hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ＧＬＰ-1受容体作動薬によるプラーク安定化の継時的評価と機序の解明

ヒトの動脈硬化病変に類似の所見を示す遺伝性高コレステロール血症ウサギにおいてGLP-1受容体作動薬動による動脈硬化プラークの変化について比較した。GLP-1受容体作動薬を投与した群とコントロール群の2群に分けた。投与前および投与12週間後の血管内超音波検査解析および投与12週間後に行った病理学的解析よりGLP-1受容体作動薬を投与した群はコントロール群と比較し動脈硬化性プラークの質の安定化を示唆する所見を認めた。GLP-1受容体作動薬は、ヒト冠動脈プラークに対しても安定化作用を示唆した。月齢1012か月のWHHLウサギを用いてコントロール群5羽、GLP-1-H群5羽の観察を行った。血管内超音波検査では実験開始時において両群においてプラークの割合や、プラークの成分において差は認めなかった。このことより、同等のプラークを有する2つの群の観察を行えたと考えられた。体重や採血においても実験開始前に明らかな差は認めなかった。コントロール群は生食、GLP-1-H群はGLP-1高用量の投与を行った。実験終了時において体重は2群において差は認めなかった。また再度血管内超音波を行ったところ、コントロール群、GLP-1-H群において、プラークは両群共に増加を認めた。また、プラークの占有率も同等であり、同等に増加したことがわかった。しかし、プラークの質において壊死性プラーク、石灰化プラークはコントロールにおいて有意に多く認められ、線維性プラークはGLP-1-Hにおいて多く認められた。実験終了時に採取した総頚動脈を組織標本として評価を行ったところ、コントロール群ではマクロファージ、石灰化を多く認め、GLP-1-Hでは平滑筋細胞および線維性組織を多く観察した。病理組織からは実験終了時においてGLP-1-Hにおいて動脈硬化の不安定化が低いことが示されたが、血管内超音波と合わせることで、GLP-1-Hはコントロールと比較して経時的に血管内のプラークの質を安定化させえることが示唆された。ただし血管内超音波は血管内イメージングデバイスの一つであり、今後別の血管内イメージングデバイスであるOCTの解析次年度以降において必要である。また、GLP-1容量を変更したGLP-1-L群の検討も次年度以降において必要である。WHHLウサギを用いてコントロール群、GLPー1群の観察を行った。血管内超音波検査では実験開始時において両群においてプラーク占有率や、プラークの成分割合において差は認めなかった。コントロール群は生理食塩水、GLPー1群はGLPー1を各々浸透圧ポンプを用いて持続投与を行った。実験終了時において体重、随時血糖に差は認めなかった。実験終了時に血管内超音波、OCTを行ったところ、血管内超音波検査ではコントロール群、GLPー1群において、プラーク占有率は両群共に増加を認めた。しかし、壊死性プラーク、石灰化プラークはコントロール群において多く認められ、線維性プラークはGLPー1群において多く認められた。また実験前後の変化では壊死性プラーク占有率がコントロール群では増加した。線維性プラーク占有率はコントロール群で減少した。OCTは解剖学的影響により評価解析対象より除外した。実験終了時に採取した総頚動脈を組織標本として評価を行ったところ、コントロール群ではマクロファージ、石灰化を多く認め、GLPー1群では平滑筋細胞および線維性組織を多く観察した。病理組織からは実験終了時においてGLPー1群において動脈硬化の不安定化が低いことが示されたが、血管内超音波と合わせることで、GLPー1群はコントロールと比較してプラークの不安定化の進展を抑制することが示唆された。ヒトの動脈硬化病変に類似の所見を示す遺伝性高コレステロール血症ウサギ(Watanabe heritable hyperlipidemic -myocardial infarction rabbit, WHHL-MIウサギ)においてGLP-1受容体作動薬による動脈硬化プラークの変化について比較した。10-12月齢のWHHL-MIウサギをコントロール群とGLP-1受容体作動薬投与群(GLP-1群)の2群に分けた。薬剤投与前、投与3か月後の腕頭動脈に対して血管内イメージング(血管内超音波、intravascular ultrasound, IVUS、光干渉断層計、Optical Coherence Tomography, OCT)を用いて動脈硬化プラークの進展について観察した。更に薬剤投与3か月後の腕頭動脈を摘出し病理標本を作製し観察した。OCTは造影剤を用いて観察部位の血液を一時的に除去することで鮮明な画像を観察することができる。しかし、腕頭動脈は弓部大動脈からの分岐直後のため、血管内の血液を完全に除去することが困難であり、プラーク画像解析および評価に値する結果を得ることができなかった。IVUSによる検討では薬剤投与3か月後のプラークの質については壊死性プラーク割合、石灰化プラーク割合はコントロール群において有意に多く認められ、線維性プラーク割合はGLP-1群において多く認められた。薬剤投与前、投与3か月後を比較すると、プラークの質の変化はコントロール群において壊死性プラーク割合、石灰化プラーク割合が増加し、線維性プラーク割合は低下した。また、実験終了時に採取した腕頭動脈を組織標本として評価を行ったところ、コントロール群ではマクロファージ組織成分、石灰化組織成分を多く認め、GLP-1群では平滑筋細胞組織成分および線維性組織成分を多く観察した。WHHL-MIに対してGLP-

1受容体作動薬を投与することでプラークの質の安定化を示唆する所見を認めた。GLP-1受容体作動薬は、ヒト冠動脈プラークに対しても安定化作用を示唆した。ヒトの動脈硬化病変に類似の所見を示す遺伝性高コレステロール血症ウサギにおいてGLP-1受容体作動薬動による動脈硬化プラークの変化について比較した。GLP-1受容体作動薬を投与した群とコントロール群の2群に分けた。投与前および投与12週間後の血管内超音波検査解析および投与12週間後に行った病理学的解析よりGLP-1受容体作動薬を投与した群はコントロール群と比較し動脈硬化性プラークの質の安定化を示唆する所見を認めた。WHHLウサギを用いた実験においてコントロール群とGLPー1投与群において薬剤の投与前後を比較することでGLPー1による頸動脈の動脈硬化への作用を評価した実験である。OCTを用いた血管内イメージングの解析は解剖学的影響により解析対象から外した。そのうえで血管内超音波検査、病理組織学検査を用いることでGLPー1が動脈硬化の進展速度を抑制する効果があることを示唆され、本実験の一定の成果を得られた。循環器今年度までの研究では解剖学的影響によりOCTによる評価を除外せざるえなかった。本実験では頸動脈を対象に評価したが、今後大腿動脈などのOCT検査時に解剖学的影響を受けにくい部位の動脈硬化の変化をOCTおよび血管内超音波などの複数の血管内イメージングでの観察を検討および同部位での病理組織学的評価、比較する必要がある。コントロール群、GLPー1ーH群において当初予定した目標頭数を達成することができた。画像診断および組織学的評価については血管内超音波について概ね順調に解析は行われており、組織学的評価についてもある一定の結果を得ることができたが、今後更なる詳細な解析が必要と考え、次年度以降も引き続き研究を継続する必要がある。うさぎの数が予定購入より少なく実験が可能だったので費用が余ったため。現在までにコントロール群、GLPー1ーH群において目標頭数を達成することが可能となった。今後はGLPー1ーL群において実験を施行することで目標頭数の達成を目指す。また、OCT等の血管内イメージングの解析が不十分であるため、今後は組織学的評価と比較した血管内イメージングの解析も同様に行う。また、組織学的評価においても更なる詳細な評価を行っていく予定である。頸動脈のOCTの実験が不自由分であったため大腿動脈の観察を行うことに方針を変更しそのために新規の血管内イメージングの必要となるのでそれに費用をあてる。OCT,病理組織に対する画像解析の継続、血管内超音波等。血管内イメージング(IVUS、OCT、血管内視鏡)の一部において再利用可能となり、血管内イメージングの購入頻度が減少した。しかし、今後再利用の限界が生じると考えられ、繊細な画像イメージングを得るためには新規の血管内イメージングデバイスの購入が必要。
中・高校生の論理的思考力および科学の方法の実態調査と理科授業改善

本研究は、1983-84年に実施した中学生の「論理的思考力」「科学の方法」および「理科的活動」などに関する調査研究に変化を明らかにするとともに、小、中学校の理科授業における学習指導のあり方を検討することを目標としている。生徒の論理的思考および科学の方法に関する調査から次のことが指摘できた。1980年代に実施した論理的思考力テスト(GALT)および科学の方法調査(TIPSII)の結果と比較して、(1)「変数制御」「仮説の設定」などについては同等かやや改善が見られた。(2)「保存」「確率」「場合の数」について低下傾向が見られた。(3)中学生の理科的活動、授業における科学の方法や理科授業態度などの調査においては、多くの項目で低下傾向が見られ理科離れが進行してきていることが判明した。自然に対する感情については著しい低下傾向があり、中学生が持つ自然観なども大幅に後退していることが指摘できる。また、理科授業における児童生徒の科学的思考を促進する学習指導の研究として、小学校高学年理科授業20時間(物理分野6,化学分野7,生物分野4,地学分野3)を分析した。現代における中学生および高校生の「論理的思考力」および「科学の方法」に関する実態を明らかにし、これからの理科学習指導の方向を検討することを目的としている。1980年以降の我が国の教育改革において理科の時間数および内容削減により、中・高校生の科学的知識そのものが減少しただけではなく、科学的能力態度も著しく低下してきていると指摘されている。本年度は、(1)先行研究にある論理的思考力テスト(GALT)およびプロセススキルテスト(TIPS II)で調査した方法を改善した。(2)中・高校生の論理的思考力、科学の方法について試行調査することを通して、問題の適性を追求した。(3)これらの調査に加えて、中学生の理科的活動、授業における科学の方法や理科授業態度などの調査項目を検討した。また、(4)学習指導要領の変遷における「論理的思考」「科学の方法」の取り扱いを検討した。本研究では中学生を対象としているが、調査問題を小学校高学年に適用できるかどうかを事前調査するため、中学生調査の項目数の縮減を目指した。中学生を対象とするGALT調査およびTIPS調査の中で、「仮説の設定」「場合の数」などについては20年前の調査と同等かやや改善が見られるものの、「保存」「変数制御」などについて低下傾向が見られた。一方、理科的活動や理科授業における科学の方法、自然についての情意については著しい低下が見られた。小学生調査は一部の論理的思考力や科学の方法で中学1年次と同等なレベルが見られるものの、多くの項目について中学1年次との差異が大きいと判明した。本年度は、(1)これまで実施した中学生調査の結果から論理的思考力、プロセススキルテストと理科的環境(理科的活動、理科授業の方法、自然についての感情、科学の方法)の相関関係を分析した。(2)改訂された学習指導要領における「論理的思考」「科学の方法」の取り扱いを検討した。(3)高校生を対象として、これまでの調査問題を再検討した。(1)中学生を対象とする調査では、論理的思考力、プロセススキルテストの比較的高い相関関係が見られること。(2)授業の方法と論理的思考力、プロセススキルには相関関係がみられるが、他の項目群には相関関係がほとんどないこと。(3)高等学校生徒における論理的思考力、プロセススキル調査については、従来の調査問題を大幅に変更する必要がある。従来の問題とはその意図を変更しないで、また、現代的な課題に迫る内容を計画した。高等学校教員に変更後の調査問題の検討を依頼し、その改善を図っている。なお、高等学校生徒を対象にする調査と理科授業の改善に対する提言は最終年度を予定している。前年度までに検討してきた中学生の「論理的思考力」および「科学の方法」に関する実態に基づき、小、中学校の理科授業における学習指導のあり方を検討することを今年度の目標とした。生徒の論理的思考および科学の方法に関する調査から、次のことが指摘できた。

1980年代に実施した先行研究にある論理的思考力テスト(GALT)および科学の方法調査(TIPSII)の結果との比較では、(1)「仮説の設定」「場合の数」などについては同等かやや改善が見られた。(2)一方、「保存」「変数制御」などについて低下傾向が見られた。その原因として、小学校理科、中学校理科で質量の保存概念の形成や、実験計画における変数制御などを十分に扱っていないこと。(3)中学生の理科的活動、授業における科学の方法や理科授業態度などの調査においては、多くの項目で低下傾向が見られ理科離れが進行してきていることが判明した。特に、自然に対する感情については著しい低下傾向があり、中学生が持つ自然観なども大幅に後退していることが指摘できる。また、今年度実施した理科授業における児童生徒の科学的思考を促進する指導の研究として、小学校高学年理科授業20時間(物理分野6,化学分野7,生物分野4,地学分野3)を分析した。その分析結果として、(1)観察実験活動を重視した指導では、観察実験活動における仮説(予想)、実験計画(手順)、記録の方法についての教師の説明や指示が多くなること。(2)子どもの思考活動を重視した指導では、実験前と実験後の子どもの話し合いを促進していること。(3)実験とその後の考察活動を重視した授業では、実験中の子どもの話し合いと教師による助言が多用され、じっくり取り組むことからその後の考察場面における論理的思考が促進されることが明らかになった。
骨片の把持機能向上のために表面加工を施した低侵襲骨接合プレートの力学特性

新規最少侵襲骨接合プレートの開発を行った。骨片整復・仮固定操作を容易にするためのディンプルを従来プレート(臨床で使用されている脛骨近位部外側用)に加工作成した。プレート表面に複数の凹部を金属加工機械により一定の間隔で作成した。実用化にあたって最も懸念される点は、加工によりプレートの剛性が低下する点ある。そのため、ディンプル作成による剛性低下を3種類の方法により評価した。1有限要素法によるコンピューターシュミレーション、2実際の剛性試験、3応力発光実験を実施した。その結果、ディンプル作成による剛性低下は約7%程度であった。ディンプルを作成した新規骨接合プレートは臨床応用可能であると考えられた。本年度は、研究資材である生体内骨接合プレートの選定、購入を主に行った。本研究は下肢骨折に対して使用する骨接合プレートを対象にして行うことを予定している。本研究は最終的に低侵襲な骨接合手術が可能となる生体材料の開発を目的としているため、手技的な難易度が高く、比較的頻度が高い骨幹端骨折に対する骨接合プレートを選択した。骨幹端骨折に対する骨接合プレートとして骨端プレートがあるが、下肢骨折に対する骨端プレートは大腿骨近位・遠位、脛骨近位・遠位、さらに内側・外側とその種類は多数ある。また、それらの各プレートのサイズバリエーションも多岐にわたる。国内外のインプラントメーカーの製品比較を行った。ミズホ株式会社製:J-plate脛骨外側用(右)、6穴を研究対象として選定した。骨端プレートはアナトミカルプレートとも呼ばれ、平均的な骨形状に沿う形に加工されている。そのため、日本人の骨形状に合わせて設計されている上記骨端プレートは適当であると考える。以上を共同研究者、研究協力者と話し合いの上、実施した。プレート加工前後のプレートの有限要素法を行うためのコンピュータソフトウエア:SolidworksSimulationPremiumのバージョンアップを行った。現在、プレートに対するディンプル加工のデザインならびに加工方法についても、共同研究者、研究協力者と協議している。骨接合プレートに作成するディンプルの形状・大きさを決定した。形状については術者として骨接合プレートの使用経験がある整形外科専門に医に対して3種類の形状のディンプルを提示し、実際に骨かんしを使用してもらい、その使用感を基準に選択してもらった。でディンプルの大きさは、直径1mmと1.5 mmの2種類を試験的に作成した。実際の使用にも耐えうるレベルであり、プレート剛性に大きな英ky法を与えないと判断し、直径1mmのディンプルを選択した。プレートにディンプルを作成したものを、CADデータとして作成した。同CADデータを使用し、有限要素法にて理論的な剛性試験を行った。今回、我々が作成したプレートの剛性低下は約5%にとどまることが明らかとなった。ディンプルを作成するプレートの選定を行った。ディンプルの試作を行い、ディンプルの形状、大きさを選定した。選定したディンプルを加工したプレートのCADデータを作成した。作成したCADデータをもとに、有限要素法での剛性試験を実施した。有限要素法の解析では、ディンプルによる剛性低下は約5%に収まることが明らかとなった。加工プレートに対して、3種類の剛性評価を行った。機械特性、有限要素法に依るコンピューターシュミレーション、応力発光体による応力集中部位検索を行った。【機械特性】荷重14.4Nにて、3点曲げ試験・ミーゼスひずみ試験を行った。3点曲げ試験では7.1%曲げ変形しやすくなるという結果であったが、引張試験では伸び変形の増加は認められなかった。【有限要素法】有限要素法(finite element method: FEM)によるコンピュータシュミレーションでは、各歪試験において、7%を超える値は検出されなかった。【応力発光】応力発光体を塗布後、3点曲げ試験を実施。作成した小孔の発光は軽微であり、オリジナルのスクリュー孔の発光が主であった。上記結果を、独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)と個別面談を行った。また、第64回応用物理学会で本結果のないようにつき講演を行った。PMDAとの個別面談の結果、新たな実験の追加を継続して行うため、補助事業期間延長を申請し、承認された。プレートの加工デザインを検討し、2種類のディンプルの大きさで一定のデザインで加工することを決定した。オリジナルプレートと2種類の加工プレートの剛性試験を3種類の方法で行った(機械特性、有限要素法に依るコンピューターシュミレーション、応力発光体による応力集中部位検索)。いずれの試験においても加工プレートの剛性低下は10%以下となっていた。本結果をもって独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)と個別面談を行った。プレートの剛性低下が許容範囲内であるかどうかを検証する必要があると指摘された。今後、プレートバリエーションを増やし、さらなる剛性試験の追加を行う予定である。研究代表者が国内(特許第4747306号)、米国(Patent No.: US 8,162,995,B2)で特許を取得した最小侵襲プレート骨接合術のための技術の最も有効な使用方法を実験的に検証した。佐賀大学理工学部において、有限要素法を用いてプレート表面に凹部を作成した骨接合プレートの剛性を検証した。その結果、7%を超える剛性の低下はみとめられず、今回開発したプレートの剛性は、従来のものと比較して遜色のないものであると考えららる。さらに、産総研において機械特性(3点曲げ試験、引張試験)を検証した。

3点曲げ試験において11.4%、引張試験で17.4%の低下を認めた。また、応力発光試験では主な応力集中は従来のスクリューホール周囲に集中し、新たに作成したプレート表面凹部への強い応力集中は認めなかった。これらのデータを基に、「独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)」との個別面談を実施した。その後、プレート長の違いによる剛性低下と、凹部を作成による剛性低下と比較検討を行った。9穴プレート、11穴プレート、13穴プレートを対象に有限要素法による検証を行った。凹部を作成による剛性低下は、プレートサイズ変更による剛性低下の5%程度のていどであり、臨床上もんだいとならない変化であると考えられた。これらの結果は、2017年第64回日本応用物理学会で発表した。新規最少侵襲骨接合プレートの開発を行った。骨片整復・仮固定操作を容易にするためのディンプルを従来プレート(臨床で使用されている脛骨近位部外側用)に加工作成した。プレート表面に複数の凹部を金属加工機械により一定の間隔で作成した。実用化にあたって最も懸念される点は、加工によりプレートの剛性が低下する点ある。そのため、ディンプル作成による剛性低下を3種類の方法により評価した。1有限要素法によるコンピューターシュミレーション、2実際の剛性試験、3応力発光実験を実施した。その結果、ディンプル作成による剛性低下は約7%程度であった。ディンプルを作成した新規骨接合プレートは臨床応用可能であると考えられた。研究資材である生体内骨接合プレートの選定、購入に多くの時間を要したため、研究の進捗に遅れが生じた。しかし、今後研究推進を積極的に行うことにより、「研究の目標」到達に遅延は生じないものと考えている。現在、ディンプルプレートの現物を作成している。有限要素法による理論値での剛性試験と実際の工業的な剛性試験との比較検討を行う。有限要素法による剛性試験と実際の剛性試験との乖離が小さいことが確認できた場合、PMDA(独立行政法人医薬品医療機器総合機構)へ製品化へ向けての上申を行う予定である。新規骨接合プレートの場合、治験が必要となるため、企業が本ディンプルプレートの製品化に消極的とならざるを得ない。しかし、実害がない程度の剛性低下である場合、新規プレートでは無く、サイズ変更と同様の取り扱いができる可能性があるのではないかと考えている。ドラックラグの解消と同様、スピード感を持った国内新規技術の製品化への後押しとなるとも考えている。独立行政法人医薬品医療機器総合機構(PMDA)より指摘を受けた点を勘案し、プレート剛性試験を追加して行う。1オリジナルプレートの製品間誤差の計測を行う。2プレートバリエーションを増やし、各デザイン(プレートの長さ)間の剛性差を検討する。
海産蠕虫類の生理活性物質に関する研究、特にヒモムシ類の有毒成分について

海産蠕虫類の扁形、紐形、輪形、内肛、環形等の各動物は古くから生理活性物質をもつことが知られている。蠕虫類は自らを守るための甲殻や貝殻をもたず、また敵から逃避するための遊泳力も弱く、かつ肉食性のものが多いので、化学物質を用いて防禦、捕食等の活動を行っているものと考えられる。筆者らは扁形動物と紐形動物の数種のものがかなり多量のフグ毒、テトロドトキシン(TTX)を保有していることを発見した。この外、未知の生理活性物質を保有する可能性が高い。そこで本研究では蠕虫類の毒化機構と生理活性物質についてる検討する。1.紐虫類におけるTTXの体内分布:ミドリヒモムシを前(頭)、中、後(尾)部の3部に分けると、吻をもつ前部の毒性が高かった。また吻、上皮、中心部、体液では吻が最も高く、上皮がこれに次いだ。この外、粘液もかなりの毒性を保有した。クリゲヒモムシでも同様の傾向が認められ、これらがTTXを生存の手段として有効に使っていることが示唆された。2.TTXの分布:環形動物のウロコムシ類と腔腸動物のイソギンチャク類の数種にTTXとその関連物質が検出された。3.瀬戸内海の環境におけるTTXの分布:広島近郊瀬戸内海の沿岸および湾央部の底質土、底性動物、プランクトンにおけるTTXの分布を調べた結果、一部の各試料にTTXを検出した。4.抗菌活性の検索:5種の被検菌を用いてペ-パ-ディスク法により約100検体の蠕虫の抗菌活性を調べた結果、数種のものに弱い活性を検出した。海産蠕虫病の扁形、紐形、輪形、内肛、環形等の各動物は古くから生理活性物質をもつことが知られている。蠕虫類は自らを守るための甲殻、貝殻をもたず、敵から逃避するための遊泳力も弱く、かつ肉食性のものが多いので、化学物質を用いて防禦、捕食の活動を行なっているものと考えられる。筆者らは扁形、紐形、環形動物の数種のものがかなり多量のフグ毒、テトロドトキシン(TTX)を保有していることを発見した。そこで本研究では蠕虫類の毒化機構と生理活性物質について検討する。1.紐虫類におけるTTXの体内分布:ミドリヒモムシを前(頭)部、中部、後(尾)部の3部に分けてみると、吻をもつ前部の毒性が高かった。また吻、上皮、中心部、体液、粘液では吻の毒性が最も高く、上皮がこれに次いだ。クリゲヒモムシでも同様の傾向を示した。餌生物の捕獲に使う器官の吻および上皮粘液のTTX含量の高いことはTTXを生存の手段として有効に使っていることを推察させる。2.沿岸底質におけるTTXの分布:TTX保有沿岸底生動物の毒化機構を解明する基礎として、それらの生息する瀬戸内海沿岸底質土におけるTTXの分布を調べた。その結果、トゲモミジガイ、オオツノヒラムシ、ヒモムシ等が生息する地域の底質土中にTTX関連成分が存在することを認めた。3.抗菌性成分の検索:5種の被検菌を用いてペ-パ-ディスク法により約100検体の底生動物の抗菌活性を調べた。その結果、数種のものに弱い活性を認めた。

特にミドリヒモムシの水溶性画分はStaphylococcus aureusとAeromonas hydrophylaに比較的強い活性を示した。海産蠕虫類の扁形、紐形、輪形、線形、内肛、環形等の各動物は古くから生理活性物質をもつことが知られている。蠕虫類は自らを守るための甲殻や貝殻をもたず、また敵から逃避するための遊泳力も弱く、かつ肉食性のものが多いので、化学物質を用いて防禦、捕食等の活動を行なっているものと考えられる。筆者らは扁形動物と紐形動物の数種のものがかなり多量のフグ毒、テトロドトキシン(TTX)を保有していることを発見した。この外、未知の生理活性物質を保有する可能性が高い。そこで本研究では蠕虫類の毒化機構と生理活性物質についてる検討する。1.紐虫類におけるTTXの体内分布:ミドリヒモムシを前(頭)、中、後(尾)部の3部に分けると、吻をもつ前部の毒性が高かった。また吻、上皮、中心部、体液では吻が最も高く、上皮がこれに次いだ。この外、粘液もかなりの毒性を保有した。クリゲヒモムシでも同様の傾向が認められ、これらがTTXを生存の手段として有効に使っていることが示唆された。2.TTXの分布:環形動物のウロコムシ類と腔腸動物のイソギンチャク類の数種にTTXとその関連物質が検出された。3.瀬戸内海の環境におけるTTXの分布:広島近郊瀬戸内海の沿岸および湾央部の底質土、底性動物、プランクトンにおけるTTXの分布を調べた結果、一部の各試料にTTXを検出した。4.抗菌活性の検索:5種の被検菌を用いてペ-パ-ディスク法により約100検体の蠕虫の抗菌活性を調べた結果、数種のものに弱い活性を検出した。
相談者ニーズに沿った包括的効果尺度を用いた効果的な心理療法のモデル化に関する研究

本研究の目的は、1心理療法の効果を包括的に捉える尺度の開発、2心理療法場面のコミュニケーション分析による実効性の高い心理療法が有する共通要素の抽出を通じて、より効果的で効率的な心理療法のモデルを提示するとともに、モデル化した心理療法を3実際の対人援助場面で適用することによりその効果を実証的に検討することである。初年度となる平成30年度は、クライエントの具体的な問題解決や実生活での満足度を含めた包括的な測定尺度を開発することを目的として、1国内外の心理療法のエビデンスに関する研究(メタアナリシス、システマティックレビュー)の動向について検討するとともに、2海外における短期家族療法、および解決志向ブリーフセラピーの効果測定に関する主要論文、主要著書に関する文献レビューを行い、3効果測定のための指標となる項目に関して予備的に検討するとともに、4各研究において使用された技法の効果について適用された問題との関連を踏まえた上で検討した。また、上記に加え、解決志向ブリーフセラピーの効果測定にも使用され、14項目(5件法)から構成されるSolution Building Inventory(SBI)日本語版の項目改定を試みた。確認的因子分析の結果より1因子構造であることが確認されるとともに、尺度の併存的妥当性や信頼性も十分な値が得られ、新たに項目を改定したSBI-R日本語版の妥当性、および信頼性が確認された。今後、短期家族療法並びに解決志向ブリーフセラピーの効果を検討する際の測定尺度の一つとして使用されることが期待される。研究初年度となる平成30年度は、国内外における短期療法に関する論文、著書の詳細なレビューを通じて、各研究において用いられている技法の効果と問題との関連について検討する。またレビューを通して、効果測定尺度の項目の選定し、包括的な効果測定尺度を開発することを目的とした。そのため、欧米における心理療法の効果研究、メタアナリシス、システマティックレビュー等の動向や短期家族療法の効果研究に関する分研究を行った。また、短期家族療法からとも関連の深い解決志向ブリーフセラピーの効果研究等で活用されているSBIの日本語版であるSBI日本語版の項目の見直しを行い、新たにSBI-R日本語版を開発した。したがって、平成30年度に予定していた研究目的はある程度達成されていることから、概ね順調に進展しているものと思われる。面接場面のビデオ分析を通じて効果的な心理療法の効果的コミュニケーションについて検討するため、面接場面のコミュニケーション分析を通して、クライエントの問題解決にとって、効果的な心理療法を進行させるコミュニケーションをターゲットとする。さらに、効果測定尺度による面接の効果測定を行う。今年度、1研究の打ち合わせを他の研究費にて旅費支出することが出来たため、支出予定していた旅費の節減ができたことに加え、2初年度は研究の動向の確認を行ったが、実際の面接のプロトコルを作成せずに済んだため、人件費に余剰が生じた。次年度、旅費および人件費については、使用目的に沿った形で消化する予定である。
心臓血管中枢の機能的構成:延髓腹外側野における頭側部と尾側部の血圧調節作用

平成元年度における研究成果は,つぎの2点にまとめられる。まず,筑波大学基礎医学系の照井直人講師(昭和62年度の研究分担者)との共同研究により、延髓腹外側野尾側部の機能を研究した。これまでどおり麻酔したウサギを用いて,延髓腹外側野の頭側部および尾側部において,動脈圧受容器からの入刀を受ける心臓血管ニュ-ロンを探索した。頭側部および尾側部におけるこれらのニュ-ロンの関係を、電気生理学的および神経化学的に解析した結果,尾側部のニュ-ロンは,頭側部の心臓血管ニュ-ロンに抑制性の入力を送り,これが動脈圧受容器反射における交感神経の抑制と血圧下降の原因であることを証明した。これまで,尾側部が動脈圧受容器反射に関与していることは間接的証拠から示唆されていたが,これを直接に証明したのは,この研究が初めてである。さらに,延髓腹外側野の化学感受性を研究するべく,血管作動性ペプチドにたいする化学感受性について調べた。すなわち,最近発見された強力な内因性血管収縮物質であるエンドセリンをラットの大槽内または延髓の局所に微量注入しておこる動脈圧,心拍数,交感神経活動にたいする反応を調べた。エンドセリンの微量投与により,上記のパラメ-タは特定なパタ-ンの反応を起こし,その主要な作用部位が延髓腹外側野であることが見出された。以上,延髓腹外側野の血圧調節における役割を電気生理学的および神経化学的面から研究したのが,本年度の研究実績である。本年は,延髄腹外側野のうち主として頭側野について,その交感神経性血圧調節作用を研究した.その結果,頭側野がさまざまな反射性入力を統合して,交感神経の活動を調節し,血圧の中枢性調節にあずかることを証明した.反射性入力のうち,血圧受容器,化学受容器からのものはすでに報告されているが,そのほかに脊髄性および三叉神経性の求心性入力,および,腎臓の求心線維からの入力が頭側野にも投射して交感神経反射をおこすことは,この研究により始めて明らかになった.先ず,血圧受容器からの入力に関しては,頭側野のニューロンを抑制し,しかもこのようなニューロンの約半数は脊髄に下行性軸索を送り,交感神経の活動と血圧を調節することが分かった.このような「圧受容性ニューロン」は,さらに化学受容器からの入力により興奮し,特に反射側の化学受容器からの影響が大きいことが見出された.つぎに,脊髄性知覚線維からの入力に関しては,皮膚性および筋性知覚線維の第2, 3, 4グループにつき調べた.その結果,皮膚性の第2および筋性の第3, 4グループの線維は,圧受容性ニューロンを抑制し,皮膚性の第3, 4グループはこれを興奮させることを見出した.他方,三叉神経からの入力はニューロンの興奮と抑制をともにおこした.さらに,圧受容性ニューロンの約4分の3は,腎神経の求心線維からの入力も受け,脊髄の下行性線維により交感神経の活動と血圧を調節する.しかも,腎神経-交感神経反射は,頭側野に隣接する延髄腹側表面に薬物を与えるとブロックすることも見出された.このように,頭側野は,さまざまな末梢性入力を統合して交感神経活動と血圧を調節する部位であり,心臓血管中枢とよぶにふさわしい部位であることが分かった.1.ウサギの延髄腹外側野から、動脈圧受容器または同神経の刺激に応ずる自発放電を有するニューロンが合計203個記録された。これらは頭側部および尾側部に分布していた。これら「動脈圧感受性ニューロン」のうち約40%は、脊髄の背外側を刺激すると逆行性に興奮し、脊髄に下行性線維を送っていることが確認された。神経解剖学の知見から、これらのニューロンは、動脈圧受容器-交感神経反射を介在すると考えられる。逆行性に興奮するニューロンは、延髄腹外側野の頭側部に分布し、尾側部にほとんど見出されなかった。この結果は頭側部と尾側部の血圧調節作用における機能分化を示す。2.「動脈圧感受性ニューロン」は、定義により動脈圧受容器からの入力に応ずるが、ほかに動脈化学受容器、脊髄性求心線維、三叉神経求心線維、視床下部の脳弓周囲部位、腎臓求心線維などの入力を受けていることが確認された。延髄腹外側野の頭側部位は、さまざまな末梢性および中枢性入力を統合し、交感神経活動を反射性に調節している。3.延髄腹外側野の頭側部位を破壊すると、交感神経の緊張性放電が消失し、血圧はショックレベルに下降する。また、ここを刺激すると、交感神経活動の亢進と血圧の上昇がおこる。4.このように、延髄腹外側野の頭側部は、交感神経の緊張性および反射性調節を司る部位と考えられ、中枢性血圧調節の「かなめ」としての役割をはたしている。

頭側部および尾側部におけるこれらのニュ-ロンの関係を、電気生理学的および神経化学的に解析した結果,尾側部のニュ-ロンは,頭側部の心臓血管ニュ-ロンに抑制性の入力を送り,これが動脈圧受容器反射における交感神経の抑制と血圧下降の原因であることを証明した。これまで,尾側部が動脈圧受容器反射に関与していることは間接的証拠から示唆されていたが,これを直接に証明したのは,この研究が初めてである。さらに,延髓腹外側野の化学感受性を研究するべく,血管作動性ペプチドにたいする化学感受性について調べた。すなわち,最近発見された強力な内因性血管収縮物質であるエンドセリンをラットの大槽内または延髓の局所に微量注入しておこる動脈圧,心拍数,交感神経活動にたいする反応を調べた。エンドセリンの微量投与により,上記のパラメ-タは特定なパタ-ンの反応を起こし,その主要な作用部位が延髓腹外側野であることが見出された。以上,延髓腹外側野の血圧調節における役割を電気生理学的および神経化学的面から研究したのが,本年度の研究実績である。
老化による肺免疫系とアレルギー喘息発症の変容

本年度では、老化による肺リンパ球サブセットとその細胞接着分子発現の変動ならびにリンパ組織ケモカインケモカインSLCとMIP-3の欠損による影響を中心に研究を展開し下記の成果を得た。1.若年マウスの肺では、B細胞がほぼT細胞と同様な頻度であった。T細胞のうち、CD4陽性T細胞はCD8陽性T細胞を上回り、両者の比は平均で4-5であった。また、CD4細胞の半分近くはCD44^<high>CD45RB^<low>またはL-selectin-のメモリーT細胞であった。肺のリンパ球における接着分子に関しは、LFA-1は殆どのT細胞とB細胞に陽性であった。L-セレクチンはT細胞の半分近くには陽性で、B細胞には殆ど陰性であった。アルファ4インテグリンはB細胞の殆どに陽性で、T細胞の半分近くには陽性であった。また、ベタ7インテグリンの発現ではB細胞の陽性率がT細胞よりやや高い傾向を示した。2.老化マウスでは、肺リンパ球のT/B比はリンパ節と末梢血と同様に若年層より有意に低下した。しかし、老化マウスではリンパ節、パイエル板、脾臓と末梢血にはCD4/CD8の比は増加したが、肺には変化はなかった。また、老化マウスの肺ではCD44^<high>CD45RB^<low>メモリーCD4細胞は増加した。接着分子に関しては、アルファ4インテグリン陽性T細胞の割合は増加したが、その以外の変化は認められなかった。3.正常の老化マウスとは異なり、リンパ組織ケモカインケモカインSLCとMIP-3の欠損老化マウス(plt/plt)では肺のT細胞増加とB細胞の減少によりT/Bの比は増加したのに対し、CD8細胞の増加によりCD4/CD8の比は減少した。また、CD44^<high>CD45RB^<low>とL-selectin-のメモリーCD4のいずれも増加した。さらに、老化plt/pltマウスでは肺のアルファ4インテグリン陽性T細胞が正常老化マウスより多かったことが認められた。4.老化マウスでは若年マウスになく、気管支付属リンパ節(BALT)という二次リンパ組織が存在することが認められた。正常老化マウスのBALTは非常にorganizeした構造を示したのに対し、老化マウス(plt/plt)のBALTはdiffuseした構造を示した。
コドン選択

本研究はコドン選択を決める諸要因を総合的に解明し、それらを基に遺伝子工学の基礎知識をも得ようとしている。原核生物遺伝子のコドン選択については、AT/GC圧のコドン選択への効果を知る目的で、ゲノムGC含量の極端に偏る生物種の遺伝子構造を解析した。武藤はリボソ-ム遺伝子を中心に、小笠原はDNA合成に関係した遺伝子を中心に解析を続けており、AT/GC圧の一般性を実証しつつある。真木は大腸菌mutT変異株を解析し、MutTタンパク質がAGミスペア形成を抑制する分子機構を解明して、AT/GC圧の実体の一つを明らかにした。武藤は池村と共同で、マイコプラズマのtRNAの定量を行い、tRNA量がコドン選択パタ-ンと密接に関係することをも示した。三田はカイコのユビキテン遺伝子の構造を決定し、このデ-タを基礎に、広範囲な真核生物のコドン選択にAT/GC圧が関与することを示した。池村は高等脊椎動物染色体DNAの巨大GC含量モザイク構造の存在を示し、そのモザイク構造がコドン選択パタ-ンを決める要因であることを解明した。和田と陶山は共同して、DNAの2重ラセンの物理的安定性が遺伝子ごとに一様化される傾向に着目し、この傾向のコドン選択への効果を明らかにした。陶山はこの効果とタンパク質生産量との関係についても解析を行っている。和田は2連字出現頻度のコドン選択への効果に関する知見をも得ている。熊谷は宿主細胞として放線菌を用い、同義コドンを入れ換えた人工遺伝子を作成し、コドン選択パタ-ンがタンパク質生産量に影響を及ぼすことを示した。放線菌のコドン使用頻度に基づき、人工遺伝子の大量発現系をも確立している。五條堀はレトロウイルスと肝炎ウイスル遺伝子のコドン選択パタ-ンと塩基置換速度との関係を解析し、複製酵素の性質と塩基置換速度の関係を明らかにした。
卓越した球技スポーツ選手におけるグループ戦術に関する実践知の構造

卓越した球技選手が獲得したグループ戦術に関する実践知の構造について明らかにするために,国際レベルで活躍した選手にアクティヴ・インタビューを行った。得られた語りを質的に分析し,以下の知見を得た。(1)グループ戦術では,対峙する相手の選択肢を少なくさせ,即興的に対応せざるを得ない状況を排除することが志向されている。(2)そのために,特にオフザボール局面において相手と味方の変化に対応し続ける能力が必要である。本研究では,卓越した球技選手におけるグループ戦術に関する実践知の構造を明らかにし,運動を構造的に理解する能力が十分に開発されていないジュニア選手におけるグループ戦術力の向上に寄与できる知見を実践現場に提供することを目的としている。平成25年度は,まず,グループ戦術に関する実践知を多面的な語りとして収集する方法について検討した。それは,味方選手と「あうんの呼吸」でコンビネーションをあわせて相手に応じるグループ戦術力は,個人戦術力と同様に,身体的訓練において初めて習得される身体知に支えられるために,行為主体の立場から質的にとらえなければならないにもかかわらず,そのような視点を持った先行研究がほとんどないからである。個人戦術に関する実践知を収集する方法を援用し,大学ハンドボール選手を対象にパイロットスタディを行った結果,聞き手と語り手が共同で知識を構築するアクティヴ・インタビューを用いることで,球技におけるグループ戦術に関する語りが妥当性と信頼性をもって収集できることを明らかにした。次に,卓越したハンドボール選手10名の協力を得てグループ戦術に関する実践知の収集を行った。防御活動における実践知については,国際レベルで活躍し,防御に関して卓越した技能を持つ元日本代表選手5名(男子3名,女子2名)を対象に,攻撃活動における実践知については,ユース日本代表選手2名(いずれも男子)およびジュニア日本代表選手3名(いずれも女子)を対象に,それぞれアクティヴ・インタビューを用いて収集した。なお,研究実績の一部は,コーチング学研究第27巻第2号において「コーチの学びに役立つ実践報告と事例研究のまとめ方」として発表した。本研究は,卓越した球技選手におけるグループ戦術に関する実践知の構造について明らかにし,運動を構造的に理解する能力が十分に開発されていないジュニア選手におけるグループ戦術力の向上に寄与できる知見を実践現場に提供することを目的としている。平成26年度は,アクティヴ・インタビューを用いて収集した実践知に関する語りを解釈し,防御におけるグループ戦術に関する実践知の構造化を試みた。対象者は国際レベルで活躍し,防御に関して卓越した技能を持つ元日本代表選手5名(男子3名,女子2名)であった。まず収集された実践知に関する語りを,インタビュー協力者ごとに個別事例としてまとめた。次に,個別事例を共通性と相違性に着目して分析,解釈した。その結果,防御におけるグループ戦術では,攻撃プレーに即興的に対応せざるを得ない状況を排除することが志向されていること,すなわち攻撃プレーの展開に伴い攻撃の可能性や選択肢を小さくさせ,攻撃プレーを限定した上で個人の防御戦術力を発揮しようとしていること,そのために特にオフザボール局面において複数の相手と味方の動きに絶え間なく対応し続ける能力が必要であることが明らかになった。また,上記の質的研究法と併せて,記述的ゲームパフォーマンス分析を用い,発揮されたグループ戦術力をレベル別に比較したり,グループ戦術力の養成方法を国別に比較したりして,ジュニア選手におけるグループ戦術力を合理的に向上させられる具体的な方法について検討を始めた。本研究では,卓越した球技選手におけるグループ戦術に関する実践知の構造について明らかにし,運動を構造的に理解する能力が十分に開発されていないジュニア選手におけるグループ戦術力の向上に寄与できる知見を実践現場に提供することを目的とした。研究最終年度である平成27年度は,これまでに明らかにしてきたグループ戦術に関する実践知を,指導者はどのように選手に獲得させているのか,事例的に明らかにした。具体的には,わが国のハンドボール界を代表する卓越した1名の指導者を対象に,1対1の半構造化面接を行い,得られた語りを,グループ戦術指導に関する語りに着目して質的に分析・解釈した。その結果,(1)指導者は,状況に応じてプレーを選択する能力,位置どりやタイミングを味方とあわせる能力を特に重視して選手を指導していたこと,(2)指導者の指導観が「監督の直接介入による監督自身のハンドボール観の実現」から「選手に責任を持たせ,様々な状況を自ら解決できる自立した選手の育成」へと変容することに伴い,選手のグループ戦術力が向上していったことが明らかになった.本研究では,3年間の研究期間において,当初の目的,すなわち卓越した球技選手におけるグループ戦術に関する実践知の構造について明らかにすることを達成できた。それに加え,グループ戦術力をより合理的に養成するために重要な要因を事例的に明らかにすることができた。得られた知見は,いずれもジュニア選手におけるグループ戦術力の向上および指導に有用なものであると考えられる。平成26年度は,1.卓越した球技選手が持つグループ戦術に関する実践知を解釈し,構造化すること,2.研究成果を発表することを目標としていた。

そこから防御におけるグループ戦術では,攻撃プレーに即興的に対応せざるを得ない状況の排除が志向されていることを明らかにすることができ,学術論文6編(いずれも査読あり,うち英語での発表2編),学会発表10件(うち英語での発表4件)という研究成果から,当初の計画通り研究を進められていると判断している。ハンドボールコーチング論平成27年度(最終年度)は,攻撃におけるグループ戦術に関する実践知の解釈と構造化を行う。対象者は,ユース日本代表選手2名(いずれも男子)およびジュニア日本代表選手3名(いずれも女子)である。アクティヴ・インタビューを用いてすでに収集されている攻撃における実践知の語りから,インタビュー協力者ごとに,トランスクリプト(逐語録)を作成し,身体を使って表現された動きを撮影映像からイラスト化する。次に,トランスクリプトを精読し,攻撃におけるグループ戦術に関する語りを抜粋し,語りの内容としてまとめる。さらに,攻撃におけるグループ戦術に関する実践知を個別事例として提示する。最後に,個別事例を解釈する中から「チームや選手が違っても共通すると思われること」選び出し,それらの共通性および特殊性について検討し,個別事例の提示を超えた一般性をもつ理論の構築(構造化)を試みる。学術的意味を持つ研究成果に関しては,日本体育学会大会,日本スポーツ運動学会などにおいて口頭発表するとともに,原著論文として学術雑誌に投稿する。実践現場に提供できる研究成果に関しては,球技の専門月刊誌に連載する。また,「球技におけるコンビネーションプレーのコツ(グループ戦術に関する実践知の事例集)」を刊行し,選手および指導者が共感・共有できる情報として,おもにジュニア期の選手指導に携わっている指導者に配布する。なお,すべての研究成果はホームページで公開し,他の研究者や実践現場の指導者と意見交換できる環境を整える。平成25年度は,卓越した球技選手が持つグループ戦術に関する実践知を収集する方法を開発することを目標としていた。しかし,調査方法についての開発が当初の研究実施計画よりも早期に完了したため,平成26年度に行う予定であったグループ戦術に関する実践知の収集を,平成25年度に前倒しして実施できた。平成26年度に行う予定であったグループ戦術に関する実践知の収集を,平成25年度に前倒しして実施できたため。平成26年度以降は,グループ戦術に関する実践知の解釈と構造化に取りかかる。具体的には,まず,調査協力者ごとに,インタビュー調査におけるすべての発言内容からトランスクリプト(逐語録)を作成し,身体を使って表現された動きを撮影映像からイラスト化する。次に,トランスクリプトを精読し,防御活動におけるグループ戦術に関する語りを抜粋し,語りの内容としてまとめる。さらに,防御または攻撃におけるグループ戦術に関する実践知を個別事例として提示する。
ユビキチン・プロテアソーム系による酵母細胞機能制御の解析

今年度の研究により、我々は出芽酵母のSUN1遺伝子が、マルチユビキチン鎖認識蛋白質をコードする26Sプアロテアソームのサブユニットであることを明らかにした。さらに、SUN1遺伝子を餌にした2-hybrid法により新規遺伝子SOI1を得た。DNA塩基配列から推定したアミノ酸配列と相同性を示す蛋白質は線虫のゲノム中に見い出されたが、機能については不明である。以下、SOI1遺伝子の解析結果を述べる。soi1破壊株は温度感受性増殖を示す。許容温度から制限温度にシフト後4時間目に細胞の形態を観察したところ、約80%の細胞がダンベル型で、核は一つで母細胞と娘細胞の境界近くに位置していた。これは典型的なG2/Mアレストの性質である。核中のDNA含量が1NであることはFACSによって確認した。同調培養を用いた実験によっても、SOI1破壊株は制限温度でG2アレストを引き起こすことが示された。SOI1がプロテアソーム機能に関連するかどうかを調べるために、温度シフト後にSOI1破壊株がポリユビキチン蛋白質を蓄積するかどうかを調べた。その結果、SOI1破壊株は制限温度下で多量のポリユビキチン化蛋白質を蓄積し、Soi1蛋白質はプロテアソーム機能に必要な蛋白質であることが分かった。これまでにプロテアソーム異常によりG2/Mアレストが引き起こされることが知られていたが、SOI1破壊株が示すG2アレストの高い同調性は他のプロテアソーム変異株には見られない。SOI1遺伝子をGAL1プロモーター下に繋げ誘導すると、細胞はやはり温度感受性の増殖を示す。このときの増殖停止はG2アレストではなかった。また、ポリユビキチン化蛋白質の蓄積もなかった。SOI1遺伝子の機能欠損と機能昂進がいずれも温度感受性を示すことは興味深く、SOI1遺伝子の機能を考える上で重要なヒントを与えているものと考えられる。
亜鉛徐放型チタン系フレームワークと歯髄幹細胞による顎骨再生療法

(平成29年度→平成30年度の研究実施計画)1.亜鉛徐放型チタン系(Zn-Ti)フレームワークの作製と歯髄幹細胞の挙動評価4)骨芽細胞分化能の評価:1Zn-Tiフレームワークおよびコントロール(Ti)上で培養した歯髄幹細胞に関して、培養3日目および7日目のアルカリフォスファターゼ活性を測定した。2骨芽細胞分化マーカーのmRNA発現をreal-time PCR法で測定した。3培養48時間後のSmad1、Smad4、p-Smad1/5/8のタンパク発現をウエスタンブロットで検索した。4培養10日目、21日目における基質石灰化をアリザリンレッドS染色で評価した。平成30年度の研究結果1.亜鉛徐放型チタン系(Zn-Ti)フレームワークの作製と歯髄幹細胞の挙動評価4)骨芽細胞分化能の評価:1Zn-Ti上で培養した歯髄幹細胞は、Controlと比較して培養3日目および7日目ともに有意なアルカリフォスファターゼ活性の増強を認めた。2培養3日目および7日目のreal time PCRでは、Zn-Ti群において骨芽細胞分化マーカーであるtypeI collagen、BMP2、ALP、Runx2、OPNの有意なmRNA発現の増強を認めた。また、血管内皮増殖因子であるVEGF-AのmRNAは、骨芽細胞分化に伴い発現が上昇するとともに骨芽細胞分化を増強させることが報告されているが、Zn-Ti群においてVEGF-AのmRNA発現も上昇していることが確認された。3Smad1、Smad4の発現に著明な差は認めなかったが、Zn-Ti群でp-Smad1/5/8の発現の増強を認めた。4培養10日目、21日目のアリザリンレッド染色を行ったサンプルに関してサンプルの溶解後に吸光度測定を行ったところ、Zn-Ti群で有意な基質石灰化の増強が確認された。平成31年度の研究実施計画2. Zn-Tiフレームワーク周囲の骨形成能のスクリーニング:ラットの頭蓋骨に、トレフィンバーを用いて直径8mmのcritical size(自然に治癒しない大きさ)の骨欠損を形成する。この骨欠損に、細胞数を変化させた歯髄幹細胞を浸潤させたシート状のコラーゲンスポンジ(typeIコラーゲン)を充填し、先の実験で用いたZn-Tiフレームワークで被覆する。コントロールは、生理食塩液を浸潤させたコラーゲンスポンジをZn-Tiフレームワークで被覆する。移植後4、8、12週に試料を摘出し、骨の再生を組織学的に評価する。なお、上記の実験でコントロールと有意な差が検出できない場合には、移植細胞数等を調整し、再度検討を重ねる。研究の目的:骨の実質欠損を再生医療のみで修復するには限界があり、従来の骨格を再現するフレームワークが必要である。申請者らは、生体内微量元素を応用した次世代型フレームワークの新規開発を目指し、材料周囲に亜鉛イオンを徐放し、間葉系間質細胞を骨芽細胞に分化・増殖を促進させる亜鉛徐放型チタン系(Zn-Ti)フレームワークを作製した。本研究では、未分化間葉細胞の一つである歯髄幹細胞(DPSCs)とZn-Tiフレームワークを用いた新しい顎骨再生療法の開発と臨床応用を目指す。平成29年度の研究実施計画1. Zn-Tiフレームワークの作製と歯髄幹細胞の挙動評価1)Zn-Tiフレームワークの作製:鏡面研磨後のチタン(Ti)ディスク(直径10mm,厚さ1mm)をテトラヒドロキシ亜鉛酸塩含有高アルカリ水溶液に浸漬しZn-Tiフレームワークを作製した。未処理のTiディスクをコントロールとして,それぞれの表面性状を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察した。また、Zn-Tiからの亜鉛徐放性を誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP-AES)にて計測した。2)細胞培養:各試料上にDPSCsを播種した後、骨芽細胞誘導培地による分化誘導を行った。3)細胞増殖能の評価:Zn-Tiフレームワークおよびコントロール上にDPSCsを播種し、培養1日目から7日目においてMTS assayにより細胞増殖能を解析した。平成29年度の研究結果2)実験7日目までに、Zn-Tiより徐放された亜鉛濃度は3.39±1.18μMであった。3)DPSCsにおける表面抗原の発現は間葉系幹細胞マーカーであるCD44、CD73陽性、造血幹細胞マーカーであるCD14,CD45陰性であった。コントロールとZ-Tiで細胞増殖に有意な差は認めなかった。平成30年度の研究結果1.亜鉛徐放型チタン系(Zn-Ti)フレームワークの作製と歯髄幹細胞の挙動評価