Studies on physiological functions of saccus vasculosus in Japanese eel

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K07846
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 香川 浩彦 宮崎大学, 農学部, 教授 (60169381)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 内田 勝久 宮崎大学, 農学部, 教授 (50360508)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: ニホンウナギ / 血嚢体 / 光受容 / 成熟制御機構 / 性成熟誘導 / 種苗生産

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、これまで不明であったニホンウナギの血嚢体の生理機能を分子生物学的手法を用いて明らかにすることを目的として研究を行った。その結果、脳内において発現する遺伝子の網羅的探索を行い、青型オプシン(sws2)、緑型オプシン(rh2 )、および桿体オプシン( fwo )遺伝子のほか、非視覚系光受容体オプシン(opn4x、opn3、TMT-opn、VA-opsin)などが血嚢体で発現していることが明らかとなり、血嚢体は光受容器官として機能している可能性が示唆された。人為的なホルモン処理により成熟を誘導した雌ウナギでは、sws2の発現量が未熟個体と比較して有意に上昇していた。また、屋外池で自然環境下で飼育しているニホンウナギ雄の血嚢体において、sws2の発現量がニホンウナギの初期成熟開始時期とされている10月に上昇し、冬季も高い値を維持した。これらの結果から、ニホンウナギの血嚢体は光受容器官として性成熟にとって重要な生理学的役割を果している可能性が強く示唆された。さらに、光受容後の情報伝達を担う因子(光周性因子)として、甲状腺刺激ホルモン(tshβ)、甲状腺刺激ホルモン受容体(tshr)および甲状腺ホルモン転換酵素(dio2)もニホンウナギ血嚢体で発現していることが明らかとなり、これらの因子も光受容体sws2と同様、成熟開始時期に上昇することが明らかとなった。次に、外科的手術により血嚢体を除去すると、性成熟に関連する内分泌因子（mGnRH、fshβ、lhβ、gpα）の発現量が減少し、卵母細胞の発達が抑制された。このことから血嚢体がニホンウナギの性成熟に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。今後は、これらの得られた基礎的知見をもとに、ニホンウナギの安定した受精卵確保のための、環境制御による新たな成熟促進方法が開発されることが期待される。