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民事訴訟におけるレントシーキング活動とインセンティブに関する研究

本科研費研究では,法制度や法ルールの紛争当事者の経済的利益追求活動(レントシーキング活動)に与える影響の考察を行った。民事紛争の中味は,制裁を科すことを要求する被害者と制裁を科される加害者のせめぎあいの場であり,これはまさに各当事者のレントシーキング活動の表れである。研究メンバーは,レントシーキング活動を民事紛争に組み込んでモデルを構築し,それが特に民事訴訟の当事者(原告や被告)のインセンティブにどのような影響を与えるのかを分析した。そしてその結果を踏まえ,アンケート調査などの方法により実証的な研究も行った。裁判のやり取りの中で,各当事者の相互依存的な状況とそれがもたらす結果について考察する。裁判では原告,被告の主張立証が裁判官の判決に影響を与え,裁判官の考え方が原告,被告の行動に影響を与える相互依存関係が存在すると考えられる。成果は,2016年7月,法と経済学会全国大会(熊本大学),および,European Association of Law and Economics Annual Meeting (Italy)において発表を行い,内外の査読誌に投稿する。上記研究計画以外にも,インセンティブ理論に基づいた法ルール,制度に関する研究を継続して行っていき,そして,それを実験やアンケート調査によって検証する。平成29年度の研究実施計画では、「これまでの2カ年の研究とその成果を基に、訴訟制度におけるレントシーキング活動の影響について理論および実証の両面からのまとめを行う。本研究の成果を国内外の学会で発表し、それをもとに国内外の査読付き学術雑誌に投稿する」ことになっている。平成28年度に行った質問紙調査の結果については、平成28年度には国内雑誌に発表をしたが、さらに分析を深めてその結果を海外の雑誌に投稿することを予定している。また、民事裁判において、裁判官の行動を明示的に考慮した場合や、裁判所の過誤を組み込んだ場合に、当事者のレントシーキング活動がどう変わるかについて考察し、海外の学会で報告する予定である。法と経済学多少の差額が生じたが,数千円程度であり,おおむね計画通りの使用である。平成29年度計画において,海外学会報告(英国,米国)を予定しており,そのための渡航費として,次年度繰越を行った。研究に必要な書籍の購入費や旅費として使用する。平成29年度計画において,海外学会報告(英国,米国)を予定している。
マイクロデバイスを用いた血管―神経相互作用とその生物学的メカニズムの研究

生体組織では,異種細胞間相互作用と物質輸送が組織機能発現に重要である.特に血管ー神経システムでは,血管と神経の間における物質輸送の計測がその機能解明に重要である.本研究では,異種細胞間相互作用と物質輸送の計測を可能にするため,細胞シートの作製とその積層化による体外モデルの開発を目指した.この過程で,我々は,微細加工で作製したマイクロメッシュを培養液中に懸架し,その上に細胞を播種するというメッシュ培養法を新規に開発した.本法では,細胞の接着可能な面積を制限することで,細胞同士の結合と自己組織化を誘発し,細胞シートを作製する.現在,細胞シート積層化により,血管・神経モデルの構築に取り組んでいる.生体組織では,異種細胞間相互作用と物質輸送が組織機能発現に重要である.特に血管ー神経システムでは,血管と神経の間における物質輸送の計測がその機能解明に重要である.本研究では,異種細胞間相互作用と物質輸送の計測を可能にするため,細胞シートの作製とその積層化による体外モデルの開発を目指した.この過程で,我々は,微細加工で作製したマイクロメッシュを培養液中に懸架し,その上に細胞を播種するというメッシュ培養法を新規に開発した.本法では,細胞の接着可能な面積を制限することで,細胞同士の結合と自己組織化を誘発し,細胞シートを作製する.現在,細胞シート積層化により,血管・神経モデルの構築に取り組んでいる.本研究では,微細加工技術およびマイクロ流体技術を駆使し,血管細胞と神経細胞の共培養を可能にするマイクロデバイスを開発することにより,血管ー神経の基礎機能ユニットを生体外で再現し,さらに,リアルタイム顕微鏡観察および刺激的細胞応答解析により細胞挙動(細胞運動)と細胞間コミュニケーションを研究し,それらによって生み出される血管ー神経の機能的依存性のメカニズムを明らかにすることが目的である.本年度は,共培養システムの構築に向け,細胞間インタラクションを妨げない細胞間インターフェースを検討した.厚みが2μmと十分薄く,メッシュ幅が5μmと細胞1個よりも細く,さらにメッシュサイズが細胞1個よりも100倍以上大きいことが特徴とする薄膜メッシュシートを微細加工により作製し,細胞培養支持体として用いた.細胞培養に際し,微細構造メッシュシートを培養液中に浮かせて設置し,その上で上皮系の細胞を培養すると層状の細胞シートを作製できることが分かった.さらに,メッシュのサイズや形状を適当に設計することにより,細胞の配向性も制御できる.この方法の特徴は,メッシュシート上でできた層状の細胞シートを重層化しても,それぞれの層の細胞がコンタクト状態にあるため,細胞間相互作用を簡単に調べることができる.また,ディッシュ底面から浮かせた状態で細胞培養を行うため,死細胞や状態の悪くなった細胞は細胞間接着を維持できないため,ディッシュ底面に脱落するので,メッシュシート上の細胞は常に状態の良い細胞である.現在,上皮系の培養細胞であるTIG120やマウス胚性線維芽細胞の細胞シートの作製に成功している.また,実験的にTIG細胞の細胞シートの上にES細胞を培養してみたところ,TIG細胞のシートが壊れることなく,ES細胞の層状なコロニーが形成されたので,層間相互作用の存在を確認できた.本研究では,血管細胞と神経細胞の共培養を可能にするマイクロデバイスを開発することにより,血管ー神経の基礎機能ユニットを生体外で再現し,さらに,リアルタイム顕微鏡観察および刺激的細胞応答解析により細胞挙動(細胞運動)と異種細胞間コミュニケーションを研究することを目的とした.この目的を達成するため,まず,血管細胞と神経細胞との間における異種細胞間相互作用及び層間物質輸送の計測を可能にする共培養システムの構築を目指した.それぞれの細胞を細胞シート化し,さらにそれらのシートを積層化することにより血管・神経の二層構造組織を作製するアプローチを取り,そのための細胞シート作製技術を独自に開発した.具体的には,微細加工技術により作製した,開口部の大きさが約100μm以上,枠の幅が5μm未満が特徴とするマイクロメッシュを培養液中に宙づりに設置し,その上に繊維芽細胞や上皮細胞を播種することにより,細胞同士の相互結合と自己組織化を誘発し,メッシュ上でモノレイヤー細胞組織を作製する技術を開発した.細胞接着領域の極小化を可能にする本手法では,細胞シートの作製のみならず,ヒトiPS細胞の分化方向決定にも効果的であることを見出している.その一例として,特定の大きさや形状のマイクロメッシュ上でヒトiPS細胞を培養したところ,ヒトiPS細胞が胞胚様細胞組織を形成するトロフォブラスト細胞に分化することを発見し,Tissue Engineering Part Cに論文を投稿した.更に,血管内皮細胞であるHUVECを同様の方法で培養したところ,血管様組織の形成を確認した.今後,得られたHUVEC細胞シート上に神経細胞を重層化して共培養システムを構築するとともに,引き続き,血管・神経の相互作用及び物質輸送を詳細に研究する予定である.マイクロバイオシステム工学上記の通り,細胞間インタラクションを可能にする細胞間インタフェースの検討において,微細構造メッシュシートを細胞支持体とした新たな細胞培養方法を開発し,さらに上皮系細胞を用いて安定な細胞シートを作製できることを発見した.科学的な観点からみても,細胞間インタラクションを妨げない細胞間インタフェースの重要性が高く,本研究で開発したメッシュシートが今後の共培養システムに広く応用される可能性が高い.

宙吊りに設置したメッシュシートを用いて細胞培養を行う,または細胞シートを作製するという研究例は他になく,本研究は新規性の高い成果を出していると自負できる.成果物として,特許出願が1件,論文(査読あり,proceedingsを含む)が4報,学会発表が6件(その内招待講演が1件)と顕著な業績であり,一年目にしては順調な進み具合と言える.しかし,神経細胞と血管細胞を使った共培養システムの構築にまだ着手していない点をマイナス評価できるが,この課題に対しては次年度に取り組む予定である.今年度は,血管ー神経の基礎機能ユニットの生体外での再現に向け,血管細胞と神経細胞の共培養システムを構築し,細胞間インタラクションを研究する予定である.課題として予想しているのは,神経細胞の培養が難しい点であるが,アストロサイト細胞を試すなりiPS細胞より神経細胞の分化を誘導するなりして,多方面的にこの課題に取り組んでいく予定である.また,本研究で新たに開発したメッシュシートを支持体とした細胞培養方法を,ES細胞やiPS細胞の培養に適用したところ,iPS細胞の分化制御の可能性があることが分かり,今後この可能性についても可能な限り探求する予定である.もしこの方向でさらに科学的な重要性の高い成果が出れば,この方向に研究計画を変更することとなる.
社会階層と学校適応に関する国際比較研究

本研究は、「生徒の学習到達度調査(PISA)」など複数の社会調査データを用いて、社会階層と学校適応および進路選択の関係を検討した。その結果、生徒の学校適応は出身階層や学校環境によって異なること、平均的な学力が同等であっても女性は理数系科目の自己概念が低いこと、近年では「学校不適応」な大学進学層が一定数存在すること、などが明らかとなった。本研究の目的は,OECDが2000年から実施している「生徒の学習到達度調査(PISA)」をはじめとした既存の社会調査データを活用し,社会階層や学校構造による教育格差の実態とその生成メカニズムを検討することであった。今年度の成果は次のようなものである。まず社会階層による教育格差に関する国内外の研究を系統的にレビューし,この分野の到達点と今後の課題に関する論文を執筆した。次に,PISA2003と2006年の2時点のデータを用いて,生徒の学校適応を学業面から検証した。具体的には,学業的自己概念が生徒の個人属性や学校環境によってどのように異なるかを調べ,とりわけジェンダー差に着目して議論した。その結果,学力水準が同じでも女子の数学的自己概念が低いことなどが明らかとなった。日本教育社会学会で分析結果を報告し,論文を執筆中である。日本の現状に即した問題をより深く検討するため,高校生を対象とした2つのデータを分析した。1つは兵庫県で高校3年生を対象に継続的に実施している「高校生の進路と生活に関する調査」である。このデータを用いて,高校生の進路を近年利用者が急増している奨学金利用に絡めて分析し,高校生の進学行動や意識の特徴を検討した。もう1つは全国レベルで高校2年生を対象に実施された「高校生と母親調査,2012」である。このデータから高校生の学校経験と進路希望との関係を分析し,最近では学校適応が低いにもかかわらず大学進学を希望する生徒が一定程度確認されること,そこには母親の進路希望も関連していることなどを明らかにした。これらの2つのデータと用いた検討について,論文を執筆中である。本研究の目的は,OECDが2000年から実施している「生徒の学習到達度調査(PISA)」などの既存の社会調査データを活用し,社会階層や学校構造による教育格差の実態とその生成メカニズムを検討することである。初年度である平成24年度の研究計画は,(1)PISAデータを用いた国内外の先行研究の収集・整理,(2)PISAの日本データの分析,(3)世界の教育制度の検討であった。こうした計画のもと,(1)(3)を継続的に進めた。具体的には,PISAデータと高校3年生を対象として実施している調査(「高校生の進路と生活に関する調査」)の分析を通して,高校生の日常的な意識や行動について検討した。まず,PISA2003年調査のデータを用いて,日本の高校生の学校適応について検討した。その結果,高校生の学校適応は出身階層や学校ランクだけでなく,学校の出身階層多様性が生徒の意識や行動に影響していることなどが分かった。この分析結果については,論文を執筆し報告した。さらに,日本の教育制度に即した問題をより深く検討するため,兵庫県で継続的に実施している高校生調査のデータを分析する機会を得た。具体的には,高校生の進路に関する意識を,近年利用者が急増している奨学金利用に絡めて検討した。その結果,奨学金の利用を希望する生徒と,利用を希望しない生徒の間で,進路選択の動機構造があまり異ならないことなどが明らかになった。この結果は日本教育社会学会で報告し,論文を執筆した。本研究の目的は,「生徒の学習到達度調査(PISA)」をはじめとした既存の社会調査データを活用し,社会階層や学校構造による教育格差の実態とその生成メカニズムを検討することであった。今年度の成果は次のとおりである。まず,2時点のPISAデータを用いて,生徒の学校適応を学業面から検証した。理数系科目の学業的自己概念が生徒個人の属性や学校環境の特徴によってどのように異なるかを,ジェンダー差に着目して検討した。その結果,男女の学力水準は同等であるにもかかわらず女子は理数系科目の苦手意識が強いこと,学校の男女構成が学業的自己概念に影響していること,などが明らかとなった。次に,大学進学率の上昇など日本の動向に即した検討を行うべく,高校生を対象とした2つのデータを分析した。兵庫県の高校3年生を対象とした「高校生の進路と生活に関する調査」から,進路多様校では大学進学する場合に奨学金利用希望が相対的に多いこと,普段の学業成績が高い場合に奨学金利用を前提とした進学希望が増える傾向が強いこと,などを明らかにした。もう1つは全国の高校2年生とその母親を対象とした「高校生と母親調査,2012」である。高校生の学校適応と進路希望との関係を分析し,「学校不適応」な大学進学層が一定の規模で確認されること,彼・彼女らの学力は相対的に低く,大学進学の動機も将来の職業希望といった面では曖昧であること,などを示した。

さらに,学校教育の経験が成人世代にとっていかなる意味を持っているのかについて「教育・社会階層・社会移動全国調査(ESSM2013)」から,多様な学校経験に対する評価の意識構造を探った。学校教育に対する評価は比較的単純な構造で捉えられ,学校教育の意義に肯定的なタイプと否定的なタイプに区分されること,その評価には個人の学歴と職業経歴の両方が重要な役割を果たしていること,などが分かった。社会科学学会での報告やそれを踏まえたうえでの論文執筆などを行っており,概ね当初の計画通り進んでいると考える。学会での報告やそれを踏まえたうえでの論文執筆などを行っており,概ね当初の計画通り進んでいると考える。これまでPISAデータを用いた学校適応に関する研究や,日本の高校生を対象とした複数の調査データの分析を継続的に行ってきた。今後はこれらの知見や分析を各国のデータに当てはめ,国際比較分析から日本社会の特徴を描くことが中心的課題となる。具体的には,出身階層や学校の特徴によって生徒の日常的な意識や行動がどのように異なるかを分析する。そうした分析を国別に行い,各国のデータから得られた傾向の異同を教育制度や社会的背景の観点から読み解くことが中心となる。さらに,最新のデータ(PISA2012)を用い,過去のデータから得られた知見に変化が生じているかどうかも検討課題となる。PISAデータを用いた学校適応に関する研究は,1年目から継続的に行ってきた。その研究過程において,ジェンダーと教育研究につながる興味深い結果も発見することができた。今後は,PISAデータの国際比較分析に本格的に取り掛かるとともに,日本の高校生を対象とした調査の分析を組み合わせることにより,日本社会の特徴を描くことを目指す。具体的方策として次のものがある。(1)日本データの追加分析。PISAの日本データや高校生調査の分析を通して,これまでに得た知見の深化を図る。(2)日韓の比較分析。まず日本と類似した特徴を持った韓国との比較を想定している。先行研究からは,欧米と比べれば比較的類似した特徴を持つとされる韓国との比較においても,日本との共通性と異質性が観察されることが予想される。そこで,日常的な意識や行動傾向の異同に,それぞれの国の教育政策はどのように影響しているか,あるいは出身階層や学校の影響は日韓で異なっているかどうか,などを主題として分析する。(3)国際比較分析。上記の日韓比較を手始めとして,分析する国の数を増やしていく。先行研究等を参考に教育制度や社会的背景が特徴的な国の調査データを用いることを想定している。これらの分析を通して,欧米諸国と東アジア諸国の比較などを行う。海外出張を想定していたが,今年度はできなかったため,使用額に差が生じた。学会への報告,参加また追加的な文献が必要となったので,これらの購入に充てる予定である。当初の予定通り,教育と社会階層関連の文献の購入および学会報告のために研究費を使用する。またこれも計画通りだが,初年度の検討をベースに,より洗練された統計分析を行うために,統計分析用のソフトウェアを購入する。
明治期日本建築界の満洲調査における歴史的及び現代的意味

本研究では、伊東忠太、大江新太郎、佐野利器、大熊喜邦などをはじめ、明治期の日本人が実施した満洲建築調査を体系的に整理し、再調査をした。そして、1909年に伊東忠太が提出した進化主義の思想と中国調査の関連、大江新太郎の瀋陽故宮の調査とその後の進化主義作品との関連、明治期の調査記録と現在の遺存状況を比較し、歴史記録の現代における価値などを明らかにした。研究成果を論文や著書に留まらず、日本と中国及び欧米の建築史研究者による国際シンポジウムを主催し、20世紀初頭の日本人満洲建築調査の現代的意義を国際的な円卓で再検討した。本年度は、現地調査と調査データの統合及びそれを基づく新たな研究成果を発表した。現地調査は、満洲の中心都市である瀋陽とその東部の伊東忠太らの調査区域へ行き、宗教建築の平面構成、木軸煉瓦混合構造、都城の構造に重点を置いて調査分析を行った。また、満洲の仏教建築に関して、東アジアの視点に立っての検証も試みた。本研究の最終的な目的は、明治期の日本人満洲建築調査のデータを活かして、現代的な意義を与えることである。その具体的な目標には、歴史的な資料を満洲に現存する建築と照合、精査し、今後の保存と修復に活かすこと。また、建築史・都市史研究においては、新たな中国建築史、あるいは大きく言えばアジアから見た日本建築史、都市史の構築に向けた基礎的な研究にすることであるが、今年はそれを向かって確実な一歩を踏みだしたと言える。国際的な発信では、台湾国立金門大学で開催された中国近代建築史研究第13回年会議において、「近代アジアにおける建築思想史序説:伊東忠太の建築論と中国フィールドワーク」、オーストラリアのメルボルン大学で開催された国際会議(Senior Academics Forum on Ancient Chinese Architectural History)において、「モンゴル帝国以降カラコルムにおける木造仏教建築について」を発表した。学術論文は、奥冨利幸・包慕萍著「大江新太郎の瀋陽故宮調査とその方法」、包慕萍著「13世紀中国大陸における都城構造の転換ーカラコルムから元の大都へ」(玉井哲雄編『アジアからみる日本都市史』、山川出版社、2013年3月、pp.79-107)を刊行した。本研究では、明治期の建築界が行った満洲調査を研究対象とし、調査資料と調査対象の歴史的建造物を照合後の調査の歴史的、学術的意味、(1)明治期の日本建築界における中国調査の中での満洲調査の位置付け、(2)満洲調査を明治期の日本建築界の動きや他の中国調査と比較、分析した上での相互の影響関係、(3)満洲調査の対象となった歴史的建造物の現地での再調査による史料価値の意義、(4)伊東忠太と大江新太郎の設計活動と関連させた満洲調査の影響の諸点を明らかにした。本研究では、まず明治期の日本人研究者が調査した歴史的建造物を再調査し、明治期の調査時と現状が比較できるリストを作成し、それを後の世代の村田治郎や伊藤清造などの日本人による調査と戦後に中国人が行った調査の各結果を収集して、総合的な調査結果により、満洲の歴史的建築物の全体像を描き出した。さらに、伊東忠太や大江新太郎など、設計を手がけた研究者の作品を整理して、その設計手法と満洲調査の関連を分析した。日本人の満洲調査が最も早い基礎的データであり、のちの中国建築史を構築する際の基礎になったことを明らかにし、同時に、満洲調査と伊東忠太の世界建築体系における認識の形成との関連性及び大江新太郎の進化主義様式の設計作品との関連性を明らかにした。また、本研究では、満洲調査の記録を基づき、新たな建築史、都市史研究を展開させた。更に、満洲調査史料を元に、調査対象の歴史的建造物の現状を調査し、現存していれば損壊状況を確認し、保存のための基礎的情報を整理したことで、戦前の調査成果を現代の歴史的建造物の保存に活用する仕組みを構築した。そして、中国、日本及び欧米の建築史研究者による国際シンポジウムを主催し、日本人の満洲建築調査の歴史的、現代的な意味を国際的な円卓で再検討した。本年度は研究計画のどおりに研究を実施した。主に満洲の寺院や宮殿の建築装飾に関する研究に重点を置き、北京と瀋陽及びウルムチなどの現地調査を実施した。瀋陽故宮の装飾模様や寺院、モスクの史料を収集、解読し、満洲における建築様式の独自性を確認するために、伝来元の寺院やモスクの平面構成、彩色の装飾模様などに関する調査を行った。よって、包頭のチベット仏教寺院、敦煌石窟の装飾模様、新疆のモスクなどを対象に現地調査を実施した。この現地調査と文献研究を合わせて、明治期の日本人による満洲建築調査が、当時の日本建築界にどのような影響を及ぼしたのかを分析した。

具体的には、伊東忠太が1909年に提出した「建築進化の原則より見たる我邦建築の前途」(建築雑誌23巻265号、1909年)と大江新太郎の「満洲に於ける建築装飾に就て」(建築雑誌21巻243号、1907年)から7回に渡って建築雑誌に発表された満洲調査の報告との関連性を検証した。その成果は、奥冨「大江新太郎の満洲調査ー近代日本の建築の将来を見据えて」(風媒社、2012年)、奥冨、包共著「大江新太郎の瀋陽故宮調査とその方法」(第13次中国近代建築史学術年会会刊『中国近代建築研究与保護八』、2012年)、また、包「近代アジアにおける建築思想史序説:伊東忠太の建築論と中国フィールドワーク」(同、2012年)を発表した。本年度に発表した三つの論文は、伊東忠太と大江新太郎を取り上げ、彼らの満洲建築調査とその後の世界建築体系や進化主義の論説との関連性を分析し、近代アジア建築思想の初期段階の状態を明らかにした。これらの成果は、日本建築界の発展の軌跡を明らかにするばかりではなく、中国において、明治期の日本人による建築調査の成果を公表し、建築史研究としての意義だけでなく、今後の中国東北部の歴史的建築物の保存修復にも寄与できたと思われる。昨年度の瀋陽での調査結果と分析を踏まえて、さらに、瀋陽での文献資料の調査を継続すると共に、興京での建造物調査を行った。また、これらの調査結果を基に満洲建築として寺院建築等の様式や技法の類似性を検証すると共に、東アジアまで視野を広げて、満洲におけるチベット仏教建築から受けた影響を考察した。これらの研究成果は、論文にまとめて、オーストラリアと台湾の国際会議で発表できた。また、日本で共著『アジアからみる日本都市史』を刊行して、アジアの視点から中国や日本の建築史を再構築することを行った。具体的には、明治に行われた満洲建築調査について、その調査の実態を明らかにし、調査結果がもたらした日本建築への影響、また、東アジアに視野を広げた場合の調査結果の意義などを検証することにより、多角的な視点から、本調査の意義を再考できた。計画当初の瀋陽での歴史史料と現地の建造物を照合することができた。また、現地の連携研究者である陳伯超教授の協力も得て、瀋陽故宮の調査も順調に進んだ。また、満洲建築調査が、当時の日本建築界やその後の進化主義や伝統様式の継承などに如何に影響をもたらしたのかも明らかにした。それらの研究成果は、3本の論文にまとめて、日本と中国でそれぞれ発表できた。(1)宗教建築の平面構成、本年度は、満洲建築調査によって実測された寺院平面図などの史料を収集してリスト化した。平面図により、満洲地域の特徴、チベットからの影響なども分析した。また、調査対象建造物を現存と消失で分類した。(2)木軸煉瓦混合構造、伊東忠太と大江新太郎が満洲で調査した「木軸煉瓦混合構造」に関する見識と進化主義への関連を分析した。具体的に大江は、満洲の木と石、煉瓦の混合構造の優れた歴史的建造物から、その後の進化主義へと進む確信を得たと思われる。(3)装飾と色彩、大江新太郎の7回に渡る満洲の建築装飾についての報告を詳細に検討し、奥冨・包共著「大江新太郎の瀋陽故宮の調査とその方法」(第13次中国近代建築史学術年会会刊『中国近代建築研究与保護八』、2012年)の論文を発表した。本論文では、アジアにおける建築史構築の黎明期に当たる1905年に大江新太郎が伊東忠太に随行して実施した瀋陽故宮調査を取り上げ、その調査報告を分析し、大江が瀋陽故宮(当時奉天宮殿)の建築をどのように理解、評価したのかを検証した。
ヒト関節軟骨におけるエストロジェンレセプターの発現

1)ヒト関節軟骨細胞における性ホルモンレセプター遺伝子の発現手術時に採取したヒト関節軟骨より軟骨細胞mRNAを抽出しした。これらよりRT-PCR法、およびNorthern hybridization法を用いてエストロジェンレセプター、プロジェステロンレセプターおよびアンドロジェンレセプター遺伝子の発現を調べた。その結果エストロジェンレセプター、プロジェステロンレセプターおよびアンドロジェンレセプター遺伝子が発現していることを初めて明らかにした(現在投稿中)。2)エストロジェンがヒト培養関節軟骨細胞におよぼす影響1)ヒト関節軟骨細胞における性ホルモンレセプター遺伝子の発現手術時に採取したヒト関節軟骨より軟骨細胞mRNAを抽出しした。2)エストロジェンがヒト培養関節軟骨細胞におよぼす影響1)ヒト関節軟骨細胞および滑膜細胞における性ホルモンレセプター遺伝子の発現手術時に採取したヒト関節軟骨細胞mRNAを抽出した。これらよりRT-PCR法、およびNorthern hybridization法を用いて、エストロジェンレセプター、プロジェステロンレセプターおよびアンドロジェンレセプター遺伝子が発現していることを明らかにしたが、新たに培養ヒト関節滑膜細胞においてもこれら性ホルモンレセプター遺伝子が発現していることを明らかにした(現在投稿中)。さらに、IGFなどの遺伝子発現との関連について調べている。2)エストロジェンがヒト培養関節軟骨細胞におよぼす影響ヒト培養関節軟骨細胞において培養液にエストロジェンを添加し、IL-1、IL-4、IL-6、IL-10、TNF、TGF-βなどの各種サイトカインの分泌をELISA法を用いて調べた。その結果IL-6、TGF-βの分泌を増加させた。このことについて転写レベルで検討中である。3)エストロジェン受容体遺伝子多型と変形性関節症変形性関節症患者の末梢血より抽出したゲノムDNAを用いてエストロジェン受容体遺伝子多型との関連について調べた。その結果、変形性股関節症および手指関節症の患者はコントロールと比較して、特定の遺伝子型が有意に多く、エストロジェン受容体遺伝子多型が変形性関節症の遺伝子マーカーとなることを明らかにした(現在投稿中)。2)エストロジェンがヒト培養関節軟骨細胞におよぼす影響
非コンパクト多様体のエンドの幾何構造と微分同相群の位相幾何学的研究

幾何学において,多様体(局所的にユークリッド座標系を持つ空間)は重要な研究対象となっている。多様体の連続変換全体は同相群と呼ばれ,その性質の解明は多様体の幾何的理解にとって重要である。本研究では,ユークリッド空間のように無限に広がった距離多様体上で,一様同相群,すなわち一様連続性と呼ばれる距離に関するある種の一様性を持つ変換全体の成す群,を対象として,多様体の距離から定まる一様位相とよばれる位相の下でのこの群の局所及び大域的な連続変形性を考察し,一様同相群がこのような連続変形性をもつような距離多様体のクラスを与えた。非コンパクト距離多様体のエンドの距離構造と一様同相写像の成す群の一様位相の下での位相的性質の関係を中心に研究を進めた.エンドの距離構造の典型的な例として,コンパクトリプシッツ多様体上のkappa-錐がある.kappa = 0 (ユークリッドエンド)の場合は,すでに一様同相群(さらに一般に,余次元0の一様埋め込みの空間)の局所変形性及び大域的変形性に関する結果を得ている.一方,kappa < 0 (双曲エンド)の場合は,局所的変形性に関する結果のみで,大域的変形性の解明には至っていない.これらの結果に関しては,本年度,国際会議等で報告した.関連するテーマとして,微分トポロジーの分野で,リーマン計量の成す無限次元空間のホモトピー的性質の研究が主にコンパクト多様体の場合に発展してきている.さらに最近,非コンパクト多様体の場合も含めて,この空間の位相的性質の研究が進展している.この空間は,微分同相群と密接に関連しており,それ自体興味のある対象であると同時に,この空間に関する研究が一様(微分)同相群の位相的性質の研究に結びつくことが期待される.そのため,本研究でも,このリーマン計量の成す空間に関する研究を進めている.非コンパクト距離多様体の一様同相群の位相的性質の研究に関して,ユークリッドエンドの場合の局所・大域的変形性及び双曲エンドの場合の局所的変形性に関しては既に結果が得られており,本年度も国際会議等で研究発表を行った.残された双曲エンドの場合の大域的変形性に関する研究の進行は予想より遅れており.この問題に関連するリーマン計量の成す無限次元空間の位相的性質の研究を行っている状況である.本年度は,主に次の項目に関する基礎的な研究を進めた.(2) L. Funarやその共著者により,典型的な無限曲面の漸近的写像類群の研究や多様体に埋め込まれたカントール集合の同相写像で多様体の微分同相に拡張出来るもの全体の成す可算群の研究が,トンプソン群の拡張という方向で進展している.この研究の進展状況の理解や本研究テーマへの関連性について基本的な研究を行った.また,これに示唆されて,非コンパクト距離多様体の一様同相群の一様位相の下での位相的性質の研究の継続として,コンパクト曲面の被覆曲面として得られる無限曲面の一様同相群のエンドでの大域的な変形性の研究を進めた.(1)本年度は,本研究の本質的な進展に必要となる微分同相群のリーマン計量の空間への作用に関連するF.T. FarrellやI. Belegradek及びその共著者の一連の研究の理解と本研究課題との関連性についての基本的な考察を行った.また,2つの研究集会で,平面上の非負曲率を持つ完備計量の成す空間に関するI. Belegradekの結果及び本研究代表者の研究結果との関連性に関して解説を行った.(2)非コンパクト距離多様体の一様同相写像の成す群の一様位相の下での大域的な変形に関する研究では,kappa < 0の錐エンドに関して研究を継続中である.また,他のタイプのエンドに関する研究として,コンパクト曲面の被覆曲面として得られる無限曲面のエンドでの大域的な変形性の研究を進めている.本研究では,非コンパクト多様体の微分同相群の位相的性質と多様体のエンドの幾何構造の関連性の研究を目指している.その例として,距離多様体上の一様同相の成す群の一様位相の下での位相的性質を考察し,多様体のエンド上での一様同相群のホモトピー変形性についての研究を進めた.ユークリッド型エンドを持つ距離多様体については,すでにエンド上での可縮性を示しており,さらに双曲型エンド及び楕円型エンドの場合のエンド上での一様同相群の変形性を考察した.一様同相群や一様埋め込みの空間の局所変形性及びユークリッド型エンド上での変形性に関する結果をまとめた論文を2016年度に投稿したが,2018年4月に出版された.この結果について,2017年度秋期日本数学会トポロジー分科会において研究発表を行った.微分同相群は,多様体上の様々な構造の成す無限次元空間に作用しており,微分同相群の変形性について考察するためには,これらの空間及びその作用の位相的性質を考察することが有効である.例えば, F.T. Farrell, I.Belegradekらにより高次元多様体上の正/負断面曲率を持つリーマン計量の成す無限次元空間の位相的な性質の研究が進んでいる.このような研究を本研究に結びつけるための考察を継続している.2017年度は,2つの研究会において,リーマン計量の成す無限次元空間の位相的な性質(ホモトピー群etc)についてのF.T. Farrell, I. Belegradekらの一連の研究について解説を行った.コンパクト多様体上の微分

同相群や主バンドル上の同変微分同相群の,群としての一様完全性が,坪井氏や福井氏によって示されているが,非コンパクト多様体上の微分同相群や主バンドル上の同変微分同相群の一様完全性について福井氏と共同研究を行い,その成果をまとめている.幾何学において,多様体(局所的にユークリッド座標系を持つ空間)は重要な研究対象となっている。多様体の連続変換全体は同相群と呼ばれ,その性質の解明は多様体の幾何的理解にとって重要である。本研究では,ユークリッド空間のように無限に広がった距離多様体上で,一様同相群,すなわち一様連続性と呼ばれる距離に関するある種の一様性を持つ変換全体の成す群,を対象として,多様体の距離から定まる一様位相とよばれる位相の下でのこの群の局所及び大域的な連続変形性を考察し,一様同相群がこのような連続変形性をもつような距離多様体のクラスを与えた。リーマン計量の成す無限次元空間の位相的研究に関するこれまでの他の研究者による進展を踏まえて,非コンパクト多様体の場合のこの空間に関連する研究を行う.この研究は,それ自体興味があると同時に,双曲エンドの場合の一様(微分)同相群の大域的変形性に関する研究に繋がるものである.(1)微分同相群のリーマン計量の空間への作用に関係するF.T. FarrellやI. Belegradekの議論を本研究に結びつけ,非コンパクト多様体の場合にそのエンドの役割を明確にし,非コンパクト多様体の微分同相群のエンドでの変形の研究につなげる.また,この議論の,同相群及び測度・距離の空間の場合への拡張を考察する.(2) kappa < 0の錐エンドやコンパクト曲面の被覆曲面のエンドでの一様同相群の大域的な変形性の研究を進める.位相幾何学
一次知覚中継ニューロンに対するサブスタンスP作用機構のパッチクランプ解析

一次痛覚伝達物質サブスタンスP(SP)のシナプス伝達修飾作用を検討した。幼若ラットより脊髄を摘出し、厚さ120μmのスライスを作製した。ノマルスキー顕微鏡下において後角背側2-3層のニューロンを直視同定した後、パッチクランプ法によるホールセル記録を行い、膜電位を-70mVに固定して膜電流を測定した。介在ニューロンを細胞外刺激して、bicuculline、strychnine存在下に興奮性シナプス電流(EPSC)を、CNQX存在下に抑制性シナプス電流(IPSC)を単シナプス性に誘発した。SP(0.5-1.0μM)を潅流液内投与したところ、16例中14例において、IPSCの振幅が顕著に抑制された。14例の平均抑制率は43%であった。これに対して、EPSCは19例中13例で抑制され、13例の抑制率は29%であった。SPの作用部位を明らかにするため、テトロドトキシン存在下に自発性微小IPSC(mIPSC)を記録した。mIPSCの平均振幅、時間経過はいずれもSPの影響を全く受けなかった。したがってSPのIPSC抑制作用は、前シナプス性と結論される。また、SP投与により、mIPSCの頻度は有為に変化しなかった。N型Caチャネルブロッカー、ωコノトキシン(3μM)はIPSCの振幅を約49%抑制した(n=6)。ωコノトキシンによってIPSCを部分的にブロックした後にSPを投与したところ、IPSCはもはや抑制されなかった(平均抑制率-1.0%,n=9)。SPは抑制性シナプス前終末端のN型Caチャネルに作用して伝達物質の放出を抑制すること推論される。興奮性、抑制性シナプス電流に対するSPの効果の差は、おそらく神経終末端におけるSP受容体密度の差に起因すると想像される。この実験結果は、SPが痛覚伝達物質として働くばかりでなく、抑制シナプスの抑制を通じて痛覚を強める可能性を示唆する。
体温調節と循環及び体液調節の統合的研究

高温環境下では放熱の為、皮膚血流量の増加および発汗による体液量の減少が生じる。この際にはいずれも中心静脈圧の低下が起こり、またその低下は飲水行動とも関連することが知られている。そこで高温環境下における循環および体液の調節機能に関し、中心静脈圧の調節機転、飲水行動の調節などに関し統合的な解析を試みた。まず飲水行動に関しては、ヒトにおいて発汗後に認められる自発的脱水が希釈性の脱水であることを明らかとし、ラットを用いて脱水可能な食塩水の濃度が0.20.9%であることを明らかにした。またイヌでは飲水行動の停止に中心静脈圧の上昇が関与することが明らかとなった。次に中心静脈圧に関しては、まず脈管コンプライアンスに及ぼす交感神経の影響についてイヌを用いて解析を試み、交感神経をブロックした場合と交感神経刺激剤投与時とについて比較し、交感神経による静脈系血管に対する調節の存在することを明らかとした。またANPをラットに投与した際の循環動態から、ANPで静脈系のコンプライアンスは変化しないが、脈管の透過係数は約50%増加させることが明らかとなった。さらにラットの血液量を等張性に変化させ、高温負荷時の循環動態について対照群と比較検討した結果、心拍出量および一回拍出量は体液量の多いほど高値を示し、総末梢血管抵抗は血液量の低いほど高値を示し、中心静脈圧が一定以下に低下すると末梢血管抵抗が増加し、末梢血管抵抗は中心静脈圧を介する反射により調節されていることが示唆された。その他カリュウム溶液投与時の水分塩分バランス、イヌを用いて飲水時の中心静脈圧の上昇機転について検討を加えた。これらの成果は各種の国際学会およびシンポジュウムで報告するとともに、運動時の事故予防等を目的として広報にも努めた。今後さらに運動時の体液、循環の調節に関し検討を加える。体温調節と循環および体液の調節機構の総合的な解明を目的とし,ラットおよびイヌを対象に循環血液量の連続測定法を用いて検討を加えた.まず意識下にラットの血液量と中心静脈圧を連続的に測定する方法を確立し,両者の関係から脈管コンプライアンスを測定した.その結果脈管コンプライアンスは意識下および麻酔下で変化しないことを確認した.次いでこの方法を高温順化ラットに応用し,高温順化ラットでは高体温時に脈管コンプライアンスが低下し,循環調節に関与していることを明かにした.また運動時のラット血液量および血液イオン濃度の連続測定を行ったところ,運動時に運動強度に比例して血液量が低下し,同時に血液のK濃度が上昇することを認る,現在,その機序について解析を進めている.次に脱水を負荷したイヌを用いて,水道水および0.9%食塩水を自由に摂取させた場合の血液量,血液Na濃度および中心静脈圧を連続的に測定した.その結果,いずれの群でもイヌは約2分間で脱水量の約80%の飲水を行い,この際中心静脈圧は68mmHgの上昇を示し,血液量および血液組成になんら変化を示さないにも拘らず飲水が停止した.水道水群ではその後血液Naが低下し,飲水行動は認められないが, 0.9%食塩君では血液Na濃度に変化は認められず,中心静脈圧が一定値に迄低下すると飲水が認められ,飲水行動の調節因子として中心静脈圧が関与していることが示唆された.現在イヌに胃瘻を作成し,バルーンを挿入して胃内圧と中心静脈圧の関係に付いて解析中である.汗のイオン濃度と発汗量,従って脱水回復時の自発的脱水の程度の間には相関が認められ,発汗によるイオンの喪失量と飲水量との関係が示唆される.

以上温熱脱水からの回復には,イオンバランスと共に血液量の変化が中心静脈圧を介して関与することが示された.本年度は体温、体液および循環機能の接点として中心静脈圧に焦点をあて、その維持機構を中心に解析を加えた。まず脈管コンプライアンスに及ぼす交感神経の影響について、イヌを用いて解析を試みた。循環血液量と中心静脈圧の連続測定を用い、頸髄ブロックおよび交感神経刺激剤投与時とについて比較すると、前者ではコンプライアンスの上昇がまた後者では著明な低下が認められ、交感神経による静脈系血管に対する調節の存在することが明らかとなった。また中心静脈系の血液量増加はANPを増加させることが知られているが、これをラットに投与した際の循環動態から、静脈系のコンプライアンスは変化しないが、脈管の透過係数が約50%増加し、血液量を低下させるように働くことが明らかとなった。さらにラットの血液量をアルブミン溶液負荷および利尿剤投与により等張性に変化させ、高温負荷時の循環動態について対照群と比較検討した結果、動脈圧および心拍応答には3群間に著明な差は認められなかったが、心拍出量および一回拍出量は体液量の多いほど高値を示した。また総末梢血管抵抗は低体液量群で高値を示した。以上の結果は高温負荷による血管拡張により血液が末梢に蓄積され、中心静脈圧が一定以下に低下すると末梢血管抵抗が増加し、それ以上の血管拡張を抑えると考えられる。すなわち末梢血管抵抗は中心静脈圧を介する反射により調節されていることが示唆された。その他ラットを用いて脱水回復の可能な水分の食塩濃度範囲の決定を行った他、高濃度のカリウム溶液のみを与えた場合、細胞内液量はカリウムの摂取量に比例して回復するが、細胞外液量はかえって低下を示することが明かとなった。イヌを用いて飲水時の中心静脈圧の上昇機転を明かにすべく、胃瘻から水分または空気を注入して実験を行ったが、胃内圧の上昇のみでは中心静脈圧の変化は認められなかった。以上CVPの役割及び調節に関し多くの知見を得た。
腸内で酢酸を生成するトリアセチンの炎症性腸疾患に対する有効性の評価

炎症性腸疾患(IBD)は、慢性・再発性の腸管炎症を特徴とする難治性疾患であり、我が国の患者数は年々増加し、2014年には21万人を超え、IBDの予防法確立は喫緊の課題である。IBD患者では健常者に比べて、腸内細菌叢の多様性が低下し、腸内細菌叢の乱れが起こっていることが報告されており、IBD病態の改善に酢酸摂取が有効なことが示されている。しかしながら、酢酸は、刺激性、経皮急性毒性、皮膚腐食性があることから大量に摂取することは非常に困難で危険を伴う。本研究では、安全性が担保されており、腸内で酢酸を生成する食品添加物のIBDに対する有効性の評価を行うことを目的とした。
霊長類ES細胞から分化誘導した神経幹細胞の自己複製・神経分化制御機構の解明

我々が確立した、ES細胞から神経細胞への分化誘導法に従って、マウスおよびサルES細胞のコロニーをアストロサイト条件培地(ACM)中で浮遊培養し、形成したNeural Stem Sphere NSSからmRNAを調製し、種々の細胞のマーカー遺伝子の発現量を解析した。その結果、ES細胞、エピブラスト、神経外胚葉、神経幹細胞、神経前駆細胞、神経細胞のマーカー遺伝子が、培養に伴って順次発現すること、中胚葉、初期内胚葉、表皮系外胚葉、アストロサイト、オリゴデンドロサイトのマーカー遺伝子は非常に低値であり、増加しないことを明らかにした。そして、NSS法により、サルおよびマウスES細胞はエピブラスト、神経外胚葉、神経幹細胞、神経前駆細胞を経て神経細胞へ一方向的に分化することを明らかにした。さらに、京都大学再生医科学研究所からヒトES細胞の分配を受け、培養を開始し、このNSS法を適用することによって、ヒトES細胞も神経細胞へ分化させることに成功した。一方、マウスES細胞を用いた解析により、NSS法による分化誘導には、ES細胞を単離せずにコロニーのまま浮遊培養することと、ACMを使用することの両方が必要であることも明らかにした。また、プロテオーム解析によって、NSS法によってES細胞から神経幹細胞に分化する過程において、特徴的に増加するいくつかのタンパク質を同定することができた。さらに、神経幹細胞を増殖させる因子である塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を除去することによって、細胞分裂していた神経幹細胞が選択的にアストロサイトへ分化誘させることにも成功した。サルES細胞を、神経幹細胞を経て神経細胞へ分化させる過程で変化する遺伝子発現について、ヒト遺伝子DNAチップを用いて解析することにより、既知および未知の遺伝子を多数同定した。1.NSS法による、カニクイザルES細胞から神経細胞への一方向的分化我々が新たに確立した、ES細胞から神経細胞への分化誘導法に従って、サルES細胞のコロニーをアストロサイト条件培地(ACM)中で浮遊培養し、形成したNeural Stem Sphere NSSからmRNAを調製し、培養に伴うマーカー遺伝子発現量の変化を解析した。その結果、ES細胞のマーカー遺伝子であるOct-4およびNanogの発現量は培養によって減少した。一方、神経幹細胞、神経前駆細胞のマーカー遺伝子であるNestinおよびMusashi-1の発現量は、培養5日目までは低値であったが、その後、増加した。さらに、これらに遅れて、神経細胞のマーカー遺伝子であるNF-MおよびMAP2の発現量が増加した。しかし、それぞれ中胚葉、初期内胚葉、表皮系外胚葉、アストロサイト、オリゴデンドロサイトのマーカー遺伝子であるbrachyury、GATA4、Cytokeratin-17、GFAP、MBPの発現量は非常に低値であり、増加しなかった。これらのサルES細胞の結果は、変化の時間経過はマウスES細胞よりも遅延するが、基本的にマウスES細胞と同様であった。すなわち、NSS法により、サルおよびマウスES細胞がエピブラスト、神経外胚葉、神経幹細胞、神経前駆細胞を経て神経細胞へ一方向的に分化することを明らかにした。2.ヒトES細胞を使用する研究我々の「ヒトES細胞由来の神経系細胞を用いた再生医療のための基礎的研究」は、学内の倫理審査委員会によって承認された後に、平成17年12月16日に文部科学大臣の確認を受けた。すでに、樹立機関である京都大学再生医科学研究所から3系統のヒトES細胞の分配を受け、培養を開始した。我々が確立したマウスおよびサルES細胞の神経系細胞への分化誘導法(NSS法)を、ヒトES細胞に適用した。ヒトES細胞のコロニーは、アストロサイト条件培地(ACM)中で浮遊培養することによって、Neural Stem Sphere(NSS)を形成し、神経幹細胞への分化が起こった。さらに、NSSをACM中で接着培養することにより、神経細胞へ分化させることが出来た。

このとき神経細胞のマーカー遺伝子が発現することも確認した。一方、マウスES細胞を用いた解析により、NSS法による分化誘導には、ES細胞を単離せずにコロニーのまま浮遊培養することと、ACMを使用することの両方が必要であることも明らかにした。また、プロテオーム解析によって、NSS法によってES細胞から神経幹細胞に分化する過程において、特徴的に増加するいくつかのタンパク質を同定することができた。さらに、神経幹細胞を増殖させる因子である塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)を除去することによって、細胞分裂していた神経幹細胞が選択的にアストロサイトへ分化誘させることにも成功した。サルES細胞を、神経幹細胞を経て神経細胞へ分化させる過程で変化する遺伝子発現について、ヒト遺伝子DNAチップを用いて解析することにより、既知および未知の遺伝子を多数同定した。これらの遺伝子のうち、細胞分化に伴う既知の遺伝子の発現の変化は、それまでに明らかにした典型的なマーカー遺伝子の発現の変化の結果を支持するものであり、この分化誘導法によってES細胞が一方向的に神経系細胞へ分化することを確認することができた。さらに、サルのNSSを長期間浮遊培養することによって、NSS中にチロシン水酸化酵素を発現する神経細胞が出現することも見出した。
サモアにおけるラピタ人の適応過程を探る考古学的研究

本年度は5月から6月にかけて米領サモアのツツイラ島にて、玄武岩製石斧製作址(パバイアイ遺跡・タフナ遺跡)の調査と分析作業をおこなった。これはAmerican Samoa Power Authorityの考古学部門との共同調査である。分析はすでに終了し、2005年3月に伊達市で開催予定の日本オセアニア学会、2005年8月にトンガ王国で開催予定の国際学会Oceanic Explorationsで発表予定であり、また現在、学術雑誌『考古学研究』に投稿中である。6月から7月にかけてはフィジー諸島共和国で、ヤンドゥア島の調査を、University of the South Pacificおよびフィジー博物館との共同調査として実施し、あたらしいラピタ遺跡の発見にいたった。この成果は現在分析作業をすすめているところだが、成果の一部は学術雑誌New Zealand Journal of Archaeologyに投稿中である。上記のフィールドワークに加え、理論的な考察の成果も着々と結実している。4月には論集『文化の多様性と比較考古学』に、5月には学術雑誌『史林』にその成果が公表された。また現在印刷中の単行本『国家形成の比較研究』にも分担執筆している。これらの著作はすべてフィールドワークによって得られたデータを理論面でフィードバックし、人類社会の進化的発展について考察したものである。平成15年度は2度のフィールドワークを行なった。まず第1は独立国サモアにおけるシウツ遺跡の発掘調査で、平成15年9月から10月にかけて行なわれた。ここでの成果の一部は平成15年12月にサモア国立大学で開催された国際シンポジウム「Measina a Samoa II」で口頭発表され、そのときに提出したペーパーは2004年に論集として出版される予定である。またこの成果の一部は「第7回動物考古学研究集会」の場でもポスターセッションの形で公開された。これらの成果は近々モノグラフの形式でまとめられる予定である。第2には、平成15年12月から平成16年1月にかけて、フィジー諸島共和国においてロベ遺跡、ボレワ遺跡の二つの遺跡を発見し、発掘調査をおこなった。これは南太平洋大学およびフィジー博物館との共同研究によって実施された。これらの成果は目下分析中であるが、その概要は「第21回日本オセアニア学会研究大会」の場で口頭発表された。これらの遺跡の調査は今後も継続的に行なう予定である。上記の研究活動に加え、考古学研究会50周年記念論集『文化の多様性と比較考古学』に論考「威信財システムからの脱却」を執筆した。これはフィールドワークおよび分析から得られたデータを総合的な議論に昇華させたものであり、特に首長制社会から国家形成に至る社会進化のプロセスについての比較研究である。
月周期と同調したカンモンハタの成熟・産卵に関する行動生理学的研究

ハタ科魚類は雌性先熟型の性転換を行うなど生物学的に興味深い特徴を有する魚種である。また、世界中の熱帯・温帯域に広く分布し、極めて美味であることから次世代の種苗生産対象魚として世界的に注目を集めていおり、水産的価値の高い魚種でもある。しかし、その成熟・産卵過程はほとんど明らかにされていなかった。我々は本研究を実施する前にカンモンハタの生殖腺発達に関する予備的研究を行い、沖縄周辺海域に生息するカンモンハタが月周期と完全に同調して成熟し、満月大潮直後に生息場であるサンゴ礁の礁池を離れ産卵することを見いだした。しかし、満月直後に起こることが予想される卵巣での劇的な生理変化を観察するには至らなかった。そこで、本種の成熟および産卵過程を月周期と関連づけて詳細に調べるとともに、産卵関連行動とそれに伴う生殖腺の生理変化を、組織学的・内分泌学的に解明する事を目的として、本研究を実施した。本研究により得られた主な成果は以下の通りである。1.カンモンハタは満月大潮後に生息地である珊瑚礁池から外洋に移動して産卵することを、目視及びバイオテレメトリー手法により裏付けた。2.生殖腺は月周期と同調して発達し、飼育環境下でも満月大潮から数日後に産卵することが確認された。3.生殖腺発達様式は他のハタ科魚類と類似しているが、北方系のマハタなどとは異なり、明瞭な月周性を持つことが分かった。4.産卵は水温が上昇する5月以降に起こり7月下旬まで続づくことが分かった。5.一尾の雌個体は満月大潮後の一産卵時に数日に分けて成熟卵を放出することが分かった。本研究の成果はカンモンハタの生殖腺発達を理解するだけでなく、種苗生産対象魚として注目されている他のハタ科魚類の生殖腺発達を理解する上でも貴重な情報となる。また、南方系海産魚に多く見られる月周産卵の機構解明にも役立つことが期待される。我々はこれまでハタ科魚類の生殖腺の発達変化や性ホルモンの挙動などを調べてきた。その結果、沖縄周辺海域に生息するカンモンハタは月周期と完全に同調して成熟し、満月大潮直後に生息場であるサンゴ礁の礁湖を離れ産卵することをつきとめた。しかし、満月直後に起こることが予想される卵巣での劇的な生理変化を観察するには至っていない.本研究では満月前後におけるカンモンハタの行動と生理変化を詳細に調べることを目的としている。15年度はバイオテレメトリーを用いた満月前後の行動解析、人工飼育下で産卵を誘導させ、最終成熟から産卵に至るまでの生理変化を確認した。バイオテレメトリーを用いたカンモンハタの産卵行動追跡の結果、満月大潮の3日後までカンモンハタは礁池にいることが確認されたが、その後礁池外に移動していることがわかった。また、さらにその数日後には再び礁池内に戻ることがわかった。カンモンハタが礁池外に移動している期間、実験水槽内では産卵が確認された。現在、水槽内で産卵した個体より採取した血液中の性ステロイドと卵母細胞の形態変化を分析している。沖縄県瀬底島の珊瑚礁地に棲息するカンモンハタを用いて、本種の月周期に伴う生殖腺発達の変化と産卵関連行動を明らかすることを目的に本研究を実施した。昨年われわれは、本種が満月に向けて生殖腺を発達させ、満月直後の大潮から中潮にかけ生息地の珊瑚礁地から礁地外へ移動して産卵することを明らかにした。

本年度は瀬底島周辺において捕獲したカンモンハタを人口水槽に移し、産卵に向けた生殖腺の発達変化を詳細に観察するとともに、人工飼育下でも天然海域と同様に満月後の大潮から中潮にかけて産卵するのか、また、その産卵形式はいかなるものかを観察した。その結果、人工環境下においても本種は満月から約5日後に産卵を開始し、それは3日から4日続くことと、一個体の産卵は三日に渡ることが解った。一方、天然海域におけるカンモンハタの産卵関連行動をバイオテレメトリーを用いて調べたところ、満月から3日目を中心に珊瑚礁地から礁地外へ移動し、少なくとも沖合50メートル以遠まで移動して産卵することが解った。しかし、その詳細な産卵場所の同定には至らなかった。バイオテレメトリーの発信記録から判断して、産卵期間は水槽内で産卵が確認された時期と一致した。また、カンモンハタは産卵を終えると移動前と同じ珊瑚礁地に回帰することも明らかとなった。上述したように本種の生殖腺発達及びその産卵は月周リズムを持っており、それは人工環境下でも再現されることが解った。そこで、約1ヶ月にわたり、月光を遮断し飼育したところ、そのリズムは遮断によって阻害されることはなかった。したがって、この月周リズムは長期的な月光変動の影響をうけ、生体内に記録されているものと思われる。この機構解明は今後の課題として残された。
老化幹細胞でみられるオルガネラ更新の変化とAg-miRNAによる制御

酸化ストレスの蓄積は細胞老化の代表的な形質であり機能低下の主因である。劣化したミトコンドリア、ペルオキシダーゼの残留はROSの主たる発生源となりうるが、どのように引き起こされるのかはよくわかっていない。今回、老化細胞で特異的に発現が上昇するmiRNAがオルガネラの更新における調節因子であるという仮説を立てた。本研究ではMSCをモデルにAg-miRNAを同定し、その働きを明らかにする。