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Hypothermia in inbred mice

Publicly Offered Research

Project AreaIntegrative understanding of biological phenomena with temperature as a key theme
Project/Area Number 18H04706
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

砂川 玄志郎  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (70710250)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Keywords休眠 / 冬眠 / 能動的低代謝 / CAGE解析 / 低温耐性 / マウス / QIH / 低体温
Outline of Annual Research Achievements

哺乳類が低体温を維持するためには低体温制御と低温耐性が必要となる。本課題では、マウスの低体温表現型の遺伝性とマウス近交系の低体温表現型の相違に注目し、低体温制御・低温耐性に関与する遺伝子が存在するという仮説をたて、遺伝学的手法を駆使することでそれぞれに関与する遺伝子の同定を試みている。当初に立案した3つの計画を順次遂行している。計画1「休眠マウス組織のトランスクリプトーム解析による低体温制御遺伝子の推定」においてマウスの正常体温時と低体温時の筋肉組織をサンプルしCAGE解析を行い、休眠時に遺伝子発現が上昇する遺伝子226個と遺伝子発現が低下する遺伝子61個を同定したが、その中でも特にハブとなる遺伝子に注目し遺伝子ノックアウト動物を作成し表現型解析を行った。さらに、これまでに用いてこられた絶食誘導性と異なり、マウスの視床下部のQRFP陽性神経を興奮させることで、数日間に渡ってマウスの代謝を低下できるQ神経誘導性低代謝(QIH; Q neuron-induced hypometabolism)を開発した。本手法ではマウスの日内休眠では低下しない体温セットポイントが低下しており、より冬眠に近い状態と言える。今後のマウスを使った休眠研究を大きく貢献できるモデルとなりうる。計画2「マウス培養細胞を用いた低温耐性遺伝子の包括的検索」において、個体として低温耐性を示すマウス近交系(STM2とMYS/Mz)から樹立したES細胞の培養温度による表現型の違いを観察した。計画3「遺伝子改変動物を用いた低体温制御遺伝子・低温耐性遺伝子の検証」においては計画1で候補となった遺伝子のKOマウスをCRISPR/Cas9システムを用いて作成し表現型解析を行っている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] A Discrete Neuronal Circuit that induces Hibernation-like State in Rodents.2020

    • Author(s)
      Takahashi TM, Sunagawa GA, Soya S, Abe M, Sakurai K, Ishikawa K, Yanagisawa M, Hama H, Hasegawa E, Miyawaki A, Sakimura K, Takahashi M, Sakurai T
    • Journal Title

      Nature

      Volume: -

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 睡眠と冬眠と代謝2019

    • Author(s)
      砂川 玄志郎
    • Journal Title

      睡眠医療

      Volume: 13 Pages: 137-141

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 冬眠のひみつ2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      文部科学省 新学術領域研究 「温度生物学」 市民公開講座
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスを用いた人工冬眠の研究2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      第63回 宇宙科学技術連合講演会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Daily torpor in mice as a model of active hypometabolism in mammals2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      NEURO2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス休眠をモデルとした能動的低代謝の研究: 骨格筋における休眠特異的遺伝子発現の解析2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      第3回冬眠休眠研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスの日内休眠における骨格筋の遺伝子発現の変化2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      第22回日本脳低温療法・体温管理学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 冬眠の臨床応用に向けて:能動的低代謝を体温管理療法に応用できるか?2019

    • Author(s)
      Genshiro A. Sunagawa
    • Organizer
      第22回日本脳低温療法・体温管理学会学術集会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Toward clinical application of active hypometabolism2019

    • Author(s)
      Genshiro A Sunagawa
    • Organizer
      The 9th Federation of Asian and Oceanian Physiological Societies Congress
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Toward clinical application of active hypometabolism: using mouse daily torpor as a model system2018

    • Author(s)
      Genshiro A Sunagawa
    • Organizer
      Life of genomes - 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Toward clinical application of active hypometabolism: studying active hypometabolism via mouse daily torpor as a model system2018

    • Author(s)
      Genshiro A Sunagawa
    • Organizer
      Torpor and Metabolism Workshop
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Physiological Phenotyping by Non-invasive Respiratory Recordings2018

    • Author(s)
      Genshiro A Sunagawa
    • Organizer
      The 41st Annual Meeting of the Molecular Biology Society of Japan
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 冬眠様状態を誘発する方法およびそのための装置2019

    • Inventor(s)
      櫻井武、高橋徹、砂川玄志郎
    • Industrial Property Rights Holder
      櫻井武、高橋徹、砂川玄志郎
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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