クマにおける冬眠中のエネルギー代謝制御に関わる血中分泌型microRNAの探索

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08067
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 下鶴 倫人 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (50507168)
• 研究分担者: 宮崎 充功 北海道医療大学, リハビリテーション科学部, 准教授 (20632467)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 冬眠 / ツキノワグマ / 代謝 / マイクロRNA / エクソソーム

研究実績の概要

クマ類が示す冬眠は、体脂肪を唯一のエネルギー源とする絶食状態において、代謝異常を伴わずに生命活動を長期間維持できる点で、他の冬眠性哺乳類にはない特徴を有している。本研究は、冬眠中のエネルギー代謝を協調的に制御するための臓器間コミュニケーションツールが存在するのではないかとの仮説のもと、血中分泌型マイクRNA（miRNA）の代謝制御への関与の有無を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、前年行ったSmall-RNAシーケンスによって冬眠中に発現が増加・減少したmiRNAを対象とし、qPCRを用いて再現性を検討した。この結果、miR-122-5pおよびmiR-486a-5pにおいては、冬眠中に発現が有意に減少することがqPCRにおいても確かめられた。また、肝臓特異的に発現しているmiR-122-5pについて、肝臓での発現量をqPCRを用いて比較したところ、同様に肝臓における発現が減少していることが明らかになった。一方、Small-RNAシーケンスによって冬眠中に発現が増加したことが示されたmiRNAについては、qPCRによる再現性を得ることができなかった。ただし、ツキノワグマ特異的と考えられる新規miRNA分子aml-novel-miR-1-3pについては、Small-RNAシーケンスおよびqPCRともに冬眠中に発現が有意に増加することが明らかになった。面白いことに、この新規miRNAのターゲットとなるｍRNAの一つとして、血液凝固に関与するmRNAの存在が明らかになった。このことは、今回発見した新規miRNAが、冬眠中の血液凝固時間の延長に関わる可能性を示している。今後は、これらのmiRNAの機能をより明確に解明し、冬眠現象にどのように関わっているのかを明らかにしていく必要がある。

研究成果

• [雑誌論文] Skeletal muscles of hibernating black bears show minimal atrophy and phenotype shifting despite prolonged physical inactivity and starvation (2019)
  • 著者名/発表者名: Miyazaki M, Shimozuru M, Tsubota T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 未定 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Incidence of multiple paternity and inbreeding in high-density brown bear populations on the Shiretoko Peninsula, Hokkaido, Japan (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimozuru M, Shirane Y, Tsuruga H, Yamanaka M, Nakanishi M, Ishinazaka T, Kasai S, Nose T, Masuda Y, Fujimoto Y, Mano T, Tsubota T.
  • 雑誌名: Journal of Heredity 巻: 未定 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1093/jhered/esz002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sex-biased natal dispersal in Hokkaido brown bears revealed through mitochondrial DNA analysis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Shirane Y, Shimozuru M, Yamanaka M, Tsuruga H, Hirano S, Nagano N, Moriwaki J, Nakanishi M, Ishinazaka T, Nose T, Kasai S, Shirayanagi M, Masuda Y, Fujimoto Y, Osada M, Akaishi M, Mano T, Masuda R, Sashika M, Tsubota T.
  • 雑誌名: European Journal of Wildlife Research 巻: 64 ページ: 65
  • DOI: https://doi.org/10.1007/s10344-018-1222-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testosterone-related and seasonal changes in sebaceous gland in the back skin of adult male brown bears (Ursus arctos). (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomiyasu, J., Yanagawa, Y., Sato, Y., Shimozuru, M., Nagano, M., Sasaki, M., Sakamoto, H., Matsumoto, N., Kobayashi, K., Kayano, M., Haneda, S., & Matsui, M.
  • 雑誌名: Canadian Journal of Zoology 巻: 96 ページ: 205-211
  • DOI: https://doi.org/10.1139/cjz-2017-0028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of body condition using body mass and chest girth in brown bears of Hokkaido, Japan (Ursus arctos yesoensis). (2018)
  • 著者名/発表者名: Moriwaki, J., Omori, R., Shimozuru, M., Tsuruga, H., Mano, T. & Tsubota, T.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Veterinary Research 巻: 66 ページ: 71-81
  • DOI: 10.14943/jjvr.66.2.71
  • 査読あり
• [雑誌論文] High genetic diversity and distinct ancient lineages of Himalayan black bear revealed by noninvasive surveys in the Annapurna Conservation Area, Nepal (2018)
  • 著者名/発表者名: Kadariya R, Shimozuru M, Maldonado J, Mustafa MAM, Sashika M, Tsubota T.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13(12) ページ: e0207662
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0207662
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] クマにおける冬眠中のエネルギー代謝制御に関わる血中分泌型microRNAの探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 相馬司・下鶴倫人・坪田敏男
  • 学会等名: 第2回冬眠休眠研究会
• [学会発表] ヒグマはオスに偏った出生地分散により近親交配を回避する (2018)
  • 著者名/発表者名: 下鶴倫人・白根ゆり・釣賀一二三・山中正実・中西將尚・石名坂豪・葛西真輔・能勢峰・間野勉・坪田敏男
  • 学会等名: 日本獣医学会
• [学会発表] 知床半島ヒグマ個体群におけるマルチプルパターニティと近親交配の発生率 (2018)
  • 著者名/発表者名: 下鶴倫人・白根ゆり・釣賀一二三・山中正実・中西將尚・石名坂豪・葛西真輔・能勢峰・増田泰・間野勉・坪田敏男
  • 学会等名: 日本哺乳類学会