hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気圧ハイドロカーボンプラズマ支援ＣＶＤによるＤＬＣ成膜技術開発に関する基礎研究

ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜は,高高度,低摩擦,耐摩耗などの優れた機械的特性を有しているため,自動車業界を中心とした産業界において超高速成膜が強く望まれ,精力的に研究開発がなされている.本応募課題では,そのための方策の1つとして大気圧炭化水素プラズマ支援CVD法に着目し,プラズマシミュレーションおよび計測の両面から研究を実施した.その結果,プラズマ計測からは,DLC成膜に寄与する基板へ入射する炭化水素イオン種やラジカル種の同定ならびに入射量の比が明らかになり,プラズマシミュレーションからは大気圧プラズマ制御のためには電離増倍の適切な抑制が必要であることが明らかとなった.本応募課題では,従来自動車業界などでのコーティング技術として利用されてきたダイヤモンドライクカーボン(以下,DLC)膜の次世代成膜技術として大気圧プラズマCVD技術に着目し,その成膜源である大気圧ハイドロカーボンプラズマをシミュレーションおよび実験・計測の両面から調査・検討し超高速DLC成膜の制御指針を見いだす内容である.以下に,本年度で実施された本研究課題の成果をプラズマシミュレーションおよびプラズマの実験・計測とに分けてまとめる.(1)プラズマシミュレーション:本年度では,今後シミュレーションを行う上で必要となる炭化水素ガスでの電子衝突断面積セットや反応速度定数などの基礎データの収集を行った.その上で,今後実施予定の大気圧炭化水素プラズマシミュレーションを行うために,まずは大気圧ヘリウムプラズマの軸対称3次元流体モデルを構築し,その基礎特性の解析を行った.それと平行して,数ある炭化水素ガスのうち,シリコンを含んだDLC膜創成用のテトラメチルシラン(Si(CH3)4)の容量結合型高周波プラズマの空間1次元流体モデルを構築した上でシミュレーションを行い,放電プラズマ基礎特性に及ぼす各種外部パラメータ(ガス圧力,入力電力,放電ギャップ長など)の依存性に関し調査を行った.(2)プラズマの実験・計測:本実験の手始めに,本研究室の所有設備にて,容量結合型高周波アルゴン・窒素・酸素プラズマの診断をラングミュアプローブ法および四重極質量分析により行った.その結果,窒素や酸素といった分子性ガスでの質量分析結果から,プラズマを介して生成される化学的活性種である窒素原子や酸素分子の存在など多くの知見が得られた.当該年度で実施された本研究課題の成果を以下にまとめる.(1)プラズマシミュレーション:当該年度では,(a)非平衡大気圧ヘリウムプラズマのシミュレーション,(b)低圧ハイドロカーボンプラズマのシミュレーションの2つの柱で研究を遂行した.(a)では,大気圧条件下で安定なプラズマ生成に実績のあるヘリウムガスを原料ガスとして,非平衡大気圧ヘリウムプラズマの軸対称3次元モデルにより,高周波(100 kHzと13.56 kHz)駆動条件時のプラズマの基礎特性や径方向均一性に及ぼす誘電体材料特性(誘電率,熱伝導率,二次電子放出係数)の影響を解析した.その結果,安定かつ径方向均一な大気圧プラズマ生成には,誘電率や誘電体表面からの二次電子放出係数のみならず,熱伝導率も複雑に関与していることが明らかとなった.(b)では,ハイドロカーボンプラズマの軸対称3次元モデルを構築し,シリコン含有ダイヤモンドライクカーボン成膜で利用される容量結合型RFテトラメチルシランプラズマのシミュレーションを実施し,本プラズマが与えられたリアクタ内で如何なる密度で空間的に分布するかを解析した.(2)プラズマ診断:当該年度では,アルゴン希釈されたハイドロカーボンガス(メタン)中の容量結合型RFプラズマの基礎特性(基板へ入射する本プラズマ中で生成されるラジカル種やイオン種の同定,これらの存在比,入射イオンエネルギー分布の外部パラメータ依存性など)を四重極質量分析装置により調査を行った.その結果,低ガス圧条件にもかかわらず,メタンガスが直接電離に伴って生成された低次のハイドロカーボンイオンのみならず,電子による解離性電離もしくは電子衝突解離を通じて生成された解離種(ラジカル種)が直接電離を通じてイオン化した高次のハイドロカーボンイオンも存在しており,特に後者のイオンが前者のイオンに比べて相対的に多いことが明らかとなった.当該年度の研究課題の進捗状況から達成度を(1)プラズマシミュレーション,(2)プラズマ診断の観点からそれぞれ以下にまとめる.(1)プラズマシミュレーション:当該年度では,(a)非平衡大気圧ヘリウムプラズマのシミュレーション,(b)低圧ハイドロカーボンプラズマのシミュレーションの2つの柱で研究を遂行した結果,得られた知見や構築したプラズマモデルをもって,次年度(最終年度)に向けた非平衡大気圧ハイドロカーボンプラズマのシミュレーションを実施するための基盤が形成できたと考えられ,その意味において当初の計画以上に進展していると判断される.(2)プラズマ診断:当該年度では,ハイドロカーボンガスとしてメタンを適用し,アルゴン希釈されたメタンガス中での容量結合型RFプラズマにおける,ダイヤモンドライクカーボン成膜に直接作用する意味で非常に重要な,基板へ入射するハイドロカーボンラジカル種およびイオン種の同定,これらの存在比,入射イオンエネルギー分布が外部パラメータ条件(ガス圧力,入力電力,ガス流量など)で如何なる依存性を示すのかを四重極質量分析装置により調査を行った.本実験を行うに際し,ハイドロカーボンガスのみでプラズマを生成し質量分析を行った結果,質量分析装置内部が成膜されてしまい,それに伴い修理を行っていたため,その分,数ヶ月研究の進捗が遅れてしまったため,急遽アルゴンガスで希釈したハイドロカーボン(メタン)ガスにて計測実験を進めることになった.

そのため,実験においての進捗は若干遅れている状況と判断される.以上をまとめると,当該年度としての研究進捗としては,全体的に概ね順調に推移していると判断される.当該年度で実施された本研究課題の成果を,以下の通り(1)プラズマシミュレーションおよび(2)プラズマ診断の2つにまとめる.(1)プラズマシミュレーション:当該年度においては,(a)大気圧プラズマ,(b)メタンプラズマ,(c)テトラメチルシランプラズマのシミュレーションに関する研究を同時に遂行した.その結果,(a)に関しては,大気圧プラズマ生成において非常に重要となるグローからアーク放電への遷移機構の解明,そしてそれを通じた放電安定性の制御に関して解析を行った.その結果,プラズマ生成における電離増倍作用の影響が顕著になりすぎることによってアーク放電への遷移が始まることを解明し,その抑制のためには,負イオンを生成しやすい電気負性気体を少量混合させるなどの工夫が必要であることが明らかとなった.次に(b)および(c)に関しては,現実的なチャンバー形状下でのシミュレーションにより,ダイヤモンドライクカーボン成膜に寄与する基板への炭化水素ラジカルおよびイオンの入射量,それらの比が入力電力やガス圧力の影響を解明した.(2)プラズマ診断:当該年度では,アルゴン希釈されたメタン中のRFプラズマの基礎特性を四重極質量分析装置で,また本プラズマ中のパラメータ(プラズマ密度,電子温度)をラングミュア・プローブ法に診断を行い,本プラズマの内部構造を調査した.その結果,ダイヤモンドライクカーボン膜の硬質化に寄与する,基板へ入射する炭化水素イオン種の質量スペクトルから約10種類ほど存在しており,それらの中でもC2H5+イオンおよびCH3+イオンが約25eV程度で入射することが明らかとなった.したがって,外部条件を適切に制御することで生成される炭化水素イオン種の量や存在比を適切に制御し,その結果,ダイヤモンドライクカーボン膜の硬質化につながる可能性が示唆された.ダイヤモンドライクカーボン(DLC)膜は,高高度,低摩擦,耐摩耗などの優れた機械的特性を有しているため,自動車業界を中心とした産業界において超高速成膜が強く望まれ,精力的に研究開発がなされている.本応募課題では,そのための方策の1つとして大気圧炭化水素プラズマ支援CVD法に着目し,プラズマシミュレーションおよび計測の両面から研究を実施した.その結果,プラズマ計測からは,DLC成膜に寄与する基板へ入射する炭化水素イオン種やラジカル種の同定ならびに入射量の比が明らかになり,プラズマシミュレーションからは大気圧プラズマ制御のためには電離増倍の適切な抑制が必要であることが明らかとなった.達成度に関しては,当初予定の研究目的の達成度と比較し,プラズマシミュレーションの研究では,大気圧プラズマのモデル化・シミュレーションの実施,それと平行して炭化水素プラズマのモデル化・シミュレーションの実施と,当初予定以上の進展があった.プラズマの実験・計測では,当初予定通りの成果が得られた.よって,これらを総合すると概ね順調に進展していると判断した.本研究課題の今後の研究の推進方針を,
積層構造を有するFRCクラスプの境界条件非線形解析

目的:本研究の目的は,非線形有限要素解析を用いて,FRCクラスプの最適形状,つまり十分な維持力が発揮できて,かつ壊れにくい形状を求めることである.方法:下顎第二小臼歯を想定した支台歯にサーカムファレンシャルタイプのFRCクラスプアームを設置した三次元有限要素モデルを作成した.クラスプアームの基本形状は,漸縮比を1とし,断面形態は半楕円で幅を2.60mm,厚さを1.30mmとした.さらに,基本形状の幅と厚さを変化させたクラスプアームモデルを4種類作成した.FRCは直交異方性弾性材料とみなした.支台歯の根尖側1/3を拘束し,クラスプアーム基部の節点群に,着脱方向に沿って歯冠側へ5mmの強制変位を与え,各クラスプアームの維持力と圧縮応力(最小主応力)を求めた.結果:形状の異なる5種のクラスプアームの維持力は1.00N6.30Nであり,最大圧縮応力は65.3MPa102MPaであった.結論:本研究の条件下では,1歯あたりに必要とされている維持力が得られ,かつ圧縮破壊が生じる危険性が小さいクラスプアームは,基本形状のクラスプアームであった.目的:本研究の目的は,非線形有限要素解析を用いて,FRCクラスプの最適形状,つまり十分な維持力が発揮できて,かつ壊れにくい形状を求めることである.方法:下顎第二小臼歯を想定した支台歯にサーカムファレンシャルタイプのFRCクラスプアームを設置した三次元有限要素モデルを作成した.クラスプアームの基本形状は,漸縮比を1とし,断面形態は半楕円で幅を2.60mm,厚さを1.30mmとした.さらに,基本形状の幅と厚さを変化させたクラスプアームモデルを4種類作成した.FRCは直交異方性弾性材料とみなした.支台歯の根尖側1/3を拘束し,クラスプアーム基部の節点群に,着脱方向に沿って歯冠側へ5mmの強制変位を与え,各クラスプアームの維持力と圧縮応力(最小主応力)を求めた.結果:形状の異なる5種のクラスプアームの維持力は1.00N6.30Nであり,最大圧縮応力は65.3MPa102MPaであった.結論:本研究の条件下では,1歯あたりに必要とされている維持力が得られ,かつ圧縮破壊が生じる危険性が小さいクラスプアームは,基本形状のクラスプアームであった.本研究の目的は,積層構造を有するFRCクラスプがコーティング層のクラック等のトラブルを起こさずに,適正な維持力を発揮するために必要なアンダーカット量を境界条件非線形解析を用いて定量的に評価し求めることである.本年度は,維持力とアンダーカット量との関係を定量的に評価できる解析方法を確立することが主目的であった.のちに実際の現象と有限要素法による解析結果との妥当性の検証が行えるように,まず繰り返し着脱試験に用いた支台歯とクラスプアームの形態を忠実に再現した形状を作成した.クラスプについてはFRCの特徴である異方性を考慮した.支台歯底部を拘束し,クラスプ基部の節点群に強制変位を与え,摩擦力(摩擦係数0.2)を考慮した境界条件非線形解析(接触解析)を行った.臨床的に維持力に相当する荷重を強制変位を与えた節点群の節点反力の総和として算出したところ5N7Nの値を得た.これは繰り返し着脱試験で得た維持力と遜色ない値であり,今回作成したモデルで維持力とアンダーカット量との関係を定量的に評価することが可能であることが確認できた.ただし,接触と摩擦の定義および履歴定義に関する多くのパラメータ(接触判定許容値,バイアス,摩擦のタイプ,静止摩擦係数,動摩擦係数,荷重ステップ幅,マトリクスソルバーの種類など)を変更しての試行により,さらに定量的精度を高められる可能性があり,これらのパラメータの設定については引き続き検討する予定である.本研究の目的は,積層構造を有するFRCクラスプがコーティング層のクラック等のトラブルを起こさずに,適正な維持力を発揮するために必要なアンダーカット量を境界条件非線形解析を用いて定量的に評価し求めることである.本年度は, 1)維持力とアンダーカット量との関係を定量的に評価できる解析方法の確立と2)FRC部とコーティング層から成る積層構造のモデル化が目的であった. 1)については,実際の現象と有限要素法による解析結果との妥当性の検証が行えるように,まず繰り返し着脱試験に用いた支台歯とクラスプアームの形態を忠実に再現した形状(基本形)を作成した.クラスプについてはFRCの特徴である異方性を考慮した.支台歯底部を拘束し,クラスプ基部の節点群に強制変位を与え,摩擦力(動摩擦係数0.31)を考慮した境界条件非線形解析(接触解析)を行った本解析で得られたFRC単体のクラスプの維持力は6.36Nであり,繰り返し着脱試験の実測値である6.34Nとよく一致した.基本形のFRCクラスプの維持力の解析値と実測値がよく一致したため,本解析方法により種々の条件を変更したクラスプ形状についても実測せずとも維持力の予測が十分可能となった.2)についてはFRC部をソリッド要素で表現したのに対し, FRC部の外表面を被覆するコーティング層をシェル要素で表現することにより,両者から成る積層構造のモデル化を試みた.

FRC部とコーティング層との界面の接着は完全であるという条件の下, 1)と同様の解析を行ったところ,コーティング層の厚さによってはFRC部に対する補強効果を思わせる維持力の増加が確認された.本研究の目的は,FRCのような異方性複合材料の複雑な構造解析に適しているとされる有限要素法を用いて,FRCクラスプの最適形状,つまり十分な維持力が発揮できて,かつ壊れにくい形状を求めることである.維持力については,定量的予測法を確立し,繰り返し着脱試験の実測値とよく一致した結果を得ることが可能となった(平成19年度20年度).今年度は壊れにくさの指標になりうる圧縮応力(最小主応力)について分析を行った.クラスプアームの断面形状は半楕円で漸縮比は1とし,幅(1.30mm,2.60mm,3.90mm)と厚さ(0.65mm,1.30mm,1.95mm)の組合せにより,Bb(2.60mm,1.30mm)を基本形状として,a(2.60mm,0.65mm),c(2.60mm,1.95mm),A(1.30mm,1.30mm),C(3.90mm,1.30mm)の5種類を設定した.支台歯底部を拘束し,サーカムファレンシャルクラスプ基部の節点群に強制変位を与え,摩擦力(動摩擦係数0.31)を考慮した境界条件非線形解析(接触解析)を行った.断面形態を変化させた5種のクラスプアームすべてにおいて,圧縮応力集中部位は鉤尖下部の点接触部を除けば鉤肩部であり,同部でのコーティング層の剥離やクラックの発生の可能性が高いことが示唆され,臨床応用例で遭遇する所見と一致した.また,鉤尖下部が支台歯の最大豊隆部に到達したときの各クラスプアームの鉤肩部における圧縮応力の最大値は,それぞれ91.7MPa(Bb),65.3MPa(a),102MPa(c),89.2MPa(A),101MPa(C)であり,これらの値は三点曲げ試験から得られたFRCの曲げ強度や片持ち梁曲げ試験から得られたFRCの破壊強度に比べて,かなり小さな値であったため鉤肩部においてFRC単味の圧縮破壊は生じないことが示唆された.
DNAの繰り返し配列を認識し、その部位を特異的に検出するDNAプローブの開発

ゲノムDNA中に存在する様々な反復配列の代表としてテロメア反復配列(d(TTAGGG)_n:ヒトテロメア)に注目し、その1単位に相補的な配列(d(CCCTAA):1)を有するODN(オリゴヌクレオチド)と[Ru(phen)_2(dppz)]^<2+>錯体(dppz:ジピリドフェナジン、Phen:フェナンスロリン)とのコンジュゲートを用いて反復配列を効率的に認識、ラベル化することを目的とした。これらコンジュゲート間に協同的な効果が働くことによって、自ら反復配列を探索し、集積するようなユニークなプローブになることを期待した。合成したDNAコンジュゲートが相補鎖telo-s(1単位,6mer)もしくはtelo-d(2単位,12mer)と形成する二本鎖の熱安定性を、融解実験から得られた融解温度T_mによって評価した。興味深いことに2Δは6merと1:1で二本鎖を形成するよりも、12mer上にタンデム結合する方が熱力学的にかなり安定であることが判った(ΔT_<m, t-s>=20.0°C)。これはハイブリダイゼーションにおいて2Δ同士が効果的に相互作用しあった結果である。つまり、錯体の平面部位であるDPPZは二本鎖中にインターカレートできる環境を求めるため、その隣のユニットへの第二のコンジュゲートの結合を促進したと考えられる。計算によると、一つ目の2Δがtelo-dに結合することによって、隣のサイトへの二番目の結合を結合定数にして50倍以上に増大させることが判った。一方、2Λでは同様の効果は見られなかった(ΔT_<m, t-s>=8.6°C)。以上のように、2Δが反復配列を特異的にラベル化することのできるプローブとしての可能性を有することがわかった。反復配列への結合において、DNAコンジュゲート間の協同性が金属錯体部分の光学活性に依存することはたいへん興味深い。テロメアは染色体の末端に存在する長い反復配列(d(TTAGGG)_n:ヒトテロメア)であり、その反復回数(長さ)はアポトーシスや発癌のメカニズムに関与していることが分かっている。本研究ではこのような繰り返し配列を、その1単位に相補的な配列(cTL(complementary telomere);d(CCCTAA))を有するODN(オリゴヌクレオチド)とインターカレーターとのDNAコンジュゲートを用いて特異的に認識することを試みた。1,DPPZ(ジピリドフェナジン)、2,Phen(フェナンスロリン)、3,[Ru^<II>(phen)_2DPPZ]^<2+>、4,[Ru^<II>(phen)_3]^<2+>の活性エステルを合成し、cTLの5'末端からリンカーを介して存在するアミノ基とのカップリングによって目的のコンジュゲートを得た(DPPZ-cTL(1),Phen-cTL(2),[Ru^<II>(phen)_2DPPZ]^<2+>-cTL(3),[Ru^<II>(phen)_3]^<2+>-cTL(4))。3,4のルテニウム錯体とのコンジュゲートにおいてはコンジュゲートを合成した後に、キラル分割カラムを用いてジアステレオマーを分離し、CPスペクトルを測定することによって確認した。1、2及び3とターゲットtelo-s(d(TTAGGG))との二本鎖の融解実験から得られた融解温度T_mからその熱力学的安定性の評価を行った。その結果これらのDNAコンジュゲートは、平面配位子部位のインターカレーションにより、相補ODNと非常に強固な二本鎖を形成することが判った。同塩基配列の未修飾ODNとtelo-sが形成する二本鎖のT_mが6.1°Cであったのに対し、これらはそれぞれ20.9°C(1)、17.2°C(2)、27.8°C(Racemic-3)、23.8°C(3Δ)、33.1°C(3∧)であることが判った。本研究ではゲノムに存在する反復配列の反復の1単位(telo-s, d(TTAGGG))に相補的なオリゴヌクレオチド(d(CCCTAA),1)と[Ru(phen)_2(dppz)]^<2+>錯体(dppz:ジピリドフェナジン、Phen:フェナンスロリン)とのコンジュゲート(2)を用いて、反復配列を効率的に認識することを目的としている。標的の長い反復配列の全てではなく、その1単位に結合するDNAコンジュゲート間に協同性が働けば、反復配列を探索し、特異的に結合するユニークなプローブとなることが期待できる。2Δ、2Λはtelo-d(d(TTAGGG)_2)と非常に強固なタンデム二本鎖を形成した。未修飾のタンデム二本鎖(1/telo-d/1)の見かけのTm(13.8°C)との差はそれぞれ30.3、26.4°Cであった。興味深いことに2Δは6merと1:1で二本鎖を形成するよりも、12mer上にタンデム結合する方が熱力学的にかなり安定であることが判った。

計算によると、一つ目の2Δがtelo-dに結合することによって、隣のサイトへの二番目の結合を結合定数にして50倍以上にすることが判った。一方、2Λでは同様の効果は見られなかった。ゲノムDNA中に存在する様々な反復配列の代表としてテロメア反復配列(d(TTAGGG)_n:ヒトテロメア)に注目し、その1単位に相補的な配列(d(CCCTAA):1)を有するODN(オリゴヌクレオチド)と[Ru(phen)_2(dppz)]^<2+>錯体(dppz:ジピリドフェナジン、Phen:フェナンスロリン)とのコンジュゲートを用いて反復配列を効率的に認識、ラベル化することを目的とした。これらコンジュゲート間に協同的な効果が働くことによって、自ら反復配列を探索し、集積するようなユニークなプローブになることを期待した。合成したDNAコンジュゲートが相補鎖telo-s(1単位,6mer)もしくはtelo-d(2単位,12mer)と形成する二本鎖の熱安定性を、融解実験から得られた融解温度T_mによって評価した。興味深いことに2Δは6merと1:1で二本鎖を形成するよりも、12mer上にタンデム結合する方が熱力学的にかなり安定であることが判った(ΔT_<m, t-s>=20.0°C)。これはハイブリダイゼーションにおいて2Δ同士が効果的に相互作用しあった結果である。つまり、錯体の平面部位であるDPPZは二本鎖中にインターカレートできる環境を求めるため、その隣のユニットへの第二のコンジュゲートの結合を促進したと考えられる。計算によると、一つ目の2Δがtelo-dに結合することによって、隣のサイトへの二番目の結合を結合定数にして50倍以上に増大させることが判った。一方、2Λでは同様の効果は見られなかった(ΔT_<m, t-s>=8.6°C)。以上のように、2Δが反復配列を特異的にラベル化することのできるプローブとしての可能性を有することがわかった。反復配列への結合において、DNAコンジュゲート間の協同性が金属錯体部分の光学活性に依存することはたいへん興味深い。
血圧変動、血糖変動の共通メカニズムの解明

1血圧変動と血糖変動の関連Sino-aortic denervation(以下SAD)を行なった糖尿病モデル動物の血糖値およびインスリン分泌には変化を認めなかった。一方、ヒトでの検討では血糖変動はBaroreflex sensitivityの低下と関連しており、血糖変動が圧受容器反射機能低下を介して血圧変動を増悪させている可能性が示唆された。しかし、血圧変動を食塩感受性高血圧モデルラットに起こすと、グルコースクランプ法でグルコース注入量が低下する傾向にあったことから、高度な高血圧に血圧変動を合併した状態ではインスリン感受性が低下し、長期的には血糖値を増悪させる可能性があると考えられた。2糖尿病性心筋症の新たな発生機序糖尿病だけでなく、血圧変動が12-lipoxygenase(以下12LOX)を介し、心機能低下を発生させることを、SADマウスを作成することで解明した。さらにGoto-Kakizaki(以下GK)ラットにSADを行うと、心機能の低下だけでなく、劇的な心筋線維化が発生した。またSAD施行GKラットの心筋では4-hydroxynonenal(以下4HNE)の発現が亢進しており、さらにN-acetylcysteineやMetforminの投与で4HNEは低下し、心機能低下が抑制され線維化も改善したことから、GKラットのような程度の軽い2型糖尿病でも、血圧変動が酸化ストレスを介して心リモデリングのリスクとなることが明らかとなった。観察研究の結果からも、2型糖尿病では圧受容器反射低下が発生しているため、高血圧と診断がついていない段階でも血圧変動増大が心筋に悪影響を及ぼしている可能性がある。本検討は、古典的な糖尿病性心筋症の病態に合致するため、圧受容器反射、血圧変動、心筋の酸化ストレス等が新たな治療ターゲットになると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。2型糖尿病患者においても血圧変動が増大することが死亡率、心血管イベントの増加に繋がることが大規模研究より明らかになったが、その増悪経路は全く不明である。まず2型糖尿病モデルラットに圧受容器反射を低下させ血圧変動を増大させるSino-aortic denervation(以下SAD)を施行し、心臓における病態解明を行った。その結果、血圧変動が増大することにより、糖尿病では心筋リモデリングが大きく進行し、心機能が低下することが判明した。またこの心機能増悪は糖尿病を加療することで改善させることが可能であった。更に具体的な病態解明を行うために、マウスに対しSADを行うことを試み、マウスSADモデルを樹立することに成功した。また圧受容器反射低下による血圧変動増大は、液性因子を介さない、純粋な加圧のみによる貫通壁圧によるストレスであると考えられる。そのため貫通壁圧が何らかのメカノセンサーを介して作用していることが推察されたため、心筋細胞及び心筋繊維芽細胞に変動する貫通壁圧を加えるシステムを新たに樹立した。その中で心筋細胞において、貫通壁圧は一部のTRPチャネルを介して心肥大シグナルを誘発することが明らかになった。今後はマウスSAD、細胞変動加圧装置を用い、ラットでの結果の更なる詳細の解明を行う。またヒトでの圧受容器機能を測定することで、圧受容器機能が低下する原因の検討を併せて施行した。その結果、血糖及びその変動が大きいことが圧受容器機能を低下させる大きな因子であることが特定された。研究開始当初、圧受容器反射低下による血圧変動増大が代謝変容を起こし、血糖を増悪する経路も推定されたが、これは動物実験により高血圧の平均値が十分に大きくなっている状態でないと発生しないことが明らかになっており、血糖から圧受容器、そして圧受容器から血圧変動という一連の流れの信憑性が増している。新しい知見として、糖尿病に血圧変動が加わると心筋リモデリングが増悪する動物実験の結果を得ていること。またその病態を更に明らかにする手法として、マウスでのSADを樹立できたこと。及び細胞レベルでのシグナルを検討するために、細胞変動加圧システムを新たに樹立したこと。また動物実験とヒトでの結果から、圧受容器を介した血糖変動と血圧変動の関連の詳細が一部判明したことが今後の研究進展に大きく関わると考えられる。昨年度までに、圧受容器反射低下を2型糖尿病モデルラットに起こすと、心リモデリング及び心筋線維化が劇的に増悪することを見出した。この変化は酸化ストレスの亢進によるもであったため、酸化ストレスを抑制するため、Metformin、Gliclazide、およびN-acetylcysteine(以下NAC)による治療を行った。結果Metformin、NACでは心筋線維化の改善と心機能の改善が認められたが、Gliclazideでは認めなかった。つまり血糖改善効果による酸化ストレス改善ではなく、薬剤による直接的な酸化ストレス抑制が心筋に対し保護的に働いたと考えられた。2血圧変動が心筋に与える影響の検討圧受容器反射低下による血圧変動の増大が心肥大を発生させることは知られていたが、心機能低下に結びつく経路は不明であった。そこでマウスに対する圧受容器反射低下術を樹立した。圧受容器反射低下術はマウスでも心肥大と心機能低下を発生した。次に12-lipoxygenase(以下12LOX)のノックアウトマウスに対し圧受容器反射低下術を施行したところ、心機能の低下が抑制された。また心筋特異的12

LOXトランスジェニックマウスに対し圧受容器反射低下術を行っても、心機能の低下はwild typeと同等であった。また圧変化が心筋細胞において12LOXおよび酸化ストレスを亢進させているのかを見出すために、in vitroでの細胞変動圧負荷システムを開発した。結果、一定圧と比較し、変動圧は心筋細胞において12LOXおよび酸化ストレスを亢進させていることが判明した。血圧変動が12LOXを介して心筋での酸化ストレスを介し、心機能低下を発生させているメカニズムを特定するに至った。また細胞レベルでの検討を行うための機器を開発し、in vivoモデルと同様のフェノタイプが発生していることを明らかにできた。1血圧変動と血糖変動の関連Sino-aortic denervation(以下SAD)を行なった糖尿病モデル動物の血糖値およびインスリン分泌には変化を認めなかった。一方、ヒトでの検討では血糖変動はBaroreflex sensitivityの低下と関連しており、血糖変動が圧受容器反射機能低下を介して血圧変動を増悪させている可能性が示唆された。しかし、血圧変動を食塩感受性高血圧モデルラットに起こすと、グルコースクランプ法でグルコース注入量が低下する傾向にあったことから、高度な高血圧に血圧変動を合併した状態ではインスリン感受性が低下し、長期的には血糖値を増悪させる可能性があると考えられた。2糖尿病性心筋症の新たな発生機序糖尿病だけでなく、血圧変動が12-lipoxygenase(以下12LOX)を介し、心機能低下を発生させることを、SADマウスを作成することで解明した。さらにGoto-Kakizaki(以下GK)ラットにSADを行うと、心機能の低下だけでなく、劇的な心筋線維化が発生した。またSAD施行GKラットの心筋では4-hydroxynonenal(以下4HNE)の発現が亢進しており、さらにN-acetylcysteineやMetforminの投与で4HNEは低下し、心機能低下が抑制され線維化も改善したことから、GKラットのような程度の軽い2型糖尿病でも、血圧変動が酸化ストレスを介して心リモデリングのリスクとなることが明らかとなった。観察研究の結果からも、2型糖尿病では圧受容器反射低下が発生しているため、高血圧と診断がついていない段階でも血圧変動増大が心筋に悪影響を及ぼしている可能性がある。本検討は、古典的な糖尿病性心筋症の病態に合致するため、圧受容器反射、血圧変動、心筋の酸化ストレス等が新たな治療ターゲットになると考えられる。糖尿病では圧受容器反射低下誘発心筋リモデリングが増悪することが判明した。本年度は様々な遺伝子改変マウスにSADを行うことで、その病態解明に努める。既に糖尿病性心筋症の発症に関わる因子として12-lipoxygenase(以下12LOX)が重要であることを我々は報告しており、まず12LOXの遺伝子改変マウスを中心に検討を行う予定である。その他にもHIF-1αノックアウトマウス等も共同研究施設から提供を受け同様に検討を行う。細胞加圧装置による検討では、糖及び圧変動のダブルストレスが心筋及び心筋繊維芽細胞に及ぼすシグナル伝達経路の詳細を確認する。
重症インフルエンザ肺炎における過剰免疫反応（サイトカインストーム）調節の可能性

基礎的研究としては、好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化、特にアポトーシスやNETs (Neutrophil Exracellur Traps)との関連を検討した。これらは症例ごとの解析とともに、ヒトからの検体、マウスや細胞を用いた基礎的実験系においても解析を進めた。また、臨床面では、高齢者のインフルエンザ肺炎に言及した医療・介護関連肺炎(NHCAP)に関する研究を、引き続き精力的に行った。治療レジメンや感染制御に関する論文なども発表した。本研究は、インフルエンザウイルス感染症および関連する細菌性肺炎において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎の重症化に寄与している可能性を考察し、さらに臨床的に治療および感染予防・重症化対策へフィードバックすることを大きな目標としている。本年度は、好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化:NETs (Neutrophil Exracellur Traps)などの解析を順次、検討した。これらは症例の臨床的解析とともに、ヒトからの検体、マウスや細胞を用いた基礎的実験系においても検討を進めることができた。本研究は、インフルエンザウイルス感染症および関連する細菌性肺炎において、個体側の因子=免疫因子が過剰に反応していることで、かえって組織障害を促進し、肺炎の重症化に寄与している可能性を考察することにある。さらに臨床上の治療および感染予防・重症化対策へフィードバックすることを大きな目標としている。基礎的研究としては、好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化、NETs (Neutrophil Exracellur Traps)などの解析を順次、検討した。これらは症例ごとの解析とともに、ヒトからの検体、マウスや細胞を用いた基礎的実験系においても検討を進め、英語論文を数編作成した。さらに、重症化に関連する微生物学的側面にも着目し、重症敗血症など数症例において、原因微生物を次世代シークエンサーを用いることで、新たに同定することもできた。肺炎球菌と並んで、インフルエンザに関係する2次性細菌性肺炎の重要な原因菌として知られる黄色ブドウ球菌、特にわが国に多いMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)感染症の治療レジメンや感染制御に関する論文なども発表することができた基礎的研究としては、好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化、特にアポトーシスやNETs (Neutrophil Exracellur Traps)との関連を検討した。今年度は、まずアポトーシスの肺炎重症化への関与を確認することにあった。我々は、インフルエンザウイルスに肺炎球菌を重複感染させた重症肺炎マウスモデルの解析を進め、重複感染モデル肺においては、気道上皮細胞および肺胞マクロファージの強いアポトーシスが惹起され、これらはインフルエンザウイルスもしくは肺炎球菌の単独感染マウス肺炎に比較して、きわめて早期に観察されることを見出した(Kosai K, Seki M et al. JJID 2011)。この時間的相違は、アポトーシス関連酵素:Caspase-3やCasapase-8の活性化の時間的相違とも相関した。また、炎症性サイトカインの誘導とも関連するアポトーシス関連分子:FADDの発現が、これらの重複感染モデルでは、気道上皮細胞でかえって減弱するなど興味深い現象を見出した。また、臨床面では、高齢者のインフルエンザ肺炎に言及した医療・介護関連肺炎(NHCAP)ガイドラインに関する発表や論文を、引き続き多数発表することができた。さらに肺炎球菌と並んで、インフルエンザに関係する2次性細菌性肺炎の重要な原因菌として知られる黄色ブドウ球菌;特にわが国に多いMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌)感染症の診療に関するガイドライン(TDMガイドライン:日本化学療法学会、委員として参加)や、新たな抗MRSA薬治療レジメンに関する英語論文なども発表することができた。基礎実験の進展とも並行して、臨床面では、新たな肺炎群とされる「医療・介護関連肺炎(NHCAP)」のガイドラインが発刊され、委員として参加した。この中で、インフルエンザ肺炎と関連する2次性細菌性肺炎が、誤嚥性肺炎と共に取り上げられ、ワクチンなどの予防の重要性も挙げられたから。また、並行して行った乳酸菌製剤(b240)による肺炎球菌性肺炎の重症化抑制効果に関するマウスを用いた実験系でも、炎症性サイトカインを中心とした炎症の抑制が見出され(Tanaka K, Seki M et al. App. Let. Microbial 2011)、症例データでも、特に高齢者でのこれらの肺炎予防の重要性が明らかとなった(Seki M et al. JIC 2011)となったから。好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化:NETs (Neutrophil Exracellur Traps)の関与を、引き続き重症肺炎を中心に順次、検討する予定である。インフルエンザ肺炎に関しても、主に近畿地区での臨床研究を進める予定である。

これらの症例の基礎的、臨床的解析とともに、前述のようにインフルエンザ関連細菌性肺炎の重要な原因菌として知られるMRSAのインフルエンザウイルスとの重複感染を、マウスモデルで検討する。また、症例においても、抗MRSA薬の使用法や感染制御法も含めて、さらに検討を進める。好中球を中心とする免疫系の過剰な活性化、NETs (Neutrophil Exracellur Traps)などの解析を順次、検討する予定である。これらは症例の臨床的解析とともに、ヒトからの検体、マウスや細胞を用いた基礎的実験系においても検討を進める予定である。症例検討のために立ち上げたインフルエンザおよびMRSAなど細菌感染症の臨床研究を進めるとともに、実験のためのマウスや抗体などの購入を進める予定である。また、学会発表や論文執筆を進め、海外研究者とも積極的に交流し、情報交換を行う予定とする。症例検討のための臨床研究を立ち上げるとともに、実験のためのマウスや抗体などの購入を進める予定である。
血圧調節中枢の性差－女性に多い低血圧症の機序解明を目指して－

自然発症性高血圧ラット(SHR)では安静時血圧値において顕著な性差が認められており、雌は雄に比較し低値である。本研究では血圧中枢(延髄孤束核:NTS)の機能的性差が血圧値の違いに寄与すると考え、NTS機能を支える分子基盤の性差について調べた。その結果、雌のSHRでは雄に比較しTRPV4遺伝子発現が有意に高値であった。TRPV4アゴニスト(4 alpha -PDD)をNTSへ微量注入した結果、血圧の減少が認められた。以上から、SHRではNTSにおけるTRPV4遺伝子発現の性差が血圧水準の性差に寄与している可能性が示唆された。
抗HIV活性天然物ビヨウヤナギンAをモチーフとした、新しい抗HIV薬リードの開発

抗HIV活性天然物ビヨウヤナギンAの誘導体ライブラリ作成のため、誘導体の前駆体とする天然物の調製を行った。テルペノイド部分の前駆体を得るため、海洋生物と植物の成分を探索し、ブロモピロールアルカロイド、セスキテルペノイド、オキシリピン、インドールアルカロイド、ジテルペン、セコイリドイド配糖体を単離した。一方、スピロラクトン部分前駆体となるヒペロラクトン類をビヨウヤナギより単離した。ブロモピロールアルカロイドとヒペロラクトン類の[2+2]光環化付加反応により、ビヨウヤナギンA誘導体を得た。ビヨウヤナギンAはテルペノイド部分とスピロラクトン部分からなる特異な化学構造をもつ抗HIV活性天然物質である。すなわち、テルペノイド部分の前駆体とする天然物を得るため、海綿動物ならびに植物に含まれる成分を探索した。この結果、Agelas属海綿よりブロモピロールアルカロイド、Halichondria属海綿よりセスキテルペノイド、Plakortis属海綿よりオキシリピン、Hyrtios属海綿よりインドールアルカロイド、ヤマハッカ属植物よりジテルペンを単離した。一方、スピロラクトン部分前駆体とビヨウヤナギンA類縁体を得るため、国内で5種のオトギリソウ科植物を採取し、抽出エキスを作成した。H25年度に単離した天然物の詳細な構造解析を行い、化学構造を明らかにした。オトギリソウ科植物の採取を行い、抽出エキスを作成した。これらとH25年度に作成した抽出エキスについて、ビヨウヤナギンAのスピロラクトン部分前駆体となりうる天然物の探索を行った。この結果、既知化合物ヒペロラクトンA-Dに加え、新規スピロラクトン化合物3種を単離した。これらは、ビヨウヤナギンA誘導体ライブラリの多様性確保のため、有用な化合物である。加えて、得られたヒペロラクトン類と海綿由来天然物の[2+2]環化付加反応を試み、ビヨウヤナギンA誘導体を得た。天然物化学、生薬学ビヨウヤナギンA誘導体のテルペノイド部分前駆体となる、多様な天然物を得ることができた。一方、スピロラクトン部分前駆体とビヨウヤナギンA類縁体を得るための抽出エキスの確保を行った。H25年度に採取したオトギリソウ科植物の抽出エキスに含まれる、スピロラクトン部分前駆体とビヨウヤナギンA類縁体を探索する。さらなるビヨウヤナギンA類縁体の確保のため、オトギリソウ科植物の採取を行う。テルペノイド部分前駆体とスピロラクトン部分前駆体より、ビヨウヤナギンA誘導体ライブラリを作成し、抗HIV活性評価ならびに構造活性相関の検討を行う。植物採取のための旅行日程の工夫により、使用額に差が生じた。消耗品費とし、円滑に研究を推進する。
グリア細胞由来のトランスグルタミナーゼによるアルツハイマー病の新規発症機序解明

本研究では,仮説『アストロサイトによってアミロイドβ(Aβ)凝集が促進された後,凝集Aβで活性化されたミクログリアによってニューロンが障害され,アルツハイマー病の発症に至る』の検証により,アルツハイマー病の新規発症機序を解明することを目的とした。研究課題を,1『アストロサイトによるAβ凝集機序の解明』,2『ミクログリアの貪食によるニューロン障害の機序解明』に分けて,それぞれ検討した。1アストロサイト培養上清によってAβ凝集は促進され,蛋白質架橋酵素であるトランスグルタミナーゼ(TG)の阻害剤(シスタミン)の添加により,Aβ凝集は阻害された。中枢ではTG1, TG2, TG3, FXIIIの4種類のTGの発現が報告されている。アストロサイトは4種類全てのTGを発現しており,なかでもTG1, TG2, FXIIIは細胞外へ放出されていた。2ミクログリアによるニューロン貪食には貪食関連蛋白質であるMFG-E8の関与が報告されている。ニューロン/グリア混合培養系に用時調製したAβを添加したところ,Aβはミクログリアに取り込まれ,MFG-E8と共局在していた。また,ニューロン/グリア混合培養系にAβ凝集体を添加すると,MFG-E8は細胞外でAβ凝集体と結合し,その後,MFG-E8結合Aβがミクログリアに取り込まれた。さらに,Aβの添加によりニューロン数の減少傾向がみられた。シスタミンをΑβと同時に添加すると,ミクログリアによるAβ取り込みは抑制され,ニューロン数の減少は回復した。培養ミクログリアを用いた免疫沈降実験により,MFG-E8とTG2は直接結合することが示唆された。以上の結果より,アストロサイトが放出したTG類によってAβの凝集が促進され,ミクログリアがTG2を用いてMFG-E8結合Aβを取り込んで活性化することが,Aβによるニューロン障害の引き金となっている可能性がある。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,仮説『アストロサイトによってアミロイドβ(Aβ)凝集が促進された後,ミクログリアによってニューロンが障害され,アルツハイマー病の発症に至る』の検証により,アルツハイマー病発症機序の解明を目的とした。目的達成のために課題を2つに分け,それぞれ検討した。I.アストロサイトによるAβ凝集機序の解明Aβ凝集にアストロサイトが関与するか調べるために,SDS PAGE法を用いてAβオリゴマーの形成を経時的に確認したところ,単なる培養メディウムよりもアストロサイトのコンディションメディウム中の方がオリゴマー形成日数が短縮されることがわかった。次に,Aβの凝集機序の詳細を検討するために,蛋白質架橋酵素であるトランスグルタミナーゼ(TG)に着目し実験を行った。TG阻害剤であるシスタミンを加えたAβ溶液を37°Cでインキュベートするとオリゴマー形成が遅延し,Aβ凝集にTGの関与が示唆された。II.ミクログリアの貪食によるニューロン障害の機序解明Aβによって活性化したミクログリアはmilk fatglobule EGF factor 8 (MFG-E8)を放出し,液中のMFG-E8によってニューロンを認識し,貪食することが報告されている。ミクログリアをAβによって刺激しMFG-E8発現を調べたが,変化しなかった。一方,ミクログリアとアストロサイトのMFG-E8発現を比較すると,ミクログリアはMFG-E8のロングフォームのみの発現であったが,アストロサイトはロングフォームが強く発現し,さらにショートフォームも発現していることが確認された。次に,ミクログリアによるニューロン障害を評価するためにニューロン/グリア混合培養系を構築した。この混合培養系にAβを添加し免疫染色を行ったところ,ミクログリアによってAβは取込まれ,MFG-E8と共染色される像が観察された。アストロサイトの液性因子によってAβ凝集が促進され,凝集促進酵素としてTGの関与が示唆される結果を得ることができた。仮説1の検証は順調に進んでいるといえる。ミクログリアによるニューロン障害の機序に関しては実験系の構築に時間がかかり,仮説2は十分に検討できていない。よって「おおむね」とした。

ニューロン/グリア混合培養系に用時調製したAβを添加したところ,Aβはミクログリアに取り込まれ,MFG-E8と共局在していた。また,ニューロン/グリア混合培養系にAβ凝集体を添加すると,MFG-E8は細胞外でAβ凝集体と結合し,その後,MFG-E8結合Aβがミクログリアに取り込まれた。さらに,Aβの添加によりニューロン数の減少傾向がみられた。シスタミンをΑβと同時に添加すると,ミクログリアによるAβ取り込みは抑制され,ニューロン数の減少は回復した。培養ミクログリアを用いた免疫沈降実験により,MFG-E8とTG2は直接結合することが示唆された。以上の結果より,アストロサイトが放出したTG類によってAβの凝集が促進され,ミクログリアがTG2を用いてMFG-E8結合Aβを取り込んで活性化することが,Aβによるニューロン障害の引き金となっている可能性がある。計画書通りにアストロサイトのTGによるAβ凝集機序の解明およびミクログリアによるニューロン障害の機序の解明を行う。具合的には凝集に関与するTGのアイソザイムの特定や凝集Aβの性状を検討する。また,MFG-E8の詳細な機能や放出細胞を検討した後,ニューロン障害との関わりを調べる。さらに上記に述べたin vitroの実験と平行してin vivoの実験を行う予定である。ラットにAβを脳室内投与してアルツハイマー病モデルを作出し,Aβ投与前,投与前後,投与後の3群に分けてシスタミンを飲水投与して,行動実験および脳切片の免疫染色を行う。これらによってTG阻害によるアルツハイマー病の治療・予防効果を検討し,アルツハイマー病治療・機序解明の足がかりとする。28年度が最終年度であるため、記入しない。
急速混合型予混合燃焼に関する研究

昨年度は,直径2,3,4インチの急速混合型管状火炎バーナを設計・製作し,とりあえず,3インチのバーナについて,急速混合型予混合燃焼が実現できる条件(燃料吹き出し速度や空気吹き出し速度)を求めた。本年度は,引き続き2インチ,4インチのバーナについても,急速混合型予混合燃焼が実現できる燃料吹き出し速度や空気吹き出し速度の範囲を求めた。以下に,本研究で得られた主な結果を記す。1.燃料と空気を予め混合せず,別々なスリットから吹き出しても,バーナ内に管状火炎を形成できる。したがって,逆火する危険のない予混合燃焼が可能である。2.この形成条件を空気吹き出し速度燃料吹き出し速度の平面上で求めたところ,空気流速にして10m/s以上で且つ総括当量比が可燃限界内であれば管状火炎が形成できることが判明した。3.但し,均一予混合火炎とは異なり,火炎帯にらせん状のムラができたり,バーナ根元では火炎のない不均一な火炎がしばしば観察された。4.これを解決する手段として,バーナ根元に副室を設けることで見かけ上均一な管状火炎を作ることができることが判明した。5.しかし,温度分布を測定すると,均一予混合火炎に比べ非常に厚く,火炎構造はかなり異なることが判明した。目下,燃焼ガス組成,NOx値を測定中である。以上の研究成果の一部は,既に,平成15年12月に開催された第41回燃焼シンポジウムの席上で発表したが,引き続き平成16年12月に開催予定の第42回燃焼シンポジウムでの他の成果を発表し,また,これらの結果をまとめて日本燃焼学会誌などに投稿する予定である。本年度は,採択が10月であったため,当初計画を一部変更して実施した。まず,大至急で直径2,3,4インチの急速混合型管状火炎バーナを設計・発注した。このとき,バーナ内に形成される火炎の観察やPIV(画像粒子流速計)による流れ場の測定を可能とすべく,石英ガラス窓を設置し,また,均一な予混合火炎形成のための流速条件を幅広く調べるため燃料及び空気の吹き出しスリット幅の異なる複数の噴射部を設計し発注した。また,面積流量計を購入し,空気と燃料(プロパン,メタン)の供給系を整備した。一方,現有の直径3インチの管状火炎バーナに対し,石英ガラス窓を設置して内部観察ができるように改造し,この3インチバーナとプロパンを燃料として用いて急速混合型予混合燃焼が可能となる空気・プロパンの吹き出し条件を測定した。その結果,空気を15m/s以上の高速でスリットから吹き出してにして急速混合させると,希薄可燃限界(当量比0.5)から理論混合気(当量比1)の幅広い燃料濃度範囲で,均一な火炎面をもつ管状火炎が形成できることが判明した。また,空気流量を100Nm^3/hと大きくしても,長さ600mmの燃焼管の長手方向に全体にほぼ一様な管状の予混合火炎が形成できることも確認され,実用に供する急速混合型予混合燃焼の可能性が裏付けられた。これらの結果は,平成15年11月3-5日,つくばで開催される燃焼シンポジウムで発表する予定である。次年度は,新たに製作された2,3,4インチのバーナを用い,急速混合型予混合燃焼実現のための条件をより広く求め,一般法則を見いだす予定である。
正常眼圧緑内障に関する予防医学的研究〜眼圧変動要因についての縦断的分析〜

眼圧がいかなる身体因子や生活習慣に影響を受け変動するかという問題を追跡調査に基づき検討した報告は稀である。そこで研究者は、肥満度、収縮期および拡張期血圧値の変動量(ΔBMI、ΔSBPおよびΔDBP)と眼圧値の変動量(ΔIOP)との関連について縦断調査に基づき明らかにすることを目的とした1年間の追跡研究を行った。対象は、平成14年4月1日から平成15年3月31日の1年間に茨城県内の某総合病院の人間ドック部門を受診し、かつ本研究のインフォームドコンセントにおいて同意の得られた男女714名のうち、高血圧、高眼圧症および緑内障の治療を受けていない32歳から80歳の男女602名が本研究の追跡対象者として選出された。この時点で、断面的解析により肥満度、収縮期および拡張期血圧と眼圧の関連について再検討した。そして、これら602名のうち、1年後に再度人間ドックを受診し、かつ両年度ともに高血圧、高眼圧症および緑内障の治療を受けていない35歳から80歳の男女251名を追跡研究の解析対象者とした。共分散分析による断面的解析の結果、肥満度、収縮期および拡張期血圧と眼圧は有意な正の関連が認められた。多変量解析による縦断的解析の結果、ΔBMIとΔIOPは有意な正の関連が認められた。ΔSBPとΔDBPもそれぞれ、関連は弱いながらもΔIOPと正の関連が認められた。また、共分散分析による縦断的解析の結果、ΔBMIが増加するに従いΔIOPが有意に上昇する傾向を認めた。ΔSBPとΔDBPについても、ΔSBPとΔDBPが増加するに従い、ΔIOPが上昇する傾向が確認された。本研究の結果から、肥満度および血圧の上昇は眼圧の上昇に関与する可能性のあることが示唆された。今回の成績から、開放隅角緑内障患者における眼圧コントロールのために、肥満と高血圧の改善が重要であると考えられる。平成14年4月1日から平成15年3月31日の1年間に茨城県内の某総合病院の人間ドック部門を受診し、かつ本研究のインフォームドコンセントにおいて同意の得られた成人男女714名のうち、高血圧、高眼圧症および緑内障の治療を受けていない32歳から80歳の男女602名(男性458名、女性144名)が縦断研究の追跡対象者として選出された。本研究では、身体測定、血圧および眼圧測定、視力、眼底検査、血液検査をはじめとする全身の諸検査とともに、詳細な質問票により運動習慣、食生活嗜好の実態など種々の生活習慣の状況を確認した。眼圧は、非接触式圧平眼圧計(NT-2000,NIDEK, Japan)を用いて両眼とも3回ずつ計6回測定し、その平均値を用いた。統計解析にはSASを用いた。共分散分析による断面的解析の結果、肥満度(BMI : Body mass index)、収縮期および拡張期血圧、アルコール摂取頻度(「全く飲まない」、「月に2、3回」、「週に2、3回」、「毎日飲む」の4種の摂取頻度)、タバコの摂取量(「全く吸わない」、「1日に1本以上20本未満」、「1日に20本以上」の3種の摂取量)が増加するに従い有意に(p<0.05)眼圧が上昇する傾向を認めた。本研究の結果から、BMIおよび血圧の上昇、喫煙および飲酒習慣は眼圧の上昇に関与する可能性のあることが示唆された。今回の成績から、開放隅角緑内障患者における眼圧コントロールのために、肥満および高血圧の改善とともに、節酒および禁煙が重要であると考えられる。