hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乗り心地向上のための鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発

しかし、広い範囲においてより高い精度でピストン抗力を目標値に維持および目標パターンに追従するには、ロバスト制御の導入が必要であることがわかった。本研究は鉄道車両の乗り心地の向上を可能とする鉄道車両連結器用能動制御型緩衝器の開発を行うものである。今年度中、昨年度研究の結果を元に、緩衝器の完成を目指し、以下の研究内容を行った。1.昨年度鉄道車両の走行時における加速度およびジャークの実効値が乗客に不快感を与えることを明らかにした。今年度中、より大規模なデータ収集を行い、車両走行中の加速度およびジャークを考察した。また実験データに基づき、乗り心地評価モデルの改良を行った。リアルタイムで加速度およびジャークなどの物理量から乗り心地指数を推定する乗り心地モデルを構築し、乗り心地向上のための最適な加速度およびジャークのパターンを模索した。2.昨年度のプロトタイプを用いた実験結果を元に、ERバイパスバルブをシリンダ外に設けた緩衝器の設計改良を行い、実用寸法の緩衝器の理論設計を行い、バイパスバルブの流路の形状および寸法の最適化設計を行った。また、プロトタイプ緩衝器の改良を行い、改良した緩衝器を用いて再度性能確認実験を行い、緩衝器の性能を向上する方法を検討した。3.乗り心地評価モデルと統合して、ピストン抗力の制御実験を行った。ピストン抗力が目標パターンに追従可能であることを明らかにした。4.広い駆動域において、ピストン抗力を高精度に目標値に維持追従させるため、ロバスト制御を導入し制御システムの構築と改良を行った。その結果、現存のER流体は均一性や安定性に問題があり、単一の制御器によっては広駆動域での高精度制御を行うことが困難であること、問題解決のためにはさらに駆動制御法について検討を進める必要のあることを明らかにした。
リハビリテーション患者の心機能評価と運動昇圧反射に基づいた運動負荷量の検討

本研究の第一の目的はリハビリテーション施行患者の心機能評価を正しく評価する事である。第二に運動昇圧反射を測定し、安全で且つ効果的な運動強度を検討することである。回復期病棟患者や生活期における患者群の正確な心機能評価を行えている報告はごく少数である。また、運動昇圧反射を測定して、リハビリテーション負荷量を決定する研究を行い、安全で且つ効果的なリハビリテ-ションを提供する研究であると考えられる。
プリオン病分子病態の解明：新規治療法の開発に向けたインターフェロンシステムの解析

転写因子IRF3がプリオン感染に対して抑制的に働くことを明らかにしたことより、IRF3の下流に位置するI型インターフェロンを介したプリオン感染に対する影響について検討を行ってきた。今年度の研究では、培養細胞を用いたプリオン感染病態モデルにて、I型インターフェロンとプリオン感染との関与について検討した。I型インターフェロン受容体遺伝子欠損マウスの胎児より、繊維芽細胞(mouse embrionic fibroblast: MEF)を単離し、細胞不死化のためにSV40 LArge-Tの遺伝子を組み込んだMSCV(Murine Stem Cell Virus)レトロウイルスベクター感染を行い、puromycinを用いて薬剤選択による不死化細胞の樹立を行った。さらに不死化した細胞にI型インターフェロン受容体遺伝子を再導入し、I型インターフェロン受容体恒常発現細胞を樹立した。樹立後の細胞を用いて、ウエスタンブロット法にて正常プリオンタンパク、I型インターフェロン受容体の発現を確認し、I型インターフェロン受容体遺伝子導入による正常プリオンタンパクの発現に影響は無かった。また、フローサイトメトリーを用いた正常プリオンタンパクおよびI型インターフェロン受容体の発現の検討を行い、細胞表面におけるそれぞれのタンパク発現を確認した。ぞれぞれの細胞にプリオン感染を行い感染効率について検討した。I型インターフェロン受容体を発現した細胞では、遺伝子欠損細胞に比べプリオン感染に対し抵抗性を示した。これらの結果は、プリオン感染とI型インターフェロンのシグナル経路が密接に関係していることを示唆するデータであることから、今後も詳細な解析が必要である。これまで、我々はプリオン感染に対しIRF3の転写因子が抑制的に働くことを明らかにし、そのIRF3の発現もプリオン感染により抑制されることも確認した。本年度は、そのプリオンの宿主内侵入機構の解明として、プリオンの細胞内感染経路を明らかにするためIRF3の上流に位置するPattern Recognition Receptors (PRRs)のシグナル経路の違いに着目して、TLR3の下流に位置するTICAM-1(別名Trif)およびRIGI, MDA5の下流に位置するMAVS (別名IPS-1)それぞれの遺伝子欠損マウスから樹立したMEFを用いてプリオン感染実験を行い、異常型PrPの発現について検討することを目的とした。Ex vivoプリオン感染実験のために、TICAM1およびIPS1それぞれの遺伝子改変マウス由来のmouse embryonic fibroblast (MEF)にSV40Large-Tの遺伝子を組み込んだMSCVのウイルスベクターを感染させ、puromycinで薬剤選択し、不死化細胞を樹立すると共に、Large-Tによるプリオン感染の影響を考慮するためにウイルスベクターを使用せずに不死化するまで継代し続けた細胞も樹立した。Ex vivoプリオン感染実験のコントロールとして不死化した野生型(WT)のMEFへのプリオン感染実験を行い感染に用いるプリオン病発症マウスの脳乳剤の量や感染成立までの時間、継代回数などを検討し、異常型プリオン蛋白の発現について検討した。プリオン感染における自然免疫関連因子発現の特徴を検討するために、リアルタイムPCR法を用いて、経時的に解析することで複数のISGs遺伝子の発現変化に影響があることを確認した。研究課題に対し、概ね順調に進んでいる。通常の細菌やウイルス感染とは異なり、プリオン感染実験には感染成立まで時間を要するため、今後も慎重かつ丁寧に研究を進めていかなければならない。我々は、これまでにMyD88非依存的pathwayの代表的な因子である転写因子IRF3がプリオン感染に対して抑制的に働くことを明らかにしたことより、IRF3の下流に位置するI型インターフェロンを介して、プリオン感染に対して保護的役割を持つのではないかと考えてきた。今年度の研究では、そのI型インターフェロンとプリオン感染との関与を検討するため、継続的にI型インターフェロン受容体遺伝子欠損マウスにプリオン感染実験を行った。プリオン感染は22Lプリオン株脳乳剤を腹腔内投与また脳内投与にて行った。いずれのプリオン感染の条件においても生存期間を確認したところ遺伝子欠損マウスは野生型マウスと比較して統計学的に有意な短縮を認めた。プリオン感染後100日目におけるそれぞれのマウスの脳病理変化についても検討し、HE染色による空胞変性、特異抗体を用いたミクログリオーシスおよびアストログリオーシスさらに異常型プリオン蛋白沈着の程度について検討した。いずれの病理変化においても遺伝子欠損マウスは早期にプリオン病の病理変化が認められた。現在、遺伝子欠損マウス由来の細胞(mouse embrionic fibroblast: MEF)を単離し、SV40 Large-Tの遺伝子を組み込んだMSCVウイルスベクター感染後のpuromycin薬剤選択による細胞の不死化を含めて、Ex vivoプリオン感染実験を検討中である。交付申請書に記載している項目に沿った実験内容から、結果を得ており、予定通り実験が進行しているため。

樹立後の細胞を用いて、ウエスタンブロット法にて正常プリオンタンパク、I型インターフェロン受容体の発現を確認し、I型インターフェロン受容体遺伝子導入による正常プリオンタンパクの発現に影響は無かった。また、フローサイトメトリーを用いた正常プリオンタンパクおよびI型インターフェロン受容体の発現の検討を行い、細胞表面におけるそれぞれのタンパク発現を確認した。ぞれぞれの細胞にプリオン感染を行い感染効率について検討した。I型インターフェロン受容体を発現した細胞では、遺伝子欠損細胞に比べプリオン感染に対し抵抗性を示した。これらの結果は、プリオン感染とI型インターフェロンのシグナル経路が密接に関係していることを示唆するデータであることから、今後も詳細な解析が必要である。本年度、Ex vivoプリオン感染のための不死化細胞の樹立に成功したことにより、より実験の進行が早まると考える。プリオン感染実験には感染成立まで時間を要するため、今後も慎重に研究を進めていかなければならないが、進捗状況が思わしくないときは、プリオン感染病態細胞モデルと動物モデル等を考慮し、同時に進行する予定である。本実験によって得られた新たな知見は、これまでにプリオン感染とI型インターフェロンのシグナル経路を関連づける重要な結果であり、今後、下流のinterferon stimulated genesのプリオン感染への影響と関連づけて検討する必要がある。本年度は、不死化細胞樹立に時間を要したこともあり、使用予定金額に変更が生じたが、次年度に請求した助成金と共に研究項目に対して随時使用する予定である。本年度は、遺伝子改変マウスでの実験に時間を要したため、使用予定金額に変更が生じたが、次年度に請求した助成金と共に研究項目に対して随時使用する。一般試薬・消耗品、実験動物の購入、成果発表に関する旅費等、計画書に沿って使用予定である。
腸管の恒常性維持におけるタンパク質架橋酵素の生理的意義

私たちの腸管は栄養を吸収するとともに、外来の微生物やウイルスおよび腸内常在細菌に感染するリスクに常にさらされている。ヒトの腸管において、最前線の防御膜となるのが粘膜層であり、ムチンにより構成される。昆虫においては、囲食膜とよばれる構造体が相当する。囲食膜は、腸管内腔を管のように覆っており、糖タンパク質やキチンから構成される。当研究室のショウジョウバエを用いた研究により、架橋酵素であるトランスグルタミナーゼ(TG)が、囲食膜形成に関与することが判明している。TGによる架橋反応が囲食膜形成や生体防御の機能にどのように関与しているのか、またTGの基質タンパク質の機能を明らかにする目的で研究を進めた。囲食膜を構成するタンパク質はペリトロフィンとよばれるファミリーで、蛾や銀バエなどから同定されている。ショウジョウバエのPeritorphin-15b (Pin-15b)について遺伝子をノックダウンしたところ、感染抵抗性が下がることが判明した。また、Pin-15bは、囲食膜構成することが免疫染色により分かり、Pin-15bをノックダウンしたハエにおいては囲食膜の透過性が低下することが明らかとなった。Pin-15bの組換え体を大腸菌により調製し、TGの基質であることを確かめた。また、Pin-15bをノックダウンしたハエは、体長、体重が増加し、脂質やタンパク質が増えていた。代謝に関わるインスリン様ペプチドを調べてみると、mRNAレベルで増大していた。本研究結果をまとめると、Pin-15bは、ショウジョウバエの囲食膜構成タンパク質であり、TGによる架橋を受けることが分かった。また、Pin-15bノックダウンハエは、体重増加が認められ、インスリン様ペプチドが過剰に産生されており、代謝との関連性が示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。タンパク質の架橋反応は、生理的に重要な様々な反応を引き起こす。その架橋反応を担うのがトランスグルタミナーゼ(TG)である。TGは、タンパク質のGln残基とLys残基の側鎖間に共有結合形成させる架橋酵素である。これまでの研究により、ハエのTGが免疫寛容に関与していることが明らかとなっている。その免疫寛容は、TGがNF-κB様の転写因子であるRelishを架橋することで引き起こされることが判明しているが詳細な分子機構は不明である。本研究では、TGによるRelishの架橋様式を解析することで、免疫寛容の詳細な分子機構を解明することを目的とした。大腸菌を用いて組換え体のRelishを調製し、組換え体RelishがTG基質となるか確かめた。TG合成基質が組換え体Relishに取り込まれたことから、組換え体RelishはTGの基質となることが確認できた。さらに、TGがRelishのどの部位を架橋しているか調べるために質量分析を用いた解析を行った。その結果、6カ所のGln残基がTGの標的となることが判明した。6カ所のGln残基は、RelishのDNA結合に重要な領域であった。TGの架橋反応がRelishのDNA結合に関与しているのではないかと推定し、RelishのDNA結合力を調べる実験を行った。TG合成基質を取り込ませたRelishにおいて、RelishのDNA結合力が低下した。TGによる架橋反応がRelishのDNA結合力を低下させ、転写因子の機能を抑えていると考えられる。生体内でTGの基質として知られ、ポリアミンの1つであるスペルミンをハエに摂食させたところ、免疫応答の抑制が認められた。また、その免疫応答の抑制はTGノックダウンハエでは起こらなかったことから、生体内において、TGによりポリアミンがRelishに架橋されることで転写因子の機能が阻害されていると考えられる。平成28年度に予定していた、組換え体タンパク質を用いた生化学的手法による、Relishの架橋部位の解析を終えることができた。試験管内の解析だけでなく、ポリアミンを摂食させたハエにおいて免疫抑制が起こることが確認できた。生体内における解析も行うことができ、当初の実験計画以上の進展がみられた。また、研究成果も論文としてまとめ、国際誌に受理された。

また、Pin-15bをノックダウンしたハエは、体長、体重が増加し、脂質やタンパク質が増えていた。代謝に関わるインスリン様ペプチドを調べてみると、mRNAレベルで増大していた。本研究結果をまとめると、Pin-15bは、ショウジョウバエの囲食膜構成タンパク質であり、TGによる架橋を受けることが分かった。また、Pin-15bノックダウンハエは、体重増加が認められ、インスリン様ペプチドが過剰に産生されており、代謝との関連性が示唆された。今後は、Relish以外のTG基質の解析を行う予定である。ハエの物理的な生体防御膜である囲食膜を構成するタンパク質の1つがTGの基質となることが分かった。TGによる架橋反応が、生体内においてどのような生理的意義を有しているのか、組換え体を用いた解析や遺伝子ノックダウンハエを用いて解析する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
毛細血管床における水分透過性と心拍出量との動的解析

本研究は血液量の連続測定法により、種々の生理的あるいは薬理的負荷を与え、毛細血管床の水分移動を測定し血管壁の水分透過性を算出することが目的である。初年度はガンマ線シンチレーションカウンターを実験系に組み込みコンピュータと接続し血液量を30秒間隔で測定する装置を開発した。動物実験としては、イヌを用いて呼吸ガスに炭酸ガスを付加し心拍出量の増加と末梢血管抵抗の減少した状態で乳酸加リンゲル液の輸液による血液量の変動を計測した。最終年度は、全脊椎麻酔をほどこし乳酸加リンゲル液の輸液負荷実験とカルシュウムブロッカーであるニカルジピンの前処理のもとに乳酸加リンゲル液の負荷実験を行うことができた。炭酸ガス負荷実験では心拍出量は1.5倍に増加し、また若干の動脈血の上昇が見られたが血液量に変動は生じなかった。全脊椎麻酔は大曹にブピバカインを注入して行った。血圧の変動は無かったが心拍数心拍出量共に減少した。輸液負荷では若干の動脈血圧静脈血圧の上昇が得られ、また心拍出量の増加が見られた。ニカルジピンの投与では中心血圧は変動しなかったが著名な動脈血圧の降下が見られた。また心拍出量の増加が見られ、計算値では全末梢血管抵抗はコントロールの半分にまでなった。輸液負荷により血圧上昇はみられたが血管内残存輸液量はこれらの実験で最も多かった。輸液により増加する血液量と中心静脈圧との関係をX-Y平面で描くと無処置のコントロールでは直接関係にならなくヒステリシスを描く。われわれはこの現象を血管壁そのものが有している粘弾性の性質として扱い遅延コンプライアンスと唱してきた。3種の実験ではこのヒステリシスが無くなり直線と見ることが出来る。しかも全脊椎麻酔では血管コンプライアンスが最も大きな値となった。これらから、少なくとも遅延コンプライアンスには血管の神経支配が関与していることが示唆された。
血液細胞分化における転写調節とリプログラミング

本研究では、転写調節因子FOG-1が、異なる細胞において異なった機能を発揮する分子メカニズムについて明らかにすることを目的としている。(1)OP9システムを用いたES細胞からマスト細胞への分化誘導過程の様々な分化段階において、FOG-1の発現をコンディショナルに誘導し、分化マーカーの発現、形態的な観察、遺伝子発現の解析を行った結果、FOG-1の異所性発現が、好中球の分化を誘導することを明らかにした。(2)GATA-1、PU.1、FOG-1を細胞に強制発現させ、共免疫沈降法により、GATA-1とPU.1の結合が、FOG-1により阻害した。また、PU.1の転写活性化能は、GATA-1により著しく減少することが明らかとなっている。本研究では、FOG-1存在下では、GATA-1によるPU.1の転写活性の抑制は阻害された。(3)GATA-1:PU.1複合体の形成を特異的に阻害するタンパク(PU.1ΔC)を作製した。さらに、マスト細胞分化において、PU.1ΔCの強制発現を行った結果、FOG-1と同様に好中球が誘導された。この結果より、FOG-1はマスト細胞分化誘導過程において、GATA-1:PU.1複合体の形成を阻害することで、好中球を誘導すると考えられた(4)FOG-1を成熟マスト細胞へ異所性発現させるとマスト細胞特異的な好塩基性顆粒が消失する。Tet-off systemを用いた実験より、この好塩基性顆粒の消失は可逆的であることが明らかとなった。また、マスト細胞分化において重要な機能を持つMITFの発現が減少しており、好塩基性顆粒の消失の原因であると考えられた。本研究で得られた成果は、転写因子複合体を構成する核内因子の差異が、どのように細胞分化に影響を与えるかを明らかにするものであり、細胞分化のメカニズムの解明へと繋がる重要なテーマである。
意味記憶における 的表象の特性に関する研究

意味記憶における語彙的表象の構造と処理過程に関して、単語の認知という大きな枠組みの中での検討を進めるために、課題の遂行の際に語彙的情報により強く依存すると思われる音読課題を用いて、同一の実験の中で音韻的プライミング効果と意味的プライミング効果の成否を調べるようなパラダイムの実験を行った。プライムとターゲットの関係が実験要因であって、両者の間に音韻的な関連のみがある音韻的関連条件、両者の間に意味的な関連のみがある意味的関連条件、プライムに中立刺激を用いる中立条件、両者の間に音韻的にも意味的にも関連のない無関連条件の4条件を設けた。また、SOA条件を400msに設定し、音読課題における反応時間を測定した。実験の結果、意味的関連条件と中立条件との間に有意差が認められた。音韻的関連条件と中立条件との間、および中立条件と無関連条件との間には有意差は認められなかった。すなわち、意味的プライミング効果は促進の効果として生じているが、音韻的プライミング効果は促進の効果として生じていないこと、抑制の効果は生じていないこと、の3点が明らかになった。井上(1991)では、本実験と同様のプライミング効果を調べているが、その結果は今回の実験結果と同じパターンを示すものであった。この先行研究の結果と本実験の結果を合わせて考察すると、音読課題と語彙決定課題という課題の違いをこえて同様の結果が得られたことから、SOA400msの条件下では概念的表象においては十分な活性化の拡散が生じているが、語彙的表象における活性化の拡散はまだ十分なものではないということが、なお一層強く示唆された。
尿道カテーテルライフサイクル概念モデルを用いた感染予防改善プログラムの検討

尿道留置カテーテル関連感染症(CAUTI)は、発生頻度の高い医療関連感染症(約30%)で、耐性菌によるアウトブレイク事例も散見される。「ケアバンドル」の導入により、CAUTIの多く(約70%)が予防可能とされている。そこで本研究では、1ミシガン大学のカテーテルライフサイクル概念モデルに基づいた、CAUTI予防ケアバンドルや支援ツール、ならびに改善戦略から示唆を得る。2日本におけるケアバンドル導入戦略や阻む要因と課題を探索する。312の結果から包括的なCAUIT予防プログラム(日本版)の開発と改善戦略を策定し検証を行い、チーム医療における看護師のコンピテンシー向上と患者安全に貢献に寄与する。
二種の標識薬剤を用いた心筋機能評価法の開発およびその心疾患への応用

1使用した心臓集積性標識薬剤(1)脂肪酸代謝機能を評価する薬剤:[I-131]9MPA(標識脂肪酸),糖代謝機能を評価する薬剤:[C-14]2DG(標識糖),心筋交感神経機能を評価する薬剤:[I-125]MIBGをそれぞれ用いた。2動物実験(1)脂肪酸代謝機能と糖代謝機能の評価・薬剤として9MPAと2DG,実験動物として正常動物群(正常群)と心不全作製動物群(心不全群:)を用いた。・(心臓集積性の経時変化実験)上記薬剤および実験動物を用いて心臓集積性の経時変化実験を行った。その結果、正常心臓では主エネルギー源が脂肪酸であるが,心不全心臓ではエネルギー獲得系が脂肪酸→糖へ移行していることがわかった。・(心臓オートラジオグラフィ)9MPAおよび2DGより得られた心臓オートラジオグラムにおいても心不全心臓ではエネルギー獲得系が脂肪酸→糖へ移行していることがわかった。更に心不全群では正常群に比べ心臓が拡張していることがわかった。・(心筋脂肪酸代謝実験)9MPAを用いた心筋脂肪酸代謝物分析を行った結果、心不全心筋では主に脂肪酸貯蔵機能の著しい低下障害が起きていることがわかった。(2)脂肪酸代謝機能と心臓交感神経機能の評価・薬剤として9MPAとMIBG,実験動物として正常群,心不全群および心疾患治療薬投与(心不全群+カルベジロール(治療薬))動物群(カルベジロール投与群)を用いた。・(心臓集積性の経時変化実験)上記薬剤および正常群,心不全群を用いて心臓集積性の経時変化実験:を行った。その結果、心不全心臓では脂肪酸代謝機能,心臓交感神経機能共に障害を受けていることがわかった。またカルベジロール投与群においてMIBGの心臓集積性を検討した結果、カルベジロールは心臓交感神経機能の改善に有効な薬剤であることが確認できた。2種の心臓集積性標識薬剤を用い,正常動物における心機能評価を行った。1使用薬剤および実験動物(1)使用薬剤:脂肪酸代謝機能を評価する標識薬剤として[I-131]標識脂肪酸誘導体([I-131]9MPA)を,糖代謝機能を評価する薬剤として[C-14]標識糖誘導体([C-14]2DG)をまた心臓交感神経機能を評価する薬剤として[I-125]標識グアニジン誘導体([I-125]MIBG)を用いた。(2)実験動物:正常動物(マウス,ラット)を用いた。2 2種の放射線の分離測定条件の検討(1)[I-131]9MPAと[C-14]2DG:オートラジオグラフィ法(ARG法)では、両核種から放出される放射線,放出エネルギーおよび半減期の違いを利用し、まずAl板(50um)を用いて[C-14]からの軟β線を遮蔽し,[I-131]9MPAのみのARG画像を得た。続いて[I-131]の減衰を待って(6ヶ月後),[C-14]2DGのみのARG画像を得た。(2)[I-125]MIBGと[I-131]9MPA:分離計測では、両核種から放出される放射線の放出エネルギーの違いを利用し、両核種を異なるエネルギーレンジで計測することにより、[I-125]および[I-131]各々の放射能を同時分離計測できた。3動物実験(1)脂肪酸代謝機能と糖代謝機能:2種の標識薬剤([I-131]9MPA& [C-14]2DG)を用い、i)

心筋集積性経時変化実験ii)脂肪酸代謝物分析実験iii)ARG画像作製等を行った。その結果[I-131]9MPAより脂肪酸代謝の,また[C-14]2DGより糖代謝の正常心筋局所放射能分布が画像化できた。また正常心筋における集積率において9MPAの方が2DGより高い集積性を示すことがわかった。(利用率:脂肪酸>糖)(2)脂肪酸代謝機能と心臓交感神経機能:2種の標識薬剤([I-131]9MPA & [I-125]MIBG)を用い、上記i),ii)の実験を行った。その結果[I-131]9MPAより脂肪酸代謝の,また[I-125]MIBGより心臓交感神経の正常心筋における局所放射能分布が画像化できた。1使用した心臓集積性標識薬剤(1)脂肪酸代謝機能を評価する薬剤:[I-131]9MPA(標識脂肪酸),糖代謝機能を評価する薬剤:[C-14]2DG(標識糖),心筋交感神経機能を評価する薬剤:[I-125]MIBGをそれぞれ用いた。2動物実験(1)脂肪酸代謝機能と糖代謝機能の評価・薬剤として9MPAと2DG,実験動物として正常動物群(正常群)と心不全作製動物群(心不全群)を用いた。・(心臓集積性の経時変化実験)上記薬剤および実験動物を用いて心臓集積性の経時変化実験を行った。その結果、正常心臓では主エネルギー源が脂肪酸であるが,心不全心臓ではエネルギー獲得系が脂肪酸→糖へ移行していることがわかった。・(心臓オートラジオグラフィ)9MPAおよび2DGより得られた心臓オートラジオグラムにおいても心不全心臓ではエネルギー獲得系が脂肪酸→糖へ移行していることがわかった。更に心不全群では正常群に比べ心臓が拡張していることがわかった。・(心筋脂肪酸代謝実験)9MPAを用いた心筋脂肪酸代謝物分析を行った結果、心不全心筋では主に脂肪酸貯蔵機能の著しい低下障害が起きていることがわかった。(2)脂肪酸代謝機能と心臓交感神経機能の評価・薬剤として9MPAとMIBG,実験動物として正常群,心不全群および心疾患治療薬投与(心不全群+カルベジロール(治療薬))動物群(カルベジロール投与群)を用いた。・(心臓集積性の経時変化実験)上記薬剤および正常群,心不全群を用いて心臓集積性の経時変化実験を行った。その結果、心不全心臓では脂肪酸代謝機能,心臓交感神経機能共に障害を受けていることがわかった。またカルベジロール投与群においてMIBGの心臓集積性を検討した結果、カルベジロールは心臓交感神経機能の改善に有効な薬剤であることが確認できた。
ネットワーク透過型CFD援用最適設計ソフトウェアの開発

今日の造船技術の中で求められているIT化技術は,ネットワークを意識しないような(ネットワーク透過な),幅広い項目に対応する汎用な設計ツールであると考えられる.本研究の目的は,船型設計において従来使われてきた計算流体力学(CFD)に基づく形状最適化計算ソフトを,市販のCADソフトと融合させること,さらに,最適化ツールと船型CAD,及びCFD計算コードの3体をネットワーク透過な形で統合化し,より現場で適用しやすい形態のネットワーク透過型CFD援用最適設計ソフトウェアを開発することである.本研究は,平成13年度15年度の3ヵ年で行われた.まず初年度(平成13年度)における研究の主眼は,1台のサーバー上にSQP/GA非線形最適化システム,CFD, CAD(NAPA)による船体形状生成システム,そしてシステム統合化モジュールを搭載し,その性能を確認した.つづいて第2年度(平成14年度)では,複数のサーバーへの分散配置と統合化モジュールのネットワーク対応に重点をおき,あるサーバー上の統合化モジュールから,その他のサブシステムがネットワークを介して制御できるように統合化モジュールを改良した.そして最終年度(平成15年度)では,システム使用法(マニュアル)の作成,最適化問題設定法の解説,他の最適化問題への拡張の解説に重点をおいた.それらのドキュメンテーションにおいては,実際に具体的な最適化問題に適用した際の結果の例,本システムの重要な特徴-すなわち個々の要請に比較的容易に応える機能,本手法の拡張性の高さ,本研究で開発する最適化システムの汎用性が高さ,単独の計算環境が貧弱な場合でも,ネットワークを利用することにより強力な計算環境を構築できる点を強調し,実例を含めた計算結果の評価も網羅した.以上より,本研究の所期の目的は,十分な成果をもって達成できたものと考える.今日の造船技術の中で求められているIT化技術は,ネットワークを意識しないような(ネットワーク透過な),幅広い項目に対応する汎用な設計ツールであると考えられる.本研究の目的は,船型設計において従来使われてきた計算流体力学(CFD)に基づく形状最適化計算ソフトを,市販のCADソフトと融合させること,さらに,最適化ツールと船型CAD,及びCFD計算コードの3体をネットワーク透過な形で統合化し,より現場で適用しやすい形態のネットワーク透過型CFD援用最適設計ソフトウェアを開発することである.本研究は,平成13年度15年度の3ヵ年で行われた.まず初年度(平成13年度)における研究の主眼は,1台のサーバー上にSQP/GA非線形最適化システム,CFD, CAD(NAPA)による船体形状生成システム,そしてシステム統合化モジュールを搭載し,その性能を確認した.つづいて第2年度(平成14年度)では,複数のサーバーへの分散配置と統合化モジュールのネットワーク対応に重点をおき,あるサーバー上の統合化モジュールから,その他のサブシステムがネットワークを介して制御できるように統合化モジュールを改良した.そして最終年度(平成15年度)では,システム使用法(マニュアル)の作成,最適化問題設定法の解説,他の最適化問題への拡張の解説に重点をおいた.それらのドキュメンテーションにおいては,実際に具体的な最適化問題に適用した際の結果の例,本システムの重要な特徴-すなわち個々の要請に比較的容易に応える機能,本手法の拡張性の高さ,本研究で開発する最適化システムの汎用性が高さ,単独の計算環境が貧弱な場合でも,ネットワークを利用することにより強力な計算環境を構築できる点を強調し,実例を含めた計算結果の評価も網羅した.以上より,本研究の所期の目的は,十分な成果をもって達成できたものと考える.本研究の目的は、計算流体力学(CFD)に基づく形状最適化コードを,市販のCADソフトと融合させること,さらに,最適化ツールと船型CADおよびCFDコードの3体をネットワーク透過な形で統合化することである.本年度(平成13年度)における研究の主眼は,まずローカルシステムとしてのCFD+CAD援用最適化システムを立ち上げることとした.具体的には,1台のサーバー上に以下のシステムを搭載し,性能を確認した.(1)SQP法およびGA法による非線形最適化システム(2)CFD船舶推進性能シミュレーションコード(3)CADソフト(NAPA)による船体形状生成システム(4)システム統合化モジュール以上の結果,SQPおよびGAともに有効に機能し,目的関数の性質に合わせてそれらを選択できる本システムの有用性が確認できた.またCADとの結合もほぼ完成し,設計現場のデザイナーがルーチン的に行うような比較的簡単な形状変更に関しては全く支障がないことも分かった.より高度な形状変更の方法,およびその設定手法は次年度において詳細に検討する予定である.本年度は初年度であるので,システムの有効性を確認するために比較的簡単な問題,すなわち造波抵抗最小化を目指した船首改良のみを検討したが,次年度においては多目的最適化問題や,本研究の所期の目的であるネットワーク分散処理までを視野に入れたシステム拡張を行う予定である.本研究の目的は,計算流体力学(CFD)に基づく形状最適化コードを,市販のCADソフトと融合させること,さらに,最適化ツールと船型CADおよびCFDコードの3体をネットワーク透過な形で統合化することである.平成14年度は第2年度であり,「複数のサーバーへの分散配置と,統合化モジュールのネットワーク対応化」を行うことに重点をおいた.その概要を以下に述べる.

まずCFDコード群をサーバーAに,CADはサーバーBに,そしてSQP及び統合化モジュールをサーバーCにインストールした上で,それぞれのサブシステムを包括するようなオブジェクトコードを新たに作成し,それに対してシステムの動作の命令を託すようにした.すなわち既存のシステムをカプセル化したことになる.各々のサーバーにはhttpプロトコルサーバーをインストールした.次にサーバーC上の統合化モジュールから,その他のサブシステムがネットワークを介して制御できるように統合化モジュールを改良した.さらに別のクライアントマシン上から統合化モジュールを呼び出し,最適化問題の設定と実行を行えるように改良した.以上の成果をもって,本年度の所期の目的はほぼ達成できたと考える.本研究の目的は,計算流体力学(CFD)に基づく形状最適化コードを,市販のCADソフトと融合させること,さらに,最適化ツールと船型CADおよびCFDコードの3体をネットワーク透過な形で統合化することである.平成15年度は第3年度(最終年度)であり,「システム使用法(マニュアル)の作成(実例つき)」「最適化問題設定法の解説」「他の最適化問題への拡張の解説」に重点をおいた.まずシステム使用法(マニュアル)の作成に関しては,実際に具体的な最適化問題に適用した際の結果の例を挙げ,問題設定から計算結果を得るまでの時間やその結果の有効性についても詳述した.最適化問題設定法の解説に関しては,本システムの重要な特徴,すなわち個々の要請に比較的容易に応えることとその設定方法について詳しく述べ,本手法の拡張性の高さについても考察した.加えて他の最適化問題への拡張の解説に関しては,本研究で開発する最適化システムの汎用性が高さや,単独の計算環境が貧弱な場合でも,ネットワークを利用することにより強力な計算環境を構築できる点を強調し,実例を含めた計算結果の評価を行った.以上の成果をもって,本年度の所期の目的はほぼ達成できたと考える.
PCR法を応用したHSV-1の感染源の特定に関する分子疫学的研究

PCR法の臨床検体への応用.平成8年度研究では,平成7年度に保存ウイルス株にて確立した反復配列部のPCR法の系を臨床検体である唾液およびスワブ検体に応用する為の条件を検討した.これらの検体は組織培養系にて増殖したウイルス株のDNAとは異なりPCRの阻害物質,赤血球,他のウイルス等の混入等が考えられるため,検体の前処理の方法,HSV-1に対する感度および特異性の検討が必要となる.前処理は,Proteinase KおよびDetergentを使用して行い,感度および特異性の検討は,ウイルス分離の結果が判明している臨床検体を用いて,PCRの結果とウイルス分離の結果を比較して行った.今回確立した前処理の系をを用いたPCRの結果は,感度に関してはウイルス分離より高い結果が得られた.特異性に関しては,血清抗体の継続的確認によって,HSV-1に感染していないことが確認できている患者よりの臨床検体を用いて現在検討中である.PCR法によって得られた疫学的関係の結果の検討.また平成7年度で,サザンハイブリダイゼーションにより疫学的関係を判定し得るかの検討の際に使用した臨床分離株42株については,ウイルス分離に使用した臨床検体が全て保存してある.現在,この臨床検体を材料とし,PCR法を用いて反復配列部の株間の差異を検討した疫学的関係の結果と,サザンハイブリダイゼーションおよびフィンガープリント法の結果とを比較して,このPCR法の系の特異性および忠実度を確認している.1,反復配列部を指標とした分子疫学的手法の確立.口唇ヘルペス頻回再発症例5症例(各症例は疫学的に無関係)より得られた臨床分離株42株,このうちの1株について限界希釈法によりsingle plaque cloningを行って得られたクローン株11株,標準株F株について同様にして得られたクローン株13株よりのウイルスDNAの抽出,制限酵素処理(Msp I,Sma I,Bam HI),ハイブリダイゼーションメンブレンへの転写は終了している.またプローブは標準株PattonのS領域よりサブクローニングを行い6種類の反復配列部について得られている.以上により症例間の差異を選択するために行うサザンハイブリダイゼーションの準備はすべて終了した.平成8年度研究にてサザンハイブリダイゼーションを行い,クローン株間および同一症例より得られた株間では差異を検出せず症例間の差異は検出する反復配列部を選択する予定でいる.2,PCR法への応用.現在までのところ使用する反復配列部の選択は終了していないが,発表されている塩基配列を参考にして候補となる6種類の反復配列部について,プライマーのデザインが終了している.また現在1種類のプライマーセットについて,臨床検体からのウイルスDNAの検出実験を行っているが,検体を採取した病変の臨床像・経過日数によってはウイルスDNAを検出できないことがあった.したがって臨床検体にこの手法を応用する際にはNested PCRなどのさらに感度の高い方法の開発が必要となる可能性がある.PCR法の臨床検体への応用.平成8年度研究では,平成7年度に保存ウイルス株にて確立した反復配列部のPCR法の系を臨床検体である唾液およびスワブ検体に応用する為の条件を検討した.これらの検体は組織培養系にて増殖したウイルス株のDNAとは異なりPCRの阻害物質,赤血球,他のウイルス等の混入等が考えられるため,検体の前処理の方法,HSV-1に対する感度および特異性の検討が必要となる.前処理は,Proteinase KおよびDetergentを使用して行い,感度および特異性の検討は,ウイルス分離の結果が判明している臨床検体を用いて,PCRの結果とウイルス分離の結果を比較して行った.今回確立した前処理の系をを用いたPCRの結果は,感度に関してはウイルス分離より高い結果が得られた.特異性に関しては,血清抗体の継続的確認によって,HSV-1に感染していないことが確認できている患者よりの臨床検体を用いて現在検討中である.PCR法によって得られた疫学的関係の結果の検討.また平成7年度で,サザンハイブリダイゼーションにより疫学的関係を判定し得るかの検討の際に使用した臨床分離株42株については,ウイルス分離に使用した臨床検体が全て保存してある.現在,この臨床検体を材料とし,PCR法を用いて反復配列部の株間の差異を検討した疫学的関係の結果と,サザンハイブリダイゼーションおよびフィンガープリント法の結果とを比較して,このPCR法の系の特異性および忠実度を確認している.
代替タブによる溶接端部欠陥が建築鉄骨柱梁溶接接合部の変形能力に与える影響

本研究は代替タブを使用した際に発生し易い端部欠陥が柱梁溶接接合部の変形能力に与える影響について使用部材の機械的性質も総合的に考慮して実大破壊実験により許容限界寸法の提案を目的に検討を行った。得られた知見を以下に示す。溶接欠陥が柱梁溶接接合部の変形能力に与える影響は大きく、本来その部材が持つ保有性能を大きく低下させる。また、溶接欠陥の評価方法として、大きさや分布形状が異なる場合でも等価亀裂寸法Aは柱梁溶接接合部の変形能力を評価する上で有功な手法となる事が明らかとなった。また使用鋼材の影響として、梁部材の降伏比及びダイアフラム部材の靭性についても検討を行った。溶接欠陥を有する場合においても、梁部材の降伏比は柱梁溶接接合部の変形能力に影響を与え、降伏比の低い鋼材を用いた場合の方が変形能力は高くなる傾向がある。またダイアフラム部材の靭性については、本実験の範囲においては、破壊起点であるHAZ部の0°Cシャルピー吸収エネルギーが溶接の熱影響により高くなり、顕著な違いは見られなかった。欠陥のサイズの影響としては、等価亀裂寸法A=8mm以下の場合は、変形能力の低下は見られない。逆にA=8mmを越えると保有性能が低下し始める。また、現行の超音波探傷基準を等価亀裂寸法に置き換えるとA=4.477.09程度となる。よって現行の超音波基準は安全側の評価をしていると考えられる。また、溶接欠陥の評価において定量的に把握する事と内部欠陥と端部欠陥の比較を目的に、欠陥を有する溶接接合部の引張実験を行った。その結果、内部欠陥は端部欠陥に比べ破壊しにくく、内部欠陥の欠陥長さは、端部欠陥の約2倍の欠陥長さで1.52.0倍程度の変形量を持つ事が分かった。また、欠陥の高さが板厚の約7割を超えると板厚貫通欠陥と変形能力に顕著な差はなくなる。逆に、欠陥の高さが板厚の2割程度の比較的高さの低い欠陥に対しては欠陥長さが長くても変形能力に与える影響は少ない事が実験および解析的に分かった。故に、欠陥が変形能力に与える影響としては、欠陥の長さ方向より欠陥の高さ方向に大きい欠陥が破壊に対して敏感であると考えられる。最後に、本研究で得られたデータを基に、『鋼構造建築溶接部の超音波検査基準・同解説』による超音波探傷試験の合否基準の見直しを図り、合否基準について緩和する事が可能なものについては緩和を図り、耐震安全性を十分満足し、より有効的且つ現実的な限界欠陥許容値の決定に反映する基礎資料の提示が出来たと考える。平成15年度に行った研究概要と研究成果は以下のとおりであった。研究概要1.柱梁溶接接合部の実大試験体による破壊実験試験体は、鋼構造骨組の柱梁

溶接接合部を想定した実大試験体とした。接合部ディテールは工場溶接接合形式のノンスカラップ工法を適用し、溶接欠陥以外での破壊を防止した。接合部の溶接は、溶接ワイヤYGW11(1.2φ)を用い、CO_2ガスシールドアーク半自動溶接により、完全溶込み溶接を下向き姿勢で行った。溶接条件はパス間温度250°C、入熱30kJ/cmとした。人工溶接欠陥挿入位置はダイアフラム側初層部の溶接端部とし、欠陥長さ寸法4種類、欠陥高さ寸法2種類、ダイアフラムの靭性2種類の組合せで試験体を作製した。載荷は、梁端部およびパネルゾーンを試験温度0°Cで1時間以上冷却した後、変位制御により、正負交番漸増繰返し静的載荷とした。2.溶接金属,ダイアフラム母材と熱影響部のシャルピー衝撃試験柱梁溶接接合部の実大試験体と同条件の溶接を行った溶接金属,ダイアフラム母材と熱影響部からVノッチ試験片(JIS Z 2202)を採取し、シャルピー衝撃試験を行った。研究成果1.変形能力に影響を及ぼす因子として溶接欠陥寸法の他に、破壊部の破壊靭性、梁とダイアフラムの強度比が挙げられる。2.柱梁溶接接合部の最大荷重はダイアフラムの機械的性質に依存する。3.梁部材に降伏比の低い鋼材を用いることで、梁部材の塑性変形により、柱梁溶接接合部の変形性能を確保することが可能である。溶接欠陥が継手の変形能力に及ぼす影響を定量的に把握するためには、様々な溶接欠陥を一意的に評価する必要がある。評価方法として応力拡大係数Kの等価側を用いたWES2805のき裂特性寸法がある。しかし、WES2805は中央欠陥を想定したものであるため、端部及び中央欠陥を一意的に評価することができない。また、建築鋼構造の柱梁溶接接合部は応力の変化が激しい部位であるため、欠陥の位置の違いを考慮する必要がある。また、現在の超音波探傷試験による合否判定では、溶接線内の欠陥は全て同じ扱いとなっている。しかし、破壊力学的な観点から判断すれば、内部に欠陥がある場合には端部に欠陥がある場合の2倍程度の欠陥長さで概ね同程度の性能を発揮すると想定される。本年度は、欠陥の高さ及び欠陥位置をパラメータとして引張破壊実験及び数値解析を行い、端部部分欠陥及び中央欠陥の欠陥評価をおこない、様々な溶接欠陥を一意的に取り扱う等価貫通欠陥長さに関して検討した。得られた知見を以下に示す。まず、J積分の等価側を用いた等価貫通欠陥長さは、欠陥の大きさ及び位置の関係を端部貫通欠陥として一意的に評価することができる。中央欠陥は、端部欠陥と比較しても破壊しずらく、中央欠陥が2amm、端部欠陥がammとした場合においても端部欠陥の1.52.0倍の変形能力を持つ事が分かった。b/t(板厚に対する欠陥高さの比率)が0.7以上の欠陥は、ほぼ貫通欠陥とみなすことができる。b/t=0.22のように欠陥高さが低いものは、欠陥長さが長くても変形能力は低下しないと考えられる事が分かった。
諸外国における地域医療提供体制の定量評価とその活用に関する研究

地域医療提供体制に関する評価指標の概念整理を行ない、急性期脳梗塞を対象疾患として、利用可能なデータの限界を考慮した指標の算出方法を開発し、横断分析を行なった。その結果、わが国の急性期脳梗塞の地域医療提供体制における、医療資源の分布、診療プロセスやアウトカムについて地域差が明らかとなった。さらに、相対的に医療の質の改善の余地がみられる地域の中には、医療資源の充足により改善が期待されることが明らかとなった。これらにより地域医療提供体制の体系的な評価方法を進展させた。本研究は、地域医療提供体制の定量評価に関する実践的な方法論を確立する研究である。2013年度は、国内外の地域医療政策で活用されている評価指標の体系化を目的とした。具体的な研究活動としては、先行研究や関連文献のレビュー、国内外の地域医療提供体制評価の研究に携わる研究者、政策実務者や臨床家へのインタビューを実施した。設定した初年度の研究課題について、これまで国内外にて構築されてきた地域医療提供体制に関する評価の概念や実例に基づく知見により評価概念について整理し、特にわが国の医療政策において重要課題である脳卒中に焦点を当てて定量評価の方法について検討した。その際、評価指標の算出についても国内外におけるデータの利活用の実態を踏まえて、算出可能な指標へと定式化の見直しを含めて検討した。研究実績の公表に関しては、日本のレセプトデータを用いて脳梗塞治療における急性期から慢性期にかけての医療資源消費について定量評価を実践し、学会発表を行なった。研究成果を踏まえて臨床家や研究者と当該研究の重要性について議論を交わし、日本のデータにもとづく地域医療提供体制評価の可能性と限界について再検討することができた。次年度は、当年度の研究実績を踏まえつつ、地域医療政策課題の分析手法をより詳細に検討し、実データを用いてその実用可能性について検証を行なう予定である。また、当該研究の医療政策立案に向けた諸外国の事例収集を行い、わが国への適用可能性を検討していく。2014年度は、2013年度に収集した国内外の地域医療政策で活用されている評価指標に関する情報を元に、地域医療政策課題の分析手法をより詳細に検討し、実データを用いてその実用可能性について検証を行なった。前年度の知見を踏まえて、脳梗塞治療の提供体制に関するアウトカムとプロセスについて地域悉皆的なレセプトデータでの定量評価方法を検討し、実装した。この研究成果の一部を研究論文としてまとめ、国際誌に掲載されるに至った。また、ダートマス研究所(米国)および臨床評価科学研究所(カナダ)にて、日本の地域医療提供体制に関する現状と課題についてセミナーを行なう機会を得、諸外国の様々な取り組みについて議論することにより、当該研究の必要性と発展可能性について検討することが出来た。また国際共同プロジェクトである医療サービス研究に関する書籍の分担執筆を担い、査読者のコメントを踏まえて諸外国の臨床家、医療統計学者や医療経済学者と議論を重ね、原稿が受理されるに至った。次年度は、当年度の研究実績を踏まえつつ、根拠に基づく地域医療政策の実践に関与するステークホルダーの編成と協同のあり方をはじめ、こうした政策が実践されてきた疾患群やその成果と問題点などについて明示する。初年度に収集した国内外の地域医療政策で活用されている評価指標に関する情報を元に、次年度に地域医療政策課題の分析手法をより詳細に検討し、脳梗塞治療の提供体制に関するアウトカムとプロセスについて実データを用いて定量評価を行なった。最終年度は、算出された指標の解釈や指標間の関連について考察を深めるとともに、多岐にわたる関係者や研究者との対話を通じて地域医療政策への研究成果の活用について検討した。特に、国内の臨床家、行政担当者、他分野研究者や住民との対話において、本研究成果の学術的、社会的関心が非常に高いことが確認された。そこで、各ステークホルダー内での協議やステークホルダー間の協議を支援しうる情報のあり方や協議の場のあり方について一層の検討が必要となる。また海外においても、地域医療提供体制の評価と改善のプロセスの重要性が共通認識となり、その機運も高まりつつある。しかし、医療システム上による障壁、データ管理活用上の障壁および医療システムに関する文化の未成熟により、国を挙げてというよりは、専門家や地域において局所的に改善プロセスを試行錯誤しながら導入している実情がうかがえた。本研究はその期間を3ヵ年とし、評価概念の整理、定量評価方法の開発と実践、根拠にもとづく地域医療政策のあり方について当初の計画に即して研究を実践した。これにより、医療政策に直接関与する者への実務面での支援に加えて、医療政策に関する教育面への支援に資するものとなる。したがって本研究の成果は、医療政策に関する人材の育成に貢献しうるものであり、ひいては持続可能な医療提供体制構築のための礎となることが期待される。

前年度に収集・整理した評価指標を用いて、脳卒中治療の地域差をレセプトデータで定量評価するための方法を整理し、大規模データを用いて評価の実践を行い、研究成果を国際誌にて発表することが出来た。医歯薬学これまでと同様に、継続的に国内外の経験豊富な研究者、専門性を備えた臨床家、地域医療政策に関与する行政などからの情報収集を行うとともに、医療政策の立案・評価に資する方法論を構築するとともに、いかに改善行動につなげていくかについても着目し、本研究の一層の充実を図る。地域医療提供体制の評価に関して計画通りに情報収集を行い、評価の概念について整理を進めることができた。また、今年度は脳卒中に焦点を当てることにより、指標を具体的に算出するという次年度以降に想定していた計画について一部ではあるが着手するに至ったため。当該研究計画作成時には存在しなかった、本研究テーマに即した国際学会が次年度に新規開催されることになり、その参加費を捻出したため。国内外の経験豊富な研究者、専門性を備えた臨床家、地域医療政策に関与する行政などからの情報収集、概念の練成、実データでの可視化、分析結果のステークホルダーへのフィードバックを通じて、医療計画や地域医療再生計画などの医療政策の立案・評価に資する方法論を構築する研究について、研究計画に沿って一層の充実を図る。2015年6月4日から5日に行なわれる国際学会参加に伴う旅費として使用する。
P_2-プリン作動性受容体による心筋遅延整流性K電流の増大反応の解析

細胞外ATPによる遅延整流性カリウム電流(I_K)の増大反応に関して,モルモット心房筋ならびに心室筋細胞にパッチクランプ法を適用して以下の解析を行った.1. ATPにより増大したI_K成分について(1) ATPにより増大したI_Kの脱分極パルス中に活性化される電流の大きさと再分極させたときに発生する末尾電流の大きさの比(envelope test)はパルスの長さに関わらずほぼ一定(約0.4)であった.(2) ATPはE-4031感受性成分として求めた急速活性型I_K(I_<Kr>)の大きさに影響を与えずにI_Kを増大させた.これらの実験結果より,ATPはI_<Kr>には影響を与えずに,緩徐活性型I_K(I_<Ks>)を選択的に増大させると考えられた.2.細胞外ATPによるI_<Ks>の増大反応に関わる情報伝達機構について(2) P_<2->受容体を介する増大反応は細胞にguanosine 5'-O-(2-thiodiphosphate)(GDPβS,1mM)を負荷するとほとんど消失したが,百日咳毒素処理によっては影響を受けなかったため,百日咳毒素非感受性G蛋白の関与が考えられた.なお,G蛋白の関与があることにより,P_<2->受容体はG蛋白共役型であるP2Y型であることも示唆された.(3) ATPγS(5mM)の細胞内負荷によりATPによる増大反応は不可逆的となったため,何らかの蛋白燐酸化反応の関与が示唆された.種々の蛋白キナーゼ抑制剤(H-7,H-8,genistein)のなかで,genistein(50μM)のみが部分的にではあるがATPの作用を抑えたため,チロシンキナーゼの関与が示唆された.以上,1および2の実験結果により,ATPはP2Y型受容体を刺激して何らかのチロシンキナーゼを介する蛋白燐酸化反応を引き起こしI_<KS>を増大させることが示唆された.細胞外ATPによる遅延整流性カリウム電流(I_K)の増大反応に関して,モルモット心房筋ならびに心室筋細胞にパッチクランプ法を適用して以下の解析を行った.1. ATPにより増大したI_K成分について(1) ATPにより増大したI_Kの脱分極パルス中に活性化される電流の大きさと再分極させたときに発生する末尾電流の大きさの比(envelope test)はパルスの長さに関わらずほぼ一定(約0.4)であった.(2) ATPはE-4031感受性成分として求めた急速活性型I_K(I_<Kr>)の大きさに影響を与えずにI_Kを増大させた.これらの実験結果より,ATPはI_<Kr>には影響を与えずに,緩徐活性型I_K(I_<Ks>)を選択的に増大させると考えられた.2.細胞外ATPによるI_<Ks>の増大反応に関わる情報伝達機構について(2) P_<2->受容体を介する増大反応は細胞にguanosine 5'-O-(2-thiodiphosphate)(GDPβS,1mM)を負荷するとほとんど消失したが,百日咳毒素処理によっては影響を受けなかったため,百日咳毒素非感受性G蛋白の関与が考えられた.なお,G蛋白の関与があることにより,P_<2->受容体はG蛋白共役型であるP2Y型であることも示唆された.(3) ATPγS(5mM)の細胞内負荷によりATPによる増大反応は不可逆的となったため,何らかの蛋白燐酸化反応の関与が示唆された.種々の蛋白キナーゼ抑制剤(H-7,H-8,genistein)のなかで,genistein(50μM)のみが部分的にではあるがATPの作用を抑えたため,チロシンキナーゼの関与が示唆された.以上,1および2の実験結果により,ATPはP2Y型受容体を刺激して何らかのチロシンキナーゼを介する蛋白燐酸化反応を引き起こしI_<KS>を増大させることが示唆された.酵素処理により得られたモルモット心房筋細胞において,P_2-受容体刺激により増大する遅延整流性カリウム電流(I_K)は,急速活性型(I_<Kr>),緩徐活性型(I_<Ks>)のいずれの成分であるかを,パッチクランプ法による全細胞膜電流記録(whole-cell recording)実験により調べた.心房筋細胞のP_2ー受容体刺激は,細胞灌流液(細胞外液)中に種々の濃度(1-50μM)のATPを添加する事により行った.本研究により以下の点が明らかになった.コントロール時および細胞外ATP(50μM)存在下において,-40mVの保持電位から種々の長さ(50-2000ms)の脱分極パルス(+40mV)を与え,I_Kのenvelope testを行った.次に,subtractionにより求めた各長さのテストパルス中のATPにより増大したI_K成分について,脱分極パルス中の外向き電流とその末尾電流の大きさの比を求めてみると,パルスの長さに関わらずほぼ一定(約0.4)の値を示した.2,薬理学的実験コントロール時において-30mVから+40mVの範囲に500msの脱分極パルスを与えてI_Kを活性化し,続いてI_<Kr>の選択的抑制剤であるE-4031(5μM)の存在下に同様の脱分極パルスを与え,I_KをI_<Kr