Elucidation of species-specific immune functions in fish

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K05969
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42030:Animal life science-related
• Research Institution: Utsunomiya University
• Principal Investigator: Iwanami Norimasa 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 特任准教授 (10360504)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 免疫システム / メダカ / 腸内細菌 / NK細胞 / サイトカイン受容体

Outline of Final Research Achievements

In order to understand the functions of the immune system shared among fish species and those acquired uniquely within a species, it is essential to understand the immune function in the model animal, medaka. In this study, we clarified that the medaka immune system is necessary for maintaining a normal balance of intestinal microbiota in adult fish, and conversely, that the maturation of the medaka immune system requires the interaction between intestinal bacteria and intestinal epithelial cells. We also identified medaka natural killer (NK) cells and demonstrated that they play an important role in the immune response against intracellular parasitic bacteria.

Free Research Field

免疫学、遺伝学、魚類生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

魚類の免疫システムは種間で多様性を持つことが知られているが、その理解にモデル動物での遺伝学的なアプローチは大変有用である。本研究では免疫不全メダカの作成に加えてメダカにおいて初めて無菌飼育を実現することで免疫システムと腸内細菌の相互作用を明らかにするとともに、NK細胞の特定と機能解明を達成した。これにより、ゼブラフィッシュを含む他の魚類との比較による種特異性と共通性の理解を通じて養殖などへの応用が期待される。