hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2型糖尿病患者の患者特性別の自己管理行動支援プログラムソフトの開発

本研究では、糖尿病患者が実施している自己管理行動を的確に評価し、患者の特性に応じ、有効と考えられる具体的な行動を承認し、同時に修正が必要な具体的な行動提案を行うことにより、患者がスモールステップ目標を明確にでき、自己管理行動を継続できると考え、2型糖尿病患者の患者特性を考慮した自己管理行動支援プログラムソフト(案)の開発を行った。この支援プログラムソフト(案)は、現在RCTによる有効性の検証を行っており、臨床での看護実践現場で活用可能なプログラムソフトとなると確信している。初年度は、看護実践における療養行動支援の効果的な普及と定着を目指し、2型糖尿病患者の患者特性を考慮した自己管理行動支援プログラムソフト(案)作成した。この自己管理行動支援プログラムは、筆者らがこれまで明らかにした2型糖尿病患者の患者特性をベータベースとし、臨床で活用可能なプログラムソフトの開発のために、システム委託を行い完成させた。このソフトは、2型糖尿病患者の患者特性(性別、BMI、HbA1c、腹囲、一日の歩数および、食事自己管理行動や身体活動等の情報)を入力することにより、その患者の性別、BMI、HbA1c、腹囲、一日の歩数といった患者の特性による自己管理行動の特徴から、個々の患者の特性に応じて、現在行っている自己管理行動を評価し、その患者にあった推奨すべき行動および修正すべきが出力され、それを患者指導に活用できるものである。さらに、看護師の療養支援のための指導指針も印刷でき、患者の特性別の対応方法や食事療法の負担感の強い患者への対応方法も提示している。現在、作成した支援プログラムソフト(案)を用いた、臨床での介入支援を行い、そのプログラムソフト(案)の有効性の検討を行うために、現在、糖尿病専門外来を持つ複数の病院の医師および看護師との連絡調整を行っている。次年度は、今年度作成したプログラムソフト(案)を用いた支援を病院の看護師と共に実施するために保健学倫理委員会での承認を得て、研究目標1)自己管理行動支援プログラムソフト(案)を用いた、臨床における介入支援による有効性の検討を行っていく予定である。さらに、2)上記のプログラムソフト(案)を用いた看護実践業務における利便性と効率性の検討、3)上記のプログラムソフト(案)を用いた療養介入支援における看護実践の質の変化の検討を同時に実施したいと考えている。この自己管理行動支援プログラムは、2型糖尿病患者の患者特性(性別、BMI、HbA1c、腹囲、一日の歩数および、食事自己管理行動や身体活動等の情報)を入力することにより、その患者の性別、BMI、HbA1c、腹囲、一日の歩数といった患者の特性による自己管理行動の特徴から、個々の患者の特性に応じて、現在行っている自己管理行動を評価し、その患者にあった推奨すべき行動および改善点などが出力される。また、患者の負担感やソーシャルサポートへの認識等に関する包括的な指導指針が出力されるものである。初年度に開発した上記の自己管理行動支援プログラムソフト(案)を用いて、プレテストを実施した結果、ソフトに使用した食事摂取簡易調査質問紙を修正する必要性が発生した。そのため、厚生労働省策定の食事摂取簡易調査票の修正版を開発し、ソフト内の質問紙内容を修正した。また、プログラムソフトの使用上の不備についても修正を行った。現在、作成したプログラムソフト(案)を用いた介入支援による有効性の検討を行うために、研究フィールドとの調整を行い、病院施設3施設Randomized Controlled Trialおよび前後比較試験の実施準備を行っている。次年度は、このプログラムソフトの有効性を検証するための臨床研究を行う予定である。さらに、在宅療養中の2型糖尿病患者への、同プログラムソフト(案)を用いた支援の実施を検討しており、それについても、有効性について検討できる予定である。また、作成した自己管理行動支援プログラムソフト(案)を基盤としたメタボリックシンドローム予防のための健康支援を目的としたプログラムソフト(案)を作成しており、その有効性の検討を行うための、フィールド調査を行っている。看護実践における療養行動支援の効果的な普及と定着を目指し、2型糖尿病患者の患者特性を考慮した自己管理行動支援プログラムソフト(案)作成した。作成した支援プログラムソフト(案)を用いた、臨床での介入支援を行い、そのプログラムソフト(案)の有効性の検討を行うために、糖尿病専門外来を持つ複数の病院の医師および看護師との連絡調整を行った。また、食事摂取量を調査する質問紙の妥当性と信頼性を担保する必要があり、日本人における食事摂取量を評価するための簡易質問紙(1975年に作成)を基盤に現在の食生活を評価できる内容にするために簡易調査票の修正版を作成した。そして、プログラムソフト(案)を用いた支援を病院の看護師と共に実施するために保健学倫理委員会での承認を得て、研究目標1)自己管理行動支援プログラムソフト(案)を用いた、臨床における介入支援による有効性の検討のための調査を実施している。

2)上記のプログラムソフト(案)を用いた看護実践業務における利便性と効率性の検討、3)上記のプログラムソフト(案)を用いた療養介入支援における看護実践の質の変化の検討を同時に実施したいと考えている。研究フィールドとしては、訪問看護の利用者および病院施設での外来通院中の患者を対象に介入研究を実施している。実施方法は、訪問看護および病院の糖尿病の認定看護師に、調査内容を説明し、実施は各施設の担当者に依頼している。今後は、対象者数を増やし、成果を上げることができるよう研究を継続する予定である。
動的全反射蛍光法のよる液/液界面のフラクタル次元解析

1.液/液界面吸着色素の動的異方性界面吸着した蛍光プローブ分子集団にS偏光のパルスレーザー光を照射し、全反射蛍光減衰曲線の検光子角度依存性を測定することにより、界面吸着種の分子回転の自由度の見積もりを行った。この手法を用いることにより、液/液界面の厚さ(10Å)に関する評価が可能であることを示した。2.液/液界面吸着分子間における励起エネルギー移動消光反応ダイナミクス液/液界面に励起エネルギーのドナー分子とアクセプター分子を吸着させ、全反射条件下で励起エネルギー移動消光ダイナミクスの測定を行った。Klafter-Blumenモデルで励起エネルギー移動消光ダイナミクスの解析を行い、エネルギー移動次元を求めることによって、液/液界面の空間的な乱れや揺らぎ(70Å)に関する評価が可能であることを示した。3.液/液界面における溶媒極性に及ぼす界面の空間的乱れの影響液/液界面に吸着したSulforhodamine Bの全反射蛍光減衰曲線の解析から、液/液界面における溶媒極性の評価を行った。また、上記1、2の手法を用い界面の空間的乱れの評価も合わせて行い、界面の溶媒極性と空間的な乱れの関係について検討した。比較的フラットな界面の溶媒極性は、水相と有機相の溶媒極性の1/2の値を示した。一方、空間的に乱れた界面の溶媒極性は、水相と有機相の溶媒極性の1/2の値から若干のずれが生じることが分かった。1.液/液界面吸着色素の動的蛍光異方性界面吸着した蛍光プローブ分子の集団にS偏光のレーザー光を照射し、全反射蛍光減衰曲線の検光子角度依存性を測定することにより、界面吸着種の分子回転の自由度を見積もった。実際に、水/四塩化炭素界面において全反射蛍光減衰曲線の測定を行ったところ、検光子を45度傾けた時に単一指数関数の減衰を示した。このことより、水と四塩化炭素の界面は、分子レベルでフラットな二次元的な空間であることが分かった。一方、水/ジクロロエタン界面においては、検光子角度45度では単一指数関数の減衰を示さないことから、比較的乱れた界面であることが示唆された。2.液/液界面における励起エネルギー移動消光ダイナミクス励起エネルギー移動消光ダイナミクスの解析に用いられるKlafter-Blumenの式には、アクセプター分子の空間的な分布を反映するパラメータ(d)が含まれており、もし、励起エネルギー移動が二次元面内で起こるとdは2.0の値を取り、三次元的なエネルギー移動であればdは3.0となる。液/液界面に蛍光性のドナー分子とアクセプター分子を吸着させ、全反射条件下で励起エネルギー移動ダイナミクスの測定を行ったところ、水/四塩化炭素界面においてはd=1.9、水/ジクロロエタン界面においてd=2.5という結果を得た。従って、水/四塩化炭素界面はフラットな界面であり、水/ジクロロエタン界面は空間的に乱れた界面であることが分かった。
三叉神経脊髄路核における口腔顎顔面の痛覚情報処理の可塑的変化に関する研究

報告者が過去に行った生理学的検討(Brain Res.,906:I-12,2001)と同様の条件で組織学的検討をするため、実験動物は生後5ないし7日齢の幼若ラットを研究対象とした。同様の理由で新生仔capsaicin処理も過去の生理学的検討と同条件、すなわち生後2および3日後に50mg/kgのcapsaicin皮下投与を行った。本検討では可及的に固定条件の良い脳幹組織標本を得るため、幼若ラットの灌流固定を試みた。すなわち、エーテル深麻酔の状態で拡大鏡下に幼若ラットを開胸し、左心室へ24G留置針を刺入、大動脈へのカニュレーションを行い、これを通してホルマリン滴下による灌流固定を行った。その後脳幹を摘出し、37°Cの条件でホルマリン浸漬固定を行った。固定後の標本は37°Cの条件下でのアルコール系列による脱水ならびにキシレン浸透、さらには60°Cでのパラフィン浸透を経てパラフィンブロックとした後、滑走式ミクロトームを用いて切片を作成した。冠状、矢状、水平の各方向からの切片を作成し、まずは正常な組織学的構造を確認するため、control幼若ラットから作成した切片をニッスル染色の上観察した。その結果、三叉神経脊髄路核の組織学的構造は、三方向いずれの切片においても過去の報告と同様であり、報告者の生理学的検討の結果と矛盾しなかった。このことから、脊髄路核の組織学的検討には水平断切片が最も適していると思われた。これを踏まえて次に、controlならびに新生仔capsaicin処理ラット脳幹標本から作製した水平断切片に対してクリューバー・バレラ染色を行い、三叉神経脊髄路核内ニューロン形態および分布を比較検討した。その結果、三叉神経脊髄路・脊髄路核においてニッスル小体が紫色、髄鞘が青色に染色されたが両標本間の相違は明らかではなく、詳細な検討にはより神経原線維に特異的な染色が必要と考えられた。実験動物は研究計画書に従い、生後5ないし7日齢の幼若ラットを研究対象とした。これは報告者が過去に行った生理学的検討(Brain Res.,906:1-12,2001)と同様の条件で組織学的検討をするためである。生理学的検討では氷温酸素飽和リンゲル液下に遊離脳幹の摘出を行ったが、組織学的検討に際して可及的に固定条件の良い脳幹組織標本を得るため、幼若ラットの灌流固定を試みた。すなわち、エーテル深麻酔の状態で拡大鏡下に幼若ラットを開胸し、左心室へ24G留置針を刺入、大動脈へのカニュレーションを行い、これを用いたホルマリン滴下による灌流固定を行った。また研究計画の段階での予想通り、脊髄路核の組織学的検討には水平断切片が最も適していると思われた。物品購入から実験系セットアップまでにある程度の時間を要したこともあり、現時点では未だ研究の予備段階といえるが、今後クリューバー・バレラ染色による各実験群における三叉神経脊髄路核内ニューロン形態および分布の検索、さらには免疫組織化学による詳細な検討へと進む予定である。

これを踏まえて次に、controlならびに新生仔capsaicin処理ラット脳幹標本から作製した水平断切片に対してクリューバー・バレラ染色を行い、三叉神経脊髄路核内ニューロン形態および分布を比較検討した。その結果、三叉神経脊髄路・脊髄路核においてニッスル小体が紫色、髄鞘が青色に染色されたが両標本間の相違は明らかではなく、詳細な検討にはより神経原線維に特異的な染色が必要と考えられた。
コモンマーモセットを用いた、ヒトピルビン酸キナーゼ遺伝子導入造血幹細胞移植:その有効性と安全性の検討

コモンマーモセット骨髄細胞への大腸菌βガラクトシダーゼ(LacZ)遺伝子導入をレトロウイルスベクター(MFG・LacZ)産生細胞(ψCRIP-MFG-LacZ)の培養上清もしくは産生細胞自身を用いて行い、骨髄造血前駆細胞コロニーレベルへの遺伝子導入効率を比較検討した。これにより多能性幹細胞を比較的反映するCFU-Mixへの導入効率を20%迄上げる条件をマ-モセット骨髄ストローマ細胞を共培養することで決定することができた。一方、コモンマーモセットにおける骨髄移植の条件検討を行い、放射線照射量をマ-モセットへの550rad照射迄は可能であるが、750rad,950radでは致死的であることが明らかとなった。コモンマーモセットを当研究所内で飼育することも可能になり、コモンマーモセット間の個人識別系をヒトDRB1プライマーによるPCR法を用いることで可能であることが明らかとなり、加えてヒトR型ピルビン酸キナーゼ遺伝子(RPK)発現レトロウイルスベクターの作成がほぼ完成した為、今後引き続きLacZ遺伝子導入マ-モセット骨髄細胞ならびにRPK遺伝子導入マ-モセット骨髄細胞の移植実験を行う予定である。
現代日本の人の生活に関わる福祉問題を発生させた社会構造を明らかにする研究

福祉政策の違いに着目して明治期以降の期間を7つに区分し、その違いの主要因を、政府、地域、家族の3つの視点から抽出した。政府に関する主要因として政治体制及び戦争を含む国際関係の変化を、地域に関する主要因として地方制度、都市及び地方の共同体、人口の自然増及び社会増地域、都市及び地方の状況の変化を、家族に関する主要因として家族制度及び家族類型、教育水準、就業者構造、世帯規模の変化を、その他の要因として人口転換、年齢別人口比率及び合計特殊出生率の変化を導き出した。現代日本の人の生活に関わる福祉問題を発生させた社会構造を明らかにするために、明治期以降の期間を7つの時期に区分し、その変化の要因を、政府、地域、家族の3つの視点から分析した。7つの時期区分とは、I期(1868-1905年:国民国家形成と救貧の時代)、II期(1906-1918年:農村の変化と都市への人口移動の時代)、III期(1919-1945年:政党内閣制と戦時労働統制の時代)、IV期(1945-1955年:占領政策と国家責任の時代)、V期(1955-1976年:企業・家族・地域を前提とした日本型福祉国家の時代)、VI期(1990-現在:高齢者福祉の展開の時代)、VII期(1990-現在:児童福祉の展開の時代)である。その結果、現代の福祉問題を説明する要因として、以下の要因を析出した。7つの時期区分を「跨ぐ変化要因」としては、1人口転換、2年齢別人口比率の変遷、3合計特殊出生率の低下の人口的要因がある。「政府に関する変化要因」としては、1政治体制の変遷、2戦争を含む国際関係の変遷の要因がある。「地域に関する変化要因」としては、1地方制度の変遷、2都市の共同体の変遷、3地方の共同体の変遷、4人口の自然増地域の変遷、5人口の移動先の変遷、6地方(=農村)の状況の変遷、7都市の状況の変遷の要因がある。「家族に関する変化要因」としては、1家族制度の変遷、2教育水準の変化、3就業者構造の変遷、4世帯規模の縮小、5家族類型の変遷の要因がある。既述の論文執筆時以降の、福祉国家研究、社会福祉・社会保障の個別制度史研究・通史研究、社会史研究の成果を収集した。人の暮らしに関わる長期統計を補完するとともに、既述論文を7つの時期区分と3つの視点から整理し、要因を考察した。特に、最近、日本の社会史に関する文献が発表されているのでその発見・集中に力を入れた。以前からの資料を利用できる部分があるため。7つの時期における変化の主要な要因となったものを分析し、長期統計等により、その整合性を検証し、過去と現在との比較を通して、現代の福祉問題を説明する要因を析出する。○7つの時期区分毎に、その時期の変化の主要な要因となったものの分析○7つ時期に共通する要因の分析と統計的根拠との整合○現代の福祉問題を説明する要因の析出○全体をとりまとめた記述の作成昨年度と同様の費目のほか、資料整理のための人件費、まとめの印刷製本費等を追加することを考えている。
網膜色素変性および類縁疾患の病態解明と治療法に関する研究

網膜色素変性は遺伝性網膜変性疾患の代表的疾患であり、5000人に1人の頻度で発症し、本邦における成人中途失明原因の第3位に位置する失明対策上重要な疾患である。本研究はこの網膜色素変性とその類縁疾患についてその病態を遺伝子レベルにて検索するとともに治療法の確立を目指すものである。最終年度の本年はまず第1の遺伝子診断の部として、昨年度に引き続きペリフェリン・RDS遺伝子、GCAP2遺伝子、RDH5遺伝子などに的を絞った候補遺伝子検索を遺伝子診断部門として行った。その結果、ペリフェリン・RDS遺伝子の新規変異による常染色体優性中心性輪紋状脈絡膜ジストロフィの1家系を検出するとともに、GCAP2のアミノ酸置換をともなう新規変異をもつ常染色体優性網膜色素変性の2家系を検出した。さらにRDH5遺伝子の新規変異をもつ白点状眼底患者の長期眼底変化の観察も可能となった。以上の結果より遺伝子変異と臨床像の関係についての新しい知見が得られた。また、治療法研究部門では網膜変性モデル動物として当初はrdsマウスを用いる計画であったが本研究期間での入手が困難であったため、RCS(Royal Surgeons of rat)を用いてカルシウム拮抗剤ニルバジピン投与の効果を組織学的、電気生理学的および分子生物学的に検討した。その結果、DNAチップを用いた遺伝子発現プロファイリング検索ではニルバジピン投与により視細胞のアポトーシスが抑制される方向に遺伝子発現が全体に変化することが明らかとなり、本薬剤の新しい治療法への展望が開けた。遺伝性網膜変性症の代表的疾患には網膜色素変性がある。本疾患は人口5000人に1人の頻度で発症し、本邦における成人中途失明原因の第3位をしめる重要な疾患である。第1年目の本年度は弘前大学医学部眼科に網膜色素変性の遺伝子診断のセンター的機能を持たせるべく準備を行い、患者サンプルの収集を行った。その結果、PCR、SSCP法による遺伝子診断スクリーニングと直接塩基配列決定を行える体制が整った。また、患者サンプルも青森県ばかりでなく、札幌、新潟、名古屋の各関連施設の協力により総計250名の遺伝性網膜変性症患者の血液およびゲノムDNAサンプルを所有するに至った。なお、現在その数は増加傾向を示している。病態研究の第2番目の項目はペリフェリン/RDS遺伝子変異の検索であったが、こちらの方は、常染色体優性網膜変性症の症例を中心にスクリーニングが進んでいる。さらに新しい候補遺伝子の検索としてRP1遺伝子変異の検索も平行して進められ、現在のところ欧米でのhot spotであるArg677ter変異を持つ日本人3家系を検出している。日本人でも同様に高頻度にみられる変異である可能性があり遺伝子診断上有意義な所見と考えられる。また第3番目の項目としてペリフェリン/RDS遺伝子異常を持つマウスであるrdsマウスを用いて治療法の開発を目的とした研究を計画しているが、これは次年度への継続課題とした。網膜色素変性は遺伝性網膜変性疾患の代表的疾患であり5000人に1人の頻度で発症し、本邦における成人中途失明原因の第3位に位置する失明対策上重要な疾患である。第2年度の本年は昨年度に引き続いて患者の血液サンプルの収集を行うとともにいくつかの候補遺伝子を設定して候補遺伝子検索のための遺伝子診断スクリーニングを行った。遺伝子診断として網膜色素変性患者についてはペリフェリン/RDS遺伝子とGCAP2遺伝子について、また白点状眼底患者についてはRDH5遺伝子をターゲットとしてPCR-SSCP法、直接塩基配列決定法を用いてスクリーニングと確定診断を行った。

その結果、ペリフェリン/RDS遺伝子については常染色体優性網膜ジストロフィ50家系中に5家系の変異を示唆する所見を検出し、本遺伝子変異が日本人では優性網膜ジストロフィの10%の頻度で見られることを明らかにしたほか、GCAP2遺伝子についても全く新しい病因変異を検出し現在最終確認の作業に入っている。RDH5遺伝子異常も既報の高頻度変異のほかに新規の複合へテロ接合による変異も検出されており、これらの遺伝子変異の情報に新知見を得ることができた。さらに治療法の開発については当初考案したリボザイムによる治療のほか、エレクトロポレーションによる直接的な遺伝子導入を行うべく現在計画中である。網膜色素変性は遺伝性網膜変性疾患の代表的疾患であり、5000人に1人の頻度で発症し、本邦における成人中途失明原因の第3位に位置する失明対策上重要な疾患である。本研究はこの網膜色素変性とその類縁疾患についてその病態を遺伝子レベルにて検索するとともに治療法の確立を目指すものである。最終年度の本年はまず第1の遺伝子診断の部として、昨年度に引き続きペリフェリン・RDS遺伝子、GCAP2遺伝子・RDH5遺伝子などに的を絞った候補遺伝子検索を遺伝子診断部門として行った。その結果、ペリフェリン・RDS遺伝子の新規変異による常染色体優性中心性輪紋状脈絡膜ジストロフィの1家系を検出するとともに、GCAP2のアミノ酸置換をともなう新規変異をもつ常染色体優性網膜色素変性の2家系を検出した。さらにRDH5遺伝子の新規変異をもつ白点状眼底患者の長期眼底変化の観察も可能となった。以上の結果より遺伝子変異と臨床像の関係についての新しい知見が得られた。また、治療法研究部門では網膜変性モデル動物として当初はrdsマウスを用いる計画であったが本研究期間での入手が困難であったため、RCS(Royal Surgeons of rat)を用いてカルシウム拮抗剤ニルバジピン投与の効果を組織学的、電気生理学的および分子生物学的に検討した。その結果、DNAチップを用いた遺伝子発現プロファイリング検索ではニレバジピン投与により視細胞のアポトーシスが抑制される方向に遺伝子発現が全体に変化することが明らかとなり、本薬剤の新しい治療法への展望が開けた。
金属並みの導電性をもつバナジン酸塩ガラスの開発とその二次電池正極材への応用

本研究課題では、リンバナジン酸ナトリウムガラス(xNa2O・10P2O5・(90-x)V2O5 ('x' = 5-45 mol%, xNPVと略す)の組成,導電性,およびNa電池正極特性の相関を調査した。Na2O濃度(x)の増加に伴い,ガラスの三次元網目構造の切断が生じ、その結果、ガラス転移温度Tgと電気伝導度は低下することが分かった。xNPVガラスを正極材として用いたNa電池の充放電特性を評価した結果、45NPVガラスが最大の初期容量258mAh/gと小さい不可逆容量21mAh/gを記録した。これらの結果より45NPVガラスが二次電池正極材として高い性能を持つことが示唆された。一般にガラスは電気抵抗の非常に大きい絶縁体として知られるが、五酸化バナジウムを主成分とするバナジン酸塩ガラスは比較的抵抗の小さな半導体ガラスとして知られている。さらにバナジン酸塩ガラスは空気雰囲気での熱処理により電気抵抗を56桁程度大幅に下げることが可能であり、リチウムイオン二次電池新規正極材として注目を浴びている。これまでの研究の結果、バナジン酸塩ガラスの熱処理による著しい電気抵抗の減少は、ガラス中に副成分として数十%含まれるアルカリ類と主成分であるバナジウムから構成されるβ-バナジウムブロンズ(beta-MxV2O5, M=Na, Li, Ba etc.)の析出に由来することを見出した。さらにガラス組成15Li2O・10Fe2O3・20SnO2・5P2O5・50V2O5においてSnO2結晶のガラスマトリックス内での分散が導電性に寄与していることが示唆された。本研究では4価の金属酸化物M4+O2に着目し、酸化ジルコニウム(ZrO2)を添加した新規ガラス(xZrO2・(20-x)CaO・10Fe2O3・70V2O5(以後xZCFV))を作製しその物性と構造の相関を調査した。その結果10ZCFVの充放電曲線の放電容量は440 mAhg-1であったのに対し、20ZCFVの場合は400 mAhg-1と若干低下した。さらに280350 mAhg-1にかけてZr4+→Zrの還元に起因する曲線が得られた。繰り返し特性試験についてはいずれの試料の場合も10回程度の繰り返しの間は250300mAhg-1の容量を維持できた。次年度以降は、容量低下の要因を解明し、バナジン酸塩ガラスの二次電池正極特性の向上を試みる。二次電池特性については容量やや低いものの、MO2型の酸化物を含むバナジン酸塩ガラスの作成、評価についてほぼ予定通り進捗しているため。近年、様々な電子デバイスの登場により大容量、長寿命、高速充電が可能な二次電池の開発が必要とされている。我々は以前から非晶質材料に着目し、溶融急冷法によるバナジン酸塩ガラスの材料開発および二次電池正極材としての評価を行ってきたが、化学的耐久性が低く、サイクル特性が悪いという点が課題として浮かび上がった。平成28年度はこれまでに引き続き、溶融急冷法による二次電池用ガラス正極材の組成開発を行うとともに、化学的耐久性、容量密度の向上を狙い、ゾルゲル法によってケイ素やアルミニウムなどの高いガラス系性能を持つ元素を少量添加したガラスを作成し、特性評価を行った。具体的な組成としては溶融法によりナトリウムを添加したガラス(xNa2O 10P2O5 (90-x)V2O5, x=5, 25, 45、以下xNPV)、およびゾルゲル法によりケイ素、アルミニウムを添加したバナジン酸塩ガラス((100-x)V2O5 xAl2O3、(100-x)V2O5 xSiO2、x=5,10)を作成し、それぞれについてナトリウムイオン二次電池、リチウムイオン二次電池の特性評価を行った。溶融法により作成したxNPVを正極材として用いたナトリウムイオン電池の充放電特性の測定結果より、45NPVが不可逆容量が小さく、250 mAh/gの高い容量を有することが明らかになった。ゾルゲル法で作成したバナジン酸塩ガラスのリチウムイオン電池の特性評価の結果、90V2O5 10SiO2が約400 mAh/gの高い初回充放電容量を持つことが判明した。平成29年度はこれらの結果に基づき、溶融法、ゾルゲル法で作成した試料のぞれぞれについてスズイオンを導入し、二次電池正極特性と構造の相関について調査を継続する。当初はバナジン酸塩ガラスの導電性と二次電池の容量は相関があるものと思われたが、これまで評価した系において、必ずしも高い導電性を有するガラスが二次電池として高い容量を持つわけではないことが明らかになってきた。したがって高い容量を持つバナジン酸塩ガラスの構造的な要因を新たに調査する必要が出てきた。このため当初の予定よりやや遅れることとなった。H.29年度は、ナトリウムイオン電池正極材として用いた際、200300 mAhg-1程度の高い初回充放電容量を示すことが判明した、バナジウムリン酸ナトリウムガラス(xNa2O・(90ーx)V2O5・10P2O5)について、その高い容量の要因解析を行った。さらに、ナトリウムイオン電池の性能向上のため、xNPVガラスに対して、スズおよび鉄をバナジウムと置換したガラスを作成し、同様に電池特性を評価した。

xNPVガラスの電気伝導度はxを5=>45mol%と増やした場合、3.7×10-6=> 6.4×10-8 Scm-1と減少した。電子伝導を担っているバナジウムイオンの濃度減少と、ガラスネットワークの切断がその要因であると思われる。同試料のXANESスペクトル測定の結果、3つのガラスのスペクトルは、基準として測定したV2O5とVO2のスペクトルの間にあり、ナトリウムの少ない試料の方がVO2のXANESスペクトルにより近くなる傾向が観測された。導電性の観点からはxが少ないガラスがV4+, V5+等酸化数の異なるバナジウムイオンが存在するため、導電性が高くなることが分かった。この結果より、二次電池正極特性は5NPVが最も良いものと予測されたが、ナトリウムイオン電池の容量と導電性との相関はみられなかった。ナトリウム電池の容量を決める要因には、ガラス中の電子伝導以外の要因、例えばガラス中の空孔の大きさなどが関係してくることが示唆された。正極特性向上のための新しいバナジン酸塩ガラスの組成開発においては、xNPVに対して鉄を5mol%置換した、5N5FPガラスを用いると、サイクル特性が安定化することが分かった。科研費によるサポートは終了するものの、今後はこの要因を解析するため、二次電池の充放電前後のバナジン酸塩ガラスについて構造解析を行い、その高い容量とサイクル特性の要因を特定する。本研究課題では、リンバナジン酸ナトリウムガラス(xNa2O・10P2O5・(90-x)V2O5 ('x' = 5-45 mol%, xNPVと略す)の組成,導電性,およびNa電池正極特性の相関を調査した。Na2O濃度(x)の増加に伴い,ガラスの三次元網目構造の切断が生じ、その結果、ガラス転移温度Tgと電気伝導度は低下することが分かった。xNPVガラスを正極材として用いたNa電池の充放電特性を評価した結果、45NPVガラスが最大の初期容量258mAh/gと小さい不可逆容量21mAh/gを記録した。これらの結果より45NPVガラスが二次電池正極材として高い性能を持つことが示唆された。平成28年度はさらに、二次電池正極特性を向上させたバナジン酸塩ガラスの組成開発と物性評価を行う。方策としては溶融法でガラスを作成するほか、ゾルゲル法による作成も試みる。ゾルゲル法でガラスを作成すると多孔質になることから、電極反応が向上する可能性が見込まれる。研究計画の予定通り、ナノ粒子を含むバナジン酸塩ガラス作成も並行して実施する。研究の概要に示した通り、基本となる酸化バナジウムに対して、溶融法で作成する系に関してはナトリウムを加えた系、ゾルゲル法で作成した系についてはケイ素を加えた系について二次電池特性と構造の相関をこれまで評価してきた。平成29年度はこれにスズを加えた系の作成と評価を行い、高い二次電池特性を有するバナジン酸塩ガラスの作成及び熱処理条件を特定する。高い二次電池特性を持つ化学組成、熱処理条件の特定に成功した試料についてはナノ粒子からの作成を試み、二次電池特性のさらなる向上を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料化学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ANP系のミネラルコルチコイド受容体を介する交感神経系抑制機序の解明

ナトリウム利尿ペプチド(NP)はGuanylyl cyclase-A受容体(GC-A)を介して末梢性にミネラルコルチコイド受容体(MR)活性を抑えて心不全を抑制することを我々は報告してきた。本研究において、GC-A KOマウスの蓄尿カテコラミンは野生型マウスに比べて有意に高く、GC-Aシグナルが交感神経活性を抑制している事が示唆された。中枢性にもNPがMRを抑制して交感神経活性に影響を及ぼしているかを確かめるため、GC-A KOにMR拮抗薬であるエプレレノンを脳室投与した。しかし蓄尿カテコラミンは低下せず、GC-A KOマウスは中枢MR非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆された。心不全や高血圧発症には交感神経系が深く関わっており、中枢性の電解質・血圧制御機構が注目されている.これらは,延髄交感神経核を介して制御されており,視床下部Mineralocorticoid receptor(MR)が促進的に調節している.そして,視床下部MRを介した交感神経亢進が,実験動物においての高血圧・心不全を増悪させる事が近年報告されている.一方,ナトリウム利尿ペプチド(NP)はGuanylyl cyclase-A受容体(GC-A)を介して末梢性にMR活性を抑えて心不全を抑制することが我々の研究で報告されている。本研究の目的は,中枢性にNP系がMR系を抑制し,その結果としてNPが交感神経活性を抑制する作用を通じて、心血管保護作用を有するか否かを検討することである。まず、中枢性ANP/GC-Aシグナル欠損によるMR-交感神経活性化を検証した。我々の保有する全身GC-A KOマウスを用いて、次のグループにおいて蓄尿カテコラミンを測定し、交感神経活性を評価した。MR拮抗薬であるエプレレノン投与前において、GC-A KOはwild typeに比べて蓄尿カテコラミンは有意に高値を認めており、GC-Aシグナルが交感神経活性を抑制している事が示唆された。しかし、エプレレノン脳室投与により、蓄尿カテコラミンは変化しなかった。次に、食塩がMR/交感神経活性を亢進させるため、GC-A KOマウスに高食塩負荷を与えたが、さらなる蓄尿カテコラミンの上昇は認めなかった。以上より、GC-A KOマウスは食塩・中枢MR非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆された。GC-A KOで交感神経活性が亢進している事が再現性をもって確かめられたが、食塩・MR非依存的に交感神経活性が亢進している可能性が示唆された。我々はMR依存的であると仮説を立てていたため、結果の再現性を確認するため繰り返し実験を行い、研究計画がやや遅れている。本研究において、GC-A受容体欠損(GC-A KO)マウスの蓄尿カテコラミンは野生型(WT)マウスに比べて有意に高く、GC-Aシグナルが交感神経活性を抑制している事が示唆された。我々は中枢性にもNPがMRを抑制して交感神経活性に影響を及ぼしているかを確かめるため、GC-A KOにMR拮抗薬であるエプレレノンを脳室投与した。しかし、蓄尿カテコラミンは低下せず、さらに食塩がMR/交感神経活性を亢進させる事からKOマウスに高食塩負荷を与えたが、さらなる蓄尿カテコラミンの上昇は認めなかった。興味深いことに、本研究の高食塩負荷においてGC-A KOマウスでは、心筋リモデリングのマーカーであるcollagen1やBNPのmRNA発現が亢進していた。そこで、食塩による心筋リモデリングに対してNPの及ぼす影響を明らかにする事を新たな目的とした。GC-A KOとWTマウスにおいて、血圧を上昇させない量のaldosteroneまたはvehicleを浸透圧ポンプで4週間投与し、それぞれに低食塩(0.001%),通常食塩(0.6%),高食塩(6.0%)を与えた。GC-A KOでは、高食塩とaldosterone投与群において著明な心筋肥大と間質の線維化が認められ、心肥大・線維化と酸化ストレスに関連する遺伝子の発現が亢進しており、さらにMRの下流遺伝子であるSgk1の遺伝子発現も亢進していた。これらの変化は野生型マウスでは認められなかった。NPが心筋リモデリングに対する食塩の増悪作用を抑制する事を確認できた。GC-A KOマウスは食塩・中枢MR非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆され、我々の予想とは異なるnegative dataであったが、本研究の経過中に高食塩負荷においてGC-A KOマウスでは、心筋リモデリングのマーカーであるcollagen1やBNPのmRNA発現が亢進している事が明らかになった。そこで、NPの食塩に対する抑制作用を明らかにすべく、KOとWTマウスにおいて、食塩濃度を変化させて、アルドステロンによる心筋リモデリングの効果を検討した。その結果、GC-A KOマウスのaldosterone投与下において、過剰な食塩が心筋リモデリングを引き起こす事が明らかになった。

経過中に予期していない興味深い結果を認めたため、一部計画を変更して実験を遂行し、ナトリウム利尿ペプチドの新たな心保護作用の役割について論文に報告した。ナトリウム利尿ペプチド(NP)はGuanylyl cyclase-A受容体(GC-A)を介して末梢性にミネラルコルチコイド受容体(MR)活性を抑えて心不全を抑制することを我々は報告してきた。本研究において、GC-A KOマウスの蓄尿カテコラミンは野生型(WT)マウスに比べて有意に高く、GC-Aシグナルが交感神経活性を抑制している事が示唆された。我々は中枢性にもNPがMRを抑制して交感神経活性に影響を及ぼしているかを確かめるため、GC-A KOにMR拮抗薬であるエプレレノンを脳室投与した。しかし、蓄尿カテコラミンは低下せず、さらに食塩がMR/交感神経活性を亢進させる事からKOマウスに高食塩負荷を与えたが、蓄尿カテコラミンの上昇は認めなかった。興味深いことに、本研究の高食塩負荷においてGC-A KOマウスでは、心筋リモデリングのマーカーであるcollagen1やBNPのmRNA発現が亢進していた。そこで、GC-A KOとWTマウスにおいて、aldosteroneまたはvehicleを浸透圧ポンプで4週間投与し、低食塩,通常食塩,高食塩を与えた。GC-A KOでは高食塩とaldosterone投与群において著明な心筋肥大と間質の線維化が認められ、MRの下流遺伝子であるSgk1の遺伝子発現も亢進していた。これらの変化はWTマウスでは認められなかった。NPが心筋リモデリングに対する食塩の増悪作用を抑制する事を確認でき論文に報告した。最終年度には、中枢のMRだけではなくアンギオテンシンII受容体(AT1)/交感神経系にも注目し、GC-A KOマウスにおいてAT1拮抗薬の脳室投与を試みたが、AT1拮抗薬を投与してもGC-A KOマウスの蓄尿カテコラミンは低下しなかった。以上より、GC-A KOマウスは食塩・中枢MR、AT1非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆された。本研究において、GC-A KOマウスの蓄尿カテコラミンは野生型マウスに比べて有意に高く、GC-Aシグナルが交感神経活性を抑制している事が示唆された。中枢性にもNPがMRを抑制して交感神経活性に影響を及ぼしているかを確かめるため、GC-A KOにMR拮抗薬であるエプレレノンを脳室投与した。しかし蓄尿カテコラミンは低下せず、GC-A KOマウスは中枢MR非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆された。予備実験では、エプレレノン脳室投与2週間後の蓄尿カテコラミンは低下傾向を示したが、繰り返し実験を施行したところ再現性を確認できなかった。食塩がMR/交感神経活性を亢進させるため、GC-A KOマウスに高食塩負荷を与えたが、蓄尿カテコラミンは変化しなかった。以上より、GC-A KOマウスは食塩・MR非依存的に交感神経活性亢進を認める可能性が示唆された。興味深いことに、高食塩負荷ではGC-A KOマウスにおいてのみ、心筋リモデリングのマーカーであるcollagen1やBNPのmRNA発現が亢進しており、GC-A
運動誘発電位と脳波の変化からみた脳卒中片麻痺患者への運動療法の効果

本研究は脳卒中片麻庫患者に対する歩行を中心とした運動療法の中枢神経への効果を、運動中の脳波変化および頭部磁気刺激による運動誘発電位(MEP)の変化の点から明らかにするものである。また合わせて運動療法による身体バランスの変化についても検討した。本年度は発症後3か月以内に医学的リハビリテーション(リハ)を目的として入院した、初回発病の脳卒中片麻庫患者9名を対象とした。運動課題は裸足での10m歩行とし、歩行前の安静時、最大努力での歩行中、および歩行後の安静時にそれぞれ脳波を測定した。また医学的リハ施行前と1か月後でMEPを測定した。脳波は左右半球毎に、総パワー値に対する対象帯域のパワー値(相対パワー値)を指標として解析した。歩行中には、両側半球の前頭領域を中心としたα帯域相対パワー値の有意な減少と病変半球側後頭領域のβ帯域相対パワー値の有意な増大が観察された。また歩行後には非病変半球側のβ帯域相対パワー値の有意な増大が確認された。これらの結果は運動課題としての歩行が、歩行中には病変側大脳半球の活動を促し、歩行後には非病変側大脳半球の非特異的な賦活をもたらすことを示唆する。一方MEPにはリハ訓練施行前後で顕著な変化が見られず、運動が皮質運動野を特異的に活性化するとは言えないことが示された。また足圧中心の変化からみた身体バランスは1か月の運動療法によって改善したが、同様の効果は短期的には麻庫側下肢への電気刺激によっても得られた。すなわち運動は物理刺激による中枢賦活と類似した効果を有し、これが身体機能の改善をもたらすと考えられた。本研究は脳卒中片麻痺患者に対する歩行を中心とした運動療法の中枢神経への効果を、運動中の脳波変化および頭部磁気刺激による運動誘発電位(MEP)の変化の点か明らかにするものである。初年度である平成12年度は歩行中の脳波記録の方法の整備と、運動前後での脳卒中患者のMEPの予備的な記録を行った。歩行中の脳波記録は正常者を対象として行ったが、動作中の脳波記録には足底や衣服からの静電気やテレメトリー脳波計アンプの揺れ等によるアーチファクトが多く混入することが問題となった。これを除去するために専用のジャケットを試作し、またコードの固定等に種々の工夫を加えたところ、テレメトリー脳波計アンプをジャケットの肩部に固定し、裸足で歩行することでアーチファクトを減らすことが可能となり、また脳波記録時のフィルターの工夫で解析可能な脳波記録が行えることが明らかとなった。これまで5名に行った歩行中の脳波記録では、歩行前に比して、10m距離の歩行中にはα帯域脳波のパワー値増大と平均周波数の速波化が生じ、また歩行後には速やかに前値に復することが示された。脳卒中患者でのMEP記録では、筋収縮を繰り返すことでMEP振幅の増大が生じ、これは麻痺側よりもむしろ健側で顕著であった。これまでのところ公表できるだけの例数が集まっておらず、引続き運動前後の脳波とMEPおよび運動中の脳波の記録を行う必要があるが、運動による非特異的な中枢神経興奮が運動療法のひとつの効果である可能性を示す結果と考えている。本研究は脳卒中片麻痩患者に対する歩行を中心とした運動療法の中枢神経への効果を、運動中の脳波変化および頭部磁気刺激による運動誘発電位(MEP)の変化の点から明らかにするものである。本年度は発症後3か月以内に医学的リハビリテーション(リハ)を目的として入院した、初回発病の脳卒中片麻癖患者9名を対象とした。

また医学的リハ施行前と1か月後でMEPを測定した。脳波は左右半球毎に、総パワー値に対する対象帯域のパワー値(相対パワー値)を指標として解析した。歩行中には、両側半球の前頭領域を中心としたα帯域相対パワー値の有意な減少と病変半球側後頭領域のβ帯域相対パワー値の有意な増大が観察された。また歩行後には非病変半球側のβ帯域相対パワー値の有意な増大が確認された。これらの結果は運動課題としての歩行が、歩行中には病変側大脳半球の活動を促し、歩行後には非病変側大脳半球の非特異的な賦活をもたらすことを示唆する。一方MEPにはリハ訓練施行前後で顕著な変化が見られず、運動が皮質運動野を特異的に活性化するとは言えないことが示された。また足圧中心の変化からみた身体バランスは1か月の運動療法によって改善したが、同様の効果は短期的には麻痩側下肢への電気刺激によっても得られた。すなわち運動は物理刺激による中枢賦活と類似した効果を有し、これが身体機能の改善をもたらすと考えられた。これらの結果の一部は第38回日本リハビリテーション医学会で発表した。
心不全の成因による反応神経β受容体シグナル伝達系の相違

この4年間で非虚血性の心不全モデルとしてβ1アドレナリン受容体を介する家兎自己免疫性心筋症を、虚血性心不全モデルとしてラット心筋梗塞モデルを作成した。自己免疫性心筋症モデルでは6ヶ月間の免疫によって血行動態上拡張障害を主徴とする瀰漫性の左室肥大を呈し、病理学的検討では心筋細胞肥大、配列の乱れ、間質の繊維化を認めた。βアドレナリン受容体シグナル伝達の解析では受容体のアンカップリングを認め、その背景として抑制性Gタンパク質とGタンパク質燐酸化酵素(GRK)タイプ5の増加を認めた。これらの変化はβ遮断薬ビソプロロールによって予防された。In vitroでの検討では自己抗体を有する家兎から抽出したIgG分画はアゴニスト様作用を有し、"inverse agonism"作用をもつβ遮断薬ビソプロロールはこの作用を用量依存的に抑制することが明らかとなった。従って、本モデルでは自己免疫機序によって産生された自己抗体が持続的アゴニストとして作用し、心肥大とシグナル伝達の異常をきたしていることが窺われる。ラット心筋梗塞モデルでは左前下行枝の結紮後6週間で左室はリモデリングを受け、心不全に陥ることを確認した。本モデルではβアドレナリン受容体のアンカップリングとともにGRK2とプロテイン・キナーゼCのεアイソフォーム(PKCε)の増加を認めた。短期間のアンジオテンシン受容体拮抗薬の投与によってGRK2とPKCεの増加は抑制され、アドレナリン受容体のアンカップリングも改善した。このことは心室リモデリングの進行過程の中で活性化されたレニン・アンジオテンシン系が細胞内クロス・トークを介してアドレナリン受容体のアンカップリングを来たし、心不全の顕在化に寄与していることを示唆する。・心筋梗塞モデルの作成-日本白色種家兎を用いて心筋梗塞モデルを作成中である。左前下行枝を結紮した家兎で閉胸して4週間生存可能であることを確認したが、心不全を生じるほどの大梗塞にいたっていないことが明らかとなった。現在結紮する部位の変更を検討中である。・頻拍誘発心不全モデルの作成-ペーシンング電極を開発中である。家兎に応用するには至っていない。・β受容体シグナル伝達の検討-家兎心筋細胞膜分画を用いてβ受容体のsaturation assay,イソプロテレノールのcompetition assayおよびGTPシフト、β1/β2subpopulation,アデニルシクラーゼ活性の測定系を確立した。Westem blot解析によりグアニン結合タンパク質(G蛋白)およびG蛋白レセプターキナーゼ(GRK)の発現を検討している。刺激性G蛋白とGRK2の測定を確立したが、抑制性G蛋白とGRK5に関しては現在抗体を変更して再検討中である。GRK2のバンドの特異性を確認する目的でGRK2のペプチドを購入予定である。GRK2の細胞内でのtranslocationを検討する目的で、supernatantとpelletの2種類の分画で同酵素の発現を検討する予定である。日本白色種家兎にβ1アドレナリン受容体第2細胞外ループに相当するペプチドをアジュバンドとともに6ヶ月間投与し、自己免疫性心筋症モデルを作成した。同モデルでは心エコー図所見および病理学的検討で左室肥大を呈することが明らかとなった。血行動態所見では左室拡張末期圧の上昇を認めた。βアドレナリン受容体のsaturation assayでは最大結合部位数は対照家兎に比べて低下傾向を示したが、解離定数に差はなかった。イソプロテレノールを用いたcompetitionassayで、高親和性結合部位は減少し、低親和性結合部位が優位となった。解離定数は高値であり、GTPシフトは消失していた。このことからβアドレナリン受容体はアンカップリングの状態にあると考えられた。

アデニル・シクラーゼ活性はisoproterenol,NaF,Gpp(NH)p,forsko1in,Mn^<2+>刺激下でいずれも低値であり、βアドレナリン受容体・Gタンパク質のアンカップリングに加えてアデニル・シクラーゼの触媒部分の障害が示唆された。ウエスタンプロット解析ではβアドレナリン受容体燐酸化酵素タイプ5の発現が増加していた。今後アデニル・シクラーゼの夕イプ6mRNAの発現や心肥大のメカニズムについて検討予定である。虚血性心不全モデルの作成ラットにおいて左冠動脈結紮によって心筋梗塞を作成し、リモデリングによる心不全への進行程を観察中である。本モデルを用いて自己免疫性心筋症による心不全と比較して、細胞内シグナル伝達の違いを検討する予定である。非虚血性心不全モデルに関してはβアドレナリン受容体自己免疫性心筋症モデルを用いて検討中である。本モデルでは6ヶ月間の免疫によって求心性左室肥大および拡張障害を主徴とする血行動態所見を呈することを明らかにした。組織レベルでは心筋細胞の肥大、配列の乱れ、間質の繊維化を呈した。βアドレナリン受容体のシグナル伝達については、β1受容体の若干の減少、高親和性結合部位の減少、GTPシフトの消失を認め、受容体のアンカップリングが主体であることが明らかになった。アデニルシクラーゼ活性は基礎値、イソプロテレノール、Gpp(NH)p、フッ化ナトリウム、フォルスコリン、マンガン刺激に対して全て減弱していた。ウェスタンブロット解析では刺激性Gタンパクは変化がなかったが、抑制性Gタンパクは増加した。Gタンパク受容体燐酸化酵素タイプ2は細胞膜分画で増加する傾向を認めた。タイプ5については細胞膜分画で有意な増加を認めた。これらの結果より、β1アドレナリン受容体自己免疫性心筋症モデルではβ受容体のアンカップリングが主体であり、この現象にはGタンパク受容体燐酸化酵素タイプ5が関与していることが伺われた。現在、この心筋症の成立過程における免疫応答の変化やβアドレナリン受容体の調節の変化の役割について検討中である。本研究の内容は現在投稿中である。虚血性心不全については現在ラット心筋梗塞モデルについて検討中である。心エコー図によるリモデリングの評価、血行動態の観察に加えて、βアドレナリン受容体シグナル伝達の評価などを行っている。この4年間で非虚血性の心不全モデルとしてβ1アドレナリン受容体を介する家兎自己免疫性心筋症を、虚血性心不全モデルとしてラット心筋梗塞モデルを作成した。自己免疫性心筋症モデルでは6ヶ月間の免疫によって血行動態上拡張障害を主徴とする瀰漫性の左室肥大を呈し、病理学的検討では心筋細胞肥大、配列の乱れ、間質の繊維化を認めた。βアドレナリン受容体シグナル伝達の解析では受容体のアンカップリングを認め、その背景として抑制性Gタンパク質とGタンパク質燐酸化酵素(GRK)タイプ5の増加を認めた。これらの変化はβ遮断薬ビソプロロールによって予防された。
インスリン刺激によるグルコ-ストランスポ-タ-の細胞内局在変化の分子メカニズム

インスリン反応性グルコ-ストランスポ-タ-(GLUT4)は細胞膜を12回貫通する構造をとる膜タンパクである。これは合成後、まず輸送小胞のLow Density Membrane(LDM)分画に存在し、細胞内に局存する。細胞がインスリンに刺激されると、その輸送小胞が細胞膜と融合し、グルコ-ストランスポ-タ-が細胞膜上に現われ、初めてグルコ-スの細胞内取り込み促進という生理的役割を果たす。従って細胞内局在に関しては、細胞外刺激により局在が変わるユニ-クなタンパクであるが、一方このメカニズムは外来刺激による細胞分泌顆粒輸送小胞の細胞膜への融合機構と類似している点がある。申請者らはグルコ-ストランスポ-タ-細胞膜への移行の引き金には、インスリンレセプタ-のチロシンキナ-ゼが活性化されることが必須であることを証明した。従来まではGLUT4の細胞外ドメインに対する抗体は一つもなく細胞内ドメインに対する抗体だけであった。従ってGLUT4のTranslocationは細胞のPlasma membrane(PH)分画しLDM分画に分離した後、ウエスタンプロッティングにて検出された。ところがPMとLDH分画のfractionationは、cellによって条件が大きく異なりPMへのGLUT4のTranslocationを直ちに認識できるGLUT4の細胞外ドメインを認識する抗体をとることが望まれていた。我々はGLUT4の細胞外ドメインにcDNAでmycタンパクの一部ペプチドを導入することにより、GLUT4のTrans locationを細胞の外から認識できるシステムを作った。今後このシステムを用いTranslocation分子機構を明らかにしたい。