| 研究課題/領域番号 |
21H02664
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分48020:生理学関連
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| 研究機関 | 京都府立医科大学 |
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研究代表者 |
八木田 和弘 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90324920)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
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| キーワード | 概日リズム / 生物時計 / 概日時計 / 発生 / 多能性幹細胞 / 細胞分化 / 体節時計 / リズム干渉 / 母子同調 / 機能発生学 / オルガノイド / 生体リズム / 発生発達 / 概日リズム障害 / 環境適応 / 体節形成 / マウスコホート / 時計遺伝子 / ガストロイド / 体内時計 / 発生学 / 胎児 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現代社会は、都市機能の２４時間化が進み、自然のリズムを逸脱した生活を余儀なくされる２４時間社会となっている。これまでにシフト勤務や不規則な生活による概日リズム障害が大きな社会問題となっている。本研究では、哺乳類発生過程における体内時計の形成に伴う概日時間秩序の生成機構に着目し、日常生活の中で生じる健康問題まで貫く体内時計による動的恒常性制御の生物学的ロジックを理解することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
概日時計は生涯にわたって生理機能の概日リズムを制御するが、興味深いことに発生初期から器官形成期まで概日時計が存在しないことが示唆されていた。これまで我々は、多能性幹細胞を用い、in vitroで概日時計の発生を再現することに世界で初めて成功した。本研究では、哺乳類発生過程における体内時計の形成に伴う概日時間秩序の生成機構に着目し、特に器官形成期まで概日時計の発生が抑制される意義について検討した。マウスES細胞の分化誘導系および胚オルガノイドであるGastruloid系の確立により、概日時計が体節形成リズムに干渉する可能性を明らかにし、概日時計抑制の生理的意義に関する新知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
胎児期の前半までは脊椎動物としての基本的な体のパターンを形成する体節形成などが見られる。この時期、機能せず抑制されている体内時計の鍵因子を体節形成期に強制的に発現することで、体節時計に干渉し体節形成を阻害することが明らかになった。本研究によって、発生過程において体節形成の完了まで母体の概日リズムの伝達阻止も含め厳密に体内時計を抑制することは、正常な発生プロセスにおいて極めて重要な生理学的意義がある可能性が示唆された。
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