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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00427/
• 关键词: 寿命; 老化; 魚; 脊椎動物; 筋肉; 魚類; ニシオンデンザメ; アユ; ゼブラフィッシュ; ゲノム解析; オンデンザメ; 成長

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。

Anti-aging characteristics of fish In mammals, muscle aging is closely related to, and increases in, muscle contraction and aging of the whole body. In fish, muscle aging is a lifelong process of growth and aging. The expression and activity of AP-1 gene in mammalian cells increased and decreased, and the expression and activity of AP-1 gene in mammalian cells increased. The binding sites of AP-1 gene in aging individuals are identified by the increase in the occurrence of genetic subgroups. This study shows that there is a tendency of muscle atrophy in aging mammals due to post-reproductive stress. RNA-seq analysis of post-reproductive muscle, post-reproductive aging of mammalian individuals, and low expression of AP-1 transcription factors The above results indicate the possibility of anti-aging of fish-specific muscles, contraction of muscles after reproduction, and correlation between AP-1 and AP-1. The number of days of death of immature fish after egg collection and sperm collection was determined. Comparison of RNA-seq between early death and long life The analysis of the long life fish is carried out in the following ways: The Nishionado monitor can be used on a large scale with a capacity of over 6G, and the type and structure of the monitor can be used for deep-sea viewing.

项目成果

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

• 发表时间: 2022
• 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

• 发表时间: 2021
• 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

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

• 发表时间: 2022
• 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