| 研究課題/領域番号 |
18K11468
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分61040:ソフトコンピューティング関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
土居 伸二 京都大学, 工学研究科, 教授 (50217600)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 膵島 / 膵臓 / Hodgkin-Huxley型電気生理学モデル / 傍分泌 / 血糖値制御 / 非線形解析 / 大域結合系 / ATP感受性カリウムチャネル / 傍分泌効果 / 血糖値応答性インスリン分泌 / 電気生理 / Hodgkin-Huxley型モデル / ギャップ結合 / 結合振動子 / 膵α細胞 / 膵β細胞 / グルカゴン / インスリン / ATP感受性K+チャネル / ストア作動性電流 / パラクリン効果 / Hodgkin-Huxley型数理モデル / 解糖系 / 血糖値 / 分岐解析 / ベクトル場の遅速分解 / 膵島細胞 / カルシウムイオン濃度 / 非線形振動 / 膵島（ランゲルハンス島） |
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| 研究成果の概要 |
膵臓には血糖値調節に関わるホルモンを分泌する細胞が集まった膵島と呼ばれる組織が点在している．膵島では膵α，β，δ細胞などが，それぞれが分泌する固有のホルモンを介して他の膵島細胞のホルモン分泌を促進・抑制し（傍分泌），膵島全体として血糖値を一定値に保っている．本研究では，膵島細胞のHodgkin-Huxley型電気生理学的モデルを組み合わせた膵島モデルを構築し，分岐解析・遅速分解などの非線形解析手法を駆使することで，傍分泌効果や血糖値制御の仕組みを詳細に調べた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
膵島は膵臓内の極めて小さな組織であるが，種々の細胞が互いに相互作用しながら複雑なシステムを形成している．このような複雑なシステムの働きを明らかにするためには，数理モデルを用いた解析が必須である．膵島に注目した数理的研究は少なく，その意味で，医学・生物学的に意義がある．また，用いた数理モデルは高度に非線形なモデルであり，解析に用いた手法も数学的・工学的に意義があると考える．電気生理学的モデルは，細胞のイオンチャネルに着目したモデルであるが，現在の糖尿病治療薬はイオンチャネルに作用するものであり，これら治療薬の改良に繋がるなど，社会的意義も少なくない．
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