家畜個体の肉質予測システム構築に向けた基盤研究

• 研究課題/領域番号: 17K08065
• 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: 動物生産科学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 中村 真子 九州大学, 農学研究院, 准教授 (80452746)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2017年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: Pax7 / Adipogenesis / Cell specific expression / Lipid droplet / Inhibition / PPARgamma / Immunoprecipitation / Preadipocytes / preadipocytes / transdifferentiation / transcription / repression / myoblasts / 筋肉細胞 / 脂肪細胞 / 再分化 / 肉質予測 / 脂肪交雑比率

研究成果の概要

本研究テーマは、環境負荷の少ない効率的な技術開発を目指し肉組織の運命決定機構の解析により次世代型の食肉生産法に向けた基盤研究と位置づけた。将来的には筋脂肪比率を制御することでより効率的な飼育法開発を目指し、本研究では筋細胞、脂肪細胞がお互いを制御できる可能性について明らかにすることを目的としたし、食肉組織の筋―脂肪細胞間の運命転換機構に注目し研究を行った。その結果、脂肪前駆細胞株である3T3-L1細胞へ筋幹細胞マーカーであるPax7を強制発現させると、脂肪分化への抑制効果及び筋細胞への分化誘導能力を抑制することを発見した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在の食肉生産は、長期間の肥育の結果、屠殺後に高品質であれば付加価値が望めるが低品質の場合は原価の回収が不能となる。そのための安全策として環境負荷の高い穀物飼料に依存することで脂肪交雑率を維持するため、飼料経費や施設・設備の維持の点からも問題となっている。食肉はきめ細かさ、硬さ、脂肪交雑率といった基準で評価されるが、その肉質は形成される筋肉線維の太さ、脂肪細胞の割合、結合組織（線維芽細胞）の割合等に影響される。そこで、筋肉と脂肪の割合を調節できることを目指し、両者が組織形成に与える影響を細胞レベルで検証した。

研究成果

• [国際共同研究] INSERM/Universite de montpellier(フランス)
• [雑誌論文] Correlation between skeletal muscle fiber type and free amino acid levels in Japanese Black steers (2019)
  • 著者名/発表者名: Mashima Daisuke、Oka Yoshiaki、Gotoh Takafumi、Tomonaga Shozo、Sawano Shoko、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 90 号: 4 ページ: 604-609
  • DOI: 10.1111/asj.13185
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Increase in muscle endurance in mice by dietary Yamabushitake mushroom ( Hericium erinaceus ) possibly via activation of PPAR δ (2019)
  • 著者名/発表者名: Komiya Yusuke、Nakamura Toshiya、Ishii Momoko、Shimizu Kuniyoshi、Hiraki Eri、Kawabata Fuminori、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Ikeuchi Yoshihide、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: - 号: 6 ページ: 781-789
  • DOI: 10.1111/asj.13199
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effect of Gender, Rearing, and Cooking on the Metabolomic Profile of Porcine Muscles (2019)
  • 著者名/発表者名: Sawano Shoko、Oza Keishi、Murakami Tetsuya、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Metabolites 巻: 10 号: 1 ページ: 10-10
  • DOI: 10.3390/metabo10010010
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Isolation and Purification of Satellite Cells from Young Rats by Percoll Density Gradient Centrifugation (2018)
  • 著者名/発表者名: Matsuyoshi Yuji、Akahoshi Mariko、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Mizunoya Wataru
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 1889 ページ: 81-93
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-8897-6_6
  • ISBN: 9781493988969, 9781493988976
  • 査読あり
• [雑誌論文] Paired box 7 inhibits differentiation in 3T3-L1 preadipocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Izumi Wakana、Takuma Yuko、Ebihara Ryo、Mizunoya Wataru、Tatsumi Ryuichi、Nakamura Mako
  • 雑誌名: Animal Science Journal 巻: 89 号: 8 ページ: 1214-1219
  • DOI: 10.1111/asj.13050
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence microscopy data on expression of Paired Box Transcription Factor 7 in skeletal muscle of APOBEC2 knockout mice (2018)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo Hideaki、Sato Yusuke、Matsuyoshi Yuji、Suzuki Takahiro、Mizunoya Wataru、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Ikeuchi Yoshihide
  • 雑誌名: Data in Brief 巻: 17 ページ: 1348-1351
  • DOI: 10.1016/j.dib.2018.02.063
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Apobec2 deficiency causes mitochondrial defects and mitophagy in skeletal muscle (2018)
  • 著者名/発表者名: Sato Yusuke、Ohtsubo Hideaki、Nihei Naohiro、Kaneko Takane、Sato Yoriko、Adachi Shin-Ichi、Kondo Shinji、Nakamura Mako、Mizunoya Wataru、Iida Hiroshi、Tatsumi Ryuichi、Rada Cristina、Yoshizawa Fumiaki
  • 雑誌名: FASEB Journal 巻: 32 号: 3 ページ: 1428-1439
  • DOI: 10.1096/fj.201700493r
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] 食品としての油脂が骨格筋の代謝特性に与える影響と筋線維タイプとの関連 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小宮佑介, 丸山アレクサンデル, 渡辺裕介, 内田直愛, 大津翔平, 小林千亜暉, 横山壱成, 鈴木貴弘, 中村真子, 辰巳隆一, 池内義秀, 水野谷航, 有原圭三
  • 雑誌名: 栄養生理研究会報 巻: 62 ページ: 9-17
  • 査読あり
• [雑誌論文] APOBEC2 negatively regulates myoblast differentiation in muscle regeneration (2017)
  • 著者名/発表者名: Hideaki Ohtsubo, Yusuke Sato, Takahiro Suzuki, Wataru Mizunoya, Mako Nakamura, Ryuichi Tatsumi, Yoshihide Ikeuchi
  • 雑誌名: International Journal of Biochemistry and Cell Biology 巻: 85 ページ: 91-101
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2017.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Data supporting possible implication of APOBEC2 in self-renewal functions of myogenic stem satellite cells: toward understanding the negative regulation of myoblast differentiation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohtsubo, H., Sato Y., Suzuki, T., Mizunoya, W., Nakamura, M., Tatsumi, R., and Ikeuchi, Y.
  • 雑誌名: Data in Brief 巻: 12 ページ: 269-273
  • DOI: 10.1016/j.dib.2017.03.051
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mouse soleus (slow) and muscle shows greater intramyocellular lipid droplet accumulateon than EDL (fast) muscle: fiber type-specific analysis (2017)
  • 著者名/発表者名: Komiya Y, Sawano S, Mashima D, Ichitsubo R, Nakamura M, Tatsumi R, Ikeuchi Y, Mizunoya W
  • 雑誌名: Journal of Muscle Research and Cell Motility 巻: 印刷中 号: 2 ページ: 163-173
  • DOI: 10.1007/s10974-017-9468-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Slow-Myofiber Commitment by Semaphorin 3A Secreted from Myogenic Stem Cell (2017)
  • 著者名/発表者名: R Tatsumi,T Suzuki, Mai-Khoi Q. Do, Y Ohya, JE. Anderson, A Shibata, M Kawaguchi, S Ohya, H Ohtsubo, W Mizunoya, S Sawano, Y Komiya, R Ichitsubo, K Ojima, S Nishimatsu, T Nohno, Y Ohsawa, Y Sunada, M Nakamura, M Furuse, Y Ikeuchi, T Nishimura, T Yagi, and R E. Allen
  • 雑誌名: STEM CELLS 巻: 35 号: 7 ページ: 1815-1834
  • DOI: 10.1002/stem.2639
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Improving meat quality by regulating myogenic and adipogenic cell fate -A possible role of Paired box 7 (Pax7) during adipogenic differentiation (2019)
  • 著者名/発表者名: Wakana Izumi, Yuko Takuma, Wataru Mizunoya, Ryuichi Tatsumi and Mako Nakamura
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia (AFELiSA)
  • 国際学会
• [学会発表] The serum-free media allows chick gizzard smooth muscle cells in differentiated state. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Tokunaga, Shota Akimoto, Wataru Mizunoya, Ryuichi Tatsumi and Mako Nakamura
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia (AFELiSA)
  • 国際学会
• [学会発表] HGF nitration abolishes myogenic stem satellite cell activation (2019)
  • 著者名/発表者名: Hirochika Kido, Nana Imatomi, Shoko Okuda, Yoshitaka Manabe, Yuji Matsuyosi, Alaa Magdi Hassanein Elgaabari, Takashi Nakashima, Shoko Sawano, Wataru Mizunoya, Mako Nakamura, and Ryuichi Tatsumi
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia (AFELiSA)
  • 国際学会
• [学会発表] ニワトリ胚砂嚢を用いた分化型平滑筋細胞培養法の開発 (2019)
  • 著者名/発表者名: 徳永亘祐、水野谷航、辰巳隆一、中村真子
  • 学会等名: 家禽学会2019秋季大会
• [学会発表] 牛肉の風味に影響を与える脂肪以外の因子の解明―筋線維タイプに着目した解析― (2019)
  • 著者名/発表者名: 間島大介 ・岩井芳夫・後藤貴文・澤野祥子・辰巳隆一・中村真子・水野谷航
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] Pax7が脂肪前駆細胞分化の運命決定に与える影響 (2019)
  • 著者名/発表者名: 泉和佳奈・水野谷航・辰己隆一・中村真子
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] Sema3A依存的な遅筋型筋線維形成機構の食品機能学的制御： リンゴポリフェノールによる促進と活性成分の同定 (2019)
  • 著者名/発表者名: 松吉祐児・赤星眞理子・大宅駿平・水野谷航・澤野祥子・中村真子・辰巳隆一
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] 筋幹細胞分泌因子Sema3A による遅筋型筋線維形成誘導：ヒラメ筋の損傷・再生実験による実証 (2019)
  • 著者名/発表者名: 大宅駿平・松吉祐児・川口舞・水野谷航・澤野祥子・中村真子・辰巳隆一
  • 学会等名: 日本畜産学会第125回大会
• [学会発表] 大規模豚舎を用いたブタの多頭飼育が肉質に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 増原夏海・荒川拓実・村上徹哉・山口勇史・間島大介・中村真子・辰巳隆一・水野谷航
  • 学会等名: 第11回日本暖地畜産学会長崎大会
• [学会発表] 大規模豚舎を用いたブタの多頭飼育が飼育中の運動量に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 荒川拓実・増原夏海・村上徹哉・山口勇史・間島大介・中村真子・辰巳隆一・水野谷航
  • 学会等名: 第11回日本暖地畜産学会長崎大会
• [学会発表] Percoll密度勾配遠心分離法を用いた若齢ラット由来の筋衛星細胞精製方法の確立 (2018)
  • 著者名/発表者名: 松吉 祐児、赤星 真理子、中村 真子、辰巳 隆一、水野谷 航
  • 学会等名: 日本筋学会第４回学術集会「筋研究の新たな地平へ-基礎と臨床の融合-」
• [学会発表] Slow-fiber commitment by Sema3A secretion from myogenic stem satellite cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Tatsumi R., Suzuki T., Kawaguchi M., Do M.-K. Q., Ohya S., Matsuyoshi Y., Ohya Y., Anderson J. A., Mizunoya W., Sawano S., Sakata K., Nakamura M., Allen R. E.
  • 学会等名: 2018 FASEB Science Research Conference on “Skeletal Muscle Satellite Cells and Regeneration”
  • 国際学会
• [学会発表] ブタへの継続的運動負荷は筋線維タイプおよび肉質を変化させる (2018)
  • 著者名/発表者名: 水野谷航、大座啓史、村上徹哉、笠正二郎、間島大介、中村真子、辰巳隆一
  • 学会等名: 第72回日本栄養・食糧学会大会
• [学会発表] Paired box 7 inhibits adipogenic differentiation -A possible role of Pax7 in non-myogenic cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mako Nakamura, Wakana Izumi, Wataru Mizunoya, Ryuichi Tatsumi
  • 学会等名: Avian Model Systems 10
• [学会発表] 筋幹細胞分泌因子Sema3Aによる筋線維型制御に関する研究：マウス成長過程における解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 川口 舞、坂田拡太、松吉祐児、水野谷航、中村真子、辰巳隆一
  • 学会等名: 日本畜産学会 第124回大会
• [学会発表] Nudt7 overexpression acyivates endogenous Nudt7 and MyHC1 mRNA expression in C2C12 myoblasts (2018)
  • 著者名/発表者名: Ryo Ebihara, Wataru Mizunoya, Ryuichi Tatsumi, Mako Nakamura
  • 学会等名: 日本畜産学会 第124回大会
• [学会発表] マウス骨格筋の再生に伴う筋線維タイプ組成の経時的解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 市坪里穂、澤野祥子、辰巳隆一、中村真子、水野谷航
  • 学会等名: 日本畜産学会 第124回大会
• [学会発表] Possible implication of Nudt7 in C2C12 myoblast differentiation (2017)
  • 著者名/発表者名: Ebihara R., Choe S.-K., Mizunoya W., Tatsumi R., Nakamura M.
  • 学会等名: International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia, 2017 (AFELiSA'17)
  • 国際学会
• [学会発表] 運動による筋線維タイプの変化によって豚肉の肉質がどう変わるか？ (2017)
  • 著者名/発表者名: 澤野 祥子、大座 啓史、辰巳 隆一、中村 真子、水野谷 航
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会（ConBio2017）
• [備考] 九州大学-研究者情報
  • URL: http://hyoka.ofc.kyushu-u.ac.jp/search/details/K003166/research.html