カレイ類変態期の眼の移動-甲状腺ホルモンによる左右非対称な形態形成

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14540614
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 田川 正朋 京都大学, 農学研究科, 助教授 (20226947)
• キーワード: ヒラメ / ホシガレイ / 変態 / 左右非対称性 / 甲状腺ホルモン / retrorbital vesicle / pseudomesial bar

研究概要

カレイ類は艀化後1ヶ月頃になると甲状腺ホルモンによって引き起こされる「変態」がおこり、一方の眼が逆方向へ移動し、成魚と同じ左右非対称な形となる。これまでの我々の研究から、袋状の器官retrorbital vesicle(Rv)とカレイ類に特異的に見られる左右非対称に存在する硬骨pseudomesial bar(Pb)とが、変態期の目の移動に関与している可能性が示されている。また、ホシガレイやマコガレイを用いて変態期の甲状腺ホルモン濃度と変態のタイミングを検討した結果、以下の2つの説のどちらかで動く眼の決定機構が説明できると考えている。1)濃度説:左右それぞれの眼の移動に必要なT4濃度が決まっていて、左眼は右眼よりも低い濃度で動く。2)タイミング説:「変態期におこるT4濃度上昇」と「艀化後の日数に依存した左右のホルモン受容体の発現」との相互のタイミングで決まっていて、左側の方が艀化後早い時期から受容体が発現している。
「濃度説」と「タイミング説」のいずれが正しいかを明らかにするため、ホシガレイ仔魚に甲状腺ホルモンのT4を投与し、「変態の早期化」と「T4濃度の上昇」の両者を誘起した。その結果、両眼とも移動しない個体が増加した。もし、濃度説ならば両眼とも移動するはずである。すなわち、甲状腺ホルモン濃度よりも分泌のタイミングが重要と判断された。
変態期ヒラメの眼付近を透過型電顕を用いて観察を行ったところ、Rvは毛細血管の内皮細胞とよく似た膜で覆われていた。これは水透過性が高いことを示唆しており、Rvの拡張はむしろ受動的なものと考えられた。一方、Pb周辺には骨芽細胞と思われる細胞が多数みられ、活発な骨形成が起こっていると推測された。これらのことからはRvではなくPbこそが眼の移動に重要であることが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hashimoto H, Mizuta A, Okada N, Suzuki T, Tagawa M, et al.: "Isolation and characterization of a Japanese flounder clonal line, reversed, which exhibits reversal of metamorphic left-right asymmetry"Mechanisms of Development. 111. 17-24 (2002)
• [文献書誌] Trijuno DD, Yoseda K, Hirokawa J, Tagawa M, Tanaka M.: "Effects of thyroxine and thiourea on the metamorphosis of coral trout grouper Plectropomus leopardus"Fisheries Science. 68. 282-289 (2002)
• [文献書誌] Hashimoto H, Mizuta A, Okada N, Suzuki T, Tagawa M, et al.: "Japanese flounder, reversed, displays a randomization of metamorphic and visceral left-right asymmetries without correlation"Fisheries Science. 68. 1301-1302 (2002)
• [文献書誌] 田川正朋, 中山耕至, 田中克: "魚類の変態と初期生残"月刊海洋. 29. 161-166 (2002)