hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
花崗岩マグマの水の起源

花崗岩の成因を考究するいろいろな手段の中で、黒田吉益教授を中心にした私たち日本の研究グループが開発した方法、即ち、花崗岩に含まれる含水珪酸塩鉱物である黒雲母と角閃石の化学組成と水素同位体比からマグマの水の起源を探る方法を選んだ。これまでに、日本の国内の多くの花崗岩体を対象にして研究を積み重ねて来たが、まだデータのなかったあるいはデータか少なくてよくわかっていなかったものとして、山陰帯の宮津花崗岩山陽帯の広島花崗岩、フォッサマグナの徳和花崗岩をとりあげて研究した。その結果、宮津花崗岩は基本的には平衡型の特徴をもっていたと思われるが、X_<Fe>が0.30.8,δDは-80-1300/00と広い範囲にまたがって、中部地方の山陰タイプといわれる白川花崗岩に似ていることかわかった。広島花崗岩は一般に角閃石を含まないものが多いので、広島市岩国市の広い地域から試料を選んで採取して分析した結果、非平衡のペア-が多いし、X_<Fe>も0.6から0.85までひろがることがわかった。これは、広島花崗岩が定置後に熱水作用による変質を蒙って、この時同位体変換を行った結果であると考えられるようになった。これらに対して、徳和花崗岩は平衡型の特徴を示すペア-が多く、また同岩体の中には磁鉄鉱系列とイルメナイト系列の花崗岩が区別されるが、両者の間に水素同位体的特徴に差異がないことがわかった。これは、徳和花崗岩のマグマから角閃石・黒雲母が晶出する過程ではマグマに充分水が含まれていて、これらの鉱物か平衡関係を保ちなから同位体変換が行われたことを示している。磁鉄鉱系列とイルメナイト系列でマグマの水に差異のないことがわかった.花崗岩の成因を考究するいろいろな手段の中で、黒田吉益教授を中心にした私たち日本の研究グループが開発した方法、即ち、花崗岩に含まれる含水珪酸塩鉱物である黒雲母と角閃石の化学組成と水素同位体比からマグマの水の起源を探る方法を選んだ。磁鉄鉱系列とイルメナイト系列でマグマの水に差異のないことがわかった.花崗岩の成因と考究する一つの方法として、黒田吉益名誉教授を中心とする我々日本の研究グループが開発した,花崗岩に含まれる角閃石と黒雲母の化学組成と水素同位体比を考察する手段をとった。日本国内では広島花崗岩とフォッサマグナの徳和花崗岩をとりあげた。広島花崗岩の角閃石-黒雲母の水素同位体的特徴は,予想に反して平衡関係を示すものがほとんどなくて,これまでの情報から判断すれば,広島花崗岩は定置後に,熱水作用による変質を蒙って同位体交換を行ったものと理解される。徳和花崗岩は平衡型の特徴を示すものが多く,同岩体中の磁鉄鉱系とイルメナイト系の花崗岩ではほとんど差異がなく,両者ともマグマから角閃石、黒雲母の晶出する過程では,マグマの中に充分な水が含まれており,水に関しては差異がなかったことを暗示している。日本国外の試料としては,南極のチャルノカイトの試料を共同研究者から入手して分析した結果,角閃石と黒雲母の含水量が極端に少いことがわかり,また従来データの少かった南極大陸の花崗岩質岩石の水素同位体比のデータを補充できた。とり扱った試料は高温で水の少い条件の変成作用を蒙った正片麻岩であると解釈すれば矛盾しない。中国産のラパキビ型花崗岩の試料を3ケ分析した結果は,模式地のスカンジナビアのラパキビ花崗岩と同じ特徴をもつことが明らかになった。これは非造山期の貫入型の花崗岩に共通した特徴として低い含水量と高いFe/Mg比をもつことを示唆する。

花崗岩マグマの冷却・固結・結晶過程の比較的早期に結晶した黒雲母と角閃石の化学組成と水素同位体比から花崗岩マグマの成因を探るのが,本研究の目的であった。この方法は黒田吉益名誉教授を中心とする我々日本の研究グループが開発したもので,方法それ自体はすでに確立されルーチンで仕事のできるようになっていた。そしてこれまでに日本および外国の多数の花崗岩体について検討して来たが,なお幾つかチェックの必要のある点が残されていた。今回,日本の山陰帯の宮津花崗岩体,山陽帯の広島花崗岩体およびフォッサマグナの徳和花崗岩体を主としてとりあげ多数の試料から黒雲母と角閃石を分離して分析した。これらの中で宮津花崗岩は本来平衡型の特徴があり,一方広島花崗岩は非平衡型だったと思われるが,いずれもマグマの定置後の熱水作用によって同位体交換を経験したようで,本来の特徴がはっきりしなかった。それに対して徳和花崗岩体は磁鉄鉱系列とイルメサイト系列の両方の花崗岩を含むもので,2つの系列でマグマの水が同じか違うのか注目されたが,この両者の黒雲母・角閃石の水素同位体的特徴は同じで,典型的な平衡型であることがわかった。即ちこのマグマは充分水を含んでいて,黒雲母・角閃石はマグマと平衡関係を保ちながら同位体交換を行って結晶したことが明らかとなった。そして磁鉄鉱系列とマグネタイト系列の違いは相手の水に差異のないことがわかった。これは従来知られていなかった新しい成果である。
氷床コアを用いた氷期-間氷期にわたる大気成分とその同位体の変動に関する研究

南極ドームふじ基地で掘削された2504mに及ぶ深層氷床コアからの空気抽出とその分析を実施するとともに、フィルン空気の分析結果を数値モデルで解析することにより、過去34万年間にわたる諸大気成分の変動の実態を明らかにした。本研究によって得られた結果をまとめると以下のようになる。(1)フィルンの空気は主に分子拡散によって移動することが明らかであり、コア中の各空気成分へ与える影響を、N_2のδ^<15>Nの分析結果を基に補正する方法を確立した。また、コアと空気の年代差は、氷期-間氷期において2000年から5000年の幅で変化していた。(2)CH_4濃度は、氷期から間氷期へ遷移する際に急増し、間氷期の終わりに急減した後、かなり大きな変動を伴いながら、氷期最盛期の最低値へと徐々に減少していた。このような変動は気温と良い相関があり、地球軌道要素の変化に起因する気候変化によって、低緯度から北半球中緯度にかけてのCH_4放出源が影響を受けたためと考えられた。(3)N_2O濃度は、間氷期に高く氷期に低いという変動を示したが、氷期最盛期において非常に高い値がしばしば見出され、海面低下に伴って露出された大陸棚での微生物活動がその原因と考えられた。(4)CO_2濃度は氷期-間氷期サイクルと良く同期して190ppmから300ppmの間で変動しており、特に11.5万年の周期の変動が卓越していた。(5)大気中のδ^<18>Oは、基本的には海面変動を反映して、多少の遅れを伴って海洋のδ^<18>Oの変化に追従していたが、間氷期から氷期に転ずる際には関係が逆になっており、陸上生物の寄与が大きいことが示唆された。(6)コア中のδ(O_2/N_2)は大気より明らかに低く、氷への空気取り込みの際にO_2の選択的逸脱が生じている可能性が指摘された。また、空気含有量は間氷期より氷期に多く、従来の知識とは全く逆の結果となり、新たな支配プロセスの検討を行った。本研究においては、少量の氷床コア試料を用いて多種にわたる分析を行うので、効率よく試料空気を抽出し、その空気を無駄なくかつ高精度で分析する必要がある。また、本研究において分析すべき試料は膨大な量に及ぶので、それらの分析を迅速に進める工夫も必要である。そのため、本年度は主に分析装置の開発と改良を行った。(1)氷床コアからの空気抽出を効率よく行うために、融解法と切削法を採用した試料空気抽出装置を新たに製作した。各部品は脱脂・洗浄し、全体を組み立てた後、1ヶ月以上の真空排気を行った。(2)少量の空気試料に含まれる二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、一酸化炭素の分析を行うためには、分析時の試料損失を極力抑える必要があり、死容積の小さいガスクロマトグラフ試料導入系とサンプル容器を新たに製作した。また、ガスクロマトグラフの計量管を小さなものに変えた上、測定条件を新たに決定し、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、一酸化炭素をそれぞれ1ppm、3ppb、2ppb、4ppbの精度で測定できることを確認した。(3)7μ

lの二酸化炭素試料で二酸化炭素の炭素・酸素同位体とメタンの炭素同位体を測定するために、質量分析計の改良・整備を行った。得られた測定精度は炭素同位体について0.02%、酸素同位体について0.05%と推定された。また、これらの同位体分析の基準となる標準二酸化炭素をNBS-18から再度作成し、現有の標準ガスシステムの値の確認を行った。(4)空気試料の酸素・窒素同位体を測定するために、試料導入系を新たに製作した。また、これらの同位体分析の基準とするために、世界各地から空気試料を採取し分析した結果、成層圏上部を除くと、現在の空気の炭素・酸素同位体比はほぼ一定であることが分かった。そこで、南極昭和基地で大量に採集された空気を本研究における標準とすることに決定した。本研究においては、南極ドームふじ基地で掘削された深層氷床コアを分析することによって、過去35万年に及ぶ温室効果気体の変動と、炭素循環にとって不可欠な情報である二酸化炭素の炭素同位体比の変動を明らかにすることを目的としている。研究目的を達成するために、本年度は以下のような研究を実施した。1.昨年度に完成させた空気抽出法と濃度分析法を用いて、ドームふじコアの大気成分に関する分析を開始した。この際、400m以深においては空気のハイドレートが形成されており、切削法によっては空気の抽出が不完全と言う可能性がでてきたために、全ての空気を抽出できる融解法と並列させて分析を進行させ、両者の方法の抽出空気量を絶えず比較することを行った。なお、一酸化炭素の高精度分析と分析の迅速化を図るために、高感度の検知器を装備したガスクロマトグラフを改良・調整した。2.氷床コアへの大気の取り込み過程を解明するために、ドームふじ基地およびH79地点でフィルン空気を採集し、フィルン拡散モデルを開発した。採集された試料空気は日本に持ち帰られ次第、さまざまな大気成分について分析され、フィルン拡散モデルの有効性を検討するために用いられる。3.気温の推定と氷の年代決定の有効性の検討のために、質量分析計による氷の酸素・水素同位体比の分析を開始した。4.既に開発している二酸化炭素とメタンの循環モデルを簡略化し、長時間積分に供することができるように改良を開始した。また、大気中の酸素濃度も取り扱うことができるように、二酸化炭素循環モデルに必要な諸過程を組み込むことに着手した。本研究においては、深層氷床コアを分析することによって、氷期-間氷期にわたる温室効果気体の変動と、炭素循環にとって不可欠な情報である二酸化炭素の炭素同位体比の変動を明らかにすると同時に、コアから抽出した試料空気の酸素・窒素同位体比および氷の酸素・水素同位体比を測定することによって、温室効果気体の循環にとって重要な海水位や気温の変動を推定し、コアの年代決定の有効性およびコアヘの大気成分の取り込み過程の検討を行うことを目的としている。本年度の研究および成果をまとめると以下のようになる。1.南極ドームふじ基地で掘削された2500mコアを用いて二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、空気成分の窒素・酸素同位体比、空気含有量に関する分析を実施し、過去35万年に及ぶこれらの要素の時間的変動の概略を明らかにした。2.ドームふじ基地および南極H72地点で採集されたフィルン空気について、上と同様な項目を分析し、結果をフィルン拡散モデルを開発して検討した。また、得られた結果から、氷と氷に含まれる過去の空気の年代差およびフィルンでの大気成分の重力分離と分子拡散過程を正確に評価した。3.気温の推定と氷の年代決定の有効性の検討のために、質量分析計による氷の酸素・水素同位体比の分析を継続実施した。また、空気の酸素同位体比の分析結果を基にして、ボストークコアなどの他の深層コアとの年代比較を試みた。
リン酸カルシウムコーティング生体吸収型ファイバーの研究と開発

生体吸収線維であるファインフレックスに溶解したリン酸カルシウム(α-TCP,β-TCP)とハイドロキシアパタイト(HAP)のコーティングを行った。浸漬実験にてphは中性であった。引っ張り試験では1000°Cで焼結させたものが最も強い強度を示した。このコーティング線維をディスク状にし、その上で破骨細胞様細胞を培養すると、多数の破骨細胞の接着とその直下に吸収窩の形成が認められた。生体吸収繊維である「ファインフレックス」に、溶解させたリン酸三カルシウム(α-TCP,β-TCP)とハイドロキシアパタイト(HAP)を粉霧させ,自然乾燥させた。これをそれぞれ5回繰り返すことで、生体吸収繊維にリン酸カルシウムのcoatingを行った。この状態では比較的容易に剥離されるため,それぞれの材料を1200°Cの高温処理をさせ,リン酸カルシウムの高結晶化による生体吸収繊維との一体化をさせた。このリン酸カルシウムcoating繊維を蒸留水中に浸漬させ,その溶液のpHを測定した結果、pHはほぼ中性を示した。焼結温度を600°C、800°C、1000°C、1200°Cと変化させ,引張り試験を行い強度測定を行った所、1000°Cで焼結させたものが最も強い強度を示した。このリン酸カルシウムcoating繊維をdisc上の形態にし,その上に家兎脛骨から採取した破骨細胞を播種する破骨細胞様細胞培養5日目の材料をにて観察を行うため,オスミウムとグルタールアルデヒドによる2重固定を行い,さらに炭酸ガスによる乾燥後イオンコーチィングを行った。この試料を用いて走査型電子顕微鏡による破骨細胞の接着ならびに吸収過程を現在観察中である。このリン酸カルシウムcoating繊維をdisc上の形態にし,その上に家兎脛骨から採取した破骨細胞を播種する破骨細胞様細胞培養5日目の材料をにて観察を行うため,オスミウムとグルタールアルデヒドによる二重固定を行い,さらに炭酸ガスによる乾燥後イオンコーティングを行った。この試料を用いて走査型電子顕微鏡による破骨細胞の接着ならびに吸収過程を観察し、多数の破骨細胞の接着と,その直下には吸収窩の形成が認められた。TRACPase酵素組織反応とOPN免疫反応の二重染色を施すと,TRACPase反応陽性の破骨細胞直下の吸収窩に線状の強いOPNの陽性反応が認められた
Ca動態ならびに細胞膜機能調節からみた高血圧の病態生理と治療に関する研究

神経伝達物質遊離には細胞内へのCaのみならず、細胞膜上の各種レセプターを介する調節機序が重要である。本研究では、まず、中枢内cholinergic nerve activity調節におけるdopamine receptorの役割を観察し、さらにその高血圧における意義について検討した。外因性dopamineやD2 receptor agonistであるapomorphineは濃度依存性に線状体からの電気刺激時ACh releaseを抑制した。また、外因性dopamineによる電気刺激時ACh rerease抑制作用は高血圧自然発症ラット(SHR)で正常血圧対照群に比し有意に減弱していたことより、D2 receptorの感受性の低下が高血圧のcholinergic nerve activity調節に一部関与するものと考えられた。次に、細胞膜の物理的性質の検討として電子スピン共鳴ならびにスピンラベル法を用いて本態性高血圧患者から得られた赤血球の細胞膜fluidityを測定した。赤血球細胞膜fluidityは高血圧群で正常血圧群に比し有意に低下していた。さらに内因性降圧因子であるadrenomedullinは濃度依存性に細胞膜fluidityを上昇(膜microviscosityは改善)させ、その作用はcAMPと関連することが示された。従来より、細胞膜や細胞内のCa代謝異常が血圧調節に深く関与することが示されてきたが、さらにこれらの変化は全身のCa代謝と関連している可能性がある。本研究ではDXA法を用いて本態性高血圧患者の骨塩含量側定を行った。本態性高血圧患者の骨塩含量は、特に女性において正常血圧群に比し減少していることが示された。さらに骨塩含量は収縮期血圧と負の相関を示し、尿中Ca排泄量が多いほど低値であることから、高血圧における全身のCa-balanceの異常が骨代謝にまで影響を及ぼし、さらに高血圧が骨塩量減少の危険因子となる可能性が示唆された。一方、中枢内cholinergic nerve activityは脳代謝、脳循環のみならず、中枢性血圧調節にも重要な役割を果たすと考えられている。外因性dopamineやD2 receptor agonistであるapomorphineは濃度依存性に線状体からの電気刺激時AChreleaseを抑制した。また、外因性dopamineによる電気刺激時AChrelease抑制作用は高血圧自然発症ラット(SHR)で正常血圧対照群に比し有意に減弱していた。以上の成績より、中枢内cholinergic nerve terminal上のdopamine receptorはD2 typeと考えられ、ACh releaseに対して抑制的に作用することが示された。さらにSHRでD2 receptorを介したACh release抑制が減弱していたことより、D2 receptorの感受性の低下が高血圧のcholinergic nerve activity調節に一部関与するものと考えられた。最近、内因性降圧因子としてadrenomedullin(AM)が分離、同定され、その生理的意義が注目されている。本研究において、AMは濃度依存性に細胞膜fluidityを上昇(膜microviscosityは改善)させ、その作用はcAMPと関連することが示された。この様に、レセプターの感受性や内因性因子に対する反応性の変化が神経活性や膜機能の変動を引き起こし、高血圧の成因、維持機構に一部関与するものと考えられる。

従来より、細胞膜や細胞内のCa代謝異常が血圧調節に深く関与することが示されてきたが、さらにこれらの変化は全身のCa代謝と関連している可能性がある。本研究ではdual energy X-ray absorptiometry(DXA)法を用いて本態性高血圧患者の骨塩含有量測定を行い、さらにその調節因子として腎からのCa,Na排泄量やCa調節ホルモンとの関連を検討した。DXA法を用いて高血圧における腰椎骨塩含量を測定した結果、本態性高血圧患者の骨塩含量は、特に女性において正常血圧群に比し減少していることが示された。血清総Caは高血圧群、正常血圧群間で差はなかったが、24時間尿中のCa/Na ratioは女性高血圧群で女性正常血圧群に比し増加していた。さらに、女性では尿中Ca/Na ratio値が大きいほど骨塩含量の減少が大であった。1,25(OH)2 vitamin D濃度は高血圧群、正常血圧群間で有意な差はなかった。高血圧における骨塩含量減少のメカニズムや各種内因性因子との関連については未だ不明な点が多いが、今回の検討で骨塩含量は血圧値と負の相関を示し、さらに尿中Ca排泄量が多いほど低値であることから、高血圧における全身のCa-balanceの異常が骨代謝にまで影響を及ぼし、さらに高血圧が骨塩量減少の危険因子となる可能性が示唆された。
Y-Mn-Feアモルファス合金の構造不規則性とスピン揺らぎに関する研究

本研究で着目しているMnおよびFeの合金や化合物では、スピングラス、インバー効果およびアンチインバー効果など非常にバラエティーに富んだ磁性が観測される。本研究ではこれらの個々にユニークな現象が、電子数および結晶構造に強く依存することを予想し、これらのパラメーターを実験的に制御することを試みた。Y_6(Mn_<1-x>Fe_x)_<23>化合物のMn-rich側で、観測される熱膨張の異常にアンチインバー効果が現れる。アンチインバー効果はスピン揺らぎの振幅の熱的増加によるものであることを結論付けた。さらに、電子配置を考慮に入れた観点から、スピン揺らぎの振幅が電子数の増加と共に減少し、アンチインバー効果からインバー効果へと変化することが説明された。また、Y_6(Mn_<1-x>Fe_x)_<23>化合物の中間組成領域における、磁気秩序の消失が、熱処理条件の不備によるものであると推測し、熱処理条件の改善について述べている。その結果、今まで磁気秩序の存在が確認されていなかった組成領域において、スピングラス相の存在が確認され、本化合物の磁性は局所環境によって特徴付けられることが明瞭になった。さらに、最隣接磁気モーメント間に働く交換相互作用が電子数の増加と共に反強磁性的から強磁性的に変化することが確認された。以上の結果をY_6(Mn_<1-x>Fe_x)_<23>化合物と同一組成のアモルファス合金に対するスピン揺らぎと交換相互作用の変化および結晶との比較することにより、本化合物系において電子数および構造の2つのパラメーターを明確に定義することによって、従来別々の現象として考えられていた、スピングラス、インバーおよびアンチインバー効果を包括的に取扱い議論が行われた。MnおよびFe合金の磁性が局所の電子数や結晶構造の影響を強く反映し、これらのわずかな変化が磁性に多様性をもたらしていることが実験的見地から初めて解明された。
三次元形状計測装置による下肢容積の測定

三次元形状計測装置は、正常者において下腿、足首に比較し足部の再現性が悪かった。それは写真撮影の際、立位にて足の撮影を行っていたが、足の力の入れ具合で微妙な形の違いがでるためである。そこで被検者を臥位の状態で撮影する、足を固定するなど工夫して足部の再現性を良くすることができた。このような三次元形状計測装置の改善により、足部の変異係数の改善が得ることができた。この再現性のよい三次元形状計測装置は、浮腫の病態生理の研究、治療効果の判定に有用と考えられた。そこで正常者においてこの装置を用いて、下腿、足首の部分を計測し浮腫の日内変動の観察を行った。浮腫の予防は、個人個人の生活環境に合わせた対策が必要であるが、正常者では、浮腫は朝から夕方にかけて次第に増加することから、朝のうちより予防対策を積極的に講じることが大切であった。弾性ストッキングは、圧迫圧の強い22mmHg、14mmHgなどの弾性ストッキングほど浮腫予防効果が著明であったが、8mmHgという弱い圧迫圧でも、朝夕の周径差を各個人間でみると、ストッキングを使用しないときに比較してストッキングを履いたときの方が夕方の周囲径の増加が少なく、予防効果が認められた。運動、下肢挙上はいずれも浮腫の予防、軽減に有用であり、特に歩行や下肢運動など、筋ポンプ作用を増強させる強い運動が必要である。しかし高齢者などでは、下肢の筋ポンプ作用を応用しにくい時は、下肢挙上などを用いるとよいと考えられた。研究の目的今まで用いられてきた浮腫の客観的評価法に対して、三次元形状計測装置は、任意の部位での周径や、任意の範囲の容積を絶対値として測定できる。三次元形状計測法としては数々の原理が応用されているが、四肢の周径、容積を測定しうる格子パターン投影法は、下肢に白色光の格子パターンを投影し、足の形に応じて変形した格子像をCCDカメラで撮影し、コンピュターにより三次元座標を構築するものである。1度に画面全体の座標を得ることができることから、計測に要する時間は0.5秒と短く、運動中の下肢容積をも測定できる利点がある。また、本法は足部や足関節部などを目的とする部位のみ周径、容積を、立位でも臥位でも測定できるという大きな長所があるが、とくに足部における再現性、精度が今後の課題となっている。これらを改善して簡便に浮腫の評価が可能となることを目的とする。平成18年度の研究実績急性期の深部静脈血栓症、著明なリンパ浮腫は、左右差が大きく周径の精度は多少落ちても臨床上は差し支えないが、下肢静脈瘤、静脈血栓後遺症患者の圧迫療法による治療効果などは、ミリ単位の精度が要求される。平成18年度は、正常者において下腿、足首に比較し足部の再現性が悪いので、足部の精度をあげ、再現性を良くし、臨床応用できることを目標とした。写真撮影の際、現在は立位にて足の撮影を行っているが、足の力の入れ具合で微妙な形の違いがでる。そこで被検者を臥位の状態で撮影できるように、カメラが移動するようなシステムを作成した装置を開発したため、足部の再現性を良くすることができた。

また、本法は足部や足関節部などを目的とする部位のみ周径、容積を、立位でも臥位でも測定できるという大きな長所があるが、とくに足部における再現性、精度が今後の課題となっている。これらを改善して簡便に浮腫の評価が可能となることを目的とする。平成19年度の研究実績急性期の深部静脈血栓症、著明なリンパ浮腫は、左右差が大きく周径の精度は多少落ちても臨床上は差し支えないが、下肢静脈瘤、静脈血栓後遺症患者の圧迫療法による治療効果などは、ミリ単位の精度が要求される。平成19年度は、正常者において三次元形状計測法を用いて、再現性のよい下腿、足首の部分を計測し浮腫の日内変動の観察を行った。浮腫は朝から夕方にかけて次第に増加することから、朝からその予防法について講じることが大切であった。弾性ストッキングは、圧迫圧の強い弾性ストッキングほど浮腫予防効果が著明であったが、8mmHgという弱い圧迫圧でも予防効果が認められた。運動、下肢挙上はいずれも浮腫の予防、軽減に有用であり、特に運動では筋ポンプ作用を増強させる強い運動が必要であった。
非複屈折性ポリマ-アロイに関する研究

分子レベルで相溶し一相となりうる異種高分子混合系のいくつかは、分子配向しても光学的に等方性、すなわち非複屈折性である。これは基本的に、成分ポリマ-の正と負の複屈折の相殺効果によると考えられる。しかし、高分子の分子配向そのものが温度・時間依存性を有しており、一般に各成分鎖の配向緩和速度が異なることを考えれば、この複屈折相殺は極めて興味深い現象である。本研究では、この相殺現象の分子論的解釈を目的として、混合系の微少変形後の応力と複屈折の同時測定を行い、分子配向緩和の温度・時間依存性が複屈折に及ぼす影響について調べた。混合試料としては、ポリフェニレンオキサイド/ポリスチレン,ポリメタクリル酸メチル/ポリフッ化ビニリデン,ポリ塩化ビニル/ポリメタクリル酸メチルなどを用いた。一定の緩和時間(t=1S)での複屈折の単純加成則より算出される混合系の複屈折の温度依存性は実測実果と大幅な不一致を示した。混合系のガラス転移温度を基準にして横シフトしたのちに加算すると実測曲線に接近することがわかり、成分鎖の非独立的緩和が示唆された。さらに温度一時間重ね合わせによって得られる複屈折の合成曲線についても単純加成則が成り立つのは極めて短時間側のみであることがわかった。緩和弾性率の合成曲線からえられる特性緩和時間Trを算出し、両成分鎖のTrが混合系のそれに等しいと仮定すれば、複屈折合成曲線に関して計算と実測の結果が見事に一致することを見い出した。すなわち、両成分鎖は協同緩和することがわかった。さらに、複屈折と応力の比C(stressーoptical coeff)は緩和過程で一定であるとする光弾性則からの逸脱が観察された。これは一相系融体における強い異分子間相互作用あるいは“構造形成"を暗示するものである。別途、偏光解消散乱実験を行い、局所的なネマチック液晶的秩序の存在を確認した。分子レベルで相互溶解して一相となりうる異種高分子混合系のいくつかは、分子配向しても光学的に等方性、すなわち非複屈折性を示す。これは、基本的に成分ポリマ-の正と負の複屈折の相殺効果によるものであると考えられる。本研究では、この複屈折相殺現象の分子論的理解を目的として、混合系の微小変形後の応力と複屈折の同時測定を行い、分子配向緩和の温度・時間依存性が複屈折に及ぼす寄与と固有複屈折のそれが及ぼす寄与を分離して考察することとした。ポリフェニレンオキサイド/ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル/ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニル/ポリメタクリル酸メチルなどの混合系試料について上記の実験を行った結果、まず分子配向緩和については、それが協同的であることがわかった。すなわち、分子配向緩和速度が大きく異なる成分の組合わせであっても、それぞれの分子は独立に緩和するのではなく、同一の速度で配向緩和することが判明した。さらに、固有複屈折の温度依存性については、混合系のそれに単純な加成性が成立せず、成分ポリマ-の固有複屈折ー温度曲線をそのガラス移転温度(Tg)と混合系のTgとの差だけ温度軸にそって移動させてはじめて加成性が成り立つことがわかった。。これは、成分ポリマ-の側鎖の回転運動が主鎖の運動に連動していることを示唆するものである。この点についてさらに究明するため、他の光学量-例えばフ-リエ変換赤外二色性との対比のもとに検討を進めていく予定である。
TGF-β1誘導性分子Hic-5を標的とした大動脈瘤の治療へ向けた基礎研究

我々はマウス腹部大動脈瘤モデルにおいて、Hic-5欠損により腹部大動脈瘤の形成および動脈瘤破裂による死亡をほぼ完全に抑制できることを見出した。本研究では詳細な分子メカニズムの解析と共に、胸部大動脈瘤発症を伴う代表的先天性疾患であるマルファン症候群へのHic-5の関与を検討した。Hic-5欠損によりマルファン症候群の胸部大動脈瘤拡張の増加が顕著に見られた。メカニズムではHic-5が血管平滑筋細胞内TGF-β1シグナルであるSmad2/3シグナルを介して血管組織のリモデリングを制御していることを明らかにした。本年度は(1)Hic-5欠損マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)が完成し、さらに(2)表現型の解析に着手した。マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+)とHic-5欠損マウスを交配することで、Hic-5欠損マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)を得た。(2)マルファン症候群マウスにおける胸部大動脈瘤形成の検討52週齢のマルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5+/+)及びHic-5欠損したマルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)の胸部大動脈瘤を比較したところ、Hic-5欠損により胸部大動脈瘤(大動脈基部、上行弓部)の顕著な拡張が認められた。組織学的に解析したところ、マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5+/+)と比べてHic-5欠損マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)では顕著な弾性線維の破壊が観察された。しかし病変組織へ浸潤してきた炎症細胞の数に変化は見られなかった。興味深いことに、表現型と真逆でHic-5欠損により弾性線維を破壊するMMP2発現が抑制されていた。この結果は過去に報告(Lei XF et al.J Am Heart Assoc.2014)した結果と一致している。その一方で、組織修復に関わっているコラーゲンの産生がHic-5欠損マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)で明らかに減少していることを見出した。本年度は大動脈瘤発症メカニズムに関する細胞生物学、分子生物学的解析を行った。(1)マウスより分離した初代血管平滑筋細胞を用いて、Hic-5の欠損により細胞レベルで細胞外マトリックス(コラーゲン、エラスチンなど)、マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP2)の発現量が減少することを明らかにした。この結果は前年度に解析したHic-5欠損マルファン症候群マウスの表現系と一致している。(2)遺伝子発現解析アレイを用いて、網羅的にHic-5が働きかけている応答遺伝子を解析した。Hic-5の欠損により発現増加する遺伝子1600種類と発現減少する遺伝子1800種類を同定した。大動脈瘤発症に関わった細胞外マトリックス関連遺伝子の解析ではHic-5の欠損により多くの遺伝子が減少することが明らかとなった。Hic-5は細胞外マトリックスの破壊に関わるマトリックスメタロプロテアーゼだけではなく細胞外マトリックスの産生にも関与することが判明した。平成27年度はおおむねに計画通りに進んでいる。前年度の結果に踏まえて、細胞生物学的に解析を行った。マウスの表現系に一致した結果が得られた。前年度の細胞レベルでの解析から、Hic-5欠損により細胞外マトリックス(コラーゲン、エラスチン等)、マトリックスメタロプロデアーゼ(MMP2)の発現量が抑制されることが明らかとなった。今年度はこのHic-5による遺伝子発現制御メカニズムに関して、分子生物学的解析を行った。これまでの知見に基づき核での機能および細胞内シグナル経路を介したメカニズムの両方を想定に入れ実験を行った。Hic-5は直接核内へ移行し遺伝子発現を誘導することが報告されている。さらにHic-5は核内で遺伝子発現を誘導する際、転写co-activatorとしての機能を持つことが知られているため、本研究においてコラーゲン、エラスチン、MMP2などの遺伝子上流を持つluciferase reporter(deletionおよびpoint mutants)を作製しHic-5への応答を検討した。Hic-5応答へのコンセンサス配列の同定にはさらなる検討が必要である。平行してHic-5がMKK4-JNK2やSMAD経路を介して間接的にこれらの遺伝子発現を制御する可能性について検討したところ、Hic-5がSMAD経路を介してこれらの遺伝子発現を制御するという予備的な結果が得られた。

平成26年度はおおむねに計画通りに進んでおり、Hic-5欠損マルファン症候群マウス(Fbn1(C1039G/+), Hic-5-/-)の作製が完成、およびこのマウスの表現型に関して臓器・組織レベルでの解析に着手した。現在マルファン症候群大動脈瘤発症メカニズムに関する細胞生物学、分子生物学的解析を行っている。Hic-5による遺伝子発現制御に関して、分子生物学的に解析を行う予定である。Hic-5は細胞接着班での機能を持つと同時に、直接核内へ移行し遺伝子発現を誘導したり、またMKK4-JNK2経路やSMAD経路を介して遺伝子発現を制御することが報告されている。このことから、核での機能および細胞内シグナル経路を介したメカニズムの両方を想定に入れ実験を行う。血管生物学1)細胞レベルでの細胞生物学的、分子生物学的解析これまでのHic-5と動脈瘤の解析から、病因細胞は平滑筋細胞である可能性が非常に高い。そこでマウスより分離した初代培養細胞血管平滑筋細胞を用いて、個体、組織レベルで見られた変化に関して、細胞レベルでの検証を行う(MMP活性、コラーゲン発現量等)。さらにその分子機構について、これまでの知見に基づき核での機能および細胞内シグナル経路を介したメカニズムの両方を想定に入れ実験を行う。(2)Hic-5は直接核内へ移行し遺伝子発現を誘導することが報告されている。遺伝子発現解析アレイを用いて、網羅的にHic-5が働きかけている応答遺伝子を同定する。網羅的解析結果の中から変化の大きい新規分子を選択することで、Hic-5のより直接的、かつ新規のターゲット分子の解析が可能になる。
世界最高感度でのミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の研究

本研究ではJ-PARCを用いたT2Kニュートリノ振動実験において、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の解析を行った。その結果、予想されるバックグラウンド事象が1. 5例のところ、電子ニュートリノ事象を6例スーパーカミオカンデで観測した。この結果、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の証拠を得、唯一未発見であった第3の振動角(θ_13)は比較的大きいということがわかった。2009年実験開始の長基線ニュートリノ振動実験T2Kで最大限の成果が出せるようにすることが我々の最終目標である。そのうち特にミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動を世界で最初に観測することを目指す。これを発見して、3種類のニュートリノ間の混合について全体像を得、素粒子物理学に大きな貢献をすることが目標である。同様な実験としてはアメリカでNova計画が予定されており、感度もT2Kと同様である。そのため、T2K実験がNova計画などに勝る成果を出すために、スーパーカミオカンデ測定器を更によく理解して系統誤差を小さくし、また解析プログラムの改良を行う。またスーパーカミオカンデで予想される事象をより正確に予言するためにニュートリノのフラックスを理解する。本研究では、解析プログラムの更なる改良、また将来の高精度測定を念頭に置いた前置測定器のためビームの左右対照性を測定する測定器を設置して、T2K実験の成果が最大限に出せるようにすることを目的として研究をおこなっている。第1の解析プログラムの整備については、主としてリング数を数えるプログラムを改良し、それを用いてスーパーカミオカンデの大気ニュートリノデータの再解析を行った。その結果をスーパーカミオカンデ共同研究として本年5月に開催されたニュートリノ国際会議で報告した。結果は以前の結果と大きな違いはなかったものの、リング数を求めるプログラムの改良で、その部分の系統誤差が半分以下になり、今後更に統計が増えたとき、あるいはニュートリノ振動の3世代効果を調べる際には今回の改良が大きく役立つと思われる。もちろん、この改良はT2K実験にとって重要である。第2はビームの左右対称性をモニターするコンパクトなニュートリノ測定器の開発である。この測定器を設置可能な場所はニュートリノ生成ターゲットから280mのところにあるニュートリノ実験ホール内に限られている。すなわち、この実験ホールに同一のニュートリノ測定器を左右に2基設置してニュートリノを観測し、ニュートリノビームの左右対照性を調べる。そのため、縦横約1m×1m×奥行2m程度以内で、十分なニュートリノ事象数があり、ビームスペクトルの形も含めてビームの左右対称性を議論できる必要がある。具体的には、厚さ1cmの鉄の板をニュートリノのターゲットとし、プラスチックシンチレータで生成粒子の飛跡を検出し、波長変換機能のついた光ファイバーで光を送り、それをマルチアノードの光電子増倍管で読み出すデザインを採用し、基本設計を終えた。平成22年度には、J-PARCとスーパーカミオカンデを用いたニュートリノ振動実験T2Kでデータを順調に取得した。ただし、平成23年3月11日の東北地方大震災によってJ-PARCも被災し、実験は一時中断し、復旧までしばらくかかることになった。震災までに取得したデータを用いてニュートリノ振動の解析が行われた。特に本研究の最大の目標であるミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の解析が精力的に行われた。その結果、電子ニュートリノ事象が6事象発見された。一方、もともとのビーム中に含まれる電子ニュートリノや中性カレントのバックグラウンド事象の合計は1.5事象と見積もられ、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の証拠を得た。この結果、唯一未発見であった第3の振動角(θ_<13>)は比較的大きいということがわかった。それとともに、ニュートリノビーム軸の中心付近での1GeV以下のニュートリノを測定して、ビームの理解を進める装置については、20枚のシンチレータを板状にしたものを平成22年度末までに製作を完了した。具体的には、長さ1m,幅5cm,厚さ1cmのシンチレータの棒の中心に波長変換型の光ファイバーを通して、このファイバーから得られる光を光電子増倍管で読み出す。これらを組み合わせて1m×1mの板状にする作業を、この作業をするための設備が整っているスイスBern大学の共同研究者の研究室にておこなった。平成23年度は平成22年度末までにT2K実験で観測されたニュートリノの解析を行った。特に本研究の最大の目標であるミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の解析を精力的に行った。その結果、電子ニュートリノ事象が6例スーパーカミオカンデで観測された。一方、もともとのビーム中に含まれる電子ニュートリノや中性カレントのバックグラウンド事象の合計は1.5事象、またその系統誤差は±0.3と見積もられ、ミューニュートリノから電子ニュートリノへの振動の証拠を得た。この結果を論文としてまとめ、公表した。(なお、この結果はその後原子炉を用いた実験で確認された。)

また、同じくT2K実験のデータを用いて、ミューニュートリノがどれだけニュートリノ振動で消えるかという解析も行い、今までの実験と矛盾ない結果を得て、論文として公表した。それとともに、ニュートリノビーム軸の中心付近での1GeV以下のニュートリノを測定して、ビームの理解を進める装置については、平成23年度の春から夏にかけて柏で装置を組み上げ様々な試験を行い、秋に予定通りJ-PARCのニュートリノ実験室に搬入した。その後宇宙線を使って総合的な装置の試験を進めニュートリノのビームを待った。そして平成24年3月にJ-PARCのニュートリノビームが本格的に地震から復活すると同時に本装置もデータの所得を開始し、解析も開始した。
高性能ガスクロマトグラフ質量分析計を利用した学生実験の構築

昨今の技術の多様化・高度化に伴い、装置の設計・運転に精通した人材と、高い分析技術を体得した学生の育成が求められている。一関高専において、装置の設計・運転に関する実験実習はあるが、機器分析の分野の実験実習については改良すべき点がある。本研究は、高精度の分析が可能なガスクロマトグラフ質量分析計(以下GC/MS)を用い、新たな機器分析実験を構築するべく実験テキストの作成を行った。GC/MSの分析は試料への前処理がとても重要であり、未処理の試料をやみくもに分析しても良い成果は得られない。本研究において作成したテキストも、「GC/MS用前処理テキスト」と「GC/MSの操作テキスト」に分けており、実験のしやすさに重点を置いている。「GC/MS用前処理テキスト」では、試料からの成分の抽出について、固体試料・液体試料についての扱い方を載せている。また、誘導体化が必要な試料について、シリル化・アシル化・エステル化等についての説明を載せている。さらに、一般的に使われている例として、水道局にて使われている水道法に準じた前処理法について説明を載せている。「GC/MSの操作テキスト」については、初めて分析機械を触る学生でも簡単に操作が行えるような、わかりやすい実習テキストを構築した。操作手順以外にも、行動フローチャートを備え、今自分がどの作業をし、今後どのような作業を行うのかを一目でわかるように心掛けた。本研究により作成したものは、学生実験のためのテキストであるため、学生以外でのGC/MSの基本を学ぶ基礎として使用できるものであると思われる。
戦後沖縄社会の再建と「引揚げエリート」―台湾・満洲の「専門職引揚者」を中心に

本研究は、(1)引揚者が戦後の沖縄社会でどのように包摂され、いかなる階層に位置したか、(2)引揚者はどのような社会的役割を果たしたか、(3)「専門職引揚者」の社会移動は、他県でも見出せるパターンが沖縄で集約的に表れているのではないかということを、沖縄の台湾・満洲「引揚げエリート」を事例に解明し、(4)戦後沖縄社会を<引揚げ>という新しい視点からとらえなおす。「引揚げエリート」とは、日本帝国圏の在住期から戦後にかけて、水平・上昇の社会移動を遂げ、沖縄の戦後再建を担った人びとを指す。その中心は、外地において教員、公官吏などの専門職に就き、その経験を資源として戦後を生きた「専門職引揚者」であった。
糖尿病・高脂血症における関節拘縮に関する実験的研究

実験1;糖尿病・高脂血症ラットモデル作製10週齢の雄SDラットにストレプトゾトシンを静注し、以後1%コレステロール添加特殊飼料を投与する。投与後1、4、8、12週にて血糖値(10-12時)、体重、総コレステロール、中性脂肪を計測し、それを目安として糖尿病・高脂血症ラットモデルを作成した。実験2;膝関節拘縮ラットモデル作製12週飼育後のラットを用い、腹腔内麻酔下に左後肢に対し当方で開発した関節固定用プレート(アルミ製、重さ約10g、固定角度屈曲120°)を装着し、関節固定モデルとした。実験3;膝関節可動域の計測術後2、4、6週と、同週齢のラットの他動的関節運動制限を確かめるため、麻酔下に足関節外果後方より4-0ナイロンを通し、バネばかりに装着した。牽引力を0、1、2、3Nとし、その際の膝関節角度を計測した。2週の時点では有意差は得られなかったが4週目には糖尿病・高脂血症ラットにて有意に関節可動域(伸展)制限をみた。実験4;関節包伸展性の検討実験3と同時期のラットを用い、関節包内にマイクロシリンジポンプを用いて極少量の生食水を経時的に注水し、コンパートメントモニターを用いて関節包内圧の変化を計測した。正常群において関節内圧初期変化が有意に上昇したが、糖尿病・高脂血症ラットではその変化が認められなかった。実験5;組織学的検討実験3の後、両下肢を切断し、膝関節および関節周囲組織を10%ホルマリン液で固定しHE染色、膠原線維染色、弾性線維染色を行った。その結果、屈筋群にて筋線維の萎縮と筋線維間に線維性の成分の増加を認めた。実験6;筋張力変化実験4の後、他動的関節運動制限が屈筋群を解離することで、改善することに注目し、屈筋群に対し、フォーストランスデューサーにて筋張力を測定した。糖尿病・高脂血症ラット群では正常群にに比較し、筋張力が有意に低下した。実験1;糖尿病・高脂血症ラットモデル作製10週齢の雄SDラットにストレプトゾトシン(膵臓のβ細胞を選択的に破壊する薬物)45mg/kgを静注し、以後1%コレステロール添加特殊飼料を投与する。投与後1、4、8、12週にて血糖値(10-12時)、体重、総コレステロール、中性脂肪を計測し、12週時、平均血糖値495、平均体重430g、平均総コレステロール739、平均中性脂肪185の糖尿病・高脂血症ラットモデルを作成した。実験2;膝関節拘縮ラットモデル作製12週飼育後のラットを用い、ペントバルビタール腹腔内麻酔下に右側臥位とし左大腿部外側から、1.0mm指骨ピンを大腿骨顆上部約8mm近位と大転子に2本挿入する。下腿は、1.0mm指骨ピンを脛骨遠位に1本挿入する。その三点に当方で開発した関節固定用プレート(アルミ製、重さ約10g、固定角度屈曲120°)を装着し、関節固定モデルとした。実験3;膝関節可動域の計測関節固定術後2、4、6、8週と、同週齢のラットの地動的関節運動制限を確かめるため、麻酔下にプレートを除去した。足関節外果後方より4-0ナイロンを通し、バネばかりに装着した。実験4;関節包伸展性の検討実験3と同時期のラットを用い、関節包内にマイクロシリンジポンプを用いて極少量の生食塩水を経時的に注水し、コンパートメントモニターを用いて関節包内圧の変化を計測した。実験5;組織学的検討実験3の他動的関節運動制限を確認した後、両下肢を切断した。膝関節および関節周囲組織を10%ホルマリン液で固定しHE染色、膠原線維染色、弾性線維染色を行った。また新鮮凍結標本を測定し、免疫組織化学的評価を行う。実験4;関節包伸展性の検討

実験3と同時期のラットを用い、関節包内にマイクロシリンジポンプを用いて極少量の生食水を経時的に注水し、コンパートメントモニターを用いて関節包内圧の変化を計測した。正常群において関節内圧初期変化が有意に上昇したが、糖尿病・高脂血症ラットではその変化が認められなかった。実験5;組織学的検討実験3の後、両下肢を切断し、膝関節および関節周囲組織を10%ホルマリン液で固定しHE染色、膠原線維染色、弾性線維染色を行った。その結果、屈筋群にて筋線維の萎縮と筋線維間に線維性の成分の増加を認めた。実験6;筋張力変化実験4の後、他動的関節運動制限が屈筋群を解離することで、改善することに注目し、屈筋群に対し、フォーストランスデューサーにて筋張力を測定した。糖尿病・高脂血症ラット群では正常群にに比較し、筋張力が有意に低下した。実験1;糖尿病・高脂血症ラットモデル作製10週齢の雄SDラットにストレプトゾトシンを静注し、以後1%コレステロール添加特殊飼料を投与する。投与後1、4、8、12週にて血糖値(10-12時)、体重、コレステロール、中性脂肪を計測し、それを目安として糖尿病・高脂血症ラットモデルを作成した。実験2;膝関節拘縮ラットモデル作製12週飼育後のラットを用い、腹腔内麻酔下に左後肢に対し当方で開発した関節固定用プレート(アルミ製、重さ約10g、固定角度屈曲120°)を装着し、関節固定モデルとした。実験3;膝関節可動域の計測術後2、4、6週と、同週齢のラットの他動的関節運動制限を確かめるため、麻酔下に足関節外果後方より4-0ナイロンを通し、バネばかりに装着した。牽引力を0、1、2、3Nとし、その際の膝関節:角度を計測した。2週の時点では有意差は得られなかったが4週目には糖尿病・高脂血症ラットにて有意に関節可動域(伸展)制限をみた。実験4;関節包伸展性の検討実験3と同時期のラットを用い、関節包内にマイクロシリンジポンプを用いて極少量の生食水を経時的に注水し、コンパートメントモニターを用いて関節包内圧の変化を計測した。
心房細動の病態、発生機序の分子生物学的解明-Ca2+制御機構からのアプローチ-

心房細動(AF)は日常臨床で最もよく見かける不整脈であり、AFが持続すると、心房筋の不応期が短縮し電気生理学的特性が変化してAFがより持続しやすくなること(AF begets AF)が報告されており、AFの心房筋における不応期短縮等の電気生理学的特性の変化はelectrical remodelingと呼ばれている。近年、細胞内Ca2+ホメオスタシスの異常、特にCa2+overloadが細胞膜の電気生理学的特性に変化をきたし、AFの発生、維持に関与すると報告されているが、その細胞内の分子生物学的な詳細なメカニズムは不明である。今回我々は、慢性AF患者の心房筋を用いて細胞内Ca2+動員機構の中心である筋小胞体(SR)のCa2+制御蛋白の変化を解析し、臨床データとの比較検討を行った。なお、本研究の実施にあたり、研究内容は山口大学医学部附属病院臨床研究審査委員会による審査、承認を得て行われた。【方法】対象は僧帽弁膜置換術中に得られた慢性AF患者(MVD+AF群、13例)および正常洞調律患者(MVD+NSR群、5例)の心房筋で、コントロールとして8例の冠動脈疾患NSR患者(C群)の右心房筋を用いた。SRのCa2+制御蛋白(ryanodine receptor = RyR、Ca2+-ATPase = SERCA、inostol 1,4,5-trisphosphate receptor = IP3R)の蛋白質および遺伝子発現量の解析を行った。加えてこれらの蛋白質、遺伝子発現量と臨床データの比較検討を行った。【結果】MVD+AF群では1)心房筋のRyR最大結合数(Bmax)はC群に比べ有意に低下しており、左心房筋のBmaxは右心房筋のそれに比べ有意に低下していた。2)左心房筋のBmaxは肺動脈楔入圧の上昇に伴い低値を示した。3)RyRおよびSERCA mRNA発現量は両心房筋において、C群に比べ有意に低下していた。4)IP3R蛋白質発現量は、MVD+NSR群に比べ有意に増加し、同時にMVD+NSR群ではC群に比べ有意に増加していた。またそのmRNA発現量は、C群に比べ有意に増加していた。5)IP3R蛋白質およびmRNAの発現量は右房圧、左房径と肺動脈楔入圧の上昇に伴い高値を示した。6)IP3Rの過剰発現を細胞質内および核膜上に認めた。【考案】以上の結果より、僧帽弁膜疾患による心房への機械的負荷は、RyR数及びRyRやSERCA遺伝子発現量の減少、IP3R発現量の増加を引き起こすことが示された。SERCAの減少は心筋細胞内Ca2+ overloadを引き起こし、そのためRyRの発現は障害され、またその代償反応としてIP3Rが増加し細胞内Ca2+ handlingに異常が生じ、心房筋の電気生理学的特性が変化してAFの発生、維持につながると考えられた。従来よりAFの発生、維持に心筋細胞膜の電気生理学的特性の異常や細胞内Ca2+ overloadが論じられてきたが、細胞内のCa2+ handlingやCa2+制御因子の変化を直接検討した報告は少ない。今回、我々はAF慢性患者の心房筋SRのCa2+制御蛋白の異常を報告するが、この結果は少なくともAF begets AFの一つの要因となりAFの発生、維持に関与しているものと考えられた。

4)IP3R蛋白質発現量は、MVD+NSR群に比べ有意に増加し、同時にMVD+NSR群ではC群に比べ有意に増加していた。またそのmRNA発現量は、C群に比べ有意に増加していた。5)IP3R蛋白質およびmRNAの発現量は右房圧、左房径と肺動脈楔入圧の上昇に伴い高値を示した。6)IP3Rの過剰発現を細胞質内および核膜上に認めた。【考案】以上の結果より、僧帽弁膜疾患による心房への機械的負荷は、RyR数及びRyRやSERCA遺伝子発現量の減少、IP3R発現量の増加を引き起こすことが示された。SERCAの減少は心筋細胞内Ca2+ overloadを引き起こし、そのためRyRの発現は障害され、またその代償反応としてIP3Rが増加し細胞内Ca2+ handlingに異常が生じ、心房筋の電気生理学的特性が変化してAFの発生、維持につながると考えられた。従来よりAFの発生、維持に心筋細胞膜の電気生理学的特性の異常や細胞内Ca2+ overloadが論じられてきたが、細胞内のCa2+ handlingやCa2+制御因子の変化を直接検討した報告は少ない。今回、我々はAF慢性患者の心房筋SRのCa2+制御蛋白の異常を報告するが、この結果は少なくともAF begets AFの一つの要因となりAFの発生、維持に関与しているものと考えられた。心房細動(AF)は日常臨床で最もよく見かける不整脈であり、AFが持続すると、心房筋の不応期が短縮し電気生理学的特性が変化してAFがより持続しやすくなること(AF begets AF)が報告されており、AFの心房筋における不応期短縮等の電気生理学的特性の変化はelectrical remodelingと呼ばれている。近年、細胞内Ca2+ホメオスタシスの異常、特にCa2+ overloadが細胞膜の電気生理学的特性に変化をきたし、AFの発生、維持に関与すると報告されているが、その細胞内の分子生物学的な詳細なメカニズムは不明である。今回我々は、慢性AF患者の心房筋を用いて細胞内Ca2+動員機構の中心である筋小胞体(SR)のCa2+制御蛋白の変化を解析し、臨床データとの比較検討を行った。なお、本研究の実施にあたり、研究内容は山口大学医学部附属病院臨床研究審査委員会による審査、承認を得て行われた。【方法】対象は僧帽弁膜置換術中に得られた慢性AF患者(MVD+AF群、13例)および正常洞調律患者(MVD+NSR群、5例)の心房筋で、コントロールとして8例の冠動脈疾患NSR患者(C群)の右心房筋を用いた。SRのCa2+制御蛋白(ryanodine receptor=RyR、Ca2+-ATPase=SERCA、inostol 1,4,5-trisphosphate receptor=IP3R)の蛋白質および遺伝子発現量の解析を行った。加えてこれらの蛋白質、遺伝子発現量と臨床データの比較検討を行った。【結果】MVD+AF群では1)心房筋のRyR最大結合数(Bmax)はC群に比べ有意に低下しており、左心房筋のBmaxは右心房筋のそれに比べ有意に低下していた。2)左心房筋のBmaxは肺動脈楔入圧の上昇に伴い低値を示した。3)RyRおよびSERCA mRNA発現量は両心房筋において、C群に比べ有意に低下していた。
歯周組織再生を目指した効率的な抗炎症療法の開発

歯周組織の炎症は歯槽骨吸収を引き起こし歯周病を進行させる。さらに、脂肪肝に伴う慢性炎症が歯周病増悪の危険因子となり得ることから、歯周病と脂肪肝をはじめとる生活習慣病との負の双方向性が注目されつつあるが、それら疾患に共通する標的分子は未同定のままである。本研究は、脂質合成経路とマクロファージ活性化経路の抑制を試みることで、歯周病・脂肪肝両疾患の新規治療戦略を構築し、効率的な歯周組織再生につなげることを目標とした。