| 研究課題/領域番号 |
15K08207
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
渡邊 達生 鳥取大学, 医学部, 教授 (60182929)
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| 研究分担者 |
木場 智史 鳥取大学, 医学部, 准教授 (40565743)
三好 美智夫 鳥取大学, 医学部, 助教 (20093627)
久郷 裕之 鳥取大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (40225131)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 体温 / 胎生期 / 受精卵 / エピジェネティスク / 遺伝子発現 / 次世代シークエンサー / real-time RT-PCR / エポキシゲナーゼ |
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| 研究実績の概要 |
恒温動物における体温の正常値決定の機序は不明であるが、発生時の環境温度と遺伝子が関与する可能性がある。平成27年度は、マウスの体外受精を行い、受精卵の培養温度を変化させて得た仔マウスの深部体温をテレメトリー法により測定した。その結果、受精卵を38℃で４日間培養して生まれた雄仔マウスの体温は、37℃で受精卵を培養して生まれたコントロール群と比較して有意に低い体温を呈した。しかし、活動量に有意な差は認められなかった。また、体重に関しても２群間で差は無かった。次世代シークエンサーを用いて両群のマウス１匹ずつの脳と肝臓の遺伝子発現を検討した。その結果、アンドロジェン産生に関与するCyp17a1と、アラキドン酸のエポキシゲナーゼであるCyp2e1とCyp2c29の発現が高温培養群で高かった。しかし、1匹ずつの比較であるので定量性はない。そこで、平成28年度は、次世代シークエンサーで両群のマウスの発現に差があることが判明した遺伝子について、real-time RT-PCRにより定量化し、38℃培養群と37℃培養群で比較した。その結果、精巣Cyp17a1に関しては両群で有意な差は無かった。また、脳Cyp2e1にも有意の差は認められなかった。しかし、38℃培養群の脳Cyp2c29は37℃培養群のそれと比較して有意に高い発現を呈した。エポキシゲナーゼ系は解熱に関与することが報告されている。高温培養群でのエポキシゲナーゼ系の活性化が、低い体温の原因である可能性が推察される。
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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
昨年度は、次世代シークエンサーにより、常温培養群と高温培養群の遺伝子発現をそれぞれ１匹ずつのみで比較検討した（測定にかかる費用が高いのが理由である）。その結果、アラキドン酸のエポキシゲナーゼ系の酵素２つとアンドロジェン産生に関与する酵素１つが高温培養群で高い発現を示した。しかし、１匹ずつの比較なので、定量性が無い。そこで、今年度はreal-time RT-PCRを用いてこれら酵素の定量を行った。「研究実績の概要」で記載したように、3つの酵素のうちエポキシゲナーゼの１つのみに差が検出された。解熱に関与するエポキシゲナーゼが高温培養群で亢進していることが確定できたのは満足できる結果と考える。
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| 今後の研究の推進方策 |
今回の研究で、高温培養群の脳エポキシゲナーゼCyp2c29が常温培養群のそれと比較して有意に高い発現を呈することが分かった。今後は、１）Cyp2c29の発現上昇にepigeneticな変化が関与するか否かを究明する。２）Cyp2c29ノックアウトマウスを作成して体温がワイルドタイプのマウスより実際高くなるか否かを検討する。これらの実験により、発生初期の環境温度が生後体温に及ぼす効果の機序に、エポキシゲナーゼ系のupregulationが関与するか否かが解明される。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
「研究実績の概要」と「現在までの進捗状況」で記載したように、高温（38℃）での受精卵培養で生まれた仔マウスは常温（37℃）培養で生まれたコントロール群より低い体温を示した。次世代シークエンサーにより、常温培養群と高温培養群の遺伝子発現をそれぞれ１匹ずつのみで比較検討した結果、アラキドン酸のエポキシゲナーゼ系の酵素２つとアンドロジェン産生に関与する酵素１つが高温培養群で高い発現を示した。定量のためにこれら３つの酵素に関してreal-time RT-PCRを行った。そのために、新たに臓器のサンプルを得る必要が生じた。特に、脳は小さいため各脳部位の１つの酵素の解析でサンプルを使い切ってしまう。したがって、受精卵培養から生まれて8週になるまで育てるのを何回か繰り返して、長い月日を使用してしまった。そのため、次年度使用額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
今年度は、次年度使用額と、平成29年度分を合わせて、高温培養で生まれたマウスのエポキシゲナーゼ系の酵素の発現上昇にepigeneticな変化が関与するか否かの究明やノックアウトマウスの作成などに経費を使用する予定である。
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