hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
リンパ移行性磁性流体と温熱誘導自殺遺伝子を用いたリンパ節転移制御の新しい試み

1.磁性流体のリンパ節への移行性の検討酸化鉄粒子をマウスの盲腸漿膜下に投与し、所属リンパ節への移行性を検討した。通常の酸化鉄粒子より分散性を高めた磁性粒子として、10nmの酸化鉄粒子にクエン酸やカルボキシル基を付加した新たな磁性粒子を開発した。in vitroでの、この磁性粒子の分散性は、従来の磁性粒子単独に比べて良好であった。これらの磁性粒子を用いて、同様のin vivo実験を行ったところ、盲腸への投与後30分で摘出したリンパ節組織では、リンパ節周囲のリンパ管や、輸入リンパ管、辺縁洞に磁性粒子が観察された。これらのことより、磁性粒子の分散性を高めることで、リンパ管への移行性が良好になることが明らかとなった。2.磁性流体を用いたリンパ節転移温熱療法のin vivo実験ヌードマウスの盲腸漿膜下にヒト大腸癌細胞を移植し、移植後4週目に再開腹し、形成された盲腸腫瘍の周囲に磁性流体を注入した。正常の盲腸に比べ、腫瘍には磁性流体が入りにくく、またリンパ節への移行も正常組織に比べ不良で、磁性流体による温熱治療実験は困難であった。3.温熱誘導自殺遺伝子発現ベクターの作製hsp70遺伝子のプロモーター領域とcytosine deaminase (CD ;ヒト細胞に毒性がない5-FCを5-FUに変換する酵素)遺伝子を組み込んだアデノウイルスベクター作製を試みたが、十分な発現効率を持つベクターを作製できなかった。4.以上より、現時点では、ある程度リンパ節へ移行性する磁性流体を作製することはできたが、磁性流体を利用したリンパ節転移の温熱治療を可能とするほど移行性の良い磁性流体が開発できず、今後の課題となった。1.磁性流体のリンパ節への移行性の検討10nmの酸化鉄粒子をマウスの盲腸漿膜下に投与し、所属リンパ節への移行性を検討した。投与後30分後に盲腸と所属リンパ節を摘出し、鉄量の定量およびホルマリン固定後に、光顕での観察をおこなった。投与後約30分では、ごく一部の磁性粒子がリンパ節に移行していたが、その量はごく微量であり、移行性がおもわしくなかった。その要因としては、分散性の悪さが考えられた。そこで、より分散性を高めた磁性粒子として、10nmの酸化鉄粒子にクエン酸を付加したものや、カルボキシル基を付加した新たな磁性粒子を開発した。これらの磁性粒子を用いて、同様のin vivo実験を行ったところ、盲腸への投与後10分以内に、所属リンパ節への移行が、肉眼的にも確認できた。また投与後30分で摘出したリンパ節組織では、リンパ節周囲のリンパ管や、輸入リンパ管、辺縁洞に磁性粒子が観察された。2.温熱誘導自殺遺伝子発現ベクターの作製hsp70遺伝子のプロモーター領域とcytosine deaminase (CD;ヒト細胞に毒性がない5-FCを5-FUに変換する酵素)遺伝子をアデノウイルスゲノムを含むコスミドカセットに挿入した。アデノウイルスAd5 dlX株をHela細胞に感染して調整した。
有効な経口投与型ワクチンを開発するための腸管粘膜免疫応答誘導機序の解明

経口投与された組換え型サルモネラに対する抗原特異的腸管粘膜免疫応答誘導にはパイエル板の組織構築が重要であり、パイエル板の中で抗原刺激が起こった場合のみ抗原特異的腸管免疫応答が誘導されることが示唆された。また、樹状細胞の遊走に関与しているケモカインレセプター7(CCR7)欠損マウスに組換え型サルモネラを経口免疫した結果、腸管IgA抗体応答は遅れるが誘導されることが示され、CCR7経路は関与しない可能性が示唆された。本研究は、有効な経口投与型ワクチンを開発するための腸管粘膜免疫応答誘導機序の解明を目的としている。経口投与された抗原の種類により腸管の抗原特異的分泌型IgA抗体応答誘導メカニズムが異なっており、経口投与されたサルモネラ抗原特異的分泌型IgA抗体応答誘導にはパイエル板の存在が必要である。そこでマウスに弱いガンマ線を照射することで、生体内のリンパ組織構造を一度破壊し、そこへ正常マウスから分離してきたパイエル板のリンパ球を移入し、パイエル板のみ再構築が起こった状態での組換え型サルモネラに対する免疫応答誘導について解析することでパイエル板のリンパ組織構造が重要なのか、あるいは、パイエル板に特異的に所属しているリンパ球サブセットが重要なのか検討を行った。その結果、パイエル板欠損マウスにサルモネラ抗原で予めプライミングしたマウスから分離したパイエル板のリンパ球を移入しても、経口投与されたサルモネラ抗原に対する抗原特異的腸管の粘膜IgA免疫応答は誘導されなかった。一方、ガンマ線照射後に正常マウスから分離してきたパイエル板細胞或いは脾臓細胞を移入した群では、脾臓細胞を移入したマウスでは腸管IgA粘膜免疫応答誘導は回復しなかったが、パイエル板細胞を移入したマウスでは、サルモネラ抗原に対する粘膜免疫応答が回復した。これらの結果より、経口投与されたサルモネラ抗原に対する腸管の粘膜免疫応答誘導にはパイエル板のドーム状のT細胞領域とB細胞領域等を兼ねそろえたリンパ組織構築が重要であるということが示唆された。本研究の目的は有効な経口投与型ワクチンを開発するための腸管の抗原特異的粘膜免疫応答誘導機序の解明である。経口投与された抗原の種類によって腸管の抗原特異的分泌型IgA抗体応答誘導メカニズムが異なっており、経口投与された組換え型サルモネラに対する抗原特異的分泌型IgA抗体応答誘導にはパイエル板の存在が必要不可欠である。さらに前年度までに、抗原特異的腸管粘膜免疫応答誘導にはパイエル板の立体構造が重要であるという結果を得ている。当該年度ではさらに、経口投与された組換え型サルモネラに対する抗原特異的腸管IgA免疫応答誘導と、パイエル板、腸間膜リンパ節、孤立リンパ小節を含んだ腸管関連リンパ組織に所属している各リンパ球サブセットの遊走との関連性について解析を加えた。二次リンパ組織からのリンパ球の移動を阻害するFTY-720をマウスに投与し組換え型サルモネラを経口免疫した結果、細胞内寄生性細菌であるサルモネラが、腸間膜リンパ節、脾臓等から、FTY-720非処理群と同等で検出された。一方、抗原特異的IgA産生細胞数はパイエル板で有意に増加したが、腸管膜リンパ節、腸管の粘膜固有層、脾臓で有意に減少した。また。抗原特異的腸管IgA抗体価も減少した。FTY-720投与下において、腸間膜リンパ節にサルモネラ抗原が到達しているにも関わらず、抗原特異的IgA^+B細胞はパイエル板でしか誘導されず、パイエル板で産生されたIgA^+B細胞の遊走が阻害されることで抗原特異的腸管IgA抗体応答が誘導されないこどが示された。以上の結果から、パイエル板の中でプライミングが起こった場合のみ抗原特異的腸管IgA粘膜免疫応答が誘導されることが示唆された。また、樹状細胞の遊走に関わっているケモカインレセプター7(CCR7)欠損マウスを用いて解析した結果、腸管IgA抗体応答は遅れるが誘導されることが示され、経口投与された組換え型サルモネラに対する抗原特異的腸管IgA抗体応答誘導にはCCR7経路は関与しない可能性が示唆された。
美術科教育と生涯美術社会との接続に関する社会実験研究

この社会実証研究には2つの目的がある。第1の目標は小規模・高品質の芸術の普及を促進するための条件を明確にすることであり,第2の目標は授業とワークショップを通した児童による成人への効果を明確にすることである。2年間で行なわれた複数の予備社会実験に基づいて,児童からの成人への芸術発信を行うための図画工作科授業およびワークショップを公立小学校において実践した(本社会実験)。そして児童および成人による発話や記述,作品分析の結果等を通して芸術発信の効果を検証した。既に実施されている各種調査や先行研究の考察により,「児童の感受の発信による芸術の社会化」を推進する必要があると判断された。これに基づき複数回の予備社会実験を行い,以下のような仮説を得ることができた。・図画工作科学習においては,筆に関する技法について指導を受ける際にオノマトペを活用することによって,感受の内容が児童に伝達されやすい。・情報発信の場としてのワークショップを開催する場合,対象者の居住地からの距離が隔たっている場合は参加が困難となるが,対象者の小学校区などの生活圏での開催では,一定の参加者数が見込まれる。・保護者の立場からは,ワークショップ参加者の募集が小学校の協力によって行われることによって参加しやすくなる。上記の仮説に基づき,公立小学校(3年生)において図画工作科授業実践を行い,それに関連づけられた親子で参加できるワークショップを開催した。その結果,アーティストを始点として感受の内容をオノマトペの活用によって伝達することの効果,対象者の近隣地域でワークショップを開催することの効果,小学校の協力による広報の効果等を実証することができた。また,`アーティストから子ども'そして`子どもから保護者'という感受の内容が伝達される様子を子どもの記述,保護者のアンケート等によって確認することができた。小規模ながら,芸術発信の質を担保できた意義は大きい。本研究では社会実験を通して,`子どもが芸術に関する情報を再発信する'`成人の美術に対する関心の有無に関係なく美術を楽しんでもらう'という点へのプロセスと効果を明らかにするという初期的な目標までは到達できた。今後もアーティストや学校と連携して,量的な供給よりも質的な保証を念頭において「児童の感受の発信による芸術の社会化」を目指した取組を継続する必要がある。当初提出した応募ファイルに記載された通りの進捗で研究活動を進めることができた(研究計画・全5分節のうち,13.1を完了)。具体的には,現代日本における社会での芸術の位置づけについての文献研究を行った。先行研究からは,高等学校における公開講座等を通して社会に向けた芸術発信が既に試行されていることを確認した。ただし,"芸術に関心が高くない層"への発信方法としては,さらに検討の余地があることも示唆された。美術科教育から社会への接続を検証するための調査(社会実験)としては,京都府内A小学校と京都府内B小学校,および京都府内C寺院の協力を得ながら展開することができた。上記,A・B小学校における図画工作科で水墨画を扱った授業実践を行ない,その後にC寺院での「水墨画ワークショップ」を開催した。A・B小学校に参加を呼びかけたところ,C寺院を校区に含むB小学校のみで参加希望があり,A小学校からは参加希望がなかった。ワークショップ終了後,保護者へのインタビューを行ったところ,児童の感受にふれることや共に表現活動を行うことによって,芸術体験への志向が高くなる傾向が認められた。また,小学校教育との関連がある芸術発信であることや小学校区内という近距離・生活圏内での開催が有効であることも示唆された。また,A・B小学校における水墨画を扱った授業実践においては,オノマトペを活用した身体感覚(筆使い,水の感覚等)の指導を行った。指導風景のビデオ採録を行い,画像・発話分析を行ったところ,オノマトペによる感受伝達の可能性を確認することができた。本研究で明らかにしたいことは以下の2点である。1)児童の「学ぶ姿」を発信すること通した「美術の社会化」の効果を検証すること:児童作品ではなく,児童の美術との出会いや関わりを中心とした情報発信を行う社会実験を行うことによって,市民が美術に対してどのような態度を示すのかを明らかにする。2)美術科教育と社会との接続によって創出される新たな意義を明らかにすること:複数回の社会実験における児童・参観者の反応を分析し,美術科教育と市民の生涯美術学習が接続されることによって生まれる美術科教育の新たな社会的意義を明らかにする。現在までに,上記2点を並行して研究活動を展開した。上記2点を明らかにする上での達成度はいずれも50%である。当初提出した応募ファイルに記載された通りに研究活動を進める予定である(研究計画・全5分節のうち,3.25を計画)。また,当初予定したA・B小学校に加え,新たに京都府内C小学校にも研究協力を依頼し,美術科教育と成人の日常との接点を検証する社会実験を行う予定である。

社会実験と並行して,これまでに得られたデータをまとめ,学術論文の執筆および学会等での口頭発表を行う予定である。・図画工作科授業実践およびワークショップに必要となる消耗品費・補完的に必要となる書籍費・研究成果作成のための文具費・研究成果発表のための旅費・その他
レアメタルフリー透明導電性薄膜用粉体材料の創製と新規機能性集約

ITOには、希少金属のInが利用されており、今後予想される継続的な需要の急拡大に対応する安定的供給が縣念されている。金属薄膜は透明性が低いことが課題である。そのため、ITO等のスパッタ薄膜化法に置き換わる薄膜合成プロセスの開発及び希少元素Inを使わない安価な導電性物質群の開発が急務とされている。本研究は、90-200C程度の溶液プロセスを用い、混合原子価状態タングステン化合物の合成に成功すると共に、溶液プロセスにより、直接ガラス基板上に導電性酸化亜鉛薄膜を成長させ、c-軸方向に配列成長をさせることによって、透明性と導電性を共に向上させることに成功した。200C程度の溶液プロセスを用い、ナノ粒子及びワイヤ状等の形態を有するタングステンブロンズの合成に成功した。合成したタングステンブロンズは混合原子価状態タングステン化合物であることが確認でき、優れた赤外線吸収特性を有すると共に、自由電子に由来する導電性も確認できた。混合原子価状態タングステン系ナノ粒子の物理化学特性は粒子組成と粒子サイズに強く依存することが分かった。粉体組成の最適化を行うことによって、自由電子密度の制御が可能であり、優れた圧粉抵抗特性を実現し、導電性物質として利用できることが明らかにした。尚、2.45GHzマイクロ波処理を加えることによる物質の迅速合成と微粒子化についても検証した。水を溶媒とする通常の水熱法で合成したタングステンブロンズは水溶媒の大きな誘電率に起因し、粒子形態に秩序の乱れが出やすく、不均一な形態を有し、一次粒子サイズが>150nmの比較的大きな凝集粒子になりやすく、光の散乱が激しく、光化学特性向上の余地が残されている。これに対し、我々は、エタノール-酢酸混合溶媒のエステル化反応により粒子成長に大きく影響を与える水分子をゆっくり放出できる新規ソルボサーマルプロセスを開発し、均一な20nm以下のロッド状CsxWO3ナノ粒子の合成に成功し、優れた可視光透明性と780-2700nmの広範囲な赤外領域に渡る優れた光遮蔽特性を示すと共に、試料の圧粉抵抗は3.58Ω・cmに達した。更に、アルカリ金属を含まない混合原子価状態酸化タングステンW18O19もタングステンブロンズと同様の優れた赤光遮蔽特性を示すことが確認された。尚、窒素・水素・アンモニアガス等のガス雰囲気処理を行うことによって、材料の自由電子密度や結晶欠陥、粉体導電性は制御可能であることを見出し、ITOの代替物質として、タングステンブロンズは有効な候補の一つであることが確認された。透明導電膜は、高い可視光透明性と電導性を有すると同時に、熱線吸収材料としての応用もでき、Low-Eと呼ばれている熱効率の良い窓ガラス、熱線反射ガラス、電磁気シールドガラス等として応用でき、これまで、ITO膜が主に用いられている。そのため、ITOのスパッタ薄膜化法に置き換わるプロセスの開発及び希少元素Inを使わない安価な導電性物質群の開発が急務とされている。本研究は、200C程度の溶液プロセスを用い、混合原子価状態タングステン化合物の合成に成功し、優れた赤外線吸収特性を示すと共に、自由電子に由来する導電性も確認できた。エタノール-酢酸混合溶媒のエステル化反応により粒子成長に大きく影響を与える水分子をゆっくり放出できる新規ソルボサーマルプロセスを開発し、20nm以下の均一なロッド状CsxWO3ナノ粒子の合成に成功し、プロセスの汎用性を確認した。尚、タングステンベースナノ粒子の形態制御及びグラフィンとの複合化を行い、優れた導電性を付与することに成功した。また、混合原子価状態タングステン系化合物は、優れた赤外線吸収効果を有し、バイオ治療材料としての新規応用ができることを実証した。様々なガス雰囲気処理を行うことによって、材料の自由電子密度や結晶欠陥、粉体導電性は制御可能であることを見出し、ITOの代替物質として、タングステンブロンズは有効な候補の一つであることが確認された。透明導電膜は、高い可視光透明性と電導性を有すると同時に、熱線吸収材料としての応用もでき、Low-Eと呼ばれている熱効率の良い窓ガラス、熱線反射ガラス、電磁気シールドガラス等として応用でき、これまで、スズドープ酸化インジウム(ITO)や金属薄膜が主に用いられている。環境に優しい溶液プロセスによって、インジウムフリーな酸化亜鉛薄膜の調製に関して、酸化亜鉛種結晶を含む溶液を基板上に塗布し、95Cの溶液中に於いて、(002)面に配向した均一な薄膜の合成に成功した。

前駆体による影響を検討すると共に、合成した薄膜は可視光領域の高い透過率と優れた紫外線遮蔽効果を実現した。更に配向性や緻密性を向上させるため、ゾルゲル法による二段階製膜を行い、薄膜構造の緻密化及び移動度の増加を実現し、Gaイオンドープに伴いキャリア濃度が増加するなどにより、透明性を維持しながら、導電性等の物理化学特性の顕著な向上に成功した。更に、遷移金属ドープ及び処理雰囲気制御による導電性向上を検証し、溶液プロセスによる透明導電性薄膜の合成プロセスの有効性を提案した。ITOには、希少金属のInが利用されており、今後予想される継続的な需要の急拡大に対応する安定的供給が縣念されている。金属薄膜は透明性が低いことが課題である。そのため、ITO等のスパッタ薄膜化法に置き換わる薄膜合成プロセスの開発及び希少元素Inを使わない安価な導電性物質群の開発が急務とされている。本研究は、90-200C程度の溶液プロセスを用い、混合原子価状態タングステン化合物の合成に成功すると共に、溶液プロセスにより、直接ガラス基板上に導電性酸化亜鉛薄膜を成長させ、c-軸方向に配列成長をさせることによって、透明性と導電性を共に向上させることに成功した。溶液プロセスで合成したタングステンブロンズはタングステンが5+と6+からなる混合原子価状態であることが確認でき、処理雰囲気と反応条件制御によって、自由電子密度の制御が可能であり、ITOの圧粉抵抗と同程度の優れた導電性を実現した。アルカリ金属を多く取り入れたrGO/M0.57WO3(M=K,Na)では、自由電子密度が増え、更なる導電性の向上が実現でき、電気抵抗は0.45 -0.51Ω•cmに低減できた。液相法によるグラフィンは層間欠陥及び官能基の存在及び不連続性により、導電性の低下が起こるが、ロッド状導電性タングステンブロンズを複合・並列させることによって、電気抵抗の減少をもたらし、両者の総合作用によって複合体の導電性の向上に成功した。尚、タングステンブロンズは優れた赤外線遮蔽特性を有するが、主に吸収によって赤外線遮蔽特性をもたらすことを見出した。均一なロッド状CsxWO3ナノ粒子は、優れた可視光透明性と、<300nmの紫外領域及び780-2700nmの広範囲な赤外領域に渡る優れた光吸収特性を示している。ナノロッド粒子を肺癌細胞に取込ませ、培養液に分散し(0.5mg/mL)、980nm赤外レーザー(0.07Wcm-2)照射による温度上昇を実現し、ナノロッドを含まない培養液に比べ、ナノロッドを摂取した細胞を分散した培養液では、明らかな温度上昇効果が確認でき、照射時間を調節することによって、癌細胞を死滅させる温度範囲(>42oC)に到達できることが明らかになった。混合原子価状態タングステン系化合物は、優れた赤外線吸収効果を有し、バイオ治療材料としての新規応用が期待できることを明らかにした。以上の通り、本研究は交付申請書に記載した「研究の目的」をほぼ達成し、おおむね予定通り研究が進行している。尚、国内外学会及び学術論文を通して、関連研究成果を積極的に公表している。27年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料化学1.溶液プロセスによる酸化亜鉛系導電性物質の創製:環境に優しい溶液プロセスを用い、直接ガラス基板上に酸化亜鉛薄膜を成長させ、c-軸方向に配列成長をさせることによって、透明性の向上を目指す。更に、遷移金属ドープ及び処理雰囲気制御による導電性向上を検証する。
都市が形成する気象を考慮した都市型集中豪雨の予測に関する研究

大阪府の夏期高温日の午後に発生する強雨と熱的局地循環との関係について調べた。解析対象は大阪府内の7つのアメダス観測点で、解析期間は2005年7月18日(近畿地方の梅雨明け)から8月31日までの45日間である。日最高気温が30°C以上に達し、大規模な大気擾乱の通過に関連せずに日最大1時間雨量5mm以上の降雨が観測された事例は8日間あった。これらのうち、主に大阪平野に強雨がもたらされた3事例について、アメダス及び大阪府地域大気汚染常時監視測定データを用いて、地上の気温場と風系を詳しく解析した。いずれの事例も8時から10時にかけて大阪府南部沿岸地域で海風の進入が見られた。海風は時間と共に大阪平野の内部へと東進し、12時から14時には海風前線の進行方向前方の大阪平野北東部に高温域(最高気温38°C)が形成された。同時に、大阪平野上に形成された高温域に向かって京都府南部から北東寄りの風が吹いていた。この風と大阪湾から進入する海風とが衝突し、大阪平野上に大きな気流の収束が形成された。この収束域で雲頂高度が対流圏界面に達する発達した積乱雲が発生し、強雨がもたらされた。京都府南部から大阪平野上の高温域に向かって吹く北東寄りの風は、これら二つの地域の温度差によって生じた局地風であると考えられた。この風と海風循環によって夏期高温日の午後に大阪平野上に強雨がもたらされる。大阪平野上の高温域の形成には都市のヒートアイランド現象の影響が考えられた。大阪市周辺の都市型集中豪雨の予測には、大阪平野上の気温場と風系の詳細な把握と精確な予測が必要である。2004年に気象庁アメダス観測点の大阪において観測された1時間雨量20mm以上の強雨は8事例あった。これらの強雨をもたらした大気擾乱は、寒冷前線が3事例、台風が3事例、秋雨前線が2事例であった。大阪における強雨の特徴は、対流圏下層の暖かく湿った空気が太平洋から紀伊水道を抜け大阪湾に入り、豊富な水蒸気がメソスケール降水システムに供給され、降雨が強化されることにある。寒冷前線の事例を解析した結果、寒冷前線が大阪湾上に達したとき降雨が強化され、大阪に強雨がもたらされた。大阪における豪雨発生予測に対して、大阪湾上における寒冷前線による降雨の強化は重要な現象の一つである。2004年に大阪で1時間雨量が最も多かった事例は2004年10月20日の台風0423号である。最大1時間雨量は40mm、日雨量は155mmに達し、大阪府では床上浸水16戸、床下浸水156戸などの被害が発生した。気象庁レーダーによって観測されたレーダーエコーの水平分布を解析した結果、停滞性のレーダーエコーが大阪上空で観測された。このレーダーエコーはアメダスの地上風によって観測されたメソ前線上に存在していた。大阪を台風が通過する頻度は低いが、メソ前線の形成という大阪固有の豪雨形成過程を豪雨の予測に組み入れることが重要である。加えて、大阪教育大学柏原キャンパスで行った光学式雨量計の観測では、台風の降雨の微細構造が明らかになった。台風の外側レインシールドから内側レインシールドにおいて、約5分周期で降雨強度1020mm h^<-1>の強雨が約4時間に渡って繰り返し現れた。台風による大雨の発生には、台風の中心付近の激しい降雨だけでなくその周辺おいて長時間持続するやや強い降雨も重要であることがわかった。兵庫県豊岡市周辺や京都府舞鶴市周辺で発生した豪雨災害は台風の外側レインシールドの降雨によってもたらされている。
音響エネルギー

音響エネルギーに関してテーマを以下の3つに絞り、総合的研究を行った。1.高品位音響エネルギーの発生に関する研究音響エネルギーの利用を考える上で必要となる音響エネルギーの高品位なものについて、企画調査を行った。2.音響エネルギーの計測・制御に関する研究音響エネルギー利用に必要となるエネルギーの計測・制御について計測デバイスなどの企画調査を行った。3.音響エネルギーの利用に関する研究以上の研究結果を下にその利用についての企画調査を、音響浮上、搬送、伝熱促進などについて行った。本研究グループに参加している研究者の専門は、機械系、物理系、電気系と多岐にわたり、また大学関係、企業関係から成っている。そのため研究推進のための打ち合わせ会議を2回開催し、長時間に及ぶ討論を重ねて、各テーマについての具体的取り組み方と検討項目を明らかにした。これらの貴重な結果を将来の研究に結びつけるために重点領域研究の研究領域に発展させることを決議し、資料を整えて申請を行った。
ウリ科植物プロテア-ゼインヒビタ-のアミノ酸変異と分子進化

ウリ科植物種子に含まれるセリンプロテア-ゼインヒビタ-の構成アミノ酸残基数はわずか28前後でしかない。それ故,従来行われてきたようなアミノ酸の変異数に基づいて進化系統樹を作成する必要がなく,直接アミノ酸の変異を追跡することによってより正確な系統樹を描くことが可能であると考えられる。そのため、種々のウリ科植物種子からインヒビタ-を抽出して精製・単離し,そのアミノ酸配列を決定した。まず,ウリ科植物種子中に含まれるインヒビタ-量を検索し,ニガウリ,ユウガオ,ヒョウタン,シロウリからインヒビタ-を精製することとした。つぎに,一般的な精製法を検討した。その結果,アセトン沈澱,イオン交換クロマトグラフィ,逆相クロマトグラフィによる精製法を確立し,比較的簡便に精製できることを明らかにした。以上の結果に基づき,ニガウリから4種,ユウガオから2種,ヒョウタンから3種,シロウリから3種,計12種のインヒビタ-を得,さらにそれらのアミノ酸配列を下図の通りに決定した。系統樹の作成には不十分であるが,今後のデ-タ蓄積の端緒を開いたと考えられる。ニガウリユウガオヒョウタンシロウリウリ科植物種子に含まれるセリンプロテア-ゼインヒビタ-の構成アミノ酸残基数はわずか28前後でしかない。それ故、従来行われてきたようにアミノ酸の変異数に基づいて進化系統樹を作成する必要がなく、直接アミノ酸の変異を追跡することによってより正確な進化系統樹を描くことができる。今年度はインヒビタ-の精製法を確立するため、ニガウリ、カンピョウ、ヒョウタン、シラウリ、ヘチマおよびトウガン種子に含まれるインヒビタ-を探索した。その結果、ニガウリ種に最も大量にインヒビタ-が含まれていることが分ったので、大量精製法の確率を目的として、これを用いて大量精製を試みた。ニガウリ種子抽出液をアセトンで沈澱させ、65-90%アセトン沈殿画分を得た。この画分をさらにゲルろ過してインヒビタ-画分を集めた。次に弱塩基性イオン交換樹脂(40μPEI、Bakerbond)を用いてクロマトグラフィを行い、3つの画分に分けた。さらに逆相HPLC(5C_4-300および5C_<18>-P、Cosmocil)で精製し、4種類のインヒビタ-を得た。この精製法を他のウリ科植物に適応したところ、ウリ科植物のインヒビタ-の精製法として有効であることが分かった。ニガウリ種子から得られた4種類のインヒビタ-のアミノ酸配列分析を行い、それらの全1次構造を決定した。これらの中に既知の1次構造と同じ構造を持つものはなかった。これらのアミノ酸配列を以下に示す。それ故、従来行われてきたようにアミノ酸の変異数に基づいた進化系統樹を作成する必要がなく,直接アミノ酸の変異を追跡することによってより正確な進化系統樹を描くことができると考えられる。このような観点から、スカッシュ型インヒビタ-(ウリ科植物種子セリンプロテア-ゼインヒビタ-)の精製とそのアミノ酸配列の決定を行った。今年度はカンピョウ種子に含まれるセリンプロテア-ゼインヒビタ-を精製し,そのアミノ酸配列を決定した。精製はカンピョウ種子抽出液の6590%アセトン沈殿、ゲルろ過,逆相クロマトグラフィにより行い,LLDTIーIおよびIIの2種のトリプシンインヒビタ-を得た。これらのインヒビタ-のアミノ酸配列は下記の通りである。昨年度の研究においてアミノ酸配列を決定したニガウリ種子のセリンプロテア-ゼインヒビタ-とは610個所のアミノ酸の変異が認められた。

そのため,種々のウリ科植物種子からインヒビタ-を描出して精製・単離し,そのアミノ酸配列を決定した。まず,ウリ科植物種子中に含まれるインヒビタ-量を検索し,ニガウリ,ユウガオ,ヒョウタン,シロウリからインヒビタ-を精製することとした。つぎに,一般的な精製法を検討した。その結果,アセトン沈澱イオン交換クロマトグラフィ,逆相クロマトグラフィによる精製法を確立し,比較的簡便に精製できることを明らかにした。以上の結果に基づき,ニガウリから4種,ユウガオから2種,ヒョウタンから3種,シロウリから3種,計12種のインヒビタ-を得,さらにそれらのアミノ酸配列を下図の通りに決定した。系統樹の作成には不充分であるが,今後のデ-タ蓄積の端緒を開いたと考えられる。
一軸配向したガラス状高分子マトリックス中における偏光誘起光反応ダイナミックス

本研究では、フォトクロミック反応の偏光に対する選択性を利用することにより、一軸配向したガラス状の高分子マトリックス中に分散させた低分子ドーパントの拡散律速反応動力学とその回転緩和を明らかにすることを目的とする。フォトクロミック分子と高分子マトリックスはそれぞれ9-hydroxymethyl-10-(naphthylmethoxymethyl) anthracene(HNMA)およびPoly(methyl methacrylate)(PMMA)を用いた。HNMAを溶媒キャスト法により、PMMAに10^<-3>Mの濃度で分散させた。また、延伸は、シリコンオイル中でPMMAのガラス転移温度(Tg)以上で一定の速度で3および5倍を行った。また、延伸後、室温に急冷し、試料の量末端を固定したまま、測定するまでに一晩放置した。線偏光は、試料の延伸方向と平行(平行照射)および垂直(垂直照射)に入射し、HNMAのアントラセンを選択的に励起し、HNMAの二量化反応を誘起した。得られたは次の通りである。1)PMMAのガラス領域では、垂直照射と比べて平行照射の方が高い選択効率をもたらした。また、吸収二色性の測定より得られた選択効率η(t)の照射時間依存性は指数関数であり、光学異方性の形成速度は垂直照射と比べて平行照射の方が大きい。2)一方、偏光照射時間と共に選択効率η(t)は増加するが、ある一定の照射時間が経つと一定値η_<max>に達する。両方の照射法(垂直および平行)で得られたη_<max>の比が陽電子消滅の角度相関法(ACAR)で得られた同様の配向したPMMマトリックスの自由体積異方性の比に近いことがわかった。3)上記した配向系で得られた選択効率η(t)と反応速度および配向緩和との相関を明らかにするため、回転拡散律速反応のモデルを提唱し、その解析解を求めた。結果として、選択効率が照射時間と共に指数関数的に増加し、その時定数、すなわち、光学異方性の成長速度は配向緩和時間、二量化反応速度との関係が明らかになった。これらの理論的予測は実験結果と定性的に一致することがわかった。
含リン縮合多環芳香族炭化水素分子の複雑性と多様性の簡便構築

π電子系化合物の「複雑性」と「多様性」を構築するための新合成戦略の確立を目指し以下を検討した。1)π共役系を持つ母核構築について:パラジウム触媒を用いる炭素ーリン結合切断反応を駆使した多環系の6員環環状π共役リン化合物の合成に成功した。2)側鎖置換基の導入について:シロールやフェロセン、ナフタレンといった種々のπ共役骨格の存在下、それらを損なうことなく、メトキシ基を直接、触媒的に変換可能であることがわかった。特に、アルキニル基の導入によるπ共役系の拡張を達成した。さらにジベンゾクリセン骨格の自在合成も可能となった。本研究では、π電子系化合物の「複雑さ」と「多様性」を構築するための新合成戦略の確立を目指した。π共役系化合物の構造構築は、1)π共役系を持つ母核構築と、2)側鎖置換基導入の2つの変換過程からなる。それぞれの過程について、われわれのグループで開発した触媒反応を駆使した構造構築を検討した。1)π共役系を持つ母核構築についてビフェニル骨格をリンで連結した5員環縮環型のホスホールの触媒的合成法は多く報告例があるのに対して、ビフェニルエーテル、ビフェニルアミンなどをリンで連結した6員環縮環型の環状リン化合物の合成は開発が遅れている。本研究では、パラジウム触媒を用いる炭素ーリン結合切断反応を駆使した多環系の6員環環状π共役リン化合物の合成に成功した。2)側鎖置換基の導入について従来の側鎖置換基導入は、ハロゲン基などの反応性置換基の変換に依存していたために、それらの置換基が母核構築反応により損なわれるという問題点があった。従って、置換基導入を母核構築以前に済ませておく必要があり、迅速な多様性構築を妨げていた。本研究では、母核構築反応により損なわれないメトキシ基の触媒的変換の利用を検討した。その結果、シロールやフェロセン、ナフタレンと言った種々のπ共役系骨格の存在下、それらを損なうことなくメトキシ基を直接触媒的に変換可能であることがわかった。さらに、ジベンゾクリセン骨格の自在合成も可能となった。有機合成化学
わが国における生態調和型畑作農業システムの確立条件に関する研究

生態調和型農業生産システムを確立することを目的として,1.5haの畑圃場に〔耕起の有無〕,〔化学肥料または堆厩肥の施用〕および〔農薬散布の有無〕の3処理を組み合わせた試験区を設定し,生産技術体系のあり方を,作物の生育と収量,土壌の理化学性,土壌肥沃度,作物病害虫などの角度から検討した(継続中).耕起処理は,確かに耕耘部位を膨軟にしたが,作物の生育・収量の点では不耕起区と大差なかった.不耕起は省力的ではあるものの,明らかに地表に作物残渣が多く残り,播種の精度が低下した.化学肥料または堆厩肥の施用は作物の生育・収量に明らかに影響した.その様相は作物の種類によって異なり,イネ科作物では化学肥料と堆厩肥の併用区で生育・収量が良好であったが,ダイズでは堆厩肥単用区で収量が最大になった.初期生育確保のための即効性と生育後期のための緩効性を保証することが要点であることが明らかになった.雑草繁茂量は化学肥料区で多くなること,および化学肥料区よりも堆厩肥区で窒素の溶脱量が多くなることは注目に値する.また,堆厩肥区の土壌微生物バイオマス窒素は明らかに多くなっていた.農薬として殺虫剤と除草剤を使用したが,これらの効果は化学肥料区と堆厩肥区で異なった.化学肥料区では雑草の生育も促進されるため,除草剤施用による雑草害防止効果はとくに顕著であった.以上のように,生産技術体系として各処理の組み合わせを検討した結果,不耕起(減耕耘)-堆厩肥-無農薬(減農薬)の組み合わせでも作物の収量には大きな影響はないと考えられた.しかし,播種精度や除草作業などの点が解決されなければ,こうした技術体系の実用化は現実的に難しいと結論された.今後,これらの点に関しても研究を進める予定である.生態調和型農業生産システムを確立することを目的として,1.5haの畑圃場に〔耕起の有無〕,〔化学肥料または堆厩肥の施用〕および〔農薬散布の有無〕の3処理を組み合わせた試験区を設定し,生産技術体系のあり方を,作物の生育と収量,土壌の理化学性,土壌肥沃度,作物病害虫などの角度から検討した(継続中).耕起処理は,確かに耕耘部位を膨軟にしたが,作物の生育・収量の点では不耕起区と大差なかった.不耕起は省力的ではあるものの,明らかに地表に作物残渣が多く残り,播種の精度が低下した.化学肥料または堆厩肥の施用は作物の生育・収量に明らかに影響した.その様相は作物の種類によって異なり,イネ科作物では化学肥料と堆厩肥の併用区で生育・収量が良好であったが,ダイズでは堆厩肥単用区で収量が最大になった.初期生育確保のための即効性と生育後期のための緩効性を保証することが要点であることが明らかになった.雑草繁茂量は化学肥料区で多くなること,および化学肥料区よりも堆厩肥区で窒素の溶脱量が多くなることは注目に値する.また,堆厩肥区の土壌微生物バイオマス窒素は明らかに多くなっていた.農薬として殺虫剤と除草剤を使用したが,これらの効果は化学肥料区と堆厩肥区で異なった.化学肥料区では雑草の生育も促進されるため,除草剤施用による雑草害防止効果はとくに顕著であった.以上のように,生産技術体系として各処理の組み合わせを検討した結果,不耕起(減耕耘)-堆厩肥-無農薬(減農薬)の組み合わせでも作物の収量には大きな影響はないと考えられた.しかし,播種精度や除草作業などの点が解決されなければ,こうした技術体系の実用化は現実的に難しいと結論された.今後,これらの点に関しても研究を進める予定である.耕起の有無,施肥の違い(化学肥料または堆肥)および農薬散布の有無の3処理を組み合わせた栽培試験圃場(1.5ha)において,夏作としてダイズを作付け,以下の結果を得た.ダイズの収量は明らかに耕起区で高く不耕起区で低かった(とくに不耕起・無農薬区).この主な原因は雑草の繁茂であり,除草剤を使用せずに不耕起栽培を行うためには,新たな雑草抑制対策が必要である.その方法として作物残渣や被覆作物による土壌被覆が考えられた.クローバーに代わる被覆作物を開発する目的で,別の圃場において,ウ-リ-ポッドベッチ(カラスノエンドウの近縁種)の被覆能力と主作物との競合性について調査した.その結果,本種は十分な土壌被覆により効果的に雑草の生育を抑制するが,伸育性であるため主作物と光競合を生ずることがわかった.しかし,本種を枯死させ,残渣として土壌被覆に利用することはきわめて有効であると考えられた.各処理と土壌の化学性との関係を調べた結果,施肥処理の影響が明らかに認められた.すなわち,土壌溶液中の腸および陰イオン濃度は,いずれの深さにおいても,化学肥料区に比べ堆肥施用区で有意に高く,この傾向はダイズ収穫後まで継続した.これは堆肥からのイオン供給が継続的であることを示している.

環境問題との関連で,栽培管理法(処理)が亜酸化窒素(N_2O)放出量に及ぼす影響を調べた結果,3元配置分散分析ではいずれの処理区間でも有意差は認められなかったものの,耕起区では地温が高くなり,不耕起区では土壌水分が高くなることから,N_2O放出に影響している可能性が推察された.1995年の夏は例年になく高温小雨の状態で推移した.したがって,上記試験結果の再現性に注意深く関心を払いつつ今後の研究を進める必要がある.耕起の有無,施肥の違い(化学肥料または堆肥)および農薬散布の有無の3処理を組み合わせた栽培試験圃場(1.5ha)において,冬作にエンバク,夏作に昨年同様ダイズを作付け,以下の結果を得た.エンバクの収量は(耕起)・(化学肥料・堆肥併用)・(農薬散布)の組み合わせ区で最高の11.3ton/haに達した.また,耕起区の収量は不耕起区よりも有意に高く,化肥区よりも堆肥区の方が収量が高くなる傾向が認められた.ダイズの収量においては耕起と不耕起の違いの影響は明らかではなかったが,化肥区と堆肥区とではエンバクと同様に堆肥区の方が有意に高かった.このことから,堆肥区では4年間の堆肥連用により可給態養分の蓄積が進みつつあると推察される.耕起の有無は雑草の種類に大きく影響し,耕起区ではヒユ科雑草が,不耕起区ではイネ科雑草が優占種となった.雑草発生量は不耕起区の方が明らかに多く,新たな雑草抑制対策が必要である.土壌の化学性にも差が生じていることが判明した.土壌pH(H_2O)は,堆肥区の平均が6.4(エンバク跡)および6.7(ダイズ跡)であったのに対し,化学肥料区の平均はそれぞれ6.1および6.2であった.また,全窒素,有機炭素などが不耕起・堆肥区で多くなり,とくに,耐水性団粒の安定性に関係が深いとされる熱水抽出性炭素の含有率が不耕起区で有意に高くなった.このことは物理性改善の意味で注目に値する.1996年4月に8基の簡易型ライシメータを8区画に設置した.本年度は,まだライシメータ上部の土層が安定していないので,試験区間に養分溶脱量の差は認められていないが,今後,次第に栽培管理体系と溶脱(地下水汚染)との関係が明らかになってくるものと期待される.現在,土壌残存養分の溶脱との関連で,土壌バイオマスによる養分保持能を検討中である.生態調和型農業生産システムを確立することを目的として,1.5haの畑圃場に〔耕起の有無〕,〔化学肥料または堆厩肥の施用〕および〔農薬散布の有無〕の3処理を組み合わせた試験区を設定し,生産技術体系のあり方を,作物の生育と収量,土壌の理化学性,土壌肥沃度,作物病害虫などの角度から検討した(継続中).耕起処理は,確かに耕転部位を膨軟にしたが,作物の生育・収量の点では不耕起区と大差なかった。不耕起は省力的ではあるものの,明らかに地表に作物残渣が多く残り,播種の精度が低下した.化学肥料または堆厩肥の施用は作物の生育・収量に明らかに影響した。その様相は作物の種類によって異なり,イネ科作物では化学肥料と堆厩肥の併用区で生育・収量が良好であったが,ダイズでは堆厩肥単用区で収量が最大になった.初期生育確保のための速効性と生育後期のための緩効性を保証することが要点であることが明らかになった.雑草繁茂量は化学肥料区で多くなること,および化学肥料区よりも堆厩肥区で窒素の溶脱量が多くなることは注目に値する。また,堆厩肥区の土壌微生物バイオマス窒素は明らかに多くなっていた.農薬として殺虫剤と除草剤を使用したが,これらの効果は化学肥料区と堆厩肥区で異なった。化学肥料区では雑草の生育も促進されるため,除草剤施用による雑草害防止効果はとくに顕著であった.以上のように,生産技術体系として各処理の組み合わせを検討した結果,不耕起(減耕転)-堆厩肥-無農薬(減農薬)の組み合わせでも作物の収量には大きな影響はないと考えられた.しかし,播種精度や除草作業などの点が解決されなければ,こうした技術体系の実用化は現実的に難しいと結論された.今後,これらの点に関しても研究を進める予定である.
多様な色素体分化に関連する遺伝子の機能予測をめざしたモルフォローム解析

私は、多様に分化する色素体の分化メカニズムを解明することを目的に、透過型電子顕微鏡を用いて網羅的に色素体を観察し、種々の組織や器官における「色素体分化地図」を作成することを提案した。シロイヌナズナ野生型と突然変異体の葉、及びトマトやトウガラシ品種の果実を用いて、色素体構造に関する情報を網羅的に蓄積した。これは将来的に、遺伝子機能の予測や色素体構造と内包成分との関係を示すための有用な情報となる。植物の豊かな細胞分化を支えるのに、多大な貢献をしているのが「色素体」の存在である。そこで、モデル植物を用いて、生活環全体を通じて多くの組織・細胞群で種々に分化した色素体の形態を電子顕微鏡学的に網羅的に解析し、「色素体分化地図」を作成することを目的とした。将来的には、変異体と野生型の色素体形態とを詳細に比較することにより、葉緑体以外の色素体形成に貢献する遺伝子機能の予測と情報を蓄積すると共に、モルフォローム解析の有用性を示すことができる。平成20年度は、以下に示す(1)(3)の3つのステージにおいて、大まかな色素体分化地図を完成させることができた。通常の化学固定と並行して、加圧凍結固定や過マンガン酸カリ固定等の複数の固定法、並びに、固定濃度・時間・温度・樹脂包埋剤などの最適化を行い、詳細な透過電子顕微鏡観察を行った。(1)生殖細胞形成過程高等植物の生殖細胞は、胚珠・葯ともに大量の栄養細胞に幾重にも取り囲まれており、さらにほんのわずかな時間で刻々と色素体の分化形態が変化する点でも、細胞形態学的解析に最適な特異なステージであるといえる。平成20年度においては、この雄性配偶体に関わる色素体分化地図をほぼ完成させることができた。(2)胚発生から種子発芽過程種子内には、発芽後の根・胚軸・子葉・茎頂にあたる組織が存在しているが、これまで固定の難しさから種子中の色素体を組織別に詳細に観察した報告はない。私は種々の固定法を検討した結果、良好な電子顕微鏡像を得ることに成功した。未熟種子から発芽後数日の時期に至るまで、茎頂付近の詳細な色素体構造と分布を示すことができた。(3)果実成熟過程ナス科植物のモデル植物として最近注目されているトマト(マイクロトム)を用いて、果実成熟過程における葉緑体からクロモプラスト分化の観察を行った。モデル植物を用いて、生活環全体を通じて多くの組織・細胞群で種々に分化した色素体の形態を電子顕微鏡学的に網羅的に解明し、「色素体分化地図」を作成することを目的とした。将来的には変異体と野生型の色素体形態とを詳細に比較することにより、葉緑体以外の色素体形成に貢献する遺伝子機能の予測と状態を蓄積すると共に、モルフォローム解析の有用性を示すことができる。平成21年度は、前年度に行った野生型モデル植物の観察結果を元に、以下の(1)(3)に示すような、種々の突然変異体の解析を進めた。(1)不稔の表現型がみとめられた突然変異体の観察不稔形質を示す、hmg変異体、ipi1、ipi2二重変異体、cerl変異体、casl変異体、花粉エキシン形成に異常を示す変異体等を広く入手し、葯の電子顕微鏡観察を行った。その結果、hmg変異体、ipi1、ipi2において、葯タペータムのエライオプラスト(脂質を蓄積した色素体)における形態異常を確認することができた。(2)葉の色に異常がある突然変異体の観察原因遺伝子が特定されている数ラインの斑入り突然変異体の観察を進めた。その結果、子葉と本葉における葉緑体分化メカニズムは、かなりの点で異なることが明らかになった。また、種子胚及び発芽初期の色素体形態が、細胞ごとまた細胞内においても大きく異なることが示され、細胞分化指標の新しいモデルを提唱できる可能性を示した。(3)果実の色の異常がある突然変異体の観察ナス科植物のモデル植物としての最近注目されているトマト(マイクロトム)、及び多様な果実色を有するトウガラシを用いて、果実成熟過程における葉緑体からクロモプラスト分化の観察を行った。その結果、幾つかの新規構造体wp見出すと同時に、その構造体の由来成分(カロテノイド)を推測することができた。種々に分化した色素体の形態を電子顕微鏡学的に網羅的に解析し、「色素体分化地図」を作成した。野生型と突然変異体、あるいは種々の作物品種の間で色素体形態を比較することにより、網羅的な色素体構造に関する情報を蓄積した。将来的に、遺伝子機能の予測や色素体構造と内包成分との関係を示すことが可能である。平成22年度は、以下の1と2の解析を主に進めた。1.葉の色に異常があるシロイヌナズナ突然変異体の観察理化学研究所所有のシロイヌナズナ突然変異体(Chloroplast Function Database参照)を材料にした。

葉緑体タンパク質をコードすると予想された核遺伝子にタグが挿入されたラインのうち、アルビノ、ペールグリーン、斑入り等の葉の色の変化が記載されていたおよそ30ラインについての子葉の網羅的観察を行った。同時にサンプルのクロロフィル測定も行い、クロロフィル量比とチラコイド膜形成の相関関係の有無を明らかにした。将来的に、葉緑体構造に関わる遺伝子の機能予測につながる。また、子葉と本葉における葉緑体分化メカニズムは、かなりの点で異なること等も明らかになった。2.果実の色に関する突然変異体(品種)の観察ナス科植物のモデル植物として最近注目されているトマト(マイクロトム)と、多様な果実色を有するトウガラシ品種を用いて、果実のクロモプラスト観察を行った。その結果、幾つかの新規構造体を見出すと同時に、その構造体の由来成分(カロテノイド)を推測することができた。将来的に、葉緑体以外の色素体形成に貢献する遺伝子の機能予測や、内包成分の予測に有用であると思われる。
等価電離層の製作とその媒質中の電波伝搬実験

異方性媒質ヘビーム波が入射した場合それによる反射・透過波を理論計算し、その特性の考察を行ない種々の現象を解明した。また特に全反射の場合の考察を行い従来得られなかった負の側方変異効果を発見した。それの特性の詳しい吟味を行なった。その結果は電子通信学会研究会に発表すると共にそれをまとめて論文誌に投稿し、9月号に掲載された。その結果から多くの反響があった。先述の研究をさらに拡張し、異方性誘電体スラブヘビーム波が入射する場合の反射・透過波の特性を計算し、種々の特性を明らかにした。その理論の正当性を確かめ為のモデル実験を行ない、よい一致を見た。そのモデル実験にはネットワークアナライザー及びスィーブジェネレータを用い、反射係数の測定を行ない、又種々の周波数に対する反射ビーム波の特性の測定を行なった。この結果は12月の研究会で発表し、それを速報の形でLetter(英文)で投稿、掲載決定した。現在それをFull Paperとして投稿の予定である。
冠動脈圧・流量関係から観察する慢性心不全の冠循環動態の変化

【目的】心不全に至る過程で、長い拡張期の冠動脈圧・流量(P-F)関係を求めることにより、内皮依存性および非依存性拡張性と自律神経系が冠循環動態に及ぼす影響について検討した。【対象と方法】雑種成犬の冠動脈左前下行枝にドップラー血流プローブを、右室にペーシング電極を装着し、完全房室ブロックを作製した。同手術710日後に血行動態指標を測定した後、ペーシングを一時停止することによりP-F関係を求めた。内皮依存性拡張能を評価するためにアセチルコリン(ACH)を、非依存性拡張能評価するためにアデノシン(ADE)を冠注後、交感神経刺激薬としてノルエピネフリン(NE)冠注後、β受容体遮断薬プロプラノロール冠注後とさらにNE冠注後、α1受容体遮断薬ブナゾシン冠注後とさらにNE冠注後、α2受容体遮断薬ヨヒンビン冠注後とさらにNE冠注後にもP-F関係を求めた。その後、ペーシング頻度を240/分に設定し3週間高頻度ペーシングした時点で、同様に計測した。【結果】ACH冠注後、心不全時にも非心不全時と同程度の冠血流増加がみられた。ADE冠注後、心不全時の血流増加作用は減弱していた。NE冠注後、非心不全時には冠血流が減少する傾向がみられたのに対して、心不全時には軽度であるが冠血流は有意に増加した。β受容体刺激は冠血流増加作用を有するが、心不全時に減弱する傾向がみられた。α1受容体刺激は非心不全時には冠血流不変なのに対して、心不全時には冠血流は減少した。α2受容体刺激は、非心不全時には冠血流減少するのに対して、心不全時にはむしろ不変か増加した。【結語】慢性心不全時に、内皮依存性拡張能は必ずしも減弱していないが、非依存性拡張能は減弱しており、心不全の進展に関与していると考えられた。さらに交感神経刺激が加わると、冠血流は軽度ながら増加しており、α2受容体を介した冠動脈拡張作用が寄与しており、冠循環に保護的に作用していると考えられた。【目的】心不全に至る過程で、長い拡張期の冠動脈圧・流量(P-F)関係を求めることにより、血行力学的要因や神経体液性因子、特に内皮依存性拡張因子が冠循環動態にどのように影響するか検討した。【対象と方法】雑種成犬の冠動脈左前下行枝にドップラー血流計を、右室にペーシング電極を装着し、完全房室ブロックを作製した。同手術1週後に血行動態指標を測定した後、ペーシングを一時停止することによりP-F関係を求めた。control状態、アセチルコリン(Ach)1.0μg/kg,アデノシン(Adeno)0.015mg/kg,N^G-nitro-L-arginine methyl ester(L-NAME)1.0mg/kg冠注。その後、ペーシング頻度を240/分に設定し3時間高頻度ペーシングした時点で、同様に計測した。【結果】3週間後、左室拡張末期圧は7±1から20±1mmHg、右房圧は6±2から11±1mmHgへと上昇した。

control状態でのP-F関係の血流停止圧(Pf=0)は32±2から34±2mmgと有意差がみられず、傾きは1.36±0.20から1.47±0.16ml/min/100g/mmHgと心不全時に急峻になる傾向がみられた。Adeno時にはPf=0は22±1、26±2mmHg、傾きは7.27±1.28,6.18±0.69ml/min/100g/mmHgと3週間高頻度ペーシング前後で有意差はなかったが、心不全時に右下方に移動する傾向にあった。3週間後、AchでもAdenoとほぼ同程度に傾きは増加した。L-NAME後Pf=0は39±3,41±2mmHgへとそれぞれ増加し、傾きは心不全時により有意に右下方に移動した。【結語】心不全時に、血行力学的影響を凌駕して、主にNO基礎分泌が亢進することにより冠循環は保たれていた。冠循環予備能は低下する傾向にあったが、内皮依存性拡張能は保たれていた。【目的】心不全に至る過程で、長い拡張期の冠動脈圧・流量(P-F)関係を求めることにより、自律神経系の冠循環動態に及ぼす影響について検討した。【対象と方法】雑種成犬の冠動脈左前下行枝にドップラー血流プローブを、右室にペーシング電極を装着し、完全房室ブロックを作製した。同手術710日後に血行動態指標を測定した後、ペーシングを一時停止することによりP-F関係を求めた。交感神経刺激薬としてノルエピネフリン(NE)冠注後、β受容体遮断薬プロプラノロール冠注後とさらにNE冠注後、α1受容体遮断薬ブナゾシン冠注後とさらにNE冠注後、α2受容体遮断薬ヨヒンビン冠注後とさらにNE冠注後にもP-F関係を求めた。その後、ペーシング頻度を240/分に設定し3週間高頻度ペーシングした時点で、同様に計測した。【結果】NE冠注後、非心不全時には冠血流が減少する傾向がみられたのに対して、心不全時には軽度であるが冠血流は有意に増加した。β受容体刺激は冠血流増加作用を有するが、心不全時に減弱する傾向がみられた。α1受容体刺激は非心不全時には冠血流不変なのに対して、心不全時には冠血流は減少した。α2受容体刺激は、非心不全時には冠血流減少するのに対して、心不全時にはむしろ不変か増加した。【結語】慢性心不全時に、さらに交感神経刺激が加わると、冠血流は軽度ながら増加した。それには、α2受容体を介した冠動脈拡張作用が寄与していると考えられた。