长期宇宙环境饲育がメダカの遗伝子に及ぼす影响 宇宙ステーションで长期饲育したメダカのストレス応答
宇宙ステーションで饲育中のメダカとその组织片
（上）宇宙环境で饲育55日目のメダカの様子。（下）化学固定されたメダカの臓器の组织切片。
クレジット：国立研究开発法人宇宙航空研究开発机构
東京大学大学院新领域创成科学研究科の三谷啓志教授を中心とする研究グループは、宇宙ステーション「きぼう」で2ヶ月間飼育したメダカの遗伝子の発現について解析したところ、宇宙で飼育されたメダカの多くの臓器において共通して変化するストレス遗伝子が見つかり、水の中の魚でも哺乳類と同様のストレス応答が宇宙環境で生じていることが分かりました。
長期間の宇宙滞在は、人体に様々な肉体的、精神的な健康障害を与えることが知られています。これらを克服することは月や火星への長期宇宙探査飛行にとって大きな課題です。2012年に東京工業大学の工藤明教授のグループが実施したメダカ宇宙実験（Medaka Osteoclast）では、JAXAが開発した水棲生物実験装置を用いて、幼魚16匹を宇宙で飼育して、これら幼魚を宇宙飛行士と見立てて、宇宙環境下での骨代謝を研究する約2ヶ月間の実験が実施され、宇宙飛行士と同様にメダカでも骨量減少が観察され、骨を破壊する細胞の活性化が明らかにされました。しかし、これらのメダカの臓器における遗伝子発現はまだ未解明でした。
今回、研究グループは、上述の実験に用いられたメダカの6种类の臓器（脳、眼、肝臓、肠、精巣、卵巣）の遗伝子発现を、国内のメダカ研究者と共同して网罗的に解析しました。宇宙饲育下では、肠と精巣?卵巣では遗伝子の発现が顕着に変化していました。一方、脳や眼では遗伝子の変化が小さいことが分かったほか、多くの臓器において宇宙饲育で共通して発现が変化する遗伝子が10个见つかりました。これらの遗伝子にはヒトにおいて免疫や酸化ストレスに関わることが报告されている遗伝子が复数含まれており、メダカとヒトが宇宙环境に适応する时のストレス応答の共通性が示唆されます。今回の実験は未成熟なメダカを宇宙环境で成长?成熟させた実験ですが、将来、宇宙环境で生まれたメダカを用いた同様の遗伝子解析研究や、さらに宇宙环境で生まれたメダカが地上に帰还した后にその子孙にどのような遗伝的影响がみられるのかを调べる実験も计画されています。
「今回は、宇宙で饲育された鱼を使って臓器间の遗伝子の発现の违いを大规模に比较した初めての研究です」と叁谷教授は説明します。「今后、メダカを题材に、宇宙环境が生物にどのような生理的ストレスを与え、そのストレスに対して生物の体がいかに応答するのかが解明されることによって、宇宙飞行士が长期间にわたって健康に宇宙滞在できる技术の开発?実现につながると期待されます」と続けます。
论文情报
, "Histological and Transcriptomic Analysis of Adult Japanese Medaka Sampled Onboard the International Space Station", PLOS ONE Online Edition: 2015/10/02 (Japan time), doi:10.1371/journal.pone.0138799.
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