担度合いを表す指標として関節モーメントは下肢関節角度を指標にすることを当初考えていたが、歩行周期全体を考慮すれば関節モーメントの時間総計が必要と考えるに至ったからである。特に骨盤より上部に位置する体幹部や頭部の体節の質量が下肢関節モーメントなど歩行中の運動学的パラメータに影響が大きいことを考えたためである。テープの種類の考案という意味ではほぼ順調な進捗と考えている。本研究2年目の計画通り、健常人が自然歩行する際の、運動学的および運動力学的データの計測を行った。計測後データ解析についてはすべてが終了しているわけではない。前年度における実験を基に、歩行中の下肢の運動学的および運動力学的データについて計測する。対象は下肢に整形外科疾患の既往のない健常成人に参加して頂いた。分析に際しては、前年度と同様MXカメラ(8台)を用いた3次元動作解析装置VICON MX(Vicon Motion Systems社)に加え、床反力装置(AMTI社)を用い力学的データを取得した。この際、テーピングの有無、ダミーテープの3条件によって歩行中の下肢の動態を分析し効果検証した。

分析項目は下肢関節における関節中心を定義した股ー膝ー足関節中心を結ぶ線のなす前額面上角度を、DFTA(Dynamic Femoro-Tibial Angle)から求めた。また骨盤前傾角度、股関節、膝関節、足関節屈曲伸展角度を今後算出する予定である。また、股,膝,足関節屈曲伸展モーメントに加え、膝関節内外反モーメントについてもデータより解析する予定である。これは床反力がどの程度膝関節中心よりも内側を通過するかにより変化するパラメータであり、身体重心位置によっても変化するため、身体重心データについても今後検討を行う予定である。計測には動作解析装置、および床反力装置を用いた10歩分のデータより5歩分の運動力学的データを算出するものとする。統計学的には一元配置分散分析、多重比較を用いて未分析項目について今後検討する。昨年度行ったテーピングの方法について、さらに吟味する必要性があったため、テーピング方法を再度検討した。その理由は若年者では高齢者ほどの内反膝が少ないため、大きな変化が見込めなかったことによる。最終的には脛骨外側部に対する伸長テーピングおよび、主として脂肪体である踵軟部組織を踵骨外側に移動した状態にするテーピング、大腿外側皮膚を下方に移動させ、大腿内側皮膚を上方移動させるテーピングによって行うという方法自体がほぼ確立したからである。また、前年度までの研究成果を、Skin Movement Rules Relative to Joint Motions: Clin Res Foot Ankle 2017, 5:2DOI: 10.4172/2329-910X.1000234に発表した。また上記結果を踏まえ、シルバー人材センターにお願いした被験者の運動学的および運動力学的解析まで行うことができた。昨年度は1年間の在外研究が入った関係で、本研究はデータ処理を行い、1年間の延長を申請した。一昨年度の末に高齢者の歩行を動作解析装置にて計測しその分析を行った。被検者は被検者の方々に本学までおいで頂き計測を行った。被検者は全員男性で60歳代5名、70歳代5名、80歳代5名の計15名にお願いした。テープを下肢に貼付する前後の歩行動作を計測した。対象者には自然歩行する際の、運動学的および運動力学的データの計測を行った。分析に際しては、前年度と同様MXカメラ(8台)を用いた3次元動作解析装置VICON MX(Vicon Motion Systems社)および、床反力装置(AMTI社)を用いた力学的データを取得であった。この際、テーピングの有無による歩行中の下肢の動態を分析し効果検証した。分析項目は前年度の健常者と同一のものとし、下肢関節における関節中心を定義した股ー膝ー足関節中心を結ぶ線のなす前額面上角度を、DFTA(Dynamic Femoro-Tibial Angle)として求めた。股,膝,足関節屈曲伸展モーメントに加え、膝関節内外反モーメントについてもデータより解析する予定である。内反モーメントにおいては、その時間積分した累積値についても検討する予定である。
歯周病の疾病活動の検出法に関する基礎的研究

今回の総合研究では、歯周疾患の病態をHost-parasiteの両面から総合的に解析した。すなわち、本研究において開発したDNAプローブやPCR法を応用した高感度細菌検出法を用いて歯周病原性細菌を検出した結果、P. gingivalis(Pg)と歯周炎との間に密接な関連性が認められ、T. denticolaが治療効果を示す診断マーカーとなりうる可能性が示唆された。また、A. actinomycetemcomitansを貪食した単球によりVγ9/Vδ2T細胞の増殖が誘導されたことや、Pgのheat shock protein60を認識する抗体が歯肉線維芽細胞由来の抗原を認識することから、歯周組織破壊に自己免疫が関連している可能性が示唆された。さらに、歯周炎が進行しやすいSusceptibleな患者のPgに対する血清抗体価が歯周炎が進行しにくいResistantな患者に比べ有意に高かったことから、Pgに対する血清抗体価が歯周炎におけるリスクの診断指標になりうる可能性が示された。また、歯肉溝浸出液中のポリアミン量、アルカリフォスファターゼ活性、血小板活性化因子活性、好中球由来タンパク分解酵素(カテプシンG,メダラシン)、secretory leukocyte protease inhibitor、炎症性サイトカイン(IL-1、IL-6、IL-8)、プロスタグランディンE_2および歯周ポケット内pHが歯周組織の状態を示す臨床的パラメーターと密接に関連し、疾病活動度の指標になりうる可能性が示唆された。以上のように、本研究では細菌学的観点および宿主の生体応答、炎症反応の観点から、歯周炎の病態およびその疾病活動度を多面的に解析できた。そしてまた本研究において、歯肉組織中の各種炎症性サイトカインのmRNA発現の検出法が確立されたことから、さらに詳細な歯周病局所の炎症状態の解析が今後期待できる。歯周病患者より採取した歯肉溝滲出液中の成分分析を行った結果、ポケット深さ、プロービング時の出血、歯肉炎指数、歯槽骨吸収度で評価した歯周炎の重篤度に比例して、内毒素量、血小板活性化因子量、蛋白分解酵素-インヒビター複合体(エラスターゼ-α^1アンチトリプシン、カテプシンG-α^1アンチキモトリプシン)量、IL-1β濃度、PGE2濃度が増加していることが明らかとなった。炎症歯肉組織中のカテプシンG、メダラシン保有細胞数も歯周炎の重篤度に比例して増加していた。以上の結果より、これらの因子を検出することにより疾病活動度が判定できる可能性が示唆された。従来炎症歯肉中の各種因子の検出は困難であったので本研究では微量定量法であるPCR法を用いてIL-1α、IL-1β、IL-6、TNF-αのmRNA量を検出する系を確立しそれらの検出を可能とした。また、歯周ポケット内pHの測定法を確立しpHと疾病活性との関連性を検討することを可能とした。次年度は既に確立された系あるいは新たに確立された系を用いて、歯周病疾病活動度と各因子との関連性を検討する予定である。本年度は、様々な臨床所見を示す歯周病巣から得られた検体に前年度確立された検出系を応用して、以下に示す結果を得た。2、歯周炎が進行しやすいSusceptibleな患者のPgに対する血清抗体価が歯周炎が進行しにくいResistantな患者に比べ有意に高かったことから、Pgに対する血清抗体価が歯周炎におけるリスクの診断指標になりうる可能性が示された。4、歯肉溝浸出液(GCF)中のポリアミン量は歯周ポケット内pHと正の相関を示し、ポリアミン量およびアルカリフォスファターゼ(ALP)活性は唾液よりもGCF中で高かった。

また、GCF中の血小板活性化因子(PAF)活性および好中球由来タンパク分解酵素(カテプシンG,メダラシン)は歯周炎の程度を示す臨床的パラメーターと相関する傾向が認められた。さらに、PgやTdが検出された部位ではGCF中のsecretory leukocyte protease inhibitor(SLPI)が減少し、好中球由来タンパク分解酵素が上昇していた。また、GCF中のインターロイキン-1(IL-1)やプロスタグランディンE_2(PGE_2)が疾病活動度の指標になりうる可能性が示唆された。そしてさらに、歯肉組織中の各種炎症性サイトカイン(IL-1、IL-6、IL-8など)のmRNA発現の検出法が確立された。