hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
膵α細胞機能解析法の確立と、遺伝子改変動物を用いたα細胞障害メカニズムの解明

2型糖尿病の病態とα細胞におけるATF3、FoxO1との関連を検討したが、発現レベルや細胞内局在に有意な差は認められなかった。次に、膵臓特異的ATF3欠損マウスを作製、解析したが、糖代謝に差はなく、血中グルカゴン、インスリン濃度、及びα細胞、β細胞の形態学的変化は認めなかった。さらに、α細胞特異的FoxO1ノックインマウスを作製した所、高グルカゴン血漿と血糖値の上昇、耐糖能の悪化を認めた。α細胞のFoxO1は糖代謝調節に関与するが、ATF3の関与は少ないと考えられた。Rosa26-eGFPマウスをGlucagon-creマウスと交配したが、α細胞でのGFP発現が非常に弱く、セルソーターで回収できる程度になかった。3種類の抗体(C-19、H-90、abcam)を用いて、膵臓におけるATF3の発現パターンを調べた。野生型マウスの膵臓切片において、これらのATF3抗体とインスリン、あるいはグルカゴン抗体との2重免疫染色を施行した所、C-19抗体ではATF3はグルカゴンと共染色したが、インスリンとは共染色しなかった。一方、H-90抗体とabcam抗体ではATF3はインスリンとグルカゴンの両方と共染色した。また、C-19抗体ではATF3は細胞質優位に染色されており、H-90とabcam抗体では核に優位に発現が確認された。これらの結果から、ATF3は染色に用いる抗体によって膵臓における発現パターンが異なって解釈される可能性が示唆された。一方、これらの抗体を用いて、高脂肪食飼育マウスとdb/dbマウスのラ氏島細胞におけるATF3とFoxO1の発現レベルを、組織免疫染色を用いて検討したが、コントロールマウスと比べて有意な差は認められなかった。膵臓特異的ATF3欠損マウスを作成、解析した。血糖値は空腹時、食後ともコントロールと比べて差がなく、糖負荷試験の結果、耐糖能にも変化を認めなかった。一方、血中インスリン濃度と血中グルカゴン濃度にも差を認めず、膵臓の組織学的形態も異常を認めなかった。従って、既報と異なり、ATF3の膵β細胞、α細胞における役割は少ないと考えられた。α細胞特異的FoxO1ノックインマウスを作成、解析した。血糖値は有意に上昇し、耐糖能も悪化していた。インスリン感受性は低下し、血中グルカゴン濃度は上昇していた。従って、α細胞のFoxO1は恐らくグルカゴンの分泌を増加させることで血糖値を上昇させると考えられた。23年度に予定していた新しい高感度、高特異性グルカゴン測定系の開発は順調に進行中である。当初予想していた以上に現状のグルカゴン測定系の問題が明らかとなり、今回開発した測定系との違いを明らかにする方向に解析が進んだことで、当初予定していた研究経費の使用を24年度以降の実際の遺伝子改変マウスの血中グルカゴン濃度を測定する研究経費の方に回して、効率的に研究成果を引き出す手段を選んだ。また、マウスからFACSを用いてα細胞のみを単離する方法の確立についても、概ね順調に進行中であるが、予定していたGFP発現マウスを用いた検討で、GFP発現量が予想以上に少なく、途中でYFP発現マウスの方に予定を変更した。それにより、実際のFACSを用いたα細胞の回収を24年度以降に行うこととし、従って研究経費も24年度に使用することにした。これらの経費使用時期に関する変更は、当該研究計画がうまくいっていないからでは決してなく、むしろ予想以上に有意義な成果を期待できる可能性が高まったために、24年度に一気に研究計画を遂行するために必要となる予算を効果的に使用するための措置と考えている。一方、当初24年度に予定していたα細胞特異的FoxO1、ATF3、Sirt1のノックアウトマウスの作成に関しては、現在Glucagon-creマウスとFoxO1-flox、ATF3-flox、Sirt1-floxマウスをそれぞれ交配中であり、順調に作成が進んでいる。新しい高感度、高特異性グルカゴン測定系の開発に関しては、当初予想していた以上に現状のグルカゴン測定系の問題が明らかとなり、今回開発した測定系との違いを明らかにする必要が出た。従って、今回開発した測定系の重要性が増したと考えており、今後の研究成果が期待できる。また、マウスからFACSを用いてα細胞のみを単離する方法の確立については、予定していたGFP発現マウスを用いた検討で、GFP発現量が予想以上に少なく、途中でYFP発現マウスの方に予定を変更したが、全体としては当初の計画目的に沿って進行している。当初24年度以降に予定していたα細胞特異的遺伝子改変マウスに関しては、既に交配が順調に進んでいる。

従って、現在までの研究計画は概ね順調に進展しており、24年度の研究成果に期待が持てると考えている。新しい高感度、高特異性グルカゴン測定系の開発は順調に進んでおり、今後の研究計画において、当初予想していた以上に貢献することが期待できる。また、マウスからFACSを用いてα細胞のみを単離する方法の確立については、研究計画の途中からYFP発現マウスの方に変更したことで、こちらも当初計画以上に効率的な成果が期待できる。α細胞特異的遺伝子改変マウスに関しても、順調に作成が進んでおり、上記の確立した解析系を用いて研究を推進して行く予定である。23年度に予定していた新しい高感度、高特異性グルカゴン測定系の開発に関しては、当初予想していた以上に現状のグルカゴン測定系の問題が明らかとなり、今回開発した測定系との違いを明らかにする方向に解析が進んだ。それにより、当初予定していた研究経費の使用を24年度以降の研究経費に回して、効率的に研究成果を引き出す手段を選んだ。また、マウスからFACSを用いてα細胞のみを単離する方法の確立についても、予定していたGFP発現マウスを用いた検討で、GFP発現量が予想以上に少なく、途中でYFP発現マウスの方に予定を変更した。それにより、実際のFACSを用いたα細胞の回収を24年度以降に行うこととし、従って研究経費も24年度に使用することにした。これらの経費使用時期に関する変更は、当該研究計画がうまくいっていないからでは決してなく、むしろ予想以上に有意義な成果が期待できることから、24年度に一気に研究計画を遂行する予算を計上するするための措置である。次年度(24年度)はこれらの確立した系を用いて、同時に作成してきたα細胞特異的遺伝子改変マウスの解析を、効率的に行う予定である。
スクールリーダー大学院における教育方法に関する開発的研究

本研究の目的は、スクールリーダー大学院で校長・教頭等を育成・養成するために必要な教育方法を開発することである。第1年次は、研究枠組設計、基礎的情報の収集と分析を行った。第2年次は、スクールリーダー教育の実態を解明すべく教育系大学院教育のプログラムを観察した。最終年度は、研究成果を踏まえ実験講座を開設することで、これから求められるスクールリーダーシップ育成に必要な教育方法を開発し効果検証を行った。本研究の目的は、校長・教頭等を大学院(スクールリーダー大学院)教育で育成・養成するために必要な教育方法を開発し、スクールリーダー大学院教育の充実、発展に資することにある。講義の具体的な進め方、スクールリーダー大学院で不可欠なケーススタディ、修士論文の替わりに課す「課題研究」の内容や進め方、コーホートによる共同的リフレクションの持ち方、大学院教育を担う教員の能力形成(FD=Faculty Development)などの教育方法の開発はスクールリーダー大学院教育を充実させ、さらに発展させる上で不可欠な研究課題である。18年度はそのために次のことを行った。1.大学院・センター等調査大学院および地方の教員センターにおけるスクールリーダー教育について実態調査を行った。2.他領域での専門職教育に関する調査企業経営等の領域の大学院における専門職教育について実態調査を行った。3.外国研究アメリカ合衆国についてスクールリーダー教育の実態調査を行った。4.理論研究スクールリーダー教育の理論的基盤として、(1)スクールリーダーのコンピテンシーに関する研究、(2)MBA教育に関する研究、を行った。今年度は基礎的な作業が多くならざるを得ず、新たな知見を引き出すほどのことはなしていない。次年度以降に教育開発の具体的な知見、提言につながる研究を進めることにしている。本研究の目的は、校長・教頭等を大学院(スクールリーダー大学院)で育成・養成するために必要な教育方法を開発し、スクールリーダー大学院教育の充実、発展に資することにある。その教育方法は、講義の具体的な進め方、ケーススタディ、修士論文に替わる「課題研究」、コーホートによる共同的リフレクション、授業評価、授業者の能力形成(FD)、ワークショップ、グループワークなどを含む包括的な視野のもとで考え、構想すべきものである。教育方法の開発は、授業の目標、つまりスクールリーダー像とそこに求められる資質・能力(力量)との関連で意味づけられ、再定義、吟味されるべきである。スクールリーダー教育に必要な「大学院知」をどう育成するか、その実質化こそが教育方法の役割であるからである。教育方法はこうした視野においてその開発が構想、構築されるべき性格であり、またそれが、スクールリーダー大学院教育を充実、発展させるために避けて通ることができない課題であると考える。本年度では、主にスクールリーダー教育の実態を解明すべく教育系大学院教育のプログラムや授業を観察、分析するとともに、学生を含む関係者へのインタビュー等を行い、研究テーマをめぐる議論・討議を進めてきた。調査概要は次の通りである。[table]本研究は、校長・教頭等を大学院(スクールリーダー大学院)教育で育成・養成するために必要な教育方法を開発し、スクールリーダー大学院教育の充実、発展に資することを目的とした。その際、スクールリーダーの育成には大学院レベルの教育が不可欠であるとし、スクールリーダー教育に必要な<大学院知>とその知の育成の方法がこれからのスクールリーダー大学院教育において戦略的意義を有するものであると考えた。こうした課題を解明、解決するために、第1年次では、研究枠組みや計画、テーマに関わる内外の基礎的情報の収集と分析、それに基づく研究計画の策定を行った。第2年次では、主にスクールリーダー教育の実態を解明すべく教育系大学院教育のプログラムや授業を観察、分析するとともに、学生を含む関係者へのインタビュー等を行い、研究テーマをめぐる議論・討議を進め公表してきた。それら研究成果を踏まえて、最終年度では、本研究が開発的スタイルを取ったため、実験講座(スクールリーダーシップ・フロンティア講座)を開設することで、これからの時代に求められるスクールリーダーシップ育成に必要となる教育方法を開発し、効果検証を行った。具体的には、次の4つの科目を企画し、実施した。(1)「学校改善を推進するための実践"臨床"講座」(事情により不開講)、(2)「学校改善を推進するための実践"理論"講座」、(3)「カリキュラム・マネジメント」、(4)スクールリーダーの力量を身につける-分析力とファシリテーションカを中心に-」。これら実験講座の実施を通して、スクールリーダー教育の方法と効果について検証し、研究知見を得た。
膜蛋白質の機能変換から観る機能-構造変化の連関性と分子論的理解

2-1.忌避応答光センサー蛋白質、SRIIの機能発現分子メカニズム現在阪大/水谷グループと共同で、機能・構造変化に必須のアミノ酸残基(Tyr174)の変化を検出するため、時間分解紫外共鳴ラマン測定を行っている。2-2.デュアル光センサー蛋白質、SRIの機能発現メカニズムこのように光センサータンパク質の機能発現機構について、分子科学的に迫ることが出来た。1-1.忌避応答光センサー蛋白質、SRIIの機能発現分子メカニズム(1)通常1s程度で崩壊する活性型中間体をOctyl-glucoside中、酸性下で2hrまで寿命延長させ、伝達蛋白質との親和性(Kd=5μM)やシップ塩基のpKa(15)を決定した[Biophys.J.2008]。阪大/水谷グループと共同で、機能・構造変化に必須のアミノ酸残基(Tyr174)の変化を検出するため、時間分解紫外共鳴ラマン測定を行っている。1-2.デュアル光センサー蛋白質、SRIの機能発現メカニズム(1)蛋白質の不安定さが解析を行う上で障害であったが、真正細菌S.ruberより極めて安定なSRIを単離し分光学的解析を行った[J.Biol.Chem.2008]。(2)上記SRIを用い低温赤外分光測定を行い。これまで困難であった高波数領域の測定から、イオンポンプとセンシング蛋白質の構造・構造変化の違いを見出した[Biochemistry 2008]。(3)SrSRIのCl^-依存的光反応変化を見出した[論文投稿中]。現在、比較的良質な結晶を得て、結晶構造解析(阪大・今田博士との共同研究)を開始している。さらにSRIの伝達蛋白質(HtrI)の取得にも成功しており。複合体解析も可能になってきた。また、SRI-HtrIを細菌に組み込み、光センシングする系を立ち上げ、機能解析も簡便に行える下地が出来つつある。機能変換に向けて順調に進展している。
ビデオカメラによる自動車交通量検知システムの構築に関する研究

ビデオカメラによる自動車交通量検知は可搬性、非接触性、受動性、望遠性からしばしば実施されている。また、既存の管理管制ビデオシステムへの併設も試みられている。これらの検知原理は、道路と車両の明度差を識別して車両認識をおこなっており、白色系塗色の車両認識は高確度で認識できていることが報告されている。しかし、現実の道路では走行する車両の多様性から、道路と車両の識別が困難なケースが存在し、全体としての検出確度が低くなる欠点を持っている。とくに、曇天時や、薄暮時には極端な検出確度が低下し、計測システムとしての安定性・実用性に不安を残し、信頼性を欠いている。今次の研究でも、交通量検知にビデオシステムを活用することを前提としたが、単なる明度識別ではなく、ビデオ画像の空間周波分析法を採用して検出確度の向上を図った。本システムでは、車両幅を特徴量としてこれらに対応する特定周波数成分の抽出で車両検出を行っており、曇天時の映像や黒色車両の検出も可能である。また、周波分析を積分計算で行っていることから車両の多様性や路面雑音から受ける影響が軽減されている。一方、空間周波数分析は演算量が多く、単純なシステム構成ではリアルタイム処理が不可能であるので、高速化のために映像信号を直接取り込むハードウェア回路の設計をおこなった。回路機能は、映像の中の特定部分の分析を基本としているので単純な回路構成で実現可能であり、映像信号から特定部分の明度情報を抽出するためのサンプリング回路と高速A/D変換機能を独自回路によって構成した。これらの実現によって、車両認識を始め、車両幅をもとにした車種判別も可能になり、交通流特性に大きな影響を与える大型車混入率のリアルタイム計測も可能になった。汎用ビデオシステムは小型化され可搬性に優れていることからしばしば自動車交通流計測に用いられているが、撮影が薄暮や曇天下といった悪条件下での自動化計測は困難である。この解決のため、画像の空間周波数成分の分析によって車両の認識が可能であることをすでに提案している。この方法は、車両幅を特徴量としてこれに対応する特定周波数成分の抽出で車両検出を行っており、曇天時の映像や黒色車両の検出も可能である。また、周波数分析を積分計算で行っていることから車両の多様性や路面雑音から受ける影響が軽減される。しかし、取り扱い情報量が過大であり、ビデオシステムのフレームレートでのリアルタイム処理には至っていなかった。この実現のため、ソフトウェアによる画像取り込みに換えて映像信号を直接取り込むハードウェア回路の設計を行い、映像信号から特定部分の明度情報を抽出するためのサンプリング回路と高速AD変換機能を独自回路によって構成した。本検知システムが映像の中の特定部分の分析を基本としているので単純な回路構成で実現可能であった。あわせて、周波数分析演算をDSP(digital signal processor)に分担させ高速化を図った。ただ前述の特定部分の映像の抽出を、パソコンのグラフィック信号をトリガー信号として用いるので、DSPとのタイムシェアリングを実現するための割り込み同期制御が重要となる。このDSPの導入により画像データの収集と周波数分析演算の機能分担が明確にできるようになり、次段階の課題でもある演算のための空白時間を作り出すことができる見通しが得られた。研究代表者はビデオ映像からの収集情報量の限定と画像処理アルゴリズムの研究を従来から行ってきており、画像の空間周波数成分の分析によって車両の認識が可能であることを明らかにした。また、周波数分析を積分計算で行っていることから車両の多様性や路面雑音から受ける影響が軽減されている。しかし、収集情報量が過大であり、ビデオシステムのフレーム時間内での分析が困難で、間欠的な分析しか実現できず完全なリアルタイム処理には至っていなかった。今次の研究では画像の取り込みと周波数分析処理の高速化を目指す機器構成を行った。

システム構成は95年度に制作した電子回路と新たに導入したディジタルシグナルプロセッサ(以後、DSPと略す)ボード、そしてシステム全体を制御するパソコンが主体となるが、車両認識のアルゴリズムは精度の良い周波数分析が中心である。一方で、AD変換と周波数分析は時分割で行うので、サンプリング周期とサンプリング点数の実験的追求を行い、周波数分析精度の評価試験を実施するためのパソコンを導入した。今年度はDSPによる周波数分析演算の可能性を追求し、割込演算によってある程度の高速化を実現することができた。ビデオカメラによる自動車交通量検知は装置の可搬性、非接触性、受動性、望遠性からしばしば実施されている。また、既存の管理管制ビデオシステムへの併設も試みられている。これらの検知原理は、道路と車両の明度差を識別して車両認識をおこなっており、白色系塗色の車両認識は高確度で認識できていることが報告されている。しかし、現実の道路では走行する車両の多様性から、道路と車両の識別が困難なケースが存在し、全体としての検出確度が低くなる欠点を持っている。とくに、曇天時や、薄暮時には極端に検出確度が低下し、計測システムとしての安定性・実用性に不安を残し、信頼性を欠いている。今次の研究でも、交通量検知にビデオシステムを活用することを前提としたが、単なる明度識別ではなく、ビデオ画像の空間周波数分析法を採用して検出確度の向上を図った。本システムでは、車両幅を特徴量としてこれらに対応する特定周波数成分の抽出で車両検出を行っており、曇天時の映像や黒色車両の検出も可能である。また、周波数分析を積分計算で行っていることから車両の多様性や路面雑音から受ける影響が軽減されている。一方、空間周波数分析は演算量が多く、単純なシステム構成ではリアルタイム処理が不可能であるので、高速化のために映像信号を直接取り込むハードウェア回路の設計をおこなった。回路機能は、映像の中の特定部分の分析を基本としているので単純な回路構成で実現可能であり、映像信号から特定部分の明度情報を抽出するためのサンプリング回路と高速A/D変換機能を独自回路によって構成した。これらの実現によって、車両認識を始め、車両幅をもとにした車種判別も可能になり、交通流特性に大きな影響を与える大型車混入率のリアルタイム計測も可能になった。
ツチガエルにおける性比調節:ZW型集団の比較

カエル類では、一般に世代が重複し、一メスが一年に複数回産卵し、雌雄間で成熟時の体サイズに差がある。このような条件を備えた生物では、親が季節的に性比を変化させる可能性が理論的に予測される。しかし、カエル類では幼生・幼体期には外見で性別がわからないため、これまで性比の研究は皆無であった。申請者は、共同研究者の向坂・三浦と協力して、ツチガエルの卵を使ってDNA性判定を行う技術を確立した。本研究の目的は、この技術を使って両生類ではじめての本格的な性比研究を行い、親が季節的に性比を変化させる可能性を検討することである。日本産ツチガエルには、性染色体の形態や性差に関して明瞭に異なる2つの系統が分化している。新潟県などの日本海側地域の系統では、性染色体に関してメスがヘテロ(ZW型)だが、静岡県などの太平洋側地域の系統では、性染色体に関してオスがヘテロ(XY型)である。2000年度には、ZW型集団に関して予測どおり親が季節的に性比を変化させていることを明らかにし、論文を公表した。本年度には、XY型集団で性比の季節的変化を調べた。XY型集団では、母親側が性比を調節することは困難であり、そのため性比の季節的変化はないものと予測していた。ところが、DNA性判定の結果、XY型集団においても性比が季節的に変化することが判明した。この結果は、オスがX精子とY精子の比率を調節しているか、あるいはメスがX精子とY精子の受精効率が変わるように卵膜を変化させているか、どちらかを示すものである。いずれにせよ、従来の常識を覆す発見であるため、さらに証拠を固めたうえで、論文を公表したい。性比の進化に関する理論的研究によれば、母親はさまざまな状況に応じて出生性比を調節するはずである。最近哺乳類や鳥類において、この予測を支持するように見えるデータが蓄積されてきた。しかし、調査された哺乳類や鳥類のクラッチサイズは小さいため、性比の推定精度は必ずしも高いものではなかった。本研究の目的は、ZW型性決定を行うツチガエルを材料に、母親が適応的な性比調節を行うことを立証することである。野外でさまざまな時期に採集した卵塊(母親1個体由来のもの)から、各卵ごとにDNAを抽出し、性染色体上にある遺伝子をマーカーとして、PCR-RFLP法により性判定を行なった。ツチガエルは5月から8月にかけて長期間産卵を続けた。早い季節に産卵する母親にとっては、オスを多く産めば、年内に無尾型に変態し、翌年から繁殖に参加できる点で有利であると予測される。逆に、遅い季節に産卵する母親は、オスバイアス性比を補償するように、メスを多く産むと予測される。DNA性判定によって得られた結果はこの予測を支持するものだった。すなわち、5-6月に産卵された卵塊では、オス:メスが1:2程度の場合が少なくないが、8月に生まれた産卵された卵塊では、メスがオスよりも多い傾向が見られ、これらの傾向は統計的に有意だった。これらの事実は、ツチガエルにおいて適応的な性比調節が行われていることを示す決定的な証拠である。この研究成果を論文にとりまとめ、Molecular Ecology誌に公表した。
強い重力場での修正重力理論の検証に向けた理論的研究

最近の重力波直接検出に象徴されるように、ブラックホール周り等の強い重力場中における重力理論の検証が現実的になってきている。この研究動機の背景のもと、修正重力理論におけるブラックホール時空の解析を行った。より具体的には、スカラー場が計量場から構成された曲率テンソルと微分相互作用を持つ理論において、まずはスカラー場が時間依存し、非自明な動径プロファイルを持った一連のブラックホール解の存在を確認した。そのブラックホール時空の重力的な励起、即ちブラックホールから放射される重力波の振る舞いを調べるため、奇パリティモードと呼ばれる重力場の励起モードに対して、摂動解析を行った。計量場の奇パリティモードを理論の作用に代入し、摂動量の二次作用を計算し、補助場を消去することでマスター変数に対する作用及び運動方程式の導出に成功した。その結果、ブラックホールの事象の地平面近傍では、マスター変数の運動エネルギー項の符号と、空間勾配項の符号が必ず逆になることが分かった。この結果は、重力波は地平面近傍では必ずゴースト的になることを示しており、ブラックホールそのものが不安定であることが結論された。この研究成果は、修正重力理論における非自明なブラックホール解は、理論的な考察から必ずしも現実的なものとはなり得ないことが判断できることを具体的な解を持って実証したという点で意義がある。また、修正重力理論においても、背景解としてのブラックホール時空は、現実的なものに限定すると、さほど一般相対論のものと違わないことを示しており、重力理論の検証のためには、より高次の効果を探らなければならないことを示唆している。27年度が最終年度であるため、記入しない。重力場・スカラー場ともに波動方程式が高々二階微分までしか含まない最も一般的なスカラー・テンソル理論として知られるホルンデスキー理論の枠組みで、ブラックホール摂動論を展開した。平成25年度の研究では、偶パリティモードに着目し、ホルンデスキー作用を摂動変数の二次まで展開した後、補助変数を消去し、力学変数のみを含む最終的な二次作用を導出した。得られた二次作用から、高々摂動変数の一階微分までしか含まないこと、即ちホルンデスキー理論の性質から予想される通り摂動方程式は二階の微分方程式となっていること、力学的自由度はスカラー波と重力波の二つであることが分かった。一般相対性理論の極限では、スカラー波の自由度が消滅し、摂動方程式が良く知られたZerilli方程式に帰着することも確認した。また、得られた二次作用にもとづいて、理論が安定であるための必要条件である無ゴースト条件・無勾配不安定条件の一般的な表式を与え、スカラー波と重力波の伝搬速度の一般公式を与えた。一般の修正重力理論では、波の伝搬速度は光速とは異なり、スカラー波と重力波の伝搬速度も異なることを示した。しかし、偶パリティモードの重力波と奇パリティモードの重力波の伝搬速度はホルンデスキー理論に含まれる理論であれば、どの理論でも一致することも分かった。これらの研究成果を、一つの論文としてまとめ、Physical Review D誌に三月に投稿し、無事受理された。論文情報は以下の通りである。平成25年度の研究目標は、「研究実績の概要」で述べたとおり、ホルンデスキー理論における偶パリティ摂動の一般的な定式化を展開することであった。その定式化に成功し、論文発表にまで至ることができたため、おおむねの研究目標が達成されたと判断し、区分(2)とした。当初の研究計画通り、平成26年度はパリティを破る重力理論の一つであるチャーン・サイモン理論における回転ブラックホール解の構成を目指す。
石英光ファイバ表面の高温照削現象の解明と光制御技術への応用に関する研究

本研究は、石英光ファイバにCO_2レーザ光を照射すると、ファイバ表面が削られる(照削とよぶ)現象の基礎的事項の明確化とその応用を検討するものである。石英の加熱と照削量の基礎検討については、照削に必要なCO_2レーザの最小エネルギーが存在することを実験的に明らかにし、その最小エネルギー値として0.23J/mmを得た。また、LPFGの多重に照削による共振波長λrのシフトを利用するが、照削によりλrが短波長側にシフトする原因は解明されていなかった。これを明確にするため、λrの外部媒体屈折率依存性を測定する新しい手法(温度スキャン法)を提案し、照削によりクラッドの屈折率が増加することを初めて明確にした。非照削部分は昇華点近くまで加熱された後に急冷され、密度上昇により屈折率が増加したものと推定できる。照削の応用では、前述した外部屈折率依存性を評価する新しい温度スキャン法により、外部媒体の屈折率をセンシングできることが分かったため、この応用を新しく立ち上げた。すなわち、薦糖を発酵させてエタノールを作成する過程で必要になるエタノール濃度センシングを検討し、作成したLPFGでセンシング可能なことを明らかにした。また、LPRGにより温度分布を測定する研究を行った。照削により共振波長λrをシフトさせ、複数のλrを多重させる計画であったが、災害対策技術が強く要求される社会的状況に鑑み、原子力発電所など設備の高温異常部を検出する目的に特化させ、グレーティングピッチAを変化させ、10波長を多重した高温分布測定用LPFGを作成した。副ピークが現れる悪影響があるピッチでは、グレーティングの幅を広くする書込み法により、副ピークを抑制したLPFGを作成し、10波長多重LPFGを作成できた。隣接するLPFGに異なる温度を与え、温度差が100°Cの場合にピークが重なることなくλrが測定でき、本多重LPFGにより100°C以上の温度差を検出司能であることを明らかにした。計画に従い、照削現象の解明とその応用について検討した。(1).ファイバ照削システムの構築:光ファイバを両端固定し、各固定点の3軸微動とファイバ軸方向の回転が、連動して動作するシステムを構築した。このシステムにより、CO2レーザを照射し、長周期グレーティング(LPFG)の書き込みと、ファイバの照削ができることを確認した。(2).石英の加熱と照削量の基礎検討:CO2レーザ照射による石英の温度上昇を測定するため、放射温度計を購入し、高温測定をパソコン制御で可能とした。構築したシステムに石英版(60mm長x10mm幅x2mm厚)を取り付け、CO2レーザを照射して照削実験を行ったところ、石英が照削されるものの、照削部に石英微細粒が白く堆積する予想外の結果となった。高温で昇華した石英分子が結晶化しているものと推定している。本現象は、光部品に局所的に石英を追加する加工法の可能性があるため、別途検討することとした。(3).照削の最小エネルギーとクラッド屈折率増加の解明:照射エネルギーと照削量の関係を定量化し、照削に必要なCO2レーザの最小エネルギーが存在することを実験的に明らかにした。また、LPFGの多重に照削によるλrのシフトを利用するが、照削によりλrが短波長側にシフトする原因は解明されていなかった。これを明確にするため、λrの外部媒体屈折率依存性を測定する方法を提案し、照削によりクラッドの屈折率が増加することを初めて明確にした。(4).前(3)項の結果により、λrの屈折率依存性を正確に評価できるようになったため、応用として、蔗糖を発酵させてエタノールを作成する過程で必要になるエタノール濃度センシングを検討し、作成したLPFGでセンシング可能なことを明らかにした。照削により共振

波長λrをシフトさせ、複数のλrを多重させる計画であったが、災害対策技術が強く要求される社会的状況に鑑み、原子力発電所など設備の高温異常部を検出する目的に特化させ、グレーティングピッチAを変化させ、10波長を多重した高温分布測定用LPFGを作成した。副ピークが現れる悪影響があるピッチでは、グレーティングの幅を広くする書込み法により、副ピークを抑制したLPFGを作成し、10波長多重LPFGを作成できた。隣接するLPFGに異なる温度を与え、温度差が100°Cの場合にピークが重なることなくλrが測定でき、本多重LPFGにより100°C以上の温度差を検出司能であることを明らかにした。申請書に記載した研究の到達点は次の2点である。(1).石英の照削特性の解明と同軸形ファイバ、Dファイバの作成(2).照削の導波光への影響明確化と応用想定した到達点に対応して、平成23年度の実施項目は、(a)ファイバ照削システムの構築、(b)石英の加熱と照削量の基礎検討、(c)LP11モードフィルタの検討、の3項を挙げている。ファイバ照削システムは予定通り構築し、本システムによりLPFGの作成と照削を行っている。石英の加熱と照削量の関係は、照削に必要な最小エネルギーが存在することを明確にし、片面の照削でDファイバが、90度ずつ回転させて各面を照削することで同軸型に照削したファイバが作成可能であることを示した。照削の導波光への影響については、照削がクラッドの屈折率を増加させる効果を有することを明らかにした。この結果は、照削によってクラッドの屈折率を増加させることで導波条件が変化するため、共振波長λrが変化するもので、実際にファイバ表面を照削した後にグレーティングを書き込んだLPFGの共振波長λrは、短波長側にシフトすることが実験的に確認できた。これは、λrが短波長側にシフトすることを説明する最初の結果である。照削の応用では、LP11モードフィルタを想定していたが、クラッドの屈折率変化測定用に共振波長の外部屈折率依存性を評価する新しい手法(温度スキャン法)を提案し、本手法により外部媒体の屈折率をセンシングできることが分かったため、この応用を新しく立ち上げた。すなわち、蔗糖を発酵させてエタノールを作成する過程で必要になるエタノール濃度センシングを検討し、作成したLPFGでセンシング可能なことを明らかにした。(1).平成23年度計画との対応:当初計画では、石英の加熱と照削の基礎検討として、CO2レーザによる加熱条件と照削量の関係の明確化を石英板に対して行う予定であったが、研究実績の概要欄に記載したように、CO2レーザ照射により石英板は照削されるものの、石英微細粒が白く堆積する予想外の結果となった。このため、当初予定した画像モニタ計、光学系などの備品の購入を中止し、また石英板などの消耗品購入も進めなかった。この結果、関連する予算が余り、平成24年度に繰り越した。(2).今後の研究の推進方策(2-1).CO2レーザ照射により石英板に石英微細粒が白く堆積する現象は新規の知見で、この現象を光部品に局所的に石英を追加する加工法としての可能性を検討する。このため、堆積した微細粒を再ガラス化する加熱法を検討する。方策として、CO2レーザによる再加熱、放電加熱の2点を取り上げる。CO2レーザによる再加熱を行うため、集光レンズなどの光学系に予算を充てる。(2-2).今までの検討で、照削に関する基礎事項が明確になってきたので、これをさらに進展させる。
本態性高血圧の遺伝要因とナトリウム摂取に関する疫学・分子生物学的研究

(目的)高血圧者に対する減塩指導に、遺伝的要因を考慮するための基礎的検討として、肥満や常用飲酒を伴わない高血圧者と正常血圧者との間で、アンジオテンシノーゲン遺伝子多型を比較した。そして、アンジオテンシノーゲン遺伝子と高血圧との関連が、食塩摂取状況によって異なるか否かを検討した。(対象・方法)対象集団は関東農村と東北農村30歳以上の男女住民で、過去の検診成績を含めて3回以上(降圧剤服用者の場合は2回以上)、最大血圧値が160mmHg以上、and/or最小血圧値が95mmHg以上を示した者で、肥満度(箕輪)が20%未満かつアルコール摂取量が1日平均23g以下の者を高血圧者(n=276)として選出した。高血圧者を性、年齢(±2歳)、地域をマッチさせ、過去の検診において1度も最大血圧値が140mmHg以上、最小血圧値が90mmHg以上を示さず、肥満度が20%未満でかつアルコール摂取量が1日平均23g以下の者を正常血圧者(n=276)として選出した。対象者552人中236人(43%)には24時間蓄尿を行い、尿中食塩排泄量を算出した。また、対象者552人中364人(66%)には現在及び過去(高血圧発症前)の食塩摂取に関する食習慣調査を実施した。アンジオテンシノーゲンの遺伝子多型の分析は末梢白血球よりDNAを抽出、精製し、PCR法により行った。(結果)高血圧者は正常血圧者に比べて174M(Methionine)-235T(Threonine)(M-T)を含むハプロタイプの頻度が高かった(29%vs18%:p=0.004)。174番目のアミノ酸型を見ると、高血圧者は正常血圧者に比し、Mの対立遺伝子の頻度が高かった。235番目のアミノ酸では両者の間にTの対立遺伝子の頻度には差はなかった。174M対立遺伝子と高血圧の関連は尿中食塩排泄量、過去の食塩摂取スコアによって差は認められず、両者の相互作用は明らかでなかった。アンジオテンシノーゲンの遺伝子は、その転写開始部位より174番目及び235番目のアミノ酸がThreonine(T)あるいはMethionine(M)であるかにより一つの対立遺伝子上にT-T,T-M,M-T,M-Mの組み合わせが存在することから、二つの対立遺伝子としては10通りのハプロタイプが存在する。本年度は、秋田県I町(人工0.7万人)と茨城県K町(人工1.7万人)の1994年と1995年の循環器検診の受信者30歳以上男女のうち、過去の住民検診で続けて3回以上、最大血圧値が160mmHg以上、または最小血圧値が95mmHg以上の者(降圧剤服用の有無は問わない)を高血圧者とし、過去から現在にかけてこの検診成績で常に最大血圧値が130mmHg未満かつ最小血圧値が85mmHg未満の者を非高血圧者として、高血圧者186人と性、年齢をマッチした非高血圧者186人について末梢血白血球から抽出したDNAを用いてPCR法にて上記の10通りのアンジオテンシノーゲンのDNA多型を解析した。その結果、高血圧との関連が予想されたハプロタイプM-T/M-T及びM-T/T-Tの割合が高血圧者で22%と正常血圧者での14%に比し高い傾向を示した。平成9年度は、対象者数を増やすとともに遺伝子解析の結果を統計的に検討する予定である。また、現在の食塩摂取量把握の精度を上げるため、両町の対象者173人について栄養調査による食塩摂取量の把握と24時間蓄尿による食塩排泄量の調査を平成8年9月に実施した。平成9年度に高血圧とアンジオテンシノーゲンの遺伝子多型との関連を分析する際に、今回のデータを用いて対象者をナトリウム多量摂取群と非多量摂取群の2群に分け、遺伝要因と環境要因の相互作用(interaction)を検討する予定である。

アンジオテンシノーゲンの遺伝子多型の分析は末梢白血球よりDNAを抽出、精製し、PCR法により行った。(結果)高血圧者は正常血圧者に比べて174M(Methionine)-235T(Threonine)(M-T)を含むハプロタイプの頻度が高かった(29%vs18%:p=0.004)。174番目のアミノ酸型を見ると、高血圧者は正常血圧者に比し、Mの対立遺伝子の頻度が高かった。235番目のアミノ酸では両者の間にTの対立遺伝子の頻度には差はなかった。174M対立遺伝子と高血圧の関連は尿中食塩排泄量、過去の食塩摂取スコアによって差は認められず、両者の相互作用は明らかでなかった。
韓国:権威主義体制下の「上からの開発」の発展と体制の変容-大統領・軍・官僚・企業グループの関係の変化を中心に

本研究は、韓国の権威主義体制下の経済開発の進展によって、大統領・軍・官僚・企業グループの関係がいかに変化するかを実証的に解明することを目的として行われた。70年代の「重化学工業化」の推進とその破綻・80年代初めの構造調整と開発戦略の転換という過程での軍人の役割の変化を他のアクターとの関係で捉えることに焦点をあて、軍人の行政府への進出と開発政策への関与、軍人の経済活動への進出などを実証的に解明した。方法として、社会の中で重要な位置を占めた軍出身エリート208名の経歴を調査してデータベースを作成する一方、誰が開発政策を立案し推進したのか、それと軍の関わりはどうであったかを後づけていった。研究の結果、(1)70年代の維新体制においては「自主国防と開発」を一体化し「総合的な安保体制」の構築が目指され、「制度としての軍」は大統領の統制下に置かれたが、個々の軍人は退役して体制の重要な位置に付くなど、開発の一翼を担うと同時に特権を獲得したこと、(2)開発戦略の破綻を一因として維新体制は崩壊し、「新軍部」が権威主義体制を再構築したが、経済合理性によって再建を図ろうとすると軍の既得権を侵害することとなり、開発をめぐって官僚・軍・企業の軋轢は高まり、軍の体制からの離脱を引き起こす要因となる、ことが明らかになった。これは、作成したデータベースによって、軍人の国公営企業・民間企業への天下りのパターンの変化が見られることからも実証された。今年度はこのデータベース作成に時間がかかり業績をまとめる時間は不足したが、このデータは、今後の研究で個々の軍人と大統領の関係と体制支配層の構造を解明する研究を行う際にも基礎的な資料として活用できる。また、さらに研究を発展させ、支配層内部の変化をその他の社会勢力との関連の中で捉え、「開発と体制変動」という問題をより総合的に考察することを試みたい。
不整脈の発生基盤に関する機能病理学的研究

心筋梗塞境界部の局所的な形態異常がどのように不整脈発生に寄与するかを解明するため、機能している心臓において、ギャップ結合蛋白であるコネキシン43(Cx43)と細胞内カルシウムイオンの三次元的動態を統合的に把握するため以下の研究を行った。細胞内カルシウム動態から虚血障害心の病態を論ずるため、in situカルシウムイメージングをラット心臓にて行った。灌流停止によって一部の細胞で興奮に同期してCa^<2+>が細胞内を波状伝播する現象(Ca wave)が認められた。さらに、再灌流後にはCa^<2+>transientやCa waveが高頻度で発生し自発性興奮(不整脈)も発生し易くなった。また、Ca waveもCa^<2+>transientも示さない静的細胞(quiescent cell)が斑状に分布し、Ca^<2+>動態の空間的な不均一性を示した。これらの結果から、虚血再灌流により生じる時空的に不均一な細胞内Ca^<2+>の動態異常は、不整脈や不全心の発生基盤として重要な病理学的所見であることがわかった。2.EBウイルスベクターを用いたCx43-mRFP遺伝子の導入14年度に従来の方法は効率が低すぎることが分かったので、fluo-3などのカルシウムイオン指示薬と異なる波長特性を持つmRFPをレポーターとして用いてEBウイルスベクターによる遺伝子導入を試みた。Cx43-mRFPを組み込んだEBウイルスベクターを初代培養新生仔ラット心筋細胞に導入し、Cx43-mRFP発現細胞を得られることを確かめた。この後、成獣ラットを全身麻酔下に開胸し、このベクターを心筋組織に経大動脈導入し、Cx43-mRFP発現心を作成した。コネキシンの発現は赤い蛍光で確認でき、ギャップ結合とカルシウム動態を同時に可視化できることが明らかとなった。心筋梗塞境界部の局所的な形態異常がどのように不整脈発生に寄与するかを解明するため、機能している心臓において、ギャップ結合蛋白であるコネキシン43と細胞内カルシウムイオンの三次元的動態を統合的に把握することを目的として以下の研究を行った。1.初代新生仔培養心筋細胞にギャップ結合蛋白質のひとつであるコネキシン43遺伝子に突然変異を導入した発現ペクターを作成し、内因性のギャップ結合の機能に対する影響を検索した。コネキシン43-GFPベクターないしドミナントネガティブコネキシン43-GFPベクターをリポフェクション導入し、それぞれの発現細胞を得た。これらの細胞において、ギャップ結合細胞間コミュニケーションが阻害された細胞をリアルタイムで可視化することに成功し、細胞間コミュニケーションの阻害が、心筋細胞間のCa2+トランジェントの非同期を引き起こすことを明らかにした。2.虚血心筋のin situカルシウムイメージング生体位に近いランゲンドルフ灌流下での心臓のカルシウム動態を細胞レベルで観察することにより、単離心筋では把握できなかったカルシウム動態の細胞間均一性や伝播性といった細胞間連関を検索した。つまり、冠動脈結紮後2時間、12時間、24時間の各マウスの心臓を摘出し、リアルタイム共焦点レーザ顕微鏡にて観察した。虚血心筋においては細胞内カルシウム負荷の増強に伴いカルシウム波の発生頻度や細胞間伝播性が高まり、拡張期に局所的な上昇が広範囲にみられるようになった。こうした高頻度のカルシウム波が広範に発生すれば、撃発自動能を惹起しやすくなり、伝導障害やリエントリー性不整脈の原因となると考えた。

本研究の目的は、心筋梗塞境界部の局所的な形態異常がどのように不整脈発生に寄与するかを解明するため、機能している心臓において、ギャップ結合蛋白であるコネキシン43(Cx43)と細胞内カルシウムイオンの三次元的動態を統合的に把握することである。平成14年度は、Cx43-GFP発現心筋細胞の作成と心筋梗塞モデルにおけるカルシウムイオン動態の解析を行ったが、初代培養心筋細胞に遺伝子導入したCx43-GFPの発現効率が低いため、解析可能な心筋梗塞モデルを得ることができなかった。そこで15年度は、心筋梗塞モデルにおけるカルシウムイオン動態のさらなる詳細な解析を行うとともに、EBウイルスベクターを用いた遺伝子導入を試みた。虚血再灌流障害心の細胞内カルシウム動態からその病態を論ずるため、in situカルシウムイメージングをラット心臓にて行った。その結果、灌流停止を行った心臓では一部の細胞で興奮に同期してCa^<2+>が細胞内を波状伝播する現象(Ca wave)が認められた。特に再灌流後にはCa^<2+>transientやCa waveが高頻度で発生し自発性興奮(不整脈)も発生し易くなった。さらにCa waveもCa^<2+>transientも示さない静的細胞(quiescent cell)が斑状に分布し、Ca^<2+>動態の空間的な不均一性を示した。これらの結果から、虚血再灌流により生じる時空的に不均一な細胞内Ca^<2+>の動態異常は、不整脈や不全心の発生基盤として重要な病理学的所見であることがわかった。2.EBウイルスベクターを用いたCx43-mRFP遺伝子の導入15年度はfluo-3などのカルシウムイオン指示薬と異なる波長特性を持つmRFPをレポーターとして用いた。まず、Cx43-mRFPを組み込んだEBウイルスベクターを初代培養新生仔ラット心筋細胞に導入し、Cx43-mRFP発現細胞を得られることを確かめた。この後、成獣ラットを全身麻酔下に開胸し、これらのベクターを直接心筋組織に経大動脈導入し、Cx43-mRFP発現心を作成した。赤いコネキシンの発現は赤い蛍光で確認でき、ギャップ結合とカルシウム動態を同時に可視化できることが明らかとなった。
アミド結合の立体物理化学と医薬化学への応用

N-メチル化芳香族アミドおよびウレアがシス型優先性を有することを見いだし、その一般性を明らかとしてきたが、その現象を利用した新たら分子構築とその機能を解析した。1)不斉中心をもたないにもかかわらず、光学活性な結晶として得られるアミド化合物の溶液中での挙動を解析し、キラルな分子との混晶よりその絶対構造を明らかとした。2)グアニンと等価な水素結合能をもつピリジン誘導体をシス型ウレア骨格により二量体とした分子を合成した。この分子はビスシトシル誘導体と高い親和性を示すが、NMRの解析により、ウレアのシス型優先性が重要な役割を果たすことを明らかとした。3)新たな特異的核酸認識分子としてオリゴペプチド鎖に核酸塩基を導入した化合物をデザイン・合成した。その結果、核酸塩基としてウラシルをもつ化合物(合成ヘキサマー)は相補的な天然型核酸と相互作用を示さなかったが、アデニンをもつ化合物(合成テトラマ-)は塩基特異的に相補的な天然型核酸と相互作用を示すことを明らかとした。4)ビタミンA活性を示す幾つかのアミド結合をもつ化合物は複数存在するレセプターに対し選択性をもつ。更なる構造展開を行い、選択性の高い芳香族アミド誘導体をみいだした。
胎児血管特性を応用したアデノシン誘導型DESの開発

胎児血管においては限られた酸素供給に適応するためアデノシン活性が高く炎症反応や血小板活性は抑制される。この胎児血管の特性を導入した新しい薬剤溶出性ステント(DES)の開発の可能性を探った。胎齢110±5日の羊胎仔慢性実験モデルにおいて胎仔大腿動脈、成獣(母獣)大腿動脈分枝に金属ステントを留置、ADO受容体作動薬を用いて実験後28日後に胎児と母獣血管のステント内損失径を比較した。胎児血管特性を成獣に再現する場合、A1受容体のみならずA3受容体も含めた作働薬が効果的である。【目的】成人冠動脈疾患の治療戦略として薬剤溶出性ステント(DES)が普及しているが、DES留置部の新生内膜の増殖による再狭窄や遅発性のステント血栓症の発生から、次世代DESが求められている。胎児血管においては限られた組織臨界酸素分圧に適応するためアデノシン活性が高く炎症反応や血小板活性は抑制される。この胎児血管の特性を導入した新しいDESの開発のための基礎実験として、羊胎仔に金属ステントを留置し、胎仔血管におけるA2a受容体を介したステント内血栓抑制の機序に関し検討した。【方法】胎齢110±5日の羊胎仔慢性実験モデルにおいて胎仔大腿動脈にバルーン拡張型ステントで繰り返す過拡張によるす内皮障害を与えたのち、内径4.0mmの金属ステントを留置、同時に母獣大腿動脈およびその分枝にも金属ステントを設置し、実験後28日後に胎仔と母獣血管のステント内損失径を比較、さらに胎仔血管に選択的A2a受容体拮抗薬(A269,Sigma)を局所投与し血管再狭窄率について統計学的に比較した。【成績】胎仔血管(n=20:2血管×10頭)のステント内損失面積(25.1±15.2%)は母獣血管(43.8±17.1%;n=14:2血管×7頭)に比較して小さい(p<0.01)。さらに胎児血管におけるA269投与群は非投与群に比しステント留置後再狭窄率は有意に高まった(p<0.01)。【結論】前年度、我々は胎児血管でのステント留置後の新生内膜増殖は主にアデノシンA1、A3受容体による抗炎症作用によって抑制されることを報告した。本研究では、胎仔血管におけるステント内血栓に対してA2a受容体を介して、この発生を抑制していることが明らかになった。この血管特性を薬理学的に再構成する場合、AIA3およびA2a受容体も含めた作働薬による薬剤コーティングが効果的であると考えられた。【目的】成人冠動脈疾患の治療として薬剤溶出性ステント(DES:drug-eluting stent)が普及しているが、ステント内再狭窄の問題から次世代DESが求められている。この胎児血管の特性を導入した新しいアデノシン誘導型DESの開発を目指す事が本研究の目的である。羊胎仔慢性実験において、胎児血管でのステント留置後の再狭窄はアデノシンA1、A3受容体およびA2a受容体による抗炎症、抗血小板作用により抑制されることを明らかにした。今回は羊母獣および胎仔に金属ステントを留置し、成獣血管におけるアデノシ受容体を介したステント内再狭窄抑制の効果を検討した。【方法】胎齢110±5日の羊胎仔慢性実験モデルにおいて胎仔大腿動脈と母獣大腿動脈にバルーン拡張型ステントで過拡張による内皮障害を与えたのち、内径4.0mmの金属ステントを留置し、実験後28日後に胎仔と母獣血管のステント内損失率を比較、さらに母獣血管にlong acting adenosineであるPhenylisopropyl Adenosine(PIA)を局所投与し再狭窄率について検討した。【成績】胎仔血管(n=20:2血管×10頭)のステント内損失率(25.1±15.2%)は母獣血管(43.8±17.1%;n=14:2血管×7頭)に比較して小さい(p<0.01)。さらに成獣血管におけるPIA投与群(33.2±14.8%:2血管×4頭)は非投与群に比し、そのステント留置後再狭窄率は有意に抑制された(p<0.01)。【結論】アデノシンによる胎児血管特性を薬理学的に再構成する場合、羊成獣血管におけるステント内血栓に対してlong actingadenosineによる薬剤コーティングが効果的であると考えられた。【目的】成人虚血性心疾患の治療戦略として新生内膜増殖抑制剤をコーティングした薬剤溶出性ステント(DES)が普及している。

しかし現在実用化されているDESは再狭窄に関連する炎症を抑えると同時に、血管壁の正常な修復反応も抑制するため次世代DESが求められている。一方で胎児血管においては限られた酸素供給に適応するためアデノシン活性が高く炎症反応や血小板活性は抑制される。この胎児血管の特性を導入した新しいDESの開発の可能性を探った。【方法】胎齢108±4日の羊胎仔慢性実験モデルにおいて胎仔大腿動脈にバルーン拡張型ステントで繰り返す過拡張による内皮障害を与えたのち、内径4.0mmの金属ステントを留置、同時に成獣(母獣)大腿動脈およびその分枝にも金属ステントを設置し、実験後28日後に胎児と母獣血管のステント内損失径を比較、さらに広域アデノシン受容体作働薬(2-chloroadenosine,2-CA)を含有させた陽イオンゼラチンヒドロゲルで被覆したアデノシン溶出型ステントを作成して繰り返すバルーン損傷を加えた成獣大腿動脈に移植し、血管再狭窄率について統計学的に比較した。【成績】成獣血管の2-CA溶出型ステント(n=6:2血管×3頭)におけるステント内損失面積(31.7±14.9%)は、胎仔血管(n=16: 2血管×8頭)におけるステント内損失面積(27.1±14.3%)と同様、成獣金属ステント(45.4 ±16.9%;n=10:2血管×5頭)に比較して小さかった(p<0.01)【結論】陽イオンゼラチンコートにより作成した2-CA溶出型ステントは、抗血小板薬投与なしで成獣血管におけるステント内再狭窄を抑制した。これは胎児血管においてアデノシン受容体を介した抗血小板、抗炎症作用により亜急性の血栓形成が防止され、新生内膜過形成が抑制されたのと同様の機序によるものと考えられた。震災の影響で実験動物(ノーフォク種妊娠羊)の入手が困難になったため24年度が最終年度であるため、記入しない。胎児血管におけるステント内再狭窄抑制は活性化されたアデノシン活性によることが明らかになった。成獣血管において陽イオンゼラチンヒドロゲルにアデノシン作働薬を混入しベアメタルステントへコーティングさせて再狭窄抑制の効果を判定する。24年度が最終年度であるため、記入しない。