hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
縮環π電子系の特性を活かした発光性有機固体の創製

3-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸を原料として4段階で対応するアルデヒド体を合成し,各種アニリン誘導体との反応により3-アリールイミノメチルナフタレン-2-オールを合成した。得られた化合物は,これまで合成してきた2種のベンゾ縮環サリチリデンアニリン系誘導体群とは結晶色および吸収スペクトルが異なり,サリチリデンアニリン系に特有のケトーエノール互変異性において,エノール側に大きく片寄っていることが示唆された。これは対応するケト型構造において,縮環ベンゼン環に芳香環構造を描けないことに由来するケト型構造の不安定化によるものと考えられる。さらに合成した3-アリールイミノメチルナフタレン-2-オール体はいずれも固体発光性を示さなかった。この結果は,ベンゾ縮環サリチリデンアニリン系誘導体における固体発光性の発現にはケト型構造の存在が重要な役割を果たしていることを示唆するものである。今後,さらなる誘導体の合成と結晶構造の解明を行い,ベンゾ縮環サリチリデンアニリン系誘導体の固体発光性の発現機構を明らかにしていく。一方,シアノスチルベン系誘導体に関しては,ナフタレン-1,4-ビス(シアノスチルベン)誘導体においてフェニル基以外の置換基を有する化合物も合成し,それらも固体状態におけるフルオロクロミズムを示す結果が得られている。化合物の合成面においては特段困難な状況には遭遇しておらず,おおむね順調に行えている。相対的に,X線結晶構造解析による結晶構造の解明や発光量子収率の測定の進捗がやや遅れているように感じられるので,最終年度に向けて努力したい。シアノスチルベン系誘導体については,今年度得たナフタレン-1,4-ビス(スチルベン)誘導体に関して類縁体を合成し,固体発光性に対してナフタレン骨格が有する可能性を探る。また,ピレンなど,他の縮環芳香族系化合物を有する化合物を合成し,その固体発光性を明らかにする。平成30年度はベンゾ縮環サリチリデンアニリン系誘導体の研究に重心を移したいと考えている。これまでに得られた知見から,ベンゾ縮環サリチリデンアニリン系においては,分子の平面性が高いと固体発光強度が弱くなる傾向がみられる。これは逆に言えば,分子の平面性をコントロールすることにより,固体発光特性をチューニングできる可能性を示唆しており,「分子の平面性と固体発光性」という観点から研究を遂行していきたい。今年度明らかにしたベンゾ縮環サリチリデンアニリン系誘導体に関する新たな知見は,ケトーエノール互変異性が固体発光性に大きく関わっていることを改めて認識させるものであり,これまで発光が観測されている化合物に対して,ケト構造の寄与という観点からの考察を加える必要がある。3種の異性体が合成できたことで,有機発光性固体における構造と発光性について一つの相関を見出せたと考えており,来年度中に論文化を目指したい。また,今年度は発光性デバイスへの応用を行う。比較的高い固体発光量子収率を持つナフタレン-1,4-ビス(シアノスチルベン)誘導体について有機ELへの適用を検討する予定である。さらに,来年度は本課題の最終年度であり,総括へ向けた研究課題の整理を行うと共に,新たな展開へのプロトタイプの創製を目指す。
電気化学・近接場光学・原子間力顕微鏡の開発とバイオイメージングへの応用

本年度は、本提案のスパッタカーボンをマイクロ・ナノオーダーに加工することで、生体分子や酵素の計測の効率化を行った。特に、ナノメ-トルの凹凸構造体に加工したカーボン電極では、一般的な電極では報告が少ない、電極一酵素間の直接電子移動が起こることを確認している(現在論文準備中)。また、カーボン構造内のsp^2とsp^3成分のナノメートルオーダーの分布の違いを利用した、トップダウン式の凹凸構造の作製方法において特許出願を行った(特許出願2009-216486電極表面に多数のナノサイズの針状凸部を有するカーボン酵素電極、及び、その作製方法)。また、米国ミシガン州立大学Swain教授の下、3年間の課題研究の取りまとめの構成要素となる"カーボン材料"に関して、総合的な材料評価を行った。Swain教授は、近年注目されているボロンドープダイヤモンドの研究に関して世界的に知られており、様々なカーボン材料特性に関しても造詣が深い。一方、Swain教授の希望から、当方が独自に作製してきた「スパッタナノカーボン」を先方に送付したといった経緯がある。上記のことを踏まえ、Swain教授の下で、様々な新規カーボンの材料特性の比較・検討を行い、我々の「スパッタナノカーボン」のカーボン材料における位置づけの明確化を行った。現在、Swain教授より、米国にて行った内容での論文準備の指示を受けている。本年度は電気化学・近接場光学・原子間力を同時に検出するプローブ顕微鏡装置系の確立を行った。実際の系として、ベント型プローブを用いてダイナミックフォースモードにてイメージングすることで形状を、また集束イオンビーム,(FIB)にて作製された電極部位、近接場開口部位より、電気化学、近接場光学を同時にイメージング可能な装置系とした。この方法によりSECW/NSOM/AFMの3モードを1つに集積し、神経モデル細胞の1つであるPC12細胞の軸索レベル(サブμm)での形状、局所Ca^<2+>分布同時イメージングを報告した。(Angew.Chem.Int.Ed.,2007,46,8238)この内容に関してはAnalytical Science誌の特集号の中においても紹介されている。(Analytical Science,2008,24,55)これにより本申請の課題の1つである3モード同時イメージングの装置系の作製に関しては達成したといえる。現在、この装置系に搭載予定であるECRカーボンプローブの作製、評価を行っている。ECRカーボンは受入機関である丹羽グループで研究されている新規カーボン材料である。このECRカーボンはsp^2とsp^3のナノ微結晶構造体であり、原子レベル(0.7A)の表面粗さと広い電位窓を有するといった特性が報告されている。本申請の第1年度目の目標であるECRカーボン薄膜の作成方法、および基礎特性の習得としては高酸化電位を有するDNA、ならびにメチル化したシトシンが識別可能であることを報告した。(Journal of American Chemical Society,2008,130,3716)現在、このECRカーボンの微小電極の作製フェーズへと移行している。昨年度は、プローブ顕微鏡に搭載するプローブに製膜するECR(Electron cyclotron resonance)スパッタカーボン薄膜の改質、特性評価を行った。このECRスパッタカーボン薄膜の電気化学的な特性、ならびに生体分子計測へのアプリケーションが可能であることは、昨年度においても報告してきた(Angew.Chem.Int.Ed.2008,47,6681-6684)。このスパッタカーボンの電気化学特性の改質を、表面官能基を制御することで可能かどうかを試みた。その結果、酸素官能基やフッ素官能基によって界面電子移動が大きく変化することが確認できた。同時に、この表面官能基の違いは、2007年度に報告した3つのモードを搭載した走査型プローブ顕微鏡にてイメージング可能であった(Anal.Sci.in press)。さらに、スパッタカーボンは、他のカーボン電極と比べ、界面酸化に対する耐性があり、これらの改質した特性が、電気化学測定下においても持続することが確認された。(Carbon,in press)2009年度は、このECRの微小電極化に関して研究を進めていく予定である。微小電極は、一般的なバルク電極と比較して、高感度にて電気化学活性種を検出可能であることが知られている。本提案のスパッタカーボンを微小電極化することで、既存の電極では測定が困難であった、全核酸塩基などが高感度で簡便かつ測定できることが期待できる。この微小電極を製膜した光ファイバプローブ、およびアレイ電極を作製し、その特性評価の検討を定している。

Swain教授は、近年注目されているボロンドープダイヤモンドの研究に関して世界的に知られており、様々なカーボン材料特性に関しても造詣が深い。一方、Swain教授の希望から、当方が独自に作製してきた「スパッタナノカーボン」を先方に送付したといった経緯がある。上記のことを踏まえ、Swain教授の下で、様々な新規カーボンの材料特性の比較・検討を行い、我々の「スパッタナノカーボン」のカーボン材料における位置づけの明確化を行った。現在、Swain教授より、米国にて行った内容での論文準備の指示を受けている。
有限群のコホモロジー論

研究代表者は、有限群のブロック・イデアルのコホモロジー環がデフェクト群のコホモロジー環のソース多元環で定められる写像で決定されると予想している。そのコホモロジー環の写像はソース多元環の直既約両側加群への直和分解によって記述される。しかし、その直和因子の可能性や重複度については決定的な理論は得られていない。2018年3月に出版された研究協力者の奥山氏との共著の論文は重要な成果である。すなわち、bが有限群Gのブロック・イデアルでPをそのデフェクト群とするとき、Gに属する元gがPのブロック・イデアルbについて本質的な部分群とその群から定められるブロック・イデアルの惰性群の中の特別な位置にあるとき、gで生成される両側加群k[PgP]はbのソース多元環Aの直和因子で、その重複度は1+pの倍数である。この定理により、tame表現型のブロック・イデアルやデフェクト群がエクストラスペシャル群の場合に予想が確認された。2018年度は、研究代表者によって2014年に得られていた成果を改良した。すなわち、G、b、P、Aを上と同様とするとき、Gに属する元gがICC条件とよぶある条件を満たしさらにPとPのgによる共役部分群の共通部分についてある条件がみたされるとき両側加群k[PgP]はAの直和因子である。この定理を用いてPがリース2群である場合にAの加群構造の解明が進んだ。これは研究代表者によってすでに得られていたこの場合のブロック・イデアルのコホモロジー環をつくるPのコホモロジー環の写像がAから得られるものであることが確からしいことを示す。また、Brauer準同型の核の考察により、一般に、ブロック・イデアルの直和因子の相対射影性についての新たな知見が得られた。これにより、Pがエクストラスペシャル群の場合にAの直和因子の重複度についての公式をさらに詳しく解析することができた。いくつかの具体的なブロック・イデアルについてすでに得られていたブロック・イデアルのコホモロジー環を生成する写像がソース多元環から得られるものであることの証明が完成しつつある。一般的な解決には至っていないが、課題の困難さを鑑みれば、一歩ずつ具体的な検証を進めるなかで理論的な課題を掘り出し解決の道筋を探すという方法は有力な方法である。また、この過程で、重複度について知見が得られたことは興味深い。ブロック・イデアルのソース多元環の直既約直和因子の重複度についての考察を進め、デフェクト群がリース2群である場合の研究を完成させる。さらに、ブロック・イデアルの超焦点部分群、超焦点多元環とよばれるものに条件をつけて予想を考察していく。有限群のブロック・イデアルのソース多元環から定められるトランスファー写像がブロック・イデアルのコホモロジー環を特徴付けるという予想を確認するという目標のため,まず,ブロック・イデアルのディフェクト群を具体的に指定して,例を解析するのが目標であった。ディフェクト群が小さなエクストラ・スペシャル群である場合に考察し,素体上の3次一般線形群およびHeldの単純群の素数7の主ブロックのコホモロジー環を得るトランスファー写像を調べた。ブロック・イデアルのコホモロジー環はディフェクト群のコホモロジー環の部分環であって,ブロック・イデアルの部分対のなすBrauer圏に関して安定なものである。そのため,ブロック・イデアルのBrauer圏を特徴づける部分対の特定とそれらの部分対の安定部分群から定められるディフェクト群のコホモロジー環の写像(とその合成)の把握とソース多元環の直和因子の把握,そしてこれらの関係の総合的把握が必要である。3次一般線形群の主ブロックのコホモロジー環については,トランスファー写像を構成し,それがソース多元環に由来するものであることが確認できた。しかし,Heldの単純群の素数7の主ブロックのコホモロジー環についてもトランスファー写像は得られ,必要な部分対も特定できたが,それらに由来するディフェクト群のコホモロジー環の写像とその合成と得られたTランスファー写像との関係については明らかにできず,トランスファー写像がソース多元環に由来するかどうかの決定にはいたらなかった。トランスファー写像の構成要素がブロック・イデアルのソース多元環から由来するものであるかどうかを解析するためには,部分対の融合についてつぶさに調べることが必要である。その基本理論の本研究課題に関する部分でより精密な,あるいは,より広範囲に適用可能な理論が求められているが,十分な展開ができていない。エクストラ・スペシャルp-群をディフェクト群とするブロック・イデアルのコホモロジー環はそのブロック・イデアルのソース多元環が引き起こすトランスファー写像の像として得られることを示した。これは、1)ソース多元環の直和因子として現れる両側加群の特定とその重複度を考察し、2)ブロック・イデアルのディフェクト群のコホモロジー環からブロックのコホモロジー環へのトレイス写像を構成し、3)ソース多元環が引き起こすトランスファー写像と2)で得られたトレイス写像が一致することを確認することによってなされた。上記1)における直和因子の特定にはエッセンシャルなBrauer対に関わる直和因子の存在とその重複度、同型類の判定などの定理を作った。上記2)におけるトレイス写像はBrauer対の融合を記述する方法と密接に関連しており、本構成方法は、一般に、ブロックのコホモロジー環を像とするトレイス写像の構成法を示唆している。

「ソース多元環が導くトランスファー写像によりブロックのコホモロジー環が得られる」という予想の解決にむけて前進することができた。エクストラ・スペシャル群は表現論のあらゆる場面で典型的な現象を示すことが多く、これをディフェクト群にもつブロック・イデアルについて予想が検証できたことの意義は大きい。その過程でソース多元環の加群構造に関する定理を精密化することにも成功した。有限群の正標数の代数的閉体上の群多元環のブロック・イデアルのコホモロジー環をそのブロック・イデアルのデフェクト群のコホモロジー環からの然るべき写像の像として記述することが大きな目標である。その写像はブロック・イデアルのソース多元環から定義されるのが自然であるが、その解明のためにはソース多元環の加群構造を調べなければならない。ソース多元環の加群構造について次のことがわかった。ブロック・イデアルbのソース多元環はデフェクト群をPとすれば(P,P)両側剰余類PxP(xは群の要素)が定義する両側加群の直和に同型である。どのようなxに対してこのような両側加群がどの重複度で現れるかが課題である。もし、両側剰余類PxPがある条件をみたし(この条件は、例えば、その定義する両側加群が導くPのコホモロジー環の移送写像が自明でないときに成立する)、さらにその両側剰余類から定められる部分群の中心化群の(bに関連して定められる)ブロック・イデアルに関する条件(例えば、そのブロック・イデアルがベキ零)、PxPが定める両側加群がbのソース多元環の直和因子に同型であることがわかった。さらに、条件を付け加えれば、その重複度を求める公式が得られた。昨年度までに得られていた条件下での直和因子の存在と重複度についての知見とを合わせて、ソース多元環の構造の解明が進んだ。デフェクト群がリース2群のブロック・イデアルのコホモロジー環を与えるトレイス写像は本研究代表者によりすでに得られているが、それがソース多元環が導く移送写像に一致することを確かめたい。トレイス写像は6個の項からなるのだが、本研究により、5つの項がソース多元環の直和因子から導かれることがわかった。ブロック・イデアルのソース多元環の加群構造について理論的な解明が進んだ。デフェクト群がリース2群であるブロック・イデアルのソース多元環の加群構造についてかなりわかってきた。研究代表者は、有限群のブロック・イデアルのコホモロジー環がデフェクト群のコホモロジー環のソース多元環で定められる写像で決定されると予想している。そのコホモロジー環の写像はソース多元環の直既約両側加群への直和分解によって記述される。しかし、その直和因子の可能性や重複度については決定的な理論は得られていない。2018年3月に出版された研究協力者の奥山氏との共著の論文は重要な成果である。すなわち、bが有限群Gのブロック・イデアルでPをそのデフェクト群とするとき、Gに属する元gがPのブロック・イデアルbについて本質的な部分群とその群から定められるブロック・イデアルの惰性群の中の特別な位置にあるとき、gで生成される両側加群k[PgP]はbのソース多元環Aの直和因子で、その重複度は1+pの倍数である。この定理により、tame表現型のブロック・イデアルやデフェクト群がエクストラスペシャル群の場合に予想が確認された。2018年度は、研究代表者によって2014年に得られていた成果を改良した。
高温において高硬度特性を示す金属多ホウ化物の階層的機構解明

多ホウ化物では金属類と組成により多様に構造が変化し、それに依存して高硬度性など様々な興味深い物性が発現する。本研究では、B_<12>正二十面体クラスターが強固に結合して結晶構造の骨格を作る多ホウ化物について、第一原理計算を主とした理論計算により、高い機械的特性の起源を理論的に明らかにした。その際、ホウ素濃度、金属元素種を系統的に変化させることで、系の安定性をはじめ、弾塑性特性、電子状態間の関係を電子密度・原子半径・共有結合イオン結合度の関数として求めた。金属元素を有するホウ化物は、ホウ素B/金属Mの組成比に依存してホウ素の結合様式が様々に変化することが知られている。組成比が12以上の多ホウ化物では、主にホウ素12個からなる正二十面体クラスターが強固に結合して結晶構造の骨格を作り、金属はこの骨格の隙間に入ることが知られている。多ホウ化物では金属類と組成により多様に構造が変化し、それに依存して高硬度性のみならず超伝導特性、磁気特性等、様々な興味深い物性が発現する。しかし、その統一的な描像は実験からは未知なままである。多ホウ化物は、ホウ素同士が作る強固な骨格に金属元素から電荷移動が起こり、より強固な共有結合を有する炭素のように振る舞うことが高硬度の一因と考えられる。これを検証するため、本研究では該系のホウ素濃度、金属元素種を系統的に変化させ、系の安定性をはじめ、弾塑性特性、電子状態間の関係を電子密度・原子半径・共有結合-イオン結合度の関数として求める。本年度は、多ホウ化物の中では比較的単純な結晶構造を有するブリッジングホウ素を含むAlMB_<14>について弾性特性とその電子状態の関係を第一原理計算により、詳細に解析を行った。さらに、当該化合物の高硬度化にはシリコンドーピングが有効であるとの実験報告があるがその起源は不明なままである。本効果を第一原理計算により明確にした。本研究を滞りなく遂行するために、本研究費により多ホウ化物開発シミュレーターを導入した。研究成果は学会において報告した。さらに、理論の検証のために研究協力者(宍戸統悦東北大学金属材料研究所准教授)に実験サイドからの検証を行った。組成比が12以上の多ホウ化物では、主にホウ素12個からなるB_<12>正二十面体クラスターが強固に結合して結晶構造の骨格を作り、金属はこの骨格の隙間に入ることが知られている。本研究により、多ホウ化物は、ホウ素同士が作る強固な骨格に金属元素から電荷移動が起こり、より強固な共有結合を有する炭素のように振る舞うことが高硬度の一因であることが本研究で明らかになった。また、本研究では該系のホウ素濃度、金属元素種を系統的に変化させ、系の安定性をはじめ、弾塑性特性、電子状態間の関係を電子密度・原子半径・共有結合-イオン結合度の関数として求めた。さらに、より高精度で第一原理計算をおこなうために、申請者が所属する研究室で独自に開発した全電子混合基底法に基づく第一原理計算プログラムTOMBOの機能追加および高速化についての検討を行った。本プログラムはホウ素などの軽元素の大規模計算に対して特に有効であり、今後の研究の展開に非常に有効であることが分かった。
地域高齢者に対する運動の実践と住環境の整備を中心とした転倒予防活動の評価

本研究は、運動の実践に加え住環境の整備に対する意識向上という手法を加味した介入方法の転倒予防効果について検討することを目的として以下の介入研究を行った。1.モデル地区(宮城県S町)において、転倒予防のための住環境の整備に関する講話と転倒予防体操等からなる介入プログラムを試案し、ミニ・デイサービスに参加する65歳以上の地域在宅高齢者197名を対象として実践・検討した。この軽運動(体操)により、高齢者の口腔内粘膜免疫機能(SIgA)が一過性で有意に増加した(運動後25%増)。2.モデル地区での転倒と住環境に関する意識調査の結果、転倒予防の工夫の必要を感じている人の割合は、転倒経験者で77%、未経験者で61%であり、転倒経験のあるなしにかかわらず多くの高齢者が必要性を認識していた。3.S町で検討した介入プログラムを介入地区(Y町)の公民館や集会所で展開するために、転倒予防教室を開催し(月2回:6ヶ月間)、高齢者ボランティアリーダーを養成した。4.転倒と住環境に関する意識調査結果をもとに、転倒予防のための住環境チェックリストを作成した。5.宮城県北のY町(介入地区)とO町(非介入地区)の7084歳の高齢者を対象とした介入前後の調査により介入効果を検討した結果、介入地区で過去1年間の転倒率が、23.8%から17.8%に、非介入地区においても23.9%から20.2%にそれぞれ有意に低下したが、低下度は介入地区の方が大きかった。また、生活習慣や交流頻度の維持・改善、生活体力に関する効力感の維持といった効果が示唆された。以上のことから、転倒予防のための運動の実践と住環境の整備への意識向上を中心とした転倒予防活動を実践することが、地域高齢者の転倒発生率の低下に寄与し、さらに、健康的な生活の維持改善につながる可能性が示唆された。本研究は、運動の実践に加え住環境の整備に対する意識向上、住宅改造への指導・支援という手法を加味した介入方法の転倒予防効果について検討することを目的としている。1.介入プログラムの試案:宮城県北の三本木町において、転倒予防のための住環境の整備に関する講話と転倒予防体操等からなる介入プログラムを試案し、ミニ・デイサービスに参加する65歳以上の地域在宅高齢者197名を対象として実践・検討、介入地区で実践する介入プログラムを作成した。このプログラムを平成16年度、介入地区の公民館や集会所で展開する予定である。また軽運動(体操)が高齢者の健康度に及ぼす影響を口腔内粘膜免疫機能(SIgAレベル)の面から検討した結果、40分間の軽運動(体操)の前後ならびに講話前後で、SIgA分泌速度がそれぞれ有意に増加した(運動後25%増、講話後15%増)。2.転倒と住環境に関する意識調査:過去1年間の転倒経験の有無別にそれぞれ104名の地域高齢者を無作為抽出し調査を行った。その結果、転倒経験者85人、転倒未経験者95人から回答を得た。転倒予防の工夫の必要を感じている人の割合は、転倒経験者で77%、未経験者で61%であり、転倒経験のあるなしにかかわらず多くの高齢者が必要性を認識していた。また過去に住宅改造を試みた場所については、実際に転倒した場所とは異なる場所が挙げられており、転倒予防につながる配慮の必要性が示唆された。以上の調査結果を踏まえ、平成16年度は転倒予防のための住環境チェックリストを作成する予定である。

3.介入地区と対照地区のベースライン調査:宮城県北の米山町(介入地区)と大郷町(対照地区)の7084歳の高齢者(1709人と1400人)を対象としてベースライン調査を行った。両地区の男女比や年齢構成、身体機能などは近似しており、1年後の介入効果を検討する上で問題なしと判断された。本研究は、運動の実践に加え住環境の整備に対する意識向上、住宅改造への指導・支援という手法を加味した介入方法の転倒予防効果について検討することを目的としている。1.平成15年度に試案した運動実践と住環境への意識向上による介入プログラムの導入:昨年度試案した介入プログラムを介入地区(米山町)の公民館や集会所で展開した。転倒予防教室は2月から7月の月に2回、隔週で開催した。地区の高齢ボランティアリーダーを併せて養成し、転倒予防教室の支援者として参加してもらった。さらに、各地区集会所での転倒予防活動のリーダーとしての活動を推進した(月に1回程度)。2.住環境チェックリストの作成:昨年度実施した転倒と住環境に関する意識調査結果をもとに、転倒予防のための住環境チェックリストを作成した。チェック項目は、家の中で転倒の危険因子となる項目14項目をピックアップし、該当する項目数に応じて3段階の転倒危険度を提示する方式とした。これを地区の転倒予防活動に活用し、地域高齢者の住環境内の転倒危険因子に対する意識を高め、転倒予防につながるように活用した。3.介入地区と対照地区のフォローアップ調査:宮城県北の米山町(介入地区)と大郷町(対照地区)の7084歳の高齢者(1709人と1400人)を対象として介入効果を検討するためのフォローアップ調査を行った。その結果、介入地区で過去1年間の転倒率が、23.8%から17.8%に(p<.0001)、対照地区においても23.9%から20.2%に(p<.05)、それぞれ有意な低下がみられたが、低下度は介入地区の方が大きかつた。特に介入地区では、転倒率が男女とも有意な低下を示した(男19.2%から14.3%、女26.7%から20.0%)。以上のことから、転倒予防のための運動の実践と住環境への意識向上による介入プログラムを実践することが、地域高齢者の転倒発生率の低下に寄与する可能性が示唆された。
英語医学論文投稿のための総合的ライティング支援モデルの構築

研究初年度は,学術英語学会,日本医学英語教育学会主催の医学英語セミナー,日本メディカルライター協会主催セミナーへの参加,および文献調査を通じて,ライティングセンターおよびメディカルライティング関連の情報収集を行った。これらの情報収集を通じて,CONSORTをはじめとするガイドラインの存在と役割について知見を得ることができた。ガイドラインに求められている項目が言語的にどう表現されているかを検討することで,より実情に即したMove分析が可能になると考えられる。また,テキスト分析ツールの候補として混合研究法のツールとして知られているMax QDAのハンズオン形式の講習会を講師を招いて開催した。本年度はメンバー間のスケジュール調整がうまくいかず,当初予定していたライティングセンター関連の視察を実現することができなかった。また,コーパス用のNEJM日英対訳抄録テキストはある程度収集することができたが,それを利用したウェブアプリケーションの設計について,メンバー間で具体的な検討を行う時間的余裕がなかった。今後は,早めにメンバー間のスケジュール調整を行い,ライティングセンターの視察を実現すると共に,研究協力者として入っていただいているプログラミングの専門家と密に連絡を取り,収集した日英対訳医学論文抄録コーパスを使ったウェブアプリケーションのプロトタイプを作成する。本年度はコーパスデータの収集と整理に時間を要したため,具体的なプログラムの開発に着手することができなかった。専門家とのコンサルティングおよび業者へのプログラミング発注を次年度に行う予定である。また,海外のライティング支援センターの視察についてもスケジュールの調整がつかず本年度は見送りになったため,次年度に計画する予定である。
脳虚血時における血液脳関門の破綻及び修復機序の解明

細胞培養技術を駆使し、生体に近い血液脳関門モデルを作製した。このモデルに炎症刺激を加えると、炎症性サイトカインが上昇し、血液脳関門機能が低下することが確認された。更に脂質異常症治療薬であるスタチンを投与することで、このサイトカイン上昇が抑制されることを確認した。脳内炎症を抑えることは、脳梗塞のみならず、多くの中枢神経系疾患において重要であるため、今後そのメカニズム解明に着手する。予備実験において虚血再灌流及び炎症刺激によるBBB破壊に対し、スタチンが拮抗的に働くことを明らかにしているが、今回、降圧薬として用いられているカンデサルタンにも同様の効果があることを見出し、論文報告した(Candesartan Improves Ischemia-Induced Impairment of the Blood Brain Barrier In Vitro, Cellular and Molecular Neurobiology, 2015)。本報告で使用したカンデサルタンは日常臨床においてすでに使用されており、その安全性は確立されているため、すぐに臨床応用を検討でき、意義深い結果と考えている。ただし、本論文では、脳血管内皮細胞単独モデルを使用した結果であったため、今後、複数の共培養モデルに虚血、炎症刺激を加えることでneurovascular unitにおけるサイトカインネットワークの詳細な検討を行う。さらに産生されたサイトカインがBBB機能に与える影響を検討する。in vitroBBBモデルとして多孔質(0.4μm、3.0μm pore size)の半透膜をもつ立体培養皿(Transwell&reg;)を用い共培養モデルを作製した。モデルは、液性因子のみの影響を受けるモデルと、内皮細胞とペリサイトまたはアストロサイトが接触できるモデルを作製し、更に3種類の細胞を同時に共培養したモデルも含め7種類のモデルを作製した。作製した複数のBBBモデル及び以下の病態モデルに1 ng/mLのLPS(lipopolysaccharide)を添加し、24時間後にEVOM抵抗計(Volt-Ohm resistance meter)を用いた経内皮電気抵抗値(transendothelial electrical resistance, TEER)及びsodium fluorescein (小分子(376Da)のparacellular transport)の透過性試験を行った。また、培養液を血管腔側と脳側よりそれぞれ別に回収しサイトカインアッセイを行った。1 ng/mLのLPS添加により、有意にTEERの低下及び透過性亢進あ確認された。またIL-6、G-CSF、KC、MCP-1、RANTESといった炎症性サイトカインの上昇が確認された。これらのサイトカイン上昇はピタバスタチン10nMを添加することで抑制されることを確認した。研究計画書記載どおり、炎症モデルにおけるLPS濃度設定など順調に進展している。この過程で得られた知見を既に論文報告した。さらにスタチン投与により炎症性サイトカイン発現を抑えることを明らかにしたため、現在論文作成中である。1 ng/mLのLPS添加により、有意にTEERの低下及び透過性亢進が確認された。研究計画記載どおり、脳虚血の条件設定及び炎症モデルにおけるLDS濃度設定など順調に進展している。われわれのモデルにおける血液脳関門の機能評価も進んでおり、今年度はメカニズム解明に着手できる状況にある。研究計画書に記載した仮説を裏付けることができた。脳内サイトカインの上昇がピタバスタチンにて抑制されることを確認した。

脳神経外科学、血液脳関門学今年度の実験においては、既存の試薬、抗体、セルカルチャープレートを使用したため。今年度の実験においては、既存の試薬、セルカルチャープレートなどを使用したため。次年度は研究進行に伴い、新たな試薬、抗体などの購入を予定している。また、研究成果発表のための旅費、会議出席も予定している。次年度は、研究進行に伴い、新たな試薬、抗体などの購入を予定している。
糖タンパク質糖鎖の癌性変化とその臨床への応用

1)絨毛性性腺刺激ホルモン(hcG)糖鎖の癌性変化の臨床応用破壊奇胎患者の尿から精製したhcGが絨毛癌hcGで発見された5種の異常糖鎖のうち3種をもっているが, 2種の異常2本鎖を一切含んでいないこと,又糖鎖は常にシアル酸を含んでいることを発見した.この知見はhcG糖鎖の癌性変化がGlcNACβ1→4Man残基を作り出すN-アセチルグルコサミン転移酵素IVの異所性発現とその基質特異性変化の二段階によって起ること,この酵素の異所性発現が起っている異常破壊奇胎は明日に前癌状態にあると結論されることを意味している.これらhcG糖鎖の癌性変化を検出する目的で,広く各種の市販不溶化レクチンカラムを用いた探索研究を進めた結果,シロバナチヨウセンアサガオのレクチン(DSA)が破壊奇胎と絨毛癌のhcGに共通に含まれるGal_<β1>→4GlcNAc_<β1>4(Gal_<β1>→4GlcNA_<cβ1>→2)Manという5糖残基を持った小糖群と,これを持たない小糖群を区別する上で有効に使えることを発見した.そこでDSA-セファロースカラムに患者尿を通してELISAでhcGをモニターした結果,健常妊婦並びに胞状奇胎患者のhcGはシアリダーゼ処理の有無に関係なくカラムを素通りするのに対し,破壊奇胎患者のhcGはシアリダーゼ処理後にのみカラムに結合すること,絨毛癌患者のhcGは一部そのままでもカラムに結合するが,シアリダーゼ処理後には全てカラムに結合するようになることを見出した.この方法は従来不可能であったhcGによる絨毛性疾患の判別診断を可能にするものなので,更に臨床検査室でも使えるようにAssay法の簡便化を急いでいる.2)CEA関連正常抗原の糖鎖構造の解析NCA-2に続いてNFA-2の糖鎖構造の解析を進めた結果,同抗原には前者と同様Galβ1→3GlcNAcを母核にする糖鎖が多く含まれ,これを利用したCEAとの判別法開発の見通しが出て来た.1)絨毛性性腺刺激ホルモン(hcG)糖鎖の癌性変化の臨床応用破壊奇胎患者の尿から精製したhcGが絨毛癌hcGで発見された5種の異常糖鎖のうち3種をもっているが, 2種の異常2本鎖を一切含んでいないこと,又糖鎖は常にシアル酸を含んでいることを発見した.この知見はhcG糖鎖の癌性変化がGlcNACβ1→4Man残基を作り出すN-アセチルグルコサミン転移酵素IVの異所性発現とその基質特異性変化の二段階によって起ること,この酵素の異所性発現が起っている異常破壊奇胎は明日に前癌状態にあると結論されることを意味している.これらhcG糖鎖の癌性変化を検出する目的で,広く各種の市販不溶化レクチンカラムを用いた探索研究を進めた結果,シロバナチヨウセンアサガオのレクチン(DSA)が破壊奇胎と絨毛癌のhcGに共通に含まれるGal_<β1>→4GlcNAc_<β1>4(Gal_<β1>→4GlcNA_<cβ1>→2)Manという5糖残基を持った小糖群と,これを持たない小糖群を区別する上で有効に使えることを発見した.そこでDSA-セファロースカラムに患者尿を通してELISAでhcGをモニターした結果,健常妊婦並びに胞状奇胎患者のhcGはシアリダーゼ処理の有無に関係なくカラムを素通りするのに対し,破壊奇胎患者のhcGはシアリダーゼ処理後にのみカラムに結合すること,絨毛癌患者のhcGは一部そのままでもカラムに結合するが,シアリダーゼ処理後には全てカラムに結合するようになることを見出した.この方法は従来不可能であったhcGによる絨毛性疾患の判別診断を可能にするものなので,更に臨床検査室でも使えるようにAssay法の簡便化を急いでいる.2)CEA関連正常抗原の糖鎖構造の解析NCA-2に続いてNFA-2の糖鎖構造の解析を進めた結果,同抗原には前者と同様Galβ1→3GlcNAcを母核にする糖鎖が多く含まれ,これを利用したCEAとの判別法開発の見通しが出て来た.
海洋産ポリ環状エーテル細胞毒ギムノシンの全合成研究

赤潮を形成する渦鞭毛藻Karenia mikimotoiが生産し、マウス白血病細胞P388に対して細胞毒性を示す14環性の巨大ポリ環状エーテル海産毒ギムノシン-Aの全合成研究を実施した。本研究では、全合成に必要ABC環、FGH環、KLMN環の三種のフラグメントを、オキシラニルアニオン法による2個の単環ユニットの連結と続くWilliamsonエーテル環化と還元的エーテル環化によって連結部位に新たに2個のエーテル環を構築するという、収束的方法によって合成することに成功した。赤潮形成渦鞭毛藻から単離された海産14環性ポリ環状エーテルで細胞毒性を有するギムノシンの全合成研究を実施した。ギムノシン-Aを3つのフラグメント、すなわちABC環フラグメント、FGH環フラグメント、およびKLMN環フラグメントから合成する計画を立て、本年度の研究では、[X+2+Y]型収束合成法を用いて各フラグメントの合成を実施した。前年度に合成ルートを確立したギムノシン-AのABC環フラグメントについては、D-グルコースから調製した四炭素トリフラート誘導体と2-デオキシ-D-リボースから調製したエポキシスルホン誘導体を連結後、分子内アルキル化による6員環エーテルケトンの構築、環拡大反応による7員環ケトンへの変換、エノールエーテル化とOsO4酸化によるヒドロキシケトンの合成、分子内アセタール化と還元的エーテル化により、10gスケールでBC環部の大量合成を行った。今後、ラジカル環化反応を用いてA環部を構築する予定である。一方、ギムノシンのF環とK環は同一構造であるので、2-デオキシ-D-リボースを用いて10gスケールでK環の合成を進めた。N環も同様のスケールで合成を行いフラグメント合成用原料を確保した。これらの大量合成と平行して、少量スケールではあるが、KLMN環フラグメントの合成ルートを確立した。はじめに[X+2+Y]型収束合成法を用いてK環とN環フラグメントをオキシラニルアニオン法で連結後、L環を分子内Williamsonエーテル合成と環拡大反応で構築し、ついでL環の7員環ケトンとN環の水酸基を反応させて環状アセタールとしたのち、還元的エーテル化反応によりM環を構築した。最後に側鎖部分を導入してKLMN環エポキシスルホンの合成を達成した。ギムノシン-Aを3つのフラグメント、すなわちABC環フラグメント、FGH環フラグメント、KLMN環フラグメントから合成する計画を立て、本年度の研究では、これらのフラグメントを連結するために必要な[X+2+Y]型収束合成法の開発研究をモデル化合物を用いて実施した。2環性ポリエーテルエポキシスルホン(X=2)から発生させたオキシラニルアニオンに4環性ポリエーテルトリフラート(Y=4)を反応させてカップリング体を合成後、ヒドロキシブロモケトンへの変換、分子内閉環反応によって連結部位で1つ目の6員環エーテルを構築した。ついで、ヒドロキシケトンの分子内アセタール化と還元的エーテル化反応によって連結部位に二つ目の6員環エーテルを構築することにより、8環性のポリ環状エーテル骨格の効率的収束合成を達成し、本収束合成法の有用性を実証することができた。この収束合成法を用いてギムノシン-AのABC環フラグメントとKLMN環フラグメントの合成研究を展開し、ABC環フラグメントを合成することに成功した。さらにKLMN環フラグメント合成に向けてその原料となるK環ユニットおよびN環ユニットを2-でオキシリボースから立体選択的に合成する方法を確立した。赤潮形成渦鞭毛藻が生産し細胞毒性を示す14環性ポリ環状エーテル海洋天然物ギムノシン-Aの[X+2+Y]型収束的合成法による全合成研究を目指して、合成に必要な3種類のABC, FGH, KLMN環フラグメントの合成を達成した。ABC環フラグメントの合成:デオキシ-D-リボースを出発原料としてアルデヒド-不飽和エステルのヨウ化サマリウムによる分子内ラジカル環化反応、環拡大反応、ヒドロキシケトンの導入反応などを経てB環ユニットを合成し、オキシラニルアニオン法で4炭素単位を導入してC環を構築し、ついでトリブチルスズを用いて発生させたアルキルラジカルと不飽和エステルの分子内ラジカル環化反応でA環を合成し、ABCフラグメントの合成を完了した。FGH環フラグメントの合成:F環ユニットの合成はデオキシ-D-リボースから調製した原料を、ヨウ化サマリウムによる分子内ラジカル環化反応ののち、メチル基の導入、オキシラニルアニオン法によるGH環の構築をへて、G環側鎖部をエポキシスルホンに変換してFGH環フラグメントの合成を達成した。KLMN環フラグメントの合成:[X+2+Y]型収束的合成法によるギムノシン-Aの合成では、F環ユニットとK環ユニットは同一原料である。

このK環とデオキシ-D-リボースから合成したN環をオキシラニルアニオン法で連結後、SN2型エーテル環化と還元的エーテル環化反応によって連結部位でLM環を構築し、KLMN環フラグメントを合成することに成功した。今後は、FGHフラグメントとKLMN環フラグメントをオキシラニルアニオン法で連結し、IJ環の構築を行い、ギムノシン-Aの構造の右側に相当する9環性FGHIJKLMNフラグメントを合成し、さらにABCフラグメントとカップリングしてギムノシン-Aの全合成を目指す。有機合成化学平成24年度は、海産14環性ポリ環状エーテル・ギムノシンの全合成研究の基盤となる収束合成法の開発研究を行い、エポキシスルホンとトリフラートとの連結反応、つづく連結部位での2個の縮環エーテル構造を構築するという新規な[X+2+Y]型収束合成法を確立することができた。これにより当初の研究計画は100%達成された。本年度の研究では、開発した収束合成法を用いて、ギムノシン-AのABC環フラグメントのABC環ユニットの大量合成を実施したが、1、2ーヒドロキシケトン構造を有する7員環であるB環の構築が、大量スケールになったことで少量実験の時のように収率よく進まないことが判明し、条件の再検討に迫られ、また、BC環部の構築の収率が60%程度に留まっている点で、この合成については達成度60%と評価した。KLMN環フラグメントの合成については、少量スケールではあるが、4連続の縮環システムを構築するルートを確立することができたので、予想通りの達成率といえる。しかし、平行して実験を進めている、原料のK環ユニットおよびN環ユニットを2ーでオキシリボースから大量に合成する実験がやや遅れていることから、本年度の当初全体計画と比べるとやや達成度が低い評価となった。平成24年度は本課題研究の初年度にあたることから、海産14環性ポリ環状エーテル・ギムノシンの全合成研究の基盤となる収束合成法の開発研究を行い、エポキシスルホンとトリフラートとの連結反応つづく連結部位での2個の縮環エーテル構造を構築するという新規な[X+2+Y]型収束合成法を確立することができた。さらに本収束合成法を用いて、ギムノシン-AのABC環フラグメントの合成およびKLMN環フラグメント合成の原料であるK環ユニットおよびN環ユニットを2ーでオキシリボースから立体選択的に合成することにも成功し、本年度の予定研究計画以上の研究成果を達成することができた。ギムノシン全合成のための三種類のABC環フラグメント、FGH環フラグメント、KLMN環フラグメントの合成を継続して進める。ABC環合成では、BC環部の構築に関して大量合成に耐えうるような反応条件を至急検討する予定である。また、原料となるF環(K環)ユニットおよびN環ユニットの大量合成を強力に推進し、FGH環とKLMN環フラグメントを構築したのち、それらを連結してギムノシン-Aの本年度中の全合成を目指す。ギムノシンA合成に必要な3種類のフラグメントであるABC環フラグメント、FGH環フラグメント、KLMN環フラグメントを合成する。それぞれのフラグメントは、平成24年度に開発したオキシラニルアニオン法による[X+2+Y]型収束的合成戦略で構築する。
歯の移動に伴う歯根吸収とセメント質関連細胞の細胞死との因果関係の解明

本研究の目的は、セメント質関連細胞の細胞死と歯根吸収との関連性を明らかにすることである。生後8週齡の雄性Wistar系ラットを用い、20gfの力で第一臼歯の頬側移動をはかる実験を行った。実験終了後、パラフィン切片を作製し、single-stranded DNA)とcleaved caspase-3の免疫染色による観察を行った。その結果、実験的歯の移動による有細胞セメント質の吸収は、先行するセメント細胞の細胞死に伴い破歯細胞によって引き起こされると推測されることが示唆された。本研究の目的は、従来の基礎的研究においてほとんど対象となっていないセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目し、セメント質関連細胞の細胞死、セメント質の基質的変と歯根吸収との関連性を形態学的、分子生物学的手法を通して包括的に明らかにすることである。従来の歯根吸収に関する研究は、吸収の主役を担う吸収系細胞およびそれに関連する硝子様変性組織を対象としたものがほとんどであり、吸収される側のセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目した研究は行われていない。本研究の目的は、従来の歯根吸収の基礎的研究においてほとんど対象となっていなかった吸収される側のセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目し、セメント質関連細胞の細胞死、セメント質の基質的変化と歯根吸収との関連性を形態学的、分子生物学的手法を通して包括的に明らかにすることである。1)平成20年度は、歯の移動実験モデルを作成するため、生後8週齢の雄性ウィスター系ラットを用いて、様々な矯正力下で、歯根吸収を生じやすい条件を検討した。その結果、Ni-Ti超弾性ワイヤーを用い、10g前後の力で第一臼歯の近心移動をはかるのがよいことが明らかになった。2)セメント質の細胞死に伴うセメント質の物理特性の変化を超微小押込み硬さ試験機を用いて検討するための、資料作成条件を検討したが、現在、最適な方法の設定にはいたっていない。3)共焦点レーザー顕微鏡による核と細胞形態の観察の条件設定は、歯の移動実験終了後、厚さ30μmの水平断凍結切片を作製する。凍結切片には、Alexa488標識phalloidinによるF-actin染色(細胞質染色)、ならびにDAPIによる核染色を施し、共焦点レーザー顕微鏡を用いアポトーシスを呈した細胞の局在をみるための、組織処理の方法を検討した。その結果、4%paraformaldehyde/0.1M PBによる潅流固定とEDTA脱灰後凍結切片での観察が適していることが、明らかになった。今後は、実験モデルを用いて、セメント質関連細胞の動態をみていく予定である。従来の歯根吸収に関する研究は、主役である吸収系細胞(破歯細胞)およびそれに関連する硝子様変性組織を対象として行われたものがほとんどであり、吸収される側のセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目した研究はほとんど行われていない。平成21年度は、生後8週齢の雄性Wistar系ラットに対し、Ni-Ti超弾性ワイヤーを用い、10g前後の力で第一臼歯の頬側移動をはかる実験を行った。実験終了後、4% paraformaldehyde/0.1M PBによる潅流固定とEDTA溶液による脱灰後、凍結切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡による核(DAPI)と細胞形態(phalloidinによるF-actin染色)の観察を行った。その結果、歯の移動6時間後には、圧迫側硝子様変性組織に隣接する歯根セメント質のセメント芽細胞および有細胞セメント質に存在するセメント細胞の核の濃縮、細胞突起の消失、細胞質のアクチン染色郷土の減少が観察された。さたに、パラフィン切片を用いてTUNEL法を行った結果、セメント質関連細胞は歯の移動に伴い、細胞死apoptosisを生じていることが明らかになった。今後は免疫組織学的にセメント質に特徴的なI型コラーゲン、オステオカルシン、オステオポンチン等の基質の変化を免疫組織学的に検討する予定である。

本研究の目的は、従来の基礎的研究においてほとんど対象となっていないセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目し、セメント質関連細胞の細胞死、セメント質の基質的変と歯根吸収との関連性を形態学的、分子生物学的手法を通して包括的に明らかにすることである。平成22年度は、生後8週齡の雄性Wistar系ラットに対し、Ni-Ti超弾性ワイヤーを用い、矯正力を前年度の倍である20gの力で第一臼歯の頬側移動をはかる実験を行った。実験終了後、4%paraformaldehyde/0.1M PBによる潅流固定とEDTA溶液による脱灰後、パラフィン切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡による核(single-stranded DNA)と細胞形態(cleaved caspase-3)の観察を行った。その結果、歯の移動6時間後には、圧迫側硝子様変性組織に隣接する歯根セメント質のセメント芽細胞および有細胞セメント質に存在するセメント細胞の核の濃縮、細胞突起の消失、細胞質のアクチン染色郷土の減少が観察された。さらに、TUNEL法を行った結果、セメント質関連細胞は歯の移動に伴い、細胞死apoptosisを生じていることが明らかになった。今後は免疫組織学的にセメント質に特徴的な基質の変化を免疫組織学的に検討する予定である。従来の歯根吸収に関する研究は、主役である吸収系細胞(破歯細胞)およびそれに関連する硝子様変性組織を対象として行われたものがほとんどであり、吸収される側のセメント質やセメント質関連細胞(セメント芽細胞とセメント細胞)に着目した研究はほとんど行われていない。平成23年度は、生後8週齢の雄性Wistar系ラットに対し、Ni-Ti超弾性ワイヤーを用い、矯正力を前年度の倍である20gの力で第一臼歯の頬側移動をはかる実験を行った。実験終了後、4% paraformaldehyde/0.1MPBによる潅流固定とEDTA溶液による脱灰後、パラフィン切片を作製し、共焦点レーザー顕微鏡による核(single-stranded DNA)と細胞形態(cleaved caspase-3)の観察を行った。
酸分泌刺激時におけるアルカリ分泌の変動とその調節機構に関する研究

本研究ではヒスタミン(Hi)を酸分泌刺激物質として使用し、酸分泌状態下における胃粘膜防御機構の変動について考察を加えると共に、Hiの胃粘膜に対する多面作用を実証した。1.Hiは0.6N塩酸誘起胃粘膜損傷の発生に対し用量依存的な抑制効果を有し、この作用がH2受容体を介し、しかも内因性PGsにより仲介されるものであることが判明した。また、Hiの粘膜保護作用は機能的には胃運動の抑制と関連性を有しており、恐らく、粘膜ヒダの緩解がcytoprotection現象において重要であることが推察された。2.1)と同様な現象は胃アルカリ分泌においても観察され、HiはH2受容体を介するPGsの増加により胃アルカリ分泌を亢進させることが判明した。また、アルカリ分泌を上昇させるHiの作用が十二指腸ではみとめられないことより、HiとPGs生合成の関連性は胃粘膜に限局されており、恐らく、酸分泌細胞が上述した反応に深く関与していることが推察された。3.Hiは生理学的用量ではそれ自身胃粘膜に対し損傷誘発作用を有さないが、大量dmPGE2の存在下では血管透過性を亢進させることにより、鬱血を主徴とする胃粘膜障害を誘起することが実証された。4.また、酸分泌刺激用量のHiは既存の胃粘膜損傷の治癒過程に対し遅延作用をおよぼすことが明らかとなった。5.以上、今回の実験で得られたHiの胃粘膜保護作用及び胃アルカリ分泌促進などの反応は、酸分泌状態での胃粘膜の合目的な生理機構を反映するものであり、恐らく、攻撃因子である酸分泌が亢進している状態下では防御因子を構成する他の機能も合目的に変動することにより、終局的に胃粘膜の耐酸性を高め、攻撃・防御のバランスを維持していくものと推察される。Hiは本来的には"必要悪"ではなく、恐らく、粘膜内PGsとの相互作用を通じ、胃粘膜の環境に応じた拮抗と協力を繰り返しながら、胃機能の微調節において重要な役割を果たしているものと推察される。ヒスタミン(Hi)の0.6N Hclに対する粘膜保護作用並びに胃アルカリ分泌に対する影響について検討し,以下の知見を得た.1.Hiは0.6N Hclにより誘起される胃粘膜損傷を抑制し,この作用はジマプリット(H_2作動薬)でも同様に認められるが2-2ピリジルエチルアミン(H,作動薬)では認められなかった.2.Hiによる上記の作用はシメチジン(H_2拮抗薬)およびインドサメシン(シクロオキシゲナーゼ阻害薬)により著明に拮抗されるが,酸分泌阻害作用のみを有するオメプラゾール(H^+-K^+ATPase阻害薬)では抑制されない.3.以上の結果より, HiはH_2受容体を刺激することにより,又,一部内因性PGsを介して粘膜保護作用を発揮するものと推察される.又,この作用は胃酸分泌が存在しない場合でも認められるため,分泌された酸によって生じる二次的保護効果(adaptive cytoprotection)ではないと考えられる.4.Hiによる粘膜保護作用との関連で認められる機能変化としては,酸分泌ではなく胃運動抑制に基づく胃平滑筋の緊張度の緩解が重要であることが判明した.5.一方, Hiは胃アルカリ分泌を亢進し,この作用も粘膜保護作用と同様, H_2阻害薬およびインドメサシンにより拮抗された.6.Hiのアルカリ分泌刺激作用は胃粘膜においてのみ認められ,同一条件下でも十二指腸粘膜では観察されなかった.

7.Hi以外にも迷走神経刺激により胃アルカリ分泌の亢進が報告されており,今回の結果を考え合わせると以下の推論が得られる.即ち,酸分泌刺激下のアルカリ分泌は(1)迷走神経による直接的な刺激に加え, (2)Hiによるparietal cellでのH_2受容体を介する刺激, (3)酸分泌そのものと直結したfenestrated capillarysystemを介するHC〓の供給量の増大,および,(4)管腔側からの酸による二次的な刺激経路などを介して促進されており,恐らく酸性条件下での胃粘膜保護において重要な役割を果たしているものと推察される.1.ヒスタミン(Hi)の胃粘膜に対する起炎作用及びプロスタグランジン(PGs)との相互作用について検討し、以下の結果を得た。a.Hi(10-80mg/kg)の単回投与では胃粘膜に特筆すべき変化は観察されなかったが、連投(4days)により若干の損傷が認められた。一方16.16dmPGE_2(dmPGE_2:1-30ug/kg)の単回投与は全く胃粘膜に肉眼的変化を誘起しなかったが、Hiとの併用投与により、用量依存的にHiによる胃粘膜損傷を増悪させた。この場合、単回投与では鬱血性の変化が観察されるに止まったが、連投では粘膜深部に至る損傷が誘起された。b.Hi及びdmPGE_2は単独投与により胃粘膜血管透過性を若干促進させるが、これらの薬物の併用により著名な増強現象が認められた。血管透過性の変化はこれらの薬物により誘発される粘膜損傷に先行して観察された。c.HiとdmPGE_2による胃損傷は抗Hi薬であるトリペレナミン(TP)、ハイドロコーチゾン(HC)により有意に抑制されたが、一般的な抗潰薬では影響を受けなかった。TP及びHCはHiとdmPGE_2との併用による血管透過性の亢進に対しても有意な抑制作用を示した。d.以上の結果より、Hiは胃粘膜内PGsが高まっているような状態では、起炎物質としてPGsと協力的に働き、血管透過性を促進し、結果的に炎症性反応を誘起し、胃粘膜内鬱血、さらに粘膜損傷を誘発することが推察された。2.0.6N塩酸誘起胃粘膜損傷の治癒過程に対するHi及び数種の薬物の効果を検討し、以下の知見を得た。0.6N塩酸誘起胃損傷は作製後3日以内に急激に治癒し、7日目では作製直後に観察された損傷係数の1/10までに減少した。この過程に対しHiは酸分泌を刺激する用量で有意な遅延作用を示した。