Development of a fully automated online simultaneous analysis method of steroid hormones and its application to metabolomics
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20K07007
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
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| Research Institution | Shujitsu University |
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Principal Investigator |
片岡 洋行 就実大学, 薬学部, 教授 (80127555)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | ステロイドホルモン / バイオマーカー / 固相マイクロ抽出法 / オンライン自動分析 / LC-MS/MS分析 / ストレス緩和 / 心拍変動 / 自律神経活動バランス / 硫酸抱合体 / ストレス / 唾液 / メタボロミクス / ストレス評価 / インチューブ固相マイクロ抽出法 / 液体クロマトグラフィー―タンデム質量分析法 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、遺伝子発現、生殖、心血管、神経機能などの多くの生理機能の制御を担うステロイドホルモン類のメタボロミクスに必要な全自動オンライン一斉分析法の開発を目的としている。本研究では、固相マイクロ抽出（SPME）法と液体クロマトグラフィー―タンデム質量分析（LC-MS/MS）法とのオンライン連結による約20種のステロイドホルモンの高感度分析法を開発し、尿や唾液、毛髪などを用いて、内分泌関連疾患の非侵襲的早期診断法を確立する。また、合成ステロイド剤使用やステロイド関連食品摂取に伴う生体内ステロイドホルモンレベルの変化をメタボロミクスにより網羅的に測定し、代謝物プロファイルのデータベースを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和5年度は、前年度に引き続きストレス応答ステロイドホルモン類に着目し、音楽によるストレス緩和効果やタバコ煙曝露による影響について、ステロイドバイオマーカーの中でも特にコルチゾール（CRT）レベルや他のストレス関連バイオマーカーレベルと心拍変動に基づく自律神経活動バランスなどの生理学的指標との関連について解析し、次のような興味深い成果が得られた。
１. 開発したオンラインインチューブ固相マイクロ抽出（IT-SPME）LC－MS/MS法は、ステロイドホルモン類とストレス・リラックス関連バイオマーカーを高感度一斉分析でき、少量の唾液試料を限外ろ過するだけで、他の操作は全自動で行えるため、省力化が図られた。
2. 各種音楽（10曲）の聴取前後におけるバイオマーカーレベルと心拍変動（R-R間隔）の標準偏差（SDNN）値、心拍変動に基づくパワースペクトルの周波数分析による交感神経活動（低周波成分LF）と副交感神経活動（高周波成分HF）の比率（LF/HF）、自律神経活動のトータルパワー、スマートウォッチによるストレス度の変化を測定した。いずれの楽曲においてもCRTレベルが低下し、SDNN値の平均値が上昇し、CRTの濃度とSDNN比との間に負の相関が認められ、またLF/HF値が低下して副交感神経優位になったことから、音楽によるストレス緩和・リラックス効果が認められた。
3. 受動喫煙によりCRTレベルの上昇、セロトニンレベルの減少、心拍変動解析によるSDNN値の減少、LF/HF値が増加して交感神経活動優位となり、ウェアラブル端末のストレス度上昇などから、受動喫煙がストレス要因になることがわかった。また、フレーバー電子タバコ喫煙や音楽を聴くとCRTレベルが低下してストレス緩和効果が認められ、音楽が受動喫煙によって増強するストレスを緩和した。
最終年度に当たり、研究内容は学会発表し論文に掲載された。
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Report
(4 results)
Research Products
(39 results)
