hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
エイコサノイドは副腎皮質刺激ホルモンのセカンドメッセンジャーか

副腎皮質細胞のステロイド合成を測定するために、新鮮なウシ副腎から単離した初代培養細胞のプレグネノロン分泌活性をRIAで定量する実験系を確立した。ステロイドの分泌は副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)によって活性化されたが、その活性化はインドメタシン(シクロオキシゲナーゼ阻害剤)で影響されず、リポキシゲナーゼ活性の阻害剤である100μMのNDGAまたは50μMのAA861によって阻害された。これら阻害剤の作用部位を調べたところ、NDGAはミトコンドリアのP450sccの活性を直接阻害しているが、AA861はミトコンドリアへのコレステロール輸送を阻害していることが明らかになった。副腎細胞のステロイド合成を活性化するリポオキシゲナーゼの代謝物を検索した。その結果1μMの15-HPETEがステロイド合成を約2倍に活性化することを見いだした。ACTHやジブチリルcAMPで細胞を刺激した場合のAA861の効果を詳しく調べた。50μMのAA861は10^<-11>以上の濃度のACTHや1mM以上のジブチリルcAMPによるステロイド合成の活性化を50%程度阻害した。しかし、10^<-12>MのACTHの効果は100%阻害し、0.1mMのジブチリルcAMPによる活性化には影響しなかった。10^<-12>M ACTHでは細胞内のcAMP濃度は増加しない。よって低濃度のACTH刺激はcAMP以外のセカンドメッセンジャーで伝達されることが示された。このセカンドメッセンジャーは15-HPETEと考えられる。生理的濃度(10^<-12>M)のACTH刺激において、アラキドン酸の代謝物が主要なセカンドメッセンジャーとして機能している事が示唆された。
CD26陽性CD8 T細胞を標的とした自己免疫疾患の病態解明と革新的治療法の開発

CD26はDPPIV酵素活性を有する多機能タンパクで、ヒトT細胞共刺激分子としても機能し、様々な免疫疾患への関与が示唆されている。全身エリテマトーデス(SLE)ではT細胞上のCD26の発現が低下していることを見出し、この発現低下の意味を明らかにすることを目的とした。1.全身性エリテマトーデス(SLE)は発熱や全身倦怠感、皮膚の発疹や関節炎等の症状を伴う全身性の自己免疫疾患で、重症例ではさらに腎臓や中枢神経、血管の障害が起こり症状は多岐にわたるが、その発症原因や発症機構の詳細は不明である。本研究では、細胞傷害性T細胞も強力に活性化する共刺激分子CD26に着目し、まずSLE患者の末梢血CD8 T細胞におけるCD26の発現パターンとCD26陽性・陰性画分のサブセットに関して詳細な解析を行った。健常者CD8 T細胞においてCD26強陽性(CD28陽性)サブセットは早期エフェクターメモリー、CD26陰性CD28陰性サブセットはエフェクターのフェノタイプを示すが、SLE患者のCD8 T細胞ではナイーブ、早期エフェクターメモリーが減少し、エフェクターが増加することからCD26強陽性サブセットが減少するとともにCD26陰性CD28陰性サブセットが増加していることが多く見られた。また、一部のSLE患者CD8 T細胞中に健常者には存在しないCD26陽性CD28陰性サブセットが発生しており、このサブセットはエフェクターであることを見出した。2. CD26分子を介したヒトT細胞活性化機構の研究は、我々やその他のグループにより広範囲になされてきたが、CD26共刺激を負に制御する機構についてはほとんど明らかにされていない。そこでCD26共刺激によって誘導される抑制性因子に着目して検討を行った。健常者の末梢血CD4 T細胞は強いCD26共刺激シグナルが入ることで転写因子EGR2の発現増強とともにIL-10を優先的に産生し、産生されたIL-10は自身の活性化抑制に作用することを見出した。この経路はCD28共刺激におけるCTLA-4のように、CD26共刺激によるT細胞の過剰な活性化を制御するための抑制性経路であることが示唆された。全身性エリテマトーデス(SLE)は発熱や全身倦怠感、皮膚の発疹や関節炎等の症状を伴う全身性の自己免疫疾患で、重症例ではさらに腎臓や中枢神経、血管の障害が起こり症状は多岐にわたるが、その発症原因や発症機構の詳細は不明である。本研究では、多様な機能を有するヒトT細胞共刺激分子CD26に着目し、CD26がSLEの新規治療標的となりうるか、もしくはSLEの活動性や病態を判断する新規バイオマーカーとなりうるかを明らかにすることを目的とした。昨年度はSLE患者の末梢血CD8 T細胞におけるCD26の発現パターンとCD26陽性・陰性サブセットの解析を行ったが、今年度は末梢血CD4 T細胞に関しても詳細な解析を試みた。健常者30例、SLE患者40例の解析を行った結果、健常者と比較して約4割のSLE患者にCD4 T細胞中のCD26弱陽性サブセットの減少とCD26陰性サブセットの増加が認められた。このSLE患者で増加しているCD26陰性CD4 T細胞がいかなる細胞かを解析した結果、CD45RO陽性CD45RA陰性の抗原感作されたフェノタイプを示したが、Th17細胞や濾胞ヘルパーT(Tfh)細胞のマーカーであるCCR6、CXCR5の陽性率は低く、健常者のCD4 T細胞中にはほとんど存在しないCD28陰性の細胞であることが示された。このCD26陰性CD28陰性CD4 T細胞は、Perforin強陽性・Granzyme B強陽性・CD57強陽性であり強い細胞傷害活性を有することが示唆された。CD26がSLEの活動性や病態を判断する新規バイオマーカーとなりうるかに関しては、健常者30例、SLE患者40例の解析を行い、SLE患者と健常者の間で末梢血CD4, CD8両T細胞のCD26の発現パターンに明確な違いがあり、どちらも細胞傷害性T細胞の増加を反映していることを明らかにした。CD26がSLEの新規治療標的となりうるかに関しては、疾患モデルマウスを用いてCD26抗体投与によるCD26共刺激阻害により生存期間の延長や症状の改善が認められるか病理学的解析を行う。本研究では、多様な機能を有するヒトT細胞共刺激分子CD26に着目し、CD26がSLEの新規治療標的となりうるか、もしくはSLEの多様な病態や疾患活動性を診断する新規バイオマーカーとなりうるかを明らかにすることを目的とした。これまでの本研究により、SLE患者の末梢血T細胞上のCD26の発現は健常者と比較してCD4 T細胞・CD8 T細胞どちらもCD26陰性が増加していることが示された。SLE患者のCD8 T細胞は健常者と比較してLate effector memory・Terminal effectorの割合が明らかに増加しており、一方でNaive・Early effector memoryの割合は減少していた。それらの割合変化にともないCD8 T細胞中のCD26強陽性、CD26弱陽性が減少し、CD26陰性が増加していると考えられた。

CD4 T細胞のCD26の発現は、全体での発現強度に有意差はなかったが、約4割のSLE患者でCD4 T細胞中のCD26陰性の増加とCD26弱陽性の減少が見られた。このSLE患者で増加していたCD26陰性CD4 T細胞は、Th17細胞や濾胞ヘルパーT(Tfh)細胞のマーカーであるCCR6、CXCR5はあまり発現しておらず、CD8 T細胞においてTerminal effectorのマーカーとされるCD28陰性CD57陽性を多く含み、PerforinとGranzyme Bも強陽性であったことから、健常者の末梢血CD4 T細胞中にはほとんど存在しない細胞傷害性のCD4 T細胞であることが示唆された。SLE患者と健常者とでは末梢血CD4, CD8両T細胞のCD26の発現パターンに明瞭な違いがあり、SLE患者では両T細胞でCD26陰性の割合が増加していることが示された。このCD26陰性の増加はCD4 T細胞、CD8 T細胞ともに細胞傷害性T細胞の増加を反映していると考えられた。T細胞中のCD26陰性の割合の増加とSLEの病型や疾患活動性、血清中の抗dsDNA抗体価、補体価、Type I IFN濃度などとの関連を考察した結果、初期治療後にプレドニゾロンを10mg未満に減量するのに24ヶ月以上かかったステロイド減量困難例においてCD26陰性の割合が有意に高いことが示唆された。このことから、SLE患者T細胞上のCD26の発現パターンの解析は、SLEの多様な病態の解明するための新たなバイオマーカーになることが期待される。全身性エリテマトーデス(SLE)は発熱や全身倦怠感、皮膚の発疹や関節炎等の症状を伴う全身性の自己免疫疾患で、重症例ではさらに腎臓や中枢神経、血管の障害が起こり症状は多岐にわたるが、その発症原因や発症機構の詳細は不明である。本研究では、多様な機能を有するヒトT細胞共刺激分子CD26に着目し、SLEではヒトT細胞膜上のCD26の発現が低下していることを見出したが、SLEにおいてこのCD26の発現低下は何を意味するのか、T細胞のCD26の発現パターンがSLEの多様な病態や活動性を判断する新たな診断バイオマーカーとなりうるかを明らかにすることを目的とした。これまでの本研究により、SLEにおけるT細胞のCD26の発現低下は、CD4 T細胞、CD8T細胞のどちらもPerforin・Granzyme B強陽性の細胞傷害性T細胞の増加を反映していることが示唆された。特に細胞傷害性のCD4 T細胞は健常者の末梢血中にはほとんど存在せず、疾患に特徴的な変化と考えられた。そこでCD26陰性T細胞の増加がSLEの病態といかに関係しているか、病型や活動性、血清中の抗dsDNA抗体価、補体価、IFN-a濃度などとの相関を解析した結果、初期治療後にプレドニゾロンを10mg未満にするのに24カ月以上かかったSLE患者では、CD4 T細胞中のCD26陰性の割合が有意に高く、CD8 T細胞でも同様の傾向が見られ、初期治療時にステロイドやその他免疫抑制剤による効果が出にくいステロイド減量困難例である可能性が示された。CD26はDPPIV酵素活性を有する多機能タンパクで、ヒトT細胞共刺激分子としても機能し、様々な免疫疾患への関与が示唆されている。全身エリテマトーデス(SLE)ではT細胞上のCD26の発現が低下していることを見出し、この発現低下の意味を明らかにすることを目的とした。
例外型単純Lie群G2の作用する空間の幾何構造

例外型単純Lie群G2の作用する種々の等質空間のfibre bundle構造を実現する写像を具体的に記述し、かつ、それぞれの等質空間に付随する幾何構造を具体化すること。G2/U(2)+に関連した多様体(実12次元の非compact)上のhyperkahler構造をG2の表現を用いて具体的に記述すること。G2/U(2)+とG2/U(2)ーの複素多様体(実10次元)の幾何構造を記述すること。さらに、G2/U(2)+に作用する非compactな複素5次元Lie部分群を具体化する。
癌細胞の運動・接着と浸潤・転移におけるアクチン骨格制御系の機能

癌細胞の運動・接着や浸潤・転移においてアクチン骨格の制御系が果たす機能を解析し、コフィリンとその制御因子LIMキナーゼ、Slingshotが、癌細胞の浸潤仮足の形成、間葉系細胞遊走からアメーバ様細胞遊走への運動様式の変換において重要な機能を持つことを解明した。また、Slingshotの活性制御因子としてPKD1を同定した。また、LIMキナーゼ阻害剤を開発し、癌細胞の浸潤阻害活性を見出した。癌の悪性化に伴い、癌細胞は運動能、接着能を変化させ、浸潤・転移能を獲得する。アクチン細胞骨格の再構築は細胞運動、接着の制御において中心的な役割を担っており、癌細胞の浸潤・転移においても重要な役割を果たしていることが知られている。アクチン脱重合因子であるコフィリンはアクチン再構築を制御する主要因子であり、LIMキナーゼによりリン酸化(不活性化)され、Slingshotにより脱リン酸化(活性化)される。本研究では、LIMキナーゼとSlingshotが癌細胞の運動、接着能の制御、浸潤・転移能の獲得において果たす役割を解明することを目的として研究を行った。癌細胞の浸潤過程において、癌細胞はinvadopodia(浸潤仮足)とよばれるFアクチンに富む膜突起構造を形成し、周辺の細胞外マトリックスを溶解しながら仮足を伸長させる。癌細胞の浸潤能とinvadopodia形成能には高い相関性があることが知られているが、invadopodia形成におけるコフィリン制御系の機能は不明であった。本研究では、ヒト乳癌由来のMDA-MB-231細胞のinvadopodiaの形成と浸潤活性を測定し、コフィリン/ADF、Slingshot-1/2、LIMキナーゼ1の発現を抑制するとインベードポディア形成と浸潤能が抑制されることを見出した。また、HT1080fibrosarcoma細胞は3次元培養下では、プロテアーゼ阻害剤によって間葉織細胞遊走からアメーバ様細胞遊走への運動様式の変換(mesenchymal-amoeboid transition : MAT)をすることが知られているが、LIMキナーゼによるコフィリンのリン酸化はMATに重要な役割を担っていることを明らかにした。MATの分子機構を解明することは生体内での癌細胞の浸潤機構を理解し、癌浸潤を阻害する上で非常に重要であると考えられる。アクチン骨格の再構築は細胞運動、接着の制御において中心的な役割を担っており、癌細胞の浸潤・転移においても重要な役割を果たしている。アクチン脱重合因子コフィリンはアクチン再構築を制御する主要因子であり、LIMキナーゼによりリン酸化(不活性化)され、Slingshotにより脱リン酸化(活性化)される。本研究では、コフィリン制御系が癌細胞の運動能の制御、浸潤・転移能の獲得において果たす役割を解明することを目的として研究を行い、以下の結果を得た。1)癌細胞の浸潤過程において、癌細胞はinvadopodia(浸潤仮足)を形成するが、コフィリン/ADF、Slingshot-1/2、LIMキナーゼ1の発現を抑制するとMDA-MB-231細胞のinvadopodiaの形成、MT1-MMPの集積、浸潤活性が抑制されることを見出した。2)HT1080fibrosarcoma細胞は3次元培養下では、プロテアーゼ阻害剤によって間葉系細胞遊走からアメーバ様細胞遊走への運動様式の変換(mesenchymal-amoeboid transition : MAT)をすることが知られているが、MATにおいてLIMキナーゼがRhoの下流で活性化されること、LIMキナーゼの発現抑制によってMATが阻害されることを見出した。3)Slingshotの活性を制御するキナーゼとしてPKD1を同定した。PKD1はRhoAの下流で活性化され、SlingshotのC末端領域をリン酸化することで14-3-3に対する結合力を増加させ、アクチン繊維によるSlingshotの活性化を阻害することを見出した。この結果、PKD1はコフィリンのリン酸化を促進し、がん細胞の運動能を抑制することを明らかにした。4)LIMキナーゼの低分子阻害剤を見出し、この化合物がLIMキナーゼの阻害によって癌細胞の運動、浸潤を阻害することを見出した。
1930年代アメリカ文化における「フラッパー」概念の変容

1920年代に流行した「フラッパー」の語は1930年代、大恐慌時代の到来とともにほぼ消滅するが、かつてフラッパーだった女性たちのその後の生き方を問題とする作品・資料に照らしてみると、「フラッパー」の女性像の背後には、社会的進出を求める自立した女性像がひそむことが明らかとなる。たとえばハリウッド女優ジョーン・クローフォードは、その出演作品において、20年代のフラッパーから30年代の社会進出を図る女性像へと変化・成長する経歴を示すため、やはりフラッパーの時代を経て作家として女性主人公の自立を主題の一つとする『風とともに去りぬ』(1936)のマーガレット・ミッチェルとのあいだに興味深い対照関係をなす。ただし同時に、そのような自立した女性像はアメリカにおいて、十九世紀以来の女性の活躍の伝統によって--いわば女性版の「開拓者精神」と混じりあい、それによって支えられてきた。小説において女性版開拓者精神は、ウィラ・キャザーの『おお、開拓者たちよ』『私のアントニア』(1910年代)エレン・グラスゴーの『不毛の大地』(1925)などにおいて鋭く発揮され、映画においてはウェスタン映画が、「男まさり」の女性たちをヒロインとすることによって、活発で対等な女性像をほぼ必須の条件とした(たとえば繰り返し映画化された『ヴァージニアン』など)。結局のところ、「フラッパー」に眉をひそめた「お上品な伝統」を担ったのも、それを「フラッパー」的風俗の次元で破壊したのも、いずれも女性たちの役割を待ってのことだった、という認識は、アメリカ文化における女性の重要性を、今まで以上に印象づけるものである。今年度は研究計画にのっとり、30年代の文学作品、雑誌、代表的新聞、及び当時の映画のヴィデオを入手し、30年代における「フラッパー」概念の画定を試みた。具体的作業としてはまず、F・スコット・フィッツジェラルドの諸作品など、この概念が20年代にもっとも頻繁に話題となった、当時の文学・社会評論において、どのように言及・論評されたかを確かめ、それが30年代にどのような変質を蒙ったかを調査するとともに、他方女性作家・文筆家の著作や当時勃興しつつあった映画を含む資料から、女性の社会意識(参政権・結婚観・職業意識)を中心にして記事・映像を収集し、可能なものについてはデータベース化しつつ分析を加えた。「フラッパー」という用語そのものの流行は30年代、大恐慌時代の到来とともにほぼ消滅するが、かつてフラッパーだった女性たちのその後の生き方を問題とする作品・資料は数多く、有効な分析結果が得られた、とりわけハリウッド女優ジョーン・クローフォードは、その出演作品において、20年代のフラッパーから30年代の社会進出を図る女性像へと変化・成長する経歴を示すため、同時代の女性作家であり来年度の主要な研究対象の一人であるマーガレット・ミッチェルとの対照・比較研究が実り豊かなものであることが予想された。主としてマーガレット・ミッチェルの作品と伝記を研究することによって、1920年代の「フラッパー」の女性像の背後には、社会的進出を求める自立した女性像がひそむこと、ただし同時に、女性の自立はアメリカの場合、参政権の主張などに代表される当時の気運ばかりでなく、十九世紀以来の女性の活躍によって--いわば女性版の「開拓者精神」によって、強く支えられてきたことが確かめられた。とりわけ1930年代にトーキー化されて隆盛するハリウッド映画が、ミッチェル作品ばかりでなく、その重要な一部としてウェスタン映画を抱え込み、その中で「男まさり」の女性をヒロインとすることによって、男性主義的イデオロギーの内部ではあれ、活発で対等な女性像をほぼ必須の条件としたことが、たとえば繰り返し映画化されたウェスタン映画の代表作『ヴァージニアン』などによって確かめられた。それゆえ「フラッパー」は、この時代のアメリカの特異現象ではなく、いわばアメリカ女性の自立路線の大衆化、しかも歴史的継続性を確認しやすい大衆化として位置づけられる。

結局のところ、「フラッパー」に眉をひそめた「お上品な伝統」を担ったのも、それを「フラッパー」的風俗の次元で破壊したのも、いずれも女性たちの役割を待ってのことだった、という認識は、アメリカ文化における女性の重要性を、今まで以上に印象づけることを研究者に求めねばならないだろう。
トランスフォーミング成長因子の歯根膜線維芽細胞機能制御に関する研究

トランスフォーミング成長因子(TGF-β)は種々の細胞における増殖,細胞外基質合成あるいは硬組織の代謝などに関わる因子として歯周組織再生における役割が注目されている。本研究は歯周組織再生におけるTGF-βの役割を明らかにすることを目的とし,TGF-βの歯根膜線維芽細胞機能に及ぼす作用ならびに歯根膜線維芽細胞が発現するTGF-βおよびそれらのレセプターの動態を調べた。その結果,1.TGF-βは培養ヒト歯根膜線維芽細胞のDNA合成,コラーゲン合成,非コラーゲン蛋白合成,および硬組織形成能の指標であるアルカリフォスファターゼ活性すべてを促進した。2.培養ヒト歯根膜線維芽細胞はTGF-β1とそのレセプター(typeI,II,III)を遺伝子レベルで発現した。3.歯根膜の生理的な環境下での咬合圧を考慮し,培養ヒト歯根膜線維芽細胞に機械的外力(緊張・弛緩力を規則的に一定時間)をかけることによって模倣し,TGF-βとそのレセプター(typeI,II,III)発現に対する機械的刺激の影響を調べたところTGF-β1 mRNAとそのレセプター(typeI,II)mRNAの発現はともに抑制された。In vitroにおいてもラット歯周組織におけるTGF-βmRNAの発現をin situハイブリダイゼーションで調べたところ,歯肉線維芽細胞ではなく歯根膜細胞において顕著に発現していることがわかった。これらの結果よりTGF-βはヒト歯根膜線維芽細胞の細胞増殖,細胞外基質合成ならびに硬組織の代謝といった細胞機能を促進することによって歯周組織再生に重要な役割を果たすことが示唆された。そして,その作用は歯周組織においてオートクリンの機構が働き,さらに咬合によって調節される可能性が示された。本年度は,外来性のトランスフォーミング成長因子(TGF-β)がヒト歯根膜線維芽細胞のどのような機能を制御しているのかを中心に調べた。TGF-βは,ヒト歯根膜線維芽細胞のDNA合成を1-10ng/mlの濃度範囲で濃度依存的に促進した。また,ヒト歯根膜線維芽細胞のコラーゲン合成も同様に著明に促進した。一方,硬組織形成能の指標であるアルカリホスファターゼ活性も著明に上昇させた。このように,TGF-βは歯根膜という軟組織だけでなく,硬組織の形成に対しても促進的に作用することが示唆された。ヒト歯根膜線維芽細胞のアルカリホスファターゼ活性をはじめとする骨芽細胞様の機能は,活性型ビタミンD3やTGF-βなどによって制御されること,また,ヒト歯根膜線維芽細胞は自ら,硬組織代謝に関連の深い活性型ビタミンD3に対するレセプターの発現を誘導する因子を産生・分泌していることを我々の研究グループは明らかにしている。我々は,ヒト歯根膜線維芽細胞がTGF-βを産生することをmRNAで確認しているので,活性型ビタミンD3レセプターを誘導する因子の一つがTGF-βではないかと考えた。そこで,TGF-βをヒト歯根膜線維芽細胞に作用させたが,活性型ビタミンD3レセプターmRNA発現を促進しなかった。次年度は,TGF-βによってアルカリホスファターゼ活性以外の硬組織形成能がどのような調節を受けるのかを調べるとともに,ヒト歯根膜線維芽細胞自らのTGF-β産生制御に焦点をあて,TGF-β産生がどのようなサイトカインによって制御されているかを調べて,そのオートクライン機構を中心に研究を進めていく予定である。【研究目的】歯周組織再生のメカニズムに焦点をあて,歯根膜線維芽細胞が再生能力を最大限に発揮できる環境をTGF-βの役割の点から探ること。

【研究戦略】本年度の当初の計画は,サイトカインによるTGF-β産生の制御とTGF-βに関するオートクライン機構について調べることであったが,TGF-β産生とそのレセプター発現の制御について調べることに変更し,以下の戦略を立てた。2.ラット歯周組織の発生過程におけるTGF-βmRNAの発現をin situハイブリダイゼーションで調べた。3.歯根膜は生理的な環境下では咬合圧を受け,リモデリングしている。これを培養ヒト歯根膜線維芽細胞に機械的外力(緊張・弛緩力を規則的に一定時間)をかけることによって模倣し,この細胞における機械的刺激のTGF-βとそのレセプター(typeI,I,III)発現に対する作用を調べた。【結果と考察】1.培養ヒト歯根膜線維芽細胞はTGF-βとその機能的なレセプターtypeIとtypeIIを同時に発現しており,TGF-βはpracrineの様式で歯周組織再生機能に関わる可能性が示された。さらに,typeIIIレセプターも発現したが,このレセプターは細胞外に分泌される非機能レセプターであり,TGF-βのpracrineの様式を調節する可能性がある。2.歯根と歯周組織形成期には歯根膜線維芽細胞は活発にTGF-βを発現していた。このことは歯根膜線維芽細胞の産生するTGF-βが歯周組織の再生において重要な役割を果たすことを意味するかも知れない。3.歯根膜線維芽細胞に機械的外力をかけてもhouse keeping geneであるβ-actinやGAPDHのmRNA発現は変化しないが,TGF-βとそのレセプター発現はいずれも顕著に抑制された。生理的な咬合力の加わる環境下では歯根膜線維芽細胞におけるTGF-βのpracrine様式の作用が抑制され,そのことが歯周組織の再生を困難にしているのかも知れない。歯周炎ではかいされた歯周組織歯周組織の理想的な治癒形態は歯根膜と歯槽骨の再生を伴ったものである。その組織再生誘導の成否は歯根膜繊維芽細胞の走化・増殖・細泡外基許合成に左右され,さらにそれらの機能はサイトカインや成長因子によって調節されていると言われている。なかでも,トランスフォーミング成長因子(TGF-β)は歯根膜繊維芽細胞の諸機能を著明に促進するとともに,細胞自身が産生することをすでに申請者らは確かめている。そこで,本研究では,歯周組織の再生ということに焦点をあて,細胞培養系で歯根膜繊維芽細胞がこの再生能力を最大限に発揮できる条件をTGF-βの役割の面から探ることを目的とした。本年度はヒト歯根膜繊維芽細胞におけるTGF-βの産生およびTGF-βがリガンドとして結合するセリンスレオニンキナーぜ(STK)レセプターの発現について調べ1.TGF一βとそのレヒプターの発現様態からヒト歯根膜繊維芽細胞をみると、そのプロフィールはヒト歯肉繊維芽細胞のそれとは異なっていた。また,ヒト歯根膜繊維芽細胞ではtypeI,IIのレセプターが発現している上に、その生理的リガンドTGF-β1が発現していた。2.ヒト歯根膜繊維芽細胞に機械的外力(緊張・弛緩力を規則的に一定時間)をかけて生体内の環境を模倣した条作ではTGF-βmRNAとそのレセブター(typeI,II)mRNAの発現はまともに抑制された。
国際経済環境と産業構造が変化する中での日本型資本主義の調整様式の変容に関する研究

本研究では、レギュラシオン理論に基づいて、国際経済環境と産業構造が変化する中での日本資本主義の調整様式の変容を分析した。本研究からえられた主要な研究成果は、以下のとおりである。(1)賃労働関係:本研究では、日本的経済システムにおける賃労働関係の特徴的構造を、「階層的市場-企業ネクサス」という理論的枠組みで把握した。90年代の不況下で、大企業男子従業員の長期雇用については、該当する労働者の範囲がスリムする動きがあるものの、完全に崩れる兆候は、まだみられない。また、長期雇用を支えるインセンティブ・メカニズムや諸制度の「構造的両立性」も大きく崩れてはいない。(2)金融システム:1970年代以降、日本の「金融的調整様式」は国債発行に伴う債券市場の発達と金融市場の国際化によって、大きな構造変化が生み出された。その結果、1980年代には、リスク管理が不十分なものとなり、80年代後半の「バブル」形成の一因となった。90年代には、「バブル」が崩壊し、負債デフレの圧力が不況を長引かせている。(3)産業構造およびマクロ経済構造:70年代以降の「輸出・投資主導型成長」の結果、部門間の「不均等生産性上昇」が生み出された。このようななかで、80年代後半には、過剰蓄積のためマクロレベルで利潤率が低下していた。、90年代不況のなかでは、「ネガティブな脱工業化」と第三次産業の停滞が続いている。(4)国際関係:アジア圏においては、日本とアジア諸国との間でのコスト格差に基づいて、「雁行型」国際分業が展開しており、これがアジア圏での国際化の特徴的形態である。以上の「調整様式」の重層的構造とマクロ経済動態を、レギュラシオン理論の観点から理論的および実証的に解明した。平成7年度は、70年代中葉から現在に至る日本経済を対象に、日本型資源主義の調整様式の歴史的展開過程を総合的に検討した。特に、80年代中葉にいたる典型的な「輸出主導型成長」の時期と80年代中葉以降の平成景気・平成不況の時期に分けて成長パタンを析出し、それを可能とした「企業主義的レギュラシオン」の調整機能を、企業組織、「賃労働関係」、企画間関係、金融関係、産業構造、そしてシステム全体から生み出されるマクロ的調整に関して分析することを試みた。具体的な研究成果は、以下のとおりである。(1)日本型企業の企業組織に関しては、内部組織的要因と外部労働市場的要因が構造的に組み合わされることによって、企業による労働者の統合・包摂が強化され、インセンティブ・メカニズムと技術改新への高い対応力が生み出された点が観察された。(2)「賃労働関係」の制度的特質に関しては、特に正規従業員の終身雇用と非正規従業員の柔軟な雇用調整に注目し、前者の組織内的フレキシビリティと後者の外的フレキシビリティとが補完的に接合し、経済変動に迅速に対応したことが計量経済学的に検証された。また、企業規模別及び産業別の賃金決定と「春闘」の役割については、「春闘」のもつ賃金平準化効果の弱まりと産業別の賃金調整が検証された。(3)企業間関係については、系列取引関係と階層化された労働市場とが連動しつつ、リストラクチャリングが展開したことが検討された。(4)金融関係については、特に株式相互持ち合いのもとでの金融自由化の進展が、資金調達構造の変化と株価形成の上昇をもたらし、それが企業の投資行動を促進させ過剰蓄積が遂行された点が分析された。(5)以上の諸領域での調整様式は相互補完関係をもち、マクロ経済的には、輸出と設備投資とが強い連関をもって展開する「輸出-投資主導型」の「成長体制」が生み出されたことが分析された。

以上の「調整様式」の重層的構造とマクロ経済動態を、レギュラシオン理論の観点から理論的および実証的に解明した。本報告期間における研究は、1996年12月にパリで開催された「日仏レギュラシオン・コロック:日本資本主義と今日の危機」において総括的集約が行われたので、それに基づいて概要を記す。(1)賃労働関係:現在の不況下で、大企業男子正規従業員の「雇用妥協」は、その対象範囲がスリム化し一部の労働者に限定されていく動きがあるものの、日本的雇用慣行が全体として大きく変化している兆候は見られず、それを支えるインセンティブ・メカニズムも崩れてはいない。しかし、現在、下請構造の「流動化」が進行しており、これが企業組織、分断的労働市場、階層的下請関係のもっている「構造的両立性」や労使交渉制度に影響を与えていくかもしれない。(2)金融システム:1970年代以降、日本の「金融的調整様式」は、国債発行に伴う債権市場の発達と金融の国際化によって、大きな変容を被った。その結果、1980年代にはリスク管理は不十分なものとなり、80年代後半の「バブル」形成の一因ともなった。「自由化」の圧力のもとで持株会社の解禁と株式持ち合い比率の低下が進行していることは、注意すべきことである。(3)産業構造およびマクロ経済構造:70年代以来の「輸出(・投資)主導型成長」の結果、部門前の「不均等生産性上昇」が生み出された。このようななかで、90年代不況に進行して、マクロレベルで利潤率が低下しているのは注目に値する。90年代不況のなかでは、「ネガティブな脱工業化」が進行している。(4)国際関係:アジア圏においては、日本とアジア諸国との間に重層的コスト構造に基づいて「雁行型」国際分業が展開している。これが、アジア圏での国際化の特徴的形態である。以上のように、本研究は、現在の段階において、すでに分析結果の基本的輪郭は定まってきたが、細部に関してはさらなる研究が進められる必要がある。本報告年度は、3年間にわたる研究期間の最終年度にあたるので、数回にわたって研究会を開きつつ、研究の総括的整理がなされた。内容は以下のとおりである。(1)賃労働関係:90年代の不況下で、大企業男子従業員の長期雇用については、その対象範囲がスリムする動きがあるものの、日本的雇用慣行が全体として崩れる兆候は、まだみられない。また、それを支えるインセンティブ・メカニズムも大きく崩れていない。(2)金融システム:1970年代以降、日本の「金融的調整様式」は、国債発行に伴う債券市場の発達と金融市場の国際化によって、大きく変容を被った。その結果、1980年代には、リスク管理が不十分なものとなり、80年代後半の「バブル」形式の一因となった。90年代には、「バブル」が崩壊し、不良債権のデフレ圧力が不況を長引かせている。(3)産業構造およびマクロ経済構造:70年代以降の「輸出・投資主導型成長」の結果、部門間の「不均等生産性上昇」が生み出された。このようななかで、80年代後半には、過剰蓄積のためのマクロレベルで利潤率が低下していた。、90年代不況のなかでは、「ネガティブな脱工業化」と第三次産業の停滞が続いている。(4)国際関係:アジア圏においては、日本とアジア諸国との間での重層的コスト構造に基づいて「雁行型」国際分業が展開しており、これがアジア圏での国際化の特徴的形態である。以上の「調整様式」の重層的構造とマクロ経済動態を、レギュラシオン理論の観点から統括的に整理した。
富士山の永久凍土と環境変動

富士山において2007年から2010年にかけて永久凍土に関する調査を行った。山頂付近では、剣ヶ峰の西、雷岩の北、白山岳の北側にコケの大きな群落が発見された。また、永久凍土の垂直分布では、その下限が標高3,500mから3,600mに存在し、山頂まで連続的ではなかった。山頂周辺部には維管束植物であるコタヌキラン、イワガリヤス、イワツメクサの分布がみられた。これは近年に山頂周辺の裸地に分布を広げたものである。本研究は、永久凍土発見時から、30年間に変化した永久凍土の分布・垂直的な位置の下限・面積を測定するものである。これと同時に植物の分布にも注目し、環境変動による平均気温の上昇とそれらの関係を明らかにするものである。初年度は、過去のデータが完全に揃っている南面から始める。標高2,500mから山頂まで地温の測定を行い、永久凍土の下限位置を決定し、環境変動と永久凍土を関連づける。富士山の永久凍土の分布を測定するために平成19年度は,南側面に重点を置き,垂直分布を2,500mから3,776mまで,標高50m100m間隔で永久凍土の位置測定を行った。ボタン式温度データロガーを用い,1年間の連続気温、地温の測定を行った。また,ボタン式地中温度計を標高100m間隔で地中に設置した。永久凍土の位置を推定するための地温測定は,研究分担者とともに地表から1点につき30cm、50cm、70cmの深さで行い,8月中旬から9月中旬に垂直分布調査を集中的に行った。同時に山頂までの植物の分布調査を行った。山頂では1996年から1998年にかけて測定した地温の資料を基に約10年間の変化を測定した。調査地点は剣ケ峰,白山岳周辺を中心に調査を行った。同時に1998年に設置した蘇類の永久方形区において密度、被度調査を行い,10年間の比較検討を行った。調査区は剣ケ峰西区,剣ケ峰東区,剣ケ峰北区,雷岩区,白山北区,白山北東区の6区である。各区においてギンゴケ,ハリガメゴケ,タカネスギゴケのいずれかが優占していた。この分布状態は1998年と大きく変化したものではなかった。しかし,コドラーと周辺においてはシモフリゴケの増加,ヤノウエノアカゴケの減少が見られた。さらに,高等植物としてコタヌキランの個体数が増加していた。19年度の春から秋にかけて日本の他の高山,南米アンデスで永久凍土の植物の分布の調査を行い,比較のための資料を集積した。平成20年度は富士山の南面を中心に、標高2500mの森林限界から標高3776mまでの永久凍土の分布と植物群落の分布を関連づけて調査を行った。山頂部では設置した永久区内の植物群落の変動を測定した。近年、急速に高等植物の侵入が見られた。主な種類はコタヌキラン、イワノガリヤスのカヤツリグサ科の植物が多く、その他にはイワツメクサ、フジハタザオ、オンタデの実生が多数発見された。このうちオンタデは標高の低い3000m位の草本限界から、上部に侵入したと思われる大型の個体もみられた。全体に山頂部付近は永久凍土の不連続地域が増加していた。このことは下部の高等植物の侵入と何らかの関係があるものと予想された。森林限界では先端を構成しているわい性低木群落の上昇がみられた。また、森林限界より上部の構成している草本群落も標高の高い位置に出現していることが測定された。森林限界の変動では、1978年から1999年の20年間の個体数、胸高断面積の増加量に対して、近年10年間の各々の増加量は初期の20年間よりも大きく増加していた。このことから富士山山頂、南斜面、森林限界におけるモニタリングにより得られた結果は近年の平均気温の上昇と関係し、地球温暖化の傾向に一致していたと考えられた。平成20年度の結果から山頂の永久凍土層および森林限界の変動は近年の地球温暖化による影響を受けているものと予測された。本年度は永久凍土の下限の位置と山頂部の存在場所を推定するため、研究分担者とともに地表から1点につき30cm・50cm・70cmの深さで温度の測定を行った。調査・測定は8月下旬に行った。8月下旬から、また同時期に垂直分布調査を集中的に行った。その結果、山頂ではほとんどの永久凍土地点で永久凍土が確認された。永久凍土の垂直分布では、標高3,200m以上で連続的な分布状態に変化が見られた。山頂までの間に永久凍土の確認ができない地点があり、近年モザイク状の分布になりつつあることが示唆された。

同期間に山頂までの植物の分布調査を行った。その結果、山頂では以前の調査では確認できなかった高等植物が数多く存在した。侵入した植物種として、イワツメクサ、イワノガリヤス、コタヌキランが確認できた。富士山頂での気象データの変動と関連させて本年度の結果を考察した。本年度の結果は地球温暖化と関係していることが予想された。本年度は、昨年度から引き続き永久凍土の下限の位置と山頂部の永久凍土の存在場所を推定するため、研究分担者とともに地表から1点につき30cm・50cm・70cmの深さで温度の測定を行った。調査・測定は7月および9月上旬に行った。9月上旬には永久凍土の垂直分布調査を集中的に行った。さらに、地中に設置したデーターロガーを回収し、1年間の地中温度変化のデータを得る事が出来た。その結果、山頂では設置した永久凍土調査地点で永久凍土が確認された。永久凍土が存在した最も顕著な場所は剣ヶ峰西側の標高3,768mの地点、雷岩北側の3,720m地点、白山北側の3,700m地点であった。これらの地点の地温は通年でほぼ0°Cであり、最も暖かい8月においても0°C2°Cの値を示していた。厳冬期においては強風により明らかに積雪が存在しなかった期間もあり、その時間帯は-15°C-25°Cであった。山頂に生育している植物にとっては積雪の散在は生存するための重要な条件である事が示唆された。永久凍土の垂直分布では、標高3,200m以上で連続的な分布状態に変化が見られた。山頂周辺においても永久凍土の確認ができない地点があり、近年モザイク状の分布になりつつあることが確認された。夏期に山頂までの植物の分布調査を行った。侵入した植物種として、イワツメクサ、イワノガリヤス、コタヌキランおよびオンダテ・イタダリの実生が確認できた。本年度と過去の調査結果から上述の結果は平均温度の上昇、すなわち地球温暖化と関係していることが予想された。
歯周病による全身の酸化ストレスのダイナミクスと抗酸化物質の効果

本研究の目的は、本研究の目的は,歯周病の酸化ストレスによる全身への影響について,酸化ストレス可視化マウス(OKDマウス)を用いて,生体内での動態をリアルタイムで検討することであった。8週齢のOKDマウスを歯周病群、水素水群、対照群の3群に分けた。歯周病群には下顎臼歯にリガチャーを巻き,歯周病を惹起した。水素水群には、リガチャーを巻くともに、水素水を飲ませた。ルミノメーターを用いて、酸化ストレスに対するルシフェラーゼ活性を記録した。歯周病群では、7日後に,下顎付近,胸部及び腹部でルシフェラーゼ活性が対照群に比べて増加した。歯槽骨吸収は1週間後までに急速に進行して、28日まで緩徐に進んだ。本研究では、歯周病の酸化ストレスによる全身への影響について、酸化ストレス可視化マウスを用いてリアルタイムで検討すること、および歯周病治療に効果的な抗酸化物質投与方法を検討することを目的とする。平成25年度と平成26年度では、コントロール群・歯周病群の2群比較を行う。2群の間で全身の酸化ストレスに差があるかどうか経時的に評価して、歯周病が全身の酸化ストレスに寄与するプロセスの詳細な検討を加える。平成25年度は、数例ずつを用いて、8週齢の酸化ストレス可視化マウス(Tg型OKD-Lucマウス)を歯周病群と対照群の2群に分けた。歯周病群には全身麻酔下でマウスの上顎臼歯に絹糸を巻き、歯周病を惹起した。0、1、2、3、7、14、21、28日後に全身の酸化ストレスの分布を記録した。4週間後、マウスを屠殺して、心臓から採血を行い、血液の酸化ストレスの程度を調べた。また、両群の歯周組織および主要臓器(脳・心臓・肝臓・大動脈・唾液腺に加えてこのモデルで判明した臓器)を採取した。その結果、歯周病群と対照群の発光量の比では、結紮直後下顎付近でピークに、2日目には胸部及び腹部でピークに達した。その後、各部発光量は徐々に低下したが、3週間後付近から再度上昇し4週間後には最大となった。血液中の酸化ストレスは、歯周病群では、対照群よりも高い傾向を示した。今年度は、例数を増やして、8週齢の酸化ストレス可視化マウス(Tg型OKD-Lucマウス)を歯周病群(7匹)と対照群(4匹)の2群に分けて分析を行った。対照群は麻酔のみを行った。0-84日後に全身の酸化ストレスの分布を記録した。28日後あるいは84日後、マウスを屠殺して、両群の歯周組織および主要臓器(脳・心臓・肝臓)を採取した。その結果、歯周病群と対照群の発光量の比では、結紮後7日後に、下顎付近、胸部および腹部でピークに達した。その後、各部発光量は徐々に低下した。歯槽骨の吸収量は7日後までに急速に増加した。その後、緩やかではあるが、84日まで増加していった。肝臓の標本では、炎症性の変化が歯周病群で観察された。心臓の標本では、明らかな病変は観察されなかった。本研究では,歯周病の酸化ストレスによる全身への影響について,酸化ストレス可視化マウスを用いてリアルタイムで検討すること,および歯周病治療に効果的な抗酸化物質投与方法を検討することを目的とした。初年度と次年度では,コントロール群・歯周病群の2群比較を行った。2群の間で全身の酸化ストレスに差があるかどうか経時的に評価して,歯周病が全身の酸化ストレスに寄与するプロセスの詳細な検討を加えた。最終年度は,歯周病+水素水投与群を加えて,抗酸化物質の効率的・効果的な投与方法を検討した。8週齢の酸化ストレス可視化マウス(Tg型OKD-Lucマウス;雄性)を歯周病群,歯周病+水素水投与群1,および歯周病+水素水投与群2の3群に分けた。歯周病群には全身麻酔下でマウスの上顎臼歯に絹糸を巻き,歯周病を惹起した。歯周病+水素水投与群1には,歯周病群と同様に歯周病を惹起させると同時に,水素水を摂取させた。歯周病+水素水投与群1には,歯周病を起こす1週間前から水素水を摂取させた。0-7日後に全身の酸化ストレスの分布を記録した。その結果,歯周病群に対する歯周病+水素水投与群1の発光量の比は,下顎付近では結紮後1日後やや高くなり,7日目には減少する傾向を示した。胸部と腹部の発光量の比はほぼ同じ値を示す傾向であった。一方,歯周病群に対する歯周病+水素水投与群2の発光量の比は,下顎付近では結紮直後に高い傾向示したが,その後は減少していた。胸部と腹部の発光量の比も下顎付近と同様の傾向であった。

歯周病群には下顎臼歯にリガチャーを巻き,歯周病を惹起した。水素水群には、リガチャーを巻くともに、水素水を飲ませた。ルミノメーターを用いて、酸化ストレスに対するルシフェラーゼ活性を記録した。歯周病群では、7日後に,下顎付近,胸部及び腹部でルシフェラーゼ活性が対照群に比べて増加した。歯槽骨吸収は1週間後までに急速に進行して、28日まで緩徐に進んだ。今年度は、予定通り例数を増加して、主要臓器の解析が進んでいるため。27年度が最終年度であるため、記入しない。社会歯学8週齢の酸化ストレス可視化マウス(Tg型OKD-Lucマウス;雄性)を歯周病群と歯周病+水素水投与群の2群に分ける。歯周病群には全身麻酔下でマウスの上顎臼歯に絹糸を巻き、歯周病を惹起する。歯周病+水素水投与群には、歯周病群と同様に歯周病を惹起させると同時に、水素水を摂取させる。0-28日後に全身の酸化ストレスの分布を記録する。また、採血を行い、血液の酸化ストレスの程度を調べる。4週間後、マウスを屠殺して、両群の歯周組織および主要臓器を採取して、病理組織学的変化を比較検討する。酸化ストレスに関与する遺伝子群やタンパク質の変化を調べる。例数は今後増やす予定ではあるが、先行研究は予定通り解析が進んでいるため。先行研究で採取した両群の歯周組織および主要臓器の分析を進める。N数を増やして、追加実験を行い、統計分析も行う予定である。
ティッシュエンジニアリングを用いたバイオ人工関節の開発

家兎の骨髄由来細胞・滑膜由来細胞・筋由来細胞およびラットES細胞の軟骨細胞への誘導を試みた。軟骨細胞への分化指標としては、トルイジンブルーのメタタロマジー陽性、2型コラーゲン免疫染色陽性、RT-PCRで2型コラーゲン陽性、などを用いた。結果としては、滑膜由来細胞を継代培養せずにTGF-β1を含んだ培地で培養したときが最も軟骨細胞指標陽性の細胞が多かったが、その場合でも陽性細胞は5%以下であった。骨髄由来細胞と筋由来細胞はほとんど指標が陽性にならなかった。ES細胞は同じ手技で培養した場合でも結果に大きなばらつきがあり、軟骨指標陽性率が低いばかりか、分化の制御がほとんどできないことが明らかになった。また、ゲル内3次元培養ではどの細胞も細胞数が減少した。ゲル内部の細胞が死滅するためと考えられた。概ねゲル表面から深さ150μmくらいの表層に限って生細胞が存在していた。したがって、精製されたコラーゲンでは十分な軟骨細胞分化は達成されないと判断した。そこで、スカフォールドとして霖組織を用いた。骨組織はTGF-βをはじめ多数のサイトカインを含んでおり、細胞の足場として適切な環境を提供する可能性がある。牛大腿骨皮質骨を板に形成して、その上でMC3T3-E1を培養すると、細胞は速やかに接着し良好な増殖と遊走能を発揮した。骨表面に溝をつけると溝方向に遊走した。ランダム方向に粗さをつけるとランダム方向に遊走性を示した。続いて、骨を精密加工して家兎膝関節に移植し、移植細胞のスカフォールドとして可能性を検索した。異種骨ではあっても母床骨と密着し細胞の侵入を受けて生きた母床骨に置換されていた。骨組織と細胞を組み合わせれば、関節全体の再生は困難でも、関節の一部の修復は実用化に近いと考えた。上記で作製した軟骨細胞・骨細胞に分化したと思われる間葉系幹細胞を磁性体に付着した抗体を用いて純化して集め、高濃度の細胞浮遊培養液を作製した。しかし、回収した細胞数は少なく、バイオ関節を再生させるのに必要な組織はできなかった。そこで、スタートとなる細胞の採取方法やサイトカイン付加の詳細な組み合わせの検索を行い、細胞回収率を少しでも高めるべく研究を繰り返した。一方、多くの細胞数を得るために新たなドナーを開発すべぐES細胞の利用も並行して行った。つまり、上記の細胞群にES細胞を加えることで得られる細胞数の増加を図った。しかし、これまでのところ軟骨や骨に分化した細胞の増加はなく、サイトカイン・カクテルの併用により実用的な組織再生実験に進められるように研究を進めて行きたい。前年度に引き続いて、兎の骨髄細胞やマウスES細胞を骨細胞および軟骨細胞に分化誘導する方法を検索した。ウサギ骨髄細胞・滑膜細胞・筋細胞を採取して、単層培養を行い、継代培養したあと、血清無添加でtransforming growthfactorβ3,FGFや各種サイトカインを添付した培地で単層培養をおこない軟骨細胞へ分化させた。一方、骨細胞への分化誘導はDexamethazoneを添加した培養条件で行なった。従来の研究報告によればType I, IX, X collagenなどの発現が確実に検出できるはずであったが、本研究では結果が安定せず、ほとんどの場合はtype Iのみの確認しか出来なかった。とくに滑膜細胞と筋細胞の群ではtype I以外の発現はほとんど確認できなかった。従来技術の応用のみでは実用化は難しいと判断した。

また、ES細胞は分化の制御ができないことが形態的にも困難であり、臨床応用につながる技術としては課題が多いことが確認された。そこで、実験の効率を高めるために、細胞の違いよりもスカフォールドの検討を優先することにした。具体的には骨板を作製し、その表面加工を様々に調整することによる細胞の分化を観察した。10-30μmの深さを持つ溝を作製し、その上でのMC3T3-E1細胞の遊走と形態を観察したところ、溝方向には細胞の遊走が促進され、溝と直交する方向へは分化が促進される傾向が明らかになった。この現象はバイオ人工関節と骨組織との境界形成を制御するために利用できると考えている。In vivo実験としては、ウサギの膝に円柱状の生物学的スカフォールドを埋植して骨・軟骨の再生を観察した。軟骨再生までは誘導できなかったが、骨再生は確認できた。今後は観察期間を延長したり周囲組織との境界面などを観察してバイオ人工関節の実用化を目指したい。前年に続いて家兎の骨髄由来細胞・滑膜由来細胞・筋由来細胞の軟骨細胞への誘導を試みた。軟骨細胞への分化指標としては、トルイジンブルーのメタクロマジー陽性、2型コラーゲン免疫染色陽性、RT-PCRで2型コラーゲン陽性、などを用いた。結果としては、滑膜由来細胞を継代培養せずにdexanmethasone(100 nM)とTGF・Bl(10 ng/ml)を含んだ培地で培養したときが最も軟骨細胞指標陽性の細胞が多かった。しかし、その場合でも指標陽性細胞は5%以下であった。また、ゲル内3次元培養を行ったところ、細胞源の違いにかかわらず、細胞数は増加するどころか半分以下に減少した。細胞減少の原因は、ゲル内部の細胞が死滅するためと考えられた。概ねゲル表面から深さ150μmくらいの表層に限って生細胞が存在していた。したがって、バイオ人工関節を実用化するには適切な細胞が不足していると判断した。そこで、軟骨への分化を助けるスカフォールドとして骨組織を用いた。骨組織は多数のサイトカインを含んでおり、細胞の足場として適切な環境を提供する可能性がある。牛大腿骨皮質骨を板に形成して、その骨板上でMC3T3-E1を培養した。すると骨板に速やかに接着した細胞は良好な増殖と遊走能を発揮した。骨板表面に一定方向の溝をつけると、溝方向に約2倍の速さで遊走した。ランダム方向に粗さをつけるとランダム方向に遊走性を示した。続いて、骨を精密加工して家兎膝関節に移植し、移植細胞のスカフォールドとして可能性を検索した。異種骨ではあっても母床骨と密着し細胞の侵入を受けて生きた母床骨に置換されていた。骨組織は細胞の増殖や分化を促進するスカフォールドになる可能性がある。
マルチエージェントの学習・適応に基づいた自律分散型生産システムモデルの研究

自律分散型生産システムを工作機械群,搬送機械群,自動倉庫,管理機械等のマルチエージェント・システムとしてモデル化する上で,搬送機械群の一つであるAGV(無人自動搬送車)はその空間的移動の自由度から重要な位置を占めている.平成1011年度は,(1)AGVの学習に基づく自律搬送経路の獲得,(2)AGVの学習に基づく相互間の通信プロトコルの獲得,(3)簡易疎分布メモリーを用いた下界認識,の研究を実施し,AGVが加工品あるいは半製品のもつ情報によって目的地への経路及び目的地への搬送を自律的に実施可能であることを示した.これらの機械学習には一貫してQ学習を採用した.平成12年度は,(1)AGV間の学習に基づく協調搬送行動の獲得,及び(2)AGV間の衝突行動の獲得による衝突回避行動の学習に基づく獲得,の研究を実施した.前者の研究は,複数のAGVが搬送物の物理的な抗力のみで協調行動をQ学習によって獲得することを目的として実施し,数値計算シミュレーションから複雑な微分方程式をたてることなく,単純な試行錯誤学習から協調行動搬送が得られることを検証した.後者の研究は,複数のAGVが工場内で搬送を実施している時に,衝突可能性のある行動領域に他のAGVが入ってきたとき,その行動を予測し,衝突を回避できる知識の獲得を目的とした.本研究の特色は,予想される相手AGVの衝突軌跡を予測する行動を獲得させた点にあり,衝突行動の数値計算シミュレーションでは,確実に衝突を引き起こす行動を獲得できることが検証された.衝突回避には得られた知識と正反対の行動をおこなえばよい.これらの問題にはQ学習を採用したが,ANN(人工ニューラルネットワーク)の学習と異なって追加学習が可能であることも新しい知見として検証された.本研究は,自律分散型生産システム全体のエージェント協調行動を目的としているが,複数エージェントの群行動の知識獲得法がAGVに限定された.しかしながら,3年間を通して実施した研究は,マルチエージェント・システムとしての生産システム構築を可能とする予見を与えるものであった.自律分散型生産システムを工作機械群,搬送機械群,自動倉庫,管理機械等のマルチエージェント・システムとしてモデル化する上で,搬送機械群の一つであるAGV(無人自動搬送車)はその空間的移動の自由度から重要な位置を占めている.平成1011年度は,(1)AGVの学習に基づく自律搬送経路の獲得,(2)AGVの学習に基づく相互間の通信プロトコルの獲得,(3)簡易疎分布メモリーを用いた下界認識,の研究を実施し,AGVが加工品あるいは半製品のもつ情報によって目的地への経路及び目的地への搬送を自律的に実施可能であることを示した.これらの機械学習には一貫してQ学習を採用した.平成12年度は,(1)AGV間の学習に基づく協調搬送行動の獲得,及び(2)AGV間の衝突行動の獲得による衝突回避行動の学習に基づく獲得,の研究を実施した.前者の研究は,複数のAGVが搬送物の物理的な抗力のみで協調行動をQ学習によって獲得することを目的として実施し,数値計算シミュレーションから複雑な微分方程式をたてることなく,単純な試行錯誤学習から協調行動搬送が得られることを検証した.後者の研究は,複数のAGVが工場内で搬送を実施している時に,衝突可能性のある行動領域に他のAGVが入ってきたとき,その行動を予測し,衝突を回避できる知識の獲得を目的とした.本研究の特色は,予想される相手AGVの衝突軌跡を予測する行動を獲得させた点にあり,衝突行動の数値計算シミュレーションでは,確実に衝突を引き起こす行動を獲得できることが検証された.衝突回避には得られた知識と正反対の行動をおこなえばよい.これらの問題にはQ学習を採用したが,ANN(人工ニューラルネットワーク)の学習と異なって追加学習が可能であることも新しい知見として検証された.本研究は,自律分散型生産システム全体のエージェント協調行動を目的としているが,複数エージェントの群行動の知識獲得法がAGVに限定された.しかしながら,3年間を通して実施した研究は,マルチエージェント・システムとしての生産システム構築を可能とする予見を与えるものであった.