遺伝学と生理学の融合によるヒト寒冷適応進化の実証研究
| Project/Area Number |
18H02515
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45050:Physical anthropology-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中山 一大 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 准教授 (90433581)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩本 禎彦 自治医科大学, 医学部, 教授 (10232711)
斉藤 昌之 北海道大学, 獣医学研究院, 名誉教授 (80036441)
西村 貴孝 九州大学, 芸術工学研究院, 講師 (80713148)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
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| Keywords | 寒冷適応 / ゲノム / 褐色脂肪組織 / SNP / ヒト / 遺伝学 / 生理学 / 一塩基多型 / 進化 / ゲノム多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒトにおける重要な熱産生組織の一つである褐色脂肪組織の活性に相関するゲノム領域を同定するべく、（北海道在住の成人男女）を対象に、FDG投与とPET-CTによる褐色脂肪組織活性の測定とゲノム試料の収集を実施した。Axiom ジャポニカアレイをもちいて約66万座位のSNPの遺伝型を判定し、さらに、東北メディカルメガバンク機構のスーパーコンピューターをもちいたインピュテーション解析（実験的に遺伝型判定をしていない多型部位の遺伝型情報を、多人数の全ゲノム塩基配列を参照して復元する手法）を実施した。これまでに、およそ360名分のジャポニカアレイ解析およびインピュテーションが完了しており、これらデータを用いた予備的な解析では、12番染色体上にゲノムワイド関連解析における有意水準をクリアしたSNPを検出している。このゲノムコホートデータを用いて、今年度までの進化遺伝学解析で同定された寒冷適応候補SNP群について、褐色脂肪組織活性への寄与を検証中である。
加えて、人工気候室実験による寒冷曝露実験コホートを実施した。今年度は既に収集済みのおよそ50名分の生理反応データとゲノム試料とを用いて、寒冷適応に関係した自然選択をうけたと考えられるTBX15遺伝子およびTRIB2遺伝子のSNPについて、寒冷曝露時の生理反応との関連を調査した。その結果、両遺伝子とも寒冷曝露時の鎖骨上窩の皮下温度変化の個人差と関連することを見出した。鎖骨上窩は褐色脂肪組織の代表的な局在部位であるので、これらの遺伝子も褐色脂肪組織の機能に影響を与えていることが示唆された。
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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
褐色脂肪組織活性測定実験とゲノム収集を予定通りすすめることができ、最終年度に向けてデータを着実に蓄積できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに進化遺伝学的手法を用いて選出した寒冷適応候補SNPについて、褐色脂肪組織測定コホート、寒冷曝露実験コホートを用いて寒冷適応形質との関連を調査し、主に東ユーラシアを舞台としたヒトの寒冷適応進化の分子基盤に迫る予定である。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] Associations of erythrocyte fatty acid compositions with FADS1 gene polymorphism in Japanese mothers and infants.2020
Author(s)
Nita R, Kawabata T, Kagawa Y, Nakayama K, Yanagisawa Y, Iwamoto S, Kimura F, Miyazawa T, Tatsuta N, Arima T, Yaegashi N, Nakai K.
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Journal Title
Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids.
Volume: 152
Pages: 102031-102031
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] BCAA catabolism in brown fat controls energy homeostasis through SLC25A442019
Author(s)
Yoneshiro T, Wang Q, Tajima K, Matsushita M, Maki H, Igarashi K, Dai Z, White P J, McGarrah R W, Ilkayeva O R, Deleye Y, Oguri Y, Kuroda M, Ikeda K, Li H, Ueno A, Ohishi M, Ishikawa T, Kim K, Chen Y, Sponton C H, Pradhan R N, Majd H, Greiner V J, Yoneshiro M, Brown Z, Chondronikola M, Takahashi H, Goto T, et al
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Journal Title
Nature
Volume: 572
Pages: 614-619
DOI
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Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Changes In Blood Component And DNA Methylation Patterns In Healthy Men Exposed Hypobaric Hypoxia2019
Author(s)
Motoi M, Toyoshima H, Nakayama K, Kishida F, Shin S, Nishimura T, Yasukouchi Y, Katsumura T, Oota H, Maeda T, Watanuki S
Organizer
The 14th International Congress of Physiological Anthropology.
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[Presentation] Supraclavicular tissue total hemoglobin determined by near-infrared time-resolved spectroscopy as indicators of brown adipose tissue characteristics in humans2018
Author(s)
Takafumi Hamaoka, Shinsuke Nirengi, Sayuri Fuse, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Ryotaro Kime, Miyuki Kuroiwa, Tasuki Endo, Naoki Sakane, Mami Matsushita, Masayuki Saito, Takeshi Yoneshiro, Yuko Kurosawa
Organizer
International Symposium: Role of Brown Adipose Tissue in Human Health
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