冬眠動物における肝細胞増殖因子（HGF）による低温虚血耐性獲得機構の解析
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19K06449
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42030:Animal life science-related
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
水野 信哉 岡山理科大学, 理学部, 教授 (10219644)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大崎 恵理子 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (50447801)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | HGF / c-Met / 虚血耐性 / 低温ストレス / エネルギー代謝 / シグナル伝達 / 転写調節因子 / 冬眠 / 生体防御 / 細胞内シグナル伝達 |
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| Outline of Research at the Start |
ハムスターを低温で飼育する事により冬眠を惹起し、入眠誘導期→冬眠維持期→覚醒期におけるHGFおよびその受容体であるc-Metの変動を明らかにする。次いで冬眠ハムスターにHGF中和抗体（またはc-Metキナーゼ阻害剤）を投与する事により心不全や肝不全、腎不全が惹起される可能性を検討する。さらに低温下で培養したハムスター心筋細胞などを用い、HGFによる細胞死抑制機序を解析する。以上の解析により低温ストレスにより誘導されるHGF－c-Metシステムが低温虚血状態での臓器保護に中心的な役割を担う事を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究実績の概要を以下に要約する。
（１）まず冬眠モデルであるゴールデンハムスターを用いて、餌の嗜好性や日内行動様式に関する基礎的なデータを集積した。この過程で、冬眠前の接餌量増加に関連して、求餌-嗅覚センサーとしても知られているある分子Xを介して餌の嗜好性や天敵となる肉食動物（捕食動物）の糞尿中の成分に対する忌避行動を示すことを分子X阻害剤を用いて明らかにした。（２）寒冷ストレス、虚血ストレスと関連する複数の転写調節因子に着目し、日内変動や病態ストレスに対するゴールデンハムスターやマウスにおける転写調節因子の発現推移ならびにHGF-HGF受容体/MET系の関連の一端を明らかにした。（３）培養細胞を用い、寒冷ストレスや虚血ストレスに対するHGF-Met系シグナル伝達増強とその下流イベントについて、シグナル伝達系に関わるキナーゼ阻害剤などを用い、その寄与度の大きさを検証した。（４）コクワガタを用いて人工冬眠に必要な条件を検討した。その結果、16℃以下の給餌下では活動は低下するが、冬眠状態を誘導することは困難であった。そこで絶食に切り替えると、多くの個体が冬眠様の状態に入ることが判明した。（５）アカハライモリについても同様の解析を行った。常温では水中にいる時間が長いが、１２℃以下では陸に上がる時間が長かった。そこで、３日間上陸させた状態で皮膚の吸水テストを行ったところ、常温では保水能力が乏しいが吸水能力が高いことが判明した。一方、低温下での上陸飼育では保水能力が高く、吸水能力もそれなりに維持された。
以上の成果は学術集会で発表する予定であったが、COVID-19感染拡大に伴う学会の中止、もしくはセキュリティーの低いオンライン開催となったため、やむなく発表を見送った経緯がある。次年度にまとめて学術集会や英文原著論文として公表してゆく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
理由：新型コロナウイルスの感染拡大にともない、オンラインによる授業対応、テレワークの需要が増え、実験に費やす時間が大幅に削減された。加えて、冬眠哺乳動物であるゴールデンハムスターを用いる計画であったが、ハムスターは新型コロナウイルスに感染する実験モデル、SARS-Cov-2のワクチン開発モデルとして国立の研究機関に優先的に配布され、実験動物専門業者からの入手が著しく困難となった時期があった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の後半はCOVID-19の流行にも収束の兆しが見え始め、徐々に研究時間を取り戻せつつある。ゴールデンハムスターはCOVID-19モデルとしての需要が激増していたが、冬眠のモデルであるゴールデンハムスターの入手も少しずつ改善されつつある。イモリやクワガタを用いて、ポータブル型（小型）冷蔵ボックスによる冬眠誘導法の確立に成功した。トーパー（疑似冬眠）を示すモデルであるマウスを用いた実験系についても現在検討を進めている。
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Report
(4 results)
Research Products
(29 results)
