Studies on the Mechanism of Aging from Hibernation - Does Hibernation Inhibit the Accumulation of Senescent Cells?

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 23K06892
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 山崎 丘 帝京大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (70301174)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石岡 憲昭 帝京大学, 医学部, 教授 (70184471) ; 寺田 昌弘 京都大学, 宇宙総合学研究ユニット, 特定准教授 (10553422)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 冬眠 / マウス / 老化 / 筋萎縮

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、冬眠動物が冬眠中に筋萎縮を起こさないことに着目し、冬眠様低体温状態のマウスを利用してそのメカニズムや老化との関連を明らかにし、老化の予防や筋萎縮に係る治療薬の開発等を目指すものである。
マウスを冬眠様人工低体温状態に誘導するために、温度、湿度、二酸化炭素濃度、照度をモニターできる飼育設備を整備し、低体温状態を誘導する薬剤を投与したマウス、活動抑制するコントロールとして低濃度麻酔薬を投与したマウス、生理食塩水を投与したプラセボマウスおよび通常飼育（未処理）マウスの4群を飼育し、比較実験を行った。薬剤等は小型カプセル型浸透圧ポンプを皮下に埋め込み連続的に投与し、体温はサーモグラフィーカメラで測定した。
低体温状態を誘導する薬剤を投与して人工的に冬眠様状態に誘導したマウスと低濃度麻酔薬を投与して活動抑制したマウスでは、生理食塩水を投与したプラセボマウスおよび通常飼育マウスと比較して、体温が明らかに低下する傾向を示し、本飼育環境によりマウスを冬眠様人工低体温状態へ誘導できることを確認した。また、低体温状態を誘導する薬剤を投与したマウスは、低濃度麻酔薬投与マウス群に比べ、より体温が低下することが示された。さらに、安楽死後に採取した血中の血清タンパク質を超高パフォーマンス液体クロマトグラフィー（UPLC）により分析したところ、低体温状態を誘導する薬剤投与マウスでは、低濃度麻酔薬投与マウスやプラセボ群に比べ増加するピークが観察された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

人工低体温飼育環境を整備し、実際に冬眠様低体温マウスを飼育し、検体を得ることができた。また、血中の血清タンパク質分析において活動量減少に伴い発現量が変化するタンパク質が検出されており、詳細に分析中である。

Strategy for Future Research Activity

冬眠様状態誘導マウスにおいて、活動量減少に伴い発現量が変化するタンパク質の探索を続ける。また、ウエスタンブロッティング法等により、増加した血清中タンパク質の同定を試みる。

Causes of Carryover

マウスの飼育実験の最適化に時間を要したため実験回数が計画より少なくなり、マウスの購入数、サンプル解析にかかる費用等が次年度に持ち越しとなった。次年度使用額は、前年度に計画されていたマウス飼育実験およびそれにかかる解析に使用する。