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Elucidation of physiological properties of brain and peripheral cadaverine signals in neonatal chick

Research Project

Project/Area Number 20K06368
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 InstitutionNippon Veterinary and Life Science University

Principal Investigator

SHIRAISHI Jun-ichi  日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 講師 (50632345)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsカダベリン / 脳と末梢 / ニワトリヒナ / 初期栄養 / 成長 / ポリアミン / LC-MS/MS / ポリアミン代謝 / ニワトリ / ニホンウズラ / キンカチョウ / 筋タンパク質 / インスリン/インスリン様成長因子 / 視床下部 / 器官培養 / エネルギー代謝 / 脳機能 / 初期成長 / 代謝調節 / カダべリン
Outline of Research at the Start

持続可能な「家畜生産」への取り組みは世界的にも、我が国とっても急務であり、動物飼料を効率的に畜産物へ変換させる飼養管理技術の開発は重要である。本研究では、生体内で生成あるいは飼料から摂取されるカダべリンの脳と末梢における生理作用に着目して、初期成長期におけるエネルギー代謝調節と家畜生産の因果関係を解析する。これによって、成長に伴う、カダベリン代謝経路の流路を明らかにし、出生後まもない時期の脳機能を強化した効率的な家禽生産のための飼養管理方法の基盤を構築することを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study was to determine the nutritional and physiological significance of cadaverine, a lysine metabolite of an essential amino acid, in the brain and peripheral organs of neonatal chicks. Cadaverine signaling was found to act as an upstream regulator of neuropeptides responsible for the regulation of energy metabolism in the brain, while in the peripheral organs it is a bioactive substance that promotes skeletal muscle development via insulin/insulin-like growth factor signaling. It was then revealed that species differences exist in blood cadaverine concentrations, and that cadaverine fluctuates with excess or deficiency in energy status, acting as a bioactive signal in the brain and periphery.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

栄養素を効率よく利用する家畜の管理方法を構築することは限りある飼料原料の有効利用、さらにはヒトの栄養供給源の安定的な確保においても重要な課題となる。カダベリンは、必須アミノ酸であるリジンの代謝産物であり、初生期の脳と末梢の代謝調節機能の重要な低分子代謝産物である可能性が示唆されるものの、その詳細な解析法の確立および評価が十分でない。本研究では、カダベリンシグナルの栄養生理学的意義を明らかにし、養鶏生産の改良・普及技術への応用を目指す。

Report

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

    (26 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Comparison of Oral Administration of Fructose and Glucose on Food Intake and Physiological Parameters in Broiler Chicks.2022

    • Author(s)
      Yoshimitsu Ouchi, Yoshinori Komaki, Kensuke Shimizu, Natsuki Fukano, Toshihisa Sugino, Jun-ichi Shiraishi, Vishwajit S. Chowdhury, Takashi Bungo.
    • Journal Title

      Poultry Science

      Volume: 102 Issue: 1 Pages: 102249-102249

    • DOI

      10.1016/j.psj.2022.102249

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cryopreservation Competence of Chicken Oocytes as a Model of Endangered Wild Birds: Effects of Storage Time and Temperature on the Ovarian Follicle Survival.2022

    • Author(s)
      Mayako Fujihara, Jun-ichi Shiraishi, Manabu Onuma, Yoshiyuki Ohta, Miho Inoue-Murayama.
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 12 Issue: 11 Pages: 1434-1434

    • DOI

      10.3390/ani12111434

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Metabolism of Imidazole Dipeptides, Taurine, Branched-Chain Amino Acids, and Polyamines of the Breast Muscle Are Affected by Post-Hatch Development in Chickens2022

    • Author(s)
      Tomonaga Shozo、Kawase Takahiro、Tsukahara Takamitsu、Ohta Yoshiyuki、Shiraishi Jun-ichi
    • Journal Title

      Metabolites

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 86-86

    • DOI

      10.3390/metabo12010086

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Oral administration of L‐citrulline changes the concentrations of plasma hormones and biochemical profile in heat‐exposed broilers2021

    • Author(s)
      Chowdhury Vishwajit S.、Ouchi Yoshimitsu、Han Guofeng、Eltahan Hatem M.、Haraguchi Shogo、Miyazaki Takuro、Shiraishi Jun‐ichi、Sugino Toshihisa、Bungo Takashi
    • Journal Title

      Animal Science Journal

      Volume: 92 Issue: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13578

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  • [Journal Article] Glycyl-l-glutamine attenuates NPY-induced hyperphagia via the melanocortin system2020

    • Author(s)
      Shiraishi Jun-ichi、Yanagita Kouichi、Tanizawa Hiroshi、Bungo Takashi
    • Journal Title

      Neuroscience Letters

      Volume: 736 Pages: 135303-135303

    • DOI

      10.1016/j.neulet.2020.135303

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Repeated thermal conditioning during the neonatal period affects behavioral and physiological responses to acute heat stress in chicks2020

    • Author(s)
      Ouchi Yoshimitsu、Tanizawa Hiroshi、Shiraishi Jun-ichi、Cockrem John F.、Chowdhury Vishwajit S.、Bungo Takashi
    • Journal Title

      Journal of Thermal Biology

      Volume: 94 Pages: 102759-102759

    • DOI

      10.1016/j.jtherbio.2020.102759

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  • [Presentation] 孵化後3日間の生菌剤給与がブロイラーヒナの肝臓AMPK遺伝子発現およびその後の成長に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      木村一輝・太田能之・白石純一
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      日本家禽学会2022年度秋季大会オンライン
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    • Author(s)
      石純一・木村一輝・中森智啓・浜崎浩子・太田能之
    • Organizer
      日本家禽学会2022年度秋季大会オンライン
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      浅黄瑛紀・松原忠弘・野崎ののこ・白石純一・友永省三・東浦裕紀・佐藤逸史・ 加瀬ちひろ・永野惇・後藤達彦・佐藤幹・新村毅
    • Organizer
      日本家禽学会2022年度秋季大会オンライン
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    • Author(s)
      白石純一・大柿弘太朗・市川隆久・巽俊彰・太田能之・豊後貴嗣
    • Organizer
      日本畜産学会第130回大会オンライン
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  • [Presentation] マルチオミクス解析を用いた採卵鶏用飼育システムの多面的評価2022

    • Author(s)
      野崎 ののこ・佐藤 逸文・松原 忠弘・浅黄 瑛紀・東浦 裕紀・加瀨 ちひろ・永野 惇・友永 省三・後藤 達彦・白石 純一・佐藤 幹・新村 毅
    • Organizer
      日本畜産学会第130回大会オンライン
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  • [Presentation] 初生ヒナのビタミン D3 シグナルが間脳メラノコルチンシステムおよびインスリン感受性に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      白石純一・赤坂優里奈・青木孝明・早川岳彦・太田能之
    • Organizer
      第46回鳥類内分泌研究会
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  • [Presentation] 二酸化炭素マイクロバブルがSaccharomyces pastorianusのタンパク質およびDNAに及ぼす影響2022

    • Author(s)
      髙橋このみ・小林史幸・奈良井朝子・白石純一・太田能之・小竹佐知子
    • Organizer
      髙橋このみ・小林史幸・奈良井朝子・白石純一・太田能之・小竹佐知子
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  • [Presentation] 白石純一2022

    • Author(s)
      『飼い方で鶏卵と鶏肉の質は変わるのか?~栄養学と生理学の視点から考える~』
    • Organizer
      AWFCJ(Animal Welfare Food Community Japan)
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Multi-omics analysis of the effect of environmental enrichment on poultry2022

    • Author(s)
      Nonoko Nozaki, Itufumi Sato, Tadahiro Matsubara, Eiki Asagi, Yuki Higashiura, Chihiro Kase, Atushi Nagano, Shozo Tomonaga, Tatsuhiko Goto, Jun-ichi Shiraishi, Kan Sato, Tsuyoshi Shimmura
    • Organizer
      Multi-omics analysis of the effect of environmental enrichment on poultry
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Brain Vitamin D3 signaling regulates energy metabolism in chicks2022

    • Author(s)
      Jun-ichi Shiraishi, Takehiko Hayakawa, Yurina Akasaka, Takaaki Aoki, Yoshiyuki Ohta
    • Organizer
      World Poultry Congress 2022, Paris, France
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      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 山梨県の特殊肉用鶏における初生ヒナの免疫応答と中枢メラノコルチンシステム調節因子の評価.2022

    • Author(s)
      木村一輝・渡辺優菜・菊嶋敬子・松下浩一・中尾暢宏・太田能之・白石純一.
    • Organizer
      日本家禽学会2022年度春季大会
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  • [Presentation] ニワトリ胚発生後期のエネルギー代謝調節におけるカダベリンシグナルの評価.2022

    • Author(s)
      白石純一,島倉奈緒子,木村一輝,勝山絢斗,乙津遥,上坂裕乃,江草(雜賀)愛,太田能之.
    • Organizer
      日本家禽学会2022年度春季大会
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  • [Presentation] 飼育システムの違いが採卵鶏に与える影響のマルチオミクス解析.2022

    • Author(s)
      野崎ののこ・佐藤逸史・松原忠弘・浅黄瑛紀・東浦裕紀・加瀬ちひろ・永野惇・友永省三・後藤達彦・白石純一・佐藤幹・新村毅.
    • Organizer
      日本家禽学会2022年度春季大会
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  • [Presentation] LC-MS/MS および蛍光検出器を備えたHPLC を用いた3-メチルヒスチジンにおける分析条件の検討および妥当性の比較.2021

    • Author(s)
      友永 省三、白石 純一、片渕 歩美、都 ハンウル、島元 紗希、大塚 彰、井尻 大地
    • Organizer
      日本アミノ酸学会第15回学術大会
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  • [Presentation] 異なる飼料給与がニホンウズラおよびニワトリの初期発育および中枢メラノコルチンシステムに及ぼす影響.2021

    • Author(s)
      勝山絢斗,上坂裕乃,乙津遥,太田能之,白石純一
    • Organizer
      第45 回鳥類内分泌研究会
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  • [Presentation] 初生期のグルコース給与が山梨県特殊肉用鶏の初期発育およびグリコーゲン代謝に及ぼす影響.2021

    • Author(s)
      木村一輝,渡辺優菜,菊嶋敬子,松下浩一,中尾暢宏,太田能之,白石純一.
    • Organizer
      第45 回鳥類内分泌研究会
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  • [Presentation] In ovo カダべリン投与がニワトリヒナの初期発育および骨格筋代謝制御に及ぼす影響.2021

    • Author(s)
      島倉奈緒子,勝山絢斗,上坂裕乃,乙津遥,太田能之,白石純一.
    • Organizer
      第45 回鳥類内分泌研究会
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  • [Presentation] 脳原基移植技術を用いた幼雛期の脳と末梢の代謝機能解析.2020

    • Author(s)
      白石純一,友永省三,浜崎浩子,太田能之
    • Organizer
      日仏生物学会第193回例会
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  • [Presentation] 3.性染色体上の神経ペプチド遺伝子のニワトリ脳発現における雌雄差の解析2020

    • Author(s)
      加藤智美,櫻井美弥乃,白石純一,前川文彦,浜崎浩子
    • Organizer
      日仏生物学会第193回例会
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  • [Remarks] 日本獣医生命科学大学応用生命科学部動物生産化学教室ホームページ

    • URL

      https://www.nvlu.ac.jp/animal/members/007.html/

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      2020 Research-status Report

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

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