hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新生児の緩徐進行性慢性虚血脳損傷モデルラットを用いた脳性麻痺の解明と治療薬の開発

新生児低酸素性・虚血性脳症(HIE)は,周産期脳障害の主要な原因であり重篤な神経学的後遺症をもたらす.我々はHIEモデルラットの長期にわたる組織学的ならび行動学的検討から,HIE処置9週目より緩やかに進行する組織損傷に加えて進行的な学習・記憶障害を引き起こすことを発見した.この脳損傷は,従来のadultratsの脳虚血で生じる遅発性細胞死とは異なり,HIEに特有であることから,緩徐進行性脳損傷(slowly progressive brain damage; SPBD, Neurosci Lett376,194-199,2005)と名付けた.本年度は,このSPBDの発症機序を解明するために,アスロトサイトの形態学的変化や脳脊髄液中のグルタミン酸,NO,コルチコステロン量を測定し,さらにHIE処置慢性;期の脳脊髄液を採取し,正常動物の脳内に微量注入することでどのような行動変化を示すか検討した.1)SPBDにおける視床・視床下部のアストロサイトとの関わり(GFAP染色,S-100蛋白染色)HI2時間処置後のGFAP染色は2,5,9,17週目の視床において,視床下部ではHI後9週目頃から徐々にGFAP陽性細胞が観察され,脳脊髄液に面した部分が濃染された.また,S-100染色は17週目の視床および視床下部に観察された.2)SPBDの脳脊髄液中のグルタミン酸,NOx,コルチコステロンの変化HI処置によるグルタミン酸は,HI処置2週目から17週目にかけて低下し,NOxはHI処置9,17週目に有意に増加した,また,コルチコステロン量は同じ時期に雌で減少する傾向を示した.3)SPBDの脳脊髄液の正常動物への脳室内微量注入HI処置17週目の脳脊髄液を採取し,選択反応時間課題(CRT)を習得したラットの脳室内に20-40uLを注入したが変化は認められなかった.以上の結果から,SPBDは脳脊髄液に面した部分でアストロサイトの活性が認められたことから,今後,この進行的なアストロサイトの変化を注目することでSPBDの発症機序を明らかにする予定である.新生児低酸素性・虚血性脳症(HIE)は,周産期脳障害の主要な原因であり重篤な神経学的後遺症をもたらす.我々はHIEモデルラットの長期にわたる組織学的ならび行動学的検討から,HIE処置9週目より緩やかに進行する組織損傷に加えて進行的な学習・記憶障害を引き起こすことを発見した.この脳損傷は,従来のadultratsの脳虚血で生じる遅発性細胞死とは異なり,HIEに特有であることから,緩徐進行性脳損傷(slowly progressive brain damage; SPBD, Neurosci Lett376,194-199,2005)と名付けた.本年度は,このSPBDの発症機序を解明するために,アスロトサイトの形態学的変化や脳脊髄液中のグルタミン酸,NO,コルチコステロン量を測定し,さらにHIE処置慢性;期の脳脊髄液を採取し,正常動物の脳内に微量注入することでどのような行動変化を示すか検討した.1)SPBDにおける視床・視床下部のアストロサイトとの関わり(GFAP染色,S-100蛋白染色)HI2時間処置後のGFAP染色は2,5,9,17週目の視床において,視床下部ではHI後9週目頃から徐々にGFAP陽性細胞が観察され,脳脊髄液に面した部分が濃染された.また,S-100染色は17週目の視床および視床下部に観察された.2)SPBDの脳脊髄液中のグルタミン酸,NOx,コルチコステロンの変化HI処置によるグルタミン酸は,HI処置2週目から17週目にかけて低下し,NOxはHI処置9,17週目に有意に増加した,また,コルチコステロン量は同じ時期に雌で減少する傾向を示した.3)SPBDの脳脊髄液の正常動物への脳室内微量注入HI処置17週目の脳脊髄液を採取し,選択反応時間課題(CRT)を習得したラットの脳室内に20-40uLを注入したが変化は認められなかった.以上の結果から,SPBDは脳脊髄液に面した部分でアストロサイトの活性が認められたことから,今後,この進行的なアストロサイトの変化を注目することでSPBDの発症機序を明らかにする予定である.新生児低酸素性・虚血性脳症(HIE)は,周産期脳障害の主要な原因であり重篤な神経学的後遺症をもたらす.我々はHIEモデルラットの長期にわたる組織学的ならび行動学的検討から,HIE処置9週目より緩やかに進行する組織損傷に加えて進行的な学習・記憶障害を引き起こすことを発見した.この細胞死は,従来のadult ratsの脳虚血で生じる遅発性細胞死とは異なり,HIEに特有な脳損傷であることから,緩徐進行性脳損傷(slowly progressive brain damage ; SPBD)と名付けた.本年度は,1)新生児低酸素性虚血性脳症(HIE)モデルラットのHI処置直後の急性期での行動評価系の確立と緩徐進行性脳損傷を伴う進行的な学習・記憶障害に対するグリア株由来神経栄養因子(GDNF)のHI後投与の影響を検討した.1)急性期の行動評価の確立:HI2時間処置24時間後に虚血側への回転行動が見られ,TTC染色による脳損傷と相関していた.この回転行動はHI処置7日後には消失した.

このことから,回転行動がHI処置による脳損傷の指標になることがわかり,急性期でのスクリニングの評価に有用である.2)HI処置後のGDNFカプセルの移植の影響:我々はすでに約6ヶ月間GDNFを産生できるカプセル化GDNFを用いて,HI処置前に移植した結果,緩徐進行性脳損傷を伴う進行的な学習・記憶障害を改善できることを報告した.このカプセルは高分子半透膜でGDNF産生細胞を包み,内部へ酸素や栄養分を供給することで約6ヶ月間20ng/dayのGDNFを産生し続けることができる一方で,抗体や免疫細胞は通過することができないため,従来の移植方法では問題であった免疫反応や腫瘍化を抑えることができる.今回,このカプセル化GDNFをHI後処置後に移植した結果,緩徐進行性脳損傷を伴う進行的な学習・記憶障害には改善効果を示さなかった.今後,投与量や投与時期の問題が残されているが,GDNFはHIEに対して予防効果は強いが治療効果はほとんどないことがわかった.新生児低酸素性・虚血性脳症(HIE)は,周産期脳障害の主要な原因であり重篤な神経学的後遺症をもたらす.我々はHIEモデルラットの長期にわたる組織学的ならび行動学的検討から,HIE処置9週目より緩やかに進行する組織損傷に加えて進行的な学習・記憶障害を引き起こすことを発見した.この脳損傷は,従来のadultratsの脳虚血で生じる遅発性細胞死とは異なり,HIEに特有であることから,緩徐進行性脳損傷(slowly progressive brain damage ; SPBD, Neurosci LEtt 376, 194-199, 2005)と名付けた,本年度は,このSPBDの発症機序を解明するために,アスロトサイトの形態学的変化や脳脊髄液中のグルタミン酸,NO,コルチコステロン量を測定し,さらにHIE処置慢性期の脳脊髄液を採取し,正常動物の脳内に微量注入することでどのような行動変化を示すか検討した.1)SPBDにおける視床・視床下部のアストロサイトとの関わり(GFAP染色,S-100蛋白染色)HI2時問処置後のGFAP染色ほ2,5,9,17週目の視床において,視床下部ではHI後9週目頃から徐々にGFAP陽性細胞が観察され,脳脊髄液に面した部分が濃染された.また,S-100染色は17週目の視床および視床下部に観察された.2)SPBDの脳脊髄液中のグルタミン酸,NOx,コルチコステロンの変化HI処置によるグルタミン酸は,HI処置2週目から17週目にかけて低下し,NOxはHI処置9,17週日に有意に増加した.また,コルチコステロン量は同じ時期に雌で減少する傾向を示した.3)SPBDの脳脊髄液の正常動物への脳室内微量注入HI処置17週目の脳脊髄液を採取し,選択反応時間課題(CRT)を習得したラットの脳室内に20-40uLを注入したが変化は認められなかった。以上の結果から,SPBDは脳脊髄液に面した部分でアストロサイトの活性が認められたことから,今後,この進行的なアストロサイトの変化を注目することでSPBDの発症機序を明らかにする予定である.
電磁場逆問題解析による材料劣化予測診断システムに関する研究

材料システムの外面的な変化が進む以前の微細構造の変化から材料の余寿命を予測する非破壊評価技術を確立する。劣化のメカニズムに関する理論的・実験的根拠にもとづき、構造物で使用される金属材料の経年劣化に伴う疲労の蓄積を磁化過程における磁束密度の経時変化から捕捉し、モデルにもとづく逆問題解析技術を援用して、材料の局所的な劣化進展評価を可能とする、高精度非破壊診断システムの開発をめざす。材料システムの外面的な変化が進む以前の材料の微細構造変化を高感度磁気センサで検知し、材料の余寿命予測を行う非破壊評価技術の確立をめざしている。研究初年度は、鉄鋼構造物で使用される金属材料に低周波で繰り返し励磁し、その磁気的性質の特徴から、金属材料の経年劣化に伴う疲労の蓄積を評価する非破壊評価技術について、解析面から考察を進め、以下の知見を得た。1.研究初年度前半の研究成果は以下の通りである。(1)夏期に米国およびオーストリアの関連研究施設を訪問し、関連分野の研究動向を調査した。またこれらの研究グループとの相互訪問を実施し、研究協力することで合意した。(2)開発中の磁気センサを用いた検査システムの解析モデルを考案し、非線形有限要素モデルによる数値解析アルゴリズムを開発し、検査環境のシミュレーション実験を実施した。(3)既設設備により予備試験を実施し、実験設備の基本設計をおこなった。2.研究初年度後半期の研究成果は以下の通りである。(1)低周波による反復磁化で生成できる磁気マイナーループの構成パラメータを劣化指標とする材料モデルを作成し、これと検査モデルを融合した検査シミュレータを開発した。(2)検査シミュレータを用いて、タブサーチ法にもとづく逆問題解析計算アルゴリズムを開発し、シミュレーションにより、提案する新しい非破壊評価技術の有効性を検証した。(3)提案する検査システムの試作のため、共同研究者の既設設備を見学し、試作のための助言を得た。これをもとに基本機器を購入し、基本システムの試作を行った。以上より、研究初年度は当初の予定通りの成果が得られたので、次年度以降試作した検査システムの基礎実験を通じて、革新的な検査システムの構築をめざしていく予定である。材料システムの外面的な変化が進む前の材料の構造変化を新たに開発した磁気センサによりモニタリングし,材料の欠陥発生を予見する新しいモニタリング技術の開発をおこなった.材料を一定の周期で磁化し局所的な磁性の変化の入出力を開発した磁気プローブにより記録,逆問題解析シミュレータの結果を参照しながら,劣化レベルの特性を評価するシステムを構築する新しい非破壊評価法の研究を以下の手順で実施した.(1)磁気プローブによる磁性材料の磁気特性の評価をおこなった.S490材に機械的疲労試験を実施し,もとの試験材とのマイナーループ磁気特性を比較することにより,材料劣化評価の有用性について調査・検討をおこなった.この結果にもとづき,検査システムのシミュレータを開発し,逆問題解析による劣化評価地図作成アルゴリズムの開発をおこなった.最後にシミュレーションによる計算実験および磁性材料への欠陥検知への応用に関する研究室実験をおこない,提案した評価手法の有用性について検証した.(2)材料劣化評価のための検査システムのプロトタイプを組み立て非破壊評価への適用実験をおこなった.この装置の基本的特性を評価するために,材料の形状変化に関する鋭敏性の評価をおこなった.材料の形状変化により磁路が異なることから,マイナーループの特性が場所によって異なってくる.このデータから逆問題解析によって,欠陥の長さ,幅など幾何学的の形状変化が推定できた.以上の結果から、磁気特性の変化から材料の劣化事象を定量的に評価する逆問題解析手法を提案し,その適用可能性を示すことができた.これらの評価の信頼性を高めるために,材料劣化の検出性能向上のための最適な計測法の確立,およびマイナーループ測定と検査シミュレータによる磁気特性と材料劣化の関係データベースの構築をおこなっているところである。鉄鋼構造物の材料の微視的な構造変化を磁気的性質から検出する新しいモニタリング手法の適用可能性について以下の手順により検討を行った。1.磁気ヨークとバイポーラ電源、フィルタより構成された非破壊検査テストベッドを用いて、鉄鋼材料の結晶異方性と磁気特性の相関関係を調べる。2.マクスウエルの電磁方程式から,非破壊検査のシミュレータを構築する。3.材料劣化モニタリングのための計算技法を確立する。その結果以下の研究成果を得た。4.鉄鋼の加工工程である冷間圧延によって材料内部の転位密度が増加する事に着目し,開発した検査システムにより冷間圧延各工程における鉄鋼材料のマイナーループ計測を行った。その結果、材料の各工程におけるマイナーループ特性には明確な差異が認められ、磁気を用いた材料の経年劣化非破壊評価手法が適用可能であることを確認した。5・マイナーループ磁気特性を入力とし、材料のスキャニング走査による漏れ磁束を検出する非破壊検査の機構をシミュレータにより構築した。その結果、材料評価パラメータを与えたときの観測磁場を模擬することが可能となり、材料の経年劣化評価のための検査方式の最適化を行う手順を確立することが可能となった。

6.開発した非破壊検査テストベッドと非破壊検査シミュレータとを融合することにより、磁気計測から得られたデータとシミュレーションによって得られたデータを比較することで、材料劣化パラメータを推定する計算アルゴリズムを構築し、各種実験から有効性を検証した。以上・従来は困難であった「その場計測による磁気特性評価」が本研究により実現できたことから、提案手法により実システムにおける材料劣化モニタリング技術への適用可能性が明らかとなった。材料システムの外面的な変化が進む以前の材料の微細構造の変化を高感度な磁気センサで検知し、材料の余寿命を予測する革新的な非破壊評価技術を確立することを目的として研究を実施した。最終年度においては、まず鉄鋼の加工工程である冷間圧延によって材料内部の転位密度が増加する事に着目し,冷間圧延各工程の試験材によるマイナーループ磁気計測データの特微量を抽出し、材料劣化関係データベースの作成を行った。次にマクスウエルの電磁方程式から,材料のスキャニング走査による漏れ磁束を検出する非破壊検査の機構をシミュレータにより構築し、マイナーループ磁気特性と材料劣化の相関関係データベースから磁性パラメータによる材料の経年劣化評価のための検査方式の検討を行った。最後に開発した非破壊検査テストベッドと非破壊検査シミュレータとを統合化し、有効性検証のための実験を行った。磁気計測から得られたデータとシミュレーションによって得られたデータを比較することで、材料劣化パラメータを推定する計算アルゴリズムを構築し、材料劣化モニタリングのための検査技術・計算技法を提案した。以上の方法により、従来は困難であった「その場計測による磁気特性評価」を確実なものとし、提案手法により実システムにおける材料劣化モニタリング技術への適用可能性が明らかになった。
無鶚類抗原受容体VLRの分子細胞免疫学的解析

近年、原始的な特徴を持つ無顎脊椎動物から、新たな抗原受容体として発見されたvariable lymphocyte receptor(VLR:可変性リンパ球受容体)は、我々の抗原受容体である抗体とはメカニズムの異なる、独自の組み換え機構を持ち、モジュールを組み換えることによって多様性を生み出す。本計画では、同定したVLRC細胞に対する特異抗体を作成し、ヤツメウナギ血清に対してウェスタンブロットを行い、それが血清中に分泌されないことを示唆する結果を得た。VLRCは既知のVLR同様に遺伝子再構成を行い、既知のVLRに匹敵する多様性を産み出していたが、他のVLRには存在するLRRCT領域の超可変部位が見られなかった。新たに作成した抗VLRA及び抗VLRBモノクローナル抗体を用い、単一細胞からのゲノミックPCRを行ったところ、VLRC遺伝子座の組み換えがみられた細胞のほとんどで、VLRA及びVLRB遺伝子座の組み換えを起こしていないことが示された。一方、VLRA及びVLRBの組み換えを起こしていた細胞では、VLRC遺伝子座の組み換えは起きていなかった。以上の結果から、VLRCがVLRA及びVLRBを発現する細胞から独立した、新規のリンパ球様細胞サブセットに発現し、膜結合型の抗原レセプターとして機能していることが示唆された。以上の結果を基に、我々は昨年度、1報の論文をPNAS誌に報告したのに加え、今年度は、これに関連する2報の総説の一部執筆を担当した。また、このテーマに関連して国内学会において計2題の学会報告を行なった。さらに、関連分野において論文1報、国内での学会報告2題を行なっている。免疫グロブリンはアミノ酸-残基の違いをも識別できる卓越した抗原認識分子であり、臨床検査試薬、実験試薬あるいは医薬として広く用いられている。最近、最も原始的な脊椎動物である円口類(ヤツメウナギ、メクラウナギ)において、免疫グロブリンに匹敵する特異性と、それを凌駕する結合親和性、安定性をもった抗原認識分子variable lymphocyte receptor(VLR:可変性リンパ球レセプター)が発見された。VLRはleucine-rich repeatモジュールを組み合わせることによって多様性を生み出す。本計画では我々が新たに同定したVLRCの性状と機能および、円口類免疫系の反応制御機構の解明を目的とした。最近、Cooperらは、VLRBは血清中に分泌されるがVLIUは分泌されないことを示した。我々は今回、同定したVLRC細胞に対する特異抗体を作成し、それが血清中に分泌されないことを示唆する結果を得た。分子系統解析はVLRCがVLRBよりVLRAに近い特徴を持つ、新規分子であることを裏付けた。VLRCは既知のVLR同様に遺伝子再構成を行い、多様性を産み出すが、他のVLRには存在するLRRCT領域の超可変部位が見られないというユニークな特徴を持つ。新たに作成した抗VLRA及び抗VLRBモノクローナル抗体によりリンパ球様細胞を分離し、単一細胞からのゲノミックPCRを行ったところ、VLRC遺伝子座の組み換えがみられた細胞のほとんどで、VLRA及びVLRB遺伝子座の組み換えを起こしていないことが示された。以上の結果から、VLRCがVLRA及びVLRBを発現する細胞から独立した新規のリンパ球様細胞サブセットに発現し、膜結合型の抗原レセプターとして機能していることが示唆された。現在、VLRC陽性細胞のさらなる解析のため、より親和性の高い抗体を作成することを検討している。
大気圏突入飛行体の熱気体力学を応用した氷天体の極超音速アストロバイオロジー研究

原始地球で頻発したと考えられる氷天体の大気圏突入について、その極超音速高温流れに関する現象の解明を行った。氷球を用いた極超音速風洞実験では、空力加熱で溶けた氷が肩部で再凝結して帽子のつば状の氷が広がる現象などを発見した。高温化学反応流の数値解析では、二酸化炭素と窒素の混合である原始地球大気と、氷表面からの水蒸気が衝撃波背後の高温気流中で反応し、重要な生命前駆物質のひとつであるシアン化水素が生成され、後方の大気に放出される機構が示された。大気圏に突入する氷天体まわりの極超音速高温流れについて風洞実験および数値解析を行った。風洞実験は東京大学柏キャンパスの極超音速風洞(マッハ数7、最高よどみ点温度約1000K)を用いて行い、彗星などの核を模擬するコア周りに球状の氷模型を製作する実験手法を確立した。淀み点領域では強い空力加熱によりアブレーションで氷が失われる一方、気流が急膨張する後方部分において、前方で発生した水分が氷柱を形成し、それらが重なり合うことでスカート上の構造物を作る現象が発見された。氷塊の直径は初期の球状態より増加し、空気抵抗も3倍程度に増加した。耐熱性コアの存在は前方部の氷が全て失われた後も残りの氷塊を保持する役割を有する。気流や氷塊の条件を変えた実験も行っており、これらの結果は、氷天体の大気圏突入軌道やアブレーションガス放出量などの推定に有用なデータとなる。実験中のビデオ画像から各瞬間での氷の形状を推定し、その周りの極超音速流れに関する軸対称ナヴィエ・ストークス方程式の数値解析を行った。空気抵抗は実験結果とよく一致した。一方、アブレーションによる形状変化も追跡することのできる気体/液体/固体の三相を扱う統一解法コードの開発も進められた。相境界での大きな密度変化を安定に捉えるため、衝撃波捕獲だけでなく低マッハ数での精度も重要であり、二次元非粘性流のテスト問題からAUSM系のSLAUスキームが有望であることを見出した。アブレーションを起こす大気圏突入氷天体周りの化学反応流れについて、原始地球大気の成分が二酸化炭素と窒素の混合であると仮定し、C,H,O,N元素による29化学種モデルを構築した。粘性衝撃層解析による試計算で、アブレーションで氷天体から失われる水の量に対し0.1%のオーダーで重要な生命前駆物質の一つであるHCNが生成されることが明らかになった。風洞実験は前年度に確立した氷模型による実験手法に従い、東京大学柏キャンパスの極超音速風洞(マッハ数7、最高よどみ点温度1000K)にて行われた。高速ビデオを用いた高時間分解能の観測を行うことで、肩の部分での気流急膨張に伴う冷却によってよどみ点部で溶融した水の再凝結が起こり、霜柱状氷が重なり合いながら半径方向に成長して帽子のつばのような形状を作ること、などの現象が明らかになった。十分発達した霜柱状突起の先端から氷が微小片となって飛び出していくスポレーション現象の観察に成功し、大気圏突入氷天体の飛行中における質量損失原因として、氷柱が固体のまま部分的に破砕して飛散するプロセスも重要であることが示された。アブレーションを起こす大気圏突入氷天体周りの化学反応流れについて、原始地球大気の成分が二酸化炭素と窒素の混合であると仮定し、C,H,O,N元素による28化学種モデルを構築した.昨年度開発した粘性衝撃層解析では渦流れが扱えないため、保存形/非保存形ハイブリッド形式による熱化学非平衡ナヴィエ・ストークス方程式の数値解析手法を開発した。それにより、HCNなどの生命前駆物質が氷天体背後の後流でどの程度生成され、大気中に拡散していくかを数値解析することが可能となった。今年度の研究成果で特筆すべきは、理学系惑星科学の研究者との交流を行ったことである。日本惑星科学連合大会(2010年5月、幕張メッセ)に参加し、航空宇宙工学用実験設備である極超音速風洞が惑星科学においても模擬実験装置として有用であることをアピールできた。その結果、隕石の大気圏突入模擬を目的とした実験のトライアルを東大柏風洞で行うなど、理学工学融合の新しい研究活動のきっかけを作ることができた。原始地球において頻発した地球外天体の大気圏突入は、大気成分や地上物質の形成、さらに生命の誕生に大きな影響を及ぼしたと考えられる。この観点から、大気圏に突入する氷天体まわりの極超音速高温流れについて風洞実験および数値解析を行った。研究のポイントは、アブレーションによる空気力変化、スポレーション観測、プラズマ放電による気流中での化学反応模擬、数値流体力学によるHCN生成の検討、である。実験は、東京大学柏キャンパスの極超音速風洞(マッハ数7、最高よどみ点温度1000K)を用いて行った。

空力加熱により淀み点領域で氷表面は後退する一方、肩近傍の気流膨張領域では温度が急減し霜柱状の再凝結氷が積み重なって帽子のつば状の構造を造っていく。高速ビデオでの観察により、この霜柱状氷の先端付近が壊れて微小な固体氷が下流に向けて放出されるスポレーション現象が見られた。さらに、氷柱自体が崩壊し、大量の水蒸気を発生することが氷塊の大規模崩壊の前駆となることがわかった。供試体に電極を入れ、プラズマ放電を起こして、気流中で化学反応流を模擬することに成功した。ナローバンドパスフィルターを介した画像からCNの発生が確認され、生命前駆物質として重要なHCNの生成実証に向けて、風洞実験の有用性を示すことができた。昨年度に開発したC,H,0,N28種熱化学非平衡反応ナヴィエ・ストークス数値計算コードを用い、アブレーションを起こしながら原始地球大気中を極超音速飛行する氷天体まわりの流れを解析した。前方にできる強い衝撃波背後でCNが生成され、アブレーション由来の水素と反応することで、淀み点領域の氷表面近傍でHCNが生成されることがわかった。このHCNは、ほぼ化学反応凍結状態となって後流に排出されており、大気圏に突入する氷天体まわりの高温流れがHCNの高効率生成装置の役割をしている可能性が示された。
Mechanical stressに伴う顎関節症の病態の分子機構に関する研究

本研究の目的は、顎関節症患者の関節液を用いてnitric oxide(NO)濃度の測定を行い、これらの分析結果をもとにして関節部疼痛や咀嚼筋部疼痛の病態を分子生物学的に評価すること、関節円板後部組織におけるGd-DTPA造影効果すなわち血流の増加がNO産生に起因することを解明することである。研究方法:T2強調MR画像にみられるjoint effusionへのGd造影効果の有無、dynamicMR画像における関節円板後部組織の造影効果の程度、臨床症状の3者間の関連性についてそれぞれ検討した。関節パンピング時に関節液を穿刺吸引し、NO濃度をグリース反応を用いて硝酸塩(NO_2/NO_3)の形で測定した。なお、コントロールとしての健常者では関節液の採取が困難なため、血清中濃度の分析を行った。研究結果:1.顎関節部に疼痛を有する症例では、関節腔内にeffusion像を有ししかもGd造影効果を示すものがほとんどを占めていた(91%)。関節疼痛以外の症例では、effusion像へ造影効果を示すものは少なかった(27%)。2.関節腔内のeffusion像に造影効果を伴った症例では、関節円板後部組織の造影効果も高かった。3.関節疼痛症例の関節液中のNO濃度は、正常者の血清中濃度に比較して23倍と有意に高い値を示した。このことから、血管壁透過性亢進によるeffusion像への造影効果や疼痛発現にはNOが大きく関与していることが示唆された。
雲仙普賢岳噴火災害被災者におけるトラウマティックストレスの心理生物学的研究

《一次調査》1990年の雲仙普賢岳噴火の開始から15年が経過した2005年の8月に当時の被災地域に現在居住されている島原市民2500名を対象にアンケート用紙を送付し、現在の心身の健康状態と被災体験に基づく外傷後ストレス障害の症状のスクリーニングを行なった。本調査の実施に先立ち、その手順と倫理的配慮について、長崎大学医学部倫理委員会の承認を得た。また実施に際し長崎県福祉保健部障害福祉課、島原市役所、長崎県県南保健所、島原市保健センターの協力を得た。アンケートには、450名の方が返送され、調査の同意書と回答を得た。アンケートの内容は総合健康質問紙(GHQ)12項目版と災害時の外傷後ストレス障害のスクリーニングによく用いられる出来事インパクトスケール改訂版(IES-R)を中心とするものであった。この450名の中で、10%にあたる45名の方がこのIES-R総点25点以上の高得点群にあたり、災害後15年を経過しても、外傷後ストレス障害の状態もしくはそれに近い状態の方が少なからず存在する現状が示唆された。《二次調査》2006年の2月、上記の結果を踏えさらに生物学的指標、脳機能評価を加えて、PTSD症状の有る群と無い群の特徴を調べる為、450名の中から、20%にあたる90名の方に二次調査の依頼をし、近赤外線光トポグラフィー装置による脳内のヘモグロビン濃度変化測定と血中BDNF(脳由来神経栄養因子)測定を行った。15名の方に御協力を頂きデータの収集を行った。2006年4月より年齢、性別をマッチさせた対照群のアンケートと採血を行い比較検討している。これらの結果と合わせて、被災状況やその後のサポート体制と現在の症状との関連について現在解析中である。結果の一部は、2006年11月の第59回九州精神神経学会と07年3月の第26回日本社会精神医学会にて発表している。回答率18%と低い数字に留まったのは、災害から15年という年月が経過していること、また今回のアンケートが二次調査との関連の為、記名式のものであったことも原因であると考える。このアンケートの内容は一般的な健康調査によく使われる総合健康質問紙(GHQ)12項目版と災害時の外傷後ストレス障害(PTSD)のスクリーニングによく用いられる出来事インパクトスケール改訂版(IES-R)を中心とするものであった。この450名の中で、10%にあたる45名の方がこのIES-R総点25点以上の高得点群にあたり、災害後15年を経過しても、PTSDの状態もしくはそれに近い状態の方が少なからず存在する現状が示唆された。《二次調査》2006年2月、上記の結果を踏えさらに生物学的指標、脳機能評価を加えて、PTSD症状の有る群と無い群の特徴を調べる為、450名の中から、20%にあたる90名の方に二次調査の依頼をし、近赤外線光トポグラフィー装置による脳内のヘモグロビン濃度変化測定と血中BDNF(脳由来神経栄養因子)測定を行った。15名(回答率17%)の方に御協力を頂きデータの収集を行った。これらの結果と併せて、被災状況やその後のサポート体制と現在の症状との関連について現在解析中である。

《二次調査》2006年の2月、上記の結果を踏えさらに生物学的指標、脳機能評価を加えて、PTSD症状の有る群と無い群の特徴を調べる為、450名の中から、20%にあたる90名の方に二次調査の依頼をし、近赤外線光トポグラフィー装置による脳内のヘモグロビン濃度変化測定と血中BDNF(脳由来神経栄養因子)測定を行った。15名の方に御協力を頂きデータの収集を行った。2006年4月より年齢、性別をマッチさせた対照群のアンケートと採血を行い比較検討している。これらの結果と合わせて、被災状況やその後のサポート体制と現在の症状との関連について現在解析中である。結果の一部は、2006年11月の第59回九州精神神経学会と07年3月の第26回日本社会精神医学会にて発表している。
東アジアにおける弥生文化成立過程の研究

「東アジアにおける弥生文化成立過程の研究」という課題で、縄文時代晩期から弥生時代早期まで、韓半島と西日本を対象に、韓半島との関連を思わせる二重口縁土器・孔列土器・刻目突帯文土器・丹塗磨研壺を中心に考察した。弥生時代成立期においては、支石墓と大陸系磨製石器の検討も加えて、補足した。二重口縁土器・孔列土器・刻目突帯文土器は、各々論文としてまとめた。残りの弥生時代の丹塗磨研土器、支石墓、大陸系磨製石器は博士論文の中でまとめた。その分析の成果は、弥生文化成立の前後に分けて整理できる。弥生文化の出現以前について、(1)孔列土器と突帯文土器が、韓半島から西日本へ流入した直後は、地域内で独自の発展を示し、縄文土器の一種として位置づけられる。そして、(2)九州地方以外の地域(孔列土器は山陰地方と南部九州地域、刻目突帯文土器は中部瀬戸内地域)と韓半島の各地との間に、個別的かつ偶発的な関係が想定できる。一方、弥生文化成立期においては、(1)韓半島南部から西北九州の各地域へと同時多発的移住が行われた様相が窺える。(2)縄文文化内で占める韓半島の要素の流入は少量であり、すぐ在地化が進み、西日本内部で独自に展開する現象であるといえる。以上、韓半島と西日本の両側の原因が相互に作用し、弥生文化が成立すると思う。その背景として、韓半島では、水稲農耕を核とする無文土器時代中期に移行し、西日本の九州地方では、縄文晩期中葉から突帯文土器文化に変わる時期で、両地域とも、新しい土器文化への移行期に相当する。その状況の中で、韓半島からは、西北九州地域へと小規模な移住が行われ、西北九州地域では、縄文文化内部の問題を解消しようとする努力の一環として、必要な外的要素を受け入れ、新たな生産様式と獲得し、弥生文化が成立すると推察できる。弥生文化の成立は、それ以前の孤立的な様相から脱して、東アジア史の中に本格的に編入されることに、その意義を求められる。平成17年度の研究目的は韓半島と西日本の突帯文土器の関連性の有無を確認することであった。この課題の解明には(1)韓半島の突帯文土器の時間的位置や内容を明らかにする。次は(2)韓半島と西日本で時期が逆転して出土する孔列土器(縄文晩期中葉の黒川式)や突帯文土器(縄文晩期後葉)を巡る両地域間の併行関係を再検討する。最後に(3)西日本において突帯文土器形成過程を明らかにする方向に研究を進んだ。その成果は(1)韓半島南部の突帯文土器は細部編年が可能で、無文土器時代早期から前期末(III期)にまで及ぶ長期間にかけて存続したのが分かった。韓半島南部の突帯文土器は新岩里II期の鴨緑江中上流域から移住した小規模の住民が伝統的住居形態を基盤に、有文土器在地の土器組成を尊重しながら、新しい器種である壺や装飾的な突帯要素を導入して製作したと推定した。(2)山陰地方の縄文時代晩期前葉から中葉にかけて、韓半島嶺南地方東南部の無文土器時代前期の影響(二重口縁土器は韓半島の前期I期II期古段階に、山陰地方の孔列土器は前期II期古段階III期の古段階に位置付けられる)を指摘することができた。さらに、弥生時代開始期の九州地方における韓半島からの影響の重要性については、あらためて取り上げるまでもないが、それに先行する山陰地方と韓半島との関係を明らかにできた。(3)西日本の突帯文土器から見ると地域性が強く反映されていて、深鉢だけではなく、浅鉢や沈線文から見る限り、西日本における刻目突帯文土器は愛媛を中心とした瀬戸内地方で突帯文土器文化が形成されたことが指摘できた。そして、これらの沈線文や突帯文土器の突帯位置や形態から見ると、西日本の突帯文土器の形成には韓半島南部の南江流域からの影響があったことが指摘できる。((3)は纏めて、雑誌に投稿予定である。)「東アジアにおける弥生文化成立過程の研究」という課題で、縄文時代晩期から弥生時代早期まで、韓半島と西日本を対象に、韓半島との関連を思わせる二重口縁土器・孔列土器・刻目突帯文土器・丹塗磨研壺を中心に考察した。

その背景として、韓半島では、水稲農耕を核とする無文土器時代中期に移行し、西日本の九州地方では、縄文晩期中葉から突帯文土器文化に変わる時期で、両地域とも、新しい土器文化への移行期に相当する。その状況の中で、韓半島からは、西北九州地域へと小規模な移住が行われ、西北九州地域では、縄文文化内部の問題を解消しようとする努力の一環として、必要な外的要素を受け入れ、新たな生産様式と獲得し、弥生文化が成立すると推察できる。弥生文化の成立は、それ以前の孤立的な様相から脱して、東アジア史の中に本格的に編入されることに、その意義を求められる。
ことばの学習のメカニズムに関する研究

子どもは非常に早い時期からことばの意味に対してのメタ知識を持ってことばの学習に臨んでいると言われている。その中で特に名詞の獲得については事物全体原理、形状類似バイアスなど具体的な原理が制約として機能していることが多くの研究によって報告されている。しかしことばの学習のメカニズムにおいて依然として重要な問題が残っている。本研究ではことばの学習のメカニズムに関して総合的な理解を得るために前年までの名詞の意味付与のメカニズムに加え、動詞の意味付与に働く制約とその性質について検討した。3歳児から5歳児までを対象に動詞と名詞の即時マッピングについての実験を行った。その結果、子どもは3歳までに名詞に関しては形状類似バイアスをはじめとした語意学習原理を用いるだけでなく、諸原理を適切に制御する非常に精巧な意味推論メカニズムを持つが、それに比べ動詞語意の即時マッピングは名詞に遅れ、般用の範囲が非常に限定された意味として解釈するという知見が得られた。
チェレンコフ光を利用した大気中ラドンの新規測定方法の開発

本研究はラドンおよびトロンの壊変過程に高エネルギーベータ線を放出する核種が存在することに着目したものである.昨年度までの研究の結果,(1)検出素子には多孔質ガラス吸着剤を冷却して用いることにより空気中のラドン・トロンを吸着濃縮できる,(2)吸着剤には透光性のある石英質の多孔質ガラスや多孔質の高分子材料(ポリスチレンなど)が使用できる,(3)液体シンチレーターを使用しないためトルエンなどの有害有機廃液がでない,(4)測定には汎用的な液体シンチレーション計測装置が使用可能である,(5)娘核種ではなくラドン・トロンを直接捕集するので実際のラドン・トロン濃度の測定が可能である,(6)減衰時間の違いからラドンとトロンの区別及びその混合割合が測定可能である,(7)検出素子は吸着したラドン・トロンの娘核種の減衰を待つことにより繰り返し使用が可能である,などの特徴を有することが明らかとなった.本年度は,大気を採取する際に適当な容積のバッファタンク(減衰のためのタンク)を設けることにより,トロンを除去してラドンのみを正確に測定できることを見いだした.以上の結果を基に国内の特許を出願した.さらにこれを基に,国際出願を行った.実際の大気中のラドン濃度を測定するには濃度の検定が必要となる.そこで,シンチレーションセル方式のラドン測定装置の測定値と比較しながら,検出効率の導出を行った.さらに,正確な検出効率を決定するため,(独)放射線医学総合研究所に整備されているラドン施設(ラドンの基準濃度が得られる施設)において実験を行った.実証のための試験として,当学部の実験室,会議室および地下室においてラドン濃度の測定を行った.その結果30180Bq/m^3の範囲の結果が得られ,本測定方法が実用的であることが実証された.ラドンおよびトロンの壊変過程に高エネルギーベータ線を放出する核種が存在することに着目した.その核種であるBi-214あるいはBi-212の生成量をシミュレートしたところ,ラドン,トロンいずれの場合も測定開始後約200分で極大値を示し,その後低下することがわかった.この減衰過程の傾きから半減期を求めると,ラドンの場合は91.8時間,トロンの場合は10.7時間となった.つぎに,ラドンとトロンの計数比を変化させた場合は,初期では半減期の短いトロンの影響で勾配は大きいが,その後,半減期の長いラドンの影響で緩やかとなることがわかった.そしてその曲線の傾きはラドンとトロンの比によって決定されることがわかった.ラドンの捕集には,種々検討した結果,光透過性があり屈折率の大きい多孔質ガラス吸着剤が適していることを見出した.測定には,汎用性の高い液体シンチレーション計測装置を使用した.その結果,発生するチェレンコフ光を測定することにより,ラドン,トロンの測定が可能であることを見出した.これらの結果より,(1)検出素子は多孔質ガラス吸着剤であり冷却して用いることにより空気中のラドン・トロンを吸着濃縮できる,(2)吸着剤には透明で屈折率が高い石英質の多孔質ガラスを使用する,(3)液体シンチレーターを使用しないためトルエンなどの有害有機廃液がでない,(4)アルファ線スペクトルメータなどの特殊な装置ではなく汎用的な液体シンチレーション計測装置で測定が可能である,(5)娘核種ではなくラドン・トロンを直接捕集するので実際のラドン・トロン濃度の測定が可能である,(6)減衰時間の違いからラドンとトロンの区別及びその混合割合が測定可能である,(7)検出素子は吸着したラドン・トロンの娘核種の減衰を待つことにより繰り返し使用が可能である,などの特徴を有することが明らかとなった.本研究はラドンおよびトロンの壊変過程に高エネルギーベータ線を放出する核種が存在することに着目したものである.昨年度までの研究の結果,(1)検出素子には多孔質ガラス吸着剤を冷却して用いることにより空気中のラドン・トロンを吸着濃縮できる,(2)吸着剤には透光性のある石英質の多孔質ガラスや多孔質の高分子材料(ポリスチレンなど)が使用できる,(3)液体シンチレーターを使用しないためトルエンなどの有害有機廃液がでない,(4)測定には汎用的な液体シンチレーション計測装置が使用可能である,(5)娘核種ではなくラドン・トロンを直接捕集するので実際のラドン・トロン濃度の測定が可能である,(6)減衰時間の違いからラドンとトロンの区別及びその混合割合が測定可能である,(7)検出素子は吸着したラドン・トロンの娘核種の減衰を待つことにより繰り返し使用が可能である,などの特徴を有することが明らかとなった.本年度は,大気を採取する際に適当な容積のバッファタンク(減衰のためのタンク)を設けることにより,トロンを除去してラドンのみを正確に測定できることを見いだした.以上の結果を基に国内の特許を出願した.さらにこれを基に,国際出願を行った.実際の大気中のラドン濃度を測定するには濃度の検定が必要となる.そこで,シンチレーションセル方式のラドン測定装置の測定値と比較しながら,検出効率の導出を行った.さらに,正確な検出効率を決定するため,(独)放射線医学総合研究所に整備されているラドン施設(ラドンの基準濃度が得られる施設)において実験を行った.

実証のための試験として,当学部の実験室,会議室および地下室においてラドン濃度の測定を行った.その結果30180Bq/m^3の範囲の結果が得られ,本測定方法が実用的であることが実証された.
巨大分子の物性理解を目指したフラグメント分子軌道法の開発とその応用

量子化学計算は様々な物理量の予測を可能にするため、可視紫外吸収スペクトル、赤外分光そしてラマン散乱などの各種分光実験を理解するために用いられてきた。本研究ではとくに従来は計算が困難であった巨大分子における分光学的物理量の予測をするために、本研究では新しい量子化学計算方法の理論を発展させて、プログラムを開発することを目指す。この目的に沿って、巨大な分子計算に適した分割分子軌道法(FMO法)を拡張してエネルギーの1次微分と2次微分の開発に取り組んでおり、HF法からDFT法(密度汎関数法)へと拡張する作業およびラジカル分子のための開殻系計算方法の開発をした。結果として、主に4つの新しい理論の構築とそのプログラムの実装に成功した:1.生体分子のラマン散乱活性の予測2.エネルギー2次微分を用いた開殻系分子の基準振動解析および複数ラジカル分子計算方法3. FMO法を用いた密度汎関数法のエネルギー勾配計算4.密度汎関数法の解析2次微分とそのFMO法への拡張拡張したプログラムは全てGAMESSに組み込まれて、無償で公開がなされている(http://www.msg.ameslab.gov/gamess/)。開発された新規理論およびプログラムによって、従来予測が困難であった巨大分子クラスターの反応自由エネルギー計算、数百原子におよぶ中規模タンパク質の全原子量子化学計算が可能になった。とりわけ密度汎関数法のエネルギー1次と2次勾配の実装によって著しく応用計算の適用領域が拡大された。密度汎関数法は最も頻繁に使用される量子化学計算方法の一つであって、そのため密度汎関数法の実装はより多くの化学現象を解明するため欠かせない。既に全てのプログラムは量子化学計算ソフトGAMESS[7]に組み込まれ、今後の理論化学の発展へ貢献されていく事が期待されるため、本研究におけるFMO法の拡張で成し遂げられたことは非常に意義が大きい。本研究課題は平成27年度の交付申請を辞退するので、記入しない。
エチレン作用の抑制剤としてのアリルイソチオシアネートの作用機構の解明とその応用

本研究はアリルイソチオシアネート(AITC)がエチレン作用の阻害剤ないしは抑制剤であるという観点から、ミカン等の果樹、トマト等の野菜およびスイ-トピー等の花きを使用し、これらに対するAITCの影響を検討し、エチレン作用に対するAITCの作用機構の解明を行い、鮮度保持を含む品質保持技術としての応用を検討した。ウンシュウミカンに対してAITC処理を行った結果、呼吸量の増加がみられ、エチレン処理によりクロロフィル分解(脱緑)は進行し、それをAITCが抑制すること、この脱緑の程度(L+b)/2+aとクロロフィラーゼ活性との間に高い正の相関関係があること、クロロフィリドaベルオキシターゼと脱緑の度合との間には、相関関係は認められないことを明らかにした。その作用は麻酔をかけたような状態を示した。トマト果実にAITCを処理した場合、着色の抑制および果実硬度の軟化の抑制を生じた。処理時間は50分、処理濃度としては5u1/1から効果が顕著であった。トマト子葉の上偏生長に対するAITCの阻害は不(反)拮抗阻害作用の傾向を示した。AITCを先に5分処理するとその後エチレン処理しても上偏生長は起こらず、上偏生長を起こす場合はエチレンを先に6時間以上処理する必要があった。エチレンの関与が少ない切り花のキクではAITCの品質保持効果は観察されなかった。エチレンの関与が大きいスイ-トピーの花では鮮度保持効果はみられなかったが、AITC処理により花の退色を抑制した。現時点での応用としてはSTSとAITCの併用処理が効果的である。作用機構の解明のため、AITCでオジギソウを処理し、振動傾性阻害を観察した。この結果、AITCは果樹および野菜でも観察されたように、麻酔症状様に作用し、一定時間経過後回復がみられた。ウンシュウミカンを材料にして、エチレンとAITCを使用することにより、果実脱緑の進行抑制、蒸散作用への影響およびクロロフィラーゼ等の酵素活性の違いについて検討した。AITCの処理は濃度と処理時間についても試験を行った。1.AITC処理により、エチレンによって誘起されるウンシュウミカン果実の果皮色の脱緑が処理後2日目には抑制された。ただ、処理後4日目にはAITCの抑制効果は減じた。AITC処理により、クロロフィラーゼの活性が処理後2日目および4日目の調査で抑えられた。AITC処理区は無処理区より、CO_2の発生量が多くなり、呼吸量も増加した。また、AITCで処理した果実はAITCで処理しなかった果実に比べて、果実内部への外から与えたエチレンの取り込み量が多かった。AITCのウンシュウミカン果実への作用は麻酔症状様の作用と考えられた。2.AITCのある一定の処理濃度(3μ1/1)、処理時間(60分)でエチレン誘導の脱緑を抑えるが、無処理に比べると、果皮色の脱緑が進行した果実を試験に用いた場合、特に脱緑が進行する。このことは、AITCはウンシュウミカン果実では内生エチレンの生成を助長し、クロロフィラーゼの誘導および活性を引き起こすものと考えられる。また、AITC高濃度(5μ1/1)処理では薬害の発生が観察された。このことから、品質保持対策としてAITCを検討する場合、材料の種類と材料の収穫時期に注意する必要が感じられた。トマトの幼植物体と果実を材料として、エチレンおよびアリルイソチオシアネート(AITC)を処理することにより、果実着色の進行抑制、トマト子葉に対する上偏生長作用への阻害について検討した。また、作用機構の解明のためオジギソウの振動傾性に及ぼすAITCの影響についても検討した。1.トマト幼

植物体はエチレンにより上偏生長作用を起こすが、AITCはほぼ5分の処理で阻害するこを明らかにし、mRNAレベルでの作用発現が想像された。また、エンザイムカイネディックを行うとAITCは不(反)拮抗阻害作用の傾向を示した。2.トマト果実はAITCの処理により、果皮色の着色抑制がみられ、この傾向は着色程度の低い果実ほど顕著であった。AITCの濃度としては1mul/lから効果がみられ、5mul/lではさらに明かとなった。また、処理時間は50分以上が効果は高かった。AITCにより成熟の指標である硬度の軟化も抑制され、着色程度の低い果実で効果は高い傾向であった。また、実用化に向けての多量処理を検討したが、密閉性、ガスの攪はん、処理濃度、処理時間を守る必要があった。3.オジギソウはAITC処理により振動傾性が抑制された。この作用は麻酔症状様に働き、処理の濃度、処理時間で異なり、その後回復してくる。まだ不明の点もあるが、その作用としてAITCは気孔から入り、液胞に働きかけて振動傾性を抑制ないしは阻害する。このことはK^+と水を細胞外に浸出させ、そのまま麻酔がかかったような状態になるものと考えられる。花きの鮮度保持を含む品質保持対策として、エチレン作用抑制剤であり、抗菌、防かび作用もあるアリルイソチオシアネート(AITC)の影響について検討した。使用した花きはエチレンの関与が少ないキクとエチレンの関与が大きいスイ-トピーであり、イソチオシアネート類、AITCの処理濃度、処理時間、品種、並びにAITCの水溶液処理について検討した。1.電照抑制栽培された12月収穫の秋キクの切り花を使用して、AITCの気体および水溶液処理の影響を検討した結果、AITCを気体として使用した処理区で一部吸水量の増加がみられたが、開花抑制、品質保持効果は観察されなかった。また、AITCの水溶液処理区では一部に薬害も生じ、品質保持効果はみられなかった。2.スイ-トピーの花に対するAITCの処理では鮮度保持効果はみられなかったが、花色の退色抑制効果が観察された。退色抑制の効果がみられたAITCの処理濃度および処理時間としては1μl/lの濃度の場合1時間、3μl/lの濃度の場合40分処理が適当と考えられる。ただ、AITCの単独処理では花色の退色抑制効果はあるが、鮮度保持効果がないことから、現時点での対策としてはAITCとSTSとの併用処理が有効である。3.イソチオシアネート類の各処理区ではSTS以上の鮮度保持効果があるものは観察されず、イソチオシアネート類の中では花色の退色抑制がAITCとEITC処理で効果が高かった。供試した品種では`ダイアナ'ではこれまで通り効果がみられたが、その他の供試した品種では明かでなかった。AITCの水溶液処理では気体処理で効果がみられたスイ-トピーの花の退色抑制が観察できなかった。このことはAITCの作用機作を考える上で興味ある現象であり、今後、研究を続ける予定である。
自家骨髄幹細胞移植によるhyblid型凍結保存同種代用血管の開発に関する研究

同種生体材料による代用血管及び代用弁は,人工血管や機械弁,異種生体弁に比べ抗感染性や抗血栓性に優れており,その有用性については同種大動脈弁ではすでに臨床応用,報告されている(1,2).同種生体材料はその供給に制限があり,組織適合性を考慮した幅広い臨床応用を行うために組織の保存は重要であるが,液体窒素下での凍結保存法は事実上無限の保存期間が保証されており優れた保存法である(3).凍結保存同種血管を用いるにあたり,問題点としてあげられるのが移植後早期の血管内膜肥厚,遠隔期の石灰化や動脈硬化であるが,その成因にはいまだ不明な点が多い.そこで移植後早期に起こる新生内膜増殖の機序を明らかにしその予防策を講じることにより,早期には血管内膜肥厚を抑制し血管の開存性を高め,遠隔期には石灰化や粥状硬化性変化を軽減,その結果同種生体材料の寿命を延長させることが期待される.本研究では凍結保存同種血管移植後新生内膜増殖に及ぼす拒絶反応の影響を明らかにすると共に,組織抗原性を抑制もしくは除去することによる短期ならびに長期生存実験における影響について検討を行った.凍結保存同種血管移植後の新生内膜肥厚は,凍結保存による機械的刺激と拒絶反応による創傷治癒の過程と考えられる.凍結保存血管移植後の免疫抑制もしくは細胞増殖抑制処置により内膜肥厚をコントロールすることが重要であり,これらの予防策を行なうことにより早期には血管内膜肥厚を抑制し血管の開存性を高め,遠隔期には血管壁の線維筋性の肥厚を抑えることから石灰化を軽減,その耐久性を高めることができ,その結果同種生体材料の寿命を延長することが可能であることが示唆された.同種生体材料による代用血管及び代用弁は,人工血管や機械弁,異種生体弁に比べ抗感染性や抗血栓性に優れており,その有用性については同種大動脈弁ではすでに臨床応用,報告されている(1,2).同種生体材料はその供給に制限があり,組織適合性を考慮した幅広い臨床応用を行うために組織の保存は重要であるが,液体窒素下での凍結保存法は事実上無限の保存期間が保証されており優れた保存法である(3).凍結保存同種血管を用いるにあたり,問題点としてあげられるのが移植後早期の血管内膜肥厚,遠隔期の石灰化や動脈硬化であるが,その成因にはいまだ不明な点が多い.そこで移植後早期に起こる新生内膜増殖の機序を明らかにしその予防策を講じることにより,早期には血管内膜肥厚を抑制し血管の開存性を高め,遠隔期には石灰化や粥状硬化性変化を軽減,その結果同種生体材料の寿命を延長させることが期待される.本研究では凍結保存同種血管移植後新生内膜増殖に及ぼす拒絶反応の影響を明らかにすると共に,組織抗原性を抑制もしくは除去することによる短期ならびに長期生存実験における影響について検討を行った.凍結保存同種血管移植後の新生内膜肥厚は,凍結保存による機械的刺激と拒絶反応による創傷治癒の過程と考えられる.凍結保存血管移植後の免疫抑制もしくは細胞増殖抑制処置により内膜肥厚をコントロールすることが重要であり,これらの予防策を行なうことにより早期には血管内膜肥厚を抑制し血管の開存性を高め,遠隔期には血管壁の線維筋性の肥厚を抑えることから石灰化を軽減,その耐久性を高めることができ,その結果同種生体材料の寿命を延長することが可能であることが示唆された.凍結保存同種生体材料による代用血管及び代用弁は優れた抗感染性や抗血栓性を有しており,大動脈弁位や肺動脈弁位ではすでに臨床応用されその優れた成績が報告されているが,冠血行再建や内シャントなどを対象とした小口径の凍結保存同種血管移植における臨床成績は満足できるものではない.グラフトの寿命に関わる因子として血管内膜肥厚が問題となるが,その原因として内皮細胞の持つ組織抗原性に伴う拒絶反応と凍結,解凍に伴う組織障害が関与していると考えられている.本研究では凍結保存同種血管移植後新生内膜増殖に及ぼす拒絶反応の影響について検討を行った.【方法】ACI : RT1a(Ar)またはLEWIS : RT1l rat(Lr)の凍結保存胸部大動脈を一定期間液体窒素気相保存した後,Lrの腹部大動脈に移植した.CI群:同種同系移植群,CA群:同種異系移植群,FK群:移植後免疫抑制剤;FK506,1mg/kg/日投与を行なった同種異系移植群,E群:グラフト解凍後に3Fr.Fogartyカテーテルを用いて内皮細胞を剥脱し同種異系移植した群及びBA群:移植後細胞増殖抑制剤;BA_1,0.1mg/kg/日投与を行なった同種異系移植群(各群n=6)を作成し,14日目に犠牲死させ,内膜と中膜の面積比;内膜/中膜×100%により面積比を算出し内膜肥厚の程度を比較した,またグラフトの組織構築を免疫組織染色により病理組織学的に評価するとともに,グラフト外膜におけるCD8陽性リンパ球細胞数をカウントし,移植後の拒絶反応の程度を比較した.【結果】移植後14日の内膜と中膜の面積比はCI群19±5%,CA群52±10%,FK群26±9%,E群29±3%,BA群16±4%とCA群に比べCI群,FK群,E群及びBA群で内膜増殖は有意(P<0.05)に抑制されていた.内膜増殖細胞はvimemin(+),HHF-35(-),CGA-7(-)の筋線維