hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ガングリオシドによる新たな「炎症増悪ループ」の解明

筋分化とガングリオシドの生理的意義につての新知見を得た(Go et al., J. Biol Chem. 2017)。マウス筋芽細胞C2C12細胞の分化過程におけるスフィンゴ糖脂質を解析したところ、GM3のセラミドアシル鎖部分の構造は分化前には炭素数24のものが主要であったが、分化に伴い炭素数16のものが増加した。つまり筋細胞は、同じGM3であっても、そのセラミド構造および糖鎖中のシアル酸の構造を変化させることで、その性質を変え、筋分化を適切に、繊細に制御していると考えられる。肥満時のストレスがGM3の分子種を変化させ、自然免疫系細胞の活性化を促進することで、慢性炎症疾患が進行すると予想される。我々は。脂肪細胞のTNF刺激によってGM3が増加することを見出している。今回。炎症性サイトカイン刺激に加えて、脂肪細胞を低酸素ストレス条件下に処置することでも、著しいガングリオシドの増加を認めた。従って、脂肪細胞で発現するGM3分子種は、肥満で生じる炎症性サイトカイン刺激と低酸素ストレスによって大きく変化し、インスリン抵抗性およびTLR4を介した慢性炎症に深く関与していることが強く示唆された。今年度の研究成果として、2つのトピックについて記載する。I.メラノコルチンシグナルにおけるガングリオシドの関与黄色肥満マウスKKAyにおけるGM3合成酵素(GM3S)のノックアウト(GM3S KO)では、KKAyマウスの過食と肥満,耐糖能異常およびインスリン抵抗性の著明な改善がみられた。KKAyマウスではレプチン腹腔内投与に対する視床下部弓状核ニューロンの応答性が大幅に減弱していたが、KKAy GM3S KOマウスではレプチンに対する応答性が十分保たれていた。また,マウス視床下部由来神経細胞株におけるGM3S欠損細胞では、レプチン依存のERKリン酸化が亢進していた。GM3関連ガングリオシドはレプチンとメラノコルチンシグナルにおいて重要な役割をもつことが示唆された(Inamori et al., J. Lipid Res. 2018)。II腸管からのコレステロール吸収におけるガングリオシドの役割コレステロールは、細胞膜上にあるNPC1L1に結合すると、コレステロール依存的にNPC1L1・コレステロール複合体の細胞内移行(エンドサイトーシス)が起こり、体内にコレステロールが取り込まれる。ところが、GM3S KO細胞ではコレステロール依存的なNPC1L1のエンドサイトーシスが抑制され、細胞内コレステロール含量の増加も有為に抑制されていた。そこで、ApoE変異GM3SKOマウスを作製したところ、ApoE変異マウスが示す高コレステロール血症はApoE変異GM3SKOマウスでは顕著に改善され、腸管からのコレステロール吸収率および小腸絨毛におけるNPC1L1のエンドサイトーシスも抑制された。ガングリオシドの発現制御が高コレステロール血症に対する新規治療標的として創薬につながることが期待される(Nihei et al., J. Lipid Res. 2018)。GM3分子種およびTLR4を標的とし、ケミカルバイオロジー手法・ライブセルイメージング手法を駆使した表現型解析・分子間相互作用解析によって、「慢性炎症を基盤とする病態では、炎症惹起性GM3分子種の発現優位と、それに伴う自然免疫系の異常な活性化からなる炎症増悪ループが、疾患の発症・促進要因となる」という、ガングリオシドの新規生理活性研究におけるブレークスルーを目指す。
遷音速円形翼列ディフュ-ザの衝撃波構造と翼負荷

タ-ボ機械の羽根車を高速度で回転すれば単段の圧縮機で高い圧力比を得ることができるが、圧力比が4を超えると羽根車への相対流入速度やディフュ-ザへの流入速度が音速を超える。申請者らが開発した小弦節比円形翼列ディフュ-ザは、衝撃波の発生が避けられないこのような超音速流れ状態下でも、広い流入角の範囲にわたって圧力回復率が良好であった。本研究では、弦節比0.69の二重円弧翼からなる直線翼列を等角写像して得られる円形翼列を遷音速遠心圧縮機のディフュ-ザとして用いて、翼列への流入マッハ数および流入角を広い範囲変化させて、翼表面および翼間側壁面の圧力分布を詳細に計測した。得られた主な知見は以下の通りである。(1)ディフュ-ザ翼の迎え角-揚力特性は翼列の食違い角ならびに流入マッハ数によらずほぼ一本の直線で表される。(2)最高効率点におけるディフュ-ザ内の圧力分布は、一次元流れ解析を用いて十分の精度で予測できる。(3)圧縮機サ-ジングの原因がディフュ-ザにある場合でも、翼は十分な働きをしており、ディフュ-ザ翼の失速が原因でないことが明らかとなった。(4)超音速流入状態において、衝撃波は翼前縁直前に発生するのではなく、通常の衝撃波に比べて圧力の変化は緩やかではあるが、翼負圧面に垂直衝撃波が発生することが確認された。(5)その衝撃波は流量の減少すなわち流入角の減少と共に翼負圧面上を上流側へ移動していることが明らかとなった。衝撃波の発生が明確になったが、流量変化あるいは流入マッハ数の変化による衝撃波構造の変化、さらには失速限界に対する定量的な資料を構築するためには、もっときめ細かな計測が必要である。
水素吸蔵合金材料の設計と表面改質

ニッケル-水素化物電池はクリーンであり、高エネルギー密度化が期待できるので、負極材料としての水素吸蔵合金に関する研究開発が活発に行われている。水素吸蔵合金は多様な合金設計が可能であり、現在実用されている希土類系水素吸蔵合金よりも高容量化が期待される次世代材料としてラーベス相水素吸蔵合金やMg-Ni系,Ca-Ni系の合金が注目されている.本研究では高周波融解やメカニカルアロイング法で作製したこれらの水素吸蔵合金を負極材料として使用したときの充放電特性について検討を行い下記のような成果を得た.1) AB_2型ラーベス相合金(A=Zr_<0.9>Ti_<0.1>,B_2=Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)を負極材料として使用すると活性化が困難であるので、表面改質について検討した結果、10モルのアルカリ溶液中で煮沸処理を行うことによって初期サイクルから約400mAh g^<-1>の高い放電容量が得られた.また、メカニカルグラインディングによって高率放電特性が著しく向上することを見い出した.2)メカニカルアローイング(MA)法で比較的融点が低いMgNi組成やCa_2Ni組成の合金を作製し、充放電特性を評価した結果、後者の合金では放電容量が高々200mAh g^<-1>であるのに対して前者の合金では500mAh g^<-1>の容量が得られた。また、MgNi合金作製時に酸化マグネシウムを共存させると合金化が促進されるのに対してグラファイト粉末の添加は合金化を妨害することを見出した.3) Tiのように融点(1725°C)の高い金属粉末とNi粉末をグラインディング処理することによって作製したTi_2Ni組成の合金では170mAh g^<-1>程度の放電容量しか得られないが、融点よりもはるかに低い500°Cで1時間熱処理を行うことによって放電容量が約340mAh g^<-1>まで著しく増大することを見い出した.MA法と低温熱処理の組み合わせは今後、負極材料としての水素吸蔵合金の調製法として有効であることが明らかとなった.ニッケル-水素化物電池はクリーンであり、高エネルギー密度化が期待できるので、負極材料としての水素吸蔵合金に関する研究開発が活発に行われている。また、MgNi合金作製時に酸化マグネシウムを共存させると合金化が促進されるのに対してグラファイト粉末の添加は合金化を妨害することを見出した.3) Tiのように融点(1725°C)の高い金属粉末とNi粉末をグラインディング処理することによって作製したTi_2Ni組成の合金では170mAh g^<-1>程度の放電容量しか得られないが、融点よりもはるかに低い500°Cで1時間熱処理を行うことによって放電容量が約340mAh g^<-1>まで著しく増大することを見い出した.MA法と低温熱処理の組み合わせは今後、負極材料としての水素吸蔵合金の調製法として有効であることが明らかとなった.ニッケル-水素化物電池は高エネルギー密度の二次電池であり,負極材料について活発な研究開発が進められている.特に負極材料として使用される水素吸蔵合金に関しては多種類の合金設計が可能であり,現在実用されている希土類系水素吸蔵合金よりも高容量化が期待される次世代材料としてラーベス相水素吸蔵合金やMgNi合金が注目されている.本研究ではラーベス相合金およびMgNi合金の充放電特性について検討を行い下記のような成果を得た.1)ラーベス相合金としてはZr_<0.9>Ti

_<0.1>(Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)_xなる組成の合金(x=0.9,1.0,1.1)について検討し,X=1.0の組成で最も大きな放電容量(約400mAh/g)が得られることを見い出した.しかし,この放電容量に達するまでには2030回以上の充放電サイクルが必要であり,活性化が遅いので,この点を改善するために合金のメカニカルグラインディングや濃アルカリ液での煮沸処理を行った結果,2サイクル程度で活性化が完了し,高率放電特性も著しく向上することを見い出した.また,合金組成による電気化学的特性の相違は結晶学的パラメータおよび圧-組成等温線から求めた熱力学的なデータと強い相関性を持つことを明らかにした.2)MgNi合金の作製条件と充放電特性については十分な検討がなされていないので,まず,メカニカルグラインディングの強度と処理時間について検討した結果,処理時間が長くなるほど均質な非晶質MgNi合金が生成し,放電容量も増加するのに対して,強度には最適値があり,3.2G4.8Gで合金化を行った場合に500mAh/g以上の大きな放電容量が得られた.また,強度および処理時間を一定にし,酸化マグネシウムあるいはグラファイト粉末を添加した条件で合金化を行った場合,前者の添加剤は合金化を促進するのに対して,後者は合金化を妨害するため,放電容量が著しく低下することを見い出した.ニッケル-水素化物電池はクリーンであり,高エネルギー密度化が期待できるので,負極材料としての水素吸蔵合金に関する研究開発が活発に行われている.水素吸蔵合金は多様な合金設計が可能であり,現在実用されている希土類系水素吸蔵合金よりも高容量化が期待される次世代材料としてラーベス相水素吸蔵合金やMg-Ni系,Ca-Ni合金が注目されている.本研究では高周波融解やメカニカルアロイング法で作製したこれらの水素吸蔵合金を負極材料として使用したときの充放電特性について検討を行い下記のような成果を得た.1) AB_2型ラーベス相合金(A=Zr_<0.9>Ti_<0.1>,B_2=Ni_<1.1>Co_<0.1>Mn_<0.5>V_<0.2>Cr_<0.1>)を負極材料として使用すると約400mAh/gの高い放電容量が得られるが,この容量に達するまでの活性化が困難であったため,この合金の初期活性化を改善する目的で10モルのアルカリ溶液中で煮沸処理を行った.この処理によって初期容量および高率放電特性が著しく向上することを見い出した.2)メカニカルアローイング法は異なる金属粉末を室温でグラインディングすることによって合金を作製する新しい手法であり,この方法で比較的融点の低いMgNi組成やCa_2Ni組成の合金を作製し,充放電特性を評価した結果,後者の合金では放電容量が高々200mAhg^<-1>であるのに対して,前者の合金では500mAhg^<-1>の容量が得られた.また,MgNi合金作製時に酸化マグネシウムを共存させると合金化が促進されるのに対してグラファイト粉末の添加は合金化を妨害することを見い出した.3) Tiのように融点(1725°C)の高い金属粉末とNi粉末をグラインディング処理することによって作製したTiNi組成の合金では150mAh^<-1>程度の放電容量しか得られないが,融点よりもはるかに低い500°Cで1時間熱処理を行うことによって放電容量が約340mAhg^<-1>まで著しく増大することを見い出した.
錯体ポリマーにおけるプロトン伝導体の創製とそのメカニズムに関する研究

本年度は、本研究の最終年度であるため、残りの課題となっていた高プロトン伝導錯体における、伝導メカニズムの解明に重点を置いた。π共役酸塩基性を示すジチオオキサミド系架橋配位子は、窒素位の水素原子を置換することで誘導体を得ることができた。これらの配位子と銅(II)イオンを用いた銅配位高分子は、水分子の吸着等温線から相対温度(RH)の増加と共に含有水分子数が連続的に増加し、最大で銅イオン1個あたり24個の水分子を含有した。配位高分子における水分子含有量は重量パーセント換算でNafion^<【○!R】>におけるそれと比較するとかなり少なく、燃料電池の固体電解質として使用する際に、加湿によるぬれによってプロトン伝導性が低下することを防げる可能性が示唆された。水分子を含有した状態では、拡散反射IRスペクトルから配位高分子内の水分子が水素結合ネットワークを形成することがわかった。置換基のOH基はGrotthuss機構によりプロトン伝導に寄与していることが^2HNMRスペクトルから推測された。さらに拡散反射IRスペクトルの情報から、置換基が疎水性の場合、含有水分子は凝集することで水分子クラスター内の水素結合が強くなり、反対に置換基が親水性の場合、水分子クラスター内の水素結合が弱くなることがわかった。また、OH基は水分子クラスター間のプロトン伝道に必要なポテンシャルを下げることが示唆された。以上のことから、配位高分子の置換基は水素結合ネットワークの強弱やプロトン伝導性に対して重要な働きをすることを明らかとした。また、国内外の会議で研究成果の発表を行った。国際会議1件(2005環太平洋国際化学会議)、国内学会4件。本研究では、金属錯体をベースとしたはじめてのプロトン伝導体における、(1)伝導メカニズムの解明と、(2)現存のプロトン伝導体の伝導率を超えた超プロトン伝導体を創製することを目的としている。初年度の研究計画は、系統的に置換基(R)を変えた新規錯体ポリマーを合成し、錯体ポリマー中のプロトン輸送特性を明らかにすることを目指し、錯体ポリマー中の骨格構造と水分子の位置や数についての相関を明らかにすることであった。そこで置換基(R)=-H(a)以外に、R=-C_2H_5(b),-C_2H_4OH(c),-C_3H_7(d),-C_3H_6OH(e)を持つ誘導体の配位子および錯体ポリマーを合成し、それらの錯体ポリマーにおけるプロトン輸送特性を調べた。誘導体の即位子の合成は、ルベアン酸とアミン誘導体を反応させる事で得ることができた。錯体ポリマーはそれぞれの配位子((a)-(e))を水またはエタノールに溶解させ、硫酸銅水溶液と反応させる事で得ることができた。得られた試料の同定は、元素分析、IR、放射光による粉末X線回折測定によって行われた。各試料におけるプロトン伝導率は、複素平面インピーダンス法を用いて求めた。その結果、置換基が(d)以外の錯体ポリマーは、湿度の増加と共にプロトン伝導率が増加することがわかった。一方、置換基が(d)の錯体ポリマーは、水分子を含有しないプロトン伝導体である事がわかった。研究の詳細については、国際会議(ISCOM2003、フランス;ICAM2003、日本)にて研究成果を報告した。本研究では、金属錯体をベースとしたプロトン伝導体における、(1)伝導メカニズムの解明と、(2)現存のプロトン伝導体の伝導率を超えた超プロトン伝導体を創製することを目的としている。今年度の研究計画では、水分子を電気分解することにより生じた水素を、錯体ポリマーにドーピングする手法を用いてその電子伝導性やプロトン伝導性について検討を行った。まず、平成15年度の研究成果を利用して、配位子(ジチオオキサミド)の置換基(R)が-C_2H_4OH,-C_3H_6OHの錯体ポリマーを合成し、それぞれに水素ドーピングを行った。X線光電子分光(XPS)測定の結果から、二価の銅イオンが部分的に一価に還元されていることがわかった。このことから錯体ポリマーと水素が反応することが新たな知見として得られた。伝導性についてはR=-C_3H_6OHの錯体ポリマーは、20時間の水素ドーピングにより電子伝導率が9桁以上向上した。また、その試料の磁化率の温度依存性については伝導電子の影響によるパウリパラ常磁性を示した。また、錯体ポリマーは両者ともに電子伝導性やプロトン伝導性が水素ドーピング量に依存することもわかった。このため、本年度の研究の成果として、分子性物質が示す酸化還元特性を生かすことで、連続的に電子伝導性やプロトン伝導性を制御できる可能性があることが新たな知見として得られた。また、本錯体ポリマーが固体電解質としてだけでなく、燃料電池の電極材料としても使用できる可能性も示唆された。国際会議3件(ACSSI-9,ICCC2004,5th JCSMCC)、国内学会6件。

これらの配位子と銅(II)イオンを用いた銅配位高分子は、水分子の吸着等温線から相対温度(RH)の増加と共に含有水分子数が連続的に増加し、最大で銅イオン1個あたり24個の水分子を含有した。配位高分子における水分子含有量は重量パーセント換算でNafion^<【○!R】>におけるそれと比較するとかなり少なく、燃料電池の固体電解質として使用する際に、加湿によるぬれによってプロトン伝導性が低下することを防げる可能性が示唆された。水分子を含有した状態では、拡散反射IRスペクトルから配位高分子内の水分子が水素結合ネットワークを形成することがわかった。置換基のOH基はGrotthuss機構によりプロトン伝導に寄与していることが^2HNMRスペクトルから推測された。さらに拡散反射IRスペクトルの情報から、置換基が疎水性の場合、含有水分子は凝集することで水分子クラスター内の水素結合が強くなり、反対に置換基が親水性の場合、水分子クラスター内の水素結合が弱くなることがわかった。また、OH基は水分子クラスター間のプロトン伝道に必要なポテンシャルを下げることが示唆された。以上のことから、配位高分子の置換基は水素結合ネットワークの強弱やプロトン伝導性に対して重要な働きをすることを明らかとした。また、国内外の会議で研究成果の発表を行った。国際会議1件(2005環太平洋国際化学会議)、国内学会4件。
看護情報の標準化による高齢者看護ケア量に関する研究

本研究は、高齢者の特性や疾患との関連に留意しながら、本院に入院中の高齢者に必要な看護ケアの必要量を測定し、高齢者看護の適正化を推進していくための指標について研究を行なうという目的で着手した。研究方法としては、鹿児島大学総合病院情報システム(THINK)の看護システムを中心とする各サブシステムに蓄積されたデータを利用して、高齢入院患者に関するデータ抽出、解析するツールの構築を行った。すなわち、ホストコンピュータから該当するデータをフロッピィディスクに抽出し、それをパソコンに出力した後検索、解析するというソフトウェアを開発した。抽出するデータとしては、看護システムデータベース(DB)から、過去5年間に蓄積された看護情報の中の高齢者に関するデータ、すなわち、看護度、自由度、問題点、症状、背景及び治療、処置、援助、看護ケア等のデータ、次に、病名登録システムDBより、診断名、さらに医事システムDBより診療報酬請求費明細などである。データ量が多いため最高1年間分のデータ処理を可能とする設計を行なっている。以上、研究成果としては高齢者看護ケアの特徴を把握するための解析ツールを構築することができたが、これらのツールを利用して実際のデータを処理し成果を出すまでには至っていない。
母親の育児観・育児行動からみた幼児の食と睡眠に関する縦断研究

本研究では,幼児の食・睡眠と母親の育児行動との関連性を検討するため,2つのインターネット調査を実施した.1次調査では,1000名の母親を対象に,幼児の生活時刻と規則性から5クラスターに分類し(1:夜更かし朝寝坊,2やや夜更かし朝寝坊,3やや夜型,4早寝早起き,5週末朝寝坊),母親の育児行動,食行動等に関する違いを検討した.2次調査では42名の母親を抽出し,5日間の子どもの生活時刻と写真法により母親の食事を検討した.その結果,夜更かし朝寝坊の子どもの母親は子どもの夜更かしを促進する行動を行い,母親の外食・偏食が多いこと,極めて簡便な朝食を摂取していることが示された.今年度は,幼児と母親の生活リズムと食行動などの要因に関する横断的な研究として,インターネット調査をおこなった.主に子育てをしている者が2544歳の核家族の母親であること,子どもの人数が13名であり,15歳児が最低1名いること等9項目のスクリーニングを通過した後に,すべての質問に回答した者が15歳各年齢群200名ずつ(対象児が保育園通園100名,その他100名),計1,000名に達した時点で調査を終了した.調査期間は2013年10月2528日であった.質問項目は,母子の生活リズム,子どもの行動,母親の行動,母親,父親,家族に関する社会的属性等に関する大問40項目から構成された.現在は,1幼児の生活リズムおよび2子どもの健康,食行動,日常行動,母親の育児感情,食行動などに関して基礎的分析をおこなっている.1幼児の生活リズムに関しては,保育園児は幼稚園児よりも有意に就寝時刻が後退していること,入浴時刻と就寝時刻は密接な関連性があること,母親自身の生活主観の夜型化は子どもの夜型化とは関連がないことが示されている.2子どもの健康,食行動,日常行動,母親の育児感,食行動については,子どもの要因である健康,食行動,日常行動,母親の要因である子どもの夜型生活への関与,仕事をもつ母親の育児と仕事の両立,育児充実感,調理,衝動性,嗜癖,に関する尺度化をおこなった上で,すでに尺度化されている偏食尺度を加えて,年齢の要因と通所の要因の5×2の分散分析をおこなった.その結果,15歳児において,保育園児の方が健康状態が不安定であること,保育園児の母親の方がその他の母親よりも育児支援を受ける機会が少なく,簡便な食生活を営んでいることが示唆された.本研究の研究目的は,1)多様な育児情報を入手し,多様な育児環境の中で子育てをしている母親の育児観・子ども観,ならびに実際の育児行動が幼児の食と睡眠に与える影響について,横断調査をおこなうことにより因果モデルを構築すること,2)母親の育児観・子ども観の違いによる幼児期の食と睡眠のあり方の違いについて,4年間の縦断研究をおこなうことにより検討すること,3)現代の母親がもつ育児観・子ども観を考慮した上で,幼児の基本的生活習慣を向上させるための実践的な支援策を検討することである.平成24年度は,目的1),2)の準備の年度であった.横断調査については,母親を対象として「一般的に子どもとはどのような存在か」,「子育てにおいて重視していること」,「自分の子育てに影響を与えている人・情報」などについて半構造化面接を実施した.それを踏まえて外山ら(2010)による現代の母親の育児情報の入手法に関する研究と,本研究の面接調査の分析結果に基づいて,質問項目が「旧来型伝承的育児観」と「現代型情報依存的育児観」の2因子から構成されるような質問項目を作成し,育児・子ども観尺度を作成することとした.その他,育児行動,母親自身の食(偏食,食習慣,食態度,調理行動),幼児の食行動(偏食・小食などの食の問題行動を含む),幼児の心身の健康,母子の平日・休日の起床就寝時刻(昼寝を含む),社会的属性に関する質問項目の内容及び項目数に関する最終調整をおこなった.縦断研究については,縦断調査の調査対象者とリンクするか独自に収集するか,サンプル募集の方法と計測の仕方について議論した.本年度は,1幼児をもつ母親の食事・育児態度と子どもの食行動,生活リズムに関する1次調査の詳細な分析と21次調査に参加した対象者の中から希望者を募り母親の食と子どもの生活リズムに関する2次調査を実施した.1については,子どもの生活時刻(起床,朝食,昼食,夕食,入浴,就寝)およびそれらの規則性(規則的・不規則)の変数についてクラスター分析をおこなうことにより,調査対象児を5つのクラスター(1:夜更かし朝寝坊・不規則,2:1の亜型,3:平均,4:早寝・早起き・規則的,5:週末朝寝坊)に分類した.

また,母親の食事に関する変数についてもクラスター分析をおこなうことにより,5クラスター(1:栄養を考えた調理をせず,外食・偏食,2:5の亜型,3:栄養を考えた調理をし,外食少ないが,自身が偏食,4:1の亜型,5:栄養を考えた調理をし,外食少なく,偏食少ないに分類した.それぞれのクラスターに属する子ども,母親がどのような特徴をもつのか検討した.2については,子どもの生活時刻のクラスター1(15名),4(13名),5(14名)の母親の食事(写真と食事の内容等)と子どもの生活時刻を5日間メールで送信してもらった.結果の分析は現在進行中であるが,5日間の子どもの生活時刻に関する分析の主なものとしては,クラスター1の子どものは平日,休日ともに起床,朝食の時刻,入浴,就寝が遅いこと,クラスター4の子どもは,3クラスターの中で起床,就寝が最も早く,平日と休日の差が少ないこと,クラスター5の子どもは,平日,休日の起床,就寝の時刻の差が大きいことなど,1次調査の結果と同様の結果が得られた.今年度は,1幼児をもつ母親の食事・育児態度と子どもの食行動,生活リズムに関する1次調査の最終分析と21次調査に参加した対象者の中から43名を対象とした,母親の食と子どもの生活リズムに関する2次分析の詳細な分析,32次調査における食事写真の評価基準作成に関して検討を進めた.1については,これまでの分析で確定していた生活リズムのクラスター5クラスターに加えて,母親の食行動から新たにクラスターを作成した(Cluster_M1:栄養を考えた調理をせず,外食・偏食が多い群,Cluster_M2:M5の亜型群,Cluster_M3:外食は少なく,栄養を考えた調理はするが偏食が強い群,Cluster_M4:M1の亜型群,Cluster_M5:栄養を考えた調理をおこない,外食が少なく,偏食なし群).それら5分類に基づいて母子の生活リズム,子どもの行動に関する分析を行った.2については,生活リズムのデータと食事データに関して,生活リズムのクラスターにより3群(5クラスターの中から抽出された3クラスター)の検定をおこなった.生活リズムに関しては1次調査と同様の結果が得られたが,母親の食については,食事バランスに関する観点からは3群による差異は得られなかった.32次調査の食事調査に関して,様々な分析を検討した中で,新たな検討事項として写真に対する評価を実施することとした.これについては,当初予定されていなかったが,研究を進める際に重要であると議論された.今年度は,評価手法に関して検討し,予備調査を実施した.具体的には,実際の食事写真12枚についての印象に関して3大学の大学生が個別に6人程度でディスカッションを行い,写真評価の項目になり得る用語を抽出した.今後は,本調査を行っていく予定である.本年度は,順調に進捗した部分とそうでない部分の両方があった.順調に進捗した部分は,食事写真の評価についての予備調査である.この点は当初予定されていなかったが,心理測定に関する手法を使い,予定通り進捗した.また,2次調査分析については,まだ分析すべき項目が残っているが,変数がかなり多いため,当初の予定通り進んでいる.一方,1次調査についての分析は今年度終えるはずだったが,結果に明瞭性が欠けるため引き続き継続することとなった.しかしながら,この点についても次なる分析手法は明確であるため,大きな問題にはならないものと判断している.今年度は,1子どもの生活時刻パターンの違いによる母親の食事バランス,摂取頻度,料理の入手先の差の検討,2食事画像を評価するための尺度開発を行った.1については,次のようなことが明らかとなった.すなわち,子どもの生活時刻パターンによって分類された3群「極端な夜更かし群」「早寝早起き群」「週末朝寝坊群」のうち,極端な夜更かし群の母親の朝食が他の2群の母親よりも簡便であることが示されており,就寝時刻の遅さが目覚めの悪さ,空腹感のなさや朝食におかずを作る時間的/心理的なゆとりのなさを招いた可能性が考えられた.2については,朝・昼・夜の3食を1セットとした食事写真80枚を対象に,1,000名の評定者に6件法で評価を求めた(各評価者は8枚の画像を評価するように工夫.1枚の画像につき100名の評定者を割り当てた.評価項目は全部で30項目であった).得られたデータ行列に対して探索的因子分析(最尤法,斜交回転)を行ったところ2因子解が採択された.
ミクログリアを基軸とした新規うつ病発症機序の解明と食品成分による予防法の構築

うつ病の発症において、精神的・物理的・化学的ストレスによる活性酸素種の産生や脳内炎症の関与が示唆されているが、その詳細な発症メカニズムは明らかでない。申請者らは、ストレス負荷されたマウスの神経細胞内において、解糖系酵素グリセルアルデヒド3リン酸脱水素酵素(GAPDH)が核移行することで、うつ病の病態形成に関与することを明らかにしている。一方、脳内に集積したミクログリア(脳内炎症)のうつ病発症への関与が指摘されているが、その詳細は明らかでない。本研究ではミクログリア-神経細胞相互作用に焦点を当て、細胞種間GAPDH輸送の重要性を検討することにより、うつ病発症機序を解明することを目的とした。平成29年度はストレス負荷モデルマウスを作製し、ミクログリアにおけるGAPDH動態の経時的な変化を解析した。種類・負荷期間の異なるストレスモデルを作製しGAPDH抗体を用いた免疫組織染色を行った結果、うつ様行動を示さない軽度なストレス負荷によりマウス脳前頭前皮質および海馬においてミクログリア内のGAPDH量が増加することが明らかとなった。また単離ミクログリアを用いたウエスタンブロットによってもこの変化は確認された。さらに慢性的ストレス負荷によりミクログリア内GAPDH量の減少、および神経細胞内GAPDH量の増加が認められ、ストレス応答におけるGAPDH動態はミクログリア、神経細胞で異なることが明らかとなった。現在GAPDH動態がもたらす細胞機能変化を解析するべくin vitro実験系を構築中である。29年度が最終年度であるため、記入しない。
胃酸誘発肺臓炎発症に対する気管支肺胞環境におけるVEGFのサイトプロテクション

[背景]胃酸の誤嚥に伴う肺臓炎は、肺胞の透過性の亢進とそれに引き続く肺組織への好中球の集積というARDSのモデル病態と考えられる。VEGF(vascular endothelial growth factor)は肺水腫の形成に関与するのではないかと考えられてきたが、ARDS患者の気管支肺胞洗浄液中のVEGF濃度は、non-ARDS患者と比較してむしろ低下していることがあきらかになった。我々は、VEGFはむしろ気管支肺胞上皮にサイトプロテクティブに働くと仮定して、それをA549細胞を用いてin vitroで検討した。[方法]A549細胞を塩酸暴露24時間前にディッシュにまきなおし、血清を含まない培養メディウムに塩酸を加え、A549細胞に塩酸を30分暴露した後、通常の培養メディウムに戻し培養を続けた。一定時間培養の後、細胞培養上清中のVEGF濃度の測定と付着細胞数を算定した。[結果]A549細胞の増殖と上清中へのVEGF分泌は、50mM塩酸暴露後少なくとも48時間は抑制された。この細胞増殖は、VEGF(1-250ng/ml)によって回復し、その回復は抗VEGF抗体でブロックされることから、この細胞増殖の回復は塩酸暴露A549細胞とVEGF分子の相互作用によると考えられた。さらに塩酸暴露後のVEGF投与による増殖回復は、VEGF受容体VEGFR1とVEGFR2に対する中和抗体でそれぞれブロックされた。[考察]気管支肺胞上皮細胞モデル細胞であるA549細胞に対して、塩酸暴露による障害時、VEGFがサイトプロテクティブに働く可能性が示唆された。
沖縄県八重山群島において伝承的に食されてきた野菜・果物に含まれる抗酸化成分の解明

世界一の長寿国である日本において、「健康」に関する国民の関心は非常に高い。この長寿国日本のなかでは沖縄県は平均寿命が長く、過去20年間の統計では、死亡率の高い3大疾患である悪性腫瘍、心疾患、脳血管疾患による死亡率は全国平均に比べはるかに低い。沖縄県の健康・長寿を支える因子の一つに沖縄型食習慣・食素材がおおいに関与していると考えられる。とくに生活習慣病・老化を誘起する生体内酸化ストレスの抑制を目指して、われわれはこれまでにインドネシア、マレーシアなどの熱帯雨林地帯の香辛料や野菜に関して機能成分の探索を行ってきた。本研究では沖縄型食生活が根強く伝承されている八重山群島に着目して、地産の食素材を調査し、亜熱帯地域の八重山群島で産する野菜・果実に含まれる抗酸化成分を探索した。これまで(平成15年度まで)の研究で、ロダン鉄法、TBA法、DPPHラジカル捕捉活性測定法などで、八重山産植物の抗酸化性を測定し、スクリーニングしてきた結果と本研究での結果(第1章)から抗酸化活性の高いヒハツモドキとヤエヤマアオキ(ノニ)を選抜し、それぞれから抗酸化機能を有する成分を精製,単離し、化学構造の解明と抗酸化活性を測定した。第1章では広く香辛料に関して、DPPHラジカル捕捉活性を測定した。沖縄ではピパーチと呼ばれ古来香辛料として用いられてきたコショウ科のヒハツモドキ(Piper retrofractum)に強い活性を認めた。あわせて、がん細胞の増殖抑制効果をみるためにエーリッヒ腹水癌細胞に対する細胞毒性活性も測定して抗酸化活性との関連も検討した。第2章においてはヒハツモドキの葉を抽出して強い活性を示した酢酸エチル可溶性区分を精製し8種のポリフェノール化合物を解明した。シクロブタン構造をもつ新規化合物も見いだした。第3章ではアカネ科のヤエヤマアオイ(ノニ、Morinda citrifolia)の葉から抗酸化活性の強い3種のケルセチン配糖体を含むフラボノイドとフェルラ酸配糖体、イリドイド配糖体など8種の化合物を解明した。沖縄県は平均寿命が長く、過去20年間の生活習慣病(脳血管疾患・心疾患・悪性腫瘍など)による死亡率は全国平均に比べはるかに低い。この健康・長寿に関わる因子の一つに、沖縄型食生活・食材が大いに関与しているものと考え、沖縄において伝承的に伝わる食習慣に着目して老化抑制・生活習慣病予防効果を有する食素材があると推定される。特に生体内酸化ストレスに誘発される生活習慣病を食素材によって抑制されていると考えた。本研究は亜熱帯性気候地帯に位置する八重山群島に産する野菜・果実などに含まれる抗酸化成分を探索し、その機能活性成分を単離し、化学構造を解明することを目的とする。伝承的に用いられてきた八重山群島の食素材(主に野菜、果実、香草など)について、現地(石垣島、西表島、与那国島など)に赴き、食習慣、摂取状況、調理法などを聞き書きして調査した。それを踏まえて、いく種かの食用植物を選抜して抗酸化活性を測定し、スクリーニングした結果、ボタンボウフウ、リュウキュウヨモギ、ヒハツモドキ、ノニなどに高い抗酸化活性を認めた。リュウキュウヨモギ(Artemisia campestris)は沖縄ではハママーチと呼ばれ健康茶として広く飲用されている。試料を極性の異なる溶媒で抽出し、分画した。強い抗酸化活性を示した70%アセトン水溶液抽出物のブタノール可容画分を各種クロマトグラフィによって精製した。

精製・単離された化合物を構造解析した結果、フラボノール配糖体、クロロゲン酸類縁体、安息香酸類縁体など多数のポリフェノールを構造決定した。あわせてフラボノイドの2量体構造を持つ新規化合物を見出した。さらにヒハツモドキ(Piper retrofractum)には抗酸化活性とともにエーリッヒ腹水癌細胞に対する強い細胞毒性活性も認めた。健康・長寿県である沖縄県において伝承的食習慣に着目して、八重山群島に産する食素材を試料に生活習慣病・老化抑制効果が期待される抗酸化性成分を探索した。スクリーニングの結果選抜された有望食用植物の中から、本年度はヒハツモドキとヤエヤマアオキ(ノニ)を選び、有効な抗酸化成分を単離し、それらの化学構造を解明した。コショウ科のヒハツモドキ(Piper retrofractum)の果実は香辛料として、葉は香味野菜として用いられている。乾燥葉をヘキサン、塩化メチレン、70%アセトン水溶液で順次抽出し、70%アセトン水溶液抽出物を酢酸エチル可溶部と水溶部に分画した。最も抗酸化性の強かった酢酸エチル可溶部を各種クロマトグラフィーで精製し、新規化合物を含む8種の化合物を単離し、各種機器分析により構造を解析した。OSI法、DPPHラジカル補足活性を測定した結果、単離化合物のうち、エスクレチンとコーヒー酸が最も強い抗酸化活性を示し、ヒハツモドキの抗酸化機能に寄与していることが判明した。アカネ科のヤエヤマアオキ(ノニ、Morinda citrifolia)は八重山地方に自生しており、果実はジュースとして、葉は煎じて飲用されている。乾燥葉を定法(上記)で抽出し、強いDPPHラジカル捕捉活性を示した酢酸エチル可溶部および水溶部を各種クロマトグラフィーを用いて繰り返し精製し、8種の化合物を単離した。NMR, MS等による機器分析の結果、6種のフラボノイド配糖体、1種のフェルラ酸配糖体、1種のイリドイド配糖体の構造を明らかにした。このうち3種(quercetin3-0-β-D-apiofuranosyl-(1→2)-[α-L-rhamnopyranosyl-(1→6)]-β-D-glucopyranoside,1-0-(E)-feruloyl-β-D-glucopyranoside, naringenin7-0-β-D-glucopyranoside)はノニから初めて単離された。単離化合物のDPPHラジカル捕捉活性を測定した結果、3種のケルセチン配糖体が強い活性を示し、含有量も比較的多いことから、ノニの葉のラジカル捕捉活性には、ケルセチン配糖体が大きく寄与していることが判明した。
プロテインジスルフィドイソメラーゼP5の人為的制御による新たな分子標的療法の開発

本研究では、プロテインジスルフィドイソメラーゼ(PDI)関連タンパク質の一つであるPDI P5(P5)の活性阻害剤の低分子化合物スクリーニングを行い、これまでに得られた候補化合物の関連および類似骨格を有する低分子化合物のP5の還元酵素活性への影響を調べた。また、候補化合物の癌細胞におよぼす影響さらには、既存の抗癌剤との併用効果の検討を行った。本研究では、プロテインジスルフィドイソメラーゼ(PDI)関連タンパク質の一つであるP5の特異的活性阻害剤として低分子化合物スクリーニングから得られた候補化合物を用いて、癌細胞におけるP5の機能を解明する。また、癌細胞の増殖に及ぼす影響、殺細胞効果を調べ、癌細胞におけるP5の特異的阻害による新たな抗癌標的療法の可能性を提示することを目的としている。平成26年度は、主に下記の研究内容を行った。(1)低分子化合物スクリーニングで得られた候補化合物の関連・類似骨格の化合物の検索を行い、共通骨格の同定を行うことで、P5およびPDIの活性阻害に重要な骨格の検討を行った。これら共通骨格を有する化合物を実際にいくつか用いてP5およびPDIの活性への影響を調べ、阻害活性に重要と考えられる基本骨格を確認した。(2)P5の癌細胞表面の発現に関しては、一部の骨髄腫や大腸癌、子宮頚癌、乳癌由来細胞株で確認されているが、その他の癌細胞株では不明である。そこで、いくつかの正常細胞ならびに癌細胞株を用いて、全細胞抽出液中のP5の発現量をウェスタンブロッティング法により、細胞表面のP5の発現量をFACS法によりそれぞれ調べた。さらに、癌種ごとにP5の発現パターンを調べた。平成27年度は、主に下記の研究内容を行った。(1)H26年度で選択された候補化合物の癌細胞、正常細胞に対する殺細胞効果の検討を行った。また、H26年度で選択された候補化合物の癌細胞からの可溶性MICAの分泌におよぼす影響を確認した。(2)殺細胞効果が確認された候補化合物に対して、既存の抗癌剤である5-FU、テモゾロミド、パクリタキセル等との併用効果の検討をin vitroにおいて行った。H26年度の研究計画の内容に関して、予定していた候補化合物の類似、関連化合物を用いた活性阻害に対する影響を調べ、活性阻害に重要と考えられる基本骨格の確認を行うことができた。また、いくつかの正常細胞および癌細胞株を用いた発現量の解析も終了しているため、ここまでおおむね順調に進展していると思われる。分子生物学今後は、H26年度で確認されたP5の発現量の解析結果を基に、使用する癌細胞株をピックアップして、H27年度の研究計画である、癌細胞の増殖に及ぼす影響を検討し、候補化合物の有用性さらには、P5標的の有用性を提示していく予定である。H26年度に予定していた動物維持管理費および細胞培養関連の消耗品の使用量が当初の想定よりも押さえることができたため、また、阻害メカニズムの検討に必要な関連・類似骨格を有する化合物の使用数が当初の想定よりも少なかったために、化合物の購入費用を抑えることができた。H27年度の研究費の使用としては、主に次の項目で使用予定である。癌細胞の増殖に与える影響を検討する際に必要となる生細胞測定試薬類および一細胞発光リアルタイムモニタリング測定を行う際に必要不可欠な、発光実験用試薬類、動物実験のための動物購入、保守費用等、さらには、新たな正常および癌細胞株購入および維持管理に必要な細胞培養関連器具類等。その他、研究成果発表、報告(学会含む)のための費用等を予定している。
力学的負荷でアクチンフィラメントは機能変調を受けるか-顕微操作による実験的研究-

単一のアクチンフィラメントについて顕微操作と高感度蛍光観察を同時に行い、与えられた張力と蛍光強度の関係を解析した。2点で独立に操作可能な光ピンセット装置を自作し、単一のアクチンフィラメントに5-20pNの張力を周期的に与え、その時の蛍光強度を解析した。結果、actin分子の特定残基(Cys-374)をTetramethyl rhodamineで標識すると、張力が加わると蛍光強度が可逆的に変化する現象が見出された、この結果を受け他の蛍光色素によるラベルも行ったが、光ピンセットに使用する近赤外(1064nm)レーザー光が存在すると、退色速度が極度に速くなり、蛍光観察を行うことは不可能であることが結論され、他の有望な有機蛍光色素を見出すにはいたらなかった。また、遺伝子改変技術を用いた、アクチンフィラメント結合タンパク質の発現・精製を行った。張力存在下での結合解離の一分子解析を目指して、フィラメントの脱重合因子であるコフィリンについて、有機蛍光色素での標識のためのCystein残基の導入、活性型、非活性型の作製を行った。作製したコフィリンを用いて張力存在下での結合解離の観察を行ったが、光ピンセットを用いた実験系では反応の開始を制御することに困難が存在し、新たな実験系を構築することが必要であることがわかった。張力存在下ではないがガラス面に固定したコフィリンについて、1分子での結合解離を測定を行い塩強度依存的に結合速度が変化している様子が観察された。Actinfilamentに加わる張力に依存した機能変調や構造変化の有無を調べるため、光ピンセットによる顕微操作法と蛍光イメージングを組み合わせた装置を作製した。この装置は、単一のactinfilamentを顕微操作し定量的に張力をかけ、かつ張力の値をリアルタイムに表示して調整可能であるという特徴をもつ。単一のactinfilamentについて張力の導入を試みたところ、今回の実験系においてはfilamentの切断という制約が上限の張力を決定しており、その値は約20pN程度であった。この装置を用いて、張力と蛍光標識actinfilamentの蛍光強度との相関を測定した。張力が05pNの領域では熱運動によってfilamentの蛍光像が大きく変動し解析不能となるため520pNの張力を繰り返し与え、その間の蛍光強度を測定した。結果、actin分子の特定残基(Cys-374)に周囲微環境によって蛍光特性を変化させる蛍光色素を共有結合ラベルした場合には、張力に対して蛍光強度に8%程度の変動が現れることを示唆するデータが得られた。周囲微環境に対する蛍光特性変化とは、actin分子単量体がactinfilamentに重合するときの蛍光強度変化を目安としたが、この蛍光色素は重合に伴い蛍光強度を1.6倍まで増大する。同じ蛍光色素分子をPhalloidin(Actin filamentに特異的に結合する)に修飾した非共有結合性の標識法では、蛍光強度は張力に対して顕著な相関を示さなかった。また、微環境変化による蛍光特性変化が少ない蛍光色素(重合に伴う蛍光強度の増大が1.06倍)をCys-374に標識したactinfilamentも張力に対して顕著な相関を示さなかった。これら結果から、張力によってactin filamentが構造歪を発生している可能性が示唆された。
サルトルの"倫理学遺稿"の研究

まず、サルトルの倫理学に関する遺稿は"Cabiers pour une morale"と名付けられた、およそ600頁にもわたる大部なものであり、そのうえ何らの章分けも行われているものであるので、何よりもまずこの倫理学遺稿の思想内容を正確に把握することにつとめた。さらに、サルトルの倫理学といえば、すでに『存在と無』の最後においてその刊行が予告されていたものであるが、そこでの内容は〈対自-即自〉が実現されえないものであることを自覚した上で、あえてこうした〈対自-即自〉を投企するところに人間の本来のあり方を認めるものであった。この予告された倫理学に対して、この遺稿の倫理学がその内容をいかなる点で発展させているのか、またそのことが何を意味しているのかといったことを解明することにつとめた。この解明は、とくに『存在と無』の対自の概念がこの遺稿においてどのように展開変化しているのかといったことに焦点をあてて行われた。なお、この点については、『存在と無』における〈対自〉と〈即自〉と〈対自-即自〉の三者の関係が、『弁証法的理性批判』において〈構成する弁証法〉と〈反弁証法〉と〈構成される弁証法〉の関係に発展したことを考察の背景において、この遺稿の対自の概念を吟味した。また、『存在と無』はどこまでも存在論の立場をとるものであるが、もともと存在論は〈あること〉を問題とするものであるから、そこから〈あるべきこと〉を問題とする倫理学をひきだすことは不可能であるとされてきた。にも拘らず、サルトルはあえて倫理学を確立しようとしているわけであるが、この難点をかれはどのように克服しようとしたのかを解明することにつとめた。さらにこの遺稿は結局は未完に終ったわけであるが、何故そうならざるをえなかったのかということを上記の諸点との関係において考察した。なお、かれがあえて倫理学に執着したことがかれにとってどんな意味をもっているかを考察した。
肥満を伴った高血圧患者の体重減少による降圧機序

肥満を伴う高血圧患者の食事による体重減少は食塩制限とカロリー制限を伴うので両因子が降圧に関与しているが明らかとなっている。。しかしながら、カロリー制限による降圧効果と減塩による降圧効果の相互関係については、高血圧治療上重要であるにもかかわらず、ほとんど報告がない。そこで著者は、肥満を伴う高血圧患者を対象として、体重減少による降圧効果への食塩摂取料の影響を明らかにする目的で本研究を行った。対象はBMlが2531kg/m^2を有する10名の本態性高血圧患者であった。入院諸検査後、体重を維持するカロリー量として、低食塩期(2グラム/日)と高食塩期(15グラム/日)を1週間ずつ設定した。その後1日摂取量450キロカロリーの低カロリー食を2-3週間続けて減量を行った。減量後、減量後と同様に低食塩期と高食塩期を設定した。血圧測定は携帯型血圧計によって各期毎に測定した。低カロリー食によって体重は72.1±11.3kgから6.0±2.8kg低下した。減量前後の低食塩期での比較をすると、平均血圧は103mmHgから98mmHgへ有意に低下した。一方、減量前後の高食塩期での平均血圧はいずれも107mmHgであり、有意な変化はなかった。減量前と減量後での血圧の食塩感受性はそれぞれ4.4±5.4mmHgと9.2±4.9mmHgであり、有意な増大がみられた。肥満を伴う本態性高血圧患者での減量は降圧療法として有効であるが、高食塩摂取下ではこの効果が減少する。肥満性高血圧患者の食事療法は、減量と減塩を併せて行うことが重要である。今後、食塩感受性とカロリー感受性とのメカニズムを検討する必要がある。肥満の是正は通常、カロリー摂取と食塩摂取制限を伴う。肥満の是正による血圧および糖・脂質代謝の改善は心・血管系疾患の発症を予防するが、最近、食塩制限は糖・脂質代謝を悪化させるという報告がある。特に長期の食塩摂取量と血圧および糖・脂質代謝との関連は不明であり、臨床上重要な問題である。そこで本年度の研究では、長期の食塩摂取での血圧および糖・脂質代謝への影響を検討した。対象は少なくとも15年以上食塩摂取量が一定であると思われ、しかも高血圧、糖尿病や高脂血症への治療を受けたことのない140名を対象とした。食塩摂取量は24時間ナトリウム排泄量から推測した。高血圧者は21%であり、耐糖能異常ないし糖尿病者は21%であり、高脂血症者は24%であった。いずれの疾患もない正常者は49%であった。一日食塩摂取量は4グラムから28グラムと広範囲であり、平均の食塩摂取量は12グラムであった。食塩摂取量は平均血圧と有意な正相関を示したが、AUGglu(75g-OGTTでの血糖面積値)、LDL-コレステロール、HDL-コレステロールとの相関はなかった。この相関は、性、年齢、BMI、喫煙、飲酒で補正しても同様であった。すなわち、一日食塩摂取量が長期間一定である集団は、食塩摂取が少ない程、血圧は低値を示し、糖・脂質代謝は食塩摂取に影響を受けないことを示唆している。以上より、肥満者でも一日食塩摂取量の目標を57グラムとするのは血圧、糖・脂質代謝を考慮すれば妥当な値と思われる。。肥満を伴う高血圧患者の食事による体重減少は食塩制限とカロリー制限を伴うので、両因子が降圧に関与している。

そこで著者は、肥満を伴う高血圧患者を対象として、体重減少による降圧効果への食塩摂取料の影響を明らかにする目的で本研究を行った。対象はBMIが2531kg/m2を有する10名の本態性高血圧患者であった。入院諸検査後、体重を維持するカロリー量として、低食塩期(2グラム/日)と高食塩期(15グラム/日)を1週間ずつ設定した。その後1日摂取量450キロカロリーの低カロリー食っを2-3週間続けて減量を行った。減量後、減量書と同様に低食塩期と高食塩期を設定した。血圧測定は携帯型血圧計によって各期毎に測定した。低カロリー食によって体重は72.1±11.3kgから6.0±2.8kg低下した。減量前後の低食塩期での比較をすると、平均血圧は103mmHgから98mmHgへ有意に低下した。一方、減量前後の高食塩期での比較をすると、平均血圧は107mmHgから107mmHgへ有意な変化はなかった。減量前と減量後での血圧の食塩感受性はそれぞれ4.4±5.4mmHgと9.2±4.9mmHgであり、有意な増大がみられた。肥満を伴う本態性高血圧患者での減量は降圧療法として有効であるが、高食塩摂取下ではこの効果が減少する。肥満性高血圧患者の食事療法は、減量と減塩を併せて行うことが重要である。
新開発小型斜流ポンプによる臓器還流および心肺補助としての臨床応用

新開発した体外循環用斜流式血液ポンプを用いた、臓器還流および心肺補助としての臨床応用に関し、1.心臓手術時の体外循環および循環補助装置としての実用性の臨床的検討、および2.経皮的心肺補助装置への適応を想定した、慢性動物実験による抗血栓性および耐久性の評価を行った。心臓手術症例、10症例にJMS Mixflowを用いた完全体外循環を行い、体外循環中の、血圧、ポンプ流量、ポンプ回転数の計測を行い、ポンプの安定性と操作性を検討した。遊離hemoglobin(f-Hb)、LDH、血小板数、β-thromboglobulin(β-TG)を、Thrombin-antithrombin Complex(TAT)を測定し、既存の遠心ポンプ、Capiox CP-45(CP)と比較検討した。手術死亡、術中、術後合併症は認めなかった。完全体外循環中のポンプ流量は3.24.2L/minで、ポンプ流量は安定して維持された。体外循環開始時および離脱時の流量およびポンプ回転数の調整も円滑に行ない得た。ポンプおよび駆動装置に関わる支障および問題点はなかった。血漿f-Hb、LDH、血小板数、β-TGおよびTAT測定値はCPとの間で有意差は認めず、血液に与える影響も既存の遠心ポンプに遜色ない結果であった。成山羊7頭で本ポンプを用いた左心バイパスを行い、経皮的心肺補助を想定した条件下で駆動を行い、ポンプの抗血栓性および耐久性についての検討を行った。2頭で14日間の実験を完了した。当初インペラ軸受けの磨耗により実験の継続が困難であり、ベアリング改良後のポンプでは、実験終了時のポンプ内にはベアリング周囲に著名な血栓形成を認めた。インペラベアリングの耐久性、抗血栓性に問題があることが判明し、その改良を行うとともに実験を継続している。1.慢性動物実験成山羊に左心バイパスを装着。一頭目は呼吸不全で16時間後に動物が死亡。現在2頭目の準備中である。2.心臓手術および循環補助装置としての実用性に関する臨床的検討冠動脈バイパス術、単弁置換術を施行した10症例に本ポンプを用いた完全体外循環を行った。体外循環開始時および離脱時を含めた、体外循環中のポンプの操作性および安定性について検討した。体外循環中の血液損傷の指標として血漿遊離ヘモグロビン(f-Hb)、LDH、血小板数、β-thromboglobulin(β-TG)の測定を行った。また凝固能に及ぼす影響の指標としてthrombin-antithrombin complex(TAT)の測定を行った。これらの結果を既存のテルモ社製遠心ポンプCapiox CP-45(CP)と比較検討した。結果手術死亡、術後合併症は認めなかった。完全体外循環のポンプ流量は3.2-4.2L/minで体外循環中の流量は安定して維持された。体外循環開始時および離脱時の流量およびポンプ回転数の調整もスムーズに行ない得た。体外循環中のf-Hb増加量は1時間後および体外循環終了時で17.8±9.7mg/dlおよび41.4±15.3mg/dlでありCP(27.1±27.8mg/dlおよび59.8±48.7mg/dl)に比し低い傾向を示した。f-Hb値は体外循環終了後24時間で5.8±1.5と正常化していた。慢性動物実験における斜流ポンプの長期耐久性の検討

成山羊7頭で新開発小型斜流ポンプを用いた左心バイパスを装着、経皮的心肺補助を想定した条件下で駆動を行い、ポンプの抗血栓性、耐久性についての評価を行った。このうち2頭(#3、#6)において14日間の実験を完了した。1頭(#2)において、ポンプの異常振動、騒音のため7回のポンプ交換を行った後(24日目)終了。1頭において、回路屈曲による閉塞(9日目)により中止した。3頭においては動物が死亡し(2日目、1日目および2日目)中止した。#2においては、8個のポンプが15日(平均3日)で異常振動、騒音をきたしたためポンプを順次交換し、原因究明を行った。結果はいずれもインペラ軸受けの磨耗によるものと判明した。これは軸の表面仕上げが旋盤による研削のみであることが原因であった。インペラ軸表面を、#3はブラスト研磨仕上げ、#4以後はバレル研磨仕上げを行う改良を行い、実験を再開した。#3では実験中のバイパス流量は2.02.3L/minと安定、遊離ヘモグロビン3096mg/dl、GOT36154IU/L、LDH最高1400IU/Lと高値で経過し、緩徐に進行する貧血を認め、持続する溶血と考えられた。終了後のポンプ内所見は、軸受けにリング状の小血栓の付着を認め、軸受けにはわずかの磨耗を認めた。剖検では両側腎に多発性の梗塞巣を認めた。#6ではバイパス流量は2.02.3L/minと比較的安定していたが、圧調整のためのオクルーダにポンプ由来と思われる比較的大きな血栓が観察され、1回除去を行った。遊離ヘモグロビン最高300mg/dl、GOT最高530IU/L、LDH最高2200IU/Lと高値で経過し、溶血が高度であった。終了時のポンプ内にはインペラ軸周囲に大きな血栓の付着を認め、溶血の原因と考えられた。剖検では両側腎に数個の梗塞巣を認めた。軸受けの耐久性、血栓性に問題があり、現在下方軸受けの形状改良を行っており、改良後実験を再開する予定である。