博 士 （ 水 産学 ） 曲憲成

学位論文題名
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め（人為催熟された ニホンウナギにおける脳下垂体一甲状腺系関与に関する研究）
学 位 論 文 内 容 の 要旨

ニホンウナギ（Anguillajaponica）は、水産養殖業において非常に重要な魚種であるが、その種苗はすべて天然のシラスウナギに依存している。ウナギは飼育環境下では生殖腺の発達が起こらないことから、これまで、サケなど他魚種の脳下垂体を未成熟ウナギに連続投与して性成熟を誘起する試みが行われてきた。
しかし、安定した成果は得られておらず、人為催熟法の改善が望まれている。ウナギの最適な人為催熟法を確立し、人工種苗を安定して得るためには、生殖腺の発達に関する内分泌機構を詳細に理解する必要がある。硬骨魚類を含む脊椎動物において、生殖現象には、脳下垂体一生殖腺系の各種ホルモンだけではなく、他の内分泌系のホルモンも重要な役割を持つことが明らかにされつっある。中でも、甲状腺ホルモン（サイロキシン；T4およびトリヨてドサイロニン；T3）は生殖にも影響を与えていることが知られている。しかし、ウナギでは性成熟に及ぼす甲状腺ホルモンの影響はほとんど調ぺられていない。そこで本研究では、
まず、人為催熟に伴う甲状腺組織および血中甲状腺ホルモン量の変化を調べた。
次に、人為催熟に伴う脳下垂体―甲状腺系の変化を調ぺるために、脳下垂体中の甲 状 腺 刺 激 ホ ル モ ン pサ ブ ユ ニ ッ ト （ TSHt3） mRNA量の 変 化 を reverset ranscription ‑ polymerase chain reaction（RT‑PCR）法により測定した。さらに、人為催熟されたウナギは最終成熟期に達しても血中工ストラジオ―
ル‐17D（E2）量が高値を示すことから、E2が脳下垂体―甲状腺系に及ぼす影響 に つ い て も 検 討 し た 。 最 後 に 、 人 為 催 熱に 伴 う 卵 巣 内の T3およ びT4量も 測定した。
最 初に 、ニ ホン ウナ ギ雌 の甲状 腺組 織を 組織 学的 に観 察し た。 ウナ ギの甲状腺組 織は 他の 魚種と同様に被膜をもたず、その濾胞は下顎内の腹大動脈周辺に散在し て い た 。 甲 状 腺 組 織 は 第 1お よ び 第 2入 鰓動 脈 分 岐 部 にか けて濾 胞が 集塊 をな す傾 向が あっ た。 サケ 脳下垂 体ホ モゲ ネ一卜（SPH）投与により人為催熱された ウナ ギを 用い て、 甲状 腺の組 織学 的活 性変 化を 調ぺ た結 果、 組織 学的活性はSPHの投 与回 数よ りも 卵母 細胞 の発 達と よく 相関 して 変化し た。 SPH投与前の油球 期の 卵母 細胞を持っ個体では、甲状腺の組織学的活性は比較的高く、処理回数が 3回 程 度 、 即ち 卵 黄 形 成 初 期 の 個 体 で 最 高 と な っ た。 しか し、 投与 回数 4−
7回 の 卵 黄 形 成 中 期 か ら 後 期 に か け て 低 下 し 、 核 移 動 期 に 最 低 と な っ た 。
次に 、放 射免 疫測 定法 により 、ニ ホン ウナ ギ雌 の人 為催 熟に 伴う 血中T4および T3量 の 変 化 を 調 べ た 。 そ の 結 果 、 血 中 T4お よ び T3量 の 変 化 は 、 甲 状 腺 の組 織学 的活 性を よく 反映 し、ほ ぼ同 様の 変化を示した。SPH投与前の個体では血中 T4お よ び T3量 は 比 較 的 高 値 を 示 し 、 卵 黄形 成 初 期 の 個体 ではさ らに 増加 して 最高 値に 達した。しかし、卵黄形成中期から核移動期にかけてそれらの値は低下 し 、 核 移 動 期 に は 最 低 値 を 示 し た 。 特 に、 SPHを 40 mg/g一体重 の割 合で 投与したウナギのうち、卵黄形成後期と核移動期に達した個体においては、そ＝・、
れ 46％ と 76％ の 個 体 に お い て 血 中 T3量 が 検 出 不 能 と な っ た 。 こ れ ら の キか ら、 甲状 腺ホルモンはウナギでもサケ科魚類同様、卵黄形成期特にその初期にお いて 、卵 母細胞の発達に重要な役割を果たすことが示唆された。しかし、卵黄形 成後 期か ら最終成熟期にかけて血中甲状腺ホルモンが極めて低値となったこと
は サケ 科魚 類とは大きく異なっており、人為催熟されたウナギ特有の現象であると 推 察 さ れ 、 こ の こ とが 人 為催 熱の 問題 点の ーつで ある と考 えら れた。
次 に 、 人 為 催 熟 に 伴 う ニ ホ ン ウ ナ ギ 雌 脳下 垂 体 中 の TSH[3 mRNA量の 変化 をRT‑PCR法 に よ り 調 べ た 。そ の結 果、SPH投 与前 の油 球期 の卵 母細胞 を持 つ個 体
で は 、 TSH[3 mRNA量 は アク チン 比で0.5程 度で あっ たが 、卵 黄形成 初期 の個 体
で は 、 そ の 値 は や や 増 加す る傾 向にあ った 。卵 黄形 成中 期の 個体 では 、TSH[3mRNA量 はや や低 下し 、そ の後、 卵黄 形成 後期 から 核移 動期 にか けて 有意な増加が認められた。これらの結果から、先に示した最終成熟期に達した個体にみられる血中甲状腺ホルモン量の低下は、少なくとも脳下垂体でのTSH合成の低下によるものではなく、むしろ逆に血中甲状腺ホルモン量の低下が脳下垂体のTSH[3発現を促進したと恩われた。さらに、最終成熟期にみられたTSH[3 mRNA量の増加は血中E2量の変化と類似しており、E2が脳下垂体―甲状腺系にも影響を与えていることも示唆された。
そこで、E2が脳下垂体―甲状腺系に及ぼす影響を調ぺるために、ニホンウナギ雌を用いて、E2投与実験を行った。その結果、低濃度（1mg/g‑体重）投与群
では、甲状腺の組織学的活性はE2の投与回数の増加に伴い変化した。即ち、投与前の個体では、甲状腺の組織学的活性は比較的高い状態にあったが、処理回数が 6回 か ら 8回 に か けて その 組織 学的 活性が 低下 し、 8回 で最 低と なった 。
ま た 、 血 中T3お よ びT4量は E2投 与に 伴って 緩や かに 滅少し 、8回 で最低 となった。しかし、脳下垂体のTSH[3 mRNA発現はE2の投与回数の増加に伴い増加 し 、 8回 には 投 与 前の 対照群 と比 ベ有 意に 増加し た。 加え て、 高濃度 （5mg/g‑体 重） E2の8回 投与後 では、甲状腺の組織学的活性が低濃度実験群よりさらに低値を示した。同様に、血中T3およびT4量も有意に滅少したが、脳下垂 体の TSHp mRNA発 現は有 意に増加した。以上の結果から、E2投与は甲状腺ホルモン産生を低下させることを明らかにし、そのことが脳下垂体のTSH{3発現を促進することを示唆した。
最後に、他魚種で卵中の甲状腺ホルモンが受精後の発生に関与することが示唆されていることから、人為催熟に伴うニホンウナギ卵巣中のT3およびT4含量を測 定し た。 その結 果、 1グ ラム当たりのT3およびT4量は、卵母細胞の発達に伴って低下し、核移動期には最低値を示した。しかし、全卵巣中のT3およびT4量は、卵母細胞の発達に伴って増加し、核移動期には最高値に達した。以上の結果から、人為催熟に伴って卵巣中には甲状腺ホルモンが蓄積されていくが、血中甲状腺ホルモン量が低下するために一定重量当たりの甲状腺ホルモン量は低下し、不足する傾向にあると推察された。
以上のように、本研究では、ニホンウナギの人為催熟に伴う甲状腺組織、血中甲状腺ホルモン量、脳下垂体のTSH[3発現量および卵巣中の甲状腺ホルモン含量― 1058 ‑の変 化 を 明ら かにす るとともに 、脳下垂 体一甲状 腺系に及 ぼすE2の影 響を調べた。これ らの結果 および以 前の報告を総合すると、サケ脳下垂体投与により人為催熟 さ れ た雌 ウナギ では、最終 成熟期に 達しても 血中E2量が 低下せず 、むしろ過剰に存 在してい るために 甲状腺ホルモン産生が抑制され、発生に必要とされる卵中の甲 状腺ホル モン量が 不足する傾向にあると推察された。従って、二ホンウナギ の 人 為催 熟法の 改善には、 最終成熟 期にみら れる過剰 な血中E2量 の抑制ある い は 甲 状 腺 ホ ル モ ン 投 与 を 検 討 す る必 要 があ ると 考 えら れ た。

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学 位 論 文 審 査 の要 旨
主査
副査
副査
副査
副査

教授 山内晧平
教授 麦谷泰雄
教授 原 彰彦
助教 授 上田 宏
助教 授 足立伸 次

学位論文題名
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一 甲 状 腺 系 関 与 に 関 す る 研 究 ）ニホンウナギ（Anguillaj
aponIca）は、水産養殖業において非常に重要な魚種であるが、その種苗はすべて天然のシラスウナギに依存している。ウナギは飼育環境下では生殖腺の発達が起こらないことから、これまで、サケなど他魚種の脳下垂体を未成熟ウナギに連続投与して性成熟を誘起する試みが行われてきた。しかし、安定した成果は得られておらず、人為催熟法の改善が望まれている。ウナギの最適な人為催熱法を確立し、人工種苗を安定して得るためには、生殖腺の発達に関する内分泌機構を詳細に理解する必要がある。硬骨魚類を含む脊椎動物において、生殖現象には、脳下垂体―生殖腺系の各種ホルモンだけではなく、他の内分泌系のホルモンも重要な役割を持つことが明らかにされつっある。中でも、甲状腺ホルモン．（T4およびT3）は生殖にも影響を与えていることが知られている。しかし、ウナギでは性成熟に及ぼす甲状腺の影響はほとんど調べられていない。本研究は、人為催熱されたニホンウナギにおける脳下垂体―甲状腺系関与に関して詳細に調べることを目的として行われた。
最初に、人為催熱に伴う甲状腺組織および血中甲状腺ホルモン変化を調べた。ウナ
ギの甲状腺組織は他の魚種と同様に被膜をもたず、その濾胞は下顎内の腹大動脈周辺に散在していた。甲状腺組織は第1および第2入鰓動脈分岐部にかけて濾胞が集塊をなす傾向があった。サケ脳下垂体ホモゲネート（SPH）投与により人為催熟されたウナギを用いて甲状腺の組織学的活性及び甲状腺ホルモン量変化を調べた結果、組織学的活性及び甲状腺ホルモン量はSPHの投与回数よりも卵母細胞の発達に伴い変化した。SPH投与前の油球期の卵母細胞を持つ個体では、甲状腺の組織学的活性及び甲状腺ホルモン量― 1060−

は比較的高い状態にあったが、卵黄形成初期の個体では、甲状腺の組織学的活性及び甲状腺ホルモン量が最大となり、その後、卵黄形成中期から後期にかけてその組織学的活性及び甲状腺ホルモン量が低下し、核移動期に最低となった。この結果から、人為催熟されたニホンウナギ雌では、甲状腺ホルモンが卵母細胞の発達にも関与することを示唆した。
次に、人為催熱に伴うニホンウナギ雌脳下垂体中のTSH[3 mRNA量の変化をRT‑PCR法によ り調 べた 結果 、SPH投 与前の 油球 期の 卵母 細胞 を持 つ個体では、TSH[3mRNA量はアクチン比で0.5程度であったが、その値は卵黄形成後期から核移動期にかけて有意な増加が認められた。この結果から、先に示した最終成熟期に達した個体にみられる血中甲状腺ホルモン量の低下は、少なくとも脳下垂体でのTSH合成の低下によるものではなく、むしろ逆に血中甲状腺ホルモン低下が脳下垂体のTSHp発現を促進したと思われた。さらに、最終成熟期にみられたTSH{3 mRNA量の増加は血中E2量の変化とも類似しており、E2が脳下垂体一甲状腺系にも影響を与えていることも示唆した。
次に、E2が脳下垂体―甲状腺系に及ぼす影響を調べるために、ニホンウナギ雌を用いて、E2投与実験を行った結果、低濃度（Img/g‑体重）投与群では、甲状腺の組織学的活性はE2の投与回数の増加に伴い変化した。投与前の個体では、甲状腺の組織学的活性は比較的高い状態にあったが、処理回数が6回から8回にかけてその組織学的活性が 低下し、8回で最低となった。また、血中T3およびT4量はE2投与に伴って緩やかに 滅少し、8回で最低となった。しかし、脳下垂体のTSH(3 mRNA発現はE2の投与回数の増加に伴い増加し、8回には投与前の対照群と比ベ有意に増加した。加えて、高濃度（5mg/gー体重）E2の8回投与後では、甲状腺の組織学的活性が低濃度実験群よりさらに低値を示した。同様に、血中T3およびT4量も有意に滅少したが、脳下垂体のTSHp mRNA発現は有意に増加した。以上の結果から、E2投与は甲状腺ホルモン産生を低下させることを明らかにし、そのことが脳下垂体のTSHp発現を促進することを示唆した。
最後に、他魚種で卵中の甲状腺ホルモンが受精後の発生に関与することが示唆されていることから、人為催熱に伴うニホンウナギ卵巣中のT3およびT4含量を測定した。
その結果、1グラム当たりのT3およびT4量は、卵母細胞の発達に伴って低下し、核移動期には最低値を示した。しかし、全卵巣中のT3およびT4量は、卵母細胞の発達に伴って増加し、核移動期には最高値に達した。この結果から、人為催熱に伴って卵巣中には甲状腺ホルモンが蓄積されていくが、血中甲状腺ホルモン量が低下するために―定重
量当 たり の甲状 腺ホ ルモ ン量 は低下 し、 不足 する傾 向にあると推察した。
上述のように、本研究では、人為催熱されたニホンウナギにおける脳下垂体一甲状腺系関与に関する詳細な知見が数多く得られた。これらの結果は、人為催熱により誘導されたウナギの卵黄形成に甲状腺ホルモンが重要な役割を果たしていることを示すものであり、今後、催熟法を改良するうえで極めて重要な知見を提供したものとして高く評価され、本論文が博士（水産学）の学位請求論文として相当の業績であると認定した。

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