メダカを用いた新規精巣毒性評価系の構築

2018 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 17K08078
• 研究機関: 岡山理科大学
• 研究代表者: 杉山 晶彦 岡山理科大学, 獣医学部, 教授 (00432609)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: メダカ / 精巣 / メトトレキサート / アポトーシス / 精原細胞 / 精母細胞

研究実績の概要

精巣毒性物質メトトレキサートのメダカ成魚期曝露が精巣組織に及ぼす影響に関する作用機序を解明することを目的とした解析を実施した。具体的には(1)精巣構成細胞特異的因子 (TP1,TP2, TH2B, P19, Oct3/4, FSHR, LHR m-RNA)および(2)アポトーシス関連因子 (Bax, Bad, Bid, Bik, Bim, Bcl-2, Bcl-xL m-RNA)に着眼しリアルタイムPCR法を用いた解析をおこなった。メトトレキサートの曝露を受けたメダカ精巣において、精原細胞特異的因子Oct3/4 m-RMAおよび精母細胞特異的因子TH2B, P19 m-RMAの発現が有意に減少していた。また、当該メダカ精巣では、アポトーシス促進因子であるBax, Bad, Bid, Bik, Bim m-RNAの発現は有意に増大し、抗アポトーシス性因子であるBcl-2, Bcl-xL m-RNAは有意に減少していた。以上の結果より、メダカ成魚におけるメトトレキサート誘発精巣障害の発症・進展機構にはアポトーシスが大きく関与し、精巣を構成する細胞のうち、精原細胞および精母細胞がメトトレキサートに対し特に強い感受性を示すことが明らかとなった。今後は、メトトレキサート以外の精巣毒性物質カドミウム、フルオロ酢酸、ニトロベンゼンによって誘発されたメダカ精巣障害における、精巣構成細胞特異的因子およびアポトーシス関連因子に着眼した発症・進展機構の解析を実施する予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

再現性の高いリアルタイムPCR法による解析方法を確立することに手間取り、当初予定していたメトトレキサート以外の精巣毒性物質に関する解析やp53遺伝子欠損メダカへの曝露実験を実施することが不可能であった。

今後の研究の推進方策

メダカ胚・仔魚期における低用量精巣毒性物質(メトトレキサート、カドミウム、フルオロ酢酸、ニトロベンゼン)曝露が、メダカ個体が成魚に達した際の精巣の形態と機能にどのような影響を及ぼすのかを明らかにするための解析を実施する。具体的には、受精卵から仔魚へ成長するまでの間、連続的に精巣毒性物質の曝露を受けたメダカが成魚に達した際に、精巣組織における①組織形態、②細胞死および細胞増殖抑制の程度、④精巣特異的発現因子およびアポトーシス関連因子の発現動態の解析をおこなう。