未熟期(GSI:雄0.07%;雌0.18%、体重:約300g)、成熟期(GSI:雄3.5%;雌4.6%、体重:約1300g)、完熟期(GSI:雄3.8%;雌19.0%、体重:雄約500g;雌約1700g)ニジマスの下垂体を用いて細胞培養を行いGTH-IとII分泌に及ぼすサケ型GnRH(sGnRH,10^-12〜10^-6M)、ニワトリ-II型GnRH(cGnRH-II,10^-12〜10^-6M)およびGnRHアンタゴニスト([Ac-3,4-dehydro-Pro¹,D-pF-Phe²,D-Trp^3,6]GnRH,10^-10〜10^-6M)の作用を調べた。雌雄とも成熟の進行に伴ってGTH-IIの自発的分泌量及び両GnRHの刺激による分泌量は増加したが、GTH-I分泌量は変化しなかった。GnRHにより分泌量に有意な増加が認められたのは、未熟期では10^-12〜10^-10M以上、成熟及び完熟期ではl0^-12M以上の濃度であった。GnRHアンタゴニストにより自発的なGTH-IとII分泌は抑制されなかったが、sGnRHによるGTH-II分泌は抑制された。

　未熟魚(GSI:雄0.03%;雌0.14%、体重:約100g)にTを経口投与し(25g/g diet)、経時的に魚を取り上げ、下垂体細胞中のGTH-IとII含量およびsGnRH刺激による各GTH分泌量を調べた。その結果、GTH-I含量は変化せず、分泌量もsGnRHにより促進されなかったが、GTH-II含量はT投与に伴い急増し、sGnRHにより分泌されるGTH-II量は4週間後に最大となった。そこで、Tを4週間経口投与した未熟魚の培養下垂体細胞からのGTH-IとII分泌に及ぼすsGnRH(10^-10〜10^-6M)とcGnRH-II(10^-10〜10^-6M)の効果を調べた。その結果、両GnRHともT投与群のGTH-II分泌を促進した。両GnRHの間で効力はほほ同等であった。一方、対照群のGTH-II分泌は両GnRHにより変化しなかった。また両群のGTH-I分泌も両GnRHの影響を受けなかった。次に、GnRHアナログ(des-Gly¹⁰〔D-Ala⁶〕GnRH ethylamide、10^-8M)あるいはsGnRH(10^-8M)によるGTH-IとII分泌に及ぼすGnRHアンタゴニスト(10^-10〜10^-6M)の影響を調べた。その結果、T投与群では両GnRHによるGTH-II分泌は、GnRHアンタゴニストにより濃度依存的に抑制された。しかし、対照群のGTH-II分泌は両GnRHの影響を受けず、GnRHアンタゴニストにより抑制されなかった。また、培養下垂体からのGTH-II分泌も培養下垂体細胞と同様sGnRHにより促進された。以上の結果、T投与を行った未熟魚の下垂体はGnRHおよびGnRHアンタゴニストに対し、成熟魚の下垂体と同様な反応を示すことが明らかとなった。

　サケ科魚にもGTH分泌に対するドーパミン(DA)の抑制系が存在するといわれているが、これまで詳細な報告はない。そこで未熟期、成熟期、完熟期ニジマスの下垂体の細胞培養を行って、sGnRHによるGTH-IとII分泌に対するDA(10^-6M)およびD2アンタゴニストdomperidone(10^-9〜10^-5M)の作用を調べた。その結果、雌雄ともGTH-IとIIの自発的分泌はDAによる抑制を受けなかったが、sGnRHによるGTH-II分泌はDAにより抑制された。特に雄では完熟期に、雌では成熟期に強く抑制された。また、高濃度(10^-6と10^-5M)のD2アンタゴニストにより自発的なGTH-II分泌が促進され、またsGnRHの相加効果も認められた。一方、GTH-I分泌は雌雄ともsGnRHによって促進されず、DAおよびD2アンタゴニストの影響も受けなかった。以上の結果、成熟魚の下垂体におけるsGnRHによるGTH-II分泌はDAによりD2レセプターを介して抑制されることが示唆された。

　T投与(25g/g diet)群と対照群の未熟魚(GSI:雄0.03%;雌0.14%、体重:約100g)の下垂体細胞培養系を用いsGnRHによるGTH-IとII分泌に対するDA、DAアゴニスト(D1・D2アゴニストapomorphine、D1アゴニストSKF38393、D2アゴニストLY171555)およびDAアンタゴニスト(D1アンタゴニストSKF83566、D2アンタゴニストdom peri done)の作用を詳しく調べた。両群の自発的なGTH-IとII分泌はDAあるいはDAアゴニストにより抑制されなかった。T投与群のsGnRHによるGTH-II分泌はD1アゴニストにより抑制されず、DA、D1・D2アゴニストおよびD2アゴニストにより抑制された。また高濃度(10^-6と10^-5M)のD2アンタゴニストにより自発的なGTH-II分泌が促進され、sGnRHの相加効果も認められた。一方、GTH-I分泌はsGnRHによって促進されず、DAアゴニストおよびDAアンタゴニストの影響も受けなかった。また、対照群のGTH分泌は上記の神経ホルモンの影響を受けなかった。以上の結果、Tを投与した未熟魚の下垂体におけるsGnRHによるGTH-II分泌はDAによりD2レセプターを介して抑制されることが明らかとなった。この結果は、成熟魚の下垂体にも同様な抑制系が存在するという前章の結果を支持している。

　未熟魚(GSI:雄0.03%;雌0.18%、体重:約100g)の下垂体をTとともに培養し、GTH-IとIIの含量およびsGnRH刺激による分泌量の変化を調べた。その結果、GTH-II含量はTの濃度と処理時間に従って増加し、sGnRHにより分泌も促進された。また、T投与による下垂体GTH-II含量の増加はタンパク質合成阻害剤のcycl oheximideにより阻害され、sGnRHによる分泌量も減少した。さらに、他の性ホルモン、特にエストラジオールにより下垂体GTH-II含量が顕著に増加し、sGnRHにより分泌も促進された。一方、GTH-Iの産生は性ホルモンによって影響を受けず、sGnRHによる分泌促進も認められなかった。この結果、性ホルモンは直接下垂体細胞に作用してGTH-IIの産生を促進し、その分泌はsGnRHにより促進されることが明らかとなった。

　T投与および非投与の早熟雄(GSI:3.5%,体重:約100g)にGnRHアナログおよびGnRHアンタゴニストを投与し、血中GTH-IIと性ホルモン濃度の変化を調べた。実験開始期時にT投与群は対照群よりも血中GTH-II濃度が約2倍高かったが、血中Tと11-KT濃度に差はなかった。両群の魚ともGnRHアンタゴニストのみの投与により血中GTH-II濃度は変化しなかったが、GnRHアナログ投与により血中GTH-II、Tおよび11-KT濃度が上昇した。しかし、その濃度はT投与群の方が高かった。また、GnRHアナログによる両群の血中GTH-II濃度の上昇および対照群の血中Tと11-KT濃度の上昇はGnRHアンタゴニストにより抑制されたが、T投与群の血中Tと11-KT濃度の上昇は抑制されなかった。

　次に、T投与および非投与の早熟雄を用い、血中GTH-II濃度に及ぼすDAおよびD2アンタゴニストの作用を調べた。その結果、両群ともGnRHアナログ投与により血中GTH-II濃度が上昇したが、高濃度(100g/g体重)のDAにより上昇は抑制された。抑制はT投与群の方が顕著であった。さらにD2アンタゴニストとGnRHアナログを同時投与したところ、両群とも血中GTH-II濃度はGnRHアナログの単独投与よりも著しく上昇したが、同時投与による相加効果はT投与群の方が強かった。しかし、両群ともDAおよびD2アンタゴニストのみの投与により血中GTH-II濃度は変化しなかった。以上の結果、個体レベルにおいてもGnRHによりGTH-II分泌が促進されること、DAによりD2レセプターを介してGnRHによる分泌が抑制されることが明らかとなった。またT投与によりGnRHに対する反応性が増大することが示唆された。

　以上、本研究により、ニジマスのGTH分泌調節機構の一端が明らかとなった。またT投与を施した未熟魚の下垂体が成熟魚の下垂体のモデルとして今後使用し得ることがわかった。