| Project/Area Number |
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 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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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 / 宇宙医学 / 胃 / 消化 / 電子顕微鏡 |
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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。
これまでに、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。2023年度は、これまで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継続して実施した。また、胃組織から抽出したRNAを用いて、RNA-seq実験による網羅的遺伝子発現データを取得しており、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、継続して比較解析している。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
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
補助事業期間中の研究実施計画に記載した、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構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。また、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RNA-seq実験のデータ解析が進み、さらに今後結果の検証のために必要となる機器の購入も完了したため、全体の研究計画はおおむね順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究計画の中で実施した形態学的解析試料の作製、電子顕微鏡を用いた観察・解析を基盤として、RNA-seqデータ解析を完了し、網羅的遺伝子発現データから得られた宇宙飛行中の組織の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解明する。
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