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カエル幼生をモデルにした子宮内ストレスが脳神経系のゲノム構造に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 17K19931
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 健康科学およびその関連分野
研究機関日本大学

研究代表者

森 司  日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60241379)

研究分担者 早川 智  日本大学, 医学部, 教授 (30238084)
鍵和田 晴美  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (40443204)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード恐怖ストレス / 脳神経系 / シグナル伝達 / Xenopus / 捕食者誘導 / カエル幼生 / 脳 / 表現系の可塑性 / 脳内遺伝子 / 脳神経 / IPA / エゾアカガエル / 幼生 / シグナルトランスダクション / オタマジャクシ / 子宮内ストレス / 神経ネットワーク
研究成果の概要

我々は胎外で発生の全過程を観察することができ、また幼生時の環境が成体となった後の表現型や行動に影響することが判明しているカエル幼生(Xenopus)を用いて被捕食ストレスによりどの様な形態変化が起きるのか?そしてその時に脳内の代謝物の何が変化するのか?を調べた。その結果、X. laevisでは6hの恐怖ストレスでは脳内のほとんどのシグナル伝達が抑制されたが、24hでは多くのシグナル伝達が活性化された。驚くことにこの24hで嗅球からの神経軸索が脳内に伸長している事が明らかになった。また、この時にカエル幼生の記憶や認知を司るCREBシグナリングが活性化していることも明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

周りの仲間が捕食されることを認識することで捕食者から恐怖ストレスを受けたカエル幼生(Xenopus lavies)は10日間の被捕食ストレスにより尾部や尾の高さを高くし、更に筋肉を増強させた。この時の脳内の遺伝子発現解析や、代謝産物解析、そして神経ネットワークの解析により恐怖ストレスが脳内ネットワークにどの様な影響を与えているのかを明らかにすることが出来た。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Predation threats for a 24-h period activated the extension of axons in the brains of Xenopus tadpoles2020

    • 著者名/発表者名
      Mori Tsukasa、Kitani Yoichiro、Hatakeyama Den、Machida Kazumasa、Goto-Inoue Naoko、Hayakawa Satoshi、Yamamoto Naoyuki、Kashiwagi Keiko、Kashiwagi Akihiko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1038/s41598-020-67975-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The constant threat from a non-native predator increases tail muscle and fast-start swimming performance in Xenopus tadpoles2017

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Mori, Yukio Yanagisawa, Yoichiro Kitani, Goshi Yamamoto, Naoko Goto-Inoue, Tadashi Kimura, Keiko Kashiwagi and Akihiko Kashiwagi
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 6 号: 11 ページ: 1726-1733

    • DOI

      10.1242/bio.029926

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] エゾアカガエルと Xenopus laevis 幼生における捕食者誘導による表現型の可塑性2019

    • 著者名/発表者名
      森 司 、柳澤 幸雄 ,木谷 洋一郎 、畠山 田 、町田 和優 、五十嵐 結香 、井上 菜穂子、山本 直之 、柏木 昭彦 、柏木 啓子
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 捕食者曝露によるXenopus Tropicalis の脳内変化に関する解析2019

    • 著者名/発表者名
      町田和優、五十嵐結香、森笹瑞季、小倉淳、嶺井隆平、柏木昭彦、柏木啓子、柳澤幸雄、井上菜穂、森 司
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Rana pirica における骨格筋遺伝子のクローニング2018

    • 著者名/発表者名
      町田 和優,杉山 チャヌポーン,森笹 瑞季,佐藤 友彦,渡部 真澄, 山口 永裕,井上 菜穂子,森 司
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] イメージング MS を用いた代謝産物解析によるネッタイツメガエル幼生 の組織同定2018

    • 著者名/発表者名
      森 司 ,井上 菜穂子 ,町田 和優 ,森笹 瑞季 ,柏木 昭彦 , 柏木 啓子
    • 学会等名
      日本動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2023-12-25  

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