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慢性心不全患者のサルコペニアに対する栄養療法を併用するリハビリテーションの効果

近年,慢性心不全患者のリハビリテーション治療において,骨格筋量減少,すなわちサルコペニアが注目される.本研究では平成30年度に1心疾患で手術予定患者のサルコペニアの実態を調査し、心疾患の病態との関連を検討した。また2新たなサルコペニアの診断アルゴリズム(EWGSOP2)が示され,筋質の評価が注目されており,心疾患患者の筋質の検討を加えた.さらに3心疾患治療後に栄養指導・運動指導を実施した高齢患者の体組成や身体機能の変化の有無を検討した.平成30年度の実績を次に示す.1心疾患手術予定の高齢者35例(平均73.9歳)の体組成および握力や歩行能力を調査した.8例(23%)がサルコペニアと診断された.骨格筋量と握力,BMIに相関を認めた.サルコペニアは,虚血性心疾患よりも心臓弁膜症で多い傾向にあり,BNPが高く,BMIが低値を示した.心不全に伴い,カヘキシアから骨格筋量が減り,体重減少に至ったと考えた.2高齢の大動脈弁疾患患者39例(平均82.9歳)の身体機能や体組成とあわせて,筋質をBIA法による位相角により評価した.位相角は4.2±0.8°で,握力や歩行速度と相関を認め,サルコペニア患者で低かった.心疾患患者では筋量だけでなく筋質も低下すると考えた.3経カテーテル大動脈弁留置術を施行した高齢患者に,術後回復期リハビリテーションと退院時栄養指導・運動指導(有酸素運動中心)を実施した. 6か月後に再評価した6例(平均85.7歳,退院時にエネルギー必要量の118%(中央値),タンパク質1.1g/kg/day(中央値)を摂取)では,BNPは低下傾向,体重と体脂肪率は増加傾向で,握力や歩行速度,骨幹筋量は改善に乏しかった.心不全改善により栄養状態は良好となるが,活動増加に至らず,身体機能や骨格筋量が改善しなかったと考えた.長期的なリハビリテーション治療や運動指導の再考が必要である.近年,慢性心不全患者に対するリハビリテーション治療においては,サルコペニアが注目されている.本研究は1高齢の慢性心不全患者のサルコペニアの実態を調査し,心疾患の病態との関連を明らかにする,2慢性心不全患者の基礎代謝量について,適切な推算方法を開発する,3慢性心不全患者に対するリハビリテーション治療における適切な栄養管理を明らかにする,以上の3点を目的とする.平成29年度の実績を以下に示す.1入院中に心臓リハビリテーションを実施した高齢(65歳以上)の慢性心疾患患者69例(男性29例,女性40例,平均81.0±7.3歳)について,体組成および握力や歩行能力を調査した.骨格筋指数(SMI)は男性6.7±1.0kg/m2、女性4.9±0.7kg/m2)で,48例(69.6%)で骨格筋量低下を認めた.男性で58.6%,女性で77.5%と,特に女性に多い.これらの患者の体組成の特徴は,体脂肪率が31.4±8.6%と高く,BMIは22.1±3.4kg/m2とやせていなくても,骨格筋量が少なかった.「サルコペニア肥満」と言われる状態である.また骨格筋量低下がある例も,心収縮能は57.0±14.0%と保たれるHFpEF患者であった.2慢性心疾患患者の基礎代謝量について,臨床栄養でしばしば用いられる身長および体重から推算するHarris-Benedictの式による基礎代謝量と,除脂肪量から推算するCunningham式による基礎代謝量を比較した.Cunningham式による基礎代謝量が,Harris-Benedictの式による基礎代謝量を上回る例が多く,その割合は骨格筋量低下を認める症例で多い傾向にあった.栄養療法において基本となる基礎代謝量を適切に設定することは,骨格筋量低下,すなわちサルコペニアではきわめて重要であり,その基礎代謝量の推算式を新たに開発することが求められる.高齢慢性心不全患者のサルコペニアの実態を調査するにおいては,対象を京都府立医科大学附属病院循環器内科入院中に,心臓リハビリテーションを実施した患者とし,特に心肺運動負荷試験(CPX)を実施可能な患者を予定していたが,ペースメーカーなどのデバイス留置の患者や心不全による浮腫が強い患者等ではインピーダンス法による体組成計を用いた体組成計測が適切ではなく,また超高齢者や低ADL患者ではCPXの実施が困難であるため,対象となる症例が限られた.そこで,対象患者を心臓血管外科入院中の患者にも拡大し,またCPX実施の可否を問わないことに変更し,調査項目を一部変更することとした.また,慢性心不全患者の基礎代謝量について,適切な推算方法を検討するにあたり,慢性心不全患者の基礎代謝量を安静時呼気ガス分析による計測を行う予定である.当初は慢性心不全が急性増悪し,入院をした患者を対象とし,心不全の急性期治療後に,全身状態が安定した時期に基礎代謝量を実測することを予定していたが,心不全の増悪や各種治療の影響を除くため,対象を再考し,検査や手術等の治療予定で症状の安定した慢性心不全の入院患者へ変更することとした.検査計画について各診療科や検査部門等との調整を行っており,近日開始を予定している.近年,慢性心不全患者のリハビリテーション治療において,骨格筋量減少,すなわちサルコペニアが注目される.本研究では平成30年度に1心疾患で手術予定患者のサルコペニアの実態を調査し、心疾患の病態との関連を検討した。

また2新たなサルコペニアの診断アルゴリズム(EWGSOP2)が示され,筋質の評価が注目されており,心疾患患者の筋質の検討を加えた.さらに3心疾患治療後に栄養指導・運動指導を実施した高齢患者の体組成や身体機能の変化の有無を検討した.平成30年度の実績を次に示す.1心疾患手術予定の高齢者35例(平均73.9歳)の体組成および握力や歩行能力を調査した.8例(23%)がサルコペニアと診断された.骨格筋量と握力,BMIに相関を認めた.サルコペニアは,虚血性心疾患よりも心臓弁膜症で多い傾向にあり,BNPが高く,BMIが低値を示した.心不全に伴い,カヘキシアから骨格筋量が減り,体重減少に至ったと考えた.2高齢の大動脈弁疾患患者39例(平均82.9歳)の身体機能や体組成とあわせて,筋質をBIA法による位相角により評価した.位相角は4.2±0.8°で,握力や歩行速度と相関を認め,サルコペニア患者で低かった.心疾患患者では筋量だけでなく筋質も低下すると考えた.3経カテーテル大動脈弁留置術を施行した高齢患者に,術後回復期リハビリテーションと退院時栄養指導・運動指導(有酸素運動中心)を実施した. 6か月後に再評価した6例(平均85.7歳,退院時にエネルギー必要量の118%(中央値),タンパク質1.1g/kg/day(中央値)を摂取)では,BNPは低下傾向,体重と体脂肪率は増加傾向で,握力や歩行速度,骨幹筋量は改善に乏しかった.心不全改善により栄養状態は良好となるが,活動増加に至らず,身体機能や骨格筋量が改善しなかったと考えた.長期的なリハビリテーション治療や運動指導の再考が必要である.平成29年度の研究により,慢性心不全患者において骨格筋量低下,すなわちサルコペニアを認める例が多いことが明らかになった.サルコペニアは疾患,活動,栄養が原因として大きな要素であり,これらの患者において,リハビリテーション治療を実施する際には,その効果を発揮する上で栄養サポートが不可欠と考える.どのような栄養療法を行うかを決定するための基本となる基礎代謝量を適切に設定することはきわめて重要であり,サルコペニアを認める患者の基礎代謝量の推算式を新たに開発することが求められる.その上で,栄養療法を併用するリハビリテーション治療の効果を明らかにしたい.そこで,平成30年度の研究は以下のようにすすめる予定である.1平成29年度の研究成果をさらに発展させ,慢性心不全の病態とサルコペニアの関係を明らかにする.2慢性心不全患者の基礎代謝量を呼気ガス分析により計測し,臨床栄養でしばしば用いられる身長および体重から推算するHarris-Benedictの式による基礎代謝量と,体組成計測での除脂肪量から推算するCunningham式による基礎代謝量,さらに安静時呼気ガス分析検査により実測した基礎代謝量を比較することで,慢性心不全における適切な基礎代謝量の推算法について検討する.また,慢性心不全患者の日常生活における活動量を3次元加速度活動量計の装着により計測し,明らかにする.これらから,慢性心不全患者の日常生活におけるエネルギー消費量を推測する推算式をあらたに開発する.3慢性心不全患者に対し,このエネルギー消費量に基づく栄養療法を併用するリハビリテーション治療を行う.
欧州における地域的な環境革新システムの形成と環境技術の移転に関する研究

本研究では、各種の環境技術が蓄積されている欧州を対象に、これらの技術を生んだ地域的要因を明らかにした上で、地域的に創造された環境技術を海外へ移転される際に作用する要因を解明することを目的とした。結果として、スウェーデン・イギリスにおける環境産業の集積が大都市を志向し、特にスウェーデンにおいては、当該産業の多様性ではなく、専門性によって環境産業の集積がもたらされていることを明らかにした。またスウェーデンにおいては中央・地方政府による政策を通じた各種の支援が、一方イギリスでは、企業・非政府団体等の各種支援が、環境技術を海外へ移転する際に作用することも示した。24-25年度には、環境技術を生む地域的な革新システムの形成要因を明らかにすることを目的とした。この目的の一部を達成するため、25年度には、以下のような研究計画を立てた。まず予備調査で、平成24年度に抽出した対象地域で実施する現地調査の調査項目を精査する。その際、地域的な革新システム形成に作用する以下の要因に留意する。すなわち1要素条件、2需要条件、3関連・支援企業、4戦略と競争関係、5企業の空間的な近接性、6企業の多様性である。このような形成要因に関する調査に加えて、現地調査では、次年度につなげるため、環境技術の海外移転の程度に関しても対象自治体で調査する。最後に、現地調査の結果を踏まえて、重回帰分析等を用いて、環境技術の地域的な革新システムの形成要因を明らかにし、結果を学会・専門雑誌等で公表する。上述した研究計画にそって調査をすすめた結果、予備調査で、主に専門性の高い企業の空間的な近接性と企業の多様性に関連する調査項目を抽出した。この予備調査の結果をもとに、平成25年8月20日から9月12日に、調査地であるスウェーデンのストックホルム、ヨーテボリ、イギリスのケンブリッジ、ロンドンで環境産業・クラスター関係政策の担当官やこれらを対象とする研究者に対して対面調査を実施するとともに、関連資料を収集した。最後に調査後の分析では、重回帰分析を用いて、スウェーデン・イギリスにおける環境産業の集積と環境産業の近接性ならびに多様性の関係を検討した。分析の結果、スウェーデン・イギリスにおける環境産業の集積が大都市を志向することと、スウェーデンにおいては当該産業の多様性ではなく、専門性によって環境産業の集積がもたらされていることを明らかにした。この研究結果の一部を国際・国内学会で報告する一方で、学術論文で公表した。この目的の一部を24年度で達成するため、当該年度では、以下のような研究計画を立てた。まず予備調査で、各種の統計をもとに、環境技術が集積している調査候補自治体を抽出する。ついで予備調査で抽出した調査候補地から、次年度以降、具体的な現地調査を実施する対象自治体を選定するため、調査候補地で30日程度の現地調査を実施する。その際、現地で入手可能な環境技術政策や産業クラスター政策等の関連資料を、研究対象国であるスウェーデン・連合王国だけでなく、両国と比較可能な欧米諸国で収集する。最後に、予備・現地調査の結果を踏まえて候補地を絞り込み、対象自治体を選定する。加えて次年度に実施する調査の対象の範囲を決める。上述した研究計画にそって調査をすすめた結果、予備調査では、OECDの環境関連特許データベースを用いて、環境関連特許の六分野ごとに、世界規模で、環境産業の集積を国別・地域別に把握した。この予備調査の結果をもとに、平成24年8月7日から9月8日までに、調査候補地であるスウェーデンのヨーテボリ、マルメ、イギリスのロンドン、ピーターバラに加えて、デンマークのコペンハーゲン等で環境産業・クラスター関係政策の担当官やこれらを対象とする研究者に対して、環境産業・クラスターの現状や課題ならびに関連する政策に関する対面調査を実施するとともに、関連資料を収集した。最後に調査後の分析では、予備調査と現地調査の結果から、来年度、対象とする自治体を選定する一方で、調査対象とする企業や大学、政府系研究機関等の範囲を検討した。以上の研究を通じて、その成果の一部を国内学会で報告する一方で、査読論文で公表した。平成26年度は、地域的に創造された環境技術を海外へ移転する際に作用する要因を解明することを目的とした。この目的を達成するため、以下のような研究計画を立てた。まず予備調査では、平成25年度に実施した調査結果を再検討し、現地調査を実施する自治体を絞りこむとともに、対象地域で実施する現地調査の調査項目を精査する。つぎに現地調査では、技術移転事業の規模と内容、参画企業とこれらの企業が有する環境技術、企業・非政府団体等の各種支援等の経済・技術的な要因と関連する調査項目に留意して現地調査をおこなう。最後に、予備調査と現地調査を踏まえて、環境技術の移転に作用した要因を明らかにする。

上述した研究計画にそって調査をすすめた結果、予備調査で、主に企業・非政府団体等の各種支援と関連する調査項目に特に着目する必要があると考えた。この予備調査の結果をもとに、平成26年8・9月に、調査地であるスウェーデンのストックホルム、ルンド・マルメ、イギリスのロンドン、リーズで環境産業・クラスター関係政策の担当官やこれらを対象とする研究者に対して対面調査を実施するとともに、関連資料を収集した。最後にこれらの調査を踏まえて、スウェーデン・イギリスにおける環境技術を海外へ移転する際に作用する要因を検討した。結果として、スウェーデンにおいては中央・地方政府による政策を通じた各種の支援が、一方イギリスでは、企業・非政府団体等の各種支援が、環境技術を海外へ移転する際に作用したことを示し、研究成果の一部を公表した。人文地理学文献調査や現地調査を通じて、分析に必要な資料を収集できたことと、これらの資料を用いた調査後の分析で、環境産業の集積と環境産業の特性の関係を明らかにし、結果として、環境産業の集積・クラスター形成に関して、従来の研究で見出されていた知見の一部を本研究も再確認できたことが評価理由である。文献調査や現地調査を通じて、分析に必要な資料を可能な限り収集できたことと、これらの資料を用いて、環境産業の集積を明らかにし、結果として、従来の研究では見出せなかった新たな知見をえたことが評価理由である。上述したように、25年度には収集した資料をもとに、環境産業の集積の実態と集積をもたらす要因の一部を明らかにした。次年度では、研究計画書にしたがい、主に環境技術の海外移転に関する研究を進める。まずは25年度までに収集した資料を参照しつつ、現地調査の調査項目を再検討する。その際、環境産業の立地やこれらの産業による技術移転に関する国家戦略や法制度等の制度に留意する。これらの調査項目にもとづく現地調査を通じて、環境技術の海外移転の特徴を明らかにしたい。上述したように、24年度にはOECDの特許データをもとに、環境産業の分類ごとに、その集積を把握し、それはほぼ調査候補地と重なることを明らかにした。さらに現地調査で、調査候補地で基礎的な資料を収集していることから、次年度では、研究計画にしたがい、24年度の調査で収集した資料を参照しつつ、現地調査の調査項目を精査した上で、調査票を作成し、この調査票にもとづく現地調査を通じて、環境産業の地域的な革新システム形成に作用する要因を明らかにしたい。該当なし
地域類型別にみた高齢者世帯の生活問題と生活サポートシステム

この研究の目的は、地域類型毎の高齢者の生活問題を明らかにすると同時に、それぞれの地域での生活サポートシステムのあり方を模索することであった。そのために、愛知県、岐阜県、三重県を例としてとりあげ、高齢化の実態を統計資料によって明らかにし、その結果をもとに5つの地域類型化を試みた。次に、それぞれの地域類型について現地視察およびヒアリング調査を行い、高齢者の生活問題と地域での高齢者対策の実態と問題点を明らかにした。特に、京都府美山町、長野県泰阜村等の高齢者対策を先進的に取り組んでいる自治体での取り組みについては、調査結果に基づき、高齢者の生活サポートシステムのあり方について考察を行った。これら一連の研究の結果、高齢者問題には地域性があり、従って、その生活サポートのありようも地域によって異なること、また、特に混迷する中山間地域においては、地域がもっている資源やエネルギーの掘り起こし、つまり「まちづくり」の一環として位置付けることが重要である、という点を明らかにした。今年度の研究概要は4点にまとめることができる。第一は高齢者生活問題の視点からみた地域類型化の作業である。今回の調査研究の趣旨に照らして種々検討の結果、地域類型は、それぞれの自治体の高齢化率の動向を考慮しつつ、次のAC2の4つに分類することが有効であるとの結論に達した。A地域;高齢化率35%を超える中山間地域に位置する地域、B地域;高度経済成長期に労働力人口の受け皿として建設された新興住宅団地で今後急速な高齢化が予想される地域を内包する地域、C1地域;高齢化率が15%前後で、比較的安定した高齢化率を維持している地方都市、C2地域;同じく高齢化率15%前後で高齢化の速度が緩い都市近郊農村地域、である。この類型に基づき、次年度に実施する具体的な自治体の選定と調査計画の検討を行った。第二は、その地域類型の1つである中山間地域に属する自治体が抱える高齢者生活問題の把握である。具体的には、2001年8月に島根県邑智郡桜江町で行われた中山間交流集会に参加し、島根県及び福島県の中山間地域に居住する高齢者の閉ざされた環境の中で支え合いながら暮らしている高齢者の生活実態と、中山間地域が抱える諸課題を把握することができた。第三は、地域が高齢者の生活を支えている先進的な事例として、京都の西新道商店街の活動、町屋を改造したケアハウス「聚楽デイ」、「グループホームはつね」、「こぶしの里」の調査を実施した。第四は、次年度の調査に向けて愛知・岐阜県内の地域類型別の現地調査の実施である。具体的には、A地域としては、愛知県北設楽郡豊根村・東加茂郡足助町、および岐阜県揖斐郡坂内村、B地域としては愛知県豊田市を対象として、現地踏査ならびに自治体関係職員からのヒアリングを実施した。これら一連の研究成果によって、次年度実施する高齢者生活実態把握のための本調査の足固めができたと考えている。今年度の第一の課題は、前年度の検討過程で示した5つの地域類型のうち、いくつかの地域について高齢者の生活実態調査を行い、問題の所在を明らかにすることであり、また、第二の課題は、高齢者の問題先鋭地区および高齢者生活サポートシステムの先進地域の実態を調査し、まちづくりと結びつけた高齢者の生活サポートシステムを検討する上での有効な知見を探り出すことであった。第一の課題については、昨年度の愛知県豊田市、足助町、岐阜県坂内村の調査に引き続き、今年度は、伝統的な地場産業を有しつつも、新たに移住してきた住民との間に一定の融合が生まれている地域類型の例として愛知県常滑市をとりあげ、7月29日に現地調査を実施した。また、第二の課題である高齢者問題が先鋭化している地域としては、愛知県北設楽郡豊根村をとりあげ、8月7日現地ヒアリングおよび収集資料に基づき、自治体の抱えている高齢者問題を把握するとともに、8月30日9月1日の3日間、豊根村に居住する30の高齢者世帯について面接法による高齢者生活実態調査を行い、問題整理を行った。また、先進地域としては秋田県北秋田郡鷹巣町をとりあげ、2003年3月24日、鷹巣町の施設「元気ワールド」にて福祉行政のヒアリング、及び「ウエルフェアテクノハウス」「ケアタウンたかのす」をはじめとする高齢者福祉施設の実態を視察した。以上、今年度の調査活動をとおして、当初の目的である地域類型別の高齢者対策及び高齢者自身の生活問題の違いが明らかにするとともに、まちづくりと結びつけた高齢者生活サポートシステムに向けての示唆を得ることができた。

これらの成果を次年度の総括作業に結びつけていく予定である。今年度の研究課題としては、1)地方都市における高齢者の生活実態調査、2)高齢者サポートシステムの先進事例調査、3)3年間の研究成果のまとめ、を掲げた。1)の課題については、都市部における高齢者住宅対策に焦点をあて、最近の民間団体による新しいスタイルの共同居住の例として、名古屋市郊外の"ほどほど横丁・ぼちぼち長屋"、および"福祉マンション"の事例を調査した。その結果、民間活力による都市部の高齢者住宅供給及び高齢者の生活サポート手法について有効な知見を得ることができた。2)の課題については、文献による事例収集及び研究フォーラムへの参加を通しての情報収集を進める一方で、中山間地域で高齢者対策を実施している京都府桑田郡美山町の先進的事例について調査した。特に美山町調査では、進行している市町村合併に依存せずに、社会福祉協議会を軸としたボランティア活動及び地域振興会による「町おこし」という独自の手法について貴重な知見を得ることができた。3)3年間の調査研究の成果を報告書としてまとめるべく、分担執筆中である。特に、さまざまな地域類型毎によって異なる高齢者の生活問題を市町村合併問題といったトピック的・制度的な問題と関連づけながら分析を行うと同時に、各自治体あるいは民間活力に依拠した新しい生活サポートシステムの構築の動きに焦点をあてながらまとめる予定である。
細胞-基質間の接着反応を阻害するプロテオグリカンによる細胞挙動の調整とその機構

軟骨分化の開始には間充織細胞の細胞外マトリックス分子からの遊離が必須である。PG-Mによる細胞-基質接着反応の抑制的な調整がこの反応に関与する可能性をPG-Mの詳細な分布と細胞培養系における検討から示唆した。さらに、増殖や分化途上にある殆どの器官にPG-Mの合成活性が検出され、その細胞-基質間相互作用の調整活性の重要性が示された。cDNA解析によるPG-Mの全構造の決定に成功し、その抗-細胞接着活性の生物学的重要性を遺伝子工学的に解析することが可能になった。骨肉腫細胞MG63について、PG-MのアンチセンスRNAを発現させてPG-M異常合成を低下させたところ、正常細胞に近い細胞内骨格と接着班の形成を観察し、PG-Mの基本的細胞現象における関与が確認された。PG-Mによる抗-細胞接着の機構の解析を目指して、細胞膜表面画分からPG-Mのコンドロイチン硫酸鎖にカルシウム依存的に結合するレセプター様分子、58Kプロテインの単離に成功し、その性質から"グリコカルフィン(glycocalfin)"と命名した。V8プロテアーゼ消化ペプチド断片のアミノ酸配列から、グリコカルフィンはannexin VI様の分子であることが判明した。ヒトやマウス由来のannexin VIの解析結果から,チロシン残基のりん酸化などの関与が予想された。キャピラリー電気泳動法により精製標品のグリコサミノグリカン結合活性の特異性を調べたところ、コンドロイチン硫酸に高い親和性を示した。これらの成果は、プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖による抗-細胞接着活性がグリコカルフィンからのシグナル伝達を介する可能性を強く示唆する。基本的な細胞現象に関与している細胞-基質間の接着反応の少なくとも一部がプロテオグリカンにより調整される可能性が今回の科研費補助金研究により、強くなった。今後、その実証に向けて新たな研究を展開したい。軟骨分化において、その開始は間充織細胞が未分化間充織細胞外マトリックス分子からまず遊離することが必須であり、本研究の課題であるPG-Mによる細胞-基質接着反応の抑制的な調整作用が大きく関与している可能性を示した。また、PG-Mの組織分布を調べたところ、軟骨分化に限らず、ダイナミックな増殖や分化途上にある殆どの間質細胞に強い合成活性が検出され、種々の組織分化や器官形成において、このプロテオグリカンによる細胞-基質間相互作用の調整が極めて重要である可能性を示唆できた。さらに、最近、cDNA解析によるPG-Mの全構造の決定に成功し、その細胞-基質間の接着反応の阻害調整作用の生物学的重要性を遺伝子工学的に解析する方法が可能になった。骨肉腫細胞MG63は、PG-Mを多量に合成し分泌する。その細胞内骨格系の発達は極めて悪く、異常であり、基質との接着は弱い。この細胞にPG-MのアンチセンスRNAを発現させてその合成量を約1/10以下にしたところ、細胞内骨格ストレスファイバーの発達が顕著になり、また細胞周辺に線状の接着班を形成して基質によく接着し、正常の繊維芽細胞に近い形態に変化した。β-キシロシドによるPG-Mのコンドロイチン硫酸鎖部分の添加抑制や、コンドロイチン硫酸鎖の特異分解酵素の培地の添加も一時的に同様な変化を細胞に与えた。つまり、PG-Mの細胞接着阻害活性が細胞の形態のような基本的な細胞現象に直接に関与していると思われる証拠を得た。

従来と異なって、胚組織からPG-Mのコンドロイチン硫酸部分と結合するレセプター様分子(58Kプロテイン)を抽出し精製する方法を確立し、培養細胞層からの標品と同一分子である証拠を得た。これにより、58Kプロテインを多量に調整が可能となった。現在、単離した標品をもとに、この分子の遺伝子単離に必要な情報を解析中である。平成5年度は、当初の研究計画により、PG-Mによる細胞接着阻害現象における58Kプロテインの関与を解析した。培養ニワトリ胚繊維芽細胞の細胞膜表面活性剤抽出液からプロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖部分にカルシウム依存的に結合するレセプター様分子、58Kプロテインの単離に成功し、その性質から“グリコカルフィン(glycocalfin)"と命名した。単離標品からV8プロテアーゼ消化により複数のペプチド断片を得て、それらのアミノ酸配列を決定した。他蛋白質のアミノ酸配列とのホモロジー解析から、グリコカルフィンはannexin VI様の分子であることが判明した。ヒトやマウス由来のannexin VIについて、細胞膜成分と高親和性を示し、プロテインキナーゼによるチロシン残基のりん酸化などの性質が既に報告されている。グリコカルフィンもほぼ同様な性質を示すことを確認した。キャピラリー電気泳動法により精製標品のグリコサミノグリカン結合活性の特異性を調べたところ、予想通りにコンドロイチン硫酸に高い親和性を示した。グリコカルフィンの遺伝子単離を現在、実施中であるが、これらの成果は、プロテオグリカンのコンドロイチン硫酸鎖による抗-接着反応がグリコカルフィンからのシグナル伝達を介する可能性を強く示唆する。基本的な細胞現象に関与している細胞-基質間の接着反応の少なくとも一部がプロテオグリカンにより調整される可能性が今回の科研費補助金研究により、強くなった。今後、その実証に向けて新たな研究を展開したい。またPG-Mは、そのコアタンパクのcDNA解析の結果、アルタナティブスプライシング機構により抗-接着活性部位であるコンドロイチン硫酸鎖の結合本数を多様に変える分子であることを明らかになった。つまり、PG-Mは分子形を変えて抗-細胞接着活性を調整し組織分化や器官形成に重要な役割を演じている可能性が出てきた。
幼児における唾液中フッ化物イオン濃度を用いた効果的なフッ化物製剤応用法の検討

幼児唾液中のフッ化物イオン(F)濃度を詳細に測定し,口腔衛生習慣との関連性,低濃度F製剤添加後の唾液中Fの動態を検討した.その結果,日本人幼児唾液中のF濃度は平均0.0083ppmFであり,再石灰化が期待できる濃度には達しておらずF製剤の積極的な使用の必要性が示唆された.この濃度に影響する因子として歯みがき習慣との関連性が認められ,F配合歯みがきペーストの使用と頻度が唾液中のF濃度を上げていた.また,唾液中へ低濃度F製剤を添加した時,陽イオン,タンパクから影響を受け遊離型F濃度の上昇は抑えられていた.これらの結果から,幼児唾液中の至適F濃度のコントロール法確立の可能性が示唆された。2011年に引き続き、幼児の唾液中フッ化物(F)イオン濃度とF製剤使用習慣との関連性、低濃度F製剤添加後の唾液中Fイオンの動態(唾液性状との関連性)を検討する事を目的に、幼児の歯科検診、唾液の採取、唾液中ミュータンスレンサ球菌(MS)および乳酸桿菌(LB)のレベルの測定、また口腔衛生習慣のアンケートを採得した。追加の資料を加え再検討した結果、前年度同様、唾液中フッ化物濃度とMS、LBレベルとの関連性は認められなかった。しかし、アンケートから得られた口腔衛生習慣との項目から1日のブラッシング回数との関連性を認め、ブラッシング時のフッ化物含有歯磨剤の使用が唾液中のフッ化物濃度に影響を与えていることが示唆された。さらに、幼児の唾液中のフッ化物濃度は再石灰化が期待できる0.02ppm以下であり、積極的なフッ化物製剤の応用の必要性が示唆された。さらに、唾液中MS、LB、総レンサ球菌レベルと齲蝕状況及び1年後の齲蝕発症との関連性について検討を行った。MSおよびLBと齲蝕状況、発症との関連性は強く認められたが、総レンサ球菌レベルとの関連性は認められなかった。このことから、MSとLBは強い齲蝕の原因因子と考えられ、今後、これらが高レベルへの小児に適切なFイオン濃度を維持するための方法、添加濃度の検討を行う予定である。幼児唾液中のフッ化物濃度に及ぼす因子として唾液中のタンパクおよびカルシウム等のイオンが関係し、低濃度においてはその濃度の低下を引き起こすことを確認してきた。今回は唾液中の細菌レベルの影響を確認するために、対象幼児から得られた唾液試料を用いてミュータンスレンサ球菌、乳酸桿菌およびレンサ球菌群のレベルの測定を行った。その結果を用いて、各菌レベルと齲蝕との関連性について検討したところ、ミュータンスレンサ球菌および乳酸桿菌との関連性は以前の報告と同様に強く有意な相関が得られたが、レンサ球菌レベルとの関連性は認められなかった。このことから、ミュータンスレンサ球菌以外のレンサ球菌においても耐酸性および酸酸性能が強くなるとの報告があるが、幼児においては強い関連性は無いことが示唆された。現在、幼児の唾液中フッ化物濃度との関連性および唾液中において各菌レベルがどのような影響を与えるかの検討を行っている。合わせて、唾液中フッ化物イオン濃度の簡易測定キッドの作成を行う予定である。幼児の唾液中フッ化物(F)イオン濃度とF製剤使用習慣との関連性、低濃度F製剤添加後の唾液中Fイオンの動態(唾液性状との関連性)を検討する事を目的に、幼児の歯科検診、唾液の採取、唾液中ミュータンスレンサ球菌および乳酸桿菌のレベルの測定、また口腔衛生習慣のアンケートを採得した。その結果、唾液中フッ化物濃度とミュータンスレンサ球菌、乳酸桿菌レベルとの関連性は認められなかった。今後さらにサンプル数を増やし、計測、集計する予定である。また、低濃度Fを唾液に添加すると実際添加され期待される濃度のFイオン濃度にならず、遊離Fイオン濃度の低下が認められた。そこで、唾液中のタンパクであるムチンとアルブミ、およびCa、K、Naの無機イオンにて作製した人工唾液での低濃度Fイオンの動態について調べた。その結果、各要因での低濃度Fイオン濃度の低下を認めた。さらに、タンパク質とCaの液においては、単体の和に比べ大きく減少した。

ことのことから、CaとタンパクではFイオンとの結合において相乗効果があることが推測された。多種のフッ化物製剤が乳幼児期から広く用いられているが,幼児の口腔内環境への影響は不明な点が多い。そこで今回,幼児の唾液中フッ素イオン濃度およびフッ化物使用状況,口腔衛生習慣,齲蝕経験との関連性を検討した。神奈川県の2つの保育園の幼児の保護者にフッ化物使用状況,口腔衛生習慣についての質問紙調査を行い,あわせて刺激唾液の採取および口腔内診察が可能であった68名(平均5.6歳)を対象とした。採取唾液試料はフローインジェクションシステムを応用し,フッ素イオン濃度を測定し関連性を検討した。結果として次の項目が得られた。1)本研究の被験者のdmft指数は平均0.68であった。2)採取唾液中フッ素イオン濃度は,平均値0.0083,最大0.018,最小0.0035(ppm)で,すべてが通常のF電極測定限界の0.02ppmよりも低い値であった。3)質問用紙項目とう蝕経験(dmfs,ds,fs)および唾液中フッ素イオン濃度との間に関連性は認められなかった。4)歯みがきペースト等のフッ化物製剤の使用状況と唾液中フッ素イオン濃度との有意な関連性は認められなかった。5)一方,「保護者の仕上げみがきの回数」とフッ素イオン濃度とに有意な関連が認められ,そのうち「日に2回以上」の場合に有意に高い値が認められた。これは,「2回以上」の被験者は全員「朝」に1回行っており,唾液採取日の朝の仕上げみがき時の歯みがきペーストの影響によるものではないかと推測した。以上の結果から,継続的なフッ化物製剤の使用が唾液平衡時フッ素イオン濃度を上昇するという報告があるが,それのみではあまり期待できず,低濃度のフッ化物製剤の頻繁な使用,摂取が唾液中のフッ素イオン濃度の上昇に効果的であることが示唆された。小児歯科幼児の口腔内診察結果、唾液中のミュータンスレンサ球菌、乳酸桿菌レベルの測定は予定通り進行している。しかし、唾液中のフッ化物濃度測定において、測定機械の故障があり、一時、測定ができない時期があった。現在、再測定の準備を進めている。幼児の唾液資料の採得およびその幼児唾液中のフッ化物イオン濃度に及ぼす影響を確認するための各要因の測定は計画通り行われているが、フローインジェクション分析装置の不具合により、微量の唾液中フッ化物イオン濃度への測定が不能となっており、そのため現在実験計画に遅れが出ている。幼児唾液中のフッ化物濃度および口腔衛生習慣との関連性を調べるため、幼児の唾液および口腔衛生習慣についてのアンケートの収集を行っている。当初120名の採取を計画していたが、現在、協力が得られた幼児が40名と予定数より下回っている。引き続き採取を行い、試料数の増加を目指す。一方、唾液中における低濃度フッ素の動態については、無機イオンおよび唾液中のタンパクとの関連性から新たな知見が得ることができ、予定通り進行している。本研究では、超微量Fの測定が可能なフローインジェクションシステムを応用し、次の項目について明らかにする予定である。145歳幼児を対象として平衡時唾液中のFイオン濃度を精密に測定し、F製剤使用習慣と唾液中Fイオン濃度との関連性を検討することにより平衡時唾液中F濃度の上昇に影響を及ぼすF製剤の摂取方法を明かにする。2唾液中への低濃度F製剤の添加によるFイオンの動態(唾液性状との関連性)を検討することにより、試適濃度維持のための添加Fイオン濃度および必要添加量を明らかにする。3以上の結果を幼児のための適正なF製剤の使用指針の一助にし、さらにその補助具として臨床の場で使用できる唾液中適正F濃度測定試薬の試作を行う予定である。
フォールディング・ファネル中間層での遠隔残基間相互作用の研究

ウマβラクトグロブリン(ELG)と、同じリポカリン・ファミリーに属するヒト涙リポカリン(TL)を材料として中間状態の構造を解析した。1.ELCは酸性pHでモルテン・グロビュール(MG)状態をとる。酸性pHでのCDスペクトルの塩濃度依存性を調べたところ、大きな塩濃度依存は観測されなかった。しかし、ELGは分子内に2つのジスルフィド(S-S)結合を有するので、この存在が分子の拡張を妨げている可能性が考えられた。そこでCysをAlaに置換してS-S結合を1つ無くした変異体を作製し、酸性pHでの塩濃度依存性を調べた。その結果、塩濃度の低下に伴うヘリックス含量の増加が観測され、MG構造の安定化に関する疎水相互作用の役割の重要性が確認された。2.ELGのMG状態と低温変性状態の二次構造の差異を一連のプロリン置換変異体作製とアミドプロトンの水素・重水素交換によって調べた。その結果、MG状態と低温変性状態のいずれにおいても水素交換から保護されているアミドプロトンは天然構造においてF,G,Hストランドを形成する領域とヘリックスを形成する領域に存在した。一方、アミノ酸残基をプロリンに置換してCDスペクトルがヘリックスの減少を示した領域は、MG状態ではHストランドとヘリックスを形成する領域であったのに対して、低温変性状態ではF,G,Hストランドとヘリックスを形成する領域であった。3.TLの尿素変性状態からのフォールディング反応をCDストップト・フロー法により観測した。その結果、ELGと同様に不感時間内にCDスペクトルの変化を示すが、そのスペクトルはELGのように非天然ヘリックス構造の形成を示すものではなかった。TLのアミノ酸配列はELGのように高いヘリックス形成傾向を示さないため、フォールディング初期に形成される中間体の二次構造はアミノ酸配列の二次構造形成傾向を強く反映したものであると考えられた。蛋白質のフォールディング・ファネルにおける相互作用の階層性を理解するため、フォールディングの過程に現れる中間体の構造を解析し、その安定化に寄与する相互作用の規模や性質を明らかにすることを目的として以下の研究を進めた。実験対象として、複雑なエネルギー地形をもつがゆえに多様な中間構造状態を示すウマβラクトグロブリン(ELG)と、同じリポカリン・ファミリーに属するがアミノ酸配列がβラクトグロブリンとはかなり異なるヒト涙リポカリン(TL)を用いた。1.CDスペクトルから判断すると、ELGは低温変性状態において天然構造には存在しないαヘリックス構造を形成している。しかしながら、X線小角散乱や超遠心実験からは分子は鎖状で広がった構造をとっていることが明らかとなった。酸性pHで観測される、いわゆるモルテン・グロビュール状態も温度低下に伴い低温変性状態へと転移するので、遠隔残基間の疎水相互作用により安定化されている構造が、温度低下に伴って疎水相互作用が弱くなると崩壊し、一次配列上の局所的な相互作用により安定化されているαヘリックスへと変化すると考えられる。モルテン・グロビュール状態、低温変性状態における構造の詳細を知るために、両状態におけるアミドプロトンの水素・重水素交換反応速度の測定と部位特異的プロリン変異実験を行った。2.TLの遊離Cys101をAlaに置換した変異体C101AとすべてのCysをAlaに置換したall-Aの尿素変性をCDで観測した。両蛋白質ともに二状態転移を示し、両者の変性自由エネルギーの差からS-S結合の構造安定性への寄与が見積もられた。
経皮経後腹膜的腎交感神経ラジオ波焼灼術～新たな高血圧治療への検討～

カテーテル内から腎動脈周囲の腎交感神経を焼灼する除神経術は、臨床試験によってその有効性を示せなかった。失敗した原因の一つに交感神経の焼灼が症例によって十分に行われなかったことが推察されている。一方経皮的ラジオ波焼灼術は、主に肝細胞癌に対して標準治療となり、その高い焼灼効果から多種多部位の癌に適応が拡大されている。本研究の目的は、RFAをCTガイド下で経皮的に腎動脈周囲に行い、腎動脈周囲の交感神経を外側から確実に行う方法を、動物実験を用いて有効性・安全性を確認することである。この手技の確立は放射線科領域・循環器領域にまたがった新たな治療法の提供の第1歩を可能とする。
古細菌型レチナール蛋白質の吸収波長制御機構

セミランダム変異導入による吸収波長制御部位の同定2003年,我々は,BRとppRの様々なキメラ蛋白質を作製し,それぞれの吸収波長を比較検討した.その結果,ヘリックスDとEの相互作用による効果が吸収波長制御の主要因であることが明らかとなった[Shimono et al.(2003) J. Biol. Chem.,276,23882-9.].そこで昨年度は,ヘリックスDとEのアミノ酸残基から吸収波長制御部位を同定するためにセミランダム変異導入法を適応し,ヘリックスDについては4種の長波長シフトした変異体を得た.一方,Eヘリックス側の相互作用部位については,セミランダム変異により,大きな長波長シフトした変異体を単離できなかった.しかしセミランダム変異体のアミノ酸配列の解析から,N末端側領域(124-132)の重要性が示唆された.そこで今年度は,セミランダム変異導入法によって得られた長波長シフトした4種のDヘリックス部位変異遺伝子を鋳型としてランダムに変異を導入することにより,吸収波長制御部位の同定を試みた.その結果,Dヘリックスにおいて長波長化を再現できる最少変異であると思われる部位(I101L, N105D, V108M, M109I, A111T)を同定した.ヘリックスEFGがBR型であるキメラ蛋白質(BREFG)に対し,それらの部位の変異を施したところ長波長化が確認された(λmax,540nm).従ってこれら5つの部位がEヘリックスとの相互作用により吸収波長制御に関与しかつ重要であると考えられる.またループ部位の関与(5nm)も明らかとなり,点変異体の結果からP119K, G120Vの2か所の部位の変異がヘリックスDまたはEに作用して長波長化が引き起こされると考えられる.1.発色団周辺残基すべてをBRと同一に変異させた多重変異体BR/ppRによる解析BR/ppRの極大吸収波長(λmax)は、524nmでありBRのそれと同じとはならず、また赤外分光の結果、発色団プロトン化シッフ塩基(PSB)の水素結合力は野生型と同じく強いままであることがわかった[Shimonoet al.(2001)BBA 1515,92-100;Shimono et al.(2002)Biochemistry 41,41,6504-6509]。これらは、ppRのPSB周辺が、BRとは微妙に異なることを示し、この違いは発色団周辺のアミノ酸側鎖の違いよりも遠距離相互作用によって決定されていると考えられる。このような違いが吸収波長制御の主要因であると考えられる。2.キメラ蛋白質を用いた遠距離相互作用の解析PSB(ヘリックスG)とその対イオン(ヘリックスC)の相対配置を変化させる目的で、2種のキメラ蛋白質を作製した(B-ABC/P-DEFGとP-ABC/B-DEFG)。ここでB-ABC/P-DEFGは、ヘリックスABCがBRの配列で、ヘリックスDEFGがppRの配列を持つキメラ蛋白質である。B-ABC/P-DEFGとP-ABC/B-DEFGのλmaxは、それぞれ506,545nmであった(BRのλmaxは、550nm)。これらは、ヘリックスD以降に吸収波長制御因子が存在することを示す。次にこの因子の存在範囲を限定するために、すべての組み合わせのキメラ蛋白質を作製し、そのλmaxを比較した。その結果、ヘリックスDとEの相互作用による効果とThr204(ヘリックスG)の効果が、BRとppRの吸収波長の違いを引き起こす主要因であることがわかった[Shimono et al.J.Biol.Chem.審査中]。赤外分光法によるシッフ塩基の振動モードの解析我々は,名古屋工業大学神取教授との共同研究により赤外分光法を用いたppRとBRとの比較解析を2001年度より進めている.本年度は,吸収波長制御の鍵となる発色団のシッフ塩基部分の解析を試みた.リシン側鎖を^<15>Nで標識した試料の赤外差スペクトルを測定し,シッフ塩基由来のバンドを帰属した.ppRのN-D伸縮はBRより低波数側に現れ,強い水素結合環境にあることが明らかとなった.BRと違ってppRではN-D伸縮は水分子のO-D伸縮と異なる振動数領域に現れたが,これは両者のシッフ塩基領域の相違を反映した結果であると考えられ,このような水素結合構造の違いが異なる吸収波長に関与していると考えられる[Shimono et al.(2003)Biochemistry,42,7801-6.].セミランダム変異導入による吸収波長制御部位の同定昨年度,我々は,BRとppRの様々なキメラ蛋白質を作製し,それぞれの吸収波長を比較検討した.その結果,ヘリックスDとEの相互作用による効果が吸収波長制御の主要因であることが明らかとなった[Shimono et al.(2003)J.Biol.Chem.,276,23882-9.].そこで本年度は,ヘリックスDとEのアミノ酸残基から吸収波長制御部位を同定するためにセミランダム変異導入法を適応した.1次選別として,450個のクローンの変異蛋白質の発現チェックを行った.このうち長波長シフトしていると思われる呈色を示したクローンから変異蛋白質を精製し,吸収スペクトルを測定した結果,5個のクローンから大きく長波長シフトした変異蛋白質を得た.

これらのアミノ酸配列を比較した結果,ヘリックスDの107,108,111の3か所の部位がヘリックス間相互作用に重要であることが示唆された.またヘリックスEの解析から,N末端側領域(124-132)の重要性が示唆された.現在,検体数を増やした解析と共に,長波長シフトした変異体を鋳型としてランダム変異体を作製することを試みている.セミランダム変異導入による吸収波長制御部位の同定2003年,我々は,BRとppRの様々なキメラ蛋白質を作製し,それぞれの吸収波長を比較検討した.その結果,ヘリックスDとEの相互作用による効果が吸収波長制御の主要因であることが明らかとなった[Shimono et al.(2003) J. Biol. Chem.,276,23882-9.].そこで昨年度は,ヘリックスDとEのアミノ酸残基から吸収波長制御部位を同定するためにセミランダム変異導入法を適応し,ヘリックスDについては4種の長波長シフトした変異体を得た.一方,Eヘリックス側の相互作用部位については,セミランダム変異により,大きな長波長シフトした変異体を単離できなかった.しかしセミランダム変異体のアミノ酸配列の解析から,N末端側領域(124-132)の重要性が示唆された.そこで今年度は,セミランダム変異導入法によって得られた長波長シフトした4種のDヘリックス部位変異遺伝子を鋳型としてランダムに変異を導入することにより,吸収波長制御部位の同定を試みた.その結果,Dヘリックスにおいて長波長化を再現できる最少変異であると思われる部位(I101L, N105D, V108M, M109I, A111T)を同定した.ヘリックスEFGがBR型であるキメラ蛋白質(BREFG)に対し,それらの部位の変異を施したところ長波長化が確認された(λmax,540nm).従ってこれら5つの部位がEヘリックスとの相互作用により吸収波長制御に関与しかつ重要であると考えられる.またループ部位の関与(5nm)も明らかとなり,点変異体の結果からP119K, G120Vの2か所の部位の変異がヘリックスDまたはEに作用して長波長化が引き起こされると考えられる.
メチル水銀による中枢神経障害の発現機構の解明に向けた,細胞外環境分子の解析

本研究では,メチル水銀による中枢神経障害の発現機構の解明に向け,タンパク質分解酵素と細胞外基質分子の動態を解析した.研究期間内において,メチル水銀により活性化されたタンパク質分解酵素MMP-2が細胞外基質分子ニューロカンを分解すること,メチル水銀は神経細胞の形態変化を引き起こすことを見出した.また脳組織には細胞内領域を欠いた膜貫通型分子ニューログリカンCが存在することを明らかにした.本研究では,メチル水銀による中枢神経障害の発現機構の解明に向け,タンパク質分解酵素と細胞外基質分子の動態を解析した.研究期間内において,メチル水銀により活性化されたタンパク質分解酵素MMP-2が細胞外基質分子ニューロカンを分解すること,メチル水銀は神経細胞の形態変化を引き起こすことを見出した.また脳組織には細胞内領域を欠いた膜貫通型分子ニューログリカンCが存在することを明らかにした.水俣病の発症が確認されてから40年以上が経過した現在においても、水俣病の原因物質であるメチル水銀がどのような分子機構で脳・中枢神経系に特異的な影響を与えるかは明らかになっていない。世界的にはメチル水銀による環境汚染が大きな社会問題となっている地域もある。このような背景から、メチル水銀の脳・中枢神経障害に関する基礎研究の発展が求められている。これまでメチル水銀の毒性に関する研究は,いずれも細胞内の事象を対象として行われてきた.しかし,メチル水銀毒性の重要な特徴である中枢神経系への特異性,および胎児への特異性を説明する分子機構は明らかになっていない.本研究の目的は,脳・中枢神経系の細胞外環境を構成する要素,細胞外基質分子とタンパク質分解酵素の動態を解析することで,メチル水銀による脳・中枢神経障害の発現機構の解明へ向け糸口を得ることである.本年度に実施した研究から,メチル水銀がタンパク質分解酵素の分泌型メタロプロテアーゼproMMP-2を直接に活性化すること,およびメチル水銀により活性化されたMMP-2が実際に脳組織から精製したプロテオグリカン群(脳組織における主要な細胞外基質分子)を分解しうることを明らかにした.また,比較的低濃度のメチル水銀を神経細胞の初代培養系に添加すると,神経細胞同士の接着が異常となることを見出した.今後は,メチル水銀が標的分子メタロプロテアーゼと細胞外環境分子プロテオグリカンとの相互作用に及ぼす影響を細胞レベルおよび動物レベルで解析し,研究成果の治療への応用について検討する予定である.本研究の目的は,細胞外環境分子,特にタンパク質分解酵素メタロプロテアーゼと細胞外基質分子プロテオグリカンの動態を解析することで,メチル水銀による中枢神経障害の発現機構の解明に向け糸口を得ることである.研究期間内において次のような成果を得た.1.メチル水銀はMMP-2を活性化するメチル水銀はAPMAと同程度にメタロプロテアーゼMMP-2を直接に不活性型から活性型に変換しうることをゼラチンザイモグラフィーで確認した.有機水銀化合物APMA(酢酸4-アミノフェニル水銀はメタロプロテアーゼ群の活性化剤として広く利用されている.2.メチル水銀により活性化されたMMP-2がニューロカンを分解する試験管内であらかじめメチル水銀で活性化したMMP-2を実際にラット脳の可溶性画分から調製したプロテオグリカン群に作用させると主要成分のニューロカンを特異的に分解した.その一方でMMP-2は他のプロテオグリカンであるボスファカンなどには影響しなかった.3.メチル水銀は神経細胞の形態変化を引き起こすラット脳由来神経細胞の初代培養系にメチル水銀を添加すると,0.5μM以上の濃度で細胞死が誘発されたが,0.1μMで処理すると神経突起の伸長が抑制されるとともに細胞同士の接着が促進されることを観察した.4.脳組織の可溶性画分には細胞内領域を欠いたニューログリカンCが存在するニューログリカンCは神経細胞の表面に膜貫通型プロテオグリカンとして発現するが,神経回路形成が盛んな発達期の脳では可溶性分子としても存在することが明らかとなった.初代培養神経細胞では可溶性NGCの遊離はメタロプロテアーゼ阻害剤TIMP-2およびTIMP-3で効果的に阻害されたことから,NGCは細胞表面において膜型メタロプロテアーゼにより限定分解されていると考えられる.
家兎腸骨における複層性ハイドロキシアパタイトの力学的強度と組織所見

研究目的:ハイドロキシアパタイト(以下HA)は骨親和性の良好なことが証明されている.しかし,従来のHAは多孔体と緻密体の二種類のみであった.多孔体は骨との結合が得られ非常に有用であるが,力学的強度が弱い欠点がある.今回われわれはこの弱点を克服するために緻密体の表層に孔構造を形成した複層性のハイドロキシアパタイトを作成し,その骨親和性と力学的強度を調査した.方法:日本白色種家兎48羽を使用し,両側の腸骨に5×5×13mmの直方体のHAブロックを使用した.右は複層性HAを左は緻密体のHAを挿入し,術後2,4,6,8,12,24週に屠殺し経時的に非脱灰薄切標本を作成し新生骨形成を調べた.同時に,力学試験機を用いて腸骨とHAの引っ張り強度テストを行い骨との結合力を測定し比較検討した.結果:新生骨形成は術後2週より認められ術後6週では架橋構造を認め,以後24週まで骨新生は増加した.周長比は2週で平均17%,4週22%,8週36%,12週40%,24週42%と経時的に増加し,術後12週で周長比は十分に得られた.結合強度も術後8週で1.5Nm,12週1.8Nm,24週1.9Nmと増加し術後12週で十分な強度が得られた.結語:複層性のハイドロキシアパタイトは骨親和性が良好で骨との結合強度も十分得られたことより骨欠損部位の補填材料として臨床応用の可能と考えられた.研究目的:ハイドロキシアパタイト(以下HA)は骨親和性の良好なことが証明されている。しかし、従来のHAは多孔体と緻密体の2種類のみであった。多孔体は骨との結合が得られ非常に有用なHAであり臨床にて良く使用されるが力学的に弱いという弱点があった。今回我々はこの弱点を克服するために表面が多孔体であるが内部は緻密体である複相性のHAを作成し、その骨親和性の確認と力学的強度を調べる。方法:日本白色種家兎48羽を使用し、両側の腸骨に5×5×13mmの直方体のブロックを使用した。右は複相性のHAを左は緻密体のHAを挿入した。挿入後経時的2,4,6,8,12,24週に屠殺し非脱灰薄切標本を作成し、新生骨形成を調べた。さらに同時に力学試験機を用いて腸骨とHAの引っ張りテストを行い、骨との結合力を測定し、比較検討した。結果:現在術後8週間までの結果では新生骨は術後2週より出現し経時的に増大し術後6週には架橋構造を認めた。周長比は2週で平均17%、4週で22%、8週で36%と経時的に増加していた。力学的には緻密体に比較し経時的に有意に増加した。挿入後8週で1.5Nmと骨との結合が得られた。方針:今後、挿入後48週までにの変化を経時的に調査し力学的な強度の変化を調査するとともに、力学試験を現在の引張テストに加えひねりや圧縮の強度テストも行う予定である。研究目的:ハイドロキシアパタイト(以下HA)は骨親和性の良好なことが証明されている.しかし,従来のHAは多孔体と緻密体の二種類のみであった.多孔体は骨との結合が得られ非常に有用であるが,力学的強度が弱い欠点がある.今回われわれはこの弱点を克服するために緻密体の表層に孔構造を形成した複層性のハイドロキシアパタイトを作成し,その骨親和性と力学的強度を調査した.方法:日本白色種家兎48羽を使用し,両側の腸骨に5×5×13mmの直方体のHAブロックを使用した.右は複層性HAを左は緻密体のHAを挿入し,術後2,4,6,8,12,24週に屠殺し経時的に非脱灰薄切標本を作成し新生骨形成を調べた.同時に,力学試験機を用いて腸骨とHAの引っ張り強度テストを行い骨との結合力を測定し比較検討した.結果:新生骨形成は術後2週より認められ術後6週では架橋構造を認め,以後24週まで骨新生は増加した.周長比は2週で平均17%,4週22%,8週36%,12週40%,24週42%と経時的に増加し,術後12週で周長比は十分に得られた.結合強度も術後8週で1.5Nm,12週1.8Nm,24週1.9Nmと増加し術後12週で十分な強度が得られた.結語:複層性のハイドロキシアパタイトは骨親和性が良好で骨との結合強度も十分得られたことより骨欠損部位の補填材料として臨床応用の可能と考えられた.