線虫C. elegansにおける排泄リズムの制御と消化・寿命への影響

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線虫 Caenorhabditis elegans は、体細胞数約1000個の多細胞生物である。咽頭のポンプ運動によりエサである大腸菌を常時摂食し、腸での消化吸収を経て、約50秒に一度肛門部より排泄をするという、非常にシンプルな食餌の“摂取―排泄系”をもっている。また、体が透明であるという特性を持ち、生きたまま腸細胞の形態、腸内腔や大腸菌の消化度合いが観察可能であるという利点がある。従って、食餌の“摂取―排泄系”を解析するには最適のモデル動物であり、線虫のユニークな特性を利用して、本研究では線虫を用いて解析を行っている。これまでに専用の排泄リズム計測ソフトウェアを用いて、線虫の排泄リズムを計測するシステムの確立に成功し、新たな知見を得ることができた。現在、この技術を活用して、新たに同定した排泄リズムの調節に関与する遺伝子の解析に取り組んでいる。令和4年度はこの遺伝子のトランスジェニック線虫を作製した。変異体線虫とトランスジェニック線虫を掛け合わせてレスキュー実験を行ったところ、変異体でみられた排泄リズム不全が正常まで戻ることが観察された。また、この遺伝子の代謝酵素としての役割が、排泄リズムの適切な維持を確保する上で重要な役割を果たしていることも明らかにしている。今後、この遺伝子に関連する代謝物の影響を調査することで、根底にあるメカニズムを解明し、これらの代謝産物と排泄リズムの間の詳細な相互作用を明らかにしていきたい。