生物時計が調節する魚類の免疫リズムの解明 ～感染症の防除を目指して～

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ゲノム編集技術CRISPR / Cas9システムを用いて、時計遺伝子Bmal1およびRORaノックアウト(KO)メダカの作出を試みた。Bmal1-KOメダカの作出においては、ホモ変異個体(F4)の作出に成功した。さらにBmal1-KOメダカの行動を野生型 (WT) メダカと比較したところ、WTメダカの遊泳が緩慢になる夜間 (暗闇) において、KOメダカは活発な遊泳を見せた。また、受精卵から仔魚の発生までにかかる日数がWTと比べBmal1-KOメダカは長いことが分かった。これらは、生理機構のリズムを司る時計遺伝子の破壊による表現型であると考えられる。RORa-KOメダカの作出においては、F3ホモ個体を得るところまでは順調に進んだが、ホモ個体の掛け合わせでは産卵が進まなくなったため、ホモ個体とヘテロ個体を掛け合わせることでホモ個体の増産を進めた。今後はWTとKOメダカにおける発現遺伝子の違いを詳細に検討する予定である。続いて、異なる時刻での病原体感染に対する生体防御能について検討した。LD12:12に馴致したWTメダカを1.0 x 10^5 CFU/ml濃度の病原細菌(Edwardsiella piscicida)液で2時間浸漬感染し、その後の斃死率および体内での菌数変化を調べた。その結果、ZT2感染区における死亡率はZT14感染区と比べ有意に低く、また体内で増殖した細菌数も有意に少ないことが確認された。さらに、ZT2感染区における炎症性サイトカイン (il1b, il6, il8) およびToll様受容体 (tlr5m) の発現はZT14感染区と比べ顕著に増加した。これらのことから、病原体に対する生体防御能は時刻によって異なることが示唆された。