Development of the gonadotropin secretion promotion technique using the Tiger puffer pituitary spheroid culture
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21K05727
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山口 明彦 九州大学, 農学研究院, 助教 (10332842)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | スフェロイド / 下垂体 / ゴナドトロピン / アロマターゼ / ニューロスフェアー / 幹細胞 / トラフグ / 3次元培養 / 生理活性物質 |
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| Outline of Research at the Start |
中・大型魚種（トラフグ・ニホンウナギ・クロマグロ・チョウザメ等）では初回成熟開始までの期間が長く早期成熟誘導の技術開発が望まれている。初回成熟時には生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)を代表とする様々な生理活性物質が下垂体でゴナドトロピン（GTH)の分泌を促進し卵成熟の誘導が起きる。多種の生理活性物質を生体投与し成熟・産卵効果を検出する方法は、多大な労力が必要で確率性も低い。本研究ではトラフグ下垂体細胞のスフェロイド（細胞塊）培養を利用したin vitroスクリーニングによりGTHの分泌を促進する生理活性物質の探索を行うことで、様々な魚種に応用可能なスクリーニング技術の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
魚類脳視床下部-下垂体-生殖腺（HPG）軸の研究の多くはシャーレ―で単層培養した下垂体細胞に生理活性物質を投与しホルモン合成や遺伝子活性を調査するというものであった。近年3次元構造としてin vitroで培養された細胞塊は、単層細胞に比べてより多くの生物学的特性をin vivoに近い状態で再現できるので組織の機能解析や薬剤スクリーニングの手法として用いられる。魚類の下垂体は哺乳動物とは異なり神経軸索が下垂体全領域の深部まで侵入して直接ホルモン活性を制御する。そこで最終年度は下垂体だけではなく脳神経についてもニューロスフェアー（神経細胞塊）の作製を検討し、下垂体スフェロイドとの共培養法の開発に着手した。トラフグ脳をCollagenase/Trypsinによって解離し、前年度までに開発した下垂体スフェロイドの作製法に準じてニューロスフェアーの作製条件を検討した。その結果トラフグ成魚・幼魚の終脳、間脳、視床下部などの各パーツから回転培養によって容易にニューロスフェアーが構築できることを確認した。ニューロスフェアーは3ヶ月以上培地で安定であり、平面培養に移すと同時にニューロンの軸索伸長を確認できた。すなわち下垂体スフェロイドとの共培養により下垂体ホルモン合成・分泌を制御するさまざまなニューロンをin vitroで同定し解析することが可能になる。これまでの研究によりトラフグ下垂体スフェロイドは生殖腺刺激ホルモン（FSH/LH）やプララクチン等のホルモン合成を長期にわたり維持できることが確認できている。今後これらの下垂体ホルモン合成・分泌を調節するニューロンとの共培養系を構築することにより、従来の下垂体スフェロイドのアッセイだけでは見つからなかった多くの制御システムの発見が期待できる。
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Report
(3 results)
Research Products
(11 results)
