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中出力超音波照射による生物の発生と成長への影響とその安全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 19H04498
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分90140:医療技術評価学関連
研究機関同志社大学

研究代表者

秋山 いわき  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (80192912)

研究分担者 市川 寛  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60336732)
吉岡 正裕  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60358322)
池川 雅哉  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (60381943)
千葉 裕介  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (40828183)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
キーワード超音波照射メダカ胚 / 超音波照射ラット / プロテオーム解析 / SWATH / MULTIS法 / 筋管細胞 / ウェスタンブロッティング / 2次元電気泳動 / 超音波照射生体作用 / メダカ胚 / ESRスピントラップ法 / フリーラジカル消去活性 / サルコペニア予防 / ラット筋萎縮 / 超音波照射 / 酸化ストレス / メダカ / ラット / SWATH解析 / 抗酸化作用 / 骨格筋細胞 / サルコペニア / 音圧測定 / 網羅的解析
研究開始時の研究の概要

本研究は超音波診断で安全性の側面から規制されている範囲内の超音波出力によって,生体が受ける作用について動物実験を行ない,その安全性を評価する.メダカ胚を用いた超音波照射実験を行い,超音波照射有無により発現量に差のある変動タンパク質を同定する.また,「酸化ストレス」に着目し,同時に,安全な範囲での超音波照射によるサルコペニアの予防の可能性について評価している.制御された適度な酸化ストレスが,逆に筋萎縮を予防させる可能性がある.ヒトへの応用を視野に入れた場合の安全性を担保した上での,運動ができない状態の患者におけるADL改善に寄与することを証明する

研究成果の概要

中出力超音波照射による生物の発生と成長への影響を検討するために,超音波照射メダカ胚のプロテオーム解析とラット超音波照射によるアプローチを行った.1つのメダカ胚にピンポイントで超音波を照射することのできる実験系の作成及び,照射によるタンパク質の総体の変化を解析する手法を考案した.二次元電気泳動法及び,SWATH解析を用いた結果から,超音波照射により影響を及ぼすタンパク質を見出した.超音波照射ラットによるアプローチでは,低強度の超音波を週に数回, 1分程度照射するだけで生体内の抗酸化力が向上する可能性が示唆された.超音波の強度を変化させることで直接筋細胞を増強できる可能性がある.

研究成果の学術的意義や社会的意義

メダカ胚1個におけるタンパク質のプロファイルの取得及び,超音波照射により影響を及ぼすタンパク質を見出し,安全な照射条件の定量的評価の目安となるバイオマーカーとなるタンパク質を報告した。SWATH-MS法では,メダカにおけるプロテオミクスは非常に少ないこともあり,貴重なプロファイルが得られた.今後寝たきりやリハビリ中の患者など激しい運動の出来ない方々に向けて新しい手段を提供出来る可能性がある.健康な方々に向けても抗酸化力の向上は様々な疾患の予防となることから,超音波は新たなデバイスとして社会の健康寿命増進にも一役担う事ができると考える.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 学会発表 (13件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 超音波照射メダカ胚のプロテオーム網羅解析2021

    • 著者名/発表者名
      高柳真司  西野嘉晃  池川雅哉   岩崎了教  葛徳 上地貴大  上野智弘  日下部りえ  吉岡正裕  秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第94回学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射によるラットの抗酸化能の向上2021

    • 著者名/発表者名
      島田 遥 氏政かりん 中村椋介 永井康伯 市川 寛 秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第48回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射によるC.elegansの寿命への影響2021

    • 著者名/発表者名
      永井康伯 市川寛 本田海 南山幸子 秋山いわき 山上皓大
    • 学会等名
      日本超音波医学会第48回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射による抗酸化能の増強とサルコペニア予防の検討2021

    • 著者名/発表者名
      松田悠佑 市川寛 福田友理絵 本田海 山上皓大 島田遥 南山幸子 秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第48回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射単一メダカ胚のプロテオーム解析―SWATH法による変動タンパク質特定の試みー2021

    • 著者名/発表者名
      上地貴大 西野嘉晃 池川雅哉 岩崎了教 葛徳 上野智弘 日下部りえ 吉岡正裕 高柳真司 秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第48回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射下における骨格筋細胞の筋合成活性2020

    • 著者名/発表者名
      氏政 かりん 市川 寛 古屋 元秀 南山 幸子 秋山 いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射による生体組織の熱物性量の測定-FBGセンサを用いた測定精度の検討-2020

    • 著者名/発表者名
      真鍋 稔生 小坂 尭司 秋山 いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メダカ胚プロテオーム解析による発生期の超音波照射影響2020

    • 著者名/発表者名
      西野 嘉晃 葛 徳 秋山 いわき 池川 雅哉 岩崎 了教 高柳 真司
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射下における骨格筋細胞の筋合成活性2020

    • 著者名/発表者名
      氏政かりん,市川寛,古屋元秀,南山幸子,秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メダカ胚のプロテオーム解析を用いた発生期における超音波照射の影響2020

    • 著者名/発表者名
      西野嘉晃、葛徳、秋山いわき、池川雅哉、岩崎了教、高柳真司
    • 学会等名
      日本超音波医学会第93回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メダカ胚プロテオーム解析による発生器の超音波照射影響の研究2019

    • 著者名/発表者名
      西野嘉晃、池川雅哉、岩崎了教、秋山いわき、高柳真司
    • 学会等名
      日本超音波医学会第46回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 超音波照射下における骨格筋細胞の筋合成に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      中村椋介、市川寛、牧田ひかる、氏政かりん、南山幸子、秋山いわき
    • 学会等名
      日本超音波医学会第46回関西地方会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] メダカ胚を用いた発生期における超音波照射の影響の研究2019

    • 著者名/発表者名
      池川雅哉
    • 学会等名
      日本超音波医学会第92回学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 同志社大学生命医科学部超音波エレクトロニクス・生体計測研究室

    • URL

      https://ultrason.doshisha.ac.jp/research/index.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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