2018 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
Project/Area Number |
15H05935
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Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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)
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)
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)
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)
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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 |
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]に横断・補完的研究[B01]を加えた11の計画研究と30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。H30年度は新たに78本の論文が発行された。 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)、宇宙飛行で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、睡眠を制御する2遺伝子を世界に先駆け発見(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、模擬無重力装置に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での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 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「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」という横串の階層を導入することで各研究を有機的にオーバーラップさせ、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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Research Products
(352 results)
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[Journal Article] Non-canonical cholinergic anti-inflammatory pathway-mediated activation of peritoneal macrophages induces Hes1 and blocks ischemia/ reperfusion injury in the kidney2019
Author(s)
Inoue T, Abe C, Kohro T, Tanaka S, Huang L, Yao J, Zheng S, Ye H, Inagi R, Stornetta RL, Rosin DL, Nangaku M, Wada Y, Okusa MD
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Journal Title
Kidney International
Volume: 95
Pages: 563-576
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Increased chromosome aberrations in cells exposed simultaneously to simulated microgravity and radiation.2019
Author(s)
Hada M, Ikeda H, Rhone JR, Beitman AJ, Plante I, Souda H, Yoshida Y, Held KD, Fujiwara K, Saganti PB, Takahashi A.
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Journal Title
Int J Mol Sci
Volume: 20
Pages: 43
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Quantitative phosphoproteomic analysis of the molecular substrates of sleep need2018
Author(s)
Z Wang, J Ma, C Miyoshi, Y Li, M Sato, Y Ogawa, T Lou, C Ma, X Gao, C Lee, T Fujiyama, X Yang, S Zhou, N Hotta-Hirashima, D Klewe-Nebenius, A Ikkyu, M Kakizaki, S Kanno, L Cao, S Takahashi, J Peng, Y Yu, Hi Funato*, M Yanagisawa*, Q Liu*
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Journal Title
Nature
Volume: 558
Pages: 435-439
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Combating herpesvirus encephalitis by potentiating a TLR3-mTORC2 axis.2018
Author(s)
Sato R, Kato A, Chimura T, Saitoh SI, Shibata T, Murakami Y, Fukui R, Liu K, Zhang Y, Arii J, Sun-Wada GH, Wada Y, Ikenoue T, Barber GN, Manabe T, Kawaguchi Y, Miyake K.
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Journal Title
Nat Immunol.
Volume: 10
Pages: 1071-1082
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Microbiota-driven interleukin-17-producing cells and eosinophils synergize to accelerate multiple myeloma progression2018
Author(s)
Calcinotto A, Brevi A, Chesi M, Ferrarese R, Garcia Perez L, Grioni M, Kumar S, Garbitt VM, Sharik ME, Henderson KJ, Tonon G, Tomura M, Miwa Y, Esplugues E, Flavell RA, Huber S, Canducci F, Rajkumar VS, Bergsagel PL, Bellone M
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Journal Title
Nature comm
Volume: 9
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Cell/Cilia Cycle Biosensor for Single-Cell Kinetics Reveals Persistence of Cilia after G1/S Transition Is a General Property in Cells and Mice.2018
Author(s)
Ford MJ, Yeyati PL, Mali GR, Keighren MA, Waddell SH, Mjoseng HK, Douglas AT, Hall EA, Sakaue-Sawano A, Miyawaki A, Meehan RR, Boulter L, Jackson IJ, Mill P, Mort RL.
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Journal Title
Dev Cell
Volume: 47
Pages: 509-523
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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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] The MAPK Erk5 is necessary for proper skeletogenesis involving a Smurf-Smad-Sox9 molecular axis.2018
Author(s)
Iezaki T, Fukasawa K, Horie T, Park G, Robinson S, Nakaya M, Fujita H, Onishi Y, Ozaki K, Kanayama T, Hiraiwa M, Kitaguchi Y, Kaneda K, Yoneda Y, Takarada T, Guo XE, Kurose H, Hinoi E.
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Journal Title
Development.
Volume: 145
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Reactive oxygen species upregulate expression of muscle atrophy-associated ubiquitin ligase Cbl-b in rat L6 skeletal muscle cells.2018
Author(s)
Takayuki , Y Sakashita, K Kitahata, Y Yamashita, C Tomida, Y Kimori, A Komatsu, K Hirasaka, A Ohno, R Nakao, A Higashitani, A Higashibata, N Ishioka, T Shimazu, T Kobayashi, Y Okumura, I Choi, M Oarada, E M. Mills, S Teshima-Kondo, S Takeda, E Tanaka, K Tanaka, M Sokabe, T Nikawa
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Journal Title
Am J Physiol Cell Physiol
Volume: 1;314(6)
Pages: C721-C731
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Identification of a neuronal population in the telencephalon essential for fear conditioning in zebrafish.2018
Author(s)
Lal, P., Tanabe, H., Suster, M.L., Ailan, D., Kotani, Y., Muto, A., Itoh, M., Iwasaki, M., Wada, H., Yaksi, E., and Kawakami, K.
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Journal Title
BMC Biology
Volume: 16:45
Pages: N/A
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Arsenic level in toenails is associated with hearing loss in humans.2018
Author(s)
Li X, Ohgami N, Yajima I, Xu H, Iida M, Oshino R, Ninomiya H, Shen D, Ahsan N, Akhand AA, Kato M.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 13(7)
Pages: e0198743
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Increased expression level of Hsp70 in the inner ears of mice by exposure to low frequency noise.2018
Author(s)
Ninomiya H, Ohgami N, Oshino R, Kato M, Ohgami K, Li X, Shen D, Iida M, Yajima I, Angelidis CE, Adachi H, Katsuno M, Sobue G, Kato M.
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Journal Title
Hear Res
Volume: 363
Pages: 49-54
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Increased hematopoietic stem cells measured as endogenous spleen colonies in radiation-induced adaptive response in mice (Yonezawa Effect).2018
Author(s)
Bing Wang, Kaoru Tanaka, Yasuharu Ninomiya, Kouichi Maruyama, Guillaume Var?s, Takanori Katsube, Masahiro Murakami, Cuihua Liu, Akira Fujimori, Kazuko Fujita, Qiang Liu, Kiyomi Eguchi-Kasai, Mitsuru Nenoi.
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Journal Title
Dose-Response
Volume: 16
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Enhancing endogenous adenosine A2A receptor signaling induces slow-wave sleep without affecting body temperature and cardiovascular function2018
Author(s)
Korkutata M, Saitoh T, Cherasse Y, Ioka S, Duo F, Qin R, Murakoshi N, Fujii S, Zhou X, Sugiyama F, Chen JF, Kumagai H, Nagase H, Lazarus M
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Journal Title
Neuropharmacology
Volume: 144
Pages: 122-132
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Circumnutational movement in rice coleoptiles involves the gravitropic response: analysis of an agravitropic mutant and space-grown seedlings2018
Author(s)
Akie Kobayashi, Hye-jeong Kim, Yuta Tomita, Yutaka Miyazawa, Nobuharu Fujii, Sachiko Yano, Chiaki Yamazaki, Motoshi Kamada, Haruo Kasahara, Sachiko Miyabayashi, Toru Shimazu, Yasuo Fusejima, and Hideyuki Takahashi
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Journal Title
Physiologia Plantarum
Volume: 165
Pages: 464-475
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Translational Control of Sox9 RNA by mTORC1 Contributes to Skeletogenesis.2018
Author(s)
Iezaki T, Horie T, Fukasawa K, Kitabatake M, Nakamura Y, Park G, Onishi Y, Ozaki K, Kanayama T, Hiraiwa M, Kitaguchi Y, Kaneda K, Manabe T, Ishigaki Y, Ohno M, Hinoi E.
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Journal Title
Stem Cell Reports.
Volume: 11
Pages: 228-241
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Long-term hindlimb unloading causes a preferential reduction of medullary thymic epithelial cells expressing autoimmune regulator (Aire).2018
Author(s)
Horie K, Kudo T, Yoshinaga R, Akiyama N, Sasanuma H, Kobayashi TJ, Shimbo M, Jeon H, Miyao T, Miyauchi M, Shirakawa M, Shiba D, Yoshida N, Muratani M, Takahashi S, Akiyama T.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun.
Volume: 501
Pages: 754-750
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Forebrain Ptf1a is required for sexual differentiation of the brain2018
Author(s)
T Fujiyama, S Miyashita, Y Tsuneoka, K Kanemaru, M Kakizaki, S Kanno, Y Ishikawa, M Yamashita, T Owa, M Nagaoka, Y Kawaguchi, Y Yanagawa, M A. Magnuson, A Shibuya, Y Nabeshima, M Yanagisawa, H Funato*, M Hoshino*
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 24
Pages: 79-94
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Sleep disorder risk factors among student athletes.2018
Author(s)
Monma T, Ando A, Asanuma T, Yoshitake Y, Yoshida G, Miyazawa T, Ebine N, Takeda S, Omi N, Satoh M, Tokuyama K, Takeda F.
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Journal Title
Sleep Medicine 44
Volume: 44
Pages: 76-81
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Role of macrophages and plasminogen activator inhibitor-1 in delayed bone repair in diabetic female mice.2018
Author(s)
Shimoide T, Kawao N, Tamura Y, Okada K, Horiuchi Y, Okumoto K, Kurashimo S, Ishida M, Tatsumi K, Matsuo O, Kaji
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Journal Title
Hendocrinology
Volume: 159
Pages: 1875-1885
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A Novel iRFP-incorporated in vivo murine atherosclerosis imaging system.2018
Author(s)
Kulathunga K, Hamada M, Hiraishi Y, Otake M, Tran MTN, Cheng O, Tanaka J, Sakasai T, Sakaguchi S, Sugiyama Y, Fleischmann BK, Takahashi S, Miwa Y
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 8
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Study on gravity-dependent skeletal muscle maintenance mechanisms using Zebrafish, aquatic organisms2018
Author(s)
Fuminori Sato, Minyong Choi, Zi Wang, Kiyomi Imamura, Terumi Horiuchi, Wu Quan, Ikumi Fujita, Satoko Uchida, Mitsuyasu Kato, Fumiaki Tanigaki, Akira Higashibata, Masafumi Muratani, Junya Kobayashi, Akihisa Takahashi, Sumio Sugano, Fumio Matsuzaki, Yutaka Suzuki, Koichi Kawakami, Atsuko Sehara-Fujisawa
Organizer
2018 ASCB EMBO Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] 人工重力発生装置を用いたゼブラフィッシュ宇宙滞在実験2018
Author(s)
佐藤文規, Choi Minyong, 王梓, 今村聖実, 堀内映美, 呉泉, 藤田生水, 内田智子, 加藤充康, 谷垣文章, 東端晃, 村谷匡史, 小林純也, 高橋昭久, 菅野純夫, 松崎文雄, 鈴木穣, 川上浩一, 瀬原淳子
Organizer
宇宙生物科学会第32回大会
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[Presentation] Effects of Hypergravity on the Gene Expression of the Hypothalamic Feedingrelated Neuropeptides in Mice Via Vestibular Inputs2018
Author(s)
Yoichi Ueta, Satomi Sonoda, Mitsuhiro Yoshimura, Chikara Abe, Hironobu Morita, Haruki Nishimura, Kazuaki Nishimura, kentaro Tanaka, Hiromichi Ueno, Ysuhito Motojima, Reiko Saito, Takashi Maruyama
Organizer
ICN2018
Int'l Joint Research
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[Presentation] Deference in dietary fatty acid composition changes energy metabolism, biological rhythm and sleep.2018
Author(s)
Park I, Oosumi H, Zhang S, Ishihara A, Tanaka Y, Yajima K, Iwayama K, Omi N, Tokuyama K, Satoh M
Organizer
The 13th Congress Of The International Society For The Study Of Fatty Acids And Lipids.
Int'l Joint Research
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[Presentation] FISH analysis of chromosomal aberrations induced by accelerated heavy iron particles in mouse splenocytes2018
Author(s)
Takanori Katsube, Bing Wang, Kaoru Tanaka, Yasuharu Ninomiya, Hirokazu Hirakawa, Cuihua Liu, Kouichi Maruyama, Guillaume Varès, Tetsuo Nakajima, Akira Fujimori, Mitsuru Nenoi.
Organizer
The 42nd COSPAR Scientific Assembly
Int'l Joint Research
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[Presentation] Induction of genotoxicity by accelerated heavy iron particles in the hematopoietic system in mice2018
Author(s)
Bing Wang, Kaoru Tanaka, Takanori Katsube, Yasuharu Ninomiya, Hirokazu Hirakawa, Cuihua Liu, Kouichi Maruyama, Guillaume Vares, Tetsuo Nakajima, Akira Fujimori, Mitsuru Nenoi.
Organizer
The 42nd COSPAR Scientific Assembly
Int'l Joint Research
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[Presentation] ジアリルジスルフィドの放射線防護効果と宇宙環境での利用について2018
Author(s)
中島 徹夫, Guillaume Vares, 二宮 康晴, 王 冰, 勝部 孝則, 田中 薫, 劉 翠華, 平川 博一, 丸山 耕一, 藤森 亮, 根井 充
Organizer
第72回日本栄養・食糧学会大会
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[Book] Plant factory and space development, “space farm”, In “Plant Factory Using Artificial Light”, Anpo, M., Fukuda, H., Wada, T., (Eds.)2018
Author(s)
Kitaya, Y
Total Pages
16
Publisher
Elsevier Inc.
ISBN
978-0128139738
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