2017 Fiscal Year Annual Research Report
時計遺伝子発現の自動定量化技術を用いた体内時計関連疾患発症機構解析システムの開発
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17H04022
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| Research Institution | International University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
浜田 俊幸 国際医療福祉大学, 薬学部, 准教授 (20360208)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中村 孝博 明治大学, 農学部, 専任准教授 (00581985)
サザランド ケネス・リー 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (70643914)
尾崎 倫孝 北海道大学, 保健科学研究院, 教授 (80256510)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 時計遺伝子 / in vivo イメージング / 体内時計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、光イメージング技術を利用した完全自由行動下マウスにおける時計遺伝子発現定量をリアルタイムで、全身の各組織を同時に測定するシステムの完成を目指すものである。このシステムは、遺伝子の発現だけではなく種々の行動まで関連づけるアルゴリズムを構築することにより、同一個体で長期にわたって包括的なデータ解析ができる予定である。遺伝子発現解析と疾患（睡眠障害・乳癌・糖尿病）と結びつけるには、さらにより多くの組織での計測と、膵臓・肝臓や組織中の癌などの生体深部の計測が必要になる。また遺伝子発現と睡眠・行動を連動して詳細に解析するためにはリアルタイム計測が必要になる。本年度は以下の２つを行った。1. リアルタイム遺伝子発現追跡定量技術の確立において自由行動マウスの遺伝子発現をリアルタイム解析するプログラムの構築を行い、成果を論文投稿中である。2.自由行動下マウスの生体深部の遺伝子発現変化計測センサー作成を行い 肝臓における時計遺伝子発現リズムを長期間計測するシステムを完成させた。マウスの行動リズムを同時に計測しながら長期間 発光基質であるルシフェリンを安定的に投与し、最適なルシフェリン投与速度を決定することにより生体深部の時計遺伝子発現リズムを計測できた。また肝臓以外にもセンサーの形を変化させ密着できるセンサーを開発し、今後 生体深部の他の部位にも適用していく。行動リズムと相関して生体各組織の時計遺伝子発現リズムが計測できることから 外界の明暗環境を変化させリズムを乱れる環境で どのように生体深部の時計遺伝子発現リズムが乱れていくか解析できる基盤が確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究は、光イメージング技術を利用した完全自由行動下マウスにおける時計遺伝子発現定量をリアルタイムで、全身の各組織を同時に測定するシステムの完成を目指すものである。特に計測機器類は全て独自に開発したものであり、計測プログラム、解析プログラム、計測機器システムなどゼロから構築してきた。そのためプログラム修正や計測機器の改良などで研究に進行にやや遅れがでた。また計測対象はマウスを用いているためマウスの繁殖などで一時期トラブルが発生したことから研究がやや遅れた。現在は プログラム修正、計測機器システムの改良も終わり、マウスの数も安定してきたところで 研究進行上 問題なく今後進むものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後 生体深部の他の部位にも適用していく。行動リズムと相関して生体各組織の時計遺伝子発現リズムが計測できることから 外界の明暗環境を変化させリズムを乱れる環境で どのように生体深部の時計遺伝子発現リズムが乱れていくか解析を行い、生体リズムが乱れた時に発症すると考えられる乳癌などの疾患発症機などに応用していく。
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Research Products
(31 results)
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[Journal Article] Computer-Based Radiographic Quantification of Joint Space Narrowing Progression Using Sequential Hand Radiographs: Validation Study in Rheumatoid Arthritis Patients from Multiple Institutions2017
Author(s)
Ichikawa S, Kamishima T, Sutherland K, Fukae J, Katayama K, Aoki Y, Okubo T, Okino T, Kaneda T, Takagi S, Tanimura K
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Journal Title
J Digit Imaging
Volume: 30(5)
Pages: 648-656
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Type XVII collagen coordinates proliferation in the interfollicular epidermis.2017
Author(s)
Mika Watanabe, Ken Natsuga, Wataru Nishie, Yasuaki Kobayashi, Giacomo Donati, Shotaro Suzuki, Yu Fujimura, Tadasuke Tsukiyama, Hideyuki Ujiie, Satoru Shinkuma, Hideki Nakamura, Masamoto Murakami, Michitaka Ozaki, Masaharu Nagayama, Fiona M Watt, and Hiroshi Shimizu
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Journal Title
eLife
Volume: 6
Pages: e26635
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Age-related circadian disorganization caused by sympathetic dysfunction in peripheral clock regulation2017
Author(s)
Tahara Y, Takatsu Y, Shiraishi T, Kikuchi Y, Yamazaki M, Motohashi H, Muto A, Sasaki H, Haraguchi A, Kuriki D, Nakamura TJ, Shibata S
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Journal Title
Npj Aging and Mechanisms of Disease
Volume: 3
Pages: 16030
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Type XVII collagen suppresses interfollicular epidermal proliferation in neonatal and aged skin, and helps rejuvenate epidermis.2017
Author(s)
Mika Watanabe, Ken Natsuga, Wataru Nishie, Giacomo Donati, Yu Fujimura, Tadasuke Tsukiyama, Hideyuki Ujiie, Michitaka Ozaki, Fiona M Watt, and Hiroshi Shimizu
Organizer
47th Annual ESDR Meeting Salzburg
Int'l Joint Research
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[Presentation] Type XVII collagen regulates proliferation in the interfollicular epidermis2017
Author(s)
Mika Watanabe, Ken Natsuga, Yasuaki Kobayashi, Wataru Nishie, Giacomo Donati, Shotaro Suzuki, Yu Fujimura, Tadasuke Tsukiyama, Hideyuki Ujiie, Satoru Shinkuma, Masamoto Murakami, Michitaka Ozaki, Masaharu Nagayama, Fiona. M Watt, Hiroshi Shimizu
Organizer
日本研究皮膚科学会 第42回年次学術大会・総会
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