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運動タイミングと生活習慣病リスク:位相反応曲線から中枢・末梢時計の"ずれ"の推定

研究課題

研究課題/領域番号 20J11338
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

田中 喜晃  筑波大学, 人間総合科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2021年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2020年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード時計遺伝子発現 / 口腔粘膜 / 体内時計 / 運動
研究開始時の研究の概要

地球上の生物は、中枢時計、末梢時計から構成される体内時計を持っており、24時間の周期で生体のリズムを制御している。体内時計は光や食事などの同調因子の刺激によって調節されている。光刺激では、刺激の時間帯と影響の大きさを示す位相反応曲線というデザインによって、体内時計が前進する時間帯、後退する時間帯が明らかにされてきた。本研究では、様々な時間帯の運動し、中枢時計および末梢時計に及ぼす影響を調べることで、運動による位相反応曲線を求める。さらに、同じ運動の時間帯における中枢時計と末梢時計に及ぼす影響の違いや、各時間帯の運動による血糖変動への影響も明らかにする。

研究実績の概要

主に申請課題に関連する論文や学位論文の執筆および学位取得、共同研究などを実施していた。一方で、申請課題は、ヒトを対象とした長時間測定が必要な研究のため、コロナウイルス蔓延の影響で数名しか測定できず、短期間で測定可能な実験も考案したが、こちらもほとんど測定できなかった。そのため、これまでの研究活動で学んだことをOpinion Paperとしてまとめ執筆、投稿している。
また、検体の採取回数・頻度、口腔粘膜による評価方法の検討といった被験者を必要としない検討を行ってきた。概日リズムを評価する場合、数時間間隔で複数回の検体採取が必要になる。検体数が多いほどデータの信頼性は上がる一方で、被験者の負担が増えるため、データの信頼性が担保できる必要最小限に採取回数に抑える必要がある。24時間で8回採血を行った結果から、検体数と採取間隔を17パターン×7つの遺伝子×11人(合計1309セット)で再解析を行い、検体の採取回数・頻度によるデータ信頼性の検討を行った(投稿準備中)。
また、1日に数時間間隔で複数回の採血が必要だったこれまでの研究は侵襲が大きいことから、非侵襲的に採取可能な口腔粘膜を用いて時計遺伝子発現の評価方法の確立にも努めてきた。口腔粘膜は1回の採取量が多いとその後採取できるRNA量が著しく少なくなるため、1回の採取量と採取頻度のバランスが重要であったが、最終的には最適な採取量と採取頻度を定めることができた。しかし、RT-PCRでの定量時に7つの時計遺伝子のうち2つでうまく定量できないことがあり、RNAの抽出、cDNAの精製、検体の希釈倍率、添加量などRT-PCRに必要な様々なステップで検討を重ねてきたが解決には至らず、今後の検討課題として残されている。
これらの活動は、申請課題に関連する分野をさらに発展させる可能性があり、申請課題に関連する研究活動を実施してきたと考えている。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of a single bout of morning or afternoon exercise on glucose fluctuation in young healthy men2021

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Y, Ogata H, Park I, Ando A, Ishihara A, Kayaba M, Yajima K, Suzuki C, Araki A, Osumi H, Zhang S, Seol J, Takahashi K, Nabekura Y, Satoh M, Tokuyama K
    • 雑誌名

      Physiol Rep

      巻: 9 号: 7

    • DOI

      10.14814/phy2.14784

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel Equations to Estimate Resting Energy Expenditure during Sitting and Sleeping2021

    • 著者名/発表者名
      Uchizawa Akiko、Hibi Masanobu、Sagayama Hiroyuki、Zhang Simeng、Osumi Haruka、Tanaka Yoshiaki、Park Insung、Tokuyama Kumpei、Omi Naomi
    • 雑誌名

      Annals of Nutrition and Metabolism

      巻: 77 号: 3 ページ: 159-167

    • DOI

      10.1159/000516174

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Metabolic flexibility during sleep2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang S, Tanaka Y, Ishihara A, Uchizawa A, Park I, Iwayama K, Ogata H, Yajima K, Omi N, Satoh M, Yanagisawa M, Sagayama H, Tokuyama K
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 11 号: 1 ページ: 17849-17849

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97301-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of eicosapentaenoic acid on serum levels of selenoprotein P and organ‐specific insulin sensitivity in humans with dyslipidemia and type 2 diabetes2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshita Yumie、Teramura Chisato、Kamoshita Kyoko、Takayama Hiroaki、Nakagawa Hiromi、Enyama Yasufumi、Ishii Kiyo‐Aki、Tanaka Takeo、Goto Hisanori、Nakano Yujiro、Osada Sachie、Tanaka Yoshiaki、Tokuyama Kumpei、Takamura Toshinari
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: 13 号: 3 ページ: 532-542

    • DOI

      10.1111/jdi.13699

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of a single bout of exercise on clock gene expression in human leukocyte2020

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yoshiaki、Ogata Hitomi、Kayaba Momoko、Ando Akira、Park Insung、Yajima Katsuhiko、Araki Akihiro、Suzuki Chihiro、Osumi Haruka、Zhang Simeng、Ishihara Asuka、Takahashi Keigo、Shoda Junichi、Nabekura Yoshiharu、Satoh Makoto、Tokuyama Kumpei
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physiology

      巻: 128 号: 4 ページ: 847-854

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00891.2019

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 朝または午後の単回運動が血糖変動に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      田中喜晃、緒形ひとみ、朴寅成、安藤啓、石原あすか、萱場桃子、矢島克彦、鈴木稚寛、荒木章裕、張思萌、薛載勲、高橋啓悟、鍋倉賢治、佐藤誠、徳山薫平
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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