胃の消化が宇宙環境に適応するメカニズムの形態学的解析
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20K11539
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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 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
暮地本 宙己 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (60632841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷端 淳 東京慈恵会医科大学, 医学部, 講師 (00508426)
韓 圭鎬 帯広畜産大学, グローバルアグロメディシン研究センター, 准教授 (50553450)
草刈 洋一郎 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (80338889)
立花 利公 東京慈恵会医科大学, 医学部, 教授 (80163476)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 宇宙環境 / 微小重力 / 胃 / 電子顕微鏡 / 宇宙医学 / 消化 |
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| Outline of Research at the Start |
有人宇宙活動の本格化を迎え、ヒトが宇宙で生活する基盤構築の必要性が高まっている。本研究課題では、宇宙での「食」の基礎となる胃の消化機能が、微小重力下の食物動態変化に適応するメカニズム解明を目指す。前述の目的達成のため、国際宇宙ステーションにて微小重力下で実際に飼育されたマウスの組織と、地上で模擬微小重力装置を用いて培養された組織・細胞を対象として、光顕・電顕を駆使した形態学的解析を主に実施する。本研究の成果は、既存の宇宙医学領域に新たな観点を付加し、さらには宇宙栄養生理学の領域創出の基礎となるため、今後の食品機能性を発揮する宇宙食開発の基盤形成に役立つことが期待される。
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| Outline of Annual Research Achievements |
有人宇宙活動が本格化し、ヒトが宇宙で生活する基盤構築の必要性が高まっている。本研究課題は宇宙での「食」の基礎となる胃の消化機能が、微小重力などの宇宙環境にどのように適応するのか解明することを目指している。
前々年度および前年度までに、対照条件および国際宇宙ステーションにおける微小重力条件で実際に飼育されたマウス胃組織から作製した試料を用いた光顕・電顕検討を実施してきた。HE染色およびプロトンポンプ受容体に対する一次抗体を用いた蛍光免疫組織化学と、Epon812樹脂(透過電顕用)包埋試料からの超薄切片の透過電顕観察により、微小重力下の胃組織において、胃壁細胞の組織内分布に変化が生じる傾向および、胃壁細胞の分泌細管の微細構造が変化する所見を得ている。2022年度は、前年度に得られた透過電顕所見を裏付けるために、走査電子顕微鏡による胃壁細胞の微細構造の立体的検討を実施した。また、胃組織から抽出したRNAを用いてのRNA-seq実験を実施しており、国際宇宙ステーションにおける微小重力条件と人工的な1G負荷条件とを用いて、同一の宇宙線の存在下において、重力の存在が胃組織における遺伝子発現に与える影響を比較解析している。現在までの検討結果は、宇宙滞在が胃酸による化学的消化を中心とした胃の消化に影響を与えることを示唆しており、これらの所見は宇宙環境滞在下での栄養の消化吸収のメカニズム解明に役立つことが期待される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
補助事業期間中の研究実施計画に記載した、JAXAより提供されたマウス実験系について、組織化学および免疫組織化学実験、透過電顕および走査電顕観察と解析は概ね完了しており、これらの所見の一部は、すでに学会・講演会等での発表報告を行なっている。一方でRNA-seqについては研究内容をより高度なものとするために新たに実施した実験であるが、データ解析には時間を要するため、全体の研究計画としては、やや進行は遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画1年目で実施した形態学的解析試料の作製、2-3年目に実施した電子顕微鏡を用いた観察・解析を基盤として、RNA-seqデータ解析を進行させ、得られた傾向と形態学的所見の相補的な解析を行うことで、微小重力などの重力条件の変化が、胃壁細胞を中心とした胃組織の機能形態に与える影響を明らかにする。
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Report
(3 results)
Research Products
(17 results)
