魚類精子成熟過程におけるプロゲステロン及びプロスタグランジンの作用機構の解明

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魚類において、精子形成後にどのように成熟がおきるのか、その分子機構はまだほとんど分かっていない。今回、哺乳類において精子形成・成熟機構に関与していることが知られているプロゲステロン及びプロスタグランジンに着目し、魚類精子においてのその作用の解明を行った。今年度は以下の実験を行った。1.サケ科魚類精子の成熟及び運動性に対するプロスタグランジンとプロゲステロンの効果ニジマス及びシロサケを用い、精子成熟及び運動に対するプロゲステロン及びプロスタグランジンの影響を調べる実験を行った。まず精漿内のプロスタグランジンの量の変化を調べたところ、保存期間が長くなるに従って精漿内のPDE2の割合が増えることが示された。また、雌の卵腔液を精子に作用させると、著しく精子の運動時間が引き延ばされることが明らかとなった。2.魚類の生殖に対するプロスタグランジン合成酵素阻害剤の効果in vivoにおけるプロスタグランジンの生殖に対する役割を調べるため、メダカを実験材料に、飼料にプロスタグランジン合成酵素阻害剤であるresveratol及びNS398を混ぜて長期間経口投与し、精子及び卵の形成能及び受精能について検討を行った。その結果、COX1阻害剤であるResveratolは雌の産卵数や雄の精子数を減じることが解った。従ってプロスタグランジン合成系、特にCOX1は魚類の生殖に重要な役割を持っていると思われる3.魚類精子のカルシウム動態とプロゲステロン及びプロスタグランジンの効果魚類精子は運動活性化時にカルシウム流入が見られることが知られている。そこでプロゲステロン及びプロスタグランジンがニジマス精子のカルシウム動態に影響を与えるか検討した。その結果、プロスタグランジンは影響を与えないことが明らかとなった。一方、プロゲステロンは4-pregnene-3,20-dioneのみカルシウム上昇と精子の活性化を引き起こすことが解った。このプロゲステロンによるカルシウムの上昇はアルブミンによって阻害される。