魚類の生殖腺発達に関与する光情報伝達系の解明

阐明鱼类性腺发育中涉及的光学信息转导系统

• 批准号: 01J06472
• 负责人: 増田 智浩
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J06472/
• 关键词: 光情報伝達系; 性成熟; アユ; ロドプシン; 脳; 脳内光受容体

これまでの研究から、脳に存在するロドプシンが生殖腺発達を制御することが考えられた。この仮説を明らかにするために、まずアユの眼球・松果体以外に存在する光受容組織が生殖腺発達の制御に関与することの証明を試みた。その結果,眼球・松果体を摘出しても雌雄共に短日処理群では生殖腺体重比が長日処理群と比較して有意な増加が確認された。生殖腺の発達を制御する性ステロイドの血中量も、雌雄共に日長の短日化により有意に増加した。生殖腺を組織レベルで観察したところ、精巣では短日処理群において精原細胞の盛んな増殖分裂が確認されたのに対し,長日処理群では精原細胞の増殖分裂がほとんど確認できなかった。卵巣では短日処理群において卵の成熟段階が最終成熟まで進行していたのに対し,長日処理群では実験開始時と変わらず,主に周辺仁期の卵が観察された。これらの結果から、アユにおいて眼球・松果体以外の未知の光受容部位が生殖腺発達の制御に関与していることが明らかとなった。次にアユロドプシンに特異的な抗体を作製し、脳において免疫組織化学を行い、脳内ロドプシンの生殖腺発達制御への関与を調べた。その結果,視索前野のnucleus preopticus magnocellularis, nucleus preopticus parvocellularisにおいて免疫陽性反応が観察された。これらの神経核には生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)に対する免疫陽性反応がアユにおいて確認されており,ロドプシンの性成熟制御への関与が示唆された。興味深いことに、嗅球、終脳、間脳、中脳、さらに延髄における複数の神経核においてもロドプシンに対する免疫陽性反応が見られ、脳内ロドプシンは生殖腺の発達制御以外に活動リズムや体色変化、生物時計の同調などの機能の制御にも関与していることが示唆された。

This study was conducted to examine the possible mechanisms for controlling gonad development. This paper attempts to prove the existence of photoreceptive tissues outside the pineal gland and the control of gonad transmission. As a result, the ratio of gonad weight in the short-day treatment group to that in the long-day treatment group was significantly increased. The amount of gonad development, sex, sex. The gonad tissue was examined for spermatogonia in the short-day treatment group and spermatogonia in the long-day treatment group. The mature stage of eggs in the short-day treatment group is finally mature. The mature stage of eggs in the long-day treatment group is finally mature. The mature stage of eggs in the main cycle is observed. The result of this is that there are unknown light-receiving parts outside the eyeball and pineal gland, and the control of gonad transmission is related to the development of gonads. The next step is to prepare antibodies specific to the genital tract and to regulate the development of genital tract by immunohistochemistry. As a result, the nucleus preopticus magnocellularis, nucleus preopticus parvocellularis were detected by immunopositive reaction. The immune response to gonadal stimulation in the brain is confirmed by the relationship between gonadal stimulation and sexual maturation. The immune positive reaction of the multiple neurotransmitters in the middle of the brain, the olfactory bulb, the terminal, the intermediate, the middle and the late stage is observed, and the neurotransmitters in the gonads are involved in the control of activities other than the development of gonads, the regulation of body color, and the regulation of the function of biological chronology.

项目成果

T.Masuda, M.Iigo, K.Mizusawa, M.Naruse, T.Oishi, K.Aida, M.Tabata: "Variations in Plasma Melatonin Levels of the Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) under Various Light and Temperature Conditions"Zoological Science. 20. 1011-1016 (2003)

T.Masuda、M.Iigo、K.Mizusawa、M.Naruse、T.Oishi、K.Aida、M.Tabata：“不同光照和温度条件下虹鳟（Oncorhynchus mykiss）血浆褪黑素水平的变化”动物学

Masuda et al.: "Is the brain another photosensitive organ in the ayu Plecoglossus altivelis?"Fisheries Science. 68・1. 957-958 (2002)

Masuda等人：“香鱼Plecoglossus altivelis的大脑是另一个感光器官吗？”渔业科学68・1（2002年）。

T.Masuda, M.Iigo, K.Mizusawa, K.Aida: "Retina-Type Rhodopsin Gene Expressed in the Brain of a Teleost, Ayu (Plecoglossus altivelis)"Zoological Science. 20. 989-997 (2003)

T.Masuda、M.Iigo、K.Mizusawa、K.Aida：“在硬骨鱼、香鱼（Plecoglossus altivelis）大脑中表达的视网膜型视紫红质基因”动物学。