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生理:脳下垂体隆起部の甲状腺刺激ホルモンが光周反応の引き金となる

Nature 452, 7185 doi: 10.1038/nature06738

動物の季節繁殖を光周期の変化に応じて調節する分子機構は、まだ詳しく解明されていない。光周性シグナル伝達経路で最も早く起こる現象としてこれまでに明らかにされているのは、ウズラ(Coturnix japonica)の視床下部内側基底部(MBH)における甲状腺ホルモン活性化酵素(2型脱ヨウ素酵素、DIO2)遺伝子の発現の急激な誘導である。今回我々は、光によって誘導される黄体形成ホルモン分泌の開始に付随して、ウズラのMBHで遺伝子発現が連鎖的に起こることを明らかにする。遺伝子発現には2つの波がみられた。甲状腺刺激ホルモン(TSH)βサブユニットの発現増加を含む第1の波は、長日条件初日の夜明けから約14時間後に脳下垂体隆起部においてみられた。DIO2の発現増加を含む第2の波は、さらに約4時間後に起こった。短日条件下のウズラにTSHを脳室内(ICV)投与すると、性腺の成長とDIO2発現が促進され、それにはTSH受容体-環状AMP(cAMP)シグナル伝達経路が関与していることが明らかになった。したがって、脳下垂体隆起部におけるTSHの増加は、長日によって誘導される季節繁殖の引き金となると考えられる。

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