2019 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙ストレス克服を目指した転写因子Nrf2の生理機能解析
Publicly Offered Research
| Project Area | "LIVING IN SPACE" - Integral Understanding of life-regulation mechanism from "SPACE" |
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| Project/Area Number |
18H04963
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
鈴木 隆史 東北大学, 医学系研究科, 講師 (70508308)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | Nrf2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸化ストレスや外来毒物など地上での環境由来ストレスに対して、転写因子Nrf2が抗酸化・異物代謝に関わる遺伝子群の発現を誘導して、生体の恒常性維持に貢献する。Nrf2欠失マウスは酸化ストレスによるダメージに脆弱になることから、Nrf2活性化は宇宙環境ストレスに対して防御的に働くものと予想され、 Nrf2誘導剤がその予防に有効であると期待される。このような研究から、Nrf2活性化は宇宙ストレス克服の有効な手段になる可能性が高いと考え、それを検討・ 実証する目的で本研究の着想に至った。 JAXAが公募した国際宇宙ステーション(ISS)「きぼう」フィジビリティスタディに採択され、私たちはNrf2欠失マウスのISS長期滞在実験を進めた。野生型マウスおよびNrf2欠失マウスそれぞれ雄6匹ずつを打ち上げ、ISS「きぼう」に搭乗させた。約30日間の軌道上滞在を終え、12匹全匹生存して帰還した。行動解析およびヘルスチェック後に解剖を行いサンプリングを行った。 野生型に比べてNrf2欠失マウスは軌道上飼育前後の体重増加率が有意に低下していた。軌道上での摂餌量は両者で有意な差はなかったことから、Nrf2欠失によってエネルギー代謝に影響が現れたものと考えられた。このことは、宇宙環境ストレスに対してNrf2欠失マウスが脆弱であることを示す。地上対照実験をJAXA筑波において実施し、軌道上実験と同様にサンプルを取得した。様々な組織を用いて網羅的な遺伝子発現解析を行った結果、宇宙滞在した野生型マウスではNrf2標的遺伝子が活性化しており、Nrf2欠失マウスではその活性化がキャンセルされていることがわかった。また血漿メタボローム解析の結果、ヒトの老化と宇宙滞在マウスが同様な変化を示す代謝物を見出すことに成功した。
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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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