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2013 年度 実績報告書

サケ産卵時の心拍停止・再開機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23658151
研究機関北海道大学

研究代表者

上田 宏  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (00160177)

キーワードサケ / 産卵行動 / 口開け行動 / 心停止 / 刺激伝導系 / ランゲンドルフ還流 / 脳幹血管運動中枢 / 迷走神経反射
研究概要

我国の重要な水産資源のシロザケは、大きく口を開けて放卵・放精する時に数秒間、心停止する生物学・医学的に興味深い生命現象を示す。シロザケの産卵時の心拍停止・再開機構を解明するため、下記の解析を行い、成果を得た。カルボシアニン色素(DiI)を用いてサケ心臓の刺激伝導系の解析する目的で、延髄から心臓への順行性染色、および心臓から中枢神経系への逆行性染色を行い、迷走神経(副交感神経)は、内蔵枝より心臓枝へ分岐していることが確認された。多回産卵するニジマスの産卵時の心臓機能の解析する目的で、ニジマスに心電図ロガーを装着して放精時の雄における心電図を取得したところ、放精時の雄ニジマスにおいて心室細動が観察され、多回産卵のニジマスでも放精時に心停止することが確認された。サケの心停止時のアセチルコリン濃度とカリウムイオン濃度を測定する目的で、ヒメマス心臓から拍出される血液を採集するため、腹大動脈からのカニュレーション手法を開発したが、心停止時の血液を採集することができなかった。サケの心停止と生殖腺成熟との関連を解析するため、ヒメマスに生殖腺刺激ホルモン放出ホルモンアナログを投与し成熟促進を試みたが、放卵・放精する個体が出現しなかった。ランゲンドルフ還流実験による心拍再開刺激の検討する目的で、ヒメマスの心臓を取り出し生体外で拍動させるランゲンドルフ還流実験法を開発し、生体外で心臓を拍動させることに成功したが、種々薬剤を投与しても心臓が停止し再開する機構を解明することができなかった。以上の結果、サケ産卵時の心拍停止は、人間において強い疼痛などの刺激が迷走神経求心枝を介して、脳幹血管運動中枢を刺激し、心拍数の低下などを引き起こす迷走神経反射に相当することが明らかになった。迷走神経反射は、生命維持のための防衛反応であるため、心拍停止・再開機構を解析するための良いモデルではないことが示唆された。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Homing ability and migration success in Pacific salmon : mechanistic insights from biotelemetry, endocrinology, and neurophysiology2014

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 496 ページ: 219-232

    • DOI

      10.3354/meps10636

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cloning and characterization on the N-methyl-D-aspartate receptor subunit NR1 gene from chum salmon, Oncorhynchus keta (Walbaum, 1792)2014

    • 著者名/発表者名
      Yu JN, Ham SH, Lee SL, Jin HJ, Ueda H and Jin DH
    • 雑誌名

      Springer Plus

      巻: 3 ページ: 9

    • DOI

      10.1186/2193-1801-3-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diurnal changes in salmon GnRH secretion in the brain of masu salmon (Oncorhynchus masou)2013

    • 著者名/発表者名
      Fukaya K, Amano M and Ueda H
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 192 ページ: 77-80

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2013.02.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olfactory homing of chum salmon to stable compositions of amino acids in natal stream water2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Y, Shibata H and Ueda H
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 30 ページ: 607-612

    • DOI

      10.2108/zsj.30.607

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of hypo-osmotic environmental changes on the expression of gonadotropin-releasing hormone, its receptor, and gonadotropin hormone subunit mRNA in adult chum salmon (Oncorhynchus keta)2013

    • 著者名/発表者名
      Kim NN, Shin HS, Choi YJ, Yamamoto Y, Fukaya K, Ueda H and Choi CY
    • 雑誌名

      Marine and Freshwater Behaviour and Physiology

      巻: 45 (6) ページ: 397-410

    • DOI

      10.1080/10236244.2013.777215

    • 査読あり
  • [学会発表] Physiological researches on imprinting and homing migration in Pacific salmon

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      2nd International Conference on Fish Telemetry
    • 発表場所
      Rhodes University (South Africa)
  • [学会発表] 石狩川とサケ:河川改修とサケの遡河行動

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      第7回石狩川フォーラム
    • 発表場所
      紀伊國屋書店札幌本店 (札幌)
    • 招待講演
  • [学会発表] サケの母川回帰の不思議

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      平成25年度北海道大学水産学部公開講座
    • 発表場所
      北海道大学水産学部(函館)
    • 招待講演
  • [学会発表] Olfactory imprinting during smoltification in Pacific salmon

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      9th International Workshop on Salmonid Smoltification
    • 発表場所
      Holar University (Iceland)
    • 招待講演
  • [学会発表] Current status and future prospects of Pacific salmon propagation systems in Japan

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      Aquaculture 2013
    • 発表場所
      Canarias Convention Center (Gran Canaria)
  • [学会発表] サケの嗅覚による母川記銘・回帰行動

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム「ここまで分かった水生動物行動の謎」
    • 発表場所
      日本学術会議(東京)
    • 招待講演
  • [図書] サケ学大全2013

    • 著者名/発表者名
      上田 宏(共著)
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      北海道大学出版会
  • [図書] Physiology and Ecology of Fish Migration2013

    • 著者名/発表者名
      Ueda H (編著)
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      CRC Press
  • [備考] 上田研究室

    • URL

      http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~k15499/Ueda%20Laboratory%202013.html

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公開日: 2015-05-28  

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