2017 Fiscal Year Annual Research Report
マクロ・ミクロ統合解析による寒冷血管拡張反応の生理的多型性出現メカニズムの解明
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16H02529
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
工藤 奨 九州大学, 工学研究院, 教授 (70306926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
世良 俊博 九州大学, 工学研究院, 准教授 (40373526)
中嶋 和弘 九州大学, 工学研究院, 助教 (70315109)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 寒冷血管拡張反応 / ウェーブレット変換 / DNA多型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境変化に対する寒冷血管拡張反応の生理的多型性出現メカニズムをマクロ・ミクロ両アプローチから明らかにすることを最終目的とし，生理人類学分野における革新的方法論を構築する．従来までの血管拡張反応の成果に，１）一塩基多型 (Single Nucleotide Polymorphism: SNP)による個体集団のDNA多型解析，２）細胞レベルでの一塩基置換による塩基配列と生理機能との結合を導入することで，従来まで不連続であった個体集団のマクロ解析と細胞・細胞内分子・塩基情報のミクロ解析を連続的に統合解析する方法論を構築し，上段目的の達成を目指す．
平成29年度は，寒冷血管拡張反応（CIVD）計測を主としておこなった．
被験者は96名，25℃の環境温とし，CIVD血流計測をおこなった．血流計測などの生理データ計測前に安静にし，レーザードップラー血流計を用いて冷水および温水暴露前の右手中指腹側の血流量を15分間計測した（コントロール）．その後，中指を第二関節まで４℃の冷水に30分間浸し中指腹側のCIVDを計測した．30分間の冷水暴露後に，設定環境温下で計測をおこなった．レーザードップラー血流波形からウェーブレット変換による5つの周波数帯に分類し，内皮細胞，神経由来，平滑筋由来の周波数成分の比較検討をおこなった．
さらに，血流計測後に96名の被験者の唾液を採取し，DNA抽出後にジャポニカアレイシステムを用いてDNA解析をおこなった．現時点では，DNA解析まで終了しており，生理データとSNPとの相関解析を進めている．
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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
96名分のCIVDデータの計測，および96名分の唾液からDNA解析まで終了しており，当初計画通りに進んでいる．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，DNA解析とCIVD反応の相関を調べ，相関が高いSNPを抽出する．
さらに，相関が高いSNPからCRISPR-Cas9を用いて細胞内に変位導入し，細胞の応答を計測する予定である．
現時点では，相関が高いSNPが特定されていないため，具体的な細胞種などは決定できていないので，相関が高いSNPを特定することからスタートする．
温度や血流変化に応答する細胞機能を計測する準備を整え，CRSIPR-Cas9導入前に細胞内カスケードの上流部位のタンパク質などの解析を事前に行う予定である．
CIVD解析および候補SNP抽出には，三重大学地域イノベーション推進機構 先端科学研究支援センター ヒト機能ゲノミクス部門 安河内彦輝助教，長崎大学 大学院医歯薬学綜合研究科 公衆衛生学分野 西村貴孝助教の研究協力をえながら進める．
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