オスにおける生殖腺刺激ホルモン非依存的な性成熟の神経メカニズムの謎に迫る

生殖腺の成熟は次世代を残すために必要不可欠であり、脳下垂体で放出される生殖腺刺激ホルモンと、視床下部で放出される生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンの発見以降、これらホルモンが生殖腺の成熟を制御していると一般的に考えられていた。しかし近年、様々な脊椎動物でこれらホルモンノックアウト個体の解析が行われ、オスノックアウト個体が受精能を保有することが報告されてきた。そのため、脊椎動物のオスの精巣はこれらホルモンを介さない制御も受ける可能性が示唆されているものの、その分子機構は不明である。そこで本研究では、遺伝子ノックアウトオスメダカで精巣機能不全が引き起されることを発見した神経ペプチドに着目して、新たな精巣機能制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、脳で発現する神経ペプチドであるニューロペプチドFFのノックアウトメダカのオスにおいて、生殖腺の退縮や機能不全が観察されたことから、ノックアウト系統における遺伝子発現解析を行った。その結果、成熟精子の産生に関わる遺伝子や、体細胞特異的に発現する遺伝子の一部が、神経ペプチドのノックアウトにより、発現変動することが明らかとなった。また、WTオスの性ステロイドホルモンである、11-KTの血中濃度を測定したところ、朝よりも夕方に濃度が高いことが明らかとなった。そこで、夕方において、WTオスとノックアウトオスの血中11-KT濃度を測定したところ、ノックアウトオスで血中濃度が低いことが明らかとなった。ニューロペプチドFFは精巣において発現していないことから、間接的にこれら機能に関与していることが考えられる。

生殖腺の成熟は次世代を残すために必要不可欠であり、脳下垂体で放出される生殖腺刺激ホルモンと、視床下部で放出される生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンの発見以降、これらホルモンが生殖腺の成熟を制御していると一般的に考えられていた。しかし近年、様々な脊椎動物でこれらホルモンノックアウト個体の解析が行われ、オスノックアウト個体が受精能を保有することが報告されてきた。そのため、脊椎動物のオスの精巣はこれらホルモンを介さない制御も受ける可能性が示唆されているものの、その分子機構は不明である。そこで本研究では、遺伝子ノックアウトオスメダカで精巣機能不全が引き起されることを発見した神経ペプチドに着目して、新たな精巣機能制御機構を明らかにすることを目的としている。本年度は、脳で発現する神経ペプチドであるニューロペプチドFFのノックアウトメダカのオスにおいて、生殖腺の退縮や機能不全が観察されたことから、ノックアウト系統における遺伝子発現解析を行った。その結果、成熟精子の産生に関わる遺伝子や、体細胞特異的に発現する遺伝子の一部が、神経ペプチドのノックアウトにより、発現変動することが明らかとなった。また、WTオスの性ステロイドホルモンである、11-KTの血中濃度を測定したところ、朝よりも夕方に濃度が高いことが明らかとなった。そこで、夕方において、WTオスとノックアウトオスの血中11-KT濃度を測定したところ、ノックアウトオスで血中濃度が低いことが明らかとなった。ニューロペプチドFFは精巣において発現していないことから、間接的にこれら機能に関与していることが考えられる。