繁殖促進効果をもつ反芻動物のフェロモン作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号	16K08081
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	統合動物科学
研究機関	国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構
研究代表者	若林嘉浩国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, 主任研究員 (00510695)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス	中途終了 (2017年度)
配分額 *注記	4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円) 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円) 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円) 2016年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード	フェロモン / GnRH / キスペプチン
研究実績の概要	ヒツジやヤギなどの雄効果フェロモンは、雄から分泌されて雌の繁殖中枢を活性化させ、性腺刺激ホルモン放出ホルモンの分泌促進を介して、最終的に卵巣活動を賦活化することが明らかとなっている。しかし、この神経機能については未だ不明な点が多い。そこで本研究では、このフェロモンの受容部位、情報伝達経路、繁殖中枢における作用の発現機構を明らかにする為の実験を行った。ほ乳類のフェロモンは、匂い分子を受容する嗅上皮とは独立した、鋤鼻器とよばれる感覚器によって主に受容される。そこで、シバヤギ鋤鼻器を物理的に閉塞し、雄効果フェロモン提示を行った。同時に繁殖中枢の神経活動をリアルタイムに記録する手法を用いて、フェロモンの反応性を評価した結果、鋤鼻閉塞においても、フェロモン効果が検出された。ただし、フェロモン提示から神経活動上昇が誘起されるまでの潜時は、鋤鼻器閉塞群では有意に延長することが明らかとなった。また、鋤鼻閉塞状態でフェロモンを提示した後に、ヤギ頭部の灌流固定を行い、嗅球（嗅上皮からの情報が伝達される脳部位）および副嗅球（鋤鼻器からの情報が伝達される脳部位）を採取した。この部位の神経活動上昇の指標として、c-fosの発現細胞数を比較したところ、鋤鼻閉塞個体では、有意に副嗅球におけるc-fos発現細胞数が少ないことが明らかとなった。以上のことから、本実験における鋤鼻閉塞手法の有効性が示された。鋤鼻閉塞状態でもフェロモン反応が検出されたため、その受容部位は嗅上皮であると考えられた。ただし、鋤鼻閉塞によってフェロモン作用発現までの潜時に相違があることから、鋤鼻器も補助的に雄効果フェロモン受容に関与していることが示唆された。また、受容部位である嗅上皮について、形態学的研究を行った結果、ヤギの嗅上皮の構造は齧歯類のものと類似しており、匂い受容体の発言パターンなども類似していることが明らかとなった。