2025/04/21 更新

お知らせ

 

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カツムラ タカフミ
勝村 啓史
KATSUMURA TAKAFUMI
所属
芸術工学研究院 人間生活デザイン部門 准教授
職名
准教授

研究分野

  • ライフサイエンス / 動物生理化学、生理学、行動学

  • ライフサイエンス / 多様性生物学、分類学

  • ライフサイエンス / 自然人類学

  • ライフサイエンス / 遺伝学

経歴

  • 北里大学 医学部 非常勤教員 

    2025年4月 - 現在

  • 九州大学 大学院芸術工学研究院 准教授 

    2025年4月 - 現在

  • 北里大学 医学部解剖学 准教授 

    2019年4月 - 2025年3月

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: エピジェネティクス

    研究キーワード: エピジェネティクス

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: メダカ

    研究キーワード: メダカ

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 人類進化

    研究キーワード: 人類進化

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 分子進化

    研究キーワード: 分子進化

    研究期間: 2025年

  • 研究テーマ: 実験集団遺伝学

    研究キーワード: 実験集団遺伝学

    研究期間: 2025年

論文

  • The Medaka Approach to Evolutionary Social Neuroscience 査読

    Satoshi ANSAI, Towako HIRAKI-KAJIYAMA, Ryutaro UEDA, Takahide SEKI, Saori YOKOI, Takafumi KATSUMURA, Hideaki TAKEUCHI

    Neuroscience Research   2024年10月   ISSN:0168-0102

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.neures.2024.10.005

  • Unilateral Chasing and Courtship-Like Display as Dominance Signals for Hierarchy Maintenance in Male Medaka Fish

    Yuji Mitsutsuji, Mayuko Suzuki, Ryo Umeda, Satoshi Ansai, Fumitaka Ueoka, Zou Jingyi, Anna Yamaguchi, Towako Hiraki-Kajiyama, Tetsuro Takeuchi, Maho Ogoshi, Takafumi Katsumura, Saori Yokoi, Hideaki Takeuchi

    Research Square   2024年9月

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.21203/rs.3.rs-4837620/v1

  • Optimal <scp>SNP</scp> filtering strategies for pedigree reconstruction: A case study with wild red‐spotted masu salmon population 査読

    Shohei Noda, Tetsuya Akita, Rui Ueda, Takafumi Katsumura, Yasuyuki Hashiguchi, Hirohiko Takeshima, Takuya Sato

    Population Ecology   2024年5月   ISSN:1438-3896 eISSN:1438-390X

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    Abstract

    Pedigree data have provided indispensable information for the study of ecology and evolution. Improvement of bioinformatics guidelines for discovering informative single nucleotide polymorphisms (SNPs) from genomic data is essential for pedigree reconstruction because of the trade‐off between the quantity (number of SNPs), quality (minor allele frequency [MAF]), and call rate (CR). However, there are few practical reports assessing the optimal balance of SNP filtering parameter combinations while maintaining a sufficient number of SNPs required for accurate pedigree analysis. In this study, we tested some bioinformatic pipelines for accurate SNP‐based parentage assignment and pedigree reconstruction in a wild population of red‐spotted masu salmon, Oncorhynchus masou ishikawae. We produced nearly complete parentage assignments using any SNP sets filtered for different MAF and CR values. For full sibling and half‐sibling assignments, mid‐point filtered SNP sets performed well. This indicates the significant effects of SNP filtering parameter combinations on pedigree reconstruction in a multi‐generational population. Considering the balance between the quantity and quality of SNP data is essential for accurately inferring pedigrees.

    DOI: 10.1002/1438-390x.12192

  • Endemic demographics of the Jomon people estimated based on complete mitogenomes reveal their regional diversity

    Koki Yoshida, Yoshiki Wakiyama, Guido Valverde, Akio Tanino, Daisuke Waku, Takafumi Katsumura, Motoyuki Ogawa, Tomohito Nagaoka, Kazuaki Hirata, Kae Koganebuchi, Yusuke Watanabe, Jun Ohashi, Minoru Yoneda, Ryuzaburo Takahashi, Hiroki Oota

    2024年5月

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  • Cold adaptation in Upper Paleolithic hunter-gatherers of eastern Eurasia

    Yusuke Watanabe, Yoshiki Wakiyama, Daisuke Waku, Guido Valverde, Akio Tanino, Yuka Nakamura, Tsubasa Suzuki, Kae Koganebuchi, Takashi Gakuhari, Takafumi Katsumura, Motoyuki Ogawa, Atsushi Toyoda, Soichiro Mizushima, Tomohito Nagaoka, Kazuaki Hirata, Minoru Yoneda, Takayuki Nishimura, Masami Izuho, Yasuhiro Yamada, Tadayuki Masuyama, Ryuzaburo Takahashi, Jun Ohashi, Hiroki Oota

    2024年5月

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  • Metagenomic analyses of 7000 to 5500 years old coprolites excavated from the Torihama shell-mound site in the Japanese archipelago 査読

    Luca Nishimura, Akio Tanino, Mayumi Ajimoto, Takafumi Katsumura, Motoyuki Ogawa, Kae Koganebuchi, Daisuke Waku, Masahiko Kumagai, Ryota Sugimoto, Hirofumi Nakaoka, Hiroki Oota, Ituro Inoue

    PLOS ONE   19 ( 1 )   e0295924 - e0295924   2024年1月   eISSN:1932-6203

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Public Library of Science (PLoS)  

    Coprolites contain various kinds of ancient DNAs derived from gut micro-organisms, viruses, and foods, which can help to determine the gut environment of ancient peoples. Their genomic information should be helpful in elucidating the interaction between hosts and microbes for thousands of years, as well as characterizing the dietary behaviors of ancient people. We performed shotgun metagenomic sequencing on four coprolites excavated from the Torihama shell-mound site in the Japanese archipelago. The coprolites were found in the layers of the Early Jomon period, corresponding stratigraphically to 7000 to 5500 years ago. After shotgun sequencing, we found that a significant number of reads showed homology with known gut microbe, viruses, and food genomes typically found in the feces of modern humans. We detected reads derived from several types of phages and their host bacteria simultaneously, suggesting the coexistence of viruses and their hosts. The food genomes provide biological evidence for the dietary behavior of the Jomon people, consistent with previous archaeological findings. These results indicate that ancient genomic analysis of coprolites is useful for understanding the gut environment and lifestyle of ancient peoples.

    DOI: 10.1371/journal.pone.0295924

    PubMed

  • Endocrine, inflammatory and immune responses and individual differences in acute hypobaric hypoxia in lowlanders (vol 13, 12659, 2023)

    Nishimura, T; Motoi, M; Toyoshima, H; Kishida, F; Shin, S; Katsumura, T; Nakayama, K; Oota, H; Higuchi, S; Watanuki, S; Maeda, T

    SCIENTIFIC REPORTS   13 ( 1 )   13682   2023年8月   ISSN:2045-2322

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Correction to: Scientific Reports, published online 04 August 2023 The original version of this Article contained an error in Figure 2 where the data for Aldosterone (pg/mL) was incorrect. The original Figure 2 and accompanying legend appear below. (Figure presented.) Individual changes in blood components and cytokines. Each color corresponds to an individual subject. After HH, aldosterone and cortisol are significantly decreased (p < 0.05) and WBC count, IL-6 and IL-8 are significantly increased (p < 0.05). The original Article has been corrected.

    DOI: 10.1038/s41598-023-40794-2

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Endocrine, inflammatory and immune responses and individual differences in acute hypobaric hypoxia in lowlanders 査読 国際誌

    Nishimura, T; Motoi, M; Toyoshima, H; Kishida, F; Shin, S; Katsumura, T; Nakayama, K; Oota, H; Higuchi, S; Watanuki, S; Maeda, T

    SCIENTIFIC REPORTS   13 ( 1 )   12659 - 12659   2023年8月   ISSN:2045-2322

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Scientific Reports  

    When lowlanders are exposed to environments inducing hypobaric hypoxia (HH) such as high mountains, hemodynamic changes occur to maintain oxygen levels in the body. However, changes to other physiological functions under such conditions have yet to be clarified. This study investigated changes in endocrine, inflammatory and immune parameters and individual differences during acute HH exposure using a climatic chamber (75 min of exposure to conditions mimicking 3500 m) in healthy lowlanders. Aldosterone and cortisol were significantly decreased and interleukin (IL)-6, IL-8 and white blood cell (WBC) counts were significantly increased after HH. Lower peripheral oxygen saturation (SpO2) was associated with higher IL-6 and WBC counts, and higher IL-8 was associated with higher cortisol. These findings suggest that endocrine, inflammatory and immune responses are evoked even with a short 75-min exposure to HH and individuals with lower SpO2 seemed to show more pronounced responses. Our results provide basic data for understanding the physiological responses and interactions of homeostatic systems during acute HH.

    DOI: 10.1038/s41598-023-39894-w

    Web of Science

    Scopus

    PubMed

  • Mating experiences with the same partner enhanced mating activities of naïve male medaka fish. 査読 国際誌

    Masahiro Daimon, Takafumi Katsumura, Hirotaka Sakamoto, Satoshi Ansai, Hideaki Takeuchi

    Scientific reports   12 ( 1 )   19665 - 19665   2022年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mating experience shapes male mating behavior across species, from insects, fish, and birds, to rodents. Here, we investigated the effect of multiple mating experiences on male mating behavior in "naïve" (defined as sexually inexperienced) male medaka fish. The latency to mate with the same female partner significantly decreased after the second encounter, whereas when the partner was changed, the latency to mate was not decreased. These findings suggest that mating experiences enhanced the mating activity of naïve males for the familiar female, but not for an unfamiliar female. In contrast, the mating experiences of "experienced" (defined as those having mated > 7 times) males with the same partner did not influence their latency to mate. Furthermore, we identified 10 highly and differentially expressed genes in the brains of the naïve males after the mating experience and revealed 3 genes that are required for a functional cascade of the thyroid hormone system. Together, these findings suggest that the mating experience of naïve male medaka fish influences their mating behaviors, with neural changes triggered by thyroid hormone activation in the brain.

    DOI: 10.1038/s41598-022-23871-w

    PubMed

  • A Frozen-Section Procedure for Detecting Red-Tide Algae on the Gills of Aquaculture Fish 査読

    Takafumi Katsumura, Toshiyuki Nishimaki, Kogen Okita, Keita Ishii, Toshinori Takashi, Toshifumi Yamatogi, Motoyuki Ogawa, Tomoyuki Shikata

    CYTOLOGIA   87 ( 2 )   67 - 68   2022年6月   ISSN:0011-4545 eISSN:1348-7019

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:International Society of Cytology  

    DOI: 10.1508/cytologia.87.67

  • Intraspecific diversity based on low temperature induced arrhythmia in embryonic heart of medaka (<i>Oryzias latipes</i>)

    Wataru Yoshimura, Shoji Oda, Takafumi Katsumura, Hiroshi Mitani, Tomomi Watanabe-Asaka

    2022年4月

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    出版者・発行元:Cold Spring Harbor Laboratory  

    Cold tolerance during embryonic development, especially blood circulation is important for growth in poikilothermic animals. Medaka (Oryzias latipes), has cold tolerance and is distributed in the highest latitudes occupied by the genus Oryzias. Regarding cold tolerance in embryogenesis, Hd–rR strain belonging to the southern Japanese (S.JPN) group showed arrhythmia when the embryo was exposed to 15 °C in the heartbeat initiation period (st. 24), whereas the embryo of Odate medaka, which belongs to the northern Japanese (N.JPN) group, showed stable heartbeats. In this study, to verify the sensitivity to low temperature in the medaka wild populations, heartbeat intervals of st. 24 embryos derived from three N.JPN, eight S.JPN, and two western Korean/Chinese (W.KOR) populations were investigated at an arbitrary temperature range of 12—15 °C. There was no significant difference in the mean values of the heart rates and the coefficient of variation (CV) of interbeat intervals in the N.JPN, S.JPN, and W.KOR groups. A temperature dependency of the CV within 12—15 °C was observed only in five S.JPN specimens, whereas three S.JPN, the N.JPN and the W.KOR specimens showed no alteration in CV with temperature. Temperature dependency of the heart rate was also varied in the S.JPN specimens. These results suggest that the temperature dependency of the CV under 12—15 °C during the heartbeat initiation period is a variation within the S.JPN after the divergence from the N.JPN.

    DOI: 10.1101/2022.04.05.487105

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書籍等出版物

  • ホルモンから見た生命現象と進化シリーズIII,成長・成熟・性決定 伊藤道彦,高橋明義(共編)

    勝村啓史, 太田博樹(担当:共著 範囲:11.性的二型の分子進化学的理解ーメダカの尻鰭と性ステロイドホルモンー,pp156-173)

    裳華房 

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    担当ページ:pp156-173  

MISC

  • エピジェネティック修飾サイトの消失がメダカ消化管長の可塑性主導進化を促進する

    勝村啓史, 佐藤克, 山下佳那, 尾田正二, 覚張隆史, 田中翔大, 藤谷和子, 西槇俊之, 今井正, 吉浦康寿, 武島弘彦, 橋口康之, 関田洋一, 三谷啓志, 小川元之, 竹内秀明, 太田博樹

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   46th   2023年

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  • 低圧低酸素への反復曝露による発現変動遺伝子群の同定

    林瑞生, 西村貴孝, 中山一大, 有馬弘晃, 太田博樹, 小川元之, 勝村啓史

    日本人類学会大会プログラム・抄録集(Web)   77th   2023年

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  • 低圧低酸素環境で誘導される発現変動遺伝子から探るヒト高地順化の分子メカニズム

    林瑞生, 西村貴孝, 中山一大, 有馬弘晃, 太田博樹, 小川元之, 小川元之, 勝村啓史, 勝村啓史

    日本進化学会大会プログラム・講演要旨集(Web)   25th   2023年

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  • サケ(Oncorhynchus keta)におけるメス化顔貌を伴う精巣網乳頭状嚢胞線腫の一例

    西槇俊之, 小賀厚徳, 千葉洋明, 清水恵子, 長坂剛志, 清水勇一, 勝村啓史, 小川元之

    日本解剖学会総会・全国学術集会講演プログラム・抄録集   127th (CD-ROM)   2022年

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  • メダカ地域集団間でみられる新奇性追求の違いに関連する遺伝基盤の探索

    木村文昭, 太田博樹, 小川元之, 小川元之, 竹内秀明, 勝村啓史, 勝村啓史

    日本解剖学会総会・全国学術集会講演プログラム・抄録集   127th (CD-ROM)   2022年

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  • 森と川のつながりが維持するアマゴの生活史多様性:野外操作実験とゲノム解析の融合へ

    上田るい, 金岩稔, 照井慧, 瀧本岳, 武島弘彦, 勝村啓史, 橋口康之, 山崎曜, 佐藤拓哉

    日本生態学会大会講演要旨(Web)   69th   2022年

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  • 短期的な低圧環境曝露に対する生理応答とDNAメチル化の関連

    西村貴孝, 本井碧, 中山一大, 勝村啓史, 前田享史, 太田博樹, 綿貫茂喜

    霊長類研究   ( Supplement (CD-ROM) )   2022年   ISSN:0912-4047

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  • 解剖実習時におけるご遺体のホルムアルデヒド濃度変化と微生物(菌類)の発生

    三浦正明, 新井雄太, 勝村啓史, 小川元之

    日本解剖学会総会・全国学術集会講演プログラム・抄録集   127th (CD-ROM)   2022年

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • ヒトの高地適応・高地馴化から読み解く「適応の時間と表現型多様性のパラドックス」

    研究課題/領域番号:23K27259  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    西村 貴孝, 中山 一大, 勝村 啓史, 有馬 弘晃

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    資金種別:科研費

    ヒトはアフリカで誕生以来、様々な環境に柔軟に適応し、その痕跡はゲノム上に残されている。しかしながら、ヒトの適応的表現型と関連する遺伝子変異は極めて少なく、人類の急速な環境適応を遺伝的変異のみで説明することは難しい。本研究はヒトの高地適応を切り口とし、現代のヒトで観察される高地適応能の多様性及び可塑性のメカニズムを、ゲノム解析に加え可塑性に関わるエピゲノム変化を解析することで明らかにし、遺伝的適応と馴化を組み込んだ高地適応モデルの構築を試みる。これにより、現生人類の拡散における、適応の時間と表現型多様性のパラドックスの解決を目指す。

    CiNii Research

  • 集団の拡散と文明形成に伴う遺伝的多様性と身体的変化の解明

    研究課題/領域番号:19H05737  2019年6月 - 2024年3月

    科学研究費助成事業  新学術領域研究(研究領域提案型)

    瀬口 典子, 山本 太郎, 五十嵐 由里子, 石井 敬子, 水野 文月, 勝村 啓史, 松永 昌宏

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    資金種別:科研費

    本研究は、フロンティアに進出した集団が獲得した遺伝的多様性、自然ならびに文化的環境への適応について、その変遷を時間軸に沿って解明する。骨形態と古代ゲノム解析から、新天地への拡散の歴史、人口構造・人口動態、環境への適応進化を解明する。また、ミイラや糞石に残された寄生虫感染症や細菌・ウイルス感染症のメタゲノム解析から、感染症の実相を明らかにする。人類集団モデル動物(メダカ)を用いたゲノム研究によって、好奇心(新奇性追求)遺伝子多型の検出とその進化的解析を行い、メダカとヒトの遺伝子多型の関連性を検証し、新天地への拡散と移動を可能にした人類の心理・行動に関係する適応候補遺伝子の推定および解析をする。

    CiNii Research

  • 遺伝的多様性とエピジェネティック多様性の相互補償性の検証

    研究課題/領域番号:19K16201 

    勝村 啓史

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    資金種別:科研費

    本研究は,遺伝的多様性の程度とエピジェネティックな多様性の程度を,ゲノム網羅的取得するDNA配列とDNAメチル化変動領域からそれぞれ推定し,それら多様性が相互に補償し合うのかどうかを検証することを目的とする.自然集団のエピジェネティックな状態を直接分析し,種や集団の存続に重要な要素である遺伝的多様性と比較し,メダカの集団史に照らし合わせ,それら多様性の変動を示す領域がどのような意味を持ち,どのように進化してきたのか明らかにする.

    CiNii Research

  • 可塑性主導進化の分子的・進化的特徴の解明:メダカ消化管の季節適応の分子機構解析

    研究課題/領域番号:24K02078 

    勝村 啓史

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    資金種別:科研費

    表現型可塑性は,自然個体群において新奇環境曝露時の絶滅リスクを低下させる効果をもつ.そのため,進化が遅滞する可能性が言われているが,その可塑性から適応進化が始まる例も知られている.これは可塑性主導進化とも呼ばれ,近年注目が集まっている.しかし,どのような分子メカニズムで可塑性主導進化が起こるのか,表現型可塑性の分子機構と共通項はあるのかは不明であり,分類群や形質間で可塑性主導進化のパターンや速さに違いがあるのかを調べることは,これからの課題と言われている.そこで本研究では,可塑性主導進化の分子メカニズムを明らかにしたメダカ消化管長の進化において,その表現型可塑性が起こる分子機構を明らかにする.

    CiNii Research

  • 景観構造が創発する生活史多様性とそれがもたらす集団動態の安定化機構の解明

    研究課題/領域番号:20KK0163 

    佐藤 拓哉, 小関 右介, 勝村 啓史, 立木 佑弥, 武島 弘彦, 秋田 鉄也

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    資金種別:科研費

    常に変動する自然環境において、生物集団がどのような仕組みで絶滅を免れ、安定的に維持されているのかを理解することは、生態学の主要課題の一つである。しかし、多様な環境(景観)のどのような要素が、各個体の生活史多様性を生み出し、集団レベルの安定化効果をもたらすのかは、いまだ明らかになっていない。
    本研究では、原生的な自然景観が残る北アメリカの河川流域に生息するカワマス(サケ科魚類)を対象として、日本側研究者が渡航して野外調査・サンプル分析を行い、自然景観の主要な要素である「生態系の連環」と「生息地の連続性」が、個体の生活史多様性を生み出し、ポートフォリオ効果を創発するという仮説を検証する。

    CiNii Research