hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
過酸化水素の生体内ダイナミック解析を目的とした蛍光プローブの戦略的開発

(1)過酸化水素(H_2O_2)プローブ提案したワーキング仮説に基づき,様々なbenzenesulfonyl fluorescein類についてプローブ特性を評価検討したところ,pentafluorobenzenesulfonyl 2',7'-difluorofluorescein(1)が高特異的なH_2O_2プローブとして機能することを見出した。また,1のacetyl化体を用いることにより,淡水性緑藻ChlamydomonasreinharadtiiやヒトJurkat T細胞の細胞内において発生するH_2O_2を可視化計測することができた。更に,これらのプローブの開発過程において保護/脱保護化学に基づく新規かつ一般性のあるプローブ設計戦略を立案することができた。(2)スーパーオキサイド(O_2^<-・>)プローブ立案した設計戦略に基づき,新規O_2^<-・>蛍光プローブとしてbis(2,4-dinltrobenzenesulfonyl)2',4',5',7'-tetrafluorofluorescein(2)を開発することができた。更に,2の欠点を克服し,より実用的なO_2^<-・>プローブとして3'-(4,5-dimethoxy-2-nitrobenzenesulfonyl)2',4',5',7'-tetrafluoro-fluorescein(3)の開発に成功し,このもののacetoxy methyl(AM)化体が,ヒトJurkat T細胞内で発生するO_2^<-・>のフローサイトメトリーならびに蛍光顕微鏡を用いる可視化計測に利用できることを明らかにした。(3)チオールプローブ立案した設計戦略に基づき,新規チオール蛍光プローブとして2,4-dinitrobenzenesulfonyl2',7'-dimethylfiuorescein(4)の開発に成功した。既存のチオール蛍光プローブに比べて水溶性の高い4を用いることによりアセチルコリンエステラーゼ特異的阻害剤のスクリーニング法として活用できる高感度蛍光コリンエステラーゼアッセイを構築できた。(4)セレノールプローブpH5.8において4が,チオールには全く応答せず,セレノールに対して高特異的に蛍光応答を与えること,つまり,世界最初のセレノールプローブとして機能することを見出した。4はセレノシスチンからジチオトレイトール(チオール系還元剤,DTT)との反応によりin situで発生するセレノシステインをDTTの妨害を受けることなく高感度計測できるだけでなく,セレノプロテインの解析にも利用できた。(I)過酸化水素(H_2O_2)蛍光プローブfluorescein、2',7'-dichlorofluoresceinおよび2',7'-difluorofluoresceinのmono-O-pentafluorobenzene-Sulfonyl化体1a1cを合成した。これらの化合物は全てH_2O_2との反応により脱sulfonyl化反応を受け、各々対応する元のfluorescein類に変換された。つまり、1a1cはH_2O_2プローブとしての可能性を有することが明らかになった。そこで、それらのプローブ特性を明らかにするため、水溶液中における蛍光特性、H_2O_2による脱sulfonyl化反応の速度定数、H_2O_2に対する定量性および特異性、等を評価した。

その結果、以下の知見を得た。(1)fluoresceinの量子収率に基づき求めた1a1cの相対量子収率は0.001以下であった(ブランク応答が非常に低いことが示された);(2)1a1cとH_2O_2との反応の2次速度定数kは安息香酸エステル類のアルカリ加水分解と同程度またはそれ以上であり、kは1a<1b【approximately equal】1cの順であった;(3)最も良い定量性を示した1cを用いると4.6pmol92.3nmolの濃度範囲でH_2O_2を良好に検出できた:(4)1aおよび1cは、NO・に対して多少応答を示すものの、HO・、t-BuOOH、ONOO^-およびO_2^<-・>には殆ど応答せず、H_2O_2に対して非常に高い特異性を示した。更に、1a1cの細胞系への適用性を淡水性緑藻Chlamydomonasreinharadtiiを用いて検討した。先ず、1a1cのacetyl化体2a2cまたは市販のH_2O_2蛍光プローブDCFH-DAを緑藻に負荷した。プローブ負荷した緑藻を、光照射下または暗条件下、刺激剤であるCu^<2+>、Paraquatまたはmethylene blueを様々な濃度で含む培地中1時間培養した後、蛍光強度を測定した。その結果、2aと2cは、DCFH-DAに比べて高特異的に緑藻が発生するH_2O_2を検出できることが明らかになった。以上の結果から、1aと1cならびに2aと2cが高特異的H_2O_2蛍光プローブとして実用性を有することが示された。現在、それらのプローブを用いて好中球が産生するH_2O_2の検出を試みると共に、より高感度なH_2O_2蛍光ブロープの分子設計も行なっている。(II)スーパーオキサイド(O_2^<-・>)蛍光プローブ1a1cにおけるbenzenesulfonyl基のベンゼン環上の置換基の影響について検討したところ、fluorescein、2',7'-dichlorofluorescein、2',7'-difluorofluoresceinおよび2',4',5',7'-tetrafluorofluresceinのbis-O,O'-2,4-dinitrobenzenesulfonyl化体3a3dがH_2O_2ではなく、O_2^<-・>との反応により脱sulfonyl化されること、つまり、3a3dがO_2^<-・>蛍光プローブとして利用できることを見い出した。現在、3a3dについて、プローブ特性だけでなく、好中球が産生するO_2^<-・>の検出への適用性も併せて評価している。(I)スーパーオキサイド(O_2^<-・>)
臓器移植における局所選択的免疫抑制療法の開発

ラット腎移植モデルを用いて抗Tリンパ球mAbの腎動脈内選択的投与効果を検討した。1)OX-19(75μg/kg/day)を7日間持続的に腎動脈より投与することにより無処置群、one shot静注群および持続静注群のいずれの群に対しても有意な生着延長を得た。2)組織学的にも持続動注群は移植腎浸潤細胞の著しい低下を示した。3)移植腎浸潤細胞の表面抗原の検討ではOX-19,OX-26において有意な低下を示した。4)脾細胞におけるリンホカイン産生能は、統計学的有意差はないものの持続動注群は持続静注群に比べ保たれる傾向を示した。平成8年では主に犬腎移植モデルを利用し局所選択的免疫抑制法をおこなった。犬においてはCD3に対するモノクローナル抗体が存在しない為に,今回の検討では現在臨床使用されている免疫抑制剤タクロリムス(FK506)を使用した。従来の方法(レシピエントの大腿動脈と腎動脈の端端的合)で雑種成犬を用いて腎移植をおこない直径0.5mmの極細のチューブを大動脈分岐部の大腿動脈より挿入し、アロンファルファーで固定した。しかしこの方法では大腿動脈の狭窄、血栓を生じ,そのため死亡する犬が50%であった。このため腹部大動脈の枝である腰動脈の1本からチューブを挿入しこれを大腿動脈まで導入した。この方法では狭窄、血栓を作らずに安定した成績が得られた。アルゼットポンプを用いてFK506を0.1g/kg/dayを7日続けたところコントロール群平均9、4±2、9日(n=10)に対して末梢投与群で13、7±7、4日(n=5)、選択的投与群で19、0±7、2日(n=5)という結果が得られた。時間的経費的な問題でFKの量は固定したが、次年度は至適な投与量と期間の検討を行う予定である.またラットで接着因子のP-あるいはE-セレクチンに対するモノクローナル抗体が入手可能なためこれを用いてラットの腎移植モデルで検討する予定である.前年度のラット腎移植モデルにおける結果をもとに、犬腎移植モデルを用い、極細のチューブを腰動脈より挿入し先端を腎動脈に留置した。浮等圧ポンプを用いて免疫抑制剤FK506を0.1mg/kg/dayを7日間持続投与し、生着延長効果を検討した。コントロール群が平均9.4±2.1日で死亡するのに対してFK506の抹消静脈からの投与では平均13.4±3.4日と若干の生着延長を認めた。一方、腎動脈を介した局所選択的免疫抑制では平均19.4±4.2日とさらなる延長効果が認められ、大動物の系でも局所選択的免疫抑制の有効性が確認された。
AP-1遺伝子群による造血制御

AP-1遺伝子群による造血の制御機構を明らかにするために、c-fos遺伝子改変マウス等を用いて以下の研究成果を得た。1)単球系分化におけるc-fosの役割マウス骨髄中の造血幹細胞は、ストロマ細胞OP-9との共培養系では主に顆粒球系に分化し、PA-6との共培養系では単球系に分化した。ところが、Mx c-fosマウスから分離した骨髄細胞を、IFN添加によりc-fosを持続的に誘導したところ、OP-9との共培養系において単球系への分化が認められた。また、マウス骨髄性白血病株M1にc-fosを遺伝子導入したところ、単球からマクロファージへの分化が促進された。以上の結果から、c-fosは骨髄前駆細胞から顆粒球系と単球系への分化の振り分けに関与していることが示唆され、現在その機序を解析中である。2)マクロファージの機能発現におけるc-fosの役割マクロファージは恒常的にc-fosを発現しているが、IFN-γとLPSで刺激するとc-fosが強発現した後に一過性に消失し、元のレベルに戻った。誘導型Nitric oxide合成酵素(iNOS)mRNAは、c-fosの消失後に出現した。Mx-c-fosマウスのマクロファージを用いて、c-fosを持続発現させたところiNOSの発現は抑制された。ルシフェラーゼ法によるiNOSのプロモーター解析により、c-fosがNF-IL-6と結合してその作用を抑制することによりiNOSの発現を抑制することが判明した。
２眼および多眼３D映像の生体応答による評価

2眼および多眼3D映像の特徴は主に視差による奥行き感呈示にあるが、奥行き感を生体応答から客観的な測定で評価する。そこで、眼球の水平輻湊運動を測定して奥行き感を評価することが目的である。3D映像鑑賞中の水平輻湊眼球運動を、瞳孔径のテレビ映像処理から精度0.2度で計測するシステムを利用して測定することができた。結果は一般的な自然な3D映像鑑賞中の輻湊は頻繁な大きな衝動性眼球運動にもかかわらず、輻湊は小さく急激な変動は測定できなかった。3D映像内の呈示視差量と視差分布は奥行き感には大きな影響を与えると考えられるが、視差と輻湊の関係の解明は今後の課題である。研究目的は、3D映像の奥行き感と眼球の輻湊を正確に測定することで眼科的な生理学および視覚心理学観点から明らかにして、視聴時の影響や疲労を軽減して3D映像の品質を向上させることである。(1)3D映像表示システムの構築裸眼立体視のパララックス式多眼ハイビジョンテレビ55インチ(東芝3D液晶テレビREGZA 55X3)と時分割方式の2眼式立体視プラズマテレビ(パナソニック、VIERA TH-P46G3)を準備した。これらの装置で、最大の奥行き刺激20cmを想定した実験条件を実現する。瞳孔間距離63mmとして、1.62.0度の輻湊刺激を与えることができる。(2)調節と輻湊の同時測定調節と輻湊の同時測定は連帯協力者坂本雄児(北海道大学)の協力で、両眼開放型オートレフPowerRef 3 (Plusoptix社)を用いて、3D映像をログラフィーで呈示して測定することができた。実験条件を変更することで00diopterから00diopterの刺激を与え、調節と輻湊を同時に測定することができた。発表[]。精密な輻湊測定は、立体視度計測システムET-3D10(ニューオプト社)を利用して、被験者による実測で輻湊角約0.2度の輻湊を記録することで測定分解能を確認した。(3)3D映像視聴時の調節と輻湊の同時測定裸眼立体視3D液晶テレビ(東芝、REGZA 55X3)を利用して、調節と輻湊の同時測定は準備したが都合でできなかった。連帯協力者坂本雄児(北海道大学)の協力で、両眼開放型オートレフPowerRef 3 (Plusoptix社)を用いて、3D映像をホログラフィーで提示して、調節と輻湊の同時測定することができた。以上のように、おおむね実験は成功したが、原因不明の現象があったので今後、原因を追及して自然視と比較したい。(2)調節と輻湊の同時測定調節と輻湊の同時測定は連帯協力者の協力で、両眼開放型オートレフPowerRef 3 (Plusoptix社)を用いて、3D映像をホログラフィーで呈示して測定することができた。実験条件を変更することで-2.0 diopterから-0.5diopterの刺激を与え、調節と輻湊を同時に測定することができた。精密な輻湊測定は、立体視度計測システムET-3D10(ニューオプト社)を利用して、被験者による実測で輻湊角約0.2度の測定分解能を確認した。(3)3D映像視聴時の輻湊眼球運動測定3D液晶テレビ55インチ(東芝、REGZA 55X3)を視聴している場合に、立体視度計測システムを用いて被験者の輻湊眼球運動を測定することができた。輻湊の測定精度は、振幅10度、5度、1度、0.5度の衝動眼球運動をさせ、また、距離100cm,110cm,90cmに配置した視標に交互に注視することで計測した。立体視度計測システムの測定精度は約0.2度であることを確認した。3D映像視聴時の輻湊の測定は、市販の3D映像を約50秒間、視聴させ、1視線を自由に動かして良い、2視線を画面の一点を凝視する、の条件で測定した。結果をヒストグラムで表示して画面位置との比較をしている。当初の計画では、55インチハイビジョン3DTVで3D映像の視聴前後の視覚機能検査とアンケート調査を実施する計画だったが、輻湊の計測に課題があったので次のように変更した。3D映像観察時の人眼の水平方法の輻湊を正確に測定して輻湊角、画像の品質(大きさ、解像度、)などをパラメータにして解析する計画であり、今年度は測定装置の性能と測定方法の確立を目指した。5名の被験者を利用して微小輻湊刺激(0.5度以下)や3D映像視聴時の輻湊測定は通常の視環境で可能であり、測定の成功率も高いことがわかった。

しかし、3D映像の輻湊刺激の変化と輻湊の同時測定を試みたが、市販のハイビジョン3D映像にはプロテクがあり、3Dアシストボックス(LT 7030A、リーダー電子)では輻湊刺激が観測できないことが判明してできなかった。そこで、市販の3Dカメラを利用して実験用3D映像を作成することに計画を変更した。さらに、インターネット上の画像を利用することを考えている、画素数の測定で視差が測定できる。本研究の目的は、2眼式および多眼式3D映像を視聴している時の輻湊運動を精密に測定して輻湊運動と奥行き感の関係を解明することである。基礎的な実験は、瞳孔の中心位置を近赤外線で撮影した映像から画像処理で求める測定機器の立体視度計測システムの理論分解能が0.185度(11.1分)である。輻湊運動の測定精度を確認するため被験者の頭部をあご台だけで安定させ、実際の眼球運動と輻湊の測定精度を求めた。このために実視標による微小眼球運動1.0度の測定と眼前100cmと80cmの微小輻湊0.95度の測定を被験者3名で行い、約0.2度(12分)の微小測定精度を確認した。さらに眼前5m位置の視標を固視して、計測中の被験者頭部の安定性と固視の安定性は眼球運動で0.7度以下であることを確認した。ただし、実験データを観察すると微小輻湊の場合は被験者によって輻湊がうまく生じない場合があった。この後、裸眼立体視3D映像を視聴している時の水平輻湊運動を測定することができた。結果は、単純なボール球などの前後移動時の視差変化に対応する輻湊は生じることは測定できた。しかし、画像対象の視差分布が複雑な一般の立体映像の場合は、対象図形の個々の視差ではなく、画像全体の視差分布を反映して輻湊が発生することが分かった。したがって、輻湊を測定・分析することで、3D映像の視差分布が人間の視覚に与える影響が示唆された。また、対象映像内部の視差分布の複雑さを考慮して両眼視差と奥行き感の関係を求めなければならないと3D映像の品質向上が計れないことが示唆された。2眼および多眼3D映像の特徴は主に視差による奥行き感呈示にあるが、奥行き感を生体応答から客観的な測定で評価する。そこで、眼球の水平輻湊運動を測定して奥行き感を評価することが目的である。3D映像鑑賞中の水平輻湊眼球運動を、瞳孔径のテレビ映像処理から精度0.2度で計測するシステムを利用して測定することができた。結果は一般的な自然な3D映像鑑賞中の輻湊は頻繁な大きな衝動性眼球運動にもかかわらず、輻湊は小さく急激な変動は測定できなかった。3D映像内の呈示視差量と視差分布は奥行き感には大きな影響を与えると考えられるが、視差と輻湊の関係の解明は今後の課題である。当初の計画では、次の2つを目標とした。(1)3D映像観察時の人眼の水平方法の輻湊を正確に測定して輻湊角、画像の品質(大きさ、解像度、)などパラメータにして解析する計画であり、今年度は測定装置の性能と測定方法の確立を目指した。5名の被験者を利用して微小輻湊刺激(0.5度)や3D映像視聴時の輻湊測定は通常の視環境で可能であり、測定の成功率も高いことがわかった。(2)3D映像視聴時の調節輻湊の同時測定を目指した。両眼開放型オートレフPowerRef 3 (Plusoptix社)を用いて3D映像にホログラフィーを利用して測定できることが実証されたが、実際の輻湊の測定精度が予測された値とは違い、十分でないことがわかった。
アンコール遺跡・バイヨン寺院浮き彫りの保存方法の研究

バイヨン寺院のレリーフの劣化は、亜熱帯地域独特の年間を通じた高温多湿の過酷な環境にあって劣化が進行している。本研究では、劣化現象を解明し、バイヨンに特化した保存材料の開発をめざした。劣化要因のひとつは、回廊浮き彫りの背後にある基壇内部からしみ出す雨水であることを突き止め、その工学的対策を図ると共に、浮き彫りを構成する砂岩に対して珪酸エステルを基盤にした強化剤等の開発を行った。(1)全長260mにおよぶ内回廊の浮き彫りの事前記録法は、多様な用途や必要性に対応できる方法でなければならない。たとえば、石材表面の色の情報を取得することで着生生物および劣化の記録を可能にする。(2)石材の主要な劣化要因は、植物や微生物の着生、塩類の析出、構造的欠陥、石材の不均質性などに大別できる。劣化を助長する共通した最大要因は水である。水の挙動や分布を解明し、劣化原因との関係を解明し、劣化の抑制や回避を図る方法を究明する。(3)基本的な石材の処理は、着生生物のクリーニングと石材の強化、および撥水処理である。バイヨン寺院に特化した保存材料と施工法の開発をめざす。あわせて、現地におけるカンボジア人専門家の育成に取り組む。1)本年度は浮彫りの着生物を同定するために,石材表面色のスペクトルを計測するシステムを開発した。このシステムでは二次元画像の画素ごとに観測光のスペクトルを100次元(4nm毎)で記録することが可能である。初回調査では,着生物の繁茂が激しい内回廊の北東部,南東部,南西部の三箇所で実施した。2)浮き彫りの現状記録では,石材表面の着生生物の経時変化を追うことを目的に,デジタルカメラによる撮影を行った。さらに詳細な分布変化を測定するために内回廊北面東側において色スペクトルデータを採取した。3)内回廊における砂岩材含水率の年変化調査では,砂岩材の劣化と含水率との関係を明らかにするため内回廊の東西南北四面の典型的な場所計64地点において1ケ月ごとの定期測定を実施している。砂岩材の劣化は、回廊背部に充填物がある場合に顕著に生じることが明らかになってきた。4)イオウ酸化微生物と従属栄養微生物、イオウ酸化真菌の菌密度の経年変化をみるため、13箇所から培養用の試料採取。また、石材表面の微生物群集を構成する種の系統学的な位置を明らかにするために16箇所から計784枚の試料を採取し,計測・解析を進めている。5)脆弱石材の基質強化剤を開発するため、試験体(直径40mmX100mm)を96点作成し、石材の強化剤(シラン系モノマー、オリゴマー)および擾水剤、それらの混合比を変えて調製した保存材料合計7種類、擾水剤2種による強化処理を行い、バイヨン寺院の内回廊と外回廊の問で暴露試験を開始した。1)昨年度開発した計測システムから得られる高解像度スペクトル画像を領域分割するアルゴリズムの開発を行い、スペクトル情報に基づく着生生物の分布解析を可能にした。2)外回廊の温湿度は内回廊に比べて変動が大きく、浮き彫り表面に結露しやすい環境になるのは5月と確認。また、シエムリアップ地方の大気汚染は危機状態に直面していないが、観測を継続する。3)引き続き回廊屋根部分の平面図をもとに屋根の有無による着生成物の発生状況を継続観察する。また、石材表面のイオウ酸化真菌の菌密度を調べ、系統学的情報を基に微生物群集構造を明確にした。5)バイヨン内回廊の砂岩材の含水率は降水量とともに変化することがわかった。また、回廊の背後にある高い基壇箇所から水が供給され、石材劣化を引き起こすことを裏づけた。6)基質強化剤を塗布した試験体では未処理石材と同等の吸水率を呈するままに強化できていることを確認。新たに54点の試験体を作成し、撥水剤効果の暴露試験を開始した。7)バイヨン寺院を中心としたアンコール広域地域の大型都市遺構、および、タイ・スコータイ遺跡等の調査から修復後のバイヨン寺院における継続的なメンテナンスの必要性を検討し、言及する予定。1)内回廊に残存する屋根の伏図を作成した。人工的に雨を降らせる状況をつくり、屋根部分からの漏水や壁面にしみ出す水の挙動を記録し、石組の隙間や石材の劣化状態、さらには遺失箇所を調査し、崩壊構造を明確化し、浮き彫り保存に資することとした。2)浮き彫りの箇所については、年間を通じて石材の含水率を継続的に測定し、石材の劣化要因は、壁面の背後にある基壇から供給される水に関連した塩類風化によることを確認できた。他方、空気からの結露による水の供給も重要な要素であることを再確認し、さらなる研究課題とした。3)本年度はパノラマ・マルチスペクトル画像計測システムを開発し、乾季と雨季における壁面着生生物のスペクトル計測を実施した。解析結果からはラン藻類の分布の季節変化を特定することに成功した。

4)浮き彫り表面のバイオフィルムを吸収スペクトルとPCR-DGGE法および顕微鏡観察し、色相と底に生息する微生物相の相関を解析した。また、バイオフィルムに対して生育抑制をもつ菌類を分離し、生理学的性質を調べた。さらに、石材表面の微生物群集の構成種解析を行った。5)各種の保存材料を用いた150点の暴露用試験体に対する、含水率・針貫入試験・超音波伝播速度・エコーチップ硬度試験、圧縮強度試験などによる評価試験を実施した。これにより、最も優れた保存材料を確定する。今年度は、さらに擬岩試験片を作成し、その暴露試験を開始した。6)バイヨン寺院浮き彫りに関連した内外の関連遺跡について、研究目的のもとに実地検分を行った。これらの検討資料を類型化するためには調査事例を増やす必要があるが、劣化対策等に関する調査では適切かつ簡易な標準化の試験手法の構築を急ぐ必要がある。バイヨン寺院における内外の回廊には屋根がなお遺存している箇所と、すでに損壊して失われている箇所がある。そのことと、浮き彫り表面の保存状態と密接な関連があると推定している。そこで、まず浮き彫りの劣化要因を明らかにするため内回廊の含水率の年変化を調べ、表面吸水量測定を行った。その結果、レリーフ劣化の最大要因はレリーフの背後にある基壇からの雨水起源の水の浸透にあり、この水から析出される炭酸カルシウムによる塩類風化が原因であることを明らかにした。また、砂岩表面に生息する微生物については、石材劣化に関わる硫黄酸化能をもつ細菌と菌類の分離、遺伝情報に基づく微生物叢の解析、バイオフィルムの生育に影響を及ぼす菌類の分離とその性質について調査した。さらに、その壁面着生生物のスペクトル画像計測を実施し、前年度のデータと比較することでレリーフを保護するために設置した覆屋による着生生物の繁殖の影響を調査した。他方、総合的な保存対策では砂岩を如何に強化するかがひとつの課題であり、珪酸エステルをベースにした強化剤の耐候性を検討している。そのモノマー成分とポリマー成分の特性を活かした用法をもとに処理した砂岩製試験体の暴露試験、また亀裂等補修用充填剤の耐候試験を行った。さらに、バイヨン寺院の浮き彫りを歴史的に位置付けることを目的に,6世紀前後のカンボジア南部のプレ・アンコール遺跡,10世紀末?11世紀初のタ・ケウ、そして12世紀初のベン・メアレアやアンコール・ワットなどが各々の段階の建築と美術の関係を具体的に象徴していることを明らかにした。
有機電界効果トランジスタの界面トラップの分類と低トラップ密度界面形成機構の解明

蒸着などの真空法で作製された有機電界効果トランジスタ(OFET)と比較して、溶液法で作製されたOFETは構造欠陥や不純物によるトラップ準位が多く、性能が著しく劣るとの考え方が根強い。そのような中、提案者らはトラップ密度が極めて低く、世界最小の0.3 Vで動作するOFET回路を溶液法によって実現した。この成果に基づき、本研究では、溶液法による低トラップ密度界面が生じるメカニズムを明らかにするとともに、その界面電子物性をキャリアのゆらぎによって生じるノイズ(揺動)と緩和現象としてのバイアスストレス(散逸)の同時精密計測を通して詳細に解析する。平成30年度は、まず溶液法で作製したOFETの伝達特性を様々な温度で測定し、Fortunatoらの解析方法に基づいて、トラップ準位のエネルギー状態密度を解析した。その結果、有機半導体層に絶縁性高分子をブレンドすることでトラップ密度が約1桁減少し、ルブレン単結晶トランジスタに近いトラップ密度であることが分かった。また、有機半導体/金属界面のコンタクト抵抗による解析誤差を無くすため、四端子測定が可能なOFET素子をスーパーインクジェット(SIJ)印刷法を用いて作製中である。加えて、塗布法によるOFETの界面電子物性をキャリアのゆらぎによって生じるノイズ(揺動)と緩和現象としてのバイアスストレス(散逸)の同時精密計測を通して詳細に解析するため、低ノイズ電流入力アンプ、高分解能オシロスコープ、任意波形発生器、および液体窒素真空プローバーからなる計測システムを新たに構築した。塗布法によるOFETのトラップ準位のエネルギー状態密度分布を解析し、それが有機半導体/絶縁体界面の改質によってどのように変化するかを明らかにした。加えて、ノイズ(揺動)とバイアスストレス(散逸)の同時精密計測に向けた計測システムを構築したため。有機半導体/金属界面のコンタクト抵抗による解析誤差を無くすため、四端子測定が可能なOFET素子をスーパーインクジェット(SIJ)印刷法を用いて作製し、トラップ状態密度の解析を行う。加えて、平成30年度に構築したノイズ(揺動)とバイアスストレス(散逸)の同時精密計測システムを用いて様々なOFETを測定し、ノイズとバイアスストレスの関係性を明らかにする。さらに、有機半導体を除いた金属/絶縁体/金属のキャパシタ構造で同様の測定を行うことにより、半導体(または半導体/絶縁体界面)由来のノイズ・バイアスストレスと絶縁体由来のノイズ・バイアスストレスを明確に分離する。
骨欠損部への骨膜移植による骨再建術の確立と人工骨膜の開発

近年,骨欠損部への移植において,骨髄細胞や骨誘導因子などを応用し,新たな骨再建法が試みられている.移植材料として,BMP,骨髄など,担体としてコラーゲンなど,さらに,形態維持のため,シリコンシートや生体吸収性材料などが用いられている.今回,移植材料としてリコンピナントBMP,担体としてアテロコラーゲン,形態維持として血管柄付骨膜皮弁を用いて,実験的に骨形成の検討を行った.一方で,BMPの担体としてポリ乳酸とポリグリコール酸の共重合体(PLGA)およびポリエチレングリコール(PEG)を用いたBMP含有ポリマーカプセルを用いて,その骨誘導に関する検索を行った.移植実験において,骨膜とコラーゲンのみの移植の場合は,骨膜からの骨芽細胞による骨形成が主体で,軟骨細胞の出現は認められなかった.一方,リコンビナントBMPを用いた実験群では,一部に軟骨細胞の出現が観察されたが,概ね骨膜からの骨芽細胞による骨形成が主体であった.また,X線学的,組織学的に観察されたが,Col群では移植初期の骨形成はBMP群より早く,BMP群では,軟骨の出現が認められたためにCol群と比し骨形成速度が遅れたものの,骨形成量は多く認められた.また,PLGAを担体としたリコンビナントBMPを腹部皮下に移植した場合では,軟骨内骨化は認められず,骨芽細胞による骨形成のみが認められた.ラットにおいては,骨膜からの誘導される骨芽細胞の出現は著明であり,BMPなど骨誘導因子を加えることにより初期段階では骨形成に遅れが認められるものの,より多くの骨形成量が得られることが示唆された.また,移植する因子や担体により,同じ骨膜内であっても,骨形成過程に相違が認められること示唆された.今後,骨膜に含まれる骨芽細胞への分化能力を有する未分化間葉細胞と膜性PLGAなどの組み合わせることによる人工的な骨膜を開発に取り組めるものと考える.近年,骨欠損部への移植において,骨髄細胞や骨誘導因子などを応用し,新たな骨再建法が試みられている.移植材料として,BMP,骨髄など,担体としてコラーゲンなど,さらに,形態維持のため,シリコンシートや生体吸収性材料などが用いられている.今回,移植材料としてリコンピナントBMP,担体としてアテロコラーゲン,形態維持として血管柄付骨膜皮弁を用いて,実験的に骨形成の検討を行った.一方で,BMPの担体としてポリ乳酸とポリグリコール酸の共重合体(PLGA)およびポリエチレングリコール(PEG)を用いたBMP含有ポリマーカプセルを用いて,その骨誘導に関する検索を行った.移植実験において,骨膜とコラーゲンのみの移植の場合は,骨膜からの骨芽細胞による骨形成が主体で,軟骨細胞の出現は認められなかった.一方,リコンビナントBMPを用いた実験群では,一部に軟骨細胞の出現が観察されたが,概ね骨膜からの骨芽細胞による骨形成が主体であった.また,X線学的,組織学的に観察されたが,Col群では移植初期の骨形成はBMP群より早く,BMP群では,軟骨の出現が認められたためにCol群と比し骨形成速度が遅れたものの,骨形成量は多く認められた.また,PLGAを担体としたリコンビナントBMPを腹部皮下に移植した場合では,軟骨内骨化は認められず,骨芽細胞による骨形成のみが認められた.ラットにおいては,骨膜からの誘導される骨芽細胞の出現は著明であり,BMPなど骨誘導因子を加えることにより初期段階では骨形成に遅れが認められるものの,より多くの骨形成量が得られることが示唆された.また,移植する因子や担体により,同じ骨膜内であっても,骨形成過程に相違が認められること示唆された.今後,骨膜に含まれる骨芽細胞への分化能力を有する未分化間葉細胞と膜性PLGAなどの組み合わせることによる人工的な骨膜を開発に取り組めるものと考える.実験系の確立のため,ラットを用いて頭蓋骨および長管骨の血管柄付骨膜モデルを作製し,骨新生過程を形態学的に,また,骨形成マーカーの発現について生化学的,分子生物学的に再検討をおこなった.組織像では軟骨を経て骨組織に置き換えられる軟骨性骨化が認められた.骨マーカーであるアルカリフォスファターゼ,オステオカルシン,オステオポンチン,カルシウムの発現もみとめられ,BMPの異所性骨誘導実験よりも血管柄付き骨膜モデルの方が骨新生が速やかに認められた.また,BMP遺伝子の発現は骨膜除去群においてもみとめられたことから,外科的侵襲がBMP遺伝子の発現に関与すると考えられるが,骨形成量の差を考えると,骨膜に含まれるosteoprogenitor cellがBMPに対する高い反応性を有することが示唆された.この反応性に関して,異所性に骨形成を誘導するBMPの量と骨膜モデルでのその量を比較検討する目的で,リコンビナントBMPを含むマイクロカプセル(生体分解性高分子でカプセル化したもの)をこのモデル,ならびに皮下に含有量を変えて移植し骨新生の比較を現在おこなっている.また,骨膜に含まれるosteoprogenitor cellに対する他の増殖因子の関与を検討するため,これらを含むマイクロカプセルの移植実験もおこなっている.前年度は,担体としてアテロコラーゲンを用いてリコンビナントBMPならびにFGFをラット頭蓋部(骨膜下ならびに切除した骨膜内)に移植し,骨新生について検索した.その結果,両者間に骨新生能について明かな違いが見られなかった.

また,遊離頭蓋骨骨膜でBMPを包み,これをラット皮下および腎被膜下に移植したが,BMP単独の移植と比較して骨新生について明かな差は認められなかった.今年度は臨床応用を踏まえ,ラット伏在動静脈を血管柄とする脛骨骨膜弁を挙上し,これを翻転し,腹部皮下に移植し骨新生について検討した.骨膜弁をそのまま移植したものより骨膜弁をチューブ状にして移植したものの方がより多くの骨形成が認められた.また,骨膜を削ぎ取り対側の皮下に移植したが,骨膜の存在しない筋皮弁,および遊離骨膜では骨新生は認められなかった.また,この系で,5週のラットと8か月のラットで比較したが,前者の方が骨新生は著明で,後者においては骨新生が少なく,また,感染を認めるものも認められた.今後は,骨膜内に担体としてアテロコラーゲンを用いたリコンビナントBMPならびにFGFなどを移植し,骨膜単独のものと骨新生について比較検討する.前年度より確立したラット血管柄付き脛骨骨膜弁を用いて骨再生について検討した.ラット伏在動静脈を血管柄とする脛骨骨膜弁を挙上し,これを翻転,腹部皮下に骨膜弁をチューブ状にして移植した.その内部にアテロコラーゲン(対照群)とリコンビナントBMP2(実験群)を移植し,1週,2週,3週,5週,7週経過時にX線学的,組織学的に骨再生について検索した.実験群では対照群と比較して早期より旺盛な骨形成が認められ,術後3週より緻密骨への移行が確認された.軟骨細胞の出現は認められず,膜性骨化として観察された.実験群において初期は非定形の石灰化像として認められたが,7週までには脛骨を思わせる形態を示す骨形成が認められた.骨形成量は初期には実験群で多く対照群で少ない結果であったが,7週の段階では両者ともほぼ同量の緻密骨として認められた.前年度からの結果と以上の結果から,ラット血管柄付き骨膜弁による骨再生は膜性骨化が主体で,形態を付与すべくロール状にして内部にアテロコラーゲンあるいはリコビナントBMP2を移植することにより,7週までには長管骨様の骨形成が認められることが確認された.また,遊離の筋膜,筋肉移植あるいは有茎筋肉弁では骨形成が認められなかったことより,この系での骨形成には移植初期からの十分な血行と,骨膜の存在が重要であることが示唆された.さらに,骨形成初期において骨膜における骨形成に関わる因子の出現について分子生物学的に検討している.術後3,5,7日に骨膜相当部および筋組織(コントロール)を採取し,BMP-2のmRNAの発現を検討した.両者においてその発現が認められたが,時期や発現量に関して傾向は著名ではなかった.これは特に骨膜相当部のサンプリングが適切ではない可能性もあり,さらに検討を進めている.また,BMP-4,6と骨のマーカーであるオステオポンチンについても検索予定である.
身体運動の可視化システムの開発

本研究の目的は,運動の巧みさと筋シナジーとの関係を可視化し,運動制御メカニズムの解明と,リハビリテーションへの応用を目指すものである.1)運動の巧みさと筋シナジーの解析システム開発のため,平衡点.剛性の調節を担う筋シナジーをEMG信号を通して抽出した。さらに、ヒトの「運動の巧みさと筋シナジーとの関係」を明らかにするため、「筋シナジー・平衡軌道・剛性の持つ運動機能」を,健常者と麻痺患者の間で比較した。それによって、筋シナジーの持つ動力学的意義を明らかにするとともに、筋シナジー生成に対して(手先)剛性が重要な役割を果たすことを明らかにした。2)運動スキルの可視化とシステムの有用性評価上記の方法により筋シナジー抽出法を確立し, EMG信号を迅速に解析するプログラムを製作,身体内部情報と運動のCGによる可視化システムを構築した.さらに,筋骨格ロボットにヒトの運動の巧みさを移植・再現することにも着手し、一定の成果を得た。さらに、上肢の装具の開発もハードウェアの構築も一部完了した。これらによって、筋シナジーを利用した運動補助と、それによる手先剛性の調節補助が、新しいリハビリテーション方法として提案できる可能性を示した。今年度は、上肢の運動と剛性を迅速に計測するため,専用の実験器具を設計・製作した。また、実験に対する被験者は健常者3名と麻痺患者2名分を、千里中央病院の協力を得てデータを収集した。さらに、麻痺患者の運動計測を通じ、運動中及び静止中における手先剛性の測定について、健常者の計測のみでは得られなかった新たな知見を得ることができた。本研究課題は廃止となったため、記入しない。
重症薬疹における制御性T細胞の機能低下を回復させる試み

Stevens-Johnson症候群や中毒性表皮壊死症、薬剤性過敏症症候群などの重症薬疹では制御性T細胞(Treg)の数的及び機能的変化が関与すると考えられる。薬剤リンパ球刺激試験、血液中のヘルペスウイルスDNA量、治療前後の白血球分画、血小板数の変動などを検証し、薬疹の臨床病型によりTregの動態が異なり、その病態形成に関与していることが明らかになった。今後の治療戦略の基盤になると考えられる。重症薬疹の中で、Stevens-Johnson症候群(SJS)やtoxic epidermal necrolysis(TEN)の発症には、制御性T細胞(Treg)の機能低下によるエフェクターT細胞の過度の活性化が関与し、一部の症例では先行するマイコプラズマ感染によりもたらされることが明らかである。また、皮疹の有無にかかわらず薬疹を発症していないマイコプラズマ感染患者は共通して、同様のTreg機能の低下を示し、この低下は感染症状が消失しても長期にわたり継続することが判明している。一方、ある一定の薬剤に起因して生じる薬剤性過敏症症候群(DIHS)では発症早期にTregの数的増大・機能的亢進が生じており、このためヘルペスウイルスの再活性化が引きおこされ、多彩な臓器障害がもたらされる。しかしながら、原因薬剤や薬剤投与期間が典型的なDIHS症例と同じであってもウイルスの再活性化をきたさず、重症化しない非典型的な経過をとる症例が存在する。本年度はこのような非典型的なDIHS症例に注目し、どのような因子がこのような臨床像をもたらすのかについて検討を試みた。この結果、これらの一部の症例では薬剤リンパ球刺激試験が早期から陽性を呈し、臨床症状は呈さないもののマイコプラズマ感染が検出された。この所見を基に、さらに末梢血のTregについて数的・機能的に解析したところ、これらの症例では典型的DIHSで認められるTregの増加が全く検出されず、機能的にも健常人のそれと比べて明らかに低下していた。すなわち、マイコプラズマ感染はSJSやTENの発症を誘導する1つの因子として作用する一方で、DIHSに対しては抑制的に作用する可能性が示唆された。今後はこの基礎データを踏まえて薬剤添加がマイコプラズマ感染により低下したTregの機能を回復させるかどうかという研究へ進展させる予定である。Stevens-Johnson症候群(SJS)や中毒性表皮壊死症では制御性T細胞の機能不全によるエフェクターT細胞の過剰な活性化が発症に関与し、一方、薬剤性過敏症症候群(DIHS)では発症早期に、機能的に正常な制御性T細胞数の顕著な増加が認められることを明らかにしてきた。加えて、SJS/TENの発症に関与するマイコプラズマ感染症時には制御性T細胞の機能低下が生じていることを証明してきた。今年度は重症薬疹において制御性T細胞の増加と関わりが推測されるヘルペスウイルス再活性化に注目し、経時的な変動を検索した。薬疹の臨床経過を発症早期、急性期、回復期、回復後などに分類して、ヘルペスウイルス量、すなわちEpstein-Barr virus(EBV),Human herpesvirus 6(HHV-6),Cytomegalovirus(CMV)DNAのPCRによる経時的、定量的解析を試みた。この結果、興味あることに、EBV DNA量において、一連の疾患と認識されているSJSとTENの間に有意な差が検出された。さらに、DIHS治療に用いる副腎皮質ステロイドの有無により、それぞれのヘルペスウイルスDNA量の変動が異なる傾向が認められた。これらの結果は今まで、同一の疾患群をとらえてきたSJSとTENの病態の相違を考える上で、示唆に富む所見であり、B細胞数や制御性T細胞の数的、機能的変化ともあわせて検討する必要性を考えさせた。また、DIHSの治療による各ヘルペスウイルスDNA量の変動の相違は、今後、薬疹の治療の選択に1つのエビデンスを与える非常に重要な所見と考えられ、制御性T細胞の変動、機能を合わせて解析を進展させる予定である。我々はStevens-Johnson症候群/中毒性表皮壊死症(SJS/TEN)の発症時にはエフェクターT細胞の活性化を抑制するはずの制御性T細胞の機能が著明に低下しており、そのために過度のエフェクターT細胞の活性化が生じ重症の薬剤アレルギーが起きることをすでに報告した。本年度は、SJS/TEN症例において、ステロイドパルス療法の奏効機序を検証するために、治療前後において白血球数、白血球分画、血小板数の変動を検索した。検査はステロイドパルス療法前、治療終了直後、治療終了1週間後において施行し、白血球数、リンパ球、単球、血小板数を経時的に解析した。ステロイドパルス療法が有効であった症例では、治療前に比較してパルス療法直後に白血球数と血小板数が有意に増加し、治療終了1週間後にさらに増加が認められた。単球は治療前に比べて治療直後に有意に減少し、その後に増加傾向がみられた。また、リンパ球数はパルス療法終了1週間後に有意に増加していた。

一方、ステロイドパルス療法が無効であった1症例では、治療直後に白血球数、血小板数の増加は検出されなかった。検証例数は少ないものの、ステロイドパルス療法が有効であった症例と無効であった症例において、治療後の白血球数、その分画、血小板数の変動において相違が検出された。制御性T細胞の機能回復の解析までには至っていないが、研究は制御性T細胞の動態を反映するヘルペスウイルスの変動の詳細な検討まで進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年、重症薬疹における制御性T細胞、単球系細胞の重要性が指摘されてきている。ゆえに、Bead-based,multiplexing assaysを用いてSJS、TEN、DIHSのT細胞(制御性T細胞など)、単球系細胞の活性化に関連して産生されるTNF-α、IFN-γ、IL-10、IL-17などの詳細なサイトカインやケモカインの動態を解析し、ステロイド治療、intravenous immunoglobulin(IVIG)治療、ステロイドパルス療法などによるその変動の解析を加えることにより、機能的な制御性T細胞の研究へ発展させる。
未熟児網膜症におけるヘモグロビン変換の関与

未熟児網膜症は低体重出生児への過剰な酸素投与を中止した際に網膜の相対的低酸素状態が惹起され、病的な血管新生によって起こる網膜剥離が原因とされる。酸素運搬体であるヘモグロビンは生後胎児型(高酸素親和度)から成人型に変化酸素を容易に放出する成人型に変換されていくが、この変換が進んでいる症例では末梢組織(網膜)での酸素放出量が多く、酸素中止時の相対的低酸素が顕著になり未熟児網膜症を発症し易いという仮説を検証するために高速液体クロマトグラフィーを用いてカラムや溶離液の作成、グラディエント条件を検討して計測システムを構成した。また、赤血球の特性としてヘモグロビンによる一酸化窒素(NO)の結合や酸化による微小循環制御の解明のため、NO標準液を溶解させた生理食塩水(NO:190nM)50mlにヘパリンによる抗凝固を施した全血を0.3ml懸濁させてNO濃度の変化をNOセンサを用いて計測した。この実験系では成人型ヘモグロビンを含む赤血球が190nMのNOを90%減少させた。胎児型ヘモグロビン比率の計測には、赤血球による陽イオン交換カラムを用いて検出波長は415nm、流量は2ml/minとして、新生児の臨床検査のために採血した血液の廃棄分を用いて計測した。測定方法の妥当性を確認するために出生後週齢と胎児型ヘモグロビン比率について検討し、ロジスティック関数によるカーブフィティングから約8週齢で50%が成人型に変換されていた。今後これらの確立された実験系を用いて未熟児網膜症症例との関連を検討するとともに、胎児ヘモグロビン比率とNOの関係を検討する。しかし、症例によって酸素投与への反応性が異なるため、投与量を注意深く制御しても発症を完全に防ぐことは出来ないのが現状である。従って、病態生理の解明によるハイリスクグループの判別法と、最適酸素投与量を決定するためのプロトコールが作成されれば臨床的にも非常に大きな貢献となりうる。本研究ではは酸素運搬体であるヘモグロビンが生後1ケ月頃より胎児型(高酸素親和度)から成人型に変化している事実に着目し、「酸素を容易に放出する成人型に変換が進んでいる症例は末梢組織(網膜)での酸素放出量が多く、酸素中止時の相対的低酸素が顕著になり未熟児網膜症を発症し易い」という仮説を検証する。平成19年度は胎児ヘモグロビン比率を高速液体クロマトグラフィーで評価するため、溶離液のグラジエント条件を設定して計測システムを完成させた。この計測系と並んで、空気のバブリングにより酸素分圧を150mmHgとした後に、窒素に切り替えて酸素分圧を低下させて酸素親和度曲線(赤血球酸素飽和度-酸素分圧)を測定するシステムを構築した。この二つの評価法により岡山大学附属病院において早期産児および満期産児の定期的血液検査の廃棄分を用いて出生後の胎児ヘモグロビン比率、酸素親和度曲線の経時的変化を観察している。これまでのところ、早期産症例では出生のタイミングから満期産に近い変化を起こしていることが観察されており、周産期における動脈血酸素分圧などの変化がトリガーになっている可能性が示唆された。今後は症例数を積み重ね、未熟児網膜症発症例と非発症例での違いを検討する。
筋からの静脈血の流出が運動中の血液循環にはたす役割

本研究は、活動中の筋からの静脈血流量を定量し、筋への動脈血流入量との関係を検討することにより、運動時の血液循環調節における静脈からの血液流出の役割を明らかにすることを目的とした。被検者は成人女性6名(年齢26.3±3.8歳)であり、椅座位での掌握運動時に、超音波M-mode法と超音波ドップラー法によって、上腕静脈と上腕動脈の血流量と血流速度を測定した。また、血圧(Finapres)と,橈側と尺側の前腕屈筋群の筋酸素動態と筋血液量(近赤外線分光法)を測定した。運動は1)10%,30%,50%,70%MVC強度の票力を5秒間発揮する、2)50%MVC強度で2秒間の筋収縮を15回/分の頻度で60秒間実施するものであった。上腕静脈血流量は、筋活動開始時に顕著に増加し、筋収縮持続中はそれより低レベルを維持した。運動開始時の上腕静脈血流量は強度が高くなると増加する傾向を示したが、5秒間の平均値では強度間に有意差がなかった。それに対して、動脈血流量は運動中には強度間の差はみられないが、運動終了後の値は高い強度で有意に増加した。次に50%MVC強度の静的掌握運動を間欠的に繰り返すと、筋活動中は上腕動脈の血流速度が低下し、血流量も減少するのに対して、静脈の血流速度と血流量は増加した。それに対して、筋活動中止期には、動脈側の血流量が増加し、静脈側では低下した。また、時間経過に伴う変化は、運動開始20秒以降、動脈側で有意に増加し、増加の少ない静脈との間に、速度・量共に有意差が見られた。そして、運動中全体の動脈血流入量は静脈血流出量より有意に高くなった。一方、NIRS法による前腕筋群の筋血液量も、活動開始時に一旦減少するが、その後漸増した。以上の結果から、強度の高い短時間運動や、運動が持続した場合には筋活動による静脈血流出量を、運動後の動脈血流入が上回り、筋での血液量は増加することが明らかになった。本研究は、活動中の筋から静脈への血液の流出を定量し、動脈から筋への血液流入との関係を検討することにより、運動時の血液循環調節における静脈血流の役割を明らかにすることを目的とした。被験者は仰臥位で静的掌握運動を行い、超音波M-mode法により、上腕静脈と上腕動脈の血流量を測定した。同時に、対側肢で血圧(Finapres)を,橈側と尺側の前腕屈筋群から近赤外線分光法(NIRS)により、筋血液量を測定した。運動は1)10%,30%,50%MVC強度の張力を5秒間発揮する、2)50%MVC強度で2秒間の筋収縮を15回/分の頻度で60秒間実施するものであった。上腕静脈血流量は、筋活動開始時に顕著に増加し、筋収縮持続中はそれよりやや低いレベルを維持したが、終了時には低下した。運動開始時と運動中の上腕静脈血流量は、強度が高いほど高値を示した。次に50%MVC強度の静的掌握運動を間欠的に15回繰り返して、筋活動中と筋活動中止中の上腕動脈と静脈の血流速度と血流量を比較した。

筋活動中は上腕動脈の血流速度が低下し、血流量も減少するのに対して、静脈の血流速度と血流量は増加した(100ml/min)。それに対して、筋活動中止期には、動脈側の血流量が増加する(300ml/min)のに対して、静脈側では低下した。筋活動中止期の動脈血流速度は時間経過に伴って増加する傾向を示したが、筋活動中の静脈血流速度の変化は明らかではなかったNlRS法によって得られた前腕筋群の筋血液量は、活動開始時に一旦減少し、その後漸増した。これは、筋での血液の出入バランスが崩れ、血液量が増加する傾向にあることを示唆している。筋でのこの現象は、血流速度と血流量の時間経過に伴う変化が上腕動脈と静脈間で相違が見られることと関連していると考えられ、今後は、それが静脈、動脈のどちらに起因した変化であるかを明らかにする必要がある。本研究は、筋のポンプ作用により、活動筋から流出する静脈血流量を定量し、運動時の血液循環調節における静脈血流の役割を明らかにすることを目的とした。被験者は若年女性6名であり、仰臥位で間欠的な掌握運動を行った。測定項目は超音波ドップラー法とM-モード法による上腕静脈と上腕動脈の血流速度と血流量、血圧(Finapres)及び近赤外線分光法による筋血液量・酸素化ヘモグロビン量であった。運動は50%MVC強度で2秒間の筋収縮を15回/分の頻度で60秒間繰り返すものであった。上腕静脈血流速度は、筋活動時加速され、安静時の9.5±1.8cm/秒に対して、運動終了前には21.6±3.7cm/秒(p<0.05)となった。筋活動が休止する時相での静脈血流量は、安静時とほぼ同レベルに回復した。動脈の血流速度は安静時(17.4±2.7cm/秒)でも静脈血流速度より速く、特に筋弛緩期には顕著に増加して101.0±9.6cm/秒となった。超音波Mモード法で測定した血流量は動静脈共に、筋収縮・弛緩に伴って血流速度に対応した変動を示した。そして、1分後には上腕動脈血流量は158.9±48.5ml/minとなった。それに対して,筋活動期の上腕静脈血流量は65.5±22.0ml/minと有意に低値であった。時間経過を追って比較すると、静脈血流量は運動開始と同時に増加するのに対し、動脈血流量は徐々に増加して、静脈血流量を上回るようになる。すなわち、運動開始時には、筋からの流出量が流入量を上回り、運動が持続すると流入量が流出量を上回る結果になった。この結果は、近赤外線分光法で測定した酸素化ヘモグロビンと血液量(総ヘモグロビン量)が、経時的に漸増することと一致しており、血液の流入/流出バランスは、開始時には流入よりも流出量が、運動が持続するにつれて流入量増加に傾くことが示唆された。
キリスト教思想における 「知識」 と 「信仰」 の研究

「キリスト教思想における『知識』と『信仰』の研究」という課題を設定するにあたって、一応旧・新約聖書の思想から始まるキリスト教思想史を想定したが、実際には、何を「キリスト教思想」と呼ぶかは必ずしも自明なことではなかった。旧約聖書および新約聖書に現われた思想は多様であり、その中でどれかを「キリスト教的」と見なすためには、「キリスト教」についての一種の仮説を立てなければならない。そうなると、その仮説を支える動機がまた、知識と信仰の問題として問われることになる。さらに、キリスト教思想を確定するための資料の性格も、あらかじめ明らかにされなければならない。旧・新約聖書は「教典」(「聖典」)であり、それなりの独自の性格をもつ。すなわち、まず第一に、その成立の背景には、口頭伝承から文書にいたる長い伝承史が存在し、そこでは、文字に現われない形で知識と信仰が微妙に交錯していたと考えられる。そして第二に、旧・新約聖書は、キリスト教思想史においては「正典」として受容されたので、他の文書と多少異なる扱いを受けており、その場面でも知識と信仰の関係が問題となる。今日では、特定の成立宗教をそれだけで純粋に論じることは、次第に困難になりつつなる。諸々の社会的連関、また、宗教現象としての共通の連関を考慮に入れてはじめて、各々の成立宗教を考察することが意味をもちうるのである。キリスト教の特性は、正典としての教典に依拠する教典宗教であるというところに見出される。そのためキリスト教思想史は、正典の解釈史・受容史であった。したがって、旧・新約聖書研究の方法こそ、まさにキリスト教における知識と信仰の問題の焦点となる。1.「信仰」にあたるヘブライ語エムーナー,ないしその動詞形ヘエミーンの旧約聖書における用例分析を,関根が担当した.この語は,元来何かを信頼に値するものとみなす,という意味で必ずしも宗教的意味に限らない.宗教的意味の用例は旧約中25例しかない.それは服従と同意であり,神を恐れることを意味する.信仰する当体は民であることがほとんどだが,民は何故恐れ服する形で信仰するのかを,神と民の創造と救済の歴史的パースペクティヴから説明しようと試みた.また旧約の用例の多くは信仰の欠如態への言及であり,信仰が意識によるのはそれが拒否されたり断念されたりする場合であって,信仰が現にある時は取り立てて言及されることが少ない,という特徴か何を意味するかを探究した.2.新約聖書における「信仰」の概念の探究を佐々木が担当した.当該ギリシャ語はピスティスで,この語は単に「信用する」といった意味でも用いられるが,通常は宗教的な意味で用いられ,対象は,神,神の言葉,ないしキリストである.そこでまず第一に,信仰と不信仰の関わりを問うた.また,パウロによると信仰は愛ないし愛の行為と関連するが,更に信仰・愛に加えて希望の三つは三元徳となっている.この点が旧約の場合とどう結び付くかを探究した(関根).なおヨハネの信仰理解もパウロに似ているが,その内容は永遠のロゴスとの関わりによって,規定されている.信仰とロゴスの関係についても研究を試みた. 3.以上の意味論的考察を踏まえて,土屋が旧約と新約との場合で「信仰」概念がどう変化し,またどの点で同一性を保っているかを総合的に比較検討した.更には他宗教の信仰概念との現象学的な比較をとおし,「信仰」成立についての社会学的究明,あるいは心理学的な分析が併せなされた.1.旧約聖書における「知識」概念の分析を関根が担当した。「知識」にあたるヘブライ語ダガス、ないしその動詞形ヤーダグの用例分析をとおして、ヘブライ語に科学的な意味での「知識」の概念はほとんどないことが確認された。また、「知る」ことは、倫理的な善悪人の人間的な感覚であることも確認された。2.新約聖書における「知識」概念の探究を佐々木が担当した。