アジアにおける日本住血吸虫類の種分化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 05041098
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 学術調査
• 研究機関: 帯広畜産大学 (1994); 高知医科大学 (1993)
• 研究代表者: 吾妻 健 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教授 (40117031)
• 研究分担者: ウォン Z. 湖北省, 住血吸虫防圧研究所, 所長 ; ブレーラー D. ジェームズ, クック大学・理学部, 講師 ; ロー C.T. 台湾国立陽明医学院, 医学部, 助教授 ; イトイ I. マレーシア国立医学研究所, 寄生虫部, 主任研究官 ; ウパタム S. マヒドール大学, 理学部, 教授 ; 杉山 広 国立予防衛生研究所, 寄生動物部, 主任研究官 (00145822) ; 田口 尚弘 高知医科大学, 医学部, 助手 (80127943) ; 平井 啓久 京都大学, 霊長類研究所, 助手 (10128308) ; 川中 正憲 国立予防衛生研究所, 寄生動物部, 室長 (50109964) ; 波部 重久 福岡大学, 医学部, 講師 (70037430) ; 平田 瑞城 久留米大学, 医学部, 助教授 (70080629) ; BLAIR David James Cook University ; LO Chin-tson National Yang-Ming Medical College ; ITHOI Init Institute for Medical Research ; UPATHAM Suchart Mahidol University ; WANG Zaihua Hubei Institute of Schistosomiasis Control
• 研究期間 (年度): 1993 – 1994
• 研究課題ステータス: 完了 (1994年度)
• 配分額: 15,000千円 (直接経費: 15,000千円); 1994年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円); 1993年度: 7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
• キーワード: 日本住血吸虫 / メコン住血吸虫 / マレー住血吸虫 / ミトコンドリアDNA / PCR / 染色体C-バンド / キアズマ / 核型 / Karyotype

研究概要

アジアに於ける日本住血吸虫類には、日本住血吸虫、メコン住血吸虫、マレー住血吸虫の3種が知られているが、具体的な相互の類縁関係については、未だ不明である。本研究では、これら3種の系統類縁関係を調べるため、1)ミトコンドリアDNAの塩基配列、2)染色体のC-バンドパターン、3)中間宿主貝の核型、4)中間宿主貝の感受性、5)終宿主の感受性、及び6)終宿主における肉芽腫形成反応、について分析実験を行なった。
1)ミトコンドリアDNAの塩基配列:本研究ではチトクロームCオキシダーゼサブユニットI(COI)領域のPCR増幅を試みた。各サンプルはTEバッファーでホモジナイズし、フェノール/クロロフォルムで2回、クロロフォルムで1回、処理した後、エタノール沈殿により、DNAを回収した。回収したDNAはテンプレートとして、PCRを行なった。プライマーは、5'- TTT TTT GGG CAT CCT GAG GTT T -3'及び5'- TAA AGA AAG AAC ATA ATG AAA AT -3'である。PCRの条件は、95℃ 1分、50℃ 1分、72℃ 3分、30サイクルである。得られた増幅断片はTAベクターにクローニングして、ABIのオートシーケンサー(373A)を用いて塩基配列を調べた。ホモロジー検索及び系統樹作成はClustalV(近隣接合法)とPaup(最大節約法)を用いて行なった。その結果、2つの異なる方法とも同じ結論に達した。即ちマレー住血吸虫は日本住血吸虫よりは、メコン住血吸虫に近く、メコン住血吸虫とクラスターを形成することが分かった。比較のために用いたアフリカ産のマンソン住血吸虫とビルハルツ住血吸虫は一つのクラスターを形成し、アジア産の日本住血吸虫類から隔たっていることが分かった。
2)染色体のC-バンドパターン:日本住血吸虫、メコン住血吸虫、マレー住血吸虫のC-バンド分析を行ったところ、日本産の日本住血吸虫では、W染色体長腕のC-バンド内だけに真性染色体質の挿入が認められたが、メコン住血吸虫及びマレー住血吸虫では、両腕のC-バンド内に真性染色体質の挿入が認められた。さらにC-バンドの量はメコン住血吸虫及びマレー住血吸虫において日本住血吸虫より増加していることが観察された。このことから、メコン住血吸虫とマレー住血吸虫がより近縁であると推定され、ミトコンドリアDNAの結果と一致した。
3)中間の宿主貝の核型と感受性:これは、宿主-寄生虫関係の進化と寄生虫自身の種分化との関係を明らかにするために行われた。まず、宿主貝の染色体について核型分析を行ったところ、a)マレー住血吸虫の第一中間宿主貝Robertsiella gismaniでは2n=34で性染色体はXY型であるが、Y染色体は、点状であること、b)メコン住血吸虫の第一中間宿主貝Neotricula apertaでは2n=34であるが、Y染色体は存在せずXO型であること、c)日本住血吸虫の第一中間宿主貝Oncomelania nosophora(ミヤイリガイ)では、2n=34で、性染色体はまだ未分化であること、等が明らかになった。
4)中間宿主貝への感受性:日本産の日本住血吸虫とマレー住血吸虫をOncomelania nosophora(ミヤイリガイ)、O.minima(ナタネミズツボ)、Bythinella nipponica(ミジンニナ)の3種の貝に感染させたところ、両住血吸虫ともOncomelania nosophora(ミヤイリガイ)に感染し、セルカリアまで発育することが明らかとなった。
4)終宿主の感受性:メコン住血吸虫及びマレー住血吸虫のセルカリアをマウス(ddY)、ハムスター(シリアン)、スナネズミ(MGS)の3種の終宿主への感染実験を行なったところ、すべてにおいて感染が成立することが分かった。15EA07:終宿主における肉芽腫形成反応:日本住血吸虫、メコン住血吸虫、マレー住血吸虫のセルカリアをマウスとラットに感染させ、肉芽腫形成反応の程度を比較した。まず、マウスでは3種住血吸虫とも著明な細胞反応を示したが、3種に差は認められなかった。しかし、ラットでは各々異なる程度の反応を認めた。即ち、肉芽腫形成反応はメコン住血吸虫で最も弱く、マレー住血吸虫で、最も強い反応を示した。一方、肝内虫体に対する細胞反応は虫卵に対する反応と逆にメコン住血吸虫で最も強く、マレー住血吸虫で、最も弱い反応を示した。このことから、宿主細胞の認識は虫体と虫卵で大きく異なることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] 吾妻健、柳从笑、田口尚弘、松岡未央、平井啓久、波部重久、平田瑞城、K.ライ: "ミトコンドリアDNAから見たマレーシア住血吸虫と日本住血吸虫の系統類縁関係" 寄生虫学雑誌. 43(Suppl.). 86 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 吾妻健、柳从笑、田口尚弘、平井啓久、波部重久、平田瑞城、K.ライ、S.ウパタム: "ミトコンドリアDNAから見たアジア産日本住血吸虫類の系統類縁関係" 第41回日本寄生虫学会、日本衛生動物学会北日本支部合同大会講演要旨. 18 (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 吾妻健、柳从笑、田口尚弘、平井啓久、波部重久、平田瑞城、川中正憲、K.ライ、S.ウパタム: "ミトコンドリアDNAから見た、東南アジアにおける日本住血吸虫species complexの系統類縁関係" 寄生虫学雑誌. 44(Suppl.). 128 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 田口尚弘、平井啓久、波部重久、平田瑞城、川中正憲、K.Lai,E.S.ウパタム、吾妻健: "アジア産日本住血吸虫類中間宿主貝における核型とY染色体の分化" 寄生虫学雑誌. 44(Suppl.). 127 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 平井啓久、田口尚弘、波部重久、平田瑞城、川中正憲、K.ライ、S.ウパタム、吾妻健: "C-バンドパターンから見た東南アジアにおける日本住血吸虫Species complexの系統類縁関係" 寄生虫学雑誌. 44(Suppl.). 127 (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Agatsuma T., Liu C.X., Taguchi T., Matsuoka M., Hirai H., Habe S., Hirata M.& Lai K.: "Phylogenetic relationship between Malaysian and Japanese Schistosoma species from a view point of mitochondrial DNA sequences" Japanese Journal of Parasitology. 43 (Suppl.). 86- (1994)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Agatsuma T., Liu C.X., Taguchi T., Hirai H., Habe S., Hirata M., Kawanaka M., Lai K.& Upatham E.S.: "Phylogenetic relationship of the Asian Schistosoma japonicum complex from a viewpoint of mitochondrial DNA" Japanese Journal of Parasitology. 44 (Suppl.). 128- (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Taguchi T., Hirai H., Habe S., Hirata M., Kawanaka M., Lai K., Upatham E.S.& Agatsuma T.: "Comparative karyotype study of snail hosts of Oriental schistosomes" Japanese Journal of Parasitology. 44 (Suppl.). 127- (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hirai H., Taguchi T., Habe S., Hirata M., Kawanaka M., Lai K., Upatham E.S.& Agatsuma T.: "Phylogenetic relationship between Malaysian and Japanese Schistosoma species from a viewpoint of C-banding pattern" Japanese Journal of Parasitology. 44 (Suppl.). 127- (1995)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より