hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多自然型工法による湖岸の再自然化が微小動物群集の多様性におよぼす影響に関する研究

Sta.A、Sta.BおよびStaDにおけるユスリカ幼虫の平均密度(2002年4月から10月までの期間)は、それぞれ430個体m^<-2>、554個体m^<-2>および779個体m^<-2>であり、Sta.Dで最も高かった。また、ユスリカ幼虫種の多様度指数(1/λ)は、それぞれ2.48、2.57および2.52となり、Sta.Bのそれが最も高い値であったが、平均値および多様度指数ともに3定点の間で統計的な有意差はなかった。魚類は合計20種が捕獲されたが、種組成や個体数は季節によって異なった。3定点の間で、単位努力あたりの捕獲個体数の平均値や多様度指数(1/λ)の値に有意差はなかった。また全個体数に占めるハゼ科魚類の割合にも有意な差は見られなかった。捕獲された魚類の食性を調べたところ、ブルーギルが動物プランクトンを多く摂食していたのに対し、多自然型護岸施工区の優占魚種であるハゼ類はユスリカ幼虫を主として捕食していた。多自然型工法による北浦湖岸の再自然化は,微小生物群集(とくにユスリカ類)の多様度を高める方向には直接作用しないことが明らかとなった。
コミットメントの経済価値と支払い意思額の計測方法:水源税への適用

本研究では,自己の行動をあらかじめ自己規制すること(コミットメント)を表明し,その表明に束縛されることを明確にすることにより,他人が効用を獲得できる場合のコミットメントの経済価値に関する理論的な分析枠組みを開発するとともに,CMV調査による支払い意思額の計測における便益の2重計算(過小計算)の問題を回避iしうる支払い意思額の計測方法を提案した.まず,森林コモンズの考え方の整理及び便益計測のためのCVM調査の調査票設計を行った.過疎地域研究会の参加メンバーから専門的知識の提供を受けながらコモンズとしての中山間地域における森林の役割をとりまとめ,また国内外における人文地理学や林業経済学の分野で行われている森林のとらえ方を探るため資料収集を行った.日野川源流を守る会を結成して先進的な取り組みを行っている鳥取県日野郡日南町の町有林を対象とし,それに対する都市住民としては鳥取県米子市民を取り上げてその意識を探った.その後,CVM調査を実施して森林の便益を計測すると共に当該地域における水源税の導入可能性を探った.設計した調査票を用いて鳥取県米子市に住む住民を対象としたCVM調査を郵送により行い,日野川上流の日南町町有林に対する支払意思額の計測方法について検討した.このCVM調査の結果は森林の資産価値評価の算出根拠となるものである.さらに調査結果に基づいた森林の資産価値を用いて水源税の導入可能性について検討を行った.水源税の理論的根拠として上流域の住民が森林開発を放棄する(森林を保全する)ことを宣言し,下流域の住民がそのコミットメントに対して支払い意思額を有するというコミットメント価値が取り上げた.このような水源税を通じた上下流の住民間の所得移転を分析するために,1)住民間の戦略的な意見の表明行動,2)個人間の効用の相互作用による便益の2重計算,過小計算の問題を克服しうる支払い意思額の計測方法を開発した.中山間地における林業は採算性がとれず,多くの中山間地域で過疎化の進行と森林の荒廃が深刻化している.中山間地における森林の保全費用を直接的,間接的に森林の便益を享受する都市住民にも負担してもらおうという水源税の考え方が提唱されている.現在,水源税の理論的根拠は必ずしも明らかではないが,上流域の住民が森林開発を放棄する(森林を保全する)ことを宣言し,下流域の住民がそのコミットメントに対して支払い意思額を有するというコミットメント価値があげられる.このような水源税を通じた上下流の住民間の所得移転を分析するために,1)住民間の戦略的な意見の表明行動,2)個人間の効用の相互作用による便益の2重計算,過小計算の問題を克服しうる支払い意思額の計測方法を開発した.コミットメントの経済価値に関する理論的分析枠組み,支払い意思額の計測方法の開発を通じて,水源税の理論的根拠,および望ましい税率に関する1つの経験的な知見を得ることを目指した.森林コモンズの考え方の整理及び便益計測のためのCVM調査の調査票設計の二つを行った.まず申請者が参加している過疎地域研究会(MARG)の参加メンバーから専門的知識の提供を受けながらコモンズとしての中山間地域における森林の役割をとりまとめた.また国内外における人文地理学や林業経済学の分野で行われている森林のとらえ方を探るため資料収集を行った.調査票の設計にあたってはプレテストの実施が必要不可欠であり,そのために実際に調査対象地域へ出向いて担当者との打合せ等を行った.昨年度調査票の設計を行ったCVM調査の予備調査を実施して森林の便益を計測すると共に当該地域における水源税の導入可能性を探った.まず昨年度設計した調査票を用いて鳥取県米子市に住む住民を対象としたCVM調査の予備調査を面接方式により行い,日野川上流の日南町町有林に対する支払意思額の計測のための基礎資料を獲得した.一方,同時に日野川流域上流域にあたる地域に置いても同様の調査を行い,両者の回答を比較することを通じて両者の意識の違い,ならびに支払い意思の大きさに影響する要因について検討した.このCVM調査の結果は森林の資産価値評価の算出根拠となるものである.さらに,次年度以降の本調査の実施及びデータの入力及び解析に関する検討を行った.さらに調査結果に基づいた森林の資産価値を用いて水源税の導入可能性を探った.本研究では,同様の調査を複数回実施し,コモンズとしての流域森林に対する共通認識を形成する過程を見ることを目指す.そのため,次年度以降行う複数回の調査に関する調査方法の開発と,支払意思額の収束過程を説明する理論モデルの構築を行った.具体的には,planning theoryの知見を援用することにより各主体が意見を合理的に変更する過程を説明するモデルを作成した.最終的には次年度において,コミットメント価値を将来の行動も含めた個人間の効用の長期的な相互作用を用いた動学モデルに基づいて理論的に定式化することを試みる.本研究では,自己の行動をあらかじめ自己規制すること(コミットメント)を表明し,その表明に束縛されることを明確にすることにより,他人が効用を獲得できる場合のコミットメントの経済価値に関する理論的な分析枠組みを開発するとともに,CMV調査による支払い意思額の計測における便益の2重計算(過小計算)の問題を回避iしうる支払い意思額の計測方法を提案した.まず,森林コモンズの考え方の整理及び便益計測のためのCVM調査の調査票設計を行った.過疎地域研究会の参加メンバーから専門的知識の提供を受けながらコモンズとしての中山間地域における森林の役割をとりまとめ,また国内外における人文地理学や林業経済学の分野で行われている森林のとらえ方を探るため資料収集を行った.

日野川源流を守る会を結成して先進的な取り組みを行っている鳥取県日野郡日南町の町有林を対象とし,それに対する都市住民としては鳥取県米子市民を取り上げてその意識を探った.その後,CVM調査を実施して森林の便益を計測すると共に当該地域における水源税の導入可能性を探った.設計した調査票を用いて鳥取県米子市に住む住民を対象としたCVM調査を郵送により行い,日野川上流の日南町町有林に対する支払意思額の計測方法について検討した.このCVM調査の結果は森林の資産価値評価の算出根拠となるものである.さらに調査結果に基づいた森林の資産価値を用いて水源税の導入可能性について検討を行った.水源税の理論的根拠として上流域の住民が森林開発を放棄する(森林を保全する)ことを宣言し,下流域の住民がそのコミットメントに対して支払い意思額を有するというコミットメント価値が取り上げた.このような水源税を通じた上下流の住民間の所得移転を分析するために,1)住民間の戦略的な意見の表明行動,2)個人間の効用の相互作用による便益の2重計算,過小計算の問題を克服しうる支払い意思額の計測方法を開発した.
多極子と伝導電子の混成効果とそれに基づく新規基底状態の実験的究明

PrTi_2Al_<20>は常圧T_c=0.2Kで超伝導を示し、約8GPaの圧力下でT_c=1Kの重い電子超伝導となる。PrTi_2Al_<20>の基底状態に磁気モーメントの自由度はなく、四極子の揺らぎが関係している新しい超伝導の可能性があるが、低い転移温度と臨界磁場のため常圧においても詳細な超伝導特性が調べられていなかった。そこで、希釈冷凍機を用いて常圧低磁場でのSQUID磁化測定、比熱測定、La希釈系の電気抵抗率・交流磁化率測定、を行った。特にSQUID磁化測定に関しては、助教の松本洋介氏と協力して装置の立ち上げを行い、自らアクティブシールド付きマグネットやサンプルステージを作成して測定を行った。この装置により非常に感度のよい磁化測定が20mK<T<5Kの広い温度範囲で可能になった。また、これらの実験からPrTi_2Al_<20>がマルチバンドの超伝導体であり、四極子の混成により有効質量が増大したバンドが存在していると考えられることを示した。上記のような成果に加えて後輩の指導も行ない、PrV_2Al_<20>の純良化を行なうことでT_C=0.05Kで超伝導になることを発見した(preprint)。この超伝導はPrTi_2Al_<20>よりさらに重い有効質量を持ち、混成がより強く量子臨界点に近いことを示唆している。四極子秩序相内での電気抵抗率のふるまいは冪的pT^3であり、四極子の遮蔽により重い電子状態が形成されている可能性を示唆している。9に示したのように目的としていたSQUID磁化測定装置の立ち上げとそれを用いたPrTi_2Al_20の磁化測定を行うことができたため。さらにはPrV_2Al_<20>の純良化と超伝導の発見という目的も達成されたため。PrV_2Al_<20>で見つかった超伝導は重い電子超伝導の可能性が高い。そのため比熱や磁化等を測定しそれを確認することは大変重要である。また四極子秩序の量子臨界点に近いと考えられるので、磁気熱量効果を計ってそれを確かめる。PrTr2Al20の単結晶の合成及びその純良化に成功し、低温物性の詳細な測定と解析により四極子秩序を持ち、混成の強い系であることを明らかにした。さらには遷移金属サイトをTiからVへ元素置換を行うことにより、混成がより強まり、低温で四極子と伝導電子の混成による異常な金属状態になっていることを明らかにした。この成果は論文として発表され、Editor's choiceに選ばれるなど高く評価された。混成が強まったことにより転移温度が下がったことは、四極子秩序の量子臨界点が存在する可能性を示唆し、超伝導の出現が期待される。またSmTr2Al20についても合成と物性測定を行い、遷移金属サイトをTiからV,Crと変えることで価数揺動が強まり、転移温度が抑制されることを明らかにした。この成果も論文としてまとめられ、注目を集めている。共同研究も特にPrTi_2Al_<20>でよく進んだ。μ-SRでは転移温度以下で内場がないことが示され、確かに四極子の転移であることが示された。超音波による弾性定数測定ではf電子間に強四極子相関が働いていることが示され、強四極子転移であることがわかった。また光電子分光ではフェルミエネルギー近傍に明確な近藤共鳴ピークが観測され、f電子と伝導電子が混成していることが確認された。磁気モーメントを用いた近藤効果は量子臨界現象や重い電子超伝導を始めとした様々な興味深い現象の起源となっていることで知られている。しかし軌道自由度を用いた場合何がおこるのかはよくわかっていない。鉄砒素系超伝導体では軌道ゆらぎが電子間引力の起源として議論されている。しかしd電子系では軌道自由度がスピンや電荷自由度と一体となっているため複雑で興味深い現象が現れる反面、起源を理解するのは難しい。一方f電子系では立方晶Pr化合物のΓ_3状態など、軌道(四極子)自由度のみをもつ状態をとることがある。我々が研究対象としているPrTr_2Al_<20>(Tr=Ti,V)は立方晶Γ3結晶場基底状態をとり、励起状態も60K(Ti),40(V)と十分離れており、また四極子転移をT_Q=2.0K(Ti),0.6K(V)で示すため四極子の研究に最適な系である。さらにΓ3系で初めて電気抵抗率に近藤効果を示す混成の強い系である。特にPrV_2Al_<20>ではT_Q<T<10Kの温度で異常な金属状態が観測され、四極子近藤効果の可能性が高い。本年度の研究において、我々は非常に高純度なPrTi_2Al_<20>の単結晶が0.2Kの極低温において、超伝導になることを見出した(文献[1])。これまで超伝導が発見できなかった理由としては、(1)この超伝導は非磁性不純物に弱く高純度なサンプルが必要(2)臨界磁場が小さいために残留磁場を排除した精密な測定が必要などの理由が考えられ、本研究ではこれらの課題が克服され超伝導発見に至った。

この超伝導はT_Q=2.0Kの強四極子秩序相内で起きており、四極子自由度は凍結していると考えられるが、電子比熱と臨界磁場から求められる有効質量が電子質量の16倍程度に増大しており、伝導電子と四極子の混成の影響が現れている可能性がある。さらに興味深いことにこの物質に圧力を加えると混成が強まり、約8GPaの高圧で超伝導転移温度が約1Kまで上昇し、有効質量が電子質量の100倍にまで増大する(文献[4])。この圧力で四極子転移温度の減少が観測されていることから、四極子秩序の量子臨界現点に近づいた可能性が考えられる。四極子秩序の量子臨界点に関する研究は理論的にも実験的にもこれまで全くなく、非常に画期的な成果である。さらに四極子ゆらぎが超伝導対形成に寄与している可能性があり、全く新しい超伝導である可能性がある。PrTi_2Al_<20>は常圧T_c=0.2Kで超伝導を示し、約8GPaの圧力下でT_c=1Kの重い電子超伝導となる。PrTi_2Al_<20>の基底状態に磁気モーメントの自由度はなく、四極子の揺らぎが関係している新しい超伝導の可能性があるが、低い転移温度と臨界磁場のため常圧においても詳細な超伝導特性が調べられていなかった。そこで、希釈冷凍機を用いて常圧低磁場でのSQUID磁化測定、比熱測定、La希釈系の電気抵抗率・交流磁化率測定、を行った。特にSQUID磁化測定に関しては、助教の松本洋介氏と協力して装置の立ち上げを行い、自らアクティブシールド付きマグネットやサンプルステージを作成して測定を行った。この装置により非常に感度のよい磁化測定が20mK<T<5Kの広い温度範囲で可能になった。また、これらの実験からPrTi_2Al_<20>がマルチバンドの超伝導体であり、四極子の混成により有効質量が増大したバンドが存在していると考えられることを示した。上記のような成果に加えて後輩の指導も行ない、PrV_2Al_<20>の純良化を行なうことでT_C=0.05Kで超伝導になることを発見した(preprint)。この超伝導はPrTi_2Al_<20>よりさらに重い有効質量を持ち、混成がより強く量子臨界点に近いことを示唆している。四極子秩序相内での電気抵抗率のふるまいは冪的pT^3であり、四極子の遮蔽により重い電子状態が形成されている可能性を示唆している。炉の作成を終了し、それを用いて単結晶合成の純良化に成功した。また論文の執筆や学会発表を精力的に行った。その成果はEditor's choiceに選ばれたり、招待講演に招かれるなど高く評価された。したがっておおむね順調に進んでいると考える。PrTi2Al20の純良化に成功し、極低温下での精密な物性測定によりこの物質が強四極子秩序相内0.2Kで電子質量の16倍の準粒子質量をもつ重い電子超伝導を示すことを発見した。さらに上床研究室との共同研究において約8GPaの圧力下で、PrTi2Al20は四極子秩序温度の減少と同時に、超伝導転移温度の増大(1K)、及び有効質量の増大(100m_O)を見出した。これらの結果は四極子秩序の量子臨界点に近づいた可能性を示唆しており大変興味深い。9に示したのように目的としていたSQUID磁化測定装置の立ち上げとそれを用いたPrTi_2Al_20の磁化測定を行うことができたため。さらにはPrV_2Al_<20>の純良化と超伝導の発見という目的も達成されたため。PrTi2Al20より強い混成効果により、四極子秩序温度が下がったことは量子臨界点が存在する可能性を示唆する。このような系で超伝導が表れるのかどうか、また圧力をかけることでそれがどのように変わるのかは全く未開拓の領域であり、本質的に重要である。
取り替えのできる橋梁床版のプレキャスト化に関する研究

橋梁床版は構造上から継手が必要であり,強度的な弱点となっている。本研究では,この床版継手の補強方法を開発することを目的に,静的強度試験および定点疲労試験を実施してその強度性状を明らかにした。まず基礎研究として継手部下面に鋼板あるいはH型鋼による補強を行うことで,施工の簡略化と耐力の大幅な向上が可能なことを示した。すなわち鋼板補強により継手なしと同程度の強度が確保され,H型鋼補強により強度はさらに飛躍的に増加した。長支間構造への対策として適用が有望な軽量床版については,その静的押抜き強度算定方法を検討し,軽量コンクリートの弱点である引張強度が床版の強度低下へ大きく反映することからPC構造にするべきことなどを理論的に明らかにした。さらに展開的研究として実用的な詳細設計を行い実験を行った。すなわち形鋼およびCT形鋼などの成形型鋼を利用することにより製作工の低減を図った長支間合成床版を開発し,輪荷重走行による耐荷力試験を行った。また,スタッドを床版下面に群配置することで従来のプレキャスト床版に比べて施工性が向上し,床版にスタッド用の開口部を設ける必要がないことから耐久性の向上が期待できるチャンネル型プレキャストPC床版についても同様の耐久性試験を実施した。その結果,長支間合成床版においては,既往のS-N曲線上に対応することから,はり状化したせん断耐荷力の比率にて表現できることなどがわかった。また,チャンネル形プレキャストPC床版の実験結果からは,リブ部のずれ止めは十分な強度を有し,間詰め部のスタッド配置は道路橋示方書に準して設計すれば十分な性能を確保できることがわかった。また曲げ試験の結果,リブ部の支圧耐力は支圧面積と支圧強度の積で評価することができ,チャンネル形プレキャスト床版を鋼合成桁に適用する場合,床版と間詰め部分のずれ止めに対しては間詰め部モルタルの支圧耐力に基づいて,間詰め部と鋼桁間のスタッド配置に対しては道路橋示方書のずれ止めの設計式を用いて設計すればよいことがわかった。本研究では,RC床版の破壊要因として輪荷重の繰返し載荷に着目し,疲労破壊機構に関する実験的研究を行った。今年度は静的試験,定点疲労試験,移動疲労試験を200×150×10cmの床版を対象に実施した。測定項目は,荷重,内部鉄筋のひずみ,破壊面の観察,疲労破壊回数などである。まず静的押抜きせん断強度は14.5tfであったことに基づいて,その40,44,50%の荷重において移動疲労試験を行った。その結果,破壊回数はそれぞれ12万5446回,1万2932回,2万6786回であった。これは床版の定点疲労試験に関する既往結果と比較した場合,かなりの疲労強度の低下を意味する値であった。すなわち,定点疲労試験では実際の荷重形態を考慮した場合の再現ができていないことが判明した。しかしながら供試体数がまだ少ないため,今後もさらに追加試験を行う必要がある。しかしながら,当初は今年度中に定点疲労試験を15供試体,移動疲労試験を1供試体行う予定であったことから考えると,順調な経過といえる。しかしながら定点疲労試験においては試験機が故障し,修理に長時間かかったことなどのトラブルが発生し,予定の供試体数を消化できなかった。

よって来年度に追加実験を行うこととした。また,床版下面のひび割れは,走行回数の増加に伴って格子状のパターンを形成し,ひび割れ幅はコンクリートのひび割れ面内部の摩擦によっても大きくなることがわかった。これは定点疲労試験の場合とは全く異なる挙動であり,これらのことが疲労強度の低下につながるものと考えられる。内部鉄筋のひずみについては,走行回数1,000回から1万回において急激なひずみ増加が確認され,内部ひび割わの進展が著しい走行回数の範囲が推察された。橋梁建設においては、現場作業の省力化や工期短縮などを目的として、プレストレスト床版の使用頻度が増加している。プレキャスト床版相互の継手方法には大別してPC継手とRC継手があり、一般的にはRC継手工法としてループ構造継手が用いられるが、継手部の主鉄筋配置の煩雑さなど、施工性に問題を抱えている。そこで本研究では、鋼材により継手部分を合成構造にした新しい現場継手構造を考案し、施工の簡素化と強度の向上を期待した供試体を試作し、その継手部における静的強度および疲労強度について検討を行った。その結果、継手部が存在することにより押抜き強度は20%程度低下した。しかし、本研究で考案した合成構造継手にすることにより強度改善が可能なことが確認できた。すなわち鋼板継手により継手のない床版と同等の静的強度が得られ、H型鋼補強にした場合は補強なしの場合の2倍以上の強度になり、これは継手のない床版に比べても約1.7倍の強度を有することが明らかになった。また疲労強度に関しては、継手部分をH型鋼や鋼板により補強することで、継手のない床版と比較しても、同程度以上の静的押し抜き強度を満足し、道路橋示方書における重ね継手に対する所定の長さよりも大幅に短縮することができ、経済性向上にもつながること、定点繰返し載荷試験において、H型鋼により補強を行った継手部の100万回疲労強度は、継手のない床版の静的強度の85%と最も高い疲労強度が得られ、十分な疲労耐久性があることなどが明らかになった。また、疲労強度を比較する場合に静的強度が実用的な範囲から大きく外れる場合は各供試体の上限荷重の絶対値でS-N曲線を描き評価することを提案した。さらに、疲労に対しても波形のせん断キーを用いることで付着は向上し、継手部とプレキャスト部の一体化は良好になることなどがわかった。本研究では,まず構造上の弱点となる床版継手の補強方法を開発し,静的強度試験結果および定点疲労試験よりその強度性状を明らかにした。すなわち継手部下面に鋼板あるいはH型鋼による補強を行うことにより,施工の簡略化と耐力の大幅な向上が可能なことを示した。鋼板補強で継手なしと同程度の強度が確保され,H型鋼補強により強度はさらに飛躍的に増加した。長支間構造への対策として適用が考えられる軽量床版については,その静的押抜き強度算定方法に検討し,軽量コンクリートの弱点である引張強度が床版の強度低下へダイレクトに反映することからPC構造が望ましいことなどを理論的に明らかにした。次に,展開的研究として形鋼およびCT形鋼などの成形型鋼を利用することにより製作工の低減を図った長支間合成床版を開発し,輪荷重走行試験ならびに耐荷力試験を実施した。また,スタッドを床版下面に群配置することにより,従来のプレキャスト床版に比べて施工性が向上し,床版にスタッド用の開口部を設ける必要がないことから耐久性の向上が期待できるチャンネル型プレキャストPC床版についても同様の耐久性試験を実施した。
プロテオミクスとプロテインアレイを用いたアルツハイマー病に関わる自己抗体の検索

アルツハイマー型認知症の病態機序の解明とバイオマーカーの開発を目的として、プロテオミクス解析の手法を用い、患者血清・髄液中より自己抗体の検出を行った。結果、対照患者と比較してアルツハイマー型認知症患者の血清中に多く存在する自己抗体の認識抗原として、Phosphatidylinositol transfer protein alpha isoformとMitochondrial import receptor subunit TOM40homologを同定した。これら2つの蛋白とアルツハイマー型認知症の病態との関連性を示唆する報告があり、今後これら自己抗体の特異性の検討が必要と考えられた。これまでに、ヒト大脳微小血管内皮細胞を抗原とした二次元免疫ブロット法と質量分析の手法を用いて60歳以上のアルツハイマー型認知症患者24例と対照者54例(60歳以上の神経疾患非合併患者19例、40歳未満の神経疾患非合併患者18例、多発性硬化症患者17例)の血清中に存在する抗血管内皮抗体の検索を行った。その結果、アルツハイマー型認知症患者に比較的多く存在する5つの自己抗体を同定した。これら自己抗体の認識抗原蛋白はVimentin, Protein disulfide-isomerase A3 (PDI A3), Alpha enolase, Mitochondrial import receptor subunit TOM40 homolog (Tom40), Annexin A2であった。5つの自己抗体の中、抗Tom40抗体のみがアルツハイマー型認知症患者において、対照者と比較し有意に抗体陽性率が高値であった。次に抗Tom40抗体陽性のアルツハイマー型認知症患者と抗体陰性のアルツハイマー型認知症患者の認知機能をMini-Mental Scale Examinationを用いて評価し、比較検討した結果、抗Tom40抗体陽性のアルツハイマー型認知症患者は抗体陰性のアルツハイマー型認知症患者と比較し有意にMMSEの点数が低い結果となった。Tom40はミトコンドリア外膜に存在し、ミトコンドリア内への蛋白の選択輸送に関与するチャンネルを形成していることが知られている。最近のゲノムワイド関連解析の結果、Tom40をコードする遺伝子TOMM40のリスクアリルはコントロールと比較し晩期発症型アルツハイマー型認知症の発症が2倍になるといった報告やTOMM40のイントロン変異を持つ患者は、発症が約7年早くなるといった報告もある。抗Tom40抗体の病的意義に関し今後の検討が必要と考えられた。昨年度までに、多数例のアルツハイマー型認知症(AD)患者を対象とする、二次元免疫ブロット法と質量分析の手法を用いた血清・髄液中の抗神経抗体と抗血管内皮抗体の同定を行ってきた。しかし同定された抗体は、いずれも他疾患患者や健常者においても存在し、バイオマーカーと成りうるだけの特異性は確認できなかった。そこで新たに10名のAD患者の混合血清と10名の健常対照者の混合血清を用い、ラット大脳ホモジネートをサンプルとした二次元免疫ブロットを施行し、健常対照者の混合血清中には存在せず、AD患者の混合血清中のみに存在する抗神経抗体の認識抗原蛋白を同定した。AD患者の混合血清中のみに存在する抗神経抗体が反応する6つの抗原スポットを検出し、このうちの1つのスポットは、Phosphatidylinositol transfer protein alpha isoform (PITPNA)であった。PITPNAはPhospholipid transfer protein (PLTP)の1つでありphosphatidylinositolもしくはphosphatidylcholineを小胞体やゴルジ装置から細胞膜へと輸送する蛋白であることが知られている。ADとの関連ではAD患者の脳内では、非AD患者と比較し、有意にPLTPの産生が亢進しているといった報告がある。その一方AD患者の髄液中では、その他の神経疾患患者と比較し有意にPLTP活性の低下がみられるといった報告がみられ、現在同抗体の特異性につき検討を行っている。また、本年度あらたに抗原蛋白としてアミロイドβ(Aβ)40リコンビナント蛋白を用いたELISA法による血清・髄液中抗Aβ抗体の測定システムを確立し、44例のAD患者を含む多数例の髄液中抗Aβ抗体の測定を行った。結果、従来の報告と同様、炎症性アミロイド血管症患者において高値となることを確認した。内科系臨床医学・神経内科学検体数の確保、二次元免疫ブロット法と質量分析による抗原蛋白同定法の確立ができており、さらなる検索に有効な状況ができている。おおむね順調に進展している。(理由)これまでに、ヒト大脳微小血管内皮細胞を抗原とした二次元免疫ブロット法と質量分析の手法を用いて、アルツハイマー型認知症患者の血清中に存在する抗血管内皮抗体の認識抗原蛋白として上記複数の抗原蛋白を同定することができた。特に抗Tom40抗体は、アルツハイマー型認知症患者の認知機能障害と関連する可能性もあり、現在さらに多数例での検討と培養細胞を用いた抗Tom40抗体の機能解析を予定している。

さらにアルツハイマー型認知症患者および対照者の血清および髄液中に存在する抗神経抗体の検出ならびに、その認識抗原蛋白の同定のためのシステム(ラット大脳およびヒト神経芽細胞腫由来細胞を抗原とした二次元免疫ブロット法とMALDI-TOF MSによる質量分析)の構築が終了し、現在解析を行っている。また、本研究に関連して、アルツハイマー型認知症に高率に合併することが知られている脳アミロイドアンギオパチー(CAA)患者の血清・髄液中の抗アミロイドβ(Aβ)抗体を測定した結果、病理学的に血管炎の存在が確認された症例(CAA関連炎症)で髄液中の抗Aβ42抗体が高値となり、抗免疫療法の治療メルクマールとなる可能性を見出し報告することができた。以上のことから、研究がおおむね順調に進展していると判断した。確立してきた二次元免疫ブロット法と質量分析による抗原蛋白同定法を駆使して,ADのバイオマーカーの確立を目指していく。具体的には、未同定スポットの抗原蛋白の同定と、ELISA法を用いた抗体価の測定により疾患特異性の検討を行う予定である。次年度は、アルツハイマー型認知症患者の血清および髄液中に存在する抗神経抗体の検出とその認識抗原蛋白の同定を重点的に行う予定である。またあらたに、当科外来を受診した患者を対象とした抗血管内皮抗体の検出も継続して行う予定である。さらに本年度同定した抗Tom40抗体の特異性の検討を行う。具体的には多数例での検討を目的としたELISAシステムの構築や抗Tom40モノクローナル抗体がヒト大脳微小血管内皮細胞や神経芽細胞腫由来細胞に及ぼす影響につき生化学的な解析を行う。該当なし
上顎歯槽部骨延長に伴う周辺組織再構築と至適延長速度との関連

実験動物はビーグル成犬を用い、実験側(左側)において口唇口蓋裂患者の顎裂を想定した実験的骨欠損を作成した。また右側には骨欠損作成を行わなかった。実験側上顎切歯3本抜歯後、顎裂相当部の口蓋粘膜を骨膜ごと剥離し、マイクロモーターを用いて、近遠心幅10mmの実験的骨欠損を作成した。その後、両側において第一、二前臼歯の抜歯を行った。骨欠損作成2ヶ月後、実験側の上顎犬歯を含む歯槽骨の骨切りを行い、3日間のlatency periodの後、骨延長器を用いて、同歯槽骨の近心移動を行った。実験群を移動速度により以下の2群に分けた。1)急速移動群(移動速度2mm/1日、移動:5日間、移動量:総計10mm)、2)遅速移動群(移動速度1mm/1日)、移動:10日間、移動量:総計10mm)。また、非移動群(移動速度0mm/1日、移動量:総計0mm)を対照群とした。各実験群について、屠殺時期を骨延長開始後100日と設定し、各々について、移動した歯槽部の周辺歯槽骨の変化ならびに新生骨の形成様相を、3次元CT解析装置を用いた定量的分析により、比較検討した。さらに歯槽部の骨延長が歯髄の血流に与える影響をレーザードップラー血流計を用いて検討した。1.急速、遅速移動群の骨延長部における歯槽骨骨密度は、非移動群における歯槽骨に比べ、小さい値となった。また、骨延長部の遠心端付近で最も小さい値となった。2.急速、遅速移動群の骨延長部における歯槽骨の断面積は、非移動群における歯槽骨に比べ、著しく小さい値となり、特にcortical boneの割合が小さいことが認められた。3.骨延長により一旦減少した移動歯槽部に含まれる犬歯歯髄における血流量は、徐々に増加するものの、骨きり前の値まで回復するにはかなりの時間が必要であることがわかった。以上の結果から、本実験における骨延長により新生された歯槽骨は、骨密度および骨量ともに非移動群の歯槽骨と異なり、血流の回復に時間を要することが示唆された。実験動物はビーグル成犬を用い、実験側において口唇口蓋裂患者の顎裂を想定した実験的骨欠損を作成した。また骨欠損作成を行わない側を対照側とした。実験側上顎切歯3本の抜歯後、顎裂相当部の口蓋粘膜を骨膜ごと剥離しマイクロモーターを用いて、近遠心幅10mmの実験的骨欠損を作成した。その後、実験側、対照側において第一、二前臼歯の抜歯を行った。骨欠損作成2ケ月後、実験側の上顎犬歯を含む歯槽骨の骨切りを行い、3日間のlatency periodの後、骨延長器を用いて、同歯槽骨の近心移動を行った(急速移動群(移動速度2mm/1日、移動:5日間移動量:総計10mm)、遅速移動群(移動速度1mm/1日、移動10日間、移動量:総計10mm)、非移動群(移動速度0mm/1日、移動量:総計0mm))。歯槽部骨切りより、1、2、3、4、5、6

、7、8、11、14、23、33、43、53、63、83、103日に、移動した歯槽骨内の歯髄における血流をレーザードップラー血流計を用いて測定し、歯槽部における骨延長術が歯髄の血流に与える影響について検討し、以下の結果を得た。なお、血流測定の際には、新規購入した動物用血圧計を用いて、血圧および心拍数がほぼ一定であることを確認した。1.急速、遅速移動群の上顎犬歯歯髄の血流量は、歯槽部骨切り、骨延長に伴い著しく減少したが、骨延長開始時より30日後から増加傾向を示し、骨延長開始時より100日後には、ほぼ骨切り前の値まで回復した。2.非移動群の上顎犬歯歯髄の血流量は、歯槽部骨切りに伴い減少したが、骨切りより4日後には骨切り前の値まで回復し、その後ほぼ安定した値で推移した。以上の結果から、骨延長により一旦減少した移動歯槽部に含まれる犬歯歯髄における血流量は、徐々に増加するものの、回復にはかなりの時間が必要であることが示唆された。実験動物はビーグル成犬を用い、実験側(左側)において口唇口蓋裂患者の顎裂を想定した実験的骨欠損を作成した。また右側には骨欠損作成を行わなかった。実験側上顎切歯3本の抜歯後、顎裂相当部の口蓋粘膜を骨膜ごと剥離し、マイクロモーターを用いて、近遠心幅10mmの実験的骨欠損を作成した。その後、両側において第一、二前臼歯の抜歯を行った。骨欠損作成2ヶ月後、実験側の上顎犬歯を含む歯槽骨の骨切りを行い、3日間のlatency periodの後、骨延長器を用いて、同歯槽骨の近心移動を行った。実験群を移動速度により以下の2群に分けた。1)急速移動群(移動速度2mm/1日、移動:5日間、移動量:総計10mm)、2)遅速移動群(移動速度1mm/1日、移動:10日間、移動量:総計10mm)。また、非移動群(移動速度Omm/1日、移動量:総計Omm))を対照群とした。各実験群について屠殺時期を骨延長開始後100日と設定し、各々について、移動した歯槽部の周辺歯槽骨の変化ならびに新生骨の形成様相を、3次元CT解析装置を用いた定量的分析により、比較検討した。1.急速、遅速移動群の骨延長部における歯槽骨骨密度は、非移動群における歯槽骨に比べ、小さい値となった。また、骨延長部の遠心端付近で最も小さい値となった。2.急速、遅速移動群の骨延長部における歯槽骨の断面積は、非移動群における歯槽骨に比べ、著しく小さい値となり、特にcortical boneの割合が小さいことが認められた。以上の結果から、本実験における骨延長により新生された歯槽骨は、骨密度およひ骨量ともに非移動群の歯槽骨と異なることが示唆された。
BSO結晶における光波と弾性表面波を用いた光演算法の基礎研究

ビスマス・シリコン・オキサイドは、立方晶で弱い圧電性と二次の電気光学効果(力ー効果)を示し、誘電率が、方向に依らず一定であるが、電圧性を利用するためZカット板とし、弾性波の伝搬方向をX-Y方向とする基板を制作した。まず計算では、力ー効果の影響について調べた。光の利用効率を高めるため、導波路内に光波を閉じ込めて弾性表面と相互作用させる光演算系を考え、光波の導波現象を考察した。光パワーが増大したときの特性は、力ー効果を考慮した非線形波動方程式を解くことによってのみ知られる。本研究では、任意の屈折率分布を有する光導波路における非線形場を求める方法を開発し、実際のモデルに充分使用可能であることを示した。実験においては、抵抗加熱蒸着法により基板にAl薄膜を付加し、リフトオフ法によりパターンニングを試みた。その結果、Al膜の基板への密着性が弱く、剥離処理で大部分不良となった。この原因として、1)基板の最適温度をさがすこと、2)下地金属膜に基板との融合性の良いものを見い出すこと、3)マグネトロン高周波スペッタリング等、微小粒子蒸着法を検討する、等の課題を生じた。現在、光導波路制作において、噴霧法により基板にTiO_2薄膜を付加してスラブ光導波路とし、プリズムカプラーによりアルゴンイオン・レーザ光を導波させて非線形導波光のモード分散、振舞いを調べ、解析結果より予測される非線形現象の確証を進めている。
ナシにおけるメタキセニア現象の分子機構解明と栽培技術への応用

果肉や果皮に花粉親の影響が出ることをメタキセニア現象と呼び、ナツメヤシなどで現象が確認されているが、その分子機構はまったく解明されていない。そこで、ニホンナシにおいて花粉親をかえ、メタキセニアの存在を明らかにすると同時に、その分子機構解明のためマイクロアレイおよびRNA-seq解析を用いて花粉親の違いにより変動する遺伝子の探索を試みた。収穫果実において、花粉親の違いによって種子数に差はないにも関わらず、果実重に差が認められたことから、メタキセニアが確認された。メタボローム解析ではアミノ酸、有機酸などで差がみられた。網羅的遺伝子発現解析により、各花粉親間で数百遺伝子の発現に差が認められた。通常、種子には花粉親が影響を及ぼすが、果肉や果皮などの種子親由来の組織では花粉親の影響がないとされている。しかし、果肉や果皮に花粉親の影響が出ることをメタキセニアと呼び、ナツメヤシやワタなどでその現象が報告されている。ニホンナシにおいてもメタキセニアが存在することを明らかにしてきたが、ニホンナシを含む全ての植物で分子メカニズムは解明されていない。そこで、本研究では新たにmRNAとmiRNAのトランスクリプトーム解析を行い、メカニズム解明を目的として花粉親の違いによる遺伝子発現の差異を調査した。今年度はまず、花粉親が果実形質へ及ぼす影響を見る目的で、ニホンナシ`幸水'に、5品種の花粉を人工授粉し、受粉1ヶ月後、GA処理区及び未処理区を設け、経時的に果径調査およびサンプリングを行い、収穫期には果実品質調査を行った。続いて花粉親の違いによる遺伝子発現の差異について調査した。開花1週目の種子からmRNAを調整し、ライブラリー作成後、次世代シーケンシング解析を行った。さらに、果肉からmiRNAを精製し、Small RNAライブラリーを作成し、次世代シーケンシング解析を行った。結果、収穫期の`幸水'においてもメタキセニア現象が確認された。これまでの`豊水'などとの結果から種子親と花粉親の組み合わせにより果実サイズが異なると示唆された。また、花粉親の違いで細胞肥大及び分裂の機構が異なる可能性が考えられた。種子のmRNAとmiRNAのRNA-seq解析により多数の遺伝子に花粉親の違いで発現に差が見られた。メタキセニアは、花粉親の影響が、本来見られないはずの母親組織である果肉の形質に見られる現象である。申請者らはこれまでに、ナシにおいて、花粉親を変えることによって、果実サイズや形が影響を受けるメタキセニア現象が存在することを発見した。本研究では、1.その原因をトランスクリプトーム等の分子生物学的手法を駆使して、分子機構解明をはかり、2.目的とする果実品質(大きさ、形,味)に適合する花粉親品種の選抜を行い、栽培技術への応用を計ることを目的して実験を行った。ニホンナシ`豊水'に、5品種の花粉を人工受粉した。受粉後、経時的に果径調査およびサンプリングを行い、収穫期には、果実重、縦径、横径、糖度、酸度、硬度などを測定し、品質調査を行った。また、メタボローム解析を用いて一次代謝産物含量を測定した。`豊水'の他に`幸水'に5品種を受粉処理し、同様の調査を行った。結果、豊水'収穫果実において、花粉親の違いによって種子数に差はないにも関わらず、果実重に差が認められたことから、メタキセニアが確認された。`豊水'において果実重が最大であった花粉親品種と最小であった花粉親品種で約40gと大きな差が見られた。`幸水'においても花粉親の違いにより果実重に差が認められた。メタボローム解析においても、50を越える物質において花粉親の違いにより差が認められた。マイクロアレイによる受粉後1週目の網羅的遺伝子発現解析により、各花粉親間で100-200遺伝子の発現に大きな差が見られた。現象の確認を数年にわたり確認することができ、さらに新たなメタボローム解析により成分の違いも明らかにすることができた。また原因究明のための、一部予定していたRNA-seq解析ができなかったもののアレイ解析を行うことができ、遺伝子発現解析も結果を得ており、概ね順調に進んでいる。平成25年度においては、原因究明となる遺伝子発現の網羅的解析を中心に行っていく。またメタボローム解析も、継続して行い、年次を越えて差のある物質を同定することにより、より現象の影響を受ける物質の同定を行い、遺伝子発現の網羅的解析の結果と統合して解析を行う予定である。特に大きな変更点はない。

解析を予定していたRNA-seq解析において次世代シークエンサーのバージョンアップが次年度にずれ込んだため、キットチップ等の購入が平成24年度中に行えなくなり、助成金の繰り越しが生じた。平成25年度のバージョンアップ後に24年度サンプルおよび25年度サンプルをまとめて解析する予定である。
創薬・生命科学への展開を指向した短寿命高活性カルボカチオン種の制御

本申請課題では、高活性な化学反応種の中でも最も制御が困難な、炭素陽イオン(カルボカチオン)に焦点をあて、その反応を制御し、創薬科学や生命科学への応用・展開を目指す。カルボカチオンはカルバニオンと並んで、有機化学を学んだ者なら誰もが知っている炭素反応種である。カルバニオンの化学が大きく発展し、広く実用化されてきたこととは対照的に、カルボカチオンの化学は1900年初頭の文献記載の内容からほとんど進歩していない。そこで、カルボカチオンの温和な新規発生法と、生じたカチオン種を安定に保存・利用するための全く新しい方法論の確立をめざす。
卵巣顆粒膜細胞の分化におけるエピゲノム制御機構

本研究では、卵巣顆粒膜細胞において転写因子SF-1およびLRH-1によって転写制御される遺伝子の網羅的解析を行った。その結果、SF-1およびLRH-1に転写誘導される遺伝子として新たにhydroxysteroid 11-beta dehydrogenase 2(HSD11B2)を見出した。ヒト卵巣におけるHSD11B2の機能について検証したところ、HSD11B2はアンドロゲンのひとつである11-ketotestosterone合成に関与することが明らかとなった。ヒト卵巣顆粒膜細胞由来KGN細胞にアデノウィルスを用いてSF-1、LRH-1およびC/EBPβを導入し、発現変化する遺伝子群をマイクロアレイ法により網羅的に解析した。その結果、各転写因子の導入により遺伝子発現が誘導される複数の標的遺伝子を見出すことができた。それらのうち、卵巣顆粒膜細胞において興味深い機能を持つと考えられる標的遺伝子については、個々にラット卵巣顆粒膜細胞分化過程での発現解析を行った。現在、卵巣における各遺伝子についての機能を解析している。さらに、RT-PCRならびにWestern blottingにより解析することで、SF-1およびLRH-1により遺伝子発現が誘導される遺伝子としてhydroxysteroid (11-beta) dehydrogenase 2 (HSD11B2)を見出した。HSD11B2は哺乳類において、糖質コルチコイドの不活性化に関与する酵素として知られていた。一方で、卵巣においては、HSD11B2がSF-1およびLRH-1に誘導されることで、卵巣分化の際に何かしらの役割を持つと考えられる。ヒト組織を用いた発現解析の結果、ヒト卵巣においてHSD11B2の発現を認めた。そこで現在、卵巣におけるHSD11B2の機能について解析している。また前年度に引き続き、SF-1およびLRH-1に誘導される新規な新規標的遺伝子を探索中である。本研究では、卵巣顆粒膜細胞へ転写因子SF-1およびLRH-1を導入することで、HSD11B2遺伝子が発現誘導されることを見出した。当該年度では、HSD11B2の発現誘導メカニズムおよびその役割について解析した。HSD11B2プロモータ解析を行ったところ、HSD11B2遺伝子上流約1200bpの領域にSF-1によって調節される領域が存在した。さらに、ヒト生殖腺におけるHSD11B2の機能について解析した。哺乳類においてHSD11B2は、グルココルチコイドに対する不活性化酵素としてよく知られている。一方、魚類においてHSD11B2は、アンドロゲンである11-ケトテストステロン(11-KT)合成に関与する。以前我々は、げっ歯類の生殖腺においても11-KTが合成され、その合成経路にHSD11B2が関与することを明らかにした。そこで、ヒトにおいてもHSD11B2が11-KT合成に関与するか解析した。HSD11B2のヒト生殖腺における発現を調べたところ、ヒト精巣と卵巣の両方で発現していた。さらに、ヒト血中における11-KTとT濃度を測定したところ、男性血中のT濃度は女性の10倍以上高濃度であるのに対し、11-KT濃度には男女間で差を認めなかった。興味深いことに、女性血中においては11-KT濃度はT濃度と同程度であった。レポーターアッセイによりアンドロゲン受容体(AR)の転写活性化能を測定したところ、11-KTはTと同様にARを活性化することが明らかになった。一方、アロマターゼを発現する乳癌由来のMCF-7細胞において、Tはエストロゲンに変換されることでエストロゲン受容体(ER)を活性化したが、11-KTはERを全く活性化しなかった。以上の結果より、11-KTはヒト生殖腺においても産生され、女性においてはエストロゲンへ変換されないアンドロゲンとして重要な役割を果たすことが示唆された。ヒト卵巣顆粒膜由来KGN細胞を用いた解析により、SF-1およびLRH-1により転写制御される標的遺伝子として、新たにHSD11B2を見出した。また、実際にヒト卵巣においてもHSD11B2が発現することを見出した。このことから、現在までの達成度は、(2)に該当すると考えている。内分泌学来年度は、卵巣におけるHSD11B2の機能解析を行うとともに、HSD11B2遺伝子プロモーターを用いたreporter assay等により、プロモーター上に存在する転写調節領域の同定を試みる。さらに前年度に引き続き、卵巣顆粒膜細胞の分化に重要な因子の探索および機能解析を試みる予定である。当該年度においては、卵巣顆粒膜細胞分化過程においてSF-1、LRH-1およびC/EBPβにより転写制御される標的遺伝子の網羅的同定を計画していた。ヒト卵巣顆粒膜由来KGN細胞を用いた解析により、SF-1、LRH-1およびC/EBPβにより転写制御さうる複数の新規標的遺伝子を見出した。

これらのことから、現在までの達成度は、(2)に該当すると考えている。来年度は、卵巣における標的遺伝子の機能解析を行うとともに、各遺伝子プロモーターを用いたreporter assay等により、各遺伝子プロモーター上に存在する転写調節領域の同定を試みる。また、引き続き卵巣顆粒膜細胞の分化に重要な因子のさらなる探索と機能解析を行う予定である。
心停止ドナーからの肝移植に関する基礎的研究

死戦期のグラフト障害の誘因となる各種病態において,経皮的心肺補助装置(PCPS)が肝のviabilityを保つ上で有用か否かを,豚(体重12-18Kg)を用い,実験的に検討した。PCPSは人工肺,遠心型ポンプを用い,総腸骨あるいは下大静脈脱血,総腸骨動脈あるいは大動脈送血の回路を用いた。正常時はポンプ流量は1-1.5L/分が得られた。さらにこの回路により頚動脈と脾動脈ともほぼ同様な血圧,酸素分圧を示した。血液ガス分析,肝酵素,アンモニア,乳酸,ケトン体比,肝ATPを測定した。死戦期の各種病態として心tamponadeによる低血圧,低酸素血症,心停止を検討した。心tamponadeによる低血圧時には肝血流が障害された。心tamponade時は低venous returnのため,ポンプ流量は得られなかった。低換気による低酸素血症,高二酸化炭素血症を30分作成すると肝viabilityが低下し,60分で非可逆的臓器障害が発現し,死亡した。一方,低換気時は血圧が保たれているため、十分なポンプ流量が得られた。30分の低換気後PCPSを行うと肝に十分な酸素が供給される事がガス分析の結果で裏付けられた。さらに肝のエネルギーチャージ,viabilityも速やかに回復した事が,動脈血のケトン体化,アンモニア値、肝組織ATP量の推移により示された。肝酵素の測定は肝viabilityを判断する上で有用でなかった。心停止直後に腹腔冷却,PCPSを行う事で2時間は肝のviabilityを保ち得た。しかしながらポンプ流量は600-800ml/分と低換気時よりも少なかった。acidosisが徐々に進行するため,体外循環,低体温時に用いられる各種薬剤投与が必要である事が示唆された。以上よりPCPSを臓器摘出の補助手段に用い,血液を酸素化する事は,死戦期における心停止,呼吸停止後等の臓器障害因子を軽減し,良好なグラフト肝を得る事が出来る。本法はmarginaldonorの利用を促進し得るものと考えられた。方法:12-20Kgのブタで経皮的心肺補助装置(PCPS)を行った。脱血は16Frのチューブを下大静脈より心嚢内まで挿入,送血は12Frのチューブを総腸骨動脈より大静脈に挿入した。クラレ膜型人工肺AL-2000,遠心型ポンプを用い,死戦期におけるPCPSの効果を検討した。結果:(1)心タンポナ-デモデルでは低血圧を誘導し得たが,同一血圧を保つのは困難で,PCPS流量が確保出来ない事より,本実験モデルには適さなかった。(2)次に低換気,低酸素状態モデルではPCPSのポンプ流量1.2-1.5l/分は確保できた。無呼吸でもPCPSにより頚部及び内蔵動脈圧,動脈血酸素分圧,二酸化炭素分圧,酸塩基平衡を正常に維持できた。胸部下行動脈を遮断しない方がより良好なポンプ血流を維持し得た。(3)PCPSなしで低一無換気を30分以上続けると動脈血ケトン体比低下,アンモニア高値,乳酸高値,著名なacidosis,肝組織ATP低下,肝の変色を認めた。

(4)低一無換気30分後にPCPSを行う事により動脈血ケトン体比,乳酸値,アンモニア濃度,肝組織ATP,acidosisは速やかに正常化し,Donorの呼吸状態にかかわらず臓器酸素化は維持できた。PCPSの有無により血清GOT,GPT,LDHの変化に差を認めなかった。結語:死戦期の低一無換気状態はグラフト肝を障害するが,PCPSで臓器を酸素化することにより,グラフト肝のviabilityを保ちうることが示唆された。死戦期のグラフト障害の誘因となる各種病態において,経皮的心肺補助装置(PCPS)が肝のviabilityを保つ上で有用か否かを,豚(体重12-18Kg)を用い,実験的に検討した。PCPSは人工肺,遠心型ポンプを用い,総腸骨あるいは下大静脈脱血,総腸骨動脈あるいは大動脈送血の回路を用いた。正常時はポンプ流量は1-1.5L/分が得られた。さらにこの回路により頸動脈と脾動脈ともほぼ同様な血圧,酸素分圧を示した。血液ガス分析,肝酵素,アンモニア,乳酸,ケトン体比,肝ATPを測定した。死戦期の各種病態として心tamponadeによる低血圧,低酸素血症,心停止を検討した。心tamponadeによる低血圧時には肝血流が障害された。心tamponade時はvenous retumのため,ポンプ流量は得られなかった。低換気による低酸素血症,高二酸化炭素血症を30分作成すると肝viabilityが低下し,60分で非可逆的臓器障害が発現し,死亡した。一方,低換気時は血圧が保たれているため、十分なポンプ流量が得られた。30分の低換気後PCPSを行うと肝に十分な酸素が供給される事がガス分析の結果で裏付けられた。さらに肝のエネルギーチャージ,viabilityも速やかに回復した事が,動脈血のケトン体比,アンモニア値、肝組織ATP量の推移により示された。肝酵素の測定は肝viabilityを判断する上で有用でなかった。心停止直後に腹腔冷却,PCPSを行う事で2時間は肝のviabilityを保ち得た。しかしながらポンプ流量は600-800ml/分と低換気時よりも少なかった。acidosisが徐々に進行するため,体外循環,低体温時に用いられている各種薬剤投与が必要である事が示唆された。以上よりPCPSを臓器摘出の補助手段に用い,血液を酸素化する事は,死戦期における心停止,呼吸停止後等の臓器障害因子を軽減し,良好なグラフト肝を得る事が出来る。本法はmarginal donorの利用を促進し得るものと考えられた。