ヘラクレスオオカブトの幼虫のコバエ対策してから1ヶ月後、
飼育ケースの蓋の結露が減ってきたので、蓋を開けてみました。
コバエ対策に表面に針葉樹マットを敷き詰めていたのに、幼虫がかき回しているのか、表面の針葉樹マットと土が混ざってきています。
が、コバエは激減したようです。不安を感じながら霧吹きで水を針葉樹マットの表面にかけました。
1週間後、、、
飼育ケース内に大量にコバエが湧いておりました。。。
コバエシャッターからコバエは室内に出てこないのですが、コバエ対策に苦戦中です。
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ヘラクレスオオカブトの幼虫を飼い始めて約1カ月半。ついにコバエが大量発生しました。急いでコバエシャッターを購入して室内にはコバエが漏れ出なくなりました。ただ、コバエに食べられるのかケージ内の土がどんどん減っていくため、思い切って対策してみました。
まずケージをひっくり返して土を全部出し、ヘラクレスのオスの幼虫を取り出します。
次にケージ内を軽くふき拭き、5リットルの腐葉土をケージの4分の3くらい敷き詰め、幼虫を置きました。
少し寒いから大丈夫か心配でしたが、元気に土の中に潜ってくれました。
メスのケージも軽く拭き、3リットルほど腐葉土を入れてケージの4分の3を敷き詰めました。
その上にメスの幼虫を置くと(写真右)、
また元気に土の中に潜ってくれました。
最後にコバエ対策として、針葉樹のもくずマットを3センチの厚さ分敷き詰めて、霧吹きで少量の水を吹きかけました。針葉樹マットは栄養がないようでコバエが寄りにくいみたいです。効果を期待して良いのでしょうか？
人間ドックの眼底検査で近赤外線を利用し、眼底の血管壁の水分量を算出して動脈硬化の更なる早期判定について考察する。
人間ドックの眼底検査は、眼底カメラを用いて目の奥にある血管・網膜・視神経を調べる検査であるが、このブログでは血管を調べる検査として考察する。眼底の血管は、血管の状態を直接観察できる場所であり、全身の動脈硬化の進行状態の推定に有効とされている(※1)。
眼底の血管で動脈硬化が進行すると、進行の低い順に動脈壁反射亢進→銅線動脈→銀線動脈を、眼底カメラで撮影した画像に見られるようになる(※1、※2)。
このブログでは、眼底の血管で動脈壁反射亢進が見られる前段階から動脈硬化の兆候を数値化し、非常に早い段階で動脈硬化の治療を始め、心筋梗塞や脳梗塞などの重大疾患への進行を予防できないか考察する。
動脈硬化中の血管では、平滑筋細胞が増殖したりカルシウムが付着したりと、血管壁構造に変化が生じるとされている(※3、※4)。
例えば動脈硬化中の平滑筋細胞の増殖を以下の図のように捉えると仮定する（物質については省略）。内皮細胞や壁細胞があまり増殖せず、血管壁が押される形で平滑筋細胞が増殖すれば、血管壁の密度があがり、空間的な隙間が少なくなること予想できる。空間的な隙間には「水」であれば自由に出入りできるため、動脈硬化中の血管壁は「水」が減少することが推測できる。
近赤外線を利用してカルシウムなど直接的に血管壁成分を測定することもできると思われるものの（※5）、特定成分の測定よりも、包括的な血管壁構造の変化を「水」の測定で数値化するほうが、測定が簡略化できると予想する。ただ、測定対象が「水」であっても特定な成分であっても、特定深さ領域の濃度を近赤外線で測定するためには、以下の方法を眼底カメラに組み込んで測定する必要があると思われる。
もし人間ドックの眼底検査にて、眼底血管壁の水分量または特定の成分量で取得・数値化し、その結果、非常に初期の動脈硬化を判別することができれば幸いです。
参考文献：
※1: 眼底検査 | 眼科の検査 | 各検査を知る | 人間ドック | 健診会 東京メディカルクリニック
※2: 高血圧網膜症 | 新小岩眼科
※3: 「血管不全の概念」－動脈硬化の進展を包括的にとらえる－
※4:動脈硬化の病理
※5: 血管壁の近赤外分光分析
癌組織の再酸素化と無酸素化を交互に繰り返すことによる放射線治療の治療効果について考察する。
以下の投稿の続きです。
【酸素と血管壁について】
放射線治療に重要な「酸素」は、血管を流れ、血液中に含まれるヘモグロビンによって運ばれる。
血液中の酸素は、ヘモグロビンから切り離されたあと、単純な拡散現象によって血管壁を抜けて、各細胞へ供給される（※1）。
拡散現象は非常にゆっくりとした移動のためなのか、各細胞への酸素供給は、主に「毛細血管」と「細い動脈」で行われ、各血管から約1000μmの範囲で行われる（本投稿では血管平滑筋のない内径20μmの血管を「毛細血管」、血管平滑筋のある内径50μmの血管を「細い動脈」として区別します）。
一方、血液から各細胞の間には、血管壁が存在している。血管壁は他組織と比べて細胞などが密な組織構造であり、血液を覆っている組織であるため、酸素が血液中から外へ出ていきにくい。よって、血液中の酸素は血管壁からの「漏れ」によって各細胞へ供給されると言い換えられる（※2）。細い動脈であれば、拍動とは別に、生理的・精神的作用や薬剤投与（例：ノルアドレナリン、一酸化窒素など）などの作用で持続的に収縮・拡張することがある。血管収縮・拡張で内径が変わった血管は、血管壁体積が一定だと仮定すると、以下のイメージ図のように収縮中の動脈は血管壁が厚くなって組織密度が下がり、拡張中の動脈は血管壁が薄くなって組織密度が上がると推測する。血管壁の密度が上がれば酸素は外に漏れにくく、血管壁の密度が下がれば酸素は外に漏れやすくなると考えれれる。
【癌組織への酸素供給の操作】
癌組織は周囲の毛細血管から血管新生を促進することで酸素供給を増加させている。
もし以下の図のように、毛細血管の上流に位置する細い動脈からの酸素の「漏れ」を少なくすることができれば、血液中の残る酸素は、毛細血管までより多く到達することになり、血管新生によって伸ばした腫瘍血管にも多くの酸素が到達するのではないか。逆に、細い動脈からの酸素の「漏れ」を多くすれば、腫瘍血管に到達する酸素が少なくなるのではないか。もし細い動脈からの酸素の「漏れ」を血管収縮・拡張するだけで操作できるのであれば、細い動脈の血管収縮・拡張だけで癌組織への酸素供給を増加・減少させることができると予想する。
【放射線治療と酸素供給操作の考察】
以上を踏まえて、放射線治療と酸素供給操作について考察した。
①まず、一酸化窒素投与などで動脈(細い動脈を含む)を拡張させ、一定時間、癌組織の酸素濃度を向上させる。
※癌組織の酸素濃度が向上すると、癌細胞の活動は活発になると報告されている（※3）。
酸素濃度を向上させる時間は癌細胞の分裂周期に依存する。
②癌組織の酸素濃度が上昇し、癌細胞が活発になるタイミングで放射線治療（放射線を照射）を実施する。
※癌組織の酸素濃度が向上することで放射線治療の効果は改善が期待できる（※4）。
③放射線照射後、ノルアドレナリン投与などで動脈(細い動脈を含む)を収縮させ、酸素消費が増大した癌組織の酸素濃度を低下させて無酸素状態にする。
※いわゆる兵糧攻め(※5)
癌組織とは無関係な動脈の拡張・収縮であれば、いわゆる薬剤が対象物に届かない心配もないと考えられる。
【近赤外線による血管収縮・拡張のモニター】
上記の酸素供給操作の考察は、安全上可能な限り収縮・拡張させたいため、血管収縮・拡張の度合いを知ることが重要になる。
血管壁も多くを水分を含むため、血管壁の水分濃度を測定すれば血管壁の組織密度の状態が判別できると考えられる。
（血管壁水分が多い ：血管収縮で血管壁が厚くなり、血管壁の細胞密度が下がってる。
血管壁水分が少ない：血管拡張で血管壁が薄くなり、血管壁の細胞密度が上がっている。）
以下の記載された近赤外線によって動脈血管壁の水分量を測定することができれば、体から浅い位置にある動脈の血管壁の水分量をモニターし、血管拡張・血管収縮の薬剤投与量を調整することができると考察する。
以上で、再酸素化と無酸素化の制御による放射線治療を考察は終了です。
最後までご覧いただきありがとうございます。
参考文献：
※1: 微小循環での物質交換とその計測
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsmbe1963/24/4/24_4_282/_pdf
※2: A New Method for Measuring the Oxygen Diffusion Constant and Oxygen Consumption Rate of Arteriolar Walls
https://www.jstage.jst.go.jp/article/kjm/61/2/61_57/_pdf/-char/en
※3: がん細胞の糖代謝に対する酸素濃度急変動の影響
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20211101_03web_cancer.pdf
※4: がん組織の低酸素状態を改善すると放射線治療と抗がん剤治療の効果が高まる
https://www.1ginzaclinic.com/nanobubble/radio-sensitization.html
※5: 腫瘍血管内皮細胞の異常と癌の悪性化との関連
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsot/24/3/24_88/_pdf
癌組織の再酸素化と無酸素化を交互に繰り返すことによる放射線治療の治療効果について考察する。
癌組織では正常細胞と比べて多くの酸素・栄養を消費しながら増殖する影響で、正常組織と比べて酸素が不足する低酸素な状態となる(※1)。①癌組織は低酸素状態になると周囲に血管を増やす作用を促進させ（血管新生）、酸素・栄養の供給を増やすことで更に増殖する。しかし、②癌組織によって増えた血管は脆弱で、十分な酸素・栄養を供給することができず、癌組織は更に低酸素な状態となる。癌組織は低酸素状態でエネルギーを生産できる能力があり（※2※3）、低酸素状態となっても生存可能なため、①②のサイクルを繰り返しながら無秩序に増殖をすることができる。
一方、癌治療の一つに放射線治療というものがある。放射線治療は、放射線が癌細胞を直接損傷させる作用（直接作用）と、放射線によって発生する活性酸素によって癌細胞が損傷する作用（間接作用）を利用している。しかし、癌組織中心部は酸素が不足し、細胞活動が鈍化して直接作用の効果が減少し、活性酸素の元になる酸素が少ないことで間接作用の効果も減少する可能性がある（※4※5）。
よって、癌組織に存在する酸素量を増やし、癌細胞を活性化させてから放射線を照射することで、放射線治療の効果が高められると考えられる。次投稿ではその手段について考察する。
参考文献：
※1: 低酸素環境下で高い糖代謝を示すがん細胞の特徴を解明
https://www.riken.jp/press/2021/20210517_1/index.html
※2: 酸性環境における腫瘍の悪性化機構
https://seikagaku.jbsoc.or.jp/10.14952/SEIKAGAKU.2018.900502/data/index.html
※3: がん細胞の糖代謝に対する酸素濃度急変動の影響
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press20211101_03web_cancer.pdf
※4: がん組織の低酸素状態を改善すると放射線治療と抗がん剤治療の効果が高まる
https://www.1ginzaclinic.com/nanobubble/radio-sensitization.html
※5: 【放射線治療】細胞・組織の重要な反応‐４つのＲとは？‐
https://rad-base.com/?p=2153