Yamagata University Academic Repository

山形大学博士（医学）学位論文(Thesis)学位論文要

鈴木, 奈都子

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
 
地域一般住民における慢性腎臓病と気流制限の関連 
 
責 任 講 座 ： 内 科 学 第 一           
講座 
氏  名： 鈴木奈都子             
【要約】 
背景：慢性腎臓病（CKD）および慢性閉塞性肺疾患（COPD）は、生命予後へ影響を与え
る危険因子として知られている。本研究では、CKD と COPD の関連性と地域住民の予後
への影響を調査した。 
方法：山形県高畠町で 40 歳以上の健康診断に参加した 1233 人を対象とした。 CKD は
推定糸球体濾過率（eGFR）＜ 60 mL/ min/ 1.73m2、または定性蛋白尿 1+以上と定義し
た。クレアチニン（Cr）から算出される eGFRcrと、シスタチン C（cys）から算出され
る eGFRcysを用いて解析を行い、eGFRcr＜60または定性蛋白尿 1+以上を CKDcr、eGFRcys
＜60 または定性蛋白尿 1+以上を CKDcys と定義した。COPD の代用として気流制限を使
用した。気流制限はスパイロメトリーで一秒率 70 ％未満と定義した。10年間の追跡期
間において CKDと気流制限の関連性、および死亡率への影響を分析した。 
結果：CKDcr および CKDcys の有病率は、それぞれ 9.6 ％および 17.2 ％であった。気
流制限の有病率は 11.1 ％であった。 気流制限の有無で CKD の有病率を比較したとこ
ろ、CKDcys 有病率は気流制限が無い群よりも気流制限がある群で有意に高かった（気
流制限あり群 26.1 ％、気流制限無し群 16.2 ％、P <0.01）。対照的に、CKDcr 有病率
は気流制限が無い群と気流制限がある群の間で差はなかった（気流制限あり群 10.9 ％、
気流制限無し群 9.4 ％、P =0.58）。 さらに CKD の重症度と気流制限重症度との関連を
調べたところ、気流制限がより重症になると CKDcr と CKDcys の有病率が増加すること
が明らかとなった（P for trend <0.01）。CKDcys と気流制限両者を合併することが全
死亡へ与える影響を調べるため Cox 比例ハザード分析を実施した。交絡因子で調整した
ハザード比は、CKDcys と気流制限どちらも無い群を基準とした場合、CKDcys のみ有群
で 1.45（95％CI 0.77-2.63）、気流制限のみ有群で 1.29（95％CI 0.60-2.54）、CKDcys
と気流制限どちらも合併する群で 2.94（95％CI 1.33-6.12）であった。 
考察：COPD患者において炎症は肺局所だけでなく全身性に認められる現象である。全
身性炎症が直接腎臓に与える影響だけではなく、全身性炎症が心血管疾患や糖代謝異常
などを惹起することで間接的に腎臓へ与える影響、双方の影響により COPD、CKD 合併例
が発症しやすくかつ生命予後不良であるとの結果を引き起こしたと推測する。 
結論：この研究は、気流制限と CysC を使用して腎機能評価した CKD（CKDcys）が合併
する可能性が高く、気流制限と CKD の合併が地域住民の死亡率と有意に関連しているこ
とを示した。 
 


地域一般住民における慢性腎臓病と気流制限の関連

山形大学博士（工学）学位論文(Thesis)要約の

武田, 敬子

別記様式3 1学位記番号 ェt専乙第彩芍←
論文内容要約
平成27年度入学博士後期課程
有機材料工学専攻機能高分子分野
氏 名武田敬子 吼り
琴‘文頁目 Thebehavior of entan led I l o mer me ts under fast elon atJonal flow usin 
molecular simulations (ハ子シミュレーションを用いたからみ合い高ノ‘子溶融体の高速伸長流動‘‘動）
第1章では、本研究の背景である成形加工過程で頻出する高速流動下の非線形粘弾性に関する
実験結果、及び古典理論との実験結果との不一致について既存の研究結果を記述、本研究の目的
を述べた。
第2章では、直鎖単分散ポリスチレン (PS)溶融体の一軸伸長と等二軸伸長流動下での過渡伸
長粘度と定常粘度をPCNモデルでシミュレーションを行った。等二軸伸長の過渡伸長粘度の実験
結果を実験のひずみ速度範囲でPCNモデルを使用し、良好に再現した。その結果を基に、実際の
成形加工で生じる高ひずみ速度領域（ラウス緩和時間に基づくワイゼンベルグ数 (WiR)> 1)で、
等二軸伸長においても分子鎖を十分に伸長させることができれば、これまで報告されている一軸
と同様に、ひずみ硬化性を示す可能性を見いだした。さらに高ひずみ速度領域での定常粘度のひ
ずみ速度依存性の古典理論との不一致を改善すると報告された高分子鎖の伸長 ・配向誘起による
摩擦減少 (SORF)効果を等二軸伸長流動に適用、流動様式の違いには敏感ではないことを示した。
第3章では、単分散系材料の第一 （伸長方向）と第二（圧縮と固定方向）平面伸長粘度をPCN
モデルでシミュレーションし、多分散系の実験結果との比較ではあるが、第一平面伸長粘度では
ひずみ硬化、第二平面伸長粘度ではひずみ軟化する挙動を再現することが出来た。第二平面伸長
粘度はワイゼンベルグ数 (Wi砂 =lより速いひずみ速度でも等二軸伸長のようにひずみ硬化に転
じることはなかった。デカップリング近似により分子鎖挙動の解析を行い、第二平面伸長方向の
配向が極めて弱いことによることが要因と推測した。
第4章では、 一軸伸長流動下で、 PS溶融体の低分子量のマトリクス（短鎖）に超高分子量成分
（長鎖）を少量加えた二様分布系での線形粘弾性、過渡伸長粘度、定常粘度の実験結果をSORF
効果を取り入れたPCNモデルで良好に再現した。さらにデカップリング近似により、二様分布系
が単分散系よりひずみ硬化が強く発現する機構を長鎖が短鎖とは独立して運動することにより長
鎖の配向と伸長を同時に生じさせることに起因するとの分子論的解釈を初めて与えた。即ち二様
分布系では、長鎖の配向と伸長の同時成長がひずみ硬化性を発現させ、さらにワイゼンベルグ数
(WiR) = 1以上のひずみ速度では、マトリクスの短鎖成分が摩擦の低減を抑制し、長鎖の伸長を
維持することで、単分散系より強いひずみ硬化性が発生し、定常粘度の減少も抑制することを明
らかにした。
第5章では、本研究で得られた知見を総括した。


The behavior of entangled polymer melts under fast elongational flow using molecular simulations

山形大学博士（医学）学位論文（Thesis）学位論文要

小林, 忠宏

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
人工呼吸器からの離脱過程を自動化する、クローズドループ換気の
効果と安全性の検討 
責任講座：      麻酔科学 講座 
氏  名：     小林 忠宏    
 
【要約】 
人工呼吸器は必須の医療機器である。しかしながら人工呼吸は容易に肺障害を引き起
こし患者の転帰を悪化させる（人工呼吸器関連肺障害）。障害を避けるために人工呼吸
時間の短縮と肺保護換気と呼ばれる適切な人工呼吸器設定が必要となる。近年開発され
たクローズドループ換気は、患者の呼吸状態を機械が測定し、医療スタッフの介入なし
に患者の呼吸仕事量が最小となるように調節を行う先進的なモードである。この換気様
式の初期のモードである Adaptive Support Ventilation®（Hamilton Medical 社：以下 ASV）
は、酸素化と換気のパラメーターのうち、換気に関するものを調節して、従来の人工呼
吸と比較して人工呼吸期間を短縮することが報告されてきた。この ASV を進化させ酸
素化パラメーターまで自動調節が可能となったモードが INTELLiVENT-ASV®
（Hamilton Medical 社）である。初期設定のみ行えば抜管直前まで設定が自動調節さ
れるため、人工呼吸時間短縮、肺保護換気促進、医療スタッフの労働量軽減が期待され
ている。しかし ASV と異なり INTELLiVENT-ASV の臨床的評価は未だ確立していない。
本研究では、INTELLiVENT-ASV の優位性について異なる角度から検討を行った。 
本研究は後方視的対照研究であり、2013 年 6 月 1 日から 2015 年 5 月 31 日の期間に、
山形大学医学部附属病院にて心臓血管外科手術を受け ICU に入室し、その際に ASV ま
たは INTELLiVENT-ASV で人工呼吸管理された症例を対象とした。症例を ASV 群、
INTELLiVENT-ASV 群の 2 群とし、人工呼吸日数（ICU 入室から抜管まで）、ウィーニ
ング（SBT 開始基準）到達時間を比較した。また ICU 入室から 24 時間後までの人工呼
吸器パラメーター、血液ガス分析の結果を入室後 4 時間までは 1 時間ごと、それ以降は
2 時間ごとに比較して肺保護換気が行われているか検討した。医療スタッフの業務量の
マーカーとして 24 時間以内の人工呼吸器設定の手動での調整回数を記録した。安全性
については、モード変更を要するような重大事態や、血液ガス分析における異常値出現
の頻度について検討した。 
 結果は、単変量解析で INTELLiVENT-ASV 群で人工呼吸器時間の短縮を認め、群間
差はウィーニング到達時間では更に拡大していた。これは、ウィーニング到達から遅滞
なく抜管を行えば更に人工呼吸時間を短縮する可能性があることを示している。2 群の
背景の違いなどを調整した多変量解析でも統計学的な有意差を認めた。また、人工呼吸
器設定のパラメーター比較でも、INTELLiVENT-ASV 群でより肺保護換気が行われてい
ることが示唆されており、手動による設定調節回数も INTELLiVENT-ASV 群で有意に
減少していた。安全性については両群ともに重大事態は認めず、血液ガス分析の異常値
出現頻度も有意差を認めなかった。 
 本研究で、従来の研究でははっきりしなかった INTELLiVENT-ASV の ASV に対す
る臨床的優位性が示された。心臓血管術後の症例では INTELLiVENT-ASV がより適し
た人工呼吸モードであることが示唆された。 


人工呼吸器からの離脱過程を自動化する、クローズドループ換気の効果と安全性の検討

山形大学博士（看護学）学位論文(Thesis)学位論文要

山田, 志枝

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
母親の自覚に基づく母乳育児確立のアセスメントツールの開発 
 
教育・研究領域：生涯生活支援看護学 
氏 名 ： 山 田  志 枝 
 
【要約】 
本研究は，母親の自覚に基づく母乳育児確立の状態を捉えるためのアセスメントツール
の開発を目的とした。 
これまでに明らかにした母乳育児確立の概念分析や質的研究の結果を基に，66 項目の「母
親の自覚に基づく母乳育児確立評価尺度（試作版）」を作成した。その結果を基に，18 項目
の「母親の自覚に基づく母乳育児確立評価尺度（本調査版）」を作成し，信頼性と妥当性を
検証した。 
その結果，「母親の自覚に基づく母乳育児確立評価尺度（最終版）」は 4 因子 17 項目から
構成され，第 1 因子から第 4 因子までの Cronbach’s α係数はいずれも 0.75 以上で，尺度全
体の α係数は 0.88 であったことから，信頼性と構成概念妥当性を確認した。また尺度合計
得点において，児の栄養方法別に有意な差がみられたことから，基準関連妥当性を確認した。 
以上のことから，「母親の自覚に基づく母乳育児確立評価尺度（最終版）」の信頼性と妥当
性が検証された。 
（399 字） 


母親の自覚に基づく母乳育児確立のアセスメントツールの開発

山形大学博士(理学)学位論文(Thesis)要約の

粂川, 義雅

ニホンアカザトウムシおよびその近縁種を用いた系統進化学的研究

Paritat, Muanchan

別記様式3 加立記番号盾ェ溝第 9号
論文内容要約
平成29年度入学博士後期課程
有機材料システム専攻
氏名 Pari tat Muanchan 緬
論文題目 Fundamental Study on Structural Formation of One-dimensional 
Pol mer Nanostructures Fabricated b Thermal Nanoim rint Process 
（熱ナノインプリント法を用いた一次元配向覇分子ナノ善造体作製の基礎的研究
本論文では、円筒形ナノ細孔を有する陽極酸化アルミニウム (AAO)テンプレート用いた熱ナノイ
ンプリントプロセスによって作製されたone-dimensional(1D ; 一次元）ポリマーナノ構造に関して、
構造形成メカニズム、ナノ構造の表面モルフォロジーおよび化学的・カ学的特性について議論してお
り、新たな知見を得た内容である。本論文は全6章で構成されている。
第1章では、近年のプラスチックの機能や成形加工手法の課題について述べ、プラスチックを用いた
製品の高付加価値化および新規用途の開拓や有効活用の重要性を説明した。また、プラスチックの11 
Dナノ構造についてセルフクリーニング性、乾燥接着剤、抗菌性、熱伝溝性材料および電気伝導性材料
などの研究事例についてまとめ、熱ナノインプリント法などの構造形成プロセスについて説明し、本研
究を実施する上での背景とした。
第2章では、熱ナノインプリントプロセスを用いて、非晶性ポリマーであるポリスチレン (PS) と、
結晶性ポリマーであるポリプロピレン (PP)に対して、作製した1Dナノ構造に関してその構造形成に
ついて評価した。インプリント条件の基本パラメーター（温度、時間、圧力）と陽極酸化アルミニウム
(AAO)の特性が、 1Dナノ構造の繊維長さに及ぽす影響を明らかにした。形成された1Dポリマーナノ
構造の繊維長さを評価し、流動性と溶融ポリマーの濡れ性がAAO円筒状細孔内におけるナノスケール
での流動性に及ぼす影響を評価した。その結果、ナノスケールでの流動性はAAO表面における溶融ポ
リマーの濡れ性に強く依存した。インプリント条件の最適化によって、直径50nm、最大長130μm、
アスペクト比2,600を有するPPナノ構造と、最大長50μm、最大アスペクト比1,000を有するPSナノ構
造が作製できた。
第3章では、 PSIグラフェンナノ粒子(GNPs)複合材料およびPS単体の1Dナノ構造における流動性と
物性の変化を比較し、 GNPsによる補強効果について述べた。特に、熱特性として、ナノスケールでの
フィラーの配向制御によって、最大で1.8W/m•Kの熱伝導率が得ることも明らかとした。
第4章では、 AAO細孔壁とポリマーブレンド界面における表面誘起ナノスケール相分離による IDメ
ソスケール細孔構造の構造形成について調べた。ポリビニルアルコール (PVA)を細孔形成剤として選
択し、高せん断加工法を用いて、 PSおよび高密度ポリエチレン (HDPE)をマトリックスとしたPVA
とのポリマーブレンドを作製した。 PSおよびHDPEナノ構造の多孔質構造は、水を用いたエッチング
によってPVA相を除去することで得られた。ポリマープレンドにおける材料処方は、 PVA除去後の細孔
形成およびRayleigh不安定性に起因する1D(ナノカラム）からOD(ナノスフェア）への構造転移の制
御に重要な役割を果たすことを見出した。また、界面におけるポリマーのナノスケール相分離は、 AA
〇細孔径の縮小とインプリント圧力の増加に伴う強い封止効果よって抑制されることを明らかとした。
第5章では、 1Dメソスケール細孔構造の形成に関して、超臨界二酸化炭素流体を用いたアニーリング
プロセスを利用することで向上させ、グリーンアニールプロセスかつ低アニール温度にてナノ多孔構
造を実現すること、本技術が生分解性プラスチックヘのナノ構造形成に適応することも見出した。
第6章の総括では、本研究の成果についてまとめた。


Fundamental Study on Structural Formation of One-dimensional Polymer Nanostructures Fabricated by Thermal Nanoimprint Process

黒田, 真一

別記様式3
論文題目
伽如記番号肩ェ博第 (0号
論文内容要約
平成 29 年度入学博士後期課程
有機材料システム専攻
氏 名黒田真一 R 
自動車用ポリプロピレンの射 形における表面微細転写性に関する基礎研究
近年の自動車向け樹脂材料において，代表的なプラスチック部品であるバンパーやインストル
メントパネルの多くはポリプロヒ°レン(PP)を用いた射出成形が中心で，タルクやゴムが10~20%
wt程度プレンドされたPPを用いることが多く，重合技術やブレンド技術の発展に伴い，高流動，
高弾性，高強度を低コストで実現している．一方，自動車向けプラスチック部品の多くは，加飾
性，機能性向上を狙って射出成形金型にシボ加工を施し，成形品表面に様々なパターンの微細構
造を有することが多い．特に質感向上のためにプラスチック表面の光沢値を低く抑え，マット感
を求めるニーズが商まっている．光沢値の低いプラスチック製品表面を得るためには金型表面の
[_l]凸が数μmの微細構造を正確に転写させる必要がある．結晶性高分子材料のPPにブレンドされ
た数μmのタルクやゴム成分が，この微細転写に影響を及ぼすことは容易に予測される．従って，
表面転写に及ぼす影響を把握することは質感向上のみならず，量産で発生する転写不良の低減や，
より高度な加飾・機能性付与に応用が期待できる． しかし， PPの射出成形による微細転写性に関
する報告はあるものの， PPにタルクやゴムをブレンドした材料が微細転写に及ぼす影響を調査し
た報告例は殆ど無い．そこで本論文では，タルク・ゴムの含有PPが，表面微細転写に及ぼす影響
に関する検討を行い，全5章で構成し確章の内容を以下に示す．
第 1章『序論』では，タルクやゴムが複合されたPPの表面微細転写性に関する研究の現状と，
それに対する問題点・課題を述べ，本研究の着想と目的を記述した．
第 2章『タルク・ゴム成分が転写性に及ぼす影響』では，タルクやゴム等が添加されたPPと，
無添加のニートPPをベースとして，タルクおよびゴムをそれぞれ個別に含有させて，その含有量
を変化させながら，各成分が微細転写に及ぼす影響を，干渉膜顕微鏡やレーザー顕微鏡等を用い
て表面分析を行ったまた，転写領域と末転写領域を明確に区別できるようにするため，一般的に
自動車向けで広く用いられる皮シボ模様の代表形状の抽出を行い，超精密切削加工を用いて形状
の再現を行った．実験の結果，タルクの影響により，数μmの微細な[_l]凸が自己形成する様子を初
めて蜆察した．さらに，ゴム含有PPは低ひずみ領域での粘弾性の低下から転写性が向上すること
が明らかになった．
第 3章『金型微細構造が光沢値に及ぼす影響』では，本研究で明らかになったタルク含有の影響
による微細な凹凸の自己形成に関して，タルクの粒子径や微細金型構造によって自己形成する凹
凸の制御に着目して検討を行い，タルク粒子径の拡大によって，微細凹凸形状も拡大することが
明らかになったさらに，凹凸形状を評価するパラメータであるスキューネスRskを変化させた金
型構造を用いて，微細構造の変化が最終的な製品の光沢値へ及ぼす影響を明らかにした．
第4章『表面構造が撥水性・傷付性に及ぼす影響』では，未転写領城に自己形成する微細表面形
状を微細金型構造により変化させることによって，従来構造との撥水性の比較評価を行った．ま
た，微細構造が色味に及ぼす影響を調査し，引っ掻き傷による色味の変化を観察することにより，
微細構造の傷付性に関しても評価を行った．
第 5章『総括』では，各章で得られた実験結果をまとめ，自動車向けプラスチック材料における
表面制御に関する基礎研究について総括を行った．


自動車用ポリプロピレンの射出成形における表面微細転写性に関する基礎研究

近, 壮一朗

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
The association between genotypes of urate transporter-1, serum 
uric acid, and mortality in the community-based population: the 
Yamagata (Takahata) Study 
一般住民におけるURAT1の遺伝子型、血清尿酸値、死亡率の関係：
山形(高畠)研究 
 
 
責任講座： 内科学第一講座 
氏  名： 近 壮一朗        
【要約】 
【背景】近年、高尿酸血症は心血管疾患、慢性腎臓病、早期死亡のリスクファクターで
ありメタボリック症候群や高血圧などとも関係していることが知られるようになった。
血清尿酸値は食事や運動といった生活習慣などの環境因子に加え、遺伝的素因の影響を
強く受けるとされている。尿酸の細胞内外の輸送にかかわる尿酸トランスポーターの一
つである URAT1 は尿細管における尿酸の再吸収により高尿酸血症の発症に関与して
いる。URAT1の機能はいくつかの一塩基多型(SNP)によって制御されており、SNPと
高尿酸血症、血清尿酸値との関連が以前より報告されている。前述の内容を踏まえると
URAT1の遺伝子型が死亡率と関連する可能性があるが、明らかにはされていない。本
研究は URAT1の遺伝的素因と一般住民の死亡率との関係を調査した。 
【方法】本研究は山形県高畠町の地域健康診断に参加した 40 歳以上の住民を対象とし
た。本研究に登録された 1596人(男性 45%、平均年齢 61歳)を 7年間追跡し、URAT1
をコードする SLC22A12 遺伝子における SNP(rs505802、rs475688、rs476037)の遺
伝子型と死亡率との関係を調査した。 
【結果】観察期間中に 1596人中 51人が死亡した。rs505802の遺伝子型 GG及び遺伝
子型 AG+AAにおけるベースライン時の血清尿酸値はそれぞれ 5.1±1.3 mg/dL、5.0±
1.5 mg/dLであった。本研究にて調査した 3つの SNPの間には強い連鎖不平衡の関係
はみられなかった。Kaplan-Meier 解析では、有意差は認めなかったが、rs505802 の
遺伝子型 GG が遺伝子型 AG+AA と比較し死亡率が高い傾向にあった(P=0.09)。年齢、
性別、併存症、腎機能、尿蛋白で調整した Cox 比例ハザード解析モデルでは遺伝子型
GGは遺伝子型 AG+AAと比較し有意に高死亡率と関係していた(ハザード比(HR) 2.19、
95%信頼区間(CI) 1.07-5.06)。さらに、前述の交絡因子に血清尿酸値を加え調整したモ
デルでも有意な関連性は保たれた(HR 2.16、95%CI 1.05-5.00)。 
【考察】本研究では一般住民において、SLC22A12 遺伝子の SNP rs505802 遺伝子多
型と死亡率との間に有意な独立した関係があることが示された。さらにこの関係は血清
尿酸値で補正しても独立性が保たれ、遺伝子多型が血清尿酸値に依存しない機序で死亡
に関与することが示唆される。URAT1は尿細管上皮のみならず、血管内皮細胞や脂肪
細胞などにも発現しており、細胞内に尿酸が取り込まれることで酸化ストレスや肥満、
メタボリック症候群を引き起こすと考えられている。このような機序で死亡に関与する
可能性がある。 
【結語】本研究は URAT1の遺伝子多型が日本人の一般住民において死亡率と独立して
関係していることを明らかにした。この関係は血清尿酸値に依存しない機序による可能
性がある。 


The association between genotypes of urate transporter-1, serum uric acid, and mortality in the community-based population: the Yamagata (Takahata) Study

中野, 寛之

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
高ホモシステイン血症は小胞体ストレス誘導アポトーシスを介して喫煙
曝露による肺胞上皮細胞の細胞死を増加させ、肺の気腫性変化を増強する。 
 
 
責任講座：内科学第一講座 
氏  名：中野 寛之 
【要約】 
【背景】慢性閉塞性肺疾患（Chronic obstructive pulmonary disease; 
COPD）は全世界における死因の第 3位を占める。COPD の主な原因は喫
煙であるが、COPD を発症するのは喫煙者の一部である。そのため、COPD
の発症には喫煙感受性が関与していることが想定されるが、喫煙感受性の
危険因子は明らかになっていない。当教室における疫学研究では、高ホモ
システイン血症は一般住民の男性喫煙者における呼吸機能低下を予測す
る独立した危険因子であった。ホモシステインは細胞における小胞体スト
レスとそれに続くアポトーシスに関わる。これらの知見から、高ホモシス
テイン血症によって誘導される小胞体ストレスが喫煙感受性に関与し、喫
煙曝露による肺の気腫性変化を増強させるという仮説を立て、検証した。 
【方法】1％メチオニン水の経口投与によって高ホモシステイン血症を誘
導した C57BL/6 雄マウスに 6 か月間の喫煙曝露を行い、肺の気腫性変化
を組織学的に評価した。また、ヒト肺胞上皮細胞株である A549細胞をホ
モシステインとタバコ抽出液を加えて培養した後に、AnnexinⅤと
Propidium iodide 染色を用いてアポトーシスを起こした細胞の割合を評
価し、ウエスタンブロッティングで小胞体ストレスに関連する蛋白質の発
現を評価した。 
【結果】1％メチオニン水を経口投与したマウスの血漿ホモシステイン値
は有意に上昇していた。高ホモシステイン血症のみでは肺気腫は誘導され
なかったが、高ホモシステイン血症を誘導して喫煙曝露を行った群の肺標
本では、喫煙曝露単独群と比較して平均肺胞間距離が有意に増加しており、
気腫性変化が増強していた。アポトーシスを起こしたA549細胞の割合は、
ホモシステインとタバコ抽出液の同時刺激によって、それぞれの単独刺激
と比較して有意な増加を示した。小胞体ストレスに関連する蛋白質である
Glucose-regulated protein (GRP78) 、 Phospho inositol requiring 
enzyme-1α(p-IRE1α)、Phospho eukaryotic initiation factor 2 (eIF2)、
C/EBP homologous protein (CHOP)はホモシステインとタバコ抽出液の
同時刺激によって有意に発現が増加した。そして、これらの蛋白質の発現
はビタミン B12と葉酸を投与することによって有意に減少した。 
【結論】高ホモシステイン血症は小胞体ストレス誘導アポトーシスを肺胞
上皮細胞に起こし、喫煙による肺気腫を悪化させた。高ホモシステイン血
症は喫煙感受性に関与する可能性が考えられ、COPD の発症および増悪に
関わる因子として治療標的になり得ることが示唆される。 
 


Hyperhomocysteinemia Increases Alveolar Epithelial Cell Death Caused by Cigarette Smoke Exposure Through Endoplasmic Reticulum Stress-Induced Apoptosis and Enhances Lung Emphysematous Changes

八島, 望

論 文 内 容 要 約 
論文題目 
心臓手術における人工心肺使用時の回路圧上昇のメカニズムの検討 
 
 
責任講座：  麻酔科学     講座 
氏  名：  八 島   望     
【要約】 
【背景および目的】 
心臓手術において人工心肺を使用する際に、回路圧が上昇して回路を循環さ
せることができなくなることがある。これまでの報告では血栓形成によって回
路圧が上昇すると推測されてきた。しかし、人工心肺前には一般的にヘパリン
を投与して抗凝固が十分になされており、このような抗凝固状態にもかかわら
ず血栓が生じるのであろうか。本研究では、模擬体外循環回路を作製し、回路
にブタの血液を循環させて、回路圧上昇のメカニズムを探ることを目的に検討
を行った。 
【材料および方法】 
血液はブタから採取し、採取直後にクエン酸かヘパリンで直ちに抗凝固した。
模擬体外循環回路には取り外し可能なフィルタを組み込み、生理食塩水でプラ
イミングした後、流量を 1.0 l/min に設定した。回路に血液を投与した時点から
60分間回路圧を測定し記録した。60 分で実験を終了し、回路を分解してフィル
タに生じた変化を観察し、免疫染色による解析を行った。 
【結果】 
温度変化や pH変化による回路圧上昇は認めなかったが、保管期間が長い血液
ほど回路圧が有意に上昇した。さらにクエン酸血よりもヘパリン血で回路圧が
上昇しやすかった。回路圧が上昇したときのフィルタを観察すると、流出側を
粘着性の付着物が覆っていた。フィルタを付着物ごと免疫染色すると、付着物
は DNAを含んでおり、形態学的に細胞外 DNAであることがわかった。多血小
板血漿では回路圧は上昇せず、回路圧が上昇したタイミングで回路に DNA分解
酵素を投与することで回路圧が速やかに低下した。採血当日の血液では回路圧
が上昇しなかったが、同じ血液に PMAを添加し白血球を刺激すると有意に回路
圧が上昇した。臨床で実際に使用されている人工肺を回路に組み込み、簡易フ
ィルタと同じ条件で回路を循環させた場合にも、同様の回路圧上昇が生じたこ
とから、臨床で生じる回路圧上昇の要因も細胞外 DNAである可能性が示唆され
た。 
【結論】 
本研究では、人工心肺における回路圧上昇は白血球由来細胞外 DNAによって
引き起こされることを明らかにした。白血球の中でも老化白血球および活性化
白血球が細胞外 DNA を放出しやすく、ヘパリン投与が白血球からの細胞外
DNA放出を助長する可能性が示唆された。 
 
 


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