hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
温度応答性ハイドロゲルによる人工肛門の作製

ガンなどの疾病のためにやむなく直腸や結腸を切除した場合、腹壁を通って体外に排泄物(便など)がでるようにつくられた排泄孔、すなわち人工肛門(ストーマ)の形成が行われる。従来は、腸管を用いて形成されていたが、開口部の形によってそのケアの程度が大きく異なり、社会生活にも影響がでるほどであった。このような背景から、本研究では温度変化に対して、大きな体積相転移を引き起こす温度応答性ハイドロゲルを利用した完全人工型の人工肛門の創製を目指した。人工肛門を作成するには、粘度が種々異なる消化物の糞を止めるだけの強度と、極めて短時間の開閉が必要である。本研究では、素早い開閉が可能な、鋭敏に体積相転移を引き起こすハイドロゲルの分子構築構造からの検討とゲルの強度を出すためのハイブリッド化の検討を行った。温度応答性高分子として汎用されているポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)の3次元網目中に、ポリエチレングリコール連鎖をグラフトした新規な分子構築構造を有するPIPAAmハイドロゲルを調製した。このハイドロゲルはPIPAAmホモポリマーからなるゲル特有のゲル表面に形成するスキン構造の形成を抑制し、温度変化に対して素早い体積変化を引き起こすことを明らかにした。さらに、相転移温度がPIPAAmホモポリマーよりも高いIPAAmとN,N-ジメチルアクリルアミド共重合体をグラフト鎖として有するPIPAAmハイドロゲルを調製した。グラフト鎖が全体の網目の相転移温度よりも高いために、温度がグラフト鎖の相転移温度よりも低く3次元網目の相転移温度よりも高い場合は、ゲルの収縮は抑制されるが、グラフト鎖の相転移温度以上に変化させると、グラフト鎖の収縮に伴ってゲル全体の収縮が加速的に引き起こされるという、新しい概念の収縮加速メカニズムの妥当性を評価した。シリコーンゴム上にラジカル重合が可能な重合性基を効率よく導入し、この表面上でゲルを作成することにより、ハイドロゲルが共有結合したハイブリッド材料の調製に成功した。本年度の計画に従い、平板上のシリコーンゴムを用いて温度応答性ハイドロゲルの固形化および温度変化させたときのシリコーンゴムの動きを検討した。1.シリコーンゴム表面への重合性基の導入膜厚0.5mmのシリコーンゴムをスペーサーを介してガラス板に挟み、水酸化ナトリウム6wt%を含むメタノール/水の混合溶液を接触させてアルカリ処理を行った。次に、重合禁止剤としt-ブチルカテコールを含んだ3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの溶液を接触させて80°Cで24時間反応させ、シリコーンゴムの片側の表面に重合性基を導入した。2.温度応答性ハイドロゲルのシリコーン表面への固定化N-イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレングルコールモノメタクリレート、架橋剤であるビスメチレンアクリルアミド、重合開始剤のアゾビスイソブチロニトリルのメタノール溶液を十分に窒素置換した溶液を、重合性基を導入した表面に接触させ、80°Cで24時間保ち、重合と同時にシリコーン表面にゲルを生成させた。反応後、メタノールのみ、メタノール75%水溶液、50%、25%最後に水のみにゲル固定化シリコーンゴムを浸漬して、未反応モノマー等を除去した。3.温度変化させたときのゲルの動きの観察水中で精製の終了したゲルを10°Cの水中で平衡膨潤させるとメタノール中よりも膨潤度が大きいためにハイドロゲルを外側に大きく変形して断面から観察するとC字型になった。この状態で40°Cの水中に浸すと温度に応答してゲルは収縮して、断面から観察するとゲルを内側に逆C字型に大きく変形した。

以上のように今年度は温度応答性ハイドロゲルを固定化に成功した。現在、このハイドロゲルを完全にシリコーンゴムで被覆した、空気中で駆動するゲルを調製中である。温度応答性高分子であるポリイソプロピルアクリルアミド(PIPAAm)からなるハイドロゲルは相転移温度をはさんで低温から高温に変化させると、表面にスキン層を形成するために、ゆっくりと収縮する。本年度はスキン層の構造を制御すること目的に、(1)ポリエチレングリコール(PEG)マクロモノマーをグラフト鎖として有するゲルの調製と収縮挙動の詳細な検討と、(2)これら知見に基づいたシリコーン膜と温度応答性ゲルの複合材料を調製およびこの材料の屈曲挙動の検討を行った。シリコーン膜の片面にPEGをグラフトさせたPIPAAmゲルを前年報告した手法により固定化した。この材料を4mmX40mmの短冊状に切断し、この複合材料の温度に応答した屈曲変位をビデオカメラで撮影した。10°Cで2日間、純水中でゲルを平衡膨潤させるとゲルは温度に応答して膨潤するのに対し、シリコーンは膨潤しないために、外側はゲル、内側はシリコーンとなるようなC字型の屈曲挙動を示した。次に、10°Cで平衡膨潤させたゲルを50°Cで収縮させると、外側のゲル層は温度変化に応答して、収縮するのに対してシリコーン膜は収縮しないため、ゲルは外側がシリコーン膜、内側がゲル層の、逆のC字型に屈曲した。しかしながらゲルの収縮に伴なう屈曲変化は非常にゆっくりしたものであり、完全に逆C字型になるのに数時間要した。さらに、二つのC字型に屈曲したゲルを、シリコーン膜側を内側にしてその両端同士を固定し、ゲル層が外側、シリコーン膜が内側のO字型のデバイスを作成した。このデバイスは相転移温度よりも低温側でゲル層が膨潤するためにO字型となり、高温側でゲルが収縮することによりそれぞれの片が密着したI字型となった。すなわち、温度変化に応答した開閉様の挙動が可能となったわけである。今後、ゲル全体を水中ではなく、空気中で駆動させる手法を検討する。ガンなどの疾病のためにやむなく直腸や結腸を切除した場合、腹壁を通って体外に排泄物(便など)がでるようにつくられた排泄孔、すなわち人工肛門(ストーマ)の形成が行われる。従来は、腸管を用いて形成されていたが、開口部の形によってそのケアの程度が大きく異なり、社会生活にも影響がでるほどであった。このような背景から、本研究では温度変化に対して、大きな体積相転移を引き起こす温度応答性ハイドロゲルを利用した完全人工型の人工肛門の創製を目指した。人工肛門を作成するには、粘度が種々異なる消化物の糞を止めるだけの強度と、極めて短時間の開閉が必要である。本研究では、素早い開閉が可能な、鋭敏に体積相転移を引き起こすハイドロゲルの分子構築構造からの検討とゲルの強度を出すためのハイブリッド化の検討を行った。温度応答性高分子として汎用されているポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)の3次元網目中に、ポリエチレングリコール連鎖をグラフトした新規な分子構築構造を有するPIPAAmハイドロゲルを調製した。
花芽形成における光受容体の組織特異的な役割

当初想定していたクリプトクロム2の組織特異的な役割に関わる研究計画の大部分は昨年度で完成した。これまでの私たちの解析からフィトクロムBやクリプトクロム2による花芽形成の制御には器官/組織特異性が存在することが明らかとなっていたが、こうしたメカニズムの詳細については未解決であった。私たちは光受容体および花芽形成に関わる新奇因子の解析によってこうした問題は解決できるのではないかと考え、申請者らがすでに明らかにしていた、フィトクロムBとの相互作用がみられる新奇タンパク質PHLに着目した。本年度はこれまでの研究の内容をより発展させるべく、PHLの解析を行った。PHLはyeast two-hybrid法やpull-downによりフィトクロムBと直接に相互作用すると考えられた。また、遺伝学的な解析からもPHLとphyBの相互作用が確認された。その一方で、phl変異体は顕著な遅咲き表現型を示すことから、PHLはphyBの下流で花成を制御する因子であることが明らかになった。また、PHLの細胞内局在やph1変異体における遺伝子発現の解析もこの可能性を支持する。こうした上記の結果は既に論文にまとめる作業に入っており、現在、リバイス中である。最近になってフィトクロムBの下流因子と思われる物がPHL以外にも二つ発表された。しかし、フィトクロムBとの直接の相互作用を持つ因子はPHLだけであり、今後PHLのさらなる研究によってフィトクロムBがどのようにして花芽形成を制御しているのかの全貌が明らかになると考えている。シロイヌナズナのクリプトクロム2(cry2)を器官/組織特異的に発現させた系統を中心に解折した。葉肉、維管束、表皮、茎頂、根特異的にcry2-GFPを発現させた系統の解析から、維管束で発現させたcry2-GFPはcry2変異体の遅咲き表現型を完全に相補するが、それ以外の器官/組織などで発現させたcry2-GFPは花成にまったく影響しないことをあきらかにした、さらに、維管束のcry2は維管束におけるFT遺伝子の発現を促進していることを示した、こうしたことから、cry2はおそらく細胞自律的にFT遺伝子の発現を制御することで花成を制御していることを示した。また、これまで示されていたphyBとcry2の遺伝学的相互作用は空間的に同一な部位になくても十分であることが示された.こうした解析は計画以上に進み、平成18年度内にその成果をThe Plant Cell誌に発表することができた.また、私たちは別の目的で解析していた新奇tdu-1変異体が顕著な遅咲き表現型を示すことに気付いた。tdu-1変異体はcry2変異体と同様に日長依存的な花成制御が異常を示していた。さらに、phyB変異体との二重変異体、単色光下での花成時期および胚軸伸長などの解析からtdu-1変異体cry2変異体と多くの点で類似していることがあきらかになった。生理応答以外にもFT遺伝子発現の低下などについてもcry2と同様の挙動を示し、cry2の下流因子である可能性が示された。マッピング、相補性検定、サイレシング系統の解析、アリルの取得、CRY2遺伝子のシークエンスなどを通じて、tdu-1変異体の原因遺伝子を特定し、それをTDU遺伝子と名付けた。TDUは新奇の核タンパク質であり、転写促進菌子の多く見られるグルタミンリッチな領域を持っていた.当初想定していたクリプトクロム2の組織特異的な役割に関わる研究計画の大部分は昨年度で完成した。
鉱物集合ナノ・ミクロ組織にみられるフラクタル・自己組織化とそのバイオ由来への興味

本研究課題は、それぞれの鉱物、構成単位、の形態・構造・組織をミクロに観察し、データを得、記載することにあった。本年度は最終年度として、いくつか、まとめの段階をめざした。○とくにマンガンノジュールの薄い縞状組織の解明については、明確にストロマトライト構造といえるものを、見いだし、また、フラクタル的特徴もX線-CTによる解析、立体形態と構造を記載して。そして、バイオ起源ということを、論文として、準備した。このなかには、生成モデルも含む。一度論文投稿を行ったが、現在まだ受理されていない。これの掲載までめざす。また、これについて、さらに進んだ点を今年8月のIMA(Budapest)にて発表の予定である。○フランボイダル磁鉄鉱、黄鉄鉱についてSEMによる3次元的な形態、構造を徹底的に調べる課題;バクテリアによる生成過程を実験的に追跡し、その形態解析、集合組織を諸手段で解析し、かなりの成功をおさめた。あと一歩の詰めという段階である。あと一歩である。○ストロマトライト構造の相似律;これまで各種ストロマトライトを鉱物学の立場、バイオミネラリゼーョンの立場からみてきた。ストロマトライトのサイズ的次元の異なったものがあるということ、しかもそれが非常に強い相似形態をなしていることであり、この形態的特長をとらえることをめざしたが、なお、最まで詰めることができず、中途段階にある(新潟大松岡篤)。○隕石中のフランボイダル磁鉄鉱を上記パイライトと同様の視点、また結晶成長の面から解析することも課題としてあげたが、今年度他の課題におわれ、十分進展はしなかった。しかし、前年までの成果がねむっているところなので、機会をえて、大展開する予定である。○隕石中の炭素鉱物の連結構造の解析は、上記、隕石中磁鉄鉱の課題とあわせて展開する。総じて、最初の課題で、発表へむけて具体的に進展しつつあるところである。電顕鉱物学の面から、バイオ、バイオミネラリゼーション、微生物-鉱物相互作用の問題に最近焦点をあてているが、このかかわりのなかで、いくつか形の科学に関する問題がでてきた。フラクタルに関する興味深い発見をした。また、もう一つフランボイダルパイライトの20面体構造の発見がある(Ohfuji & Akai, 2002)。後者はまだ生物が直接かかわるかどうかまだ決着はついていないが、鉱物集合、自己組織化の集合には、数学的側面から、形の科学としてとらえると興味深い課題が横たわっていることを、みいだした。形の科学の面から、生物や地球の素材他についての論説があったり、自己組織化については、Stuart Kauffman(1995)等の論説がある。このような指摘はあるが、鉱物について、鉱物集合組織については、バイオの視点をもった研究は殆どなされていない。マンガンノジュールの縞状構造とその組織と鉱物を、X線CT等を駆使して検討した。この結果を今論文化の最中である。フランボイドの自己組織化構造、規則不規則配列と20面体構造について、自己組織化構造に特異な興味深い形態である。で、この形態的特徴は鉱物学にとどまらないで、20面体構造は珪藻にあり、金属結晶、ウィルスにあるなど、自然界の造形・として、形の科学の意味が大きい。もっと具体的には、このフランボイダルパイライトがどう生成されるか、特に20面体構造の原因を明らかにすることは、多方面から興味深い。そこで、これの微生物による生成実験を行い、ほぼ良い結果がでてきた段階である。また炭素質コンドライト隕石中の磁鉄鉱にもフランボイドがあり、これを最近しらべて規則型配列構造があることを見いだして、解析をすすめている。またこれまで、炭素質コンドライト隕石にグラファイトの低結晶度の破片断片のようなネットワーク状構造を画像解析もふくめ解析をするめている。本年度、昨年のあとをうけてナノ-ミクロスケールの鉱物集合、それらの自己組織化集合、とくに規則型自己組織化組織を検討した。フラクタル関連については昨年度の成果を踏襲している.これらは、バイオ由来のものが多くを占めるが、無機的なものでも興味深いものがあることがわかった。電顕鉱物学の立場から、特に詳細の検討している。主な成果と論文化できた成果の2つの面から以下記す。データ的に新たにわかったところは、フランボイダル黄鉄鉱の初期生成段階をほぼおさえることができたことである。これは完全にバイオの面、バイオミネラリゼーションにより、今年の学会発表をめざす。このフランボイダルパイライトがどう生成されるか、微生物的に初期段階でこれが規制されるという、モデル化ができ良い結果として評価できる。同じフランボイドでも無機的に興味深い自己組織化構造としては、隕石中の磁鉄鉱があり、これの規則配列構造、の各種を記載でき、さらにフランボイド以外にも、板状の磁鉄鉱と球晶状磁鉄鉱の共存を確認でき、それらの生成の順序を解明できた点は興味深い結果だった。また、バイオともアバイオとも議論があって決着がついていない、コロフォーム組織の集合解明を共同の研究としてすすめ、いくつかの点があきらかにはなった。この結果は論文化できた。これらの数学的解析は今後の興味深い課題として、位置づけられる。すこし前の成果で論文化できたものが、今年は比較的多くでた。また炭素質コンドライト隕石にグラファイトの低結晶度の破片断片のようなネットワーク状構造が、ある組織的意味をもつことが示唆され、これは論文化したなかに、写真として示してある。

フランボイドの規則・不規則配列と多面体構造については、自己組織化構造に特異な興味深い形態である。で、この形態的特徴は鉱物学にとどまらないで、金属結晶、ウィルスにあるなど、自然界の造形として、形の科学の意味も大きい。本研究課題は、それぞれの鉱物、構成単位、の形態・構造・組織をミクロに観察し、データを得、記載することにあった。本年度は最終年度として、いくつか、まとめの段階をめざした。○とくにマンガンノジュールの薄い縞状組織の解明については、明確にストロマトライト構造といえるものを、見いだし、また、フラクタル的特徴もX線-CTによる解析、立体形態と構造を記載して。そして、バイオ起源ということを、論文として、準備した。このなかには、生成モデルも含む。一度論文投稿を行ったが、現在まだ受理されていない。これの掲載までめざす。また、これについて、さらに進んだ点を今年8月のIMA(Budapest)にて発表の予定である。○フランボイダル磁鉄鉱、黄鉄鉱についてSEMによる3次元的な形態、構造を徹底的に調べる課題;バクテリアによる生成過程を実験的に追跡し、その形態解析、集合組織を諸手段で解析し、かなりの成功をおさめた。あと一歩の詰めという段階である。あと一歩である。○ストロマトライト構造の相似律;これまで各種ストロマトライトを鉱物学の立場、バイオミネラリゼーョンの立場からみてきた。ストロマトライトのサイズ的次元の異なったものがあるということ、しかもそれが非常に強い相似形態をなしていることであり、この形態的特長をとらえることをめざしたが、なお、最まで詰めることができず、中途段階にある(新潟大松岡篤)。○隕石中のフランボイダル磁鉄鉱を上記パイライトと同様の視点、また結晶成長の面から解析することも課題としてあげたが、今年度他の課題におわれ、十分進展はしなかった。しかし、前年までの成果がねむっているところなので、機会をえて、大展開する予定である。○隕石中の炭素鉱物の連結構造の解析は、上記、隕石中磁鉄鉱の課題とあわせて展開する。総じて、最初の課題で、発表へむけて具体的に進展しつつあるところである。
歯周病関連遺伝子に関する総合研究

歯周病に関連する遺伝子を,染色細菌,宿主防御,代謝,組織再生という視点から多角的に検討した.感染細菌に関しては,Porphyromonas gingivalis由来のヘマグルチニンの遺伝子配列から機能ドメインを解明した.P.gingivalisヘマグルチニンの結合ドメインにはPVQNLTという特異的な配列があり,インフルエンザウィルスのそれと高い相合性を有していた.また,Actinobacillus actinomycetemcomitansから新規のcytolethal distending toxin遺伝子(Aa cdt)をクローニングに成功した.As cdtは3つのクラスターから構成され,それぞれCDT A,B,Cをコードしていた.E.coliを用いた欠失実験から毒素活性にはCDT A,B,Cの全てが必要であることを明らかにした.一方,宿主防御に関しては,歯周炎患者血清中に存在する自己抗体産生に関連する遺伝子をT細胞受容体(TCR)とヒト白血球型抗原(HLA)から解析した.TCRについては,リコンビナントhsp60およびP.gingivalisのGroELによって抹消血T細胞を刺激した後,TCRβ鎖のCDR3領域を解析し,増殖したT細胞のクローンと歯周組織に集積しているT細胞が同一のCDR3アミノ酸配列を有することを明らかにした.HLAについては,歯肉あるいは歯周靭帯由来の線維芽細胞に対する自己抗体を持つ患者はparvovirus B19に対しても高い抗体価を示し,これらの患者のHLA class II genotypeは,DQA1^*0101,DQA1^*0501,DQB1^*0503の発現頻度が健常者よりも高いことを明らかにした.また,欧米で報告のあるIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との関連については,調べた限りにおいては,日本人ではIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との間に相関はなかった.歯周炎を伴うことが多い低フホスファターゼ症について,2名の発端者およびその家族から臓器非特異性アルカリホスファターゼ遺伝子に新たな点突然変異を見出した.組織再生に関わる未知の遺伝子の検出は,創傷治癒過程の歯周組織と健康歯周組織から得た遺伝子をサブトラクション法で行った.その結果,治癒過程で発現が増加する未知の16個のcDNAと発現が減少する未知の9個のcDNAを分離することに成功した.歯周病に関連する遺伝子を,染色細菌,宿主防御,代謝,組織再生という視点から多角的に検討した.感染細菌に関しては,Porphyromonas gingivalis由来のヘマグルチニンの遺伝子配列から機能ドメインを解明した.P.gingivalisヘマグルチニンの結合ドメインにはPVQNLTという特異的な配列があり,インフルエンザウィルスのそれと高い相合性を有していた.また,Actinobacillus actinomycetemcomitansから新規のcytolethal distending toxin遺伝子(Aa cdt)をクローニングに成功した.As cdtは3つのクラスターから構成され,それぞれCDT A,B,Cをコードしていた.E.coliを用いた欠失実験から毒素活性にはCDT A,B,Cの全てが必要であることを明らかにした.一方,宿主防御に関しては,歯周炎患者血清中に存在する自己抗体産生に関連する遺伝子をT細胞受容体(TCR)とヒト白血球型抗原(HLA)から解析した.TCRについては,リコンビナントhsp60およびP.gingivalisのGroELによって抹消血T細胞を刺激した後,TCRβ鎖のCDR3領域を解析し,増殖したT細胞のクローンと歯周組織に集積しているT細胞が同一のCDR3アミノ酸配列を有することを明らかにした.HLAについては,歯肉あるいは歯周靭帯由来の線維芽細胞に対する自己抗体を持つ患者はparvovirus B19に対しても高い抗体価を示し,これらの患者のHLA class II genotypeは,DQA1^*0101,DQA1^*0501,DQB1^*0503の発現頻度が健常者よりも高いことを明らかにした.また,欧米で報告のあるIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との関連については,調べた限りにおいては,日本人ではIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との間に相関はなかった.歯周炎を伴うことが多い低フホスファターゼ症について,2名の発端者およびその家族から臓器非特異性アルカリホスファターゼ遺伝子に新たな点突然変異を見出した.組織再生に関わる未知の遺伝子の検出は,創傷治癒過程の歯周組織と健康歯周組織から得た遺伝子をサブトラクション法で行った.その結果,治癒過程で発現が増加する未知の16個のcDNAと発現が減少する未知の9個のcDNAを分離することに成功した.1)歯周病の発症メカニズムに関連する遺伝子○歯周炎罹患組織浸潤T細胞の受容体遺伝子の解析:T細胞のVbβ16遺伝子のCDR3領域では,ロイシン残基の頻度が高く、L-X-GあるいはL-X-Tという配列が頻回に見られた。○炎症性サイトカイン発現調節遺伝子:IL-1発現調節領域遺伝子の多型性の解析のための患者を選択し,サンプルを採取した.○薬物誘発性歯肉増殖に関与する遺伝子:ラットのサイクロスポリンA経口投与で、TGF-β等を介しない系が示唆された。2)宿主の歯周病感受性に関わる遺伝子○自己抗体産生に関与するHLAclassII遺伝子:自己免疫疾患に関与するパルポウィルスの感染の有無により患者をリストアップした.○早期発症型歯周炎におけるリンパ球動態に関する遺伝子:早期発症型歯周炎患者では,Bリンパ球表面免疫グロブリンIgM,IgDが健常者と異なっていた。

○歯周病感受性に関する未知の遺伝子同定:cDNAから数種のクローンを得、リン酸化酵素DGKの染色体遺伝子のExon1の塩基配列の多型性を見出した。○歯周病感受性に関わる酵素遺伝子の変異の解析:小児型低フォスファターゼ症患者でエクソン9に発端者と母親に(T1155C)の点変異が、エクソン10に発端者と父親に(G1320A)の点変異が確認された。3)歯周病関連細菌由来の遺伝子○P.gingivalisの病原因子関連遺伝子:赤血球凝集因子分子を新たにクローニングし,機能モチーフを明らかにした。○歯周病関連細菌のtypeIII分泌系関連遺伝子の解析:P.gingivalisのsepB類似ATPase部分配列は2菌株間で100%に近い相同性を示し,腸管病原性E.coliとの相同性も約80%と高かった.歯周病に関連する遺伝子を,感染防御,宿主防御,代謝,組織再生という視点から多角的に検討した.感染細菌に関しては,Porphyromonas gingivalis由来のヘマグルチニンの遺伝子配列から機能ドメインを解明した.P.gingivalisヘマグルチニンの結合ドメインにはPVQNLTという特異的な配列があり,インフルエンザウィルスのそれと高い相同性を有していた.また,Actinobacillus actinomycetemcomitansから新規のcytolethal distending toxin遺伝子(Aa cdt)をクローニングに成功した.Aa cdtは3つのクラスターから構成され,それぞれCDT A,B,Cをコードしていた.E.coliを用いた欠失実験から毒素活性にはCDT A,B,Cの全てが必要であることを明らかにした.一方,宿主防御に関しては,歯周炎患者血清中に存在する自己抗体産生に関連する遺伝子をT細胞受容体(TCR)とヒト白血球型抗原(HLA)から解析した.TCRについては,リコンビナントhsp60およびP.gingivalisのGroELによって末梢血T細胞を刺激した後,TCRβ鎖のCDR3領域を解析し,増殖したT細胞のクローンと歯周組織に集積しているT細胞が同一のCDR3アミノ酸配列を有することを明らかにした.HLAについては,歯肉あるいは歯周靭帯由来の線維芽細胞に対する自己抗体を持つ患者はparvovirus B19に対しても高い抗体価を示し,これらの患者のHLA class II genotypeは,DQA1^*0101,DQA1^*0501,DQB1^*0503の発現頻度が健常者よりも高いことを明らかにした.また,欧米で報告のあるIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との関連については,調べた限りにおいては,日本人ではIL-1のgenotypeと成人性歯周炎との間に相関はなかった.歯周炎を伴うことが多い低フホスファターゼ症について,2名の発端者およびその家族から臓器非特異的アルカリホスファターゼ遺伝子に新たな点突然変異を見出した.組織再生に関わる未知の遺伝子の検出は,創傷治癒過程の歯周組織と健康歯周組織から得た遺伝子をサブトラクション法で行った.その結果,治癒過程で発現が増加する未知の16個のcDNAと発現が減少する未知の9個のcDNAを分離することに成功した.
リン酸カルシウム系骨置換材の開発

本研究では,海綿骨の形態と組成を模倣した炭酸アパタイト(CAp)フォームを作製し,骨置換材としての有用性を検討した。α-第三リン酸カルシウム(α-TCP)フォームを炭酸塩水溶液中で水熱処理することで、三次元連通気孔構造は保持されたまま相変化しCApフォームが得られた。骨芽細胞の初期接着,増殖性,分化に関して評価した結果,CApは対照として用いたハイドロキシアパタイトと比較して優位に高い値を示した。また、破骨細胞による吸収窩も確認された。埋入4週間後の組織切片より、CApフォームのマクロポアーの内部に新生骨が形成され、その近傍では活発に骨形成が行われている様子が観察された。また、埋入された材料の一部が吸収されている様子も観察された。以上の結果から、α-TCPを4mol/L Na_2CO_3中に浸漬し、200°Cで24時間水熱処理することで得られたCApフォームは骨リモデリングサイクルに取り込まれる骨置換材料として極めて有用であると結論付けた。ポリウレタンフォームをテンプレートとしてα-TCPフォームを調製した。α-TCP粉末を蒸留水と混合して調製したα-TCPスラリーをポリウレタンフォームの骨梁に付着させ,室温で乾燥した。その後, 1°C/minで400°Cまで昇温してポリウレタンフォームを焼却し,続いて5°C/minで1550°Cまで昇温して5時間保持することでα-TCPを焼結させた。得られたα-TCPフォームを4mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液とともに耐圧容器に密封して, 100°Cで72時間保持することにより,海綿骨に類似した三次元連通気孔構造を有するフォームが得られた。水熱処理前後のフォームの形態を巨視的に観察した結果,フォームの三次元連通気孔構造は水熱処理後も保持されていた。SEM観察の結果,水熱処理前のフォームの骨梁は平滑な表面であったのに対し,水熱処理後の骨梁は微細な結晶の集合体から構成されていた。XRD分析によれば, α-TCPフォームは水熱処理後にアパタイトに相変化していた。さらに, FT-IR分析の結果, 1400-1500cm^<-1>に炭酸イオンのピークが確認されたことから,アパタイト構造中のリン酸イオンの一部が炭酸イオンに置換されたB型炭酸アパタイトが生成していることが分かった。CHN分析の結果から,得られた炭酸置換アパタイトの炭酸含有率は約11%であった。以上の結果から, α-TCPフォームを炭酸塩水溶液中で水熱処理すると,水曜液中で熱力学的に不安定なα-TCPが溶解し,熱力学的に安定な炭酸アパタイトが析出することにより,三次元連通気孔構造は保持されたまま相変化し,炭酸アパタイトフォームが得られることが明らかになった。α-TCPを4mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液(Na_2CO_3)もしくは炭酸アンモニウム水溶液((NH_4)_2CO_3)とともに耐圧容器に密封して,200°Cで24時間保持することにより得られた炭酸アパタイト(CAp)の細胞評価を行った。定量性を向上させるためにフォームと同様の処理方法でCApディスクを作製し、その表面で骨芽細胞の接着性、増殖性および分化能を評価した。まず、播種7時間後の細胞接着率を評価したところ、比較として用いた焼結アパタイト(HAp ; 1200°C, 5h)に比べて、CApは優位に高い値を示した。増殖性についてもCApはHApに対して極めて優位に高い値を示した。次に、破骨細胞に対する活性(TRAP陽性)を調べたところ、評価した全ての試料に対してTRAP陽性反応が見られたが、予想に反してCApはHApに比べて僅かに低い値を示した。これはCApからのCa^<2+>の溶出により周囲のCa^<2+>濃度が局所的に高まり、破骨細胞の機能性が低下した可能性と電子顕微鏡により観察されたCApとHApの表面構造の違いに起因していると考えられた。また、破骨細胞による材料表面の吸収禍は(NH_4)_2CO_3を用いて作製されたCApとHApには見られず、Na_2CO_3を用いて作製されたCApにのみ顕著に観察された。この結果はCApを構成する粒子形態に起因すると結論付けた。

次に、兎の頸骨に作製した骨欠損に上述の手法を用いて作製したCApフォームを埋入し、in vivoで骨伝導性を評価した。4週間埋入後の組織切片を観察すると、CApフォームのマクロポアーの内部には新生骨が形成している様子が観察され、その近傍では活発に骨形成が行われている様子が観察された。また、埋入された材料の一部が吸収されている様子も観察された。以上の結果から、α-TCPを4mol/L Na_2CO_3で水熱処理することで得られたCApは骨リモデリングサイクルに取り込まれる骨置換材料として極めて有用であると結論付けた。
貨幣の多元性についての国際共同研究：世界史における貨幣間分業とその比較

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。3月6日、ハーバード大学にてイエンチン研究所の協力を得て、工業化前の中国・日本・朝鮮の制度と市場の相互関係を比較するワークショップを開催した。中国と日本の伝統市場ならびに小農経営の差異、朝鮮王朝下の政府買い取り価格と市場価格との関係、幕末明治移行期の下肥市場の変遷、幕藩体制下の大坂米市場における公私関係の実態、国債制度創設における清朝と明治政府の比較、中国重慶における商人間の紛争調停の多元性について、の6報告と中国史、英国史からの討論者を得て、農村市場、ブローカーの役割、価格の多様性、国債制度の比較、移行期の都鄙関係、不履行の際の司法、などを題材に、現実の市場活動を普遍的に再定義していくための方法について議論がかわされた。研究代表者の黒田明伸は市場活動の多様性と貨幣使用の多元性を関連付けて、世界貨幣史を見直す作業を進めている。その方向の有効性を、イェール大学での貨幣論学会、ユトレヒト大学、ペンシルバニア大学の経済史セミナー、プリンストン大学での東アジア研究セミナーでの招待講演にて報告し、経済学、社会学、人類学、などとの学際的な議論を得ることができた。これらの議論を経て、貨幣の多元性は相互代替できない取引の多様性に起因している、との認識をもつにいたった。フランス銀行史料館での仏領インドシナ・アフリカの貨幣関係資料、北京・徽州での伝統帳簿調査を遂行中。北京での調査に基づく19世紀中国商人たちの貨幣使用の実態、ことに通貨を使わずに帳簿間の振り替えで大部分の取引を行っていた実態については、黒田が中間成果を4月のハーバード大学での清代貨幣史国際会議で報告した。黒田は、ハーバード、マギル、大阪大学での講演や国際会議において、貨幣間の補完性の視点から、中国銅銭の中世日本での流通を論じ、世界貨幣史の素描を示した。世界貨幣史の重要な分岐点となる13ー14世紀のユーラシア大の銀流通については、寄稿を依頼されたCambridge History of Mongol Empireの貨幣と市場に関する章を成稿した。また第20回進化経済学会の部会「貨幣の質と多様性」(西部忠司会)にて「歴史における貨幣の多元性と交換の多様性」について報告し、単一通貨を前提としやすい理論経済学との接点を探った。黒田は、イングランド銀行史料館、中国国家図書館分館、中国社会科学院経済研究所にて史料調査を行い、戦間期エチオピアの貨幣事情、19世紀中国の雑貨商の帳簿と宗族祭祀会計帳簿にみられる銀銭二貨制のあり方について知見を得た。2015年3月ハーバード大学イエンチン研究所にて制度的枠組と市場の多層性ならびに通貨の多元性との相互関係を東アジア近世・近代史を対象に考えるシンポを開催し、同年8月京都での世界経済史学会部会では、同じ問題の世界史大での比較と理論経済学との接点を探った。同年11月ワルブルクでの国際会議では、現在の同一通貨ユーロの不安性という現状の問題とからめ、多元的通貨制度の可能性を議論した。3つの会議を通して歴史において多元的な貨幣システムが世界的に広範に存在していたことを明らかにした。イングランド銀行史料館で戦間期エチオピアでのマリアテレジア銀貨と英国ポンドとの交換比率の月別変動を、中国国家図書館分館で地方町商人同士が帳簿決済するあり方やその銀流通の増減との関係を、中国社会科学院経済研究所で地元での米・塩売買の通貨単位の変化を追うことができた。研究代表者の黒田は11月にパリ高等師範学院にて国際ワークショップThe Variety of Exchange and the Character of Moneyを主催した。「貨幣は交換の手段であるがために、匿名・指名と現地・隔地のバイナリーオプションによる交換の多様性が貨幣の多元性をもたらす」との黒田の提起をうけて、仏・独・蘭・英・日の歴史学者、経済学者、人類学者、考古学者たちが、貨幣理論、現地通貨運動、ヨーロッパ史、アフリカ史、インド史、東南アジア史の視点から、議論を交わした。また黒田はモルダビア国立歴史博物館主催の第16回古銭学シンポジウムに招待され、9月に冒頭講演を行い、2007年にキプチャク汗国要塞があったOrheiul Vechiで発見された14世紀中葉のものと思われる65の銀の延べ棒が中国内所領からの貢納に由来する可能性が高く、当時のユーラシア大のさかんな銀流通を実証するものである、と論じた。同博物館所蔵の当該の銀の延べ棒を実見し、泡状の表面の様態や平均重量(200グラム=5両)から中国銀塊との共通性が強いことを確認した。またOrheiul Vechiを訪れ、けわしい河岸段丘に囲まれた天然の要害であることなどの特徴を知見した。また黒田は北京での伝統中国帳簿の調査により、現地通貨である銅銭建て物価の地方的自律性、地方雑貨商における現地商人間の帳簿決済と定期市での匿名的決済の組み合わせの具体的事例を明らかにしつつある。本研究の論点は他領域からも着目され、黒田は法制史学会総会シンポに招待され本研究の内容に沿った講演を行った。2014年度ハーバードにて東アジア史を事例に市場と制度の関連を論じ、2015年度ワルブルクにて貨幣の多元性の国際比較をし、2016年パリにて交換の多様性から貨幣の多元性を比較史的かつ学際的に議論する国際ワークショップを開催した。

黒田の中国での資料調査は伝統的な決済の多様性とその貨幣使用のあり方との関係を明らかにしつつあり、またパリやロンドンでの調査は貨幣の多元性と交換の多様性の関係という論点の世界史的有効性を示す事例を蓄積しつつある。以上の議論と資料調査をふまえて、黒田は当該題目を主題とする英文著書を準備しつつある。研究代表者の黒田は10月12・13日ウィーンのパロッティハウスとヨーロッパ連合会館にてJurgen Nautz,教授(ウィーン大学)・Georges Depeyrot教授(パリ高等師範学院)らと貨幣史・貨幣政策研究の国際ワークショップGOVERNINGMONETARYCOOPERATION: AHISTORICALAPPROACHを共催した。経済史研究者、経済学者、経済政策アドバイザー、社会学者、人類学者らが集まり、ユーロ導入以降の現状をふまえ、貨幣統合の利点と問題点を、歴史研究と経済政策・社会政策をあわせた視点から議論。黒田は、自身の歴史上の貨幣統合事例についてパネル主催とあわせて、アダム・スミスの「貨幣は道路のようなもの」との言葉を引用し、「高速道路、大通り、小道をうまく組み合わせる貨幣制度が求められる」とのまとめの発言を行った。貨幣間の関係が補完的に現れるからとの貨幣の多元性の機能的理解は徐々に分野を超えて知られつつある。黒田は、4月にマカオにて開催される中国歴史上的白銀問題国際学術研討会で報告し、同英語報告の中国語版を公刊、5月にエルサレム・ヘブライ大学で開催されるモンゴル帝国史ワークショップで世界貨幣史の視点から基調報告を行い、ボローニャ大学にてアフリカ貨幣史の研究打ち合わせを行い、フランス国立図書館にてヨーロッパ貨幣史に関する文献調査を行った。世界史的視座から中国の銀流通を主題にした香港海事博物館の特別展『白銀時代』の開催に協力しカタログに中国史における銀使用の特殊性を解説する章を英文と中国語で寄稿、2月には同展示を実見し、香港科学技術大学で中国貨幣史の特質を論ずる招待講演を行った。2014年度ハーバードにて東アジア史を事例に市場と制度の関連を論じ、2015年度ワルブルクにて貨幣の多元性の国際比較をし、2016年パリにて交換の多様性から貨幣の多元性を比較史的かつ学際的に議論する国際ワークショップを開催し、2017年ウィーンにて貨幣統合と地域通貨を歴史的に論じる国際ワークショップを開催した。以上の議論と資料調査をふまえて、黒田は当該題目を主題とする英文著書の草稿をすでに書き上げ、英語圏の出版社による刊行を準備している。最大の催しであったハーバードでの中国・日本・朝鮮近世比較ワークショップを予定通り行うことができた。フランス、中国における資料調査も進行している。今後も年1回国際会議を開催し、その準備と報告・議論を通じて、一つには商業史・金融史の方面からの世界史大の比較を貨幣史での知見とからませてつけくわえていくことを考える。また多元貨幣の生成と機能について、歴史上の多元的貨幣制度とより深く理論経済学との連携をはかる。地域貨幣運動をになう実践家との意見交換も有益である。
銀河起源高エネルギー宇宙粒子線の元素組成

南極における大気球を用いた日米エマルション実験において、長時間高空に露出した原子核乾板に記録された高エネルギー宇宙粒子線の元素組成を調べるための顕微鏡解析システム構築を目的にして本研究を開始した。平成7年8月末に予定時期を少々遅れて、Nikon工場顕微鏡MM-11Uを神戸女子短期大学に備品として導入した。顕微鏡ステージでのイベントの位置座標を座標カウンターから取り込み処理するために、このシステムに本研究室所有のパソコン(PC-9801)を接続しエマルション・トラックのトレーシング・システムを構築した。本システムにおいて座標カウンターから位置座標をコンピュータに読み込むためのプログラムを新たに開発、制作し、座標取り込み技術を習得した。現在、トレーシング作業に必要なNASA/MSFCで開発したソフトを本システムに移植中であり、平成8年中には完了する。また、これと平行して、宇宙線のエネルギー決定に必要なX線フィルムに記録された電磁カスケードからDmaxを求める非線形最小自乗法を応用したプログラムを新たに開発し南極実験(JACEE-13)で得られたX線フィルムの解析に使用した。このプログラムは以前使用していたものに比べ精度よく短時間にDmaxを求めることができ解析の効率が向上した。近日中に公開する予定である。平成7年末から平成8年始めにかけて南極で行われたJACEE-14のフライトで必要なエマルションの購入費の一部に本研究の消耗品費を充てた(8kg分)。この実験は340時間のフライト時間を得て成功の内に終了した。現在、原子核乾板、X線フィルムの現像が行われている。本年はJACEE-14の解析を私のところで行う予定にしている。第2回目の南極フライト実験でのチェンバー(JACEE-12)の初期解析は終了し、エネルギーの高いところで炭素、酸素等の重元素の量が増加する傾向を得、ローマでの国際会議で発表された。
有性・無性植物に感染するジェミニウイルスの分子進化

ヒヨドリバナには有性生殖型と無性生殖型があり、無性生殖型は高い頻度でジェミニウイルスの感染を受ける。有性生殖がウイルスの感染防御に役立っているという仮説を検証するために、ホストレンジを決定するC4遺伝子を含むDNA領域の変異を、有性生殖集団と無性生殖集団の間で比較した。調査は伊豆半島天城山北斜面に自生する2集団で行った。これら2集団においてホスト1個体にいくつの遺伝的に異なるウイルスが感染しているかを非対称PCR-SSCP法を改良して調査した。その結果、無性ホスト集団では3つのSSCPタイプが見られ、これらの単一感染、二重感染、三重感染の頻度は、ポアソン分布を仮定した期待値とよく一致した。一方、有性ホスト集団では6つのSSCPタイプが見られ、単一感染の頻度が有意に低く、二重感染の頻度が有意に高かった。この結果は、ウイルス感染への抵抗力に関して、有性集団では個体間変異があることを示唆する。次に各SSCPタイプから複数のPCR産物の配列を決定し、日本各地から得られたウイルスとの系統関係を調査した。ウイルスの系統は地理的にまとまる傾向を示さず、地域集団間の移住が頻繁に起きていると考えられる。ただし、各SSCPタイプ内の配列変異は単系統となり、いくつかのSSCPタイプも姉妹関係にあることがわかった。これらの分化は集団内で起きたものと考えられる。そこで、有性生殖ホスト集団内で起きたと考えられるアミノ酸置換数と地理的に異なる集団間で起きたと考えられるアミノ酸置換数を比較した結果、前者ではC4のアミノ酸置換数がC4以外の領域のそれより多く、後者では逆の関係が得られた。この結果は統計的に有意であり、有性ホスト集団内ではアミノ酸置換が加速されることが示唆された。
骨吸収促進因子(PTHrP)の細胞内情報伝達機構の解明

2.PTHrPのmRNAはヒト歯肉上皮において、一定量転写されており、このmRNAの合成量は歯周疾患により変動することが明らかになった(投稿準備中)。今後、PTHrPの口腔組織における遺伝子発現の調節機構、及び、腎の24_-水酸化酵素の遺伝子発現の調節と酵素活性の変動により、PTHrPの作用機構を究明してゆきたい。
ガラスのミクロ構造と破壊現象-10kW級ファイバレーザーの実現を目指して-

高出力(単一モード10kW級)ファイバレーザーを実現するための障壁となっているガラスのレーザー破壊現象に関して、ガラスのミクロな構造と破壊現象やレーザー出力低下の原因となる欠陥生成の相関を明らかにして、その抑制法を開発することを目的に研究を行った。その結果、どのような欠陥がレーザー出力低下の原因となるのかをつきとめ、その欠陥を抑制するガラス組成やガラスの処理方法についての知見を得た。単一モード10kW級ファイバレーザーを実現するための障壁となっているホストガラスのレーザー破壊現象に関して、ガラスのミクロな構造と破壊現象の相関を明らかにし、その抑制法を開発することを目的に研究を進めている。本年度の成果を以下に記す。(1)Yb添加濃度と破壊閾値の相関を明らかにした。Yb添加量が増えると破壊閾値は若干増大するが、予想していたほどの大きな差はない。(3)X線照射による加速実験でフォトダークニングのYb添加濃度との相関を明らかにした。フォトダークニングが進むと破壊閾値が大幅に減少すると考えられ、破壊を抑制するためにはなるべくYb濃度が少なくしてフォトダークニングを抑制することが望ましい。(3)Yb添加シリカガラスの構造とYbイオンの光学特性の相関を初めて明らかにした。ガラスの仮想温度が低くなると、Ybイオンの吸収および蛍光強度が減少する。これは、仮想温度低下とともにガラスがより均質になり(無秩序性=非対称性が減り)、解かれていた4f-4f禁制遷移の一部が本来の禁制遷移になるからと考えられる。(4)ファイバレーザーを端面励起した場合、ファイバの温度はファイバ両端が高くなる。熱破壊などの閾値を越えないためにはファイバ全体で温度が均一となることが望ましいが、ファイバの長手方向に吸収係数が変わるようにプリフォームを作製することは不可能である。しかしながら、局所的に仮想温度を変えるだけで吸収係数を変えることができることにより、この問題を解決することが可能となる(特許申請)。(1)X線照射による加速実験でフォトダークニングのAl共添加濃度との相関を明らかにした。フォトダークニングが進むと破壊閾値が大幅に減少すると考えられ、破壊を抑制するためにはなるべくAl濃度が少なくしてフォトダークニングを抑制することが望ましい。(2)フォトダークニングによりどのような欠陥が生成するかを調べた.その結果、正孔捕獲中心による吸収の裾が、励起およびレーザー発振に影響していることを明らかにした。(3) P共添加の効果を調べ、P添加により正孔捕獲中心の吸収の半地幅が、Al添加のものより狭いために、フォトダークニング抑制に効果的であることを明らかにした。(4)フォトダークニングで生成するYb^<2+>の光学特性を明らかにした。また、還元雰囲気でYb^<2+>を故意に生成させた試料を作製し、この試料が紫外線照射により、非常に強いペール・グリーンの蛍光を発することを明らかにした。(1)ESR測定により、フォトダークニングで生成する欠陥種およびその濃度を明らかにした。また、P共添加およびAl共添加ガラスを比較して、P共添加ガラスの方が欠陥生成が抑制できることを確認した。(2)P共添加およびAl共添加シリカガラスにおけるYb周辺構造をNMRおよびRaman散乱測定により明らかにし、さらに以下の事実を明らかにした。P共添加の場合、Ybイオンの吸収および蛍光断面積が小さくなる理由は、周辺構造の対称性が高いことによる。また、Al添加濃度が低い領域では、Yb周辺にAlは3個の割合で配位しており、この電荷補償によりYbイオンのクラスタリングを抑制している。(3)P・Al共添加シリカガラスにおけるフォトダークニングを調べ、主にP添加に由来する欠陥(P-OHC)が生成することを明らかにした。また、2成分の組成変化による屈折率変化を調べ、シリカガラスよりか屈折率が低くなる組成を明らかにした。以上の結果から、単一モード10kW級ファイバレーザーを実現するための最適な組成の検討を進めた。
血糖値により変化する脊髄虚血時間の安全域

胸腹部大動脈瘤の手術は、一時的に大動脈を遮断する必要があり、必然的に脊髄虚血を生じてしまう。これに起因した対麻痺の合併症が、最近の報告例でも、2.4から30%生じるとある。また、胸腹部大動脈瘤の患者は、糖尿病を併発していることが非常に多い。胸腹部大動脈瘤の手術は侵襲が大きい為、糖尿病を併発していない患者でも、急性期に高血糖状態が生じやすい。高血糖状態は、虚血による神経細胞のダメージを更に増悪させることが、多くの研究者により証明されている。また、動物実験では高血糖だけでなく低血糖においても虚血再灌流障害を増悪させることが報告されている。しかしながら、これまでの"血糖値と神経細胞における虚血再灌流障害の研究"は大部分が脳虚血と対象とした報告で、脊髄虚血に関しては殆ど調べられていない。更に、臨床で最も必要な情報である"どの程度の血糖値で何分の虚血時間では問題ないか"などは全く不明であった。そこで、本研究において、血糖値による虚血再灌流障害の傾向を調べることにより判明する"血糖値により変化する脊髄虚血時間の安全域"を調査した。その結果、常体温下では、通常高血糖から中等度高血糖(約70mg/dl血糖値を上げた状態)では、下肢運動能障害が発生しない安全域が3分程度短くなった。更に、通常高血糖から重等度高血糖状態(約120mg/dl血糖値を上げた状態)では安全域が通常血糖値より5分程度短くなった。また、これら血糖値により変化する安全域の偏移は非常に重要になると思われた。
虚血による心筋細胞障害とその防御機構

本研究班では虚血による心筋細胞障害の発生,進展その防御機序について実験的に検討した.中村(九大・心研)はランゲンドルフ心について再潅流障害とカルシウムパラドックスについてその発生機序を明らかにし,更に, invivaにおける心筋虚血の発生機序をミニ豚を用いて検討した.細田(自治医大・循環器内科)は心筋の障害過程に生成する代謝指標を純粋に検出するために,培養心筋細胞を用い蛍光プローブにより心筋細胞内のCaイオン及びphの測定法を確立した.虚血心筋障害にリボキシゲナーゼが重要な役割を演じているので,山本(徳島大・生化学)は心筋虚血時の重要な代謝マーカーである5-リポキシゲナーゼを単離しそのモンクローナル抗体を調製した.井上(阪大・医療情報学)は犬冠動脈内にマイクロスフェアを注入し微小血栓モデルを作製して心筋虚血における微小循環反応のケミカルヌヂェータを役割を検討した.居石(九大・病理)は線溶系の活性化機構と虚血心筋障害の進展との関連を検討した.心筋虚血に伴い副血行路が発達するので,その血管新生機序を金沢(秋田大・内科)は犬を用いて解析した.心臓手術に際して心筋保護は手術成績の向上に重要な要因となるので,徳永(九大・心臓外科)は心筋保護の最適条件を実験的に検討した.特に,潅流液の温度が再潅流障害及び活性酸素に与える影響を明かにした.金子(東京女子医大・内科)は冠潅流が維持されている状態で心筋細胞が過収縮過伸展によって壊死に至る機序を犬と家兎のモデルで検討した.本研究班では虚血による心筋細胞障害の発生,進展その防御機序について実験的に検討した.中村(九大・心研)はランゲンドルフ心について再潅流障害とカルシウムパラドックスについてその発生機序を明らかにし,更に, invivaにおける心筋虚血の発生機序をミニ豚を用いて検討した.細田(自治医大・循環器内科)は心筋の障害過程に生成する代謝指標を純粋に検出するために,培養心筋細胞を用い蛍光プローブにより心筋細胞内のCaイオン及びphの測定法を確立した.虚血心筋障害にリボキシゲナーゼが重要な役割を演じているので,山本(徳島大・生化学)は心筋虚血時の重要な代謝マーカーである5-リポキシゲナーゼを単離しそのモンクローナル抗体を調製した.井上(阪大・医療情報学)は犬冠動脈内にマイクロスフェアを注入し微小血栓モデルを作製して心筋虚血における微小循環反応のケミカルヌヂェータを役割を検討した.居石(九大・病理)は線溶系の活性化機構と虚血心筋障害の進展との関連を検討した.心筋虚血に伴い副血行路が発達するので,その血管新生機序を金沢(秋田大・内科)は犬を用いて解析した.心臓手術に際して心筋保護は手術成績の向上に重要な要因となるので,徳永(九大・心臓外科)は心筋保護の最適条件を実験的に検討した.特に,潅流液の温度が再潅流障害及び活性酸素に与える影響を明かにした.金子(東京女子医大・内科)は冠潅流が維持されている状態で心筋細胞が過収縮過伸展によって壊死に至る機序を犬と家兎のモデルで検討した.