hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Er:YAGレーザーの歯周ポケット治療および歯周外科治療への応用に関する研究

1.ビーグル犬において,分岐部の不良肉芽組織の除去および歯周病罹患根面(象牙質)のディブライドメントをEr : YAGレーザーあるいは通常の手用キュレットで行い,組織学的に比較検討した.レーザー治療は安全で迅速であり,組織学的評価により歯周組織の付着はほぼ従来の処置と同等であり,新生骨形成においては有利となることが示唆され,臨床応用の可能性が示された.2.ビーグル犬において歯周病罹患根面(セメント質)のディブライドメントを機械的に,あるいはレーザーで行い比較した.結果として,レーザー処置部は直後にわずかな変化層を生じるが,従来の機械的処置と同程度の治癒成績を示し,臨床的な有効性と安全性が示唆された.3.Er : YAGレーザーによる歯周病罹患根面のディブライドメントおよび不良肉芽組織の除去への臨床応用を行った.約10名の患者の同意を得て,レーザー治療あるいはコントロールとして従来の機械的処置を行い,各臨床パラメーターについて,3か月後,6か月後,1年後の評価を継続して行った.その結果,レーザー治療による有効性および安全性が確認された.4.照射後のセメント質の各種処理法について,歯根膜細胞を用いて細胞付着状態の検索を行った.レーザー照射面への細胞付着は減少するが,テトラサイクリン,EDTAなどの各種化学的および機械的処理で生体親和性が回復することが確認された.5.低出力のEr : YAGレーザー照射において歯肉線維芽細胞の増殖効果が認められ,臨床応用においてレーザー治療は治癒促進につながる有利な効果を有することが明らかにされた.6.広範囲な歯肉のメタル・タトゥの除去のため,Er : YAGレーザーを用いた新しい術式をさらに考案した.7.歯周組織および歯科用金属の透過率,反射率,吸収率などの光学的特性解析を行い,各種レーザーの臨床応用における重要な基礎的所見を得た.1.ビーグル犬において,分岐部の不良肉芽組織の除去および歯周病罹患根面(象牙質)のディブライドメントをEr : YAGレーザーあるいは通常の手用キュレットで行い,組織学的に比較検討した.レーザー治療は安全で迅速であり,組織学的評価により歯周組織の付着はほぼ従来の処置と同等であり,新生骨形成においては有利となることが示唆され,臨床応用の可能性が示された.2.ビーグル犬において歯周病罹患根面(セメント質)のディブライドメントを機械的に,あるいはレーザーで行い比較した.結果として,レーザー処置部は直後にわずかな変化層を生じるが,従来の機械的処置と同程度の治癒成績を示し,臨床的な有効性と安全性が示唆された.3.Er : YAGレーザーによる歯周病罹患根面のディブライドメントおよび不良肉芽組織の除去への臨床応用を行った.約10名の患者の同意を得て,レーザー治療あるいはコントロールとして従来の機械的処置を行い,各臨床パラメーターについて,3か月後,6か月後,1年後の評価を継続して行った.その結果,レーザー治療による有効性および安全性が確認された.4.照射後のセメント質の各種処理法について,歯根膜細胞を用いて細胞付着状態の検索を行った.レーザー照射面への細胞付着は減少するが,テトラサイクリン,EDTAなどの各種化学的および機械的処理で生体親和性が回復することが確認された.5.低出力のEr : YAGレーザー照射において歯肉線維芽細胞の増殖効果が認められ,臨床応用においてレーザー治療は治癒促進につながる有利な効果を有することが明らかにされた.6.広範囲な歯肉のメタル・タトゥの除去のため,Er : YAGレーザーを用いた新しい術式をさらに考案した.7.歯周組織および歯科用金属の透過率,反射率,吸収率などの光学的特性解析を行い,各種レーザーの臨床応用における重要な基礎的所見を得た.1)Er:YAGレーザー照射による歯周病罹患根面(セメント質)のディブライドメント後の治癒状態の検索:ビーグル犬の犬歯において,実験的に垂直性骨欠損を有する歯周炎を惹起し,セメント質の汚染根面を確立し,歯周病罹患根面のディブライドメントを機械的にあるいはEr:YAGレーザーで行った場合について比較検討した.平成16年度は,動物実験を開始し,現在継続中である.2)Er:YAGレーザーによる不良肉芽組織除去および歯周病罹患根面(象牙質)へのレーザー照射によるディブライドメント後の治癒状態の検索:ビーグル犬の下顎前臼歯に対して,実験的歯周炎を惹起し,分岐部の不良肉芽組織の除去および歯周病罹患根面のディブライドメントをレーザーあるいは通常の手用キュレットで行い,組織学的に比較検討を行った.結果として,レーザー処置は安全で迅速であり,組織学的評価により歯周組織の付着はほぼ従来の処置と同等であり,新生骨形成においては有利となることが示唆され,臨床応用の可能性が示された.3)Er:YAGレーザー照射セメント質の変化とその照射根面の処置法の検索:抜去歯を用い,レーザー照射後のセメント質の変化とその各種処理法について組織学的におよび電子顕微鏡観察により検索したところ,変化層の除去に化学的根面処理が有効であることが示され,現在その表面の機械的強度を検索中である.4)Er:YAGレーザーの細胞に対する生物学的効果の検索:歯肉線維芽細胞へ低出力のEr:YAGレーザー照射を行ったところ,細胞増殖効果が認められた.そのメカニズムの詳細について研究を継続中である.

5)歯周組織および歯科用金属の光学的特性の検索:歯周組織および歯科インスツルメント用金属(ステンレス)およびインプラント金属(チタン)の光学的特性として透過率,反射率,吸収率などを詳細に測定した.現在データを総合分析中であり,来年度に分析を完了する.1)レーザー照射による歯周病罹患根面のディブライドメント後の治癒状態の検索:ビーグル犬の犬歯において,実験的に垂直性骨欠損を有する歯周炎を惹起することにより確立したセメント質の歯周病罹患根面のディブライドメントを機械的に,あるいはレーザーで行った場合について組織学的に比較検討した.本年度は動物実験を終了し,標本作製中である.2)歯肉剥離掻爬術への応用に関する臨床研究:Er:YAGレーザーによる歯周病罹患根面のディブライドメントおよび不良肉芽組織の除去への臨床応用を継続中である.評価者には処置内容を伏せたSingle blind testとし,従来の機械的処置をコントロールとしたランダム化臨床比較研究(RCT)を行っている.すでに約10名以上の患者の同意を得て処置を行い,現在治癒成績を評価中であるが,レーザー治療の安全性と有効性は立証されつつある.来年度,当初の目標までさらに被験者数を増やし,処置の効率や容易性,処置面の状態,患者の受けるストレスの程度,術後の疼痛,創傷治癒の状態,副作用の有無,術後の歯周ポケット深さ・アタッチメントレベルの改善度,エックス線写真における新生骨の形成量,歯周ポケットの細菌学的な評価,歯肉溝浸出液による炎症状態の免疫学的な評価などについて総合的な臨床評価を総括し,従来法との相違を分析する予定である.3)レーザー照射セメント質の変化とその照射根面の処置法の検索:抜去歯を用い,レーザー照射後のセメント質の各種処理法について,その歯根膜細胞を用いて細胞付着状態の検索を行った.レーザー照射面への細胞付着は減少するが,各種処理で回復する傾向が認められている.現在実験を継続中であり,来年度に実験と評価を完了する.4)Er:YAGレーザーの細胞に対する生物学的効果の検索:歯肉線維芽細胞へ低出力のEr:YAGレーザー照射による細胞増殖効果について,諸条件での効果を検討し,臨床応用に関連する至適条件を検索した.5)歯周組織および歯科用金属の光学的特性の検索:歯および歯周組織,さらに歯科インスツルメント用金属(ステンレス)やインプラント金属(チタン)の光学的特性として透過率,反射率,吸収率などの解析を行った.重要ないくつかの所見が得られており,来年度に追加実験を行い発表する予定である.1.Er:YAGレーザー照射による歯周病罹患根面のディブライドメント後の治癒状態の検索:ビーグル犬において垂直性骨欠損を有する歯周炎を惹起することによりセメント質の歯周病罹患根面を確立し,そのディブライドメントを機械的に,あるいはレーザーで行い比較する動物実験を行った.作製した組織標本の計測分析の結果,レーザー処置部は直後にわずかな変化層を生じたものの,従来の機械的処置と同程度の治癒成績を示し,臨床的な有効性と安全性が示唆された.2.歯肉剥離掻爬術への応用に関する臨床研究:Er:YAGレーザーによる歯周病罹患根面のディブライドメントおよび不良肉芽組織の除去への臨床応用を継続中である.約10名の患者の同意を得て,レーザー治療あるいはコントロールとして従来の機械的処置を行い,各臨床パラメーターについて,3か月後,6か月後,1年後の評価を継続して行った.
ナノ細孔薄膜を用いて形成するナノバブルの構造と機能

規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでナノバブル(NB)を発生させる新規手法を提案し、生成したNBの粒径分布と、NBによる有機物洗浄効果を調べた。NBの粒径は50 -150nmであり、内包ガスの種類によって粒径が異なることが分かった。有機膜で被覆されたSi基板表面を、NBを含む純水中に浸漬させた結果、基板表面の有機物の減少が観察され、また表面に1ミクロ以下の径の円形膜剥離痕が観察された。円形痕からは炭素元素が検出されず、NBによる有機薄膜除去の効果が確かめられた。ナノバブル(NB)は気泡サイズが1マイクロメーター以下の残留性を持った微小気泡である。本研究では、規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでNBを発生させる新規手法を提案し、生成したNBの粒径分布を電気抵抗ナノパルス法を用いて解析し、また、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた表面観察、赤外吸収分光法とエネルギー分散型X線分光法(EDX)による元素分析を行い、NBによる有機物洗浄効果を詳細に調べた。粒径分布を測定した結果、約160 nmと約360 nmを中心とする2つのピークを持つ分布が観測された。前者のピークは多孔質フィルタの孔径(約150 nm)とほぼ同じ大きさであり、フィルタの1つの細孔から生成された気泡であること、もう一方の粒径が大きい気泡は複数個のナノ細孔からのガスが同時放出されることで形成されることが分かった。この結果はナノ細孔によるナノバブル発生のメカニズムを解明する上で有益な実験結果である。有機膜で被覆されたシリコン基板を二酸化炭素NBを含む純水中に浸漬させ、浸漬後の表面を調べた。赤外吸収分光測定により基板表面の有機物の減少が観察され、またSEM観察により表面にミクロンサイズの円形のパターンが多数観察された。EDXによる元素分析した結果、円形パターンの中心部からは有機膜に由来の炭素元素が検出されたが、円形パターンのほぼ全域からは炭素元素が検出されなかった。このことは、NBが一度表面に吸着した後に、NB下にある有機薄膜を巻き込みながら中心に向かって縮小することで、有機物を除去していくと解釈される。この結果はナノバブルの有機汚染除去のメカニズムを解明する上で極めて有用な知見と言える。生成したNBの粒径分布を電気抵抗ナノパルス法を用いて解析する手法は当初計画していなかったが、この手法を用いることにより、ナノバブルの発生メカニズムや、溶液中のナノバブルの挙動が明らかになることが分かり、今後の更なる発展が大いに期待できる。特に、二酸化炭素は水に溶け易く、安定に存在しないと予想していたが、粒径分布測定の結果、窒素ガスNBと同様な粒径分布を示すことなどが分かり、ナノバブルの安定性を研究する上で極めて重要な実験結果が得られている。ナノバブル(NB)は気泡サイズが1μm以下の残留性を持った微小気泡であり、近年、洗浄技術や医療分野など多方面において応用が期待されている。しかしこれまでに提案された方式ではNBの生成に高価な装置が必要であり、これがNBの普及を妨げていた。そこで本研究では、規則的なナノ細孔を有する多孔質アルミナ薄膜を通して高圧ガスを溶液内に噴射することでNBを発生させる新規手法を提案した。これまでに、1疎水性膜を成膜した基板にNBを噴射すると、NB生成に使用した多孔質アルミナフィルタの孔径と同程度の大きさの円形痕が原子間力顕微鏡で観察されること、そして2導入ガスに由来する吸収ピークが多重内部反射型赤外分光法で検出されること、が確認できており、これらの結果から基板表面にNBが存在することが示唆されていた。しかし、この方法で生成したNBが溶液中においてどのように存在するのかは明らかにできていなかった。そこで本研究では、生成したNBの粒径分布を、電気抵抗ナノパルス法を用いて解析した。また、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いた表面観察とエネルギー分散型X線分光法(EDX)による元素分析を用いて、NBによる有機物洗浄効果を調べた。多孔質薄膜を用いて発生させたNBが水中においても安定に存在することを電気抵抗ナノパルス法により確認した。また、NBの粒径は、多孔質膜の孔径にほぼ等しく、100nm程度であることが分かった。さらに、SEM/EDX分析により、固体表面上の有機薄膜がナノバブルの吸着により表面から剥離する過程を観察できた。ナノバブルは疎水性の有機薄膜に平たく円形に吸着し、円周部から有機薄膜を剥離していくことが分かった。生成したNBの粒径分布などを電気抵抗ナノパルス法を用いて解析することにより、ナノバブルの発生メカニズムや、溶液中のナノバブルの挙動が明らかにする。ナノエレクトロニクス
居住福祉所有法学から見た団体論・地方自治・補完性原理

第1は、平成大合併の動きとの関連での中山間地の動向調査で、とくに合併を拒否した基礎自治体に留意して、(1)平成大合併の経緯ないし(2)その理由の検討(日米で合併が説かれる際の相違)、(3)居住福祉に及ぼす影響、(4)合併が拒否される場合の根拠、ないしその際の苦境などを含めて、成果報告をした。空洞化する農林業、地方都市の再生のあり方も併せて検討した。また第2に、それと関連して、自治体の財政破綻・貧困地区の再生と「新たな公共」の担い手としての非営利団体の研究を行い、破綻自治体問題の居住福祉に及ぼす影響、今後の対策(その際の各種非営利団体の役割)などにつき、シンポを企画し、労働者協同組合とも連携して、草の根の居住福祉のための非営利団体の活動の調査を通じて、成果も発表し、さらに、「新たな公共」を担う小規模非営利団体の活動を基礎付ける立法化(「協同労働の協同組合法」)に着目して、それを学問理論的・実践的な検討を行った。さらに第3に、財政難の中山間地がこの時期も被災したことに鑑みて(能登震災、中越沖地震)、そこからの再生のあり方を検討した。すなわち、阪神大震災と比較した中山間地の震災の特性、近時の平成大合併の影響、住宅補償の進捗度、コミュニティ維持の確保の検証、商店街の復興の展望など調査しており、今後の課題として残したい。最後に第4として、グローバリズムと地方自治との交錯(補完性原理との関係)を扱い、本研究が注目する補完性原理は、EUの統治システムであり、それに倣う広域行政のシステムの構築をも、本研究は目的とした。そして、グローバリズムの進行とともに、地方自治と国際法ないし国際的取り決めとの交錯現象が、注目されるに至っており、そうした「国際地方自治論」と言われる問題に関する学会に参加して示唆を得ており、その成果をまとめたい。本年度は主として「居住福祉と地方自治」に関する実態調査に当てられたが、それは幾つかのテーマに分けられる。第1は、平成大合併の動きとの関連での中山間地の動向調査で、とくに合併を拒否した基礎自治体の首長のインタビューを通じて、その理念及び現実的な苦境などを聴取した(福島県矢祭町、長野県栄村、奄美大島宇検村など。また、内発的発展を遂げて活力のある自治体の秘訣なども調べた〔大分県由布市の独自の温泉まち作り、長野県小布施町の栗菓子、隠岐海士町の冷凍技術、高知県馬路村のゆず産業など〕)。第2は、空洞化が進む地方都市中心部の再生のあり方として、米子フォーラムを皮切りに、高齢者居住福祉空間形成の実践例を調査した(東京巣鴨、松江天神町商店街。また、河川の被覆撤去による韓国のまち作り(ソウルなど)、歴史的町並み保全の奈良町)。第3は、崩壊に瀕している林業コミュニティを訪ねて、再生の方途について、生産者・消費者のネットワーク張りなどを軸に模索を始めている(例えば、吉野川上村・黒滝村、豊岡市水害対策、札幌の「森を建てる」動きの連携化)。他方で、第4に、居住福祉の主体論として、ホームレス問題に取り組むコミュニティ再生団体の動向(サンフランシスコの例)を調査し、さらに、わが国で注目すべき労協の意義について、研究集会を行った。財政との関係でも非営利団体の理論研究を行った。今期の研究は、第1に、中山間地の居住福祉と市町村合併、さらには自治体破綻との関係、第2に、都市における居住福祉と再開発問題、貧困地区における非営利団体の意義、第3に、障害者の居住福祉と自治体の取組み、障害者自立支援法との関係、第4に、非営利団体研究ないし今後の福祉国家・社会における意義の研究に分けられる。

第1については、林業の空洞化の実態調査もかねて奈良県吉野川上村でシンポを行い(06.5)、日南棚田サミットに参加し(06.10)、さらに「北の湘南」といわれる伊達市の地域再生の取組み調査・シンポ参加(06.9)など行い、札幌地方自治研究会で、市町村合併と居住福祉との関係につき研究報告をした(06.8)。また、わが国で最初の居住福祉条例を制定したことで有名な愛知県高浜市を訪ねて、森市長らとインタビューして、財政面で、旧来の土建国家から脱皮して、福祉関連予算を充実させることの意義を目の当たりにした(07.1)。第2については、諸外国との比較ということで、アメリカでの都市調査を行い(居住隔離が激しいボルティモァ市(06.7)、観光都市の裏側でドーナツ状の存するワシントンDCの貧困地区調査(07.1))、また、上海で日中韓の居住問題会議を企画したのにあわせて同都市の中心部、郊外における都市開発と居住福祉上の問題を調査・分析した(06.9)。その他のアジア企画としては、韓国釜山東亜大学の講演で居住福祉に関する日韓比較も講じた(06.8)。また第3に、今年度から少し力点を置きつつ新たに始めたのは、障害者問題と居住福祉とのかかわりであり、居住福祉学会の和歌山県南部市の大会はこれを統一テーマとした(06.5)。さらに、知的障害者問題のノーマライゼーションの先進地域である伊達の地域支援センター旭寮を再訪して障害者自立支援法が齎す影響など今日的課題を小林所長と対談したし(06.9)、高浜市の障害者の雇用創出の取り組みを視察した(07.1)。第4に、非営利団体の居住福祉問題への取り組みにおける意義は、最終年度にかけて深めて行きたいが、昨今の福祉スキームの変遷、格差社会の進行への打開策につき、研究会を行い(07.3)、また、自治体破綻した夕張市で再生に向けての関連NPO関係者に集まってもらって現地シンポを開き(06.12)、日本労協との連携もとりつつ、この問題の研究を深化させていきたい。最終年度で、まとめに努めたが、それでも課題山積の感がある。吉田を中心とする研究活動群に即して述べると、第1は、基礎自治体ないし非営利団体と居住福祉法学との関わりであるが、北海道夕張の破綻自治体問題がクローズアップされて、労働者協同組合とも連携して、また現地住民の聞き取り、草の根の居住福祉のための非営利団体の活動の調査を通じて、釧路、札幌、夕張でシンポを開催し、成果も発表した(07年3月、6月)。また、藤谷は、同時期にアソシエイションに関する比較法学会で報告し、さらに、新たな公共を担う小規模非営利団体の活動を基礎付ける立法化(「協同労働の協同組合法」)に着目して、超党派の法制化前夜まで来ている法制化を学問理論的・実践的に検討した(08年24月)。第2は、災害復興の居住福祉に関わるもので、とくに弱体(財政難)の自治体を襲った災害からの復興過程を考察した。例えば、アメリカのルイジアナを襲った(2005年8月)カトリーナ被害の復興状況を調査し(07年5月)、またわが国では、能登震災にかかわるシンポに参加した(07年11月)。早川もこれに参加して、さらに、新潟震災の調査も交えて、著作にまとめた。災害復興問題の検討に際しては、中山間地の防災力ないしその居住福祉維持の検討が不可欠であるが、山陰での震災の再調査ないし匹見地区の限界集落の状況調査も行った(07年12月)。なおこれに関連して、第3に、グローバリズムと地方自治との交錯現象の考察も近時議論が高まり、アメリカでのそれに関する学会に参加し(08年1月)、いずれ成果をまとめたい。
集団の学習・選好・経験移転に関する実験研究

本年度の活動は以下の4点である。まず、混合戦略均衡実験における集団と個人の学習効果の違いについて昨年まとめた論文"Team vs. Individual, Hypothesis Testing vs. Model Selection, and the Minimax Model" (http://www.souken.kochi-tech.ac.jp/seido/wp/SDES-2017-18.html)は引き続き国際誌に投稿中である。第二に、公共財実験における集団と個人の協力行動の動機の違いに関する研究については追加実験を行い、本研究の被験者総数は352人となった。現在、論文を作成している最中である。集団は個人に比べ協力率が低く、その理由として「集団の方が混乱による協力が少ないこと」「向社会的な人と向自己的な人が集団を形成した場合、集団の行動は向自己的になること」など興味深い結果を得ている。第三に、集団の意思決定の経験がどのようにその後の個人の意思決定に影響を与えるかに関する研究についてはインストラクションを完成させ、実験準備が整った。今後、実験を行い、200人程度の被験者からのデータを収集できればと考えている。第四に新たな研究の必要性を感じ、集団と個人の虚偽行動の比較に関する実験研究を行った。集団の方が個人に比べ、より巧妙に嘘をつくということを発見した。また、既存モデルの選好パラメータを推定することにより、集団の方が「嘘をついていると疑われること」に対してより敏感であり、また「嘘をつくことによる心理的コスト」は低いことを明らかにした。本研究は現在論文にまとめている最中である。今年度の主要な活動は2点である。一つ目は、混合戦略均衡実験において集団(複数の個人が互いに話し合って一つの意思決定をする)と個人の学習にどのような違いがあるかを経済学実験を通して明らかにする研究である。伝統的なゲーム理論予測であるミニマックス戦略に加え、実験データをうまく説明できると定評のあるExperience-weighted attractionlearning model,強化学習モデル,信念学習モデル,質的応答均衡の中から実験データに最もうまく適合するモデルを選ぶモデル選択の手法を用いてミニマックス戦略のパフォーマンスを検証した。集団の実験前半の行動は信念学習モデルが最も適合し、実験後半はミニマックス戦略、個人は前後半ともにミニマックス戦略が最も適合するという結果を得た。仮説検定でミニマックス戦略のパフォーマンスを検証していたこれまでの先行研究では、集団はミニマックス戦略と整合的で、個人はそれに従っていないという結果が得られており、これと比べると本研究の対照的な結果は非常に新奇性があると考えられる。以上の研究結果は、第20回実験社会科学カンファレンス(同志社大学)と東京大学で行われた研究セミナーで報告した。また、現在論文をまとめている最中である。二つ目は公共財ゲーム実験を用いた集団と個人の協力行動の違いとその動機に関する研究である。今年度は実験データの収集を行った。13セッションを行い、計204人の被験者からデータを収集した。まだデータは不足しているので来年度に追加実験を行う必要があるが、現在までに分かっている結果をまとめると「集団は個人に比べて協力率が低い」ことと、その原因の一つが「集団は公共財ゲーム実験の利得構造に関する理解が個人よりも優れており、confusionによる協力が少なかったため」ということがわかっている。平成28年度の研究実施計画は3点であった。一つ目は混合戦略均衡実験における集団と個人の学習効果の違いを明らかにすること、二つ目は公共財実験における集団と個人の協力行動の動機の違いに関する研究において150人規模の実験を行うこと、三つ目は集団の意思決定の経験がどのようにその後の個人の意思決定に影響を与えるかに関する実験デザインを精緻化し、実験できるレベルにまでアイデアを高めることであった。一つ目に関してはすでに分析は終わっており、現在論文にまとめている最中である。来年度には国際誌に投稿していく予定である。二つ目は200人以上の被験者からデータを収集しており、予定より進んでいるといえる。三つ目に関してはすでにアイデアは固まっており、来年度に入ると実験実施に必要な資料を作り始める予定である。本年度の主要な活動は以下の3点である。一つ目は混合戦略均衡実験において集団(複数の個人が互いに話し合って一つの意思決定をする)と個人の学習にどのような違いがあるかを明らかにする研究である。実験前半において集団は信念学習モデルが最も適合するような行動をしているのに対し、個人はミニマックス戦略が最も適合するような行動をしていたという違いがあった。本研究を論文にまとめ、高知工科大学のKUT-SDES working paper seriesに掲載している(http://www.souken.kochi-tech.ac.jp/seido/wp/SDES-2017-18.html)。また、現在、国際誌に投稿中である。昨年度から引き続き実験を行い、合計224人の被験者からデータを収集した。「集団の方が個人よりも協力率が低い」という実験結果を得ており、さらにその原因として「集団は公共財ゲーム実験の利得構造に関する理解が個人よりも優れており、confusionによる協力が少なかった」という点と「向社会的な人と向自己的な人が集団を形成して行動した場合、その集団の行動は向自己的な個人の行動と同様の低い協力率を示す」という点を明らかにしている。実験データを分析していく中で、本研究はさらに実験データが必要であることが判明しており、来年度は追加実験を行う予定である。

三つ目は、集団の意思決定の経験がどのようにその後の個人の意思決定に影響を与えるかに関する実験である。本研究は実験プログラムやインストラクションを作成している最中である。平成29年度の実験実施計画は3点であった。(1)混合戦略均衡実験における個人と集団の行動の違いの研究に関しては論文を仕上げ、国際誌に投稿すること、(2)公共財ゲーム実験における集団と個人の協力行動の違いとその動機の違いの解明の研究については、追加実験、データ分析を行い、論文をまとめ始めること、(3)集団行動の経験の持続性に関する研究については、実験資料を作成し、実験データを収集し始めること、である。(1)については論文を仕上げて国際誌に投稿している最中であり、予定通りに進んでいる。(2)については分析を進めていく中で、さらなる追加実験の必要性を感じ、そのための実験プログラムやインストラクションの作成を行った。来年度に追加実験を行う予定である。(3)については、(2)の追加実験の必要性が生じたため、実験データの収集が開始できなかった。現在、実験プログラムやインストラクションを作成している最中であり、来年度には実験を開始する予定である。本年度の活動は以下の4点である。まず、混合戦略均衡実験における集団と個人の学習効果の違いについて昨年まとめた論文"Team vs. Individual, Hypothesis Testing vs. Model Selection, and the Minimax Model" (http://www.souken.kochi-tech.ac.jp/seido/wp/SDES-2017-18.html)は引き続き国際誌に投稿中である。第二に、公共財実験における集団と個人の協力行動の動機の違いに関する研究については追加実験を行い、本研究の被験者総数は352人となった。現在、論文を作成している最中である。集団は個人に比べ協力率が低く、その理由として「集団の方が混乱による協力が少ないこと」「向社会的な人と向自己的な人が集団を形成した場合、集団の行動は向自己的になること」など興味深い結果を得ている。第三に、集団の意思決定の経験がどのようにその後の個人の意思決定に影響を与えるかに関する研究についてはインストラクションを完成させ、実験準備が整った。今後、実験を行い、200人程度の被験者からのデータを収集できればと考えている。第四に新たな研究の必要性を感じ、集団と個人の虚偽行動の比較に関する実験研究を行った。集団の方が個人に比べ、より巧妙に嘘をつくということを発見した。また、既存モデルの選好パラメータを推定することにより、集団の方が「嘘をついていると疑われること」に対してより敏感であり、また「嘘をつくことによる心理的コスト」は低いことを明らかにした。本研究は現在論文にまとめている最中である。
カラーシンチレータシステムX線透過装置の文化財への応用(1)

奉納絵馬は嘉永年間(1850年前後)を境として、明治にはいると江戸時代とは色調や配色が異なる彩色で製作されたものが多数見られる。これには、舶来品を含む多数の絵具が使われ、画材の多様化が窺える。そこで、これら量産絵馬に使用される絵具の変遷と時代的特色についての研究を行うにあたり、彩色顔料の分析方法を検討した。まず、従来の分析方法に加えて非破壊で効率的に分析でき、適用が難しかった顔料にも応用できる可能性のあるX線透過試験装置を導入し、多数の絵馬の分析が可能にならないかを検討した。装置の導入に向けて、輝尽性蛍光シート(I.P)法、イメージインテンシファイヤ(I.I)法の2種類の方法を検討し、輝尽性蛍光シートを備えたカラーシンチレータシステムX線透過装置を導入した。次に、標準顔料で基準ステップゲージを作成し、条件を変え測定を行い、同定方法の確立をめざした。また、300点の絵馬について目視観察、写真撮影、赤外線撮影、ケイ光X線分析、X線撮影を行った。これらをデータベース化し、X線撮影により絵馬の顔料同定に応用できるかを検討した。その結果、一部の同系色の顔料についてはその種類を特定できる可能性があることがわかった。江戸末期から明治にかけて製作された多量の絵馬に使用されている顔料をX線透過試験法で分析する方法を開発するため、輝尽性蛍光シート(I.P)法、イメージインテンシファイヤ(I.I)法など2種類の方法を検討した。検討するための実験試料として、絵馬に使用されている代表的な顔料を選び、その厚みを変えるため1回塗りから5回塗りまで塗り回数を変えた標準試料を作成し、使用した。判断基準としては解像度、感度、処理時間、デジタル画像処理能力などを比較した。まず、それぞれの試料にエネルギーを変化させX線を照射し、透過率の違いをデジタル解析し数値化したもので顔料の同定が可能か検討した。その結果、いずれの方法でもデジタル処理を行なうことにより顔料の厚さに関係なく顔料を特定できる可能性があることがわかった。検討した2種類の方法はいずれも顔料の特定に応用できる可能性はあるが、これらの方法のうち、より今回の目的にあったものとして、最終的にイメージインテンシファィヤ(I.I)法を選択した。これはリアルタイムでX線透過画像を見ながら、最適な撮影条件を見出すことが可能であり、同一画像上でデジタル処理を行い分析できるシステムである。この能力は多量にある絵馬を短時間で撮影・解析するには欠かせないシステムであると判断した。以上の理由よりこの機能が一体となったシステムとして開発された(株)東芝製カラーシンチレータシステムX線透過装置を導入することに決定し設置を完了した。今年度は大きく2つの研究を平行して行った。第一は絵馬の基礎データの収集である。嵯峨人形の家所蔵絵馬300枚について、データベース化するためまずデジタル写真撮影、目視による顔料観察、赤外線写真撮影を行なった。さらにその一部について顔料のケイ光X線分析を行なった。次に絵馬のX線透過撮影を行ったが、その前に絵馬の顔料分析に応用するための基礎データおよび未知の顔料に対してその種類を推定するためのインジケータとして使用するため、代表的な顔料を用いてステップゲージを作成した。このゲージはPETフィルム上に有機バインダーと混合した顔料を均一に塗布し、それらを1枚から7枚まで順次重ね、7段階の厚みをもつもので、顔料の違うもの(赤色系、青色系、黄色系、緑系、白系から合計8種類を選んだ)、粒子サイズの違うものを準備した。このゲージを用いてX線のエネルギー(管電圧、管電流値)を変化させ、輝尽性蛍光シート上にデジタル透過画像として取り込んだものを透過輝度値として数値化し、塗布顔料の重量との関係をグラフ化した。そしてこのグラフの曲線や傾きの傾向が顔料の種類と相関があるか調べた。その結果、かなり粒子が大きい場合は充填密度に差があるため傾向が異なるものも現れたが、それ以外は顔料の厚さ・粒度に関係なく顔料の同一成分ごとに特徴的な傾向が見られることがわかった。

これらの結果をもとに、絵馬300枚について撮影条件を一定にしてX線透過撮影を行った。今年度はX線透過撮影に関してはデジタル透過画像としてデータを収集しただけであるが、これらは来年度実施する残りの絵馬のX線透過撮影結果やその他の分析・観察・撮影結果などとあわせデータベース化し顔料の種類を特定できるか検討する予定である。奉納絵馬は嘉永年間(1850年前後)を境として、明治に入ると江戸時代とは色調や配色が異なる彩色で製作されたものが多数見られる。量産絵馬に使用された絵具の変遷と時代的特色について、実際に絵馬の各種分析を行い、絵具を同定し、画材研究を行うことを目的として研究を進めた。一方、通常の分析方法で同定したのでは多量にある絵馬の絵具に対応することは困難であるため、顔料分析に応用できる可能性があり、効率が良く、デジタル処理が容易なX線透過装置を顔料の同定に応用することを考えた。そこでより適した装置を選定するため、輝尽性蛍光シート(I.P)法、イメージインテンシファイヤ(I.I)法の2種類の方法を検討し、輝尽性蛍光シートを備えたカラーシンチレータシステムX線透過装置を導入した。昨年は絵馬の基礎データの収集と代表的な顔料を用いてステップゲージを作成し、それにX線を照射し、輝尽性蛍光シート上にデジタル透過画像として取り込み、透過輝度値として数値化し、顔料の種類と相関関係を調べた。今年度は最終年度であるため昨年度実施したX線透過撮影に引き続き、実施できなかった分析を完了させ、前年度までのデータの整理を行った。対象資料であるさがの人形の家所蔵絵馬300点のデジタル写真撮影、目視による顔料観察、赤外線写真撮影および使用顔料のケイ光X線分析を行いこれらの結果をデータベースとしてまとめた。さらに、標準試料の結果と比較しそれぞれに使用された絵具の種類を見極める方法を検討した。
太陽熱による帯水層の長期蓄熱効果に関する測定とシミュレーション解析

本研究は、帯水層の熱回収と蓄熱の状態を長期的に調査し、観測井によって帯水層内の熱挙動と温度変化を求め、長期蓄熱の効果を実践的に明らかにするとともに、シミュレーション解析を行って熱回収率と温度変化を検討することを目的とする。その結果は次の通りである。(1)帯水層の熱回収率と温度の測定結果昭和57年5月から実験が開始され、今年で4年目である。夏期(約6箇月)に注入、冬期(約6箇月)に汲上を繰り返し、昭和60年4月までの3年間に注入量約2.8万トン、汲上量約2万トン、汲上率約70%であった。自然地下温度13°C基準の熱回収率は約50%となり、高い蓄熱効果を得ている。注入温度は年によって異なるが、3年目の平均値は約39°C、汲上温度は初期において34°C、4箇月後において29°Cであった。汲上温度は約1万トン汲上げた4箇月後でも29°Cを維持していたことになる。なお、熱回収率は年々高くなっている。(2)観測井による帯水層内の温度と水位測定結果帯水層注入管(汲上管でもある)から3m離れた位置における温度はほぼ一定の約34°Cを保っている。それに対し水位は注入と汲上の影響を直接受けて変化する。注入管から15m,20mの位置の温度と水位は全く変化がない。(3)熱回収率と汲上温度のシミュレーション結果帯水層厚さ、帯水層空隙率、熱物性値、上下土壌の熱物性値をパラメータとして、熱回収率、汲上温度、帯水層温度を数値計算によって求めた。パラメータを適当に設定することにより、測定結果にある程度合わせることは可能である。しかし、熱回収率と温度変化を完全に一致させることはできない。シミュレーション結果によると、熱回収率は50%を超えてさらに高くなることが予測される。
肝脂肪過剰蓄積を中枢へ伝達する迷走神経求心路刺激調節機構の解明と治療への応用

肝臓の脂肪化が中枢神経系を介して脂肪組織の酸化を亢進させる機序の解明を目的にした。これまで高脂肪食負荷によりマウスに脂肪肝を形成できるモデルを開発し、報告してきた。このモデルでは12週間を過ぎると肉眼的にも明らかな脂肪肝を形成するが、4週目にはミクロのレベレで脂肪化が始まっている。そこで、このモデル動物を用いて、肝細胞脂肪蓄積を中枢に伝達するシグナル経路を明らかにしようとマイクロアレイによる肝臓に発現する遺伝子発現変化の網羅的解析を行った。この一連の研究の中で、PPAR-gammaなどの遺伝子以外にも多数の遺伝子発現変化があることが示唆された。中でもVanin-1遺伝子の発現が顕著に亢進していることが明らかとなり、経時的検討では脂肪肝への進展の極早期の段階から発現が亢進していた。これまで、vanin-1が糖脂質代謝や脂肪肝形成へ関与するか否かに関する報告は皆無であるが、以上の結果から、肝臓におけるVanin-1は糖、脂質代謝に関わる遺伝子の一つではないと考えている。今後vanin-1の肝臓過剰発現モデルを作成し、肝臓脂肪化への影響を明らかにするとともに、迷走神経切断のその脂肪化への影響も検討したい。このモデルでは12週間を過ぎると肉眼的にも明らかな脂肪肝を形成するが、4週目にはミクロのレベルで脂肪化が始まっている。高脂肪食負荷4週のマウス肝臓で発現が亢進していた遺伝子は2倍以上が636遺伝子で、4倍以上が34遺伝子であった。逆に発現が低下していた遺伝子は1/2以下が1405遺伝子で、1/4以下が230遺伝子であった。発現の変化する遺伝子の中には機能が明らかにされていない遺伝子も多く含まれている。これらの中に肝臓脂肪化を中枢に伝達する信号が含まれている可能性があるが、該当遺伝子の数が多すぎる。今後は、別の脂肪肝モデル動物での解析を加え、脂肪肝で共通する遺伝子発現変化を絞り込む予定である。別の脂肪肝モデルとしては、肥満動物であるob/obマウスの肝臓、更に最近我々が見いだしたLPSにより誘導される脂肪肝モデルを予定している。上記により新規の遺伝子群を絞り込むとともに、近年知覚神経の球心性終末に存在するTRPVの発現変化の有無についてもreal-time PCR法で解析を開始した。予備実験ではTRPV1の発現が工PS負荷マウス肝臓で低下している可能性を見いだしている。今後更にTRPVfamilyの他の遺伝子についても解析する予定である。
CSF-1による破骨細胞の分化促進作用に関する研究

Chambersらの方法に準じ、生後1日齢のWistar系ラットから摘出した左右脛骨,大腿骨より破骨細胞を単離した。破骨細胞は15%FCSを含むIB培地にて培養した。実験群には、500pM CSF-1を添加した。アクチンの局在を底面より2μmの間隔で断層し共焦点レーザー顕微鏡にて観察するとCSF-1無添加の対照群では、破骨細胞のアクチンはリング構造を形成せず、細胞内の上部から下部に一様に分散していた。CSF-1添加の実験群では、アクチンリングを持つ破骨細胞が、CSF-1添加1時間後から出現し、経時的に増加した。アクチンリングは、細胞上部には存在せず、底面に局在し破骨細胞の極性化が認められた。また破骨細胞の細胞内Caは、CSF-1添加直後に核及び膜付近で一過性に上昇し、それ以後一部の核と伸展部位の膜付近のみ周期的なCaの上昇が数回観察された。またそれに伴い細胞内のpHの上昇が起こり、細胞外へのH^+の排出が確認された。CSF-1とNa^+/H^+交換体の特異的阻害剤であるアミロライド誘導体の同時添加により、細胞膜の急速な伸展、融合、アクチンリング形成、細胞内pHの上昇といった一連のCSF-1によって引き起こされる現象は完全に阻害された。またこの特異的阻害効果の示される用量では、破骨細胞数には影響が認められなかった。免疫抗体染色による結果では、すべての破骨細胞は、NHE1を強く発現していた。CSF-1無添加の破骨細胞ではNHE1は細胞質全体に一様に染色され、CSF-1添加により極性化した破骨細胞では、NHE1のリング状構造がアクチンの分布と近接するように観察された。CSF-1レセプターを介した細胞内情報伝達機構は、Na^+/H^+交換体の活性化を誘導し最終的にアクチンリングを持つ極性化した破骨細胞に分化誘導されることが示唆された。
多文化認識・国際認識に基づく市民性育成に関する研究-カナダ社会科教育を中心に-

本研究の最終年度にあたり、前年度から引き続き、カナダの社会科教育、グローバル教育等の関連領域、シティズンシップ等に関係する文献を収集し、分析を進めた。また、カナダ各州の社会科カリキュラムについても資料収集と分析作業を行った。本研究では、教科書やカリキュラムの分析を通して、多文化認識・国際認識をどのような内容・方法で行い、その帰結として、どのような市民的資質の育成を目指しているのかという点に着目しつつ、多文化社会における社会科教育と市民性育成の特色を分析・抽出することを目的としており、収集した資料の分析の中で、カナダ社会科教育の特色を導き出した。6月には、ブリティッシュ・コロンビア大学へ調査に出かけ、社会科関係者に、カナダ社会科の独自性、アメリカ社会科との際などについてのインタビュー調査と資料収集を行った。カナダでは、もともと多文化教育や開発教育、グローバル教育への取り組みが盛んであり、その一定の成果の上にたって、社会科カリキュラムが開発されていることがわかった。ただし、多文化認識や国際認識の育成については、重要な目標として掲げられてはいるが、グローバル教育や多文化教育を独立した教科・科目として設定している州はほとんどなく、多文化認識や国際認識は、もっぱら社会科を中心とする教科の中で行われていることがわかった。また、市民性育成との関係では、従来の伝統によって、社会参加や社会的行動を目指すことが多く、その参加・行動のため、多文化認識・国際認識を基盤としていることが明らかとなった。本年度は、諸般の事情で、秋の関連学会で報告することができなかったため、収集した資料の継続的な分析を行いつつ、09年度には、関連学会で報告するように準備を進める予定にしている。研究の初年度にあたり、本年度は、研究テーマに関する資料収集を中心に行った。カナダの教育についての全般的な動向についての検討をしつつ、各州のカリキュラム等については、インターネット等を活用して収集を行った。同時に、本研究の目的の1つでもある現地で使用されている教科書については、使用されている教科書を調査するとともに、米国の出版杜によって出版された社会科教科書が使用されている場合もあるため、関連する米国の教科書の収集もおこなった。また、グローバル教育や多文化教育についての文献収集も行った。さらに、本年度については、具体的な検討を進める州や調査先を選定していく基礎作業として、カナダ、米国、両国の社会科教育の動向についての情報が収集しやすい米国ミネソタ大学およびサンフランシスコ州立大学においての調査を実施した。カナダ社会科教育について、あまり情報のない中での資料収集であたっため、予想以上に文献収集に時間を要し、断片的な情報収集およびその整理にとどまってしまったものも多く、各々の詳細な分析を進めるとともに、より体系的な情報収集や情報整理は、次年度も継続的に行っていきたい。また、本年度予定していた学会報告は、発表予定学会の開催までに、文献が入手できない等の状況があり、実現できなかったため、この点については、次年度での学会報告を試みることにしたい。本研究の2年目である本年度は、研究計画にしたがって、カナダの教科書や関連する資料の収集・分析を主に行った。まず、昨年度に収集しきれなかった各州のカリキュラムや、関連教育(多文化教育、グローバル教育)に関する文献の収集と、その分析を行った。その過程の中で、カナダの成立背景からも、近年、理論・実践においてイギリスで積極的に検討されている<シティズンシップ教育>、とくに本研究との関係では、<グローバル・シティズンシップ論>にも影響を受けていることが分かり、それらについても、資料収集及び、その分析を行った。これは経年的な課題でもあるが、カナダの学校用教科書は、国外からでは入手しにくいこともあって、教科書の収集作業には手間取っているが、グローバル時代の資質・能力形成を中心におく教科書シリーズTake ActionとTake More Actionの分析を行い、その構成の特色などを明らかにした。教科書の収集・分析作業については、次年度も継続的に行いたいと考えている。諸般の事情で、予定していたカナダでの調査はできなかったが、その代わりとして、現場教師の考え方などを調査した研究論文を収集し、分析することで補うことができた。さらに、本年度は、研究を推進するために、カナダのグローバル教育の動向についての整理を行うとともに、本研究に関連する国際理解教育やグローバル教育が、現在の日本の社会科系学会の中で、どのような研究状況にあるのかについても整理し、論考としてまとめた。研究最終年度にあたる次年度は、予定よりも遅れがちな教科書の収集・分析作業を行うとともに、補足的な資料収集、現地調査、そして、それらを踏まえて、3年間の研究成果のまとめに取り組んでいきたい。

ただし、多文化認識や国際認識の育成については、重要な目標として掲げられてはいるが、グローバル教育や多文化教育を独立した教科・科目として設定している州はほとんどなく、多文化認識や国際認識は、もっぱら社会科を中心とする教科の中で行われていることがわかった。また、市民性育成との関係では、従来の伝統によって、社会参加や社会的行動を目指すことが多く、その参加・行動のため、多文化認識・国際認識を基盤としていることが明らかとなった。本年度は、諸般の事情で、秋の関連学会で報告することができなかったため、収集した資料の継続的な分析を行いつつ、09年度には、関連学会で報告するように準備を進める予定にしている。
ドイツの史料調査に基づく日独の立憲君主制に関する国際比較研究

日本の立憲君主制研究は、「日本史」の枠組みで検討されるか、英国との比較のなかでしかなされてこなかったのが現状であり、日本の立憲制のモデルになったドイツとの比較があまり行われてこなかった。そのため本研究は、ドイツの公文書館に所蔵される史料および日本の宮内公文書館の史料を中心に、ドイツ人研究者を交えて、日独の立憲君主制の比較研究を行う。具体的には、(1)新たな立憲君主制論の構築、(2)「宮廷システム」をドイツからの移転という視点で捉え直す研究、(3)皇族の位置づけをドイツの模倣という観点から再検討する研究の3つの分野から研究をすすめる。
鳥類の精子走化性物質の同定および精子貯蔵メカニズムの解明

本研究では、ウズラ精子の誘引物質を同定し、精子が精子貯蔵管(SST)へ侵入するメカニズムを解き明かすことを目指した。これまでの研究で、ウズラ精子貯蔵管ではAvBD 2, 6, 11, 12および13が高発現していることを確認しており、これら5種のAvBDをクローニングし、形質転換した大腸菌を用いてリコンビナントペプチドを作成した。リコンビナントペプチドを用いて5種のAvBDが精子の運動性に与える影響を調べたところ、AvBD 6を添加すると精子の直進速度および精子の細胞内pHが上昇することが明らかになった。また、平成28年度においてSSTへの精子侵入を評価する方法として新たにin vitro精子侵入アッセイ系を構築しており、本実験系がSSTへの精子侵入メカニズムを調べる上で非常に有用であったため、in vitro侵入アッセイ系を主軸に研究を展開した。このin vitroアッセイ系は、SSTを含む粘膜上皮およびhoechst 33342染色した精子を共培養することにより、in vitroで精子侵入を誘導するものである。このアッセイ系を用いて様々な条件下での精子侵入率を比較することで、SSTへの精子侵入に影響を及ぼす影響を調査した。粘膜上皮を60Cで熱処理すると精子がSSTへ侵入しなくなるが、50°Cの熱処理群ではSSTへ精子が侵入することが明らかになった。このことは、60°Cの熱処理により失活する精子誘引物質がSSTに存在することを示唆していると考えられる。50°C程度の熱に耐性を持つことから、誘引物質はペプチド等の低分子と予想された。また、SSTへの精子侵入に影響を与える要因を調べたところ、精子の運動性とSSTへの精子侵入率に相関が見られた。このことから、SSTへの精子侵入には精子の運動性が必要であり、精子が能動的にSSTへ侵入することが示唆された。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、ウズラ精子の誘引物質を同定し、精子が精子貯蔵管(sperm-storage tubules; SST)へ侵入するメカニズムを解き明かすことを目指している。平成28年度は、ウズラβ-defensin遺伝子のクローニングを行い、リコンビナントペプチドを作製した後、精子の走化性が見られるか観察し運動解析を行うことを目標としていた。現時点では、β-defensisn 2, 6および11のクローニングを終え、大腸菌においてリコンビナントペプチドを発現させることに成功している。しかしながら、精製過程においてペプチドが不溶化し、精製が難航しているため、別の方法でペプチドを作成することを検討している。また、全てのβ-defensin遺伝子をクローニングするためにβ-defensin遺伝子クラスター領域のlong-PCRを行っている。予備的な実験において、ウズラβ-defensin遺伝子は多型に富んでいることが予想されている。一方で、SSTへの精子侵入を評価する方法として、新たにin vitroアッセイ系を構築した。従来法では、蛍光染色した精子を人工授精し、屠殺後にSSTを含む粘膜上皮を採取し観察していたため、同個体の雌を用いて複数回の実験を行うことや、様々な条件下での精子侵入率を比較することが不可能であった。新たに構築したアッセイ系では、SSTを含む粘膜上皮とHoechst 33342染色した精子を共培養することにより、in vitroで精子侵入を観察することに成功した。in vitroアッセイを用いた実験により、粘膜上皮を60°Cで熱処理すると精子がSSTへ侵入しなくなるが、50°Cの熱処理群ではSSTへ精子が侵入することが明らかになった。平成28年度は、(1)精子誘引能を有する可能性の高いβ-defensinに対する精子の走化性を確認した後、UVJにおけるβ-defensinの発現量や局在を調査し、生体内でβ-defensinが実際にSSTへの侵入に寄与しているかを検証する、(2)精子膜表面のタンパクに対する抗体ライブラリを用いてβ-defensinの受容体を同定する。β-defensinに精子誘引能が見られない場合は、SSTへの精子侵入を阻害する抗体をスクリーニングして精子誘引物質の受容体を同定し、これを手がかりに精子誘引物質を同定する。(3)走化性運動時のライブイメージングおよび細胞内カルシウム濃度等の測定を行い、精子の走化性と細胞内生理の関係を明らかにすることを予定していた。β-defensin2,6,および11のリコンビナントペプチドを発現させることに成功したが、精製が難航したため、精子の走化性試験を行う段階まで至らなかった。β-defensinには3箇所のS-S結合が存在することが知られており、フォールディングが正しく完了していない可能性が原因として考えられた。しかしながら、SSTへの精子侵入in vitroアッセイ系を確立したことは、様々な条件下で精子侵入率を比較できる点において、非常に重要な成果であると考えられる。今後はこのin vitroアッセイ系を用いて研究を展開していくことが可能である。また、予備的な実験において、ウズラのβ-defensin遺伝子領域をlong-PCRにより増幅し、シーケンシングすることに成功している。ウズラβ-defensin遺伝子をクローニングすることは、今後の解析を行う上で必須であり、平成29年度の実験を進める基盤ができたと言える。

本研究では、ウズラ精子の誘引物質を同定し、精子が精子貯蔵管(SST)へ侵入するメカニズムを解き明かすことを目指した。これまでの研究で、ウズラ精子貯蔵管ではAvBD 2, 6, 11, 12および13が高発現していることを確認しており、これら5種のAvBDをクローニングし、形質転換した大腸菌を用いてリコンビナントペプチドを作成した。リコンビナントペプチドを用いて5種のAvBDが精子の運動性に与える影響を調べたところ、AvBD 6を添加すると精子の直進速度および精子の細胞内pHが上昇することが明らかになった。また、平成28年度においてSSTへの精子侵入を評価する方法として新たにin vitro精子侵入アッセイ系を構築しており、本実験系がSSTへの精子侵入メカニズムを調べる上で非常に有用であったため、in vitro侵入アッセイ系を主軸に研究を展開した。このin vitroアッセイ系は、SSTを含む粘膜上皮およびhoechst 33342染色した精子を共培養することにより、in vitroで精子侵入を誘導するものである。このアッセイ系を用いて様々な条件下での精子侵入率を比較することで、SSTへの精子侵入に影響を及ぼす影響を調査した。粘膜上皮を60Cで熱処理すると精子がSSTへ侵入しなくなるが、50°Cの熱処理群ではSSTへ精子が侵入することが明らかになった。このことは、60°Cの熱処理により失活する精子誘引物質がSSTに存在することを示唆していると考えられる。50°C程度の熱に耐性を持つことから、誘引物質はペプチド等の低分子と予想された。また、SSTへの精子侵入に影響を与える要因を調べたところ、精子の運動性とSSTへの精子侵入率に相関が見られた。このことから、SSTへの精子侵入には精子の運動性が必要であり、精子が能動的にSSTへ侵入することが示唆された。現在、ベクターおよび宿主の検討を行っている。また、ウズラβ-defensin遺伝子は多型に富んでいることが示唆されたため、複数個体のゲノムを用いてβ-defensin遺伝子クラスター領域のlong-PCRを行い、クローニングする予定である。in vitroアッセイを用いた実験により、粘膜上皮を60°Cで熱処理すると精子がSSTへ侵入しなくなるが、50°Cの熱処理群ではSSTへ精子が侵入することが明らかになった。50°C程度の熱に耐性を持つことから、誘引物質はペプチド等の低分子と予想される。タンパク合成阻害剤等でUVJ粘膜を処理した際のSSTへの精子侵入率を、in vitroアッセイ系を用いて比較することを予定している。β-defensinリコンビナントペプチドを用いた精子走化性の確認が難航しているため、SSTの抽出物から精子走化性因子を分離することも検討している。また、精子の細胞膜表面に局在しているタンパクに対するモノクローナル抗体ライブラリを作成し、in vitroアッセイ系を用いてSSTへの精子侵入を阻害する抗体をクローニングする準備を進めている。具体的には、以下に示すように進める予定である。