| Project/Area Number |
20H04565
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 90150:Medical assistive technology-related
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| Research Institution | Komatsu University |
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Principal Investigator |
平山 順 公立小松大学, 保健医療学部, 教授 (90510363)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野川 雅道 公立小松大学, 保健医療学部, 准教授 (40292445)
古澤 之裕 富山県立大学, 工学部, 准教授 (80632306)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
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| Keywords | 体内時計 / 細胞時計 / 生体信号 / 光 / ゼブラフィッシュ / 実験モデル動物 / 遺伝子改変個体 / ウェアラブルセンサ / 血中酸素飽和度 / 静脈血酸素飽和度 / 深部体温 / 光制御 |
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| Outline of Research at the Start |
体内時計は、睡眠といった多様な生理機能に日周変動を作り出し、その時刻を外環境に同調させる恒常性維持機構である。この制御には、体内時計自体の時刻が光情報を利用し、自然界の昼夜の変化に同調（光同調）することが必須である。要介護者と高齢者では、体内時計の光同調が不安定になり易いため、夜間の徘徊（睡眠障害）やせん妄（意識障害）といった介護者に大きな負担となる病態が頻発する。この解決策として、在宅で簡便に使用できるヒト体内時計を人工光を用いて調節するシステムを構築することが本研究の目的である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
体内時計は、多様な生理機能に観察される約24時間の周期変動を作り出す生命現象であり「光を利用し自然界の昼夜の変化に対し体内環境を最適化する」という重要な生理的な役割を担っている。この機能には、体内時計自体の時刻が光情報を利用し自然界の昼夜の変化に同調（光同調）することが必須である。要介護者と高齢者では、体内時計の光同調が不安定になり易く、睡眠障害や意識障害といった介護者に負担となる病態が頻発する。この解決のために「簡便に使用できるヒト体内時計を人工光により正常化する系の開発」が求められている。しかし、1）非侵襲的で安価なヒト体内時計の評価系の構築が困難であること、および 2）体内時計の光同調機構の理解が不十分であることから、ヒト体内時計の光調節系は確立されていない。この背景より、本研究は、1）細胞時計の光同調を制御する新規のシグナル分子の探索（計画1）、および2）体内時計の評価系の開発と光調節系の基盤確立（計画2）を目的としている。計画1の研究成果は、光による細胞時計の同調が細胞内の酸化状態の調節を介していることを見出し、この調節に関わる酸化状態の変化に応答する分子群を選定したことである。また睡眠調節ホルモンのメラトニンが、その抗酸化作用を介して細胞時計とその代謝制御を調節することを提唱した。計画2の研究成果は、ヒト体内時計を評価する系を構築するために生体信号の日周変動を計測する系を確立したことである。またこの評価系に基づいて、人工光によりヒト体内時計の時刻を調節する系の構築を開始した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
実験モデル動物を用いた細胞時計の光同調を制御するシグナル分子の探索と同定したシグナル分子の遺伝子改変個体の作出・解析が実施できた。また、生体信号の日周変動を計測する系の構築が計画通りに進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの実験モデル同b津を用いた解析と生体計測に関する解析を継続して行う。特に、後者に関する成果の論文化をめざしていく。
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