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研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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初代培養肝実質細胞の増殖に影響を及ぼす因子の探索およびその作用メカニズムの検討
研究期間： 2010年04月 - 現在
成熟ラット初代培養肝実質細胞系および部分肝切除動物を用いて、肝細胞の増殖促進や抑制に及ぼす増殖因子やサイトカイン、ホルモン、アミノ酸、ビタミンなどの細胞内シグナル伝達機構の検討および肝再生促進作用を示す新薬候補物質の探索や作用メカニズムの検討を行っている。
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Intracellular Signaling Pathways for Erythropoietin-Induced Cell Proliferation in Primary Cultured Hepatocytes 査読あり
Hajime Moteki, Masahiko Ogihara, and Mitsutoshi Kimura
Biological and Pharmaceutical Bulletin 49 ( 2 ) 281 - 290 2026年02月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The mechanisms by which erythropoietin (EPO) promotes hepatocyte proliferation in primary cultures of adult rat hepatocytes were studied. EPO stimulated cell proliferation in a time- and dose-dependent manner, significantly increasing the number of hepatocyte nuclei and DNA synthesis. EPO-induced hepatocyte proliferation was completely suppressed by specific inhibitors targeting Janus kinase 2 (JAK 2), phospholipase C (PLC), protein kinase C (PKC), intracellular Ca2+ mobilization, mitogen-activated protein kinase (MAPK)/extracellular signal-regulated kinase (ERK) kinase (MEK), and mammalian target of rapamycin (mTOR). In contrast, inhibition of signal transducer and activator of transcription 3/5 (STAT 3/5) or granule secretion had no effect, indicating that EPO acts through a pathway distinct from the classical JAK2-STAT signaling pathway. Western blot analysis showed rapid phosphorylation of ERK 2, but not ERK 1, following EPO stimulation. In addition, EPO induced phosphorylation of PLC and C-rapidly accelerated fibrosarcoma (C-Raf), with PKC acting downstream of PLC and upstream of C-Raf. In contrast, intracellular Ca2+ concentration and activated Ras were transiently increased in hepatocytes after EPO stimulation, and EPO-induced activated Ras was significantly suppressed by the specific PKC inhibitor GF109203X. These results indicate that EPO engages the JAK2/PLC/PKC-Ca2+ signaling cascade, leading to the sequential activation of Ras, C-Raf, and ERK2, ultimately promoting hepatocyte proliferation in vitro.
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Phenylephrine Enhances the Mitogenic Effect of S-Allyl-L-cysteine on Primary Cultured Hepatocytes through Protein Kinase C-Induced B-Raf Phosphorylation 査読あり 国際誌
Hajime Moteki, Masahiko Ogihara, Mitsutoshi Kimura
Biological and Pharmaceutical Bulletin 47 ( 9 ) 1565 - 1574 2024年09月
担当区分：筆頭著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The co-mitogenic effects of the α1-adrenoceptor agonist phenylephrine on S-allyl-L-cysteine (SAC)-induced hepatocyte proliferation were examined in primary cultures of adult rat hepatocytes. The combination of phenylephrine (10−10–10−6 M) and SAC (10−6 M) exhibited a significant dose-dependent increase in the number of hepatocyte nuclei and viable cells compared to SAC alone. This combination also increased the progression of hepatocyte nuclei into the S-phase. The potentiating effect of phenylephrine on SAC-induced cell proliferation was counteracted by prazosin (an α1-adrenergic receptor antagonist) and GF109203X (selective protein kinase C (PKC) inhibitor). In addition, PMA (direct PKC activator) potentiated the proliferative effects of SAC similarly to phenylephrine. In essence, these findings suggest that PKC activity plays a crucial role in enhancing SAC-induced cell proliferation. Moreover, the effects of phenylephrine on SAC-induced Ras activity, Raf phosphorylation, and extracellular signal-regulated kinase 2 (ERK2) phosphorylation were investigated. Phenylephrine (or PMA) in combination with SAC did not augment Ras activity, but further increased ERK2 phosphorylation and its upstream B-Raf phosphorylation. These results indicate that PKC activation, triggered by stimulating adrenergic α1 receptors, further amplifies SAC-induced cell proliferation through enhanced ERK2 phosphorylation via increased B-Raf-specific phosphorylation in primary cultured hepatocytes.
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Preparation,solubility,and anti-inflammatory effects of a complex of diphenylcyclopropenone/β-cyclodextrin derivatives as the treatment of alopecia areata 査読あり 国際誌
Inoue, Yutaka / Yoshino, Kaede / Kudo, Suzu / Kodama, Nao / Moteki, Hajime / Kimura, Mitsutoshi
Journal of Pharmacy and Phamaceutical Sciences 27 1 - 15 2024年08月
記述言語：英語
Purpose: To investigate the preparation of inclusion complexes of diphenylcyclopropenone (DPCP)/β-cyclodextrin (β-CD) derivatives using a three-dimensional (3D) ball mill, and verify the inclusion behavior of the solid dispersion. Additionally, we aimed to investigate the effect of DPCP/β-CDs complex formation on the spleens of male C57BL/6 mice in terms of anti-inflammatory effects. Methods: The inclusion complexes of DPCP with β-CD and hydroxypropyl-β-cyclodextrin (HPβCD) were prepared using a 3D ball mill. Powder X-ray diffraction (PXRD) and Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) were used to evaluate the solid-state properties. The solubility of the prepared DPCP/β-CD and HPβCD complexes and the intermolecular interaction between DPCP and β-CD derivatives in solution were assessed using 1H nuclear magnetic resonance (NMR). Furthermore, the anti-inflammatory effects of DPCPs in the prepared DPCP/CD complexes were investigated using spleens from male C57BL/6 mice, with measurement of interferon gamma (IFN-γ) secretion as an endpoint. Additionally, the protective effects of each drug on NIH-3T3 cells exposed to ultraviolet (UV) irradiation were examined. Results: Solid-state characterization confirmed the formation of inclusion complexes in the 3D ground mixture (3DGM) (DPCP/β-CD = 1/1) and 3DGM (DPCP/HPβCD = 1/1) complexes through PXRD and IR analysis. The solubility of 3DGM (DPCP/β-CD = 1/1) and 3DGM (DPCP/HPβCD = 1/1) was 17.5 μg/mL and 58.4 μg/mL, respectively, indicating higher solubility than that of DPCP alone. NMR analysis of 3DGM samples suggested that DPCP/β-CD and DPCP/HPβCD form inclusion complexes at a molar ratio of 1/1 but with different inclusion modes. Regarding the anti-inflammatory activity of DPCP, 3DGM (DPCP/HPβ-CD) showed anti-inflammatory effects at lower doses compared to 3DGM (DPCP/β-CD) in terms of IFN-γ and NIH-3T3 cells injured by UV irradiation. Conclusion: We successfully formed inclusion complexes of DPCP/β-CD and DPCP/HPβCD using the 3D ground mixture method. NMR analysis suggested that DPCP/β-CD and DPCP/HPβCD form inclusion complexes at a molar ratio of 1/1 but with different inclusion modes. The anti-inflammatory activity of DPCP was more pronounced in 3DGM (DPCP/HPβCD) at lower doses compared to that in 3DGM (DPCP/β-CD), indicating that the HPβCD derivatives were more effective in enhancing the anti-inflammatory properties of DPCP.
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Role of Hepatocyte Growth Regulators in Liver Regeneration 招待あり 査読あり
Kimura M, Moteki H, Ogihara M.
cells 12 ( 208 ) 2023年01月
担当区分：第二著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
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Preparation, Characterization, and In Vitro Evaluation of Inclusion Complexes Formed between S-Allylcysteine and Cyclodextrins 査読あり
Tachikawa R, Saito H, Moteki H, Kimura M, Kitagishi H, Arce F Jr, See GL, Tanikawa T, Inoue Y.
OCS Omega 7 ( 35 ) 31233 - 31245 2022年08月
担当区分：第二著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌）
The present study prepared inclusion complexes of S-allylcysteine (SAC) and cyclodextrin (α, β, γ) by the freeze-drying (FD) method and verified the inclusion behavior of the solid dispersion. Also, the study investigated the effect of SAC/CD complex formation on liver tumor cells. Isothermal titration calorimetry (ITC) measurements confirmed the exothermic titration curve for SAC/αCD, suggesting a molar ratio of SAC/αCD = 1/1, but no exothermic/endothermic reaction was obtained for the SAC/βCD and SAC/γCD system. Powder X-ray diffraction (PXRD) results showed that the characteristic diffraction peaks of SAC and CDs disappeared in FD (SAC/αCD) and FD (SAC/γCD), indicated by a halo pattern. On the other hand, diffraction peaks originating from SAC and βCDs were observed in FD (SAC/βCD). Near-infrared (NIR) absorption spectroscopy results showed that CH and OH groups derived from SAC and OH groups derived from αCD and γCD cavity were shifted, suggesting complex formation due to intermolecular interactions occurring in SAC/αCD and SAC/γCD. Stability test results showed that the stability was maintained with FD (SAC/αCD) over FD (SAC/βCD) and FD (SAC/γCD). In 1H–1H of NOESY NMR measurement, FD (SAC/αCD) was confirmed to have a cross peak at the CH group of the alkene of SAC and the proton (H-3, -5, -6) in the αCD cavity. In FD (SAC/γCD), a cross peak was confirmed at the alkyl group on the carbonyl group side of SAC and the proton (H-3) in the cavity of γCD. From the above, it was suggested that the inclusion mode of SAC is different on FD (SAC/CDs). The results of the hepatocyte proliferation inhibition test using HepG2 cells showed that FD (SAC/βCD) inhibited cell proliferation. On the other hand, FD (SAC/αCD) and FD (SAC/γCD) did not show a significant decrease in the number of viable cells. These results suggest that the difference in the inclusion mode may contribute to the stability and cell proliferation inhibition.
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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S-アリル-L-システイン誘導性肝細胞増殖を増強するPKCシグナルはRKIPによるB-Raf抑制解除を介して相互作用をする
茂木 肇、荻原 政彦、木村 光利
日本薬学会第146年会（大阪） 2026年03月 日本薬学会
開催年月日： 2026年03月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：関西大学千里山キャンパス 国名：日本国
【背景・目的】S-アリル-L-システイン（SAC）は、熟成ニンニク由来の含硫アミノ酸で、抗酸化・抗炎症作用に加え、肝実質細胞増殖促進作用を示す。我々は、初代培養肝実質細胞において、SACがヤーヌスキナーゼ（JAK）2/ホスホリパーゼC（PLC）経路を介してインスリン様増殖因子（IGF）-I分泌を誘導し、Ras-MAPキナーゼ経路を活性化することで細胞増殖を促進すること、さらにこの作用がα1アドレナリン（α1Ad）作動性刺激により増強されることを報告した。本研究では、α1Ad作動薬により活性化されたプロテインキナーゼC（PKC）が、SAC誘導性増殖シグナルのどの段階と相互作用するのかを明らかにするため、RasやRafを中心に作用点を検討した。
【結果・考察】Ras活性は、SAC刺激により有意に上昇したが、フェニレフリン（α1Ad作動薬）やPMA（PKC活性化薬）との併用による増強は認められなかった。これに対して、Rafでは、B-Rafリン酸化活性がSACとフェニレフリンの併用で有意に増加し、PMAも同様の増強効果を示した。一方、A-RafおよびC-Raf活性には変化を認めなかった。また、PKC阻害剤GF109203Xは、フェニレフリンおよびPMAによるB-Rafリン酸化増強作用を有意に抑制した。さらに、Raf抑制因子RKIP（Raf kinase inhibitory protein）のリン酸化は、フェニレフリンおよびPMAで促進され、GF109203Xで阻害されたが、SACとの併用による増強は認められなかった。以上より、SAC誘発細胞増殖のα1Ad作動性増強作用には、活性化PKCがRKIPによるB-Raf抑制を解除し、SAC誘導性B-Raf活性化を高める機構が関与することが示唆された。 -
L-グルタミン酸誘発肝実質細胞増殖における代謝型グルタミン酸受容体の関与
茂木 肇、竹内 望美、荻原 政彦、木村 光利
第99回日本薬理学会年会 2026年03月 日本薬理学会
開催年月日： 2026年03月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：東北大学川内キャンパス 国名：日本国
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部分肝切除ラットにおけるトリヨードチロニンの肝再生促進効果に関する検討
福田 健人、森山 晃匡、大城 珠央、齊木 萌南、 茂木 肇、荻原 政彦、木村 光利
第69回日本薬学会関東支部大会 2025年09月 日本薬学会
開催年月日： 2025年09月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：日本薬科大学さいたまキャンパス 国名：日本国
【目的】トリヨードチロニン(T3)は、甲状腺ホルモンの一種であり、様々な細胞の代謝や成長の調節に関与することが知られている。その作用は、細胞内の核内受容体と複合体を形成することにより遺伝子発現を促進する。当研究室では、T3が初代培養肝実質細胞の増殖を促進することを明らかにした。本研究は、T3の細胞増殖促進作用が肝再生促進に応用可能かどうかを検証するため、部分肝切除ラットを用いてその効果を検討した。
【方法】Wistar系雄性ラットにHigginsらによる70％部分肝切除術(PHx)を施行し、肝再生モデル動物を作製した。モデル動物にT3(500 μg/kg,i.p.)を投与し、一定期間飼育後、残余肝を摘出して肝重量を測定した。また摘出肝からパラフィン切片を作製し、BrdU 免疫染色により肝細胞のDNA合成能を評価した。
【結果および考察】PHx 3日目のT3投与群で、control群と比較して有意な肝重量の増加が認められ、PHx 7日目には切除前の肝重量までほぼ回復した。また、PHx 1日目のT3投与群では、BrdU陽性核の有意な増加が観察された。これらの結果より、T3は肝細胞の増殖を促進し、肝再生を早期に促す作用を有することが明らかとなった。 -
S-アリル-Lシステインは成長ホルモン受容体を刺激して肝実質細胞の増殖を促進する
茂木 肇、荻原 政彦、木村 光利
日本薬学会第145年会（福岡） 2025年03月 日本薬学会
開催年月日： 2025年03月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：福岡国際会議場 国名：日本国
【目的・方法】S-アリル-L-システイン（SAC）は、熟成ニンニクに含まれる含硫アミノ酸の一種であり、抗酸化作用や抗炎症作用といった薬理作用が報告されている。近年、SACは細胞増殖促進作用も有していることが報告されており、我々は以前、初代培養肝実質細胞においてSACがヤーヌスキナーゼ（JAK）2/ホスホリパーゼC（PLC）経路を介してインスリン様増殖因子1型（IGF-I）を分泌することにより細胞増殖促進作用を示したことを明らかとした。このJAK2/PLC/IGF-I分泌機構は、成長ホルモン（GH）でも確認されていることから、我々は、SACがGH受容体に結合すると仮説を立てた。そこで本研究では、GH受容体に対する免疫蛍光法（GH受容体イメージング）を用いて、SACまたはGH存在下において抗GH受容体モノクローナル抗体（抗GHR mAb）とGH受容体との親和性に関する検討を行った。
【結果・考察】肝実質細胞のGH受容体は、蛍光色素で標識された抗GHR mAbにより蛍光シグナルを発した。一方、SAC存在下における蛍光シグナルはSAC不在下と比較して減少する傾向が認められ、その効果はSACの用量に依存した。GHにおいても同様の傾向が認められた。これに対し、S-メチル-L-システインでは、蛍光シグナルの減少は認められなかった。これらの結果から、SACは肝実質細胞膜に発現しているGH受容体と結合することにより、肝実質細胞増殖促進作用を発揮することが明らかとなった。 -
トリヨードチロニンの初代培養肝実質細胞に対する増殖促進作用はEGF/TGF-α RTK/PI3K/ERK経路を経由する
茂木 肇、荻原 政彦、木村 光利
第130回日本解剖学会／第102回日本生理学会／第98回日本薬理学会合同大会（APPW2025) 2025年03月 日本解剖学会／日本生理学会／日本薬理学会
開催年月日： 2025年03月
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：幕張メッセ 国名：日本国
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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肝再生促進薬の開発を目指したL-グルタミン酸の肝細胞増殖促進作用機構の解明
研究課題/領域番号：25K11895 2025年04月 - 2028年03月
学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究C
茂木 肇
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）
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生体肝移植後の肝再生現象に対する甲状腺ホルモンの作用の検討とその分子機構の解明
研究課題/領域番号：23K08036 2023年04月 - 2026年03月
学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究C
木村 光利
担当区分：研究分担者 資金種別：競争的資金
配分額：4680000円
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初代培養肝実質細胞の増殖に対するS-アリル-L-システインの効果に関する研究
研究課題/領域番号：20K16011 2021年04月 - 2023年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
茂木 肇
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
配分額：4030000円 （ 直接経費：3100000円 、 間接経費：930000円 ）
私は、これまで、肝再生の分子機構の解明の一端として、初代培養肝実質細胞（in vitro実験系）および部分肝切除動物（in vivo実験系）を用いて、肝再生促進薬の探索、候補薬の細胞増殖作用機構およびアドレナリン作動性調節機構との関連性について検討してきた。一連の研究の中で、熟成ニンニクに含まれるS-allyl-L-cysteine（SAC）が、部分肝切除ラットの肝再生を促進させることを見出した。これを応用すれば生体肝移植後の肝再生を促進させる新薬として患者のQOLを大きく向上させる期待できる。しかし、SACがどのような細胞内シグナル伝達機構により細胞増殖促進作用を促進させているのかは不明である。本研究では、成熟ラット初代培養肝実質細胞におけるSACの細胞増殖促進作用機構およびアドレナリン作動性調節機構との関連性について薬理学的手法（DNA合成能解析）、生化学的手法（western blot解析法）および分子生物学的手法（リアルタイム-PCR解析法）により検討する。
担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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薬学総合演習A
2024年04月 - 現在
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細胞生理学
2020年04月 - 現在
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統合演習
2019年04月 - 現在
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薬学実習Ｅ
2018年04月 - 現在
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薬学実習Ｂ
2018年04月 - 現在
社会貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】
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2021年度 ひらめき☆ときめきサイエンス 「初代培養肝実質細胞の増殖に影響を及ぼすくすりの効果を観察しよう！」
役割：講師, 運営参加・支援
2021年08月
対象： 高校生
種別：セミナー・ワークショップ
2021年8月10日（火）、12日（木）、14日（土）の3日間、城西大学薬学部において、2021年度ひらめき☆ときめきサイエンス～ようこそ大学の研究室へ～KAKENHI「初代培養肝実質細胞の増殖に影響を及ぼすくすりの効果を観察しよう！」が開催され、応募のありました高等学校（1～3年生）の中で、抽選で選ばれた生徒さん合計9名とその保護者2名が講義と実習を体験しました。
本学薬学部は、独立行政法人日本学術振興会の採択を受けて3年ぶりに本プログラムを実施致しました。今年度は、研究代表者の木村 光利教授の研究グループが中心となって、コロナ感染症拡大防止の観点と生徒さんの理解度並びに使用する機器やスペースを考慮して、同一プログラムを3日間行い、ほぼマンツーマンで対応することにしました。
各日、生徒さんたちは、事前10日前からの健康チェックシートと交換に、薬学部棟21号館1階にて、薬学部長若しくは薬学科主任の開会の挨拶の後、科研費の説明および研究テーマと実験プログラムに関連する講義を受け、午後には6階の臨床薬理学講座で主に体験実習に参加しました。 -
平成27年度「スーパーサイエンスハイスクール」－城西大学薬学部で学ぶ「生命と薬」－
役割：講師, 運営参加・支援
城西大学薬学部 2015年10月
対象： 高校生
種別：セミナー・ワークショップ
熊谷女子高等学校の1,2年生を対象に、くすりに関するテーマで体験実習を行った。平成27年度は「薬物の吸収過程と腸管の運動に影響を及ぼすくすりの効果を観察しよう」をテーマに、体験実習を行った。参加者は、マウスに、予め腸管の動きをコントロールする薬物(副交感神経作動
薬と遮断薬)をそれぞれ投与し、そのマウスに目的となる色のついた懸
濁薬液を飲ませ、麻酔下で開腹して、それらの消化管内の移動状態を
観察し、消化管の運動を調節する薬と薬物の吸収過程について学習し
てもらった。また、消化管の摘出操作（解剖）を通して、マウスの内臓
の構造やはたらき及び生命倫理について学習してもらった。 -
平成27年度「ひらめき☆ときめきサイエンス」－ようこそ大学の研究室へー
役割：講師, 運営参加・支援
2015年07月
種別：セミナー・ワークショップ
独立行政法人、日本学術振興会の委託を受けて、首都圏の高等学校から応募のあった高校生を対象に、「腸管の運動に影響を及ぼすくすりの効果を観察しよう！」をテーマに体験実習を行った。体験実習の参加者には、マウスの腸管平滑筋を生体の体内と同様の環境を人工的に作った装置の中で生かした条件下で、色々な薬物、特に自律神経系に作用する薬物を添加して、小腸の応答性を観察し、これらの運動が自律神経系によって調節されていることを学習してもらった。この体験実習を通して、実験動物に対する感謝を含む生命倫理について学習してもらった。
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平成26年度「スーパーサイエンスハイスクール」－城西大学薬学部で学ぶ「生命と薬」－
役割：講師, 運営参加・支援
2014年10月
種別：セミナー・ワークショップ
熊谷女子高等学校の1,2年生を対象に、くすりに関するテーマで体験実習を行った。平成26年度は「血液中のブドウ糖濃度をコントロールしよう！」をテーマに、体験実習を行った。参加者は、糖尿病誘発マウスにアドレナリンやインスリンを投与して、それぞれのマウスの血糖値を測定することにより、血糖値の調節に関係しているホルモンの作用について学習してもらった。さらに、参加者には、実験動物に対する感謝を含む生命倫理についても学習してもらった。
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平成26年度「ひらめき☆ときめきサイエンス」－ようこそ大学の研究室へ－
役割：講師, 運営参加・支援
2014年08月
種別：セミナー・ワークショップ
独立行政法人、日本学術振興会の委託を受けて、首都圏の高等学校から応募のあった高校生を対象に、「麻酔薬の効果と薬物相互作用を観察しようⅡ」をテーマに体験実習を行った。体験実習の参加者には、マウスに様々の用量の全身麻酔薬を投与し、その効果（睡眠に至るまでの時間など）について観察してもらった。また、この体験実習を通して、実験動物に対する感謝を含む生命倫理について学習してもらった。
学内活動 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年04月 - 現在 教科委員会 (部局内委員会)
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2022年04月 - 現在 動物実験委員会 (全学委員会)
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2021年04月 - 現在 OSCE委員会 (部局内委員会)
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2019年04月 - 現在 基礎薬学教育委員会 (部局内委員会)
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2018年04月 - 現在 入試実施委員会 (部局内委員会)