淡水耐性の個体間変動は、ヨーロッパスズキの鰓と後腎臓の転写レベルの違いと関連している

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Gene.2020 May;741:144547. S0378-1119(20)30216-X. doi: 10.1016/j.gene.2020.144547.Epub 2020-03-09.

淡水耐性の個体間変動は、ヨーロッパスズキの鰓と後腎臓の転写レベルの違いと関連している

Inter-individual variability in freshwater tolerance is related to transcript level differences in gill and posterior kidney of European sea bass.

Thibaut L'Honoré
Emilie Farcy
Eva Blondeau-Bidet
Catherine Lorin-Nebel

PMID: 32165299 DOI: 10.1016/j.gene.2020.144547.

抄録

ヨーロピアンシーバスのDicentrarchus labraxのようなユリハリン魚にとって、低塩分への適応は生理的に重要な課題である。この種は季節的にラグーンや河口に移動し、年間を通じて様々な塩分濃度の変化が起こる。我々はこれまでに、淡水耐性には種間差があり、平均30％の致死率があることを報告してきた。本研究では、スズキの淡水耐性のメカニズムを鰓と腎臓のレベルで明らかにした。淡水(FW)において、いくつかのイオン輸送体とプロラクチン受容体のmRNA発現レベルに内種差があることを測定した。その結果、淡水不耐性魚では分岐型Cl/HCOアニオントランスポーター(slc26a6c)が過剰に発現していることがわかった。また、プロラクチン受容体a(prlra)とNa/Clコトランスポーター(ncc1)の発現はわずかに増加していたが、ncc-2aの発現は増加していなかった。淡水不耐性魚の後腎では、slc26アニオントランスポーターとNa/K/2Clコトランスポーター1b(nkcc1b)の発現量に差が見られた。プロラクチン受容体（prlra, prlrb）の発現レベルは後腎臓で低かったが、これは腎臓レベルでのイオン再取り込みの障害に寄与していると考えられる。淡水不耐症は腎レベルでのイオン再吸収障害の結果と考えられ、枝葉レベルでは十分に補えていない。

Acclimation to low salinities is a vital physiological challenge for euryhaline fish as the European sea bass Dicentrarchus labrax. This species undertakes seasonal migrations towards lagoons and estuaries where a wide range of salinity variations occur along the year. We have previously reported intraspecific differences in freshwater tolerance, with an average 30% mortality rate. In this study, we bring new evidence of mechanisms underlying freshwater tolerance in sea bass at gill and kidney levels. In fresh water (FW), intraspecific differences in mRNA expression levels of several ion transporters and prolactin receptors were measured. We showed that the branchial Cl/HCO anion transporter (slc26a6c) was over-expressed in freshwater intolerant fish, probably as a compensatory response to low blood chloride levels and potential metabolic alkalosis. Moreover, prolactin receptor a (prlra) and Na/Cl cotransporter (ncc1) but not ncc-2a expression seemed to be slightly increased and highly variable between individuals in freshwater intolerant fish. In the posterior kidney, freshwater intolerant fish exhibited differential expression levels of slc26 anion transporters and Na/K/2Cl cotransporter 1b (nkcc1b). Lower expression levels of prolactin receptors (prlra, prlrb) were measured in posterior kidney which probably contributes to the failure in ion reuptake at the kidney level. Freshwater intolerance seems to be a consequence of renal failure of ion reabsorption, which is not sufficiently compensated at the branchial level.