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2018 Fiscal Year Research-status Report

時間治療のための腫瘍内低酸素と生物時計の相互作用の解明

Research Project

Project/Area Number 16K08532
Research InstitutionAichi Medical University

Principal Investigator

増渕 悟  愛知医科大学, 医学部, 教授 (80362771)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords低酸素 / 行動リズム / 時計遺伝子 / 担癌マウス
Outline of Annual Research Achievements

担癌動物(Balb/c, nu/nu)の作成および解析を引き続き行い、統計学的解析を可能とするための例数を増やした。行動リズムの明暗周期からの脱同調すること、リズム周期が恒常暗条件下で変わらないことを確認した。光入力が原因として予想されるため網膜の観察を行ったが形態学的な変化を見出すことはできなかった。
一方、担癌動物の腫瘍内低酸素細胞のリズム評価に関連して、1日のうちでの様々なタイミングでの低酸素自体がマウス個体の行動パターンを変化させることを見出した。明期開始から9hの低酸素はそれに続く暗期の活動量の上昇を抑制し活動終了期の活動量を上昇させた。この2相性の反応は明暗条件下で活動量の日内変動を示している時計遺伝子欠損マウスにおいても見られた。このマウスでは恒常暗条件に移行すると活動量の日内変動が消失するが、2相性の反応は明暗条件下から恒常暗条件に移行した直後においてのみ見られた。これにより、2相性の行動変化は活動量の日内変動が存在するならば時計遺伝子は必要ないことが明らかとなった。明期の低酸素暴露直後の前脳mRNA網羅的解析によりこの2相性の行動変化を調節する因子が2つ明らかとなった。明期の低酸素は脳内の睡眠物質として知られる生理活性物質のレベルを低下させた。さらにこの生理活性物質の阻害剤を明期の開始時に投与することにより明期の低酸素によりみられた2相性の行動変化と同様の行動変化が見られた。一方、明期の低酸素は中枢神経を活性化するホルモンレベルの上昇をもたらした。このホルモンの合成阻害により明期の低酸素による暗期の活動量の上昇の抑制が大きくなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

担癌マウスの活動リズムの明暗サイクルからの脱同調を安定的に再現することができた。低酸素暴露による個体レベルでの行動変化のメカニズムが明らかとなった。

Strategy for Future Research Activity

引き続き担癌マウスを作成し、腫瘍内リズム構築の解析を行う。また担癌マウスの明暗周期からの脱同調の原因を検索する。低酸素暴露による個体レベルでの行動変化解析の結果を論文として発表する。

Causes of Carryover

行動リズム測定のため動物隔離ユニット(アクトラック)を作成する予定であったが、他施設からの贈与を受けることができたため次年度使用額が生じた。次年度使用額は担癌マウス作成、解析に用いる。また、低酸素暴露マウスの行動研究結果につき論文の投稿、掲載料及び国際学会での発表を行う。

  • Research Products

    (11 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Ovarian Tissue Culture to Visualize Phenomena in Mouse Ovary2018

    • Author(s)
      Komatsu Kouji、Iwase Akira、Murase Tomohiko、Masubuchi Satoru
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: 136 Pages: e57794

    • DOI

      10.3791/57794

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mouse oocytes connect with granulosa cells by fusing with cell membranes and form a large complex during follicle development†2018

    • Author(s)
      Komatsu Kouji、Masubuchi Satoru
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 99 Pages: 527~535

    • DOI

      10.1093/biolre/ioy072

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Hypoxia effect on daily activity is daily activity dependent wavelike response in mice2019

    • Author(s)
      Satoru Masubuchi , Takako Yano , Kouji Komatsu , Wataru Nakamura , Akinobu Ota, Sivasundaram Karnan, Kosei Takeuchi , Yoshitaka Hosokawa, Takeshi Todo, Kazuo Umezawa, Toshiaki Shiomi
    • Organizer
      FAOPS2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 体内時計と運動2019

    • Author(s)
      増渕悟
    • Organizer
      第23回日本体力医学会東海地方会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 時計遺伝子と病気の関係2019

    • Author(s)
      増渕悟
    • Organizer
      【市民公開講座】がんにならない生活習慣を考える会~睡眠と生活習慣病・長寿遺伝子の関係を学ぼう~
    • Invited
  • [Presentation] Hypoxia effect on circadian activity is molecular clock independent but daily activity dependent wave like response in mice2018

    • Author(s)
      Satoru Masubuchi
    • Organizer
      Sapporo Symposium on Biological Rhythm in 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Hypoxia effect on circadian activity is molecular clock independent but daily activity dependent wave like response in mice2018

    • Author(s)
      Satoru Masubuchi , Takako Yano , Kouji Komatsu , Wataru Nakamura , Akinobu Ota, Sivasundaram Karnan, Kosei Takeuchi , Yoshitaka Hosokawa, Takeshi Todo, Kazuo Umezawa, Toshiaki Shiomi
    • Organizer
      Asian Forum on Chronobiology in 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Hypoxia effect on daily activity is molecular clock independent but daily activity dependent wave like response in mice2018

    • Author(s)
      Satoru Masubuchi , Takako Yano , Kouji Komatsu , Wataru Nakamura , Akinobu Ota, Sivasundaram Karnan, Kosei Takeuchi , Yoshitaka Hosokawa, Takeshi Todo, Kazuo Umezawa, Toshiaki Shiomi
    • Organizer
      International Symposium on Biological Rhythms “20 Years since Discovery of mammalian Clock Genes”
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境因子による行動リズムの制御2018

    • Author(s)
      増渕悟
    • Organizer
      第60回日本小児神経学会学術集会 シンポジウム2:周生期に始まる光環境と生体周期・疾病発症の関係を読み解く
    • Invited
  • [Presentation] 低酸素によるマウス活動期活動量の変化は時計遺伝子によらない波様の反応が決定している。2018

    • Author(s)
      増渕悟
    • Organizer
      第65回 中部日本生理学会
  • [Presentation] 低酸素によるマウス活動期活動量の変化は時計遺伝子に依存しない波様の反応が決定している。2018

    • Author(s)
      増渕悟
    • Organizer
      第16回 がんとハイポキシア研究会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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