早期のストレスプライミングと成人のストレス暴露後のフィットネス関連形質への影響

Early stress priming and the effects on fitness-related traits following an adult stress exposure.

抄録

発達期のストレス因子は、大人になっても続く強い影響を与えることがあり、一般的には有害なものと考えられています。しかし、最近の研究では、発達期の軽度のストレス要因が、後に高レベルのストレス要因にさらされたときに生体が悪影響に耐えられるように準備することで、有益な効果をもたらすことが示唆されている（コンディショニングホルミシス）。しかし、このようなホルミシス効果がフィットネス関連の指標に及ぼす影響については、ほとんど知られていない。我々は、発育期に軽度のストレス因子にさらされることで、後に高熱ストレス因子が免疫機能や生殖に及ぼす悪影響から個体を守ることができるという仮説を立てた。この仮説を検証するために、ゼブラフィンチ（Taeniopygia guttata）を幼鳥のときに穏やかな熱ストレス（38℃）に28日間繰り返し暴露した。その後、成鳥になってから高熱ストレス（42℃）を3日間連続で与え、創傷治癒による免疫機能や雌の生殖能力への影響を調べた。その結果、幼鳥のときに軽度の熱ストレスを与えた雌は、傷の治癒がわずかに遅かったものの、対照群に比べてクラッチの生存率が高かった。また、成虫に与えた場合は、高熱がクラッチバイアビリティーを刺激することがわかりました。今回の結果から、成体の環境が初期の環境と異なる場合、ホルモンのプライミングがコストとなり、免疫機能と生殖の間にトレードオフが生じることが示唆された。

Developmental stressors can have strong effects that persist well into adulthood, and are generally seen as detrimental. However, recent work suggests that a mild developmental stressor can have beneficial effects by preparing the organism to better withstand negative impacts when exposed to high levels of the stressor later in life, also known as a conditioning hormesis. Still, little is known about the influence of such hormetic effects on fitness-related measures. We hypothesized that exposure to a mild stressor during development will protect individuals later in life from the negative effects of a high heat stressor on immune function and reproduction. To test this hypothesis, we subjected zebra finches (Taeniopygia guttata) to a repeated mild heat stressor (38°C) as juveniles for 28 days. As adults, the birds were then exposed to a high heat stressor (42°C) for 3 consecutive days and we examined the effects on immune function via wound healing, and on female reproductive output. We found that females given the mild heat stressor as juveniles healed wounds marginally slower, but also had higher clutch viability than controls. For the adult treatment, we saw that high heat had a stimulatory effect on clutch viability as well. Our findings point toward the occurrence of trade-offs between immune function and reproduction due to a cost of hormetic priming when the adult environment does not match that of early life.