成熟年齢に達したニジマス3年魚を用いて,免疫グロブリンを分泌するリンパ球の数と成熟との関係を調べた.自然日長,一定水温で飼育し,成熟開始前の6月から産卵期終了後の翌年2月まで,ほぼ毎月雌雄各3尾を取り上げ,採血後,粘液,皮膚,頭腎,脾臓を採取した.血漿中各ステロイドホルモン濃度をRIAで,血漿中,粘液中のIgM濃度をEIAで測定した.血液,皮膚,頭腎,脾臓からはリンパ球を分離し,IgMを産生・分泌している細胞の数をELISPOT法で調べた.

　雌では卵黄蓄積期の8月から9月に血中エストラジオール-17(E₂)が,9月から10月にテストステロン(T)が増加し,11月から1月に排卵に至った.コルチゾール(F)は10月から11月に上昇した.雄では10月から1月に排精が見られたがそれに先立ち,T,11-ケトテストステロン(11-KT)およびFの増加が見られた.成熟過程に見られるこれらの変化に伴い,血中リンパ球数が減少し,さらに各組織のリンパ球中に占めるIgM産生細胞の比率も顕著に低下した.こうした変化が血中IgM濃度の低下に結び付いているものと推察された.また,粘液中のIgMも顕著に低下したが,これが皮膚のリンパ球機能低下によるものか,血中IgM濃度を反映したものかは明らかでない.

　成熟に伴う免疫グロブリン濃度の変化をもたらす要因を探るため,未熟のニジマスを用い,水温変化や各ステロイドホルモン投与による免疫グロブリン濃度の変化を観察した.

　リンパ球のIgM分泌能と抗体産生能へのステロイドの直接作用を検討するため,未熟のニジマスの血液,頭腎,脾臓,皮膚から得た白血球を,抗原(TNP-LPS)の存在下または非存在下でF,T,11-KTまたはE₂と共に18℃で6日間培養した.その後,抗原または抗IgM抗体を吸着させた96穴のプレート中に移し,ELISPOT法によりIgM産生細胞数および抗TNP抗体産生細胞数を計測した.各ステロイドの作用により,IgM産生細胞数および抗TNP抗体産生細胞数のいずれも濃度依存的に減少した.IgM産生細胞数は,10,100ng/mlのFで対照の1/3〜3/5,1/20〜1/5となり,他のステロイドより強い抑制作用が見られた.一方,抗TNP抗体産生細胞数は,低濃度のステロイドでは種類,組織によらず対照の1/3〜2/3となったが,高濃度では頭腎を除くF,および脾臓を除くTと11-KTによる抑制が強く認められた.これらの結果,各ステロイドはリンパ球に直接働き抗体産生能を低下させることが示された.また,Tや11-KTにおいては,IgM産生細胞に対する作用に比べ抗原応答性に対する顕著な抑制が認められ,成熟に伴う耐病性低下との関係が示唆された.

　マクロファージは食細胞として病原体の処理にあたるだけでなく,抗原提示やサイトカイン分泌を通じてリンパ球による抗体産生の制御にも関与していることから,その機能状態に対する生殖関連ホルモンの影響を解明することは重要である.未熟なニジマスの頭腎からマクロファージを分離し,様々な濃度段階のF,T,11-KT,またはE₂と共に18℃で2日間培養した後,フォルボールミリステートアセテートまたはオプソニン化ザイモサン刺激によるO₂-法,H₂O₂法,またはLPS刺激によるNO₂-法により活性酸素の産生量を計測し,マクロファージ活性化の指標とした.結果は測定法により多少のばらつきがあったが,Fは多くの測定法で濃度異存的に活性酸素産生を顕著に抑制した.他のホルモンでもFほどではないが抑制的な作用がみとめられた.この結果は,成熟に伴うホルモン変動がマクロファージ機能の低下を招き,耐病性低下に結び付いている可能性を示すものであるが,同時に免疫能の低下に対する間接的な関与も示唆するものであり,今後の検討課題として残された.

　以上,本研究の結果は,ニジマスにおいては成熟過程を制御する性ホルモンが免疫系に直接作用して耐病性の低下を引き起こしている可能性を示すものであり,免疫系の内分泌制御の視点から極めて興味深いものであるばかりでなく,その成果は適切な親魚管理など,増養殖の現場への応用も期待される.

　ニジマス3年魚を自然日長、一定水温で飼育し、経時的にとり上げ、免疫グロブリン(IgM)を分泌するリンパ球の数(ELISPOT法)、血中・粘液中IgM量と血中ステロイドホルモン量との関係を調べている。その結果、11月から1月の産卵期に先立ち、雌では血中エストラジオール-17(E₂)、テストステロン(T)、コルチゾール(F)が、雄ではT,11-ケトテストステロン(11-KT)、Fが増加し、逆に雌雄とも、血中リンパ球数、血液、頭腎、脾臓、皮膚のリンパ球中に占めるIgM産生細胞の比率、血中・粘液中IgMが減少することを明らかにし、成熟と免疫低下との関係について論じている。

　成熟に伴う免疫グロブリン濃度の変化をもたらす要因を探るため、未熟のニジマスを用い、水温変化や各ステロイドホルモン投与による免疫グロブリン濃度の変化を観察している。高水温は血漿中のFとIgMの増加を同時にもたらすことを明らかにし、水温はF濃度、IgM濃度のそれぞれ独立に働く要因となると結論している。次に各種ステロイドホルモンを注射により投与したときの血中IgM濃度変化を観察し、T、E₂、11-KT、FのいずれもIgM濃度を低下させることを観察している。しかしこれらの実験では、注射のストレスが大きく明瞭でないことから、T、F、E₂を経口的に投与することにより、これらのホルモンが確かにIgMの低下をもたらすことを確認している。最後に、水温とステロイドの両作用を比較検討するため、水温変化とステロイド投与との組み合わせによる影響を調べ、水温上昇とともにIgM濃度が上昇するが、Fの投与はそれを相殺して低下させること、水温低下はFの作用を増強することを見出す一方、TはIgM濃度を低下させるものの水温上昇時にはやや不明瞭となり、その免疫抑制作用はFほど強力ではないことを推察している。

　リンパ球に対するステロイドの直接作用を、リンパ球を抗原(TNP-LPS)の存在下または非存在下でF、T、11-KTまたはE₂と共に6日間培養した後にELISPOT法でIgM産生細胞数および抗TNP抗体産生細胞数を計測することにより検討している。そして、FがIgM産生細胞数、抗TNP抗体産生細胞数のいずれも強く減少させるだけでなく、T、E₂、11-KTも産卵期に見られる程度の高濃度では抑制作用をもつことから、これらのステロイドがリンパ球に直接抑制的に働くことを明らかにしている。

　最後に非特異的な細胞性生体防御因子であり、リンパ球の抗体産生能にも関与しているマクロファージ(M)について、その機能に対するステロイドの作用を解析している。頭腎から分離したMを、F、T、11-KT、またはE₂と共に培養後、活性酸素産生量を指標にM活性化を調べた結果、Fは濃度異存的に顕著に抑制し、他のホルモンもFほどではないが抑制的であることを明らかにしている。そして、成熟に伴うホルモン変動が、M機能の抑制という点でも耐病性低下に結び付いていることを指摘し、さらにそれが免疫能低下につながる可能性も考察している。

　以上、本研究の結果は、ニジマスの成熟に関する性ホルモンが免疫系に直接作用して耐病性の低下を引き起こしている可能性を示すものであり、免疫系の内分泌制御の視点から極めて興味深いばかりでなく、その成果は適切な親魚管理など、増養殖の現場への応用も期待できるものである。よって、審査員一同は本論文が博士(農学)の学位に値するものと判定した。