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ツキノワグマにおける冬眠中の体温調節機構の解明-ふるえ産熱か非ふるえ産熱か-

研究課題

研究課題/領域番号 17H03936
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
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

坪田 敏男  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (10207441)

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)
佐鹿 万里子  北海道大学, 獣医学研究院, 助教 (30722954)
下鶴 倫人  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50507168)
MOHAMED MOUSTAFA  北海道大学, 獣医学研究院, 学術研究員 (80794023)
岡松 優子  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (90527178)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2017年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
キーワードクマ / 冬眠 / 体温 / 心拍数 / 白色脂肪組織 / 産熱 / 非ふるえ産熱 / 体温調節 / 褐色脂肪組織 / ふるえ産熱 / 褐色脂肪 / ベージュ脂肪
研究成果の概要

冬眠中のツキノワグマにおける体温調節機構を解明することを目指して、とくに体脂肪を使った非ふるえ産熱に着目して研究を行った。飼育下(北秋田市阿仁クマ牧場)のツキノワグマに体温および心拍数測定用データロガーを埋め込み、冬眠期とその前後の期間の体温および心拍数をモニタリングした。その結果、11月下旬にツキノワグマを個室に移動させ、給餌を停止した直後に体温および心拍数が低下し、冬眠に入ったと判断された。その後は、雄と雌とで体温および心拍数の変化に違いが認められ、冬眠時期(雌では繁殖プロセス)によって体温と心拍数の調節機序が異なることが示唆された。非ふるえ産熱に使われる褐色脂肪の存在は認められなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、精巧な体温、心拍数および活動量測定用データロガーの開発に伴って、冬眠中のクマでの体温および心拍数のモニタリング研究が行われている。しかしながら、繁殖プロセスに伴う変化をモニタリングした研究はなく、本研究において初めて雌の繁殖プロセス、すなわち着床遅延期、胎子発育期(妊娠期)および泌乳/哺育期による体温・心拍数変化を捉えることができた点が学術的には大きな成果である。また、本研究成果が冬眠というユニークで特殊な生命現象の一端を明らかにしたことに加え、人の医療や動物医療、とくに低温治療や冷え症の治療、さらには不動化を伴う疾患(寝たきり高齢者)への応用という分野において社会的な意義も大きい。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Skeletal muscles of hibernating black bears show minimal atrophy and phenotype shifting despite prolonged physical inactivity and starvation2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki, M., Shimozuru, M. & Tsubota, T.
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 14 号: 4 ページ: e0215489-e0215489

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0215489

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 冬眠中のクマにおけるエネルギー代謝および体温調節機構2019

    • 著者名/発表者名
      坪田敏男
    • 学会等名
      第162回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] クマ類の冬眠と繁殖について2019

    • 著者名/発表者名
      坪田敏男
    • 学会等名
      第3回冬眠休眠研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hibernating bear serum leads to increased protein content in human skeletal muscle cells2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑充功
    • 学会等名
      第7回骨格筋生物学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 冬眠中クマ血清によるヒト骨格筋培養細胞のタンパク質代謝制御の変化2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑充功
    • 学会等名
      第3回冬眠休眠研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 冬眠中のツキノワグマはどのように骨格筋機能を維持しているのか?2019

    • 著者名/発表者名
      宮﨑充功
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 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.
    • 学会等名
      26th International Conference on Bear Research and Management
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] 哺乳類の生物学③生理 新装版2020

    • 著者名/発表者名
      坪田敏男
    • 総ページ数
      125
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      9784130642637
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Newton別冊 睡眠の教科書2019

    • 著者名/発表者名
      坪田敏男
    • 総ページ数
      144
    • 出版者
      ニュートンプレス
    • ISBN
      9784315521849
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://wildlife.vetmed.hokudai.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://www.vetmed.hokudai.ac.jp/research/achievemnents/wildlifebiology/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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