hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膜蒸留技術を利用した濾液再生型在宅血液浄化システムの開発

TLが低い程、すなわち高温液側(血液測)との温度差が大きいほど、VEは多くなる傾向が得られた。2)膜蒸留実験(流量変化):今度は両流体の温度差を一定とし、QHを変化させたときのVEを求めた。その結果、流量を増大するにつれ、VEは増大したがやがて頭打ち傾向がみられた。3)膜パラメータの推定:上記2種の膜蒸留実験の結果をもとに、熱収支、水分収支から、総括伝熱膜面積係数(UoA)を求めた。その結果、UoAの値はQHを増大するにつれある程度増加した後、ほぼ一定値に収束した。低QH領域では、温度境膜の影響が示唆された。4)今後の課題:QH, QLを増大させると、熱交換器の能力限界により設定温度を維持できない事態が生じた。再循環実験系、熱交換器の見直し等の再検討を余儀なくされている。また、本システムに適した適正な蒸留膜の模索ならびに濃度、温度境膜を考慮した理論モデルを構築する必要がある。濾液再生型血液濾過システムを構築する上で、本年度は既製人工肺を用いた純水回収実験を蒸気透過性の高い気-液系にて実施した。すなわち、高温流体側としては昨年度同様RO水を用いたが、低温流体側としてはRO水の代わりに空気を流した。1)膜蒸留実験(流量変化):高温側(液側)および冷却側(ガス側)温度(T_H,T_L)をそれぞれ37°C、10°Cと固定化し、高温側RO水流量(Q_H)を0.1-2.0L/min、冷却側ガス流量(Q_L)を4-80L/minに変化させたときの水分透過量(V_E)を求めた。どの条件においても時間的な水分透過量は概ね比例的に増大しており、膜透過性能の経時減少は見られなかった。Q_L一定下でQ_Hを増大させた場合、Q_H<1L/minではV_Eは増加したが、Q_H>1L/minで最大値に収束した。その最大V_E値はQ_Lが多いほど高値を示した。一方、Q_H一定下で、Q_Lを増大させると、V_Eは顕著の増大し、Q_Hが多いほど高値を示した。2)膜パラメータの推定:上記膜蒸留実験の結果をもとに、熱収支、水分収支から、総括伝熱膜面積係数(UoA)を求めた。3)今後の課題:ガス流量依存性に水分透過量は増大したが、現実的な操作を考えると適正な操作範囲に抑える必要がある、むしろ、使用した人工肺の膜性能ならびに仕様に依存した結果であり、膜蒸留専用に設計されたモジュールで実験する必要がある。濾液再生型血液濾過システムを構築する上で、本年度は前年度に引き続き、既製人工肺を用いた純水回収実験行うとともに、イヌを用いたex vivo実験を実施した。どちらも、蒸気透過性の高い気-液系にて実施し、低温流体側を空気とした。いずれの流量条件においても、水分透過量は時間を追うごとに増大しており、膜透過性能の経時減少はまったく見られなかった。2)イヌex vivo実験:イヌは全身麻酔下で両側尿管結紮し、腎不全モデルとした。生理食塩液を1L点滴後、ブラッドアクセスを作製して体外循環させ、中空糸外側に流量200mL/minで供給した。一方、中空糸内側には10°Cに冷却された空気を流量30L/minとし、向流でシングルパスにて供給した。
四肢動物の骨格形態と四足歩行様式の関係の理解、および絶滅動物の古生態復元への応用

動物の頭部・体幹部の重心位置を骨格形態から見積もり、基本姿勢と歩様の関係を見積もることを目的とし、まずは三次元的に保存された恐竜標本や、現生動物標本CT撮像データを中心に、胴体骨格の三次元形状の取得を進めた。そして、三次元胸郭構造から、胸郭の強度を見積もり、歩行姿勢との関係について議論を進めた。特に、二足歩行性から四足歩行性への進化をしたと考えられているケラトプス類恐竜に焦点を当てて骨格形状を取得してきた。現在まで、世界各地のケラトプス類恐竜の良好な骨格標本を選定し、基盤的な仲間から派生的な仲間まで、5つの主要な分類群の骨格形状を取得した。ケラトプス類恐竜については、今後、軟組織復元を行った上で、重心位置の推定と、骨格強度の計算を行っていく予定である。そのほか、二足歩行性と四足歩行性の哺乳類や鳥類などの現生種の胸郭形状を取得し、背腹方向の圧縮に対する骨格強度を推定した。前肢で体重支持を行う必要がある四足歩行性の動物は、背腹方向への圧縮に対する強度が著しく高いという結果を得た。一方、完全二足歩行性の動物は、その強度が低かった。史上最大級の完全二足歩行性の動物のひとつであるティラノサウルスの胸郭の強度も推定し、同程度の体重の四足歩行動物と比して低い強度を示した。胸郭強度が低い動物は、前肢を用いて体重支持を行うことが困難であると予想されるため、胸郭の骨格強度は絶滅動物の運動性を評価する上で重要な指標のひとつになると期待される。立体構築ソフトウェアPhotoscanと、立体造形ソフトウェアZBrushの習熟に時間がかかったことと、数千枚の写真をひとつひとつ処理して行う立体構築に、予想していた以上の時間がかかっているため、各標本の重心位置推定を十分な精度で行うには至っていない。専門的なソフトウェアの使用法に長けた人物の助力を得て、協力して研究を進める、もしくはデータ処理を依頼していくことを検討する。脊椎動物の骨格形態から、それを覆う筋骨格形態の復元する手法を確立するため、現生動物の骨格と筋肉を含むCT撮像データの収集を行った。また、骨格の関節状態を保持して残された化石標本の三次元形状取得を行い、筋骨格系の立体的な復元を行うための材料を収集した。CT撮像やPhotogrammetryを併用して、これまでに、現生種10種以上、化石種6標本以上の精巧な三次元骨格形態の取得に成功した。これらのデータに対し、三次元造形ソフトウェアのZbrushを用いて、骨格の筋付着位置を結ぶことで三次元的な筋復元を行い、動物の重心位置の推定を行っていく予定である。これと並行して、動物の四足歩行時の胴体の安定性を保つために適切な前肢姿勢を、三次元筋骨格モデルによって検証を試みた。四足歩行時、下に落ちようとする胴体に対して、前肢と胴体を結ぶ筋肉は、胴体を持ち上げようとしており、両者の間でバランスがとれているはずである。現生動物の遺体標本をCT撮像して、三次元筋骨格モデルを作ったところ、胴体に対して前肢が特定の領域に位置しているときにのみ、胴体をぶれさせずに安定した歩行ができることが示された。これは、従来モデルでは説明ができなかった、四足歩行性の動物の肩甲骨の位置に対して、明確な答えを初めて示したものである。本研究の成果は、Journal of Anatomyに掲載された。上記の研究と、動物の交連した骨格の三次元形態から重心位置の推定を行う研究を合わせ、絶滅動物の四足歩行姿勢や前肢姿勢の復元へと応用していく予定である。動物の三次元骨格形態データの取得は順調に進められている。一方で、三次元造形ソフトウェアZbrushを用いた筋配置の復元については、ソフトウェアの習熟が追い付いておらず、当初予定した通りには進んでいない。

立体構築ソフトウェアPhotoscanと、立体造形ソフトウェアZBrushの習熟に時間がかかったことと、数千枚の写真をひとつひとつ処理して行う立体構築に、予想していた以上の時間がかかっているため、各標本の重心位置推定を十分な精度で行うには至っていない。29年度中は、三次元造形用ソフトウェアZbrushの習熟に十分な時間をかけることができなかったため、今年度は当該ソフトウェアの習熟により多くの時間をかける予定である。また、引き続き、化石種、現生種の骨格形状のデータを取得していくことを予定している。専門的なソフトウェアの使用法に長けた人物の助力を得て、協力して研究を進める、もしくはデータ処理を依頼していくことを検討する。初年度に割り当てられた経費では、購入を予定していた三次元形態比較用ソフトウェアVoxelconの購入費として不足していたため、平成30年度に購入を予定している。
中国上海市における青果物の流通再編に関する研究

平成8年度の研究進展状況:I.上海市における青果物生産・流通システムの総合的把握をめざし、以下の研究調査をおこない、多くの新知見を得た。1.卸売市場再編の現状と新知見:上海市の批発市場(卸売市場)の類型的把握をめざし、今年度は、上海市北市副食品交易市場(北市場)、曹安市場、上海市江橋批発市場の3市場を補足調査した。新知見:上海市ではすでに各種流通・市場は開放されている。北市場等国有の広域流通市場は、(1)集荷方式の多様性、(3)相対取引と市場需給の価格決定、(4)市場へ委託代理販売の出現、(5)決済機能の迅速・正確・明瞭等のための電算化などが特徴である。民営の曹安市場は、弾力的・安価な手数料等、集分荷中心的運営を特徴とする。また、既設市場は、搬入・搬出が水運・鉄道・トラックと人力との混合段階に対応し、輸送手段高度化とともに急速な変貌が予想される。国家級中央卸売市場は現在十分に機能していないが、輸送手段の高度化による今後の展開が注目される。2.上海市卸売市場の展開と再編の現状と新知見:上海市の小売市場には、(1)国有・集団・民営の大小各種「菜市場」・「販売点」(市内計599ヶ所)、(2)集市貿易市場(自由市場、市内392ヶ所)があり、この他に卸売市場の青果物は(3)域外の商人を通じて域外小売市場にも分荷されるが。かつての「菜市場」は、現在国有・集団有の各種小売り商業機構に分化しているが、そのなかで総合食品スーパーへと経営を転換した陜北菜市場と八仙副食品商場を調査した(うち八仙は補足)。従来これら2菜市場の生鮮食料品は、(1)肉類、(2)家禽・卵、(3)野菜、(4)豆製品、(5)水産物の「5大類」副食品で薬200品目であったが、八仙副食品商場では、1996年9月現在5,000品目に増加している。「5大類」副食品に加えて、加工食品および日用雑貨の増加ののびが著しい。仕入先は上海市域内、同域外、国外の3つの卸売市場、専門公司、加工場、輸入会社および産地などである。販売先のおよそ8割は一般市民とレストラン等の大口需要者であり、のこる2割は集市貿易市場の個人販売商人である(陜北菜市場)。小売流通市場は、経済発展による消費水準の上昇と、農業における自由な商品生産の展開を背景として近代的な生鮮食料品流通体系の構築が進みつつある。3.産地再編の実態に関する調査浦東巨大開発にともない上海市周辺部では広範な農地潰廃が進行している。近郊地帯の上海市閔行区馬橋鎮「馬橋園芸場」での「菜藍子」工程のもとでの施設型産地の実態調査(補足)と、上海市の都市型農業のモデルとされる浦東新区の「孫橋現代農業開発区」で実態調査をおこなった。上海市の都市農業とは、(1)現代的工業技術で装備されている農業、(2)現代的な管理と経営がおこなわれている農業、(3)市場メカニズムに沿った農業であり、日本の現状とてらして多くの共通項とともに、少なからぬ相違点の存在が明らかとなった。II.「上海市-大阪府都市農業発展検討会」(国際シンポジウム)の開催と研究報告および討論に参加した。「研究成果の還元」を基本目標に、昨年約束した「上海市-大阪府都市農業発展検討会」(9月3日・4日)を開催し、研究報告と討論に参加した。この検討会は2日間で計17の研究報告があり、澤田進一が第2日目の座長を努めた。このなかで、(1)兪菊生がこの間の研究成果を踏まえた総合的報告をおこなったのをはじめ、(2)小林宏至,(3)大西敏夫,(4)藤田武弘が各報告を行い、大都市をめぐる生鮮食料品の生産と流通・消費の現状と、大都市域に位置する農業の生産機能と環境保全・創造機能・役割などが報告・討論された。

2.上海市卸売市場の展開と再編の現状と新知見:上海市の小売市場には、(1)国有・集団・民営の大小各種「菜市場」・「販売点」(市内計599ヶ所)、(2)集市貿易市場(自由市場、市内392ヶ所)があり、この他に卸売市場の青果物は(3)域外の商人を通じて域外小売市場にも分荷されるが。かつての「菜市場」は、現在国有・集団有の各種小売り商業機構に分化しているが、そのなかで総合食品スーパーへと経営を転換した陜北菜市場と八仙副食品商場を調査した(うち八仙は補足)。従来これら2菜市場の生鮮食料品は、(1)肉類、(2)家禽・卵、(3)野菜、(4)豆製品、(5)水産物の「5大類」副食品で薬200品目であったが、八仙副食品商場では、1996年9月現在5,000品目に増加している。「5大類」副食品に加えて、加工食品および日用雑貨の増加ののびが著しい。仕入先は上海市域内、同域外、国外の3つの卸売市場、専門公司、加工場、輸入会社および産地などである。販売先のおよそ8割は一般市民とレストラン等の大口需要者であり、のこる2割は集市貿易市場の個人販売商人である(陜北菜市場)。小売流通市場は、経済発展による消費水準の上昇と、農業における自由な商品生産の展開を背景として近代的な生鮮食料品流通体系の構築が進みつつある。3.産地再編の実態に関する調査浦東巨大開発にともない上海市周辺部では広範な農地潰廃が進行している。近郊地帯の上海市閔行区馬橋鎮「馬橋園芸場」での「菜藍子」工程のもとでの施設型産地の実態調査(補足)と、上海市の都市型農業のモデルとされる浦東新区の「孫橋現代農業開発区」で実態調査をおこなった。上海市の都市農業とは、(1)現代的工業技術で装備されている農業、(2)現代的な管理と経営がおこなわれている農業、(3)市場メカニズムに沿った農業であり、日本の現状とてらして多くの共通項とともに、少なからぬ相違点の存在が明らかとなった。II.「上海市-大阪府都市農業発展検討会」(国際シンポジウム)の開催と研究報告および討論に参加した。「研究成果の還元」を基本目標に、昨年約束した「上海市-大阪府都市農業発展検討会」(9月3日・4日)を開催し、研究報告と討論に参加した。この検討会は2日間で計17の研究報告があり、澤田進一が第2日目の座長を努めた。このなかで、(1)兪菊生がこの間の研究成果を踏まえた総合的報告をおこなったのをはじめ、(2)小林宏至,(3)大西敏夫,(4)藤田武弘が各報告を行い、大都市をめぐる生鮮食料品の生産と流通・消費の現状と、大都市域に位置する農業の生産機能と環境保全・創造機能・役割などが報告・討論された。1.平成7年度の研究進展状況:1)計画経済下の中国における青果物供給体制の把握をめざし、上海市農業科学院白研究員の招聘など、当初の計画を実施した。2)市場経済導入後の青果物市場の現状把握をめざし、(1)北京市では、中国農業科学院農業経済研究所、中国社会科学院農村発展研究所、大鐘寺農副産品卸売市場等、(2)上海市では、曹安市場、北市副食品交易市場、江橋卸売市場、八仙橋副食品商場等の調査を実施した。3)流通再編下の類型別産地の現状把握をめざし、(1)近郊産地では、普陀区長征鎮朝隔村南巷生産隊、閔行区華漕鎮・同区馬橋鎮馬橋園芸場、(2)遠郊産地では、青浦県趙巷鎮・同趙巷鎮園芸試験場等、(3)域外産地では、山東省寿光市蔬菜市場、農業科学院等での調査・訪問・研究交流などを行った。2.新知見:1)市場経済導入後の流通と供給体制について、上海市と北京市を視野に入れた生産、流通および卸売市場整備動向等の実態把握が進んだこと。2)上海市における新たな青果物流通システムの現段階は、4類型からなる卸売市場の展開と、民営小売市場、および上海市八仙橋副食品商場等のチェーンスーパー化の動向などが基調であること。
変異血色素における機能異常とタンパク質の高次構造変化との関連

本研究ではヘモグロビン(Hb)の持つアロステリー(協同性)と蛋白質の立体構造変化との関連を知る目的で、主に機能異常を呈する異常血色素を用いてその機能と構造ついて調べた。蛋白質の構造変化は主に紫外円二色性(UVCD)と紫外共鳴ラマン分光法(UVRR)により追求した。研究成果は次の3つにまとめられる。1.UVCDによるヘモグロビン四次構造変化に関する研究:Deoxy型のみにみられる287nmの負のCDバンドが何に由来するか、サブユニット接触面に変異を有する異常血色素を用いて調べた(業績1、2)。2.異常鎖のヘム鉄が酸化型である異常血色素、HhMのうち、Hb M IwateとHb MBostonについての研究:いずれのHb Mも異常鎖が酸化されているのみならず、正常鎖の酸素親和性が極端に低い。ヘムの構造および蛋白質の構造について可視および紫外共鳴ラマン分光により追求した(業績3、4)。3.UVRRを用いた血色素の構造と機能に関する研究:235nm励起共鳴ラマンスペクトルにおいて、Deoxy→Oxy(or CO)で変化がみられるチロシン(Tyr)およびトリプトファン(Trp)のラマンバンドがどの部位のアミノ酸残基によるか、異常ヘモグロビン、NOおよび金属置換Hbを用いて調べた(業績57)。以上の研究結果から、ヘモグロビンの機能発現には、サブユニット接触面にあるチロシンやトリプトファン等の芳香族アミノ酸が、重要な役割を担っていることが判明した。それらは単独ではなく、相乗的に高次構造変化に寄与している事実は大変に興味深い。紫外共鳴ラマン(UVRR)分光を用いると、ペプチド骨格や芳香族アミノ酸側鎖の変化などタンパク質の構造変化を調べることができる。本研究ではヘモグロビン(Hb)のリガンド結合による蛋白の四次構造変化(T-R転移)を235nm励起のUVRRで主にTyrやTrpの変化としてとらえた。T-R転移にともないTrpでは強度変化が顕著でこれは主にβ37Trpによること、またTyrの変化にα42Tyrが関与することを既に明らかにした。しかしTyrの変化はα42Tyrのみでは説明出来なかった。そこで今回は新たにα140,β35,β145位のTyr変異Hbを用いて、これらのTyrのUVRRへの寄与を調べた。HbのT→R転移にともなうTyrの変化は1617(Y8a)と1177cm^<-1>(Y9a)のラマンバンドにみられる低波数シフトおよび強度増大である。α42Tyr変異体ではこの低波数シフトが小さくなるが強度変化は起こった。Hb Rouen(αY140H)では波数シフトは正常Hbの半分となり強度変化は起こらなかった。Hb Rouenに見られた変化はα42Tyrによるもので、α140Tyrは波数シフトと強度変化の両方に関与するものと考えられる。rHb(βY35F)ではほぼ正常Hbと同じ変化がみられたので、β35TyrはT-R転移には直接関与しないことが判明した。一方、des(β145Y,β146H)Hbでは波数シフトは正常に起こるが、強度変化が減少した。したがって、β145Tyrは波数シフトには関与しないが、強度変化には一部関与するものと考えることができる。235nm励起のUV共鳴ラマンでは、ヘモグロビン中のTyrとTrpのラマンバンドは別々の位置にあらわれるので、両アミノ酸の変化は同時かつ別個に調べることが出来る。ヘモグロビンのデオキシ型からリガンド型に変わったときのこれら芳香族アミノ酸の変化を調べると、Tyrには強度変化と波数シフトが、Trpでは強度変化が主であった。

最近、我々は変異Hbを用いた研究により、Trpの変化はβ37Trpによること、またTyrの変化の一部はα42Tyrによることを明らかにした。しかし、残りのTyrの変化はどの部位のアミノ酸によるか分からない。サブユニット界面に位置して、この構造変化に関わりそうなTyrはα42Tyrの他にα140Tyr、β35Tyrとβ145Tyrがある。今年度はUV共鳴ラマンの変化に寄与するTyrをさらに追及するため、α140Tyr、β35Tyrの変異体およびβ145Tyrを酵素的に除去した修飾ヘモグロビンを用いて検討し、β35Tyrの寄与はほとんど見られないが、β145Tyrは強度変化に、又α140Tyrは波数シフトと強度変化の両方に寄与することが明らかとなった。その結果をBiochemistryに発表した。一方でNOHbを用いて、4次構造変化とα鎖の近位Hisの寄与を同じく235nm励起UVRRで調べ、その結果を同じくBiochemistryに発表した。ヘモグロビン(Hb)の協同的酸素結合は、Relaxed(R)とTense(T)の2つの4次構造変化により説明されている。まずT-stateマーカーバンドとして知られるデオキシ型での287nmの負のCD帯が4次構造変化のみに由来するかどうか追及した。αとβ鎖よりなるHbは、サブユニットに分けてしまうと協同性を失う。サブユニットでも酸素結合解離にともない280nm付近のCDも多少変化し、これは3次構造変化によると考えた。四量体のHbとサブユニットにおけるCDの変化を比較することにより、デオキシHbが示す287nmの負のCD帯の半分は3次構造変化により、残りの半分が4次構造変化によることを初めて明らかにした(J.Inorg.Chem.82,93-101,2000)。また、このCD帯の位置からしてTyrやTrpの変化によることが考えられ、どの位置の芳香族アミノ酸がこの4次構造変化に寄与するかを異常Hbを用いて検討した。サブユニット接触面に位置するα140Tyr、β37Tyrの寄与を2つの異常Hb、Hb Rouen(α140Tyr->His)とHb Hirose(β37Trp->Ser)を用いて調べたところ、α140Tyrとβ37Trpの287nmの負のCD帯に対する寄与はそれぞれ30%、26%であった(Chirality,12,216-220,2000)。α鎖でヘムに配位している近位HisがTyrに変異した異常HbはHb M Iwateとよばれ、異常鎖は酸化している。このTyrがどのような状態でヘム鉄に結合しているかを、紫外共鳴ラマン分光で調べ、Tyrosinateの状態であることをつきとめた(Biochemistry,43,13093-13105,2000)。UV共鳴ラマンでは、ヘモグロビン中のTyrとTrpのラマンバンドは別々の位置にあらわれるので、両アミノ酸の変化は同時かつ別個に調べることが出来る。ヘモグロビンに酸素が結合したときのこれら芳香族アミノ酸の変化を調べると、Tyrには強度変化と波数シフトが、Trpでは強度変化が主である。最近、我々は変異Hbを用いた研究により、Trpの変化はβ37Trpによる可能性が高いこと、またTyrの波数シフトはα42Tyrとα140Tyrによること、強度変化はβ145Tyrによることを明らかにした。β37Trp以外のTrpは他にα14とβ15にありそれによる可能性もある。これらの部位の異常ヘモグロビンは報告が少なく入手しずらいため、部位特異的変異導入法により、β15Trp→Leuとα14Trp→Leuの変異体を作成した。
新規紫外光受容体P_<290>の抽出単離による検証

本研究ではエンドウからこのUVーB光受容体P_<290>の候補物質を抽出し、その物理化学的性質及び化学構造を解明した。化学構造は22ーOー〔3ーヒドロキシー2メチルー4ーピロニル〕ーソヤサポニンIと推定されクロモサポニンIと命名した。この化合物は植物細胞内ではその大部分が分子量53kDa程度のタンパク質と結合して存在することをゲル濾過クロマトおよびゲル電気泳動によって推定した。この化合物はソラマメにも存在することを認めた。ホウキモロコシからも同様の紫外吸収を持つ化合物を見出したが、これはクロモサポニンIとは異なるのでクロモサポニンIIと仮称した。これらの紫外吸収物質が真にUVーB光受容体として機能するか否かについては、本研究の期間内に明らかにすることが出来なかったが、それは本研究の計画の中にあったニンジン培養細胞のプロトプラストで紫外光によるアントシアニン形成を誘導することに成功せず、光受容体候補物質の抗体をプロトプラストに注入して光作用を阻害するか否かによって光受容体の機能を検証する方策が取れなかったことによる。現在これに代るべき検証方法を計画しており、近い将来にこの点を明らかにしたいと考えている。本研究ではクロモサポニンの発見以外に種々の成果を挙げた。紫外光並びに可視光作用に関して1.UVーB光受容体はDNAやRNAとは全く異なる物質であることをホウキモロコシ芽生えにおけるアントシアニンの形成誘導と形成阻害の作用スペクトルが異なることによって証明した。2.紅色酵母Rhodotorula minutaに対するUVーB光の新しい効果として、照射後速やかに起こる物質変化を明らかにした。1.紫外光受容体P290の検証には培養細胞は有利な材料である。紫外B光に効率よく感応してアントシアンを生産する條件を探索した結果、培地組成の改良、比重の大きい細胞を分画して使用すること、細胞移植後照射までの日数を選ぶことによって紫外誘導のアントシアン形成量を約3倍に高めることができた。またこの培養細胞は紫外B光および赤色光による単独照射でアントシアンを形成するが、組み合わせ照射では相加以上の効果があることがわかった。また移植後2日間の紫外光不応期を経て、紫外光反応性は6日目まで次第に増大した後、減少するが、この反応性の出現には、不明の非蛋白性因子が細胞によって分泌されることを明らかにした。またこの間に細胞のサイズは小さくなり比重を増すことも細胞の反応性の出現に関与するらしい。細胞のクローニングには成功しなかった。引き続き明年度に試みる。2.紅色酵母Rhodotorulaに紫外C光を照射して種々の突然変異株を分離した。この中には紫外B光によって高効率でカロテノイドを生産するもの、全然生産しない白色のもの、紫外光その他の光なしで生産するものがある。3.紫外B光と赤色光はアントシアニン形成で相互作用をするので、フトクロムに対する紫外B光の影響を黄化エンドウを用いて分光学的に調べた。Prは紫外光によってある程度破壊されるが、Ptrは全く定安であった。しかも紫外光の破壊作用は次の赤色光照射によって発現するらしいことが示唆された。4.紫外B光照射によって290nmの吸光度が増大することを紅色酵母の懸濁液で見出した。この反応は照射光量の対数に比例して起り、一定の飽和光量が存在する。これはカロテノイド形成に対する紫外光の場合と一致しており、この吸光度を示す物質がP290である可能性が高い。紫外B光受容体P290は290nm付近に極大吸収をもつことがホウキモロコシ芽生え(八ツ橋ら1982)、ニンジン培養細胞(1987)においてアントシアニン形成の作用スペクトルから推定されている。

パセリ培養細胞でもフラボン配糖体の生成について同様のことが示唆されている(Wellmenn 1971、1974)。我々はエンドウ(アラスカ種)の黄化芽生えの80%含水メタノ-ル抽出物中に、295nmに極大吸収をもつ化合物を見出した。この物質はP290の候補と考えられるので、その生物学的挙動と化学的性質の二、三について調べると共に化学構造の解明を行っている。1.生物学的挙動(1)種子の中には全く検出されなかったが、吸水後1日間は約0.1mg/plant検出され、上胚軸の成長に伴って含量が増し、7日後には0.8mg/plant(1mg/g生重量)に達した。(2)上胚軸、子葉および根のすべてに検出され、上胚軸でも根でも成長帯に最も多く存在した(上胚軸3.4、根2.4mg/g生重量)。(3)わい性のプログレス種でもほゞ同様の含量傾向が認められた。上胚軸頂端ホックの含量は4.2mg/g生重量であった。(4)紫外B光、赤色光および白色光照射によって含量は変らなかった。2.化学的性質と構造(1)極大吸収λ^<MeOH>_<max>295nm at pH5。アルカリで深色還移を示した。(2)アルカリによって常温で分解し、クロモフオアを失う。(3)3ーHydroxy-2-methyl-4-pyroneおよびSoycsaponin Iより成ることを、NMR、マススペクトル等の解析と標準標品との比較により明らかにした。(4)この化合物をクロモサポニンI(chromosaponin I)と命名した。(5)今後この化合物の全構造の決定を行なってゆく。1.ホウキモロコシのアントシアニン形成で紫外光と赤色光は相乗効果を示す。そこで一定光量の赤色光を照射し、それによって誘導されるアントシアニン生成を算増大させる紫外光作用の作用スペクトルを調べた。スペ-クトルのピ-クは293nm付近にあり、紫外光単独のアントシアニン誘導のスペクトルとほぼ一致した。また紫外光と赤色光によって誘導されるアントシアニン生成を抑制する紫外光の作用スペクトルも調べたが、このスペクトルは300から260nmへ向かって上昇した。これらの結果によりDNAとは異なるUVーB光受容体の存在を確認した。2.UVーB光受容体P_<290>候補物質クロモサポニンIの化学構造の解明を進めた。クロモサポニンIをアルカリ性メタノ-ルで処理することによってソヤサポニンIと3ーヒドロキシンー2ーメチルー4ーピロンが得られた。クロモサポニンIおよび両分解産物のNMR比較解析によって、クロモサポニンIの構造は22ーOー〔3ーヒロドキシー2ーメチルー4ーピロニル〕ソヤサポニンIであると推定した。生体中ではクロモサポニンIは53kDaのタンパク質複合体として存在することをゲル濾過およびゲル電気泳動によって示唆した。3.クロモサポニンIタンパク複合体を単離し、その物理化学的性質の解明と単離した細胞核の転写活性に対する作用の検討を今後進めていく。
骨導超音波を用いた新しい耳鳴マスカー療法の検討

骨導超音波を利用した新しい耳鳴治療の確立に向けた基礎的な検討を行った。健聴者に対しては疑似耳鳴音を用いて実験を施行した。骨導超音波の周波数を変動させ、そのマスキングレベルの変化を検討した。その結果からは疑似耳鳴音の種類では差を認めないこと、骨導超音波の周波数の種類による有意な差も認めなかった。低音域の耳鳴はマスキングの影響が小さいことも判明した。この結果はこれまでに報告されている骨導超音波のピッチの特性を支持するものであった。また、耳鳴患者に対してはRIの測定を行い骨導超音波が可聴音よりも効果的に耳鳴を抑止できる可能性を示した。骨導を用いることで超音波領域の周波数は聴取できることを利用して、我々は1最重度難聴者用の超音波を用いた補聴器の開発2骨導超音波が特に高周波可聴音を強力にマスキングする特性を利用した、新しい耳鳴治療(骨導超音波マスカー療法)の開発を進めてきた。特に重度難聴者に対する耳鳴治療を確立することは難しく、超音波を利用した耳鳴マスキング療法の開発が待ち望まれている。初年度は健聴者(耳鳴のない被験者)を対象として予備実験を開始した。本年度の被験者では骨導超音波音をマスカーに用いてRI検査を行ったところ、全例が疑似耳鳴の大きさが消失や減弱したRI陽性であった。疑似耳鳴音の周波数を変化させたが、RIの陽性率には大きな変化は認めなかった。骨導超音波の周波数を27kHz/30kHz/33kHzと変化させたが結果には違いを認めなかった。この結果から、過去の骨導超音波の報告で頻用されている周波数である30kHzを用いて今後の実験を進めることとなった。次年度からは対象を耳鳴患者に変更して実験を遂行する予定である。耳鳴患者においてはこれまでに骨導超音波による耳鳴抑制効果について報告したが、次年度には患者の年齢や性別、聴力型、耳鳴の種類、難聴の程度別に解析を行っていく予定である。また、RIを用いた新しい耳鳴治療を確立するために我々のグループでは、さまざまな耳鳴治療の開発にのりだしている。まずはラットを用いた耳鳴モデルの確立を目指し研究を進めている。動物を用いた行動実験による耳鳴減弱効果を証明することにも取り組む予定である。超音波領域の音は気導では聴取できないが、骨導を用いることで可聴できることが知られており、この現象を利用して超音波を利用した最重度難聴者用の補聴器の開発を行ってきた。骨導超音波の知覚特性を明らかにしていく過程で、超音波音領域の音はマスカーとして用いることにより、高周波可聴音を強力にマスキングする特性があることが判明した。この現象を利用しわれわれは新しい耳鳴治療(骨導超音波マスカー療法)の開発を進めてきた。耳鳴は重度難聴者にも頻繁に合併するものであるが、その治療法はほとんどないといっても過言ではない。現状として重度難聴者にも効果が認められる新しい耳鳴治療の開発が求められており、超音波を利用した耳鳴マスキング療法は重度難聴者にも適応できる可能性を秘めた治療法と考えられる。昨年度は健聴者(耳鳴のないもの)を対象として実験を開始した。議事耳鳴り音を用いた実験で骨導超音波振動子の最適周波数帯の中で周波数を27kHz/30kHz/33kHzと変化させたが結果には違いを認めなかった。この結果から、過去の骨導超音波の報告で頻用されている周波数である30kHzを用いて今後の実験を進めることとなっている。今年度は対象として耳鳴患者に対してRI実験を開始した。今後患者の年齢や性別、聴力型、耳鳴の種類、難聴の程度別に解析を行っていく予定としている。最終的には耳鳴動物実験モデルを確立し超音波を用いた耳鳴治療の有効性の証明・安全性の確立を目指している。平成27年度は健聴者による実験の追加と耳鳴患者を対象とした実験を行う計画であった。健聴者においては概ね予想通りの結果を得ることができた。耳鳴患者の症例数はまだ少なく、次年度でも症例数を増やして実験を遂行していく予定である。また、並行して健聴者での予備実験も随時行う予定としている。超音波を用いた耳鳴治療の開発には耳鳴患者を用いた実験による詳細な検討が必要であるため、今後は、目的達成のために健聴者・耳鳴患者両方でのData収集をしていく。骨導経由であれば一般的に聞こえないとされる超音波領域の周波数(20kHz以上)が聞こえることが証明され、この現象を利用した様々な研究が施行されている。我々は重度難聴者においても骨導超音波が聴取可能なことを利用して、重度難聴者用の骨導超音波補聴器の開発と、超音波をマスカーとして利用した新しい耳鳴治療(骨導超音マスカー療法)の開発を進めてきた。現状、重度難聴者に対しては有効な耳鳴治療はほとんどないため新しい耳鳴治療の開発が求められており、超音波を利用した耳鳴マスキング療法は重度難聴者にも効果が期待できる新しい治療方法として期待されている。

昨年度までに健聴者(耳鳴の訴えのない被験者)に対して疑似耳鳴音を用いた実験を施行してきた。その結果より周波数の違いにより結果に大きな違いが生じないことが判明している。これまでの結果をもとに昨年度から耳鳴患者を対象としRI実験を開始しているが被験者数がまだ多くは確保できておらず、耳鳴患者における骨導超音波を用いたマスカー効果に対しては不明なままである。今後耳鳴患者に対して実験を進めていき、年齢や性別、耳鳴の種類、難聴の程度など別に解析を行ていく予定である。また、新しい耳鳴治療の開発を行っているわがグループでは、ラットを用いた耳鳴モデルの確立を目指し研究を進めており、今後動物を用いた行動実験を行い耳鳴動物モデルの確立後、超音波を用いた耳鳴治療の有効性の証明・安全性の確立を目指している。平成28年度には耳鳴患者に対する実験を多く行う予定であった。健聴者においては平成27年・平成28年度でおおむね期待されていた数の被験者数を確保し、結果を得られることができたが耳鳴患者は多く集まらなかったため、次年度でも症例数を増やして実験を遂行していく予定である。超音波を用いた耳鳴治療の開発には耳鳴患者を用いた実験による詳細な検討が必要であり、今後も目標達成のため健聴者、耳鳴患者両方の実験を遂行していく。20kHz以上の周波数の音は気導では一般的に聴取ができないが骨導経由では聴取可能であること、また重度難聴者でも聴取可能な患者が存在するということをうけて、超音波領域の音を利用した新しい耳鳴治療の開発(骨導超音波マスカー療法)の開発を進めてきた。現状、日本では音響療法を用いた耳鳴治療が普及しているが、重度難聴者は音刺激を教授できないことから現行の音響療法を適応することができず治療法がほとんどない状態である。このため、重度難聴者にも聴取できうる骨導超音波を利用した耳鳴マスカー治療を確立し今後臨床において活用できうるかを検討してきた。当院耳鳴外来にて耳鳴ピッチマッチ検査の統計を行い、耳鳴患者のピッチが125Hz(低周波数)、4000Hz、8000Hz(高周波数)の純音もしくはバンドノイズが多いことを確認した後、この3つの周波数を疑似耳鳴音として提示し、骨導超音波の周波数を変動させてそのマスキングレベルの変化を検討した。その結果からはバンドノイズと純音では骨導超音波の周波数を変動させても両者に有意な差は認めなかった。これにより疑似耳鳴音の種類では差が認めないことが確認された。また同様に、骨導超音波の周波数の種類による有意な差も認めなかった。疑似耳鳴音として周波数125Hを用いた場合は他の高周波数に比べて有意にマスキングされにくいことが判明した。骨導超音波マスカー療法の開発に向けて、今後も疑似耳鳴音や耳鳴患者を用いた実験を行い症例数を増やし、また耳鳴動物実験も含め、新規の耳鳴治療開発に向けた研究・検討を行っていく予定である。骨導超音波を利用した新しい耳鳴治療の確立に向けた基礎的な検討を行った。健聴者に対しては疑似耳鳴音を用いて実験を施行した。骨導超音波の周波数を変動させ、そのマスキングレベルの変化を検討した。その結果からは疑似耳鳴音の種類では差を認めないこと、骨導超音波の周波数の種類による有意な差も認めなかった。低音域の耳鳴はマスキングの影響が小さいことも判明した。この結果はこれまでに報告されている骨導超音波のピッチの特性を支持するものであった。また、耳鳴患者に対してはRIの測定を行い骨導超音波が可聴音よりも効果的に耳鳴を抑止できる可能性を示した。
ヒト歯髄幹細胞の造骨性分化を誘導するPI 3-kinase/Aktシグナルの解析

歯髄幹細胞の石灰化を誘導する物質を調べた。歯髄幹細胞が細胞接着分子の一つであるCD44を強発現していることを見出した。そこで、CD44のリガンドであるヒアルロン酸を歯髄幹細胞に作用させたところ、細胞の石灰化シグナルが顕著に誘導された。このヒアルロン酸の石灰化作用はCD44の中和抗体で確実に阻害された。ヒアルロン酸刺激による細胞内シグナルを調べたところ、MAPK、SmadやAktシグナルを活性化させたが、それらシグナルの選択的阻害剤では歯髄幹細胞の石灰化誘導は全く抑制できなかったため、MAPK、SmadやAktシグナル以外のシグナル伝達系が歯髄幹細胞の象牙芽細胞様分化に関与していると考えられる。【研究目的】本研究はヒト歯髄幹細胞から安全で効率的、かつ安価に骨芽細胞へ分化誘導することで、臨床応用に限りなく近い硬組織再生療法を実現させる事である。【当該年度に実施した研究成果】平成26年度の研究実施計画の通り、歯髄組織より歯髄幹細胞を分取し、その特徴を解析し基礎的データの採取を行った。【具体的内容】歯髄幹細胞の表面抗原を特定し、特にCD44が高発現している事をフローサイトメトリーアナライシスで解明した。またウエスタンブロッティング法にてタンパクレベルでもCD44の発現を観察した。そこで、CD44のリガンドであるヒアルロン酸にて歯髄幹細胞を刺激した場合、どのように歯髄幹細胞が分化するか観察した。その結果、1週間培養したところアルカリフォスファターゼが有意に誘導される事をウエスタンブロッティング法とELIZA法にて明らかにした。【意義と重要性】歯髄幹細胞はヒアルロン酸により石灰化が誘導される可能性が示唆された。今後はそのメカニズムを詳細に追っていく予定である。本研究はヒト歯髄幹細胞を骨芽細胞へ分化誘導するための安全で効率的で安価な方法を探索することにある。ヒト歯髄組織から幹細胞を分取するのが困難であったために、ヒト歯髄幹細胞株を用いて分化誘導の基礎的データ解析を中心に行った。今までの研究で、歯髄幹細胞はCD44を高発現していることをフローサイトメトリー解析とウエスタンブロッティング法で明らかにした。さらにCD44リガンドであるヒアルロン酸刺激で、歯髄幹細胞の石灰化誘導が確認された。そこで、この現象が骨細胞への分化なのか象牙芽細胞への分化なのかをリアルタイムPCR解析したところ、DSPP (dentin sialophosphoprotein)とDMP-1 (dentin matrix acidic phosphoprotein-1)のmRNAレベルが710倍に増加し、イムノブロット解析でタンパク質レベルでもその発現が増加していることを確認した。これらの結果から、ヒアルロン酸でCD44を活性化させると、歯髄幹細胞は象牙芽細胞へと分化誘導されることが示唆された。そこでヒアルロン酸がどのような細胞内シグナルにより象牙芽細胞へと分化するのか解明するために、Aktのリン酸化について調べた。ヒアルロン酸刺激30分後にAktのリン酸化を確認したが、Akt阻害薬であるLY294002の前処置条件下でヒアルロン酸刺激を行ったが、歯髄幹細胞の象牙芽細胞への分化は抑制されなかった。従って、ヒアルロン酸による歯髄幹細胞Aktシグナルは象牙芽細胞分化にはリンクしていないことが明らかとなった。今後さらに歯髄幹細胞から象牙芽細胞へ分化誘導させるためのシグナル解明を行うと共に、ヒト歯髄組織から歯髄幹細胞を分取して、ヒト歯髄幹細胞株で得られた結果と比較検証を行う予定である。当初の予定はヒト検体歯髄組織より歯髄幹細胞を分取して、象牙芽細胞への分化誘導の検証を行う予定であったが、検体採取の問題によって解析が遅れたために、ヒト歯髄幹細胞株を用いて検証を行ったためである。本研究の目的は、ヒト歯髄幹細胞を安全で効率的かつ安価に象牙芽細胞へ分化誘導させることで、臨床適用可能な硬組織再生療法を実現させるためのものである。歯髄幹細胞株を用い、歯髄幹細胞が象牙芽細胞に分化するための誘導因子とそのシグナル伝達系に関する基礎的研究を行った。前年度までの研究で、歯髄幹細胞がCD44高発現であることから、CD44リガンドのヒアルロン酸で、歯髄幹細胞の石灰化誘導を確認した。石灰化関連分子であるdentin sialophosphoprotein(DSPP)とdentinmatrix acidicphosphoprotein-1(DMP-1)のmRNAレベルの上昇をリアルタイムPCRで、さらにウエスタンブロット法にてそれらのタンパク質レベルでの増加も確認した。その結果、ヒアルロン酸が歯髄幹細胞の象牙芽細胞への分化誘導因子である可能性が示唆された。さらに、ヒアルロン酸がCD44を介して象牙芽細胞に分化誘導するためのシグナル伝達経路を解析した。ヒアルロン酸は歯髄幹細胞のAkt (Protein Kinase B)・Smad・MAPK (mitogen-activated protein kinase)を活性化した。そこで実際にどのシグナルが重要な役割を果たしているのかを調べるために、DSPPとDMP-1を指標として、各シグナル伝達系阻害剤の影響を調べた。しかしながら、ヒアルロン酸によるAkt・Smad・MAPKの活性化はいずれも、象牙芽細胞への分化には直接関与していないことが判明した。

但し、CD44の中和抗体によって、ヒアルロン酸の象牙芽細胞への分化誘導は確実に抑制されたことから、歯髄幹細胞CD44の下流の何らかのシグナルが象牙芽細胞へ分化誘導させていると考えられる。今後さらに他のシグナル伝達系の解析をする必要がある。歯髄幹細胞の石灰化を誘導する物質を調べた。歯髄幹細胞が細胞接着分子の一つであるCD44を強発現していることを見出した。そこで、CD44のリガンドであるヒアルロン酸を歯髄幹細胞に作用させたところ、細胞の石灰化シグナルが顕著に誘導された。このヒアルロン酸の石灰化作用はCD44の中和抗体で確実に阻害された。ヒアルロン酸刺激による細胞内シグナルを調べたところ、MAPK、SmadやAktシグナルを活性化させたが、それらシグナルの選択的阻害剤では歯髄幹細胞の石灰化誘導は全く抑制できなかったため、MAPK、SmadやAktシグナル以外のシグナル伝達系が歯髄幹細胞の象牙芽細胞様分化に関与していると考えられる。本研究目的であるヒト歯髄幹細胞から安全で効率的、かつ安価に骨芽細胞へ分化誘導することである。その一つの可能性として歯髄幹細胞の表面抗原であるCD44をヒアルロン酸で刺激すると歯髄幹細胞が石灰化誘導されることが分かった。今後、その石灰化誘導が骨芽細胞へ分化するのか骨形成へと向かうのか検証する必要がある。しかしながら、ヒアルロン酸が歯髄幹細胞を石灰化誘導する可能性が示唆されたことは大きな進歩であり、そのシグナル伝達経路を今後は解明していく引き続きヒト歯髄幹細胞株を用いて、象牙芽細胞への分化シグナルに関する詳細な解析を行うとともに、ヒト歯髄組織検体から歯髄幹細胞を分取して、効率的な象牙芽細胞への分化誘導法を開発する予定である。保存治療学まず、ヒアルロン酸により歯髄幹細胞が象牙芽細胞へ分化されるのか骨芽細胞へ分化するのかreal-time PCRにて象牙芽細胞の分化マーカーであるDSPPもしくDMP-1、そして骨芽細胞の分化マーカーであるBMP2とBMP4のmRNAレベルを調べどちらに分化誘導されるのか検証する。その後、そのシグナル伝達経路を調べる。まずは当初の予定どおり、PI3-kinase/Aktシグナルが活性化しているかウエスタンブロッティング法で検証し、PI3-kinase/Aktシグナルが活性化しているならば、その抑制剤、例えばAktリン酸化抑制剤LY294002を前投与しながらヒアルロン酸で刺激した場合、石灰化が抑制できるのか検証する予定である
胎盤早期剥離の予知に関する研究

胎盤早期剥離は、脱落膜内の血管の破綻、出血が増悪して発症する。胎盤早期剥離の微小な出血を従来の超音波検査など画像診断することは困難であるが、その何らかの微小な変化を捉えて、大きな出血を予測することを目的に検討を行った。前置胎盤の出血も同様に内子宮口付近の脱落膜の剥離によって起こる。警告出血のあった前置胎盤で一度止血するのは胎盤剥離における脱落膜の微小な出血と同様なメカニズムであると考えられる。微小な出血や血管を同定するために、超音波断層法において、新しいアルゴリズムを用いて組織の動きの特徴を解析することで、その信号を分離することでモーションアーチファクトを大幅に減らし、速度的に組織の動きと重なっている微細で低流速な血流を捉えて画像化することを可能にするSMI (Superb Micro-vascular Imaging)に着目した。今までは、子宮動脈本管や臍帯動脈といった比較的太い、流速の速いところしか描出できなかったが、本法ではより細い、低速な血流を描出できるようになった。また、高周波、広帯域の超音波プローブを使用することで、より繊細な画像を得られることにも着目した。これらの超音波機器を用いて、かつては描出、区別できなかった胎盤病変を検出できることを示した。娩出してから得られる病理画像を、妊娠中の超音波画像によって先取りできる可能性を示した。胎盤早期剥離や前置胎盤において脱落膜に破綻した血腫を、超音波画像のB-mode, SMIともに欠損像として捉えることで、それらの早期診断に役立つ可能性を示した。胎盤早期剥離の微小な出血を超音波検査など画像診断することは困難であるが、その何らかの微小な変化を捉えて、大きな出血を予測することを目的に検討を行っている。前置胎盤の警告出血例を対象に、その後の出血多量になる臨床経過の検討を行った。警告出血後に再出血で緊急帝切となった群(Case)と、出血が増量せず予定帝切となった群(Control)を被殻した。Case 54例、Control 50例を解析した。Case、Controlそれぞれの警告出血をきたした週数の中央値(範囲)は、30 (19-35)週、31 (19-37)週(p=0.031)であったが、警告出血から分娩までの日数は変わらなかった。また、Case, Controlで、経産婦は69%, 48% (p=0.034)、早産既往は34%, 9% (p=0.004)、全前置胎盤は83%, 60% (p=0.008)、placental lacunae所見ありは28%, 12% (p=0.045)、警告出血時の子宮下節の閉鎖例は35%, 7% (p=0.044)であった。警告出血後の再出血は、経産婦、早産既往、警告出血時の子宮下節閉鎖例の割合が多く、妊娠中の子宮下節および子宮頸管の動的変化が再出血に影響を及ぼしていると考えられた。このことは、胎盤早期剥離の発症リスクの検討より得られた結果である、子宮の動的変化をきたす子宮収縮が関連するという結果と一致すると考えられた。2015年10月に研究所属の変更があった。新施設での倫理委員会の承認などで実地の症例収集が遅れている。胎盤早期剥離の微小な出血を現在の超音波検査など画像診断することは困難であるが、その何らかの微小な変化を捉えて、大きな出血を予測することを目的に検討を行っている。今までは、子宮動脈本管や臍帯動脈といった比較的太い、流速の速いところしか描出できなかったが、本法ではより細い、低速な血流を描出できる。子宮動脈の末端である螺旋動脈、臍帯動脈の末端である絨毛の低流速な血流状態を評価できることは胎盤や子宮自体の機能評価に繋がる。本年度は、本法を用いて胎盤の絨毛血管、子宮の螺旋動脈を繊細に表現できることを示し、胎盤の繊細な血流3次元画像を初めてpublishさせた。また、正常胎盤でみられる抹消まで存在する絨毛血管は、胎盤梗塞といった胎盤機能不全のある状態では描出されず、抹消の鬱滞のため本幹側が拡張する傾向にあることを捉えた。

正常胎盤や前置胎盤、胎盤梗塞、胎児発育不全などの各種胎盤異常では微小血管の描出に成功しているが、胎盤早期剥離の頻度が少ないことや、突然発症することから、症例を得ることが難しく、症例収集が遅れている。胎盤早期剥離は、脱落膜内の血管の破綻、出血が増悪して発症する。胎盤早期剥離の微小な出血を現在の超音波検査など画像診断することは困難であるが、その何らかの微小な変化を捉えて、大きな出血を予測することを目的に検討を行っている。前置胎盤の出血も同様に内子宮口付近の脱落膜の剥離によって起こる。警告出血のあった前置胎盤で一度止血するのは胎盤剥離における脱落膜の微小な出血と同様なメカニズムであると考えられる。微小な出血や血管を同定するために、超音波断層法において、新しいアルゴリズムを用いて組織の動きの特徴を解析することで、その信号を分離することでモーションアーチファクトを大幅に減らし、速度的に組織の動きと重なっている微細で低流速な血流を捉えて画像化することを可能にするSMI (Superb Micro-vascular Imaging)に着目した。今までは、子宮動脈本管や臍帯動脈といった比較的太い、流速の速いところしか描出できなかったが、本法ではより細い、低速な血流を描出できる。子宮動脈の末端である螺旋動脈、臍帯動脈の末端である絨毛の低流速な血流状態を評価できることは胎盤や子宮自体の機能評価に繋がる。本年度は、本法を用いて胎盤の絨毛血管、子宮の螺旋動脈の生体中の血流状態の正常イメージを収集し、胎盤異常のある時のイメージの違いを明らかにしている。また、高周波プローブと合わせることで、病理画像に近い超音波イメージを得られることも結果として得た。正常胎盤や前置胎盤、胎盤梗塞、胎児発育不全などの各種胎盤異常では微小血管の描出に成功しているが、胎盤早期剥離の頻度が少ないことや、突然発症することから、症例を得ることが難しい。SMIのピクセルやボクセルカウントによる評価方法の開発がうまくいかず、客観性をもたすところに難渋している。胎盤早期剥離の微小な出血を従来の超音波検査など画像診断することは困難であるが、その何らかの微小な変化を捉えて、大きな出血を予測することを目的に検討を行った。今までは、子宮動脈本管や臍帯動脈といった比較的太い、流速の速いところしか描出できなかったが、本法ではより細い、低速な血流を描出できるようになった。また、高周波、広帯域の超音波プローブを使用することで、より繊細な画像を得られることにも着目した。これらの超音波機器を用いて、かつては描出、区別できなかった胎盤病変を検出できることを示した。娩出してから得られる病理画像を、妊娠中の超音波画像によって先取りできる可能性を示した。胎盤早期剥離や前置胎盤において脱落膜に破綻した血腫を、超音波画像のB-mode, SMIともに欠損像として捉えることで、それらの早期診断に役立つ可能性を示した。妊娠初期11-13週、20週、28週、34週に採血を行い、血漿成分、血球成分、血清成分を分離して保存する。
森林火災から大量に生じる固体有機エアロゾルの発生・除去過程の解明と気候影響

気候変動に影響を与えるエアロゾルに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子(ターボール;TB)がある。このTBは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にTBの気候影響はほとんど分かっていない。本申請では北半球での広域な航空機観測や地上観測で得られる試料の電子顕微鏡分析を通じて、TBの1生成メカニズム、2発生量及び光学特性の定量、3除去過程の解明に取り組む。これらの結果で得られるデータは、気候モデル等に組み込まれることによって、気候変動予測の精度向上に貢献することが期待される。
牛の針通電刺激における消化管運動と内分泌動態に関する研究

牛の針治療に関する基礎的研究を目的として、針通電刺激(通電刺激)における消化管平滑筋の収縮運動と内分泌動態の関係について実験を行った。材料と方法牛1頭、山羊2頭を用いて、force transducerを第一胃、第二胃、第四胃、十二指腸、空腸、、回腸、肓腸、結腸の漿膜面に12個縫着した。記録は従来の8chと新設の4ch記録器を併置して12chとして行った。通電刺激は第13胸椎・第1腰椎(天平穴)及び第6腰椎・仙椎(百会穴)の各々の椎間孔に針を刺入して、12V、2Hz、2030minの通電刺激を行った。通電刺激における収縮運動を連続記録しながら経時的に採血してカテコルアミン(CA)2分画(アドレナリン、ノルアドレナリン)、ACTH、βーエンドルフィン(βE)を分析した。さらに自律神経剤、オピエ-ト刺激剤(トリメブチンマレ-ト:TM)、オピエ-ト拮抗剤(酒石酸レバロルファン:酒石酸L)を投与して針通電刺激における消化管収縮運動と比較した。結果通電刺激では、胃運動は一過性に抑制され十二指着にphaseIII(強収縮)が出現し空腸、回腸へ伝播した(migrating contractions:MC)。肓腸以下では回腸との関連性は不明であったが通電刺激により収縮運動が誘起された。通電刺激ともないCA、ACTH、βEは上昇した。CA投与では第一胃、第二胃、第四胃を抑制するとともに十二指腸球部にphaseIIIを誘起し、空腸、回腸に伝播した。TMの投与では胃の抑制と小腸のphaseIIIが同時に誘起された。オピエ-ト拮抗薬である酒石酸Lは生理的な胃小腸の収縮運動を誘起することが認められた。まとめ通電刺激は胃運動を一過性に抑制するとともに十二指腸にphaseIIIを誘起させたことはCA、オピエ-ト刺物質激あるいはその拮抗物質のなどが関与していることが示唆された。