hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
IGA腎症と多量体免疫グロブリンレセプターの点突然変異に関する研究

ヒト多量体免疫グロブリンレセプター(polymeric immunoglobulin receptor;plgR)の細胞外領域における580番目のアラニン残基からバリン残基への変異の導入を行い、点突然変異が正しく導入されていることをDNA sequenceにより確認した。こうして得られたmutant plgRをmammalianexpressionvectorに挿入した。wiId type plgRに関しても同様に挿入した。これら発現ベクターをハムスター由来線維芽細胞BHKにtransfectionし、plgRの細胞外領域のfree secretory component(fSC)への酵素的切断と分泌に関して比較を行った。Metabolic Iabel法を用いたpulse-chase実験および細胞溶解液および培養上清を用いた免疫沈降実験の結果では、両者間に大きな差は認められなかった。そこで細胞表面での酵素的切断の効率を比較するべく、細胞表面plgRをビオチン標識しfSC分泌効率の比較を行った。この実験では標識3時間後の培養上清中にfSCを確認することができたが、これにおいても両者間で差は確認されなかった。plgRの細胞外切断部位として従来から報告されている606および607番目のグルタミン酸をアラニン残基に単独でまたは両者共に変換したmutantを作製し同様に比較したがやはり差は認められなかった。以上の結果からは580番目のアラニン残基の変異とlgA腎症との機能的な関連を推察し得ないばかりか、606ないし607番目のグルタミン酸が酵素的に切断される境界領域であるとする従来の報告を積極的に裏付ける結果をも得ることができなかった。このことはしかし、上皮細胞と線維芽細胞との間に酵素的切断に関して差違がある可能性を示唆するものであり今後検討の必要があるものと考えられた。ヒト多量体免疫グロブリンレセプター(polymeric immunoglobulin receptor ; pIgR)の細胞外領域における580番目のアラニン残基からパリン残基への変異の導入を宝社製のin vitromutagenesis kitを用いて作成した。点突然変異が正しく導入されていることを教室現有のMegabase1000DNA sequencerを用いて確認した。こうして得られたmutant pIgRをmammalian expression vectorであるpMKIT-neo vectorに挿入した。wild type pIgRに関しても同様にpMKIT-neo vectorに挿入した。両vectorを用いてタンパク質の発現が得られるか否かを検討した。すなわち、HeLa細胞にInvitrogen社製のLipofectamine plus試薬を用いて一過性にtransfectionを行った。Transfectionは37°CのCO_2 incubatorにおいて6時間行った後、10% FCS-DMEM培地で洗浄し、さらに48時間培養した。negative controlとしてpT7-blue vectorを用いてtransfectionしたものを作成した。Transfection後、細胞をPBSで洗浄した後、0.5%TritonX-100/TBSを用いて細胞溶解液を作成した。細胞溶解液を8%SDS-PAGEにapplyし、通法に従ってWestern transferを行った。Western blottingは1次抗体としてウサギ抗ヒトsecretory component抗体(1,000倍希釈)を、また2次抗体としてヤギ抗ウサギIgG抗体(5,000倍希釈)を用いた。その結果wild type pIgR, mutant pIgR共に良好なタンパク質発現が認められた。またnegative controlでは何らバンドは検出されなかった。タンパク質の発現が極めて良好であったことから、この一過性のtransfection法を用いてさらに実験を行った。始めにpIgRの発現をmetabohc labelに続く免疫沈降法で確認できるか否かを検討した。

transfection後の細胞を含硫アミノ酸を欠失させた培地で約15分間培養しstarvationさせた。^<35>S-methionineを含む培地でさらに培養し1時間metabolic labelを行った。Label後の細胞を10% FCS-DMEM培地で培養し、細胞溶解液および培養上清を回収した。それぞれにウサギ抗ヒトsecretory component抗体を加え1時間、4°Cにおいてrotateした。さらにprotein G-sepharoseを加えrotateし、遠心操作によりピーズを回収した。ビーズを細胞溶解液またはPBSにて3回洗浄後、8%SDS-PAGEにapplyした。この結果、wild type、mutant共にmetabolic labelに続く免疫沈降法で検出されることが確認された。培養上清中に分泌されたfreesecretorycomponentの量を比較したところ、両者に差は認められなかった。IgA腎症は腎臓の糸球体に免疫複合体が沈着し、腎機能の低下を招く疾患である。IgA腎症患者の遺伝子DNAの解析の結果、多量体免疫グロブリンレセプター(pIgR)分子の580番アミノ酸であるアラニン残基がバリン残基に置換されている点突然変異との相関が明らかとなった。そこで本研究では、この点突然変異がpIgRの機能に如何なる影響を及ぼすのかということを解明するために生化学的な実験を行った。はじめに遺伝子工学的手法を用いてヒトpIgR遺伝子の580番目のアラニン残基のバリン残基への変換を行った。作製した遺伝子は哺乳動物用発現ベクターに組み込み、培養細胞に強制的に変異型pIgRおよび正常型pIgRを発現させる実験系を確立した。この系を用いて変異型pIgRと正常型pIgRの生化学的性質の違いを比較検討した。pIgRは一般的に細胞膜上で酵素的に切断されて培養上清中にその細胞外領域のみが分泌されるが、両者における分泌の違いを比較したところ、まったく違いは認められなかった。またpIgRの分泌が蛋白質リン酸化酵素の活性化により促進されることが解っており、酵素の活性化後の違いについても比較したが、違いは見られなかった。そこで、pIgRの細胞外切断部位に当たると考えられている606番目および607番目のグルタミン酸のどちらか一方または両者をアラニン残基に変えた変異型を作製し、pIgRの細胞外領域の分泌の違いを比較した。ところがこの変異体においても正常型のpIgRとの間に差は認められなかった。
ウイルス感染への細胞応答を活用した水中感染性腸管系ウイルスの迅速検出手法の開発

本研究は、新規な感染性ウイルス検出手法に活用可能な細胞応答遺伝子を同定することを目指すものである。細胞小器官内の陽イオン濃度を制御するイオンチャネルタンパク質の遺伝子について、ウイルス感染後の発現量をモニタリングしたところ、KCNJ4遺伝子発現量は感染多重度=1で24時間後、感染多重度=0.1で36時間後に有意に増加していた。SCN7A遺伝子は、両方のMOI条件で24時間後に有意に増加していた。これらの結果から、KCNJ4およびSCN7A遺伝子が、感染性ウイルスの存在を早期に検出することが可能な遺伝子マーカーであることが示された。本研究は、ウイルス感染時における細胞応答に着目し、水中腸管系ウイルスを迅速に検出する全く新しい手法を開発することを目的としている。具体的には、水中サンプルに存在する様々な夾雑物質の存在に惑わされず、感染性の腸管系ウイルスが感染した時にのみ発現する特異的な細胞応答を見出し、サンプル摂取後23時間のスケールで感染性腸管系ウイルスの存在の有無を判断可能な手法を確立することを目指している。研究初年度である平成26年度では、環境水中の腸管系ウイルスを濃縮する際に同時に回収されてしまう夾雑物質に関する分析、及びDNAマイクロアレイ技術を用いたウイルス感染細胞応答遺伝子の同定を行った。濃縮夾雑物質に関する分析では、ポリエチレングリコール沈殿法及びセライト濃縮法を採用し、濃縮サンプルからのウイルス遺伝子抽出を行ったところ、両手法ともにウイルス検出に対して大きな影響を与える夾雑物質の存在は認められなかった。これら2つの手法で濃縮した下水サンプルを用いることで、細胞応答遺伝子の発現量を目安としたウイルス検出を行うことができると考えられる。DNAマイクロアレイ技術を用いたウイルス感染細胞応答遺伝子の同定では、ポリオウイルスと腸管上皮細胞を用いて低濃度のウイルス感染時の網羅的な遺伝子発現解析を行った。その結果、数種類の免疫応答遺伝子とともに2つのイオンチャネルに関する遺伝子の発現が顕著に変動したことを確認した。これらの遺伝子やウイルス感染時に特異的に働く既知の遺伝子,もしくはタンパク質は,ウイルス感染検出のためのマーカーとして利用できる可能性が高く,本研究が目指す環境水中からの新規なウイルス検出手法の開発に適用できると考えられる本研究は、腸管系ウイルスのヒト組織細胞感染初期に発動する細胞応答に着目し、新規な感染性ウイルス検出手法に活用可能な細胞応答遺伝子及びその産物を同定することを目指すものである。具体的な細胞応答として、特にエンテロウイルス感染時に出現する細胞内小器官の膜構造に着目し、小器官内の陽イオン濃度を制御するために必要なイオンチャネルタンパク質遺伝子について、その発現量をウイルス感染後12時間に渡ってモニタリングした。テストウイルスとしてポリオウイルス1型ワクチン株を、組織細胞としてヒト小腸上皮細胞由来のINT407細胞を用いた。モニタリング対象は、ナトリウムイオンのチャネルタンパク質遺伝子であるSCN7Aと、カリウムイオンのチャネルタンパク質であるKCNJ4である。その結果、KCNJ4遺伝子は感染多重度=1で24時間後、感染多重度=0.1で36時間後に有意に増加していることが確認された。SCN7A遺伝子は、両方のMOI条件で24時間後に有意に増加していることが確認された。ポリオウイルスを高濃度に接種した場合において、両方の遺伝子で短時間の培養時間で発現量の増加が検出された。一方、低濃度で接種した場合、接種後48時間でも有意な発現が生じていることが確認された。特にKCNJ4遺伝子は著しく増加していた。このような発現状況の時間的な差はウイルスと細胞が感染する頻度によるものと考えられる。また,これらの結果から、両方の遺伝子ともウイルスの感染初期に有意に発現が増加することが示唆された。以上の結果から、KCNJ4およびSCN7A遺伝子が、ウイルス感染および感染性ウイルスの存在を早期に検出することが可能な遺伝子マーカーである可能性が示唆された。感染性ウイルス検出に活用することが可能な複数種の遺伝子が同定されたことから、当初計画通りに実際のサンプルを用いて新規感染性ウイルス検出技術の開発を進めることが可能な状況にある。土木環境システム下水濃縮サンプルに既知量の感染性ウイルス粒子を混入し、組織細胞に接種し、細胞応答遺伝子の発現量をモニタリングする。サンプル接種後、数時間おきに遺伝子抽出サンプルを得ることで、検出に最も適した培養時間を決定する。
災害予測図作成手法に関する基礎的研究

災害履歴図・災害予測図の現状を分析し、将来作成すべき図の方向性、事例的な研究、複合災害などについて検討し、地震動災害、地震時地盤災害、豪雨時地盤災害、火山噴火災害、地盤沈下災害などを中心として考察を行い、これらの成果をまとめ、報告書を作成した。自然災害は規模が大きくなると、一つの災害種別として取り扱えない場合が生じる。一つの災害から他の災害へ波及する場合、一つの災害事象が他の災害の誘因となって拡大する場合、人工的なものが加わる場合、そして2次災害、3次災害を引き起す場合など、過去の事例を参考にし、過去に事例がない場合も考えられる最大規模の災害を想定して、分析、考察を行った。災害予測図の作成手法については、最近提案された手法について分析し、予測図作成の将来展望、新しい予測図作成手法の提案などを行った。そして、総合的な災害予測図への取り入れ方について、5つの災害事象と複合災害を中心として考えをまとめた。なお,報告書は次のような構成になっている。第1章まえがき,1、1研究の目的,1、2災害予測図が必要な背景,1、3研究発表リスト.第2章災害予測図・履歴図の現状,2、1地震動災害,2、2地震時地盤災害,2、3豪雨時斜面災害,2、4火山災害,2、5地盤沈下災害.第3章複合災害の誘因と事例,3、1地震災害,3、2火山災害,3、3地盤沈下災害,3、4豪雨時斜面災害.第4章災害予測図の作成手法,4.1地震動災害の予測,4、2地震時地盤災害の予測,4、3火山災害の予測,4、4地盤沈下災害の予測,4、5豪雨時斜面災害の予測.第5章総合的な災害予測図作成手法,5、1はじめに,5、2神奈川県のアボイドマップ,5.3総合的災害予測図への取入れ方,5、4総合的予測図作成手法,5、5まとめ災害履歴図・災害予測図の現状を分析し、将来作成すべき図の方向性、事例的な研究、複合災害などについて検討し、地震動災害、地震時地盤災害、豪雨時地盤災害、火山噴火災害、地盤沈下災害などを中心として考察を行い、これらの成果をまとめ、報告書を作成した。第1章まえがき,1、1研究の目的,1、2災害予測図が必要な背景,1、3研究発表リスト.第2章災害予測図・履歴図の現状,2、1地震動災害,2、2地震時地盤災害,2、3豪雨時斜面災害,2、4火山災害,2、5地盤沈下災害.第3章複合災害の誘因と事例,3、1地震災害,3、2火山災害,3、3地盤沈下災害,3、4豪雨時斜面災害.第4章災害予測図の作成手法,4.1地震動災害の予測,4、2地震時地盤災害の予測,4、3火山災害の予測,4、4地盤沈下災害の予測,4、5豪雨時斜面災害の予測.第5章総合的な災害予測図作成手法,5、1はじめに,5、2神奈川県のアボイドマップ,5.3総合的災害予測図への取入れ方,5、4総合的予測図作成手法,5、5まとめ
ファイトプラズマのマイクロアレイ解析系の開発-ホストスイッチング機構解明に向けて

ファイトプラズマはヨコバイなどの昆虫により伝搬され、700種以上の植物に病気を引き起こす農業上重要な植物病原細菌であり、約40年前に世界に先駆け我が国で最初に発見された微生物である。我々は2004年にファイトプラズマのゲノムを解読し(Oshima et al., Nature Genetics, 2004)、ファイトプラズマが代謝関連遺伝子の多くを失い、代わりに代謝物質の多くを宿主に依存した生活を送る生物であることを明らかにした。ファイトプラズマはヨコバイなどの昆虫によって媒介されて感染を拡大させる。植物と昆虫という異なる2界の宿主への感染を成立させるメカニズムは非常に興味深いのみならず、ファイトプラズマの防除という観点からも重要である。これを解明する手法の1つは、ファイトプラズマのマイクロアレイ解析を行い、ホストスイッチングに伴う遺伝子変動を網羅的に解析することである。ファイトプラズマのフイクロアレイ解析に向けて、昨年度はゲノムにコードされる遺伝子の選抜とPCR増幅を行いプローブ部付を決定したので、今年度はマイクロアレイの作製を行った。ファイトプラズマゲノムにコードされる全754 ORFのうち、重複遺伝子を除いた583 0RFをPCR増幅し、これを用いてマクロアレイのチップを試作し、解析を試みた。ハイブリダイズさせるRNAとして、ファイトプラズマ感染植物および感染昆虫より抽出したものを用いた。その結果、植物と昆虫宿主とで発現量が大きく変動している遺伝子が多数認められ、10倍以上の極端な発現量の差がある遺伝子も少数ながら認められた。このことは、ファイトプラズマが自身の遺伝子発現を変化させることにより、異なる生物界の宿主に適応していることを改めて強く示唆している。このマクロアレイの結果を検証するために、リアルタイムPCRを用いたRNAの定量的解析を試みた。植物および昆虫宿主内において発現量が大きく異なっているファイトプラズマ遺伝子を4つ選び、これについてリアルタイムPCR用のプライマーを設計し、マクロアレイにおいてハイブリダイスさせたものと同じRNAをテンプレートとして用い、リアルタイムPCRを行った。その結果、すべてについてマクロアレイの結果と同一の結果が得られたことから、マクロアレイによる結果の正当性が確認された。ファイトプラズマ(Phytoplasma asteris)はヨコバイなどの昆虫により伝搬され、700種以上の植物に病気を引き起こす農業上重要な植物病原細菌であり、約40年前に世界に先駆け我が国で最初に発見された最小生命体の一つである。我々は2004年に、Phytoplasma asteris OY strainのゲノムを解読し(Oshima, et. al., Nature Genetics, 2004)、ファイトプラズマが代謝関連遺伝子の多くを失い、代わりに代謝物質の多くを宿主に依存した生活を送る生物であることを明らかにした。ファイトプラズマのマイクロアレイ解析に向けて、今年度はゲノムにコードされる遺伝子の選抜とPCR増幅を行った。マイクロアレイ解析に用いるDNAチップには、大きく分けてスタンフォード方式とオリゴアレイ方式があるが、ファイトプラズマの発現解析の場合、宿主RNA存在下でのファイトプラズマRNAを検出する必要があり、非特異的なバックグラウンドを軽減するためにプローブ長の長いスタンフォード方式を採用することにした。DNAチップに搭載するプローブは、我々が解読したPhytoplasma asteris OY strainのゲノム情報に基づいて設計し、各遺伝子に対するプローブ長は300bpとした。また、ハイブリダイゼーション条件によりDNAレベルで92%以下の相同性であれば発現量を特異的に検出できることが知られており、この条件に従って各遺伝子のプローブ部位を設定した。
社会科及び社会系教科における数理教育の実践と評価

児童生徒の数理的社会認識発達の諸段階を未分化総合的,体験反省的,記号操作的と仮定し,それぞれに対応する形で日米交流学習,ゲーミング・シミュレーション,GISを取り入れた学習を組織し実践した。その結果,社会科において数理教育を実践するには,能動的な学習活動,コミュニケーションのある社会的学習,思考実験のできる柔軟な教材構成が重要であることが分かった。また数理的思考の発生機序の解明が課題として浮上した。平成16年度は,前年度の予備実践で提起された学習方法の改善を取り入れた授業プランを開発し,実践・評価を行った。授業開発方針はこれまでのものを踏襲し,小学校では日米交流学習を取り入れ総合的な文脈で行う学習,中学校ではゲーミング・シミュレーションの手法を取り入れた学習とGISを活用した地域問題解決学習を組織した。特に、中学校において実践したシミュレーションゲームによる授業では、生徒は、意思決定の文脈で生きて働く形で数理的な概念を形成し、社会を捉える数理的モデルを築き上げていることが学習記録の客観的な分析で明らかになった。一方、生徒と教師・参観者の両者によるアンケート調査では、シミュレーションゲームを用いた学習に対する評価が極めて高く、授業への積極的な導入が望まれていることが明らかになった。このように、生徒は社会的事象との応答関係の中から社会を認識するための数理的モデルを構築しており、従来の社会科授業で教えていた事実的知識や概念的知識とは違った種類の新しい知識を形成している。この種の知識の育成こそが新世紀社会科に要請される任務であり、課題である。今後、われわれはシミュレーションゲームを主軸に、この課題に応えていく。今年度は、小中高校の3校種の児童生徒を対象に授業開発を行い,実験授業を試みた。その内容は以下の通り。1小学校授業開発これまでのアメリカの小学校との交流を基に、小学校5年社会科の単元(自動車工業)の学習で日米合同学習を試みた。この学習は、貿易摩擦問題の学習で、米国において日本車はどうなっているかという学習課題を挙げ、その解決法の一つとして相手校に身の回りの日本車について調査してもらうというものである。統計数字にはない臨場感(統計と実感の接合)、「多い・少ない」の評価を百分比で示す数理的感覚、数的表現の普遍性の認知などをねらいとした。2中学校授業開発第3学年公民的分野で市場経済ゲームの開発・実験を行った。これは、市場経済下における企業行動と消費者行動をシミュレートするもので、生徒は、企業の立場では利益の極大化・費用の極小化・収入の極大化、消費者の立場では効用の極大化・出費の極小化を目指して意思決定する。現実感のない経済学習の打破、生産・消費の文脈での利益・効用極大化行動の合理的選択、意思決定における数理的手法の採用などをねらった。3高等学校授業開発公民科授業(わが国の将来人口の推計、高校2年生対象)の開発・実験を行った。これは、将来人口の推計法を理解した上で、我が国の人口問題を考える学習である。生徒は、コンピュータを用いて、コーホート要因法による人口シミュレーションを実際に体験した。シミュレーション体験(モデルを当てはめ、実際に計算をすることによって将来の社会の姿を予測する体験)、情報処理過程の認識・自己制御、人口問題への確かな分析力の育成などをねらった。なお、GIS関連の授業開発については、今年度は基礎研究に留まっている。
ミトコンドリアカルパイン阻害ペプチドによる新規緑内障神経節細胞保護療法の検討

本研究は正常眼圧緑内障モデル動物のひとつであるGLASTノックアウト(KO)マウスを用いて、当教室にて確立したミトコンドリアカルパインー1を競合的に阻害するペプチドの神経保護効果を検証することを目的とした。実際にGLAST-KOマウスでは網膜神経節細胞の細胞死の存在を確認した。実験期間中にGLAST-KOマウスの繁殖緑が弱かったため十分な個体数が得られず進行が大幅に遅れたが、新たな個体を導入することで克服し、光干渉断層計による網膜神経変性過程の基礎データを確立した。申請者の所属する研究グループでは最近、ラットミトコンドリアカルパインー1を阻害するペプチド(カルパインペプチド)の作成に成功した。本ペプチドは点眼によってラット視神経乳頭部や網膜にまで送達されることが明らかになった(Ozaki T, Nakazawa M, et al. PLoS One 2015)。本研究は、カルパインペプチドのこの性質を利用して、カルパインが神経細胞死に関与していると想定される各種緑内障モデル動物および培養細胞において、カルパインペプチドが細胞死を抑制できるかどうかを明らかにすることを目的としている。本年度使用した緑内障モデル動物はGLASTノックアウトマウスであり、まずこのモデル動物における神経節細胞死の自然経過を明らかにするため、生育期の網膜神経節細胞のアポトーシスの状況をTUNEL染色にて観察した。その結果、TUNEL陽性細胞は非常に少数ではあるが存在することが明らかとなった。この頻度の低さは緑内障モデル動物における神経節細胞死がきわめて慢性的に緩徐に進行することを示唆している。今後は、カルパインペプチド点眼によってアポトーシス細胞がどの程度抑制できるかどうかが焦点となるが、GLASTノックアウトマウスは非常に繁殖力が低く、研究期限内に実験に十分な個体数を確保することはできなかった。今後、導入遺伝子変異コピーが少なく、繁殖力が強い動物株を導入して研究を進める必要があることが判明したので、その旨手配している。細胞培養系を用いた実験ではヒト網膜色素上皮細胞由来の細胞を購入してラットカルパインペプチドの細胞保護効果をみたが、種の違いからか細胞保護効果がみられなかった。今後、ヒトやマウスに特異的なカルパインペプチドの作成が望まれる。提供されたGLASTノックアウトマウスの繁殖力が弱いため、実験に十分な個体数が確保できずに終わった。本研究は正常眼圧緑内障のモデルマウスのひとつとされるGLASTノックアウト(KO)マウスを用いて、当教室で開発したミトコンドリアカルパインー1特異的阻害ペプチドが網膜神経節細胞死を抑制できるかどうかを組織学的ならびに光干渉断層法(OCT)を用いて定量的ないし定性的に解析するという研究課題である。前年度はGLAST KOマウスにおける神経節細胞変性の自然経過を明らかにするべく生後経時的に網膜組織のTUNEL染色を行った。その結果、極めて少数ではあるがGLAST KOマウスにはTUNEL陽性細胞が見られたのに対し、野性型マウスでは全くTUNEL陽性細胞は見られなかった。当該年度はマウスにペプチドを点眼することによって神経節細胞保護効果が見られるかどうかを検討する計画であったが、GLAST KOマウスの繁殖力が極めて弱く、十分な個体数を確保することができない状態となった。このため、当該年度では方針を変更して、マウスでのOCT測定に習熟する目的で当教室で飼育している遺伝性網膜変性ラットを用いて網膜のOCT撮影を行った。対象はRCSラット、ロドプシンP23HおよびS334terトランスジェニックラットであり、当初は上手く撮像されなかったものが、試行錯誤によってかなり綺麗な画像を作成することが出来るようになった。また、今後の研究のためにGLAST KOマウスの提供を東京都神経研究所に依頼した。GLASTKOマウスの各種微生物検査と健康状態検査を施行した上で、再度のマウス提供が得られる状態とした。GLASTKOマウスの繁殖力が弱く、最初に用いたマウスでは十分な個体数を得ることができず、再度提供元に依頼してマウスの供給をお願いしたため。その代わり、本研究で重要な検査法となる光干渉断層計については別研究でラットを用いてその操作に習熟した。正常眼圧緑内障のモデルマウスとして知られるGLASTノックアウトマウスを用いて網膜神経節細胞や網膜神経線維層の変性の自然経過を主として光干渉断層計(OCT)にて経時的に観察して、変性の自然経過を野性型マウスとの比較で明らかにした。前年度まで、当教室でかつてもらい受けたGLASTノックアウトマウスの繁殖力が弱く、実験に支障をきたすため、今年度は新たに新規でGLASTノックアウトマウスを2つがいをもらい受け、実験を開始した。安定した繁殖が得られるまで数ヶ月を要したが、その後は十分な供給頭数を確保できるようになった。生後20日齢から130日齢まで定期的にOCTにて網膜を観察し、網膜浅層、網膜深層、視細胞層および網膜色素上皮と脈絡膜層の4層にsegmentationした。さらに各層の厚さをソフトウエアInSightにて定量化し、経時的にその変化を観察した。各層の厚さでは神経線維層と神経節細胞層からなる網膜浅層厚に生後80日齢以降で野性型と比べて統計学的に有意に菲薄化が認められた。しかし、その進行は緩徐であった。それ以外の網膜各層、すなわち網膜深層、視細胞層、網膜色素上皮層と脈絡膜層については有意差がみられなかったため、網膜浅層の変化はGLASTノックアウトマウスにおいて特異的な変化であると判定した。

また、光学顕微鏡および電子顕微鏡所見での神経節細胞の変性所見も観察した。これらの所見により、さらにカルパイン抑制ペプチドを使用しての神経節細胞変性阻止実験への基礎的データが蓄積された。本研究は正常眼圧緑内障モデル動物のひとつであるGLASTノックアウト(KO)マウスを用いて、当教室にて確立したミトコンドリアカルパインー1を競合的に阻害するペプチドの神経保護効果を検証することを目的とした。実際にGLAST-KOマウスでは網膜神経節細胞の細胞死の存在を確認した。実験期間中にGLAST-KOマウスの繁殖緑が弱かったため十分な個体数が得られず進行が大幅に遅れたが、新たな個体を導入することで克服し、光干渉断層計による網膜神経変性過程の基礎データを確立した。繁殖力の強いGLASTノックアウトマウスの供与を受けるべく交渉している。入手でき次第、研究の継続を図る。培養細胞系ではヒト網膜色素上皮細胞由来細胞やマウス視細胞錐体661W1細胞を用いて、種特異性の高いペプチドを考案して実験に使用する計画である。再度GLASTKOマウスの提供を外部に依頼したので、入手され次第、研究を継続して研究期間内に終了させる予定である。眼科学
Mn過剰障害指標植物の作出

Mnの吸収に関与する遺伝子を知るために、生育が早くより遺伝解析などが容易であるシロイヌナズナ(Arabidopsis thaliana)を用い、生育をそろえるために水耕培養法を確立した。中性子照射したシロイヌナズナ5,000株を正常濃度のMnではMn欠乏症状を示す変異株を得た。それらは野生型のMn含量の凡そ半分しかMnを含んでおらず、典型的なMn欠乏症状を示した。選抜した低Mn株は、高濃度のMnを含む培養液に抽台以前に移すとMn欠乏症状から回復した。欠損遺伝子のTargeted RFLPsubtraction法によるマップベーストクローニングを行っている。トマトをMn欠乏処理すると、高親和性のMn吸収が現れ、同時に金属結合性タンパク質が根形質膜表面に発現することを見出した。N末端フラグメントのアミノ酸配列を参考にしてこの金属結合性タンパク質cDNA(Mdip1)をクローニングした。N末端には27アミノ酸のプレ配列があること、その部分配列をN末端に付加したGUS遺伝子をタバコに導入した形質転換体では、GUSが細胞表面に移行すること、成熟タンパク質のN末端付近に金属結合部位があることを明らかにした。Mdip1はシュウ酸酸化酵素活性を持つことを形質転換植物を作成して確認した。シュウ酸が酸化され生成したH_2O_2はMnO_2に対する還元剤となる。同時にH_2O_2はMn^<2+>の酸化剤ともなるので、、土壌中に放出されるとMn^<2+>の濃度を適当な値に保つ酸化還元バッファーとして働く,Mdip1のMn欠乏による発現と、根からのシュウ酸の分泌が起こればMnO_2は酸化され、生成したMn^<2+>はシュウ酸とのキレート複合体として安定化される、非常に植物にとって好適なMn獲得戦略を持っていることを本実験で明らかにした。根圏からの植物中へのマンガンの吸収と植物体内での移行に関係するタンパク質を明らかにするために、(1)マンガン欠乏ストレスによってマンガンの吸収に関係する機能が誘導されるかどうか、(2)マンガンの吸収と移行を支配している遺伝子は何か、について検討した。トマトをマンガン欠乏におくとマンガンの吸収能が増大することを見いだした。それに伴って根の形質膜での金属結合性タンパク質の含量が増した。そのタンパク質を単離し部分アミノ酸配列を決定した結果、土壌微生物と根の相互作用に関与するタンパク質との相同性を認めた。マンガン欠乏は土壌微生物の感染を引き起こす第一の原因として、このタンパク質の発現が関与する可能性を示した。これらの金属に対して結合性を示すタンパク質以外に、マンガン欠乏によって誘導されるタンパク質は、メッセンジャーRNAの転写の差よりいくつか見いだし、構造を調べている。マンガンの吸収以降に関係する遺伝子は、シロイヌナズナのマンガン含量の低い変異株を選抜し、欠損して遺伝子を明らかにすることによって決定する。シロイヌナズナをマンガンの吸収の違いによって選抜するために、水耕培養法を確立した。中性子線照射によって異変を導入したシロイヌナズナ約5000株から3株のマンガン含量の低い植物を得、変異遺伝子のマッピングを行った。
子宮内膜症におけるケモカインシステムの分子病理学的研究

野生型(WT)マウスではBalb/cでは10/16匹(62.5%)、c57BL/6では6/16(37.5%)で嚢胞が形成された.嚢胞上皮でエストロゲン受容体,プロゲステロン受容体が陽性で内膜症性様病変であることが確認できた.CCR5欠損(KO)マウスではドナー・レシピエントともにKO(KO-KO)の場合、病変は形成されなかった.WT-KOは4/10(40%),KO-WTは4/9(44.4%)の結果であり,有意にKO-KOで病変形成が抑制されていた.以上より子宮内膜そのもの及び腹腔内環境の両方においてCCL5-CCR5システムが子宮内膜症病変形成に不可欠な働きをしていることが示唆された.本研究では,ケモカインシステムに着目し,子宮内膜症におけるケモカインの分子病態生理学的役割を解析している.まず最初にマウス子宮内膜症モデルを確立した.モデル作成方法は以下の通りである.ホルモン動態の差を無くすために卵巣摘出術をレシピエントとドナーマウスともに行った.エストロゲンを毎週投与し,ホルモン動態を同調させ,子宮内膜の肥厚を図った.卵巣摘出術の2週間後にドナーマウスから子宮を摘出し,内膜のみを剥離し,ドナーマウスの腹腔内に移植した.移植後も毎週エストロゲン投与を行い,4週間後に開腹し内膜症様病変と思われる嚢胞性病変が形成されていることを確認した.ヒト子宮内膜症で診断目的に行われるエストロゲン受容体(ER),プロゲステロン受容体(PR),CD10の免疫組織化学染色を行い陽性であったため,マウスモデルの病変は内膜症病変であると確認できた.宿主におけるケモカインシステムの機能解析のため,遺伝子改変マウス(Ccl3-/-,Ccr1-/-,Ccr2-/-,Ccr5-/-,Cx3cr1-/-)と野生型(WT)マウスで子宮内膜症モデルを作成し,病変形成に差が有るのか,腹水や病変をサンプリングし,Real time(RT)-PCR法,免疫組織化学染色,ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)法及びフローサイトメトリー法にて解析している過程である.これらの検討により,候補分子を特定し,阻害剤や中和抗体による治療効果の予備的検討も開始した.マウス子宮内膜症モデルを確立し,遺伝子改変マウスと野生型マウスの内膜症の発症・進展の検討もほぼ終了し,サンプルの免疫学的解析も当初の実験計画通りに順調に進んでいる.本研究では,ケモカインシステムに着目し,子宮内膜症におけるケモカインの分子病態生理学的役割を解明している.まず最初にマウス子宮内膜症モデルを確立した.モデル作成方法は以下の通りである.ホルモン動態の差を無くすために卵巣摘出術をレシピエントとドナーマウスともに行った.エストロゲンを毎週投与し,ホルモン動態を同調させ,子宮内膜の肥厚を図った.卵巣摘出術の2週間後にドナーマウスから子宮を摘出し,ないまくのみを剥離し,ドナーマウスの腹腔内に移植した.移植後も毎週エストロゲン投与を行い,4週間後に開腹し内膜症様病変と思われる嚢胞性病変が形成されていることを確認した.ヒト子宮内膜症で診断目的に行われるエストロゲン受容体(ER),プロゲステロン受容体(PR),CD10の免疫組織化学染色を行い陽性であったため,マウスモデルの病変は内膜症病変であると確認できた.マウス子宮内膜症モデルの作成方法は確立したものの,安定したマウスモデルを供給できず、実験計画はやや遅れている.本研究は,ケモカインシステムに着目し,子宮内膜症におけるケモカインの分子病態生理学的役割を解明している.まず最初にマウス子宮内膜症モデルを確立した.卵巣摘出術をレシピエントとドナーマウスともに行いエストロゲンを毎週投与し,ホルモン動態を同調させ,子宮内膜の肥厚を図った.2週間後にドナーマウスから子宮を摘出し,内膜のみを剥離し,ドナーマウスの腹腔内に移植した.移植後も毎週エストロゲン投与を行い,4週間後に開腹し内膜症様病変と思われる嚢胞性病変が形成されていることを確認した.ヒト子宮内膜症で診断目的に行われるエストロゲン受容体(ER)、プロゲステロン受容体(PR),CD10の免疫組織化学染色を行い陽性であったため,マウスモデルの病変は内膜症様病変であると確認できた.宿主におけるケモカインシステムの機能解析のため,遺伝子改変マウス(Ccl3-/-,Ccr1-/-,Ccr2-/-,Ccr5-/-,Cx3cr1-/-)と野生型(WT)マウスで子宮内膜症モデルを作成し,遺伝子改変マウスで病変形成が抑制されていることがわかった.誘導される免疫細胞やサイトカイン・ケモカインを同定するために腹水や病変をサンプリングし,Real time(RT)-PCR法,免疫組織学染色,ELISA(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay)法及びフローサイトメトリー法にて解析している.野生型(WT)マウスではBalb/cでは10/16匹(62.5%)、c57BL/6では6/16(37.5%)で嚢胞が形成された.嚢胞上皮でエストロゲン受容体,プロゲステロン受容体が陽性で内膜症性様病変であることが確認できた.CCR5欠損(KO)マウスではドナー・レシピエントともにKO(KO-KO)の場合、病変は形成されなかった.

WT-KOは4/10(40%),KO-WTは4/9(44.4%)の結果であり,有意にKO-KOで病変形成が抑制されていた.以上より子宮内膜そのもの及び腹腔内環境の両方においてCCL5-CCR5システムが子宮内膜症病変形成に不可欠な働きをしていることが示唆された.平成27年度の研究も鋭意継続しながら,サンプル解析を進め,中和抗体,阻害剤による治療効果の検討も継続する.またすでに本学倫理委員会の承認を得ているため,当初の実験計画に示す通り,当該医療機関において実施された手術により得られる臨床検体を用いて,子宮内膜症嚢胞(チョコレート嚢胞)におけるケモカインシステムの関与について,臨床的特徴と分子病理学的検討を行う予定である.平成28年の研究を鋭意継続しながら,マウスモデルを安定させ,サンプル解析をさらに進め,中和抗体,阻害剤による治療効果の検討を継続する.またすでに本学倫理委員会の承認を得ている当該医療機関において実施された手術により得られる臨床検体を用いて,子宮内膜症嚢胞(チョコレート嚢胞)における当該ケモカイン及びケモカイン受容体の発現と臨床的特徴と分子病理学的検討を行う予定である.産婦人科学今年度は免疫組織化学染色のためにパラフィン包埋組織ブロックの作成に専念していた.今年度はマウスモデルが安定せず,ヒトサンプルの解析に専念していた学会発表を行わなかった来年度は統計学的処理のためにサンプル数を増やして追加の免疫組織科学染色を行う予定であるため,MASコート付きスライドガラスとカバーガラスの購入に充当する.来年度は阻害剤や中和抗体での治療効果判定の実験を計画しており,マウスや中和抗体の購入に充当する.またデータも蓄積してきているため,海外学会での発表も検討しており,学会参加の旅費にも充当する.
初代銀河におけるブラックホールの形成・進化とその観測的兆候

近年の観測により、宇宙初期に非常に重たいブラックホールが数多く存在することがわかってきた。このブラックホールがどのようにして形成されたかは未だ統一した見解が得られていない。本研究ではこれらのブラックホールの形成・成長の過程を数値流体計算を用いて探る。これまでの観測により、ブラックホールの質量進化はその母銀河の性質と密接に関わっていることが示唆されている。実際にブラックホールは形成後、母銀河のガスを降着することで質量を増大する。そのため本研究では宇宙初期の銀河(初代銀河)の形成過程に特に着目する。初代銀河の形成とブラックホールの形成・進化のプロセスがどのように関わっているのかを明らかにする。
耳下腺腺房細胞の開口分泌におけるADPリボシレーション因子(Arf)の関与

本研究の目的は、cAMP依存性の開口放出におけるArf1の役割を明らかにすることであった。Arf1の下流にあるものとしてリン脂質酵素の一つであるホスホリパーゼD(PLD)活性が、ラット耳下腺腺房細胞に存在するかどうか確認した。耳下腺腺房細胞をホモジネイトし、ライセイトを調製した。PLD活性は、[^3H]ホスファチジルコリンから分解される[^3H]コリン量を測定した。ラット耳下腺腺房細胞にGTPgS依存性PLD活性が確認された。これは、低分子量GTP結合タンパク質依存性のPLD活性の存在を示している。また、ホスファチジルイノシトール(4,5)2リン酸(PIP_2)の依存性も確認された。私たちは、Arf1のN末ペプチドがcAMP依存性のアミラーゼ開口分泌が抑制されることを明らかにしてる。そこで、同一のペプチドを用いて、GTPgSおよびPIP_2依存性のPLD活性に対する影響について実験を行った。Arf1は、N末にミリスチル化という脂質修飾がされている。実験の結果、40mMのミリスチル化されたペプチド(myr-Arf1ペプチド)は、37°C15分のインキュベートでGTPgS依存性のPLD活性をほぼ80%抑制した。しかし、ミリスチル化されていないArf1のN末ペプチドや配列が全く逆のArf1のN末ペプチドは、myr-Arf1ペプチドに比べ抑制効果は著しく小さかった。これらの結果は、GTPgS依存性のPLD活性にArf1が大きく関与していることを示している。膜の輸送にリン脂質代謝は大きく関与しており、Arf1は、ラット耳下腺腺房細胞において、脂質代謝を制御するPLD活性を通して、アミラーゼの開口放出を制御してい可能性があることが示唆された。
好酸球性副鼻腔炎発症機構の検討-実験動物モデル作成を通して-

好酸球性副鼻腔炎が難治性病態として問題になっているが、この病態の解明ならびに治療に役立つ動物モデルの作成を目的として、一昨年度までに好酸球優位型の家兎上顎洞ポリープの作成を行ってきた。家兎においては好酸球浸潤の優位なポリープがほぼ100%作成できるようになったが、この作成に好酸球ならびに細胞外マトリックスの関与が大きく、それを制御する一つの因子が線溶系であることがわかった。すなわち、好酸球浸潤の強いポリープの形成には好酸球遊走因子、細胞外マトリックス分解酵素であるMMP、線溶系の要素であるt-PA,u-PA,PAU-1,PAU-2が密接に関与するのである。そこで、昨年度からヒトとのアレルギー関連遺伝子の相同の多いマウスにおいて実験的ポリープ作成を試みた。OVA感作法がやや異なることを除き、ほぼ、家兎での作成方法と同一の方法を用いると、粘膜にprepolypoid changeは認めたものの、明らかなポリープ形成には至らなかった。この粘膜の肥厚性変化はTIMP-2投与により抑制された。刺激方法を種々変化させてみたがポリープ形成に至らず、動物種差は大きく、マウスはモデル動物としては不適当という結果となった。真菌が好酸球を誘導することは広く知られており、MayoClinicグループが提出した「副鼻腔炎の原因は粘液に付着した真菌に反応して粘膜外に集蔟した好酸球の脱顆粒により放出された細胞傷害蛋白による上皮傷害である」という仮説を検証する目的もあって、家兎のポリープ形成への真菌の影響をみた。わが国の副鼻腔真菌症の原因として最も多いアスペルギルスでは炎症が起こり、組織のリモデリングが促進される可能性が示されたが、典型的な浮腫性のポリープは形成できなかった。アルテルナリアやムーコルなどにおいても同様な結果となり、真菌の存在のみでは好酸球性ポリープの発生は起こらないと結論した。今後はこれに付加する因子の検討が必要である。好酸球性副鼻腔炎が難治性病態として問題になっているが、この病態の解明ならびに治療に役立っ動物モデルの作成を目的として、昨年度までに好酸球優位型の家兎上顎洞ポリープの作成を行ってきた。そこで、本年は今後の研究の拡充のために、七トとのアレルギー関連遺伝子の相同の多いマウスにおいて実験的ポリープを作成することとした。分子生物学的手法などを導入して研究を進め、好酸球性副鼻腔炎の発症機序に迫ることを狙ってである。マウスを用いる利点には、動物の取り扱いが簡便、標本採取が比較的容易、多種のリコンビナント蛋白や抗体が商業ベースにのる、遺伝子のDNA配列が知られているなどがある。OVA感作法がやや異なることを除くと、ほぼ、家兎での作成方法と同一の方法を用いたが、粘膜の肥厚性変化でprepolypoid changeらしい所見は認めたものの、明らかなポリープ形成には至らなかった。動物種の差は大きく、マウスもモデル動物になりうるかは条件を変えて再検討する必要がある。

真菌が好酸球を誘導することは広く知られており、真菌が好酸球性副鼻腔炎への主要因であるという最近の仮説を検証する目的もあって、ポリープ形成への真菌の影響をみることも今年度の目標であった。真菌のうちで、わが国の副鼻腔真菌症の最も多い原因となっているアスペルギルスでは炎症が起こり、組織のリモデリングが促進される可能性が示されたが、典型的な浮腫性のポリープは形成できなかった。アルテルナリアやムーコルなどによる試行は進行が遅れ、結論は出せていない。好酸球性副鼻腔炎が難治性病態として問題になっているが、この病態の解明ならびに治療に役立つ動物モデルの作成を目的として、一昨年度までに好酸球優位型の家兎上顎洞ポリープの作成を行ってきた。家兎においては好酸球浸潤の優位なポリープがほぼ100%作成できるようになったが、この作成に好酸球ならびに細胞外マトリックスの関与が大きく、それを制御する一つの因子が線溶系であることがわかった。そこで、昨年度からヒトとのアレルギー関連遺伝子の相同の多いマウスにおいて実験的ポリープ作成を試みた。OVA感作法がやや異なることを除き、ほぼ、家兎での作成方法と同一の方法を用いると、粘膜にprepolypoid changeは認めたものの、明らかなポリープ形成には至らなかった。この粘膜の肥厚性変化はTIMP-2投与により抑制された。刺激方法を種々変化させてみたがポリープ形成に至らず、動物種差は大きく、マウスはモデル動物としては不適当という結果となった。真菌が好酸球を誘導することは広く知られており、MayoClinicグループが提出した「副鼻腔炎の原因は粘液に付着した真菌に反応して粘膜外に集蔟した好酸球の脱穎粒により放出された細胞傷害蛋白による上皮傷害である」という仮説を検証する目的もあって、家兎のポリープ形成への真菌の影響をみた。わが国の副鼻腔真菌症の原因として最も多いアスペルギルスでは炎症が起こり、組織のリモデリングが促進される可能性が示されたが、典型的な浮腫性のポリープは形成できなかった。アルテルナリアやムーコルなどにおいても同様な結果となり、真菌の存在のみでは好酸球性ポリープの発生は起こらないと結論した。今後はこれに付加する因子の検討が必要である。
バイオミメティクスに基づく高機能ジルコニアインプラントの開発

ジルコニア表面にカルシウムイオンを導入する生体活性処理に関する検討では,ジルコニアに酢酸カルシウムを塗布してから適正な温度で焼成することによって,機械的強度を低下させることなくジルコニア表面にカルシウムイオンを導入可能であることが示唆された.また,ジルコニアの低温劣化と表面処理の関係に関する検討では,Y-TZPに対する低温劣化試験において,焼成したままの表面処理を施さなかった場合には劣化が大きいが,何らかの表面処理を実施することにより低温劣化は抑制されていた.特に,研削および研磨において初期の抑制効果が高いことが認められた.サンドブラストでは応力誘起相転移により,単斜晶が存在するが,無処理のものよりもその生成量は少なく,低温劣化に対する抑制効果が認められた.加えて,現在,国内外において,数多くの歯科用ジルコニアが市販されているが,近年の傾向として,高透光性や積層型といった患者の審美的欲求を満たす製品が増えてきている.一方で,院内での即日修復を可能とする高速焼成に対応した製品も登場してきている.これらのことから,焼成スケジュールがジルコニアの審美性に与える影響を検討することが有用であると考え,昇温速度が透光性に与える影響について検討した.その結果,メーカー指定の標準焼成スケジュールから焼結温度までの昇温時間を極端に短くしても,統計的な有意差は認められなかったことから,高透光性TZP,PSZ共に焼結温度までの昇温時間は透光性に影響を与えない可能性が示唆された.今年度はジルコニアインプラント体に生体模倣能を付与するための基礎データを取集する目的で、以下の研究を主として行った。イットリア安定化型ジルコニア(Y-TZP)の焼成温度が機械的特性に与える影響について検討を行った。ZENO(Wieland製),Aadva(GC製),InCoris(Sirona製)の3種類のジルコニア(Y-TZP)板を使用した。ZENOは長さ50.05mm,幅5.04mm,厚さ1.523mmの板を,Aadvaは直径17.5mm,厚さ0.625mm,InCorisは直径17mm,厚さ0.625mmの円板を使用した。焼成温度は1350°C,1450°C,1500°Cで2時間,1550°Cで3時間行った。製作した試料に,i)分光透過率計にて光透過率と波長分布の測定を行った。ii)オートクレーブで134°C,5-60時間の処理後,X線回折,ビッカース硬さ測定およびSEM観察を行った。iii)ISO-6872に準拠して2軸曲げ試験を行った。1350°Cの焼成温度の試料では,オートクレーブ処理の時間が増加しても単斜晶への変態は認められなかったが,1450°C以上の試料では,時間の増加に伴い単斜晶含有量の増加が認められた。また,InCorisおよびZENOにおいても同様の傾向が認められた。ビッカース硬さ測定の結果は,2軸曲げ試験の場合と異なり,1450°C以上の温度で焼成したAadva,InCorisおよびZENOのいずれにおいても,オートクレーブ処理によって硬さが低下する傾向が認められた。また,オートクレーブ処理の時間による差は認められなかった。本実験より,歯科用Y-TZPでは,ブロック体焼成温度の影響はきわめて大きく,焼成温度が高いとオートクレーブ処理による低温劣化が著しく生じ易くなることが示唆された。研究計画において当該年度における研究内容は、1.ガラス層処理条件の検討、2.基板強度の測定であったが、基板強度の測定の進捗に対し、ガラス層処理条件の検討が実施できていないため。今年度はジルコニアインプラント体に生体模倣能を付与するための基礎データを収集する目的で、以下の研究を主として行った。i)焼成条件がジルコニアの透光性に与える影響について検討を行った。Cercon ht(デンツプライ)の円板試料を、設定焼結温度である1500°Cまでの昇温時間30分、40分、50分、60分の4条件で保持時間120分にて焼結した。焼結後、厚みが0.5 mmとなるように、試料両面を鏡面研磨した。試料を白色背板および黒色背板上で分光色差計(SA 2000,日本電色工業)にてL*、a*、b*、Yを測定し、透光性パラメーター(TP)、乳白色パラメーター(OP)およびコントラスト比(CR)を計算した。本実験において、昇温速度の違いによるTP、OPおよびCRに関し統計的な有意差は見られなかった。得られたTPに関して、先行研究で示されているTPと同等であったことから、焼結温度までの昇温時間はジルコニアの透過率に影響を与えない可能性が示唆された。ii)焼成時の最高温度の保持時間が高透光性ジルコニアの曲げ強さに与える影響について検討を行った。Cercon ht(デンツプライ)を直径20 mm、厚さ0.8 mmの円板状試料に調整した。焼結温度1500°Cまでの昇温時間を30分、保持時間を120分、60分、30分、10分の4条件として試料を焼結した。焼結後、厚みが0.5 mmとなるように研磨した。製作した試料に対してISO-6872に準拠した2軸曲げ試験を行った。本実験において、2軸曲げ強さに関し、保持時間の違いによる統計的な有意差は認められなかった。

30分で昇温した試料は、標準焼成と比較すると、全体として曲げ強さが低い傾向を示したものの、保持時間の差による違いは認められなかった。このことから、最高温度の保持時間が短くてもある程度の強さが得られることが示唆された。研究計画において当該年度における研究内容は、1.生体適合性の評価、2.体内埋入後に生体活性層が生成する方法の検討、であったが、基板に対する生体適合性評価が実施できていないため。ジルコニア表面にカルシウムイオンを導入する生体活性処理に関する検討では,ジルコニアに酢酸カルシウムを塗布してから適正な温度で焼成することによって,機械的強度を低下させることなくジルコニア表面にカルシウムイオンを導入可能であることが示唆された.また,ジルコニアの低温劣化と表面処理の関係に関する検討では,Y-TZPに対する低温劣化試験において,焼成したままの表面処理を施さなかった場合には劣化が大きいが,何らかの表面処理を実施することにより低温劣化は抑制されていた.特に,研削および研磨において初期の抑制効果が高いことが認められた.サンドブラストでは応力誘起相転移により,単斜晶が存在するが,無処理のものよりもその生成量は少なく,低温劣化に対する抑制効果が認められた.加えて,現在,国内外において,数多くの歯科用ジルコニアが市販されているが,近年の傾向として,高透光性や積層型といった患者の審美的欲求を満たす製品が増えてきている.一方で,院内での即日修復を可能とする高速焼成に対応した製品も登場してきている.これらのことから,焼成スケジュールがジルコニアの審美性に与える影響を検討することが有用であると考え,昇温速度が透光性に与える影響について検討した.その結果,メーカー指定の標準焼成スケジュールから焼結温度までの昇温時間を極端に短くしても,統計的な有意差は認められなかったことから,高透光性TZP,PSZ共に焼結温度までの昇温時間は透光性に影響を与えない可能性が示唆された.今後は当該年度の研究結果を踏まえた上で、研究計画に則して1.生体適合性の評価、2.体内埋入後に生体活性層が生成する方法の検討、を進めていくこととする。基板の強度に関連して、高透過型の歯科用ジルコニアの材料特性を詳細に検討していく予定である。今後は当該年度の研究結果を踏まえた上で、研究計画に則して、1.生体適合性の評価、2.体内埋入後に生体活性層が生成する方法の検討、といったジルコニア基板に対する生体適合性の評価を逐次進めていく予定である。試料作製時の効率を高めるために既存の研磨機に自動研磨装置を追加する計画であったが、支給された助成金額では、既存の研磨機に純正の自動研磨装置を購入するには予算が不足していたため。(理由):研究の進捗がやや遅れているため。(使用計画):研究資材の購入当初購入を予定していた自動研磨装置の代替となるような、試料作製の効率を高める機材を購入する予定である。