低圧低酸素および寒冷環境に対する循環調節系の適応反応とその多型性

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H02518
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 前田 享史 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (90301407)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若林 斉 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (50452793) ; 安河内 彦輝 三重大学, 地域イノベーション推進機構, 助教 (60624525)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 生理人類学 / 環境適応能 / 生理的多型性

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、低圧低酸素環境と低温環境という全く異なる循環調節反応が必要な環境下において、個人による循環系の調節反応の違いとその生理的メカニズムついて検討するとともに、循環調節関連の遺伝子型と循環調節反応の関連性について検討することで、生理メカニズムの個人差や遺伝子変異に基づいた、循環調節反応における多型性を解明することを目的とした。
平成３０年度に実施予定であった寒冷時の循環反応評価実験のための環境制御のテストを繰り返し、プロトコルを確定した。その確定したプロトコルに従って健康な成人男性１２名を対象に寒冷時の循環反応評価実験を実施した。寒冷時の循環反応評価実験について、気温約28℃、湿度50％に制御した人工気候室でTシャツ、短パンを着用した被験者に計測器具を貼付し、仰臥位安静を約60 分保った後、90 分間かけて気温を28℃から15℃程度に低下した。その際、皮膚温、深部温、心電図、血圧、末梢皮膚血流量を測定した。また、気温低下直前、気温低下後90 分目に唾液を採取した。また、生活習慣調査、遺伝子発現検査を実施した。生活習慣調査では、食生活および運動習慣を自記式にて調査した。遺伝子発現解析については、唾液からRNAを抽出後、発現レベルの解析を行なった。すべての生理測定項目および循環調節関連の遺伝子型については、現在解析中である。
また、次年度以降に実施予定の低圧低酸素実験、および低圧低酸素＋気温低下実験のプロトコルを決定し、プロトコルどおりに環境制御が可能かどうかについて、実際に人工気候室を用いて、テストを行った。低圧低酸素環境は問題なく制御可能であったが、低圧低酸素に気温低下を加えた条件では、予定したプロトコルでは設定時間内に制御が困難であったため、今後改良を加えて確定する。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度予定していた遺伝子型の解析は予算の関係上、次年度以降に実施することとなったが、当初予定していた実験を行うことができた。また、次年度以降に予定している実験について、実験プロトコルどおりの環境制御が可能かの人工気候室の制御テストを複数回実施することができたため、一部は事前に実験プロトコルを確定できた。以上のことから概ね順調に進展しているを判断した。

Strategy for Future Research Activity

今後は、当初計画していた低圧低酸素環境下での実験および低圧低酸素に気温低下を加えた複合環境下での実験を行う。低圧低酸素環境の制御手法は、本年度に確定できたため、予定通りに実施する。低圧低酸素に気温低下を加えた環境の制御については、今後改良を加えて実験プロトコルを確定していく。