2015 Fiscal Year Research-status Report
新規過眠・肥満マウスの解析による睡眠覚醒と摂食代謝制御の統合分子機構の解明
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26507003
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
三好 千香 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 助教 (60613437)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
船戸 弘正 筑波大学, 国際統合睡眠医科学研究機構, 教授 (90363118)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 睡眠 / フォワードジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
過眠や過食、肥満は、近年増加している非定形うつ病の症状として知られているが、sの機序は不明である。我々がフォワードジェネティクスの手法によって新たに同定したSleepy 変異マウス(未発表)は過眠と肥満という二つの典型的な表現型を示すことから、睡眠覚醒と体重制御の脳内制御機構の解明のみならず非定形うつ病の病態の解明にも非常に有用な動物モデルになり得ることが考えられた。
これまで、原因となる遺伝子(Sleepy遺伝子)の変異の有無と総覚醒時間に、強い相関があることを示してきた。昨年度は、ヘテロ変異sleepyで得られた睡眠延長、覚醒短縮の表現型が、ホモ変異Sleepyマウスにおいても同様に観察できるか検討を行い、より顕著な覚醒時間の短縮が見られることを明らかにした。一方、概日リズムの恒常性においては、ホモ、ヘテロ変異体の両群において、野生型との差は見られず、睡眠覚醒の恒常性は正常に保たれていると考えられた。
Sleepy 変異マウスは、スクリーニングにおいて睡眠覚醒の異常を主たるフェノタイプとして見出されたが、体重の表現型に関しても睡眠異常と同じ染色体に責任領域があることがQTL解析の結果から明らかにされている。同腹の野生型マウスと比べて、摂食量において差は見られなかったが、エネルギー消費においては、Sleepy ホモ変異、ヘテロ変異マウスともに、加齢に伴う有意な低下が観察された。
現在、睡眠異常と代謝異常の脳内制御の分子機構を明らかにするため、摂食行動やエネルギー代謝に関わる既知の分子の発現の変化について検討を行うとともに、Sleepy遺伝子もしくはSleepyタンパクの日内変動や加齢に伴う脳内での分布や量的変動について検討し、評価する。
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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
Sleepy変異マウスは、繁殖行動に問題があるため、実験に供するマウスを必要数得るために定期的な体外受精と胚移植を今年度も引き続き計画的に行った。
一定の世代を継ぐことで、ホモ変異体においても睡眠の異常と肥満の表現型の個体間のばらつきがなくなり、安定した表現系が得られている。現在、各遺伝子型（ホモ変異、ヘテロ変異、同腹野生型）のマウスを離乳直後に個別ケージに分け、体重、体長、摂餌量の測定及びCTによる非侵襲的な脂肪量や骨格などの定期的な測定を行い、個体レベルの表現型の基礎的データの取得を続けている。肥満の表現系は、月から年の単位で評価が必要なため、年度をまたいで継続的に行う。
本年度の計画では、Sleepy変異マウスでの睡眠覚醒及び代謝や摂食行動の分子機構を明らかにすることを目的としていた。個体レベルでの基礎データを積み重ねており、摂食行動やエネルギー制御に関わる遺伝子群の発現についても定量的な解析が進んでいることから概ね順調に推移していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
体重や摂食量といった評価の基礎となる個体レベルでの経時的かつ長期的な評価が必要なパラメーターを引き続き測定する。各遺伝子型のマウスを用いて、Sleepy 遺伝子の日内変動や加齢に伴う体内、脳内での発現分布や量的変化についても検討を行う。さらに詳細な分子機構を明らかにするため、リバースジェネティクスの手法も取り入れ、臓器特異的なSleepy遺伝子変異が睡眠や肥満の表現型がどのように変化するのかについても検討を開始したいと考えている。また、病態モデルとしての評価に必須である、行動実験についても早期に実施し、総合的に評価する予定である。
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[Presentation] Identification of Mc4r mutation through obesity screening of ENU-mutagenized mice2016
Author(s)
Mohammad Sarowar Hossain, Fuyuki Asano, Tomoyuki Fujiyama, Chika Miyoshi, Makito Sato, Aya Ikkyu, Satomi Kanno, Noriko Hotta, Miyo Kakizaki, Ikuo Miura, Hideki Kaneda, Tomohiro Suzuki, Shigeharu Wakana, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa
Organizer
第121回日本解剖学会
Place of Presentation
ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
Year and Date
2016-03-28 – 2016-03-30
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[Presentation] ランダム点突然変異マウスの肥満スクリーニングによるSim1遺伝子変異の同定2016
Author(s)
浅野冬樹,Mohammad Sarowar Hossain, 藤山知之, 三好千香, 佐藤牧人, 一久綾, 管野里美, 堀田範子, 柿崎美代, 三浦郁生, 金田秀貴, 鈴木智広, 若菜茂晴, 船戸弘正, 柳沢正史
Organizer
第121回日本解剖学会
Place of Presentation
ビッグパレットふくしま（福島県郡山市）
Year and Date
2016-03-28 – 2016-03-30
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[Presentation] Sleep screening of randomly mutagenized mice established a long sleep pedigree.2016
Author(s)
Chika Miyoshi, Tomoyuki Fujiyama, Makito Sato, Aya Ikkyu, Satomi Kanno, Noriko Hotta, Miyo Kakizaki, Takato Honda, Staci J. Kim, Haruna Komiya, Fuyuki Asano, Tomohiro Suzuki, Kumar Vivek, Joseph S. Takahashi, Shigeharu Wakana, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa
Organizer
The 4th Annual IIIS International Symposium.
Place of Presentation
筑波大学（茨城県つくば市）
Year and Date
2016-02-26
Int'l Joint Research
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[Presentation] Identification of Sim1 and Mc4r mutations through obesity screening of randomly mutagenized mice2016
Author(s)
Mohammad Sarowar Hussain, Fuyuki Asano, Tomoyuki Fujiyama, Chika Miyoshi, Makito Sato, Aya Ikkyu, Satomi Kanno, Noriko Hotta, Miyo Kakizaki, Takato Honda, Staci J. Kim, Haruna Komiya, Ikuo Miura, Tomohiro Suzuki, Kumar Vivek, Joseph S. Takahashi, Shigeharu Wakana, Hiromasa Funato, Masashi Yanagisawa
Organizer
The 4th Annual IIIS International Symposium.
Place of Presentation
筑波大学（茨城県つくば市）
Year and Date
2016-02-26
Int'l Joint Research
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