全动物种の中で初めて解明された下垂体前叶で発现する遗伝子群
平成29年6月27日掲载
共同獣医学部 准教授 角川博哉
【利用施设】遗伝子実験施设
ヒトをはじめ、动物の脳下垂体前叶は、生殖、代谢、泌乳、恒常性维持など多様な生理机能を调节する様々な重要なホルモンを分泌していることはよく知られています。动物体内には様々なホルモンを分泌する臓器がありますが、もっとも重要な机能が下垂体前叶に集积しています。また下垂体前叶には、视床下部など上位の脳から分泌された信号物质を受け止めると同时に、卵巣、肝臓、副肾、甲状腺、乳房、脂肪细胞、筋肉など多様な末梢组织からの信号物质を受け止めて、多くの信号を解析し、様々なホルモンを分泌しています。このような机构は非常に复雑であることは予想されますが、どのような遗伝子が発现しているのかその全貌は全ての动物种において未解明でした。そこで、网罗的に発现遗伝子を解析できる最新手法である次世代シーケンサーを用いて、下垂体前叶で発现する遗伝子を解明することにしました。材料は、ウシの下垂体です。ウシを用いた最初の理由は、世界中でミルクや肉などを人类に提供している重要な动物であることです。またウシの下垂体は大きさが他の动物に比べて大きく、またウシとヒトはほぼ同様の生理机构を有するというメリットがあるからです。なおこの研究では、性周期の中で最も血中エストロジェンが高く排卵直前期である発情期と、排卵された卵子が卵管で新たな生命として発生する时期である排卵后期の间での比较も行いました。その结果、次のようなことが判りました。
- ウシ下垂体前叶では、约12000遗伝子が発现していました。ウシのゲノムには、约22,000遗伝子が存在しますので、约60％の遗伝子が発现していることになります。
- 全尘搁狈础のうち、约40%は下垂体前叶ホルモンでした。特にプロラクチンの尘搁狈础が非常に多く、プロラクチンにはこれまでの既知の机能以外にも多くの机能がある可能性が考えられました。
- 発情期と排卵後期の間で比較すると、有意に発現量の異なる 約400遺伝子が発見されました。その中には、新規の受容体やバインディングプロテインも含まれていました。
- 図のような発情や排卵のための重要なシグナル伝达机构も解明されました。
これらの成果については、2016年９月の日本繁殖生物学会第108回大会にて、水上洋一教授らとともに成果を発表し、さらにJournal of Veterinary Medical Science誌に研究論文として掲載されました。
Pandey K, Mizukami Y, Watanabe K, Sakaguti S, Kadokawa H. Deep sequencing of the transcriptome in the anterior pituitary of heifers before and after ovulation. Journal of Veterinary Medical Science （印刷中），査読有
