プロラクチンによる両生類精原細胞のアポトーシス誘起機構

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09480206
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 安部 眞一 熊本大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (90109637)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山本 卓 熊本大学, 理学部, 助手 (90244102)
• Keywords: イモリ / 精原細胞 / 減数分裂開始 / アポトーシス / プロラクチン / FSH / cycloheximide / チェックポイント

Research Abstract

我々は、ヒツジプロラクチンをイモリ腹腔に注射すると、第一精母細胞に分化する直前の精原細胞が細胞死を起こし、FSHによってレスキューされることを見いだした。
本年度は、次のことを明らかにした。
(1)プロラクチンとシクロヘキシミドによる精原細胞のアポトーシスにはカスパーゼが関与する
シクロヘキシミドもプロラクチン同様に6回目の分裂を終えた精原細胞にアポトーシスを誘導する。カスパーゼの広い阻害剤である。zVAD-fmkはプロラクチンとシクロヘキシミド両方のアポトーシスを阻害した。一方、ICE阻害剤である。Ac-YVAD-CHOやcaspase-3阻害剤であるAc-DEVD-CHOは効果がなかった。これらの結果、6回目の分裂を終えた精原細胞のアポトーシスには未知のカスパーゼが関与していると考えられる。
(2)精原細胞のアポトーシスと減数分裂開始のチェックポイント
器官培養で、FSHがない場合、精原細胞は第一精母細胞に分化できない。これは6回の体細胞分裂完了まで進行するものの、その後のアポトーシスによって精母細胞に分化できないことがわかった。つまり、精原細胞が6回の分裂を完了した時点にチェックポイントが存在し、FSHがなければアポトーシスを起こすが、ある場合は7回目の分裂を行い減数分裂を開始すると考えられる。タンパク質合成阻害剤であるcycloheximideによっても6回の分裂後にアポトーシスが起こるので、FSHの影響によってセルトリ細胞で合成されるタンパク質が精原細胞のアポトーシスを回避するものと考えられる。

Research Products

• [Publications] Yazawa,T.,Yamamoto,T.And Abe,S.-I.: "Prolactin induces apoptosis in the penultimate spermatogonial stage of the testes in japanese red-bellied newt(Cynops pyrrhogaster)."Endocrinology. (in press). (2000)
• [Publications] Yamamoto,T.,Nakayama,Y.,Tajima,T.,Abe,S.-I.and Kawahara,A.: "Cloning of a cDNA for Xenopus prolaction receptor and its metamorphie expression profile."Dev.Growth&Differ.. (in press). (2000)
• [Publications] Kitano,T.,Takamune,K.,Nagahama,Y.,and Abe,S.-I: "Aromatase inhibitor and 17α-methyltestosterone cause sex-reversesal from genetical females to phenotypic males and suppression of P450 aromatase(P450arom)gene expressin in Japanese flounder (paralichthys olivaceus)"Mol.Repr.Dev.. (in press). (2000)
• [Publications] Kitano,T.,Takamune.,K.,Kobayashi,T.Nagahama,Y.and Abe,S-I.: "Suppression of P450 aromatase gene expression in sex-reversed males produced by rearing genetically female larvae at a high water temperature during a period of sex differentiation in the Japanese flounder(Paralichthys olivaceus)."J.Mol.Endocr.. 23. 167-176 (2000)
• [Publications] Nakayama,Y.,Yamamoto,T.and Abe,S-I.: "IGF-I,IGF-II and insulin promote differentation of spermatogonia to primary spermatocytes in organ culture of newt testes."Int.J.Dev.Biol.. 43. 343-347 (1999)
• [Publications] Yamamoto,T.Hikino,T.,Nakayama,Y.and Abe,S.-I.: "Newt Rad51:Cloning of cDNA and analysis of gene expression during the spermatogenesis."Dev.Growth&Differ.. 41. 401-406 (1999)
• [Publications] Ito,R.and Abe,S-I.: "FSH-initiated differentiation of newt spermatogonia to primary spermatocytes in germ-somatic cell reaggregates cultured within a collagen matrix."Int.J.Dev.Biol.. 43. 111-116 (1999)
• [Publications] Yazawa,T.,Yamamoto,K.,Kikuyama,S.and Abe,S.-I: "Elevation of plasma prolaction concentrations by low temperature is the cause of spermatogonial cell death in the newt, Cynops pyrrhogaster."Gen.Comp.Endocr.. 113. 302-311 (1999)