hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自己組織化法によるカプセル微粒子の創製とその応用

本研究では,研究代表者らが提起した,界面を利用した自己組織化現象による中空粒子作製方法であるSelf-assembling Phase Separated Polymer(SaPSeP)法を発展させ,シェル層に開口部を有するミクロンサイズのカプセル粒子の生成法を詳細に検討し,従来のカプセル化法では追従できない独自技術に発展させるとともに,本手法で作製した中空粒子を1液型接着剤や蓄熱材料としてなど実利用を目指した機能性中空高分子微粒子材料として応用展開していくことを目的として研究を遂行してきた。科学研究費補助金の交付を受けた平成17年度からの3年間でシェル層に開口部が形成されるメカニズムを推定することができた。さらに,電子表示材料への応用を見据えた高光散乱性を有する二酸化チタン含有複合中空高分子微粒子の合成や,蓄熱材料としての応用を考えるパラフィンカプセル粒子の合成のみならず,既存蓄熱材カプセル粒子が有する潜熱量減少や過冷却現象の問題解決法を見出してきた。また,これまでに提起し,実用化されているスチレン-メタクリル酸共重合体粒子のアルカリ/酸二段階法,またはアルカリ/冷却法による多中空高分子微粒子の作製法よりも,より簡便に単純なスチレン単独系において後処理も必要なく中空化できることを見出した。本作製法は,工業化にあたり,簡便なだけではなく,使用する試薬が減少することから,環境面からも有利であり,期待される。以上の結果は,既に8報の学術論文に掲載され,3報が投稿中である。さらに42件の口頭発表(内11件は国際学会)を行うなど,多大な成果を挙げることができた。本研究では,研究開発代表者が提案した,液滴中のポリマー/溶剤間の相分離及び界面へのナノレベルの自己組織化を利用した中空粒子の作成方法であるSaPSeP法を発展させて各種の機能性カプセル粒子の創製に取り組むことを目的としている。その中でも,本年度は,特に最近見出した単中空高分子微粒子のシェル層の一部に開口部を有するミクロンサイズのカプセル粒子の生成法を詳細に検討した。まずは開口部が形成されるメカニズムを明らかにするため,開口部を有する粒子の数や開口部の面積などに影響を与える重合条件を検討し,中でも乳化剤の種類と濃度について詳細に検討した。液滴を安定させるための界面活性剤以外に,重合過程でドデシルベンゼン硫酸ナトリウム(SDS)をさらに添加した系で観察されたシェル層の開口部は,その濃度の増加に伴い,開口部を有する粒子の割合及び開口部分の面積が増大することが明らかとなった。また,この現象はSDSに特有の現象ではなく,他の乳化剤(アニオン性,カチオン性,ノニオン性)を用いた場合でも同様であった。すべての粒子に開口部を持たせるための乳化剤の濃度は物質ごとに異なり,申請し購入したスピニングドロップ界面張力計を用いて測定を行ったところ,液滴と媒体である水の界面張力が重要なファクターの1つであることが明らかになりつつある。この結果から,併せて着手し背達成しつつあるSaPSeP法をエポキシ樹脂やウレタンなどの非ビニル系の応用検討のなかでも,開口部形成の可能性によい手応えを得られている。その中でも,本年度は,香料や農薬、蓄熱物質といった有用成分のカプセル化のなかでも、ヘキサデカンを内包したカプセル粒子の生成及び、その蓄熱材への応用展開にむけての基盤研究について精力的に取り組んだ。

また、昨年度に取り組んだ開口部を有するカプセル粒子についても、その生成メカニズム解明のために集中的に研究を行った.とくにヘキサデカン内包カプセル粒子については、ヘキサデカンのカプセル化に伴う潜熱量の低下や過冷却現象の発現などの諸問題を解消すべく、粒子径やカプセルシェル壁のポリマー種類などを変えたカプセル粒子を本年購入したSPG膜乳化法外圧式マイクロキットを用いて作製し、熱物性のほか、同じく本年購入した顕微鏡過冷却ユニットを用いて、加熱【double arrow】冷却に伴う粒子の変性挙動の直接観察を行った。なかでも、潜熱量の低下は、ポリマーシェル壁とヘキサデカンの相溶性が大きく影響し、相性が悪いと、カプセル化に伴いシェル壁との界面に存在するヘキサデカンが凍りにくくなるために起こる現象であった。これらの検討の結果、純ヘキサデカンと遜色のない潜熱量を有するカプセル粒子の作製に成功し、蓄熱材としての応用展開にむけてよい手応えを得られている。これまで,相分離自己組織化法(SaPSeP法)の一連の検討の中で,シード重合過程において乳化剤であるドデシル硫酸ナトリウム(SDS)が存在すると,単中空高分子微粒子のシェル層に一つの開口部が形成され,添加する乳化剤の種類や濃度が開口部の形成に影響を及ぼすことを明らかにしているが,本年度は,SaPSeP法を用いた開口部の生成機構についてより詳細に検討を行うため,懸濁滴に溶解させるポリマーの種類や量,及びモノマーの種類,開始剤濃度が開口部の形成に与える影響について検討した。SaPSeP法において懸濁滴内部で生成したポリジビニルベンゼン(PDVB)の相分離がシェルの形成に大きく関与することから,滴内に予め溶解させるポリスチレン(PS)濃度を変化させ,相分離速度を変化させた。懸濁滴に溶解させるPS濃度を変化させて様々な濃度のSDS水溶液中にて重合を行い,粒子を作製した結果,これまで開口部が観察されなかった系においても,PS濃度を増加させると開口部が形成されることを明らかにした。また,モノマーとしてエチレングリコールジメタクリレート(EGDM)を用いた場合でも同様に開口部を有する中空粒子の合成に成功した。ただ,DVB系では,53mM以上のSDSが必要であったのに対し,非常に低いSDS濃度において,より大きな開口部の形成が観察され,その理由として,EGDM系の方がDVB系よりも,モノマー滴内で生成したポリマーの相分離が早く起こるためであることを見出した。さらに,粒子径の影響を検討した結果,粒子径が大きくなると均質なシェル層が形成されず多孔化する結果が得られた。これは,相分離したPDVBの拡散距離が長くなることによるPDVBの滴/水界面までの拡散/吸着が重要であることを示しており,開口部の形成には滴界面に存在する乳化剤の影響のみならず,相分離したPDVBの滴界面への吸着速度などが重要な因子であることを明らかにすることができ,開口部中空粒子の創製法の確立に大きな知見を得ることができた。
環日本海地域の日本・中国・韓国の都市における木造居住環境文化の持続可能性の研究

平成19年度は、平成17年、18年度に行った以下の調査データの翻訳、分析作業を進め、論文作成の準備を進めた。韓国の対象地域:釜山、済州にある木造居住環境に関する書籍、論文等資料韓国語追加資料:「韓国伝統的街並みと住居」、「韓国建築史-住居の特徴・間取り・変遷」、「韓国歴史的建築保存政策」中国の対象地域:〓州市、杭州市日本の対象地域:秋田県山本郡八峰町峰浜、秋田県大仙市角館日本語追加資料:「角館町史」、「秋田の民家」、「東北民家」、「出羽-国絵図」、「秋田街道絵巻」、「絵本金地着色男鹿図屏風」上記データの分析を進めながら、平成19年11月には、ソフィア建築大学(ブルガリア)で行われたブルガリア建築学会において、「日本・中国・韓国の都市における木造居住環境文化の持続可能性の研究」と題して研究発表を行った。まず初めに、韓国の都市ブサン、アンドン、チェジュにある木造居住環境について最新の書籍や研究論文を集め、特に韓国文化の様式と建築空間の関係の調査に重点を置きながら、木造住居環境の歴史と変遷、建築的特徴や様式の文献調査を行った。2005年7月末に10日間韓国を訪問し、歴史的都市プサン、アンドン、チェジュなどの木造居住環境の調査を行った。それぞれの都市にある木造居住地域を訪問し伝統的な建築空間を写真やスケッチで記録した。特にプサンでは、東亜大学(Dong-A University)建築学部の教授とミーティングを行い、同大学建築学部院生をアシスタントにプサンの代表的な建築物や博物館を訪問、韓国の木造建築空間についての研究を進めた。更に、プサンの建築専門書店から東亜大学の教授に推薦された韓国建築についての書籍を購入し、帰国後の研究の貴重な資料とした。文献調査・現地調査などの基本的な研究をもとに、調査の次の段階を決めた。次年度では、初年度に培った韓国の伝統的な木造建築様式の知識をもとに、現在伝統的な住居に住んでいる居住者のライフスタイルや価値観についての調査を行う。韓国建築についての調査を行った後、中国の木造居住環境についての文献調査を行った。中国の都市上海・杭州・蘇州にある木造居住環境について、最新の書籍や研究論文を収集。木造住居環境の歴史と変遷、建築的特徴や様式を研究し、特に中国の文化様式と建築空間の関係について重点的に調査を行った。韓国の時と同様に、文献調査を行った後中国を訪問、現地調査を行った。2005年12月末から1月頭にかけての14日間、中国の歴史的都市上海、杭州、蘇州などの木造居住地域を訪問し伝統的な建築空間を写真やスケッチで記録した。また、上海同済大学(Tongji University)、杭州浙江大学(Zhejian University)の建築学部の教授二名とそれぞれミーティングを行い中国の代表的建築物や博物館を訪問、中国の木造建築空間についての研究を進めた。また上海では、同済大学教授に推薦された建築専門書店から、中国建築についての専門書を購入。帰国後の調査に大いに役立てた。次年度では、初年度に培った中国の伝統的な木造建築様式の知識をもとに、現在伝統的な住居に住んでいる居住者のライフスタイルや価値観についての調査を行う。日本の木造居住環境の代表として、秋田県秋田市、峰浜村、仙北市角館町、五城目町馬場目の町並みを研究。文献調査および現地調査を行い、歴史的民家に住んでいる居住者には、面接調査も行った。17年度および18年度に訪問した中国・韓国・日本の歴史的都市のデータを分析し、比較文化の枠組みを構成した。枠組みの項目は以下のとおりである。1)都市の歴史的概要2)都市計画の基本的な構成3)都市計画の代表的な特徴4)目印になっている建物の概要:建てられた時代、保存の原理、維持の条件・状態5)木造建築の事例・データベース6)木造建築保存・再生についての考え方と実践7)木造居住環境の保存・再生一市民参加、行政政策、NPO/NGOなど8)木造居住文化的景観-それぞれの都市について文化的景観の定義9)木造居住文化独特要素と木造居住文化普遍的な要素の役割-比較文化の分析の基本10)木造居住環境の保存・再生の課題・方向韓国のアンドン市とチェジュ島の町についての資料を韓国語から、中国の水の町、杭州・蘇州についての資料を中国語から、および秋田県の大仙市角館(旧角館町)と八峰町峰浜(旧峰浜村)の手這坂についての資料を日本語から、それぞれ英語に翻訳し、保存・再生作業や事例監修を行った。また、峰浜村の茅葺民家保存・再生に携わっているNPOと協力し、国際教養大学の学生を実際に峰浜村へ同行しNPO活動に参加させたことがきっかけとなり、今後も継続的に、学生が峰浜村の茅葺民家の保存・再生について学び、また毎年夏には実際の茅葺民家再生活動に参加することとなった。韓国の対象地域:釜山、済州にある木造居住環境に関する書籍、論文等資料韓国語追加資料:

「韓国伝統的街並みと住居」、「韓国建築史-住居の特徴・間取り・変遷」、「韓国歴史的建築保存政策」中国の対象地域:〓州市、杭州市日本の対象地域:秋田県山本郡八峰町峰浜、秋田県大仙市角館日本語追加資料:「角館町史」、「秋田の民家」、「東北民家」、「出羽-国絵図」、「秋田街道絵巻」、「絵本金地着色男鹿図屏風」上記データの分析を進めながら、平成19年11月には、ソフィア建築大学(ブルガリア)で行われたブルガリア建築学会において、「日本・中国・韓国の都市における木造居住環境文化の持続可能性の研究」と題して研究発表を行った。
樹木の細胞壁高次構造形成機構のリアルタイムイメージング解析

再生可能な資源である木質バイオマスの有効利用のためには、細胞壁高次構造の形成機構など樹木の二次木部細胞の分化過程を充分に解明することが不可欠である。そこで本研究課題では、樹木の培養細胞から厚い二次壁と有縁壁孔など複雑な構造を有する二次木部様細胞を直接誘導する新規モデル系の誘導条件を確立した。また、管状要素に沈着するリグニンの分布や沈着過程を組織化学的手法や蛍光プローブ法を用いて解析し、リグニンの沈着過機構を明らかにした。さらに、微小管の局在の動的変化を共焦点レーザ走査顕微鏡法などで可視化し、微小管の配向や局在が管状要素における複雑な細胞壁高次構造の形成を制御していることを明らかにした。再生可能な資源である木材など木質バイオマスの有効利用のためには、材質を決定する樹木の二次木部細胞の分化過程、特に細胞壁高次構造の形成機構を解明することが不可欠である。そこで本研究課題では、厚い二次壁と有縁壁孔やせん孔など複雑な修飾構造を形成し、仮道管や道管要素などに形態が類似した二次木部様の管状要素を樹木の培養細胞から直接誘導する新規モデル系を駆使し、細胞壁構造や細胞壁成分のパターン形成機構を明らかにする。特に、セルロース・ミクロフィブリルの配向や局在を制御すると考えられている細胞骨格の動的変化のリアルタイムイメージング解析や分化や細胞死特異的に発現する遺伝子の解析を主目的としている。そこで、交雑ポプラのシュート、葉、未成熟種子、などからカルスを誘導・増殖させ、脱オーキシン処理になどにより二次木部様細胞への直接誘導条件の確立を行った。培地より定期的に細胞塊を取り出し、共焦点レーザ走査顕微鏡で細胞の形態を調べたところ、二次壁の局部的な堆積が起こり、二次壁にはリグニンが選択的に沈着していた。カルスから管状要素への誘導率を向上させるために一時的な乾燥処理を行ったところ、誘導培地にブラシノステロイドを加えた条件において管状要素への誘導率が約3倍増加した。また、オーキシン輸送阻害剤を培地に入れたところ管状要素への誘導が阻害されたことから、オーキシンの極性移動が管状要素への分化に必須といえる。一方、培養細胞にGFP融合タンパク質を発現させて微小管付随タンパク質の動的挙動を解析したところ、二次壁が堆積する位置では、微小管由来の蛍光シグナルが同じく局在して観察された。微小管は、壁孔形成領域では壁孔部分の周りに円状に局在し、時間の経過に伴い円の中心部分に向かうように収縮した。したがって、微小管の局在や配向の変化が細部壁の複雑な構造を動的に制御しているといえる。本年度の研究目的は、樹木の培養細胞から直接二次木部様細胞を誘導するモデル系の確立と微小管など細胞骨格を動的に解析することである。現在までの研究により、交雑ポプラやスギなどの針葉樹の培養細胞から細胞全体に厚い細胞壁を堆積し有縁壁孔を有する管状要素が誘導された。植物ホルモンであるブラシノステロイドと乾燥処理により管状要素への誘導率も向上した。また、紫外線顕微鏡法や各種染色法により、細胞壁に沈着するリグニンの局在も観察することができた。さらに、GFP-MAP4導入培養細胞において微小管の配向変化を連続的に解析することができたことから、順調に研究が進んでいると評価した。再生可能な資源である植物バイオマスの有効利用は、循環型社会の構築のために重要である。植物バイオマスの大部分は、木材など樹木が生産する木質バイオマスである。したがって、植物バイオマスの有効利用のためには、木材の材質特性に関する情報を集積するとともに、それらの特性を決定する木材の形成機構、特に細胞壁高次構造の形成機構など樹木の二次木部細胞の分化過程を充分に解明することが不可欠である。そこで本研究課題では、申請者らが発見した、厚い二次壁と有縁壁孔など複雑な構造を有し、仮道管や道管要素などに形態が類似した二次木部様細胞を樹木の培養細胞から直接誘導する新規モデル系を駆使し、セルロースミクロフィブリルの配向・局在の制御機構やリグニンの沈着機構など、細胞壁構造のパターン形成機構を明らかにする。カルスから管状要素への誘導率を向上させるため、培地の植物ホルモン条件を検討し、交雑ポプラ培養細胞からの管状要素分化にはオーキシンとブラシノステロイドの両者の作用が必要であること、2種の合成オーキシンであるNAAと2,4-Dでは、細胞内での輸送様式が異なるため管状要素誘導への作用も異なることを明らかにした。管状要素に沈着するリグニンの分布を組織化学的手法で解析したところ、誘導培地に移してから時間が経過するにつれて、リグニンが細胞壁やセルコーナーに沈着した。リグニンの沈着過程が細胞壁とセルコーナーでは異なることから、リグニンの沈着には空間的な制御があるといえる。さらに、GFP融合タンパク質を発現させて、微小管付随タンパク質の挙動を連続的に解析したところ、管状要素の分化に伴い、微小管の局在が変化した。細胞骨格である微小管の配向や局在が、複雑な細胞壁高次構造のパターン形成を制御しているといえる。本研究の目的は、樹木の培養細胞から直接二次木部様細胞を誘導する新規モデル系を確立し、セルロースミクロフィブリルの局在・配向やリグニンの分布など細胞壁の高次構造を明らかにすることである。

現在までの研究により、交雑ポプラやスギなど針葉樹の培養細胞から、厚い細胞壁(二次壁)と有縁壁孔やらせん肥厚など複雑な修飾構造を形成する管状要素を安定的に誘導することに成功している。特に、オーキシンやブラシノステロイドなど植物ホルモンの種類や濃度を検討し、管状要素への誘導率の向上や細胞形態の制御を行うことが出来た。また、培養細胞から管状要素へ分化中の培養細胞内の微小管の配向の動的変化に関する知見も得られた。さらに、リグニンの細胞壁への沈着開始場所に関する組織化学的知見を得ている。これまで得られた成果の一部は国内や国際学会で発表し、論文として公表したことから、順調に研究が進んでいると判断した。再生可能な資源・エネルギーである木質バイオマスの高度有効利用は、循環型社会の構築のために重要である。木材など樹木が生産する木質バイオマスの有効利用のためには、材質特性を決定する木材の形成機構、特に細胞壁高次構造の形成機構など二次木部細胞の分化過程を充分に解明することが不可欠である。そこで本研究課題では、申請者らが発見した、仮道管や道管要素などに形態が類似した二次木部様細胞を樹木の培養細胞から直接誘導する新規モデル系を用いて、細胞壁高次構造の形成機構を明らかにする。そこで、ポプラ培養細胞の誘導条件を詳細に検討したところ、管状要素への誘導率の向上にはオーキシンとブラシノステロイド両者の相互作用が重要であること、部分的な乾燥処理が厚い二次壁と有縁壁孔など複雑な構造を有する二次木部様細胞への誘導率を向上させること、合成オーキシンの一種であるNAAにジベレリンを添加すると二次木部様細胞のサイズを増大させること、など二次木部様細胞への直接誘導系の最適条件に関する新知見を得た。また、蛍光プローブを結合させたモノリグノールを与えたポプラ培養細胞由来の管状要素において、強い蛍光が観察された。管状要素においても、リグニン重合に関わる酵素が存在し、培地中のモノリグノールを利用してリグニンの生合成が行われ、二次壁中に沈着したといえる。さらに、管状要素の周囲のセルコーナーにも蛍光が観察され、セルコーナーの木化にも外生的に処理したモノリグノールが利用された。蛍光プローブを利用した本実験系は、二次木部様細胞の木化過程をin vitroで解析できるモデル系として有効であるといえる。一方、GFP融合タンパク質を発現させて微小管の挙動をリアルタイムで連続的に解析したところ、微小管の配向とセルロースミクロフィブリルの配向が一致したことから、微小管が複雑な細胞壁高次構造を制御しているといえる。再生可能な資源である木質バイオマスの有効利用のためには、細胞壁高次構造の形成機構など樹木の二次木部細胞の分化過程を充分に解明することが不可欠である。そこで本研究課題では、樹木の培養細胞から厚い二次壁と有縁壁孔など複雑な構造を有する二次木部様細胞を直接誘導する新規モデル系の誘導条件を確立した。また、管状要素に沈着するリグニンの分布や沈着過程を組織化学的手法や蛍光プローブ法を用いて解析し、リグニンの沈着過機構を明らかにした。さらに、微小管の局在の動的変化を共焦点レーザ走査顕微鏡法などで可視化し、微小管の配向や局在が管状要素における複雑な細胞壁高次構造の形成を制御していることを明らかにした。二次木部様細胞への直接誘導系の効率のさらなる向上を行い、複雑な構造を有する細胞壁形成過程における微小管やアクチンなど細胞骨格の連続的な解析を単一細胞で行い、細胞壁形成機構の新たなモデルを作成する。さらに、誘導された管状要素の細胞壁に堆積するセルロースミクロフィブリルの配向や細胞壁成分を組織化学的に解析する。
混合配位ヘテロポリ酸を用いた酸化反応設計

ヘテロポリ酸は選択酸化反応用触媒として実用的にも有効な触媒である。本研究では特異な酸化能を有する混合配位型ヘテロポリ酸に注目し、選択酸化の大幅な収率向上を目指した触媒設計を試みた。本年度の成果は以下のようである。(1)混合ヘテロポリ酸の合成とキャラクタリゼ-ション:ケギン型ヘテロポリ酸(H_xPM_<12>O_<40>;M=Mo,W,V)の混合配位型アニオンを合成し、その構造をNMRで解析した。MoとWの混合水溶液を原料とすると、予想通りMoとWがランダムに分布したH_3Mo_<12-x>W_xO_<40>となった。分析のない均一な混合配位アニオンの合成を検討し、Mo_9W_3、Mo_3W_9およびMo_<11>V、Mo_<10>V_2において、比較的高い純度のアニオンが得られる事が分った。(2)混合配位ヘテロポリ酸によるオレフィンのH_2O_2酸化:シクロヘキセン、シクロペンテンをH_3PMo_<12>O_<40>を触媒としてH_2O_2酸化すると対応するアルデヒドが得られる。H_3PW_<12>O_<40>は活性が低いが、混合配位型であるH_3PMo_6W_6O_<40>を用いると、活性はH_3PMo_<12>O_<40>に比べて約一桁向上し、アルデヒド選択性も高くなった。H_3PMo_<12>O_<40>の新規な酸化触媒として注目されている。(3)アルデヒドの気相酸化反応:H_3PMo_<12>O_<40>はアセトアルデヒドの気相酸化に活性であるが、選択性がやや低い。触媒の酸性はこの反応に必要ではあるが、強度が高すぎると選択性が低下する傾向が見られた。そこで、酸性を弱め、酸化力を向上させるためVの混合配位(H_<3+x>Mo_<12-x>V_xO_<40>)を検討したところ、酢酸の選択性はxの増加とともに向上し、本反応でも混合配位の有効性が明らかになった。以上、工業的に重要ないくつかの酸化反応についてヘテロポリ酸の混合配位型が優れた機能を発揮することを明らかにした。
ケモカインシステムを標的にした口腔癌のリンパ節転移制御に関する研究

CXCR4を内因性に発現している口腔扁平上皮癌細胞株B88を種々の抗癌剤(5-FU、シスプラチン,ベスナリノン)にて処理後、経時的に全RNAを回収し、逆転写後、定量性PCRを行いCXCR4の発現を検索したところ、ベスナリノンのみが処理後3時間よりCXCR4 mRNAの発現低下を誘導し、48時間後にはその発現を約1/4に低下させた。またFACSによる解析にて蛋白レベルでもCXCR4の発現低下を誘導することが明らかになった。2.7KbpのCXCR4プロモーターにドライブされるルシフェラーゼレポーターベクターを強制発現させたB88細胞において、ベスナリノンはルシフェラーゼ活性を48時間後に約1/3に低下させた。種々の長さのCXCR4プロモーターを用い、CXCR4プロモーター領域におけるベスナリノン反応性領域を検索したところ、転写開始地点の上流300bpから167bpの間にベスナリノン反応性領域が存在することが明らかとなった。また、リガンドStromal cell-derived factor(SDF)-1処理にて誘導されたB88細胞の遊走は、ベスナリノン処理にて有意に抑制された(P<0.001)。さらに、ルシフェラーゼ発現型B88細胞をヌードマウス咬筋内に同所性移植し、ベスナリノンを連日経口投与したところ、ベスナリノン処理群における頸部リンパ節転移巣のルシフェラーゼ活性はコントロール処理群に比較して有意に低下しており、頸部リンパ節転移の抑制が確認された。以上よりベスナリノンはCXCR4阻害剤の一面を有しており、CXCR4を発現している口腔扁平上皮癌の頸部リンパ節転移抑制療法剤として使用しうる可能性が示唆された。ヒトCXCR4 openreading frameをCXCR4高発現株であるB88細胞よりRT-PCR法にて増幅し、enhanced green fluorescent proteinとCXCR4の融合蛋白をコードする発現ベクターを作製した。本ベクターをCXCR4の発現が認められず、リンパ節転移能を有しない口腔扁平上皮癌細胞株細胞に強制発現させたところ、その恒常的発現株IH-CXCR4において、GFP-CXCR4は主に細胞膜上に局在していた。IH-CXCR4におけるCXCR4の発現をflow cytometry, RT-PCR法にて確認した。IH-CXCR4をCXCR4のリガンドstromal cell-derived factor-1 (SDF-1)にて処理したところ、細胞内カルシウムの上昇と著明な細胞遊走の促進が認められたことから、これらの細胞に導入したGFP-CXCR4の発現が機能的であることが明らかになった。また、SDF-1刺激はIH-CXCR4における細胞内ERK1/2,Akt/PKBの活性化をおこした。親株IH細胞あるいはIH-CXCR4をヌードマウスに同所性移植したところ、IH-CXCR4は高頻度に所属リンパ節転移を生じたが(4/5)、親株IH細胞ではリンパ節転移を認めなかった(0/5)。また、このリンパ節転移はMEK阻害剤U0126およびPI3K阻害剤Wortmannin投与により抑制された。一次治療前の口腔扁平上皮癌生検材料61例を用いてCXCR4の発現を免疫組織学的に検索したところ、57.3%の症例にCXCR4の発現を認めた。CXCR4の発現と種々の臨床病理学的因子との関連を検索したところ、CXCR4陽性症例ではCXCR4陰性症例と比較して、有意にリンパ節転移(P=0.0417)とgrade3,4の高度な浸潤(P=0.0002)が認められた。また、CXCR4陽性症例では再発症例が有意に(P=0.0185)増加しており、5年生存率も低下していた(P=0.0401)。以上より口腔扁平上皮癌のリンパ節転移には、SDF-1/CXCR4シグナルが重要な役割を担っている可能性が示唆された。

以上よりベスナリノンはCXCR4阻害剤の一面を有しており、CXCR4を発現している口腔扁平上皮癌の頸部リンパ節転移抑制療法剤として使用しうる可能性が示唆された。
細胞シートを用いた歯根膜付着型インプラントの開発

インプラント治療は審美的にも機能的にも優れ広く行われているが、治療後の細菌感染などにより炎症が顎骨まで蔓延するインプラント周囲炎が発症するという報告があり問題となっている。そこで歯根膜組織の持つ抗炎症作用に着目し、インプラント体上に歯根膜を含む歯周組織様構造を構築可能か検討した。ラット骨髄腔内へ表面処理したチタン及び歯根膜細胞シートを移植した結果、歯根膜・セメント質様構造がチタン上に構築された。臨床応用を視野に入れ、イヌ顎骨欠損モデルへ歯根膜細胞シート・チタンインプラント複合体を移植し、歯根膜様組織をチタン上に確認できた。よってインプラント体周囲に生体内に近い環境を構築できることが示唆された。近年、喪失歯に対する治療法としてインプラント治療が注目され、審美的・機能的にも良好であることから広く行われている。しかし、インプラント体は顎骨に直接結合する形態で固定されるため、周囲がプラークに汚染されると炎症が顎骨へ波及しやすく(インプラント周囲炎)、適切な治療法が見いだせておらず問題となっている。その解決法として顎骨ーインプラント間に歯周組織様構造を介在させることを最終目的とし、平成26年度は生体親和性の高いチタンを用い、金属の表面形態とヒト歯根膜細胞との接着性について組織学的に検討した。細胞接着に適したチタン表面形態を模索するため、免疫不全マウス皮下へ様々な方法で加工した箔状チタンにヒト歯根膜細胞シートを付着させ移植した。結果、移植後4週ではブラスト処理と酸処理を行ったチタン箔と移植した細胞シートが最も肥厚した。さらにリン酸カルシウムコーティングを行ったチタン箔では一部のチタン表面に石灰化層が形成されその上に歯根膜様線維性組織が構築されているのが観察された。しかし、実際の歯科インプラントは皮下ではなく骨に囲まれた環境へ移植することになるため、骨内環境へ移植後もチタン上に同様の組織が構築されるか確認する必要がある。そこで、表面処理を行った棒状チタンに細胞シートを付着させ免疫不全ラット大腿骨内へ移植したところ、チタン箔と同様の結果が得られた。組織学的に詳細に検討を行うため、透過電子顕微鏡の電子線回折ならびに走査電子顕微鏡・エネルギー分散型X線分析装置による金属表面の解析を行ったところ、表面処理後のチタン直上に石灰化層が存在することを確認した。歯科インプラントは審美的にも機能的にも優れており、近年広く行われている。一方で治療後の細菌感染などが原因で、炎症が顎骨まで蔓延した状態となるインプラント周囲炎が引き起こされることも報告されており、その適切な治療法を見いだせておらず問題となっている。そこで歯根膜組織の持つ抗炎症作用に着目し、チタン周囲に歯根膜様組織を含む歯周組織を構築可能であるかどうかについて検討を行った。平成26年度に行った小動物を用いた移植実験により表面処理をしたチタンに歯根膜細胞シートを付着させることで生体に類似した歯周組織が構築されたことを受け、平成27年度は大動物を用いて移植実験を行い、組織学的検討を行った。具体的にはイヌ抜去歯周囲から歯根膜を採取し、歯根膜細胞シートを作製した。抜歯窩が閉鎖したのち、インプラントを植立させるための欠損を作製、ヒトへも応用できるサイズのチタン周囲に歯根膜細胞シートを貼付したものを欠損部へ移植した。組織学的評価の結果、811週間移植したところ、表面処理を行ったチタンの一部に歯根膜様線維性組織が構築されているのが観察された。長期間移植したほうがより硬組織再生が見られた。しかしラットで見られたようなセメント質様硬組織層は歯根膜層とチタンの間に認められず、よりセメント質様構造が構築されやすい細胞シートの作製方法の検討を開始した。以上の結果について国内学会発表(口演)、国外学会発表(ポスター)を行い、昨年度出願した特許(国内)についてはPCT出願を行った。イヌ3頭を用いて大動物顎骨へチタンー歯根膜細胞シートを移植する手法を確立することができた。組織学的解析の結果、イヌモデルにおいても歯根膜様組織の再生がチタン上に一部認められ、ほぼ予測通りの結果が得られた。現在広く行われている歯科領域におけるインプラント療法は審美的にも機能的にも優れているが、一方で細菌感染を放置すると炎症が顎骨まで蔓延した状態(インプラント周囲炎)となることが近年報告されるようになった。天然歯とインプラントとの大きな違いは歯根膜組織の有無である。天然歯は炎症が起きても歯根膜組織に含まれる豊富な血管網より炎症細胞が誘導され、炎症を抑える作用が見込めるが、インプラント周囲ではそれが起こらない。よって、歯根膜付着型インプラントを開発することを最終目標として研究を行っている。このようなインプラントが完成すれば患者のQOL向上のみならず医療費削減にも効果がみられる。これまでに接着性の良い歯根膜細胞シートを作製し、表面処理したチタンから成るインプラント体に付着させることに成功し、ラット大腿骨への移植を経て、イヌ顎骨欠損部へのインプラント移植モデルの確立および歯根膜細胞シートをヒト臨床応用可能なサイズのチタンへ安定して貼付させる方法を確立した。組織標本を観察すると、チタン上に歯根膜用組織が走行していることが確認できた。そこで、本年度においてはイヌ顎骨モデルへ歯根膜細胞シート付着インプラントを移植術による歯周組織再生について再現性を確認し、機能的評価を行うべくイヌモデルを用いた検討を繰り返し行った。

移植後12週で組織標本を作製したところ、一部ではインプラント上に線維性組織の形成は認められたが、衛生管理不足の影響で多くのインプラント周囲に炎症が起こり本年度行った2頭の検討では歯周組織再生を確認することはできなかった。引き続き検討を続け、チタン上での歯周組織形成を再度確認し、今後は新生歯根膜組織の機能性については従来法のインプラントとは異なる、新しい評価方法を考える必要がある。インプラント治療は審美的にも機能的にも優れ広く行われているが、治療後の細菌感染などにより炎症が顎骨まで蔓延するインプラント周囲炎が発症するという報告があり問題となっている。そこで歯根膜組織の持つ抗炎症作用に着目し、インプラント体上に歯根膜を含む歯周組織様構造を構築可能か検討した。ラット骨髄腔内へ表面処理したチタン及び歯根膜細胞シートを移植した結果、歯根膜・セメント質様構造がチタン上に構築された。臨床応用を視野に入れ、イヌ顎骨欠損モデルへ歯根膜細胞シート・チタンインプラント複合体を移植し、歯根膜様組織をチタン上に確認できた。よってインプラント体周囲に生体内に近い環境を構築できることが示唆された。平成26年度の研究実施計画で掲げた免疫不全ラットへのチタン移植は達成し予想と合致した結果が得られたため、次年度に予定している動物実験の準備をすでに開始している。イヌ顎骨移植の結果、細胞シート移植により歯根膜様組織が誘導されたが、セメント質様組織については不明瞭であった。セメント質は歯根膜組織との結合に重要な組織であるため、本組織再生を促すような更なる検討が必要と判断した。よって次年度はセメント質様組織構築可能な細胞シートの培養方法の検討をin vitroにて行い、小動物での硬組織再生を確認した後、再度イヌモデルへ移植して歯周組織再生の確認を行うこととした。同時に実用化に向け本研究を進展させるべく提携企業の模索を行う。歯周組織再生ヒトへの臨床応用を想定し、インプラント体-顎骨間に細胞シートを介在させた際の効果を検証する。具体的には、インプラント様成型体へ歯根膜細胞シートを付着させ、動物の顎骨へ移植し、術後一定期空けてサンプリングし組織学的評価を行うことで、インプラント様成型体/顎骨界面に歯周組織様構造が認められるかどうかを検討する。イヌの購入を別予算で行い、余剰分を組織標本作製に充当し差額が出たため、次年度使用額が生じた。旅費を別予算から計上したため差額が生じた。引き続き動物実験を行う計画であるため、その費用の一部に充当する予定である。大動物実験へ移行するため、必要消耗品購入へ充てる予定である。
新規臓器保護戦略誘導性代謝リプログラミング法の確立に向けて

HIF-1の人為的な活性化が細胞を用いたモデル系においてミトコンドリアに依存した代謝経路から解糖系優位な代謝経路への変換が起こり(代謝リプログラミング),虚血・再灌流障害を軽減する可能性を示唆する知見を得た。さらに虚血性脳障害モデルをラットを用いて構築しHIF-1活性化剤n-propylgallateを用いて人為的にHIF-1活性化を生じさせてnPGによるプレコンディショニングの可能性を検討した。nPGは虚血性脳障害を軽減する作用つまりプレコンディショニング作用を持つことを示した。麻酔科領域でプレコンディショニング(ischemic preconditioning, IPC)という現象が注目を集めている。Murrayらによる最初の報告は心臓で短時間の冠動脈の閉塞・再潅流を繰り返すと心筋梗塞巣が縮小するというものであった。現在では、心臓の他に脳、肝臓などの臓器でも確認されている現象である。申請者らの提案は、プレコンディショニングを補う新規の臓器保護戦略である誘導性代謝リプログラミング法(induced metabolic reprogramming, iMRing)の確立,遺伝学的な背景の理解に向けた基礎研究を細胞、臓器でおこなう事である。この目的を達成するために研究計画に従って実験を進めて今年度は以下の研究成果を得た。#1肝臓由来初代培養系の確立と分子生物学的な解析法の適応マウス肝臓から肝細胞の初代培養系を確立した。細胞を用いた虚血・再灌流モデルを樹立した。低酸素含む様々な環境,物質に細胞を暴露し,虚血・再灌流障害の発生に与える影響を遺伝子応答,特に転写因子低酸素誘導性因子1(hypoxia-inducible factor 1, HIF-1)を介した遺伝子応答に力点を置いて解析した。一連の解析によりHIF-1の人為的な活性化が少なくとも細胞を用いたモデル系においてミトコンドリアに依存した代謝経路から解糖系優位な代謝経路への変換が起こり(代謝リプログラミング),虚血・再灌流障害を軽減する可能性を示唆する知見を得た。麻酔科領域でプレコンディショニング(ischemic preconditioning,IPC)という現象が注目を集めている。申請者らの提案は、プレコンディショニングを補う新規の臓器保護戦略である誘導性代謝リプログラミング法(induced metabolic reprogramming,iMRing)の確立,遺伝学的な背景の理解に向けた基礎研究を細胞、臓器でおこなう事である。虚血性脳障害モデルをラットを用いて構築した。このモデルを用いてHIF-1活性化剤n-propylgallateを用いて人為的にHIF-1活性化を生じさせてHIF-1の虚血前の活性化が虚血性脳障害の程度を軽減する効果を持つ(プレコンディショニング)かを検討した。結果としてHIF-1活性化剤n-propylgallateは虚血性脳障害を軽減する作用つまりプレコンディショニンダ作用を持つことを示した。n-propylgallateが解糖系の酵素の誘導を促すことが確認できたことからこの作用の分子機序の一つとして代謝リプログラミングがある事が示唆された。
含硫黄化合物の特異吸着による高分子多層構造体の作製と多段反応系の層内多重固定化

本研究では,縮合系のポリマーとして主鎖にジスルフィド結合を有するポリアミドを合成し,その金基板上などへの吸着挙動について,吸着時間による吸着量変化,ポリマーの化学構造と吸着で形成される構造との関連などについて検討し,金基板上に構造体を調製するための基礎的な知見を得た.基板に吸着したポリアミドにさらにフェロセン誘導体を吸着させ,その酸化還元応答について検討することにより,その吸着量を求めたほか,フェロセン誘導体の吸着状態についても併せて検討した.用いたポリマーは,ジスルフィド結合を含むジカルボン酸を酸塩化物とした後,これと種々のアルキル鎖長を有するジアミンとの界面重縮合により得た.基板上へのポリマーの修飾は,ポリマー/トリフルオロ酢酸あるいはギ酸溶液に基板を所定の時間浸漬することにより行った.表面の修飾状況については,AFMにより形態を観察したほか,XPS測定や高感度反射FTIR測定等により検討を加えた.また,ポリアミド修飾電極上に吸着,固定化したフェロセン誘導体の酸化還元挙動について検討を加え,このポリアミド上への酸化還元系の固定化についての基礎的な知見を得た.種々の測定結果から基板上のポリアミド膜は均一ではなく,より表面にポリアミドのアルキル鎖が偏在していることが示唆された.金基板に対する吸着部位が同一構造であっても,ポリマー中の他の部分を変化させることにより,金表面への修飾状態を変化させることが可能であることが明らかとなった.次にポリアミド修飾電極上へのフェロセン誘導体の修飾を行い,その電気化学的応答から修飾量や修飾状態について検討を行った.フェロセン誘導体は,ポリアミド中のアミド結合とフェロセン誘導体の官能基間の水素結合によりポリアミド修飾電極に固定化されるものと考えられ,相互作用する官能基やそのフェロセン単位あたりの数によって吸着量が変化することが示された.本研究では,縮合系のポリマーとして主鎖にジスルフィド結合を有するポリアミドを合成し,その金基板上などへの吸着挙動について,吸着時間による吸着量変化,ポリマーの化学構造と吸着で形成される構造との関連などについて検討し,金基板上に構造体を調製するための基礎的な知見を得た.基板に吸着したポリアミドにさらにフェロセン誘導体を吸着させ,その酸化還元応答について検討することにより,その吸着量を求めたほか,フェロセン誘導体の吸着状態についても併せて検討した.用いたポリマーは,ジスルフィド結合を含むジカルボン酸を酸塩化物とした後,これと種々のアルキル鎖長を有するジアミンとの界面重縮合により得た.基板上へのポリマーの修飾は,ポリマー/トリフルオロ酢酸あるいはギ酸溶液に基板を所定の時間浸漬することにより行った.表面の修飾状況については,AFMにより形態を観察したほか,XPS測定や高感度反射FTIR測定等により検討を加えた.また,ポリアミド修飾電極上に吸着,固定化したフェロセン誘導体の酸化還元挙動について検討を加え,このポリアミド上への酸化還元系の固定化についての基礎的な知見を得た.種々の測定結果から基板上のポリアミド膜は均一ではなく,より表面にポリアミドのアルキル鎖が偏在していることが示唆された.金基板に対する吸着部位が同一構造であっても,ポリマー中の他の部分を変化させることにより,金表面への修飾状態を変化させることが可能であることが明らかとなった.次にポリアミド修飾電極上へのフェロセン誘導体の修飾を行い,その電気化学的応答から修飾量や修飾状態について検討を行った.フェロセン誘導体は,ポリアミド中のアミド結合とフェロセン誘導体の官能基間の水素結合によりポリアミド修飾電極に固定化されるものと考えられ,相互作用する官能基やそのフェロセン単位あたりの数によって吸着量が変化することが示された.
金属錯体型ナノリンク超分子の創製

本研究は、固体表面において特異な物性や動的機能を発現する金属錯体型ナノリンク超分子の創製を目的とした。その結果、カーボンナノチューブ電極を用いる金属錯体型人工DNAの導電性測定法、かご型金属錯体によるマグナス塩型金属配列法、オキシム型マクロサイクルを用いる金属ワイヤー合成法を確立した。これらの成果は、超分子金属錯体がナノリンク分子の基幹材料となることを示している。金属錯体は、無機元素の多様性と有機配位子の高い設計自由度を兼ね備えており、方向性をもつ優れた共役電子系の基幹材料となりうる。このような系は、固体表面のような階層性や方向性のある化学環境の中で特異な電子状態や反応性を示すことが期待される。本研究は、金属イオンの配列情報を精密にプログラムする生体高分子系および完全人工系多座配位子を用いて、ナノメゾスコピックスケールの金属錯体型ナノリンク超分子をデザイン・合成し、それらを固体表面に固定したときの特異な物性や動的機能を探ることを目的とした。具体的には、標的とする金属錯体型ナノリンク超分子として、生体高分子をモチーフとした、一次元同種・異種金属クラスターと中空構造をもつ積層型ナノチューブ、完全人工系多座配位子を用いる分子運動素子と分子カプセルの構築を行った。詳細は以下のとおりである。(1)DNAの水素結合型塩基対を金属配位型塩基対に置換することにより、異種金属イオン(例:銅と水銀、銅と銀)を二重らせん軸上に配列する方法を確立し、さらに長鎖DNAの合成法を模索した。(2)電極ギャップ架橋分子の構築を目指し、大環状メタロペプチドを水素結合あるいは配位結合により積層するナノチューブの構築法を検討した。(3)2枚の異なる有機ディスク状配位子と金属イオンで構築される分子ボールベアリングを基板に固定するために.化学修飾が可能な官能基の導入を行った。また,導入した官能基が回転速度にどのような効果を与えるかについて明らかにした。(4)6個の遷移金属イオンと8枚の有機ディスク状配位子からなる、直径数nmサイズの球状分子カプセルを構築した。既に10種類以上の遷移金属イオンで同様の構造を得ることが成功し、現在、これらの錯体を用いて、電極上での混合原子価状態について検討している。金属錯体は、固体表面のような階層性や方向性のある化学環境の中で特異な電子状態や反応性を示すことが期待される。本研究は、金属イオンの配列情報を精密にプログラムする生体高分子系および完全人工系多座配位子を用いて、ナノからメゾスコピックスケールの金属錯体型ナノリンク超分子をデザイン・合成し、それらを固体表面に固定したときの特異な物性や動的機能を探ることを目的とした。具体的には、標的とする金属錯体型ナノリンク超分子として、生体高分子をモチーフとした、一次元同種・異種金属クラスターと中空構造をもっ積層型ナノチューブ、完全人工系多座配位子を用いる分子運動素子と分子カプセルの構築を行った。(1)DNAの水素結合型塩基対を金属配位型塩基対に置換することにより、異種金属イオン(例:銅と水銀、銅と銀)を二重らせん軸上に配列する方法を確立し、固体表面に固定するための官能基の導入を検討した。(2)電極ギャップ架橋分子の構築を目指し、大環状多座配位子の設計・合成を行った。最後の環状化反応の条件検討を行っている。(3)2枚の異なる有機ディスク状配位子と金属イオンで構築される分子ボールベアリングを基板に固定するために、化学修飾が可能な官能基の導入を行った。その結果、ディスク状配位子の1-3カ所の配位子環に官能基を導入する方法を確立できた。既に10種類以上の遷移金属イオンで同様の構造を得ることが成功しているが、この中で6配位型錯体のアキシャル配位子を介して固体表面に固定すべく、配位子交換反応を種々検討した。その結果、位置選択的にアキシャル配位子を導入できる方法を見出した。今後、固体表面への親和性について検討する。近年、超分子化学という枠組みの中で、主に均一な化学環境における様々な金属錯体型超分子の構造・機能創製が行われてきた。金属錯体は、無機・有機両面の利点を併せ持つことにより、方向性を有する共役電子系の基幹材料としての応用が期待されている。さらに、これらを固体表面や階層性・方向性のある化学環境中におくことで、特異な電子状態や反応性を示すことが考えられる。本研究では、金属イオンや陰イオン、有機分子の配列情報を精密にプログラミングする生体高分子系および完全人工系多座配位子を用いて、ナノからメゾスコピックスケールの金属錯体型ナノリンク超分子をデザイン・合成し、それらを固体表面等に固定化した際に適用可能な、特異な物性や動的機能を探ることを目的とした。

1.金属錯体型超分子カプセルの動的構造変換に基づく発光スイッチング:人工ディスク型配位子と金属イオンから、八面体型超分子カプセルが定量的に形成することを報告しているが、金属イオンの添加によって八面体型カプセルからかご型超分子へと構造変換することを見出し、それに伴い蛍光発光挙動が劇的に変化することを見出した。また、可逆的に何度も構造変換および発光変化が起きることを明らかにした。2.ペプチド鎖を鋳型とした金属イオン・小分子の一次元精密配列:人工的に合理設計された生体高分子(ペプチド鎖)と金属イオンを組み合わせることにより、分子やイオンを精密に一次元配列できることを明らかにした。ペプチド骨格の主鎖・側鎖を合目的的に人工設計することにより、例えば、決まった数の白金イオンを一次元状に配列できることを見出した。また、結晶中で陰イオンや水分子が規則正しく一次元配列するサブナノチャネルを構築することにも成功した。さらに本研究は、平成20年9月まで延長して遂行することにより、多成分系超分子カプセルや分子回転素子など、より発展的なナノリンク超分子の構築を完遂することに成功した。当該年度は、主に人工DNAやかご型金属錯体を用いた金属配列の制御に焦点を当て、金属錯体型ナノリンク超分子の開発を行った。(1)核酸塩基を金属配位子(ヒドロキシピリドン)に置き換えた人工DNAの両端をカーボンナノチューブの末端にアミド結合を介して固定し、銅イオンを1個ないし3個含む金属錯体型二重鎖DNAの導電性を測定した。その結果、銅イオンの添加により導電性が著しく向上し、金属錯体型塩基対の電子移動反応に及ぼす効果を評価することができた。導電性は金属イオンの数が多いほど高いことが明らかとなり、今後長鎖DNAの導電性機能を明らかにしていく。(2)両端にピリジン基を有する湾曲型配位子は、白金或いはパラジウムイオンとかご型錯体を形成する。本錯体は4個の配位子と2個の金属イオンから成り、両端に正電荷を帯びた金属中心をもつ二核構造を有する。このかご錯体は、種々の有機アニオン分子を静電相互作用により捕捉する。この性質を利用して、正電荷をもつ平面四角型金属錯体と負電荷をもつ平面四角型金属錯体が交互に並んだマグナス塩の包接を検討した。その結果、約1.7nm離れたかご型錯体の金属中心の間に、2個の負電荷錯体と1個の正電荷錯体が挿入され、正負電荷が交互に並んだマグナス塩型金属錯体を構築することに成功した。本錯体は、ディスクリートなマグナス塩を単離した世界最初の例であり、その金属イオンの数にや種類に応じた物性や機能に興味が持たれる。
魚肉冷蔵初期における魚肉軟化機構の解明

魚肉の冷蔵初期の急激な軟化の原因として,生化学的な研究からコネクチンおよびV型コラーゲン変化の関与が推測されている。コネクチンの分析には,SDS-PAGEが,汎用されている。しかし,予備実験の結果,SDS-PAGEのサンプル処理中にalphaコネクチンが,一部変化を受ける可能性が示唆された。コネクチンの再現性あるSDS-PAGEパターンを得るため,SDS-処理の条件を再検討した。その結果,還元剤の非存在下手,チオールプロテアーゼ阻害剤処理を行うことにより再現性のある結果が得られた。この事実は,SDS処理中に内因性プロテアーゼがコネクチンに作用する可能性を強く示唆する。一方,本研究で用いたサンプル調製法では,内因性プロテアーゼのコラーゲンへの変化は,有効に除かれている(Sato et al.,1987, NipponSuisan Gakkaishi,53,1431)。これらの分析手法を用いて、肉質の軟化の著しいマイワシ,中間的なコイ,および軟化が顕著に認められないトラフグを用い,一日冷蔵後のコネクチン,I,V型コラーゲンの変化を調べた。その結果,肉質の軟化が顕著な魚種ほどV型コラーゲンの特異的な可溶化が生じており,一方コネクチンのalpha鎖の消失は,軟化のほとんど生じていないトラフグで,もっとも顕著に認められた。これらの結果は,alphaコネクチンの消失が生じていても必ずしも肉質の軟化が生じないことを示している。さらにV型コラーゲンの可溶化が進んだ魚種では,細胞周辺結合組織中のコラーゲン細繊維の崩壊および結合組織の脆弱化が認められている。以上の結果より,V型コラーゲンに生じた変化が魚肉の冷蔵初期に生じる肉質軟化の主因であると結論した。
骨形成因子(BMP)を用いた歯周組織再生埋植材の根分岐部病変に対する効果

従来の再生療法では十分な成果をあげることが難しいといわれている貫通型の分岐部病変を伴うイヌ実験的歯周炎に対して,rhBMP-2を担保と共に埋植し、これが歯周組織の再生に有効であるかどうかを検討した.材料および方法:ビ-グル犬6頭の下顎左右第4臼歯に歯根長の約半分まで骨吸収が進んだ実験的歯周炎を作製した、麻酔下で。同歯頬舌側の歯肉弁を剥離し,歯根全周の露出したセメント質を除去した。rhBMP-2溶液をポリ乳酸ポリグリコール酸共重合体(PLGA)/ゼラチオンスポンジに浸漬させた埋植材を、実験群の欠損部に埋植し、歯肉弁を縫合した。対照群では、溶媒のみを浸漬させた担体を実験群と同様の術式で埋植した。術後12週で埋植部位を切除し、近遠心断の連続パラフィン切片を作製して、分岐部内の新生骨形成量、新生セメント質形成量、結合組織性付着形成量に関して組織計測を行った。結果:実験群では、多くの標本で、分岐部内に新生骨組織が観察され、中には、分岐部全体に新生骨がみられる標本も観察された。一般に、新生骨と分岐部内の根面の間には、新生セメント質、および新生歯根膜が観察されたが、一部では骨性癒着が観察された。対照群では、ほとんどの標本で、分岐部内に新生骨組織が観察されず、セメント質の形成量もわずかであった。また、全ての分岐部内の深部まで上皮組織の侵入が観察された。組織計測の結果、新生骨の形成量、新生セメント質の形成量、結合組織性付着の形成量に関して、実験群のほうが有意に大きな値を示した。考察:本研究の結果は,従来の再生療法において困難とされていた症例においても、本法によって比較的良好な歯周組織再生が期待できることを示している。結論:PLGA/ゼラチンスポンジを担体としたrhBMP-2の埋植が、貫通型の分岐部病変を伴うイヌ実験的歯周炎における歯周組織の再生に有効であった.従来の再生療法では十分な成果をあげることが難しいといわれている貫通型の分岐部病変を伴うイヌ実験的歯周炎に対して,rhBMP-2を担保と共に埋植し、これが歯周組織の再生に有効であるかどうかを検討した.材料および方法:ビ-グル犬6頭の下顎左右第4臼歯に歯根長の約半分まで骨吸収が進んだ実験的歯周炎を作製した、麻酔下で。結論:PLGA/ゼラチンスポンジを担体としたrhBMP-2の埋植が、貫通型の分岐部病変を伴うイヌ実験的歯周炎における歯周組織の再生に有効であった.