2018 Fiscal Year Annual Research Report
現代人の生理機能とゲノム解析から探る寒冷適応能と免疫機能の共進化
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17H01453
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
綿貫 茂喜 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (00158677)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 博樹 北里大学, 医学部, 准教授 (40401228)
中山 一大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (90433581)
西村 貴孝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (80713148)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生理的多型 / 遺伝子多型 / 環境適応能 / 免疫機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表者らは、日本人の寒冷曝露時の熱産生と遺伝要因との関連を検討し、脱共役タンパク質(UCP1)遺伝子多型が熱産生に関与すること、産熱型アレルの頻度が高緯度地域(寒冷地)で多いこと、UCP1遺伝子が抗ウイルス作用を持つ遺伝子と連鎖することを示してきた。これらは人類が寒冷環境への適応を有利に進めるために、産熱機能を中心とした寒冷適応能と免疫機能が協働してきたことを示唆した。加えて、免疫系には非特異的な自然免疫と特異的な獲得(適応)免疫等があり、その進化はヒトの環境適応と深く関連してきたと推測される。そこで本研究は寒冷適応能と免疫機能との共進化が果たした役割を、現代人の体温調節等の生理反応と種々の免疫反応、及びゲノム解析から明らかにすることを目的とした。
低酸素状態と炎症反応は分子レベル、細胞レベル、そして臨床レベルで関連があることが知られており、組織傷害および組織修復に関与する免疫細胞と内皮細胞を共に活性化する。しかしながら、安静時の健常者における中程度の低圧低酸素曝露によってどのような免疫反応の変化が生じるのかについては十分に明らかでない。したがって今年度は低圧低酸素時の血液成分と免疫系指標に着目して曝露前後の変化を検討した。若年男性を3500ｍ相当の低圧低酸素環境に75分間曝露した。結果として、曝露後半で最もSpO2は低下し、心拍数は高くなった。血圧に有意な変化はなかった。血液中の成分について、ストレスホルモンやサイトカインを主な対象として解析中である。今後、DNAメチル化、RNA発現との関連を含めてさらなる検討を進める。
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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
当初の計画通り、被験者を募集し生理実験を実施した。採取した検体のDNA、DNAメチル化、RNAについて分析を進めている。昨年度までの成果についても、学会発表と論文投稿準備を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
ヒトの表現型には遺伝子多型だけではなく、遺伝子発現も関与していると考えられるため、今後はエピジェネティクスの視点からRNA発現・DNAメチル化について検討した。2018年度内に血液検体からの分析が完了し、現在生理データとの関連を検討する段階に入っている。
また、今年度冬期には若年男性を対象に、寒冷環境下における生理反応、免疫反応を測定する。28℃の一定温度条件下において安静時の生理値を測定した後、人工気候室のプログラム運転によって部屋の温度を10～5℃程度まで緩やかに低下させ、非震え産熱と震え産熱の閾値を捉える。実験前後で採血をし、各種免疫機能のマーカーの測定やRNA・DNA分析に使用する。
これらにより寒冷適応能や免疫機能と関与する遺伝子の同定を目指し、生理値との関連を探る。
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[Journal Article] The prehistoric peopling of Southeast Asia2018
Author(s)
McColl Hugh、Racimo Fernando、Vinner Lasse、Demeter Fabrice、Gakuhari Takashi、…、Buckley Hallie、Pottier Christophe、Rasmussen Simon、Higham Tom、Foley Robert A.、Lahr Marta Mirazon、Orlando Ludovic、Sikora Martin、Phipps Maude E.、Oota Hiroki、Higham Charles、Lambert David M.、Willerslev Eske
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Journal Title
Science
Volume: 361
Pages: 88～92
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Presentation] Molecular mechanisms and evolutionary processes underlying genetic assimilation in the digestive tract of mdaka2018
Author(s)
T. Katsumura, S. Sato, K. Yamashita, S. Oda, T. Gakuhari, S. Tanaka, T. Imai, Y. Yosiura, H. Takeshima, Y. Hasiguchi, H. Mitani, M. Ogawa, H. Takeuchi, H. Oota
Organizer
The Society for Molecular Biology and Evolution
Int'l Joint Research
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