インスリン様成長因子1と2は、ブリの卵巣卵胞内の遺伝子発現と酵素活性を調節している

Insulin-like growth factors 1 and 2 regulate gene expression and enzymatic activity of in ovarian follicles of the yellowtail, .

• Kentaro Higuchi
• Yukinori Kazeto
• Yuichi Ozaki
• Daisuke Izumida
• Takuro Hotta
• Kiyoshi Soyano
• Koichiro Gen

抄録

体性成長の主要なメディエーターであるインスリン様成長因子（IGF）が魚類の生殖に重要な役割を果たしているというエビデンスが蓄積されています。これまでに、ブリの卵巣卵胞細胞において、IGF-1 と IGF-2 が卵巣ステロイド形成に関与している可能性が示唆されています。本研究では、IGF-1 および IGF-2 がブリの卵巣におけるステロイド生成酵素の遺伝子発現および活性に及ぼす影響を検討した。IGF-1 および IGF-2 は、いくつかのステロイド形成関連遺伝子（, , , , , , および）の mRNA レベルには影響を及ぼさなかった。しかし、両 IGF は、ブリ発生前の卵巣ではそのようなアップレギュレーションは見られませんでしたが、ブリ発生卵巣では、両 IGF はステロイド発生関連遺伝子の転写を増強しました。IGFのステージ依存的効果は、生殖周期中の卵巣mRNAレベルの変化と相関しており、転写物の量は卵巣の発達に伴って増加した。さらに、IGF誘導遺伝子発現はワートマニンによって有意に阻害され、PI3キナーゼがIGF媒介の卵巣ステロイド形成に必須の役割を果たしていることが示唆された。さらに、IGF-1 および IGF-2 は、卵巣のステロイド形成において、プロゲステロンおよび 17α-ヒドロキシプロゲステロンのアンドロステンジオンへの変換を促進し、両 IGF が 17α-ヒドロキシラーゼおよび C リアーゼ活性を刺激したことが示唆されました。これらの知見は、IGF-1 と IGF-2 が卵胞細胞に直接作用し、PI3 キナーゼの誘導を介して遺伝子発現と酵素活性の増加を介してステロイド産生を刺激することを示唆している。

There is accumulating evidence that insulin-like growth factors (IGFs), primary mediators of somatic growth, play an important role in fish reproduction. Previously, we showed that IGF-1 and IGF-2 are expressed in the ovarian follicle cells of the yellowtail () during the vitellogenic phase, suggesting that IGFs may be involved in ovarian steroidogenesis. In this study, we examined the effects of IGF-1 and IGF-2 on gene expression and activity of steroidogenic enzymes in yellowtail ovary . IGF-1 and IGF-2 had no effect on mRNA levels of several steroidogenesis-related genes (, , , , and ). However, both IGFs enhanced the transcription of in vitellogenic ovaries, although such up-regulation was not found in the ovary at the pre-vitellogenic stage. The stage-dependent effects of IGFs were correlated with changes in ovarian mRNA levels during the reproductive cycle: transcript abundances increased in conjunction with ovarian development. In addition, IGF-induced gene expression was significantly inhibited by wortmannin, suggesting that PI3 kinase plays an essential role in IGF-mediated ovarian steroidogenesis. Furthermore, IGF-1 and IGF-2 promoted the conversion of both progesterone and 17α-hydroxyprogesterone to androstenedione in vitellogenic ovaries, suggesting that both IGFs stimulated 17α-hydroxylase and C lyase activities. Taken together, these findings suggest that IGF-1 and IGF-2 act directly on follicle cells to stimulate steroid production through an increase in gene expression and enzymatic activity of via induction of PI3 kinase.

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