Studies on the leptin function in the reproduction of chub mackerel

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K15322
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Aquatic life science
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Ohga Hirofumi 九州大学, 農学研究院, 助教 (60792299)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 完全養殖 / 初回成熟の早期化 / 生殖内分泌学

Outline of Final Research Achievements

The present study demonstrated the effect of leptin stimulation on important reproductive factors and ovarian development in marine teleost chub mackerel (Scomber japonicus). Recombinant leptin was prepared and the following three tests were conducted for functional analysis: (a) in vitro bioassay using primary pituitary cells, (b) chronic leptin treatment for pre-pubertal females, and (c) intracerebroventricular (ICV) administration.
Leptin stimulation strongly induced gonadotropin secretion from pituitary cells collected from pre-pubertal females. Chronic leptin treatment significantly promoted ovarian development and triggered pubertal onset. ICV leptin administration significantly upregulated gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and gonadotropin synthesis in sexually immature females. These results strongly suggest that leptin is an important signal for reproductive axis activation.

Free Research Field

魚類繁殖生理学、水産学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

初回成熟には、十分な栄養状態が必須である。脂肪細胞から分泌されるレプチンは、現在の栄養情報を生殖軸に伝えることで、成熟開始の可否を決める重要なホルモンであることが哺乳類で知られている。本研究では、魚類の生殖にもレプチン情報が極めて重要であることを初めて示した。また、レプチン投与が生殖腺の発達を促進し初回成熟を早期化に誘導することを示した。これらの知見は、魚類の繁殖制御システムの解明において、有用な学術的知見を提供するものである。また、水産重要種の養殖における、成熟の人為的制御および成熟早期化技術につながる基礎的な知見を提供するものである。