卵生―胎生の繁殖戦略によって逆転するエストロゲンの代謝制御

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本研究は、卵生動物のエストロゲンが卵黄形成を促進しつつ、糖新生を抑制して血糖降下にはたらく意義の解明を目的とする。この目的で、爬虫類を実験モデルとして、卵黄形成中の血中エストロゲン変動と遺伝子発現の相関を調べる。また、エストロゲン作用による代謝経路の変動を、代謝物と遺伝子発現を定量して検証する。さらに、糖新生の制御が繁殖にもたらす影響を、遺伝子ノックダウンによって検証する。これらの実験に加え、卵生から胎生への移行がエストロゲン作用にもたらす変化を検証するため、非哺乳類の胎生脊椎動物を用いて実験を行う。2022年度は、ヤモリの血中E2濃度変動と遺伝子発現との相関を調べた。血中E2濃度は卵胞発育期に最も高く、排卵後にやや低下し、非繁殖状態ではさらに低いという、卵生動物に一般的な変動を示した。一方、糖新生酵素(pck, g6pc1)の発現は繁殖中に上昇するが、排卵の前後で有意差は見られない。このことは、繁殖期の進行に伴うE2濃度上昇にしたがって糖新生抑制の度合いが強まるのではなく、繁殖期初期の時点ですでに糖新生が充分抑制され、繁殖の終わりまで継続することを示唆する。また、代謝変動を解析するツールとして、ヤモリ肝臓細胞の初代培養を試みた。現在までに肝臓片由来の細胞がディッシュに定着することを確認している。胎生魚の実験について、糖新生酵素と脂肪合成酵素(acc1, fasn)の定量が可能なqPCR用プライマーを設計・選定した。このプライマーを用いて、血中E2濃度に応じた遺伝子発現の定量を試みた。しかし、グーデア科2種の血中E2濃度はELISAキットの検出限界を下回っており他魚種と比較して大幅に低いことが示唆された。今後は、他魚種を参考に複数のE2濃度で暴露実験を行って遺伝子のE2応答を調べる。また、抗エストロゲン薬であるタモキシフェンを投与して、遺伝子発現へのE2の寄与を調べる。