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Mechanisms underlying beef production system with enduring effects of early-life photoperiod

Research Project

Project/Area Number 20K06366
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Yasuo Shinobu  九州大学, 農学研究院, 教授 (30574719)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords季節 / 日長 / 骨格筋 / 哺乳期 / 成長 / ウシ / マウス / 体重 / アミノ酸 / 肉質
Outline of Research at the Start

胎児期や哺乳期の飼養環境は動物個体の代謝・生理基盤に長期的な影響をもたらすため、短期間の処理で長期に及ぶ産肉性・肉質制御が可能である。本研究では、哺乳期の日長処理が黒毛和種のウシの筋・脂肪組織に及ぼす影響を解析するとともに、日長による増体速度および骨格筋の制御メカニズムについて、マウスを用いた作業仮説の検証や関連遺伝子の機能解析を行う。本研究により、哺乳期の光線管理を利用した新規家畜生産システムの基盤が築かれる。

Outline of Final Research Achievements

Appropriate management of lighting condition is important in livestock. The present study analyzed effect of postnatal photoperiod on growth and muscle development as well as molecular/epigenetic mechanisms using mice and Japanese Black cows. Gradually increasing photoperiod promoted body weight gain in mice. RNA-seq analysis revealed that expression of hypothalamic genes involved in growth and neuron development were widely altered by postnatal photoperiod. Cows exposed to long-day condition during postnatal period exhibited higher weight of total carcass at slaughter, compared to those exposed to short-day condition. Several modifications of histone proteins were significantly altered by postnatal photoperiod over several years.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、哺乳期の日長処理による増体促進機序として、単なる刺激応答的な摂食やエネルギー代謝の調節ではなく、生後初期の神経回路リモデリングという長期持続可能な機序の関与を示す初の知見である。さらに、黒毛和種のウシにおいて、哺乳期における光環境の影響が出荷時まで継続し、長期的に枝肉重量やヒストン修飾を調節する可能性を示した。哺乳期の日長情報がエピジェネティックに生体に刷り込まれ、数年スパンの長期的な生体調節を担う可能性を示唆しており、光環境を利用した効率的な生産性向上技術開発への貢献が期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Temporal patterns of increased growth hormone secretion in mice after oral administration of L-ornithine: possible involvement of ghrelin receptors2022

    • Author(s)
      Taniguchi E, Hattori A, Kurogi K, Hishida Y, Watanabe F, Furuse M, Yasuo S.
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 84 Issue: 9 Pages: 1283-1287

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0125

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Intake of L-serine before bedtime prevents the delay of the circadian phase in real life2022

    • Author(s)
      Ohashi, M., Lee, S. I., Eto, T., Uotsu, N., Tarumizu, C., Matsuoka, S., Yasuo, S., Higuchi, S.
    • Journal Title

      Journal of Physiological Anthropology

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 31-31

    • DOI

      10.1186/s40101-022-00306-z

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of regular and irregular stimulation cycles of dexamethasone on circadian clock in NIH3T3 cells2022

    • Author(s)
      Dan Yang , Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
    • Journal Title

      Chronobiology International

      Volume: 39 Issue: 1 Pages: 97-105

    • DOI

      10.1080/07420528.2021.1977654

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spermidine resets circadian clock phase in NIH3T3 cells2021

    • Author(s)
      Dan Yang , Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
    • Journal Title

      Biomedical Research

      Volume: 42 Issue: 5 Pages: 221-227

    • DOI

      10.2220/biomedres.42.221

    • NAID

      130008090738

    • ISSN
      0388-6107, 1880-313X
    • Year and Date
      2021-09-21
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 時間栄養学における動物実験代替法の可能性2021

    • Author(s)
      Yang Dan、福島早記、洲崎礼記、安尾しのぶ
    • Journal Title

      時間栄養学研究の最前線

      Volume: 1 Pages: 15-22

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      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Photoperiodic changes in hippocampal neurogenesis and plasma metabolomic profiles in relation to depression-like behavior in mice2021

    • Author(s)
      Taniguchi E, Tashiro A, Hattori A, Furuse M, Yasuo S
    • Journal Title

      Behavioural Brain Research

      Volume: 403 Pages: 113136-113136

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2021.113136

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      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 肥満・メタボリックシンドロームと時間栄養学2020

    • Author(s)
      安尾しのぶ
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 4 Pages: 13-17

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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Seasonal adaptation of growth, muscle, and brain via early-life photoperiod2023

    • Author(s)
      Shinobu Yasuo
    • Organizer
      第100回日本生理学会大会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脳機能と時間栄養学2022

    • Author(s)
      安尾しのぶ
    • Organizer
      第76回日本栄養・食糧学会大会
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  • [Presentation] 哺乳期の日長によるマウスの増体促進メカニズムおよびウシ骨格筋のエピジェネティック制御2022

    • Author(s)
      松尾涼平、黒木海斗、丸山創平、Dan Yang、Viet Phuong Tran、高井優生、大嶋雄治、後藤貴文、安尾しのぶ
    • Organizer
      日本畜産学会第130回大会
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  • [Presentation] 周期的な住環境変化に対する脳内遺伝子応答の網羅解析2022

    • Author(s)
      黒木海斗 、松尾涼平、洲崎礼紀、篠塚 まりな、谷口楓果、高井優生、大嶋雄治、安尾しのぶ
    • Organizer
      日本畜産学会第130回大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Internal desynchrony in mice under social jetlag-like condition2022

    • Author(s)
      Shinobu Yasuo, Saki Fukushima, Dan Yang, Hiroko Miyazaki, Daisuke Maji
    • Organizer
      Sapporo Symposium on Biological Rhythm in 2022
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] オルニチンによる成長ホルモン分泌促進機序の解析2022

    • Author(s)
      黒木海斗、松尾涼平、洲崎礼紀、谷口 栄望、服部歩実、菱田幸宏、渡邊史子、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第9回日本時間栄養学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 夜型給餌リズム下の記憶低下に対する大豆イソフラボンの改善効果2022

    • Author(s)
      丸山創平、黒木海斗、松尾涼平、青木一生、篠塚まりな、安尾しのぶ
    • Organizer
      第9回日本時間栄養学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 哺乳期の日長によるマウスの増体促進メカニズムおよびウシ骨格筋のエピジェネティック制御2022

    • Author(s)
      松尾涼平、黒木海斗、丸山創平、Dan Yang、Viet Phuong Tran、高井優生、大嶋雄治、後藤貴文、安尾しのぶ
    • Organizer
      第9回日本時間栄養学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 食のタイミングと脳機能:機能性成分による体内時計の保護へ向けて2022

    • Author(s)
      安尾しのぶ
    • Organizer
      第29回日本時間生物学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 周期的な住環境変化に対する行動解析および脳内遺伝子応答の網羅的解析2022

    • Author(s)
      黒木海斗、松尾涼平、洲崎礼紀、篠塚まりな、谷口楓果、高井優生、 大嶋雄治、安尾 しのぶ
    • Organizer
      第29回日本時間生物学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 夜型給餌リズム下の記憶低下に対する大豆イソフラボンの改善効果および 海馬の各種遺伝子発現に対する影響2022

    • Author(s)
      丸山創平、黒木海斗、松尾涼平、青木一生、篠塚まりな、安尾しのぶ
    • Organizer
      第29回日本時間生物学会学術大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 漸進的な日長の延長によるマウスの増体促進および哺乳期の日長によるウシ骨格筋のエピジェネティック制御2022

    • Author(s)
      松尾涼平、黒木海斗、丸山創平、Dan Yang、Viet Phuong Tran、高井優生、大嶋雄治、後藤貴文、安尾しのぶ
    • Organizer
      第29回日本時間生物学会学術大会
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  • [Presentation] 食事リズムによる体内時計調節とアンチエイジング2022

    • Author(s)
      安尾しのぶ
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      第4回日本抗加齢医学会 九州地方会学術総会
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    • Invited
  • [Presentation] 体内時計と環境リズムの関係から切り拓くアンチエイジングの可能性2021

    • Author(s)
      安尾しのぶ、福島早記、Dan Yang、宮崎裕子、間地大輔
    • Organizer
      第21回日本抗加齢医学会総会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Establishment of cellular jet lag model and search for nutrients that modulate circadian phase2021

    • Author(s)
      Dan Yang, Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
    • Organizer
      5th Asian Forum on Chronobiology
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Establishment of cellular jet lag model and identification of spermidine as a potent modulator of circadian clock phase in NIH3T3 cells2021

    • Author(s)
      Dan Yang, Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
    • Organizer
      第9回日本時間栄養学会学術大会
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  • [Presentation] 社会的時差ぼけ様条件下の中高齢マウスにおける概日時計の内的脱同調2021

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      福島早記、大坪駿、柴田健児、黒木海斗、宮﨑裕子、間地大輔、古瀬充宏、安尾しのぶ
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      第28回日本時間生物学会学術大会
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  • [Presentation] Spermidine resets circadian clock phase in vitro2021

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      Dan Yang, Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
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      第28回日本時間生物学会学術大会
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  • [Presentation] 明暗周期の乱れや週サイクルの環境エンリッチメントが中高齢マウスに及ぼす影響2020

    • Author(s)
      福島早記、Dan Yang、谷口栄望、服部歩実、宮﨑裕子、間地大輔、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第27回日本時間生物学会学術大会
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  • [Presentation] Interaction effect of regular and irregular stimulation cycles of dexamethasone and insulin on circadian clock in NIH3T3 cells2020

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      Dan Yang, Hideaki Oike, Mitsuhiro Furuse, Shinobu Yasuo
    • Organizer
      第27回日本時間生物学会学術大会
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  • [Presentation] 時間制限給餌による恒明条件下の短期記憶低下の改善2020

    • Author(s)
      大坪駿、柴田健児、福島早記、古瀬充宏、安尾しのぶ
    • Organizer
      第7回日本時間栄養学会学術大会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 九州大学大学院農学研究院 代謝・行動制御学ホームページ

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/lrmb/

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      2022 Annual Research Report 2020 Research-status Report
  • [Remarks] 九州大学大学院農学研究院 代謝・行動制御学ホームページ

    • URL

      http://www.agr.kyushu-u.ac.jp/lab/lrmb/

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      2021 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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