Studies on the molecular mechanism of carbon dioxide anaethesia

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05725
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 松原 創 金沢大学, 生命理工学系, 教授 (50459715)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 魚類麻酔 / 炭酸 / ストレス可視化 / ストレス軽減麻酔

Outline of Annual Research Achievements

本研究ではヒラメを炭酸・2-フェノキシエタノール（以下、フェノキシ）・オイゲノールに浸漬、麻酔下における体色関連およびストレス関連因子の遺伝子発現変化を調べた。脳と頭腎におけるストレス関連因子である２種類の熱ショックタンパク質(hsp) 70 とhsp90　mRNA 量を調べたところ、炭酸における頭腎hsp70　とhsp90　mRNA発現量は、低い傾向を示した。くわえて、ストレスによる体色変化に脳メラニン凝集ホルモン:mch・脳メラノコルチン受容体:mc5rが関与するか否かを調べた。脳mch mRNA 量は炭酸で低い傾向がみられたが、フェノキシとオイゲノールと差はなかった。一方、脳mc5r mRNA 量は、オイゲノールに比べ、フェノキシと炭酸、特に炭酸で有意に低い値であった。これらのことから、炭酸に浸漬したヒラメは、コルチゾル増加などストレスの１次反応が起こる前に麻酔状態になると推察された。本研究を総括すると、炭酸は魚類用麻酔剤の中で、ストレスを軽減させている可能性が示唆された。また、各麻酔処理したヒラメの脳と脳下垂体の次世代シークエンス解析をおこなったが、ヒラメはゲノム情報が公開されていないため、新規ストレス軽減因子の探索に苦戦した。そこで、最終年度、ゲノム情報があきらかとなっているトラフグをもちい、各麻酔剤に浸漬したトラフグの脳との次世代シークエンス解析をおこなった。その結果、炭酸では、2種の核小体低分子(sno)RNAの発現がフェノキシとオイゲノールより低い値であった。いっぽう、炭酸では、7種のsnoRNAの発現が2-フェノキシとオイゲノールより高値を示した。このことから、それぞれの麻酔薬は、脳内の核小体を標的に作用し、snoRNAの発現に影響をおよぼすことが推察された。今後は、これらのsnoRNAを詳細に調べ、魚類の麻酔ストレスに対する作用機序を解明したい。

Research Products

• [Journal Article] Stanniocalcin in the Corpuscles of Stannius Inhibits the Osteoclastic Activation by Regulating the Rankl/Opg Expression (2023)
  • Author(s): Kuroda, K Srivastav, A.K Suzuki, A Rafiuddin, M.A Toyota, K Endo, M Honda, M Watanabe, K Maruyama, Y Tabuchi, Y Hattori, A Urata, M Matsubara, H Suzuki, N
  • Journal Title: Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents Volume: 37 Pages: 5141-5149
  • DOI: 10.23812/j.biol.regul.homeost.agents.20233710.498
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Data on plasma cortisol levels in nibbler fish Girella punctata reared under high-density conditions in either surface seawater or deep ocean water (2023)
  • Author(s): Ikari T, Hirayama J, Rafiuddin MA, Furusawa Y, Tabuchi Y, Watanabe K, Hattori A, Kawashima R, Nakamura K, Srivastav AK, Toyota K, Matsubara H, Suzuki N
  • Journal Title: Data in Brief Volume: 49 Pages: 109361～109361
  • DOI: 10.1016/j.dib.2023.109361
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Deep ocean water alters the cholesterol and mineral metabolism of squid Todarodes pacificus and suppresses its weight loss (2023)
  • Author(s): Hatano, K., Yoshida, M.A., Hirayama, J., Kitani, Y., Hattori, A., Ogiso, S., Watabe, Y., Sekiguchi, T., Tabuchi, Y., Urata, M., Matsumoto, K., Sakatoku, A., Srivastav, A.K., Toyota, K., Matsubara, H., Suzuki, N
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Pages: －
  • DOI: 10.1038/s41598-023-34443-x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Adaptation to the shallow sea floor environment of a species of marine worms, Oligobrachia mashikoi, generally inhabiting deep-sea water (2023)
  • Author(s): Ogiso, S Watanabe, K Maruyama, Y Miyake, H Hatano, K Hirayama, J Hattori, A Watabe, Y Sekiguchi, T Kitani, Y Furusawa, Y Tabuchi, Y Matsubara, H Nakagiri, N Toyota, K Sasayama, Y Suzuki, N
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Pages: －
  • DOI: 10.1038/s41598-023-33309-6
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Kynurenine promotes Calcitonin secretion and reduces cortisol in the Japanese flounder Paralichthys olivaceus (2023)
  • Author(s): Ikari, T., Furusawa,Y.,Tabuchi,Y.,Maruyama,Y.,Hattori.A.,Kitani,Y.,Toyota,K.,Nagami,A., Hirayama,J.,Watanabe,K.,Shigematsu,A.,Rafiuddin,M.A.,Ogiso,S.,Fukushi,K.,Kuroda,K.,Hatano,K.,Sekiguchi,T.,Kawashima,R.,、Srivastav, A,K.,Nishiuchi,T.,Sakatoku,A.,Yoshida,M.,Matsubara,H.,Suzuk,N.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 13 Pages: -
  • DOI: 10.1038/s41598-023-35222-4
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 高血糖を引き起こしたキンギョの骨代謝に及ぼす影響 (2024)
  • Author(s): 黒田康平, 丸山雄介, 渡辺数基, 遠藤雅人, 松原 創, 田渕圭章, 平山 順, 服部淳彦, 鈴木信雄
  • Organizer: 令和6年度日本水産学会春季大会
• [Presentation] 能登海洋深層水のイカ類に及ぼす生理学的影響 (2024)
  • Author(s): 端野開都, 吉田真明, 松原 創, 鈴木信雄
  • Organizer: 第58回日本水環境学会年会
• [Presentation] 宇宙飛行士の様々な疾患の治療薬として有効なメラトニンに関する研究 (2024)
  • Author(s): 鈴木信雄, 平山順, 髙橋昭久, 黒田康平, 保田夏野, 田渕圭章, 古澤之裕, 池亀美華, 渡辺数基, 丸山雄介, 松原創, 中野貴由, 木村-須田廣美, 河島遼太郎, 三島弘幸, 加藤晴康, 関あずさ, 服部淳彦
  • Organizer: 第38回 宇宙環境利用シンポジウム
• [Presentation] 宇宙空間で引き起こされる骨疾患の治療薬の開発:キンギョのウロコ(骨モデル)及び 骨疾患モデルラットを用いた解析 (2023)
  • Author(s): 鈴木 信雄, 古澤 之裕, 田渕 圭章, 豊田 賢治, 関 あずさ, 高垣 裕子, 染井 正徳, 江尻 貞一, 池亀 美華, 黒田 康平, 丸山 雄介, 渡辺 数基, 関口 俊男, 松原 創, 髙橋 昭久, 平山 順, 服部 淳彦
  • Organizer: 令和5年度(2023) 日本動物学会中部支部大会
• [Presentation] 夜間におけるアオゴカイの行動を制御するインドール化合物に関する研究 (2023)
  • Author(s): 大嶋 詩響, 小木曽 正造, 豊田 賢治, 渡辺 数基, 平山 順, 丸山 雄介, 服部 淳彦, 松原 創, 鈴木 信雄
  • Organizer: 令和5年度(2023) 日本動物学会中部支部大会
• [Presentation] 魚類のストレスを軽減する炭酸麻酔 (2023)
  • Author(s): 松原創,重松惇志,永見新,アヒャ ラフディン,関祐希,小木曽正造,鈴木信雄
  • Organizer: 令和5年度 日本水産増殖学会第21回大会
• [Presentation] 海洋深層水に含まれる有機成分(キヌレニン)は海産魚のストレスを軽減する (2023)
  • Author(s): 鈴木信雄, 五十里雄大, 黑田康平, 端野開都, 渡辺数基, 平山順, 古澤之裕, 田渕圭章, 丸山雄介, 服部淳彦, 豊田賢治, 松原創
  • Organizer: 海洋深層水利用学会
• [Presentation] 炭酸麻酔は魚類のストレスを軽減させるか (2023)
  • Author(s): 松原創, 重松惇志, 永見新, 中出雅大, 小林昇市, 稲田圭佑, 坂井一博, モハメド アヒャ ラフディン, 関祐希, 小木曽正造, 豊田賢治, 鈴木信雄
  • Organizer: 令和5年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] アカムツの初期発生を制御する環境要因 (2023)
  • Author(s): 松原創, 坂井一博, 小林昇市, 中出雅大, 重松惇志, 稲田圭佑, モハメド アヒャ ラフディン, 関祐希, 永見新, 小木曽正造, 鈴木信雄, 春見達郎, 柳町隆造
  • Organizer: 令和5年度日本水産学会秋季大会
• [Presentation] 魚類の受精における卵門の精子に対する誘引機構 (2023)
  • Author(s): 春見 達郎, 松原 創, 小林寛, 甲賀大輔, 柳町隆造
  • Organizer: 2023年日本動物学会
• [Presentation] トラフグの情動行動および摂食行動に及ぼすアルギニンバソトシン (AVT)腹腔内投与の影響 (2023)
  • Author(s): 長嶺 諒, 松原 創, 今野 紀文, 中町 智哉, 松田 恒平
  • Organizer: 2023年日本動物学会
• [Presentation] Effects of staniocalcin, a blood calcium-regulating hormone, on osteoblasts and osteoclasts in goldfish scales (2023)
  • Author(s): Kuroda, K Srivastav, A.K Suzuki, A Rafiuddin, M.A Toyota, K Endo, M Honda, M Watanabe, K Maruyama, Y Tabuchi, Y Hattori, A Urata, M Matsubara, H Suzuki, N
  • Organizer: International Symposium: Environmental Issues in a Post-Covid 19 Society, Kanazawa University
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 13 of EPA's 16 priority pollutant PAHs affect mortality of fertilized fish eggs (2023)
  • Author(s): Rafiuddin M.A.,Seki,Y Nagami,A Ogiso,S Honda, M Toyota, K Furusawa,Y Tabuchi, Y Hirayama,J Suzuki, N Matsubara, H
  • Organizer: International Symposium: Environmental Issues in a Post-Covid 19 Society, Kanazawa University
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] トラフグの接触走性、光走性及び重力走性に基づいた選好性行動の観察 (2023)
  • Author(s): 牧田大輝, 長嶺諒, 松原創, 今野紀文, 中町智哉, 松田恒平
  • Organizer: 令和5年度(2023) 日本動物学会中部支部大会
• [Presentation] ニホンイトヨの初期発生を制御する環境要因 (2023)
  • Author(s): 松原創, 大倉俊介, 高橋優太, 小林寛, 園田武, 永見新, アヒャ ラフディン, 関祐希, 小木曽正造, 鈴木信雄,春見達郎, 柳町隆造
  • Organizer: 令和5年度 日本水産増殖学会第21回大会
• [Presentation] Regional differenes in teterodotoxins from the flatworm Planocera multitentaculata (2023)
  • Author(s): Tanaka,M, Asano,M, Ogiso,S, Matsubara,H, Suzuki,N, Suo,R, Itoi,S
  • Organizer: International symposium in Okinawa,2023,on Ciguatera and related marine biotoxins
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Tetrodotoxins in the flatworm Planocera reticulata (2023)
  • Author(s): Horita, Y.,Tanaka,M., Ogiso,S.,Matsubara,H., Suzuki,N.,Tatsuno,R.,Suo,R.,Itoi,S.
  • Organizer: International symposium in Okinawa,2023,on Ciguatera and related marine biotoxins
• [Presentation] 高血糖により引き起こされる骨疾患を解析するための高血糖モデル魚の開発 (2023)
  • Author(s): 黒田康平,丸山雄介,渡辺数基,豊田賢治,松原 創,平山 順,服部淳彦,鈴木信雄
  • Organizer: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [Presentation] 魚類のストレスの可視化 (2023)
  • Author(s): 松原創, 重松惇志, 永見新, 中出雅大, 小林昇市, 稲田圭佑, 坂井一博, モハメド アヒャ ラフディン, 関祐希, 小木曽正造,豊田賢治,鈴木信雄
  • Organizer: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [Presentation] トラフグの摂食・情動行動に及ぼすアルギニンバソトシン (AVT)の影響 (2023)
  • Author(s): 長嶺 諒, 松原 創, 中町 智哉, 今野 紀文, 松田 恒平
  • Organizer: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [Presentation] トラフグおよびクサフグ仔魚表皮における ホールマウント蛍光染色によるTTX保有細胞の推定 (2023)
  • Author(s): 稲橋京史郎, 米澤遼, 林健太朗, 渡邊壮一, 吉武和敏, 木下滋晴, 松原創, 鈴木信雄, 高谷智裕, 荒川修 ,周防玲,糸井史朗,浅川修一
  • Organizer: 令和5年度日本水産学会秋季大会
• [Book] アクアネット (2023)
  • Author(s): 鈴木信雄, 端野開都, 平山 順, 吉田真明, 田渕圭章, 古澤之裕, 浦田 慎, 渡辺数基, 丸山雄介, 服部淳彦,松原 創
  • Total Pages: 6
  • Publisher: 湊文社
• [Remarks] 金沢大学理工学域能登海洋水産センター
  • URL: https://aqua.w3.kanazawa-u.ac.jp