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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ヒトのメラノプシン遺伝子多型と生理機能:機能的潜在性の発現と環境適応能

Research Project

Project/Area Number 24370102
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

樋口 重和  九州大学, 芸術工学研究科(研究院), 教授 (00292376)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords光 / 遺伝子多型 / 概日リズム / 睡眠 / メラノプシン / 瞳孔
Research Abstract

ヒトの網膜にはメラノプシンという光感受性物質を含む神経節細胞(mRGC)があり、生体リズムの光同調や瞳孔の対光反応などの光の非視覚的作用にとって重要な役割を担っている。我々はヒトのメラノプシン遺伝子(OPN4)に着目し、遺伝子多型と光の非視覚的作用の関連について研究を行っている。今までの研究でメラノプシン遺伝子の非同義置換多型(rs1079610 / I394T)と瞳孔の対光反応の間に関連があることを明らかにした。今年度は、睡眠との関連について調べた。健康な男女大学生I394Tの遺伝子型(TT型、TC型、CC型)と睡眠習慣の関係を調べた。遺伝子型はTT型が223名、TC型が91名、CC型が14名であった。睡眠習慣の結果では、CC型の就寝時刻と覚醒時刻が他の遺伝子型(TT、TC)に比べ有意(p<0.05)に遅かったが、TT型とTC型の間には睡眠習慣における有意差が見られなかった。本研究より、OPN4遺伝子多型のI394Tが睡眠習慣に関連していることが示唆された。先行研究ではCC型は光に対して敏感であることがわかっている。夜の光は概日リズムの位相を後退させることから、CC型で睡眠のタイミングが遅かったのは、夜の光の影響を強く受けたていたことが示唆された。また、睡眠研究とは別に、瞳孔の対光反応に関する実験も継続しており、最も強く対光反応が起こる光の波長(ピーク波長)が遺伝子型によって異なることも明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

メラノプシン遺伝子多型と瞳孔の対光反応の関係に加え、本年度は睡眠習慣との関連も明らかにできたことは、当初の目標通りである。一方で、課題名にもある潜在的機能性を明らかにする実験はまで予備実験の段階である。

Strategy for Future Research Activity

今年度はメラノプシン遺伝子多型と機能的潜在性の関係について明らかにすることを目的とした実験を行う。過去の動物を使った実験で暗闇で飼育するとメラノプシン遺伝子発現が増えることが明らかになっている。一方、ヒトの光への反応性は光曝露履歴が関与していることも知られている。具体的には日中に暗い環境で過ごした後に光曝露を行うと、光への反応が強まることが知られている。この反応の強化ににはメラノプシンが関与している可能性がある。本年度の研究では、メラノプシンの関与を具体的に明らかにすることと、その関与に遺伝子型の違いがあるかを明らかにするための実験を行う。また、前年度に得られた遺伝子型とピーク波長に関する論文をまとめて投稿する予定である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

今年度に計画していた実験データの追加分析が施設の都合上実施できなかったため。
実験データの追加分析のための施設使用料と研究補助雇用代として使用する。

  • Research Products

    (8 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Association between the melanopsin gene polymorphism OPN4*Ile394Thr and sleep/wake timing in Japanese university students2014

    • Author(s)
      Lee, S. I.. Hida, A. Kitamura, S. Mishima, K. Higuchi, S.
    • Journal Title

      Journal of Physiological Anthropology

      Volume: 33 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Association between melanopsin gene polymorphism (I394T) and pupillary light reflex is dependent on light wavelength2013

    • Author(s)
      Lee, S. I.. Hida, A. Tsujimura, S. Morita, T. Mishima, K. Higuchi, S.
    • Journal Title

      Journal of Physiological Anthropology

      Volume: 32 Pages: -

    • DOI

      10.1186/1880-6805-32-16

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] メラノプシン遺伝子多型(I394T)と瞳孔の対光反応の関係:光の強度と色光の影響

    • Author(s)
      李相逸, 樋口重和, 西剛史, 肥田昌子, 三島和夫, 辻村誠一, 森田健, 稲見香
    • Organizer
      日本生理人類学会第68 回大会
    • Place of Presentation
      金沢市
  • [Presentation] Are phenotypic variations in non-visual effects of light associated with gene polymorphism of melanopsin photoreceptors?

    • Author(s)
      Higuchi, S. Lee, S. Hida, A. Tsujimura, S Mishima, K.
    • Organizer
      11th International Congress of Physiological Anthropology
    • Place of Presentation
      カナダ(バンフ)
  • [Presentation] Effects of wavelength of light on association between melanopsin gene polymorphism I394T and pupillary light response.

    • Author(s)
      Lee, S. Higuchi, S. Hida, A. Mishima, K. Tsujimura, S. Morita, T.
    • Organizer
      XIII Congress of the European Biological Rhythms Society
    • Place of Presentation
      ドイツ(ミュンヘン)
  • [Presentation] 異なる色光による生理・心理反応の多様性

    • Author(s)
      原田和樹, 落合将太郎, 張亦馳, 李相逸, 樋口重和
    • Organizer
      日本生理人類学会第69回大会
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] メラノプシン遺伝子多型I394Tと睡眠習慣の関係

    • Author(s)
      李相逸, 肥田昌子, 北村真吾, 稲見香, 三島和夫, 樋口重和
    • Organizer
      日本生理人類学会第69回大会
    • Place of Presentation
      京都
  • [Presentation] 概日リズムと視覚入力

    • Author(s)
      樋口重和
    • Organizer
      日本視覚学会2014年冬季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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