体内時計の評価系の開発と光応答の理解によるヒト体内時計を光で調節する系の基盤確立

通过开发生物钟评估系统和理解光反应，为用光调节人体生物钟的系统奠定基础

基本信息

批准号：
20H04565
负责人：
平山順
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Komatsu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

体内時計は、多様な生理機能に観察される約24時間の周期変動を作り出す生命現象であり「光を利用し自然界の昼夜の変化に対し体内環境を最適化する」という重要な生理的な役割を担っている。この機能には、体内時計自体の時刻が光情報を利用し自然界の昼夜の変化に同調（光同調）することが必須である。要介護者と高齢者では、体内時計の光同調が不安定になり易く、睡眠障害や意識障害といった介護者に負担となる病態が頻発する。この解決のために「簡便に使用できるヒト体内時計を人工光により正常化する系の開発」が求められている。しかし、1）非侵襲的で安価なヒト体内時計の評価系の構築が困難であること、および　2）体内時計の光同調機構の理解が不十分であることから、ヒト体内時計の光調節系は確立されていない。この背景より、本研究は、1）細胞時計の光同調を制御する新規のシグナル分子の探索（計画1）、および2）体内時計の評価系の開発と光調節系の基盤確立（計画2）を目的としている。計画1の研究成果は、光による細胞時計の同調が細胞内の酸化状態の調節を介していることを見出し、この調節に関わる酸化状態の変化に応答する分子群を選定したことである。また睡眠調節ホルモンのメラトニンが、その抗酸化作用を介して細胞時計とその代謝制御を調節することを提唱した。計画2の研究成果は、ヒト体内時計を評価する系を構築するために生体信号の日周変動を計測する系を確立したことである。またこの評価系に基づいて、人工光によりヒト体内時計の時刻を調節する系の構築を開始した。

生物钟是一种生物现象，在各种生理功能中观察到产生约24小时周期性波动，在“利用光优化内部环境以应对昼夜自然变化”方面发挥着重要的生理作用。负责为了使这一功能发挥作用，人体生物钟本身的时间必须利用光信息来与自然界的昼夜变化同步（光同步）。在护理对象和老年人中，生物钟的光学同步往往变得不稳定，并且经常发生给护理人员带来负担的睡眠障碍和意识障碍等病理状况。为了解决这个问题，需要开发一种易于使用的系统，利用人造光来规范人体时钟。然而，1）很难构建一个非侵入性且廉价的人体生物钟评估系统，2）生物钟的光夹带机制尚未建立。在此背景下，本研究旨在1）寻找控制细胞时钟光同步的新信号分子（计划1），2）开发评估生物钟的系统并建立光调节系统的基础（计划2）。项目一的研究成果是发现光对细胞时钟的同步是通过细胞内氧化状态的调节来介导的，并选择了一组响应参与这一过程的氧化状态变化的分子。规定。他还提出，睡眠调节激素褪黑激素通过其抗氧化作用来调节细胞时钟及其代谢控制。计划二的研究成果是建立一个测量生物信号昼夜波动的系统，以构建一个评估人体生物钟的系统。基于这个评估系统，我们还开始构建一个利用人造光来调整人体生物钟时间的系统。

项目成果

期刊论文数量（35）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

公立小松大学　教員紹介ページ

公立小松大学教员介绍页面

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Possible involvement of Calcitonin I and II in calcium metabolism of the female reproductive physiology of goldfish (Carassius auratus).

降钙素 I 和 II 可能参与金鱼（鲫鱼）雌性生殖生理的钙代谢。

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Kuroda K; Hatano K; Kawamura R; Fukushima A; Sasayama Y; Tabuchi Y; Furusawa Y; Ikegame M; Hattori A; Hirayama J; Fukuda T; Uekura S; Matsubara H; Kawago U; Sekiguchi T; Srivastav A.K; Suzuki N
通讯作者：
Suzuki N

Diurnal rhythm of indole compounds synthesized in polychaete Perinereis aibuhitensis (Grube,1878) heads

多毛类 Perinereis aibuhitensis (Grube,1878) 头部合成吲哚化合物的昼夜节律

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ogiso S; Maruyama Y; Hattori A; Hirayama J; Yamaguchi K; Shimizu N; Suzuki N
通讯作者：
Suzuki N

Physiological consequences of space flight, including abnormal bone metabolism, space radiation injury, and circadian clock dysregulation: Implications of melatonin use and regulation as a countermeasure

太空飞行的生理后果，包括骨代谢异常、太空辐射损伤和生物钟失调：褪黑激素使用和调节作为对策的影响

DOI：
10.1111/jpi.12834
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
10.3
作者：
Hirayama Jun;Hattori Atsuhiko;Takahashi Akihisa;Furusawa Yukihiro;Tabuchi Yoshiaki;Shibata Masahiro;Nagamatsu Aiko;Yano Sachiko;Maruyama Yusuke;Matsubara Hajime;Sekiguchi Toshio;Suzuki Nobuo
通讯作者：
Suzuki Nobuo

Oral administration of melatonin increases plasma calcium and magnesium and improves bone metabolism in aged male mice

口服褪黑激素可增加老年雄性小鼠的血浆钙和镁并改善骨代谢

DOI：
10.32794/mr112500113
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Igarashi;Maruyama Yusuke;Seki Azusa;Hirayama Jun;Kamijo;Hirata Kazuaki;Kawamura Ryoya;Matsubara Hajime;Srivastav Ajai K;Tabuchi Yoshiaki;Mishima Hiroyuki;Hattori Atsuhiko;Suzuki Nobuo
通讯作者：
Suzuki Nobuo