未分類」カテゴリーアーカイブ

胎児を覆う膜、内蔵を覆う膜、神経系を覆う膜、人間の体の膜の発生的な起源のまとめ

人間には膜がたくさんあります。発生途上の胎児もいろいろな膜に包まれています。どの膜がどんな発生学的な起源を持っていたのかをフォローするのは難しいものです。とりあえず「膜」と名がつくものを列挙して、分類して、整理しておきます。発生学的に順を追って、いつどの段階でどこにできた膜に由来するのか、さらにどう小分類に分かれるのかという整理の仕方が一番忘れにくいと思います。

blastocyst cavity (blastocoele)

受精卵が卵割して桑実胚になり「外側』の細胞集団と「内側」の細胞集団の2種類にまずわかれます。外側の細胞は「栄養膜細胞 trophoblast」で、内側は「内部細胞塊」です。膜といえば、まだ着床前はゼリー層であるzona pellucidaにも囲まれています。これは着床前にhatchingでカラから出ることになります。

Human embryo day 5 label.jpg

https://embryology.med.unsw.edu.au/embryology/index.php?title=Blastocyst_Development

内部細胞塊はepiblastとhypoblastの2つの細胞集団に分かれ、epiblastの細胞集団の真ん中に空隙が出現しますが、これが羊膜腔(下の模式図の紫色の細胞の真ん中の濃い紫色の空間)です。

 

子宮内膜 endometrium

胚や胎児の図は全体像を省略していることが多いので、子宮の中における全体像を忘れがちです。

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images-archive-read-only/wp-content/uploads/sites/403/2015/04/21031955/2905_Implantation.jpg

https://courses.lumenlearning.com/suny-ap2/chapter/embryonic-development/

Extraembryonic coelom

image

https://basicmedicalkey.com/placenta-and-extraembryonic-membranes/

羊膜腔 amniotic cavity

最後は胎児を包み込む膜になりますが、最初はまだただの細胞の塊の内部の空隙にすぎません。

human extraembryonic membranes

https://www.evolutionunderthemicroscope.com/homology18.html

羊膜 amnion

絨毛膜 chorion

胎盤で胎児の血液と母体の血液は交じり合いませんが、胎児の血管と母体の血液の間には絨毛膜が存在します。

undefined

https://en.wikipedia.org/wiki/Fetal_membranes#/media/File:2909_Embryo_Week_3-02.jpg

漿膜 しょうまく serosa (発音:せろーさ)

漿膜は、器官の表面を覆う臓側葉と体壁内面を覆う壁側葉とに分類できる。漿液を分泌する。また臓器の位置に応じて、腹膜・胸膜・心膜に分類される。

腹膜 peritoneum(発音:ぺりとーにあむ)

下の動画は非常に丁寧に腹膜の説明をしてくれています。

Peritoneum tutorial The Noted Anatomist チャンネル登録者数 63.6万人

胸膜

心膜

 

髄膜

髄膜は、脳と脊髄を包んでいる結合組織性の膜であり、硬膜くも膜軟膜からなる。

滑膜は関節腔などの内面を覆い、滑液を分泌する

粘膜

外界に連絡している中空性器官(消化管など)の内腔を覆っていて、粘液を分泌する膜が粘膜である(小腸粘膜など)。

結膜

眼瞼の内面を覆う眼瞼結膜と眼球を覆う眼球結膜とがあるが、両者はつながって移行している。

筋膜

ALT (alanine aminotransferase), AST (aspartate aminotransferase)、その他のアミノ酸のアミノ基転移酵素

アミノ酸の主要な代謝は、脱アミノ基によって炭素骨格を利用したり、脱炭酸(脱カルボキシ基)によってアミンやその誘導体を合成したりすることです。

Aminotransferases (ATs) are pyridoxal 5′-phosphate–dependent enzymes that catalyze the transamination reactions between amino acid donor and keto acid acceptor substrates. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9309667/

脱アミノ基をになう酵素はアミノ基転移酵素 aminotransferaseで、特に、ALT (alanine aminotransferase), AST (aspartate aminotransferase)の2つは肝細胞が障害をうけたときに血中に漏れ出る逸脱酵素であり、特異的なマーカーとして肝炎などの診断に利用されています。

アミノ酸は20個あるのでアミノ基転移酵素も20個あるはずなのになぜ、ALTとASTだけが別格の扱いを受けているのでしょうか。EC 2.6.1 Transaminasesの中に20種類あるかざっと見てみました。化合物名が2並ぶ酵素名の意味がよくわかりませんが、(反応物と生成物?)、まあだいたいのアミノ酸を網羅しているようです。

  1. 2.6.1.1 aspartate transaminase
  2. 2.6.1.2 alanine transaminase
  3. 2.6.1.3 cysteine transaminase
  4. 2.6.1.4 glycine transaminase
  5. 2.6.1.5 tyrosine transaminase
  6. 2.6.1.6 leucine transaminase
  7. 2.6.1.14 asparagine—oxo-acid transaminase
  8. 2.6.1.15 glutamine—pyruvate transaminase
  9. 2.6.1.27 tryptophan transaminase
  10. 2.6.1.36 L-lysine 6-transaminase
  11. 2.6.1.38 histidine transaminase
  12. 2.6.1.42 branched-chain-amino-acid transaminase
  13. 2.6.1.45 serineglyoxylate transaminase
  14. 2.6.1.57 aromatic-amino-acid transaminase
  15. 2.6.1.58 phenylalanine(histidine) transaminase
  16. 2.6.1.75 cysteine-conjugate transaminase
  17. 2.6.1.79 glutamate—prephenate aminotransferase
  18. 2.6.1.84 arginine—pyruvate transaminase
  19. 2.6.1.88 methionine transaminase

沈黙の臓器:肝臓

発症する病気

奈良宣言特設サイト-一般の方向け

参考

  1. 「ALT>30」で受診を―奈良宣言2023 日本肝臓学会 2023年6月15日 15:55 MedicalTribune

肝臓の解剖学的な構造と働き、特徴

肝臓は、消化器官のひとつです。消化器官は中が中空で中空性器官と呼ばれる食道、胃、小腸、大腸のグループに対して、中身がつまっている実質性器官と呼ばれる肝臓、胆管、膵臓のグループの2つに大別されます。

  1. 肝臓,膵臓,腸に共通した幹細胞系の解明 古山賢一郎・川口義弥 (京都大学大学院医学研究科 肝胆膵・移植外科学) ライフサイエンス新着論文レビュー https://first.lifesciencedb.jp/archives/1981 肝臓および膵臓外分泌は,枝分かれした樹状の管組織(胆管および膵管)に実際の臓器の機能を担う細胞(肝細胞および膵外分泌細胞)が連結しているという共通した解剖学的な構造をもつ.

消化器官には、消化酵素などを体の外側(=消化管の内腔)へ分泌する外分泌の働きと、ホルモンなどを体の内側(=血液)へ分泌する内分泌の働きとを合わせもつものがあります。例えば、膵臓は消化酵素アミラーゼを外分泌する一方で、インスリンがグルカゴンというホルモンを内分泌します。また、胃は胃酸(壁(へき)細胞)やペプシノゲン(主細胞)を外分泌しますが、ガストリン(G細胞)やグレリン(X/A-like細胞)を内分泌します。

  1. グレリン 薬学用語解説 日本薬学会 グレリンは、胃のX/A-like細胞と呼ばれる分泌細胞で合成される
  2. 胃から発見された摂食亢進ペプチド:グレリン  肥満の科学 1999 年国立循環器病センターの児島,寒川 らは,ラットとヒトの胃からこの受容体を活 性化する内在性ペプチドとして,グレリンを 発見した2) .2)Kojima M, Hosoda H, Date Y, et al : Ghrelin is a novel growth hormone releasing acylated peptide from stomach. Nature 1999 ; 402 : 656―660.
  3. 胃酸分泌,胃内分泌そして胃運動 教科書から一歩進んだ身近な製品の化学
  4. 第110回 看護師国家試験 午前12問 胃から分泌される消化管ホルモンはどれか。 1. ガストリン 2. セクレチン 3. 胃抑制ペプチド 4. コレシストキニン
    1. 看護ROO! ガストリンは胃幽門部にある幽門腺のG細胞から分泌

一つの臓器が外分泌と内分泌の両方を行う場合、多くはそれぞれに特化した細胞が分泌しているわけですが、驚いたことに肝臓の細胞は特別で、同一の細胞が外分泌と内分泌の両方を行っているそうです。

肝臓は、横隔膜直下、右上腹部に存在する人体最大の腺臓器で、重量はヒト成人で1200-1400g、体重の約1/50です。その機能上の特徴は、胆汁を排泄する外分泌機能と、グルコースやアルブミンなどの血清蛋白質を産生し血中に放出する広義の内分泌機能を併せ持つことです。しかも驚くべきことに1個の肝実質細胞 hepatocyte が、内分泌と外分泌の両方を同時に行っています。ほかにも肝臓は、消化管で吸収された栄養の代謝貯蔵、解毒、異物や微生物の貪食、血液循環量の調節など多彩な機能を営んでいます。

収蔵標本解説 ▶第31号(2002年 12月1日発行) 基礎肝臓雑学 標本館運営委員  澤田 典均 札幌医科大学医学部 病理学第二講座教授 https://www.sapmed.ac.jp/medm/7-31-1.html

内分泌といっても上の解説では「講義の内分泌機能」という言い方をしており、血清蛋白質アルブミンやエネルギー源であるグルコースが分泌されるとのことでした。内分泌と聞くとホルモンの分泌かと思いますが、実際のところ肝臓はホルモンをつくっているのでしょうか?最近の論文報告によれば、肝臓もへパトカインと総称されるホルモンを合成し分泌するそうです。

  1. https://en.wikipedia.org/wiki/Hepatokine Hepatokines:proteins produced by liver cells (hepatocytes) that are secreted into the circulation and function as hormones across the organism. Research is mostly focused on hepatokines that play a role in the regulation of metabolic diseases such as diabetes and fatty liver and include: Adropin, ANGPTL4, Fetuin-A, Fetuin-B, FGF-21, Hepassocin, LECT2, RBP4,Selenoprotein P, Sex hormone-binding globulin.
  2. ヘパトカイン https://www.jst.go.jp/pr/announce/20170228-2/index.html 肝臓から分泌されるホルモンで、血液を介して全身でさまざまな作用を発揮するものを総称してヘパトカインと呼びます。研究グループは2010年に、2型糖尿病において増加し、高血糖の原因となる肝臓由来の液性因子としてセレノプロテインPを同定し、このような肝臓由来ホルモンをヘパトカインと総称することを提唱しました。
  3. Ingerslev, B.; Hansen, J.S.; Hoffmann, C.; Clemmesen, J.O.; Secher, N.H.; Scheler, M.; Hrabe de Angelis, M.; Haring, H.U.; Pedersen, B.K.; Weigert, C.; et al. Angiopoietin-like protein 4 is an exercise-induced hepatokine in humans, regulated by glucagon and cAMP. Mol. Metab. 20176, 1286–1295.
  4. Misu, H.; Takayama, H.; Saito, Y.; Mita, Y.; Kikuchi, A.; Ishii, K.A.; Chikamoto, K.; Kanamori, T.; Tajima, N.; Lan, F.; et al. Deficiency of the hepatokine selenoprotein P increases responsiveness to exercise in mice through upregulation of reactive oxygen species and AMP-activated protein kinase in muscle. Nat. Med. 201723, 508–516.
  5. Hepatokines: linking nonalcoholic fatty liver disease and insulin resistance Nature Reviews Endocrinology volume 13, pages509–520 (2017) https://www.nature.com/articles/nrendo.2017.56 The liver produces proteins, some of which it secretes into the circulation. Quantitative analysis revealed that the mouse liver proteome and plasma proteome contain 7,099 and 4,727 proteins, respectively, and that 1,818 proteins are present in both proteomes. This overlap indicates that up to ∼25% of liver proteins are potentially secreted into the circulation. Key proteins secreted from the liver include: the major plasma proteins albumin, C-reactive protein and fibronectin; proteins that regulate haemostasis and fibrinolysis; carriers such as apolipoproteins; and proteins that regulate metabolism.

プロテオーム解析から肝臓は数百~1000以上ものタンパク質を内分泌している可能性がいわれているようです。こうなると内分泌の概念が変わってしまいそうですね。

肝臓の内部に張り巡らされた樹状の管構造

  1. 門脈 Portal vein
  2. 肝静脈 Hepatic vein
  3. 胆管 Bile ducts
  4. 肝動脈 Hepatic artery
  5. 肝内リンパ管 Intrahepatic lymphatic vessel

 

  1. リンパ管造影とリンパ系 IVR https://www.jstage.jst.go.jp/article/jspr/37/2/37_134/_pdf/-char/ja 胸管は人体最大のリンパ管であり,成人では 40 cm にも及ぶ.主に骨盤,小腸,肝臓からのリンパ 液を静脈に還流する.

figure 3

d The combination of the reconstructed blood vessels, bile ducts, and lymphatic vessels in the liver. Portal vein is marked with cyan. Hepatic vein is marked with yellow. Bile ducts is marked with purple. Hepatic artery is marked with red. Intrahepatic lymphatic vessel is marked with orange. eg Structure of hepatic artery, intrahepatic bile ducts, and intrahepatic lymphatic vessel are shown separately. HA hepatic artery, BD bile duct.  https://www.nature.com/articles/s42003-022-03221-2

 

2.5D visualization of the hepatic vessel systems. Portal vein, hepatic vein, hepatic artery & bile ducts are rendered. Even though the vessels are color coded and the trunks are partially cut off, the whole image is still confusing in this projection. CC BY 4.0 https://www.researchgate.net/figure/25D-visualization-of-the-hepatic-vessel-systems-Portal-vein-hepatic-vein-hepatic_fig12_270289717

消化器系の発生

たった 1 本の管から,咽頭 から肛門管上部に至る消化器官と肝臓,膵臓が形成さ れる.‥ 連続 した管でありながら,各器官の位置や境界はなぜ厳密 に決まっているのであろうか.https://www.nms.ac.jp/sh/jmanms/pdf/011030155.pdf

HIF (hypoxia-inducible factor)の役割

HIF (hypoxia-inducible factor)は転写因子として(も)働き、低酸素状態のときには核内に移行してDNAと結合しVEGFなどのシグナル分子の遺伝子を活性かします。VEGFは細胞外に分泌されて近くの血管に作用し、血管新生を促進します。これによって、低酸素状態に陥った細胞の近くに血管が伸びてきてくれて酸素を供給してくれるというわけです。実にうまくできているものですね。

通常の酸素濃度がある場合にはどうなるかというとHIFは分解されます。つまりHIFは常時作られては分解されているというわけです。低酸素状態という緊急事態になれば、素早く血管新生を誘導して緊急事態に対処するわけです。

通常時にHIFがどのように分解されるのかというのが非常に興味深いと思います。というのも、HIFは無駄に分解されているわけではなくて、HIFの分解の過程で酸素分子が必要とされる、つまり言葉を変えると、HIFの分解過程は酸素分子の利用可能性(すなわち周囲の酸素濃度)を常時見張っているということになります。自然界があまりにも上手くできていて驚きます。

figure

HIF and the Lung Role of Hypoxia-inducible Factors in Pulmonary Development and Disease Larissa A. Shimoda , and Gregg L. Semenza American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine > List of Issues > Volume 183, Issue 2 https://www.atsjournals.org/doi/10.1164/rccm.201009-1393PP

上の図にあるように酸素分子を使って、HIFは水酸化されます。その水酸基が目印となってユビキチン化が起こり、分解経路に向かうことになります。低酸素状態だとこの水酸化の反応化が起きないのでユビキチン化されることもなく、結果として分解を免れて、核内に移行し転写因子として働きます。

解説記事

  1. What is Hypoxia-Inducible Factor? https://www.news-medical.net/life-sciences/What-is-Hypoxia-inducible-factor.aspx

レビュー論文

  1. https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/hypoxia-inducible-factor
  2. Breakthrough science: hypoxia-inducible factors, oxygen sensing, and disorders of hematopoiesis Gregg L. Semenza BLOOD April 21, 2022 https://ashpublications.org/blood/article/139/16/2441/476633/Breakthrough-science-hypoxia-inducible-factors
  3. Protein Hydroxylation by Hypoxia-Inducible Factor (HIF) Hydroxylases: Unique or Ubiquitous? April 2019Cells 8(5):384 DOI:10.3390/cells8050384 LicenseCC BY
  4. Advances in Hypoxia-Inducible Factor Biology Hani Choudhry1 ∙ Adrian L. Harris CELL METABOLISM Volume 27, Issue 2p281-298February 06, 2018 https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(17)30617-4
  5. Hypoxia-Inducible Factors in Physiology and Medicine Gregg L Semenza (HIFの発見で2019年生理学医学賞を受賞した3人のうちの一人)Cell. 2012 Feb 3;148(3):399–408. doi: 10.1016/j.cell.2012.01.021
  6. Imaging of the hypoxia-inducible factor pathway: insights into oxygen sensing U. Berchner-Pfannschmidt S. Frede C. Wotzlaw Show More European Respiratory Journal 2008; 32(1): 210-217; DOI: https://doi.org/10.1183/09031936.00013408
  7. The hypoxia‐inducible‐factor hydroxylases bring fresh air into hypoxia signalling Edurne Berra, Amandine Ginouvès, and Jacques Pouysségur pouysseg@unice.frAuthor Information EMBO reports (2006) 7: 41 – 45 1 January 2006 https://doi.org/10.1038/sj.embor.7400598 https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/sj.embor.7400598

医学勉強サイトのベストはどれ?Lecturio, Osmosis, ほか

日本語サイト

  1. ヒューマン・アナトミー・アトラス

英語サイト

Lecturio

自分はCarlsonやLarsenの分厚い発生学の本を読んだりしていて、わかりにくいところをフォローするのにLecturioの有料サービスの動画を活用しています。3か月$104.97という価格で、決して安くはないのですが、自分は勉強のためだと思って投資しています。金額に見合ったコンテンツが提供されていると感じます。医学部向けの講義だけでなく、看護学部向けの講義も聞けるので、いろいろなレベルの内容を同時に視聴することで理解が深まります。英語サイトので、英語のリスニングの勉強としても役立つと思います。解説はどの先生もわかりやすいですし、話しかたも明瞭で聴きやすいです。全般的に教育リソースとしてのクオリティの高さを感じます。

Lecturioは一部は無料で視聴可能ですので、自分で内容やレベルを確かめることができます。

Early Development of the heart: Malformations & Overview – Embryology | Lecturio Lecturio Medical チャンネル登録者数 78.2万人

Osmosis

LecturioとOsmosisの比較

グーグル検索結果の生成AIの説明によると、Osmosisの方が簡潔な説明を与えているのに対して、Lecturioはもっと徹底的な説明を与えています。Lecturioの動画の方が長時間なので、短時間でさっさと知識を仕入れたい人には向かないということでしょう。逆に腰を据えて本格的に医学を学びたければLecturioが良いのではないでしょうか。

Both Lecturio and Osmosis are considered excellent medical study video resource sites, but Osmosis generally gets praised for its more concise, focused explanations and user-friendly interface, making it potentially better for quick review and targeted learning, while Lecturio offers a more comprehensive and in-depth approach with longer lectures, ideal for a deeper understanding of complex topicsthe best choice depends on your individual learning style and study goals.

Key points to consider:
  • Osmosis:
    • Strengths:Well-organized, visually appealing, short and to-the-point videos, strong focus on key concepts, good for quick review and memorization.
    • Weaknesses:May lack detailed explanations for complex topics, potentially not as comprehensive as Lecturio.
  • Lecturio:
    • Strengths:Extensive library of lectures covering a wide range of medical topics, detailed explanations, in-depth analysis, good for thorough understanding.
    • Weaknesses:Videos can be longer, may require more time commitment to fully digest information.

Search Labs | AI による概要

 

  1. Which is better for a medical school, Lecturio, Amboss, Osmosis, Board & Beyond, or any others? Why? (QUORA)

 

医学の勉強、試験対策に関するウェブサイトの記事など

  1. https://digista.net/2018/07/21/timemachine-middle-grade-34/#index_id1

ツールキット遺伝子とは?発生で繰り返し使われる、道具箱に入ったおなじみの遺伝子

発生学の勉強をしていると、何をつくるにもいつもシグナルはFGF, BMP, WNT, SHHだったりします。繰り返し繰り返しマンネリのように登場するこれらの遺伝子は、「ツールキット遺伝子」と呼ばれることがあるようです。

繰り返し使われる遺伝子はツールキット(道具箱)とよばれ,その多くはシグナル経路に関わる分子や転写因子などをコードする遺伝子である.限られた遺伝子がなぜ多様性を生み出すのかというと,同じ遺伝子でも使われる時期,場所,コンテクスト(それまでの細胞の歴史を反映したもの)などの違いにより,異なる結果が生じると考えられるからである.まさに大工さんの道具箱のイメージであるが,この大事な道具の使い方について,消化器系も含め,まだ断片的な情報しか得られていないのが現状である.

消化器系の進化と発生のメカニズム 岡敦子 著 · 2015 日医大医会誌 2015; 11(3)

何をするにも必要不可欠な工具のイメージですね。

  1. https://www.weblio.jp/content/ツールキット遺伝子
  2. True J. R. and Carroll S. B. (2002) Gene co-option in physiological and morphological
    evolution. Ann. Rev. Cell Dev. Biol. 18:53-80 https://www.researchgate.net/publication/11240343_Gene_Co-Option_in_Physiological_and_Morphological_Evolution

 

大動脈剥離

 

タレントの笑福亭笑瓶さん、「ベルセルク」で知られる漫画家の三浦建太郎さんも、この病気で命を落としました。

朝食をとろうとしていた時のことです。「あれ?貧血かな?」醤油差しを手に取った時にふと覚えた違和感。痛いというより、ちょっと苦しい、貧血のような感じでした。‥ 胸の苦しさはみるみるうちに強くなっていきます。ついに、立つことも出来なくなっていました。「これはちょっとだめだ。救急車を呼んでくれ」妻に救急車を呼んでもらい、15分後には病院に到着できました。‥ 「もしかしたら急性大動脈解離かもしれない」医師は武川さんにそう告げると、すぐに手術の手配を始めました。地元の大きな総合病院でした

大動脈の壁が何らかの原因で剥がれてしまい、その中に血液が流れ込んでしまう病気です。血管の壁の間に血液がたまってこぶのように膨らんでしまい、やがて破裂します。ほとんどの場合、何の前触れもなく、突然、胸や背中の激痛とともに起こる

貧血かな?と思ったら… 急性大動脈解離 生死を分けたのは 2023.04.17 https://www3.nhk.or.jp/news/special/sci_cul/2023/04/story/0417aorticdissection/

大動脈剥離の病型と手術

【心臓血管外科医による】大動脈解離とは!? ~突然死の原因疾患~ みんなの健康塾ちゃんねる チャンネル登録者数 4.9万人

突然死の原因にもなる急性大動脈解離ってどんな病気?(心臓血管外科医が教える基礎知識や予防について) ふれあいグループ【医療機関】 チャンネル登録者数 7410人

 

特に上行大動脈の部分で解離が起きている場合は、対処には一刻をあらそうのだそうです。「何の前触れもなく、突然、胸や背中に激しい痛みが起きたら迷わず救急車を呼ぶ」必要があります。

【突然死の危険】急性大動脈解離という恐ろしい病気の原因・症状・治療法について解説します 目黒外科|下肢静脈瘤専門クリニック チャンネル登録者数 5.45万人

【川崎大動脈センター医師解説!】命に危険が及ぶ急性大動脈解離~突然起こる背中の痛み~ みんなの健康塾ちゃんねる チャンネル登録者数 4.9万人

学生の勉強を促進する教育とその効果

学ぶ、学んだという場合にはいろいろな段階があるといわれます。最初が学んだ結果として、「知っている」という状態。しかし知識として知っていてもそれを実際の場面に適用できなければ意味はありません。なので次の段階として「できる」があります。やろうとすれば「できる」けれども、普段から習慣として実践していなければ意味はありません。ですから次の段階として「やっている」があります。ここまでをまとめると、

  1. 知っている(たとえば、その問題を解くのに必要な数学の公式があることを知っている)
  2. わかる(その数学の公式の導出方法を読んで理解している)
  3. できる(読んだ数学の教科書を閉じて、自分でその数学の公式の導出をできる)
  4. やっている(できている)(いつでも、ササっとその公式の導出ができる)

となります。「知っている」と「わかる」は、理解しやすさの程度に応じて、簡単なことなら「知ってる・わかる」は同じと考えていいことも多いです。

座学で一方的な講義をした場合には、学生を「知っている」や「わかる」の状態にもっていくことしかできません。「できる」状態にさせるためには、演習の時間が必要です。演習により「できる」ようになった学生が、そのあと自分でそれを習慣化してくれて初めて、教育が効果的になされたというわけです。

まあ、学生は初めて聞いてすぐにはわからないことが多いので、実際には学生が自分で復習して「わかる」ところまで持っていく必要があります。

演習では題材を与えて実践させることになりますが、このステップは「具体例」を「抽象化・一般化」する作業です。多くの演習はここで止まります。理想的には、

(教師が与えた)具体例→(その具体例に取り組み)抽象化→別の具体例への適用

のすべてのステップを演習の時間の授業構成に含めるのが良いのでしょう。学生実験であれば後半のステップはやりようがありません。

実験課題→実験・結果の考察

となります。

文章の分析や書き方の科目であれば、

文章→分析(分析方法の習得)→別の文章に学んだことを適用

といった授業設計ができるでしょう。

さて、ダイエットに当てはめると、

  1. 知っている・わかる(たとえば、ダイエットの知識)
  2. できる(気が向いたときに、太らないように運動したり、無駄に食べないようにすること)
  3. やっている(運動を習慣にしている、暴飲暴食をしない生活をしている)

といったことになります。この定式化は、仕事でもスポーツでも音楽でも英語の勉強でも何にでも応用可能です。これらの段階で一番大事なのはなんといっても最後です。知ることわかること、試しにやってみることは誰にでもできることなのですが、やり続けることが難しい。イチロー選手や大谷翔平選手があれほどの偉業を達成したのは、最後の段階の「やっている」を実行していたからでしょう。

英語の勉強を例にとれば、

  1. シャドウイングは英語の上達に有効だと知っている
  2. シャドウイングがなぜ有効か理解している
  3. シャドウイングを実際にやってみることができる
  4. シャドウイングを日常生活の一部に取り込んでルーチンとして毎日やっている

といった図式も考えられます。毎日かどうかは重要ではなく、週一回でもいいです。頻度は問題でなく、継続している状態、つまり「習慣化している」ことが大事です。

実際のところ、「試しにやってみる」も実際には大きな壁で、ほとんどの人は試そうとしません。「行動に移せない壁」、「習慣化できない壁」の2つが立ちはだかっているんですね。

 

心臓の発生の分子メカニズム

発生の過程で胚の大きさが大きくなってくると、胚の隅々の細胞に酸素を供給する必要が出てきます。単細胞であれば酸素は拡散によって細胞内に取り込まれますが、胚の大きさが1㎜を超えるようになると奥の細胞は酸素が存在する外界と距離が遠すぎて物理的な拡散によって酸素を供給してもらうことは望めません。そのため、胚発生の早い段階で循環器系が機能する必要があります。種々の器官形成の中で、心臓の発生、機能の獲得が最も早いのも納得できます。

心臓になる細胞は、原始線条の時期に既に決まっています。原始線条のまわりにある細胞が内部に潜り込んで中胚葉となり、前方や側方に異動していって、さらに分化が進むわけですが、心臓になる細胞はまずPrimary Heart Fieldと呼ばれる側方の領域に左右一対としてあらわれます。それから領域が前方に伸びて左右が合わさり、一つのHeart Fieldtoなります。その時期のこの領域は、Heart Crescentと呼ばれます。

Heart field

Fig. 1. (A) Localization of heart precursors in the primary heart field during gastrulation and tubular heart formation.  (B) Expression of BMP2, Nkx2.5, GATA5, and Tbx20 during an early stage (HH stage 5) of heart field formation in the chick embryo.  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S001216060300112X

Cardial Crescent

Cardial crescentはUの字のまがっている部分を指すので、構造としては1つのようです。しかし論文によっては、Uの字の両肩の曲がりに矢頭が2つあったりして、うっかりすると読み間違えそうになります。グーグルで”cardial crescents”で検索すると単数形に直されるので、やはり単数なのでしょう。

Figure 1The endocardium and myocardium are intimately associated during early differentiation(A) An NFATc1-nuc-LacZ embryo, E7.75, stained with X-Gal. Nuclear expression of β-gal (blue) within the endocardium of the cardiac crescent (white arrowheads). (B) An E7.75 NFATc1-nuc-LacZ embryo stained with myosin heavy chain (MHC; reddish-brown) to identify the myocardium and co-stained with X-Gal to mark β-gal+ (blue) endocardium within the cardiac crescent (white arrowheads).

Cardial CrescentとEndocardial tubesの時期

発生学の教科書やネットの説明、レビュー論文の説明をいろいろみていると、左右一対のHeart fieldが形成されその前方部分が伸びて繋がってhear Crescentと呼ばれる領域になり心臓が形成されると説明しているものと、左右一対のendocardial tubesが生じて、真ん中にきて融合して一本のチューブになると説明しているものと2種類を良くみかけます。すると、Uの字を逆向きにしたようなCrescentからなぜ2本の管になるのか、が理解できませんでした。そもそもどっちのステージが先なのかすら曖昧に感じていました。ChatGPTに訊くと、Crescentの形成が先のようです。明解な説明を探していますが、見当たらないのが不思議です。

 

心臓の発生

Mouse embryos showing major stages of heart development. (A-C) Ventral view of mouse embryos at four, six, and eight somite-stages, respectively, representing the period from 7 1/2 to 8 days after fertilization (E7.5-E8), in which the myocardium has been labeled blue using a reporter transgene for myosin light chain. (A) The labeled myocardial cells that form a crescent shape around the anterior intestinal portal (aip) are destined to contribute to the forming heart tube (B,C) During the process of folding of the embryo, the cardiogenic cells form a linear heart tube, with an inflow and an outflow pole. (D-F) Scanning electron micrographs of mouse embryos in ventral view with 11, 12 and 40 somites, representing the period from E8.25 to E11.0. (D) At the linear heart tube stage, the heart is a straight tube situated at the midline of the embryo. (E) The ventricular component of the heart tube has looped to the right. It now possesses two segments, which develop in sequence. The apical part

https://www.researchgate.net/figure/Mouse-embryos-showing-major-stages-of-heart-development-A-C-Ventral-view-of-mouse_fig2_254851589

概算要求とは

「概算要求」という言葉は、下っ端の大学人にはまったく無縁のものです。自分も長い間そんな言葉は聞いたことがありませんでした。初めて耳にしたのは、研究機関の偉い先生とたまたま何かの機会(懇親会)でお話をさせていただいたときです。大きな研究機関のトップの人達の関心事はどうやら「概算要求」をいかにして通すかということらしいということは感じ取りました。しかし、概算要求がそもそも何なのかはよくわからずじまいでした。

概算要求は各省庁が財務省に対して予算を要求して確保する過程です。なので大学のトップの先生が概算要求で頭を悩ませていたというのは、自分の大学の要求を文科省に伝えて、文部省内での優先順位を上げる努力をし、文科省がその研究領域の発展のためのお金を財務省から取ってこれるようにするということだったのだと思います。

もやもやのまま放置してきた「概算要求」ですが、改めて何のことなのか勉強しておきたいと思います。

概算要求とは

国の予算編成に先立って、各省庁毎年8月末までに財務省翌年度予算の見積りに関する資料を提出すること(https://kotobank.jp/word/概算要求-42436)

翌年度の予算編成に向け、各省庁が取り組みたい事業必要な費用の見積もりを盛り込んだ要求書を財務省に提出すること。7月に財務省が要求時のルールを示し、それに沿って8月末までに行うのが通例です。(https://www.smd-am.co.jp/glossary/YST3546/ 三菱住友DSアセットマネジメント)

令和7年度文部科学省による概算要求の内訳の一部

  1. 令和7年度概算要求のポイント84ページPDF) 文部科学省

基礎研究に関する部分を見てみます。科研費は2492億円でした。科研費以外にも大きな金額のものとして、戦略的創造研究推進事業や世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)というものがあります。戦略的創造研究推進事業というのは、科学技術振興機構(JST)が担当しているCREST, さきがけ、ERATO,ACT-Xなどの研究助成です。

基礎研究をはじめとする抜本的な研究力の向上
• 科学研究費助成事業(科研費)2,492億円(2,377億円)
• 戦略的創造研究推進事業(新技術シーズ創出)469億円( 437億円)
• 世界トップレベル研究拠点プログラム(WPI)76億円( 72億円)

  1. 戦略的創造研究推進事業 https://www.jst.go.jp/kisoken/programs/index.html

 

概算要求の予算規模

  1. 財務省所管令和7年度概算要求をとりまとめました  令和6年8月29日 財務省 財務省所管一般会計の令和7年度概算要求の総額は、30兆7,576億円であり、そのうち、「重要政策推進枠」に係る要望は、792億円となっています。https://www.mof.go.jp/about_mof/mof_budget/budget/fy2025/20240829.html
  2. 令和7年度文部科学省 概算要求等の発表資料一覧 https://www.mext.go.jp/a_menu/yosan/r01/1420668_00002.html
  3. 文科省概算要求、総額5兆9,530億円…教職調整額13%へ 2024.8.30 Fri 11:35 ReseEd 文部科学省は2024年8月29日、2025年度予算の概算要求を公表した。一般会計の歳出予算は、対前年度比11.5%増の5兆9,530億円教師の処遇改善に向け、焦点となっている教職調整額の改善などに1兆5,807億円のほか、国立大学改革の推進に1兆1,205億円を計上した。https://reseed.resemom.jp/article/2024/08/30/9384.html
  4. 文科省概算要求 研究基盤強化へ科学技術関係1兆1921億円 2019.09.06 科学新聞 文部科学省は、対前年度比12・2%(6485億円)増の5兆9689億円となる2020年度予算概算要求・要望を財務省に提出した。科学技術関係は、2169億円増の1兆1921億円で、人材・資金・環境と大学改革の一体的展開などにより、研究基盤を強化する。https://sci-news.co.jp/topics/2554/

 

概算要求と大学との関係:大学から文部科学省への要求

自分は概算要求をどうやって大学が文部科学省へ上げてていくのか、そもそもそういうものなのかも含めて全く無知なのですが、ネットの情報で参考になりそうなものを自分の勉強がてら紹介しておきたいと思います。

国立大学教授と概算要求との関係

下の説明によれば、概算要求の流れは、「研究室(研究者)⇒学部⇒大学⇒文科省⇒財務省⇒国会」となるそうです。大学が文科省に働きかけるというのは想像はできますが、実際にそういうことが行われているというのは自分は全く知りませんでした。ましてや、研究者個人が概算要求を意識して研究計画をたてて大学がそれらを集約するというのは完全に初耳で、国立大学特有のことなのか、どうなのかよくわかりません。

  • 時系列的な概算要求の流れ 1 研究室で研究計画を検討 2 各学部等で概算要求事項の検討 順位付け 3 大学本部で概算要求事項の検討 順位付け 4 文部科学省への事前ヒアリング 5 文部科学省へ概算要求 6 文部科学省内で概算要求事項の検討 順位付け 7 財務省へ概算要求 8 国会で議決
  • 概算要求は、事務職員同士の打ち合わせで要求事項が決定します。事務職員同士とは、本省の予算担当者財務省の担当者です。本省の係長や主査が、財務省の担当職員と一緒に概算要求書を作り上げます。
  • 基礎研究にこそ、国民の税金を投入する意味があるのです。
  • 基礎研究は、応用研究の前段階という意味ではありません基礎研究とは実用化に結びつくかわからない研究という意味です

https://kaikei.mynsworld.com/gaisan-yokyu/ 概算要求の方法がわからないとき、夢のある基礎研究こそ国立大学で 官公庁で働く人たちの会計実務専門サイト 誰も教えてくれない官公庁会計実務

教授にとっても、運営費交付金減少の影響は、活動の規模が縮小することにつながってしまう恐れがある。そのため、それを補うために他の方法で活動原資を獲得しようとするインセンティブを誘発する。その方法としては、概算要求関経理補助金といった大学本部を通じて獲得するものもあれば、受託研究科学研究費補助金をはじめとした各省庁から公募・配分される競争的研究資金と呼ばれるもの、また共同研究寄付金などの企業等から獲得する方法もある。

「大学改革が国立大学法人職員の役割に及ぼす影響」 松山 祐輔 https://www.kyoto.next-japan.net/wp-content/uploads/researchpaper-10matsuyama.pdf

上の資料を見ると、やはり国立大学では概算要求と個人研究者(教授)とは関連するようですね。全く知らない世界でした。

 

SNSの投稿などを見ると、(国立?)大学の事務職員の業務の一つとして概算要求の取り纏めがあるようです。

国立大学の中の事務職員にとっての概算要求とは

第 2 次大戦後ごく最近まで国立大学の予算は、国立学校特別会計制度のもとで編成され、
配分されてきた。各大学は、通常、前年の 7 月上旬に文部科学省に対して「概算要求書」
を提出して予算要求を行い、要求事項に対する文部科学省の「説明聴取(ヒアリング)」を
経て、8 月末に文部科学省から財務・総務両省に、とりまとめられた要求書が提出・説明
れる。12 月下旬には全体の予算案が編成され、1~3 月の間に国会審議を経て成立すると、
文部科学省から各大学に配分額が示されるというのが、その基本的な流れであった。

概算要求の中身はさらに「基準概算」と「新規概算」とに分けられる。このうち「基準概算」は人件費、管理運営費、積算校費など、一定の基準にもとづいて事務的に計算される、経常的既定経費の要求分を指している。「新規概算」は、たとえば、学科や研究施設、センター、講座の新設など、新たな組織や定員、さらにはその運営経費に対する予算要求である。ここで「概算要求」と呼ぶのは、その「新規概算」に関わる予算要求の問題であり、一般にも、それが概算要求の名称で呼ばれている。

第1章 概算要求の過程 天野 郁夫(国立大学財務・経営センター) 大島 真夫(東京大学大学院) https://www.niad.ac.jp/media/001/201802/ni001005.pdf

概算要求には、新規概算(新規事項)と基準概算(経常的経費)とがあるが、通常、概算要求と呼ばれるのは新規概算のことで、新しい施設・設備の要求や新たな組織機構・定員の要求である。
5月中旬から6月中旬にかけて文部省から概算要求書提出についての通知が国立大学に送付され、7月上旬には国立大学から文部省に概算要求書が提出される。

https://www.janul.jp/j/publications/reports/66/4.html

  1. 平成23年度概算要求・要望の発表を受けて 9月21日 東京大学総長 濱田 純一
  2. 長崎大学で働く若手職員たち!! 2012年06月26日 所属部署 財務部 財務企画課 財務戦略室 予算班 ◇仕事内容 ・文部科学省への概算要求や学内の予算編成・配分 https://www.nagasaki-u.ac.jp/ja/news/news981.html
  3. 事務職員業務ガイド(第5版) 平成24年7月国立大学法人豊橋技術科学大学 https://www.tut.ac.jp/userfiles/file/H24gyomugaido_dai5(2).pdf

概算要求と任期と研究者

この新たな専任教員ポストは、概算要求で申請される任期付ポストで継承教員枠ではない。このポスト以外にも、第3期は助教(任期付)ポストが3名(うち2名は高等教育系、1名はインターンシップ系)、いずれも概算要求による期限付き予算で確保され、そこに着任された教員によって業務が担われた。高等教育系組織の任期付ポストに着任した教員は、教養教育機構に学内異動した専任教員も同じであったが、より安定した待遇を求めて比較的早いスパンで学外に異動した。

地方国立大学におけるセンター組織の設置・運営の変遷―A大学の事例研究から― 大学経営政策研究第13号(2023年3月発行):199-214 https://ump.p.u-tokyo.ac.jp/resource/12_bulletin13-paper.pdf

概算要求と私立大学

  • 私大連では、これまで常務理事会、理事会並びに総会において、私立大学関係政府予算に対する私立大学側要求について種々の検討を重ねるとともに、私大連と日本私立大学協会(以下、「私大協」という。)とで構成する日本私立大学団体連合会(以下、「連合会」という。)をはじめ、日本私立短期大学協会、日本私立中学高等学校連合会、日本私立小学校連合会並びに全日本私立幼稚園連合会で構成する全私学連合(以下、「全私連」という。)、文部科学省及び関係諸機関とも連携・協力し、要求にあたっての基本方針並びに要求内容のとりまとめをはじめ、文部科学省概算要求に向けた私立大学側の要求、さらに政府予算獲得の実現に向けて積極的な対策活動を展開してきた。
  • 私大連並びに連合会では、8月30日の文部科学省による財務省への概算要求の提出後も、『要望』の内容が令和5年度政府予算(案)に反映されるよう、その実現活動を展開した。

令 和 5 年 度 事 業 報 告 書 令和 6年 6月 一般社団法人日本私立大学連盟 https://www.shidairen.or.jp/files/user/r5jigyo.pdf

  1. 私立学校の教員も処遇改善へ…文部科学省、来年度の概算要求で私学補助金3%引き上げ 2024/08/23 05:00 読売新聞オンライン 文部科学省は、公立学校教員の処遇改善に合わせ、私立学校を運営する学校法人への補助金を増額する方針を固めた。2025年度予算の概算要求で、私立学校への補助金に今年度の予算額から3%増の868億円を盛り込む。
  2. 月報私学 2023年10月 Vol.310(PDF) 令和6年度私学助成関係予算の概算要求

 

概算要求に関連する参考

  1. 文科省以外の概算要求事項における大学関係予算 2017-09-21 大学職員の書き散らかしBLOG 内閣府の「地方大学・地域産業創生交付金(仮称)の創設」 ‥ 気になるのは、この予算と現在募集されている私立大学等改革総合支援事業(タイプ5)との関係です。
  2. 平成30年度私学助成予算(案)~概算要求からの相違点メモ~ 2018-01-16 平成30年度の予算の資料が掲載されました。ここでは、平成29年8月に出された概算要求と比較してどうなったかを