超高齢動物の骨構造維持メカニズム破綻動態の解析とその予防管理策の動物福祉的確立

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K15057
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 遠藤 秀紀 東京大学, 総合研究博物館, 教授 (30249908)
• 研究分担者: 村田 浩一 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (00339285) ; 鯉江 洋 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (20267040) ; 中山 裕之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40155891)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 野生動物 / 動物園 / 超高齢動物 / 骨形質 / 機能形態学 / 骨病理学 / 飼育技術 / 動物福祉

研究実績の概要

高齢個体、長期飼育された個体の死体を収集し、標本化を推進するとともに、博物館収蔵骨格標本からのデータ収集を開始し、解析結果を得るに至っている。骨形質のマクロ形態学的検討に加え、医療用CTスキャナーによる三次元情報化を実績として残すことができている。本年度は、網羅的収集と大容量の三次元情報化を通じて、高齢個体とともに標準的な成体の比較データを多数得ることができ、超高齢動物の生理病理状態と形態学的特質を語るための素地が固まったといえる。キリンにおいては、成体老体における椎骨の変異論と機能推定に踏み込むことができた。中型肉食獣は愛玩動物の標本が運用でき、高齢個体の頭部形質が検出できている。これは今後咀嚼機能の高齢化病変に一般論化できる可能性をもっている。ニワトリについても実績を得ることができ、原種セキショクヤケイのほか、数多くの愛玩品種においても、変異と高齢化を骨学的に解析することができている。アジア在来鶏の愛玩品種では、畜産業の家畜生産現場とは異なる水準で加齢・高齢個体を観察、骨格標本を集めることができ、とくに中足骨など、愛玩品種の育種動機に直結する形質の加齢高齢変異を把握することが可能となった。総じて、ヤケイ・ニワトリ集団の年齢と形態については、一定の生理学的設計傾向を把握することに成功している。そのほか、アリクイ類の全身骨格、走鳥（古顎）類の椎体から骨盤にかけて、ワニ類の椎体、コウモリ類の頭蓋などの骨学的加齢状態を追うことができた。これらは国際誌および学会等で発表を進めている。超高齢個体特有の病変についてはゾウやサイなどの生理学的長寿動物の死体・骨格を動物園より得て、次年度の解析に用いるべく予備的検討を進めている。

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

本研究計画により動物園動物の骨格標本収集が飛躍的に進展し、加齢高齢動物の骨学的状態変化を普遍的に理論化し、この狙いから関連学界を導き得る情勢を作ったといえる。大量の死体から得た情報が直接有益できあるとともに、三次元化が進捗したことで、世界標準による情報インフラに飼育動物とくに高齢化個体の情報を載せることが可能となってきた。骨病理学に直接与える影響はまだ大きくないが、骨格における老齢・加齢に関する病理学的ファクターの解析が始まっている。また初年度の進捗の中には、博物館を基軸とした既存の共同利用体制の中で、高齢をキーワードに集めている大量の骨格標本と情報が、病理学のほかに加齢個体の検証を必要とする基礎生物学理論にも波及効果を及ぼしていることが特記され、予想以上の研究実績に早期に結びつくことが確実である。

今後の研究の推進方策

超高齢動物の骨病理の理論化が第二年度の主題の一つとなる。全国の動物園の協力により、超高齢獣としては、すでにキリンの解析が進みつつあるため、キリンによる理論化が期待される。他方、本研究計画を通じて長鼻類、奇蹄目サイ類などの超高齢個体の解析が進みつつあり、第二年度での解析、理論の完成、公開が待たれる。一方、古顎類カメ類ワニ類などの非哺乳類の生理学的高齢種の死体が動物園より導入されつつあるため、大系統の進化学的相違が超高齢個体に及ぼす影響の違いを検証し、理論化したいと考える。これらの骨格標本と情報により、当初計画した通りに超高齢動物の骨病変理論を構築しするとともに、第二年度は、動物福祉の立脚点から、飼育園館における飼育技術の向上に貢献することを目標に、理論情報の広範な流通を進める。

研究成果

• [雑誌論文] Comparative functional morphology of the skeletal forelimb, pectoral girdle, and sternum in Japanese native domestic fowls. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kudo, K., Tsunekawa, N., Ogawa, H. and Endo, H.
  • 雑誌名: Journal of Poultry Science 巻: 54 ページ: 47-57
  • DOI: 10.2141/ jpsa.0160060
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Musculoskeletal system of huge tarsometatarsal region in the Dong Tao Fowls from North Vietnam. (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo, H., Tsunekawa, N., Kudo, K., Hayashi, Y., Ikeya, K., Nguyen, T. S. and Akishinonomiya, F.
  • 雑誌名: Journal of Poultry Science 巻: 54 ページ: 58-65
  • DOI: 10.2141/ jpsa.0160074
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Phylogenomics and morphology of extinct paleognaths reveal the origin and evolution of the ratites. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yonezawa, T.,Endo, H., et al.
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 27 ページ: 1-10
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mobility of the forearm in the raccoon (Procyon lotor), raccoon dog (Nyctereutes procyonoides) and red panda (Ailurus fulgens). (2017)
  • 著者名/発表者名: Kamioka, M., Sasaki, M., Yamada, K., Endo, H., Oishi, M., Yuhara, K., Tomikawa, S., Sugimoto, M., Oshida, T., Kondoh, D. and Kitamura, N.
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 巻: 79 ページ: 224-229
  • DOI: 10.1292/jvms.16-0241
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Geographical variation in the skeletal morphology of red jungle fowl. (2017)
  • 著者名/発表者名: Endo, H., Tsunekawa, N., Sonoe, M., Sasaki, T., Ogawa, H., Amano, T., Son, N. T., Pimphachanhvongsod, V., Kudo, K., Yonezawa, T. and Akishinonomiya, F.
  • 雑誌名: British Poultry Science 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1080/00071668.2017.1311008.
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Functional cervicothoracic boundary modified by anatomical shifts in the neck of giraffe. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gunji, M. and Endo, H.
  • 雑誌名: Royal Society Open Science 巻: 3 ページ: 150604
  • DOI: 10.1098/rsos.150604
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bats (Mammalia: Chiroptera) of the southeastern Truong Son Mountain, Quang Ngai province, Vietnam. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nguyen, T. S., O’shea, T. J., Gore, J. A., Csorba, G., Vuong, T. T., Oshida, T., Endo, H. and Motokawa, M.
  • 雑誌名: Journal of Threatened Taxa 巻: 8 ページ: 8953-8969
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Compartive study of physiological cross-sectional area of masticatory muscles among species of Carnivora. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito, K. and Endo, H.
  • 雑誌名: Mammal Study 巻: 41 ページ: 181-190
  • DOI: 10.3106/041.041.0403
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Migratory ability of gonadal germ cells (GGCs) isolated from Ciconia boyciana and Geronticus eremita embryos into the gonad of developing chicken embryos. (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakajima, Y., Fukuda, H., Onuma, M., Murata, K., Ueda, M., Sunaga, E., Shiraishi, T. and Tajima, A.
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 巻: 78 ページ: 1055-1058
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0664
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cellular conservation of endangered midget buffalo (Lowland Anoa, Bubalus quarlesi) by establishment of primary cultured cell, and its immortalization with expression of cell cycle regulators. (2016)
  • 著者名/発表者名: Fukuda, T., Iino, Y., Eitsuka, T., Onuma, M., Katayama, M., Murata, K., Inoue-Murayama, M., Hara, K., Isogai, E. and Kiyono, T.
  • 雑誌名: Cytotechnology 巻: 68 ページ: 1937-1947
  • DOI: 10.1007/s10616-016-0004-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exaptation of Bornavirus-like nucleoprotein elements in Afrotherians. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, Y., Horie, M., Nakano, A., Murata, K., Itou, T. and Suzuki, Y.
  • 雑誌名: PLOS Pathogens 巻: 18 ページ: e1005785
  • DOI: 10.1371/journal.ppat.1005785
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diversity of MHC class I alleles in Spheniscus humboldti. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kikkawa, E., Tanaka, M., Naruse, T. K., Tsuda, T. T., Tsuda, M., Murata, K. and Kimura, A.
  • 雑誌名: Immunogenetics 巻: 69 ページ: 113-124
  • DOI: 10.1007/s00251-016-0951-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pathology of the aging brain in domestic and laboratory animals, and animal models of humen neurodegenerative diseases. (2016)
  • 著者名/発表者名: Youssef, S. A., Capucchio, M. T., Rofina, J. E., Chambers, J. K., Uchida, K., Nakayama, H. and Head, E.
  • 雑誌名: Veterinary Pathology 巻: 53 ページ: 327-348
  • DOI: 10.1177/0300985815623997
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Tracking cells implanted into cynomolgus monkeys (Macaca fascicularis) using MRI. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ito-Fujishiro, Y., Koie, H., Shibata, H., Okabayashi, S., Katakai, Y., Ohno, C., Kanayama, K., Yasutomi, Y. and Ageyama, N.
  • 雑誌名: Experiment Animals 巻: 65 ページ: 311-318
  • DOI: 10.1538/expanim.15-0125
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Analysis of the breast milk of giant pandas (Ailuropoda melanoleuca) and the preparation of substitutes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhang, Z., Hou, R., Lan, J., Wang, H., Kurokawa, H., Takatsu, Z., Kobayashi, T., Koie, H., Kamata, H., Kanayama, K. and Watanabe, T.
  • 雑誌名: The Journal of Veterinary Medical Science 巻: 78 ページ: 747-754
  • DOI: 10.1292/jvms.15-0677
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 台湾左鎮から産出した大型ワニ類の分類学的再検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 武川 愛, 青木良輔, 平山 廉, 吉田将崇, 昆 彭生, 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本古生物学会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2017-01-28 – 2017-01-28
• [学会発表] 食肉類における咀嚼筋の比較機能形態学的検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 海, 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2016年度大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-09-23 – 2016-09-26
• [学会発表] ゲレヌク（Litocranius walleri）における頸椎の形態と成長様式 (2016)
  • 著者名/発表者名: 郡司芽久, 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本哺乳類学会2016年度大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-09-23 – 2016-09-26
• [学会発表] 日本鶏における後肢、後肢帯、腰仙骨の機能形態学的特徴と育種動機との関係について (2016)
  • 著者名/発表者名: 工藤光平, 遠藤秀紀
  • 学会等名: 日本家禽学会第120回大会
  • 発表場所: 静岡県総合研修所もくせい会館（静岡県静岡市）
  • 年月日: 2016-09-16 – 2016-09-16
• [図書] 東京大学総合研究博物館所蔵 鶏骨格標本および剥製標本の基礎資料集 (2016)
  • 著者名/発表者名: 工藤光平, 遠藤秀紀
  • 総ページ数: 254
  • 出版者: 東京大学総合研究博物館
• [備考] 東京大学総合研究博物館 遺体科学研究室
  • URL: http://www.um.u-tokyo.ac.jp/endo/
• [備考] 日本大学生物資源科学部動物資源科学科 野生動物学研究室
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~wildlife/
• [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科 獣医病理学研究室
  • URL: http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/byouri/
• [備考] 日本大学生物資源科学部獣医学科獣医生理学研究室
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~vetphys/