月周同調産卵におけるキスペプチン－ＧｎＲＨ系の制御機構と機能の解明

• 研究課題/領域番号: 14F04068
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 外国
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 安東 宏徳 新潟大学, 自然科学系, 教授 (60221743)
• 研究分担者: SHAHJAHAN MD. 新潟大学, 自然科学系, 外国人特別研究員 ; SHAHJAHAN Md. 新潟大学, 自然科学系, 外国人特別研究員
• 研究期間 (年度): 2014-04-25 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円); 2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円); 2014年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
• キーワード: キスペプチン / GnRH / メラトニン / 温度感受性TRPチャンネル / 脳・神経 / 月周リズム / 生殖リズム / 神経ホルモン / クサフグ / 月周産卵

研究実績の概要

本研究では、半月周性の産卵リズムをもつクサフグを研究モデルとして、月周産卵リズムの形成におけるKiss－GnRH系の機能とその分子機構を明らかにする。これまでの研究から、GnRH2、Kiss、Kiss受容体の遺伝子発現が同期して日周および概日変動し、これらの生殖調節神経ホルモンの発現が松果体にある概日時計と松果体から分泌されるメラトニンによって調節される可能性が示された。本研究では、KissニューロンとGnRHニューロンの機能形態学的相互関係を明らかにし、それを基盤として、メラトニンや弱光、さらに水温によるKiss－GnRH系の機能の調節機構を明らかにする。平成28年度では、次の1）と2）の解析を行った。
1）予定していた弱光暴露実験は、魚が採集できず実施できなかった。月光によるKiss－GnRH系の調節に関する実験として、Kiss－GnRH系の遺伝子の発現の月周変動を検討した。産卵期のクサフグの間脳で、kiss2とkiss2r、gnrh1の発現量は、夜間において月齢15日（満月）に発現量が上昇した。一方、gnrh2は月齢10日と25日に発現量が上昇した。gnrh3は、月齢に伴った変化を示さなかった。
2）KissによるKiss－GnRH系の調節を検討した。未成熟なクサフグ1歳魚、産卵場で採集した成熟個体共に、Kiss2投与によりkiss2rとgnrh1の発現量は用量依存的に増加した。一方、gnrh2とgnrh3の発現量は変化が見られなかった。下垂体においては、fshbとlhbの発現量がKiss2投与によって増加した。
これらの結果から、Kiss2は、Kiss受容体を介してGnRH1の発現を刺激し、FSHとLHの合成量を増加させることが明らかになった。また、このKiss-GnRH1系の月齢に伴った機能亢進が満月の夜の産卵を引き起こすことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Bangladesh Agricultural University(バングラデシュ)
• [国際共同研究] Bangladesh Agricultural University(バングラデシュ)
• [雑誌論文] Temperature affects sexual maturation through the control of kisspeptin, kisspeptin receptor, GnRH and GTH subunit gene expression in the grass puffer during the spawning season. (2017)
  • 著者名/発表者名: Shahjahan, Md., Kitahashi, T., Ando, H.
  • 雑誌名: Gen. Comp. Endocrinol. 巻: 243 ページ: 138-145
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.11.012
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Pollution of radiocesium and radiosilver in wharf roach (Ligia sp.) by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident. (2017)
  • 著者名/発表者名: Qiu, X., Undap, S.L., Honda, M., Sekiguchi, T., Suzuki, N., Shimasaki, Y. Ando, H., Sato-Okoshi, W., Wada, T., Sunobe, T., Takeda, S., Munehara, H., Yokoyama, H., Momoshima, N., Oshima, Y.
  • 雑誌名: J. Radioanal. Nucl. Chem. 巻: 311 号: 1 ページ: 121-126
  • DOI: 10.1007/s10967-016-4879-1
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of Sumithion on Growth and Production of Phytoplankton and Zooplankton in Aquaculture Pond. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hossain MI, Rahman MS, Amin AKMR, Ahmed SI, Shahjahan M.
  • 雑誌名: Iranian Journal of Fisheries Sciences 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in hematological parameters and gill morphology in common carp exposed to sub-lethal concentrations of Malathion. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sharmin S, Salam MA, Haque F, Islam MS, Shahjahan M.
  • 雑誌名: Asian Journal of Medical and Biological Research 巻: 2 号: 3 ページ: 370-378
  • DOI: 10.3329/ajmbr.v2i3.30106
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in hepatosomatic index and histoarchitecture of liver in common carp exposed to organophosphate insecticide sumithion. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hossain S, Miah MI, Islam MS, Shahjahan M.
  • 雑誌名: Asian Journal of Medical and Biological Research 巻: 2 号: 2 ページ: 164-170
  • DOI: 10.3329/ajmbr.v2i2.29006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Alteration of blood glucose and hemoglobin levels in zebrafish exposed to sumithion. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ahmed SI, Zahangir MM, Haque F, Ahmmed MK, Shahjahan M.
  • 雑誌名: Progressive Agriculture 巻: 27 号: 2 ページ: 216-221
  • DOI: 10.3329/pa.v27i2.29333
  • 査読あり
• [雑誌論文] LPXRFamide peptide stimulates growth hormone and prolactin gene expression during the spawning period in the grass puffer, a semi-lunar synchronized spawner. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shahjahan, M., Doi, H., Ando, H.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 227 ページ: 77-83
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2015.09.008
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] クサフグの松果体におけるメラトニン受容体遺伝子のウルトラディアン発現 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 雑誌名: 比較内分泌学 巻: 42 号: 157 ページ: 7-8
  • DOI: 10.5983/nl2008jsce.42.7
  • NAID: 130005128693
  • ISSN: 1882-6636, 1882-6644
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impacts of organophosphate pesticide, sumithion on water quality and benthic invertebrates in aquaculture ponds. (2016)
  • 著者名/発表者名: Uddin M.H., Shahjahan M., Amin A.K.M.R., Haque M.M., Islam M.A., Azim M.E.
  • 雑誌名: Aquaculture Reports 巻: 3 ページ: 88-92
  • DOI: 10.1016/j.aqrep.2016.01.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cyclic variations of gonad development of an air-breathing fish, Channa striata in the lentic and lotic environments. (2016)
  • 著者名/発表者名: Al Mahmud N., Rahman H.M.H., Mostakim G.M., Khan M.G.Q., Shahjahan M., Lucky N.S., Islam M.S.
  • 雑誌名: Fisheries and Aquatic Sciences 巻: 19 号: 1 ページ: 5-5
  • DOI: 10.1186/s41240-016-0005-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toxicity of Organophosphorous Pesticide Sumithion on Larval Stages of Stinging Catfish Heteropneustes fossilis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shahjahan M., Kabir M.F., Sumon K.A., Bhowmik L.R., Rashid H.
  • 雑誌名: Chinese Journal of Oceanography and Limnology 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 109-114
  • DOI: 10.1007/s00343-016-5173-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] クサフグの半月周性産卵回遊行動とホルモン (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 雑誌名: 海洋と生物 巻: 37 ページ: 569-575
• [雑誌論文] Impacts of Sumithion on Blood Glucose and Some Hematological Parameters in Common Carp. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hossain S., Khatun M.H., Rahman M.K., Shahjahan M.
  • 雑誌名: International Journal of Environment 巻: 5 ページ: 8-13
• [雑誌論文] Reproductive biology of great snakehead Channa marulius from Sylhet basin in the North East Bangladesh. (2015)
  • 著者名/発表者名: Siddiquee A., Rashid H., Islam M.A., Ahmed K.K.U., Shahjahan M.
  • 雑誌名: Journal of Fisheries and Aquatic Sciences 巻: 10 号: 4 ページ: 294-299
  • DOI: 10.3923/jfas.2015.294.299
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Sub-lethal Doses of an Organophosphorus Insecticide Sumithion on Some Hematological Parameters in Common Carp, Cyprinus carpio. (2015)
  • 著者名/発表者名: Salam M.A., Shahjahan M., Sharmin S., Haque F., Rahman M.K.
  • 雑誌名: Pakistan Journal of Zoology 巻: 47 ページ: 1487-1491
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histopathological Changes in Liver and Kidney of Common Carp Exposed to Sub-lethal Doses of Malathion. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sharmin S., Shahjahan M., Hossain M.A., Haque M.A., Rashid H.
  • 雑誌名: Pakistan Journal of Zoology 巻: 47 ページ: 1495-1498
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic differentiation of wild and hatchery populations of Indian major carp in Bangladesh. (2015)
  • 著者名/発表者名: Sharker M.R., Siddik M.A.B., Nahar A., Shahjahan M., Faroque A.A.
  • 雑誌名: Journal of Environmental Biology 巻: 36 ページ: 1223-1227
  • 査読あり
• [雑誌論文] Histo-architectural changes of intestinal morphology in Zebra fish (Danio rerio) exposed to Sumithion. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ahmed S.I., Ahmmed M.K., Ghosh S.K., Islam M.M., Shahjahan M.
  • 雑誌名: Research in Agriculture, Livestock and Fisheries 巻: 2 号: 3 ページ: 499-506
  • DOI: 10.3329/ralf.v2i3.26174
• [雑誌論文] Culture of Chlorella ellipsoidea in different inexpensive medium and used as food for production of rotifers Brachionus calyciflorus. (2015)
  • 著者名/発表者名: Akter S., Shahjahan M., Hossain S., Rahman M.S.
  • 雑誌名: Iranian Journal of Fisheries Sciences 巻: 15 ページ: 558-566
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential expression patterns of PQRFamide peptide and its two receptor genes in the brain and pituitary of grass puffer during the reproductive cycle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shahjahan, M., Doi, H., Ando, H.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 210 ページ: 152-160
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2014.07.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ultradian oscillation in expression of four melatonin receptor subtype genes in the pineal gland of the grass puffer, a semilunar-synchronized spawner, under constant darkness (2015)
  • 著者名/発表者名: Ikegami T, Maruyama Y, Doi H, Hattori A, Ando H
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroscience 巻: 9 ページ: 1-10
  • DOI: 10.3389/fnins.2015.00009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Diurnal and circadian oscillations in expression of kisspeptin, kisspeptin receptor and gonadotrophin-releasing hormone 2 genes in the grass puffer, a semilunar-synchronised spawner (2014)
  • 著者名/発表者名: Ando H, Ogawa S, Shahjahan Md, Ikegami T, Doi H, Hattori A, Parhar I
  • 雑誌名: Journal of Neuroendocrinology 巻: 26 号: 7 ページ: 459-467
  • DOI: 10.1111/jne.12165
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] クサフグの半月周性産卵リズム：日本海 vs 太平洋 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 学会等名: 形の科学研究センター2016年第2回セミナー
  • 発表場所: 東洋大学熱海研修センター（静岡県・熱海市）
  • 年月日: 2017-03-29
• [学会発表] クサフグ間脳におけるウルトラディアン発現遺伝子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田佑紀，渡邊太朗，土井啓行，兵藤晋，安東宏徳
  • 学会等名: 第41回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 北里大学（神奈川県・相模原市）
  • 年月日: 2016-12-09
• [学会発表] 佐渡におけるクサフグの半月周性産卵リズムの解析－雄はリズムをもたないが、雌はリズムをもつ？ (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤鴻志郎，山田佑紀，Md. Shahjahan，加藤陽一郎，飯田碧，北橋隆史，安東宏徳
  • 学会等名: 第41回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: 北里大学（神奈川県・相模原市）
  • 年月日: 2016-12-09
• [学会発表] Thermosensitive expression of transient receptor potential genes, TRPV1a and TRPA1, in the brain of grass puffer during the spawning season. (2016)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Hironori Ando
  • 学会等名: 87th meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: 沖縄コンベンションセンター（沖縄県・宜野湾市）
  • 年月日: 2016-11-17
  • 国際学会
• [学会発表] Circadian and lunar age-dependent oscillations in expression of GnIH, kisspeptin and their receptor genes in the grass puffer, a semilunar spawner. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hironori Ando, Md. Shahjahan
  • 学会等名: Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学（沖縄県・国頭郡）
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Thermoregulation of hypothalamic reproductive neurohormone gene expression in the grass puffer during the spawning season. (2016)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Takashi Kitahashi, Hironori Ando
  • 学会等名: Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and the 87th meeting of the Zoological Society of Japan
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学（沖縄県・国頭郡）
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Regulation of daily and lunar-synchronized reproductive rhythms by GnIH and kisspeptin. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hironori Ando, Md. Shahjahan
  • 学会等名: 8th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology
  • 発表場所: ソウル（大韓民国）
  • 年月日: 2016-06-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] In vivo melatonin treatment modulates expression of kisspeptin, kisspeptin receptor and GnRH genes via melatonin receptor in the grass puffer. (2016)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Atsuhiko Hattori, Hironori Ando
  • 学会等名: 8th Congress of the Asia and Oceania Society for Comparative Endocrinology
  • 発表場所: ソウル（大韓民国）
  • 年月日: 2016-06-20
  • 国際学会
• [学会発表] メラトニンによるキスペプチン，キスペプチン受容体およびメラトニン受容体遺伝子の発現誘導 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳，Md. Shahjahan，土井啓行，服部淳彦
  • 学会等名: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京）
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] Lunar-synchronized expressions of cryptochrome genes in the diencephalon of grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Ishikawa, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] Lunar age-dependent variation in expressions of LPXRFamide peptide and its receptor genes in the grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yuki Yamada, Md. Shahjahan, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] Temperature affects kisspeptin and GnRH gene expression in the grass puffer during the spawning season. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Hironori Ando
  • 学会等名: 第40回日本比較内分泌学会大会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島）
  • 年月日: 2015-12-11
• [学会発表] Lunar-synchronized expression of kisspeptin, kisspeptin receptor and GnRH genes in grass puffer. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan, Hiroyuki Doi, Hironori Ando
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Synchronized expression of kisspeptin and its receptor genes in the diencephalon and pituitary of grass puffer during a lunar cycle. (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Shahjahan，Hironori Ando
  • 学会等名: 日本下垂体研究会第30回学術集会
  • 発表場所: 宇奈月国際会館セレネ（黒部）
  • 年月日: 2015-08-05
• [学会発表] クサフグの月周同調産卵回遊行動とホルモン (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会シンポジウム「魚類行動生理学の基礎と水産研究への応用」
  • 発表場所: 東京海洋大学（東京）
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 成長から成熟への転換機構：ベーリング海のサケで起きていること (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 学会等名: 形の科学研究センター2015シンポジウム
  • 発表場所: 新潟大学五十嵐キャンパス（新潟）
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] 産卵回遊行動を調節する脳のしくみ‐月周産卵回遊魚クサフグをモデルとした研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 学会等名: 第1回新潟大学佐渡3 施設による森里海公開シンポジウム「佐渡から世界へ発信する最新の研究‐自然探求から、自然共生、自然再生へ」
  • 発表場所: 新潟大学理学部附属臨海実験所（佐渡）
  • 年月日: 2015-02-26
  • 招待講演
• [図書] 序論 回遊・渡り－巡（ホルモンから見た生命現象と進化シリーズ第6巻） (2016)
  • 著者名/発表者名: 浦野明央，安東宏徳
  • 総ページ数: 169
  • 出版者: 裳華房
• [図書] サケとクサフグの産卵回遊 回遊・渡り－巡（ホルモンから見た生命現象と進化シリーズ第6巻） (2016)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 総ページ数: 169
  • 出版者: 裳華房
• [図書] 光と脊椎動物の生活史（光と生命の事典） (2015)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] http://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/
• [備考] 新潟大学理学部附属臨海実験所
  • URL: http://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/