Meiji Repository (Meiji University)

松浦,陽子

MATSUURA,Yoko

Japanese

A Study on the Management of Co‐operative Productive Societies from1852 to 1862

牛谷内,光雄

USHIYACHI,Mitsuo

A Study on the Formative Factors of Social Ethical Elements among Contemporary Japanese Buddhists -Through an Examination of Three Buddhists-

渡井,誠一郎

WATAI,SEIICHIROU

Japanese Intellectuals’ Understanding of the United States in the Interwar Period -Characteristics and Problems Seen through Discourse Analysis of Takagi Yasaka and Takayanagi Kenzo-

大沼,恵里香

ONUMA,ERIKA

水酸アパタイトセラミックスに吸着するタンパク質
の同定とその構造解析
-バイオマテリアル界面からの骨伝導性発現の解明-
言語: Japanese
出版者: 
公開日: 2024-03-27
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 大沼,恵里
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002000347URL
1 
 
２０２３年度 理工学研究科 
博士学位請求論文（要旨） 
 
Identification and structural analysis of proteins adsorbed on hydroxyapatite ceramics 
- Elucidation of the osteoconductivity from the biomaterial interface - 
 
                                         応用化学専攻 
                                         大沼恵里香 
 
１ 問題意識と目的 
 日本は世界に先駆け 2007年から超高齢社会を迎えている。内閣府が発表した「令和 5年版高齢社会白書」
によると、日本は 65 歳以上の人口が総人口に占める割合が 29.0％になり（令和 4 年 10 月 1 日現在）、その
うち総人口に占める 75歳以上の人口割合が 15.5％にまで達している。高齢者数の増加にともなって、日本で
は健康寿命の延伸が大きな社会課題の一つとなっている。特に、運動機能の維持は健康寿命と密接に関係す
るため、骨粗鬆症などの骨疾患に対する高度な医療の充実が強く求められている。現在、骨の欠損部の治療
には患者自身の骨（自家骨）が利用されているが、採取量の限界や健全な組織を傷付けてしまう二次的侵襲
などの問題により、人工骨も臨床使用されている。現在、上市されている人工骨は、金属・セラミックス・
高分子など多岐に渡り、その用途によって使い分けられる。特に、セラミックス材料の一つである水酸アパ
タイト（Ca10(PO4)6(OH)2; HAp）はヒトの硬組織（骨・歯）の主成分である無機化合物に類似した構造を有し、
骨伝導性（骨芽細胞の存在下で骨を形成する性質）と生体適合性を併せ持つことから、古くから人工骨材料
として臨床使用されている。しかしながら、HAp 製人工骨は自家骨と比較して骨形成能力で劣る。HAp 製
人工骨の骨形成能を機向上させる方法の一つとして、骨形成タンパク質などの骨形成に関与する機能性タン
パク質をあらかじめ材料に担持させる取り組みがある。しかしながら、タンパク質が高額であることや保存
安定性の維持の難しさなどの多くの課題がある。そのため、安価で安全性が高く、自家骨に匹敵する骨形成
能力をもつ人工骨の実現が求められている。 
 このような社会的背景を鑑みると、もし単一の材料だけで自家骨に匹敵する機能をもつ人工骨材料を開発
できれば、超高齢社会に生きる我々の「生活の質（Quality of Life; QOL）」の向上に貢献できる。そこで、着
目したのが化学的に合成された HAp と自家骨中のアパタイトの違いである。HAp は結晶学的に六方晶系に
属し、a 面（Ca2+イオンを多く露出し、正に帯電）と c 面（PO43−イオンやOH−イオンを多く露出し、負に帯
電）の 2つの異なる結晶面を持つ。ヒトの長管骨のアパタイトは、HApの a 面を多く露出し、歯のエナメル
質のアパタイトは、HAp の c 面を多く露出することが明らかとなっている。我々は既に「HAp 結晶の配向
性制御技術」を有しており、均一沈殿法を介した独自の合成経路によって「a面を多く露出した繊維状 HAp 
単結晶粒子（アパタイトファイバー; AF）」と、気-液界面法によって「c面を多く露出した六角板状 HAp 単
結晶粒子」の合成に成功している。また、AF を原料粉体とし、これに配向性制御技術の一つであるテンプ
レート粒成長法を適用すると、「a 面を多く露出した HAp セラミックス」を創出できる。さらに、得られた
セラミックス上で骨形成に関与する骨芽細胞や骨吸収に関与する破骨細胞を培養することで、HApの a面の
優れた骨芽細胞の分化促進能および破骨細胞の活性促進能を明らかにしている。しかしながら、その詳細な
成因は未解明のままであった。 
そこで、本研究では HAp 結晶のもつ異方性と骨伝導性との関係を理解する目的で、HAp 表面の配向性と
タンパク質吸着能および細胞応答性を調査した。骨や歯などの生体硬組織や人工骨材料は、血液のような複
雑なタンパク質混合物に曝されているため、材料表面へのタンパク質の競合吸着を研究することは、その後
2 
 
に接着する細胞の応答性を理解する上で重要である。我々は既に a 面と c 面を多く露出した繊維状および
六角板状 HAp 単結晶粒子と等電点の異なる二種類のモデルタンパク質を用いて、タンパク質吸着特性を明
らかにしている。本研究では、これらの HAp 粒子やセラミックスを体液モデルである血清中に浸漬し、吸
着したタンパク質をプロテオーム解析に代表される各種タンパク質解析手法を用いて網羅的に解析するとと
もに、骨芽細胞を用いてそれらの細胞応答性を調査した。 
 
２ 構成および各章の要約 
 本研究では、特定の結晶面を露出させた HAp 単結晶粒子およびセラミックスをモデルとして、HAp 結晶
の異なる配向構造がゼータ電位や接触角などの表面特性、タンパク質吸着挙動および細胞応答性に及ぼす影
響を調べた。本論文は、以下の六章から構成されている。 
Chapter 1（第一章）: Introduction（緒言） 
Chapter 2（第二章）: Proteomics of serum proteins adsorbed onto hydroxyapatite single-crystal particles with an 
anisotropic structure（異方性をもつ水酸アパタイト単結晶粒子に吸着したタンパク質のプロテオーム解析） 
Chapter 3（第三章）: Evaluation of protein adsorption properties of hydroxyapatite ceramics with a preferred 
orientation to a-plane using two types of model proteins with different isoelectric points（異なる等電点をもつ二種の
モデルタンパク質を用いた a面を多く露出した水酸アパタイトセラミックスのタンパク質吸着特性の評価） 
Chapter 4（第四章）: Two types of differential proteomics approaches for the identification and functional analysis of 
proteins adsorbed on hydroxyapatite ceramics（水酸アパタイトセラミックスに吸着したタンパク質の同定と機
能解析のための二種類のプロテオミクス的アプローチ） 
Chapter 5（第五章）: Fabrication of anisotropically-controlled Sr-substituted hydroxyapatite ceramics and their in vitro 
evaluations using osteoblasts（異方性制御ストロンチウム置換型水酸アパタイトセラミックスの作製とそれら
の骨芽細胞を用いた in vitro評価） 
Chapter 6（第六章）: Conclusions（総合討論） 
 次に、各章の要約を述べる。 
Chapter 1 では、本研究対象であるHApの基礎的情報とその合成方法に加えて、タンパク質や細胞の構造・
機能、プロテオーム解析などのタンパク質解析手法などについて概説し、本研究の目的について述べた。 
Chapter 2 では、異なる結晶面を多く露出させた三種類のHAp粒子に対するウシ胎児血清タンパク質の吸
着特異性を、二次元電気泳動や液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS/MS）を用いた二種類のプロテオ
ーム解析を用いて調査した。結晶面の異なる二種類のHAp単結晶粒子と市販HAp粉体（比較対象）に吸着
した血清タンパク質の総量は、繊維状 HAp 単結晶粒子 > 六角板状 HAp 単結晶粒子 > 市販 HAp 粉体の順
であり、最も高い表面ゼータ電位を有する繊維状 HAp 単結晶粒子が特異性に血清中のタンパク質を吸着し
ていることが分かった。また、HAp粒子に吸着した血清タンパク質の抽出溶液を二次元電気泳動で分離した
結果、ゼータ電位の最も高い a 面を多く露出させたHAp単結晶粒子は、pH 7で負電荷をもつ酸性タンパク
質を血清中から優先的に吸着することが明らかになった。LC-MS/MSと遺伝子オントロジー解析を組み合わ
せたタンパク質解析によって、HAp粒子に吸着したタンパク質の約 60%が細胞外マトリックスタンパク質で
あり、血液凝固や結合に関連するタンパク質であることが分かった。さらに、繊維状HAp単結晶粒子に吸着
したタンパク質の中には、骨形成と分化に関連するタンパク質であるMimecanが同定された。一方で、六角
板状 HAp 単結晶粒子は細胞接着因子など組織結合に関連するタンパク質が多く同定された。これらの結果
は、HAp結晶の配向性によってタンパク質の吸着特異性が生じることを示している。 
Chapter 3 では、等電点の異なる二種類のモデルタンパク質（酸性タンパク質：ウシ血清アルブミン、塩基
性タンパク質：鶏卵白由来リゾチーム）を用いて、a 面を多く露出したHApセラミックス表面への選択的吸
着挙動を各種表面解析法を用いて系統的に調べた。a 面を多く露出した HAp セラミックス表面のゼータ電
位と接触角は、セラミックス表面に Ca2+イオンが豊富に存在するため、市販 HAp 粉体から作製したセラミ
ックスよりも有意に高かった。Bradford 法によるタンパク質吸着量の定量、表面ゼータ電位分析および原子
3 
 
間力顕微鏡法による微細構造観察を通して、a 面を多く露出した HAp セラミックス表面はリゾチームと比
較して血清アルブミンを容易に吸着することが確認された。これらの結果から、a 面を多く露出したHApセ
ラミックス表面は静電的相互作用と疎水性相互作用により負電荷を帯び、かつ軟らかいタンパク質の吸着に
有利であることが示唆された。 
Chapter 4 では、a 面を多く露出したHApセラミックス表面に対するウシ胎児血清タンパク質の吸着特性
を、二次元電気泳動とマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析（MALDI-TOF-MS）を組
み合わせたゲルベースプロテオーム解析と LC-MS/MS を用いたノンゲルベースプロテオーム解析によって
網羅的に調査した。a 面を多く露出したHApセラミックスおよび市販HAp粉体から作製したセラミックス
に吸着した血清タンパク質の総量は、a 面を多く露出した HAp セラミックス > 市販 HAp 粉体から作製し
たセラミックスの順であった。また、HApセラミックスに吸着した血清タンパク質の抽出溶液を二次元電気
泳動で分離した結果、a 面を多く露出したHApセラミックスは、市販HAp粉体から作製したセラミックス
よりも多くの種類のタンパク質を吸着できることが明らかになった。さらに、a 面を多く露出したHApセラ
ミックスはMALDI-TOF-MS 分析により骨形成に関与するタンパク質である Secreted frizzled-related protein 3
とVitamin K epoxide reductase complex subunit 1を特異的に吸着することが判明した。一方で、LC-MS/MS分
析によって検出されたタンパク質を等電点と分子量の観点から可視化したところ、a 面を多く露出したHAp
セラミックスは酸性タンパク質の吸着に有利であることが示された。また、遺伝子オントロジー解析により
二種類の HAp セラミックスに吸着したタンパク質の約 65％は細胞外マトリックスタンパク質であることが
同定された。特に、a 面を多く露出したHApセラミックスは、細胞分化を促進するタンパク質（例えば、補
体 (C3, C8, C9) および Vitamin D-binding protein など）を多く吸着することが明らかになった。これらのタ
ンパク質は骨分化の促進に寄与すると期待され、我々の先行研究で明らかにされていた a 面を多く露出した
HApセラミックスの特徴的な骨分化促進能を説明できる。 
Chapter 5 では、HAp の異方性構造と細胞応答性の連関性を明らかにするために、三種類のストロンチウ
ム（Sr）置換固溶型 HAp（SrHAp）セラミックスを作製し、それらの細胞応答性を評価した。a 面を多く露
出した SrHApセラミックスは、a 面を多く露出したストロンチウムアパタイト（SrAp）繊維状単結晶粒子と
市販 HAp 粉体の複合粉体を用いて作製した。c 面を多く露出した SrHAp セラミックスは、リン酸三ストロ
ンチウム（-TSP）単結晶粒子と低結晶性HAp粉体の複合粉体を用いて作製した。比較的ランダム配向した
SrHAp セラミックスは、湿式法で合成した SrAp 粉体と市販 HAp 粉体の複合粉体を用いて作製した。なお、
これらの SrHAp セラミックス中のストロンチウム含有量は概ね 25 mass%となるように調製した。得られた
セラミックス上で骨芽細胞および間葉系幹細胞を培養し各種細胞評価を行なったところ、a 面を多く露出し
た SrHAp セラミックスは高い細胞接着性と骨分化促進能を示すことが明らかになった。これらの結果は、
HApセラミックスの配向性が、得られたセラミックスの表面特性、細胞接着・分化挙動に影響を与えること
を示している。 
Chapter 6 では、Chapter 2 から Chapter 5 で得られた知見を総括し、研究全体を結論づけた。本研究の成
果は、特定の結晶面を多く露出させたHAp結晶が血清タンパク質に対する選択的吸着を誘引し、その結果と
して骨伝導能の発現につながる細胞応答性を制御していることを提示している。また、同時に人工骨材料に
おける機能性タンパク質の選択的吸着に HAp 結晶の配向性制御技術が有用であることも示している。さら
に、本研究の知見は長管骨と歯のエナメル質に代表される生体硬組織のアパタイトのもつ異方性の成因解明
に貢献できるものと期待される。 


Identification and structural analysis of proteins adsorbed on hydroxyapatite ceramics -Elucidation of the osteoconductivity from the biomaterial interface-

明治大学博士（理学）doctoral thesi

安達,美穂

ADACHI,MIHO

A Study on Visual Navigation Based on Traversable Area Extracted Using a Monocular Camera

小林,大樹

KOBAYASHI,DAIKI

減災に向けた土壌水分量計測と乾燥亀裂に関する研
究
言語: Japanese
出版者: 
公開日: 2024-03-27
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 小林,大樹
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002000352URL
1 
 
２０２３年度 農学研究科 
博士学位請求論文（要旨） 
 
減災に向けた土壌水分量計測と乾燥亀裂に関する研究 
                                         農学専攻 
                                         小林 大樹 
 
１ 問題意識と目的 
 近年、気候変動により日本において短時間の大雨の頻度が増えている。これに伴い土砂災害の発生件数が
増えており、その中でも中山間地域が面積の多くを占める農業農村地域では集中的な大雨による斜面崩壊が
人命に関わる重要課題となっている。斜面崩壊メカニズムの研究は土質力学分野で様々な研究がなされてき
た。しかし、土壌水分量に関わる部分では、乾湿の繰り返しにより発生する乾燥亀裂に起因する斜面崩壊メ
カニズムは未だ明らかではない。乾燥亀裂に関するメカニズムの既往研究においては、破壊力学理論をベー
スにした数値計算で実際の挙動に類似した亀裂発生をシミュレートした例がある。しかし、土壌水分量と破
壊力学との関係性は未だ明らかでない。さらに、亀裂は進展することで幅が広がり、透水性が急増する。し
かしながら、多くの乾燥亀裂の研究は亀裂の発生と進展メカニズムに着目したものであり、亀裂幅がどのよ
うに進展するかは不明なままである。 
 斜面崩壊を防ぐためには、急傾斜箇所に工事等のハード対策を施すことが望ましいが、日本の国土は
山間部が多く、すべての急傾斜箇所にハード対策を施すことは、財政的に非現実的である。そこで、近
年では、斜面崩壊の事前予測により早期の避難を呼びかけるソフト対策の重要性が増している。気象庁
は土壌雨量指数を計算することで、その地域の土壌水分量を予想している。しかしながら、土壌雨量指
数は、全国一律のパラメータを用いて計算されていることから、地形や土性の違いによる土壌水分量の
違いを反映していない。精度よくその地域の土壌水分量を把握するには直接計測することが最も合理的
であるが、土壌水分量センサーを全国に設置することは非現実的である。近年、GNSS(Global 
Navigation Satellite System) に よ る 環 境 情 報 の 計 測 技 術 GNSS-IR(GNSS-Interferometric 
Reflectometry)が確立されており、土壌水分量についても計測例が報告されている。しかしながら、限
られた土性や土壌水分量での報告例に限られており、その適用範囲については検証の余地が残されてい
る。GNSS-IR は土壌水分量の変化に伴う誘電特性の変化を捉える計測手法であるため、土性により誘
電特性の影響が変化し、土壌水分量の体積含水率と誘電率の関係が異なるはずである。しかし、GNSS-
IR にて土壌誘電率を計測する手法は確立されておらず、広い土壌水分量や異なる土性における計測の
適用性が評価できない。 
 そこで、乾燥亀裂の破壊力学に基づく亀裂発生のメカニズム解明および、亀裂幅の成長メカニズム解
明を研究した。さらに、GNSS-IR により土壌誘電率を計測する手法の提案と異なる環境下における評価
をした。これらをとりまとめて、斜面崩壊の高精度な事前予測に向けた知見と今後の課題を明らかにするこ
とを目的に研究した。 
 
２ 構成及び各章の要約 
 章立ては、 
1章 はじめに 
2章 破壊力学に基づく乾燥亀裂の発生メカニズムの研究 
3章 乾燥亀裂幅の成長メカニズムに関する研究 
2 
 
4章 GNSS-IR による土壌誘電率の計測手法の提案と異なる環境下での評価 
5章 総括 
とした。1 章の内容は「１ 問題意識と目的」に要約されるため、以下にて 2 章以降の要約を記す。 
 
2章 破壊力学に基づく乾燥亀裂の発生メカニズムの研究 
 はじめに亀裂進展開始条件を説明する最も基本的な理論である Griffith の式を応用して、亀裂が発生する
最初亀裂半径𝑎  (cm)を定義した。次に𝑎 を計算するパラメータを得るために、乾燥試験と直接引張試験の 2
種類の試験をした。供試土は水田において亀裂発生が確認された粘性土壌を用いて、基本的な土壌の物理特
性、コンシステンシー限界、流動指数を得た。乾燥試験において飽和状態から亀裂が発生するまで乾燥させ
ることで、亀裂発生含水比𝑤 を求めた。そして、直接引張試験においては、亀裂が発生する塑性領域内の𝑤
 40 %、50 %、60 %に調整した供試土を使って水平方向の直接引張試験をし、含水比ごとの土の破壊特性を
測定し、亀裂発生時のひずみや応力を計測した。2 つの試験より得た各パラメータを𝑎 の式に当てはめてシ
ミュレーションをした。 
その結果、土壌水分量の減少に伴い、必要な亀裂開口長は加速度的に小さくなる結果を得た。これは、乾
燥するほどに小さなエネルギーで亀裂が発生することを意味している。この結果をコンシステンシー限界と
比較すると、塑性状態の中でも非常に液性限界に近い含水比にて亀裂が発生していた。何らかの表面の欠陥
が生じていても、流動性が高い場合には液性限界試験のように切れ目は埋まるはずである。よって、土壌の
流動指数が亀裂発生条件に大きく寄与すると考えられる。従来研究においては、含水比が減少することで土
粒子間にメニスカスが発達し、土壌中の応力も高まることが亀裂発生のメカニズムであると報告されていた。
この研究の結果より、メニスカス発達の前に土壌の流動性が低くなることで、メニスカスが発達するような
土壌表面の欠陥が埋まらなくなることが、亀裂発生の条件であることが示され、既往の亀裂発生メカニズム
をコンシステンシー限界の観点で補足する知見を得た。 
 
3章 乾燥亀裂幅の成長メカニズムに関する研究 
 本研究では、デジタル画像相関法（DIC 法）を用いて、土壌の乾燥過程を実験的に観察し、亀裂の形成と
進展を解析した。DIC 法では、全解析領域内をサブセットと呼ばれる小領域に区切り、その輝度値分布から
変形前後のサブセットを探査することでサブセットの移動量、すなわち変位を求める。さらに、変位を微分
することでひずみを計測することで、応力に関する観察も可能である。2 章と同じ供試土を使用して自然乾
燥下における乾燥亀裂の進展をデジタルカメラにて連続撮影した。 
DIC 法により変位を解析した結果、亀裂幅の成長は隣接する亀裂ブロックが収縮することによって生じる
ことがわかった。さらに、ひずみ解析の結果、亀裂ブロックの外周が強く収縮し、内部の土粒子を締め付け
ることで亀裂の幅が広がることが観察された。この現象は、亀裂面からの蒸発によって促進され、亀裂ブロ
ック辺縁部での乾燥収縮が大きくなることが原因である。また、亀裂ブロックが形成されると、その中央部
は圧縮ひずみが支配的となり、収縮が進むことが示された。 
 
4章 GNSS-IR による土壌誘電率の計測手法の提案と異なる環境下での評価 
GNSS-IR について、土壌誘電率を計測する理論を導き、土壌水分量範囲、土性の異なる 2 つの異なるサ
イトにて計測理論を検証した。乾燥サイトは、Larson et al. (2010)の粘土質ロームが広がる体積含水率𝜃 (cm3/ 
cm3)≦0.35 よりデータを論文から読み取った。湿潤サイトはこの研究にて茨城県つくば市の関東ロームが広
がるサイトで実施し、𝜃 (cm3/ cm3)≧0.49 の環境となっていた。比較のために GNSS の測定器、アンテナの
高さ、観測する衛星の仰角範囲は、乾燥サイトと湿潤サイトにおいて同じとした。まずは、最適な GNSS-IR
の生データである SNR(Signal-to-Noise Ratio)を解析して、土壌水分量に相関があるとされるパラメータで
ある位相φ(°)と見かけの電磁波浸透深さ𝐷  (cm)を計測し、土壌水分量センサーで計測された土壌誘電率
𝜀′ との相関を比較した。その結果、φ、𝐷 ともに𝜀′ と相関があったが、湿潤サイトでは特に𝐷 の方が相関の
3 
 
高いパラメータであった。 
次に𝐷 と𝜀′ の関係の理論による定式化をした。GNSS の地上に向けて発信される電磁波の一部は地面に
反射した後に GNSS アンテナにて受信される。この地面に反射してから GNSS に届く経路をマルチパス波
と呼び、この波に土壌水分量の情報が含まれる。この研究では、マルチパス波が地中に浸透してから地中で
反射されるマルチパス波を仮定することで、𝜀′ の計測理論の構築を試みた。具体的には、真に電磁波は地中
に浸透する深さ D(cm)と、土壌という誘電体中を透過することで電磁波の速度が遅くなり見かけ上の浸透距
離が伸びた𝐷 から、𝜀′ が計算できると提案した。また、D の式の中に誘電正接tan 𝛿が含まれており、これが
土性を反映するパラメータであると定式的に整理した。 
乾燥サイトと湿潤サイトで得た𝐷 、𝜀′ により提案した理論を検証した。D の理論式に土性から推定した
tan 𝛿および土壌水分量センサーにて計測した𝜀′ を代入して理論式と実験値を比較した。その結果、理論通り
tan 𝛿により D が異なることが実証された。次に𝐷 と D から GNSS の SNR パラメータから計算された土壌
誘電率𝜀′ を計算して、𝜀′ との誤差を計算した。その結果、乾燥サイトと湿潤サイトの両方でそれぞれの
サイトの乾燥領域では誤差が少なく、湿潤領域では誤差の大きい結果となった。乾燥サイトは粘土質ローム
のため細粒分が多くtan 𝛿が大きいため、𝜀′ >15 の範囲では D=1 cm となった。このとき、マルチパス波は地
表面付近で反射されるため、土壌中の水分量よりも表面状態の影響が支配的となり、計測誤差が大きくなっ
たと考えられる。また、湿潤サイトの結果より、飽和土壌水分量に近い土壌は表面に水たまりが発生しやす
い傾向にあるため、地表面の上にある水分を計測し、地中に埋められた土壌水分量センサーの値よりも高い
誘電率が計測される傾向にあることがわかった。加えて、衛星ごとに誤差の評価をすると、大きな D を計測
する衛星ほど計測誤差が小さい傾向にあった。 
以上の結果より、対象土壌の粒形分布からtan 𝛿を推定した後に、提案した式で𝜀′ と D をシミュレートし、
D> 1cm となる𝜀′ の範囲を計測可能範囲として𝐷 から𝜀′ を求めることを提案した。tan 𝛿は細粒分が多いほ
ど大きくなるため、粘土よりも砂の方が計測に適した土壌である。さらに、従来研究は SNR パラメータと𝜃
の実験的な関係を報告するに留まっており、様々な土性へは対応が困難な計測手法であった。しかし、この
研究は土性パラメータtan 𝛿を勘案して𝜀′ を計測し、さらに TDR(time domain reflectometer)で研究されて
いる土壌ごとの𝜀′ と𝜃の関係式を用いることで、土性に応じた𝜃を可能にした。 
 
5. 総括 
2 から 5 章までの研究をとりまとめて得られた知見と今後の課題を述べた。本研究により、土性特にコン
システンシー限界から亀裂が発生する条件や発生した際の亀裂幅の進展を予測できることがわかった。また、
GNSS-IR により様々な土性に対応する土壌誘電率の計測手法を提案できた。実際の環境において想定され
る亀裂中への降雨の浸透や乾湿の繰り返しの影響についても研究が進展することで、斜面崩壊の精度が向上
すると考えられる。減災に向けては、精度と頻度の向上のみならず広範囲に土壌水分量が計測されることが
望まれる。本研究により高精度かつ高頻度に土壌水分量を計測可能となった GNSS-IR 技術と SAR に代表
される広範囲な土壌水分量計測手法を組み合わせて、減災に資する観測技術を確立することが今後の課題で
ある。 
 
 


Research on Soil Moisture Content Measurement and Dry Cracking for Disaster Mitigation

杉山,瑞輝

SUGIYAMA,MIZUKI

概日リズム機構における視交叉上核神経ペプチドの
役割に関する研究
言語: Japanese
出版者: 
公開日: 2024-03-27
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 杉山,瑞輝
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002000355URL
 
 
明治大学大学院農学研究科 
２０２３年度 
博士学位請求論文 
（要約） 
 
概日リズム機構における 
視交叉上核神経ペプチドの役割に関する研究 
 
The roles of neuropeptides in the suprachiasmatic 
nucleus on the circadian timing system 
 
 
学位請求者 生命科学専攻 
杉山 瑞輝 
 
私たちを取り巻く自然環境は地球や月といった天体の動きに伴って周期的に変化
する。その中でも、地球の自転によって引き起こされる約 24 時間の環境変化に適応するた
め、地球上のほぼすべての生物は約 24時間周期を刻む概日時計を獲得した。この概日時計
によって生成される約 24時間の内因性リズムは概日リズムと呼ばれている。哺乳類におけ
る概日時計中枢は視交叉上核（SCN）である。SCN は視床下部の第三脳室底部に存在する左
右一対の神経核であり、マウスやラットなどのげっ歯類では片側約 1 万個の神経細胞で構
成されている。個々の SCN 細胞内では、Period、Cryptochrome、Clock、Bmal1 等の時計遺
伝子群による転写・翻訳ネガティブフィードバックループ（Transcription Translation 
Feedback Loop： TTFL）機構が形成されている。この TTFL機構が約 24時間で回帰するた
め、約 24 時間周期のリズム生成が可能になっている。また、個々の SCN細胞で生み出され
た約 24 時間の周期は細胞毎にわずかに異なる。そのため、SCN 細胞間では血管作動性腸管
ペプチド（VIP）やアルギニンバソプレシン（AVP）等の神経ペプチドによる概日リズムの統
合が行われている。その結果、強固で安定したリズムの生成および前身への発振が可能にな
っている。このように SCN 細胞内における概日リズムの生成機構や SCN 細胞間での概日リ
ズムの調節機構等のメカニズムは徐々に明らかになってきた。しかし、SCNは異質な神経細
胞の集合体であり、多様な神経伝達物質が発現しており、それぞれの機能や役割については
分かっていないことが多い。また、SCN に光情報が伝達される入力系に関しては解明が進ん
でいるが、SCNからの時刻情報がどのような経路や方法で SCN 外の脳領域や末梢組織に伝達
されているかといった出力系に関しては未だ不明な点が多い。そこで本研究では、SCNに発
現する神経ペプチドによるシグナル伝達の機能や役割の一端を解明すべく、以下の３つの
実験を行った。 
第一に、SCN が司る光駆動性概日時計機構におけるセクレチン受容体シグナル伝達
の寄与やその役割を調査するため、野生型およびセクレチン受容体欠損（Sctr -/-）マウス
の輪回し活動を計測し、セクレチン受容体欠損が概日活動リズムに及ぼす影響を検討した。
その結果、明暗条件および恒常暗（DD）条件における概日活動量に関しては、両群に有意な
差は認められなかった。しかし、DD 条件における概日活動周期に関しては、野生型（WT）マ
ウスよりも Sctr -/-マウスの方が有意に短かった。また、概日活動周期と正の相関を示す「活
動期（α）と休息期（ρ）の比（α/ρ）」に関しては、DD条件において、WTマウスよりも
Sctr -/-マウスの方が有意に小さかった。さらに、X-gal 染色により SCN におけるセクレチ
ン受容体の発現を調べたところ、セクレチン受容体は SCN 領域内に散在して発現している
ことが確認された。これらの結果は、セクレチン受容体シグナル伝達が概日活動周期を調節
していることを示唆している。 
第二に、食事性概日時計（FEO）機構におけるセクレチン受容体シグナル伝達の寄
与やその役割を調査するため、WTおよび Sctr -/-マウスに周期的制限給餌を行い、制限給餌
（RF）期間およびその後の絶食（FD）期間における給餌予知活動（FAA）を計測し、セクレ
チン受容体欠損が FEO 機構に及ぼす影響を検討した。その結果、自由摂食（AL）期間と比べ
て、RF期間における WTおよび Sctr -/-マウスの給餌開始前の活動量が有意に増加していた。
また、RF 期間における両群の給餌開始前活動量割合に有意な差は認められなかった。FD期
間においても同様に、AL 期間と比べて、FD 期間における野生型および Sctr -/-マウスの給
餌開開始前および給餌時間中の活動量が有意に増加していた。また、FD 期間における両群
の給餌開始前および給餌時間中の活動量割合に有意な差は認められなかった。これらの結
果は、Sctr-/-マウスは WT マウスと同様に顕著な FAA を示しており、セクレチン受容体シグ
ナル伝達は FEO機構における FAAの発現に必要不可欠ではないことを示唆している。 
第三に、雌性生殖機能における SCN 特異的 AVP ニューロンの寄与やその役割を調
査するため、まず AVPまたは VIP ニューロン特異的にγ-アミノ酸（GABA）シグナル伝達が
不能な（Avp-Cre;Vgat flox/flox：Avp-Vgat -/-,Vip-Cre;Vgat flox/flox：Vip-Vgat -/-）マウスの
性周期および妊娠率を計測し、AVP および VIP ニューロン特異的な GABA シグナル伝達の欠
損が雌性生殖機能に及ぼす影響を検討した。その結果、Avp-Vgat -/-マウスはコントロール
や Vip-Vgat -/-マウスと比較して性周期が不明瞭であり、通常の 4 日または 5日周期を示す
割合が有意に低下していた。しかし、Avp-Vgat -/-マウスの妊娠率はコントロール群との間
に有意な差は認められなかった。次に Avp-Vgat -/-マウスにおける性周期不整が SCN特異的
な AVPニューロンに由来するか検討するため、性周期不整を示す Avp-Vgat -/-マウスの SCN
特異的な AVP ニューロンに対して、アデノ随伴ウイルス（AAV）ベクターを用いた GABA 伝達
のレスキュー操作を行い、性周期に及ぼす影響を評価した。その結果、レスキュー操作によ
り、明瞭な 4日または 5 日の性周期へと回復した。これらの結果は、SCN特異的な AVP ニュ
ーロンが性周期機構に寄与していることを示唆している。次に、排卵の誘起やそのタイミン
グ制御に必要とされる時刻情報の伝達機構における AVP ニューロンの寄与やその役割を調
査するため、AAV ベクターを用いて雌性 Avp-Cre マウスまたは AVP ニューロン特異的に蛍光
色素 tdTomato が発現している（Avp-Cre; Ai9-RCL-tdT ：Avp-Rosa26-tdTomato）マウスの
AVPニューロン特異的に光感受性を付与し、光照射により AVP ニューロンの神経活動を抑制
できるマウスを作成した。このマウスに対して、排卵の Critical window と呼ばれる特定の
時間帯で SCN 特異的な AVP ニューロンの神経活動を抑制し、性周期に及ぼす影響を検討し
た。その結果、時刻依存的な AVPニューロンの神経活動抑制により発情前期が延長する個体
が観察された。この結果は、排卵制御における時刻情報が SCN の AVP ニューロンを介して
伝達される可能性を示唆している。 
本研究では概日リズム機構における視交叉上核神経ペプチドの役割を調査するた
め、３つの実験を行った。第一の実験では、Sctr -/-マウスの概日活動リズムを計測したと
ころ、セクレチン受容体シグナル伝達が概日活動周期の制御に寄与することを見出した。第
二の実験では、Sctr -/-マウスの FAAを計測したところ、セクレチン受容体シグナル伝達が
FEO 機構に必要不可欠ではないことを明らかにした。第三の実験では、Avp-Vgat -/-マウス
における性周期や妊娠率を、排卵の Critical windowに AVP ニューロンを抑制した Avp-Cre
または Avp-Rosa26-tdTomatoマウスの性周期をそれぞれ計測したところ、SCN特異的な AVP
ニューロンが性周期機構に寄与することを見出した。これらの結果から、視交叉上核神経ペ
プチドは概日活動リズムや排卵を含む生理現象のタイミング制御において重要な役割を持
つことが示唆された。しかし、依然として不明な点も多く今後さらなる検討が必要である。 


The roles of neuropeptides in the suprachiasmatic nucleus on the circadian timing system

明治大学博士（国際日本学）thesi

黄,叢叢

HUANG,CONGCONG

L1 Effects on the Acquisition of Polysemous Verbs by the Chinese Learners of Japanese -the case of “ukeru” and “okuru”-

石塚,史樹

ISHIZUKA,Fumiki

鈴木好和（2022）『人的資源管理論（第6版）』（
創成社）
言語: Japanese
出版者: 明治大学経営学研究所
公開日: 2024-05-30
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 石塚,史樹
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002000400URL
95
経 営 論 集
71巻第1·2号合併号
2 0 2 4 年 1 月
書評：鈴木好和（2022）
『人的資源管理論（第 6版）』（創成社）
評者：石塚　史樹
1．「書評」のテーマと問題意識
　本稿は、鈴木好和（東北学院大学教授）が、2022 年 2 月 15 日に刊行した著書である『人的
資源管理論（第 6 版）』（創成社）に関する、評者の人的資源管理研究者としての視点に基づく
書評である。同著は、2003 年 6 月 15 日に初版として刊行された後、本日に至るまで、時代の
動きに合わせて改定を重ねるごとに内容を大幅に更新しつつ、人的資源管理論のスタンダード
なテキストの一つとして、読み継がれている。
　本書評の問題意識のひとつとして、人的資源管理論を扱う教育用のテキストが極めて多く出
版される中で、なにゆえに同著が今日まで順調に版を重ね、大学生にとどまらず、多くの研究
者に読まれ続けているのかという評者の素朴な疑問があげられる。このため、評者は、最新版
である同著を精読し、一研究者としての視点より、同著の特徴と意義を探り出そうと試みた。
　以下に、その具体的な内容を記すこととしたい。
2．同著のコンセプトと概要
　冒頭の「はじめに」の記述において、同著全体を貫く著者の基本的な信念が端的に表現され
ている。文章をそのまま引用すると、以下のようである：
　「21 世紀の会社の価値の多く、場合によっては価値のほとんどは、財務内容でなく、そ
の会社の人的資源になってしまったのである。この人的資源をどのように管理したらよい
のかを解説することが本書の課題である。
　現在、多くの会社は人的資源の管理について模索している最中である。その理由は、20
96 経 営 論 集
世紀において通用した人事労務管理が今日ではうまく機能しなくなってきたからである。
…（人的資源管理を実践するうえで忘れがちになることは、）人的資源である従業員が本
当に会社の役に立ってもらうためには、その幸せを考慮せねばならない（ことである）。
…会社は、知識や技能の所有者を人的資源とみるように変わってくるが、変わらないのは
『人』の基本的欲求である。つまり、働く人々の動機は変わらないのであるから、それを
大切にしなければならない。具体的には戦略を明らかにして従業員の不安を解消する、み
んなが納得する報酬体系を作る、仕事と家庭や余暇のバランスを取る。教育や自己実現の
機会を増やす、心身ともに健康な会社をつくることなどが重要である。（引用終了）」
　このうえで著者は、上記の課題の解決に資するための人的資源管理の解説書として同著を編
成するために、第一章　人的資源管理の展開、第二章　経営戦略と人的資源管理、第三章　採
用と解雇に関する管理、第四章　人材育成、第五章　業績管理、第六章　労働時間管理、第七
章　賃金管理、第八章　女性・中高年齢者の管理　第九章　安全衛生管理、第十章　労使関係
管理、第十一章　国際人的資源管理（IHRM）、第十二章　人的資源管理会計・監査からなる各
章を設け、理論・歴史・現状・将来の展望にわたり、議論を展開している。
　引用文からは、「人こそが企業が生む付加価値の源泉である」という強い信念が明瞭である。
そして、「このような人を幸せにする雇用社会を実現することこそが、人的資源管理の目的であ
る」という、人的資源管理研究の立場が強く前面に出ている。このため、本文中の p. 29 にお
いてはチャンドラーの議論を引きながら、企業の競争優位の大部分が戦略によって獲得される
とする現代企業の「常識」は認める一方で、その戦略でさえも人的資源を管理することという
組織能力によって制約を受けることを強調している。まさにこのような、企業内における「人
間中心」の人的資源管理論の構築、あるいはこの原則への回帰こそが、同著の記述を支える、
一貫したコンセプトとなっている。
　そして、章立てから明らかであるように、同著が想定する人的資源管理の射程は、人事労務
管理・企業戦略論・タレントマネジメント・労使関係・IHRM・人的資源の会計情報としての
活用を包括した、きわめて幅広いものとなっている。これは、標準的な人的資源管理のテキス
トが、伝統的には人事労務管理と労使関係、近年においてはタレントマネジメントや IHRM あ
るいは SHRM を中心に論じるものになっている傾向とは、一線を画するものである。このよう
な構成からは、著者が、企業による人的資源に対する一方的な管理手法、あるいは人事コンサ
ルティング会社のソリューションの受け売りではない、「人中心の人的資源管理論」の構築のた
めに、「人を幸せにする雇用社会」を実現するためには何が必要かという根本的な問題意識に基
づき、人的資源管理の在り方を様々な側面と視点から追求しようとする、人的資源管理研究者
97書評：鈴木好和（2022）『人的資源管理論（第 6版）』（創成社）
としての強い意欲とあくなき知的欲求を読み取ることができる。
3．同著の特徴：幅広さと深淵さ・徹底的な文献サーベイを基礎としたアップデート力
　同著の特徴として、第一に、専門的なテーマを扱う各章の記述においても、極めて幅広い人
的資源管理上の題材に着目していることが挙げられる。このことは、同著を精読すればだれの
目にも明らかである。その一方で、現代の事象とその背景にあるスタンダードな理論的基礎を
中心的なトピックとして取り上げつつも、その背景となる文脈の理解を促す目的から、歴史的
文脈、国際比較の視点を取り入れた、極めて奥深い説明を採用していることが指摘される。ま
た、同著の記述は、組織論、企業文化論、アダム・スミスやマーシャルといった古典的な経済
学者の人的資源にかかわる議論、チャンドラーなどの経営史家の議論、企業戦略論、財務会
計・管理会計に至るまで、あらゆる経営学・経済学上の学説に誘導する、いわば幅広い学説の
インターフェースとしての性格も有している。このような特徴が著者の極めて幅広い学術文献
の徹底したサーベイと、幅広い教養によって実現していることは、いうまでもない。
　同著が持つこのような幅広さにより、例えば一方では「ジョブ型雇用」や「IHRM」などの、
現在の日本において注目度の高いトピックが取り上げられる一方で、p.118 にみられるように、
米国の優良企業における「No Rating」についても取り上げており、一定の立場に偏らないバ
ランスの良い議論展開を行い、人的資源管理の現実に関する、より正確な世界観を読者に提供
することを可能にしている。
　ここで、著者の教養の幅広さと奥深さに関し、評者が特に感銘を受けたことを一つだけ紹介
しておく。
　人事部の発展を論じた p.2 において、著者は、1880 年代からフランスの大規模工場で人事部
が誕生し、採用と配属を担当したことを説明している。初めての人事部がフランスで発生した
という情報自体が驚きであったが（というのも評者が研究上の観察対象としているドイツ国内
の代表的な大企業において、人事部の初期形態が発生したことを確認できるのは、第一次世界
大戦前後であるため）、著者がこの論拠として、おそらく日本ではほとんど知られていないであ
ろうフランスの人的資源管理の教科書である Duchamp, D. & Guery, L. （2018） Gestion des 
Ressources Humaines, Nathan を挙げていることに、強い感銘を受けた。なお、著者は、この
後の第 11 章、p. 279 において、フランスの社会的貸借対照表（le bilan social）を説明する際の
典拠として、別の仏語の人的資源管理の教科書を挙げている。
　このように、日本語および英語圏はもちろんのこと、仏語圏の人的資源管理に関する文献を
利用することで、人的資源管理論の射程となる世界をより大きく広げて読者に提示している事
98 経 営 論 集
実によっても、著者の教養の広さと深さがよく見て取れる。
　また、幅広く徹底的な文献サーベイ、およびリアルタイムな事実関係の検索に支えられた、
同著の持つ人的資源管理論のテキストとしての包括性と詳細さのために、評者は、同著を精読
する傍らで、今まで知らなかった、そしてこれまで誤解して認識していた内容があまりにも多
すぎたことに気づかされた。この結果、評者が明治大学経営学部で担当している 2022 年秋学期
の講義（「労使関係論」）のコンテンツを、早急に大幅に加筆修正せざるを得なかったことを、
ここに記しておく。
　同著の特徴として、第二に、改定版刊行のたびに発揮される、「尋常ならざるアップデート
力」が指摘される。本文の記述そのものを読めば、同著が人的資源管理にかかわる現象形態の
あらゆる最新の世界的動向を、幅広く、そして細部に至るまで、改訂版に飽くことなく反映さ
せていることは、瞭然である。しかしながら、各章の巻末注から明らかであるように、これが
改訂版刊行の直前の時期までに刊行された学術書・各種報告書・政府統計の徹底したサーベイ
と各企業の HP の更新内容を精緻に把握する作業に裏付けられていることに注目すべきである。
　つまり、本著は、第 5 版の焼き直しなどというものでは全くなく、刊行直前までの著者の血
のにじむような刻苦勉励を経て、記述内容およびそこに込められたメッセージを現実の展開に
合わせて大幅に修正したうえでの、全身全霊でのアップデートの成果であると認識する必要が
ある。ここには、「働く人を大事にする雇用社会・企業社会」を実現するための人的資源管理の
構築に一研究者として貢献したいと願う、著者の熱い想いが表出しているのである。
4．同著の「教科書」としての性格について
　同著の題名を見る限り、同著は、人的資源管理論を総合的に論じた、標準的な「教科書」と
して出版されたと考えるのが、通常の判断であろう。ただし、「はじめに」を読んでも同著の
ターゲットとなる読者層が、大学の経営系・経済系の学部で勉強する大学生であるとは、どこ
にも明記されていない。本文を通読しても同様である。
　一方で、本稿の 3 で述べたように、同著の扱うテーマと取り上げられるトピックは極めて広
範かつ多彩であり、かつ各議論の裏付けとなる知識の裏付けは極めて膨大で奥深い。さらに、
改訂版においては、ダイナミックに変化し続ける人的資源管理の現象形態に対し、精緻に、そ
して最大限リアルタイムに肉薄しようとしたアップデート内容が盛りだくさんである。
　同著は、以上の特徴により、これを精読しようとする現役の人的資源管理の研究者に対して
も、極めて高い要求水準を求めている。このような同著を、一定期間の専門分野の勉学、およ
び大人の視線に基づく社会観察を通じて、ある程度の経済観・経営観を獲得している極めて少
99書評：鈴木好和（2022）『人的資源管理論（第 6版）』（創成社）
数の意識の高い大学生以外の学生に教科書として推薦し、これに基づいて人的資源管理の勉強
をさせようとすれば、逆に大海の中で目印を失った遭難船のように、混乱し、同分野での勉強
を続けるモチベーションを失ってしまうリスクがあるのではないかと感じた。
　むしろ、上記において論じたような特徴から、第一線で活躍する人的資源管理研究者が、人
的資源管理研究、および、現実の人的資源管理が実施される場において生み出された state of 
the art の知識を再確認するための、いわば、「リスキリング」、あるいは「学びなおし」の書と
して活用されることこそが、同著に与えられた使命ではないかとの感想を持った。つまり、「研
究者のための教科書」としての役割が期待されると感じた。
　著者は、同著の p.85 において「大学で学習した知識が役に立たなくなるのは、2 年とも 4 年
ともいわれている」と指摘しているが、同じことは、人的資源管理の世界に向き合っている第
一線の研究者にも当てはまる。というのも、人的資源管理に関する学術研究が日進月歩で進化
しているだけでなく、学術研究も追いつかない勢いと速さと多様性をもって、現実に存在する
個々の職場における人的資源管理のニーズもプラクティスも変化しているためである。さらに、
現実の変化に対応した、政府や国際機関による政策的な枠組みが次々と構築されていることも、
人的資源管理にかかわる事項の複雑化に拍車をかけている。そのため、我々研究者が体得して
いると信じてきた人的資源管理分野に関する専門知識も、2 ～ 4 年を待つことなく、非常に短
期の間に、完全に時代遅れのものになってしまうのが現状である。
　同著は、まさにこのような事態に対し、大変な労力を伴う細心のアップデートを通じて多面
的かつ包括的にマッチングしようとしてきたのである。この理由から、同著は「研究者の教科
書」としてのスタンダードとなる資格を有し、その意味で、同時に「学術書」として扱われる
べき書籍である。
　しかしながら、同著がその重要な役割をこれからも将来にわたって維持し続けることは、容
易ではない。そのために、著者が「人を幸せにするための雇用社会を実現するための人的資源
管理の構築に寄与する」という熱い想いをさらに強めつつ、変化の速度を増し続ける人的資源
管理の世界との果てしない格闘を続け、さらなる過酷な刻苦勉励を持続し、第 7 版より再開さ
れる、同著の終わりなき改訂を引き続き継続することを、ここに一研究者として強く希望し、
同著の書評をしめくくることとしたい。


Suzuik，Y．（2022）Introduction to Human Resource Management（6th Edition），Soseisya，Tokyo．

髙達,奈緒美

KŌDATE,Naomi

Material introduction Bussetsudaizseikyō Urabonkyō “Ketsubonkyō saichū”, “Ketsubonkyō Kokuji Ryakuengi”, “Kissa Jikōron”

Meiji University

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