hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
強誘電体材料表面の機能化とその制御

湿式合成したBaTiO_3粉体(約7m^2/g)を用い,それに外部電場を印加することにより,強誘電体表面の表面電場の大きさを変化させ,吸着力の制御の可能性を検討した.吸着質としてCCl_4,CHCl_3,CH_2Cl_2,H_2O,CH_3OHを用いた.まずBaTiO_3粉体の性状を,(a)X線回折,(b)IRスペクトル, (c)SEM観察, (d)密度測定から調べた.ついで表面性状を良く吟味した上でH_2O,CH_3OHの吸着性を検討した.最後に外部電場を印加した場合の吸着性変化をクロロメタン類の吸着熱変化から議論した.合成BaTiO_3はH_2O,CO_2を化学吸着しており,これらの不純物は1000°C,13hr,加熱脱気後, 800°C酸素雰囲気下で処理することにより除去された. H_2O,CH_3OHは各々化学吸着するが, CH_3OHの場合は立体障害が起こるため,化学吸着量はH_2Oの場合に比較して少なかった.一方クロロメタン類の吸着では,吸着熱は吸着質の双極子モーメントの増大につれほぼ直線的に増加することを見いだした.クロロメタン類のロンドンの分散力による吸着ポテンシャルは計算の結果ほぼ同じ大きさであることから,吸着熱の差異は主として吸着質が持つ双極子モーメントの表面電場への配向力の大小にもとづくものと判断された.また試料をDC5KV/cmの電場で13hr室温分極させ,外部電場DC2KV/cmを印加してクロロメタン類の吸着性を吟味した.等量吸着熱は外部電場を印加することにより顕著に変化した.すなわち無極性物質であるCCl_4は外部電場の影響を全く受けなかったが極性なCHCl_3,CH_2Cl_2は外部電場の印加により吸着熱は1520%増加した.吸着熱は双極子モーメントの増大につれて直線的に増加したのでその直線の傾きから表面の電場の強さが計算される.外部電場を印加しない場合,表面電場の大きさは, 1.2×10^5cgs静電単位に対し,外部電場を印加すると, 2.3×10^5cgs静電単位となり,電場を印加することにより極性物質の吸着力制御の可能性を見いだした.湿式合成したBaTiO_3粉体(約7m^2/g)を用い,それに外部電場を印加することにより,強誘電体表面の表面電場の大きさを変化させ,吸着力の制御の可能性を検討した.吸着質としてCCl_4,CHCl_3,CH_2Cl_2,H_2O,CH_3OHを用いた.まずBaTiO_3粉体の性状を,(a)X線回折,(b)IRスペクトル, (c)SEM観察, (d)密度測定から調べた.ついで表面性状を良く吟味した上でH_2O,CH_3OHの吸着性を検討した.最後に外部電場を印加した場合の吸着性変化をクロロメタン類の吸着熱変化から議論した.合成BaTiO_3はH_2O,CO_2を化学吸着しており,これらの不純物は1000°C,13hr,加熱脱気後, 800°C酸素雰囲気下で処理することにより除去された. H_2O,CH_3OHは各々化学吸着するが, CH_3OHの場合は立体障害が起こるため,化学吸着量はH_2Oの場合に比較して少なかった.一方クロロメタン類の吸着では,吸着熱は吸着質の双極子モーメントの増大につれほぼ直線的に増加することを見いだした.クロロメタン類のロンドンの分散力による吸着ポテンシャルは計算の結果ほぼ同じ大きさであることから,吸着熱の差異は主として吸着質が持つ双極子モーメントの表面電場への配向力の大小にもとづくものと判断された.また試料をDC5KV/cmの電場で13hr室温分極させ,外部電場DC2KV/cmを印加してクロロメタン類の吸着性を吟味した.等量吸着熱は外部電場を印加することにより顕著に変化した.すなわち無極性物質であるCCl_4は外部電場の影響を全く受けなかったが極性なCHCl_3,CH_2Cl_2は外部電場の印加により吸着熱は1520%増加した.吸着熱は双極子モーメントの増大につれて直線的に増加したのでその直線の傾きから表面の電場の強さが計算される.外部電場を印加しない場合,表面電場の大きさは, 1.2×10^5cgs静電単位に対し,外部電場を印加すると, 2.3×10^5cgs静電単位となり,電場を印加することにより極性物質の吸着力制御の可能性を見いだした.BaTi【O_3】粉体試料をキュリー点以上に加熱したのち、直流電界を印加しながら室温まで下げ電圧の印加方向に自発分極した試料を作製した。このようにして得た試料に対し、直流電界を印加した状態で極性物質を吸着させる。外部電場の強さを変化させることにより、BaTi【O_3】粉体表面の電場強度をコントロールし、吸着力制御の可能性について検討した。1.BaTi【O_3】の粉体表面には、水蒸気の化学吸着によって形成された表面水酸基や、炭酸ガスの化学吸着にもとづく炭酸イオンが存在し、BaTi【O_3】本来の表面状態ではなかった。

試料を1000°Cで脱気したのち【O_2】雰囲気下で1hr処理することにより、これらの化学吸着種は除去できた。2.BaTi【O_3】を電界冷却法により処理すると、印加した電界方向への自発分極量は約8割増大した。3.BaTi【O_3】粉体に外部電場を印加した状態でCH【Cl_3】を吸着させると、外部電場を印加しない時の吸着量よりも増大した。またおのおのについて吸着熱を測定すると、外部電場を印加した場合の方が約2Kcal/mol吸着熱は増大した。これらのような吸着性の差異は、外部電場の印加により、格子イオンの偏位が起こり表面電場が増大したため起こったものと解釈される。すなわち双極子モーメントを持った吸着質は、その双極子を表面電場に配向しながら吸着していると判断される。したがって印加する外部電場の強さを変化させることにより吸着力の強さを制御できる可能性を見い出したといえよう。今後は、さらに自発分極量の増大、吸着力の増強を検討したい。
H⌒,F∇複合型マイクロトランジスタセンサーによるう蝕誘発性歯垢測定器の開発

各歯面におけるう蝕活動性をより正確に評価する目的で、【H^+】,【F^-】マイクロトランジスタセンサーを用いて研究を行った。pH-ISFETの製作技術を応用し、F-ISFETの試作を行った。これは、ISFET最外層のイオン感応層を、フッ素イオンと可逆的に反応するフッ化ランタンの薄膜としたものである。in vitroでの特性を調べた結果、【10^(-4)】M以上の濃度では直線的な応答を示し、感度も60mV/pFと従来のフッ素電極に匹敵する特性を示したが、低濃度での感度の低下、選択性など改良すべき点が残された。2.F洗口後の口腔内Fイオン濃度の測定歯垢の付着していないFセンサーをつけた装置を用いて、F洗口後の口腔内Fイオン濃度の変化をin vivoで測定した。100ppmF標準液で1分間洗口後の口腔内Fイオン濃度は10ppm以上であったが、1520分後には1ppm以下となった。このように、口腔内でのFイオン濃度の変化を連続的に記録することができた。この方法は歯垢中Fイオン濃度の測定にも応用可能と思われた。3.小児と成人における歯垢内酸産生の違い。歯垢pHの測定は、pH-ISFETを内臓した「歯垢下pH測定装置」により行った。その結果、乳糖及庶糖滴下後のpH変化は、成人間、小児間、成人小児間で差があり、個体差のあることが明らかになった。また、歯垢のagingによっても差が認められた。このことから、歯垢の違いによって酸産生能に違いのあることが示唆された。2年間の研究で「う蝕誘発性歯垢測定器」の開発までは致らなかったが、歯垢中【H^+】,【F^-】イオン測定法の基礎造りはなされたと考える。
未利用バイオマス資源を高密度に固形化した低環境負荷燃料の製造技術開発

本研究は,これまで森林や畑に捨てられる(枝打ち材,葉,もみがら,稲わら等)または産業廃棄物として処理される(剪定材,食物植物の粕等)未利用バイオマス資源を高密度の耐水性を有する固形体に加工し,石炭に替わる十分な発熱量を有する低環境負荷燃料の成形技術の確立を目的としている本年度は,固形化に適した塑性加工法による成形を試み,成形の可能性と問題点および得られた固形体の燃料特性を検討した.連続的な加工法の開発として,まず,射出成形の利点を考慮して木材の含水率の調整が可能な加熱部と固形化部を分離させた加工装置を試作した.各種のバイオマスにおいて射出成形の可能性が確かめられ、耐水性を有した密度約1.2g/cm3以上の高密度の固形体が得られた.また,燃焼試験の結果,いずれのバイオマスにおいてもその固形体は有炎燃焼の後に無煙燃焼を示し、単位体積当たりの発熱量は、38007400cal/cm3であり,この発熱量の値は木材の24倍,石炭の4080%に達することが確かめられた連続成形の可能性を検討するために加熱・射出金型,固形金型,冷却金型を組み合わせた装置を試作した.この装置では,水分量を調節したバイオマスが加熱・射出金型内で加熱された後に,固形金型にノズルから少量ずつ射出されて逐次固形化され,その後冷却金型を通過して装置から排出される.適切な加工条件(バイオマスの水分量および成形温度、成形圧力)において,連続した固形体(長尺の丸棒)が得られることが確認された.なお,この連続成形で作製した固形体の密度,発熱量および耐水性は上述の値と同様であることも確認された本研究では,これまで森林や畑に捨てられる(枝打ち材,葉,もみがら,稲わら等)または産業廃棄物として処理される剪定材,食物植物の粕等の未利用バイオマス資源を高密度の耐水性を有する固形体に加工し,石炭に替わる十分な発熱量を有する低環境負荷燃料の成形技術の確立を目的とする.平成21年度は,基礎的事項に重点を置き,固形化のメカニズムの解明と発熱量を調査した.(1)植物材料の軟化・破壊挙動の把握:植物の主要構成要素のうち熱軟化および接着剤の効果を持つリグニンが軟化する条件と金型内における材料の破壊状態を,種々の植物素材(身近に手に入る材料を用いた:樹木の皮,剪定材,雑草,茶葉,コーヒー豆粕等)の寸法・形状を変化させて,種々の条件(含水率,温度,圧力)で,密閉型単純圧縮試験,金型内で大変形(材料が細胞壁で破壊する)を伴う圧縮試験を行い,材料の軟化・破壊挙動に対する種々の影響因子を明らかにした.(2)最適固形化条件の解明:種々の条件で軟化・破壊させた素材を,上記の加工因子を変化させて密閉金型内で再圧縮し,その固形化状態を調査した.特に素材の破壊条件と加工因子および固形化との関連を調査し,それぞれの素材の最適固形化条件を明らかにした.(3)成形体の評価:上記の方法で作製した成形体の機械的特性を調べるために,硬さ試験,かさ密度測定を行った.また,成形体の発熱量の測定および燃焼実験を行った.その結果,いずれの素材においても体積当たりの発熱量が木質ペレットの約2倍、石炭の約2/3の成形体が得らることを明らかにした。また、成形体の耐水性(30分間沸騰水に浸しても形状変化が生じない)に対する最適な加工条件(水蒸気処理時間)を明らかにした.本研究は,これまで森林や畑に捨てられる(枝打ち材,葉,もみがら,稲わら等)または産業廃棄物として処理される(剪定材,食物植物の粕等)未利用バイオマス資源を高密度の耐水性を有する固形体に加工し,石炭に替わる十分な発熱量を有する低環境負荷燃料の成形技術の確立を目的としている本年度は,固形化に適した塑性加工法による成形を試み,成形の可能性と問題点および得られた固形体の燃料特性を検討した.連続的な加工法の開発として,まず,射出成形の利点を考慮して木材の含水率の調整が可能な加熱部と固形化部を分離させた加工装置を試作した.各種のバイオマスにおいて射出成形の可能性が確かめられ、耐水性を有した密度約1.2g/cm3以上の高密度の固形体が得られた.また,燃焼試験の結果,いずれのバイオマスにおいてもその固形体は有炎燃焼の後に無煙燃焼を示し、単位体積当たりの発熱量は、38007400cal/cm3であり,この発熱量の値は木材の24倍,石炭の4080%に達することが確かめられた連続成形の可能性を検討するために加熱・射出金型,固形金型,冷却金型を組み合わせた装置を試作した.この装置では,水分量を調節したバイオマスが加熱・射出金型内で加熱された後に,固形金型にノズルから少量ずつ射出されて逐次固形化され,その後冷却金型を通過して装置から排出される.適切な加工条件(バイオマスの水分量および成形温度、成形圧力)において,連続した固形体(長尺の丸棒)が得られることが確認された.なお,この連続成形で作製した固形体の密度,発熱量および耐水性は上述の値と同様であることも確認された
無人航空機と地上ネットワークの高度融合による次世代ネットワーク構築に関する研究

近年、無人航空機を利用した各種サービス展開への期待が急激に高まっており、特に長距離・高レートの映像データを伝送するための無人航空機の利用に注目が集まっている。無人航空機を用いたネットワーク構築では、複数台の無人航空機が相互に通信を行うことによって無線メッシュネットワークを構築する。しかしながら、ネットワークを構成する無人航空機は移動するため、その移動によってネットワークの特性や性能が大きく変化する。そこで本研究では、無人航空機ネットワークの特性や性能について解析を行うとともに、地上基地局や地上携帯端末等の地上ネットワークと効率的に連携を行う手法の開発を目指している。本年度は、複数の無人航空機が同一又は近傍空域内で運用される環境において、効率的に無線資源を利用するための資源共用方法について検討を実施した。特に、無人航空機のモビリティが周波数利用効率に与える影響について解析を行い、モビリティに基づくパラメータ(特に、資源割当の更新間隔)決定の重要性について指摘した。さらに本研究では、周波数利用効率が最大となるパラメータの最適化手法について提案することで、高モビリティ環境下においても多数の無人航空機が周波数資源を効率的に共用することを可能とした。加えて、提案手法と既存手法の比較をシミュレーションによって行い、提案手法の有効性を確認した。これは、複数台の無人航空機を用いたネットワーク構築の為には必要不可欠な技術であり、近年の通信業界の動向を鑑みても今後非常に重要となる取り組みであると言える。29年度が最終年度であるため、記入しない。近年、無人航空機を利用した各種サービス展開への期待が急激に高まっており、特に長距離・高レートのデータを中継するための無人航空機の利用は注目が集まっている.無人航空機を用いたネットワーク構築では、限られた台数の無人航空機が相互に通信を行うで上空へ無線メッシュネットワークを構築する。既存の無線メッシュネットワークとは異なり、無人航空機ネットワークではネットワークを構成する無人航空機が常時移動するため、その移動によってネットワークの特性が大きく変化する。そこで、本研究では、無人航空機ネットワークの特性について解析を行うとともに、地上基地局や地上携帯端末等の地上ネットワークと効率的に連携を行う手法の開発を目指している。本年度は,現在社会で要求されている無人航空機の利用方法、法整備等の情報収集を実施した。また、無人航空機の利用用途毎にネットワーク形態、課題について検討を実施した。その後、無人航空機ネットワークをネットワーク的特性から分類を行い、今後取り組むべき課題が明確化された。この調査・検討を基に示された課題を解決するために研究を行い、無人航空機が地上端末に対して通信環境を提供するような環境において、通信性能を向上する動的ネットワークの構築手法の提案を実施した。この際、実際の無人航空機間通信リンク、地上-無人航空機間通信リンクの特性を知る必要があったことから、実際の無人航空機(回転翼型及び固定翼型)を利用したフィールド実験を実施し、通信成功率の距離特性等の結果が得られた。今後は、得られたフィールド実験結果を理論モデルに組み込むとともに提案手法の評価実験を実施する。なお、今後無人航空機の利用が更に増加することは容易に想像でき、そのような環境において複数の無人航空機が1の周波数帯域を効率的に共用する技術開発は大変重要であり、今後の課題の1つである。本年度は、当初の計画通り、無人航空機-無人航空機間通信リンクの性能解析や地上-無人航空機間通信リンクの性能解析、モデル化について取り組んだ。また、構築したモデル上で基本的な手法の提案を行い、性能向上を目指し改善を繰り返し行った。さらに、理論モデルと実際の電波伝搬環境の差についての調査として、実際の無人航空機を用いた通信実験も実施しており、本研究の目的から鑑みてもおおむね順調に進展しているといえる。本年度は、複数の無人航空機が同一又は近傍空域内で運用される環境において、効率的に無線資源を利用するための資源共用方法について検討を開始した。無人航空機が利用可能な周波数チャネルは限られるため、展開される無人航空機が全て同一周波数チャネルを使用する環境を想定する。つまり、本研究の目的は、1つの周波数チャネルを多数の無人航空機が効率的に共用する事と言い換えることができる。この目的を達成するために、空間を複数の仮想的なセルに分割し、同時通信可能(空間多重可能)な無人航空機を決定する手法の提案を行った.また、仮想セルを用いた場合の資源割当について数式モデルを構築し、提案手法の最悪値及び最良値のスループットの解析を実施した。加えて、仮想セルを使用しない既存手法との比較をシミュレーションによって行い、提案手法の有効性を確認した。これは、複数台の無人航空機を用いたネットワーク構築の為には必要不可欠な技術であり、近年の通信業界の動向を鑑みても今後非常に重要となる取り組みであるといえる。本年度は、当初の計画通り、地上ネットワークとUAVネットワークの高度融合ネットワークの機能拡張について検討を実施した。検討の結果、多数のUAVが展開される環境においては、効率的な資源共用方法が必要であることが判明したため、効率的に資源を共用するための資源割当方法について提案及び評価を実施した。本研究の目的から鑑みてもおおむね順調に進展しているといえる。

近年、無人航空機を利用した各種サービス展開への期待が急激に高まっており、特に長距離・高レートの映像データを伝送するための無人航空機の利用に注目が集まっている。無人航空機を用いたネットワーク構築では、複数台の無人航空機が相互に通信を行うことによって無線メッシュネットワークを構築する。しかしながら、ネットワークを構成する無人航空機は移動するため、その移動によってネットワークの特性や性能が大きく変化する。そこで本研究では、無人航空機ネットワークの特性や性能について解析を行うとともに、地上基地局や地上携帯端末等の地上ネットワークと効率的に連携を行う手法の開発を目指している。本年度は、複数の無人航空機が同一又は近傍空域内で運用される環境において、効率的に無線資源を利用するための資源共用方法について検討を実施した。特に、無人航空機のモビリティが周波数利用効率に与える影響について解析を行い、モビリティに基づくパラメータ(特に、資源割当の更新間隔)決定の重要性について指摘した。さらに本研究では、周波数利用効率が最大となるパラメータの最適化手法について提案することで、高モビリティ環境下においても多数の無人航空機が周波数資源を効率的に共用することを可能とした。加えて、提案手法と既存手法の比較をシミュレーションによって行い、提案手法の有効性を確認した。これは、複数台の無人航空機を用いたネットワーク構築の為には必要不可欠な技術であり、近年の通信業界の動向を鑑みても今後非常に重要となる取り組みであると言える。本年度取り組みを開始した無人航空機の動的軌道制御手法の検討を本格的に始める。利用される環境によって要求されるリアルタイム性や伝送容量が異なるため、提案手法を更に発展し環境に柔軟に対応可能な制御手法の実現を目指す。また、本年度実施した通信リンク品質に関するモデル化検討の結果と実際の電波伝搬モデルを手法に組み込むことで、より実用性の高い手法へと改良を行う。本年度新たに取り組みを開始した、複数台のUAVが1の周波数を共用するための資源割当方法について検討を進める。資源割当アルゴリズムの構築では、各UAVや地上局の位置情報の他に、要求ビットレートや優先度、電波伝搬モデル等のパラメータを組み入れることで、より高い周波数利用効率を達成する。さらに、これまでの研究成果と融合させることで、本研究で目標として掲げる無人航空機と地上ネットワークの高度融合技術の完成を目指す。29年度が最終年度であるため、記入しない。
省資源・省エネルギ-型高度技術社会の形態

当研究は省資源・省エネルギ-の本来の意味に立ち帰り,消費資源(エネルギ-もふくむ)量を現在の1/5に抑え,かつ現在の生活水準を落とさない高度技術社会の形態の可能性を探るものである.そのために重視することのひとつは「機器の修理・保全」である.ちなみに機器の使用年数を5倍にすれば必要生産量を1/5でよい.発生する廃棄物も1/5になるので廃棄物処理に要するエネルギ-量も大幅に減少するであろう.重視するもうひとつは自家用乗用車の平均搭乗者数である.平均搭乗者数が3倍になれば必要走行車車両数は1/3になる.このような観点から当研究では自家用乗用車の平均搭乗車数の調査と家庭用電化製品の平均使用年数の調査を行なった.(1)電化製品の平均使用年数.若年層の消費動向を調査するために群馬大学など4大学の計542名の学生を対象にアンケ-ト調査を行なった.対象品目は腕時計,ウォ-クマンなど学生が所持している計12品目である.平均すると学生は約4年で捨てていることが判明した.また家庭用ク-ラ-などの平均使用年数についても既存のデ-タを収集したところ,家庭用電化製品の平均使用年数は711年であることが判明した.(2)自家用車の平均搭乗車数.東京都,福岡市など全国の計12ヶ所で調べた.道路脇で走行自動車の搭乗車数をカウンタ-で積算した.通過乗用車の総台数は144,159台である.ウィ-クデ-と日曜日の計3日調査した.ウィ-クデ-の比率を2,日曜日のの比率を1として平均すると平均搭乗車数は1.53名である.当研究は省資源・省エネルギ-の本来の意味に立ち帰り,消費資源(エネルギ-もふくむ)量を現在の1/5に抑え,かつ現在の生活水準を落とさない高度技術社会の形態の可能性を探るものである.そのために重視することのひとつは「機器の修理・保全」である.ちなみに機器の使用年数を5倍にすれば必要生産量を1/5でよい.発生する廃棄物も1/5になるので廃棄物処理に要するエネルギ-量も大幅に減少するであろう.重視するもうひとつは自家用乗用車の平均搭乗者数である.平均搭乗者数が3倍になれば必要走行車車両数は1/3になる.このような観点から当研究では自家用乗用車の平均搭乗車数の調査と家庭用電化製品の平均使用年数の調査を行なった.(1)電化製品の平均使用年数.若年層の消費動向を調査するために群馬大学など4大学の計542名の学生を対象にアンケ-ト調査を行なった.対象品目は腕時計,ウォ-クマンなど学生が所持している計12品目である.平均すると学生は約4年で捨てていることが判明した.また家庭用ク-ラ-などの平均使用年数についても既存のデ-タを収集したところ,家庭用電化製品の平均使用年数は711年であることが判明した.(2)自家用車の平均搭乗車数.東京都,福岡市など全国の計12ヶ所で調べた.道路脇で走行自動車の搭乗車数をカウンタ-で積算した.通過乗用車の総台数は144,159台である.ウィ-クデ-と日曜日の計3日調査した.ウィ-クデ-の比率を2,日曜日のの比率を1として平均すると平均搭乗車数は1.53名である.
統合失調症におけるErbB4シグナリング経路の系統的遺伝子解析

本研究は、ErbB4シグナリング関連遺伝子を中心とした髄鞘化関連遺伝子を解析し、統合失調症との関わりを調べるものである。これら遺伝子につき日本人症例対照サンプル(合計2,120人)の解析を終了し、RTN4、MAG遺伝子座の変異が疾患と関連することを見いだした。また、研究代表者らは同時に日本人集団の全ゲノム解析に従事し、本研究の解析に集団構造の特性による影響が無視できることを明らかにした。本研究では、ErbB4シグナリングの統合失調症への関与を遺伝子関連研究により検証しようとするものである。日本人および中国人の家系サンプルについては、すでに384プレートに配置されており解析準備が完了している。日本人症例、対照サンプルは当初の予定を上回り、それぞれ1,000人以上に達しているため、これらにつき年齢と性を一致させた解析パネルを作成中である。ErbB4シグナリング機能の一つである髄鞘化にとくに深く結びついた遺伝子を選定した。ジェノタイピングするマーカーは、連鎖不平衡を考慮した場合に最も効率的にゲノム変異を網羅するように、Carlsonらによる方法により選んだ(tagSNPs)。さらに過去の研究において有意な関連が報告されたマーカーが存在する場合には、そのマーカーを解析対象に加えた。これらのマーカーにつきジェノタイピング用のプローブ(Taqmanプローブ)を準備している。上記のような実験準備と平行して、コンピュータ処理についての基盤整備を進めている。統計解析に用いる予定であるコンピュータプログラム(FBAT、FITFなど)はすでに研究室内サーバーにインストールし既存のデータセットを用いた試験解析で適切に作動することを確認した。また、当研究室においては従来、双極性障害及び統合失調症についての全ゲノム関連解析やDLG4(PSD-95)遺伝子ジェノタイピングデータなど本研究に関連性の深いデータセットを蓄積している。本研究とこれらの研究の成果を将来有機的に連結できるデータベースシステムの設計に取り組んでいる。本研究は、ErbB4シグナリングの統合失調症への関与を遺伝子関連研究により検証しようとするものである。前回報告時に、日本人および中国人の家系サンプルについては、すでに384ウェルプレートに配置されており解析準備が完了していた。今回はさらに、日本人症例、対照サンプルが、それぞれ1,000人以上に達したため、これらにつき年齢と性を一致させた解析パネルを追加作成した。ErbB4シグナリングは髄鞘化にとくに深く関与している。我々はこの点に注目し、ERBB4遺伝子そのもの以外に、Nogoシグナリングに関する4遺伝子につき統合失調症との関連解析を行っている。これら遺伝子領域の50個の一塩基多型(tagSNPs)のジェノタイピングを完了し、現在、一塩基多型およびハプロタイプ関連につき解析中である。さらに、統合失調症の有力な候補遺伝子DRD4のエクソン3に存在する繰り返し配列を、日本人サンプルを用いて詳細に調べ、既報の他人種データと比較して、自然淘汰が働いたとする従来の説に対して反証を試みた(Hattori et al.Eur J Hum Genet.in press)。また、ERBB4シグナリングが、統合失調症と双極性障害の両方で障害されている可能性を考え、最近我々が完了した双極性障害の全ゲノム関連研究(Hattori et al.Am J Med Genet.in press)のデータを点検したところ、ERBB4,NRG1,NRG2,NRG3に関する遺伝子群のマーカーと双極性障害との間に関連の証拠を見いだせなかった。ただし、この双極性障害研究でのサンプルは小規模なものであり、また用いたマイクロアレイチップ(Affymetrix 100K GeneChip)も十分に高密度なものではなかったため、将来これらの問題が克服された際には、ErbB4シグナリングが統合失調症、双極性障害の両方に関与している可能性について再検討する必要があると考えている。
モジュール型ヒューマノイドロボットの研究開発

近い将来、ヒューマノイドロボットがオフィスや家庭で利用されるようになるためには、ユーザの様々な要求に対応するために、多様な機能を持たなければならない。本研究では、用途に応じてユーザが手動でまたはロボットが自律的にシステムを再構成でき、開発も要素ごとに行なえる再構成可能なモジュール型ヒューマノイドロボットを提案し、その実現への基盤となる分散制御デバイス及びモジュールの研究開発を目的とする。本年度は、再構成可能なモジュール型ヒューマノイドロボットの全体のアーキテクチャ設計と、そのベースとなる二足歩行モジュール、頭モジュールの開発を行った。具体的には以下の通りである。1、全体のアーキテクチャモジュール型ヒューマノイドロボット全体のアーキテクチャの設計として、モジュール間の協調動作を行うための通信方法の決定、プラグアンドプレイを行うためのコネクタの開発、ソフトウェアアーキテクチャの設計を行った。2、二足歩行モジュール再構成可能なモジュール型ヒューマノイドロボットの移動範囲を広げる事を目的として、二足歩行モジュールの開発を行った。二足歩行モジュールは、従来よりも負荷分散を可能とする分散制御型の歩行システムとした。また、三次元線形倒立振子モードをモデルとした歩行アルゴリズムにより、モジュールの変化に対応可能とした。実環境での歩行実験により、二足歩行モジュール単体での歩行に成功した。3、頭モジュールモジュール型ヒューマノイドロボットにおいて、環境認識を行うモジュールとして頭モジュールを開発した。具体的には、行動計画に用いるための三次元地図を生成する、ステレオカメラを用いたSLAMシステムを頭モジュールとして実装した。実験によって、頭モジュールを移動させながら、自己位置推定と三次元地図生成が行えることを確認した。
投票システムの評価方法に関する比較研究

本年度は投票者の影響力を評価する「投票力指数」を用いた実証分析を主に行った。1993年以降に日本で起こった連立政権発足の際の政党の連立行動を、Shapley-Shubik指数を拡張した指数であるcoalition valueで評価すると、1993年発足の細川政権が各政党の影響力最大化行動として説明できるという結果を前年までに得ていた。これに対し、これ以降の政権(村山政権、橋本政権、森政権)についても考えると、必ずしも影響力最大化ということだけでは説明ができず、他の要素も含めて考える必要があるが、「投票力指数」の意味で不利になるような行動はしていないと結論づけられる。今後は、他の要素をどのようにモデルに組み込むかを研究する必要があると考えられる。一方、理論的な投票力指数の比較に関しては、かなり限られた状況である、「拒否権を持つプレイヤーがいる多数決の状況」に焦点を当てて比較を行った。この状況は従来多くの研究で考察されてきた重みつき多数決の状況より範囲は狭まるが、国連の安全保障理事会をはじめ、投票制度として多く採用されている。また、範囲が狭まる代わりにより強い結果が得られ、いくつか提案されている投票力指数の違いが顕著に表され得る。投票システムにおける投票者の影響力を評価する「投票力指数」としては、主にShapley-Shubik指数(以下、SS)、Banzhaf指数(Bz)、Deegan-Packel指数(DP)、Holler-Packel指数(HP)などが提案されてきたが、特に後者2指数については歴史が浅く、まだその性質は充分に解明されていない。本年度の研究ではまず、投票ゲームの概念を拡張することで、SSとDPが似たような性質を持っていること、また、BzとHPがやはり似たような性質を持っていることを指摘した。投票力指数が満たすべき望ましい性質として多くの文献で「単調性」を挙げている。これは、票数が増えるとその投票者の影響も増えるという性質だが、残念ながらDPとHPについてはこの性質が満たされないことはよく知られている。本年度は特にこれら2つの指数を取り上げ、どのような時に単調性が満たされないのか、どこまで単調性の条件を緩めると満たされるのかを議論した。一方、実証としては1993年以降に日本で起こった連立政権発足の際の政党の連立行動を、SS指数を拡張した概念であるcoalition valueを用いて分析した。各政党のイデオロギーや政策の違いを無視して、単に自政党の議会における影響力を最大にするように行動すると仮定すると、1993年に発足した細川政権は非常に安定した政権であったことが示された。
ラットを用いたリンパ管静脈吻合動物モデルの作成

我々はラットの腰部のリンパ管及び腸腰静脈を用いた新しいLVAの実験モデルの作成を行い、次にこのモデルを用いて術後開存率の測定及び組織学検討を行った。この結果、実際のLVAにおいて長期間開存を保つ理想的な吻合法について考察した。ウィスターラット20匹を用いてLVAを行った。吻合部の開存率は吻合直後・1週間後・1ヶ月後の時点でそれぞれ100%・70%・65%であった。今回の検討から、内皮下組織の内腔への露出を防ぐことが、長期間の開存を保つために最も重要な要素であると考えられた。また、今回の瘤様構造の部分が直接の閉塞の要因とならなかった様に、過度に密な吻合は必要ないと考えられた。本研究では、ラットを用いたリンパ管静脈吻合の動物実験モデルを確立し、そのモデルを用いて各種吻合法の比較及び術後の組織学的変化の検討を行うことを目的とする。また、リンパ管静脈吻合の術後経過・変化の検討を通じて理想的なリンパ管静脈吻合術の吻合様式の解明行い、その結果を臨床へフィードバックすることを副次的な目標とする。計画している具体的研究項目は、1.ラットにおける腰部リンパ管・腸腰静脈を用いたリンパ管静脈吻合モデルの作成2.同モデルを用いた各種リンパ管静脈吻合様式における開存率の比較検討3.各種吻合法における吻合部及びその周辺部位の組織学的変化の検討である。今年度は、研究の第1段階としてラットにおけるリンパ管静脈吻合モデルの作成を行った。10例のWistar Ratを用いて、予備実験にて同定したラットの腰部リンパ管、腸腰静脈を剥離、その直径を測定後にリンパ管静脈吻合術を行った。吻合様式としては代表的な吻合様式である端々吻合術を行った。また、これらのリンパ管及び静脈と比較検討を行うために、過去に人体においてリンパ管静脈吻合術を行った28本のリンパ管、静脈とその直径を比較した。その結果、ラットの腰部リンパ管、腸腰静脈は人体におけるリンパ管、静脈と直径や性質が近似しており、リンパ管静脈吻合の動物実験モデルとして有用であることが証明された。この内容はAnnals of Plastic Surgery誌に[Epub ahead of print]をして掲載された。作成したラットリンパ管静脈吻合モデルを使用して、術後開存率の検討及び術後変化の詳細が明らかになってきており、当初計画していた実験計画の大部分が消化されてきた。本年度は、昨年度に作成したラットLVAモデルを用いて術後開存率の測定及び組織学検討を行った。ウィスターラット20匹を用いて、LVAを行った。全ての実験手技は、過去に微小血管吻合術及びリンパ管静脈吻合術の経験が100例以上ある著者が術者となって行われた。(組織学的検討)開存例:吻合部付近を電子顕微鏡で観察すると、内腔に平行に弾性繊維の増生と膠原繊維の厚い層構造が確認された。未分化な血管が再生機構の活性化を示唆していた。一方、内膜自体の変性はほとんど無く、吻合部を含めてリンパ管から静脈に向けてスムースな移行が見られた。仮性瘤様の部分も内膜レベルではリンパ管から静脈に向けてスムースな移行が見られた。閉塞例:吻合部付近を電子顕微鏡で確認すると、内膜の移行が不整で内膜下の組織が内腔に露出している部分に一致して、血小板の凝集が見られた。血小板周囲には変形した赤血球が集属し、血管内腔に充満していた。一方、吻合付近でもリンパ管から静脈への内膜移行のスムースな部分においては、血小板の凝集は認めなかった。閉塞例においてはリンパ管と静脈の吻合部付近での内膜の移行が不整となっており、血管内腔に露出した内皮下組織に血小板が凝集している像が認められた。血小板の凝集は血管内腔の狭小化や赤血球等の他の血球細胞の変形及び接着を惹起したものと推測された。反対に開存例においては、内皮細胞の移行はスムースで内皮下組織の内腔への露出は認めなかった。また、今回の瘤様構造の部分が直接の閉塞の要因とならなかった様に、過度に密な吻合は必要ないと考えられた我々はラットの腰部のリンパ管及び腸腰静脈を用いた新しいLVAの実験モデルの作成を行い、次にこのモデルを用いて術後開存率の測定及び組織学検討を行った。今後は、実験結果の考察に加えて、明らかになった知見を国内外の各種学会を通じて報告することで研究内容の幅広い普及を行う予定である。

形成再建外科学実験に使用予定であった物品が予想よりも安く購入できたこと、及び予備実験によって本実験の手術手技が早期に安定し使用したラットの数が予想よりも少なかったため。来年度、実験動物及び器具の購入や海外学会への参加費に充てる予定。
メタボリックシンドローム合併歯周炎の進展機序の解明と新規治療法の開発

歯周病とメタボリックシンドロームの関連が注目されているが,積極的な治療介入はなされていない.GLP-1(glucagon-like peptide-1)は,食事摂取に応じて分泌されインスリン分泌を増強することにより糖尿病治療に用いられるだけでなく,摂食を抑制し体重増加を抑制することから,海外では抗肥満薬としても用いられている.さらにGLP-1受容体は全身に分布し,抗炎症が注目されている.そこで本研究では,メタボリックシンドローム合併歯周炎の治療としてGLP-1作動薬が有効であることを証明するとともにそのメカニズムを解明し,新規治療法の開発を目指す.歯周病とメタボリックシンドロームの関連が注目されているが,積極的な治療介入はなされていない.GLP-1(glucagon-like peptide-1)は,食事摂取に応じて分泌されインスリン分泌を増強することにより糖尿病治療に用いられるだけでなく,摂食を抑制し体重増加を抑制することから,海外では抗肥満薬としても用いられている.さらにGLP-1受容体は全身に分布し,抗炎症が注目されている.そこで本研究では,メタボリックシンドローム合併歯周炎の治療としてGLP-1作動薬が有効であることを証明するとともにそのメカニズムを解明し,新規治療法の開発を目指す.
波形整形パルスで励起した分子異性化ダイナミクスの実時間量子波束制御

我々は、独自に開発した高速掃引型波束分光計を用いて、位相制御された光パルスで誘起される分子振動ダイナミクスを捕捉し、制御することに成功した。フェムト秒位相制御光源で生成した波形整形パルスを用い、3種類の異なるシアニン色素分子DTTCIとDNTTCIおよびSMP-39に対して、ねじれ運動あるいは曲げ運動を選択的に励起することができた。最適波形としてチャープパルス列が得られ、この波形は、シアニン色素系で共通にモード選択的な波束を生成することがわかった。本研究で示す方法は、物質の構造変化と関連した波束運動を制御することによって、化学反応を望ましい反応過程へと誘導するのに有望と考えられる。有機分子の光異性化などに代表される光誘起構造変化を、波形整形したパルス光をトリガーとして制御する手法をコヒーレント制御と呼ぶ。本研究では、独自に開発した高速掃引波束分光計を用い、ポテンシャル面上にある量子波束の位置や広がりを直接観察しながら、目的の構造変化をコヒーレント制御するためのパルスの条件を探索した。今年度は、光ディスク記録材料として多くの構造が合成されているシアニン系色素分子を対象に、分子構造変化を誘起するための振動モードを選択的に励起するパルスの条件を調べた。より具体的には、以下のような成果を得た。(1)近赤外域シアニン系色素分子中の量子波束制御の分子構造依存性既に実績のあるシアニン色素を対象に、ジエチルチアトリカルボシアニン-ヨウ化物(DTTCI)と骨格構造の1ヵ所に架橋をもつDNTTCIなど、構造の若干異なる分子構造に対する制御パラメータの違いを調べた。その結果、架橋の有無にかかわらず、フェムト秒パルスで誘起されたねじれ振動が互いに類似していることが実験的に示された。さらに、分子軌道計算により、上記3種類の分子振動をシミュレートしたところ、フェムト秒パルスで誘起されたねじれ振動は、分子骨格の両端でつよくねじれていることがわかった。(2)フェムト秒位相制御光源と高速掃引波束分光計の可視域への改良フォトニック結晶ファイバで、近赤外域の超短光パルスを可視域帯に波長変換し、位相変調器を通すことにより、可視域において任意のパルス波形に整形する実験を行った。その結果、600700nm帯で任意の波形を持つパルス光を得ることができた。本研究では、有機分子の光異性化などに代表される光誘起構造変化を対象に、独自に開発した高速掃引波束分光計を用い、ポテンシャル面上にある量子波束の位置や広がりを直接観察しながら、目的の構造変化を誘起するためのパルスの条件を探索した。(1)シアニン系色素分子中の量子波束制御の分子構造依存性昨年度は、骨格構造の1カ所に架橋をもつ分子について、架橋の有無にかかわらず、フェムト秒パルスで誘起されたねじれ振動が分子骨格の両端でつよくねじれていることがわかった。そこで、今年度は、モデル分子であるDTTCIと骨格部分は共通で、骨格の両端部分にメチル基が付いたHITCIを試料とした。その結果、DTTCIと類似のねじれ振動モードが観測されたが、その位相緩和時間がDTTCIの数ピコ秒に対して、サブピコ秒と短いことが分かった。これは、2つ余計についているメチル基への分子内振動再分配が起こっていることによるものと結論した。(2)フェムト秒パルスで生成した核波束の運動シミュレーションDTTCIは対称性の高い分子であるが、波束運動は往路と復路で明らかに異なる変化が観測されている。この理由を説明するため、一次元非対称ポテンシャルでの量子波束運動を計算機でシミュレーションした。実験結果を再現するポテンシャルの非対称パラメータを求めたが、DTTCI分子のポテンシャルを非対称と取り扱ってよい理由は、未だ不明である。(3)可視域フェムト秒位相制御光源および高速掃引波束分光計の完成波長変換用フォトニッククリスタルファイバーと波形整形用反射型4f-SLM光学系、および時間分解ポンププローブ分光系を組みあわせて可視域の波束分光計を完成させた。本研究では、有機分子の光異性化などに代表される光誘起構造変化のコヒーレント制御を目標に、昨年度までのシアニン系色素の研究と同様に、アゾベンゼン系色素分子を対象として、目的の構造変化を誘起するためのパルスの条件を探索した°今年度は、アゾベンゼンと類似の構造を持ち、チタンサファイアレーザーの第2高調波400nmの光を吸収帯に持つメチルイエローの光構造変化の同定を行った。メチルイエローの構造変化には、以下の2通りが考えられる。(1)アゾベンゼン構造がトランス型からシス型に異性化する。(2)周囲のpHが下がると水素イオンを取り込み構造変化して色が変化する。

まずは、光励起によって、この2種類のどちらの構造変化が誘起されているかを区別する実験を行った。0.5mMのメチルイエロー/エタノール溶液に波長405nmの励起光を照射すると、380450nMの帯域では吸光度が減少し、480550nMの帯域では吸光度が増大した。この吸収スペクトル変化には、等吸収点が存在する。さらに、試料のpHを変えて吸収スペクトルの変化を測定したところ、光励起の場合とpH調整の場合とでは、吸収変化の差スペクトル形状が異なることが確かめられ、光励起による変化は水素イオンを取り込んだ変化ではないと結論できる。一方、光励起後に吸収スペクトルが変化したメチルイエロー溶液の温度を上げると、光励起前のスペクトルに戻ることも確かめられた。これは、熱励起によって、シス・トランス間のポテンシャル障壁を超えた可能性がある。以上の実験から、波長405nmのレーザー照射によってメチルイエローの光異性化を誘発することに成功したと結論した。
腸管膜構造と機能修飾による薬物の有効かつ安全な吸収改善及びその予測システムの開発

吸収改善薬として酒石酸(TA)およびピロチオデカン(PTD)を用いて、ラット、ラビット腸管に対する作用を検討した。5mMおよび10mMを用いたD-TAのラット結腸に対する作用は、In Vitro拡散チャンバーによる検討から、pH7.4の生理的条件下に於いては、TJへの影響は見出されなかった。低pH条件下においてはTAの濃度依存的に膜抵抗値(Rm)の低下が示され、TJ開口にアシドーシスの関与が示された。一方、P-gp機能に対する影響を検討したところ、Rhodamine123の分泌クリアランスがTAの濃度依存的に減少したことからTAによるP-gp機能抑制が示された。in vivoにおいても検討を加えたところ、同様にTAによるP-gpの機能低下が見出され、回腸において顕著であった。PTDに関しては、ウサギ腸管各部位のP-gp機能阻害効果をRhodamine123分泌クリアランスから評価し、同時にRmの測定も行った。その結果、結腸および直腸においては0.01%あるいは0.05%のPTDにより膜抵抗値の減少が見られるものの、Rhodamine123の分泌クリアランスが減少したことから、TJの開口以上にP-gp機能の低下が示された。それ以上の濃度においては、逆にRhodamine123の分泌クリアランスに上昇が見られ、この結果はTJ開口によるものであると考えられた。これに対して、空腸および回腸部では、TJの開口を伴わずにP-gp機能のみが低下することが示され、その現象は回腸部において著しく観察された。このようにPTDの作用には、部位特異的および濃度特異的な作用が認められ、選択的薬物吸収改善の可能性が示された。腸管吸収性および体内動態を遺伝子診断から予測するシステム開発に関しては、感染症モデルラットを作成し、正常ラットとの比較を行った。回腸P-gpのタンパク発現レベルは正常時に比較して低く、それを反映してRhodamine123の吸収は増大した。別途P-gpをコードするmdr-1aの回腸mRNAレベルを測定したところ、回腸におけるmdr1a mRNAレベルとRhodamine123の吸収動態に非常に高い相関が見出され、さらには末梢血リンパ球のmdr1a発現レベルから吸収動態予測の可能性も示された。以上の結果を基に、吸収改善とその予測システムの開発研究はさらに発展することが期待される。1.TAのラット結腸に対する作用は、In Vitro拡散チャンバーによる検討から、TAが高濃度では膜抵抗の減少すなわちTight Junction(TJ)の開口作用を、低濃度では排出(分泌)トランスポーターであるP-Glycoprotein(P-gp)の基質であるRhodamin 123(Rho123)の分泌方向での透過性低下すなわちP-gp抑制作用を示した。In Situループ法での検討からもP-gpへのTA抑制効果が確認され、その作用には部位差が存在することも見出された。

なお、これらのTA作用は細胞内に取り込まれたTAによるアシドーシスを通して、誘発された可能性が示された。2.PTDもウサギ直腸、結腸に対してTJを開口する作用が見出された、その作用は、肥満細胞から産生されるヒスタミンH_2受容体を介した機構であることが示唆された。またPTDはTJ開口作用に加えてP-gp抑制作用も有しており、特に直腸・結腸では濃度依存的にRho123の分泌方向の透過を抑制したが、空腸、回腸では膜抵抗低下作用はなく、P-gp抑制作用のみが示された。3.以上、TAとPTDの吸収改善作用は膜構造変化であるTJ開口作用と膜機能変化であるP-gp抑制作用から成ることが示された。今後はこれらの変化の関連性を含めた詳細な機構解明が必要である。またこうした膜への作用の可逆性は血流の存在しないIn Vitroでは完全には証明できていない。今後はIn Vivoでの検討に加えて、共焦点レーザー顕微鏡を用いた膜の視覚的観察も必要である。1.吸収促進剤のP-glycoprotein (P-gp)機能修飾について、酒石酸によるRhodamine 123 (Rho123)の吸収動態変化から評価した。Rho123の腸管ループ内残存量からRho123の消失クリアランスを算出するIn Situ法は、薬物吸収におけるP-gpのWhole Bodyでの寄与率算出に非常に有用である。コントロール条件下での空腸、回腸および結腸からの消失クリアランスは、各々0.47、1.15および0.83μl/min/cmであり、これに対してP-gpの選択的阻害剤ベラパミルを共存させることで、それぞれ1.28、2.08および1.14μl/min/cmに増大した。この結果は、部位特異的なP-gp機能活性の存在を示すものである。次に酒石酸を添加した場合の消失クリアランスは、それぞれ0.142、1.43および1.80μl/min/cmに増大した。小腸においては、In Vitroで見出された細胞間隙ルートの変化が認められないことから、特に回腸からのP-gp基質の吸収改善は、酒石酸による選択的P-gp機能の修飾によることが示された。2.吸収性予測システムに関しては、遺伝子診断に基づいた方法の開発を試みた。当初予定した大腸炎はモデル作成が難しく、今回はLipopolysaccharideの腹腔内投与により作成した感染症モデルラットを用いて、回腸におけるmdr1a mRNAレベルとRho123の吸収動態に非常に高い相関が見出された。また感染症の重症度により吸収動態に変動が見られ、mdr1a mRNAレベルからその吸収動態を十分に説明出来ることが示された。しかしこの方法は侵襲的なものであるため、非侵襲的な方法の開発が不可欠である。その方法の一つとして、末梢血を採取し、そのリンパ球中のmdr1a mRNAレベルと吸収性との関連性の検討を現在続行中である。薬物の腸管吸収性および体内動態を遺伝子診断から予測するシステムの開発が本研究の主要テーマである。感染症における薬物療法を念頭に、感染症モデルラットを作成し、正常ラットとの比較を行ったところ、腸管P-glycoprotein(P-gp)のタンパク発現レベルは正常時に比べて低値であり、それを反映してP-gp基質の吸収は増大した。
若年成人男性の血管内皮機能を規定する因子に関する研究 〜特にLDL粒子サイズや酸化LDLの関与について〜

昨年までに我々は、(1)インスリン抵抗性がLDLの酸化変性を促進すること、(2)LDLの酸化変性が他の心血管疾患の危険因子とは独立して血管内皮機能を傷害すること、(3)Smalldense LDL(小型高密度LDL)はLDLの酸化変性を促進することにより間接的に血管内皮機能傷害に関与していること、を見いだした。本年はさらに血管内皮機能に影響を与えうる種々の遺伝的背景(遺伝子多型や変異等)について検討を加えた。【方法】明らかな心血管疾患を持たない若年健常男性53名を対象とした。血管内皮機能は、高解像度ドップラーエコーを用いて駆血後の反応性充血時の上腕動脈の血管径と血流速度を測定し、内皮依存性血管拡張反応として評価した。今回は特に血管内皮機能に直接関与している可能性があるeNOS遺伝子多型(Glu298Asp多型)とmethylene tetrahydrofolate reductase (MTHFR)遺伝子多型(C677T多型)に関して、PCR-RFLP法を用いて決定した。【結論】以上よりeNOS Asp298 alleleは、若年健常男性の血管内皮機能傷害に関与していることが示唆された。さらにMTHFRT677alleleとeNOS ASp298 alleleの合併により血管内皮機能障害が促進され、両者が動脈硬化の発症・進展に関与していることが示唆された。近年の研究により、血管内皮機能異常は動脈硬化に先行して起こることが示唆されている。すなわち、臨床的には動脈硬化の所見が認められない段階から、すでに血管内皮機能は傷害されていることになる。一方、新しい心血管疾患の危険因子として、small dense LDL(小型高密度LDL)や酸化LDLが注目を浴びている。本研究ではこれらの因子に着目し、臨床的に動脈硬化の所見が認められない若年成人男性(49名)を対象として、血管内皮機能を規定する因子について評価を行った。【方法】血管内皮機能は、高解像度ドップラーエコーを用いて駆血後の反応性充血時の上腕動脈の血管径と血流速度を測定し、内皮依存性血管拡張反応として評価した。LDL粒子サイズは勾配ゲル電気泳動法により、またLDL酸化の指標としてマロンディアルデハイド化LDL(MDA-LDL)をサンドイッチELISA法により測定した。【結果】MDA-LDLとLDL粒子サイズとの間には、有意な負の相関を認めた(γ=-0.326、P<,0,05)。さらにLDL粒子サイズはMDA-LDLの独立した規定因子であった(R^2=0.106)。このことからsmall LDL particles(小型LDL粒子)は酸化変性を受けやすいと考えられた。一方、MDA-LDLとLDL粒子サイズはともに血管内皮機能と有意な相関を認めたが(それぞれγ=-0.371、P<0.01、およびγ=0.311、P<0.05)、ステップワイズ回帰分析を行うと、MDA-LDLのみが血管内皮機能の独立した規定因子であった(R^2=0.137)。【結論】以上よりLDLの酸化変性が、他の心血管疾患の危険因子とは独立して血管内皮機能を傷害することが示唆された。またsmall dense LDLは酸化変性を受けることにより、間接的に血管内皮機能傷害に関与していることが示唆された。