広塩性のイイダコからせまる水生動物に普遍的な体液浸透圧の調節機構

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「研究の目的」従来、脊椎動物は体液浸透圧調節型、無脊椎動物は浸透圧順応型とされてきた。ところが申請者らは、繁殖のために降海するが通常は淡水に生息するモクズガニは、淡水(0ppt)中でも体液を自然海水(30ppt)の半分の約500mOsmに維持していることを見いだした。このとき、最後部の鯛のNa/K-ATPアーゼにより塩分を取り込んでいる可能性も示した。また塩濃度が変動する潮間帯のヒライソガニも、10ppt中では体液を約200mOsm高張に調節でき、後部の鯛のNa/K-ATPアーゼにより塩分吸収できることも示唆された。以上の低張環境における体液浸透圧の調節は、魚類など後口動物の脊椎動物の場合と同様である。しかし、この調節機構が無脊椎動物にも普遍的で、広塩性の動物で広く見られるかは不明である。そこで本研究においては、やはり塩濃度が変動する沿岸に生息する広塩性軟体動物のイイダコ(Octopus ocellatus)において解析する。無脊椎動物では、ほとんどの脊椎動物が持つオキシトシン族と抗利尿ホルモン等バソプレシン族の2種の"神経葉ホルモン"のうち1つずつしか各動物種で同定されていないが、この頭足類においてのみ2種が同定されている。よって、このホルモンファミリーの動物全体を通じた基本的な作用の検討にも発展する。また、イイダコは瀬戸内で重要な水産有用種である。不明の点が多い生息環境の解明にも繋がり、社会的にも意義深いと思われる。「研究計画・方法」イイダコは20ppt海水に移行後、1週間以上生存できることをみいだした。そこで、この適応過程における体液と尿の浸透圧、呼吸数、腎臓と8対の鰐葉のNa/K-ATPアーゼ活性を経時的に調べる。これらの解析法は全て確立している。すでに、20-ppt海水移行直後は体液浸透圧、呼吸数とも低下するが、1週間後には鯛のNa/K-ATPアーゼの活性化にともない、いずれも回復するという予備的な結果も得ている。さらに、鯉/腎臓におけるNa/K-ATPアーゼの局在を免疫組織化学で検討し、他の広塩性の動物との相違を考察する。