日本人の寒冷適応能を構成する遺伝的要因と生理的要因の検証

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26251050
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 綿貫 茂喜 九州大学, 芸術工学研究院, 教授 (00158677)
• 研究分担者: 太田 博樹 北里大学, 医学部, 准教授 (40401228) ; 星 良和 東海大学, 農学部, 教授 (70332088) ; 西村 貴孝 長崎大学, 医歯薬学総合研究科(医学系), 助教 (80713148) ; 中山 一大 自治医科大学, 医学部, 講師 (90433581)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: 遺伝子 / 環境 / 人類学 / 生理学

研究実績の概要

①Uncoupling Protein 1（UCP1）遺伝子のハプロタイプと非震え産熱（non-shivering thermogenesis : NST）の関連を調査した。生理実験をおこなった被験者（47名）のUCP1遺伝子座に存在する6つの一塩基多型（single nucleotide polymorphism: SNP）をタイピングした。その結果、ハプロタイプGnGTAnをホモ接合でもつ個体は、他のハプロタイプとのヘテロ接合やそれらをホモ接合でもつ個体と比べて、寒冷環境下で非震え産熱が有意に生じていることが示された。
②脂肪細胞の分化・機能に携わり、東アジア人の寒冷適応形質との関係が報告されているTRIB2遺伝子の一塩基多型について、日本人成人48名の脂肪組織試料での各種遺伝子転写への影響を調査した。その結果、適応型と考えられているアレルの保持者が、PPARGC1A等の脂肪組織での熱産生と関係した遺伝子群の転写量が高いことを見出した。また、モンゴル人96名を対象とした進化遺伝学解析から、3番染色体のCADM2-VGLL3遺伝子領域に過去の寒冷適応との関係を示唆する自然選択の痕跡を同定した。
③mtDNA多型と低圧環境下の生理的反応を明らかにするため、健常な男子大学生（D群18名、M7+G群10人）に対して実験を行った。室温28℃の低圧室を11.9Torr減圧し、9.7Torr（高度2500m相当）で15分維持、その後毎分9.7Torrで減圧して465Torr （4000m相当）を15分維持し、毎分11.1 Torrで与圧した。D群はM7+G群と比較して、末梢皮膚温が高く、気圧回復中に有意に高いSpO2を示した。すなわちmtDNAハプロタイプDは、急性低圧曝露中に末梢血流量を増やしSpO2を維持することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Confounding effects of microbiome on the susceptibility of TNFSF15to Crohn's disease in the Ryukyu Islands (2017)
  • 著者名/発表者名: S. Nakagome,H. Chinen, A. Iraha, A. Hokama, Y. Takeyama, S. Sakisaka, T. Matsui, J.R. Kidd, K.K. Kid, H.S. Said, W. Suda, H. Morita, M. Hattori, T. Hanihara, R. Kimura, H. Ishida, J. Fujita, F. Kinjyo, S. Mano, H. Oota
  • 雑誌名: Human Genetics 巻: 136(4) ページ: 387, 397
  • DOI: 10.1007/s00439-017-1764-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] An approach to elucidate NBS1 function in DNA repair using frequent nonsynonymous polymorphism in wild medaka (Oryzias Latipes) populations (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Igarashi, J. Kobayashi, T. Katsumura, Y. Urushihara, K. Hida, T. Watanabe-Asaka, H. Oota, S. Oda, and H. Mitani
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12(1) ページ: e0170006
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0170006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Influence of AHRR Pro189Ala polymorphism on kidney functions. Biosci Biotech Biochem. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Saito S, Watanabe K, Miyashita H, Nishijima F, Kamo Y, Tada K, Ishizuka S, Niwa T, Iwamoto S, Shimizu H
  • 雑誌名: Biosci Biotech Biochem 巻: Published online ページ: online
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1292838
  • 査読あり
• [雑誌論文] An adaptive variant of TRIB2, rs1057001, is associated with higher expression levels of thermogenic genes in human subcutaneous and visceral adipose tissues (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Iwamoto S
  • 雑誌名: J Phyiol Anthropol 巻: 36 ページ: 16
  • DOI: 10.1186/s40101-017-0132-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 野生メダカに見出された嚢胞に関する病理組織学的所見/Histopathological features of a cystin medaka fish (2016)
  • 著者名/発表者名: 西槙俊之、勝村啓史、尾田正二、小賀厚徳、小川元之、太田博樹
  • 雑誌名: 魚病研究 巻: 51巻1号 ページ: 8,14
  • DOI: doi.org/10.3147/jsfp.5.1.8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] The allele frequency of ALDH2*Glu504Lys and ADH1B*Arg47His for the Ryukyu islanders and their history of expansion among East Asians (2016)
  • 著者名/発表者名: K.Koganebuchi, K. Haneji, T. Toma, K. Joh, H.n Soejima, K. Fujimoto, H. Ishida, M. Ogawa, T. Hanihara, S. Harada, S. Kawamura and H. Oota
  • 雑誌名: American Journal of Human Biology 巻: 29(2) ページ: online
  • DOI: 10.1002/1jhb.22933
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A comparative study on the regulatory region of the PERIOD1 gene among diurnal/Nocturnal primates (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Katsumura, Y. Fukuyo, S. Kawamura, H. Oota
  • 雑誌名: Journal of Physiological Anthropology 巻: 35(1) ページ: 21
  • DOI: 10.1186/240101-016-0111-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] In vivo 3D analysis of systemic effects after local heavy-ion beam irradiation in an animal model (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Nagata, C. Hashimoto, T. Watanabe-Asaka, K. Itoh, T. Yasuda, K. Ohta, H. Oonishi, K. Igarashi, M. Suzuki, T. Funayama, Y. Kobayashi, T. Nishimaki, T. Katsumura, H. Oota, M. Ogawa, A. Oga, K. Ikemoto, H. Itoh, N. Kutsuna, S. Oda and H. Mitani
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 ページ: 28691
  • DOI: 10.1038/srep28691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transgenic madaka tha overexpressgrowth hormone have a skin coor the does not indicate the activation or inhabition of somatolactin-α signal (2016)
  • 著者名/発表者名: R. Komine, T. Nishimaki, T. Kimura, H. Oota, K. Naruse, N. Homma, S. Fukamachi
  • 雑誌名: GENE 巻: 584 ページ: 38, 46
  • DOI: dx.doi.org/10.1016/j.gene.2016.02.046
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ZNF70, a novel ILDR2-interacting protein, contributes to the regulation of HES1 gene expression (2016)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Nakayama K, Ohta S, Tago K, Boonvisut S, Millings EJ, Fischer SG, LeDuc CA, Leibel RL, Iwamoto S.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 477 ページ: 712-716
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.06.124
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Replication analysis of genetic association of the NCAN-CILP2 region with plasma lipid levels and non-alcoholic fatty liver disease in Asian and Pacific ethnic groups (2016)
  • 著者名/発表者名: Boonvisut S, Nakayama K, Makishima S, Watanabe K, Miyashita H, Lkhagvasuren M, Kagawa Y, Iwamoto S
  • 雑誌名: Lipids Health Dis 巻: 15 ページ: 8
  • DOI: 10.1186/s12944-016-0181-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Relationship between mitochondrial haplogroup and physiological responses to hypobaric hypoxia (2016)
  • 著者名/発表者名: Motoi M, Nishimura T, Egashira Y, Kishida F, Watanuki S
  • 雑誌名: J Physiol Anthropol 巻: 35 ページ: 12
  • DOI: 10.1186/s40101-016-0094-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] A trial for reconstructing human population history in the Japanese archipelago ～ through the simulation based on genome-wide data and ancient DNA analyses (2017)
  • 著者名/発表者名: H.Oota
  • 学会等名: The Genome Evolution at Mishima
  • 発表場所: Mishima, Japan
  • 年月日: 2017-03-27 – 2017-03-29
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 性皮膨張メカニズムの解明に向けて～ニホンザルのメンス前血中ホルモン濃度変動と相関する血球の発現変動遺伝子の検出～ (2017)
  • 著者名/発表者名: 太田博樹
  • 学会等名: 第46回ホミニゼーション研究会「性的二型とホミニゼーション 家族と育児・養育の霊長類基盤」
  • 発表場所: 犬山
  • 年月日: 2017-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムから見た日本列島人ー多様性の起源と病気についてー (2017)
  • 著者名/発表者名: 太田博樹
  • 学会等名: 未来バイオ勉強会企画「骨から診た日本人の起源と健康」（バイオインダストリー協会）
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2017-02-28
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムデータから人類史を読み解く方法 何がわかって何はわからないか (2016)
  • 著者名/発表者名: 太田博樹
  • 学会等名: 2016年度西洋史研究会大会 シンポジウム「ゲノム研究は歴史を変える 西ユーラシアの農耕ー牧畜・移動ー定住研究の現在」
  • 発表場所: 宮城
  • 年月日: 2016-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] 農耕・牧畜成立に関連するゲノム多様性－現代人の疾患感受性との関連で－ (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山一大
  • 学会等名: 2016年度西洋史研究会大会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県仙台市）
  • 年月日: 2016-11-20
  • 招待講演
• [学会発表] 遊牧民族と農耕民族のゲノムワイドメチル化パターンの比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山一大、渡邉和寿、Munkhtulga Lkhagvasuren, Sukhumsirichart Wasana, 香川靖雄、岩本禎彦
  • 学会等名: 日本生理人類学会第74回大会
  • 発表場所: 和倉温泉観光会館（石川県七尾市）
  • 年月日: 2016-10-23
• [学会発表] ゲノム人類学から見た双子研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 太田博樹
  • 学会等名: 日本生理人類学会第74回大会 シンポジウム「遺伝を通してヒトを理解する」
  • 発表場所: 石川
  • 年月日: 2016-10-22
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノムワイドSNP情報から表現型へのアプローチ：ヒトでの研究例を中心に (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山一大
  • 学会等名: 日本比較臨床医学会第47回学術集会シンポジウム
  • 発表場所: 獣医生命科学大学（東京都武蔵野市）
  • 年月日: 2016-10-16
  • 招待講演
• [学会発表] 愛知県渥美半島・伊川津貝塚遺跡出土縄文人骨のゲノム解析（予報） (2016)
  • 著者名/発表者名: 覚張隆史
  • 学会等名: 第70会日本人類学会大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-10-08 – 2016-10-10
• [学会発表] 古代ゲノム解析への応用に向けたBACダブルキャプチャー法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 小金渕佳江
  • 学会等名: 第70会日本人類学会大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2016-10-08 – 2016-10-10
• [学会発表] CADM2-VGLL3遺伝子領域に見出されたモンゴル人特異的な正の自然選択の年代推定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山一大、渡邉和寿、岩本禎彦、大橋順、
  • 学会等名: 第70回日本人類学会大会
  • 発表場所: NGS学生総合プラザSTEP（新潟県新潟市）
  • 年月日: 2016-10-08
• [学会発表] The preliminary report for the NGS analyses of the Jomon genome from the western part of the Japanese archipelago (2016)
  • 著者名/発表者名: 太田博樹
  • 学会等名: 日本進化学会 第18回大会 ワークショップ6「ヒトのゲノム進化」
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-08-26
  • 招待講演
• [学会発表] UCP1 genotype changes non-shivering thermogenesis under mild cold environment (2016)
  • 著者名/発表者名: Nishimura T, Katsumura T, Motoi M, Oota H, Watanuki S
  • 学会等名: Conference of "Modernization and Health in the Asia-Pacific Region"
  • 発表場所: Hilo, Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-08-19 – 2016-08-20
  • 国際学会
• [学会発表] The relationship between 5-HTTLPR and Event-related Potentials (ERPs) during affective picture processing of different objects. (2016)
  • 著者名/発表者名: Motoi M, Kishida F, Egashira Y, Minote N, Watanuki S
  • 学会等名: Conference of "Modernization and Health in the Asia-Pacific Region"
  • 発表場所: Hilo, Hawaii, USA
  • 年月日: 2016-08-19 – 2016-08-20
  • 国際学会
• [学会発表] The preliminary report for the deep sequencing of the prehistoric Jomon genome from the Japanese archipelago (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Oota
  • 学会等名: The Society for Molecular Biology and Evolution, Annual Meeting
  • 発表場所: Gold Coast, Australia
  • 年月日: 2016-07-03 – 2016-07-07
  • 国際学会
• [学会発表] 低酸素環境下における事象関連電位とミトコンドリアDNAハプロタイプの関連 (2016)
  • 著者名/発表者名: 本井碧, 黒田知宏, 岸田文, 西村貴孝, 綿貫茂喜
  • 学会等名: 日本生理人類学会第73回大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2016-06-04 – 2016-06-05
• [学会発表] ゲノムワイドDNAメチル化パターンの多様性：遊牧集団と農耕集団の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 中山一大、渡邉和寿、Lkhaguvasuren Munkhtulga, Wasana Sukhumsirichart, 香川靖雄、岩本禎彦
  • 学会等名: 第70回日本栄養・食糧学会大会
  • 発表場所: 武庫川女子大学（兵庫県武庫川市）
  • 年月日: 2016-05-14
• [学会発表] Detection of Population Specific Signals of Positive Selection in Mongolians (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakayama K, Ohash J, Munkhtulga L, Iwamoto S
  • 学会等名: The 13th International Congress of Human Genetics
  • 発表場所: 京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-04-05
  • 国際学会
• [図書] 性的二型の分子進化学的理解ーメダカの尻鰭と性ステロイドホルモンー、pp156-173. ホルモンから見た生命現象と進化シリーズIII, 成長・成熟・性決定 伊藤道彦、高橋明義（共編） (2016)
  • 著者名/発表者名: 勝村啓史、太田博樹
  • 総ページ数: 183
  • 出版者: 裳華房