ペルオキシソーム増殖活性化受容体αは、脊椎動物の温度誘導性分化に関与している

Peroxisome proliferator-activated receptor alpha is involved in the temperature-induced sex differentiation of a vertebrate.

• Seiji Hara
• Fumiya Furukawa
• Koki Mukai
• Takashi Yazawa
• Takeshi Kitano

抄録

メダカ（Oryzias latipes）は、哺乳類と同様にXX/XXYの性決定システムを持つテレポスト魚である。しかし、高温環境下では、テレポストの主要なグルココルチコイドであるコルチゾールの上昇により、XXメダカは男性化する。本研究では、性分化の際にコルチゾールの下流で作用する生殖腺の新規因子を同定するために、コルチゾールの有無にかかわらず常温で飼育した幼虫の生殖腺領域と高温で飼育した幼虫の生殖腺領域を用いてRNAシークエンシング（RNA-seq）解析を行った。RNA-seqおよびリアルタイムPCR解析の結果、いくつかのペルオキシソーム増殖因子活性化受容体α（PPARα）シグナリング標的遺伝子の発現がコルチゾールにより増加することが明らかになった。PPARαアゴニストを投与することで○○メダカの男性化が誘導され、アゴニストとコルチゾールを併用することでさらに男性化が誘導されたが、PPARαアゴニストをノックアウトしたメダカをコルチゾールまたはアゴニストで投与しても男性化は誘導されなかった。この研究は、PPARαが脊椎動物の環境性決定に関与していることを示す最初の証拠を提供するものである。

Medaka (Oryzias latipes) is a teleost fish with an XX/XY sex determination system, similar to that of mammals. However, under high temperature conditions, XX medaka is masculinised by elevation of cortisol, the major teleost glucocorticoid. In this study, to identify novel factors in the gonads acting downstream from cortisol during sexual differentiation, we performed RNA sequencing (RNA-seq) analysis using the gonadal regions of larvae reared at normal temperature with and without cortisol, and at high temperature. The RNA-seq and real-time PCR analyses showed that expression of some peroxisome proliferator-activated receptor α (PPARα) signalling-targeted genes was increased by cortisol. PPARα agonist treatment induced masculinisation of XX medaka in some cases, and co-treatment of the agonist with cortisol further induced masculinisation, whereas treatment of pparaa knockout medaka with cortisol or the agonist did not induce masculinisation. This study provides the first evidence that PPARα is involved in environmental sex determination in vertebrates.