| Project/Area Number |
23K05512
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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 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | Nippon Veterinary and Life Science University |
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Principal Investigator |
白石 純一 日本獣医生命科学大学, 応用生命科学部, 講師 (50632345)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | カダベリン / ポリアミン / ニワトリ / 初期栄養 / LC-MS/MS / 脳と膵臓 / TCA回路 / 代謝産物 / カダべリン / 脳機能 / 膵臓機能 / 初生期 |
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| Outline of Research at the Start |
出生前後の体内環境は、動物の健康のみならず、家畜生産を左右する重要な要因であり、この時期の効率的な飼養管理法を構築することは持続可能な家畜生産の観点からも重要となる。これまでに、ポリアミンの１種であるカダベリンは初生期のエネルギー代謝効率を改善する有用な生理活性物質であることが示唆されているものの、その制御機構や細胞内応答に関するメカニズムについては十分に理解されていない。そこで、本研究では孵化前後のカダべリンシグナルが代謝制御の核となる脳と膵臓機能に及ぼす影響に着目して解析し、家禽生産のための栄養コントロール法の可能性について検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
出生前後のエネルギー代謝調節における臓器間ネットワーク機構を解明することは、動物の健康のみならず、家畜生産をも左右することから重要である。本研究では申請者らが明らかにしてきた孵化前後のカダベリン（ポリアミンの１種）の生理活性作用に着目して、脳と膵臓の機能発達との関連性を明らかにすることを目的とした。本年度は器官培養技術を用いたin vitro実験によって評価した。孵化前後（孵卵19日胚～孵化3日齢ヒナ）のニワトリの視床下部および膵臓を採取し、振動刃切片作成装置を用いて厚さ200～400μmの連続切片を作成した。作成した各切片にカダベリンあるいはグルコースを添加した培養液中で0～3時間培養した。培養後の組織に含まれるTCA回路関連代謝物など23成分についてLC-MS/MSによるプレカラム誘導体化法で測定した。その結果、作成した視床下部と膵臓由来の連続切片からリンゴ酸、フマル酸、マレイン酸、ピルビン酸、コハク酸、乳酸などのTCA回路に関連する代謝産物について良好なクロマトグラムが検出でき、カダベリンあるいはグルコース添加によって変動することが明らかになった。したがって、カダベリンは視床下部および膵臓に直接的に作用して、TCA回路を介したエネルギー代謝を制御することが示唆された。今後は、組織中や培養液中に含まれるアミノ酸やビタミン、ミトコンドリア機能制御因子について評価することによって、カダベリンシグナルの視床下部と膵臓における機能性の詳細を明らかにできると考察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は孵化前後のヒナの脳（視床下部）と膵臓におけるカダベリンシグナルの生理学的意義を解明するために、器官培養技術を用いてin vitro実験評価を行えた。これまでの予想通りにカダベリンの刺激によってエネルギー代謝経路は亢進することを明らかにすることができ、初期栄養シグナルにおけるカダベリンの有効性を示唆することができた為。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、カダベリンによるエネルギー代謝調節に連動するアミノ酸やビタミンなど、その他の栄養素との関連性を調査するのとともに、母体からの栄養素シグナルとしての可能性について検討予定である。具体的には、飼料中の栄養素成分とカダベリンを中心とした栄養素やホルモン分析を行い母鳥の生産性について検討する。また、母子間におけるカダベリンシグナルの栄養生理シグナルの可能性についても検討予定である。一部実験については、すでに着手しており、孵化前後の機能発達におけるカダベリンの栄養素機能に関する分析を引き続き行っていく予定である。
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