Epigenetic mechanisms underlying seasonal body remodeling of a mammalian hibernator

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19320
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Sone Masamitsu 北海道大学, 低温科学研究所, 助教 (90599771)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山口 良文 北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (10447443)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 冬眠 / エピジェネティクス / シリアンハムスター

Outline of Final Research Achievements

When exposed to cold and short-photoperiod environment, after a few-month latent period, Syrian hamsters start hibernation, in which they extremely reduce their metabolism. In hibernation, they repeat the cycles of deep torpor, in which their body temperature become below 10 degree C, and periodic arousal, in which they recover euthermic state or 37 degree C body temperature. After hibernation of a few month, they spontaneously cease hibernation and undergo post-hibernation. To address the mechanisms underlying such status shifts, I focused on chemical modification of chromatin called epigenetic modification, and established methods to analyze it globally.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物においては開花のような季節性の現象には、長期的な環境の情報に基づいて、クロマチンを構成するヒストンの化学修飾を変化させ、遺伝子発現を変化させるエピジェネティクス制御が重要な役割を果たすことが知られる。一方で哺乳類の冬眠など、動物の季節性行動にエピジェネティクス制御がどのように関わっているか不明である。本研究成果は、こうした謎に迫る足掛かりになるという点において重要である。さらにヒトにおいても冬季うつと呼ばれる季節性の情動障害が知られており、その発症機構の解明につながる可能性も秘めている。