博士（獣医学）

加味根あかり

学位論文題名ニホン ツキノワ グマ(UruSめめeぬ口uS丿細弸たuS）にお ける 冬 眠前 の 脂肪 蓄 積機 構 に関 す る研 究
学位論 文内容の要旨
二ホ ンツキノ ワグマ（ 以下、ツ キノワグ マ）は摂 食、体重変動および繁殖の概年リズ ムを有し 、それぞ れが密接 に関連し ている。 ツキノワグマの生存および繁殖を考える上で、秋の体脂肪蓄積が重要な意味を持っが、ツキノワグマの体重（体脂肪）調節 に関する 代謝メカ ニズムは 明らかに なってい ない。そこで、本研究では冬眠前の脂 肪蓄積機 構に焦点 を当て、 その代謝 メカニズ ムを明らかにすることを目的とした。
まず 、第1章で は、代謝 の要を担 う肝臓に 注目し組織 学的観察 を行い、 体重の変動に 伴う肝臓 の形態学 的変化、 特に脂肪 およびグ リコーゲンの蓄積に注目し、その季節 変化につ いて検討 した。そ の結果、 組織学的 変化として、肝細胞の退色や空胞化が 認められ 、これら の肝細胞はPAS染色に陽性を示し、アミラーゼ消化試験で陽性像が消失したことから、グリコーゲンが蓄積していると考えられた。野生個体では、グリ コーゲン 蓄積の程 度および 分布に多 様性が認 められ、不安定な摂食状況を反映して いること が考えら れた。一 方、飼育 個体では 、全ての月および個体で中等度以上の グリコー ゲンがび まん性に 蓄積して おり、栄 養状態の良さが示された。また、
今回 の結果で は、野生 および飼 育個体と もに冬眠 前の11月にややグリコーゲン蓄積量が 増加する 傾向が認 められた 。その一 方で、脂 肪蓄積は認められなかったことから、 肝臓にお ける脂肪 合成およ び血中へ のVLDL分泌な どの代謝メカニズムが機能亢進し ているこ とが推測 された。
第2章 では、ツ キノワグ マにおいて安全で効果的、かつ、血液生化学値および静注糖負 荷試験の 結果に影 響の少ない麻酔プ口トコールを確立することを目的として、4種 類 の 麻 酔 プ 口 ト コ ー ル (TZN： TZ9mg/kg体 重の 単 独投 与 、 TZA： TZ6mg/kg体 重
およ びアセプ 口マジン O.lmg/kg体重、TZB： TZ6mg/kg体重およびブ卜ルファノール
0.3mg/kg体重 、TZM：TZ3mg/kg体重およびメデトミジン40pLg/kg体重）の安全性と効果 を検証し た。麻酔 薬の安全性については、4種類全ての組み合わせにおいて心肺機能 への悪影 響は認め られず、 麻酔の導 入および 維持を安全に行うことができること を 示した。 ただし、 TZA群、TZB群お よびTZM群で は軽度の低 体温が認 められた ため、 これらの 麻酔薬を 寒冷環境 下で使用 する場合 には、適切な加温処置を行う必要630 ‑が あ るこ と が 分か った 。また、各 群間で血 中脂質（ TG、TCHO、NEFA)およ び肝酵素 (ALT、AST)の値に 有意差が認 められな かったこ とから、 今回使用 した麻酔薬の組 み合わせ のこれら血液生化学値への影響はほとんどないと考えられた。静注糖負荷 試験への 影響につい ては、TZN、 TZAおよびTZBの 3種類はほ とんど影 響を与えなか ったため 、ツキノワグマにおいて静注糖負荷試験を行う際の不動化薬として利用で きると考 えられた。 一方、TZMに ついては 、メデトミジンによる高血糖作用および インスリ ン分泌抑制 作用が認 められた ため、ツ キノワグ マの糖代 謝を研究する際に はメデト ミジンを使 用すべき でないこ とがわか った。
第 3章では、 インスリン による糖 代謝調節 に焦点を当て、冬眠前の飽食期にはインス リン感受 性を変化さ せること で糖質を 効率よく 脂質へと 変換する 代謝機構へと移行 するので はないかと いう仮説 を立て、 この仮説を検証した。第1節では活動期と飽
食 期におけ る血液生化 学値およ び静注糖 負荷試験 における 血中グル コースおよびイン スリン濃 度の変化に っいて検 討し、そ の結果、 血液生化 学値の変 化として、体重の 増加に伴 って血中TG濃 度の有意 な減少が 認められ た。静注 糖負荷試 験では、11月
上 旬におい て末梢イン スリン感 受性の増 加および 耐糖能の 向上が示 唆され、11月下旬 にはイン スリン応答 が増大し 、インス リン抵抗 性が示唆 された。 これらの結果か
ら 、活動期 から飽食期 へとツキ ノワグマ の糖・脂 質代謝が 変化し、 飽食期には脂肪蓄 積に傾い た代謝状態 を示すと ともに、 末梢組織 における インスリ ン感受性が増加す ることに よってグル コースの 取り込み が促進されることが示唆された。第2節では
イ ンス リ ン負 荷 試 験に よ り末 梢 に おけ る イン ス リン 感受性の 変化にっ いて検討 した 。インス リン投与後 のグルコ ース消失 速度に有 意な変化 は認めら れなかったものの 、実験に 供した4頭中 3頭におい て、6月、 11月上旬お よび11月下 旬の3群間でグルコ ース消失 速度にばら っきが認 められ、 11月上旬に インスリ ン感受性 が増加する傾向 が認めら れた。個体 によって 大きなば らっきが 認められ たことは 、インスリン感受 性 が 変 化 す る タ イ ミ ン グ に 個 体 差が あ るこ と を 示唆 し て いる と 考え ら れ た。
本 研究では 、ツキノワ グマの糖 ・脂質代 謝に影響 を与えな い麻酔プ ロトコールを確 立すると ともに、飽 食期にツ キノワグ マ特有の 脂肪蓄積 ヌカニズ ムが存在する可能 性を示唆 した。本研 究で示し た手法を 活用して 、今後ツ キノワグ マの代謝研究がさ らに発展 することを 期待した い。

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学位論文審査の要旨
主副副副

査
査
査
査

教
教
教
教

授
授
授
授

坪
昆
葉木田原
村敏
泰芳
和男
寛昭
弘

学 位 論 文 題名

ニホンツキノワグマ(Ursusthibetanusjaponicus)に
お け る冬 眠 前の 脂 肪蓄 積 機構 に 関す る 研究ツキノワグマは摂食、体重変動および繁殖の概年リズムを有し、それぞれが密接に関連している。ツキノワグマの生存および繁殖を考える上で、秋の体脂肪蓄積が重要な意味を持っが、ツキノワグマの体重（体脂肪）調節に関する代謝メカニズムは明らかになっていない。そこで、本研究では冬眠前の脂肪蓄積機構に焦点を当て、その代謝メカニズムを明らかにすることを目的とした。
第1章では、代謝の要を担う肝臓に注目し組織学的観察を行い、体重の変動に伴う肝臓の形態学 的変化、特に脂肪およびグリコーゲンの蓄積に注目し、その季節変化について検討した。野生および飼育個体ともに冬眠前の11月にややグリコーゲン蓄積量が増加する傾向が認められたー方、全ての個体で脂肪蓄積は認められなかったことから、肝臓における脂肪の合成および分解のバランスが保たれていることが示唆された。
第2章では、ツキノワグマにおいて安全で効果的、血液生化学値および静注糖負荷試
験の結果に影響の少なぃ麻酔プロ卜コールを確立することを目的として、4種類の麻酔プロトコール（TZN：チレタミン・ゾラゼパムの混合薬（TZ) のみ、TZA：TZ十アセ
プ 口マ ジン 、TZB：TZ十ブ 卜ルファノール、TZM：TZ十メデトミジン）の安全性と効果を検証した。4種類全てにおいて心肺機能への悪影響は認められず、血液生化学値への影響もほぼなぃことが示唆された。静注糖負荷試験への影響については、TZN、TZAおよびTZBの3種類は影響を与えなかったが、TZMについては、メデトミジンによる高血糖作用およびインスリン分泌抑制作用が認められたため、ツキノワグマの糖代謝を研究する際には使用すべきでなぃことがわかった。
第3章では、「冬眠前の飽食期にはインスリン感受性を変化させることで糖質を効率よく脂質へと変換する代謝機構へと移行する」という仮説を立て、活動期と飽食期における血液生化学値および静注糖負荷試験における血中グルコースおよびインスリン濃度の変化について検討した。その結果、体重の増加に伴い血中中性脂肪濃度の有意な減少が認められ、静注糖負荷試験では、11月上旬に末梢インスリン感受性の増加および耐糖能の向上が示唆され、11月下旬にはインスリン抵抗性が示唆された。これらの結果から、飽食期には脂肪蓄積に傾いた代謝状態を示すとともに、末梢組織におけるインスリン感受性の増加によってグルコースの取り込みが促進されることが示唆された。
本研究では、飽食期にツキノワグマ特有の脂肪蓄積メカニズムが存在する可能性が示唆された。これらの知見は、ツキノワグマの糖・脂質代謝メカニズムを明らかにする上でその意義は大きい。よって審査員一同は、上記博十論文提出者加味根あかり氏の博士論文は、北海道大学大学院獣医学研究科規程第6条の規定による本研究科の行う博士論文の審査等に合格と認めた。
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