配偶システムの多様性を生み出す中枢神経調節メカニズムの解明

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本研究では、異なる配偶システムを示すハゼ科ベニハゼ属近縁2種 (カスリモヨウベニハゼ Trimma marinae、以後一夫一妻種と表記; アオギハゼ Trimma caudomaculatum、以後一夫多妻種と表記) について、その配偶システムの差異と関連する脳内の形態学的差異を探索した。先行研究により、一夫一妻種の配偶システム形成には神経ペプチドの一種であるバソトシン (VT) およびイソトシン (IT) が関与することが示唆されている。さらに、昨年度の結果から、終脳視索前野に分布するVT産生ニューロンにおいて形態学的な種間変異が存在することが明らかになり、他魚種に見られるVT産生ニューロンの機能的特徴と照らし合わせたところ、この形態学的差異が一夫一妻種の雌に見られる状況特異的な高い攻撃性 (配偶者防衛行動) と関連する可能性が得られた。そこで、本年度の研究では、以下の2点を目的とした：(1) 脳内におけるVT受容体およびIT受容体の分布を種間で比較し、配偶システムに関連すると思われる差異を検討する (2) VT産生ニューロンが分布する視索前野を分子マーカーに基づいて区画分けし、実際に種間変異が見られるVT産生ニューロンがどの様な区画に属するかを精査する。その結果、それぞれ以下の結果が得られた:(1) 魚類において繁殖行動や攻撃的行動の発現などに関与するいくつかの脳領域において、VT受容体の局所的な発現量に種間変異が存在する可能性が示された (2) グルタミン酸脱炭酸酵素の一種の発現をマーカーとすることで、視索前野を3領域に区画分けすることに成功した。これらの結果を定量的に精査し、他の脊椎動物にて得られている知見と比較することで、配偶システムの多様性を生み出す中枢調節機構の一般性・進化的保存性を検討することができると考えている。