飯田敦夫 再生医科学研究所助教、瀬原淳子 同教授、西槇俊之 北里大学医学部技術員らの研究グループは、これまで、魚類の胎生機構の研究は形態や組織の記載に留まり、分子機構まで踏み込んだ解析は未開拓でしたが、メキシコ原産のグーデア科胎生魚を用い、多種多様な真骨魚類の胎生機構の研究を行うことで、胎生に関わる新しい仕組みを解明しました。
本研究成果は、英国科学誌「Scientific Reports」誌（電子版）に掲載されることになりました。
研究者からのコメント
饭田助教
私は、ユニークな特徴を持つ生き物を调べることで、形质の多様性から生命机构の本质を理解し、あわよくば人类社会に贡献できる新しい现象や物质を発见することを目标として研究を行っています。
今回の研究では、グーデア科胎生魚という聞き慣れない名前の魚の繁殖?解析に挑戦しました。私自身「鬼が出るか蛇が出るか」なかなか先の読めない試みでしたが、幸運にもユニークで興味深い現象を見い出すことができました。魚類では他にも「ウミタナゴ」や「ヨツメウオ」などが胎生で繁殖することが知られています。彼らは住んでいる環境も分類群もグーデア科とは異なり、進化の道のりで独立して胎生を獲得し、それぞれが独自の仕組みを持っていると予想されます。なぜ彼らは「子供をお腹の中で育ててから産む」という同じ結論に向かったのか？ どのような仕組みを保持しているのか？ そんな「ふとした疑問」に全力かつ純粋に取り組んでいきたいと考えています。
ポイント
- お腹の中で子供を育てる「胎生」を调べる材料としてグーデア科の胎生鱼に着目した。
- グーデア科胎生鱼の胎仔は「栄养リボン」を経由して母体から栄养を受け取る。
- 出生后に不要となる「栄养リボン」は、出生前から退缩を开始する。
- 退缩にはアポトーシスと呼ばれる「プログラム细胞死」の机构が働いている。
概要
卵を体内で受精して成长した子供を出产する胎生は、哺乳类で最も普及している繁殖様式です。しかし哺乳类以外の脊椎动物においても、爬虫类、両生类、鱼类など幅広い种で胎生种が分布しています。彼らのほとんどは「胎盘」や「脐帯」を使用する哺乳类とは异なる胎生机构を获得しています。特に真骨鱼类では、进化の过程で独立に复数の胎生种が出现したと考えられており、种ごとに异なるユニークな胎生机构を持ちます。しかしこれまで、鱼类の胎生机构の研究は形态や组织の记载に留まり、分子机构まで踏み込んだ解析は未开拓でした。
そこで本研究グループは、メキシコ原产のグーデア科胎生鱼を用い、多种多様な真骨鱼类の胎生机构の一つを研究することを试みました。
まず、グーデア科胎生种であるハイランドカープ（ Xenotoca eiseni ）を実験室で飼育?繁殖することを試みました。次に胎仔の観察を行いました。胎仔は肛門部に栄養リボン（trophotaenial placenta）という独自の構造物を持ち、母体から分泌された栄養分を吸収して成長すると考えられています。ハイランドカープについても、交尾後2?4週間の胎仔で栄養リボンが観察されました。しかし、この栄養リボンは出産時には消失していることから、栄養リボンは出産に先立ち、母体内で退縮を開始することが予想されました。
さらに、组织の観察および细胞死マーカーを用いた染色により、栄养リボンではプログラム细胞死（补辫辞辫迟辞蝉颈蝉）が起こっていることが明らかになりました。これは母体外で不要となる构造物をあらかじめ分解?吸収して、出产に备える机构だと捉えることができます。
図：グーデア科胎生鱼ハイランドカープで见られた栄养リボンの退缩
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
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Atsuo Iida, Toshiyuki Nishimaki & Atsuko Sehara-Fujisawa
"Prenatal regression of the trophotaenial placenta in a viviparous fish, Xenotoca eiseni"
Scientific Reports 5, Article number: 7855 Published 19 January 2015
掲载情报
- 京都新聞（1月20日 28面）、産経新聞（1月20日 28面）、日本経済新聞（1月21日夕刊 14面）および科学新聞（2月13日 2面）に掲載されました。
