研究課題/領域番号 |
21K05895
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分42010:動物生産科学関連
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研究機関 | 酪農学園大学 |
研究代表者 |
天野 朋子 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (60388585)
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研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2023年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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キーワード | 出産時刻 / 明暗サイクル / メラトニン / マウス / 環境の明度変化 / 出産のタイミング |
研究開始時の研究の概要 |
分娩は一日の特定の時刻に起こりやすい。このような生命現象は一日の中で繰り返す環境の変化(昼夜の明度の変化など)への反応であることが多く、我々はこれまでに一日の昼と夜(点灯時間と消灯時間)の長さを変えて妊娠マウスを飼育すると、分娩のタイミングが変わることを見出した。そこで本計画では、環境の明度の変化と分娩のタイミングをつなぐ物質(血中因子)を明らかにする。本課題の知見は、家畜の分娩を飼育者に都合のよい時間に集中させる技術の開発、精度向上とともに、ヒトでは全分娩件数の10%を占め、世界の新生児の死因のトップ(35%)である早産の原因解明や予防につながる。
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研究実績の概要 |
本研究では昼夜条件(明期12時間と暗期12時間を交互に繰り返す条件)と恒暗条件(終日消灯する条件)などの1日の明暗の時間の変更によるマウスの出産時刻の差異を確認したのち、両試験区のマウスの血中成分の比較から、出産時刻を制御する血中成分を明らかにする予定である。2022年度は恒暗条件を検討する予定であったが、より出産時刻の変動が起こりやすいと予測された明暗サイクルの変更(着床後、明暗サイクルを8時間後退させる)に変え、出産時刻を検討した。その際は、現在出産時刻決定の主要因とされるメラトニンを合成できる系統(Mel++)とできない系統(Mel--)の2系統を用いた。それぞれの出産はおおむね交配から19日目に集中しており、昼夜条件区、変更あり区における出産時刻(交配日からの経過時間)は、Mel++系統ではそれぞれ19.22±0.04、19.39±0.07、19.36±0.16、19.48±0.08日となり、統計的に有意ではないものの、変更有区にてやや出産時刻が遅れる傾向にあった。このことは明暗サイクルの変更が出産事項を変更しうることを示していた。一方、本検討は一処理区7-10匹と少ない数で行ったため、今後は差を確実に得るため、動物数を増やして検討を行う。また血中成分の解析に向け、2022年度はMel++、Mel--両系統を明暗サイクル下で4時間毎に採血し、試験的にメラトニン分泌の有無やその日中変動の計測を行った。その結果Mel--系統ではメラトニン分泌はほぼなかったのに対し、Mel++系統では点灯18時間後(5.7pg/ul)を頂点とする日内変動が確認でき、成分解析が可能な採血法の確立を行ったと同時に、両系統のメラトニン分泌能の確認もできた。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では昼夜条件(明期12時間と暗期12時間を交互に繰り返す条件)と恒暗条件(終日消灯する条件)や明暗サイクル変更条件(着床後、明暗サイクルを8時間後退させる)などの1日の明暗の時間の変更によるマウスの出産時刻の差異を確認したのち、両試験区のマウスの血中成分の比較から、出産時刻を制御する血中成分を明らかにする。2022年度までに本研究に必要なメラトニン合成/合成不全系統(Mel++、Mel--系統)の導入とメラトニン合成能の確認、及びそれらの昼夜条件(明期12時間と暗期12時間を交互に繰り返す条件)及び明暗サイクル変更下での出産時刻の解析がほぼ終了した。本研究ではマウスからの採血とその血中物質の解析が最も困難な手技であるが、2022年度までに採血・血清の分離・保存・解析法を予備的に確立し、今後はスムーズに実行できるものと想定できる。
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今後の研究の推進方策 |
今後はMel++、Mel--の両系統にて、昼夜条件(明期12時間と暗期12時間を交互に繰り返す条件)、恒暗条件(終日消灯する条件)、明暗サイクル変更条件(着床後、明暗サイクルを8時間後退させる)での出産時刻につき、解析個体数を増やして検討を続ける。また得られた出産時刻のデータを考慮し、適切な時点で採血と血中成分の解析を行っていく予定である。また、日内の明暗サイクルはマウスの活動リズム(昼に眠り夜活動する)に関係しており、それに付随して起こる体温などの生理的変化が出産時刻と関係するとの仮説も存在し、その検証も両系統にて行っていく予定である。
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