2019 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, 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 | 体内時計 / Period1 / 生体リズムの乱れ / 自由行動マウス |
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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、体表、深部組織の遺伝子発現を行動計測と同時に測定するシステムの完成を目指すものである。さらに遺伝子発現を解析するアルゴリズムを構築することにより遺伝子発現リズムの乱れとリズム性疾患発症の関係が明らかになり疾患発症機構解明および治療法の確立に大きく貢献できると考える。本年度は以下の４つを行った。1．自由行動マウスの脳内嗅球のPeriod1(Per1) のリズムを計測する小型光量計測装置(POD)と行動計測システムを融合し、脳内遺伝子の発現から行動リズムまでをリンクして解析するシステムを完成させ論文発表した。2. 末梢組織の遺伝子発現を計測する組織密着型センサーを完成させ、脳と末梢組織のPer1同時発現計測と行動リズム計測を融合したシステムを論文として発表した。３．長期間計測における発光基質であるルシフェリンの安定性について明らかにし投与法を確立し、論文として発表した。4. 生体リズムの乱れから糖尿病、睡眠覚醒障害が発生する過程をリアルタイムに可視化し、Per1遺伝子発現の変化が疾患発症にどのような役割をしているか明らかにし論文として発表した。糖尿病の予備軍と発症後においてPer1遺伝子発現が違うことを明らかにし、非侵襲的に簡易に糖尿病の状態をリアルタイムに可視化することに成功し、論文作成中である。覚せい剤により睡眠覚醒障害が生じるが、睡眠覚醒障害が生じる過程をPer1遺伝子を組織の活動マーカーとして用いることでリアルタイムに可視化することに成功した。今後現在脳以外の末梢組織の活動がどのように変化し、疾患発症と関連しているかの研究の基盤を築くことに成功した。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(63 results)
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[Journal Article] Period1 gene expression in the olfactory bulb and liver of freely moving streptozotocin-treated diabetic mouse2021
Author(s)
Kanou H, Nagasawa K, Ishi Y, Chishima A, Hayashi J, Sutherland K, Ishikawa M, Ozaki M, Shirato H., Hamada K, Hamada T
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Journal Title
Biochemical and Biophysical Research Communications
Volume: 560
Pages: p14-20
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A high-salt/high fat diet alters circadian locomotor activity and glucocorticoid synthesis in mice,2020
Author(s)
Yokoyama Y, Nakamura TJ, Yoshimoto K, Ijyuin H, Tachikawa N, Oda H, Shiraishi R, Shinohara K, Kumadaki K, Honda S, Nakamura A, Kitamura N, Tsubota K, Watanabe M
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 15
Pages: e0233386
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Convolutional neural network for classification of two-dimensional array images generated from clinical information may support diagnosis of rheumatoid arthritis.2020
Author(s)
Fukae J, Isobe M, Hattori T, Fujieda Y, Kono M, Abe N, Kitano A, Narita A, Henmi M, Sakamoto F, Aoki Y, Ito T, Mitsuzaki A, Matsuhashi M, Shimizu M, Tanimura K, Sutherland K, Kamishima T, Atsumi T, Koike T.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 10
Pages: 5648
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Detection of Fine Radiographic Progression in Finger Joint Space Narrowing Beyond Human Eyes: Phantom Experiment and Clinical Study with Rheumatoid Arthritis Patients.2019
Author(s)
Kato K, Yasojima N, Tamura K, Ichikawa S, Sutherland K, Kato M, Fukae J, Tanimura K, Tanaka Y, Okino T, Lu Y, Kamishima T.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 9
Pages: 8526.
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Quantitative power Doppler signal assessment in the subchondral bone region of the metacarpophalangeal joint is an effective predictor of radiographic progression in the hand of rheumatoid arthritis: a pilot study.2019
Author(s)
Fujimori M, Kamishima T, Narita A, Henmi M, Kato M, Sutherland K, Nishida M, Tanaka Y, Yutong L, Tanimura K, Atsumi T.
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Journal Title
Rheumatol Int.
Volume: 39
Pages: 1413-1421
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] The circadian clock in mammals2020
Author(s)
Takahiro J. Nakamura, Nana N. Takasu, Wataru Nakamura
Organizer
ICMMA2019 International Conference on "Spatio-temporal patterns on various levels of the hierarchy of life"
Int'l Joint Research
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[Presentation] Time-restricted feeding is effective in the BACHD mouse model of Huntington’s disease2019
Author(s)
Yu Tahara, Daniel S. Whittaker, Dawn H. Loh, Huei-Bin Wang, Christopher S.H. Luk, Dika Kuljis, Takahiro J. Nakamura, Shigenobu Shibata, Gene D. Block, Christopher S. Colwell
Organizer
16th Congress of the European Biological Rhythms Society, Lyon
Int'l Joint Research
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[Presentation] 「時間栄養学による神経変性疾患の予防」2019
Author(s)
田原優、Daniel S. Whittaker, Dawn H. Loh, Huei-Bin Wang, Christopher SH. Luk, Dika Kujis, 中村孝博、Gene D. Block, Christopher S. Colwell
Organizer
第6回時間栄養科学研究会
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