(57)【要約】【課題】低周波電界の寿命に対する影響を検証する。【解決手段】非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の寿命延長方法、並びに非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の産卵数増加方法を提供する。【効果】本発明により、動物の寿命を延長することができるため、例えばペットや家畜の寿命を延ばすことができる。また、産卵数を増加させることができるため、例えばニワトリやウズラ等の飼育環境に低周波電界を生じさせることで、産卵を促進することができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の寿命延長方法。
【請求項２】
非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の産卵数増加方法。
【請求項３】
低周波が1000Hz以下である、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
低周波電界への曝露時間が１日当たり0.5〜24時間である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低周波電界を利用して動物の寿命を延長する方法、並びに産卵数を上昇させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低周波電界による生物への影響は、1900年当初より研究が開始された。初期には「雷が鳴るとキノコが増える」という伝承から始まり、交流低周波電界（50Hz，21kV）による様々な作物（トウモロコシ、エンドウ、ソバ、コムギ）の増収効果からその実用性が注目された（非特許文献１および２）。
【０００３】
一方、動物に対する影響は、1980年代から研究され、ラットでは交流低周波電界曝露の部屋を好んで移動すること（非特許文献３）や、マウス脾臓の細胞内カルシウムの上昇（非特許文献４）等が報告されている。ヒトでは原らによりその健康増進効果が提唱され、肩こり、腰痛、更年期障害や不眠症に対する効果（非特許文献５〜９）が報告されている。この知見に基づき、これらの症状の緩和のための電位治療器が広く利用されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】重光司、電気と磁気の歴史  2013、東京電気大学出版
【非特許文献２】渋沢元治、柴田桂太  電気学会誌  1927、47、1259-1300
【非特許文献３】Hieresen DL et al, (1980) Bioelectromagnetics 1(3), 299-312
【非特許文献４】Harakawa S et al, (2004) Bioelectromagnetics 25, 204-210
【非特許文献５】葛西  えい一郎、原平助  「交流高圧静電位負荷療法の臨床実験」  新薬と臨牀  10(4) (1961) 386-387
【非特許文献６】伊藤不二夫、「急性腰痛症の治療における電界治療器『ヘルストロン』の役割」  日本温泉気候物理医学会雑誌  63 (2000) 127-137
【非特許文献７】Harakawa S, Doge F, Saito A, Exposure to electric field (EF): Its palliative effect on some clinical symptoms in human patients. Research Bulletin of Obihiro University 22 (2002) 193-199
【非特許文献８】伊藤不二夫、大崎和夫、高橋国人、原浩之、「電界治療器（ヘルストロン）による肩こりへの効果  −自覚症状、血流、自律神経の変化−」  日本温泉気候物理医学会雑誌  68 （2005）p.110-121
【非特許文献９】横倉恒雄、根立隆樹、高橋国人、「更年期障害への電位治療器の応用」  更年期と加齢のヘルスケア  vol.12 No.1 (2013) p.74-78
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の通り、ヒトを含む動植物に対して健康増進等の好ましい効果が種々報告されているものの、低周波電界の寿命に対する影響は未だ検証されていない。
【０００６】
本発明者等は、ヒトと80％以上の遺伝子共通性を持ちながら、寿命が2ヶ月程度で測定できるショウジョウバエを用い、低周波電界の寿命に対する効果を科学的に検証することを試みた。ヒトとハエでは多くの遺伝子が共通しており、ショウジョウバエで解明された事実は、基本的にヒトを始め種々の動物にも当てはまるものと考えられている。近年では、ショウジョウバエはヒト疾患のモデル動物としても有用視されている（例えば特開2004-154025号および特開2014-57525号）。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ショウジョウバエは、通常の飼育条件下では約2ヶ月生存するが、湿度を保ったまま飢餓状態で飼育すると、約3日で死んでしまう。この飼育条件において、低周波電界に曝露させた場合と曝露させない場合の生存を比較することとした。
【０００８】
その結果、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中でショウジョウバエを飼育したところ、寿命が2割ほど延長する現象が確認された。これは、複数の野生型系統で確認でき、ショウジョウバエにとって普遍的な現象だと考えられた。さらに、飢餓状態ばかりでなく通常栄養条件下でも、また疾患モデルショウジョウバエを用いた場合にも、同様の寿命延長効果が見られた。すなわち、低周波電界による寿命延長効果は正常ばかりでなく病的状態のショウジョウバエにも寿命延長をもたらし、低周波電界への曝露による健康増進効果が確認された。また、卵生の動物では、低周波電界への曝露によって、産卵数が増加することも確認された。
【０００９】
すなわち本発明は以下の（１）〜（４）を提供する。
（１）非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の寿命延長方法。
（２）非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の産卵数増加方法。
（３）低周波が1000Hz以下である、上記（１）又は（２）に記載の方法。
（４）低周波電界への曝露時間が一日につき0.5〜24時間である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、動物の寿命を延長することができるため、例えばペットや家畜の寿命を延ばすことができる。また、産卵数を増加させることができるため、例えばニワトリやウズラ等の飼育環境に低周波電界を生じさせることで、産卵を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】野生型ショウジョウバエ（Oregon R及びCanton S）を飢餓条件下に置き、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。                                                                        Ａ  Oregon Rの雄の羽化2-3日後から電界に曝露した結果を示す（n=60）。        Ｂ  Oregon Rの雌の羽化2-3日後から電界に曝露した結果を示す（n=60）。        Ｃ  Canton Sの雌雄の羽化0-5日後から電界に曝露した結果を示す（n=40）。
【図２】体内時計遺伝子変異ショウジョウバエ（Tim0及びPer0）を飢餓条件下に置き、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。                                                                    Ａ  Per0の雌雄の羽化1-3日後から電界に曝露した結果を示す（n=55）。          Ｂ  Tim0の雄の羽化1-3日後から電界に曝露した結果を示す（n=90）。
【図３】低周波電界への曝露が野生型ショウジョウバエ（Oregon R）の１個体あたりの体重変化に及ぼす影響を測定した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。      Ａ  雄での結果を示す（n=19）。      Ｂ  雌での結果を示す（n=37）。
【図４】野生型ショウジョウバエ（Oregon R）を通常栄養条件下、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。          Ａ  羽化1-3日後の雄を飼育した結果を示す（n=35）。                          Ｂ  羽化0-4日後の雄を飼育した結果を示す（n=25）。
【図５】神経変性疾患モデルショウジョウバエ（ゴーシェ病モデル、414で示す）を飢餓条件下におき、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。                                                    Ａ  羽化1-2日後の雄を飼育した結果を示す（n=20）。                          Ｂ  羽化1-2日後の雌を飼育した結果を示す（n=20）。
【図６】Cryptochrome遺伝子変異ショウジョウバエ（Cryb）を飢餓条件下に置き、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した結果を示す（Ctrl：対照、HT：電界曝露）。                                                                        Ａ  羽化2-3日後の雄を飼育した結果を示す（n=60）。                          Ｂ  羽化2-3日後の雌を飼育した結果を示す（n=60）。
【図７】羽化後2日目の野生型ショウジョウバエ（Oregon R）を3日間交尾させたのち、通常栄養条件下で飼育しながら、1日30分間ずつ電界に曝露させた。曝露開始後5-8日における産卵数を測定した結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の寿命延長方法を提供する。本発明の寿命延長効果は正常な動物だけでなく病的状態にある動物にも寿命延長をもたらすことができる。
【００１３】
本発明において、「非ヒト動物」とは、ヒトを含まない脊椎動物や無脊椎動物を意味し、例えば、マウス、ハムスター、モルモット、ラット、ウサギ、イヌ、ネコ、ヤギ、ヒツジ、ウシ、ブタ、サル等の哺乳類、ニワトリ、ウズラ等の鳥類、カメ等の爬虫類、カエル等の両生類、サケ、ブリ等の魚類、ショウジョウバエ等の昆虫類等を挙げることができる。
本明細書において、低周波電界とは、1000Hz以下、好ましくは50〜60Hzの電界をいう。
【００１４】
本発明の方法は、具体的には、非ヒト動物を、低周波電界を生じさせることができる装置内で飼育することによって実施することができる。本発明の方法に使用することができる装置は、特に限定するものではなく、例えば特公平8-17825号に記載されたような、動物が自由に出入できるようにした構成のものであっても、あるいは国際公開第2005/053790号に記載されたような、動物が常時電界内に置かれるようにした構成のものであっても良い。また、魚類の場合には、例えば特許第4912226号に記載されたような構成の装置を使用することもできる。低周波電界を生じさせる装置の構成は知られており、当業者であれば、目的の動物に最適な構成の装置を作製して使用することができる。
【００１５】
例えば、低周波電界発生装置の一例として、主電極と対電極に電圧発生部を結線し、電極間に低周波電界を発生させるものを使用することができる。この場合、生じる電界値は、例えば3500V/10cm (50Hz)とすることができる。
【００１６】
低周波電界への曝露は、一時的なものであっても継続的なものであっても良く、また継時的な曝露であっても、例えば１日のうち一定時間、例えば30分間、1時間、2時間、3時間、6時間、12時間等の時間だけ曝露し、これを毎日、またはほぼ毎日繰り返すものであっても良い。従って、本発明の方法において、低周波電界への曝露時間は、一日につき0.5〜24時間の範囲であり得る。
【００１７】
昆虫や魚類、小動物の場合であれば、常時電界内で飼育することも想定される。大型の動物の場合には、飼育環境の中の一部分が電界におかれるようにすることもできる。電界に曝露する以外は、通常の飼育条件で動物を飼育することが好ましい。
【００１８】
本発明の方法により、動物の寿命を平均して約1割、あるいは場合により約2割も延長することができる。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態として、ショウジョウバエを例に挙げて説明する。尚、以下に記載する野生型及び変異型のショウジョウバエは、例えばブルーミントンストックセンター（http://flystocks.bio.indiana.edu/）等から入手することができる。
【００２０】
本発明の方法を用いて、野生型ショウジョウバエ（Oregon R及びCanton S）を飢餓条件下、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育すると、いずれの型においても、電界に曝露しない場合と比較して寿命を延長することができる（図１）。結果をより迅速に得るために飢餓条件を用いているが、この結果は、通常の栄養条件下で飼育した場合も同様である（図４）。
【００２１】
本発明の方法において寿命を延長できるメカニズムについて検討するために、本発明者等は更に、種々の系統の野生型及び変異型ショウジョウバエを用いて低周波電界への曝露による寿命延長効果の有無を確認した。
【００２２】
まず、体内時計遺伝子変異ショウジョウバエ（Tim0及びPer0）を用い、飢餓条件下で飼育した結果、野生型と同様に、低周波電界への曝露による寿命の延長が確認された（図２）。このことから、寿命の延長は体内時計を介したものではないと考えられる。
【００２３】
次いで、本発明者等が作製した神経変性疾患モデルショウジョウバエ（ゴーシェ病モデル、特開2014-57525号）を用い、飢餓条件下において飼育した結果、同様に低周波電界への曝露による寿命延長効果が確認された（図５）。従って、本発明の効果は、健康な個体だけでなく、疾患を有する個体に対してももたらされることが見出された。
【００２４】
次に、クリプトクロム（Cryptochrome、Cry）遺伝子変異を有するショウジョウバエ（Cryptochromebaby、通称Cry baby、本明細書においてCrybとも示す）を用いて検討した。CrybはCry遺伝子変異系統のひとつであり、フラビン結合部位として保存されている領域にアミノ酸置換型変異が生じていることが知られている。変異型遺伝子がコードするタンパク質の発現は検出感度を下回り、表現型としてはヌルである（参照：http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867400816384）。Crybに関する詳細な記載は、http://flybase.org/reports/FBal0094552.htmlを参照することができる。
【００２５】
Cry遺伝子はショウジョウバエだけでなく、ヒトや植物にも広く存在する遺伝子で、光を感知するセンサーの役割を持ち、体内時計の機構に組み込まれている事で知られている。近年、このCry遺伝子の発現産物が磁気を感知する事を示すことが報告されているが、電界を感知するという事を示した研究は、まだ報告されていない。
【００２６】
本発明者等は、変異型Crybショウジョウバエを上記と同様に飢餓条件下で飼育した結果、この変異型Crybでは、低周波電界への曝露を行っても、寿命の延長が見られないことを確認した(図６）。この事から、Cry遺伝子発現産物が電界を感知する受容体である可能性が考えられる。また、この電界による寿命延長のメカニズムにCry遺伝子発現産物が必須であると考えられる。
【００２７】
本発明はまた、非ヒト動物を低周波電界に曝露することによる動物の産卵数増加方法を提供する。
【００２８】
この態様において、「非ヒト動物」は、卵生の動物に特定され、上記で例示したものにおいて、鳥類、爬虫類、両生類、魚類、昆虫類等を含むものである。
【００２９】
産卵数を増加させるために本発明の方法を使用する場合には、特に産卵の前、例えば産卵予定日の９〜１２日前から産卵予定日までの期間、電界に曝露させることが好ましいが、産卵までの期間や産卵の態様は動物によって異なるため、特に限定するものではない。また、卵は、受精卵であっても未受精卵であっても良い。
【００３０】
この態様で用いる低周波電界の周波数範囲及び曝露時間は、上記の寿命の延長方法と同様とし得る。従って、用いる低周波電界は1000Hz以下、好ましくは50〜60Hzの電界であり、低周波電界への曝露時間は、一日につき0.5〜24時間の範囲であり得る。
【００３１】
本発明の方法により、産卵数を平均して約1割程度増加させることができる。
例えば、羽化後2日目の野生型ショウジョウバエ（Oregon R）を3日間交尾させたのち、1日30分間ずつ電界に曝露させ、曝露開始後5-8日における産卵数を測定すると、電界に曝露させたショウジョウバエの産卵数は、対照群と比較して有意に上昇する（図７）。
【００３２】
一方、本発明者等は、低周波電界への曝露がショウジョウバエの体重変化等に及ぼす影響を検討したが、無処理の対照個体との違いは殆ど見られなかった。これは、低周波電界が代謝に悪影響を与えないことを示唆している（図３）。
【００３３】
近年、電磁界（電磁場）が人体に与える影響について問題視される事も多い。しかしながら、本発明の方法において用いる低周波電界において検出される磁界の強さは、バックグラウンドと同水準であり、磁界はほとんど発生していないと考えられる。尚、低周波の電磁界（電磁場）が健康に与える影響に関する研究として、50Hz程度の電磁界（電磁場）では遺伝子に影響しないという報告がされている（飯島純夫  電磁場が染色体に及ぼす影響  山梨医大誌14（1），1 〜 5，1999, http://opac.lib.yamanashi.ac.jp/metadb/up/yamanashi/AN10044054_14_01_01.pdf；国際癌研究機関（IARC）のファクトシートNo.263 2001年10月、電磁界と公衆衛生：「超低周波電磁界とがん」 http://www.who.int/peh-emf/publications/facts/elfcancer_263.pdf）。
【実施例】
【００３４】
［実施例１］
野生型ショウジョウバエにおける寿命延長効果
野生型ショウジョウバエ（Oregon R及びCanton S）を飢餓条件下、即ち栄養分を含まない寒天培地に置き、電界発生装置（50Hz 3500V/10cm）中で飼育した。その結果、図１に示すように、いずれの型においても、電界に曝露しない場合と比較して寿命の延長が確認された。各群での平均寿命を比較したところ、電界に曝露したショウジョウバエ（雄37.5時間、雌51.5時間）は、曝露しないショウジョウバエ（雄44.3時間、雌61.6時間）に比べて寿命が２割程度延長している（Oregon R）。
【００３５】
［実施例２］
体内時計遺伝子変異ショウジョウバエにおける寿命延長効果
体内時計遺伝子変異ショウジョウバエ（Tim0及びPer0）を用い、実施例１と同様に飢餓条件下で飼育した。その結果、図２に示すように、いずれの型においても、電界に曝露しない場合と比較して寿命の延長が確認された。各群での平均寿命を比較したところ、電界に曝露したショウジョウバエ（Tim0  40.5時間、Per0  44.6時間）は、曝露しないショウジョウバエ（Tim0  37.3時間、Per0  34.3時間）に比べて寿命が10-29％程度延長している。
体内時計遺伝子変異型においても野生型と同様の寿命延長が確認されたことから、この現象は体内時計を介したものではないと考えられた。
【００３６】
［実施例３］
電界曝露による影響の確認
低周波電界への曝露がショウジョウバエの体重変化に及ぼす影響を測定した。その結果、図３に示すように、無処理の対照個体との違いは殆ど見られなかった。このことから、寿命延長効果は急激な体重減少を伴うものではない事が確認され、低周波電界が代謝に悪影響を与えないことを示唆している。
【００３７】
［実施例４］
通常栄養条件下での寿命延長効果
低周波電界の寿命延長効果が、飢餓状態ばかりでなく通常食を与えた条件下でも見られるかどうかを、野生型ショウジョウバエ（Oregon R、雄）を用いて検討した。通常の飼育条件下であるため、約２ヶ月間にわたり飼育した。その結果、図４に示すように、低周波電界の寿命延長効果が見られた。各群での平均寿命を比較したところ、電界に曝露したショウジョウバエ（36.9日間）は、曝露しないショウジョウバエ（29.7日間）に比べて寿命が24％程度延長している。
【００３８】
［実施例５］
神経変性疾患モデルショウジョウバエにおける寿命延長効果
本発明者等が作製した神経変性疾患モデルショウジョウバエ（ゴーシェ病モデル、特開2014-57525号）を用い、実施例１と同様に飢餓条件下において電界に曝露させた。その結果、図５に示すように、野生型ショウジョウバエ及び体内時計遺伝子変異ショウジョウバエと同様に寿命延長効果が確認された。各群での平均寿命を比較したところ、電界に曝露したショウジョウバエ（雄34.2時間、雌36時間）は、曝露しないショウジョウバエ（雄31.4時間、雌31.8時間）に比べて寿命が8-13％程度延長している。
【００３９】
［実施例６］
Cryptochrome遺伝子変異ショウジョウバエにおける寿命延長効果
Cryptochrome遺伝子変異ショウジョウバエ（Cryb）を用い、実施例１と同様に飢餓条件下で飼育した。その結果、図６に示すように、この変異型Crybでは、野生型（Oregon R)と同様な処理を施して電界曝露を行っても、対照と比べて寿命の延長は観察されなかった。
【００４０】
［実施例７］
野生型ショウジョウバエにおける産卵数上昇効果
羽化後2日目の野生型ショウジョウバエ（Oregon R）を3日間交尾させたのち、1日30分間ずつ電界に曝露させた。曝露開始後5-8日における産卵数を測定した結果、図７に示すように、電界に曝露させたショウジョウバエの産卵数は、対照群と比較して有意に上昇した。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明により、動物の寿命を延長することができるため、例えばペットや家畜の寿命を延ばすことができる。また、産卵数を増加させることができるため、例えばニワトリやウズラ等の飼育環境に低周波電界を生じさせることで、産卵を促進することができる。また、魚類の場合には、産卵数を上昇させることで孵化する稚魚数を増加させることができるため、養殖業等における利用価値は高い。また、例えば人気の高いカブトムシ等の産卵数を上げることで、商品としての幼虫や成虫の数を増加させることができる。一方で、絶滅が危惧されている動物種の保存・育成にも本発明を利用することができる。
【００４２】
更に、本方法によって寿命の延長効果が確認されることを利用して、寿命延長効果に関わる分子を遺伝子レベルで同定するためにも本発明の方法を利用することができる。例えば、Cry遺伝子発現産物が電界を感知する受容体であり、電界による寿命延長及び産卵数増加のメカニズムにCry遺伝子発現産物が関わっている可能性が考えられる。従って、上記のメカニズムを解明するためには、Cry遺伝子発現産物の発現及び機能に影響し得る物質や条件を検討することが想定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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