2020 Fiscal Year Final Research Report

Integral Understanding of Life-regulation Mechanism from "SPACE"

Administrative Group

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Project Area	"LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE"
Project/Area Number	15H05935
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Complex systems
Research Institution	Japan Aerospace EXploration Agency
Principal Investigator	Furukawa Satoshi 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)
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, 本部安全管理部, 部長(任常) (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, 連携教授 (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, 薬学研究科, 教授 (90218040) 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) 嶋津徹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, 主幹研究開発員 (20639158) 村上敬司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, 主幹研究開発員 (40421870)
Project Period (FY)	2015-06-29 – 2020-03-31
Keywords	宇宙 / 微小重力 / ストレス / 放射線 / 微生物
Outline of Final Research Achievements	During a long-term stay in space, physical stress of zero gravity causes muscle atrophy and bone loss, psychological stress by an enclosed environment brings about biological rhythm dysfunction, environmental risks like space radiation exposure induce DNA mutation. These issues need to be resolved in an era of challenging an ultra-long-term stay in space with human exploration to Mars. At the same time, deep understanding of the issues will help contribute to maintaining homeostasis of life in our super-aged, stressful society on Earth, leading to healthy aging and longevity. Our team of experts attempted to integrally understand the plasticity and failure of life forms on Earth. Nearly 300 peer-reviewed scientific papers were published in the 5-year research period. Joint researches were conducted with more than 12 foreign research institutes from more than 6 countries. Young researchers were fostered.
Free Research Field	宇宙医学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	重力影響による骨・筋・前庭・循環系・免疫機能の恒常性維持と破綻を、宇宙・地上実験にて、細胞、組織から器官、それらのネットワーク、個体レベルで、重力感受と適応応答機構ならびにその分子基盤を特定した。また、ストレスと関連が深い睡眠・覚醒の領域において新たな睡眠診断デバイス(簡易であり、地上の生活にも大いに役立つ)、不眠症治療薬の評価分析、眠気の分子的実体を捉えるなど世界トップレベルでの研究を展開・達成した。さらに、無重力と閉鎖環境の複合影響を研究するため、新規装置開発、メタゲノム解析、蛍光プローブやバイオイメージングなど新たなモニタリングシステムの開発も行った。