メダカにおいて精巣の形態?機能維持に重要な脳内因子を発見

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メダカにおいて精巣の形態?機能維持に重要な脳内因子を発見

１．発表者：
富原 壮真（研究当時：東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 博士課程／
現：日本学術振興会特別研究員）
池上 花奈（研究当時：日本学術振興会特別研究員（東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻）／
現：（東京大学大学院農学生命科学研究科））
下舞 凜子（研究当時：東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 修士課程）
馬谷 千恵（研究当時：東京大学大学院理学系研究科生物科学専攻 助教／
現：新万博体育_万博体育官网-【官方授权牌照】大学院農学研究院 助教）

２．発表のポイント：

• 脳内の神経ペプチドの機能を喪失したメダカのオスでは、性成熟後に精巣のサイズが小さくなり、次第に次世代を残すことが困難になることを発見しました。
• 脳においてNPFF産生ニューロンから放出される神経ペプチドの一種NPFFは、視索前野という領域に存在するニューロンを介して、魚類の精巣の発達や精子形成に重要と考えられる濾胞刺激ホルモン（FSH）遺伝子の発現を昂進することが明らかになりました。
• 今回の発見により、未だ知見の少ない魚類精巣の形態?機能維持を司る脳内のしくみの理解が進むとともに、水産増養殖法の改良に向けた研究にもつながると期待されます。

３．発表概要：
　一般に脊椎動物のオスでは、脳下垂体から血中へ放出される生殖腺刺激ホルモンが精巣に作用することでその発達?機能維持が制御されると考えられています。このメカニズムは哺乳類でよく研究されており、生殖腺刺激ホルモンの生成?放出を調節する脳内の特定の神経回路が明らかになっています。一方で、真骨魚類をはじめとする哺乳類以外の脊椎動物においては、これらを制御する脳内神経回路について多くが不明のままでした。
　東京大学 大学院理学系研究科の研究グループは、脳内で発現する神経ペプチドの一種ニューロペプチドFF（NPFF）（注1）の機能をゲノム編集技術により喪失させたメダカのオスの精巣形態?機能を詳細に解析しました。その結果、NPFF機能喪失オスメダカの精巣が性成熟後に退縮し、次第に次世代を残すことが困難になることを発見しました。さらに脳内神経回路を解析した結果、終神経と呼ばれる領域に存在するニューロン（注2）から放出されるNPFFが、視索前野に存在し脳下垂体に軸索を伸ばしているニューロンに作用することで、最終的に哺乳類で精巣機能に重要な生殖腺刺激ホルモンの一種である濾胞刺激ホルモン（FSH）（注3）の発現を昂進することを明らかにしました。今回の発見により、魚類のオスの精巣の発達?機能を調節する脳内のしくみの理解が進むことが期待されます。
　本研究成果は、2022年11月7日（米国東部標準時）の週に米国科学誌「The Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America」のオンライン版に掲載されます。

 詳細は、以下をご参照ください。

• プレスリリース（PDF：421KB）