クマにおける冬眠中のエネルギー代謝制御に関わる血中分泌型microRNAの探索

• 研究課題/領域番号: 16K08067
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 下鶴 倫人 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50507168)
• 研究分担者: 宮崎 充功 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 准教授 (20632467)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 冬眠 / マイクロRNA / 血中循環型マイクロRNA / クマ / ツキノワグマ / エネルギー代謝 / 代謝 / エクソソーム / microRNA

研究成果の概要

本研究では、ツキノワグマにおける冬眠中の血液分泌型マイクロRNAの発現変化を明らかにすることを目的とした。Small-RNAシーケンスによる解析を実施した結果、冬眠中に61種で発現が増加、18種で減少することが確認された。これらのマイクロRNAの中には、エネルギー代謝経路に関連する因子が認められたことから、冬眠中における代謝制御に関わる臓器間コミュニケーションツールとして機能している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、クマの冬眠中に発現量が増減する血中分泌型マイクロRNAを世界で初めて特定することができた。これらの因子は、脂肪を唯一のエネルギー源として代謝異常を伴わずに長期の生命活動を維持できる仕組みに深く関与するものであると考えられるだけでなく、筋萎縮・骨萎縮の抑制にも関わっている可能性がる。今後研究をより発展させることによって、ヒトや伴侶動物・家畜における代謝性疾患等の予防・治療法の開発にも大きく寄与することが期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] Skeletal muscles of hibernating black bears show minimal atrophy and phenotype shifting despite prolonged physical inactivity and starvation (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki M, Shimozuru M, Tsubota T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 未定
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Incidence of multiple paternity and inbreeding in high-density brown bear populations on the Shiretoko Peninsula, Hokkaido, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimozuru M, Shirane Y, Tsuruga H, Yamanaka M, Nakanishi M, Ishinazaka T, Kasai S, Nose T, Masuda Y, Fujimoto Y, Mano T, Tsubota T.
  • 雑誌名: Journal of Heredity 巻: 未定 号: 3 ページ: 321-331
  • DOI: 10.1093/jhered/esz002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex-biased natal dispersal in Hokkaido brown bears revealed through mitochondrial DNA analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirane Y, Shimozuru M, Yamanaka M, Tsuruga H, Hirano S, Nagano N, Moriwaki J, Nakanishi M, Ishinazaka T, Nose T, Kasai S, Shirayanagi M, Masuda Y, Fujimoto Y, Osada M, Akaishi M, Mano T, Masuda R, Sashika M, Tsubota T.
  • 雑誌名: European Journal of Wildlife Research 巻: 64 号: 6 ページ: 65-65
  • DOI: 10.1007/s10344-018-1222-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testosterone-related and seasonal changes in sebaceous glands in the back skin of adult male brown bears (Ursus arctos) (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomiyasu Jumpei、Yanagawa Yojiro、Sato Yoshikazu、Shimozuru Michito、Nagano Masashi、Sasaki Motoki、Sakamoto Hideyuki、Matsumoto Naoya、Kobayashi Kohei、Kayano Mitsunori、Haneda Shingo、Matsui Motozumi
  • 雑誌名: Canadian Journal of Zoology 巻: 96 号: 3 ページ: 205-211
  • DOI: 10.1139/cjz-2017-0028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of body condition using body mass and chest girth in brown bears of Hokkaido, Japan (Ursus arctos yesoensis) (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki, J., Omori, R., Shimozuru, M., Tsuruga, H., Mano, T. & Tsubota, T.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Veterinary Research 巻: 66 号: 2 ページ: 71-81
  • DOI: 10.14943/jjvr.66.2.71
  • NAID: 120006469030
  • ISSN: 0047-1917
  • 査読あり
• [雑誌論文] High genetic diversity and distinct ancient lineages of Himalayan black bear revealed by noninvasive surveys in the Annapurna Conservation Area, Nepal (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadariya R, Shimozuru M, Maldonado J, Mustafa MAM, Sashika M, Tsubota T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13(12) 号: 12 ページ: e0207662-e0207662
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0207662
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] First molecular detection and characterization of Hepatozoon and Sarcosystis spp. in field mice and voles from Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Moustafa, M. A. M., Shimozuru, M., Mohamed, W., Taylor, K. R., Nakao, R., Sashika, M. & Tsubota, T.
  • 雑誌名: Parasitology Research 巻: 116 号: 8 ページ: 2321-2325
  • DOI: 10.1007/s00436-017-5505-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Reproductive parameters and cub survival of brown bears in the Rusha area of the Shiretoko peninsula, Hokkaido, Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimozuru, M., Yamanaka, M., Nakanishi, M., Moriwaki, J., Mori, F., Tsujino, M., Shirane, Y., Ishinazaka, T., Kasai, S., Nose, T., Masuda, Y. & Tsubota, T.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 12 号: 4 ページ: e0176251-e0176251
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0176251
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Molecular identification and characterization of piroplasm species in Hokkaido sika deer (Cervus Nippon yesoensis), Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Elbaz, E., Moustafa, M. A. M., Lee, K., Mohamed, W. M. A., Nakao, R., Shimozuru, M., Sashika, M., Younis, E. E. A., El-khodery, S. A. & Tsubota, T.
  • 雑誌名: Tick and Tick-borne Diseases 巻: 8 号: 5 ページ: 802-807
  • DOI: 10.1016/j.ttbdis.2017.06.007
  • NAID: 120006491493
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] クマにおける冬眠中のエネルギー代謝制御に関わる血中分泌型microRNAの探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 相馬司・下鶴倫人・坪田敏男
  • 学会等名: 第2回冬眠休眠研究会
• [学会発表] ヒグマはオスに偏った出生地分散により近親交配を回避する (2018)
  • 著者名/発表者名: 下鶴倫人・白根ゆり・釣賀一二三・山中正実・中西將尚・石名坂豪・葛西真輔・能勢峰・間野勉・坪田敏男
  • 学会等名: 日本獣医学会
• [学会発表] 知床半島ヒグマ個体群におけるマルチプルパターニティと近親交配の発生率 (2018)
  • 著者名/発表者名: 下鶴倫人・白根ゆり・釣賀一二三・山中正実・中西將尚・石名坂豪・葛西真輔・能勢峰・増田泰・間野勉・坪田敏男
  • 学会等名: 日本哺乳類学会
• [学会発表] Changes in body temperature and heart rate during hibernation in captive male and female Japanese black bears (Ursus thibetanus japonicus). (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsubota, T., Yamazaki, K., Sashika, M., Moustafa, M. A. M., Shimozuru, M.
  • 学会等名: 25th International Conference of Bear Research and Management
  • 国際学会
• [学会発表] Occurrence rate of multiple paternity and inbreeding in the brown bear population in the Shiretoko Peninsula, Hokkaido, Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shimozuru, M., Shirane, Y., Tsuruga, H., Yamanaka, M., Nakanishi, M., Moriwaki, J., Ishinazaka, T., Kasai, S., Nose, T., Masuda, Y., Mano, T., & Tsubota, T.
  • 学会等名: 25th International Conference of Bear Research and Management
  • 国際学会
• [学会発表] Natal dispersal pattern of brown bears in Shiretoko Peninsula, eastern Hokkaido, Japan. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shirane, Y., Yamanaka, M., Nakanishi, M., Ishinazaka, T., Nose, T., Kasai, S., Shirayanagi, M., Masuda, Y., Tsuruga, H., Mano, T., Fujimoto, Y., Osada, M., Moustarfa, MAM., Sashika, M., Tsubota, T., & Shimozuru, M.
  • 学会等名: 25th International Conference of Bear Research and Management
  • 国際学会
• [学会発表] 知床半島ルシャ地区におけるヒグマの繁殖特性 ―長期追跡調査に基づく繁殖指標の算出― (2017)
  • 著者名/発表者名: 下鶴倫人，山中正実，中西將尚，白根ゆり，石名坂豪，葛西真輔，能勢峰，増田泰，坪田敏男．
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2017年度大会
• [学会発表] Changes in energy metabolism in hibernating black bears: an analysis of gene0 expression and metabolites in liver and skeletal muscle (2016)
  • 著者名/発表者名: Shimozuru M, Miyazaki M, and Tsubota T
  • 学会等名: 24th international conference on bear research and management
  • 発表場所: アンカレッジ、アラスカ、米国
  • 年月日: 2016-06-12
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of protein metabolism and muscle mass in hibernating bears: an attractive model of muscle atrophy resistance (2016)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki M, Shimozuru M, and Tsubota T
  • 学会等名: 24th international conference on bear research and management
  • 発表場所: アンカレッジ、アラスカ、米国
  • 年月日: 2016-06-12
  • 国際学会
• [学会発表] Changes in body temperature and heart rate related with hibernation in captive Japanese black bears (Ursus thibetanus japonicus) (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsubota T, Suzuki S, Miyagi D, Yamazaki K, Sashika M, and Shimozuru M
  • 学会等名: 24th international conference on bear research and management
  • 発表場所: アンカレッジ、アラスカ、米国
  • 年月日: 2016-06-12
  • 国際学会