Development of the gonadotropin secretion promotion technique using the Tiger puffer pituitary spheroid culture

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魚類の下垂体から放出される生殖腺刺激ホルモン（GTH：ゴナドトロピン）には濾胞刺激ホルモン（FSH）と黄体形成ホルモン（LH）があり、それぞれ性成熟をコントロールすることが知られている。哺乳動物培養細胞などを利用した重要資源魚種（クロマグロ、ニホンウナギ、トラフグ、サバ等）の組換えホルモンも作られ一部は成熟や産卵促進に利用されてはいるものの、高コストや低活性のため全ての魚種に適応できる汎用性のある技術はまだ開発されていない。GTH ホルモンはヘテロダイマーサブユニットから構成され、さらに糖鎖修飾がその活性に重要な役割を果たしている。組換えホルモンでは最適な修飾が行わないことが低活性の原因とされている。私達はこのような問題を克服するために魚類下垂体からスフェロイドを作製しその種固有のホルモンを in vitro で合成・分泌させるシステムの開発を目指している。2022年度は前年度から引き続きトラフグ下垂体スフェロイドの特徴について調査を行った。初回成熟を迎える2 齢（雌）の周年トラフグ血清を添加した培地でスフェロイド培養を行いEdU（5-エチニル-2'-デオキシウリジン)を用いて細胞増殖を検出する3D細胞増殖アッセイ法を確立した。その結果下垂体ホルモン細胞の増殖は初回成熟開始時期（9 月～12 月頃）に高い活性を示した。細胞増殖活性が一番高い時期は秋（10月）であり、一方産卵期(5月)での細胞増殖活性は低かった。これらの結果は下垂体ホルモン細胞の増殖は産卵半年前の秋に行われることを意味する。スフェロイド実験はin vivoの下垂体状況を再現できるため、様々な魚種への成熟・産卵促進物質の探索が期待できる。また魚類血清中にはスフェロイドを効率的に構築する細胞凝集促進因子が含まれており、プレート上ではROCK 阻害剤なしでスフェロイドの構築ができることが明らかになった。