hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝情報を活用した運動・トレーニング指導は可能か？

トレーニング効果の個人差についてはトレーナビリティと表現されている。最終年度ではACTN3遺伝子多型とトレーニング強度が及ぼすトレーニング効果(筋肥大、筋パワーの増加)の向上率を各群で比較し、トレーニング効果の向上や競技力向上を目的として研究を行った。対象者はトレーニング経験のある24名であった。[身長172.38±6.36cm体重67.43±6.61kg年齢19.8±1.1歳]ACTN3遺伝子多型の頻度は、RR型5名、RX型12名、XX型7名であった。群分けは、R型高強度群、低強度群、XX型高強度群、低強度群、計4群で実施した。トレーニング頻度は1週間2回、2ヶ月、計16回行い、トレーニング期間前後に計2回測定を行った。測定は身体組成、筋厚測定、筋機能測定(レッグパワー、垂直跳び、ベンチプレス、パラレルスクワット)を行った。トレーニング種目はベンチプレス、パラレルスクワット、ショルダープレス、レッグエクステンションを行った。R型低強度群およびXX型低強度群では大腿四頭筋の筋厚の厚さで有意な関係が見られた。同じ低強度でトレーニングしており、遺伝子多型のみで比較しているのでXX型の方が低強度トレーニングにおいて筋肥大の反応を起こし、筋厚が肥大したことが分かる。以上の結果から、ACTN3遺伝子多型と強度設定によるトレーニング効果の関連性について、ベンチプレス、垂直跳びの筋力、筋パワー発揮は遺伝子多型と強度設定は関係なく、筋厚の向上率は遺伝子多型と強度設定により、影響がある可能性が示唆された。今後対象者数を増やすことで詳細な検討を行なっていく必要がある。運動やトレーニングによる身体反応の個人差は、遺伝要因と環境要因の相互作用によって決まる。近年では、個人の遺伝情報を手軽に手に入れることが可能になった。しかしながら、個々の遺伝子多型やその組み合わせが運動&#8226;トレーニングの効果に与える影響についての科学的エビデンスは乏しい。本研究では、大規模なアスリートコホートにおいて縦断的なパフォーマンスや体組成などの変化、損傷発生などを一括管理するプログラムを開発し、遺伝情報がトレーニング効果及び損傷発生リスクに与える影響を検討する。平成30年度は、特定の遺伝子多型(ACTN3, MCT1, AGTR2, ESR1,COL11A1,ALDH2など)と身体機能やケガのリスクに関する検討を行った。損傷調査については、主にアンケート調査などを用いておこなった。ACTN3遺伝子多型については、関節可動域に関する検討やエキセントリック収縮後の回復に関す内容を検討した。また、COL11A1遺伝子多型については、腰椎および頚椎の椎間板変性との関連性を検討した。また、アルコール摂取に関連する遺伝子多型であるALDH2遺伝子多型とスポーツパフォーマンスおよび筋機能との関連性を報告した。各遺伝子多型と、損傷や筋機能に関する検討を行い、学会、論文発表を行った。平成30年度には、長期的な筋力トレーニングのトレーニング効果についてアスリートおよび一般者を対象として検討する予定である。トレーニング効果について遺伝子多型による影響について検討して行く予定である。消耗品のうち、大学での予算でまかなえる内容や国際学会への参加がなかったため、471107円繰り越した。次年度については、国際学会での参加、発表のための経費として使用する計画である。
残光性能を向上させるキャリアトラップを積極導入したLED照明対応型の長残光蛍光体

現在実用されている長残光蛍光体のほとんどは,主に波長約300400 nmの紫外線を吸収して緑色残光を呈するアルミン酸塩系蛍光体である。しかし,屋内照明がLED照明に置き換わりつつある現状から,LED照明に対応した長残光蛍光体が必要であるが,LED照明から放出される波長域の光で励起された場合において十分な残光特性を有する蛍光体は報告されていない。本研究では,非発光過程へ導く欠陥や非発光中心を形成せずに,発光再結合に至るキャリアを捕獲できるトラップ中心のみを形成する不純物元素を選定し,適切な一種類または複数の元素を適量添加して,LED照明に対応した高輝度緑色および赤色長残光蛍光体の開発を目指す。
糖尿病製剤DPP-4阻害薬の破骨細胞形成および矯正学的歯の移動への影響の検討

DPP-4阻害薬は、in vivoにてLPSでの破骨細胞数、骨吸収、RANKLおよびTNF-αの発現が減少した。In vitroでの破骨細胞形成では、DPP-4阻害薬の影響はなかった。さらにDPP-4阻害薬は、LPSによるRANKLの間質系細胞からの発現にも影響を与えなかった。しかしながら、TNF-αのマクロファージからの発現は抑制した。この結果より、DPP-4阻害薬は、破骨細胞形成に直接的には影響ないTNF-αを発現することでLPSのin vivoでの破骨細胞形成を抑制することができた。本研究は糖尿病治療薬剤であるDPP-4阻害薬(dipeptidyl peptidase-4)を用いて破骨細胞形成および矯正学的歯の移動への影響について検討したものである。購入したマウス(C57BL6/J)の頭蓋骨に5日間毎日LPS100μgおよびDPP-4阻害薬であるLinagliptin(1mg/kg)を注射し、6日目に屠殺し組織学的検討を行った。その際、同時にマウス眼窩静脈叢よりマウスの血液を採取し、遠心分離後に血清を採取した。取り出したマウス頭蓋骨をマイクロCT撮影を行い骨吸収について検討を行った。マイクロCT画像から、マウス頭蓋骨がLPS100μgを投与した場合で高い骨吸収が起こることが認められたが、LPSと同時にLinagliptinを投与した頭蓋骨では骨吸収が抑制されることを認めた。これらのことからDPP-4阻害薬であるlinagliptinが骨吸収に影響を与えることが示唆された。さらに採取した血液より、骨吸収マーカーであるCTXについて検討を行っていく予定である。また、マイクロCT撮影後、マウス頭蓋骨を脱灰、包埋を行い組織切片の作製を行った。この組織切片を用いてTRAP染色し、今後破骨細胞数のカウントを行う予定である。さらにマウスの頭蓋骨からRNAを採取し、cDNAを作製しリアルタイムPCRにて破骨細胞マーカーの解析を行っている段階である。今後はさらに破骨細胞形成必須因子であるRANKLの発現についても同様に順次解析していく予定である。また、DPP-4阻害薬の破骨細胞形成に対するin vitroの解析では、DPP-4阻害薬はダイレクトな影響がないことが示唆された。予備実験で破骨細胞マーカーを解析するリアルタイムPCRの値にバラツキがあった。そのため、予備実験でDPP-4阻害薬であるLinagliptinの濃度の再設定を行う必要が出てきたこと、試薬への取り扱いへの対応するのに時間がかかってしまった。本研究はマウスの頭蓋骨にLPSおよびDPP-4阻害剤であるLinagliputinを注射し、破骨細胞形成および骨吸収に対するLinagliputinの影響について検討した。マウス頭蓋骨にLPS100μgおよびLinagliputinを30μgを毎日5日間投与した。LPS単独投与では破骨細胞形成が認められたが、同時にLinagliputinを投与したものでは破骨細胞形成が抑制された。また、破骨細胞形成マーカーであるTRAP、カテプシンKでも同様に同時にLinagliputinを投与したものでは抑制された。さらに破骨細胞形成必須因子であるRANKLの発現もLinagliptinが抑制させることを認めた。炎症性マーカーであるTNF-αおよびIL-1βにおいてもLinagliptinは抑制的に働くことを認めた。骨吸収の評価では、マウスの頭蓋骨をマイクロCT画像にて撮影し評価した。骨吸収像ではLPSでは骨吸収を認め、同時にLinagliputinを投与したものでは骨吸収を認めなかった。また、骨吸収マーカーであるCTXを評価したところ同様にLinagliputinを投与したものでは抑制的に働くことを認めた。Linagliptinが破骨細胞形成に直接的に関与しているのかを検討するため、マクロファージ細胞にM-CSFの存在下でRANKL、TNF-αおよびLinagliputinを加え破骨細胞形成を行った。Linagliputinの有無にかかわらず破骨細胞形成が行われ、直接的に関与していないことを認めた。腹腔内に直接LPSおよびLinagliputinを投与し、腹腔マクロファージを採取したところ破骨細胞形成が抑制された。しかしながら腹腔マクロファージを採取後にLPSおよびLinagliputinを投与したものでは破骨細胞形成に変化が認められなかった。今後であるが、骨吸収画像の解析結果より骨吸収を抑制することが確認が取れたので、このまま組織切片からTRAP染色をし破骨細胞数の確認、またin vivoで破骨細胞マーカーの発現について順次解析していく予定である。さらにin vivoの実験後in vitroでの破骨細胞形成にどのように影響があるのか速やかに検討していく予定である。矯正
星間物質とその進化(総括班)

本研究はH3年度発足の重点領域研究「星間物質とその進化」の総括班として、領域の全体的運営と進行の促進にあたるものである。本年度は、交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、以下の活動を行なった。(1)総括班会議:H3年10月に総括班会議を開いて各計画研究の開始状況を検討した。H4年1月に評価委員を含めた総括班会議を開いて研究の進行を聞き、計画の今後の方針を議論した。(2)研究会・ワ-クショップ:大研究会をH4年1月に開催。参加者80人、発表論文61、集録は印刷中である。総括班後援のワ-クショップは塵形成WS(55名参加)及び原始惑星ディスクWS(30名参加)。他に主要研究項目により、星間分子ワ-クショップ、量子化学WSなどが開かれた。(3)ニュ-スレタ-の発行:「星間通信」を2号発号し、研究会の公募、研究トピックス、計画研究の進行状況報告等情報交流を行なった。(4)経費追加配分:年度途中で各研究計画の進行状況を聞き、その進行上特に必要な備品等に経費の追加配分を行った。53件の応募から採択された15件の公募研究と計画研究9件、合計24件の研究などについて、前記大研究会において、初年度ながらいくつかの具体的成果が報告された。(1)計画研究Aーア「星間分子の総合探査」による新しい星間分子H_2CCCC、HCCNC、HNCCCの暗黒星雲での発見(海部、川口、大石ほか)、(2)計画研究Cーイ「星生成領域の構造と物理」による銀河系中央部の分子雲の高い温度と密度の発見(長谷川、林ほか)、(3)公募研究「広域赤色〓射」によるシリケ-ト系高温プラズマ凝集個体での蛍光放射の発見(坂田、和田ほか)等であり、他の計画研究も装置の組立て等が計画に沿って進んでいる。全体として重点領域の利点を生かし、天文・物理・化学・地球物理・工学の広い分野にわたる研究者の密な協力・議論が展開されている。
赤血球の変形能に及ぼす高度不飽和脂肪酸含有リン脂質の影響に関する研究

1.赤血球の変形能をシリコン単結晶基板マイクロチャンネルを用いて測定することにより、再現性の高い測定結果が得られた。2.リパーゼやホスホリパーゼを用いて合成したEPA,DHA含有ホスファチジルコリン(PC)は、赤血球にとり込まれることによりその変形能を向上させることを証明した。3.エタノールアミン結合リン脂質ではsn-2位にDHAを含むものが、セリン結合リン脂質ではsn-1位にEPAを含むものが赤血球の変態能を大きく向上させることも証明できた。4.リン脂質クラス間を比較すると、エタノールアミン結合リン脂質はコリン結合リン脂質およびセリン結合リン脂質よりも、赤血球変形能を向上させる作用が強いことを認めた。特に、sn-2位にDHAを含むエタノールアミン結合リン脂質が赤血球の変形能を最も向上できることが示唆された。5.蛍光偏光解消法により赤血球膜の流動性を測定したところ、膜の流動性向上は赤血球の変形能の向上とよく対応していた。6.鮭卵より調製したEPA,DHA含有リン脂質においても赤血球変形能の向上作用がみられた。7.リノール酸を主な脂肪酸とする大豆リン脂質は赤血球の変形能を改善しなかった。また、水素添加したリン脂質は赤血球の変形能を明かに低下させた。以上の結果により、EPA,DHA含有リン脂質が赤血球の変形能を向上させ、その作用の強弱が分子種や脂質形態によって異なることが明かとなった。血栓症などの成人病予防が大きな課題となっている今日、EPA,DHA含有リン脂質を合成し、機能の一部を分子種レベルで明かにできたことは意義のあることと考える。
光電子機能を有するポリペプチド性情報変換分子モデュ-ルの組立と機能制御

本研究は、タンパク質の高度な機能の本質、つまりポリペプチド鎖の立体構造とそれにより高度に配向化された機能団という特徴を化学的に模倣し、光電子機能材料の基盤となるポリペプチド性光電子機能分子モデュ-ルの組立を行うことを目的とする。本目的達成のために、分子レベルより立体構造制御したポリペプチドと光機能性官能団とのハイブリッド化ポリペプチド(ハイブリタイド)を設計、合成した。ポルフィリンハイブリタイド1の設計合成:二分子膜埋設型の光機能性人工タンパク質の設計合成を目的として、ピケットフェンス型に立体構造制御した両親媒性αーヘリックス21ペプチドとポルフィリンとのハイブリッド1を設計合成した。ポルフィリン部分として、ポリペプチドのアンカリング用に開発したメソーテトラ(oーカルボキシフェニル)ポルフィリンのα,α,α,αーアトロプ異性体(oーTCPP)を採用した。ペプチド配列は、両親媒性αーヘリックス構造をとり、しかも二分子膜埋設可能となるように疎水性に留意し、設計した。1は4ヘリックスバンド型の立体構造を形成し、二分子膜中に安定に埋設可能であった。ビピリジルハイブリタイドの設計合成:トリスビピリジルールテニウス錯体として光機能化が可能であるビピリジル基と二本の両親媒性ヘリックス14ペプチドとのハイブリッド2を設計合成した。2は水中においてヘリックスータ-ンーヘリックス超二次構造を形造した。二本のペプチドセグメント間に導入した多環芳香環を含むピレニルアラニン残基の配向固定化に成功した。光機能性のポルフィリンやビピリジル基を有し、二分子模埋設可能あるいは光機能団の配向化可能な人工タンパク質の設計合成が可能となり、ポリペプチド性機能性分子モデュ-ル設計の一つのル-トを築いた。
多面的高次脳機能解析システムによる認知機能障害の診断と治療法

認知機能研究の基礎である事象関連電位のP300成分の解析、視覚認知機能で確立されつつある探索眼球運動の解析および脳血流動態が簡易に解析可能な光トポグラフィ(NIRS)の同時計測システムの構築から得られたデータから、{笑い}という陽性情動認知に歪み(ミスマッチ)が存在することが示唆さた。これは精神障害者や高次脳機能障害者の判別診断および治療方針の参考となる客観(生物学)的指標となる。これにより今まで目に見えなかった症状の具現化により、診断や症状の把握に優位に働くと考えられる。さらに治療やリハビリの部面での利用においては患者様自身のセルフイメージングが容易となり、治療効果の向上につながる。脳機能検査において、侵襲性、機器の移動性、時間分解能、再現性、経費等で、それぞれ長所、短所があり、脳機能を解明していくにはいくつかの機器を組み合わせた同時計測が必要である。今年度、申請した科学研究費により、多面的高次脳計測システムを構築中である。現在、課題関連脳血流動態と事象関連電位の同時測定が可能となり、さらに事象関連電位のLORETA解析をおこなっている。事象関連電位の測定には、オドボール課題(目的刺激:赤ん坊の泣き顔または笑い顔、非目的刺激:赤ん坊の中性の顔)を用いた。NIRSによる測定は、1秒の課題時と3秒の間隔をもうけ、30回の加算を行って、平均加算血流動態と同時にP300成分を解析した。さらに、LORETA Exploreを用いてP300成分の画像解析をおこなった。脳血流は、左右22チャネル(合計44チャネル)から記録した。健常ボランティアにおいて、課題遂行時には、左前部、左中間部の脳血流(酸化ヘモグロビン量)が増大した。LORETA解析では、左前頭極(ブロードマン10野)、左前頭葉部の活性が得られた。「泣き顔」刺激のほうが「笑い顔」刺激より、脳血流の増大は大きく、LORETA解析による神経の活動性も大きかった。また、NIRSと眼球運動計測の同時記録・解析を行っており、健常ボランティアでは、「泣き顔」条件が「笑い顔」条件より脳血流は増大したが、統合失調症群では、「笑い」顔条件が「泣き顔」条件より脳血流は増加した。以上の観察・解析は、以下に示すように学会発表も行っており、論文発表も行っていく予定である。さらに、健常ボランティアにおいて、課題遂行時の被験者にリアルタイムで脳血流動態が評価でき、同時に脳波(事象関連電位)および探索眼球運動計測が可能解析装置を構築してゆく。昨年度、申請した科学研究費により、多面的高次脳計測システムを構築した。課題関連脳血流動態と事象関連電位の同時測定を行い、血流活性部位の同定も含め事象関連電位のLORETA解析をおこなっている。NIRSによる測定は、60秒の課題時と60秒の間隔で4回および1秒の課題時と3秒の間隔をもうけ30回の加算を行い平均加算血流動態と同時にP300成分を解析した。健常ボランティアでは、課題遂行時には、左前部、左中間部の脳血流(酸化ヘモグロビン量)が増大した。LORETA解析では、左前頭極(ブロードマン10野)、左前頭葉部(46野)の活性が得られた。「泣き顔」刺激のほうが「笑い顔」刺激より、脳血流の増大は大きかった。しかし、統合失調症群では、左前部、左中間部の脳血流増大は観察されず、LORETA解析においても左前頭極、左前頭葉部の有意な神経活性も観察されなかった。また、NIRSと眼球運動計測の同時記録・解析においては、健常ボランティアでは、「泣き顔」条件が「笑い顔」条件より脳血流(酸化ヘモグロビン量)および、眼球運動の総移動距離が増大したが、統合失調症群では、「笑い」顔条件が「泣き顔」条件より脳血流(酸化ヘモグロビン量)は増加した。以上の研究は、以下に示すように学会発表も行っており、論文発表も作成中である。認知機能解析の基礎である事象

関連電位のP300成分の解析、視覚認知機能で確立されつつある探索眼球運動の解析および脳血流動態が簡易に解析可能な光トポグラフィ(NIRS)を同時に計測可能なシステムを構築し統合失調症者を初めとする高次脳障害者の判別診断および治療方針の参考となる精神生理学的指標を提供することを目的とした。「研究実施計画」にもとづいて、第一段階として、NIRSと脳波、または眼球運動との2機種同時測定システムを構築した。研究遂行において、総ての被験者には、当研究を書面にて説明し同意を得たのち計測した。尚、当研究は、久留米大学倫理委員会の承認を得ている。H2021年度では、統合失調症者および健常者においてオドボール課題中の酸素化ヘモグロビン(oxy-Hb)変動と事象関連電位を同時計測した。結果は、統合失調症群では、左前頭葉部においてoxy-Hb変動およびP300振幅は、「泣き」提示時および「笑い」提示時で健常群より減少した。また、アイマークレコーダを用いた探索眼球運動とoxy-Hbの変動を同時に計測した。統合失調症群は、健常群に比べて眼球運動の総移動距離は短く、健常群とは逆(ミスマッチ)の表情間差(笑い<泣き)が認められた。統合失調症群は、左前頭葉部において、健常群に比べて有意なoxy-Hbの増加が認められた。以上から、NIRSと脳波または探索眼球運動との同時計測は、統合失調症およびその周辺障害における情動関連の病態を探る精神生理学的指標として有用であると考えられる。H2122年度では各サンプル数を増すとともに、統合失調症周辺者、感情障害者、外傷後高次脳機能障害者等において同様の研究を遂行し、科研費にて購入した刺激装置を改造しNIRSと脳波と探索眼球運動の同時測定システムの試みを健常者において試みた。研究成果は、国内外の学会において発表し、現在論文を執筆中である。現在、3機種を用いた高次脳機能解析システムの構築を持続している。
新しい機能性環拡ポルフィリンの開発

環拡張ポルフィリンの一種であるヘキサフィリンの酸化体は、その共役環状電子数が26で、典型的な芳香族性を示す平面分子である。このメゾアール基のパラ位に長鎖アルキル基を導入することにより、液晶性を発現させることを考案した。1,2,4,5-テトラフルオロベンゼンから、テトラフルベンズアルデヒドを合成し、ホルミル基をアセタール保護した後、ブチルリチウムでリチオ化してアルキルブロミドと反応させてから脱保護することにより、パラーアルキル置換テトラフルオロベンズアルデヒドを合成した。アルキル基としては、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ヘキサデシル基を持つアルデヒドを合成し、これをピロールの反応により、それぞれヘキサフィリン(Hex-C6、Hex-C8、Hex-C12、Hex-C16)を8-10%の収率で合成した。いずれのヘキサフィリンも平面構造を持ち、芳香族性を持つことが1H NMRスペクトルからわかった。これらの液晶性を検討したところ、HexC6とHex-C8は液晶性を示さないが、Hex-C12とHex-C16は液晶性を示すことが偏光顕微鏡観測や粉末X回折の測定の結果、わかった。今のところ、ヘキサゴナルカラム相をしていると思われるが、より詳細な検討が必要である。また、パラーメトキシカルボベンズアルデヒドとピロールのポルフィリン合成を酸素雰囲気下で行うと、意外なことにカリックスジピリン部位を3つがsp3炭素で架橋された環状合成物が10%程度の収率で得られることがわかった。その構造を単結晶X-線解析により、明らかにした。世界ではじめての例である。架橋部の炭素には水酸基がついており、この化合物にニッケルや胴や亜鉛などの2価の金属イオンを作用させると金属3核錯体を容易に生成することもわかった。胴錯体で胴(II)イオンの不対電子によるスピンが通常の反強磁性相互作用では、相殺されないスピンフラストレーションを示すこともわかった。その他の芳香族のアルデヒドで反応を試みたところ、パラ位に電子供与基を持つアルデヒドからは、このカリックスジピリンは生成せず、シアノ基やハロゲン基などの電子吸引性置換基をもつ芳香族アルデヒドからは生成することがわかった。環拡張ポルフィリン化学の展開として、発光性金属錯体の合成を目指し、ヘキサフィリンへの希土類金属の挿入について、詳しく条件検討を行ったが、今のところ成功していない。しかし、その研究の過程で、酢酸中でテルビウムイオンを作用させたところ、反転したピロールの二つが酸素でエーテル架橋された化合物が低収率ながら得られ、その構造をX線解析で決定した。非常に新しい形式の反応であるので、その一般化を含めて、反応機構の解明を目指して検討した結果、反応にテルビウムイオンは実は必要ではなく、酢酸ナトリウムと加熱するだけでも本反応が進行することがわかった。アセテートイオンがヘキサフィリンに求核付加を行い、生成した酢酸エステルが加水分解されて、水酸基となり、これが隣にあるメゾ位にペンタフルオロフェニル基のオルトフッ素を置換して、上記の生成物が得られたと考えられた。こうした結果から、ヘキサフィリンはいろいろな求核剤と反応する可能性が示唆された。そこで、トリフェニルホスフィンと反応させたところ、付加体が高収率で得られた。その構造を詳しく調べたところ、イリド構造を取っていることがわかった。更に、酸性条件でクロリドイオンやブロミドイオンをヘキサフィリンに作用させたところ、付加生成物が得られることもわかった。こうしたヘキサフィリンの反応性は、ベンゾキノンに類似しており、その類推で新しい反応を発見できる可能性を指摘できた。

架橋部の炭素には水酸基がついており、この化合物にニッケルや胴や亜鉛などの2価の金属イオンを作用させると金属3核錯体を容易に生成することもわかった。胴錯体で胴(II)イオンの不対電子によるスピンが通常の反強磁性相互作用では、相殺されないスピンフラストレーションを示すこともわかった。その他の芳香族のアルデヒドで反応を試みたところ、パラ位に電子供与基を持つアルデヒドからは、このカリックスジピリンは生成せず、シアノ基やハロゲン基などの電子吸引性置換基をもつ芳香族アルデヒドからは生成することがわかった。
マクロファージと好中球におけるPentraxin 3の発現制御機構と病態解析

Pentraxin 3(PTX3)は潰瘍性大腸炎の腺窩膿瘍の好中球から放出され、病態の免疫機構に関与する。好中球のPTX3陽性像がLactoferrinの局在と合致したことより、PTX3は特殊顆粒に存在することが示された。IL-8の添加培養で好中球のPTX3は放出され、Neutrophil Extracellular Traps(NETs)と呼ばれる好中球の不規則な網状構造に付着した。マクロファージでは細胞質に細顆粒状にPTX3が観察された。好中球、マクロファージに刺激を加えて培養するとPTX3の産生、分泌が亢進した。PTX3がNETsに結合することは微生物を効率的に殺す新しい抗菌機構とも考えられた。Pentraxin 3(以下PTX3)は臨床で汎用されている急性期蛋白のCRPとともにpentraxin familyに属する分子であり、マクロファージなど種々の細胞から産生され、炎症や免疫における役割が想定されている。本年度は潰瘍性大腸炎(ulcerative colitis、以下UC)について抗PTX3抗体をはじめ種々の抗体を用いて免疫組織学的に検討し、PTX3の発現細胞の同定を行い、UCの重症度とPTX3の関係を検討した。さらに、好中球におけるPTX3の動態について培養系における検討を行った。生検組織を用い、UCの炎症の程度を3段階に分け、好中球、リンパ球、マクロファージの浸潤を免疫組織学的に同定して、PTX3の発現と比較した。PTX3は主に好中球に発現し、UCの炎症の程度に比例して好中球とPTX3陽性細胞が増加したことからPTX3はUCの重症度を反映することが示された。共焦点レーザー顕微鏡による観察ではPTX3は好中球の特殊顆粒に局在した。interleukin8を添加して好中球を培養するとPTX3陽性細胞が減少したことから、PTX3は好中球から放出されるものと考えられた。好中球は炎症刺激によってアポトーシスに陥るが、それ以外に崩壊した好中球から放出されたDNAによって網状構造物(neutrophil extracellular traps[以下NETs])が形成された。その構造物にはPTX3が結合していた。PTX3陰性の好中球は核が円形化し、特異な形態を示した。NETsはUC組織の陰窩膿瘍内にも観察され、生体内でも起こりうる現象と考えられた。以上、本研究はUC病変に集積する好中球がPTX3を強く発現することを明らかにし、PTX3はUCの病態や好中球の運命に関わることを示唆した。昨年度は潰瘍性大腸炎におけるPTX3発現細胞が主に好中球であることを見出した。本年度な好中球とマクロファージにおけるPTX3の局在と分泌について検討を行った。健常人末梢血から好中球、単球を分離した。GM-CSFやM-CSFを加えて単球を培養し、マクロファージに分化させた。また」IL-8やLPSを加えて培養し、抗PTX3抗体および抗lactoferrin抗体で免疫染色し、ヘキストで核染を行い共焦点レーザー顕微鏡で観察した。培養液中のPTX3濃度はELISAを用いて測定した。共焦点レーザー顕微鏡の観察では単球はPTX3陰性であったが、マクロファージに分化すると蛍光染色で細胞質にびまん性ないし細顆粒状にPTX3が観察された。好中球ではPTX3陽性像が細胞質に顆粒状に見られ、lactoferrinと局在が合致したことより、PTX3は特殊顆粒に存在することが示された。Il-8を添加して好中球を培養すると好中球の変性と細胞死が認められ、不規則な網状形態構造を示すヘキスト陽性像がみられた。この構造に付着してPTX3陽性顆粒が観察され、lactoferrinの局在とほぼ一致した。ELISAを用いて好中球培養液中のPTX3を測定すると、IL-8添加群では非添加群の4倍の濃度を示した。マクロファージにLPSを添加すると培養液中のPTX3は増加した。以上、マクロファージと好中球におけるPTX3の局在とそれら細胞からの分泌機構を検討した。

種々の刺激によって好中球から放出されるクロマチンやDNAからなる網状構造物はneutrophil extracellular traps (NETs)と称されるが、本研究では好中球の特殊顆粒に存在するPTX3がNETsに結合することを明らかにした。Pentraxin 3(以下PTX3)は臨床で汎用されている急性期蛋白のCRPとともにPentraxin familyに属する分子であり、マクロファージなど種々の細胞から産生され、炎症や免疫における役割が想定されている。初年度は潰瘍性大腸炎におけるPTX3発現細胞が主に好中球であることを見出した。昨年度は好中球とマクロファージにおけるPTX3の局在と分泌について検討を行い、本年度はさらにその詳細を検討した。共焦点レーザー顕微鏡では健常人の好中球の細胞質内にPTX3陽性像が顆粒状に観察され、好中球内の特殊顆粒にあるLactoferrinと局在が合致したことより、PTX3は特殊顆粒に存在することが示された。走査電子顕微鏡ではIL-8で刺激した好中球の崩壊と不規則な網状形態構造がみられ、好中球から放出されるこの網状構造物はNeutrophil Extracellular Traps (NETs)と称される。NETsは形態学的に核膜の破壊、クロマチンの膨化とDNAの網状構造の放出を特徴とし、アポトーシスやネクローシスとは異なる形態を示した。また、NETsは炎症刺激を受けた好中球が細胞死を伴いつつ細胞内容物によって形成される網状構造物であり、自らのDNA鎖が網状の骨格となり、そこにヒストンタンパク、アズール顆粒や特殊顆粒PTX3陽性顆粒が付着した。単球はPTX3陰性であったが、マクロファージにLPSを添加すると細胞質にびまん性ないし細顆粒状に陽性像が観察された。ウエスタンブロットでは、PTX3が好中球とマクロファージの培養液及びcell lysateのいずれでも検出された。両細胞ともcell lysateよりも培養液の方がPTX3の発現が強く、PTX3タンパクの多くが細胞外へ分泌されていることが示唆された。好中球とマクロファージは活性化するとPTX3の産生、分泌が亢進した。以上、本研究では好中球はPTX3タンパクを保有し、刺激によって細胞外に放出すること、マクロファージは炎症性シグナルによって細胞内でこの分子を産生し、速やかに放出することを示した。
複製エラーを起こす損傷乗り越え型DNA合成酵素Revlの機能解析と発がん

高発癌性の色素性乾皮症バリアントの原因蛋白質が,損傷乗り越え型DNAポリメラーゼYファミリーに属するPolηであることから,損傷乗り越えDNA合成酵素の機能と発癌との関連が注目されている。Yファミリーに属するREV1は,error-proneのDNA修復に関与し,突然変異の誘発に重要な役割を担っている。我々は,損傷乗り越えDNA合成酵素REV1の機能と発癌との関連を調べるために以下の解析を行った。(1)Rev1トランスジェニックマウス(Rev1マウス)の作成と発癌感受性の検討変異原に高感度なマウスを開発する為に,Rev1を過剰発現したRev1マウスを作成した。プロモーターには,遺伝子発現の制御が可能なメタロチオネインプロモーターを用いた。各臓器でユビキタスなRev1発現を認めたマウスを用いて表現型解析を行った。T細胞を用いた放射線誘発のTCR突然変異頻度は,対照群に比べ高い傾向を認めた。化学発癌剤MNUによるリンパ腫の誘発では,対照群に比べ有意にリンパ腫発生頻度が上昇し,変異原に対し発がん高感受性マウスであることが確認された。REV1は損傷部位に対してCを取り込む酵素であるが,加えて損傷乗り越えDNA合成経路全体を調節する第二の機能をもつことが示唆されている。生化学的解析により,REV1がssDNA結合活性をもち,ssDNAに結合したREV1はそのssDNA上をスライディングして,損傷部位にターゲティングされることを明らかにした。この性質はREV1に特異的であり,REV1の最初のターゲットがssDNAである可能性を示唆すると同時に,損傷乗り越えDNA合成経路全体を調節するREV1の第二の機能に関与する可能性がある。一方,in vitro再構成系を確立するためPolδ,PCNA,FFC,及びRPAの全ての構成蛋白を精製した。この蛋白質群をin vitroで再構成し,この系によりDNAが7kb以上合成されることを確認した。
ヒストン修飾酵素の活性を検出する新規蛍光プローブの開発

本研究では、ワンステップの簡便な操作でHDAC活性を蛍光検出できるプローブの開発に取り組んできた。HDACによる基質リジンの脱アセチル化により、求核性のアミノ基が生成する点に着目し、プローブK4(Ac)-CCBをデザインした。K4(Ac)-CCBは、HDACの天然基質であるヒストン由来ペプチドと、蛍光色素であるクマリン誘導体から構成されている。ペプチドには、酵素反応部位としてN末端から4番目にアセチルリジンを導入した。また、活性検出の蛍光スイッチとしてクマリンの7位のヒドロキシル基を炭酸エステル化し、酵素反応前のプローブの蛍光を消光させた。プローブの酵素活性検出原理は次の通りである。まず、K4(Ac)-CCBがHDACにより脱アセチル化されるとK4側鎖に求核性アミノ基が生成し、分子内で炭酸エステルに求核攻撃する。これにより、クマリンからアミンへエステル転移反応が進行し、消光していたクマリン誘導体の蛍光が回復すると考えた。合成したプローブにHDACを添加すると、酵素反応に続き、期待通り転移反応が進行し蛍光強度の上昇が確認された。これにより、HDAC活性を混ぜるだけのワンステップの操作で検出することが世界で初めて可能となった。続いて、上記の分子内転移反応を用いた発蛍光スイッチの汎用性を検証するために、プローブに導入するペプチド配列長を変えた、40種類のプローブライブラリを作製した。合成したプローブすべてにおいて転移反応の進行が確認され、HDAC活性を蛍光検出することができた。さらに、検出速度の大幅な向上も達成した。以上より、分子内エステル転移反応が汎用的な発蛍光スイッチであることを証明し、ヒストン修飾酵素の活性を従来法よりも極めて簡便に検出できるツールの開発に成功したと言える。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
通学路の安全性に関する行動学的・生理学的評価と改善案の検討

本研究では子供達が自動車とすれ違ったり追い越されたりするときに、どの程度危険を感じるかを行動学的および生理学的に評価する手法の開発を試みた。その結果、自動車とすれ違う歩行者の危険回避行動調査と心拍実験から、30km/hの制限速度は歩行者にとって安全ではなく、20km/h程度に抑制する必要があることが明らかになった。この結果を踏まえて、通過交通の削減と走行速度の抑制を目的とした二つの安全対策を検討した。一つは対象地区(佐賀市日新・新栄地区)のほとんどの道路に20km/h速度規制を掛けるとともに、速度抑制デバイスの一種である高さ8cmのハンプを設置する対策である。二つ目は、対象地区への4箇所の流入部に通学時間帯(7:00-8:30)に限って指定方向外進行禁止(進入規制)を掛ける対策である。前者は主に車の走行速度を低減させるための対策であり、後者は通過交通を排除するための対策である。これらの安全対策がどの程度対象地区の交通環境の改善に有効であるかを検証するために社会実験を実施した。その結果、高さ8cmのハンプは車の走行速度を6.520km/h減速させる効果があることが分った。特に、高速の車を排除するのに有効である。しかしながら、通過交通の排除にはほとんど機能しなかった。また、指定方向外進行禁止が掛かった流入部では流入交通量が激減し、対象道路の交通環境は改善されたが、他の道路では迂回した自動車の増加によってかえって環境が悪化する事態を招いた。指定方向外進行禁止は部分的には通過交通の進入を抑えることが可能であるが、経路を変更して進入して来る車を防止することはできないことが明らかになった。児童はもちろんのこと、地区住民や保護者もハンプの継続を強く要望していたにもかかわらず、騒音や振動の被害に悩まされている沿道住民の強い反対で22基のハンプのうち14基が撤去された。騒音や振動の問題を解決しない限り、本格実施に結びつけるのは難しい。騒音・振動が発生しにくいハンプの開発や狭さくなどの他の速度抑制デバイスとの組み合わせを検討する必要がある。日新小学校、新栄小学校および昭栄中学校で実施した子供達に対するアンケート調査から、ほとんどの子供達が車の脅威を感じていること、35%の子供が事故に遭ったことがある、あるいは事故に遭いそうになったと答えており、本対象地区が子供達にとって極めて危険な地区であることが明らかになった。危険と感じる原因としては、交通量が多い、見通しが悪い、自動車の速度が速いなどが挙げられており、安全性を確保するためには、交通量の削減と走行速度の抑制が必要なことが明確になった。しかし、どのような交通をターゲットにして交通量を削減すればよいかを明らかにするために、ナンバープレート調査を実施した。その結果、朝のピーク時だけでなく、終日を通して通過交通が多く、全交通量の約25%を占めることが分かった。また、通過の経路はバラエティーに富んでいるが、日新小学校と昭栄中学校周辺に通過経路と通過交通量が集中しており、子供達が指摘している危険個所と合致していることが分かる。通過交通を排除することができれば、交通量を削減することができ、安全性の向上につながる。

また、交通実態調査から5割以上の車が30km/hの制限速度を超えて走行しており、速度制限ならびハンプ等の速度抑制装置の設置が必要なことが明らかになった。また、歩行者がすれ違う自動車に対してどの程度危険を感じるかを評価するために、25人の被験者に心拍数記録装置を携帯してもらい、すれ違い時の危険回避行動及び心拍数の変動を観測した。一人の被験者が複数の自動車とすれ違ったために、自動車による刺激とその応答である心拍数の変動特性や危険回避行動の発生が一対一に対応しないケースがあり、必ずしも期待した結果が得られなかった。次年度、すれ違いの状況をできるだけ制御しながら、同様の実験を実施する予定である。自動車とすれ違う歩行者の危険回避行動調査と心拍実験から、30km/hの制限速度は歩行者にとって安全ではなく、20km/h程度に抑制する必要があることが明らかになった。この結果を踏まえて、通過交通の削減と走行速度の抑制を日的とした二つの安全対策が検討された。一つは対象地区(佐賀市日新・新栄地区)のほとんどの道路に20km/h速度規制を掛けるとともに、速度抑制デバイスの一種であるハンプを設置する対策である。二つ目は、対象地区への4箇所の流入部に通学時間帯(7:00-8:30)に限って指定方向外進行禁止(進入規制)を掛ける対策である。前者は主に車の走行速度を低減させるための対策であり、後者は通過交通を排除するための対策である。これらの安全対策がどの程度対象地区の交通環境の改善に有効であるかを評価するために、社会実験が実施された。第1期(11月17日12月7日)では、『20km/h速度規制とハンプの設置』が通過交通の排除や速度抑制にどの程度有効であるかを検証した。その結果、ハンプは通過交通の排除にはほとんど機能しないが、速度抑制には効果があることが分かった。速度調査を実施した12箇所の道路全体では、3km/h平均速度が低下した。比較的幅員が広く、走行速度が速い道路では5km/h走行速度が低下した。ハンプは平均速度を低下させる効果よりも、高速の車を排除する効果の方が大きいことが明らかになった。また、児童や保護者、地区住民に関するアンケート調査から、これまでにくらべて安全性が向上したことが明らかになった。しかし、その評価は、毎日通学している児童たちの方が大人より低いことが分かった。保護者と地区住民の80%が今後もこの安全対策を継続して欲しいと答えているのに比べて、児童は45%程度であった。12月8日から指定方向外進行禁止(進入規制)が追加された第2期の社会実験が始まった。進入規制が掛かった道路の交通量は激減したが、他の流入部からの交通量が増加し、交通量全体ではあまり減少しなかった。地区によって差異があるが、7080%の住民が進入禁止の継続を望んでいることが分かった。保護者と地区住民の90%、児童の80%が両方あるいは一方の対策を支持していることが明らかになった。子供たちも保護者や地区住民も安全対策を支持にもかかわらず、沿道住民のうるさくて眠れないという強い反対で、22個のハンプの内14個が撤去された。騒音や振動が発生しにくいハンプの形状や施工方法を今後検討する必要がある。
白頭山におけるマグマの時空推移と10世紀巨大噴火についての日中韓共同研究

今までの調査によって,10世紀噴火の推移がほぼ明らかになった。10世紀噴火は2回の活動期に区分でき,両活動期の間には約1年の時間間隙が存在する。2回の活動期とも降下軽石(スコリア)の噴出から活動は開始し,破局的なイグニンブライト噴火へとほぼ連続的に至っており,いずれも短時間で終始したと考えられる。10世紀噴火は19世紀のタンボラ火山の噴火と並んで,過去2000年間において最大級の噴火と称されているが,このように2回のイグニンブライト噴火が1年内に発生したごとは,一回のイグニンブライト噴火で終始したタンボラ噴火とは異なり,むしろ複数回の噴火が発生したと推定されている入戸姶良噴火のようなカルデラ形成に関与した巨大噴火の噴火推移と同じである。噴出物の岩質は1期がアルカリ流紋岩質,2期が粗面岩質と明瞭に異なる。降下物分布から,両期では火口の位置が異なっていたと推定でき,岩質・噴出時期の相違から,10世紀噴火時に白頭山直下には独立した2つのマグマ溜りが存在し,順に活動を行った可能性がある。更に,炭素14ウィグルマッチングにより求められた噴出年代と,文献研究により渤海移民記録から推定された年代とが誤差の中で近い年代を示し,噴火の実年代が数年内の幅の中で絞られてきた,と考えている。また,中国東北部朝鮮北部にかけて10世紀半ばに廃県となった地域で,廃県年代が近い地域は,火山灰・泥流といった10世紀噴火に起因する火山噴火堆積物の分布範囲ときわめて良い一致を示し,これは10世紀噴火による被災状況を始めてとらえたのではないかと考えている。中国と北朝鮮との国境に位置する白頭山は、活動的な大規模火山であり、アジアの大陸地域では他にあまり例をみない.この火山は10世紀に大規模な爆発的な噴火を発生し、そのときの噴出物は日本の東北地方北海道にまで到達している.噴火規模の大きさは過去2000年間では世界最大級といわれており、当時、周辺に栄えていた王朝などが大きな打撃を被ったことが推定される.事実、926年の渤海王国の滅亡は、この噴火が関与しているのではないか、という仮説も生まれている.このため、我々のグループでは10世紀噴火について、その正確な年代の特定、噴火推移と広がりとの正確な把握、そして噴火が地域住民に与えた影響を自然科学的、人文科学的な調査・検討にもとづき明らかにしようとしている.その結果、各々の項目について以下のような結果が得られつつある.同噴火に由来する火山灰は国内ではB-Tmテフラとして知られており、その直下にくる十和田火山起源のテフラとの関係で、及び噴出物中の天然木炭の炭素14年代で噴火時期が論じられてきた.残念なことに、それらによって推定された噴火年代は100年におよぶ幅を持ち、歴史とのかかわりを知る上においては特定できていない.今後、ウイグルマッチング法による精密化を試みる予定である.10世紀噴火の推移はかなり把握されてきた.従来の研究との相違はいくつかでてきているが、噴火に数カ月の休止期間があったことや、土石流の広い分布などが明らかになりつつある.同噴火を間接的に記録保存しているとも考えられる.周辺地域の満族や朝鮮族の古い伝承がみつかりつつある.伝承中の物語りは、地質調査にもとづく実際の噴火の推移に対して極めて調和的であった.中国と北朝鮮との国境に位置する白頭山は10世紀に大規模な爆発的噴火を引き起こし,そのときの噴出物は日本の東北地方北海道にまで到達している.

噴火規模の大きさは過去2000年間では世界最大級といわれており,当時、周辺に栄えていた王朝などが大きな打撃を被ったことが推定されている.事実,926年の渤海王国の滅亡にはこの噴火が関与しているのではないか,という仮説も生まれている.しかし中国や朝鮮などの正史には,そのことを示唆する記述が一切存在していなかった.このため,我々のグループでは10世紀噴火について,その正確な年代の特定,噴火推移と広がりとの正確な把握,そして噴火が地域住民に与えた影響を自然科学的,人文科学的な調査・検討にもとづき明らかにしようとしている.平成13-14年度の調査研究によって,各々の項目について以下のような大きな進展が得られた.噴火年代を決定するため,同噴火による火砕流堆積物およびそれの二次堆積物のなかから採集した木材18試料について検討を行い,そのうち状況の良い1試料についてウイグルマッチング法による精密な年代測定を試みた.その結果,最も外側の樹皮の年代として西暦936(+8-6)年が得られ,すでに日本国内の湖沼堆積物から求められている937年に一致する年代が得られた.次に地質学的手法によって,噴火の推移が調査検討され,ある間隔をはさんで2回の巨大噴火が発生していることが始めて明らかにされた.更に,両者のマグマを供給したマグマ溜まりは別々のものであることも岩石学的に明らかにされた.また,「遼史」をもとにして,渤海末期の県の分布位置(大体926年ころ)と969年ごろに廃された県,廃されていない県の位置とを比較検討した.その結果,廃された県の分布は地質調査に基づく10世紀噴火噴出物の分布域に大雑把には一致することが見い出された.これは同噴火による被災域を示唆する始めての事実かも知れない.今までの調査によって,10世紀噴火の推移がほぼ明らかになった。10世紀噴火は2回の活動期に区分でき,両活動期の間には約1年の時間間隙が存在する。2回の活動期とも降下軽石(スコリア)の噴出から活動は開始し,破局的なイグニンブライト噴火へとほぼ連続的に至っており,いずれも短時間で終始したと考えられる。10世紀噴火は19世紀のタンボラ火山の噴火と並んで,過去2000年間において最大級の噴火と称されているが,このように2回のイグニンブライト噴火が1年内に発生したことは,一回のイグニンブライト噴火で終始したタンボラ噴火とは異なり,むしろ複数回の噴火が発生したと推定されている入戸姶良噴火のようなカルデラ形成に関与した巨大噴火の噴火推移と同じである。噴出物の岩質は1期がアルカリ流紋岩質,2期が粗面岩質と明瞭に異なる。降下物分布から,両期では火ロの位置が異なっていたと推定でき,岩質・噴出時期の相違から,10世紀噴火時に白頭山直下には独立した2つのマグマ溜りが存在し,順に活動を行った可能性がある。更に,炭素14ウィグルマッチングにより求められた噴出年代と,文献研究により渤海移民記録から推定された年代とが誤差の中で近い年代を示し,噴火の実年代が数年内の幅の中で絞られてきた,と考えている。また,中国東北部朝鮮北部にかけて10世紀半ばに廃県となった地域で,廃県年代が近い地域は,火山灰・泥流といった10世紀噴火に起因する火山噴火堆積物の分布範囲ときわめて良い一致を示し,これは10世紀噴火による被災状況を始めてとらえたのではないかと考えている。
歯科用アレルギー発症因子としての唾液特性の検討

目的:歯科修復物や化粧品あるいは家庭用品から溶出する金属イオンは金属アレルギーを誘起する。我々は口腔内での金属イオンの存在は唾液性状に依存すると考えている。本研究の最初の目的は全唾液中の有機酸濃度の解析で、第二の目的は化粧品に含まれる金属成分の分析である。方法:81種の化粧品と51種の家庭用品の分析には蛍光X線分析装置を用いた。安静時唾液と刺激唾液はインンフォームドコンセントが得られた29名の金属アレルギー患者群と44名のアレルギー症状のない対照群から採取した。刺激唾液はパラフィンパレットの咀嚼で導出し、安静時唾液は口腔内で5分間ロール綿に浸み込んだ唾液を採取した。唾液は3000rpmで遠心器にかけ、上精を-20°Cで冷凍保存した。分析には高速液クロマトグラフ法を用い、唾液中に含まれるリン酸、クエン酸、ピルビン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、および炭酸の10種の有機酸を定量分析した。含有有磯酸量の群間比較には、Mann-Whitney U検定を用いた。得られた結果は以下のようであった。2)対照群に比べて金属アレルギー群に多く含まれていた有機酸は、安静唾液ではピリビン酸とカルボン酸であったが、逆に刺激唾液のクエン酸、酢酸およびプロピオン酸含有量は金属アレルギー群の方が低かった(いずれもp<0.05)。歯科用金属アレルギーは口腔内の金属修復物から金属元素が溶出することによって誘起される。歯科用金属成分の溶出は修復物と接触する唾液やプラークに含まれる有機酸の性状が影響を与えると考えられるが、全唾液にどの有機酸がどの程度合まれているのかなど、詳細については不明な点が多い。そこで、健常成人10名の無刺激全唾液のクエン酸、ビルビン酸、リンゴ数、コハク酸、乳酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸量を島津製作所製高速液体クロマトグラフを用いて定量し、以下の結果を得た。1.全唾液のpHは5.77.2で、分泌速度は0.361.10ml/minであった。2.クエン酸、ピルビン酸、乳酸、ギ酸、酢酸は全被験者から、コハク酸、プロピオン酸は10名中9名の被験者から検出され、リンゴ酸は検出されなかった。3.検体から検出できた7種類の有機酸の平均濃度(μeq/ml)はクエン酸(0.09±0.04)、ピルビン酸(0.08±0.05)、コハク酸(0.06±0.03)、乳酸(0.79±0.53)、ギ酸(0.20±0.12)、酢酸(1.98±1.54)、プロピオン酸(0.32±0.28)であった。4.全唾液には唾液以外の分泌液、歯内溝漬出液、食物残渣、歯垢、細菌、粘度剥離細胞、血球細胞などが混在し、種々の外的因子の影響を受けるなどの欠点がある。しかし、実際に口腔内に存在するのは全唾液であり、全唾液は口腔内を一つの生態学的環境として評価するうえで重要である。歯科用金属アレルギーでは、金属からの原因物質の溶出は全唾液の性状によって影響を受けていると考えられ、今後他の有機酸との開連を含めてさらに検討を進めたい。金属の溶出は唾液中に含まれる有機酸の種類や濃度によって異なることが示唆されており、本年度は金属アレルギー患者の唾液とその一般的な臨床特性に関するデータの収集を主眼に研究を進めた。金属アレルギー患者11名から、安静時唾液および刺激時唾液を採取・冷凍保存して次年度の有機酸に関する分析に備えると同時に、唾液の臨床特性を記録した。

唾液の採取は原則として午後3時とし、一般的な臨床特性の判定には熊谷ら(1996)の方法に依った。唾液の一般的臨床特性に関する結果は以下の通りである。1.唾液量:刺激時唾液の量は、2.0ml/minを超える者はなく、いずれも0.7ml/min以下であり、臨床的には分泌量がやや少ないと判定される集団の当該値に一致する。2.唾液の質:粘度の高い者が11名中6名で、残りの者の唾液は普通かサラサラしていた。安静時唾液と刺激時唾液のphに差はなく、11名中7名はph7.06.5、2名はph6.56.0、1名は6.05.5で、残りの1名は不明であった。4.唾液の緩衝能:緩衝能が高い者3名、中度のもの7名、低い1名であった。乳酸を産生する乳酸桿菌の量が10^4CFU/mlを超える者が4名であった。残りの7名は10^3CFU/ml以下であった。11名中6名では、MSの量は10^4/ml以下であった。目的:歯科用金属の多くは、乳酸、ギ酸、酢酸などの有機酸と接触すると腐食し、含有金属元素を溶出する。しかし、口腔内の唾液にどのような有機酸が含まれているのかまだ明らかでない。本研究の目的は、歯科用金属アレルギー発症の局所因子の一つである、口腔内唾液含有有機酸について検討することである。方法:インフォームドコンセントが得られた73名の被験者から安静時及び刺激唾液を採取し、-20°Cで冷凍保存した。冷凍唾液は室温で自然解凍し、解凍唾液中に含有される有機酸を高速液クロマトグラフを用いて3点絶対検量線法により定量分析した。分析の対象とした有機酸の種類は、リン酸、クエン酸、ピルピン酸、リンゴ酸、コハク酸、乳酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸および炭酸の10種類とした。結果と考察:安静時唾液含有有機酸の平均値(μmol/?)と個人間分散(SD)は、リン酸(1.55±2.20)、クエン酸(2.97±2.28)、ピルピン酸(0.03±0.06)、リンゴ酸(0.02±0.04)、コハク酸(0.01±0/03)、乳酸(0.35±0.35)、ギ酸(0.25±0.17)、酢酸(1.60±1.03)、プロピオン酸(0.14±0.19)、炭酸(7.58±16.26)であった。一方、刺激唾液からはリン酸(1.22±1.75)、クエン酸(1.65±1.23)、ピルピン酸(0.01±0.01)、リンゴ酸(0.01±0.03)、コハク酸(0.02±0/08)、乳酸(0.19±0.31)、ギ酸(0.11±0.12)、酢酸(3.18±9.16)、プロピオン酸(0.68±3.54)、炭酸(39.04±32.28)が検出された。以上の結果は、口腔内唾液に含まれる有機酸の量は個人差が大きく、歯科金属修復物が口腔内で腐食・溶出する度合いにも大きな個人差があることを示唆している。