ヨーロッパ産ガラスウナギ(Anguilla anguilla)の行動とエネルギー関連遺伝子の転写反応にメチル水銀の新たな知見を得た

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Chemosphere.2020 Sep;255:127020. S0045-6535(20)31213-3. doi: 10.1016/j.chemosphere.2020.127020.Epub 2020-05-10.

ヨーロッパ産ガラスウナギ(Anguilla anguilla)の行動とエネルギー関連遺伝子の転写反応にメチル水銀の新たな知見を得た

New insights into methylmercury induced behavioral and energy-related gene transcriptional responses in European glass eel (Anguilla anguilla).

Hengtong Liu
Amaia Lamarins
Jacques Labonne
Mathilde Monperrus
Pascale Coste
Emmanuel Huchet
Jacques Rives
Iban Seiliez
Valérie Bolliet

PMID: 32679633 DOI: 10.1016/j.chemosphere.2020.127020.

抄録

メチル水銀(MeHg)の影響をガラスウナギの回遊行動と代謝に及ぼす影響を調べた。河口を遡上するために、ガラスウナギは満潮に同期して遊泳を行い、干潮時には底質に留まっている。7日間MeHg(100ngL)に曝露した後、6.2時間ごとの水流反転(満潮と干潮の交互作用を模したもの)に同期して遊泳していることと、その遊泳活動レベルによって、回遊行動が表現された。次に、この行動に関連して、頭部、内臓、筋肉のエネルギー関連遺伝子の発現量を解析した。その結果、MeHgは水流方向の変化に同調するガラスウナギの数と遊泳活動レベルを減少させることがわかった。この効果は、同期していない魚の方が同期している魚よりも顕著であり、同期していない魚の方がストレスに対して脆弱である可能性が示唆された。エネルギー関連遺伝子の発現については、対照魚とMeHg曝露魚の間に有意な差は認められなかった。一方、泳動レベルを転写反応とプロットしたところ、内臓、特に頭部では正の相関が認められたが、対照魚では認められなかった。最後に、非同期化したガラスウナギは同期化したものに比べて代謝遺伝子の発現レベルが低く、頭部のみで発現していたことは注目に値する。以上のことから、これらの結果は、ガラスウナギの遊走行動と環境ストレス要因がこのリズミカルな行動に及ぼす影響を調べるために、頭部に注目することの重要性を裏付けるものである。

The effect of methylmercury (MeHg) was investigated in glass eel migration behavior and metabolism. To migrate up estuary, glass eels synchronize their swimming activity to the flood tide and remain on or in the substratum during ebb tide. Following seven days of exposure to MeHg (100 ng L), glass eels migration behavior was expressed by their swimming synchronization to the water current reversal every 6.2 h (mimicking the alternation of flood and ebb tides) and their swimming activity level. In relation to their behavior, we then analyzed the energy-related gene expression levels in individual head, viscera and muscle. Results showed that MeHg decreased the number of glass eels synchronized to the change in water current direction and their swimming activity level. This last effect was more pronounced in non-synchronized fish than in synchronized ones, supporting the idea that non-synchronized glass eels could be more vulnerable to stress. As regard the expression of energy-related genes, no significant difference was observed between control and MeHg-exposed fish. In contrast, when the swimming activity levels were plotted against transcriptional responses, positive correlations were evidenced in viscera and especially in the head of exposed glass eels but not in control. Finally, it is noteworthy that non-synchronized glass eels displayed lower expression level of metabolism genes than their synchronized counterpart, but only in the head. Altogether, these results support the interest of focusing on the head to investigate the facultative migration behavior in glass eels and the effect of environmental stressors on this rhythmic behavior.