両生類の低温環境に対する適応の内分泌的調節機構

• 研究課題/領域番号: 16K07420
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 形態・構造
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 岡田 令子 静岡大学, 理学部, 講師 (50386554)
• 研究分担者: 菊山 榮 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 名誉教授 (20063638)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 両生類 / 視床下部 / 下垂体 / 凍結耐性 / アルギニンヴァソトシン / プロラクチン / グルコース / 脳下垂体 / 視床下部ホルモン / 低温適応 / 環境適応

研究成果の概要

下垂体ホルモン分泌調節に関わる視床下部因子の入れ替わりが、変温動物から恒温動物への進化に関連していると想定し研究を行った。哺乳類と異なり、両生類ではCRF、AVT及びTRHがそれぞれTSH、ACTH及びPRLの分泌調節に携ること、両生類でも低温下でTRHの分泌が上昇することを考え合わせ、両生類の調節様式が低温適応に適したものであると結論した。一方、凍結耐性のあるニホンアマガエルは凍結刺激がグルコース合成を高め、その輸送体を組織特異的に発現させることを示した。また水中で越冬するウシガエル幼生の下垂体にのみ新規PRLが発現することを発見し、低温順応と新規PRLとの関連の解明が待たれる段階に達した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

視床下部－下垂体の調節メカニズムについて、両生類では哺乳類と異なることの詳細を明らかにした。これは脊椎動物の進化の過程で、下垂体ホルモン産生細胞の視床下部因子に対する感受性が変化したことを示唆する知見であり、比較生物学的・進化学的に意義がある。また、一部の両生類に備わる凍結耐性機構の一端を明らかにし、脊椎動物の多様な生存戦略について考察した。

研究成果

• [雑誌論文] A novel type of prolactin expressed in the bullfrog pituitary specifically during the larval period (2019)
  • 著者名/発表者名: Okada Reiko、Suzuki Masakazu、Ito Nozomi、Hyodo Susumu、Kikuyama Sakae
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 276 ページ: 77-85
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2019.02.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Possible involvement of thyrotropin-releasing hormone receptor 3 in the release of prolactin in the metamorphosing bullfrog larvae (2018)
  • 著者名/発表者名: Nakano Masaki, Hasunuma Itaru, Minagawa Atsuko, Iwamuro Shawichi, Yamamoto Kazutoshi, Kikuyama Sakae, Machida Takeo, Kobayasi Tetsuya
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 267 ページ: 36-44
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2018.05.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diethylstilbestrol administration inhibits theca cell androgen and granulosa cell estrogen production in immature rat ovary (2017)
  • 著者名/発表者名: Imamichi, Y., Sekiguchi, T., Kitano, T., Kajitani, T., Okada, R., Inaoka, Y., Miyamoto, K., Uwada, J., Takahashi, S., Nemoto, T., Mano, A., Khan, M.R.I., Islam, M.T., Yuhki, K., Kashiwagi, H., Ushikubi, F., Suzuki, N., Taniguchi, T., Yazawa, T.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 8374-8374
  • DOI: 10.1038/s41598-017-08780-7
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Arginine vasotocin is the major adrenocorticotropic hormone-releasing factor in the bullfrog Rana catesbeiana. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okada. R., Yamamoto, K., Hasunuma, I., Asahina, J., Kikuyama, S.
  • 雑誌名: General and Comparative Endocrinology 巻: 237 ページ: 121-130
  • DOI: 10.1016/j.ygcen.2016.08.014
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 両生類の変態：分子から個体レベルの制御 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子、鈴木賢一
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 67 ページ: 146-153
  • 査読あり
• [雑誌論文] 両生類における下垂体ホルモン放出因子の役割の特異性とその意義 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子
  • 雑誌名: 比較内分泌学 巻: 42 ページ: 60-61
  • NAID: 130005158049
• [学会発表] 両生類の環境適応とアクアポリン (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子，鈴木雅一
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会
  • 招待講演
• [学会発表] ウシガエル幼生下垂体は2種類のプロラクチンを発現している (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子，鈴木雅一，伊藤希実，兵藤晋，菊山榮
  • 学会等名: 第33回日本下垂体研究会学術集会
• [学会発表] 両生類をモデルとした腺性下垂体の研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 菊山榮
  • 学会等名: 第33回日本下垂体研究会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] アフリカツメガエル3型甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン受容体（TRHR3）の構造と機能性発現の検討 (2018)
  • 著者名/発表者名: 中野真樹，岩室祥一，小林哲也，山本和俊，菊山榮，蓮沼至
  • 学会等名: 第43回日本比較内分泌学会
• [学会発表] 有尾両生類アカハライモリにおける新規プロラクチン受容体の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 須藤百合子，池田卓聡，岩室祥一，菊山榮，蓮沼至
  • 学会等名: 第89回日本動物学会
• [学会発表] アカハライモリ新規プロラクチン受容体遺伝子の同定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 須藤百合子、池田卓聡、岩室祥一 、菊山榮、蓮沼至
  • 学会等名: 日本動物学会関東支部 第70回大会
• [学会発表] 両生類の水環境適応におけるアクアポリンの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鈴木雅一，岡田令子
  • 学会等名: 日本動物学会第88回富山大会 第7回ホメオスタシスバイオロジーシンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 変態期のウシガエル幼生下垂体中の2種類のプロラクチンmRNAの発現様式 (2017)
  • 著者名/発表者名: 伊藤希実、岡田令子、鈴木雅一、兵頭晋
  • 学会等名: 平成29年度日本動物学会中部支部大会
• [学会発表] ニホンアマガエル凍結耐性におけるグルコースの役割 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子，阿達駿，岩﨑良平
  • 学会等名: 日本動物学会第88回富山大会
• [学会発表] ソデフリンに走りアイモリンを得るまで (2017)
  • 著者名/発表者名: 菊山 榮
  • 学会等名: 日本動物学会第88回富山大会
  • 招待講演
• [学会発表] プロラクチンはイモリ脳内細胞の分裂活性を高める (2017)
  • 著者名/発表者名: 大和田孝祐、豊田ふみよ、岩室祥一、菊山榮、蓮沼至
  • 学会等名: 第42回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] アカハライモリのアルギニンバソトシンV2b受容体の発現とその機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 小野慧, 豊田ふみよ, 岩室祥一, 菊山榮, 蓮沼至
  • 学会等名: 日本動物学会第69回関東支部大会
  • 発表場所: 筑波大学東京キャンパス（東京都文京区）
• [学会発表] Arginine vasotocin, but not authentic corticotropin-releasing factor, acts as the major factor for inducing the corticotropin release from the bullfrog pituitary. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okada, R., Yamamoto, K., Hasunuma, I., Asahina, J., Kikuyama, S.
  • 学会等名: Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and 87th meeting of 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: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Prolactin acts directly on the thyroid gland of larval bullfrogs to suppress its function (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayama S, Watanabe T, Yamamoto K, Iwamuro S, Kikuyama S, Hasunuma I
  • 学会等名: Joint meeting of the 22nd International Congress of Zoology and 87th meeting of 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: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] ニホンアマガエルの凍結耐性に関わるグルコース輸送体（GLUT）の機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 阿達駿，滝谷優，廣田敦司，鈴木雅一，岡田令子
  • 学会等名: 日本動物学会2016中部支部大会
  • 発表場所: 静岡大学（静岡市）
  • 年月日: 2016-09-10
• [学会発表] 変態に関わる下垂体ホルモンの放出制御因子 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡田令子
  • 学会等名: 第2回次世代両生類研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2016-08-08
  • 招待講演
• [学会発表] ウシガエル幼生甲状腺のサイロキシン放出におよぼすプロラクチンの影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 葉山舜, 山本和俊, 菊山榮, 岩室祥一, 蓮沼至
  • 学会等名: 第２回次世代両生類研究会
  • 発表場所: 岡崎コンファレンスセンター（愛知県岡崎市）
  • 年月日: 2016-08-08
• [備考] 岡田研究室 静岡大学理学部生物科学科
  • URL: https://wwp.shizuoka.ac.jp/bio-okada/