氏 名 安部 眞一(ABE Shin-ichi)
職 名 教授
研 究 紹 介
研究テーマ
両生類精原細胞の増殖と減数分裂開始機構
両生類精原細胞のアポトーシス誘起機構
ヒラメの性転換機構
研究内容
両生類精原細胞の増殖と減数分裂開始機構
精子分化過程は、精原細胞が体細胞分裂を一定回数行ったのち減数分裂を開始して第一精母細胞に分化し、2回の減数分裂を完了し、複雑な形態形成過程を経て精子に分化する一連の過程から成る。精原細胞の増殖と減数分裂の開始の機構は、まだ明らかになっていない重要な問題の一つである。この問題にはホルモンやセルトリ細胞という体細胞が重要な役割を果たしていると考えられる。我々は、イモリ精巣の器官培養系、及び再構成培養系を確立し、FSH(follicle-stimulating hormone: 濾胞刺激ホルモン)の処理によって、精原細胞の増殖を促進し、第一精母細胞への分化を起こさせることに成功した。この培養系を用いてセルトリ細胞から分泌される増殖因子の同定を行っており、それらの役割を解析しつつある。
両生類精原細胞のアポトーシス誘起機構
ヒツジプロラクチンをイモリ腹腔に注射すると、6回目の分裂を完了した精原細胞がアポトーシスを起こすことを見出した。これはプロラクチンの新しい作用の発見である。イモリを低温で飼育すると精原細胞が死ぬが、これは血中のプロラクチン濃度が上昇することによるものであることを証明した。さらに、精巣の器官培養において、プロラクチンがイモリ精巣に直接作用して精原細胞のアポトーシスを引き起こすことと、プロラクチンとFSHの作用は拮抗的であることを示した。この現象は、秋に精子形成が完了するとその後の精母細胞形成を停止させるという生理的意義がある。また、精原細胞は7回目の分裂を完了すると減数分裂に入るが、基本培地での培養では6回目の分裂後アポトーシスを起こす。このことから、6回目の分裂後にチェックポイントがあり、アポトーシスを起こすのがdefault stateであり、FSHの作用により7回目の分裂に入るものと考えられる。
ヒラメの性転換機構
ヒラメの性は基本的にXX(♀)とXY(♂)によって決定される。しかし、性分化時期の温度やステロイドホルモン処理により性を簡単に変えることができる。ヒラメの性転換の分子機構を明らかにするためAまず、性分化に重要な働きをしていると考えられるエストロゲン合成酵素である卵巣アロマターゼcDNAを単離した。次に、遺伝的雌を通常水温で飼育した雌集団 (100%雌)と、高水温で飼育した雄集団 (100%雄)を用いて調べた結果、性分化時期における生殖腺でのアロマターゼmRNA発現量は、性分化が開始する日齢60以降、雌集団では急 激に増加し、雄集団では減少することが明らかになった。また、ヒラメの遺伝的雌にアロマターゼインヒビターを投与したところ、100%雄に性転換し、生殖腺でのアロマターゼmRNAの発現を完全に抑制した。この系は、内分泌攪乱物質のバイオアッセイ系としても使用できる可能性がある。
研 究 業 績
研究論文
1) Imamura, T., Imamura, T., Maeda, H., Eda, Y., Tokiyoshi, S., Abe, S.-I. and Mikami, T. "Cloning of full length cDNA, high-level expression and biological characterization of feline IL-12", J. Vet. Med. Sci. 62, pp.1079-1087 (2000)
2) Kikuyama, S., Yazawa, T., Abe, S., Yamamoto, K., Iwata, T., Hoshi, K., Hasunuma, I., Mosconi, G. and Polzonetti-Magni, A.M. "Newt prolactin and its involvement in reproduction", Can. J. Physiol. Pharmacol. 78, pp.984-993 (2000)
3) Yazawa, T., Yamamoto, T., Nakayama, Y., Hamada, S. and Abe, S.-I. "Conversion from mitosis to meiosis: morphology and expression of PCNA and DMC 1 during newt spermatogenesis. Dev. Growth & Differ., 42, pp.603-611 (2000)
4) Nakayama, Y., Yamamoto, T., Oba, Y., Nagahama, Y. and Abe, S.-I. "Molecular cloning, functional characterization and gene expression of a follicle-stimulating hormone receptor in the testis of newt, Cynops pyrrhogaster", Biochem. Biophys. Res. Commun., 275, pp.121-128 (2000)
5) Yazawa, T., Yamamoto, T. and Abe, S.-I. "Prolactin Induces Apoptosis in the Penultimate Spermatogonial Stage of the Testes in Japanese Red-Bellied Newt (Cynops pyrrhogaster)", Endocrinology, 141, pp.2027-2032 (2000)
6) Yamamoto, T., Nakayama, Y., Tajima, T., Abe, S.-I. and Kawahara, A. "Cloning of a cDNA for Xenopus prolactin receptor and its metamorphic expression profile", Dev. Growth & Differ., 42, pp.167-174 (2000)
7) Kitano, T., Takamune, K., Nagahama, Y., and Abe, S.-I. "Aromatase inhibitor and 17α-methyltestosterone cause sex-reversesal from genetical females to phenotypic males and suppression of P450 aromatase(P450arom)gene expressin in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus)", Mol. Repr. Dev., 56, pp.1-5 (2000)
8) 北野健、山本栄一、高宗和史、安部眞一, "アロマターゼ mRNAの検出によるヒラメ人工種苗の早期性判別について", 日本水産学会誌, 66, pp.300-301 (2000)
講演発表(国際会議および国内学会)
1) 北野健,高宗和史,長濱嘉孝,安部眞一, "Role of aromatase on sex deifferentiation in Japanese flounder(Paralichthys olivoceus)", 国際メダカシンポジウム (2000.3.)
2) 北野健,高宗和史,安部眞一, "ヒラメの性分化におけるエストロゲンレセプターの役割", 日本水産学会, 東京 (2000.4.)
3) 矢沢隆志,山本卓,安部眞一, "イモリにおいてFSHは精原細胞の最後の体細胞分裂に必要不可欠な因子である。", 日本発生生物学会, 高知 (2000.5.)
4) Yan Jin, TakashiYamamoto, Takashi Yazawa, Yuki Nakayama, Shin-ichi Abe, "Human Bone Morphogenetic Protein-4 Induces Apoptosis in the Penultimate Stage of Spermatogonia in japanese Red-Bellied Newt, Cynops pyrrhogaster", 日本発生生物学会, 高知 (2000.5.)
5) Abe, S-I. "The Endocrine Control of Spermatocytogenesis in the Japanese Red-Bellied Newt,Cynops pyrrhogaster", 20th CONFERENCE OF EUROPEAN COMPARATIVE ENDOCRINOLOGISTS. (2000.9.)
6) 山本卓,中山由紀,大場裕一,長濱嘉孝,安部眞一, "アカハライモリFSH受容体遺伝子の発現", 日本動物学会, 東京 (2000.9.)
7) 矢沢隆志,山本卓,安部眞一, "低温下におけるイモリ精巣減数分裂期の対合・組み換えの異常", 日本動物学会, 東京 (2000.9.)
8) 矢沢隆志,山本卓,安部眞一, "イモリ精巣において低温によるFSHの機能低下の原因はレセプター以下の経路にある。", 日本比較内分泌学会大会およびシンポジウム in 能登 (2000.11.)
9) Abe, S.-I., Yazawa, T. and Yamamoto, T. "CONTROL OF MEIOSIS INITIATION BY FSH AND PROLACTIN IN THE NEWT TESTIS", International Symposium on Brain, Nose & Pituitary, Tokyo (2000.12.)
報告書・総説・解説・その他
安部眞一、矢沢隆志、山本卓, "両生類精母細胞形成の制御", J. Rep. Dev. 46, Suppl. J35-j38 (2000)
学会並びに社会での活動
学会での活動
日本アンドロロジー学会評議員(1987.10.〜現在)
日本学術会議動物学研究連絡会議委員(1997.9.〜2001.3.)
日本動物学会将来計画委員(1999.4.〜2001.3.)
科学研究費等外部資金の取得状況
科学研究費補助金
基盤(C)(1)、平成12年度、310万円、プロラクチン研究の新展開:作用機構の統一的理解へ向けて、代表
基盤(C)(2)、平成12年〜13年度、230万円、精原細胞における減数分裂開始とアポトーシスとの分化選択機構、代表
研究助成金
科学技術振興調整費総合研究「生殖系列細胞を用いた稀少動物種の維持・増殖法の開発に関する基盤研究」, 1998−2000年度, 1,800万円, 分担
日本学術振興会、平成12〜14年度、450万円、中国に棲息する魚に対する内分泌攪乱物質の影響調査、代表
奨学寄付金
トヨタ先端技術、トヨタ財団、200万円
その他特色のある教育・研究活動
共同研究活動
上海市計画生育科学研究所(中国)「中国に棲息する魚に対する内分泌攪乱物質の影響調査」