2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a large-scale kinetic model of human organ systems
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19H04208
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
倉田 博之 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (90251371)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ダイナミックモデル / ヒト代謝 / 動力学 / 臓器 / シミュレーション / 予測 / インスリン / 肝臓 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトの代謝の臓器連関のダイナミックモデルを開発する。モデル対象は，血管を通してつながる小腸，肝臓，骨格筋，脂肪組織，腎臓である．臓器間の物質交換は，血漿を介して行われる．血管内を循環する分子は，インスリンを含む信号伝達物質，グルコース，グリコーゲン，トリグリセリド，脂肪酸，酸素を含む基質，炭酸，尿素，胆汁などの排出物である．基質からエネルギーや物質が生成され，余剰物質は，グリコーゲンや脂肪として細胞内に蓄積する．血液回路は，完全混合流れを仮定する．完全混合流れでは、血液中の成分が完全に均一であり，供給した物質が一瞬の時間も置かず均一な状態へ混合される．臓器は 多様な組織から秩序正しく構成される一方で，測定データが著しく欠如しているため，組織の構造を考慮した定量的モデルを作ることは難しい ．そこで臓器全体の平均化代謝流束を仮定した．血漿中物質濃度の時間変化を微分方程式で記述した．血漿中の物質濃度は，各臓器組織と血漿 間の物質の交換流束，物質供給と排出流束を用いて表した．血漿と臓器組織間物質交換反応を表す方程式を立てる．細胞内の代謝流束分布も微分方程式で記述した。細胞内に蓄積するグリコーゲン，トリグリセリドの濃度変化も微分方程式を用いて記述した.
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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
予定通り進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
予定通り進んでいるので，計画を変更することなく，ヒト代謝の動力学モデルの開発を続けていく。
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