Visualization of homeostatic disturbances in the space environment

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03140
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Sakaue Asako 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 研究員 (90462689)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岩野 智 国立研究開発法人理化学研究所, 脳神経科学研究センター, 客員研究員 (10734832)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 微小重力環境 / 発光イメージング / 蛍光３次元可視化

Outline of Final Research Achievements

When animals (mice) go to space, what kind of stress do they experience and how are their intra-tumors affected?
We have developed Bioluminescence-Fluorescence markers to visualize and observe these phenomena in the near future on the International Space Station (ISS)-Kibo module.
It has been reported that overexpression of Bioluminescence-Fluorescence markers unintentionally activate acquired immunity in host mice, and we have finally succeeded in creating an ideal marker through trial and error of techniques to overcome this problem.Through collaborative research using this marker, we achieved in visualizing the stress sensitivity of tumor-bearing mice under simulated microgravity conditions by in vivo bioluminescence imaging.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

2020年末にCell誌に報告されたレビューでは、生体が宇宙飛行によって受ける６つの生物影響とその５つの要因について議論されています。
Artemis計画に代表される宇宙探査時代において、人類が遭遇するであろう宇宙環境における生命現象の理解を対象にした「宇宙生命科学」に我々のバイオイメージング技術を応用し、まずは２つの視点（微小重力、宇宙放射線曝露）で科学するための技術革新を推進しています。
地球環境や宇宙環境（ISS,月）と生体との相互作用を細胞レベルから個体レベル、様々な視点でバイオイメージングすることで、より複雑な生命恒常性の理解に貢献していきます。