hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心不全進展過程の心臓再構築におけるキマーゼの役割

近年、従来のアンジオテンシン変換酵素(ACE)に加えて、肥満細胞由来のキマーゼもアンジオテンシン(Ang) IからAng IIへの変換において重要な役割を果たしていることが明らかになってきた。キマーゼ潜在型のトランスフォーミング増殖因子β1(TGF-β1)やプロマトリックスメタロプロテアーゼ(Pro-MMP)などの活性化に深く関与することも最近明らかになった。これらの事実は、キマーゼの各種病態下の臓器線維化過程での重要な役割を伺わせる。キマーゼの線維化における直接促進作用の検討をするために、本研究では精製したイヌキマーゼをラット肝臓線維化への影響について検討した。生理食塩水注入部位に比べて、キマーゼの注入部位における線維化面積は著明に大きく、その面積はキマーゼ熱処理することで有意に縮小された。以上より、線維化過程におけるキマーゼの直接促進作用が立証されたが、その作用がAng II産生に対する直接促進作用か潜在型TGF-β1の活性化作用のいずれに由来するかは不明である。現在、キマーゼ阻害薬とAng II受容体拮抗薬、そして両薬剤の併用効果について検討中である。また、心筋症や心肥大のような心臓再構築の進展過程におけるキマーゼの役割を検討するために、ハムスター腹部動静脈モデルおよび自然発症心筋症モデルを用いて解析を試みたところ、心臓線維化病巣の周辺にキマーゼ陽性肥満細胞の集積が免疫組織学的染色により示された。加えて、キマーゼ活性が同週齢正常心臓組織に比べて有意に高かった。本モデルにおけるキマーゼ阻害薬とAng II作用遮断薬の効果について、現在検討中である。1.キマーゼの精製ビーグル犬(10頭)の舌と心臓からのイヌキマーゼの精製を先月までに終えた。本精製品による実験を準備中である。2.心筋症ハムスター(J2N-k)におけるキマーゼ阻害薬の投与効果について心筋症ハムスター(J2N-k)とその対照群(J2N-n)をそれぞれ20匹ずつ購入した。現段階では心エコーにより心機能におけるタイムコースを追跡中である。心エコー上、4週齢のJ2N-kの心機能はその対照群であるJ2N-nに比べて有意な差が認めていなかった。10週齢になったJ2N-kの心機能はJ2N-nに比べて低下してはいたが、統計学的には有意ではなかった。本検討を25週まで続けた後に、キマーゼ阻害薬を初めとする諸薬物療法を行う予定である。3.ハムスター人工的腹部動-静脈シャントによって引き起こされる心不全モデルにおけるキマーゼ阻害薬の投与効果市販のシリアンハムスターを30匹購入後、腹部の動脈と静脈の間に直径およそ0.3cmのシャントを作製し、心エコーにより心機能の変化を追跡中である。シャント作製3週間後には右心室の拡大とTEI indexの著明な変化が認められ、6週間後では更なる悪化と左心室における心機能の低下傾向も認められた。後一週間でシャント術後8週間になるが、心臓組織のキマーゼ活性や心臓再構築に関して詳しく検討を終えた後に投薬実験を開始する予定である。近年、キマーゼがアンジオテンシン変換酵素(ACE)以外のもう一つの新しいアンジオテンシン(A)II産生酵素として注目を浴びている。また、キマーゼがプロコラーゲンからコラーゲン産生、プロマトリックスメタプロテアーゼProMMP)の2と9および潜在型TGF-β1の活性化など、多彩な酵素学的活性を持っていることが最近明らかとなってきている。このような酵素学的性質から、キマーゼが細胞外マトリックスの量的調節を介して種々の臓器の線維化に深く関与することを覗わせる。1)ラット肝臓線維化におけるキマーゼの役割

ラット同一固体の肝臓に生理食塩水、ヒトキマーゼ精製品と熱処理ヒトキマーゼをマイクロビーズ(部位の特定のため)と混和して注入した結果、生理食塩水注入群に比べてヒトキマーゼ注入群の肝臓局所の線維化面積が顕著に増加し、しかも、投与量に依存した。一方、熱処理ヒトキマーゼ注入群の肝臓局所線維化面積はヒトキマーゼ注入群より有意に少なかった。肝臓線維化周辺には肥満細胞の浸潤、AII、AT1およびTGF-β1陽性染色像などが強く認められた。このようなことより、キマーゼの肝臓線維化への直接関与が示されたが、この線維化促進作用にAIIとTGF-β1などがどのように関与しているかを詳細に検討中である。2)イヌ心臓線維化におけるキマーゼの役割これまでに、当教室ではハムスターの心筋症と心筋梗塞モデルにおけるキマーゼ阻害薬の有用性について報告してきた。このようなモデルにおいて、キマーゼ阻害薬の投与は心臓のコラーゲン沈着による心臓線維化を優位に抑制したことより、キマーゼの心臓線維化促進作用が示唆されたが、その詳細な機序については未だ不明である。実験1)と同様な方法を用いて、キマーゼの心臓線維化とその詳細な機序について現在検討中である。
冠動脈硬化の基盤となる冠攣縮性狭心症患者の冠動脈プラーク組織性状評価

1.動脈硬化性冠動脈疾患の早期段階に位置すると考えられる冠攣縮性狭心症患者においては、正常対照患者との比較において、その冠動脈にびまん性内膜肥厚が認められたが、その冠動脈プラーク組織性状は、より安定と考えられる線維組織が主体であった。冠攣縮性狭心症患者の心血管イベント発生はまれで予後良好であった。2.びまん性冠動脈内膜肥厚が認められる冠攣縮狭心症患者においても、至適薬物治療が行われれば、動脈硬化進展指標のプラーク進展は極めて軽微であることが経時的IVUS解析で示された。3.冠攣縮性狭心症患者においては内皮機能障害が認められるが、至適薬物治療の継続はこの内皮機能障害を改善させうることが示された。1.予後調査:平成24年度の計画において、本研究に登録された対象患者の心血管イベントを含めた予後調査を施行。具体的には、外来主治医もしくは紹介元へのアンケートおよび患者への電話連絡にて主要心血管有害事象(1心臓死、2非致死性Q波あるいは非Q波心筋梗塞、3経皮的冠動脈形成術あるいはCABGの施行)の有無を確認し、これらの心血管イベント発生と冠動脈プラーク組織性状および冠動脈プラーク容積などの3次元解析データとの相関を検討。結果、冠攣縮性狭心症患者においては、びまん性の内膜肥厚があるにもかかわらず、予後良好であることが示唆された。2.フォローアップ患者におけるIVUS・冠動脈プラーク組織性状評価法・3次元解析の施行:冠動脈インターベンション後の確認造影検査などでフォローアップの心臓カテーテル検査が施行しえた症例において、IVUS記録および冠動脈プラーク組織性状評価法を再施行した。冠攣縮性狭心症患者においても、至適薬物治療が行われれば、冠動脈プラーク進展(動脈硬化進展)は極めて軽度であることが示された。3.血管内皮機能検査・酸化ストレスマーカー測定のフォローアップ:前述の内皮機能検査Endo-PATやThioredoxinや8-OHdGなど酸化ストレスマーカーをフォローアップ患者において測定した。至適薬物治療によって、冠攣縮性狭心症患者においても内皮機能の改善が得られることが明らかになった。本研究は、冠動脈硬化の基盤としての冠攣縮の冠動脈プラーク形成に与える影響を評価するものである。具体的には胸痛精査目的に当科に入院し、血管造影上の有意な冠動脈器質的狭窄を有さない患者においてアセチルコリン冠攣縮誘発試験(ACh負荷試験)を施行し、1陽性患者(冠攣縮性狭心症患者)と2陰性患者(胸痛症候群患者)に割り付け、血管内超音波(IVUS)を施行し、冠動脈プラーク組織性状評価法を施行し、その組織性状を比較した。さらに対象患者の血管内皮機能検査を行い、また血液サンプルを用いて、酸化ストレスマーカーや炎症マーカーを評価する。また上記対象患者の予後を追跡し、フォローアップのIVUSを施行しえた患者におけるサブ解析において、冠攣縮性狭心症患者が有する冠動脈プラークの進展・退縮、プラーク性状の安定化・不安定化を評価する方針である。平成24年度の実績としては、1.対象患者のエントリーを行い、計42名[男性19名、女性23名、平均61±13歳]の登録を得た。2.IVUSおよび冠動脈プラーク組織性状評価法の施行した。上記対象患者を1陽性患者(冠攣縮性狭心症患者、VSA Group、26名)と2陰性患者(胸痛症候群患者、Non-VSA Group、16名)に割り付け、IVUSを記録した。その際のRF信号の解析から冠動脈プラーク組織性状評価法を施行し、その冠動脈プラーク組織性状をVSA GroupとNon-VSA Groupで比較したところ、VSA groupで線維性プラークの増生を認めた。各群における性差も検討したが、明らかな性差は認めなかった。3.当大学に設置されたIVUSコアラボにおいて、前述2のIVUS画像の定量的3次元解析を行ったところ、VSA groupで、有意なびまん性のプラーク体積の増加を認めた。上記内容を国際学会で報告した。上記実績の概要の通り、患者登録を得ることができ、計画通りのACh負荷試験の遂行。IVUS画像記録、組織性状評価を行うことができた。また、上記結果を得ることができ、アメリカ心臓病協会などの国際学会で成果を発表することができた。平成25年度以降の本研究の推進方策としては、1.予後調査:上記平成24年度の計画において、本研究に登録された対象患者の心血管イベントを含めた予後調査を施行。

具体的には、外来主治医もしくは紹介元へのアンケートおよび患者への電話連絡にて主要心血管有害事象(1心臓死、2非致死性Q波あるいは非Q波心筋梗塞、3経皮的冠動脈形成術あるいはCABGの施行)の有無を確認し、これらの心血管イベント発生と冠動脈プラーク組織性状および冠動脈プラーク容積などの3次元解析データとの相関を検討する。2.フォローアップ患者におけるIVUS・冠動脈プラーク組織性状評価法・3次元解析の施行:冠動脈インターベンション後の確認造影検査などでフォローアップの心臓カテーテル検査が施行しえた症例において、IVUS記録および冠動脈プラーク組織性状評価法を再施行する方針。冠攣縮性狭心症患者の冠動脈プラーク進展(動脈硬化進展)に与える冠動脈プラーク組織性状の影響が明らかとなることが期待される。3.血管内皮機能検査・酸化ストレスマーカー測定のフォローアップ:前述の内皮機能検査Endo-PATやThioredoxinや8-OHdGなど酸化ストレスマーカーをフォローアップ患者において測定し、至適薬物治療前後におけるこれらのパラメーターの推移を評価し、冠動脈プラーク組織性状および冠動脈プラーク進展・退縮の変化に与える影響を評価する方針。近年、IVUSと同様の血管内イメージングモダリティーとして、光干渉断層法(OCT)が開発され、その高い解像度を背景に冠動脈プラークの組織性状評価にも用いられている。本画像診断法を併用するため、OCTイメージングカテーテルの購入を検討している。
超伝導、常伝導ハイブリッド構造を持つ単電子トランジスタによる標準の研究

本研究は、超伝導/絶縁体/常伝導/絶縁体/超伝導(SINIS)接合構造を持つ単電子トランジスタを用いることにより未だ実現されていない量子電流標準を実現することを目的として行われた。超伝導体としてアルミニウム、常伝導体として銅を用いることで単電子トランジスタを作製し、素子に交流電圧を印加することで最大で100pAで4桁程度の不確かさを持つ電流の生成に成功した。またこの素子を並列に配置することで電流値を増幅し、数百pAの電流が生成できることがわかった。これらの結果は、量子電流標準の実現に寄与するものである。本研究の目的は、超伝導/絶縁体/常伝導/絶縁体/超伝導(SINIS)接合構造をもつ単電子トランジスタを用いて直流電流標準を実現することである。電流値を正確に測定することは、構造の微細化が進み微小な電流を測定することが求められる現在のエレクトロニクスにおいては必須な技術である。これまでの電流標準は、ジョセフソン電圧標準および量子ホール抵抗標準を用いて間接的に実現されてきたが、本研究では、SINIS接合構造を持つ単電子トランジスタを用いることにより直接的に電流の標準を実現し、実現した単電子トランジスタを並列に組み合わせることで、ナノテクノロジーなどにおいて重要性が増している数pA数nAの電流標準の確立を目指している。本年度は、SINIS接合構造をもつ単電子トランジスタを動作させるため希釈冷凍機中に高周波ケーブルの組み込み、室温測定系の構築を行った。また電流を生成するSINIS型単電子トランジスタの作製を行った。この成果については「日本物理学会第67回年次大会」「NMIJ成果発表会」において発表を行い、「計量標準報告」に解説記事を投稿した。今後はさらにこのSINIS型単電子トランジスタを並列化させ大電流化を目指す。またこの研究を発展させジョセフソン効果による電圧、量子ホール効果による抵抗と組み合わせ、電気素量eの絶対測定、オームの法則を介した基礎物理学定数の整合性の確認を行う予定である。本年度は、以下の成果を得た。SINIS接合構造を持つ単電子トランジスタによる定電流生成超伝導/絶縁体/常伝導/絶縁体/超伝導(SINIS)接合構造をもつ単電子トランジスタを用いて数十pA程度で4桁程度の不確かさを持つ電流の生成に成功した。素子の並列化による電流増幅素子を並列化し電子をポンプすることで数百pAの電流を生成することに成功した。また矩形波駆動による電子ポンプへの影響を詳細に調べた。その結果、ある条件では不確かさが低減されることが分かった。当初計画通り、測定系の構築、電流標準サンプルの作製を行い、その結果について学会等で発表を行っている。また当初予定した超伝導、常伝導を用いた単電子トランジスタ素子だけではなく、半導体二次元電子系を用いた新規デバイスも作製しており計画は当初の予定以上に進んでいるものと考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。数pA数nAの電流標準の確立を目指して超伝導、常伝導単電子トランジスタを用いた研究を引き続き行う。今後は構築した測定系を用いて作製した素子の動作を確認し、並列化素子を用いて定電流生成を目指す。また、超伝導、常伝導単電子トランジスタだけではなく、半導体二次元電子系を用いた素子、一次元超伝導細線を用いた素子による電流標準の研究も並行して研究を進め電流標準実現に向けた研究を加速させる。
芳香族三座配位子を鍵ユニットとしたアシンメトリック金属-カーボンナノベルトの開発

カーボンナノチューブ(CNT)は,炭素原子でできたナノメートルサイズの筒であり,新素材として注目を集めています.このCNTに金属原子を埋め込んだ金属-カーボンナノチューブ(M-CNT)は,筒内部に金属原子が並んだ空間を持ち,CNTの高機能化につながる可能性を秘めています.本研究では,M-CNTのモデルとして,右ネジ・左ネジのような筒の巻方向,埋め込む金属および筒の大きさを揃えた金属-カーボンナノベルト(M-CNB)の合成に挑みます.さらに,このM-CNBをつなげたナノチューブの内部空間を活用した革新的な機能を探索します.カーボンナノチューブ(CNT)は,炭素原子でできたナノメートルサイズの筒であり,新素材として注目を集めています.このCNTに金属原子を埋め込んだ金属-カーボンナノチューブ(M-CNT)は,筒内部に金属原子が並んだ空間を持ち,CNTの高機能化につながる可能性を秘めています.本研究では,M-CNTのモデルとして,右ネジ・左ネジのような筒の巻方向,埋め込む金属および筒の大きさを揃えた金属-カーボンナノベルト(M-CNB)の合成に挑みます.さらに,このM-CNBをつなげたナノチューブの内部空間を活用した革新的な機能を探索します.
ファジィペトリネットモデルとその解析システムに関する研究

本研究ではファジィ論理をペトリネットに取いれる手法について考察を行った.手法としてはTimed Petri Net(TPN)に対するものと,Predicate Transition Petri Net(PrTN)に対するものの2つについて考察を行った。具体的にはTPNに対してFuzzy Timed Petri Net(FTPN),すなはち、TPNでは固定時間で与えられるトランジションの発火時間をFUZZY数で表現するものを、PrTNに関しては、Fuzzy Predicate Transition Net (FPrTN)、そなはち、トランジションに与える述語表現をファジィルールを用いるようにしたものを定義した。この2つから特にファジィ時間ペトリネットの解析方法について考察した。まず、ファジィ表現に用いられるメンバシップ関数の演算による数学的な解析法を開発した。この方法では、ファジィ数の大小関係をPos(可能性がある)、Nes(必然性がある)の2つの観点からみる方法に基づき、ある時間tに、ある状態(マ-キング)mに可達であるかどうかを2種類のメンバシップ関数μpos(t,m)とμnes(t,m,)で求めることができる。これらよりある時間に到達すべき状態に達する必然性のメンバシップ関数や、ある時間に危険な状態になる可能性のメンバシップ関数を求めることができる。本手法については研究発表1で講演を行った。次にファジィペトリネットの解析ツールの開発を購入したコンピュータ上で行った。この際、前述の数学的な解析法はメンバシップ関数の演算が複雑になりコンピュータ上ではインプリメントするのが困難なためシミュレーションによる解析ツールを作成した。また、シミュレーションで行うことでファジィ時間のみでなく確率発火のトランジションなども含めて処理することが可能になる。本手法については後に発表する予定である。
トランスジェニックマウス作製によるB型肝炎発症機序の解明

B型肝炎ウイルス(HBV)キャリアに発症する肝炎、B型慢性肝炎とそれにひきつづいて発症する肝硬変を基礎に発生する肝細胞癌の発症病理について不明な点が多い。HBV持続感染とそれに対する免疫反応により慢性肝炎が発症すると推定されている。HBVが属するヘパドナウイルス科のウドチャック肝炎ウイルス(WHV)はウドチャックに持続感染が成立し、これらの動物に高率に肝細胞癌が発症する。完全HBVDNAのマウスへの導入によるトランスジェニックマウスの作製は、感染性の問題から当研究所では実施できない。WHVの遺伝子(WHVDNA)を導入したトランスジェニックマウスを作製し、肝炎の発症病理と肝発癌の解明を目的としている。C_3Hマウスには肝癌が自然発生する頻度が高いので、対象マウスとして、C57B1/6を用いている。WHVDNAを3コピーhead-to-tailに接合したDNAを構築した。マイクロインジェクションにより、マウス受精卵の初期胚に作製したDNAを導入し、トランスジェニックマウスを作製した。導入マウスのかけ合わせにより、子孫を作製した。これらのトランスジェニックマウスについて、WHVDNAの組み込みの検討、転写体の形成、WHV構成蛋白の発現の有無を検討している。また、肝病変の出現についても検討中である。さらに、骨髄移植を含めての免疫の移入を行ない、肝炎の発症を検討する予定である。また、肝発癌の有無の検討も行なう予定である。1.導入遺伝子の形成:2.トランスジェニックマウスの作製形成した導入遺伝子(MT・pre-C・C)および3・WHVDNAをC3Hマウス受精卵の初期胚に導入し,里親にもどしてトランスジェニックマウスを作製した. MT・pre-C・C遺伝子を約2,000個の受精卵へ導入し,約30匹のマウスが生まれている.また, 3WHVDNAを約1,000個の受精卵へ導入し,約20匹のマウスが生まれている.3.導入された遺伝子の発現の検討現在,産生されたマウスについて, MT・pre-C・Cおよび3WHVDNAの導入の有無,その発現の検討を行なっている.4.F1マウスの形成導入遺伝子の存在するマウスについてF1を形成中である.さらに, F2の作製を検討している.5.肝炎発症の誘発および制御C_3Hマウスに大腸菌で作製したcore抗原を免疫して抗体産生マウスを形成している.このマウスの免疫系を養子移入してトランスジェニックマウスに肝炎の発症が認められるか検討する.B型肝炎ウイルス(HBV)キャリアに発症する肝炎、B型慢性肝炎とそれにひきつづいて発症する肝硬変を基礎に発生する肝細胞癌の発症病理について不明な点が多い。
球状ミニ蛋白質のデノボ合成による蛋白質の構造安定化要因及び折れ畳み機構の解明

人工的な蛋白質のde novo合成は、未知なる蛋白質の構造やその特性を知る手助けとなる。我々はアミノ酸69残基からなるミニ蛋白質(SGP)をデザイン、合成した。この蛋白質の特徴は、N端から11残基が脂溶性のα-helixを形成、また残りが3つのβ-turnと、3つの両親媒性α-helix部分からなる。このものは、溶液中で単量体で存在し、脂溶性α-helixを中心にして3つの両親媒性α-helixがそれを取り囲んで、球状のモルテングローブ状蛋白質の性質を示す。また、その脂溶性コアが脂質膜に容易に導入され、チャンネル特性を示して色々な生理活性をあらわす。興味あることには、このものは、細胞のアポトーシスを誘起し、ヌードマウスに対して、アドレアマイシンより強い抗癌性をしめした。今回、このSGPの色々なanalogを合成して、その構造安定化を探る研究を展開した。(1)Ala oligomerからなる脂溶性α-helixを、より脂溶性の高いLeu oligomerに置換したもの(SGP-L)、(2)3つの両親媒性部のLysの一部をGluに置換し、荷電相互作用させたもの(SPG-E)、(3)β-turn部全てをGlyに置換して、ループ部の柔軟性を高めたもの(SGP-G)である。SGP-Lは、平衡沈降法などにより3量体を形成し、6MGu・HCl変性実験において二次構造は安定である。SGP-Eは、SGPより安定であり、しかも、二量体もしくは、三量体を形成していた。SGP-Gは、SGPよりやや安定性が増加したが、単量体ではなかった。これらのことは、脂溶性コア、水溶性部分及び折れ曲がり部分が蛋白の会合に微妙に影響している事を示す。次にペプチドと脂質相互作用を調べところ、これらペプチドの中心の脂溶性のα-helixは全て脂質膜に取り込まれていた。また、SGP-Lが赤血球を凝集させるレクチン的な効果があるが、抗癌作用はなかった。SGP-Eの脂質との相互作用は弱く、SGP-Gにおけるβ-turnのflexibilityは、脂質との相互作用にはあまり影響がなかった。このアミノ酸69残基からなるSGPとその関連analogsは、蛋白質内部におけるアミノ酸残基のspace fillingを観測することや、蛋白質の会合状態の構造間における疎水性領域と親水性領域の役割をを調べるうえで有益なモデルとなると考えられる。
中世の東北アジアと考古学-奴児干永寧寺をめぐる東北アジアの文化交流と諸民族の動向

1.海外現地調査a.中国吉林省・内蒙古自治区・北京市吉林省吉林市郊外にある阿什冶達磨崖石刻を調査した。内蒙古自治区青藍旗では元の上都址を調査した。北京市では金代・元代の遺跡を調査した。b.ロシア連邦サハリン州北部サハリン北部のノグリキ、ティモフスコエ、アレクサンドロフスクの博物館を訪問して中世遺跡から出土した資料を調査した。2.研究フォーラムの開催2007年10月27日(土)に函館市産学官交流プラザにおいて、公開の研究フォーラム「ヌルガン永寧寺と北東アジアの交流」を開催した。一般市民には関心の薄いテーマだったにも拘らず、35名の参加者があり、また会場には北海道新聞社、函館新聞社の記者が取材に来て、翌日の朝刊に大きく報道された。このフォーラムの開催に先立って、函館市中央図書館から、ついに「奴児干永寧寺碑」の碑文の拓本が発見された。このフォーラムでその拓本が初めて公開された。3.研究成果の刊行5ヶ年にわたる研究成果として、2冊の本を財団法人アイヌ文化振興・研究推進機構の出版助成を得て、2008年2月末に刊行した。第一はヌルガン永寧寺遺跡の発掘報告書の翻訳であり、A.R.アルテーミエフ著、菊池俊彦・中村和之監修、垣内あと訳『ヌルガン永寧寺遺跡と碑文-15世紀の北東アジアとアイヌ民族-』として刊行されたあと、4月10日に北海道大学出版会から発売された。第二は2005年11月12日に北海道大学で開催した国際シンポジウム「ヌルカン永寧寺碑文と中世の東北アジア」の成果を公開するものであり、菊池俊彦・中村和之編『中世の北東アジアとアイヌ-奴児干永寧寺碑文とアイヌの北方世界-』として刊行されたあと、3月25日に高志書院から発売された。1.海外現地調査a.中国吉林省・内蒙古自治区・北京市吉林省吉林市郊外にある阿什哈達磨崖石刻を調査した。b.ロシア連邦サハリン州北部サハリン北部のノグリキ、ティモフスコエ、アレクサンドロフスクの博物館を訪問して、中世遺跡出土資料を調査した。3.研究成果の刊行5ケ年にわたる研究成果として、2冊の本を財団法人アイヌ文化振興・研究推進機構の出版助成を得て、2008年2月末に刊行した。第一はヌルガ永寧寺遺跡の発掘報告書の翻訳であり、A.R.アルテーミエフ著、菊池俊彦・中村和之監修、垣内あと訳『ヌルガン永寧寺遺跡と碑文一15世紀の北東アジアとアイヌ民族-』(発行菊池俊彦、製作北海道大学出版会)として刊行され、これは4月10日に市販本が北海道大学出版会から発売される。第二は2005年11月12日に北海道大学で開催した国際シンポジウム「ヌルカン永寧寺碑文と中世の東北アジア」の成果を公開するものであり、菊池俊彦・中村和之編『中世の北東アジアとアイヌ-奴児干永寧寺碑文とアイヌの北方世界-』(発行中村和之、製作高志書院)として刊行され、これは3月25日に市販本が高志書院から発売された。第二は2005年11月12日に北海道大学で開催した国際シンポジウム

「ヌルカン永寧寺碑文と中世の東北アジア」の成果を公開するものであり、菊池俊彦・中村和之編『中世の北東アジアとアイヌ-奴児干永寧寺碑文とアイヌの北方世界-』として刊行されたあと、3月25日に高志書院から発売された。
オリンピックゲル材料の創出

本研究では,開環不活性な環状分子存在下で,独自に見出したビニルエーテルの環拡大リビングカチオン重合を行うことでこれまで合成が不可能とされてきた「オリンピックゲル」の合成に挑んだ。これまでの研究で,環拡大重合の制御にはルイス酸触媒としてSnBr4が有効であることがわかっていたが,このルイス酸は比較的敏感で,環状分子存在下での重合に向かないと考えた。そこでよりロバストな環拡大重合系を開発するためにSnBr4に代わるルイス酸触媒を検討した。その結果,これまでカチオン重合の触媒として報告の無いMgBr2がルイス酸触媒として有効であることがわかった。また,MgBr2はSnBr4に比べて,開始剤種の適用範囲が広く,様々な環状開始剤を用いて,環拡大重合の制御が可能になり,オリンピックゲル構築の基盤系を構築できた。次に開環不活性な環状分子としてクラウンエーテル存在下の環拡大重合を検討した。MgBr2は酸素親和性が高いため,MgBr2を介して環状成長種とクラウンエーテルが近傍に存在し,成長プロセスでカテナン形成が促進されると期待した。しかし,実際にはカテナンゲル形成による高分子量化やゲル化は観測されなかった。クラウンエーテルを貫通するにはビニルエーテル繰り返し単位が大きすぎることが原因と考えられる。今後,分子量数千の環状ポリスチレンや環状PEGを用いて検討する予定である。一方で,本重合系を用いて生成する環状高分子は熱,酸・アルカリ条件に弱いヘミアセタールエステル結合を有しており,物性評価や材料展開でこの結合の弱さは問題であった。今年度はこのヘミアセタールエステル結合を環形状を維持したままアセタール結合に変換する手法を見出し,高耐性の環状高分子の合成に成功した。本結果は,オリンピックゲルの評価で重要となる。本研究では,独自に見出した「可逆開環性環状化合物を開始剤とする環拡大リビングカチオン重合」に対して,新たな分子設計や相互作用を導入し,これまで合成が不可能とされてきた「オリンピックゲル」の合成に挑む。クラウンエーテルのような開環不活性な環状分子存在下でビニルエーテルの環拡大カチオン重合を行うことでカテナン形成を考えた。ここで環拡大重合の制御にはルイス酸触媒としてSnBr4が有効であることがわかっていたが,本重合系は敏感で,条件が変わると環拡大重合の進行が困難になるため,環状分子存在下での重合に向かないと考えた。さらにMgBr2は酸素親和性が高いために,クラウンエーテルとの高い親和性が期待され,環状拡大重合の成長プロセスでカテナン形成が促進されると期待される。今後MgBr2を用い,開環不活性な環状分子存在下での環拡大重合を検討する。また,ビニルエーテルの側鎖に別の反応点を導入して環拡大重合を行い,後反応をすることで,カテナンゲル(オリンピックゲル)の比較となる,環状高分子が共有結合で架橋した環状ゲルの合成にも成功した。さらに,重合性基を二つ以上含んだカテナンをあらかじめ合成し,この分子存在化でカテナンゲルを合成する検討にも着手した。ここではラジカル重合を用いる。平成29年度は環拡大重合の触媒としてMgBr2が有用であることを見出した。ここで,MgBr2は環拡大カチオン重合の溶媒に用いるトルエンや塩化メチレンに対する溶解性は低いが,エーテルやエステルが存在すると溶解することがわかっている。MgBr2は酸素親和性が高いため,重合をクラウンエーテル存在下で行うと,MgBr2を介して成長環状高分子鎖とクラウンエーテルが近傍に存在し,重合中のカテナン形成が期待できる。

今年度はこのヘミアセタールエステル結合を環形状を維持したままアセタール結合に変換する手法を見出し,高耐性の環状高分子の合成に成功した。本結果は,オリンピックゲルの評価で重要となる。平成30年度はMgBr2を用いる環拡大重合系をベースとし,開環不活性で酸素原子を多く含む環状分子(例:クラウンエーテル)存在下,カテナンゲル(オリンピックゲル)の合成を狙う。環状分子が有るときのみにゲル化が起これば,カテナンゲルが形成している可能性が高い。一方,環状高分子の側鎖に反応点を導入し,環状高分子を共有結合でゲル化させることにすでに成功しているので,両者のゲル物性を比較することで,カテナン架橋の特徴を明らかにする。また,既報のカテナン合成手法を参考にして,重合性基を二つ以上含んだカテナンの合成を進めているので,これを用いたゲル化によるカテナンゲルの合成も検討する。
看護大学における教授・学習方法の改革に関する研究

本研究の目的は、学習の最初の段階から、知識の詰め込みではなく、看護教育の内容により臨床の現場に即した事例を用いて臨場感をもたせながら統合的に学習させ、さらに学生達が発見的に主体的に学ぶ方法を開発することである。本研究は2年計画で実施し、平成7年度には教員の研修、教材開発を行い、開発した教材を用いて新しい教育方法(Problem-Based Learning以下PBL)による授業を展開し、実施した教授・学習方法の効果の測定を行った。平成8年度の研究概要は以下のようである。1.平成6年度に講義法で授業を受けた群と平成7年度のPBL群を比較し、新しい教育方法の有効性を評価した結果、知識は有意に高得点を示し、授業の満足度も高かった。2.1.で述べたような成果をもたらすには、学生の学習のプロセスが影響を与えているのではないかと考え、5回目のPBL授業終了時の自由記載法質問紙による形成評価の分析を行った。さらにPBLで授業を受けた学生と教員に面接を行った。面接はテープに記録し、逐語でテープおこしを行い、データを分析した。その結果、PBLの導入により学生の学び方が変化し、そのことが学習成果をあげたものと考察された。学生に生じた主な変化は、「問題の捉え方」「文献の探し方と図書館の利用のしかた」「発表のしかた」「学習意欲あるいは学習への取り組み」その他、などであった。3.PBL導入により生じた変化を、多くの学生は肯定的に捉えていたが、自己学習に要する時間にストレスを感じる学生もいた。このことは、今日の日本でPBLを導入するにはカリキュラム全体を再検討する必要性を示唆している。4.平成7年度の研究の過程や成果を応用して、他の教科目でもPBLの教材開発を行い授業を実施した。5.他の教育機関の看護教育者と研究者と研究の成果を共有した。本研究の目的は、知識を詰め込みではなく、看護教育の内容をより臨床の現場に即した事例を用いて臨場感をもたせながら統合的に学習させ、さらに学生達が発見的に主体的に学ぶ教育方法を開発し、その教育方法の効果を検証することである。平成7年度は、知識の伝達である講義を重視してきた教員の従来の教育観を、「学生の学び」を重視することへ変革することからはじめ、次いで教材の開発と教育方法についての教員の研修後、教育実践への応用を試みた。その概要は以下のようである。1.教員の研修と勉強会の実施2)教員が学生の主体的学習を育むための効果的な教育方法修得するために、1)で研修を受けた者が中心となり、PBLについての勉強会をもち、さらに具体的な教育方法の修得のために、グループワークのチューターとしての2日間の訓練を行った。2.A大学の看護専門科目の1教科目である「母性看護学」の1単元「妊娠期の看護」を選択し、臨場感をもたせながらも教育目標を達成することが可能な事例および学習を促進させる上述の学習が起こるための教材を開発した。教材の開発にあたっては、教育目標と内容の妥当性についてなど多面的に検討を行った。3.コントロール群の学生に従来の講義法による授業を実施し、教育効果の測定のために、授業実施前、直後、3ヵ月後の「知識」と「態度」および「授業の満足度」についてのデータ収集を行った。4.上記2で開発した教材を用いて、A大学の2年生60名を対象に、PBLによるグループ教材・学習を週1回、10週にわたり計64時間行なった。1グループは6名の学生と1名のチューターで構成した。

5.PBLによる教授・学習方法の効果を評価するために、授業前、直後、3ヵ月後の「知識」「態度」および「授業の満足度」を測定し、教育効果を評価した。本研究の目的は、学習の最初の段階から、知識の詰め込みではなく、看護教育の内容により臨床の現場に即した事例を用いて臨場感をもたせながら統合的に学習させ、さらに学生達が発見的に主体的に学ぶ方法を開発することである。本研究は2年計画で実施し、平成7年度には教員の研修、教材開発を行い、開発した教材を用いて新しい教育方法(Problem-Based Learning以下PBL)による授業を展開し、実施した教授・学習方法の効果の測定を行った。平成8年度の研究概要は以下のようである。1.平成6年度に講義法で授業を受けた群と平成7年度のPBL群を比較し、新しい教育方法の有効性を評価した結果、知識は有意に高得点を示し、授業の満足度も高かった。2.1.で述べたような成果をもたらすには、学生の学習のプロセスが影響を与えているのではないかと考え、5回目のPBL授業終了時の自由記載法質問紙による形成評価の分析を行った。さらにPBLで授業を受けた学生と教員に面接を行なった。面接はテープに記録し、逐語でテープおこしを行ない、データを分析した。その結果、PBLの導入により学生の学び方が変化し、そのことが学習成果をあげたものと考察された。学生に生じた主な変化は、「問題の捉え方」「文献の探し方と図書館の利用のしかた」「発表のしかた」「学習意欲あるいは学習への取り組み」その他、などであった。3.PBL導入により生じた変化を、多くの学生は肯定的に捉えていたが、自己学習に要する時間にストレスを感じる学生もいた。このことは、今日の日本でPBLを導入するにはカリキュラム全体を再検討する必要性を示唆している。4.平成7年度の研究の過程や成果を応用して、他の教科目でもPBLの教材開発を行い授業を実施した。5.研究の成果をカナダでの看護教育国際学会で発表し、新しい教育方法の長所や短所について諸外国の看護教育者と意見を交換した。さらに、日本の学会でも他の教育機関の看護教育者や研究者と研究の成果を共有した。
日本人肉腫の病理疫学的研究

今年度は、19701970年の骨及び軟部腫瘍症例の標本を見直し、病理組織学的診断の再検討を行った。軟部悪性腫瘍については、北大の症例では、見直しを行っても脂肪肉腫が第1位であったが、第5位(8%)であったMFHが第2位(16%)に、東大の症例ではMFHが第6位(4%)から第1位(20%)に、鳥取大学の症例でも第8位(3.3%)であったMFHが第2位(17.4%)に上昇している。見直し後の診断により、1979年1989年の症例をまとめると、北大ではMFH(17%)、横紋筋肉腫(15%)、脂肪肉腫(14%)、東大では、MFH(13%)、脂肪肉腫(8%)、横紋筋肉腫(6%)、慈恵医大では脂肪肉腫(17%)、MFH(11%)、横紋筋肉腫(11%)、鳥取大ではMFH(24.7%)、脂肪肉腫(19%)、平滑筋肉腫(16%)、九州大では、MFH(20%)、脂肪肉腫(10%)、平滑筋肉腫(10%)の順であった。骨悪性腫瘍については見直しを行うと、北大では第4位(5%)であったMFHが骨肉腫及び軟骨肉腫に次いで第3位(12%)に、東大では第9位であったMFHが、骨肉腫、骨髄腫、軟骨肉腫、脊索腫に次いで第5位に、鳥取大では見直しを行ってもMFHの頻度には変化がなく、骨肉腫、骨髄腫、軟骨肉腫に次いで第4位であった。見直し後の19701989年の骨悪性腫瘍の頻度の順位をまとめると、北大では骨肉腫(49%)、軟骨肉腫(22%)、MFH(11%)、悪性リンパ腫(6%)、脊索腫(5%)、骨髄種(4%)、東大では、骨髄種(31%)、骨肉腫(23%)、軟骨肉腫(11%)にMFH(6%)、慈恵医大では、骨肉腫(59%)、軟骨肉腫(19%)、傍骨性骨肉腫(6%)、MFH(4%)、鳥取大では骨肉腫(12%)、軟骨肉腫(4%)、骨髄種(4%)、MFH(2%)、ユ-イング肉腫(1%)、九州大では骨肉腫(52%)、MFH(17%)、軟骨肉腫(17%)の順であった。
骨形成細胞シートを併用した骨延長術の有用性に関する実験的研究

骨延長術により生じる骨欠損部の骨形成を促進するために、ラット骨髄から作成した凍結骨形成細胞シートを注入する小侵襲手技の有用性を実験的に調査した。異なる条件で凍結した骨形成細胞シートをラット背部皮下に移植し、移植後4週の骨形成能を計測した。ラット大腿骨欠損部に、急速凍結シートおよび緩速凍結シートをそれぞれ注入移植し、骨形成と骨強度を比較した。皮下移植において、凍結シートは新鮮シートと同等の骨形成能を有した。骨欠損部への移植において、いずれの凍結シートも仮骨形成を付与し、緩速シート注入群がより大きい骨強度を有した。骨延長術で生じる骨欠損の再建に対して、緩速凍結細胞シート移植の有用性が示された。ラット大腿骨骨延長モデルへの骨形成細胞シート(Osteogenic Matrix Cell Sheet; OMCS)の繰り返し注入移植の可能性を証明するために、平成26年度は凍結保存OMCSの骨形成能の評価を行った。7週齢Fischer344ラットの大腿骨から採取した骨髄細胞からOMCSを作製した。OMCSの凍結は凍結処理容器を用いて-85°Cに緩速凍結処理し、解凍は37°C恒温槽で急速解凍した。新鮮OMCS(新鮮移植群)および凍結保存OMCS(凍結移植群)をラット背部皮下に移植し、移植4週後にそれぞれ摘出したサンプルのオステオカルシンおよびアルカリフォスファターゼのmRNA発現量を評価した(n=4)。さらに、7週齢Fischer344ラットの大腿骨を中央で楔状に骨切りし、1.2mmキルシュナー鋼線で髄内固定することにより大腿骨中央に骨欠損を有するモデルを作製した。OMCSが完成する4週以降に、解凍したOMCSを大腿骨の骨欠損部に16G注射針を使用して注入した。OMCSを注入しないコントロール群およびOMCSを注入した凍結シート群における注入後後3週および6週における力学試験を行い、大腿骨の力学的強度を評価した(n=6)。新鮮移植群および凍結移植群におけるアルカリフォスファターゼのmRNA発現量は凍結移植群で有意に低く(p=0.02)、オステオカルシンのmRNA発現量は両群間に有意差を認めなかった。OMCS注入後3週時点では両群間に有意差を認めなかったが、6週時点ではコントロール群と比較して凍結シート群での力学的強度が有意に高かった。新鮮OMCSと同様に、凍結保存OMCSにおいても骨形成能を付与できることが確認された。さらに骨欠損モデルで凍結保存OMCSの骨形成能と力学的強度の増大が確認されたことから、凍結保存OMCSの注入移植の有用性が証明された。ラット大腿骨骨延長モデルへの骨形成細胞シート(Osteogenic Matrix Cell Sheet; OMCS)の繰り返しの注入移植実験を行うにあたり、平成27年度はラット大腿骨骨延長モデルに必要なラット用創外固定の装着実験を行った。方法:12週齢Fischer344ラットの大腿部背側から皮切を加え大腿骨を露出したのち、ラット用創外固定器(RISystem社製RatDisTM)を大腿骨に固定する。固定用ピンは大腿骨骨切り予定部位の近位および遠位にそれぞれ2本刺入する。刺入したピンに創外固定器を装着したのち大腿骨の骨切りを行う。骨延長の方法は1週間の待機期間(Lag phase)の後、一日二回0.25mm(0.5mm/day)の骨延長を10ー20日間(総延長量5ー10 mm)行う。緩徐延長開始後8週の時点で延長部の骨癒合が認められない延長量を決定する。また、凍結保存OMCSを解凍した細胞シートを大腿骨の骨延長部位に1mlシリンジと16G注射針を使用して繰り返し注入する。注入回数、注入量は異なる注入回数(1,2回)異なる注入量(0.2ml,0.3ml,0.5ml)の6群(各n=3)を作製し、初回注入後4週で半数以上骨癒合が得られた最少枚数を注入量として決定する。結果:創外固定装着時の器械の破損、創外固定装着後7日以内に創外固定器の脱落あるいは固定用ピンの骨からの逸脱および延長開始後の創外固定の脱落があった。目的とするラット大腿骨骨延長モデルの骨延長量、OMCSの注入回数および注入量の決定には至らなかった。まとめ:ラット大腿骨骨延長モデル作製には創外固定装着手技の確立と骨延長量、OMCSの注入回数および注入量の決定が今後の課題である。ラット大腿骨骨延長モデルへの繰り返しの骨形成細胞シート注入を行う上で、ラット大腿骨骨延長モデルに装着する創外固定の購入について当初予定していた国内業者での取り扱いがなく、米国RISystem社製のラット用骨延長用創外固定器を購入する必要があり、予定より研究開始が遅れた。RISystem社製RatDisを購入後ラット大腿骨への装着を行ったが、創外固定の脱落や破損により研究の進行が遅延した。現在、ラット大腿骨への創外固定装着手技は実行可能となっている。ラット骨延長用創外固定器(RatDis)を購入し大腿骨への装着を行ったが、創外固定の脱落や破損により異なる固定材料の選択が余儀なくされた。そこで固定材料を鋼線固定で代用することとし、平成28年度は異なる条件で凍結した骨形成細胞シートをラット大腿骨骨欠損モデルに移植し骨形成能を評価した。方法:7週齢

F344ラット大腿骨骨髄細胞を2週間の初期培養後、骨分化誘導培地で2次培養を行い骨形成細胞シートを採取した。凍結処理容器を用いて急速凍結法および緩速凍結法で-85°Cに凍結処理し、24時間後に液体窒素で保存した。新鮮シート(Fresh群)、急速凍結シート(Rapid群)および緩速凍結シート(Slow群)を37°C恒温槽で急速解凍し、細胞活性を評価した。同系ラットの大腿骨骨欠損モデルを作製し、骨欠損部にRapid群およびSlow群の細胞シートを移植した群、Control(非移植)群を作製した。移植後3週および6週で摘出した大腿骨をX線および組織学的に評価し、移植後6週の大腿骨について力学的強度を評価し比較した(各群n=5)。結果:細胞シートの細胞活性はFresh群と比較してRapid群で有意に低下していた。細胞シートは移植後4週においてX線学的および組織学的にすべての群で骨形成を認め、オステオカルシンのmRNAの発現量は各群間で有意差を認めなかった。骨欠損部への細胞シート移植の力学試験では非移植群と比較してSlow群で有意に力学的強度が高かった。まとめ:凍結保存シートは新鮮シートと同様に骨誘導能を有していることが確認された。ラット大腿骨骨欠損部への凍結細胞シート移植により骨形成能を付与することが可能であると考えられた。さらに、緩速凍結細胞シートの骨形成能がより強いことが判明したことから、骨欠損の再建に対する緩速凍結細胞シート移植の有用性が示された。骨延長術により生じる骨欠損部の骨形成を促進するために、ラット骨髄から作成した凍結骨形成細胞シートを注入する小侵襲手技の有用性を実験的に調査した。異なる条件で凍結した骨形成細胞シートをラット背部皮下に移植し、移植後4週の骨形成能を計測した。ラット大腿骨欠損部に、急速凍結シートおよび緩速凍結シートをそれぞれ注入移植し、骨形成と骨強度を比較した。皮下移植において、凍結シートは新鮮シートと同等の骨形成能を有した。骨欠損部への移植において、いずれの凍結シートも仮骨形成を付与し、緩速シート注入群がより大きい骨強度を有した。骨延長術で生じる骨欠損の再建に対して、緩速凍結細胞シート移植の有用性が示された。ラット大腿骨骨延長モデルへの繰り返しの骨形成細胞シート注入を行う上で、一度の培養操作で細胞シートを複数枚作製後保存し、必要時に解凍し注入移植を行うことが臨床応用において有用であると考えた。平成26年度は当初の計画を変更し、凍結保存骨形成細胞シートの骨形成能評価および凍結保存骨形成細胞シートの注入移植による生体内における骨癒合を力学的に評価した。本研究では一度の培養操作で骨形成細胞シートを複数枚作製保存し、必要時に解凍し注入移植が可能であることが証明された。ラット大腿骨骨延長モデルへの骨形成細胞シートの繰り返しの注入移植が可能であることが示唆された。平成27年度の研究では、ラット大腿骨骨延長モデルに装着する装着手技は実行可能となったが、骨延長モデルの骨延長量が確立されず、骨形成細胞シートの骨延長部への注入回数および注入量の決定に至っていない。そのため次年度では、ラット大腿骨骨延長モデルでの緩徐延長により骨癒合が得られない骨延長量を決定する。さらに、骨形成細胞シートを骨延長部へ注入し、同様にレントゲンおよび組織学的に評価する。至適なシート注入回数、注入量を決定することにより、シート注入の骨延長モデルを確立し、骨形成細胞シートの注入移植後の骨形成能評価を行う予定である。整形外科、手の外科、再建外科
骨折治癒に最適な機械的刺激の決定-多関節マイクロロボットの動物実験への応用-

過度な力学的刺激が骨折治癒を促進することは広く知られている。しかし、刺激の種類によっては量的にわずかでも癒合を妨げる危険性もあることが臨床結果から予測されている。本研究では、多関節ロボットを用いた動物実験により、力学的刺激の骨折治癒に及ぼす影響を調べた。実験動物として家兎を選択し、力学的条件を均一にするために実験の全期間中全身固定した。骨折を作成する左の下肢を創外固定した。固定の後、左脛腓骨骨幹部に骨折を作成した。骨折作成の翌日から、多関節ロボットを用いてくり返しの力学的刺激を骨折部にあたえた。刺激として圧縮刺激、ねじり刺激、曲げ刺激の3種類を選択した。比較対照として、同条件のもと刺激をあたえない家兎を2羽飼育した。骨癒合度の測定は、in vivoでの骨折骨の剛性試験によった。剛性試験を骨折前に1回、骨折後3日に1回行なった。また、剛性試験と並行してX線撮影を行なった。さらに、骨採取後に軟X線撮影、病理組織学的検討を行った。圧縮刺激をあたえた骨折骨は、無刺激のものと同様の剛性変化を示し、骨折後20日ほどで癒合した。しかし、X線像、軟X線像において骨の無機成分の増加がみられた。それに対し、ねじり刺激、曲げ刺激をあたえた骨折部は癒合不全、もしくは偽関節状態を呈していた。無刺激のものに比べ剛性値の回復が遅れ、あるいは回復が見られなかった。X線像、軟X線像でも多量のか骨は認められたが、骨の連続性が立たれていた。更に、病理組織学的検討の結果、ねじり刺激と曲げ刺激をあたえた骨折部は、ムコ多糖成分に富み、軟骨化していることが分かった。圧縮刺激により、骨塩量が増加し、成熟した骨組織を得るが、ねじり刺激、曲げ刺激により癒合が遅延、停止することが分かった。多関節ロボットを用いた動物実験により,力の方向と骨癒合の阻害の関係を検討した.実験動物として家兎を選択し,力学的条件を均一にするために,実験の全期間にわたり,全身固定した.骨折を作用する左の下肢には,創外固定をした.固定の後,左脛腓骨骨幹部に骨折を作成した.骨折を作成した翌日から,多関節マイクロロボットを用いて,骨折部にくり返しの,圧縮刺激(最大圧縮力4.2N),ねじり刺激(最大ねじり角0.02rad),曲げ刺激(最大曲げ角0.02rad)を連日1時間あたえた.また,対照群として,刺激をあたえない家兎を2羽飼育した.骨癒合度の測定は,同様のロボットを用いたin vivoでの骨折骨の剛性試験によった.左脛腓骨に施した創外固定器の遠位側をロボットアームに固定し,静に骨折部の固定を解除した.その後,骨に微小なねじりをあたえ,ねじりモーメントとねじれ角の関係から剛性を算出した.この剛性試験を骨折前に1回,骨折後は3日に1回程度行った.また剛性試験と並行して, X線撮影を行った.無刺激のもの,および圧縮刺激をあたえたものは,骨折後10日ほどで剛性が増加し, 30日後は骨折前の値と等しくなった.X線像でも癒合を認めた.

ねじり刺激をあたえたものの剛性値は,骨折前に比べ,治癒の全期間を通じて0.1倍以下であった. X線像からも,多量の骨膜性仮骨はみられたが,癒合は認められなかった.骨採取後の軟X線写真,および組織写真から,偽関節状態であることが判った.曲げ刺激をあたえたものは, 15日あたりで剛性が上昇するが,その後,剛性値が下り,骨折前に比べ, 0.3倍以下をとった. X線像,組織像からも癒合はみとめられなかった.本条件のねじり刺激,曲げ刺激は,骨癒合を阻害すること,圧縮刺激は,癒合に影響をあたえないことが判った.適度な力学的刺激が骨折治癒を促進することは広く知られている。しかし、刺激の種類によっては量的にわずかでも癒合を妨げる危険性のあることが臨床結果から予測されている。本研究では多関節ロボットを用いた動物実験により、力学的刺激の骨折治癒におよぼす影響を調べた。実験動物として家兎を選択し力学的条件を均一にするために実験の全期間において全身固定した。骨折を作成する左の下肢を創外固定した。固定の後、左脛腓骨骨幹部に骨折を作成した。骨折作成の翌日から、多関節ロボットを用いてくり返しの力学的刺激を骨折部に与えた。与えた刺激は圧縮刺激、ねじり刺激、曲げ刺激の3種類とした。対照として、刺激だけを与えず他の条件を同一にした家兎を2羽飼育した。骨癒合度の測定は、同様のロボットを用いたin vivoでの骨折骨の剛性試験によった。剛性試験を骨折前に1回、骨折後3日に1回行なった。また、剛性試験と並行して、X線撮影を行なった。さらに、骨採取後に軟X線撮影、病理組織学的検討を行った。圧縮刺激をあたえた骨折骨は、無刺激の骨折骨と同様の剛性変化を示し、骨折後20日ほどで癒合した。しかしながらX線像、ならびに何X線像において骨の無機成分の増加がみられた。それに対し、ねじり刺激、曲げ刺激をあたえた骨折部は癒合不全、もしくは偽関節状態を呈した。無刺激のものに比べ剛性値の回復が遅れ、あるいは回復がみられなかった。X線像、軟X線像でも多量の仮骨は認められたが、骨の連続性が絶たれていた。さらに、病理組織学的検討の結果、ねじり刺激と曲げ刺激をあたえた骨折部はムコ多糖成分に富み、軟骨状態を呈していることが判かった。圧縮刺激により骨塩量が増加し、成熟した骨組織を得るが、ねじり刺激、曲げ刺激により癒合が遅延、停止することが判かった。
自家胆汁膵管内投与時の反射性腎臓交感神経反応

現在までの生理学的知見として、膵臓にはAδやC神経繊維末端が分布していることはよく検討されてきている。この様な膵臓由来の求心性情報は交感神経を通って脊髄の脊髄視床路を伝達する痛覚に関係することも指摘されている。この様な内臓でのポリモ-ダル受容器刺激によって反射性自律神経反応が誘発される可能性は多分に想像できることである。本研究においては、雑種成犬の膵管内に胆汁を注入した際に惹起される反射性腎臓交感神経活動を直接的に測定し、膵炎時に発生する神経性腎機能障害の機序を明確にするとともに求心性繊維が交感神経ならびに迷走神経系のいずれの求心路を介した反射弓が存在するかの検討を発痛物質であるブラヂキニンやカプサイシんの効果と比較することで検証した。本研究成績では膵管内に注入した胆汁は、求心性迷送神経や交感神経を介して反射性腎交感神経活動を亢進させる一方、ブラヂキニンやカプサイシンは求心性交感神経のみを介する事が判明した現在までの生理学的知見として、膵臓にはAδやC神経繊維末端が分布していることはよく検討されてきている。本研究成績では膵管内に注入した胆汁は、求心性迷送神経や交感神経を介して反射性腎交感神経活動を亢進させる一方、ブラヂキニンやカプサイシンは求心性交感神経のみを介する事が判明した麻酔下の雑種成犬において胆汁を膵管内に注入した際の体血圧と遠心性腎交感神経活動の変化を観察し、その反射性反応に対する求心性交感神経ならびに求心性迷走神経の関与について検討した。本年度の結果は1.生理食塩水を膵管内に注入した群では、注入後の体血圧、心拍数ならびに腎臓交感神経活動は有意な変化を示さなかった。2.胆汁を注入した神経温存群では、心拍数は有意に変化しなかった、たが、体温圧と腎臓交感神経活動は有意な増加を示した。3.腹腔動脈および上腸間膜動脈周囲の交感神経を切離した群、横隔膜下で両側迷走神経を切離した群、交感神経と両側迷走神経を切離した群においては、心拍数ならびに体血圧は注入前値に対して有意な変化はみられなかった。一方、腎臓交感神経活動は交感神経を切離した群と両側迷走神経を切離した群においては有意な増加を示したが、神経温存群に比べ有意に低いレベルであった。また、交感神経と両側迷走神経をともに切離した群では、注入前値に対して有意な変化は認められなかった。この反射の求心路には、膵管由来の求心性交感神経とともに求心性迷走神経が加算的に関与していることが示唆された。本実験成績は、急性膵炎時の心血管反応ならびに腎機能障害の病態解明に寄与するものである。以上より、次年度においては、電気生理学的に求心性経路の確認をする必要がある。この様な膵臓由来の来心性情報は交感神経を通って脊髄の脊髄視床路を伝達する痛覚に関係することも指摘されている。本研究においては、雑種成犬の膵管内に胆汁を注入した際に惹起される反射性腎臓交感神経活動を直接的に測定し、膵炎時に発生する神経性膵機能障害の機序を明確にするとともに求心性繊維が交感神経ならびに迷走神経系のいずれの求心路を介した反射弓が存在するかの検討を発痛物質であるブラヂキニンやカプサイシンの効果と比較することで検証した。本研究成績では膵管内に注入した胆汁は、求心性迷送神経や交感神経を介して反射性腎交感神経活動を亢進される一方、ブラヂキニンやカプサイシンは求心性交感神経のみを介する事が判明した