体内時計の科学と産業応用

【第1編　総論】

第1章　体内時計の分子機構(小松梨恵,岡村　均)

1　はじめに

2　時間の発生と細胞時計

3　数兆個の細胞時計を統括する脳の時計

4　眼からの光が生体リズムを同調させる

5　明るい夜と時計遺伝子

6　視交叉上核からの時の出力:自律神経シグナルと内分泌シグナル

7　細胞時計の異常と疾病

8　おわりに

第2章　体内時計の生理機能(山仲勇二郎,本間さと)

1　はじめに

2　フリーランリズム

3　リズム同調

　3.1　光同調

　3.2　非光同調

4　体内時計の階層的多振動体機構

5　ヒトの体内時計

　5.1　内的脱同調

6　おわりに

第3章　睡眠障害とは～概日リズム睡眠障害を中心として～(大川匡子)

1　はじめに

2　睡眠をコントロールする

2つの機構

3　臨床場面における最近の睡眠障害の傾向

4　生体時計のメカニズム

5　CRSDの成因

6　今後の方向性

【第2編　医薬】

第4章　体内時計の分子機構を基盤にした新規時間治療の開発(大戸茂弘)

1　はじめに

2　医薬品適正使用と時間薬理学

　2.1　生体リズムと疾患

　2.2　生体リズムと薬効

　2.3　生体リズムと薬物動態

　2.4　生体リズムとTDM(therapeutic drug monitoring)

3　創薬と時間薬理学

　3.1　生体リズム調整薬

　3.2　生体リズムとDDS(drug delivery system)

4　生体リズムの制御機構

5　分子時計を基盤にした新規時間治療法

　5.1　薬物活性リズムの分子機構

　5.2　リズム障害・調整・操作

　5.3　Chrono-DDS

6　おわりに

第5章　早産児・新生児の体内時計と新生児室における光環境の設計(渡邊真平,太田英伸)

1　赤ちゃんの体内時計の発達過程

2　新しい光受容体「メラノプシン」の発見と赤ちゃんの視覚・睡眠の発達

3　赤ちゃんはいつから光を感じるか?

　3.1　節細胞は妊娠

30週前後から働きはじめる

　3.2　桿体・錐体細胞は生後働きはじめる?

　3.3　ノックアウト・マウスにおける光受容体の発達研究

4　光環境は早産児の睡眠発達にどのように影響するのか?

5　おわりに -赤ちゃんの「光生体回路」を制御して-

第6章　睡眠覚醒リズム障害の体内時計機構と時間治療(三島和夫)

1　はじめに

2　概日リズム睡眠障害とは

3　各病型の臨床特徴と病態生理仮説

　3.1　睡眠相前進型

　3.2　睡眠相後退型

　3.3　フリーラン型(非同調型)

　3.4　不規則型睡眠覚醒

　3.5　時差型

　3.6　交替勤務型

4　診断に有用な検査法

　4.1　睡眠表

　4.2　アクチグラフ

　4.3　終夜睡眠ポリグラフ検査

　4.4　生物時計の位相検査

　4.5　位相反応曲線

5　概日リズム障害の治療法

　5.1　同調因子の強化が基本である

　5.2　高照度光療法(光照射療法)

　5.3　メラトニン療法

　5.4　ビタミンB

　　　12療法

　5.5　ベンゾジアゼピン系睡眠薬

6　おわりに

第7章　高血圧の体内時計機構と時間治療(藤村昭夫)

1　はじめに

2　高血圧の体内時計機構

　2.1　血圧上昇と時計遺伝子

　2.2　急性心筋梗塞と時計遺伝子

3　高血圧の時間治療

　3.1　血圧日内リズムと虚血性心疾患

　3.2　高血圧の時間治療

4　おわりに

第8章　がんの体内時計機構と時間治療(藤　秀人)

1　はじめに

2　副作用軽減を主眼とした時間治療の基礎と臨床

3　抗がん剤の時間治療 -守備から攻撃へ-

4　おわりに

第9章　関節リウマチの体内時計機構と時間治療(藤　秀人)

1　関節リウマチと薬物療法

2　関節リウマチの関節炎の概日リズム

3　関節リウマチ患者を対象とした時間薬物療法

4　おわりに

第10章　肥満と体内時計(大石勝隆)

1　はじめに

2　睡眠と肥満

3　摂食のタイミングと肥満

4　体内時計によるエネルギー代謝の制御

5　エネルギー代謝の変化による体内時計への影響

6　肥満と血栓症

7　おわりに

【第3編　食品】

第11章　食品の体内時計に対する効果(平尾彰子,柴田重信)

1　食餌と同調

2　FAAおよびFEPOの乖離

3　FAA内での時計遺伝子の役割

4　FAAとFEPOに関するグルコースと体内時計

5　FEPOに関する栄養分効果の代替

6　消化管ホルモン

7　朝食効果の実験

8　食品科学の視点

第12章　体内時計が栄養・食物摂取に及ぼす効果(柴田重信)

1　時間栄養学と体内時計作用栄養学

2　時間栄養学のメカニズム

　2.1　エネルギー摂取の体内時計による支配

　2.2　消化・吸収と体内時計

　2.3　脂肪代謝と体内時計の相互作用

　2.4　体重増加・肥満と体内時計

　2.5　体内時計の異常と肥満・糖尿病

3　おわりに

第13章　朝型・夜型嗜好性(Chronotype)と食事摂取の関連(佐藤(三戸)夏子)

1　はじめに

2　人における時計型(Chronotype)の判定

　2.1　朝型・夜型嗜好性質問票

　2.2　Munich ChronoType Questionnaire (MCTQ)

　2.3　客観的指標によるChronotypeの妥当性の評価

3　時計型(Chronotype)と食事摂取

　3.1　Chronotypeと食事

　3.2　Chronotypeと食品・栄養素摂取量

　3.3　Chronotypeとアルコール摂取

4　おわりに

【第4編　香粧品】

第14章　概日リズム正常化による皮膚の改善と保護　In Vivo 試験(岩田宏之)

1　緒言

2　結果

第15章 嗅球の体内時計と嗅覚刺激の作用(浜田俊幸,本間さと,本間研一)

1　体内時計機構と主振動体

2　嗅球での時計遺伝子発現

3　嗅球の体内時計に対する作用

4　In vivo条件下において嗅球はSCN 非依存的な振動体を持つ

5 In vivo発光イメージングによる嗅球の体内時計に対する作用の研究

6　嗅球刺激による体内リズムおよび行動リズム制御

【第5編　農業】

第16章　農業生産と体内時計の切っても切れない深い関係(井澤　毅)

1　はじめに

2　光周性反応と生物時計

3　限界日長と電照菊栽培

4　フロリゲン発現の限界日長認識とその分子機構

5　Ghd

7ゲート効果因子とイネ栽培域の北進現象

6　おわりに

第17章　体内時計制御の植物工場への応用(福田弘和)

1　はじめに

2　植物工場

　2.1　植物工場とは

　2.2　植物工場の技術課題　～コストパフォーマンス向上技術と付加価値創出技術の開発～

　2.3　分子診断型植物工場

　2.4　体内時計最適化植物工場

3　システムとしてみた植物の体内時計

　3.1　多振動子系としての植物の体内時計

　3.2　体内時計の分子機構

4　体内時計制御工学の基礎

　4.1　基本概念

　4.2　最適リズム設計理論

　4.3　リズム制御理論

5　体内時計制御の実例

　5.1　レタスの体内時計

　5.2　昼夜サイクル型制御(短周期の明暗サイクルを用いた主観的夜の短縮法)

　5.3　連続照明型制御(暗期パルス制御法)

6　さいごに

第18章　体内時計研究の家畜生産への応用(吉村　崇)

1　季節繁殖とは

2　哺乳類における季節繁殖の人為的制御

3　ナイトミルク

4　家禽の産卵

5　家禽の放卵周期の制御機構

6　家禽の放卵周期の産業応用

7　家禽生産にみられる季節性

8　光線管理法の実際

　8.1　開放鶏舎における光線管理法

　8.2　ウインドウレス鶏舎の光線管理法

9　強制換羽

第19章　体内時計制御の水産業への応用(飯郷雅之)

1　はじめに

2　魚類の示すリズム

3　野生の魚類の行動の時間生物学

4　自発摂餌活動のリズム

5　季節繁殖の脳内分子機構とその制御

6　おわりに

【第6編　照明】

第20章　体内時計や睡眠への光の作用と照明応用(野口公喜)

1　はじめに

2　光によるメラトニン分泌抑制作用

3　体内時計機構への作用波長感度特性

4　照明の光色とメラトニン分泌抑制

5　体内時計機構への作用量予測方法の規格化/標準化動向

　5.1　ドイツ暫定規格(DIN pre-standard)

　5.2　米国Lighting Research Center(LRC)の提案

　5.3　各種光源の作用量予測

6　今後の課題

7　さいごに

第21章　体内時計のリズムに配慮した空間設計と省エネルギー(樋口祥明,石川敦雄)

1　はじめに

2　高照度の自己選択に関する実験

3　環境共生時代の空間デザインに向けて

【第7編　運動】

第22章　体内時計とスポーツ(中村亜紀,加藤秀夫)

1　はじめに

2　1日のスポーツに適した時間帯

3　1週間のスポーツに適するタイミング

4　スポーツと内分泌系・代謝リズム

5　筋肉グリコーゲンの代謝リズム

6　粒食と粉食のスポーツ栄養学的相違

7　スポーツと減量

8　スポーツと1日三食の食事

　8.1　スポーツと朝食

　8.2　スポーツと昼食

　8.3　スポーツと夕食

第23章　体内時計と運動パフォーマンス(内田 直)

1　背景

2　これまでの研究

3　スポーツコンディショニングへの応用の可能性

4　時差症候群の克服

5　今後の課題

【第8編　公衆衛生】

第24章　生物時計と不登校・小児慢性疲労症候群(三池輝久)

1　はじめに

2　睡眠不足と脳

3　学童・生徒の睡眠欠乏

4　不登校状態

5　不登校とCCFS

6　不登校・CCFSと生物時計

7　不登校・CCFSへの対応

第25章　幼児・児童・生徒・学生の生活習慣リズム(原田哲夫,竹内日登美)

1　はじめに

2　子ども達は夜型化しているのか?

3　夜型化と肥満

4　生活習慣リズムに影響を及ぼす因子

　4.1　光環境と朝食

　4.2　就床指導と保護者の生活リズム

　4.3　塾通い

　4.4　24時間型関連因子

5　おわりに

第26章　交代制勤務による発癌リスク(久保達彦)

1　はじめに

2　IARCモノグラフ

3　疫学エビデンス

4　実験研究エビデンス

5　今後の展開

6　まとめ

【第9編　計測】

第27章　睡眠脳波計測と睡眠評価システムの構築(柏木香保里,裏出良博)

1　はじめに―体内時計と睡眠覚醒リズム―

2　脳波による人間の睡眠測定

3　実験動物での睡眠評価システムと産業応用

4　人間用の簡易型脳波計の開発

5　睡眠のソーシャル・モニタリング・システムの構築と産業応用

第28章　時刻表法と血漿中代謝産物を用いた体内時刻測定(南　陽一,粕川雄也)

1　オミックス型研究とは

2　体内時計とリズム障害,時間治療

3　体内時刻を知る

4　時刻表法の実際

　4.1　データの正規化

　4.2　振動物質の抽出

　4.3　体内時刻の測定

5　血漿中代謝産物を利用した体内時刻診断

　5.1　メタボローム解析

　5.2　血中の概日振動物質の選択

　5.3　体内時刻診断

　5.4　ヒトへの応用

6　細胞を利用したリズム異常の検出法

第29章　体毛を用いたヒト概日時計の評価法(明石　真)

1　はじめに

2　試行錯誤

3　毛包細胞の時計は個体の生活習慣を反映

4　応用例:昼夜交代勤務の被験者

5　被験者の負担を減らす

6　問題点および今後の改良方針

7　おわりに