hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳波バイオフィードバックトレーニングによるパフォーマンス向上の研究

本研究の目的は自律訓練法を用いた脳波(α_2波)バイオフィードバックトレーニング(BFT)によって集中力を高め、パフォーマンス成績を上げる方法を開発することである。研究上の必要から我々が製作した脳波BFT機(FM515S)は、前額(Fp_2の位置)から6個の帯域の脳波(θ_2,α_1,α_2,α_3,β_2とアーティファクト)を区別して、2秒毎にその優勢脳波を資料として収集できる。種々の方法に基づくイメージから、Fp_2α_2波が発生したらFM515Sに刺激が送られ、音や光が発生するようになっている。我々は次のようないくつかの研究を行った。1自律訓練法を用いた優勢前額皮上電位(脳波)α_2波バイオフィードバックトレーニングによる注意集中の増強の検討2色・情景・音を用いた脳波バイオフィードバックトレーニングによるFp_2α_2波増強とパフォーマンスの向上3快適感と優勢前額皮上電位との関連その他である。これらの研究の結果、主に次のことが明らかになった。1脳波(Fp_2α_2波)BFTによって集中力を高めることができ、その結果パフォーマンスを向上させることができる。2パフォーマンスの種類によってBFTに用いる効果的な優勢脳波の種類が異なる。3自律訓練法によって優勢Fp_2α_2波を強化(出現時間を延ばす)することができる。4一般に多くのパフォーマンスはFp_2α_2波の増強による集中力の向上によって効率をあげることができる。脳波バイオフィードバックトレーニング装置を長年検討してきた結果、(1)脳波は前額皮上電位を測定すること(2)直接関係する脳波をα波(813Hz)として3等分(α_1、α_2、α_3)し、隣接するθ波とβ波も併せてとれるようにすること。(3)装置を取り付けやすい脳波の導出部位を前額の右(Fp_2)の位置に固定すること(4)装置は持ち運び易く安価であることとして装置を改良し、その装置を用いて以下の実験を行った。イメージによる色・情景・音を用いた前額皮上電位α_2波BFTによる注意の集中の向上について検討するため、優勢前額皮上電位α_2波とパフォーマンス成績との関係についての5つの仮説を検討した。すなわち女子大生22名を対象に、一点集中状態及び多点集中状態における優勢前額皮上電位およびパフォーマンス(注意の一点集中および多点集中)成績について、次の実験を行った。実験Iで被験者全員に注意集中の成績、集中時の前額皮上電位を測定した。実験IIでは、実験Iの一点集中の成績によって分けられた等質な二群のうち、BFT群のみ脳波BFTを行った。実験IIIでは、再び被験者全員に実験Iと同じことを行った。それらの実験の結果から、次の結論を得た。1.注意の一点集中状態がよいとき優勢前額皮上電位Fp_2 α_2波が多く出現していると考えられる。2.多点集中状態がよいとき優勢前額皮上電位α_2波が多く出現するという仮説は検証できなかった。3.優勢前額皮上電位Fp_2 α_2波BFTによって優勢前額皮上電位Fp_2 α_2波を増強できると考えられる。4.優勢前額皮上電位α_2波BFTによって優勢前額皮上電位Fp_2 α_2波を増強した場合、注意の一点集中の成績を向上させることが可能だと考えられる。本年度の研究では、イメージによる色・情景・音を用いた前額皮上電位α2波BFTによる注意の集中の向上について検討するため、優勢前額皮上電位α2波とパフォーマンス成績との関係についての5つの仮説を検討した。

実験Iで被験者全員に一点集中成績と多点集中成績、および両集中時の前額皮上電位を測定した。実験IIでは、実験Iの一点集中の成績によって分けられた等質な二群のうち、BFT(Biofeedback)群のみ脳波BFTを行った。実験IIIでは、再び被験者全員に実験Iと同じことを行ったが、BFT群には各試行前にα2波を多く出すように指示した。それらの実験の結果から、次の結論を得た。1.注意の一点集中状態がよいとき優勢前額皮上電位Fp2 α2波が多く出現していると考えられる。2.多点集中状態がよいとき優勢前額皮上電位α2波が多く出現するという仮説は検証できなかった。3.優勢前額皮上電位Fp2 α2波BFTによって優勢前額皮上電位Fp2 α2波を増強できると考えられる。4.優勢前額皮上電位α2波BFTによって優勢前額皮上電位Fp2 α2波を増強した場合、注意の一点集中の成績を向上させることが可能だと考えられる。5.優勢前額皮上電位α2波を増強することによって、注意の多点集中の成績を向上させることができるとは、今回の実験では言えなかった。なお、多点集中状態測定の課題やその方法の検討を含めて、再度、詳細な検証が必要であると考えられる。パフォーマンスに適した心理状態に、自分自身をコントロールできるようにすることを目的とした自律訓練法を用いた優勢Fp_2α_2波バイオフィードバックトレーニングによって、注意の一点への集中状態を強める方法を検討するため、女子大生18名(1823歳)について実験した結果、次のような結論を得た。(1)注意が一点に集中している状態の時、優勢前額皮上電位α_2波(優勢Fp_2α_2波)が多く出現する。(2)自律訓練法を用いた優勢Fp_2α_2波BFTによって、優勢Fp_2α_2波を多く出現させることができる。(3)自律訓練法を用いた優勢Fp_2α_2波BFTによって優勢Fp_2α_2波を多く出現させた時、注意の集中状態がより向上し、パフォーマンス(一点集中)成績も向上すると考えられる。(4)疲労度が大きい時、優勢Fp_2α_2波もあまり出現しないし、パフォーマンス(一点集中)成績もあまり向上しないと考えられる。(5)フリッカー値の変化値(変化)からみた視覚疲労と一点集中成績の伸び率(変化率)とは正の相関関係が認められたが、この問題はさらに実験を重ねて検討すべき課題である。(6)優勢Fp_2α_2波の出現率はフリッカー値及びパフォーマンス(一点集中)成績の両方に有意な相関関係を示す。(7)優勢Fp_2α_2波BFT群の方が統制群よりパフォーマンス(一点集中)試行による視覚疲労が少ないと考えられる。本研究では、脳波BFT(Biofeedback training)との関係からHR(Heart rate)BFTによって反応時間(RT)を短縮できるかどうかを検討したい。具体的方法として、RTが速い時のHRを検討した後、その良好な状態をBFTで再現することによって、RTの短縮を試みる。また、運動経験の有無や運動の種目によるRTの違いも検討する。対象は女子大学陸上競技部員(以下、陸上部員と略す)8名、剣道部員8名、非運動経験者8名、合計24名。本実験は実験I、II、IIIで構成されている。すなわち実験IではRTを測定するが、単純反応において最もRTの速かったセットのHRを検討する。実験IIでは実験Iの分析をもとに目標心拍数維持のBFTを行う。実験IIIでは再び実験Iと同様の実験を行う。実験の結果、次の結論を得た。
農地の放射性物質対策が流域の水質に及ぼす影響の解明

福島第一原発事故に伴う農作物の放射性セシウム汚染対策として、カリウム増肥が実施されている。資材は主に塩化カリウム(KCl)が使用されているが、Clイオンは水と共に流れ去りやすいため、周辺水系のClイオンが増加する可能性がある。本研究では、福島県の対策実施地域の地下水(約70地点)、対策実施流域と対策終了流域(計6流域)の河川水と水田排水を採取し、主要イオン濃度を測定して、カリウム増肥の水質への影響を把握することを目的とする。2017年2018年の地下水のClイオン濃度は山林域では大部分が26 ppmの範囲だったが、農地域や宅地域はより高濃度で、434 ppmであった。Clイオンが高濃度の地点は、硝酸イオンも山林域の数倍数十倍含まれていたことから、肥料または下水の影響を受けているとみられる。しかし、そのような地点の多くは、Clイオン濃度が原発事故前または事故23年後(20132014年)の調査値(島野・薮崎2013、薮崎・島野2015)から増加していないため、現況ではカリウム増肥の影響は受けていないと考えられる。ただし、いくつかの地点では濃度が数倍に増加していた。これらの地点は農地と宅地が混在しているため、カリウム増肥・下水のどちらが原因か今後明らかにする必要がある。Kイオン濃度は山林域と農地域は同程度(3 ppm以下)であり、明確な影響は見られない。河川水と水田排水は2019年から採取を開始したため、まだClイオンの簡易分析結果のみだが、河川水も地下水と同様に、上流の山林域より下流の農地域や宅地域で数倍高い濃度であった。さらに水田排水は河川水より数倍高い値を示す箇所が多かったことから、下流でのClイオン増加に水田排水が関連している可能性がある。ただし、対策終了流域も同じ傾向を示したため、作付期における傾向を見た上で、カリウム増肥の影響か見極める必要がある。本研究はおおむね順調に進展している。理由は以下のとおりである。河川水と水田排水の採取に遅れが出たものの、地下水の調査は順調に進んでおり、カリウム増肥による影響の有無の概況について確認できつつある。また、所属機関の変更に伴い、当初予定になかった水田におけるClイオンの流出入を調査できたため、今後、本研究結果と併せてより深い考察が期待できる。2年目は、主要イオンについて、地下水の経年変化、河川水と水田排水の経月変化を追うと共に、Clイオンが高濃度の地点の地下水及び河川水を対象に、下水の指標物質である人工甘味料・PPCPs(医薬品及びパーソナルケア製品)の濃度を測定し、Clイオンがカリウム増肥・下水のどちらに由来するか明らかにする。また、カリウム増肥による水系への影響の出やすさは、採水地点の上流域の土地利用状況に依存すると予想されるため、単純にClイオンの濃度を比較するだけでなく、GISで算出した上流域の農地面積率などで濃度を標準化・比較し、解析を進める予定である。

また、所属機関の変更に伴い、当初予定になかった水田におけるClイオンの流出入を調査できたため、今後、本研究結果と併せてより深い考察が期待できる。2年目は、主要イオンについて、地下水の経年変化、河川水と水田排水の経月変化を追うと共に、Clイオンが高濃度の地点の地下水及び河川水を対象に、下水の指標物質である人工甘味料・PPCPs(医薬品及びパーソナルケア製品)の濃度を測定し、Clイオンがカリウム増肥・下水のどちらに由来するか明らかにする。また、カリウム増肥による水系への影響の出やすさは、採水地点の上流域の土地利用状況に依存すると予想されるため、単純にClイオンの濃度を比較するだけでなく、GISで算出した上流域の農地面積率などで濃度を標準化・比較し、解析を進める予定である。次年度使用額454,725円は、研究費を効率的に使用して発生した残額であり、次年度の研究費と合わせて、研究計画遂行のために使用する。
気道平滑筋の収縮制御機構の解明:生理・薬理学的因子と細胞内情報伝達系

ネオスチグミン(Neo)はラット気管平滑筋のムスカリンM_3受容体に直接作用して、イノシトールリン脂質代謝を亢進させ、気管平滑筋を収縮させるが、この収縮はRhoキナーゼ阻害薬のY-27632によって抑制されることを報告した。今回はデータを補強する目的でNeo誘発性のラット気管平滑筋収縮に対するRhoキナーゼ阻害薬のファスジルについて検討した。方法動物実験委員会の承諾を得た後、雄性ウイスターラット(250-350g)32匹を対象とした。(1)気管を幅3mmのリングに切断し、酸素95%二酸化炭素5%で通気したK-H液中で1.0gの静止張力を与えたのち、1μM Neo、または10μMアセチルコリン(ACh)を投与し、30分後にファスジルを投与して張力を測定した。(2)気管を縦切開後、幅1mmに切断した。[^3H]ミオイノシトールを含むK-H液中に各種の濃度のファスジルを加えた後1μMのNeoを投与して、60分間インキュベイトし、[3H]イノシトール1リン酸(IP_1)を測定した。結果はANOVAを用いP<0.05を有意のある差とした。結果Neoによる収縮は30μMのファスジルで完全に抑制されたのに対してAChによる収縮は100μMのファスジルで44%の抑制であった。NeoによるIP_1産生は100μMのファスジルで抑制された。結論Neoによる気道平滑筋の収縮には、一部はRhoキナーゼ経路の関与が示唆される。目的平滑筋の収縮は細胞質内のCa^<2+>濃度とCa^<2+>感受性の変化によって調節されている。筋線維のCa^<2+>感受性の亢進は、GTP結合型のRhoによってRhoキナーゼが活性化することよって起こる。ネオスチグミン(Neo)やピリドスチグミン(Pyr)はラット気管平滑筋のムスカリンM_3受容体に直接作用して、イノシトールリン脂質代謝を亢進させ、気管平滑筋を収縮させることを報告した。しかし、抗コリンエステラーゼ(anti-ChE)薬のCa^<2+>感受性に対する作用についての報告はない。Ca^<2+>感受性の亢進はRhoキナーゼを介していることから、anti-ChE薬による気道平滑筋収縮に対するRhoキナーゼ阻害薬Y-27632の影響について検討した。方法雄性ウイスターラット(250-350g)20匹を対象とした。気管を幅3mmのリングに切断し、酸素95%二酸化炭素5%で通気したKrebs-Henseleit液中で1.09の静止張力を与えたのち、1μM Neo、10μM Pyrまたは10μMアセチルコリン(ACh)を投与し、30分後にY-27632を投与して張力を測定した。結果Neo、PyrおよびAChによる張力はそれぞれ1.64±0.19g、1.35±0.24gおよび1.38±0.15gであった。NeoやPyrによる収縮は30μMのY-27632でほぼ完全に抑制されたのに対してAChによる収縮は100μMのY-27632で56%の抑制であった。結論NeoやPyrによる気道平滑筋の収縮には、一部はCa^<2+>感受性の亢進が関与していることが示唆される。

ネオスチグミン(Neo)はラット気管平滑筋のムスカリンM_3受容体に直接作用して、イノシトールリン脂質代謝を亢進させ、気管平滑筋を収縮させるが、この収縮はRhoキナーゼ阻害薬のY-27632によって抑制されることを報告した。今回はデータを補強する目的でNeo誘発性のラット気管平滑筋収縮に対するRhoキナーゼ阻害薬のファスジルについて調べた。方法動物実験委員会の承諾を得た後、雄性ウイスターラット(250-350g)32匹を対象とした。(1)気管を幅3mmのリングに切断し、酸素95%二酸化炭素5%で通気したK-H液中で1.0gの静止張力を与えたのち、1μM Neo、または10μMアセチルコリン(ACh)を投与し、30分後にファスジルを投与して張力を測定した。(2)気管を縦切開後、幅1mmに切断した。[^3H]ミオイノシトールを含むK-H液中に各種の濃度のファスジルを加えた後1μMのNeoを投与して、60分間インキュベイトし、[^3H]イノシトール1リン酸(IP_1)を測定した。結果はANOVAを用いP<0.05を有意のある差とした。結果Neoによる収縮は30μMのファスジルで完全に抑制されたのに対してAChによる収縮は100μMのファスジルで44%の抑制であった。NeoによるIP_1産生は100μMのファスジルで抑制された。結論Neoによる気道平滑筋の収縮には、一部のRhoキナーゼ経路の関与が示唆される。ネオスチグミン(Neo)はラット気管平滑筋のムスカリンM_3受容体に直接作用して、イノシトールリン脂質代謝を亢進させ、気管平滑筋を収縮させるが、この収縮はRhoキナーゼ阻害薬のY-27632によって抑制されることを報告した(1)。[3^H]ミオイノシトールを含むK-H液中に各種の濃度のファスジルを加えた後1μMのNeoを投与して、60分間インキュベイトし、[3^H]イノシトール1リン酸(IP_1)を測定した。結論Neoによる気道平滑筋の収縮には、一部はRhoキナーゼ経路の関与が示唆される。
乳歯歯根吸収に関する形態学的研究

小児歯科臨床において、歯根の状態を診査する手段は歯科用X線撮影が一般的である。しかしながら、X線写真から歯根の吸収状態を明確に判定することは困難であり、特に乳臼歯は多根であるため非常に困難である。そこで下顎乳臼歯に焦点を絞り、後継永久歯と歯根吸収との関係を明らかにするため、小児乾燥頭蓋骨を用いて薄切切片を作製し軟X線写真の観察を行った。試料は、歯牙の欠損、歯列不正、象牙質に及ぶ齲蝕を有するものを除外し歯牙の萌出状態によって分類した当教室所蔵のインド人小児乾燥頭蓋骨の下顎骨12顆24側を用いた。下顎骨をポリエステル系レジンにて包埋し、硬化した試料から厚さ350μmの硬組織非脱灰連続切片を作製した。軟X線撮影装置により、薄切切片を軟X線写真用フィルム上に密着させて撮影し、軟X線写真から乳歯歯根と後継永久歯とその骨小嚢の観察を行った。後継永久歯を含む骨小嚢の位置は、第二小臼歯の骨小嚢は上下顎共に舌側方向から頬側方向へと偏位するが、第一小臼歯の骨小嚢は上下顎で位置の違いが観察されたことから、小臼歯の骨小嚢は部位によって成長方向が異なり、複雑な発育過程を経て永久歯列に移行していくことが示唆された。骨小嚢の大きさは、萌出相の推移と共に根分岐部方向に成長し大きくなることが観察された。さらに歯根の吸収は、2根とも歯根中央付近の内面から開始し、萌出相の推移と共に進行して歯根幅径の減少、長径の短縮が認められた。続いて、下顎乳切歯について小児乾燥下顎骨を非破壊的に極微小焦点X線CT装置を導入して撮影を行い、後継永久歯と歯根吸収との関係を観察した。乳切歯部では、骨小嚢の成長が下方から上方に向けて成長するとともに、近遠心的には顎骨内部で歯胚が重なっている様子が観察された。また乳側切歯の歯根は、隣接する中切歯歯胚の遠心部が近接することにより吸収している部位も認められた。小児歯科臨床において、歯根の状態を診査する手段はX腺撮影が一般的である。しかしながら、X腺写真から歯根の吸収状態を明確に判定することは困難であり、特に乳臼歯は多根であるため非常に困難である。そこで今回下顎乳臼歯に焦点を絞り、後継永久歯と歯根吸収との関係を明らかにするため、小児乾燥頭蓋骨を用いて薄切切片を作製し軟X腺写真の観察を行った。下顎骨をポリエステル系レジンにて包埋し、硬化した試料から厚さ350μm硬組織非脱灰連続切片を作製した。後継永久歯を含む骨小嚢の位置は、第二小臼歯の骨小嚢は上下顎共に舌側方向から頬側方向へと編位するが、第一小臼歯の骨小嚢は上下顎で位置の違いが観察されたことから、小臼歯の骨小嚢は部位によって成長方向が異なり、複雑な発育過程を経て永久歯列に移行していくことが示唆された。さらに歯根の吸収は、2根とも歯根中央付近の内面から開始し、萌出相の推移と共に進行して歯根幅径の減少、長経の短縮が認められた。

続いて、下顎乳切歯について小児乾燥下顎骨を非破壊的に極微小焦点X線CT装置を導入して撮影を行い、後継永久歯と歯根吸収との関係を観察した。乳切歯部では、骨小嚢の成長が下方から上方に向けて成長するとともに、近遠心的には顎骨内部で歯胚が重なっている様子が観察された。また乳側切歯の歯根は、隣接する中切歯歯胚の遠心部が近接することにより吸収している部位も認められた。
授業の臨床研究による教職の知識基礎の開発研究

平成4年度は、平成3年度以降継続してきた4課題、(1)授業過程における教師の認知と思考の診断と解明(佐伯)、(2)教師と生従の関係に関する診断(近藤)、(3)教師の授業の構成と展開に関する診断(稲垣)、(4)教師の研修における事例研究法の検討(佐藤)の諸課題をひき続き、東京大学教育学部附属中・高等学校の4人の教師の授業の実例に即して研究するとともに、その研究成果を基礎として、平成4年12月に、中等教育教師と教師教育に携る研究者と対象とした現職教育のワークショップを開催し、本研究の実践的な意義を検討した。研究の成果とワークショップの評価は、別に編集した報告集によって、明らかにしている。本研究の成果として、第一に、教職の知職基礎は、授業の複雑な文脈で機能し、いくつかの内容領域で組織されていることが明らかとなった。「授業」「学習」などの教授学的概念、「文脈」や「関係」に対する感受性や洞察力、教科内容の生成的な理解などが、その主要な領域を形成している。第二の成果は、中等教育の授業改善のための研究課題を提示したことである。学問内容の生成的・多元的理解の強調、および、生徒の学習過程におけるアイデンティティ形成の探求の二つは、今後の中等教育の授業研究と教師教育における重要な研究課題となるだろう。第三の成果は、具体的な授業の事例研究をベースとした教師と諸分野の専門家の協同研究という、本研究の方法その自体の有効性である。これまで中等教育の授業研究においては、教師と研究者の協同は不充分でしかなかった。本研究は、授業の事例研究により研究の総合を実現し、今後のこの分野の研究に、一つのモデルを提供している。本年度は、以下の3課題を柱として、研究を進めた。その第1は、附属中・高等学校の数学と理科を中心とする教師たちの授業事例(4事例)を臨床的に研究することにより,(1)教師の認知と思考の診断と解明(佐伯)、(2)教師と生徒関係の診断(近藤)、(3)教師の授業構成の診断(稲垣)、(4)教師教育における事例研究の方法の開発(佐藤)を行った。これらの臨床研究においては、ビデオ・カメラによる授業の記録と教師に対するインタビュ-調査の記録資料を活用し、多角的谷視点を総合した分析と評価を試みている。第2は、上記の第1の課題の研究をふまえて、「教師の知識基礎を開発するためのワ-クショップ」の準備として、教師の知識基礎の問題領域の整理と関連資料の整理を行ったことである。個別教科の内容知識,カリキュラム領域の知識、認知と思考の知識、人間関係に関する心理学的知識、および、教授学的知識の諸領域の問題が抽出されている。第3の研究は、教師の専門的知識の表現形態の一つとして、上記の協力教師が実習指導生に対して実施した「指導と助言(mentoring)」追程に関する調査研究を行った。この研究は、熟練した教師が、教師の専門的知識の骨格をなす「授業」と「学習」の概念を、どのように、初任者に伝承しているかを明らかにする研究であり、さらには、熱練教師か授業の診断を批評のスタイルをどう表現しているかの研究であった。これらの調査結果は、上記の第1の課題、第2の課題とも関連づけながら次年度に向けて継続する予定である。平成4年度は、平成3年度以降継続してきた4課題、(1)授業過程における教師の認知と思考の診断と解明(佐伯)、(2)教師と生徒の関係に関する診断(近藤)、(3)授業の構成と〓開に関する診断、(稲垣)

(4)教師教育における事例研究法の検討(佐藤)の諸課題を、ひき続き、東京大学附属中・高等学校の4人の教師の授業の実例に即して研究するとともに、その研究成果を基礎として、平成4年12月に、中等教育教師を対象とした現職教育のワークショップを開催し、本研究の実践的な意義を検討した。その研究内容とワークショップの概要は、報告集で明らかにされている。本研究の成果として、第一に、教職の知識基礎は、授業の複雑な文脈で機能し、いくつかの内容領域で組織されていることが明らかになった。「授業」「学習」などの教授学的概念、「文脈」や「関係」に対する感受性や洞察力、教科内容の生成的理解などが、その主要な領域である。第二の成果は、中等教育の授業改善のための研究課題を提示したことである。学問内容の生成的・多元的理解の強調、および、生徒の学習過程におけるアイデンティティ形成の探求の二つは、今後の中等教育の授業研究と教師教育における重要な研究課題となるだろう。第三の成果は、授業の事例研究をベースとした教師と教育研究者の共同研究という、本研究のスタイルの有効性である。本研究は、教師が実践場面で直面する具体的な問題を核とする諸分野の研究の総合を実現し、今後の研究に一つのモデルを提供している。
高血圧自然発症ラットにおけるNHE-3調節蛋白質の機能の解明

我々は昨年度、高血圧自然発症ラット(SHR)、およびWister-Kyotoラット(WKY)、それぞれ4週令、11週令につき、腎臓でのNHE3および、その調節因子であるNHERF,E3KARPにつき、mRNA発現量をRNase protection assay法を用いて検討を行った。結果はNHE3発現は両者には差はなかったが、4週令及び、11週令において、NHERFの発現がSHRにおいて低下を認めた(p<0.05)。さらにE3KARPは11週令のSHRにて増加を認めた(p<0.05)。さらに昨年度から今年度にかけては、SHRにamlodipine,enalaprilを10mg/kg/日、6週間投与し、同様の検討を行った。NHE3、NHERFの発現には差はなかったが,E3KARPは降圧薬投与を行ったSHRにおいて発現量の低下を認めた(p<0.05)。以上の結果から、NHERFは、遺伝的にSHRでのNHE3活性亢進、さらには高血圧発症を引き起こす要因の一つであることが考えられた。またE3KARPに関しては、高血圧時にその発現量が増加する事から、高血圧発症の結果生じている変化であると考えられた。上記の結果を踏まえ,今年度は、SHR以外の高血圧発症モデル動物である、ダール食塩感受性ラット(DS)を用いて、同様の検討を行った。高血圧発症前の4週令のDS及び、そのコントロールであるダール食塩耐性ラット(DR)との比較検討、さらには、食餌の食塩を8%,0.5%の2群に分けて飼育した後の検討も行った。その結果は、DS,DRではNHE活性の亢進に差は認めず、上述のmRNA発現も明らかな差はなかった。以上より、これまで得られたNHE3及びNHE調節蛋白質の知見に関しては、SHRに特異的な変化である事が示唆された。NHE調節因子には今までにNHERFとE3KARPという2種類の蛋白質が報告されている。後者はラットではまだクローニングされていない。我々はRT-PCR法を用いE3KARPの部分配列のクローニングを行った。DNA配列の213から467番までを解析した結果、ヒトと比較しDNAでは86.3%、アミノ酸では83.5%の相同性を示した。同様にRT-PCR法を用いてNHE3,NHERF,GAPDHのcDNAプローブを作成した。次にWistar-Kyotoラット(WKY)および高血圧自然発症ラット(SHR)、それぞれ4週令、11週令ついて上記のmRNAの定量を、RNase protection assay法を用いて行った。結果は、NHE3ではmRNA発現に差は認めなかったが、NHERFでは4週令、11週令ともにSHRで発現量が低かった(p<0.05)。E3KARPでは11週令にてSHRで発現量が多かった(p<0.05)。更にSHRにamlodipine,enalaprilを10μg/kg/日,6週授与し同様の検討を行った。am1odipine,cnalaprilそれぞれの投与にて有意に血圧の低下を認めた。mRNA発現については、E3KARPでは無投薬のSHRに比べ、降圧薬投与のSHRにて発現量の低下傾向を認めたが、NHE3,NHERFについては差が認められなかった。以上の結果より、NHERFについては、SHRにて発現量の低下を認めており、NHE3活性、および、高血圧発症の要因の一つとなる可能性が考えられた。またE3KARPについてはSHR高血圧発症とともに発現量が低下し、降圧治療にてその低下を認める傾向があることより、高血圧発症の結果生じている変化の可能性が示唆される。
ソ連における流通システムの歴史と市場経済導入の下でのその再編成に関する研究

現在、ロシアの商業・流通のシステムは大きく混乱しているが、その消費財小売状況をまとめたのが、「インフレ進行下の百貨店・市場」(93年6月に『「どん底」のロシア(仮題)』として、かもがわ出版より刊行予定)である。今日の混乱状況をもたらしたのは、人為的に、実体経済から乖離した流通システムが一気に放棄されると同時に、それに代替するシステムが全く形成されていないことにある。そのような人為的流通システム、すなわち「社会主義商業システム」が、いかにして創り出されることになったのか、その理論的導出過程を検討したのが「ソ連・東欧経済における商業」(柏尾・小野・河合監修『国際流通とマーケティング』同文舘)であり、ここでは、上記のような問題をもった「社会主義国」の商業・流通システムが、政策担当者の恣意や錯誤によって生み出されたものではなく、なによりも従来の「社会主義経済理論」そのものの必然的な産物でしかなかったことが明らかにされる。すなわち、生産財生産偏重による商業・流通部門への投資不足、事実上の配給経済である「社会主義計画経済運営」の下での商業の「排除」、直接的生産過程のみが価値創造過程であることからくる流通「軽視」などが、その内容である。さらに、こうした「社会主義理論」を受け入れ、かなりの長期間にわたって存続させたのが、後れた社会発展段階において形成された社会意識であり、それを個人消費を切り口として考察したのが、「個人消費と社会主義」である。これらにより、旧ソ連の硬直し、非効率な商業・流通システムは、「社会主義」以前の古い社会意識や慣行を、「社会主義経済理論」によって正当化することによって維持されてきたものであることが明らかになった。
雰囲気制御時間分解表面内殻分光法の開発と動的表面プロセスへの展開

大気圧に近いガス雰囲気下で固体表面や吸着した化学種からの光電子を調べることができる準大気圧X線光電子分光装置を開発した。この装置を用いて、光触媒表面の形成反応や固体表面における触媒反応のような動的過程をリアルタイムで調べることに本手法を応用した。その結果、本手法の適用によって初めて観測できる表面反応過程をとらえることができ、それに基づいて、これらの表面反応過程のメカニズムをより深く理解することができるようになった。本研究課題では、大気圧に近い圧力から超高真空までの幅広い圧力下において、秒からピコ秒にわたる時間領域における時間分解内殻分光測定ができるシステムを開発し、表面で起こる動的過程のメカニズムの解明に応用することを目的としている。初年度にあたる今年度は、雰囲気制御時間分解内殻分光装置のうち、高圧ガスセル、差動排気型電子搬送系付き電子エネルギー分析器、パルスレーザー導入系を備えた真空装置の製作と立ち上げを行った。試料周りのガス圧を上げて光電子スペクトルを測定するには、差動排気能を備えた高圧ガスセルが必要である。このような高圧ガスセルを内蔵した差動排気型真空チェンバーを設計し、これに差動排気型電子搬送系を持つ静電半球型エネルギーアナライザー(Omicron社製EA-125HP)を組み込んで最適化した測定システムを製作した。高圧ガスセルには放射光X線を導入するためのSi_3N_4製X線窓付き導入パイプとパルスレーザー導入用ビューポートを設けて、X線・レーザー同時照射実験を可能にした。さらに2年目に行う雰囲気制御内殻分光実験の予備実験として、既存設備である雰囲気制御NEXAFS実験装置と雰囲気制御XPS実験装置を用いて、銅酸化物のギ酸ガスによるエッチング過程と貴金属表面と高圧NOとの相互作用を調べる実験を行った。前者では、エッチング過程のリアルタイム追跡に基づくキネティクス解析を行い、そのメカニズムを明らかにすることができた。また、後者では、高圧ガス存在下で初めて可能になる可逆的な金属-NOコンプレックスの生成や、不可逆的な窒化酸化反応を観測し、低圧下では起こらない反応性吸着を確認した。また、銀の上のエポキシ化反応や金の上のチオフェン開裂反応など高圧ガスを導入することで起こる反応をXPS・NEXAFSを用いて詳細に解析し、このようなアプローチが反応機構解明に有効であることを確認した。本研究課題では、大気圧に近い圧力から超高真空までの幅広い圧力下において、時間分解内殻分光測定ができるシステムを開発し、表面で起こる動的過程のメカニズムの解明に応用することを目的としている。2年目にあたる今年度は、初年度に製作した差動排気型電子エネルギー分析器装置に試料位置調整および試料加熱冷却が可能なマニピュレーターを製作して組み込み、実際の試料に対する測定を可能にした。この装置を高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設の軟X線ビームラインに接続し、Si_3N_4窓を通して放射光X線を測定室に導入して試料に照射した。ガス圧を上げながら光電子の検出を行ったところ、0.1Torrを超えた辺りから光電子のカウントが目立って減り始めたが、1Torr程度までガス圧を上げても、十分な計測数で光電子が検出できることを確認した。その際に、試料表面からの光電子に加えて、試料近傍のガスからの光電子も十分なS/Nで観測することができた。これを用いて、準大気圧下における白金表面上での一酸化炭素(CO)の酸化反応を調べた。COおよび酸素の圧力を0.20.5Torr程度まで上げ、試料温度を室温から200°Cまで変えてXPSの測定を行った。酸素のみを0.2Torr導入した場合に、白金表面は酸化されることなく金属状態を保ち、原子状酸素ではなく吸着COが弱く観測される。COガスを同時に導入すると、100°C以上でCO酸化反応が顕著に進行するが、吸着COは観測されるものの、原子状酸素は観測されない状態で反応が進行することがわかった。このように準大気圧でCO酸化反応が進行する白金表面において、吸着状態がどのようになっているかが初めて明らかになった。本研究課題では、超高真空から大気圧に近い圧力までの幅広い圧力下において、時間分解内殻分光測定ができるシステムを開発し、表面で起こる動的過程のメカニズムの解明に応用することを目的としている。最終年度にあたる今年度は、これまで高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設において開発してきた差動排気型電子エネルギー分析器装置を用いて、大気圧に近い圧力でなければ進行しない表面過程を観測し、そのメカニズムを解明することに応用した。具体的には、(1)Pd表面における準大気圧雰囲気下でのCO酸化反応、(2)Ag表面における酸素によるエチレンのエポキシ化反応、(3)TiO_2の高温アンモニア雰囲気処理によるNドーピング過程の研究を行った。(1)では、大気圧に近い圧力下でのCO酸化反応に高活性なのはPd金属ではなくPd表面酸化物であることを明らかにし、(2)ではエチレンエポキシ化に活性な酸素が分子状表面酸素である可能性があることを見いだした。

(3)ではTiO_2置換窒素が増大するにつれて価電子帯上端の窒素由来の状態密度がフェルミレベル方向に伸長する様子をリアルタイムでとらえることに成功した。さらに、この電子エネルギー分析器の検出系に外部からゲート信号をかけられるように改造し、規定したタイミングとゲート時間幅で光電子の信号を取得できる測定システムへの高度化を行った。併せて、光源としての放射光X線に加え、検出器へのゲート信号に同期したパルスレーザーを試料に照射できるように改造を加えた。これらの改造により、レーザー照射をトリガーとする準大気圧下ポンプ・プローブ時間分解光電子分光実験が可能になった。
カイコRNA結合蛋白質の発生過程特異的機能の解析によるmRNA制御機構の解析

カイコのTIA-1相同性蛋白質(本研究の終了時にBmTRN-1と命名)は、変態期特異的に様々な組織で発現するRNA結合蛋白質である。TIA-1ファミリーの蛋白質は、細胞死誘導性に加え、最近では転写後から翻訳にかけての蛋白質産生制御機構にも関与した働きを持つと考えられてきた。本研究ではカイコ細胞内でのBmTRN-1蛋白質の役割を明らかにする目的で、BmTRN-1アンチセンスDNAによるノックダウン抑制細胞を作成し、この細胞系における様々な外来遺伝子発現制御を調べた。その結果アンチセンス抑制中の細胞で、4種類の真核生物由来蛋白質の蛋白質合成量が増加した。またBmTRN-1発現抑制により、これら外来遺伝子の転写産物存在量が増加することも判明した。一方、カイコ細胞で恒常的に発現している内在性チューブリンの転写産物量調節には、BmTRN-1は全く関与していないことが明らかになった。こうした結果からカイコBmTRN-1は、細胞内で特に外来遺伝子転写産物を認識・排除する機構に関与した役割を持つことが考えられる。またBmTRN-1の認識の強さは、外来転写産物の翻訳可能領域の配列に依存することから、転写産物のイントロンーエキソン切り出しなどの成熟過程に生ずる構造的不適合性をBmTRN-1は認識すると推察した。現在ヨトウガ細胞系でのTRN-1ノックダウン系構築のために、TRN-1遺伝子解析も進めている。これまでに昆虫細胞を用いた外来蛋白生産系、特にウイルスやプラスミドベクターによる薬理活性物質発現系において、期待通りの発現量が得られないなどの不測の結果が多数見られたが、本研究の成果は、こうした人工的外来蛋白発現系の欠点であるBmTRN-1の外来転写物排除機構の解明と、同時にこの欠点を克服する技術の創出につながるものと期待される。ほ乳類のRNA結合性タンパク質の一種であるTIA-1と相同性を有するタンパク質(カイコTRN)は蛋白質翻訳系の制御蛋白質であると考えられ、mRNAとの相互作用により変態過程などの生理変化に関与すると推察される。こうした推察に基づきTRN蛋白質の細胞内機能を明らかにするため、本年度は発生期由来培養細胞におけるTRN蛋白質の機能解析を行った。細胞培養に関連した試薬等を導入して行った解析から、以下の成果を得た。培養細胞に対して化学的移入法を施し、TRNのmRNAに相補的なアンチセンス核酸を取り込ませたところ、TRN蛋白質合成の短期的阻害を受けた細胞の作製に成功した。この細胞内で、クロラムフェニコールアセチルトランスフェラーゼ(CAT)遺伝子を人為的導入法により発現させたところ、対照区である正常細胞に比べて多量のCAT蛋白質を発現することが判明した。TRNの発現阻害に用いるアンチセンス核酸の量に応じて、CAT蛋白質の量も増加した。一方本来細胞内に存在する蛋白質の発現過程には影響を及ぼさなかったことから、TRN蛋白質には、人為的に導入した遺伝子すなわちカイコの蛋白質合成過程における不適切な配列情報を持つ遺伝子の発現を抑える働きがあると考えられる。またTRNは様々なストレス等により細胞内で生じる不適切な配列情報をもつ遺伝子産物を除去する機能を持っと推察した。TRN蛋白質の機能の解明により、カイコでの人為的遺伝子導入や有用蛋白質生産システムの効率を飛躍的に向上させる技術への応用が期待されるカイコのTIA-1相同性蛋白質(本研究の終了時にBmTRN-1と命名)は、変態期特異的に様々な組織で発現するRNA結合蛋白質である。

本研究ではカイコ細胞内でのBmTRN-1蛋白質の役割を明らかにする目的で、BmTRN-1アンチセンスDNAによるノックダウン抑制細胞を作成し、この細胞系における様々な外来遺伝子発現制御を調べた。その結果アンチセンス抑制中の細胞で、4種類の真核生物由来蛋白質の蛋白質合成量が増加した。またBmTRN-1発現抑制により、これら外来遺伝子の転写産物存在量が増加することも判明した。一方、カイコ細胞で恒常的に発現している内在性チューブリンの転写産物量調節には、BmTRN-1は全く関与していないことが明らかになった。こうした結果からカイコBmTRN-1は、細胞内で特に外来遺伝子転写産物を認識・排除する機構に関与した役割を持つことが考えられる。またBmTRN-1の認識の強さは、外来転写産物の翻訳可能領域の配列に依存することから、転写産物のイントロン-エキソン切り出しなどの成熟過程に生ずる構造的不適合性をBmTRN-1は認識すると推察した。現在ヨトウガ細胞系でのTRN-1ノックダウン系構築のために、TRN-1遺伝子解析も進めている。これまでに昆虫細胞を用いた外来蛋白生産系、特にウイルスやプラスミドベクターによる薬理活性物質発現系において、期待通りの発現量が得られないなどの不測の結果が多数見られたが、本研究の成果は、こうした人工的外来蛋白発現系の欠点であるBmTRN-1の外来転写物排除機構の解明と、同時にこの欠点を克服する技術の創出につながるものと期待される。
超低速拡大海嶺の地殻形成プロセスに関する研究

本研究計画は、2年度目(平成9年度)に実施した、南西インド洋海嶺の観測航海の実現が最も重要な作業であった。初年度は、本観測航海のための準備を行い、最終年度(平成10年度)は、同観測航海で得たデータの処理、解析、および成果の公表にあてた。南西インド洋観測航海では、本研究計画経費のみでは、単独で同海域の観測航海を実現することは、不可能であるので、フランスのパリ大学を中心とする研究者グループと共同出資(フランス6割、日本4割程度の分担)で27日の観測航海(仏極地研の観測船を傭船)を南西インド洋海嶺で実現した。また、同航海に英国のサザンプトン海洋研の研究者グループと同研究所の大型深海曳航サイドスキャン装置TOBIを招聘した。また、日本からは、10台の海底地震計を持ちこみ,屈折法地殻構造探査、地震活動観測を実施した。TOBIは、南西インド洋海嶺東部の2つの代表的なセグメント(200km長)を選び、拡大軸方向にそった11km幅の海底サイドスキャンイメージを取得した。また、最も火山活動が活発であると思われる小セグメントにおいて、拡大軸に直交する形で、TOBIエサイドスキャンイメージのマッピング(100km四方)を行った。以上の結果、超低速拡大活動である南西インド洋海嶺は、低速拡大海嶺である大西洋中央海嶺に比べて、火山活動の量は全体的に少ないが、局所的に多量に発生することがあることが明らかになり、地殻構造が大西洋の地殻よりさらに不均質であることが予想される。特に、一部のセグメントでは、最近の火山活動がほとんど見られず、複雑な正断層系が発達するセグメントも発見された。本研究計画の成果は、1998年の研究代表者がコンビーナーを勤める米国地球物理学連合秋季大会の超低速拡大海嶺特別セッションにおいて複数の発表として公表された。平成11年度中に複数の学術論文公表を準備中である。本計画は、2年度目に実施する観測航海の実施を最重要課題としている。そのため初年度にあたる今年度は、2年度目の観測航海の準備研究を以下のように行った。(1)GPSを使用した新型ジャイロを購入し船上三成分磁力計に組みこんだ。本改良により、三成分磁力計システムの観測精度を向上させるもとができるものと期待される。(2)深海プロトン磁力計のバッテリ-システム、深度計測システムを改良し、従来12時間であった連続観測時間を24時間に延長することに成功した。改良型深海プロトン磁力計は、来年度南西インド洋海嶺の観測で使用する予定のフランスの極地観測船を使用して南インド洋で実施に使用しその有効性を確認した。この観測にかかわる費用は、フランスパリ大学からの招へい費用でまかなわれた。(3)南西インド洋海嶺の既存の地球物理データをコンパイルし同海嶺の拡大テクトニクスに関する基礎的研究を行った。この結果を基に、現在来年度の観測航海の具体的観測計画を立案中である。今年度は、実海域における大規模な観測航海を実施した本研究計画の最も重要な年度であった。平成9年10月1日(南アフリカ、ダ-バン出港)より同11月3日(レユニオン島入港)まで、フランス極地科学技術研究所の観測船マリオンデュフレーヌ号(4500トン)を使用して、南西インド洋中央海嶺の観測を実施した。本航海は、インターリッジ計画の一環として、日本、フランス、英国3国共同で費用を分担して行なわれたものである。

本航海には、英国Southamptom Occanorgaphy Centerの深海曳航式大型サイドスキャンソナーTOBIシステムが搭載され、南西インド洋海嶺軸部の詳細な海底イメージデータを取得した。また、この地、海底地震計による地殻構造探査、地震活動観測、マルチナロ-ビーム地形探査、地磁気・重力探査、地球化学探査を実施した。以下に、主な速報的結果を列挙する。(1)南西インド洋海嶺の軸部にもセグメント化が見られるが、大西洋中央海嶺のそれとは明らかに異なる。ノントランスフォームオフセットにおける火山活動が極めて少なく、火山活動の活発なセグメント中央部の対照的である。(2)70kmにわたる火山活動をともなわず、テクトニックに拡大している推定されるユニークなセグメントが発見された。(3)Inner Coner Hinghに相当する箇所に、10数km四方にわたる大規模な、デタッチメント断層を発見した。この他にも、2か所の顕著なデタッチメント断層を軸部に発見した。超低速海嶺拡大テクトニクスにおけるデタッチメント断層の役割が注目される。(4)規模の大きいAxial Volcanic Redgeを持つセグメントで、顕著な非対称拡大を確認した。このセグメントの北翼の海底は顕著な火山活動の跡を残すのに対し、南翼の海底は、火山活動がほとんど見られず、多くの断層が分布している。軸部の火山を片側の地殻のみにおしやる機構を明らかにするための格好のフィールドであると期待される。以上の成果は、英文航海報告(全86ページ)にまとめられ、各国の関連研究者に配布されるとともに、1997年12月の米国地球物理学連合秋期大会において発表された。今年度は、昨年度実施した南西インド洋日仏英共同観測航海(FUJI航海)のデータの処理解析を、今年度購入した大型カラープロッターを使用して集中的に行った。処理解析の対象としたデータは、深海曳航サイドスキャンソナーデータ、マルチナロービーム音響測深データ、三成分磁力計データ、および海底地震計データである。深海曳航サイドスキャンソナーデータは、南西インド洋海嶺の拡大軸にそった観測ボックス(Box2、200km長)の解析解釈を実施し、同ボックス内にある4つの拡大セグメントにおける、溶岩流の層序関係、断層活動の新旧関係を明らかにして、4つのセグメントがそれぞれ異なる発達段階にあると結論した。さらに、これに基づいて、セグメントの発達モデルを作ることに成功した。マルチナロービーム音響測深データ処理解析結果は、深海曳航サイドスキャンソナーデータ解析の基礎情報として使用された。三成分磁力計データ処理は、新しく処理ソフトウェアシステムを整備することから開始し、最終的な処理までを終了した。同データにより、南西インド洋海嶺拡大軸リフトの外側における磁気異常の全容を明らかにすることができた。解析の結果、海嶺拡大の顕著な非対称性が明らかになり、海底拡大モデル構築のための貴重な拘束条件を得ることができた。海底地震観測では、1日数千に及ぶ極めて活発な地震活動が観察され、これらのセグメント中央部に集中していることを明らかにした。以上の結果を、平成10年9月1011日にパリ大学で行われたFUJI航海航海後会議で日本側各研究者から発表し議論を行った。その議論に基づいて更なる解析を行った結果を、米国地球物理学会(平成10年12月610日)の超低速拡大系の特別セッション(コンビーナー:玉木ら)で口頭、および複数のポスターで発表した。
加工ツールの消耗によるCAD/CAM用セラミックスの強度変化

本研究では,歯科用CAD/CAMシステムで用いられている,研削加工用ツールの繰り返し使用による加工限界の評価方法について検討するために,前年度に連続加工後の補綴物の適合精度ならびに,加工後の補綴物の表面性情と加工ツールのSEM観察について検討を行なってきた.続く本年度は,ブリッジ用セラミックス材料として,最近注目を浴びるようになってきたジルコニアセラミックスのCAD)/CAMシステムにおける加工精度について検討した.現在,歯科で用いられているジルコニアセラミックスは,イットリウム,あるいは,セリウムを微量含んだ部分安定化ジルコニアと呼ばれるもので,曲げ強さで1200MPaと通常歯科で用いられるポーセレンの10倍以上,ビッカース硬さも1300以上と非常に固い材料であるため,そのままでは加工することが難しく,また,粉末の状態から焼結を行うと20%以上も収縮をしてしまうため,従来の技工作業では精密な物を作ることができなかった.しかし,コンピュータ制御によりこの収縮分を制御することで,最終焼結する前段階の柔らかい状態のブロックを加工し,最終焼結する方法が確立されてきた.このジルコニアセラミックス用CAD/CAMシステムを用いて製作されるブリッジは,特にロングスパンの補綴物製作に適応できることで脚光を浴びており,ブロック加工時の精度は特に重要となる.そこで,本年度の研究では様々なブリッジ形態を想定した適合精度について検討した結果,加工時の精度以上に,最終焼結時にジルコニアフレームの電気炉内での固定方法が問題となることが判った.本研究では,歯科用CAD/CAMシステムで用いられている,研削加工用ツールの繰り返し使用による加工限界の評価方法について検討することを目的とし,本年度は連続加工後の補綴物の適合精度とツールの消耗状態について検討した.マージン部直径10.0mm,高さ5.0mm,全周テーパー10°,ショルダー幅1.0mmのステンレス製支台歯をもとに可撤式計測用模型を用意し,DECSYシステムで計測から標準的なパラメータでの加工までを行った.加工には3組のツールを使い,ツールセット毎に40個のセラミッククラウンを繰り返し加工した.加工されたクラウンは,ステンレス製支台歯にセメント合着し,レジン包埋後,頬舌方向で2分割し,マージンライン,ショルダー部,軸面部,咬合面側隅角部,咬合面部における,セメントスペースの変化を観察した.同時に加工ツールの消耗状態についてもSEM観察し,砥粒の脱落状態やツール先端の形状の変化を観察し以下の結果を得た.(1)新品のダイヤモンドツールでは,1,2回目の研削でダイヤモンドバー表面から,結合が不安定な砥粒の脱落による適合精度への影響が見られ,砥粒が安定するまで意図した精度が補償できないことが分かった.特に,1,2,3回目にはマージンライン部分でのチッピングが多く見られ,このことが,マージンラインでの適合精度の悪化に大きく影響していた.(2)研削加工用ツールの周速が遅い先端での加工において十分な形状を加工できず,深さ方向の精度に影響が見られた.(3)砥粒が安定してから,20回目の加工までは,適合精度にあまり大きな変化は認められなかった.(4)20回目を超える加工を行った場合に,ダイヤモンド砥粒の劈開などによる,ツールそのものの寸法変化,或いは,砥粒そのもの形状が変わったことによる加工効率の低下などにより,軸面や咬合面側などの深く掘り込んでいく加工において,適合精度の悪化が見られた.(5)現在のセメントスペースの設定であれば,40回の連続加工でも適合精度に於いて実用の範囲内であると考えられた.(6)加工効率の低下に伴う抵抗の増加がセラミックスに与える影響について検討する必要があることが分かった.本研究では,歯科用CAD/CAMシステムで用いられている,研削加工用ツールの繰り返し使用による加工限界の評価方法について検討するために,前年度に連続加工後の補綴物の適合精度ならびに,加工後の補綴物の表面性情と加工ツールのSEM観察について検討を行なってきた.続く本年度は,ブリッジ用セラミックス材料として,最近注目を浴びるようになってきたジルコニアセラミックスのCAD)/CAMシステムにおける加工精度について検討した.現在,歯科で用いられているジルコニアセラミックスは,イットリウム,あるいは,セリウムを微量含んだ部分安定化ジルコニアと呼ばれるもので,曲げ強さで1200MPaと通常歯科で用いられるポーセレンの10倍以上,ビッカース硬さも1300以上と非常に固い材料であるため,そのままでは加工することが難しく,また,粉末の状態から焼結を行うと20%以上も収縮をしてしまうため,従来の技工作業では精密な物を作ることができなかった.しかし,コンピュータ制御によりこの収縮分を制御することで,最終焼結する前段階の柔らかい状態のブロックを加工し,最終焼結する方法が確立されてきた.このジルコニアセラミックス用CAD/CAMシステムを用いて製作されるブリッジは,特にロングスパンの補綴物製作に適応できることで脚光を浴びており,ブロック加工時の精度は特に重要となる.そこで,本年度の研究では様々なブリッジ形態を想定した適合精度について検討した結果,加工時の精度以上に,最終焼結時にジルコニアフレームの電気炉内での固定方法が問題となることが判った.
組織分析、細胞培養などによる胃癌のコラ-ゲン合成および分解析の検討

1.コラ-ゲン合成能について〔材料と方法〕胃癌で切除された胃で、組織中のコラ-ゲン合成に関与するkey enzymeのprolylhydroxylase(PH)の活性を測定した。〔成績〕PH活性は癌中心部と先進部で、癌隣接と遠隔の非癌胃粘膜でよりも高く、癌先進部のPH生活性は癌の病期の進行した例で高かった。2.コラ-ゲン分解能について(1)臨床材料を用いた検討〔材料と方法〕胃癌で切除された胃で、組織中の間質コラゲナ-ゼ(I ase)およびIV型コラ-ゲン分解酵素(IV ase)活性を測定した。〔成績〕I aseおよびIV ase活性は癌先進部および癌隣接非癌胃粘膜で、癌中心部および遠隔非癌胃粘膜でよりも高く、癌先進部のIV ase活性はリンパ節転移の著明な例で高かった。(2)尿中3ーhydroxyproline(3PH、IV型コラ-ゲンの代謝産物)の測定〔材料と方法〕胃癌患者と健常人の早朝第一尿中の3HPをアミノ酸分析機で定量し、同時に定量した尿中creatinineで除した値で示した。〔成績〕3PHは進行胃癌群で最も高く、次いで早期胃癌群であり、健常者群で最も低かった。(3)細胞培養による検討〔材料と方法〕各種株化胃癌細胞と線維芽細胞とを混合培養し、形態学的検討と、培養上清中のI aseおよびtissue inhibitor of metallo proteinase(TIMP)活性をゼラチン加SDSーPAGEで測定した。〔成績〕高分化型腺癌では線維芽細胞に退縮性の変化を起こし、I ase活性は高く、TIMP活性は印環細胞癌で低かった。1.胃癌組織におけるI型コラゲナーゼの測定胃癌組織中のコラゲナーゼ活性値の測定をMaruyamaらのfibril assay法(Biophem.Biophys.Acta,658:124、1981)により行った。胃癌先進部で最も高値を示し、次いで癌の中心部、癌に隣接する非癌部粘膜、遠隔非癌部粘膜の順で、癌先進部では遠隔非癌部粘膜よりも高い傾向が認められた(p<0.1)。胃内部位別(上・中・下、内視鏡的健常胃の生検による)の粘膜内I型コラゲナーゼ活性値は相互間に有意差を認めなかった。2.胃癌組織におけるIV型コラゲナーゼの測定組織中IV型コラゲナーゼ活性値の測定はKubochiらのsolution assay法(Proteinases in inflammation and tumor invasion,Walter de Gruyter & Co.,Berlin N.Y.,1986:337)によった。癌隣接非癌部粘膜で最も高く、次いで癌先進部、遠隔非癌部粘膜、癌中心部の順で、癌隣接非癌部粘膜は癌中心部および遠隔非癌部粘膜よりも、また癌先進部も癌中心部および遠隔非癌部粘膜よりも高い傾向を認めた(いずれもp<0.1)。3.胃癌組織中のコラゲナーゼ活性値と組織学的な脈管侵襲脈管侵襲はH.E.標本によるリンパ管ないし静脈侵襲の所見によった。(1) I型コラゲナーゼについて脈管侵襲が認められた群が高値を示したが、認められなかった群との間に有意差は認められなかった。(2) IV型コラゲナーゼについて脈管侵襲が認められた群の活性値は、それが認められなかった群のそれよりも高い傾向を示した(p<0.1)。