hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
石英系プレーナ光波回路の位相制御および診断技術の研究

アレイ導波路型回折格子の各チャンネルの光結合を自動調芯する系を導入し、位相誤差を1チャンネルあたり20秒で測定できる干渉型位相誤差測定系を構築した。また、位相誤差データからスラブ導波路レンズ内の屈折率分布を導出するプログラムを開発した。更に、炭酸ガスレーザ照射の際に誘発される強度変調を0.3%に低減する方法を見出した。(1)位相誤差測定技術:スラブ導波路の屈折率歪みを高精度に導出するためには、160チャンネルの位相誤差を精度よく測定することが必要である。このため、スパンが2cmの1軸ステージを組み合わせてXY軸とし、(i)x軸方向の最適な位置をサーチし、(ii)XとY軸に関してスパイラル上にファイバを動かして最適な位置をサーチする光学調整プログラムを作成した。その結果、1チャンネルにつき10秒にてファイバの最適な位置をサーチする光学系を構築できた。同一チャンネルにて繰り返し測定を行った結果、サーチごとの光パワー変動量は5%以下となった。X軸のスパンが2cmしかなかったので、全チャンネルを自動的に測定することはできなかった。そこで当該XY軸をスパンが6cmのマニュアル駆動のX軸ステージに搭載し、40チャンネルごとの4グループに対して全自動で光学調整を行うことにした。このような光学系を導入することにより、AWGの各チャンネルに対して20秒で干渉フリンジを取得できるようになった。(2)診断技術の開発:CO_2レーザを照射して導波路を局所的に温度変調し、ブリルアン増幅を利用して照射部分の屈折率を測定するためには、誘起される強度変調を抑えながら温度を上昇させることが不可欠である。今回、石英系導波路型マッハ・ツエンダー干渉計(MZI)を作製し、一方のアームをレーザ照射し、ビーム径をビームエクスパンダーで28倍に変化させながらMZIからの出力変化を測定した。その結果、ビーム径を6倍にしてシリンドリカルレンズを用いて導波路長手方向に照射することにより、強度変調が1%以下でありながら15度の温度上昇を誘起できることが判明した。スラブ導波路上の屈折率分布を位相誤差分布より導出するプログラムを作成した。スラブを細かいメッシュに分割し、各要素の屈折率をn_i、アレイ導波路から出射ポートに入るk番目の光路がメッシュを横切る幾何学的な距離をdL_<ki>とすると、一本の光路の光路長P_kは、P_k=Σ_kdL_<ki>・n_i,すなわち、行列表現でP=dL・nとなる。ここで、PはP_kを成分とするベクトル、nは屈折率を成分とするベクトル、dLはdL_<ki>を成分とする行列を示す。dLの逆行列dL^<-1>を計算することにより、nはn=dL^<-1>・Pと表される。そこで今回、逆投影法によりnを求めるプログラムを作成した。すなわち、h_kをk番目の光路の長さ、k番目の光路がi番目のメッシュに占める長さの割合をF_<ki>としてdL_<ki>=h_kF_<ki>及びP'_k=P_k/h_kとすると、方程式はP'_k=Σ_iF_<ki>n_iとなる。このため、初期値の推定値n^<est>から、n^<est(j)>=F^TP'+[I-F^TF]n^<est(j-1)>の関係式で反復的に数値計算を行った。スラブ導波路レンズを15×15のメッシュに分割し、一部に0.1%の屈折率変化がある場合に本プログラムにてシミュレーションを行った結果、数回の反復でほぼ同じ屈折率分布を導出できることが分かった。そこで、低コヒーレンス光干渉法を用いてチャンネル間隔10GHzで160チャンネルのアレイ導波路型回折格子に対して得られた位相誤差分布のデータを用いて本プログラムを実行したが、数値計算を繰り返すごとに屈折率分布が異なり、一定の値に収束させることはできなかった。(1)位相誤差測定技術:スラブ導波路上の屈折率分布を精度よく導出するためには、各チャンネルにおける位相測定値の測定精度向上が不可欠である。アレイ導波路型回折格子ではチャンネルごとに光パワーが変化してしまい、干渉を利用した位相誤差測定技術における測定精度を正確に導出することは難しかった。そこで、今回、光路長差が240μmずつ増加する石英系導波路型マッハ・ゼンダー干渉計(MZI)を同一基板上に31台作製し、各MZIにおける両アーム間の位相差を当該干渉計により測定した。測定対象をMZIとした理由は、入射光パワーを2x2カプラで当配分できるため、光パワーの損失を最小限に抑えられるからである。実験では、各MZIに対しして位相を20回測定し、これらの測定値の平均値を求めた。この測定作業を10回繰り返し、位相測定値のばらつきを求めた。この結果、ばらつきに関する二乗平均平方根(RMS)は0.02radであった。

測定系における光調整の最適化やサンプリング回路の最適化を行ったが、RMS値を向上させることはできなかった。(2)ブリルアン増幅を利用した診断技術の開発:今回、ビーム径が4mmの炭酸ガスレーザを使用して強度変調を測定した。実験では、ビームエキスパンダーを用いてビーム径を16mmに拡大した後に、アパーチャーにて9mm径の部分のみ直線導波路に照射した。石英基板上に作製された導波路では、加熱後の緩和時間が200m秒程度と長いことを見出した。そこでレーザ照射の周期を5Hzに設定した結果、50度の温度上昇を誘起してもプローブ光の強度変調は0.3%まで抑圧できることが判明した。逆投影法という手法にて屈折率分布を導出できることをシミュレーションにて確認できるところまで、プログラムを完成させた。しかしながら、位相誤差データからは、実際の屈折率分布を導出できていない。24年度が最終年度であるため、記入しない。位相誤差分布のデータから実際のスラブ導波路レンズ上の屈折率分布を導出できない理由は、両端のアレイ導波路における位相誤差測定値の雑音が大きすぎるためと考えられる。従って、今後は、両端部分のデータを削除したデータまたは、平滑化したデータを使用することによって、プログラミングの収束性をよくする方針である。
筋活動による脳機能の維持・亢進に関与する脳タンパク質の網羅的解析

運動、特に下肢の筋活動は、肉体的な健康に対してだけでなく脳の認知機能にも大きな影響を与えることは一般に周知の事実である。筋活動が脳機能の維持や亢進に及ぼす影響を細胞レベルならびに分子レベルで追及することを目的とし本研究を行った。抗重力筋活動を抑制するために後肢懸垂を施したラットでは、記憶学習能力が低下する可能性があることが水迷路テストによって示唆された。また、記憶に関連する海馬におけるタンパク質の網羅的解析の結果、細胞保護、細胞死、神経新生、神経活動、神経回路形成に関するタンパク質の発現量ならびに修飾状況が変化していることが明らかとなった。本研究は、筋活動が脳機能の維持や亢進に及ぼす影響を細胞レベルならびに分子レベルで追及することを目的としている。本年度は、「筋活動による脳機能の維持」に関する分子レベルでの知見を得ることを目標として、後肢懸垂によって後肢筋活動を抑制したラットを実験モデルとして「記憶学習能力の評価」と「筋活動の抑制による海馬タンパク質の発現変化」の網羅的解析を行った。記憶学習能力の評価としては、迷路水槽テストを連続して4回行い、各試行回におけるスタート地点からプラットホーム到達までに要する経路長の比較から短期間の記憶能力の評価を行った。後肢懸垂群の要した経路長を通常飼育群での場合と比較すると、全ての試行回において長い経路を要する傾向があり、また試行回数の増加に伴う経路長の短縮も見られない傾向があった。これらの結果から後肢懸垂によって記憶学習能力に悪影響が及ぼされることが示唆された。また、海馬発現蛋白質の2次元電気泳動像の比較・MS解析・ウェスタンブロット法による解析の結果、後肢懸垂によって顕著に発現量が変化するタンパク質は見られなかったものの、pIが大きく変化したタンパク質を2鍾類見出した。後肢懸垂によってこれらのダンパク質の機能が変化した結果、海馬の機能変化が起こされ最終的には記憶能力へ影響が及ぼされた可能性が示唆された。前年度の研究により、14日間の後肢懸垂が幼齢ラットの記憶学習能力に悪影響を及ぼす可能性が示唆された。後肢懸垂ラットの海馬には、通常飼育ラットと比較して発現量には変化がないもののpIが大きく変化するタンパク質が2種類あることを見出した。本年度は、同様にpIのみが変化するタンパク質をさらに1種類見出した。続いて、後肢懸垂により引き起こされるタンパク質のpI変化は一時的なものであるのか可逆的なものであるのかについて調査を行った。すなわち、後肢懸垂前ラット(Pre群)、後肢懸垂14日後ラットと同週齢の通常飼育ラット(Day 14群)、後肢懸垂14日後に通常飼育を14日間行ったラットと同週齢の通常飼育ラット(Day 28群)の5群を準備し、上記3種類のタンパク質について2次元ウェスタンブロッティングを行い、それらのpI変化の比較を行った。その結果、(1)加齢に伴うpI変化が後肢懸垂中には一時的に止まるが、後肢懸垂解除後には再開すると考えられるタンパク質、(2)加齢に伴うpI変化が後肢懸垂によって抑制され、後肢懸垂解除後ももはや変化しないタンパク質、(3)加齢に伴うpI変化とは異なる変化が後肢懸垂によって引き起こされ、後肢懸垂解除後も全く異なるpI変化を続けるタンパク質の3パターンがあることが分かった。これらの結果から、幼少期における後肢懸垂は、海馬におけるタンパク質の修飾変化、すなわちタンパク質の機能変化を恒久的に引き起こす可能性が示唆された。
レコード音楽の表現形式に関する理論と分析方法の構築:空間表現を中心に

録音技術を駆使して制作されるレコード音楽が、その場で演奏される音楽とは異なる独自の表現形式を持つことについて、空間表現に焦点を当てて論じた。音が鳴り響く現実の空間と、音によって表現される空間との関係を理論化し、その関係に応じて複数の「空間経験のモード」が存在することを明らかにした。また、レコード制作者が自分を「音楽の作り手」と認識する上で、この空間経験が持つ意味についても考察した。1年目にあたる平成21年度は、レコード音楽における空間表現の成立条件について、理論的側面から検討した。年度前半ではまず、関連文献の収集とそこでの議論の整理を行った。映画や漫画といった他のメディア表現ジャンルの研究において空間表現の形式がどのように理論化されているかを把握し、レコード音楽にも同様の議論がある程度まで応用可能であることを確認した。他方、視覚表現が基本的にメディアによって用意されたフレームの内側で成立するのに対して、聴覚表現であるレコード音楽においては、表現のフレーム自体がオーディオ環境と聴き手の相互作用を通じて成立するものであり、そのあり方も含めて理論が構築されなければならないことが明らかになった。後半では、音によってもたらされる空間のあり方を検討した。計画当初では、音が鳴り響く「現実の空間」と、レコード上に表現された「架空の空間」という対比を設定していたが、上述のような視覚表現と聴覚表現の違いを考慮するならば、この二分法はそのまま適用できないことが明らかになった。人は元より様々な音を通じて身の回りの空間を認識しているが、レコードに記録された音は再生されることで、その空間認識に干渉する。それと同時に表現としての空間は、現実の再生環境に大きく依存する。したがって、作り手によってメディア上に固定された音がそのまま表現となることは、多様な聴取のフレームのうち特定のタイプにおいてしか成立しない。しかしむしろ、多様なフレームにおいて立ち現れる空間認識こそ、レコード音楽の表現形式に特有の問題として理論化されるべきである。これは従来の議論には見られなかった本研究独自の見解である。以上の成果にもとつく本研究課題の中間報告は音楽文化を特集した雑誌に論文として掲載されるかたちで、平成22年度前半に発表される予定である。前年度の成果を下敷きとして、レコード音楽の空間表現の理論化を、具体的な事例に則したかたちで進めた。まず、レコード音楽によって生じる空間性を説明するための枠組として「空間経験のモード」を設定した。レコードの音楽はオーディオ装置の再生によって鳴り響くが、その音が鳴り響く現実の空間と音楽として表現される空間との関係は、聴き手が前者を通じて後者を経験する仕方、すなわち「空間経験のモード」によって異なる。本研究では、録音技術が歴史的に発達する各段階における制作/再生環境と、そこで生み出された音楽様式の検証から、複数の「モード」を類型化した。アコースティック録音の時代、録音された対象は、それが再生される現実の空間において「そこにある」かのように経験されたが、電気録音によってレコードの音自体が遠近感をもって聴き手の前に現れるようになった。やがてハイファイの理念とともに、残響成分の付加などによって聴き手があたかも現実とは別の空間にいるかのようなリアリティを作り出すことが追求された。しかし音の「非現実的」な加工によって、リアリズムからかけ離れた、デフォルメされた空間経験が聴き手にもたらすようになった。そこに、現実空間の再現とはまったく異質な、レコード音楽独自のリアリティをもった空間表現形式を見出すことができる。以上の成果は、22年度中に雑誌論文として刊行された。続いて、197080年代におけるレコード音楽空間のリアリティの変容過程について、音楽制作環境の変化とそこでの空間経験に焦点を当てて検証を進めている。この成果については23年度中の論文発表を予定している。
血中濃度自動シミュレーションを用いた抗白血病剤の細胞内代謝及び作用機序の検討

代表的抗白血病剤の臨床投与時の血中濃度時間曲線の推移を正確に反映した条件下での薬剤の代謝・作用を検討することはきわめて重要である。本年度は昨年度迄に確立した血中薬剤濃度自動シミュレーター作動下での培養実験系において、白血病細胞株K562をcytosine arabinoside (ara-C)存在下に培養し、投与開始24時間後の細胞増殖阻害効果につきtrypan bluedyeexclusion (TB)法、及びclonogenic assay (CA)法を用いて検討をすすめた。臨床的通常量療法に相当するara-C 100mg/m^2をAUCを等しくして、2, 4, 8, 16時間で投与した条件を設定すると、その増殖は非添加群に比しTB法でそれぞれ73%,53%,39%,45%、CA法で76%,72%,34%,15%であり、CA法において明瞭な阻害効果における時間依存性が確認された。さらに白血病治療の一方のkey drugであるdaunorubicin (DNR)についても同様の検討を行い、その結果を静置条件下での培養系のdataと比較検討した。DNR 40mg/m^2を30分で投与した条件(Cmax 0.20μM, t1/2β4.35hr)でシミュレートするとその増殖はCA法で非添加群に比し82%であり、これと同等の阻害効果を示すDNR濃度は添加後24時間静置条件下ではCA法で0.022μMで、Cmaxで比較するとシミュレーター群では同等の細胞増殖阻害効果のために約9.1倍の濃度を要した。この結果は昨年度報告した臨床的中等量療法に相当するara-Cの濃度をシミュレートした条件においてはシミュレーター群で約80倍の濃度を要するという結果と異なり、薬剤の作用・代謝における相異を1部反映しているものと推測された。それに加えて、臨床投与時の効果を静置培養による増殖阻害効果で推測することは困難でありシミュレーターを用いた検討の重要性が明らかとなった。また効果判定としてTB法に比しCA法の有用性が推測された。現在、本検討に加えara-CとDNRの血中動態を同時にシミュレートした条件下でも、同様の検討を行っている。代表的抗白血病剤が臨床的に投与される際の血中濃度時間曲線の推移を正確に反映した条件下で薬剤の代謝・作用が如何に行われているか,さらには単剤毎でなく通常行われる多剤併用投与下での各薬剤の代謝・作用が如何に行われているかはきわめて重要である。本年度は特に前者について新しく開発された血中濃度自動シミュレーターを用いた解析も含め、検討を行った。従来の我々の検討および文献的dataに基づき、マイクロコンピューターでペリスタポンプを制御する薬剤濃度自動シミュレーターを用い、臨床投与時の血中動態を反映したara-C濃度の推移を実験的に培地中で作成することに成功した。現在この実験系において白血病細胞株をcytosine arabinoside(ara-C)存在下に培養し、ara-Cによる増殖阻害効果につき検討を進めている。また別に、培養細胞系を用い、clonogenic assayにより細胞増殖阻害効果を求めた。

ara-C存在下で24時間培養,72時間培養後のIC_<50>値は各々0.15μM,0.003μMと極めて時間依存性の強い薬剤であることが確認された。また、^<14>C標識ara-Cを用い、ara-C脱アミノ酵素やara-Cリン酸化酵素の活性を測定し、また、高速液体クロマトグラフィー,薄層クロマトグラフィーによりara-C代謝物の定量を行った。以上の基礎的検討を進める中で、従来、ara-Cは細胞内で脱アミノ化による不活性化によりara-Uに変換されると考えられていたが、L1210細胞を用いた検討において、細胞内より培地中に放出された脱アミノ酵素による作用も重要な意義を有することが明らかとなり、血中濃度シミュレータによる本研究の最終的結論の重要性が示唆された。但し、現在の問題点として、シミュレーターにより培地濃度を制御するために、培地を攪拌することの機械的刺激により細胞の増殖が若干阻害されることや、濃度変化のための培地の変換に伴ない細胞のlossが起こることがあげられ、さらに検討をすすめている。代表的抗白血病剤が臨床的に投与される際の血中濃度時間曲線の推移を正確に反映した条件下で薬剤の代謝・作用が如何に行われているか、さらには単剤毎ではなく通常行われる多剤併用投与下で各薬剤の代謝・作用が如何に行われているかはきわめて重要である。本年度は特にcytosine arabinoside(ara-C)について新しく開発された血中薬剤濃度自動シミュレーター作動下で培養実験系を確立し、その結果を静置条件下での培養系でもdataと比較検討した。本実験系において白血病細胞株K562をara-C存在下に培養し、ara-Cによる細胞増殖阻害効果につき検討を進めた。問題点としてシミュレーターにより培地濃度を制御するために、培地を攪拌する機械的な刺激により細胞の増殖が阻害されることや、濃度変化のための培地交換に伴う細胞のlossがあげられた。前者はdoubling timeが約16時間と非常に増殖の早い細胞株を樹立したこと、後者は細胞増殖阻害効果をclonogenic assayにより求めることにより解決された。その結果臨床的中等量療法に相当するara-C1g/m^2を2時間で投与した条件(Cmax7.98μM,t1/2β18.3min.)でシミュレートするとその増殖阻害効果はara-C非添加群に比し93%であった。また通常量に相当する0.1g/m^2を2時間で投与した条件(Cmax0.80μM,t1/2β18.3min.)では75%であった。別に、同培養細胞系を用い、ara-C存在下で24時間、72時間静置培養後のIC50の値をclonogenic assayにより求めたところ各々0.15μM,0.003μMであり極めて時間依存性の強い薬剤であることが確認された。またシミュレーターによる系で得られた、93%,25%の阻害を示すara-C濃度は静置条件下では各々0.1μM,0.02μMであった。両者を比較検討すると、同等の細胞増殖阻害効果を得るためにシミュレーター条件下の値として仮にCmaxを用いるとと、約80倍の高濃度を要することが明らかとなった。以上より臨床効果を静置培養による増殖阻害効果で推測することは困難でありシミュレータを用いた検討の重要性が明らかとなった。現在、本検討に加え白血病治療のkey drugであるara-Cと抗腫瘍性抗生物質の血中動態を同時にシミュレートした条件下でも、同様の検討を行っている。
熱帯材貿易構造の国際比較研究-日韓木材輸入資本を事例として-

世界の木材生産、木材貿易の構造は90年代に入って大きく変化している。すなわち、丸太貿易の減少と天然林材から人工林材への移行、生産国における高付加価値化にともなう製品貿易の増加、中でも木質パネル貿易の増加といった傾向が見られる。こうした木材貿易をめぐる世界的な動きは、アジアの主要木材輸入国である日本および韓国においても、様々な変化をもたらしている。しかしその変化の幅は、それぞれ国の木材需要構造、木材消費量、木材産業構造などによって異なる。日本の主な木材需要が木造住宅の構造材であるのに対し、韓国は建築仮設・内装材、家具である。そのため世界的な木材貿易構造の変化によって、日本は高付加価値の製品輸入に大きく転換したのに対し、韓国では比較的低等級の丸太輸入量が依然として大きな割合を占めている。また熱帯林資源の急速な量的・質的減少にともなって、両国とも天然林材から人工林材の輸入へと移行し、さらに輸入相手国の多元化や、合板の代替品でもある木質ボード類の輸入または生産の拡大がすすんでいる。これらの共通点をもちつつも、両国の木材需要構造、木材輸入規模、木材産業構造による対応の差が見られる。例えば、日本においては合板輸入の代替品として木質ボード類の輸入が増加しているのに対し、韓国では木材産業の中で家具産業がかなり重要な位置を占めているため、ボード産業の拡大はまだ模索中である。全体的な動きとしては、日韓ともに木材輸入における熱帯材への依存がますます減っており、特に熱帯産丸太の輸入量は急激に減少している。こうした動きの中で、熱帯材輸入資本についてみられる他地域への移動、丸太輸入から製品輸入への転換といった傾向は、今後さらに強まるものと予測される。なお、日韓における熱帯材輸入の減少に対し、中国の輸入量は逆に増加している。本研究の目的は、それぞれの経済構造を反映しながら展開してきた日韓の熱帯材貿易構造の特徴を明らかにすることにある。特に熱帯産木材生産が急速に削減され、生産国における木材加工産業が成長し、地球環境問題も強調されている今日において、これらに両国がどのように対応しているかを明らかものである。そこで平成6年度では、両国の熱帯材貿易の展開過程を比較することに重点をおいて調査および分析が行った。調査は、文献収集と現地調査に分けて実施した。現地調査は資料収集の分析にもとづき木材輸入業者を類型化した上で、代表的企業に対する面接調査を行った。韓国に関する情報は、韓国林業研究院の協力を得て収集した。日本の熱帯材輸入構造は、「日本木材輸入協会」の南洋材部会の会員によるものと非会員によるものとに分けられ、57の会員による輸入が約8割を占めており、残りは非会員によるものである。会員による輸入はその規模が比較的大きく、合板用材、製材などの一般用材に使えるものが多いことに対し、非会員によるものは小規模で、特殊材の輸入が多い。韓国は日本と比べて熱帯産木材の歴史が短く、低等級の熱帯産木材の輸入を望んでおり、丸太の場合マレーシアとパプア・ニューギニア2カ国への依存度が非常に高いこと、森林開発分野における外国投資が多いことなどが特徴としてあらわれた。最近の熱帯産木材輸入をめぐる大きな特徴としてあらわれたのが輸入先の多角化と輸入品目の多様化でり、両国とも同じ方向に向かっている。その理由は生産国の林産業の工業化と環境保護機運の高まりがあげられるが、日本の場合円高がこれに加われる。具体的にみると、北欧やアフリカのシェアが増加しており、付加価値製品輸入へのシフトが目立つ。本研究の目的は、それぞれの経済構造と木材消費構造を反映しながら展開してきた日韓の熱帯材貿易構造の特徴を明らかにすることにある。

特に熱帯産木材生産の急速な削減、生産国の林産業の工業化、地球環境問題が顕在化している今日、両国がどのように対応しているかを明らかがその焦点である。そこで平成7年度では、両国の木材消費構造と木材加工業を比較した上で、その特徴を明らかにすることに重点をおいて調査および分析が行われた。調査は文献収集と現地調査に分けて実施した。現地調査は収集した資料の分析をもとに類型化し、代表的企業に対する面接調査を行った。韓国に対しては平成8年1月と3月に2回の現地調査を行った。日韓の木材消費、木材輸入、森林資源、木材加工業などを比較してみると、次のような特徴をあげられる。第1に、日本の主な木材消費は木造住宅の構造材であるのに対し、韓国は土木建設の仮説材、家具材、内装材である。第2に、日本の丸太輸入は北米材に大きく依存しているのに対し、韓国はニュージーランド、チリ産のラジアタ松や熱帯産の雑木に7割以上依存している。第3に、戦後拡大造林した日本の人工林は伐期を迎えていることに対し、韓国の森林資源は構成樹種・径級などが依然として劣悪である。第4に、紙・パルプ産業を除くと、日本の木材加工業は製材業、合板業、住宅建設が軸となっていることに対し、韓国は木質ボード産業、合板業、家具業となっている。これに加えて85年以降の円高とウォンの相対的弱化は木材輸入においても大きな影響を及ぼしている。日韓両国は木材輸入構造は、多少の共通点ももっているが、以上のようにそれぞれ異なる構造をベースに産地国の変化に対応している。特に熱帯材貿易構造においてもそれぞれがもつ構造的特徴に大きく左右されている。日本の熱帯産木材輸入は総合商社型と中小業者型に分かれていた。しかし生産国の資源ナショナリズムの影響で丸太輸入から製品輸入へと比重が移りつつあり、かつ開発可能な森林資源が縮小することによって、生産国は東南アジアのみならず、オセアニア、アフリカ、欧米と分散してきた。その中で、これまで単一品目大量輸入を担ってきた総合商社に加え、今日では中小木材輸入業者の役割が急速に高まりつつある。また、熱帯材市場をめぐるNIEs木材輸入資本との競合関係や市場分割も次第に顕在化しつつある。平成8年度においては、世界の木材生産および貿易構造が天然林材から人工林材へ、また丸太貿易から製品貿易へと移行し、さらに高付加価値化、木質パネル貿易の増加と急速に変化しつつあるなかで、日韓の熱帯材貿易構造の変化、および日韓の競合関係について分析を行った。その結果、まず日韓ともに木材輸入量のうち熱帯材の比重が減っていることがわかった。第二に、日本の熱帯材需要は高級材であるのに対し、韓国は中級材であるため、激しい競合関係にはならず、第三に、日韓ともに長期的・安定的な熱帯材の供給を目指して積極的な造林投資を行っていることが明らかにされた。また、韓国の木材需要量は日本と比べて1/10にすぎないため、木材輸入相手国の多元化がより速く進行している。しかし韓国の市場が低価格材を求めていることは、将来的には逆に多元化の進行を抑制する要因になるものと思われる。
血管内皮増殖因子を利用した腫瘍診断及び内部放射線治療の検討

これまでの研究において、臨床使用が十分可能な高い放射化学的純度、比放射能で血管内皮増殖因子(VEGF_<121>及びVEGF_<165>)の放射性ヨウ素標識を行い、担癌マウスを用いた動態評価を行ってきた。その結果、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>がVEGF_<165>よりも腫瘍血管新生イメージング薬剤として有用であることが示唆された。本年度はオートラジオグラフィー法と免疫染色による組織学的な検討から、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>の腫瘍血管新生に対する特異性について評価を行った。^<125>I-VEGF_<121>は腫瘍サイズが200mm^3以上の腫瘍では、それ以下の腫瘍に比べ約半分の集積率を示した。オートラジオグラフィーによる検討からサイズの小さい腫瘍では^<125>I-VEGF_<121>は全体的に均一な分布を示していたが、200mm^3以上の腫瘍では腫瘍辺縁でのみに高集積を示した。抗CD34抗体を用いた免疫染色による検討の結果、^<125>I-VEGF_<121>が高集積を示した部位は血管新生が活発に行われていることが確認できた。以上、本研究課題についてまとめる。これまでに、^<123>I-VEGF_<165>による臨床研究が報告されたが、本研究成果から^<123>I-VEGF_<165>よりも^<123>I-VEGF_<121>のほうが血管新生を反映した良好な画像を得られることが期待できる。しかし、^<125>I-VEGF_<121>は血中への放射能が非常に高いため、イメージング薬剤や内部照射治療薬剤としてデメリットである。VEGFレセプターのひとつであるKDRはイメージングや治療ターゲットとしても非常に魅力的であることから、KDRをターゲットにした薬剤開発が今後の研究課題である。今回の研究成果は、血管新生をターゲットにした放射性医薬品開発を行う上で、その方向性を示すことができたことから、非常に有用であったと考える。血管新生は腫癌の増殖や転移に必須の役割を果たすことが知られており,血管内皮増殖因子(Vascular Endothelial Growth Factor : VEGF)とそのレセプターが腫瘍血管新生に深く関与している。従って、VEGFレセプターを標的にした放射性医薬品の開発は腫瘍診断や内部照射治療に有用であると考えた。本研究の目標は放射性ヨウ素標識VEGF (I-VEGF)の腫瘍診断及び内部照射治療薬剤としての有用性を検討することである。VEGFにはいくつかのサブタイプが知られているが、中でも分子量が小さく、レセプターへの高い親和性が期待されるVEGF_<121>とVEGF_<165>に着目し、その^<125>I標識を試みた。今回、高収率・高純度の^<125>I-VEGF_<121>、^<125>I-VEGF_<165>が得られる簡便な方法、条件を検討した。現在、いくつかのタンパク質を標識する方法が知られているが、応用性の高いクロラミンT法を用いた。さらに、^<125>I-VEGF_<121>の精製にはゲル濾過カラム、^<125>I-VEGF_<165>の精製はヘパリンカラムを用いた。臨床使用が十分可能な高い放射科学的純度、比放射能で^<125>I-VEGF_<121>及び^<125>I-VEGF_<165>を得ることができた。両者共にシリンジタイプのカラムを使用することにより簡便に精製ができた。しかし、^<125>I-VEGF_<165>の標識率は^<125>I-VEGF_<121>に比べ低かった。これはアミノ酸残基数が増えることにより、構造的にヨウ素が導入されにくくなったため、標識率が低下したと考えられる。現在、正常ヒト臍帯静脈内皮細胞への各標識体の結合実験及び、担癌マウスを用いた体内分布実験を始めている。昨年度の研究において、臨床使用が十分可能な高い放射化学的純度、比放射能で^<125>I-VEGF_<121>及び^<125>I-VEGF_<165>を得ることができた。本年度は腫瘍モデルマウスを用いて、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>及びVEGF_<165>の腫瘍イメージング薬剤や内部放射線治療薬剤としての可能性について検討を行った。^<125>I-VEGF_<121>は腫瘍に高い集積を示し、投与4時間後まで高集積を維持していた。また、生理的な血管新生が見られる子宮においても高集積が確認された。一方、^<125>I-VEGF_<165>も同様に腫瘍や子宮への高集積が確認された。投与4時間後における^<125>I-VEGF_<121>と^<125>I-VEGF_<165>の腫瘍正常組織比を比較した結果、^<125>I-VEGF_<121>は^<125>I-VEGF_<165>よりも良好、もしくは同等な腫瘍正常組織比を示した。

しかしながら、^<125>I-VEGF_<121>は血液への高い放射能集積を示したために、腫瘍血液比の点では^<125>I-VEGF_<165>よりも劣っていた。この血液への高集積の理由は明らかではない。VEGF_<121>はVEGFレセプターのひとつであるKDRに対しVEGF_<165>よりも高い親和性を有していることから、血液中のKDR発現細胞への結合によるものと考えられる。以上の検討から、腫瘍への高い集積性及び滞留性、さらに、良好な腫瘍正常組織比を示した放射性ヨウ素標識VEGF_<121>が腫瘍血管新生イメージング薬剤として有用であることが示唆された。最終年度はオートラジオグラフィー法や免疫染色法による組織学的な検討から、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>の腫瘍血管新生に対する特異性について検討を行う予定である。これまでの研究において、臨床使用が十分可能な高い放射化学的純度、比放射能で血管内皮増殖因子(VEGF_<121>及びVEGF_<165>)の放射性ヨウ素標識を行い、担癌マウスを用いた動態評価を行ってきた。その結果、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>がVEGF_<165>よりも腫瘍血管新生イメージング薬剤として有用であることが示唆された。本年度はオートラジオグラフィー法と免疫染色による組織学的な検討から、放射性ヨウ素標識VEGF_<121>の腫瘍血管新生に対する特異性について評価を行った。^<125>I-VEGF_<121>は腫瘍サイズが200mm^3以上の腫瘍では、それ以下の腫瘍に比べ約半分の集積率を示した。オートラジオグラフィーによる検討からサイズの小さい腫瘍では^<125>I-VEGF_<121>は全体的に均一な分布を示していたが、200mm^3以上の腫瘍では腫瘍辺縁でのみに高集積を示した。抗CD34抗体を用いた免疫染色による検討の結果、^<125>I-VEGF_<121>が高集積を示した部位は血管新生が活発に行われていることが確認できた。以上、本研究課題についてまとめる。これまでに、^<123>I-VEGF_<165>による臨床研究が報告されたが、本研究成果から^<123>I-VEGF_<165>よりも^<123>I-VEGF_<121>のほうが血管新生を反映した良好な画像を得られることが期待できる。しかし、^<125>I-VEGF_<121>は血中への放射能が非常に高いため、イメージング薬剤や内部照射治療薬剤としてデメリットである。VEGFレセプターのひとつであるKDRはイメージングや治療ターゲットとしても非常に魅力的であることから、KDRをターゲットにした薬剤開発が今後の研究課題である。今回の研究成果は、血管新生をターゲットにした放射性医薬品開発を行う上で、その方向性を示すことができたことから、非常に有用であったと考える。
三葉虫はスキソクローラル・アイでどのように物を見ていたか

数ある三葉虫の中でも個眼が細部まで保存されているCyclopyge属について, 20ミクロンの精度でクリーニングされた複眼の標本を入手した.これらの標本をCTスキャンにかけ,ボリュームレンダリングを行い,パソコン上で3D復元を行った.その後, Cyclopygeについては,左の複眼について,個々の個眼の中心座標をMolcerplusを用いて読み取り,また,それぞれの個眼の境界3点の3次元座標も読み取った.こうして読み取った空間上の3点によって,個眼の平面が定義され,平面の法線ベクトルをVisual Basicで作成したプログラムを用いて求めた.法線ベクトルの始点を個眼の中心に移動させることで,個々の個眼の光軸をあらわすことができる.こうして約1000個の個眼について光軸の球面投影を行った.その結果, Cyclopyge sp.は全面から側面にかけて約120度ときわめて限られた視野を持つことがわかった.球面上の光軸の密度をカウントしたところ,腹側のほうがより高い個眼密度を持つことが分かった.このことは,研究に用いたCyclopygesp.が腹側を水面の方向にむけて,仰向けで泳いでいたということを示唆する.数ある三葉虫の中でも個眼が細部まで保存されているCyclopyge属について, 20ミクロンの精度でクリーニングされた複眼の標本を入手した.これらの標本をCTスキャンにかけ,ボリュームレンダリングを行い,パソコン上で3D復元を行った.その後, Cyclopygeについては,左の複眼について,個々の個眼の中心座標をMolcerplusを用いて読み取り,また,それぞれの個眼の境界3点の3次元座標も読み取った.こうして読み取った空間上の3点によって,個眼の平面が定義され,平面の法線ベクトルをVisual Basicで作成したプログラムを用いて求めた.法線ベクトルの始点を個眼の中心に移動させることで,個々の個眼の光軸をあらわすことができる.こうして約1000個の個眼について光軸の球面投影を行った.その結果, Cyclopyge sp.は全面から側面にかけて約120度ときわめて限られた視野を持つことがわかった.球面上の光軸の密度をカウントしたところ,腹側のほうがより高い個眼密度を持つことが分かった.このことは,研究に用いたCyclopygesp.が腹側を水面の方向にむけて,仰向けで泳いでいたということを示唆する.本年度はまず,スキソクローラル・アイを持つ三葉虫の標本の入手を行った.また,スキソクローラル・アイとの比較のため現生・化石ネジレバネの標本を入手した.現生のネジレバネはスズメバチの腹部に寄生していることから,スズメバチ退治の業者からネジレバネが寄生しているスズメバチ標本を入手し飼育を試みた.しかしながら,途中でスズメバチが死んでしまい,ネジレバネの成体を入手することが出来なかった.ネジレバネの化石標本(コハク中に閉じ込められている)について,TEMを用いて眼の観察を試みたが,化石標本には眼の表面のクチクラのみが保存されており,内部の詳細な観察は出来なかった.スキソクローラル・アイは現生の節足動物の単眼に似ていたとする説もある.そこで,現生のハエトリグモの単眼の標本をTEM観察し,網膜細胞の分布様式や密度,レンズの直径など光学的なデータを入手中である.スキソクローラル・アイは三葉虫の中でもデボン紀に栄えたファコヒナ亜目のみが持つ非常に特有な眼である,またスキソクローラル・アイはカンブリア紀前期に現れたホロクローラル・アイから幼形成熟によって派生したと考えられている眼である.そのような特殊な眼がなぜ派生したかを研究することは,カンブリア紀の生物大進化は眼の誕生とその後の急速な眼の進化によって引き起こされたとされる「光スイッチ説」を吟味するのに非常に有効な手段の一つになり得る.「光スイッチ説」は現時点で,カンブリア生物大進化の謎を説明する最も有力な説である.この説を吟味するためにも,眼の化石証拠やその機能形態学は非常に重要なツールとなり得る.本年度は,ファコピナ亜目の三葉虫類の標本を用い,複眼部分の研磨標本を作製した.作成した研磨標本から,レンズのアウトラインを読み取り,実寸大のマイクロレンズ(直径1.5mm程度)の見積もりを専門業者に依頼した.しかしながら,このサイズのレンズの金型が存在せず,数十万円かかるとの事であった.そこで,レンズの作成は諦め,実標本の複眼両面を海外の専門業者クリーニングしてもらうことにした.この業者は三葉虫の殻を外側だけでなく,内側についてもクリーニングできる技術を持ち,完成した三葉虫の標本は光にかざすと殻が透き通って見えるほどである.複眼の両面がクリーニングされた標本は,今年67月の納品予定である.さて,肝心な網膜細胞の密度については,スキソクローラル・アイの個眼と同様な形態・機能を持つと考えられる,現生のハエトリグモの単眼の組織切片標本を作製し,透過型電子顕微鏡(TEM)で撮影し,密度を見積もった.その結果,直径1.5mm程の単眼型レンズの背後には,1540万画素の解像度の網膜が存在していたことが推定できた.そこで,同等の解像度を持つ,デジタルマイクロスコープを入手した.クリーニングされたスキソクローラル・アイが納品されれば,焦点を調整しながら,背後にこのデジタルマイクロスコープを装着し,実際に三葉虫が見た世界を復元できる.これは23年度の研究に引き継がれる予定である.

また,同時に三葉虫のクリーニング業者には三葉虫の別のタイプの眼「ホロクローラル・アイ」についても,標本の作製を依頼している.本研究課題の最終年度として,次のような成果を挙げた.数ある三葉虫の中でも個眼が細部まで保存されているCyclopyge属およびErbenochile属について,20ミクロンの精度でクリーニングされた複眼の標本を入手した.これらの標本をCTスキャンにかけ,ボリュームレンダリングを行い,パソコン上で3D復元を行った.その後,Cyclopygeについては,左の複眼について,個々の個眼の中心座標をMolcer plusを用いて読み取り,また,それぞれの個眼の境界3点の3次元座標も読み取った.こうして読み取った空間上の3点によって,個眼の平面が定義され,平面の法線ベクトルをVisual Basicで作成したプログラムを用いて求めた.法線ベクトルの始点を個眼の中心に移動させることで,個々の個眼の光軸をあらわすことができる.こうして約1000個の個眼について光軸の球面投影を行った.その結果,Cyclopyge sp.は全面から側面にかけて約120度ときわめて限られた視野を持つことがわかった.球面上の光軸の密度をカウントしたところ,腹側のほうがより高い個眼密度を持つことが分かった.このことは,研究に用いたCyclopyge sp.が腹側を水面の方向にむけて,仰向けで泳いでいたということを示唆する.このCyclopyge sp.の複眼はホロクローラル・アイと呼ばれる三葉虫の中でメジャーなタイプの眼である.一方で,スキソクローラル・アイは三葉虫の中でもデボン紀に栄えたファコピナ亜目のみが持つ非常に特有な眼である.またスキソクローラル・アイはカンブリア紀前期に現れたホロクローラル・アイから幼形成熟によって派生したと考えられている眼である.ホロクローラル・アイを持つErbenochile sp.についても同様にCTスキャンをおこなって,約20ミクロンの精度で,断層面を得ることができた.この断層面1枚1枚から,個々の個眼レンズは両凸レンズであることがわかった.断層画像集をもちいて,個々のレンズの外側と内側の最も突出している座標をImage Jを用いて読み取り,個々のレンズの光軸をより正確に求めることができた.その成果については現在論文として投稿・作成中である.
繊維補強コンクリートの破壊解析手法に関する研究

筆者は、本研究の1年目において、コンクリートの破壊解析手法として提案されている粘弾塑性サスペンション要素法(VEPSEM)に対して、繊維を考慮できるように繊維要素を導入した。その結果、改良した本解析手法を用いることによって、繊維補強コンクリートの破壊性状を、繊維による補強メカニズムを含めて再現できることを明らかにした。2年目においては、この解析手法に用いる繊維要素の入力データを得るための実験を行った。繊維がコンクリートに靭性を与えるのは、コンクリートがひび割れた後にそのひび割れをつなぐように繊維が架橋しているためである。本解析で導入した繊維要素は、この架橋効果を模したものであり、コンクリートから繊維が引き抜かれるときの荷重-変位関係がその入力データとなると考えられる。このため、実験においては、モルタル供試体中央部に繊維を埋め込んだスリットを入れておき、引張力を与えることで、スリット部分にひび割れを発生させ、繊維の引抜き強度を測定した。実験の際の影響要因としては、モルタル強度および繊維種類を取り上げ、これらを変化させて、その影響を検討し、各繊維の引抜き特性の特徴およびメカニズムを整理した。特徴としては非金属繊維と鋼繊維では、引き抜かれる際のメカニズムに大きな違いがあり、非金属繊維では完全塑性モデル、鋼繊維では下降域のある弾性モデルとしてモデル化できることがわかった。この入力データを用いたVEPSEMによる繊維補強コンクリートの解析については現在進めている最中であり、その結果はいずれ報告できるものと考えている。筆者らは既に、コンクリートの破壊解析手法として粘弾塑性サスペンション要素法(VEPSEM)を提案し、コンクリートの破壊シミュレーションを行って、本解析手法の適用性について検討してきた。本研究では、この粘弾塑性サスペンション要素法における解析モデルに、骨材節点をつなぐ繊維要素を導入することによって、繊維補強コンクリートの直接引張試験のシミュレーションを行った。繊維に関するこの単純なモデル化の妥当性を検討すると同時に、繊維補強コンクリートの変形・破壊性状について考察した。その結果、以上のような繊維のモデル化によって、繊維混入量の増加に伴う強度の微増、および応力の下降域の延性化など、従来得られている繊維補強コンクリートの実験結果をよく再現する解析結果が得られた。また、繊維による補強効果のメカニズムは、内部の破壊性状および供試体表面のひずみの変化から説明できることがわかった。これによれば、プレーンコンクリートでは、直接引張による破壊が一部に集中し、脆性的な破壊に至るのに対し、繊維補強コンクリートでは、繊維の架橋効果によって破壊が供試体全域に広がり、延性的な破壊を示すことがわかった。また、供試体表面のひずみは、プレーンコンクリートでは破壊した一部分のみ増大しているのに対して、繊維補強コンクリートでは、ひずみが供試体全域に広がっていることがわかった。以上のように、繊維を考慮したモデル化を行った粘弾塑性サスペンション要素法を用いることによって、繊維補強コンクリートの破壊性状を、繊維による補強メカニズムを含めて再現できることが明らかとなった。
Ca^<2+>チャネル遺伝子欠損を原因とする神経疾患モデルマウスの作製とその解析

電位依存性P/Q型Ca^<2+>チャネルは神経系において最も豊富に存在する。本チャネル形成α_<1A>サブユニット遺伝子の変異、tottering(tg)、及びleaner(tg-la)(欠神小発作、運動失調が特徴的)が引き起こす機能異常を検討した。急性単離プルキンエ細胞、及び組み換え発現におけるP/Q型チャネル電流は、強い行動異常を示すtg-laの方で、より大きな電流密度減少や不活性化の異常を生じた。また、運動失調変異マウス赤血球Rolling Nagoya(tg-rol)の原因変異をα_<1A>遺伝子に同定したところ、α_<1A>における第3繰り返し単位の電位センサー領域S4に、アルギニンからグリシン残基への置換を生じることが明らかとなった。組み換え体及び小脳プルキンエ細胞P型チャネル活性化の電位存性に、"gating charge"の中和に由来する変化を、本置換はあたえた。また、スライス標本プルキンエ細胞にも活動電位異常が観察され、tg-rol変異は神経細胞の情報統合機能を損なうことが明らかとなった。これらのことは、α_<1A>遺伝子に起因するヒト遺伝子神経疾患の発症機序を明らかにする上で、非常に重要な知見であり、我々は小脳精髄変性症6がた(SCA6)において、α_<1A>チャネルのポリグルタミン伸長が活性化、及び不活性化の電位依存性の異常の明らかにした。欠神小発作、運動失調症状を示すstargazerマウスが新規γサブユニット(γ_2)に欠損変異を有することが明らかになった。更には、GTP結合(G)蛋白質による電位依存性Ca^<2+>チャネル活性抑制の分子的機序の検討を行ったところ、Gβγがα_<1B>(N型)及びα_<1A>(P/Q型)の繰り返し単位I-II loopに、GαがC末端に結合することが明らかになった。この知見は種々の変異体における機能異常を理解する上で非常に重要である。電位依存性Ca^<2+>チャネルP/Q型のチャネル形成サブユニットα_<1A>(或いはBI)遺伝子の変異である、tottering(tg)、及びleaner(tg-la)(欠神性小発作或いは強い運動失調が特徴的)が引き起こす、P/Q型電流の直接の機能異常を検討した。パッチクランプ法による急性単離プルキンエ細胞におけるP/Q型Ca^<2+>チャネル、及びBHK細胞に組み換え発現させた両変異体P/Q型チャネルを解析し、野性型の性質との比較をしたところ、2つの変異のうちでは強い行動異常を示すtg-laの方がより強く、P/Q型Ca^<2+>電流の電流密度減少や不活性化の変化を及ぼすことが明らかになった。これらのことは、α_<1A>遺伝子に起因するヒト遺伝性神経疾患の発症機序を明らかにする上で、非常に重要な知見である。また、同じく矢神性小発作或いは運動失調症状を示すstargazerマウスが新規γサブユニット(γ_2)に欠損変異を有することが明らかになった。

小脳性運動失調を示す変異マウスであるRolling Nagoya(tg-rol)の原因変異を、電位依存性Ca^<2+>チャネルP/Q型のチャネル形成サブユニットα_<1A>(或いはBI)遺伝子上に同定した。tg-rol変異はα_<1A>チャネルにおける第3繰り返し単位の電位センサー領域S4に、アルギニン残基からグリシン残基へのアミノ酸置換を生じることが明らかとなった。組み換えP/Q型α_<1A>チャネル及び小脳プルキンエ細胞におけるP型α_<1A>チャネル活性化の電位存性に本置換は、所謂"gating charge"の中和で説明可能な変化をあたえた。また、スライス標本プルキンエ細胞にも発生異常が観察され、tg-rol変異は神経細胞の情報統合機能を損なうことが明らかとなった。さらには、小脳脊髄変性症6型(SCA6)において、α_<1A>チャネルのポリグルタミン伸長が活性化、及び不活性化の電位依存性の異常も明らかにした。
成人チアノーゼ性心疾患児の血管内皮機能ビタミンC投与による新しい治療的試み

<背景>先天性心疾患に対する心臓外科手術の進歩した現在においても、心疾患に対する根治術の適応が無くチアノーゼが残存した状態で日常生活を過ごして症例は本院においても少なからず存在している。チアノーゼが残存した症例では思春期からヘマトクリット上昇に伴う過粘稠度症候群による頭痛、腹痛などの不定愁訴を訴え、さらに成人期に達すると合併症として高尿酸血症、脳梗塞、消化管・気道からの出血などが出現しする。これらの症状は日常生活を著しく妨げており、チアノーゼ性心疾患患者の長期予後は決して芳しいものでなく加齢とともに症状が悪化しゆき、対処療法のみで経過観察しているのが現状である。<目的>青年期チアノーゼ性心疾患児における血管内皮機能の評価を行い、ビタミン(Vit.C)が血管内皮機能に与える効果を検討した。対象は12例のチアノーゼ性心疾患児(17.0土1.4歳、男:女6:6)と年齢と性別を一致させた対照群12例とした。血管内皮機能は内皮依存性の血管拡張能であるFlow-mediated dilatation (FMD)により評価した。<結果>1)2群間のFMDの比較はチアノーゼ群の有意な低下を示した(3.3±4% vs.9.1±6%、p<(0.05)。2)チアノーゼ群と対照群におけるニトログリセリン(0.6mg)舌下投与により両群共に良好な血管拡張を示した。3)Vit.C投与によりFMDは両群共に改善した(12±5% vs.15±9%,p(0.05)。<結語>青年期チアノーゼ性心疾患児における血管内皮機能低下が認められ、抗酸化作用を持つVit.C投与は血管内皮機能を改善することが示唆された。<背景>先天性心疾患のため、チアノーゼが残存した症例では思春期からヘマトクリット上昇に伴う過粘稠度症候群による頭痛、腹痛などの不定愁訴を訴え、さらに成人期に達すると合併症として高尿酸血症、脳梗塞、消化管・気道からの出血などが出現しする。<目的>青年期チアノーゼ性心疾患児における血管内皮機能の評価を行い、ビタミン(Vit. C)が血管内皮機能に与える効果を検討した。対象は12例のチアノーゼ性心疾患児(17.0±1.4歳、男:女6:6)と年齢と性別を一致させた対照群12例とした。<結果>1)2群間のFMDの比較はチアノーゼ群の有意な低下を示した(3.3±4%vs. 9.1±6%、p<0.05)。3)Vit. C投与によりFMDは両群共に改善した(12±5%vs. 15±9%, p<0.05)。<結語>青年期チアノーゼ性心疾患児における血管内皮機能低下が認められ、抗酸化作用を持つVit. C投与は血管内皮機能を改善することが示唆された。
咬合接触点の違いが開口動作に先行する開口筋活動に及ぼす影響について

研究分担者は以前よりopen-close-clench cycle(OCC)における開口筋の開口動作に先行する筋活動に影響を及ぼす因子について検討を行った際、咬みしめ時の咬筋筋活動が開口筋の先行時間(onset time)を変化させる大きな要因であることを明らかにしてきた。この知見に基づき今回、歯根膜入力の変化がEMG onsetに及ぼす影響について検討を行うため、次のような実験を行った。実験用のバイトプレートを5名の被験者の下顎歯列上に作製し、上顎臼歯部の左右機能咬頭を8点接触させるよう調節した(AL)。この状態からバイトプレート上の咬合接触点を765 567、76 67、6 6、6接触と変化させていき、各接触状態で20ストロークのopen-close-clench cycleを2回づつ行わせた。この時の外側翼突筋下頭(Lpt)、顎二腹筋前腹(Dig)、咬筋(Mm)からの筋電図を、MKG切歯点運動とともに記録し、onset time、各筋の積分値、開口距離、平均開口加速度を求めた。咬合接触点の数の減少とともにonset timeは有意に短縮した。咬合相におけるMm積分値は、ALから765 567接触にかけてと6 6接触から6接触にかけて有意の減少を示したが、765 567、76 67、6 6間にはほとんど変化が見られなかった。咬合接触点が減少するとCycle timeは有意に短縮し、平均開口加速度は有意に増大したが、開口距離には変化が見られなかった。咬合接触点の変化はOCC運動の咬みしめ時Mm活動を変化させるため、それに伴いonset timeに変化が生じたものと思われる。しかしながら、765 567接触から6 6接触にかけては、Mm活動にほとんど変化がないものの、onset timeは減少しており、異なるメカニズムによる影響も示唆された9また接触点の減少は、開閉口運動に要するエネルギーを減少させるため、開口距離が変わらないのに開口速度が速くなる現象が現れたと思われる。Open-close-clench cycleにおいて認められる、開口に先行する開口筋活動が、咬合接触点の違いによってどのように変化するかを観察するため、以下のような実験を行なった。顎口腔系に異常を認めない正常有歯顎者を5名選択し、各被験者ごとに実験用下顎スタビライゼーション型オクル-ザルスプリントを製作した。前歯部にMKGのマグネットを装着するため、前歯部は覆わず、臼歯部咬合面のみを覆った形とした。スプリントを口腔内に装着し、上顎臼歯部の機能咬頭が左右均等に接触するよう調節した。スプリントの高さは、各被験者の安静空隙の高さとし、あらかじめMKGを用いて調節した。被験運動は、リズムを規定しないopen-close-clench cycle(OCC)とし、スプリントを装着しない状態で20ストロークのOCCを2回行なった。その後、スプリントを装着して、臼歯部機能咬頭が全接触した状態でのOCCとそのスプリントを両側第1小臼歯、第2小臼歯、第2大臼歯、左側第1大臼歯の順で削除してゆき、それぞれのスプリントでのOCCを20ストロークずつ2回行なった。OCCのリズム、咬合相の咬みしめ力は各被験者の任意としたが、できるだけ同じ程度のスピード、力で行なうように指示した。筋電図は、右側咬筋(Mm)、顎二腹筋前腹(Dig)、外側翼突筋下頭(Lpt)から、Mm、Digについては表面電極、Lptについてはfine wire electrodesを用いて双極誘導し、MKGを用いた下顎切歯点運動記録とともにデータレコーダに同時記録した。すべてのデータは、記録紙に再生し、現在、開口に先行するLptおよびDigの先行時間と、開口量、筋電図積分値等の計測、分析を行なっている。

しかしながら、765 567接触から6 6接触にかけては、Mm活動にほとんど変化がないものの、onset timeは減少しており、異なるメカニズムによる影響も示唆された9また接触点の減少は、開閉口運動に要するエネルギーを減少させるため、開口距離が変わらないのに開口速度が速くなる現象が現れたと思われる。