hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経細胞移動のメカニズムの分子レベルでの解明

1.生後2日目のラット小脳より、単離顆粒細胞を得、これを12時間培養し、再凝集塊を形成させた.これをラミニン塗布カバーグラス上にて培養した.培地は、ホルモン添加無血清培地を用い.これに蛋白リン酸化酵素阻害剤K252a(1-200nM)あるいはH7(20-200muM)を添加し.12時間後.再凝集塊からの突起伸展と細胞移動の状態を位相差顕微鏡下に観察し.ホルマリン固定後.免疫細胞化学的に検索した.2.これまで報告されてきたように.ラミニン塗布カバーグラスでは.再凝集塊からの突起伸展と.これに伴う細胞移動が認められた.3.再凝集塊からの突起伸展は.K252a.H-7添加時に.ともに濃度依存性に抑制された.4.K252a添加時に.突起伸展の程度に関わらず細胞移動が強く阻害された.5.コントロールにおいては.小型〓錘形の細胞が大部分を占め.これらの細胞においてはF-アクチンとドレブリンとは.共に.細胞膜近傍に局在していた.K252aを添加すると.12分間で顆粒細胞の形態は大型化し.filopodia様の突起を多数もった偏平不正形の細胞となった。これらの大型の細胞では.F-アクチンは細胞質内にストレスファイバー様に線維状に存在しており.また.ドレブリンは細胞質内にび慢性に存在していた.6.コントロールにおいて.大部分を占める小型〓錘形の細胞は.突起上に存在しており.移動中の細胞と考えられた.一方.大型不整形の細胞は.その細胞体が突起との接触をもたないものが多く.停止している細胞と思われた.これら大型の細胞では.F-アクチンとドレブリンが解離していたことから.ドレブリン非結合型のアクチンフィラメントの出現が細胞移動の停止と関係あるのではないかと考えられた.1.生後2日目のラット小脳より、単離顆粒細胞を得、これを12時間培養し、再凝集塊を形成させた.これをラミニン塗布カバーグラス上にて培養した.培地は、ホルモン添加無血清培地を用い.これに蛋白リン酸化酵素阻害剤K252a(1-200nM)あるいはH7(20-200muM)を添加し.12時間後.再凝集塊からの突起伸展と細胞移動の状態を位相差顕微鏡下に観察し.ホルマリン固定後.免疫細胞化学的に検索した.2.これまで報告されてきたように.ラミニン塗布カバーグラスでは.再凝集塊からの突起伸展と.これに伴う細胞移動が認められた.3.再凝集塊からの突起伸展は.K252a.H-7添加時に.ともに濃度依存性に抑制された.4.K252a添加時に.突起伸展の程度に関わらず細胞移動が強く阻害された.5.コントロールにおいては.小型〓錘形の細胞が大部分を占め.これらの細胞においてはF-アクチンとドレブリンとは.共に.細胞膜近傍に局在していた.K252aを添加すると.12分間で顆粒細胞の形態は大型化し.filopodia様の突起を多数もった偏平不正形の細胞となった。これらの大型の細胞では.F-アクチンは細胞質内にストレスファイバー様に線維状に存在しており.また.ドレブリンは細胞質内にび慢性に存在していた.6.コントロールにおいて.大部分を占める小型〓錘形の細胞は.突起上に存在しており.移動中の細胞と考えられた.一方.大型不整形の細胞は.その細胞体が突起との接触をもたないものが多く.停止している細胞と思われた.これら大型の細胞では.F-アクチンとドレブリンが解離していたことから.ドレブリン非結合型のアクチンフィラメントの出現が細胞移動の停止と関係あるのではないかと考えられた.
英語教員養成課程におけるメタファー分析に基づく職業的同一性の質的研究

英語教員養成課程の学生4名を被験者として,職業的同一性に係わるメタファーを収集し質的分析を行った。被験者の教育実習前におけるメタファーは,他者(生徒や同僚教員等)の視点・観点への配慮に欠けた意味づけ・理由づけが顕著であった。他者の視点・観点を包含した意味づけ・理由づけは教育実習後のメタファーに確認されており,被験者の職業的同一性に係わる信念が実習中及び実習後に再構築されたことを示唆している。本年度は,研究計画書に基づき,熊本県立大学文学部英語英米文学科の英語教員養成課程に在籍する学生を対象に意図的抽出法(purposeful sampling)を用いた被験者(4名)の選抜を行った。これは特定の研究領域,研究対象,及び研究材料から特殊化(particularization)を試み,更に特定のコンテクストにおいて情報に富む事例(information-rich cases)を適切に入手するためである。被験者選抜後,個別のインタビューとグループでのインタビューを計6回実施し,教育実習前における質的データ(in-depth interview data)の収集を行った。データ収集と同時に,メタファー分析を開始した。確認されたメタファーは,大別すると(1)「英語教育全般に対するイメージに係わるメタファー」,(2)「英語教師の役割に係わるメタファー」,(3)「英語科の授業における生徒のイメージに係わるメタファー」の3種類であった。これらのメタファーについてはデータの細分化・分類化を目的としたコード化(coding)作業が終了しており,現在,各メタファーの背景にある「隠された意味」と被験者による「意味づけのされ方」を分析中である。被験者の教育実習後のデータを教育実習前のものと比較し,「職業的同一性の形成過程」と「信念・指導観の構築過程」との関連性を解明するためのデータべースを作成した。また,社会心理学を中心とした文献資料調査の結果,職業的同一性の実体を明らかにするには,被験者が抱いている「英語科教育・英語教師に対する社会・世間一般のイメージ」についての質的データ収集が必要であることが判明した。従って,データ収集・分析の過程において重要因子として加味することにした。本年度は,前年度作成した質的データ・ベースを用いてデータのコード化と被験者の職業的同一性に係わるメタファー分析を実施した。データ分析においては,各メタファーの背景にある「隠された意味」と「意味づけのされ方」を調査し,データのトライアンギュレーションと被験者によるメンバー・チェッキングを行った。また,前年度の研究過程で判明した重要因子「被験者が抱いている英語科教育・英語教師に対する社会・世間一般のイメージ」について追加的な質的データ(in-depth interview data)を得るために集団インタビューを4回実施した。当該研究を通して,教育実習を体験する前の時点において,被験者の英語教師の役割に関する信念は既に形成・確立されており,抽出された各メタファーの意味づけのされ方は被験者の過去の英語学習経験,あるいは生徒として英語教育を受けた過去の経験の「個人的な解釈」によって正当化されていたことが明らかになった。更に,教育実習後,全被験者において職業的同一性に係わるメタファー自体の変化は観察されなかったものの,被験者は教育実習中に授業内外で生じた問題や出来事について能動的・自発的に分析・解釈を試みており,結果として各メタファーの背後にある隠された意味や意味づけのされ方に変化がみられた。特筆すべきは,教育実習後の全被験者に,「他者(生徒や同僚の教員)の観点・視点」に配慮した意味づけのされ方が観察されたことである。これは被験者個人の信念と過去の経験の個人的な解釈によって職業的同一性が形成される時点が教育実習前であり,「他者」の観点・視点を強く意識し始め,またその影響を反映させる形で被験者個人の信念,特に職業的同一性に係わる信念が再構築されるのが教育実習中及び教育実習後であることを示唆している。当該研究を通して得られた知見を生かし教師信念研究に係わる学術図書を出版した。
化学物質の毒性評価を目的とした霊長類薬物代謝酵素の比較生化学的研究

医薬品や環境汚染物質を含む化学物質の毒性評価系構築を目的にして、体内動態試験や毒性試験においてヒト代替実験動物として有用性が認められてきているカニクイザルやマーモセット等の薬物代謝能をヒトと比較し、サルを用いた実験結果のより精確なヒトへの外挿を可能とするために本プロジェクトを進めた。すなわち、ニホンザル、カニクイザル及びマーモセットの新鮮な肝臓から抽出したトータルRNAから、ヒト酵素タンパク質をコードするcDNAの塩基配列に基づいて設計したプライマーを用いて、逆転写反応によりサルのシトクロムP450(CYP)分子種(ニホンザルCYP1A2、CYP2E1,マーモセットからCYP2C8、CYP2E1)、及びグルクロン酸転移酵素(UGT)分子種(カニクイザルからUGT1A6及びUGT2B20)をコードするcDNAのクローニングを行った。得られたcDNAを適当なベクターに組み込み、酵母細胞あるいは昆虫細胞を形質転換して酵素タンパク質を発現させ、同様の条件で発現させたヒトの相同酵素と酵素化学的性質を比較した。その結果、ヒトとサルの間で、CYP2E1やCYP1A2の酵素化学的特性は類似していたが、CYPcC8やUGT分子種の性質はかなり異なっていることが示された。さらに、ヒトとカニクイザルの凍結肝細胞の初代培養系の薬物代謝酵素mRNAレベル(CYP、UGT、SULT)に対する薬物代謝酵素誘導剤の影響を検討したところ、mRNAレベルの変動は、酵素の種類によって顕著な違いのあることが明らかとなった。現在、これらの違いを惹起するメカニズムを追究中である。この路線での検討を更に展開することにより、サルを用いた化学物質の毒性評価結果のヒトへの外挿にあたって、より精度の高い予想結果が得られることで、副作用や毒性発現頻度の低い医薬品や化学物質の開発に繋がるものと期待される。医薬品や環境ホルモンなどの合成化学物質のより精確な毒性評価系の構築を最終目的として、人と同じく霊長類に属するサルの薬物代謝酵素の諸性質を解明するための一環として、肝組織を使った様々な化学物質の代謝反応をヒト、カニクイザル、ニホンザル並びにマーモセットで比較すると同時に、サルの肝臓におけるシトクロムP450(CYP)及びグルクロン酸転移酵素(UGT)の分子種をコードするcDNAのクローニングを進めた。その結果、ニホンザル及びカニクイザルの肝臓から、それぞれCYP1A2をコードするcDNAのクローニングに成功し、その酵素化学的特性の違いを明らかにした(S.Narimatsu et al.,Chemico-biol, Interact.,152,1-12,2005)。また乱用性薬物の毒性評価の一環として、脱法ドラッグの一つ、5-Methoxy-N, N-diisopropyltryptamine(Foxy)の代謝反応を人肝臓のミクロゾーム画分とrecombinant CYP分子種で検討したところ、主要な代謝反応はCYP2D6による5位脱メチル化反応とCYP1A2やCYP3A4による側鎖脱イソプロピル化反応であった(S.Narimatsu et al.,Biochem, Pharmacol.,71,1377-1385,2006)。現在、カニクイザルやマーモセットの肝ミクロゾーム画分やリコンビナントCYP分子種による検討を進めている最中である。さらに人肝臓癌由来細胞に対してCYPやUGT分子種をコードするcDNAを導入した化学物質毒性スクリーニング系開発の試みにおいて、ヒトCYP2D6野生型とその主要な変異型とヒトNADPH-CYP還元酵素を安定発現させたHep G2細胞系を樹立した(S.Narimatsu et al.,Chemico-biol.Intract.,159,45-57,2006)。

マーモセットの肝臓からヒトCYP2C8の塩基配列に基づいて調製したプライマーを用いてRr-PCRにより新規CYP2C酵素をコードするcDNAをクローニングした。その塩基配列から推定したアミノ酸配列はヒトCYP2C8と87.1%の相同性を示した。このcDNAを組み込んだプラスミドpGYRIで酵母細胞を形質転換し、発現した酵素タンパク質の酵素化学的性質を検討した結果、活性中心空洞の形状や基質特異性は、ヒトCYP2C8よりもむしろCYP2C9やCYP2C19に類似することが明らかとなった。カニクイザルの肝臓からはヒトUGT1A6の相同酵素をコードするcDNAをクローニングし、酵母細胞に酵素タンパク質を発現させ、その酵素化学的特性をヒトUGT1A6と比較すると共に、内分泌撹乱性化学物質bisphenolA (BPA)とヒトおよびカニクイザルUGT1A6酵素の相互作用について検討した。その結果、ヒトとカニクイザルUGT1A6酵素は,アミノ酸配列の相同性は極めて高いが,酵素化学的特性に相違点があることが明らかとなった。また,in vitro系においてUGT1A6はBPAにより阻害を受け,酵素機能変化の程度もヒトとカニクイザルでは異なることが示唆された。前年度に引き続き、ヒトおよびカニクイザルの薬物代謝酵素であるシトクロムP450(CYP)並びにグルクロン酸転移酵素(UGT)の遺伝子クローニング及び異種細胞現系でのタンパク質発現を進めたすなわち、ヒトではCYP2C19、UGT1A9、カニクイザルではCYP2E1、UGT1A6のcDNAをクローニングして、酵母細胞あるいは昆虫細胞発現系を構築し、その酵素機能に及ぼす影響を検討した。まず、ヒトCYP2C19の触媒作用に重要な役割を担うアミノ酸残基の役割を、アミノ酸置換体を部位特異的変異導入法を用いて検討した。その結果、触媒メカニズム、特に基質を補足するときに、基質と相互作用するN-末端から300番目のグルタミン酸、476番目のフェニルアラニンの重要性が明らかになった。カニクイザルCYP2E1はヒトCYP2E1と比べて、発現効率は低いものの、触媒特性はきわめて類似することが明らかとなった。さらに、ヒトおよびカニクイザル肝細胞の初代培養系に対して、種々の薬物代謝酵素誘導剤を添加して、薬物代謝酵素(CYP, UGT, SULTなど)や薬物トランスポーター(MDR, MRPなど)のmRNAレベルに及ぼす影響をReal Time-RT-PCRにより検討した。この結果、ヒトとカニクイザルの間で、薬物代謝酵素誘導剤前処置による効果は概ね類似するものの、明確な種差も観察された。現在、カニクイザルの薬物代謝酵素関連の核内レセプターであるConstitutive Androstane Receptor(CAR)、Aryl Hydrocarbon receptor(AHR)などをコードしているcDNAをクローニングし、その機能の類似点、相違点を検討しているところである。以上の知見は、ヒト代替実験動物としてのカニクイザルの薬物代謝機能における人との類似性、並びに相違性(種差)を明確にするものであり、カニクイザルの実験動物としての有効利用に大きく資するものである。
生体内におけるインスリン波形の意義の解明

生体内の血中インスリンパターンはホメオスタシスに重要であることが知られている。我々は培養細胞を用いてインスリンの時間パターン重要性を明らかにしたが、生体内におけるインスリンの時間パターンの意義は未だ不明のままである。そこで、本申請では「萌芽研究」として、生体を用いた任意のインスリンの時間パターンを与える系の確立を行った。その結果、1頸静脈からソマトスタチンを注入することで、内在性のインスリン分泌を抑制し、2同じく頸静脈からグルコースを注入することで血糖値を一定にした状態で、3腸管静脈(門脈に直接つながる静脈)からインスリン刺激する、系の確立に成功した。生体内の血中インスリンパターンは複数のパターンからなることが知られており、このパターンは生体のホメオスタシスに重要であることが知られている。我々は培養細胞を用いてインスリンの時間パターンへの情報の多重化の可能性を示唆したが、生体内におけるインスリンの時間パターンの意義は未だ不明のままである。そこで、本申請では「萌芽研究」として、培養細胞や個体(ラット)を用いた、任意のインスリンの時間パターンを与える系の確立を目的としている。今年度は、生体(ラット)を用いて任意のインスリンパターンを投与する系の確立を目指した。通常用いられている生体を用いたインスリンの刺激方法は頸静脈からの注入である。しかし、この方法では我々の注目している臓器である肝臓に到達するまでにインスリンの波形が「鈍って」しまうため実際の入力パターンは不明のままである。そこで、ラットの門脈に直接チューブを挿入し、シリンジポンプを用いて任意のインスリン波形を与える系の確立を行った。その結果、1頸静脈からソマトスタチンを注入することで、内在性のインスリン分泌を抑制し、2同じく頸静脈からグルコースを注入することで血糖値を一定にし、内在性のインスリンとグルコースの影響を排除した状態で、3腸管静脈(門脈に直接つながる静脈)からインスリン刺激する、系の確立に成功した。生物は限られたシグナル伝達経路を用いて数多くの刺激に対応している。つまりシグナル伝達経路の本質の一つは、多彩な入出力を限られた分子またはネットワークにコードするシステムにある。我々は生体内において複数の時間波形を持つインスリンに注目し、実験とモデル解析からAKT経路がインスリンの時間波形の情報を多重にコードし得ることを明らかにした(Mol. Cell. 2012)。生体内におけるインスリン波形への情報の多重化の可能性は強く示唆されたが、未だ生体内において同様な機構が存在するかは不明である。そこで本研究では、生体内におけるインスリン波形の生理的意義を明らかにし、時間情報コーディングの概念の生体内での実証を目的としている。当初の研究実施計画では初代培養肝細胞を用いた生体内におけるインスリン波形の意義の解明を行う予定であったが、論文のreviseの過程で当該実験を行う必要になり、結果を前述の論文に発表した。そこで、今年度は実験計画を前倒しで行い、ラットを用いた実験を開始した。生体内におけるインスリン波形への情報の多重化を明らかにするには、生体の肝臓に任意のインスリン波形を与える必要がある。しかしこの方法は、非常に技術を必要とするものであり、さらに、我々の注目している臓器である肝臓に到達するまでにインスリンの波形が「鈍って」しまうため実際の入力波形は不明のままである。そこで、ラットの門脈に直接チューブを挿入し、シリンジポンプを用いてインスリン刺激を行う手法を開発した。本手法により、簡便に肝臓に対するインスリン刺激が行えるようになった。その結果、インスリンの注入に伴う血糖値の減少とAKT経路の活性化が確認された。当初の研究実施計画では、まず初代培養肝細胞を用いた生体内におけるインスリン波形の意義の解明を行う予定であったが、論文のreviseの過程で当該実験を行う必要になり、結果を前述の論文に発表した。現在は、当初の予定を前倒して、生体を用いた実験を開始している。さらに、我々の目的達成のためにより良い条件であるが技術的に非常に難しいと思われる、膵臓から肝臓に繋がる門脈に直接インスリン刺激を加えることができる非常にチャレンジングな手法を開発している。まだ基礎実験段階のために行っていないが、本手法によりシリンジポンプを用いることで任意のインスリン波形を加えることができると考えられる。以上の理由により、本研究計画は当初の計画以上に進展していると考えられる。本手法で肝臓のインスリン刺激を行い、AKT経路の中心分子であるpAKTと、その下流分子であるpS6K, GSK3b, G6Paseの時系列データを取得する。これらの分子の微分方程式モデルを作成するためには再現性のよいデータが必要になる。本研究では、直接門脈にインスリン刺激を行っているので実験誤差は小さいと思われるが、実験誤差が大きい場合には門脈へのチューブの挿入方法を変えるなどして、実験誤差をできるだけ小さくする。

また、門脈に直接インスリン刺激を加えることができる本手法を用いて、任意のインスリン波形を肝臓に与える。生体内におけるインスリン波形への情報の多重化を明らかにするにはこの手法が必須となる。次に、可能であればこれらの実験データを基に、Fao細胞で作成したモデルを援用して、肝臓における上記分子の微分方程式モデルを作成する。主に動物実験に使用する予定である。実際には、実験動物の購入や、血糖値や血中インスリン濃度の測定キットの購入、そしてウエスタンブロッティングなどの消耗品に使用する予定である。
反芻家畜由来食品に存在する生理活性共役リノール酸の飼料性前駆脂肪酸の解明

共役リノール酸(Conjugated linoleic acid:CLAs)は、最近、食品の生理活性物質の一つとして注目されているリノール酸の異性体である。CLA異性体の中で、牛肉で発見された9cis,11trans CLA(9c,11tCLA)による抗がん作用などの効果が知られている。本研究は、まず9c,11tCLAの定量法を検討すること、考案した定量法によって食肉の9c,11tCLA含量を測定すること、反芻家畜への給与飼料の相違が食肉の9c,11tCLA含量に及ぼす影響を調べること、食肉の加熱処理、貯蔵および脂質過酸化が9c,11tCLA含量に及ぼす影響を調べること、さらに、飼科脂質のリノレン酸が9c,11tCLAの前駆体脂肪酸になりえるか否かを明らかにすることなどを目的として行った。われわれは食肉の9c,11tCLA定量法を確立し、その考案した方法を用いて、反芻家畜由来食肉の9c,11tCLA含量が非反芻家畜由来食肉に比較して有意に高いことを明らかにした。組飼料給与家畜の食肉の9c,11tCLA含量が濃厚飼料給与家畜の食肉に比較して有意に高いこと、また得られた結果は飼料脂質のリノレン酸量が食肉の9c,11tCLA含量に影響することを示唆した。9C,11tCLAは加熱処理、貯蔵および脂質過酸化に対して安定であること、また、食肉の脂質過酸化の過程で生成される9c,11tCLA量は生成されたとしても微量であることが示唆された。さらに、リノレン酸をルーメン液に培養した結果から、リノレン酸は9c,11t,15c octadecatrienoic acidに異性化された後に水素添加を受けて9C,11tCLAになる可能性が示唆された。反芻家畜由来食品に高濃度含有される生理活性9cls,11trans共役リノール酸(9c,11t CLA)は、反芻胃内微生物による生成機構がその主要な給源と考えられる。他方、9c,11t CLAの前駆脂肪酸についてはリノール酸やリノレン酸の酵素的変換が挙げられるが、現在、その何れの脂肪酸が前駆脂肪酸として優先的であるのか明らかでない。また、食肉の9c,11t CLA定量法について、この脂肪酸が従来の脂肪酸メチルエステル化法では酸化的分解を受けやすいことから、まず、高精度で再現性が優れた定量法を確立することが必要である。そこで本研究では、9c,11t CLA定量法を検討した後、その考案した方法を用いて、高リノレン酸含有飼料あるいは高リノール酸含有飼料を一定期間給与したヤギの各種組織の9c,11t CLAを調べた。その結果は、次の通りであった。1.食肉の9c,11t CLAの定量法として、総脂質はFolchらの方法に準じて抽出し、まず0.5MKOH/MeOHでケン化後、継続してaq.HC1(35%)/MeOH(4:4,v/v)でメチルエステル化を行い、得られた脂肪酸メチルエステルはキャピラリーガスクロマトグラフィーで分析・定量する精度が高く、再現性の優れた方法を考案した。2.高リノレン酸含有飼料および高リノール酸含有飼料を給与したヤギから採取した各種組織の9c,11t CLA含量(mg/g脂質)は、脂肪組織>第4胃、第1胃>筋肉の順であった。

高リノール酸含有飼料給与ヤギの脂質含量および9c,11t CLA含量(mg/g脂質)は高リノレル酸含有飼料給与ヤギに比較して高値を与え、結果的に高リノール酸含有飼料給与ヤギからの各種組織の組織当たりの9c,11t CLA含量は高値を示した。今回の結果は、高リノール酸含有飼料が、高リノレル酸含有飼料に比較して、高9c,11t CLA含量ヤギ肉の生産に結びつくことを示唆した。反芻家畜由来食品に高濃度含有される生理活性9cls,11trans共役リノール酸(9c,11tCLA)は、反芻微生物による生成機構がその主要な給源と考えられる。他方、(9c,11t CLA)の前駆脂肪酸についてはリノール酸やリノレン酸の酵素的変換が挙げられているが、現在、その何れの脂肪酸が前駆脂肪酸として優先的であるのか明らかでない。われわれは、これまで9c,11tCLAの定量法を確立し、その方法を用いて、各種食肉の9c,11tCLA含量を調べ、9c,11tCLA含量は山羊肉、羊肉、牛肉に高く、また、脂肪組織に高いことを明らかにした。さらに、高リノール酸含有飼料(圧ペントウモロコシ)給与ヤギの各種組織の9c,11tCLA含量が、高リノレン酸含有飼料(イタリアンライグラス)給与ヤギに比較して高いことを明らかにした。そこで平成10年度では、圧ペントウモロコシ(高リノール酸)とイタリアンライグラス(高リノレン酸)を用いて、それらをルーメン液中で培養し、それぞれの9c,11tCLA生成量を検討した。その結果によれば、圧ペントウモロコシ(高リノール酸)はイタリアンライグラス(高リノレン酸)に比較して、その9c,11tCLA生成量が低く、また生成量がピークに到達するに要する時間も遅いことが明らかとなった。このIn vitroとin vivoでの相違が何に起因するのか明らかでない。また、リノール酸とリノレン酸を同じくルーメン液中で培養した場合、リノール酸からは9c,11tCLAの生成が認められたが、リノレン酸からは9c,11tCLAのピークは検出できず、不明ピークが増大した。この不明ピークは、現在、同定中であるが、9c,11tCLAの異性体とも考えられる。反芻家畜由来食品に他食品に比較して高濃度含有される生理活性共役リノール酸(9cis,11trans Conjugated linoleic acid:9c,11tCLA)は、反芻胃内微生物による生成機構がその主要な給源と考えられている。他方、9c,11t CLAの前駆脂肪酸については、これまでのリノール酸以外にリノレン酸の可能性が示唆されているが、現在、その解明はなされていない。われわれは、これまで9c,11t CLAの定量法を検討し、その考案した方法を用いて、各種食肉の9c,11t CLA含量を調べ、9c,11t CLA含量は山羊肉、牛肉、羊肉に高く、また特にそれらの脂肪組織に高いことを明らかにした。また9c,11t CLAが、濃厚飼料(トウモロコシなど)給与家畜に比較して粗飼料(牧草など)給与家畜の組織に高濃度含有されていることを明らかにした。粗飼料脂質(牧草脂質)の構成脂肪酸としてリノレン酸が高濃度含有されていることから、粗飼料(牧草など)給与家畜の組織に高濃度の9c,11t CLAがされていることは、リノレン酸からの9c,11t CLA生成の可能性が示唆するものであった。そこで、反芻胃内微生物によるリノレン酸からの9c,11t CLA生成の可能性を解明する目的で、圧ぺんトウモロコシ(高リノール酸含有)とイタリアンライグラス(高リノレン酸含有)を山羊から採取したルーメン液に培養して、それぞれからの9c,11t CLA生成量を定量した。その結果によれば、圧ぺんトウモロコシ(高リノール酸含有)の最大9c,11t CLA生成量はイタリアンライグラス(高リノレン酸含有)に比較して有意に低く、また最大生成量に到達するのに要する時間もイタリアンライグラス(高リノレン酸含有)に比較して明らかに遅かった。
非致死性脳・心臓疾患(過労死)発症前の慢性過労状態の解明と対策の提案

脳・心臓疾患の労災申請中で,かつ非致死であった労働者本人から,直接,彼らの労働条件,労働負担条件および生活条件を発症から過去6カ月にわたって後ろ向き調査によって聴取し,彼らの慢性過労-発症プロセスを時系列的に捉える方法を用いた。その結果,全聴取者において,発症3ヶ月前から業務量の増加が示され,同時にリズム変調が認められた。また発症向けて,リズム変調にともないながら,負の情動反応も増加する傾向にあった。本年度は,脳・心臓疾患のうち,非致死性の脳疾患(脳梗塞,脳出血,くも膜下出血)に絞って事例を集め,半構造化面接法によって,系統的に発症前の労働負荷要因と労働負担要因に分けて慢性過労状態を明らかにすることを目的とした。計画に従って,弁護士を通じて非致死の脳疾患事例を18例集めたものの,本人の同意を得られないため断念せざるをえない事例が多数を占めた。そこで計画では,ホワイトカラーの非致死過労死事例に限定していたが,グレーカラーおよびブルーカラーの事例にも範囲を広げた結果,現時点で3事例からの聴取を終えた。具体的には,脳出血2例,脳梗塞事1例であった。半構造化面接の結果,仮説通り,過労死前の慢性疲労状態を進展させる背景には,「怒り」,「悲しみ」,「悲嘆」などの情動反応の発現が示された。とりわけ強い「怒り」の反応が聴取された。情動反応が生じた期間は,発症前日から発症1か月前に及んだため,時系列の特徴を得ることができなかった。しかしながら,情動ストレスの解消過程であるレム睡眠が覚醒中にもBasic Rest Activity Cycleに同調して生じることを考慮すると,時系列的な発現の可能性が示唆された。そこでこの点を明らかにするために,平成23年度も例数を増やして過労死に及ぼす情動反応の影響を検討する予定としている。とりわけ,6月に行われた米国睡眠学会(サンアントニオ)ではカリフォルニア大学のGujarが,9月に行われた欧州睡眠学会(リスボン)においてはアムステルダム大学のTalaminiがレム睡眠と情動機構に関する発表をしており,この仮説の確度の高さを確信した。本研究の目的は脳・心臓疾患予防策に寄与するメカニズムを提案することであった。そのために,脳・心臓疾患の労災申請中で,かつ非致死であった労働者本人から,直接,彼らの労働条件,労働負担条件および生活条件を発症から過去6カ月にわたってレトロスペクティヴに聴取して,彼らの慢性過労-発症プロセスを時系列的に捉える方法を用いた。本年度は,昨年度に続き,脳・心臓疾患のうち,非致死性の脳疾患(脳梗塞,脳出血,くも膜下出血)に絞って事例を集め,半構造化面接法によって,系統的に発症前の労働負荷要因と労働負担要因に分けて慢性過労状態を明らかにすることであった。その際,慢性過労の背景には,睡眠短縮と睡眠-覚醒リズム変調,さらには不安感,焦燥感のような情動負担が関係していると考えられるため,それらを中心に検討した。また事例数を増やすために,ホワイトカラーに加えて,ブルーカラー労働者の聴取も行った。さらに過労障害のみならず,過労死事例のうち,認定基準外の労働者の事例も検討した。その結果,ホワイトカラー労働者では,教師(脳出血),医師(脳出血),ブルーカラーでは夜勤を伴う工場労働者(脳出血),大型トレーラー運転手(脳出血)の家族および被災者本人の面接を終え,事例を増やした。認定基準外の事例では,1週間(トラック運転手)および3か月(ビデオ店店員)の休養期間後に過労死した事例を扱った。これらの事例に共通していたことは,過労障害発症前に(1)恒常的な長時間労働があったこと,(2)なんらかの情動負担の亢進があったこと,(3)生体および生活リズム変調障害があったことであった。睡眠時間は継続的に短縮を示した事例よりも(つまり,平均睡眠時間が短い事例よりも),むしろ就寝および起床時刻に不規則性がある事例が目立った(つまりこれらの分散が大きかったこと)。本研究の目的は脳・心臓疾患の発生メカニズムを解明し,その解決策を提案することであった。そのために,昨年同様,脳・心臓疾患の労災申請中で,かつ非致死であった労働者本人から,直接,彼らの労働条件,労働負担条件および生活条件を発症から過去6カ月にわたってレトロスペクティヴに聴取して,彼らの慢性過労ー発症プロセスを時系列的に捉える方法を用いた。また本年度は,昨年度同様,例数を増やして,致死性の過労死事例で裁判提出資料などのデータがそろっており,検討の余地が十分に認められると判断した良好2事例を加えて,申請者の仮説の増強を試みた。事例は半構造化面接法によって,系統的に発症前の労働負荷要因と労働負担要因に分けて慢性過労状態を明らかにした。加えて,係争中の事例については,提出された裁判資料から上記項目を拾い出し,面接内容と齟齬がないかを厳格にチェックした。また慢性過労の背景にある睡眠短縮と睡眠ー覚醒リズム変調,さらには不安感,焦燥感のような情動反応の関係を検討した。

その結果,これらの事例に共通していた要件としては,過労死発症前に(1)恒常的な長時間労働が認められたこと,(2)その長時間労働は,とりわけ発症前3か月で著しく増加して,マルチタスク状態が認められたこと,(3)その結果,生体リズム変調に加えて,週内リズム変調をきたしていたこと,(4)それに伴い,情動反応の亢進が認められたことの4点であった。しかしながら,本研究においては,非致死性の過労死と致死性の過労死の差異については,これらの4つの発症メカニズムから明らかにすることができなかった。これまで本研究では詳しく検討されてこなかったが,被災者の遺伝的気質要因,生活習慣性の前疾病要因が関係していることが考えられるが,この点は,課題として残った。なお,発症6か月前の心身状態は,双方の過労死事例で差異は認められなかったことを記しておく。ホワイトカラー労働者の過労障害に加え,ブルーカラーも含めるようにしたことや,認定基準未満の過労死事例も含めたことによって事例が増えたと同時に,研究に厚みが出たため。24年度が最終年度であるため、記入しない。面接調査の知見の科学的な裏付けを得るために米国睡眠学会に出席して情報を得る。本研究課題は,疲労研究,循環器研究,睡眠研究,労働法研究にまたがる研究であるため,多方面の科学的知見を収集して進める必要がある。現在のところ,疲労研究,睡眠研究における情報収集は満たされているが,他の分野については,十分でない。紹介弁護士,意見書作成医師との情報交換を通して,これらの溝を埋めていきたい。
MRによる仮想と現実を融合させたオシロスコープ学習用イメージ共有教材の開発

[研究目的]本研究では,動作原理や操作方法をモデル化したオシロスコープを仮想空間に作成し,それをMR(Mixed Reality)技術を用いて現実世界にホログラムとして表示させる教材を開発した.仮想的なオシロスコープが現実の世界に存在しているような感覚で見ることができるため動作原理をより理解しやすくなり,また,操作方法を直感的に分かりやすく提示することを目的としている.[教材の特徴]MR技術を使用するため, Microsoft社のHololensを使用して教材の開発を行った.動作原理の説明では,電子が飛び出す様子や,電極が電子を偏向している様子,けい光膜に電子が衝突して発光する様子などがアニメーションで表示でき,教材の操作者にはそれが現実に存在している感覚で見ることができる.また,電子銃,偏光板について,パラメータの変更や,時間の停止などが可能になっており,各要素の役割が分かりやすく提示できるようになっている.操作方法の提示では,実際のオシロスコープ上にホログラムを重ねて表示するために, PTC社Vuforiaを使用して位置・角度の取得を行い,ジェスチャーを用いて微調整を行うことができるようにしている.位置の調整終了後にオシロスコープの左上にメニューボタンが表示され,操作方法を知りたい項目を選択する.選択された操作方法の説明文がオシロスコープの上に表示されるとともに,音声による読み上げを行う.操作としてボタンを押す場合にはボタン上に矢印を表示し,つまみを回す場合には回す方向へ矢印をアニメーションさせる.プローブのボタン設定や接続の際は,プローブのホログラムをアニメーションさせることにより,直感的に操作方法を理解することができる, [今後の予定]授業で学生に使用してもらいながら教材の改良を行い,本教材の効果について確認を行う予定である.[研究目的]本研究では,動作原理や操作方法をモデル化したオシロスコープを仮想空間に作成し,それをMR(Mixed Reality)技術を用いて現実世界にホログラムとして表示させる教材を開発した.仮想的なオシロスコープが現実の世界に存在しているような感覚で見ることができるため動作原理をより理解しやすくなり,また,操作方法を直感的に分かりやすく提示することを目的としている.[教材の特徴]MR技術を使用するため, Microsoft社のHololensを使用して教材の開発を行った.動作原理の説明では,電子が飛び出す様子や,電極が電子を偏向している様子,けい光膜に電子が衝突して発光する様子などがアニメーションで表示でき,教材の操作者にはそれが現実に存在している感覚で見ることができる.また,電子銃,偏光板について,パラメータの変更や,時間の停止などが可能になっており,各要素の役割が分かりやすく提示できるようになっている.操作方法の提示では,実際のオシロスコープ上にホログラムを重ねて表示するために, PTC社Vuforiaを使用して位置・角度の取得を行い,ジェスチャーを用いて微調整を行うことができるようにしている.位置の調整終了後にオシロスコープの左上にメニューボタンが表示され,操作方法を知りたい項目を選択する.選択された操作方法の説明文がオシロスコープの上に表示されるとともに,音声による読み上げを行う.操作としてボタンを押す場合にはボタン上に矢印を表示し,つまみを回す場合には回す方向へ矢印をアニメーションさせる.プローブのボタン設定や接続の際は,プローブのホログラムをアニメーションさせることにより,直感的に操作方法を理解することができる, [今後の予定]授業で学生に使用してもらいながら教材の改良を行い,本教材の効果について確認を行う予定である.
ラット膀胱平滑筋におけるADP β S感受性P_2受容体の細胞内情報伝達機構

【目的】ラット膀胱平滑筋において収縮を司る新しいタイプのP_2受容体(ADP βS感受性P_2受容体)が、1)神経原性収縮にどの程度関与しているのか、2)収縮のためのCa^<2+>は細胞外からの流入によるものか、細胞内のCa^<2+>貯蔵部位からの放出によるものか、の二点を明らかにする目的で研究を行った。【結果】1.神経原性収縮の、50%以上はP_<2X>受容体を介する経路で行われており、M受容体を介するものは神経原性収縮全体のわずか15%程度しか関与しないことが明らかとなった。一方、ADP βS感受性P_2受容体を介する収縮は神経原性収縮の約20%以上を占めることが示された。2.細胞外Ca^<2+>非存在下では、P_<2X>受容体、ADP βS感受性P_2受容体を介する収縮のみならずM受容体を介する収縮すら完全に抑制された。また、cyclopiazonic acid(200 μM)およびthapsigargin(30 μM)投与では、これら3つの受容体を介する収縮ともに有意に影響を受けなかった。したがって、ADP βS感受性P_2受容体を介する収縮過程でのCa^<2+>動員機構に関する知見はこの実験系では得られなかった。3.P_<2X>受容体、ADP βS感受性P_2受容体ならびにM受容体を介する収縮に対するnifedipine(0.1nM10μm)、BAY K 8644(0.1nM10μM)の効果を検討したところ、nifedipine投与では3つの受容体を介する収縮に影響は見られなかったが、BAY K 8644(1 nM100nM)で、ADP βS感受性P_2受容体、M受容体を介する収縮と、P_<2X>受容体を介する収縮には明らかに有意差が得られた。したがって、ADP βS感受性P_2受容体を介する収縮は少なくともP_<2X>受容体を介する収縮のように細胞外からのCa^<2+>の流入に一次的に依存したものではないことが示唆された。
低温耐性型液胞膜H^+-ATPaseの存在とその分子構造特性に関する研究

植物の液胞は、細胞生長、浸透圧調節、塩類および二次代謝産物などの輸送と貯蔵に重要な役割を果たしており、その原動力は液胞膜にあるプロトン輸送酵素(H^+-ATPase,H^+-PPase)によって生み出される。亜熱帯原産のヤエナリでは、液胞膜H^+-ATPaseの低温による早期失活が液胞内pHの上昇と細胞質pHの酸性化を引き起こすことから、本酵素は細胞内のイオン環境の恒常性維持にきわめて重要な働きを持つと考えられる。これと対照的に低温耐性なエンドウ(温帯植物)では、本酵素は低温に安定で長期間機能が維持される。6数種の豆科植物について検討したところ、本酵素のin vivo条件での低温安定性は植物の低温耐性と密接に関連していることが示された。分離された液胞膜小胞画分にMgATPと共に異なる濃度のchaotropic anionを加えて低温でインキュベートしたときの酵素失活につして比較検討したところ、低温耐性植物と低温感受性植物ではアニオンに対する感受性に著しい違いが認められた。とりわけ、亜硝酸イオンに対する感受性の違いは際だっていた。亜硝酸イオン感受性から本酵素は低温耐性型と低温感受性型に明確に区別される。精製酵素標品についてサブユニット構成を比較すると、68.57.16.13.12kDaの5種は全ての植物に共通であるが、30-4zkDaの4種類のサブユニットには分子サイズに違いが忍められた16kDa(Vo)k等電点は低温耐性型酵素により酸性側であり、免疫科学的な性質も著しく異なっていた。ヤエナリの16kDa抗体は低温感受性のそれを認識できるが低温耐性型のそれを全く認識できない。この事実は、16kDaの分子構造が酵素複合体の低温安定性を大きく左右する要素の一つであることを示唆しているものと思われ、現在、分子構造特性の解析を急いでいる。低温耐性のことなるヤエナリとエンドウについて低温傷害と液胞膜H^+-ATPaseの低温失活との関係について検討したところ、両者には密接な関係が確認された。これらの黄化実生から高純度で分離された液胞膜小胞の懸濁液にMg-ATPを加え、異なる濃度のchaotropic anionとともに低温(O°C)でインキュベートしたときの酵素失活について比較検討したところ、両者ではアニオンに対する感受性(濃度依存性)に著しい差異のあることが分かった。とりわけ、亜硝酸イオンに対する感受性の違いは顕著であり、低温感受性のヤエナリでは50mMで完全に失活するのにたいして低温耐性のエンドウでは500mMでも全く失活しない。ヤエナリの場合、亜硝酸イオンによる失活は硝酸イオンや塩素イオンと同様にV1-sectorがV0-sectorから遊離するためであり、酵素失活の機構には特別な差異は認められない。亜硝酸イオンに対する感受性は低温耐性型と非耐性型の酵素を識別する上で有効な手段と思われる。精製された酵素標品について一次元および二次元電気泳動によりサブユニット構成をしらべたところ、両植物ではサブユニットの一部(37、38、44kDa)に分子サイズの違いが認められた。また、V0(16kDa)の等電点にも大きな違いが認められた。ヤエナリの16kDaに対する抗体はエンドウの16kDaとは反応しないことから、両者の抗体認識部位が異なることも予想され16kDaサブユニットの分子構造の違いが酵素の低温安定性に関わっていると考えられる。現在、両植物から分離された液胞膜小胞についてV0とV1をそれぞれ交互に交換し酵素機能と構造安定性に与える影響について検討を進めている。

植物の液胞は、細胞生長、浸透圧調節、塩類および二次代謝産物などの輸送と貯蔵に重要な役割を果たしており、その原動力は液胞膜にあるプロトン輸送酵素(H^+-ATPase、H^+-PPase)によって生み出される。亜熱帯原産のヤエナリでは、液胞膜H^+-ATPaseの低温による早期失活が液胞内pHの上昇と細胞質pHの酸性化を引き起こすことから、本酵素は細胞内のイオン環境の恒常性維持にきわめて重要な働きを持つと考えられる。これと対照的に低温耐性なエンドウ(温帯植物)では、本酵素は低温に安定で長期間機能が維持される。10数種の植物について検討したところ、本酵素のin vivo条件での低温安定性は植物の低温耐性と密接に関連していることが示された。分離された液胞膜小胞画分にMgATPと共に異なる濃度のchaotropic anionを加えて低温でインキュベートしたときの酵素失活について比較検討したところ、低温耐性植物と低温感受性植物ではアニオンに対する感受性に著しい違いが認められた。とりわけ、亞硝酸イオンに対する感受性の違いは際だっていた。亞硝酸イオン感受性から本酵素は低温耐性型と低温感受性型に明確に区別される。精製酵素標品についてサブユニット構成を比較すると、68,57,16,13,12kDaの5種は全ての植物に共通であるが、30-42kDaの4種のサブユニットには分子サイズに違いが認められた。16kDa(Vo)の等電点は低温耐性型酵素はより酸性側であり、免疫化学的な性質も著しく異なっていた。ヤエナリの16kDa抗体は低温感受性型のそれを認識できるが低温耐性型のそれを全く認識できない。この事実は、16kDaの分子構造が酵素複合体の低温安定性を大きく左右する要素の一つであることを示唆しているものと思われ、現在、分子構造特性の解析を急いでいる。
非線型偏微分方程式と無限次元力学系の研究

平成9-11年度の期間,非線型偏微分方程式に現れる解の力学系の観点からの研究を行った.本研究組織の得た主たる研究成果は次の通りである.(i)ギンツブルグランダウ方程式の安定解の存在と領域依存性を様々な場合について研究した.また,ボルテックスをもつ安定解の存在についてトポロジカルに多様なものを得る方法を考案した.非一様状況の状況におけるパターンフォーメーションも研究した.(ii)非定常複素ギンツブルグランダウ方程式の周期解の安定性や領域依存性について研究した.(iii)非定常ギンツブルグランダウ方程式の特異極限問題において力学系が有限次元に還元され常微分方程式の有限システムによって表され,さらにその表現公式を得た.(iv)反応拡散方程式に現れるホモクリニック軌道のパラメータによる構造変化(力学系の分岐現象)を研究した.(v)平均曲率流,表面拡散方程式などの曲面発展方程式に現れる力学系を研究し,漸近挙動や幾何学的な特徴を解析した.(vi)システムの非線型波動方程式について成分ごとに伝播速度が異なる場合について大域解の存在を研究した.(vii)急拡散方程式の解の消滅現象を研究した.(viii)ランダム結晶のなす曲率流方程式の定性的な研究.(ix)領域が部分的に退化する特異摂動において,半線型楕円型方程式の解の挙動の特徴付けをおよびラプラシアンの固有値の摂動公式を研究し(ノイマン境界条件),従来から知られている結果を退化次元が一般の場合へと拡張した.平成9-11年度の期間,非線型偏微分方程式に現れる解の力学系の観点からの研究を行った.本研究組織の得た主たる研究成果は次の通りである.(i)ギンツブルグランダウ方程式の安定解の存在と領域依存性を様々な場合について研究した.また,ボルテックスをもつ安定解の存在についてトポロジカルに多様なものを得る方法を考案した.非一様状況の状況におけるパターンフォーメーションも研究した.(ii)非定常複素ギンツブルグランダウ方程式の周期解の安定性や領域依存性について研究した.(iii)非定常ギンツブルグランダウ方程式の特異極限問題において力学系が有限次元に還元され常微分方程式の有限システムによって表され,さらにその表現公式を得た.(iv)反応拡散方程式に現れるホモクリニック軌道のパラメータによる構造変化(力学系の分岐現象)を研究した.(v)平均曲率流,表面拡散方程式などの曲面発展方程式に現れる力学系を研究し,漸近挙動や幾何学的な特徴を解析した.(vi)システムの非線型波動方程式について成分ごとに伝播速度が異なる場合について大域解の存在を研究した.(vii)急拡散方程式の解の消滅現象を研究した.(viii)ランダム結晶のなす曲率流方程式の定性的な研究.(ix)領域が部分的に退化する特異摂動において,半線型楕円型方程式の解の挙動の特徴付けをおよびラプラシアンの固有値の摂動公式を研究し(ノイマン境界条件),従来から知られている結果を退化次元が一般の場合へと拡張した.(1)非定常ギンツブルグ-ランダウ方程式の低次元コンパクト不変集合を構成しその上のダイナミクスを特定した。特に領域の幾何的形状がダイナミクスに与える影響を考察し例の蓄積を行った。(2)複素ギンツブルグランダウ方程式のボルテクスをもつ安定周期解を構成した。この解の2次分岐による不安定化による運動ボルテクス解の可能性を探った。(3)特異摂動領域土のラプラシアンの国有値の精密な特徴付けについて、ダンベル型領域以外のさらなる一般的な特異変形の場合に成功した。この結果の反応拡散方程式への応用を計画中。(1)特異摂動領域上の非定常ギンツブルグランダウ方程式の有限次元不変集合を構成しそのダイナミクスを研究した。(2)ノイマン境界条件をもつ2次元非定常ギンツブルグランダウ方程式の極限ボルテクス運動の方程式を与えそのダイナミクスを研究した。特に円板領域の場合にボルテクスの安定配置の非存在を研究し部分的結果を得た。さらに凸領域の場合でも研究中。(3)不連続係数をもつ楕円型作用素のスペクトルの係数特異摂動に対する摂動公式を研究し接合漸近展開による形式的結果を厳密に証明した。非線型偏微分方程式に現れる解の力学系の観点からの研究を行い主として次の研究成果を得た.(i)非定常ギンツブルグランダウ方程式の特異摂動問題の力学系の構造を研究した.特に,特異極限において力学系が有限次元に還元され常微分方程式の有限システムによって表され,さらにその表現公式を得た.(ii)非定常複素ギンツブルグランダウ方程式の周期解の安定性や領域依存性について研究した.(iii)反応拡散方程式に現れるホモクリニック軌道のパラメータによる構造変化(力学系の分岐現象)を研究した.(iii)平均曲率流,表面拡散方程式などの曲面発展方程式に現れる力学系を研究した.(v)領域が部分的に退化する特異摂動において,半線型楕円型方程式の解の挙動の特徴付けをおよびラプラシアンの固有値の摂動公式を研究し(ノイマン境界条件),従来から知られている結果を退化次元が一般の場合へと拡張した.(iv)ランダム結晶のなす曲率流方程式の研究.
中耳腔粘膜ガス代謝に関する研究

大気圧の中耳腔換気は、中耳腔に独自のガス産生(呼吸作用)があり、この産生ガスが咽頭に排出する能動換気で行なわれなければならない、と言う仮説を約10年前に立てた。この中耳腔の呼吸作用は、散発的に報告される研究からも凡そ想像する事が出来たが、耳管から大気が侵入して中耳腔の換気が賄われると言う、補空説が大きな障害であった。そこで、我々は、鼓膜穿孔症例等で穿孔を通して中耳腔から気体が出ている事を外耳道の圧センサーで確認を行ない、今回の科学研究費で正常者及び鼓膜穿孔耳の中耳腔のガス組成を質量分析装置で検討した。正常者のガス組成は、窒素;約83.7%、酸素;約9.2%、炭酸ガス;約6.2%(気体の%は、713mmHgで計算)を示した。しかし、鼓膜穿孔耳の中耳腔ガス組成は、酸素分圧が高く大気が拡散する事が想像され、鼓膜が穿孔する事は、中耳腔が非生理的ガス環境に晒される事が示唆された。そこで、正常者のガス測定値の経時的変化が数学モデルの非線形最小自乗法に最低2個の指数関数と定数項を当てはめると近似出来る事をつきとめ、この数学モデルから、鼓膜換気チューブ挿入耳や慢性穿孔性中耳炎等の予測最終値を推定した。結果は、鼓膜穿孔耳でも、正常値を満足する者、なお、酸素代謝機構が昂進する者等を推定する事が出来た。以上の事から、大気圧環境で中耳腔が1気圧に調節される機構は、常に、中耳腔粘膜から産生されるガスで賄われている。そして、産生過剰となったガスは、中耳腔の気圧勾配を高め、嚥下運動に伴う耳管開閉(能動換気:dynamic aeration)で大気にガス放散を行なう。また、このガス代謝の機構は、中耳腔内圧を常に1気圧に維持して中耳の伝音機構に役立つと共に、酸素分圧が低い中耳腔のガス組成は、細菌学的に微好気性(micro-aerophilic Bacterium)環境を形成して細菌等の感染を防止する生理的な自己防御作用にも役立っている。中耳腔の換気は、耳管機能を重視した幾多の説明があり、耳管開閉で外界気体が補充されると説明されている。しかし、大気圧環境下で周囲を硬い骨に囲まれたポンプ作用の無い空洞臓器の換気は、中耳腔と大気圧の間に気圧勾配が生じればボイルの法則で簡単に気体交換が行なわれる。この観点から、大気圧環境の中耳腔換気と中耳腔の気体素成を検討した。結果;(1)、人中耳腔の酸素は、平均53.65±6.5mmHgを示し、空気中酸素の約1/3である。(2)、モルモットの中耳腔の酸素分圧は、自然空気呼吸時に平均39.3±2.2mmHg(N:23)を示した。50%酸素、70%酸素で呼吸調周をすると、中耳酸素分圧は、42.2±0.84mmHg,46.6±1.1mmHg,と上昇した。純酸素呼吸では、酸素分圧が54.5±3.7mmHgと増加した。