2014 Fiscal Year Research-status Report
日本固有種と欧州種が並在する独創的な野生由来アカネズミ属バイオリソースの質的評価
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26430092
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
越本 知大 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (70295210)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
枝重 圭祐 高知大学, 生命環境医学部門, 教授 (30175228)
坂本 信介 宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 研究員 (80611368)
本多 新 宮崎大学, テニュアトラック推進機構, 准教授 (10373367)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リサーチバイオリソース / げっ歯類 / アカネズミ属 / 遺伝的多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
遺伝的に統御されたマウスやラットは、広汎なゲノム情報が蓄積された研究素材として整備され、集積された知見は遺伝子改変やES、iPS細胞などの技術とも相補して着実な成果を上げている。しかしこのように先鋭化した技術の多くは哺乳動物一般では再現できず、人類が既存の実験動物から獲得した知識や技術は依然、多様な生命現象の一部でしかないといえる。我々はこれら既存の実験動物を補う新たな研究素材を整備する事を目的に、日本の固有種かつ普通種（日本にしか分布しないが、国内では普通に見られる種）を含むアカネズミ（Apodemus）属に焦点を当て、多様性に富んだ独自のバイオリソースの確立を目指した研究を続けてきた。特に近年、40年来不可能とされてきた日本固有種A.speciosusの人工繁殖とコロニー設立に成功し、表現型解析にも着手してきた。本計画は、多様性の視点からAodemusリソースを俯瞰的に捉え、先行研究を発展させてApodemous属げっ歯類の多面的な特性を集中的に評価し、情報集積を行うことで、野生由来げっ歯類を、実験医学領域を超え、進化、保全、環境生物学など普遍的な生命科学研究の基盤素材に高めることを目的として、①飼育下で繁殖効率に影響する要因の探索、②実験動物学的基礎情報の獲得、③モデル動物としての病態特性解析、④胚操作補助技術の確立の四本の柱に沿って研究を進めている。初年度の実績として、事項に示す通り、小型げっ歯類の非侵襲的な繁殖周期評価法をマウスで確立したこと、実験動物学的な多岐にわたる基礎情報の集積を進めたこと、脂質異常症と糖尿病発症個体の特性評価に加え、筋ジストロフィー様病態の発症個体を見出したこと、桑実期胚および精子の凍結保存法を確立したことなどがあげられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
① 飼育下で繁殖効率に影響する要因の探索： A. speciosusコロニーの効率的維持のため、飼育下での繁殖に影響する要因の特定を目標に実験を行った。先行研究で糞尿からの非侵襲的な性ステロイド測定を試みたが困難であったので、尿中コルチコステロンを指標にして個体ストレスを評価するため、マウスをモデルに測定系の確立を試みた。しかし期間中にデータは安定しなかった。一方で、別の非侵襲的な評価として、膣インピーダンスを指標とした繁殖周期評価法をマウスで試行し、実用化の目処がついた。
② 実験動物的基礎情報の集積： A. sylvaticusとA. speciosusの特性情報を整備するため、両種の外部形態（頭胴長、尾長）、体温、臓器重量、血液生化学的数値（血糖値、血中コレステロール値、中性脂質値、HDL値、HbA1c値）、安静時代謝率、呼吸商、中性温域、自発活動量、平均産仔数、出生時体重、離乳時体重、増体率（成長曲線）等のデータの蓄積を開始した。
③ モデル動物としての病態特性解析： A. sylvaticusはマウスなどと異なり、ヒト型脂質異常を呈する。本年度は本種の血中脂質蓄積がエネルギー摂取量に依存せず、運動負荷で改善されないこと明らかとした。ここから基礎代謝や熱産生能に変異があるとの仮説を立て、その詳細な解析を進展させることで、脂質異常症と代謝特性の関連性をいくつかの手法で検討した。同時に糖尿病発症個体の選抜法を検討し、脂質異常症群との分離に着手した。
④ 胚操作補助技術の確立： 過排卵と自然交配で作出したA. sylvaticusの初期胚の体外培養を試みたが、改善には至らなかった。一方、桑実期胚および精子の凍結試験を行い、それぞれ融解後に高い発生率/運動率を確認することで、本種胚および精子凍結の実用化に目処が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
①人工飼育下でのストレスと繁殖効率との相関： ストレスホルモンの正確な検出系の確立を、マウスをモデルとして継続的に検討し、アカネズミ属への展開を模索することで、最終的に捕獲時や飼育中のストレスや光周期、温度、巣材などの周辺環境因子が個体の繁殖状況に及ぼす影響を評価し、繁殖効率の向上を目指す。また、新たな評価指標である膣インピーダンス法を飼育下の両種に適用し、性周期を正確に把握する。特にA. speciosusは人工環境への適応を始めた、野生下で本種が示す季節繁殖性を喪失する過程にあるため、周年繁殖に完全適応したA. sylvaticusコロニーと比較しつつ基礎生物学的知見の収集にあたる。
②実験動物学的基礎情報の獲得： 情報の集積を進める．特に外部形態（後肢長、耳長、ジャクソン距離等）、骨形態（分類学上重要な頭骨部位測定）、基礎的な機能観察総合評価（姿勢、呼吸、間代性/硬直性不随運動、泣鳴、ハンドリング時の行動、オープンフィールドでの立ち上がり回数、歩調、常道/情動行動、排尿排便、刺激反応性）等の測定とデータ蓄積にも着手し、順次情報を公開、提供する。
③モデル動物としての病態特性解析： A. sylvaticusを中心に、脂質異常症および糖尿様病態の特性解析を継続すると共に、新たに見いだされた筋ジストロフィー様病態発症個体の系統化と原因解析に着手する。脂質異常症に関して既に関連すると考えられる多くのパラメータの測定が完了しているため、多変量解析等の統計的手法を用いて、関連因子の絞り込みを開始する。
④ 胚操作補助技術の確立とiPS細胞樹立への展開： A. sylvaticus胚凍結に関して、確立した桑実期胚以外の発生時期についても至適条件を絞り込む。またA. speciosusu胚に関して、確立したA. sylvaticusおよびマウスを対象とした従来法を参考に胚凍結を試みる。
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