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魚から探る脊椎動物の老いと死の多様性形成のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20H00427
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

木下 滋晴  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40401179)

研究分担者 浅川 修一  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30231872)
吉武 和敏  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (50646552)
渡辺 佑基  総合研究大学院大学, 統合進化科学研究センター, 教授 (60531043)
神澤 裕平  群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (90450387)
齋藤 駿介  群馬県水産試験場, 群馬県水産試験場, 研究員 (90979981)
松原 利光  群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (70450385)
阿久津 崇  群馬県水産試験場, その他部局等, 研究員 (70828128)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2023年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2022年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2021年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2020年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワード寿命 / 老化 / ゲノム / 魚 / ゼブラフィッシュ / アユ / ニシオンデンザメ / 脊椎動物 / 筋肉 / 魚類 / ゲノム解析 / オンデンザメ / 成長
研究開始時の研究の概要

老化や寿命は種によって異なる。早く死ぬ種と長く生きる種の違いは何なのか、それを規定する機構は明確でない。魚は死ぬまで成長するなど様々な抗老化特性を示し、392歳のニシオンデンサメなど超長命種がいる一方、アユのように一年で死ぬ種もいるなど、老化や寿命の多様性を解析する魅力的対象である。魚を解析することで、なぜわれわれは老い死ぬのかに関する新しい答えが得られるかもしれない。本研究では、上述の超長命種や短命種を実際に対象とし、ゲノムの比較、成長・老化に伴う発現遺伝子情報の比較、老化に伴う血液成分の解析、さらにはゲノム改変等の技術を駆使し、脊椎動物の老化と寿命の多様性形成のメカニズムの解明を目指す。

研究成果の概要

魚類の示す老化や寿命の多様性に着目し、短命魚や長命魚のゲノム解析から、寿命の長短に関連する可能性のある様々な遺伝子を探索した。魚類の筋肉の抗老化特性に関連する転写因子群を明らかにし、哺乳類との比較から、魚類の特有の終生的な筋成長に、これら遺伝子の働きが寄与する可能性を示した。また、短命種のアユが示す繁殖後の斃死時には、哺乳類の老化過程と類似の現象が起きていること示し、本種が新しい寿命解析モデルとして高いポテンシャルを持つことを示した。さらに400歳近い個体が報告されるニシオンデンザメのゲノムを初めて明らかにし、寿命関連遺伝子の特徴を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

魚類の示す老化や寿命の多様性は脊椎動物の寿命や老化を理解する上で興味深いが、これまで魚自身の老化や寿命特性に着目した研究は少なかった。本申請課題では、魚の抗老化特性を解析すると共に、短命魚や長命魚のゲノム解析から、寿命の長短に関連する可能性のある様々な遺伝子を探索した。特に400歳近い個体が報告されるニシオンデンザメのゲノムは初の報告となる。本研究で得られた成果は、脊椎動物の多様な老化・寿命特性の遺伝的基盤を理解する上で重要かつ極めてユニークな知見を提示し、今後の老化・寿命研究に資するものである。

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Age-Associated Different Transcriptome Profiling in Zebrafish and Rats: an Insight into the Diversity of Vertebrate Aging2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kijima, Wang Wantong, Yoji Igarashi, Kazutoshi Yoshitake, Shuichi Asakawa, Yutaka Suzuki, Shugo Watabe, Shigeharu Kinoshita
    • 雑誌名

      Marine biotechnology

      巻: 24 号: 5 ページ: 895-910

    • DOI

      10.1007/s10126-022-10153-9

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zebrafish Danio rerio myotomal muscle structure and growth from a spatial transcriptomics perspective2022

    • 著者名/発表者名
      Guanting Liu, Takumi Ito, Yusuke Kijima, Kazutoshi Yoshitake, Shuichi Asakawa, Shugo Watabe, Shigeharu Kinoshita
    • 雑誌名

      Genomics

      巻: 114 号: 5 ページ: 110477-110477

    • DOI

      10.1016/j.ygeno.2022.110477

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression of the Myosin Heavy Chain (MYH) Gene myh14 in Zebrafish Development2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Sharmin, Hasan Sharmin, Asakawa Shuichi, Watabe Shugo, Kinoshita Shigeharu
    • 雑誌名

      Marine biotechnology

      巻: 23 号: 5 ページ: 821-835

    • DOI

      10.1007/s10126-021-10066-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 魚類から探る脊椎動物の老化と寿命の多様性形成のメカニズム2020

    • 著者名/発表者名
      木下滋晴
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 52 ページ: 648-652

    • NAID

      40022757063

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] An Acromegaly Disease Zebrafish Model Reveals Decline in Body Stem Cell Number along with Signs of Premature Aging.2020

    • 著者名/発表者名
      Abdalla Elbialy, Yoji Igarashi, Shuichi Asakawa, Shugo Watabe, Shigeharu Kinoshita
    • 雑誌名

      Biology

      巻: 9 号: 6 ページ: 120-120

    • DOI

      10.3390/biology9060120

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ロングリードシーケンスに向けた オンデンザメ(Somniosus pacificus)DNA抽出法の検討とゲノム解析の展望2022

    • 著者名/発表者名
      西脇和哉・平西滉太・木島佑輔・浅川修一・吉武和敏・木下滋晴
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 高分子DNA を用いたアユのゲノム解析2022

    • 著者名/発表者名
      當間祥五・浅川修一・木下滋晴・吉武和敏
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュおよびアユにおける筋肉の加齢に伴う転写カスケードの変化2022

    • 著者名/発表者名
      木下滋晴・木島佑輔・吉武和敏・浅川修一・ 神澤裕平・渡部終五
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 産卵・排精後のアユの斃死とそれに伴う筋肉の形態変化および老化 細胞の蓄積の検討2022

    • 著者名/発表者名
      藤澤稔・周防玲・糸井史朗・松原利光・阿久津崇・城後仁・當間祥五・吉武和敏・浅川修一・木下滋晴
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 魚類筋細胞分化過程における遺伝子発現プログラムの検討2022

    • 著者名/発表者名
      木島佑輔・Liu Guanting・吉武和敏・浅川修一・ 谷内江望・木下滋晴
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] オンデンザメの de novo ゲノムシーケンシングとその生理的特性の遺伝的 基盤に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      平西滉太・西脇和哉・木島佑輔・吉武和敏・浅川修一・ 木下滋晴
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Spatial transcriptomic analysis of the trunk muscle in zebrafish2021

    • 著者名/発表者名
      劉冠廷・伊藤拓己・木島祐輔・吉武和敏・浅川修一・ 渡部終五・木下滋晴
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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