【岡山大学】プロラクチンが羽成長を促進する分子メカニズムの解明～インスリン様成長因子と甲状腺ホルモンが協働し急速な成長を実現～

2025（令和7）年 1月 29日
国立大学法人岡山大学

https://www.okayama-u.ac.jp/

 

 

＜発表のポイント＞

• 初生雛を用いた研究により、プロラクチン（PRL）がインスリン様成長因子（IGF）および甲状腺ホルモン（T3）のシグナル伝達を調整し、羽の成長を促進するメカニズムを解明しました。

• インスリン様成長因子と甲状腺ホルモンは、互いに作用を強め合う正のフィードバックループを形成し、細胞増殖を促進することで羽の迅速な伸長を可能にします。

• 本研究の成果は、長年未解明であった換羽の分子メカニズムの解明に新たな道を切り拓くことが期待されます。

 

 

◆概 要

　国立大学法人岡山大学（本部：岡山市北区、学長：那須保友）学術研究院環境生命自然科学学域（理）の竹内栄教授、相澤清香准教授、環境生命自然科学研究科（博士前期課程）の野沢優里大学院生らの研究グループは、ニワトリ初生雛を用いた研究で、プロラクチン（PRL）がインスリン様成長因子（IGF）および甲状腺ホルモン（T3）と連携して羽の伸長を促進するメカニズムを解明しました。

 

　この研究成果は、2024年12月17日に国際比較内分泌学会連合の機関誌『General and Comparative Endocrinology』のオンライン版に掲載されました。

 

　鳥類の季節的な換羽は、生存や繁殖において重要な役割を果たします。これまで、PRLやT3が換羽を誘導するホルモンとして知られ、近年ではIGFの関与も報告されてきました。しかし、羽形成の場である羽包において、これらのホルモンがどのように作用し、互いにどのような相互関係をもつかは不明でした。

　本研究では、初生雛および培養細胞にホルモンを投与し、その効果をRT-qPCRや免疫組織化学の手法で調べることで、PRLが羽包内でIGFおよび甲状腺ホルモン活性化酵素（DIO2）の発現を促進することを明らかにしました。さらに、DIO2によって生成されたT3とIGFが正のフィードバックループを形成し、羽細胞の急速な増殖を促進する仕組みを解明しました。

 

　これらの成果は、羽の成長メカニズムに関する理解を深め、長年未解明であった換羽の分子メカニズムの解明に大きく寄与します。また、羽形成の制御メカニズムに関する知見は、ニワトリを含む鳥類全体の生態や繁殖行動の理解をさらに進展させることが期待されます。

 

　本件は、2025年1月23日に岡山大学から公開されました。

 

 

図1. 初生雛の雌雄鑑別.
伴性遺伝する遅羽遺伝子を利用し、オス（♂）の主翼羽の伸長をメス（♀）より遅らせることで、雌雄鑑別を容易にする「羽毛鑑別法」が広く用いられています。図中の赤色の矢印はメスの主翼羽を示しており、オスの翼では主翼羽が発達していないことが確認できます。

 

図2. 羽伸長の制御モデル（羽包）.
白抜き文字で示された3つのホルモン（PRL、IGF、T3）は、換羽を誘導することが報告されています。PRLは脳下垂体から，T4は甲状腺からそれぞれ分泌され、羽包内で相互に作用することで羽伸長を制御します。

 

 

◆野沢優里大学院生からのひとこと

　この研究テーマには学部生の頃から継続して取り組んできました。その研究成果を論文に残すことができ、大変嬉しく思います。
　春夏の季節になると、実家で飼っている文鳥たちが換羽を始めます。ケージに落ちた羽を見ていると、この子たちにも私の発見した機構がはたらいているのかなぁとつい考えてしまいます。

 

 

◆論文情報
　論 文 名：Crosstalk between Prolactin, Insulin-like Growth Factors, and Thyroid Hormones in Feather Growth Regulation in Neonatal Chick Wings
　掲 載 紙：General and Comparative Endocrinology Volume 361, 2025, 114657, ISSN 0016-6480
　著 　者：Yuri Nozawa, Ayako Okamura, Hibiki Fukuchi, Masamichi Shinohara, Sayaka Aizawa and Sakae Takeuchi
　D O I：10.1016/j.ygcen.2024.114657.
　U R L：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S001664802400220X

 

 

◆研究資金
　本研究は、科学研究費補助金の支援を受けて実施しました（基盤研究C：23K05851）。


◆詳しい研究内容について
　プロラクチンが羽成長を促進する分子メカニズムの解明～インスリン様成長因子と甲状腺ホルモンが協働し急速な成長を実現～

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r6/press20250123-5.pdf

 

 

◆参 考

・岡山大学大学院環境生命自然科学研究科（理学部生物学科）分子内分泌学研究室

　https://sites.google.com/view/molecular-endocrinology-lab/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

・岡山大学大学院環境生命自然科学研究科

　https://www.elst.okayama-u.ac.jp/

・岡山大学理学部

　https://www.science.okayama-u.ac.jp/index.html

 

 

◆参考情報

・【岡山大学】若冲が極彩色に描いた鶏の羽の性差：その謎を科学が解明 ～エストロゲンがメスの羽を形作る仕組み～

　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002532.000072793.html

・【岡山大学】鳥類の羽毛形成に関わる新規遺伝子「PBCF」を発見～羽毛の進化と発生のメカニズムに新たな光～

　https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002868.000072793.html

 

◆参考動画
　https://youtu.be/7nKAAY66cYE　

 

 

岡山大学津島キャンパス（岡山市北区）

 

 

◆本件お問い合わせ先

　岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域（理）教授　竹内 栄

　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中3-1-1　岡山大学津島キャンパス 理学部本館

　TEL：086-251-7868
　FAX：086-251-7876

　https://sites.google.com/view/molecular-endocrinology-lab/%E3%83%9B%E3%83%BC%E3%83%A0

 

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　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：086-251-8463
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

 

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　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい

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  https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html

 

 

https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002886.000072793.html