| 研究課題/領域番号 |
21K19202
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
田村 宏治 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70261550)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 異種間胚盤胞補完法 / 器官サイズ / ジャイアントダニオ / ゼブラフィッシュ / 胚盤胞補完 / 異種間キメラ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、異種間胚盤胞補完法を魚類に応用し、サイズ感知メカニズムの解明によって動物種固有の器官サイズ創出機構を理解する。この目的のために、体サイズの異なる2種の魚類を用い、とくに胸鰭をモデルとする。動物形態の多様性創出という動物学の根本命題の一つ、とくにサイズ感知メカニズムや器官サイズの種間差成立の仕組みを明らかにする。異種間胚盤胞補完法（別種の動物に器官を作らせる）を魚類に適用し、特定の細胞種を欠失させたり、特定の分子カスケードを機能欠損させた上で異種の細胞で保管することで、動物種固有のサイズを感知して器官サイズを一定にする仕組みを明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、魚類の胸鰭をモデルとし、異種間胚盤胞補完という方法を用いて個体サイズの異なる比較的近縁な淡水魚種間でサイズ感知と器官サイズ調節のしくみを明らかにすることを目指した。本研究ではまず、ゼブラフィッシュとその大型の近縁手であるジャイアントダニオを用いて、卵から稚魚に至るまでに個体サイズと器官（眼、鰾、胸鰭）サイズに相関が見られることを明らかにし、飼育条件等も含めて両種が実験目的に適することを確認した。また、移植の宿主に用いるゼブラフィッシュの免疫寛容系統や器官欠損系統を入手し、異種間胚盤胞補完を行うための基盤を整えた。細胞の移植方法も確立し、移植細胞が生存することも確かめた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
異種間胚盤胞補完技術は、別種の動物に器官を作らせる夢のある技術で、哺乳類で確立されたものである。本研究ではこの技術を魚類に応用し、個体サイズの異なる近縁な淡水魚種の間で胚盤胞補完を行うことを目的とした。モデルに適した実験動物としてゼブラフィッシュとジャイアントダニオを選定し、体サイズや器官サイズなどの基礎データを集め、卵から稚魚に至るまでに個体サイズと器官（眼、鰾、胸鰭）サイズに相関が見られることを明らかにした。また胚盤胞補完に用いる系統を確立するなどの基盤を整えた。本成果は、個体が自分の体のサイズをどのように感知して適切なサイズの器官をつくるのかの解明に繋がり、再生医療への応用も期待される。
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