Using fish as a model to explore the mechanisms of aging and lifespan diversity in vertebrates

以鱼类为模型探索脊椎动物衰老和寿命多样性的机制

基本信息

批准号：
20H00427
负责人：
木下滋晴
金额：
$ 28.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

魚の抗老化特性としてわれわれが着目してきたのが筋肉の抗老化である。哺乳類において筋肉は老化と密接に関連し、加齢性の筋委縮はマイオカインなどと連動して全身的な老化を引き起こすが、魚は筋肉が終生的に成長し、老化が抑制されている。ゼブラフィッシュの加齢に伴う遺伝子発現変化とシングルセルRNA-seqのデータから、AP-1転写因子群の発現および活性が哺乳類では加齢により低下するのに対し、ゼブラフィッシュでは加齢個体で上昇することを見出だした。ゼブラフィッシュ筋肉では老化個体でAP-1転写因子の結合部位を持つ遺伝子群の発現上昇も確認された。一方、アユでは、生殖後に急激に衰弱死するが、その際、哺乳類の老化個体の様に筋萎縮が起きていることが本研究で示されている。生殖後のアユ筋肉のRNA-seqデータを解析したところ、生殖後のアユでは哺乳類の老化個体同様に、AP-1転写因子群の発現低下が起きていることが明らかになった。以上より、魚類特有の筋肉の抗老化、あるいは生殖後の筋委縮といった現象に、AP-1転写因子群が関与する可能性が示された。アユに関しては、タグ標識した未成熟魚の血液と鰭をサンプリングし、その後採卵・採精を行って死亡までの日数を測定した。早く死んだグループと長く生きたグループ間の比較RNA-seqを行い、発現変動遺伝子を抽出した。超長命魚ゲノム解析では、ニシオンデンザメのゲノムシーケンスを行った。ニシオンデンザメは6Gを超える大きなゲノムを持つこと、視覚オプシンの種類や構造から深海に適応した視覚を持つことが示唆された。

我们关注鱼类抗衰老特性的一种是肌肉抗衰老。在哺乳动物中，肌肉与衰老密切相关，与年龄相关的肌肉收缩与肌动物和其他因素可引起全身性衰老，但是在鱼类中，肌肉在一生中生长，衰老被抑制。斑马鱼中与年龄相关的基因表达变化和单细胞RNA-seq的数据表明，哺乳动物中AP-1转录因子组的表达和活性随着年龄的增长而降低，而斑马鱼在衰老个体中的增加。在斑马鱼肌肉中，在衰老个体中，还证实了具有AP-1转录因子的结合位点的基因表达的增加。另一方面，在Ayu中，繁殖后突然无力的死亡死亡，这项研究表明，肌肉萎缩的发生方式与老年哺乳动物相同。对后生化的AYU肌肉的RNA-Seq数据的分析表明，后期生化的AYU与老年哺乳动物个体一样，AP-1转录因子组的表达降低。从以上表明，AP-1转录因子的组可能与现象有关，例如鱼类独有的肌肉抗衰老或获得后肌肉的肌肉收缩。关于AYU，对标签标记的未成熟鱼的血液和鳍采样，然后进行鸡蛋收集和精液，以测量直到死亡的天数。在早期和长寿命组之间进行了比较RNA-SEQ，并提取了表达的可变基因。在超寿命的鱼类基因组分析中，进行了鲨鱼的基因组序列。鲨鱼鲨具有超过6G的大基因组，其视觉蛋白质类型和结构表明它具有深海视觉适应性。

项目成果

期刊论文数量（12）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

ゼブラフィッシュおよびアユにおける筋肉の加齢に伴う転写カスケードの変化

斑马鱼和香鱼肌肉衰老相关转录级联的变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Asaoka Mariko;Ooe Mao;Gunji Shizuka;Milani Pascale;Runel Gael;Horiguchi Gorou;Hamant Olivier;Sawa Shinichiro;Tsukaya Hirokazu;Ferjani Ali;木下滋晴・木島佑輔・吉武和敏・浅川修一・神澤裕平・渡部終五
通讯作者：
木下滋晴・木島佑輔・吉武和敏・浅川修一・神澤裕平・渡部終五

Spatial transcriptomic analysis of the trunk muscle in zebrafish

斑马鱼躯干肌肉的空间转录组分析

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Liu GuanTing;伊藤拓己;木島祐輔;吉武和彦;浅川修一;渡部終五;木下滋晴;劉　冠廷・伊藤拓己・木島祐輔・吉武和敏・浅川修一・渡部終五・木下滋晴
通讯作者：
劉　冠廷・伊藤拓己・木島祐輔・吉武和敏・浅川修一・渡部終五・木下滋晴

Age-Associated Different Transcriptome Profiling in Zebrafish and Rats: an Insight into the Diversity of Vertebrate Aging

DOI：
10.1007/s10126-022-10153-9
发表时间：
2022-09
期刊：
Marine Biotechnology
影响因子：
3
作者：
Yusuke Kijima;Wantong Wang;Yoji Igarashi;K. Yoshitake;S. Asakawa;Yutaka Suzuki;S. Watabe;S. Kinoshita
通讯作者：
Yusuke Kijima;Wantong Wang;Yoji Igarashi;K. Yoshitake;S. Asakawa;Yutaka Suzuki;S. Watabe;S. Kinoshita

Zebrafish Danio rerio myotomal muscle structure and growth from a spatial transcriptomics perspective

从空间转录组学角度观察斑马鱼斑马鱼肌节肌肉结构和生长

DOI：
10.1016/j.ygeno.2022.110477
发表时间：
2022
期刊：
Genomics
影响因子：
4.4
作者：
Guanting Liu;Takumi Ito;Yusuke Kijima;Kazutoshi Yoshitake;Shuichi Asakawa;Shugo Watabe;Shigeharu Kinoshita
通讯作者：
Shigeharu Kinoshita

産卵・排精後のアユの斃死とそれに伴う筋肉の形態変化および老化細胞の蓄積の検討

检查香鱼产卵和射精后的死亡、相关的肌肉形态变化以及衰老细胞的积累

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
井上可南子;松居翔;小栗靖生;都築巧;佐々木努;〇道見康弘，薄井洋行，中林永丞，坂口裕樹;藤澤稔・周防玲・糸井史朗・松原利光・阿久津崇・城後仁・當間祥五・吉武和敏・浅川修一・木下滋晴
通讯作者：
藤澤稔・周防玲・糸井史朗・松原利光・阿久津崇・城後仁・當間祥五・吉武和敏・浅川修一・木下滋晴