hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
GS乱流場のSGS拡散効果を考慮したLESのダイナミックSGSモデリング

本研究は,LESのSGS応力のモデリングに関し,GS乱流場のSGS拡散効果を考慮したより信頼性の高いSGSモデルの提案を目的として開始された.まず熱輸送を伴う平板チャネル乱流のDNSを実施し,SGSモデルに対するアプリオリおよびアポステリオリテストの基準値とするデータを得た.チャネル半幅と壁摩擦速度によるレイノルズは数300である.ここで得られたDNS流れ場の3次元データに空間的フィルターを操作しGSおよびSGS統計量の真値が計算される.得られたDNSデータを利用して平板チャネル乱流の統計平均量に現れる熱的壁面境界条件の違いの効果も検討した.次に,SGS応力のモデリングに対する拘束条件として壁面漸近挙動を検討した.まずテイラー展開とフィルター化操作の定義を用い,2次元(面)および3次元フィルターそれぞれに対応するSGS応力の壁面漸近挙動を解析的に導出した.さらにDNSにより得られた流れ場に2次元(面)および3次元フィルターそれぞれを厳密に適用してSGS応力を計算し,それぞれのフィルターに対応するSGS応力の壁面漸近挙動を特定した.最後に,SGS拡散効果をモデルに取り入れるため,SGSエネルギーの輸送方程式を導入する1方程式型SGSモデルを取り扱った.SGSエネルギー輸送方程式の各項に対する従来のモデルは,SGS拡散項に関しては勾配拡散型のモデル,SGS散逸項に関しては統計理論から導出されるモデルが使用されている.本研究では,これら各項に対する従来のモデルとスケール相似期モデルのアプリオリテストを実施しこれらモデルの信頼性を検討した.その結果を検討し,SGS拡散項およびSGS散逸項に対する混合モデルを提案した。LESのSGS応力モデルおよびSGS熱流束モデルの評価基準を得るため,パッシブスカラー輸送を伴う平板チャネル乱流のDNSを実行した.流れ場は主流およびスパン方向に周期的であり,速度の壁面境界条件にはすべり無し条件が用いられている.熱的壁面境界条件としで,上下壁の温度差が無い等温壁間の流れ,および断熱と等温壁間の流れの2例が扱われている.壁面摩擦速度とチャネル半幅によるレイノルズ数は150,プラントル数は0.72である.まず,平均速度分布,平均温度分布,乱流強度分布,温度変動強度分布について,本研究で得られたDNSデータと従来のDNSデータとの比較を行い,本研究で得られたDNSデータが十分な信頼性を持つことが確認された.次に,DNSで得られた流れ場に空間的なフィルター化操作を行い,流れ場をGS成分とSGS成分とに分解し,GSおよびSGSそれぞれに対応する統計平均量を算出した.フィルター化操作は主流およびスパン方向の面内に対してガウシアン型のフィルターを用いて行われている.算出した統計平均量はSGS応力,SGS熱流束,GSレイノルズ応力,GS熱流束,SGS応力の輸送方程式の収支,SGS熱流束の輸送方程式の収支,GSレイノルズ応力の収支,およびGS熱流束の輸送方程式の収支である.さらに,SGS応力およびSGS熱流束について従来型のSGSモデルに対するa prioriテストを実行した.その結果,特に断熱壁近傍において従来型のSGS熱流束モデルはDNSデータを定性的にも再現しないことが示された.以上の結果は,第52回理論応用力学講演会(目本学術会議,H15.1.281.30)のオーガナイズドセッシヨン「LESのモデリングと計算法」において,「平板チャネル乱流のDNSデータを用いたSGS熱流束の評価」の題目で講演発表されている.まず,LESのSGS応力モデルおよびSGS熱流束モデルの評価基準を得るため,パッシブスカラー輸送を伴う平板チャネル乱流のDNSを実行した.流れ場は主流およびスパン方向に周期的であり,速度の壁面境界条件にはすべり無し条件が用いられている.熱的壁面境界条件として,上下壁の温度差が無い等温壁間の流れ,上下壁間の温度差がある等温壁間の流れ,および断熱壁と等温壁間の流れの3例が扱われている.

これら3例の熱的壁面境界条件の流れそれぞれについて,壁面摩擦速度とチャネル半幅によるレイノルズ数を150と300と設定したDNSを実施した.プラントル数は0.72である.平均速度分布,平均温度分布,乱流強度分布,温度変動強度分布について,本研究で得られたDNSデータと従来のDNSデータとの比較を行い,本研究で得られたDNSデータが十分な信頼性を持つことが確認された.さらに,熱的壁面境界条件の違いによる乱流統計平均量の違いを考察した.成果の詳細については「熱的壁面境界条件が異なる非圧縮性チャネル乱流の数値解析」の題目で日本機械学会論文集(B編,2003)に掲載されている.次に,DNSで得られた流れ場に空間的なフィルター化操作を行い,流れ場をGS成分とSGS成分とに分解し,GSおよびSGSそれぞれに対応する統計平均量を算出した.フィルター化操作は主流およびスパン方向の面内に対してガウシアン型のフィルターを用いて行われている.本年度は1方程式型SGSモデルの評価を行うためにSGS乱流エネルギーの輸送方程式の収支を計算し,従来型のSGSモデルおよびスケール相似則によるモデルに対するa prioriテストを実行した.その結果,従来型の1方程式型SGSモデルでは生産項を過大評価および散逸項を過少評価することが示され,いずれについてもスケール相似則によるSGSモデルの導入により予測結果が改善されることが示された.以上の成果は,第17回数値流体力学シンポジウム(H15.12.1719)において,「DNSデータを用いた1方程式型SGSモデルの評価」の題目で講演発表されている.まず,昨年度までの研究で得られたRe_τ=150および300の平板チャネル乱流のDNSの流れ場に空間的なフィルター化操作を行い,GSおよびSGS成分それぞれに対応する統計平均量を算出した.フィルターとしては主流およびスパン方向の面内にガウシアンフィルターを操作する2次元フィルター,さらに壁面方向にトップハットフィルターを操作する3次元フィルターを用いた.次に,得られたSGS応力を用いて壁面漸近挙動の考察を行った.その結果,従来仮定されてきたレイノルズ応力と同じSGS応力の壁面漸近挙動は2次元フィルターに対しては成立するが3次元フィルターに対しては成立しないことが明らかになった.さらに,1方程式型SGSモデルの評価のためSGS乱流エネルギーの輸送方程式の収支を計算し,従来型のSGSモデルおよびスケール相似則によるモデルに対するa prioriテストを実行した.その結果,拡散項に対してはスケール相似則モデルが有効であること,散逸項については従来の乱流統計理論によるモデルは過大評価,スケール相似則モデルは過小評価することが示された.この結果を基に散逸項に対する混合モデルを提案した.また,本研究で得られたDNSデータを利用して,平行平板間クエット・ボアズイユ乱流の平均温度分布則の考察も行った.以上の本年度の研究成果は,雑誌論文へは現在投稿中であるが,講演発表として1)平行平板間クエット・ボアズイユ乱流における平均速度分布則,日本流体力学会年会2004講演論文集,(2004),pp.396-397.2)
ブリルアンダイナミックグレーティング及び相関領域法による温度と歪の分離分布計測系

橋梁やトンネルなどの構造物が常に経年劣化の影響を受け、日々修復を行わなければならない。これらの構造物においてどの部分が修復を要するからを診断する技術が求められている。構造物に光ファイバを貼り巡らせ、光ファイバをセンサとして使うことによって構造物診断を行う光ファイバ神経網技術が脚光を浴びている。本研究では光ファイバ神経網の実現のため、光ファイバに沿って温度と歪の分布を同時に測定することを目的としている。一般的な光ファイバブリルアン散乱を用いたセンサにおいて、ブリルアン周波数シフト(BFS)を測定するが、BFSが温度にも歪みにも依存しているため、同時測定が不可能である。しかし、偏波保持光ファイバにおいてBFSと複屈折を同時に測定することにより温度及び歪の変化をそれぞれ導出することができる。これは当研究室で初観測されたブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)の原理という。一方、分布測定を行うためブリルアン散乱現象を局所発生する必要があり、当研究室のオリジナル技術である光相関領域を用いた。光相関領域法を用いてBFSを測定した場合の理論が成熟しているが、BDGの原理について未だ解明されていない。高い空間分解能で温度と歪の分布を測定するため、空間分解能の理論的な議論が必要であると考えられ、これに取り組んだ。ブリルアン散乱過程において生じる音響波を光相関領域法の理論で計算し、フーリエ変換を行うことによりBDGスペクトルを求められることを理論的に示した。光相関領域法によってBDGスペクトルを測定するシステムの出力を初めて計算し、過去の実験データと照合し、計算結果の正確さを確認した。本研究においてこの理論的な解析が出力の予想を行うだけでなく、更なるパフォーマンスの向上と新機能の開発に繋がると確信している。26年度が最終年度であるため、記入しない。理論的な研究において、相関領域法によって局所発生された誘導ブリルアン散乱(SBS)の空間的な広がり、またその広がり方とブリルアンダイナミックグレーティング(BDG)スペクトルの形状がフーリエ変換に近い関係が成り立つことがわかった。これにより、本研究が扱っているシステムの出力をシミュレーションできるようになる基礎が固まった。一般的に本研究が扱っているBOCDA(ブリルアン光相関領域解析法)というシステムは限られた測定レンジにおいて高い分解能を誇っている。しかし、社会のインフラの安全性を診断するためには、十分な測定レンジにおいて温度と歪の分布測定が要求されている。そのため、応用を考えれば、BOCDAの測定レンジを格段に伸ばすテンポラルゲート法という手法が欠かせない。この手法の実験的な効果が既に発表されているが、シミュレーションや理論的な議論によるパラメータの最適化などはなされていなかった。テンポラルゲート法を理論的に記述するために、光波に複数の変調を施した場合のシステム出力のシミュレーション方法を提案し、テンポラルゲート法の最適化を行った。今後、強度変調によるアポダイゼーション、位相変調による背景雑音の除去など、BOCDAに付随する技術を考案した手法により記述し、システムの最適をさらに行う運びとなっている。BDGスペクトルを分布的に取得するにあたり、SBSを発生している光とBDGを観測する光に同様の変調を印加することが原則である。そのため、両光の被測定ファイバまでの光路を一致させる必要があり、この条件を調査した。その結果、測定系の空間分解能が高いほど条件が厳しく、究極の性能を実現するために、この条件も満たされるようなシステム構成を考案する必要があることが明らかになった。

システムの出力を完全にシミュレーションにより導出する方法が未完成であるが、それを可能とする理論的な裏付けができている。複数の変調を印加した場合の理論も進んだ。今後シミュレーション方法の確立に向けて研究を続けると共に、実験的にシステムの性能を高めていく必要がある。さらに、企業と連携を取って光ファイバだけでなく、実際にコンクリートなどに沿っての歪や温度の測定も行っていく予定である。前述の通り、測定系においてBDGを形成する光とスペクトルを観測する光の光路合わせ問題も解明されて、それへの対応が当初になかった課題である。しかし、おおむね研究計画の変更を行わず、以前の計画に並行してこの問題にも取り組む。
化学進化を用いた分子雲コアから星団形成への解明

平成28年度は、分子雲コアでの化学進化を確立するとともに、星形成の初期条件を調べるための観測を行った。化学的に進化しているが星形成活動が行われていない分子雲コアTUKH122に対し、野辺山45m電波望遠鏡を用い、NH3での一点観測を行った。NH3の分子輝線を解析することで、その物理状態を詳細に調べた。その結果、運動温度11 Kで線幅0.3 km/sであることがわかった。さらに熱的な運動成分が卓越しているTUKH122のメイン成分だけでなく、乱流が非常に卓越している成分も同時に検出した。分子雲コアが星形成を始める要因として乱流の散逸が示唆されているが(e.g., Ohashiet al. 2014, Aso et al. 2000)、どのように乱流が散逸するかは明確ではない。今回の結果から、乱流のショックによって乱流成分が急激に減少する可能性を示した。さらにメインの分子雲コアは熱的運動が卓越していることから、星形成の初期状態は非常に静的であることを示唆する。続いて、化学進化が進み、原始星が誕生している領域、G14.225-0.506、に対してALMAによる好感度、高解像度の観測を行った。この領域は大質量原始星がまだ存在せず、今後形成されることが示唆されている(e.g., Povich et al. 2010)。ALMAで分子雲コアを調べたところ、大質量分子雲コアも存在しないことがわかった。この結果から、大質量星や星団を形成するためには、分子雲コアへのまわりのガスの降着が重要であることを示唆する結果が得られた。分子雲コアが星形成を始める初期条件を明らかにすることが、本研究において重要となるが、その有力な候補をすでに同定し、論文として発表している。またALMAでの観測提案も採択されており、データも揃いはじめ、研究は概ね順調に進んでいると言える。ALMAの観測によって分子雲コアの物理状態を詳細に調べることができる。このデータの解析から分子雲コアの密度構造、速度勾配を明らかにし、星形成の初期条件を明らかにする予定である。
患者ｉＰＳ細胞を用いた筋ジストロフィー症の病態再現

本研究課題では、DMD患者由来iPS細胞を用いて病態再現を目指した。DMD患者由来iPS細胞を筋細胞に分化誘導したところ、対照iPS細と比較して筋細胞の成熟度、分化速度、遺伝子発現に変化はなかった。また電気刺激を加えるとMD患者由来筋細胞でCa2+の過剰流入を認めた。そしてCa2+の過剰流入を起こすと、DMD患者由来筋細胞では細胞障害が促進された。これらの表現型はエクソンスキップによるジストロフィン遺伝子回復により改善したことから、DMDにおいて筋病態の発症にはCa2+の過剰流入が関与していることが強く示唆された。今後Ca2+過剰流入を標的とした新規治療法の確立へとつなげてゆく。昨年度用いたエクソン44欠損患者由来に加え、本年度からエクソン46-47欠損のDMD患者から樹立されたiPS細胞も使用した。昨年度に成功していたCa2+イメージングについて、より客観的でスクリーニングに適した解析を考え、96ウェルプレートで同時に測定可能な機器を用いて電気刺激による筋収縮時の細胞内Ca2+濃度を測定した。結果は健常コントロールに比べDMD患者由来細胞で収縮時のCa2+が高かった。より精密な比較を行うため、同一の患者細胞を用いてエクソンス・キッピングによりジストロフィンの発現回復を行った。神戸学院大・松尾教授との共同研究によりエクソン45をスキップするアンチセンスオリゴAO88を用いた。結果はAO88を用いたジストロフィンの発現回復により、同一のDMD患者由来筋細胞において、筋収縮時のCa2+濃度が低下した。次に細胞内Ca2+の過剰な上昇が筋細胞の障害を来すのかどうか、イオノフォアを用いたCa2+負荷実験で培養上清中のCK活性を測定する事により検証した。結果はCa2+濃度の上昇はDMD患者由来細胞で強く起き、同時にCK値も高くなることが分かった。これまで患者由来細胞を用いた病態研究は、筋芽細胞の初代培養を用いて行われてきた。しかしDMD患者由来筋芽細胞は、増殖が遅い・分化効率が落ちるなど、そもそも患者体内の炎症性変化を受けて性質が変化しているため、DMDの初期病態を正確に反映するモデルとは言えない一面があった。今回DMD患者由来iPS細胞からの分化誘導では、ジストロフィン発現の有無以外には健常細胞との差はなかった。その環境下で患者由来細胞において筋収縮時に細胞内Ca2+濃度が上昇する事を捉えたことは、DMDの初期病態を反映していると考えられる。今後、この疾患再現系を用いての創薬スクリーニングへと移行可能である。我々は健常人由来およびDystrophinエクソン44欠損のDuchenne型筋ジストロフィー(DMD)患者由来のiPS細胞を骨格筋細胞に分化させ、電気刺激による筋収縮を誘導し、Ca2+のイメージングを行った。Fluo-8を使用し収縮に同期したCa2+のオシレーションが確認できた。次にFluo-8の蛍光強度をAquacosmos(浜松ホトニクス)のシステムを用いて定量的に解析し、Ca2+の細胞内濃度を測定した。ピーク時の濃度をベースラインで補正した値を比較すると、DMD患者由来の骨格筋細胞でピーク時のCa2+濃度の上昇が確認された。この結果により、病態が再現できたと考えられる。また中井淳一博士より提供されたG-CaMP-HSについても解析を試みたが、検出感度に達せず断念した。他の病態再現モデルとして、ROSシグナルに関しては、蛍光プローブを用いて検出を行ったが、DMD患者由来の骨格筋細胞と健常人由来の骨格筋細胞において明らかな差は認めなかった。現在、物理的ストレス負荷後において差があるかどうかを解析中である。NF-kBシグナルについては、ウエスタンブロットにてリン酸化されたp65などの検出を試み、現在条件検討中である。またエクソンスキッピング誘導に関しては、神戸学院大学の松尾雅文博士からAO85と呼ばれるアンチセンスオリゴを提供していただき、エクソン45スキップの誘導実験を行った。結果はAO85を200pg骨格筋細胞内にトランスフェクションすると、エクソン45がほぼ100%スキップされ、患者由来骨格筋細胞においてはエクソン43からエクソン46がつながったmRNAが検出された。この結果により、適切なコントロール細胞を得ることが可能になったと考える。当初予定していた研究項目のうち本年度に行うとされていたものは、1)患者由来及び対照健常人由来ヒトiPS細胞からの骨格筋細胞への分化誘導、2)物理的ストレス培養による病態再現、3)病態の可視化、4)アンチセンス・モルフォリーノオリゴ製剤によるエクソン・スキッピング誘導、の4項目である。このうち1)は完了、2)もCa2+イメージングで達成しており、3)、4)とも途中の段階ではあるが達成している。以上より、おおむね順調に進行していると考える。

今後は細胞内Ca2+イメージングに焦点を絞り、病態再現の最大の課題であるエクソンスキッピング後の患者細胞において、表現型が改善するのか?という疑問を解決する。Dystrophinタンパクのウエスタンブロットによる検出に手間取ったが、なんとか成功しており、今後はタンパク発現を回復した患者由来骨格筋でのCa2+イメージングのデータを蓄積し、エクソンスキッピングによる治療効果が可視化できるのかどうかを明らかにする。Ca2+イメージングの試薬や培養試薬の購入が中心となる。論文化できた場合は英文校正料などにも使用したい。設備・備品の購入はない。
ケトン体代謝異常症の分子病態とその原因酵素遺伝子の発現調節機構の解明

ケトン体代謝異常症のβ-ケトチオラーゼ(T2)欠損症およびサクシニル-CoA : 3-ケト酸CoAトランスフェラーゼ(SCOT)欠損症の遺伝子診断の向上のためのMLPA法を確立した。また病態解析において、T2欠損症の軽症変異と臨床診断について、SCOT欠損症の5症例における臨床像、変異とその蛋白構造に与える影響について報告した。SCOT転写産物におけるスプライシングオーダーを健常者と2エクソンスキップする患者で解析した。肝臓特異的SCOT発現調節機構についてChiPアッセイなどを用いて解析した。本年度もT2,SCOT欠損症の酵素診断,遺伝子診断は研究の一環として世界各地から受け入れ,酵素診断,遺伝子診断を行った.その1つはベトナムの8症例におけるコモン変異の同定にもつながった(Mol Genet Metab 2010).ミスセンス変異の詳細な解析1.T2欠損症のエクソン10内のサイレンス変異によるエクソンスキップの症例の解析では,エクソン10においてはSF2/ASFというexonic splicing enhancer配列が正常なスプライシングには必要で,その部位に変異が入ったためにスプライシング異常が生じていることを,患者変異を導入したmini-gene constructの作成するとともに,同じESE配列を減弱させる1塩基置換やauthentic splice部位を増強する1塩基置換を導入したmini-gene constructも作成し,transfectionによるスプライシング実験を行って明らかにし,論文はMol Genet Metabに受理された.2.SCOT変異cDNAの発現実験を行い,同定された変異が病因となる変異であることを確認するとともに,一部は発現温度を30度,37度,40度で行うことで,温度感受性変異であることを明らかにした(現在投稿準備中)MLPA法の確立遺伝子内のエクソン領域の欠失を検出するために,SCOT遺伝子のMLPA法について検討を行っている.SCOT遺伝子の肝臓特異的発現抑制機構の解明2.HepG2細胞(肝細胞特徴維持)においてSCOT遺伝子の転写がオンなのか,オフなのかについてChIP assayを用いて検討をしており,さらに解析をすすめている.1) T2,SCOT欠損症例の蓄積,遺伝子解析.世界各地からの症例の相談に応じ,臨床経過,細胞株の維持,酵素活性,蛋白解析,遺伝子解析を行い、T2欠損症のexonic splicing enhancerにおける遺伝子変異によるエクソンスキップを報告し(Mol Genet metab 2010)、日本人症例における軽症型変異H144Pをもつ症例が非典型的な有機酸所見を示し診断に注意が必要であることを明らかにした(投稿中)SCOT欠損症においても、日本人症例の臨床的特徴および遺伝子解析を報告(J Inherited Metab Dis 2010),また世界各地からの5症例に認められたミスセンス変異についてcDNAの発現実験を行い,同定された変異が病因となる変異であることを確認するとともに,一部は発現温度を30度,37度,40度で行うことで,温度感受性変異であることを明らかにした(Biochim Biophys Acta in press).これらの報告はT2欠損症、SCOT欠損症の発症に関した新たな知見を追加した。T2欠損症について独自にMLPA法を構築し、1変異が同定できなかった症例でエクソン3、4の欠失を同定できた。3) SCOT遺伝子の肝臓特異的発現抑制機構の解明HepG2細胞(肝細胞特徴維持)においてSCOT遺伝子の転写がオンなのかオフなのかをChIP assayにより検討している。核内heteronuclearRNAの解析結果から、SCOT遺伝子は肝臓においても有る程度転写されている可能性が示唆された。このことはSCOTmRNAがなぜ肝臓で低下し、SCOT活性が認められないかについて新知見となる可能性があり、解析を進めている。1)T2,SCOT欠損症例の蓄積,遺伝子解析.世界各地からの症例の相談に応じ,臨床経過,細胞株の維持,酵素活性,蛋白解析,遺伝子解析を行った。世界各地からの5症例に認められたミスセンス変異についてcDNAの発現実験を行い,同定された変異が病因となる変異であることを確認するとともに,一部は発現温度を30度,37度,40度で行うことで,温度感受性変異であることを明らかにした(Biochim Biophys Acta 2011)またT2欠損症におけるH144P変異による軽症例では発作時でも典型的なアシルカルニチンプロファイルをとらないことを示した。SCOT欠損症およびT2欠損症について構築した。SCOT欠損症においてはエクソン17を欠失する症例を同定できたが、Long range PCR等でその欠損範囲の解析がまだ進行中である。3)SCOT欠損症変異の詳細な解析SCOT欠損症のスプライシング異常を来す変異についてhnRNAにおけるスプライシングオーダーの点から解析した。

そしてSCOTtranscriptにおいてのスプライシングオーダーをコントロールと2エクソンが一度にスキップする症例において解析し、1つの5'スプライス部位の異常が複数のイントロンのスプライスオーダーに影響することを明らかにし、現在投稿中である。。4)SCOT遺伝子の肝臓特異的発現抑制機構の解明HepG2細胞(肝細胞特徴維持)においてSCOT遺伝子の転写がオンなのかオフなのかを昨年度からChIP assayにより検討し、その結果かならずしも完全にオフとは言えなかった。核内heteronuclearRNAの解析においてもクリアカットな結果が得られず、ヒト細胞を用いた解析での限界と考えられた。
SREBP2過剰発現マウスによるコレステロール代謝とインスリン分泌の関連の検討

脂質合成転写因子SREBPファミリーのうち脂肪酸、トリグリセリドの合成を支配するSREBP-1cについては、膵β細胞脂肪毒性の病態に関与することを我々は報告してきた。しかしコレステロール合成を制御するSREBP-2の膵β細胞での役割や糖尿病病態への関与は不明である。そこでわれわれはラットインスリンプロモーターを用いてヒト核型(活性型)SREBP-2過剰発現トランスジェニックマウス(RIPTgBP2)を作製して解析した。意外な事に発現量の多いRIPTgBP2は著明な高血糖、インスリンの低下を示した。糖尿病の程度は、膵β細胞でのSREBP-2発現の程度に相関した。インスリン分泌能低下は、糖負荷試験において著明であり、膵臓の病理切片では、ラ氏島の数とサイズの減少、形態異常を伴いインスリン免疫染色も著明に低下した。ラ氏島を膵臓から単離した解析では、低形成を示すラ氏島だけでなく、糖尿病の程度が相対的に軽度な低発現ラインにおいても糖反応性,カリウム反応性、SU剤反応性のインスリン分泌が低下していた。ラ氏島は、トリグリセリドは蓄積せずコレステロールエステルが蓄積していた。RNAを採取しRT-PCRにて種々の遺伝子発現を検討すると、インスリン、PDX1、NeuroD/BETA2の低下を認めβ細胞の異常が示唆された。以上よりSREBP-2の強制発現によりコレステロール合成が活性化し、コレステロールが蓄積する状態では、β細胞の分化、機能に著しい障害が起こり、インスリン分泌障害型の糖尿病を呈することが明らかになった。従来より知られるトリグリセリドの蓄積に伴う膵β細胞脂肪毒性とは異なりコレステロールもβ細胞の障害に関わることが示唆され、新しい糖尿病の病態として今後検討する必要があると思われる。
領域分割処理に基づくワイドダイナミックレンジ画像合成プロセッサの開発

現在のディジタルカメラやビデオカメラなどの、固体撮像素子を用いたカメラシステムの多くは、逆光状態などの究極的に明暗の差が大きい場面の撮影において、低照度部の黒つぶれや高照度部の白つぶれが生じる.本研究では、露光時間の異なる複数枚の画像から、印画紙はもちろんのことディスプレイなど階調数が制限されている表示デバイスで、どの撮影状況下でも黒つぶれや白とびがなく、不具合を感じない画像合成アルゴリズムを用いたワイドダイナミックレンジカメラの開発を目的としている.本年度は、昨年度検討したグレイスケール画像に対するワイドダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムを基に、(1)ベイヤー配列の単板カラーイメージセンサを用いて、ワイドダイナミックレンジの輝度信号のみの合成画像と、各画素の色補間の情報をそれぞれ求め、カラー化する方式、(2)昨年度のワイドダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムのハードウェア化について検討した.ハードウェア化については演算回路を含め全てフルスクラッチで設計する計画であったが、異なる露光時間の信号が採用される境界部分において複雑な演算が必要となり、C言語で記述したアルゴリズムをHDLに変換する上位設計ツールを利用して、画像合成プロセッサをハードウェア化した.これを、グレイスケールのワイドダイナミックレンジCMOSイメージセンサが搭載された、テストカメラ上に配置されているFPGA上に組込みVGA画像で15fpsのワイドダイナミックレンジ動画が合成できることを確認した.15fpsのフレームレートは、イメージセンサの動作条件によるもので、30fpsのフレームレートでもワイドダイナミックレンジ動画が合成できるものと思われる.究極的に画像の明暗の差が大きい場面を撮影しても,低照度部分の黒つぶれや高照度部分の白とびなどの不具合を生じないワイドダイナミックレンジイメージセンサは100dB以上の照度範囲の画像を撮影できる.しかしながら,表示媒体であるディズプレイや写真印画紙などのダイナミックレンジは50dB60dB程度であり,線形応答で広ダイナミックレンジ画像を表現した場合に,表示される輝度情報が制限されてしまう・本研究では,露光時間が既知である複数の露光時間の画像から,どの部分においても十分なコントラストを有し,人間の視覚で不具合が感じられない広ダイナミックレンジ合成アルゴリズムと,動画に対応した画像合成プロセッサについて検討している.本年度は,ハードウェア化に適合した広ダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムについて検討した.(1)輝度情報のみのグレイスケール画像を対象として,各画素ごとに階調が飽和しない露光時間の領域に分割して,各領域で十分なコントラストが表現でき,かつ領域の境界部分における擬似輪郭を違和感のない程度に低減できた.(2)本広ダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムのカラー画像に対する拡張を行った.これは,輝度情報のみで広ダイナミックレンジ画像合成を行い,輝度値が確定した後に,各画素に色情報を付加する方式である.これにより,広ダイナミックレンジ画像合成後の色ずれを緩和できた.(3)動画に対して本広ダイナミックレンジ合成アルゴリズムを適用した場合に,広ダイナミックレンジカメラの露光時間切り替えや取得枚数変更の影響を検証するリアルタイム画像処理・表示システムを構築した.現在のディジタルカメラやビデオカメラなどの、固体撮像素子を用いたカメラシステムの多くは、逆光状態などの究極的に明暗の差が大きい場面の撮影において、低照度部の黒つぶれや高照度部の白つぶれが生じる.本研究では、露光時間の異なる複数枚の画像から、印画紙はもちろんのことディスプレイなど階調数が制限されている表示デバイスで、どの撮影状況下でも黒つぶれや白とびがなく、不具合を感じない画像合成アルゴリズムを用いたワイドダイナミックレンジカメラの開発を目的としている.本年度は、昨年度検討したグレイスケール画像に対するワイドダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムを基に、(1)ベイヤー配列の単板カラーイメージセンサを用いて、ワイドダイナミックレンジの輝度信号のみの合成画像と、各画素の色補間の情報をそれぞれ求め、カラー化する方式、(2)昨年度のワイドダイナミックレンジ画像合成アルゴリズムのハードウェア化について検討した.ハードウェア化については演算回路を含め全てフルスクラッチで設計する計画であったが、異なる露光時間の信号が採用される境界部分において複雑な演算が必要となり、C言語で記述したアルゴリズムをHDLに変換する上位設計ツールを利用して、画像合成プロセッサをハードウェア化した.これを、グレイスケールのワイドダイナミックレンジCMOSイメージセンサが搭載された、テストカメラ上に配置されているFPGA上に組込みVGA画像で15fpsのワイドダイナミックレンジ動画が合成できることを確認した.15fpsのフレームレートは、イメージセンサの動作条件によるもので、30fpsのフレームレートでもワイドダイナミックレンジ動画が合成できるものと思われる.
障害者の意思決定支援における人材育成に関する研究

本研究は、障害者の意思決定支援の具体的な方法を提案し、意思決定にかかわる人材育成プログラム構築を目的としている。諸外国の現状を把握した上で、障害の中でも精神障害者のへの意思決定支援に焦点化し、専門職を対象としたアンケート調査を実施した。結果から、意思を醸成し、具体的なイメージを持てるようそのプロセスに働きかけることの重要性が明らかとなった。最終年度にはアンケート結果をもとに、意思決定を支援する専門職の育成プログラムを構築し、試行した。参加者を対象としたプログラム評価では意思決定支援に係る知識とスキルの獲得に関して高い評価が得られ、研修へのニーズが大きいことも確認できた。知的障害者、精神障害者の中には、判断能力が不十分な人たちがいる。そうした人たちの財産管理と身上監護に関しては、成年後見制度の利用が考えられてきたが、近年、虐待事例や強制的な入院に関する意思決定支援の方法としても成年後見制度が注目されている。しかし、成年後見制度はまだ十分に周知・活用が進んでおらず、制度としても多くの課題を抱えている。そこで、本研究は判断能力が十分でない障害者が成年後見制度を利用する際の身上監護に着目し、1意思決定支援の具体的な方法論や基準の明確化、2意思決定にかかわる人材の育成を目的としている。今年度は、先行研究の整理と公益社団法人東京社会福祉士会権利擁護センターぱあとなあ東京会員を対象として実施した調査結果の分析を行った。成年後見制度は成年被後見人の自己決定を尊重することをその理念として掲げている。成年被後見人の意思をどこまで尊重してかかわっているか、後見実務を行う上での困難等に関して、東京社会福祉士会ぱあとなあ会員358名を対象として実施したアンケート調査結果(有効回答147、回収率41.1%)を見てみると、意思決定の具体的な支援は、非常に個別性が高いことが理解された。特に意思決定に課題を要すると考えられる精神障害者を対象とした支援では、身上監護面で約7割が困難があると回答しており、自由記述の分析から、その困難の内容が予想以上に多様であることが明らかとなった。現在先行研究に照らしながら、その詳細な分析を進めている最中である。2005年4月に成立したイギリスのMCA(Mental Capacity Act,意思決定能力法)に基づいたイギリスでの意思決定支援、オーストラリアのサウスオーストラリア州SDM(支援付き意思決定・意思決定支援モデル)に精通した水島俊彦氏(弁護士・2014年度英国エセックス大学ヒューマンライツセンター客員研究員)に知識供与を得た。また、スウェーデンのパーソナル・オンブズマンの意思決定支援に関する調査を実施し、その現状を把握した。その結果、共通していたのは支援者主導ではなく、障害当事者の意思を尊重した支援という点であったが、その仕組みは各国によって異なっていた。イギリスでは法的な枠組みが作られ、当事者にとっての善の利益を追求していく原則が明確に示されている点や、独立意思代弁人(Independent Advocate (IA))、ケア法独立意思代弁人(Independent Care Act Advocate= ICAA)といったアドボケイトを養成し、機能させている点で優れていた。日本国内でも2014年に批准された「障害者の権利に関する条約」の趣旨に沿った仕組みづくりが求められ、成年後見制度の在り方に関する議論も高まりを見せている。そうした現状の中で、精神障害者のへの意思決定支援がどういう視点で行われているか、また、人材育成という視点から支援者の研究や研修への参加や効果への認識を探索するためのアンケート調査を公益社団法人日本精神保健福祉士協会の会員1500名を対象に実施した。現在その分析を行っている最中である。重篤な精神障害を持つ人たちの意思決定支援においては、障害当事者の意思をどう汲み取るのか、意思を発現するためにどのようなサポートが有効なのかが課題となる。その視点や手法を調査から明らかとし、人材育成に関して重要な方法論の提示のために活かしていく予定である。H27年度は、アンケート調査の実施・結果を分析を行い、意思決定を支援する際の具体的な基準・方法に関するツール案を作成することを予定していた。アンケートを実施するにあたって、当初は当事者、家族、支援者を含めたアンケートの実施を考えていたが、その意向に関しては、先行研究の参照を行うこととし、研究の比重を人材育成というところに置くとするならば、支援者の意識やスキルに焦点化したほうが効果的だと判断し、精神保健福祉士を対象とした調査とした。そうした研究の変更や、海外での現状を把握することに時間を要したこと等から若干の遅れが生じた。昨年度実施した精神保健福祉士を対象としたアンケート結果から、精神障害者の意思決定支援を行う上で、意思を醸成し、具体的なイメージを持てるように働きかけることの重要性が明らかとなった。その方法として、多様な方法による情報提供の重要性が示めされた。また、支援を行う前提として、あたり前のことではあるが、クライエントとの信頼関係を築くことが重要であり、ニーズの実現に向け、機関内外の人的・物的資源を活用し、調整することが精神保健福祉士の役割だと認識されていた。かかわりの当初は、支援者が把握したニーズとクライエントのニーズには食い違いがあるが、信頼関係を構築しながらかかわるプロセスの中で、その食い違いが減少していくことも示唆された。前述したアンケート結果をもとに、今年度は、意思決定を支援する専門職の育成プログラムの構築を行った。東京、神奈川、埼玉、千葉の精神保健福祉士協会に協力を依頼し、年1回開催されている「4都県権利擁護研修」において、人材育成プログラムを実施した。

参加した精神保健福祉士59名を対象に事前事後アンケートによるプログラム評価を行った。プログラムの前半では、意思決定を支援する上で必要となる知識とその支援プロセス、ニーズアセスメントの具体的な方法などを提示した。午後は、映像を含めて模擬事例を提示した。映像を見た上で、クライエントのニーズアセスメント、意思決定支援の方法についてディスカッションを行った。研修内容への評価としては、5段階評価で平均得点が4.5点と高得点であった。事前事後の知識とスキルの獲得に関しても、すべての項目で事後評価が事前評価の得点を上回っていた。「意思決定を支援」と言葉でいうのは簡単であるが、対象者の個別的なニーズを尊重しながら実践する必要がある。ニーズを育み、表明することへの支援を含めたプロセスが重要であることを確認した。本研究は、障害者の意思決定支援の具体的な方法を提案し、意思決定にかかわる人材育成プログラム構築を目的としている。諸外国の現状を把握した上で、障害の中でも精神障害者のへの意思決定支援に焦点化し、専門職を対象としたアンケート調査を実施した。結果から、意思を醸成し、具体的なイメージを持てるようそのプロセスに働きかけることの重要性が明らかとなった。最終年度にはアンケート結果をもとに、意思決定を支援する専門職の育成プログラムを構築し、試行した。参加者を対象としたプログラム評価では意思決定支援に係る知識とスキルの獲得に関して高い評価が得られ、研修へのニーズが大きいことも確認できた。本来であれば、海外の実践例を含めた先行研究レビューを終了し、法律家や精神科医、ソーシャルワーカー等、意思決定支援にかかわる専門職へのインタビューを実施する予定であったが、未だ先行研究の整理を行っている途上であり、個別インタビューを実施することができなかった。今年度は研究の最終年にあたり、1昨年度実施したアンケートの分析を行う、2結果から、精神障害者の意思決定を支援する専門職の意識・スキルを明確化する、3先行研究及び、分析の結果から、精神障害者の意思決定を支援する専門職にとって有益な研修内容、ツールに関する提案を行う予定である。まだ十分な分析は実施できていないが、公益社団法人日本精神保健福祉士協会会員を対象としたアンケートの集計結果からは、支援向上のために知識や情報が必要な時の入手経路として回答者334名中286名が学会や研修への参加を挙げており、実際の業務に活かすことができると考える研修手法として、6割以上がグループディスカッションを多用した研修、研修の内容として具体的な事例の使用と回答していることから、意思決定支援に関する事例を活用した研修の実施を予定している。また、研修の結果から効果を分析し、支援専門職の意思決定支援に関する具体的な基準・方法に関するガイドラインあるいはチェックリストの提案を行う予定である。社会福祉これまでの到達点を明らかにし、障害当事者や家族らが成年後見制度及び意思決定権に関してどの程度認識しており、人権という視点から何を求めているのかに関して調査を実施する。
分子ビ-ム・イオンビ-ム法による炭化水素分子と固体表面の反応過程の研究

シリコン単結晶表面にアセチレンビ-ムを照射してできる炭化シリコン膜の形成過程について,これまでの実験結果を整理して考察を加え,論文にまとめた。その反応機構は表面温度とビ-ムフラックスに依存する。高温・低フラックス領域では入射ビ-ム量が律速になって表面反応に支配され,炭化シリコン膜がエピタキシャル成長するが,低温・高フラックス領域では,固体内部から表面へのシリコン原子の拡散供給が律速になり,成長膜もアモルファス状になることが結論された。イオンビ-ムによる炭化表面の研究では,オ-ジェ電子分光法で表面近傍に炭素の存在が確認される場合でも,イオン散乱では見えないケ-スがある。これは,イオン散乱が表面第一層の情報を反映しているのに対して,オ-ジェ電子分光は表面数層の情報を含んでいることによると考えられる。シリコンを極微量炭化した表面でも,このような現象がみられたが,炭化シリコン膜がエピタキシャル成長している条件下で,表面にはシリコン原子が出ているためと解釈された。さらに本年度は表面反応の研究のために,パルス分子線を用いた分子線緩和スペクトロスコピ-法を新しく導入し,シリコン表面の酸化反応の研究に応用した。この研究では,反応生成物である一酸化シリコン分子の気相への脱離を,時間分解能10マイクロ秒で追跡し,反応速度定数と活性化エネルギ-を求めた。その結果,この反応は中間体を経由する逐次反応であることが確認された。また,反応表面の電子顕微鏡による観察から,表面反応にはステップやエッジが活性点であることがわかり,(100)面では(111)面を露出するように多くのエッチピットが出現することがわかった。これらの結晶の崩壊の仕方には,シリコンの炭化反応と非常に共通点が存在することがわかった。
生産施設用空調方式の高効率化と信頼性に関する研究

本研究は、主にIT機器を収容したデータセンタと高発熱の工作機器を収容した精密機械工場の空調設備に関し、室内作業者の労働環境を確保しながら機器の発熱を確実に高効率で冷却することを目的に、(1)室内の温熱環境・空気環境の適正化、(2)空調設備の高効率化、(3)空調設備の信頼性確保の3点を主眼に据え、1「空調効率の決定要因解明とIT機器と空調設備を連成した空調システムの開発」、2「冷涼な外気を活用した潜熱・顕熱冷却空調方式の開発」、3「空調設備の保全データの定量化と室温変化を伴う信頼性評価ツールの開発」、4「置換換気空調方式の温度成層形成要因のモデル化と予測手法の開発」の4つの課題について、適応範囲、構成基準、その対策と効果を定量的に明らかにし、実用性の高い成果として取り纏めるものであり、今後の生産施設用空調方式の研究開発をリードすることを目的にする。高発熱機器が収容される代表的な生産施設はデータセンタ(DC)である。IT機器を多数収容したDCは、1kW/m2を超える発熱密度に達し、年間を通じ冷却がと同時に、空調設備は高い省エネルギー性を求められる。また、空調設備が停止すると短時間で室温が上昇し、IT機器の誤動作だけでなく部品の熱破壊が生じ、甚大な障害をもたらす。空調設備の停止は、社会システムの混乱だけでなく、事業の損失につながるため、適正な信頼度設計を実現する。一方、生産施設には多種多様なものがあり、施設内に設置される工作機器類から排熱とオイルミストなどの汚染物質を多量に発生している生産施設が多い。特に、精密部品を製造する施設では、製品の精度確保のため、安定した室内温熱環境も確保しなければならない。また、労働環境確保のため、大量の外気を導入しており、空調負荷の増大を招いている。このような状況から、安定した室内温熱環境・空気清浄度を確保しながら、高効率な空調方式を実現する。1.空調効率の決定要因解明とIT機器と空調設備を錬成した空調方式の開発データセンタ(DC)内にはラック内に多数のユニットが搭載されたIT機器が列状に配置される。DCの空調効率は、熱源系の冷却効率と空気などの冷媒の熱搬送効率で決定される。特に空調機の熱搬送効率は、ラック周囲の再循環が大きく左右する。本研究では、1ラックに搭載されるユニット周囲の隙間量と再循環量の関係、2ユニットの給排気を分離するキャッピング機構の通気性能と再循環量の関係について、実大規模実験、CFD(computational fluid dynamics)ツールによる解析、および換気回路網解析により、各種要因と空調用エネルギー消費量の関係を練成して解析する手法を構築し高効率なDC用空調システムを開発に資する特性を把握した。2.空調設備の保全データの定量化と室温変化に伴う信頼性評価ツールの開発空調設備の信頼性評価には構成する各機器の平均故障率(MTBF)、平均修理時間(MTTR)が必要である。本研究では、1DCで実際に稼動している空調設備の保全データ(故障毎の故障間隔・修理時間)を多数収集し、これらの保全データをワイブル確率紙にプロットし、回帰直線の係数から平均故障間隔(MTBF)を得る。また、対数正規確率紙にプロットし、その回帰直線の係数から平均修理時間(MTTR)を得る方法を確立した。2これらの基礎データをもとに、評価対象設備の挙動をマルコフモデルで表現し、各状態の確率を求め、一定時間を超えてその状態にとどまる事象の発生確率を評価する手法を構築した。これにより、空調機停止後の室温変化・空調機の能力変化を考慮し、外気冷房方式など複雑な空調設備の信頼性評価ツールを開発した。1.冷涼な外気を活用した潜熱・顕熱冷却空調方式の開発高発熱のDCの冷却には、冷涼な外気を活用することが有効である。本研究では、1空調機内にダブルの熱交換器を設置し、一方は冷水チラーからの冷水を、他方にはブラインを室外機との間で循環させる「間接外気冷房方式」に関し、実大規模の実証実験をするとともに、空調設備のシステムシミュレーションにより、システム効率の推定方法を構築し、顕熱冷却空調式を開発する。2散水方式による気化冷却方式により冷涼な外気の活用する方式に関し、空調設備のシステムシミュレーションにより、冷却特性を評価する手法を構築し、潜熱冷却空調方式を開発する。2.置換換気空調方式の温度成層形成要因のモデル化と予測手法の開発生産施設における高発熱機器からの排熱はプルームにより拡散する。また、その排熱や汚染物質の排出はファンによる強制排気が多く、排出位置も個々に異なる点が特徴的である。本研究では、1縮小模型を用い置換換気の空調給気量、機器換気量、排熱高さ、発熱量、天井高さなどの各パラメータと、機器が設置される領域の温度分布の関係を実験的に解明し、領域の基準化温度差比kvを用い、アルキメデス数との関係を明確にする。2基準化温度差比kvを用い外気冷房併用型置換還気方式のモデルを構築する。これを用いることで、建物条件、気象条件、室内の機器設置条件が変化した場合の空調設備のシステムシミュレーションが可能になり、各種条件での省エネルギー効果の予測手法を開発する。

本研究は、主にIT機器を収容したデータセンタと高発熱の工作機器を収容した精密機械工場の空調設備に関し、室内作業者の労働環境を確保しながら機器の発熱を確実に高効率で冷却することを目的に、(1)室内の温熱環境・空気環境の適正化、(2)空調設備の高効率化、(3)空調設備の信頼性確保の3点を主眼に据え、1「空調効率の決定要因解明とIT機器と空調設備を連成した空調システムの開発」、2「冷涼な外気を活用した潜熱・顕熱冷却空調方式の開発」、3「空調設備の保全データの定量化と室温変化を伴う信頼性評価ツールの開発」、4「置換換気空調方式の温度成層形成要因のモデル化と予測手法の開発」の4つの課題について、適応範囲、構成基準、その対策と効果を定量的に明らかにし、実用性の高い成果として取り纏めるものであり、今後の生産施設用空調方式の研究開発をリードすることを目的にする。高発熱機器が収容される代表的な生産施設はデータセンタ(DC)である。IT機器を多数収容したDCは、1kW/m2を超える発熱密度に達し、年間を通じ冷却がと同時に、空調設備は高い省エネルギー性を求められる。また、空調設備が停止すると短時間で室温が上昇し、IT機器の誤動作だけでなく部品の熱破壊が生じ、甚大な障害をもたらす。空調設備の停止は、社会システムの混乱だけでなく、事業の損失につながるため、適正な信頼度設計を実現する。一方、生産施設には多種多様なものがあり、施設内に設置される工作機器類から排熱とオイルミストなどの汚染物質を多量に発生している生産施設が多い。特に、精密部品を製造する施設では、製品の精度確保のため、安定した室内温熱環境も確保しなければならない。また、労働環境確保のため、大量の外気を導入しており、空調負荷の増大を招いている。このような状況から、安定した室内温熱環境・空気清浄度を確保しながら、高効率な空調方式を実現する。1.空調効率の決定要因解明とIT機器と空調設備を錬成した空調方式の開発データセンタ(DC)内にはラック内に多数のユニットが搭載されたIT機器が列状に配置される。DCの空調効率は、熱源系の冷却効率と空気などの冷媒の熱搬送効率で決定される。特に空調機の熱搬送効率は、ラック周囲の再循環が大きく左右する。本研究では、1ラックに搭載されるユニット周囲の隙間量と再循環量の関係、2ユニットの給排気を分離するキャッピング機構の通気性能と再循環量の関係について、実大規模実験、CFD(computational fluid dynamics)ツールによる解析、および換気回路網解析により、各種要因と空調用エネルギー消費量の関係を練成して解析する手法を構築し高効率なDC用空調システムを開発に資する特性を把握した。2.空調設備の保全データの定量化と室温変化に伴う信頼性評価ツールの開発空調設備の信頼性評価には構成する各機器の平均故障率(MTBF)、平均修理時間(MTTR)が必要である。本研究では、1DCで実際に稼動している空調設備の保全データ(故障毎の故障間隔・修理時間)を多数収集し、これらの保全データをワイブル確率紙にプロットし、回帰直線の係数から平均故障間隔(MTBF)を得る。また、対数正規確率紙にプロットし、その回帰直線の係数から平均修理時間(MTTR)を得る方法を確立した。2これらの基礎データをもとに、評価対象設備の挙動をマルコフモデルで表現し、各状態の確率を求め、一定時間を超えてその状態にとどまる事象の発生確率を評価する手法を構築した。これにより、空調機停止後の室温変化・空調機の能力変化を考慮し、外気冷房方式など複雑な空調設備の信頼性評価ツールを開発した。1.冷涼な外気を活用した潜熱・顕熱冷却空調方式の開発
食塩依存性プロスタグランジン産生阻害因子の精製・構造決定と生理作用

慢性的な体液量の増大が昇圧に関与する遺伝性ならびに二次性高血圧DOCA-食塩高血圧、-腎性Goldblatt型高血圧)ラット循環血中には血小板でのトロンボキサンA_2(TXA_2)産生を阻害する因子が存在し、本阻害因子は降圧系プロスタグランジンE_2(PGE_2)産生をも抑制し、また腎におけるPG合成にも影響を与えた。本阻害因子は分子量が約4300のペプタイド様物質であり、その作用機序にはフオスフオソパーゼC(PLC)およびフオスフオリパーゼA_2(PLA_2)活性の抑制と、それに基づくPラキドン酸の遊離低下にある。実際、これら体液貯留性高血圧ラット循環血中にはPLC活性の抑制因子が存在し、血管壁におけるPLC活性も低下していた。本阻害因子は体液貯留性高血圧ラットで特徴的に観察され、本高血圧ラットの高血圧発症前にみられる血管壁降圧系PG産生能の低下と深く関連することが示唆された。降圧系PGの産生低下は血管平滑筋細胞の増殖を促進することを明らかにした。従って体液貯留時にみられたPLC活性の低下は、血管壁PG系の合成を抑制して血管壁中膜の過形成を促進し、本高血圧症の発症および維持に関与することが考えられた。本阻害因子の産生部位の同定および分泌抑制の方法ならびに作用の阻害方法の究明は、高血圧治療において意義が大きいと思われ、今後、これらの問題点に関して検討を進める必要性がある。本研究においては食塩依存性プロスタグランジン産生阻害因子の精製と生理作用とを検討することを目的とし,特に本阻害因子の特性と血管平滑細胞への影響につぎ調べた.食塩依存性プロスタグランジン産生阻害因子は分子量4000のペプチドであり,血小板及び腎のプロスタグランジン合成を抑制することを報告した(Uehara et al,Hypertension 1987).本因子のプロスタグランジン産生阻害機序はフォスフォリパーゼC及び(A2)の活性抑制にあり,また本阻害因子は腎により活性化または分泌されることを明らかにした.本阻害因子は体液貯留性高血圧のモデルであるDahl食塩感受性ラット,一腎性腎血管性高血圧ラット及びDOCA食塩高血圧ラット循環血液中に特異的に観察され,他の遺伝性高血圧のモデルである高血圧自然発症ラットにおいては増加しないことを報告した(米国心臓協議会総会, 1987).またこれら体液貯留性高血圧モデルラットにおいては,その循環血液中に血管平滑筋細胞のフォスフォパリーゼC及び(A_2)活性を抑制する因子が存在し,一方,高血圧自然発症ラットにおいては本因子は出現しないことを明らかにした.実際,体液貯留性高血圧ラット大動脈壁フォスフォリパーゼ活性は有意に抑制されていることも報告した(Uehara et al,Prostaglandins 1987及び米国心臓協議会総会, 1987).本因子はプロスタグランジン産生阻害因子と同一と考えられ,プロスタグランジン産生阻害因子は血管平滑筋細胞のプロスタグランジン産生系にも影響を与える可能性を示した(米国心臓協議会総会, 1987).今後は中型動物を使用しプロスタグランジン産生阻害因子の精製を進めると共に,血圧調節及び腎機能に与える影響につき検討してゆく予定である.食塩過剰摂取とプロスタグラジン産生阻害因子活性との関連性を検討するために、数々の実験高血圧ラットを作成または用いて、循環血漿中の本阻害因子活性、フォスフォリパーゼC(PLC)阻害因子活性ならびに血管壁PLC活性について調べた。体液貯留性高血圧モデルであるDOCA食塩高血圧ラットおよび一腎性Golaclatt型高血圧ラット血漿中には血小板T_XA_2産生阻害因子活性とPLC阻害因子活性が対照ラットに比較して有意に高値であった。一方、体液貯留が昇圧に与える影響が小さいと考えられる高血圧自然発症ラット(SHR)ではいづれの阻害因子活性も循環血漿中に認められなかった。

さらに血管壁PCL活性について検討したところ、体液貯留性高血圧ラットでは対照ラットに比し血管壁PCL活性は低値を示した。それに対し、SHRでは血管壁PLC活性はWKYのそれに比し有意に高値を示した。血管壁PLCの酵素学的解析より、SHRにおける血管壁PLCはWKYのそれに比較しKm値は位置を示し、pHプロフィルも両群で差が認められ、酵素学的に異なる特性を示した。以上の成績より、プロスタグランジン産生阻害因子は体液貯留性高血圧ラットに特徴的に観察され、血管壁PCL活性を抑制してプロスタグランジン産生を低下させる可能性が示唆された。プロスタグランジン産生阻害因子の精製は、限外濾過法、逆相および順相高速液体クロマトグラフィを用いて分子量的には単一の物質が得られているが、今後電気化学的な特性についての解析が必要と思われる。