| Project Area | Mammalian hibernation biology ~ survival strategies via hypometabolism and hypothermia |
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| Project/Area Number |
20H05766
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡邊 正知 福山大学, 薬学部, 准教授 (30306203)
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| Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥39,780,000 (Direct Cost: ¥30,600,000、Indirect Cost: ¥9,180,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000)
Fiscal Year 2020: ¥14,040,000 (Direct Cost: ¥10,800,000、Indirect Cost: ¥3,240,000)
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| Keywords | 冬眠 / 哺乳類 / 生理学 / 体温調節 / 哺乳類の冬眠 |
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| Outline of Research at the Start |
哺乳類の冬眠・休眠は、寒冷下で体熱産生を抑制した能動的低代謝状態で乗り切る生存戦略である。季節性に生じる冬眠では、長時間の低体温・不動状態の「深冬眠」とそこから自発的に復温する「中途覚醒」を幾度も繰り返す。しかし、その意義と制御機構は全く不明である。我々は小型冬眠動物シリアンハムスター（ハム）の深冬眠の際に大幅に発現変動する遺伝子群(DEGs)を、網羅的遺伝子発現解析から同定した。本研究では、我々が作成したDEG1欠損ハム及びDEG1欠損マウスを用いた代謝生理学的解析、分子生物学・生化学的解析等により冬眠・休眠制御におけるDEG1の機能を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
Hibernation in mammals is an adaptive strategy with hypometabolism and hypothermia in which thermogenesis is actively suppressed for the survival in seasons with cold and little food. Such extreme hypometabolism and hypothermia is called deep torpor and repeated during a long hibernation period. Mechanisms of hibernation and torpor remained largely unknown. Using molecular and genetic approaches, we found that the DEG1 gene, whose mRNA levels were high in multiple organs of the body during deep hibernation in the Syrian hamster, plays an important function in triggering hibernation.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果は、冬眠する哺乳類において冬眠発動に関わる遺伝子を遺伝学的手法で同定した初の事例として大きな学術的意義がある。更なる研究により、その制御機構が明らかになると期待される。また冬眠に関与する遺伝子の同定は、自然界の動物がいかにして厳しい冬季を生き抜くのかについての洞察を与え我々人間の視野を拡げる点だけでなく、将来的なヒトへの医療応用、たとえば臓器移植・救急医療・低体温療法などへの波及効果も期待される点で、社会的意義もあると言える。
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