2017 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
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15H05935
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
古川 聡 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 上席研究開発員 (20726260)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
根井 充 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 放射線医学総合研究所 人材育成センター, センター長(定常) (10164659)
松崎 一葉 筑波大学, 医学医療系, 教授 (10229453)
村井 正 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 参事 (10748958)
日出間 純 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20250855)
東端 晃 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任研究開発員 (30360720)
東谷 篤志 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (40212162)
成瀬 恵治 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 教授 (40252233)
瀬原 淳子 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 教授 (60209038)
高橋 昭久 群馬大学, 重粒子線医学推進機構, 教授 (60275336)
長瀬 博 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (70383651)
森田 啓之 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80145044)
岩崎 賢一 日本大学, 医学部, 教授 (80287630)
那須 正夫 大阪大谷大学, 薬学部, 客員教授 (90218040)
井上 夏彦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 有人宇宙技術部門, 主任研究開発員 (60277811)
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| Project Period (FY) |
2015-06-29 – 2020-03-31
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| Keywords | 宇宙 / 無重力 / ストレス / 放射線 / 微生物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
長期宇宙滞在時、無重力の物理ストレスは筋萎縮や骨密度低下を、閉鎖環境の精神的ストレスは体内リズム不調を、放射線被ばく等の環境リスクはDNA 変異等をきたす。有人宇宙探査での超長期宇宙滞在に挑戦する時代にあって、これらは今解決すべき課題である。同時にこれら課題への深い理解は、地上の高齢化・ストレス社会における生命維持・恒常性の担保に貢献し、健康長寿社会につながる。
本領域では[A01～03]ならびに横断・補完的研究[B01]を加えた11の計画研究と28の公募研究の相乗的展開により、上記目的達成を目指している。
これまで、[A01]宇宙からひも解かれる生命分子基盤の理解では、細胞の重力応答をリアルタイム観察できる遠心蛍光顕微鏡システム開発(成瀬)、微小重力下で線虫TGF-β/DBL-1の発現が低下(東谷)、神経筋接合部の維持因子活性化の検出プローブを開発(瀬原)、骨代謝における重力応答機構の発見(茶谷)、視床下部摂食中枢活動のライブイメージ化(川上)等、[A02]生命体個体の高次恒常性・適応機構と生命医学への展開では、重力負荷による脳血流量の低下(岩崎)、宇宙飛行により前庭系を介した血圧調節機能低下(森田)、オレキシン1型受容体特異的拮抗薬リード化合物の発見、睡眠覚醒制御遺伝子sleepy の同定(長瀬)、閉鎖環境によるストレスマーカー候補の探索(古川)、宇宙長期飼育マウスの破骨細胞による骨破壊が亢進(篠原)等、[A03]宇宙環境によるリスク因子研究では、疑似無重力装置に各種放射線同期照射システムを構築 (高橋)、国際宇宙ステーションにおける微生物モニタリング(那須)等、[B01]では、クマムシの放射線耐性メカニズム解明(國枝)、放射線被ばくによる細胞ダメージの可視化(沢野)等があり、宇宙滞在はじめ極限的環境での生体維持機構やその基盤的研究が進んでいる。
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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
各班とも、ほぼ予定通り研究が進捗している。また、例えば以下のような、単独の研究チームではできないようなサイエンスを行うクリエイティブは研究領域ができてきている。
・A01-1班開発の、3Dクリノスタットや遠心装置に搭載可能な高性能・コンパクトな蛍光顕微鏡システム、あるいはA03-2班開発の放射線照射用クリノスタットを使用した上に、バイオイメージングも導入し、模擬微小重力と放射線両者の相互作用を調べる。
・横断的なオミックス解析
・統合閉鎖試験
さらに、外国への研究者派遣や、外国からの研究者招聘により、国際共同研究が始まっている。かつ、若手研究者合宿実施は、若手研究者交流促進や人材育成に貢献している。
以上の理由により、現状おおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
[A01][A02][A03]という研究の縦串に加え、横串として、H28年度から公募班として領域課題の横断・補完的研究[B01]が加わった。H30年度から新たな公募班30班が参画して本領域は41班となり、さらに有機的にオーバーラップする横串の階層性、「睡眠―リズム」、「メンタルストレス」、「脳―循環系」、「骨―運動」、「免疫系―微生物」、「生命維持―物質生産」、「重力―メカノ応答」、「代謝変化」、「筋―萎縮」、「宇宙放射線―損傷」を導入し、総花的になることなく、実質的な連携・共同研究ができる組織とし、研究を推進する。
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[Journal Article] The choroid plexus is an important circadian clock component2018
Author(s)
Jihwan Myung, Christoph Schmal, Sungho Hong, Yoshiaki Tsukizawa, Pia Rose, Yong Zhang, Michael J. Holtzman, Erik De Schutter, Hanspeter Herzel, Grigory Bordyugov, Toru Takumi
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 9
Pages: 1062
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Simple generateon of hairless mice for in vivo imaging2017
Author(s)
Hoshino Y, Mizuno S, Kato K, Mizuno-Iijima S, Tanimoto Y, Ishida M, Kajiwara N, Sakasai T, Miwa Y, Takahashi S, Yagami KI, Sugiyama F
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Journal Title
Exp Anim
Volume: 66(4)
Pages: 437-445
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Hypothalamic Ptf1a is required for sexual differentiation of the brain and behavior2017
Author(s)
Tomoyuki Fujiyama, Satoshi Miyashita, Yousuke Tsuneoka, Mai Nagaoka, Miyo Kakizaki, Satomi Kanno, Yukiko Ishikawa, Yoshiya Kawaguchi, Yuchio Yanagawa, Mark A. Magnuson, Yo-ichi Nabeshima, Masashi Yanagisawa, Hiromasa Funato, Mikio Hoshino
Organizer
Neuroscience 2017
Int'l Joint Research
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[Presentation] The Causal Relationship between DNA Damage Induction in Bovine Lymphocytes and the Fukushima Nuclear Power Plant Accident2017
Author(s)
Nakamura AJ, Suzuki M, Redon CE, Kuwahara Y, Yamashiro H, Abe Y, Takahashi S, Fukuda T, Isogai E, Bonner WM, Fukumoto M
Organizer
2nd International Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
Int'l Joint Research
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[Presentation] Relative Effectiveness of Heavy Ion Irradiations from Accelerated Iron-56 Particles for Induction of Genotoxicity in the Hematopoietic System in Mice: Hematological Abnormality in the Peripheral Blood and Residual Damage in the Bone Marrow Erythrocytes (Part II)2017
Author(s)
B.Wang, K.Tanaka, T.Katsube, Y.Ninomiya, H.Hirakawa, C.Liu, K.Maruyama, G.Vares, T.Nakajima, A.Nagamatsu, A.Fujimori, M.Nenoi
Organizer
The 63rd Annual International Meeting, Radiation Research Society
Int'l Joint Research
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[Presentation] FISH analysis of chromosomal aberrations in mouse splenocytes following total body irradiation with heavy ions (iron-56 ions) and X-rays2017
Author(s)
T.Katsube, B.Wang, K.Tanaka, Y.Ninomiya, H.Hirakawa, C.Liu, K.Maruyama, G.Vares, T.Nakajima, A.Nagamatsu, A.Fujimori, M.Nenoi
Organizer
The 63rd Annual International Meeting, Radiation Research Society
Int'l Joint Research
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