黄体形成ホルモンサージは、鶏の卵巣で概日時計遺伝子発現を調節します

分子概日時計のメカニズムは、哺乳類と鳥の種の間で高度に保存されています。鳥類の概日タイミングは、網膜、松果体、視床下部類骨上核（SCN）を含む複数の振動部位で規制されています。ラット卵巣に関する著者の以前の研究に基づいて、卵巣の時計のタイミングは黄体形成ホルモン（LH）サージによって調節されると仮定されました。著者らは、この仮説をテストするために鶏肉をモデルとして使用しました。なぜなら、内因性LHサージのタイミングは産卵時から正確に予測されるからです。したがって、組織はLHサージの前後に除去することができ、特定の時計遺伝子に対するLHの効果を決定できるようにします。著者らは、最初の振動組織（視床下部および松果体）および末梢組織（肝臓と卵巣）のBMAL1、CRY1、およびPER2の鳥類の概日時計遺伝子の24時間の発現パターンを最初に調べました。第二に、著者らは、内因性LHサージの後に時計遺伝子発現の変化を決定しました。クロック遺伝子は各組織でリズミカルに発現していましたが、LHは卵巣でのみこれらの時計遺伝子の発現に影響を与えました。データは、卵巣概日時計遺伝子の発現は、in vivoでのLHサージ、および培養顆粒膜細胞のLHによって直接影響を受ける可能性があることを示唆しています。LHは、不整脈性培養顆粒膜細胞におけるPer1およびBmal1のリズミカルな発現を誘導しました。さらに、LHは、血清ショックされた顆粒膜細胞の時計遺伝子リズムの位相と振幅を変化させました。したがって、LHサージは、中央のペースメーカーから卵巣への概日タイミング情報を伝えるための機械的リンクである可能性があります。

The molecular circadian clock mechanism is highly conserved between mammalian and avian species. Avian circadian timing is regulated at multiple oscillatory sites, including the retina, pineal, and hypothalamic suprachiasmatic nucleus (SCN). Based on the authors' previous studies on the rat ovary, it was hypothesized that ovarian clock timing is regulated by the luteinizing hormone (LH) surge. The authors used the chicken as a model to test this hypothesis, because the timing of the endogenous LH surge is accurately predicted from the time of oviposition. Therefore, tissues can be removed before and after the LH surge, allowing one to determine the effect of LH on specific clock genes. The authors first examined the 24-h expression patterns of the avian circadian clock genes of Bmal1, Cry1, and Per2 in primary oscillatory tissues (hypothalamus and pineal) as well as peripheral tissues (liver and ovary). Second, the authors determined changes in clock gene expression after the endogenous LH surge. Clock genes were rhythmically expressed in each tissue, but LH influenced expression of these clock genes only in the ovary. The data suggest that expression of ovarian circadian clock genes may be influenced by the LH surge in vivo and directly by LH in cultured granulosa cells. LH induced rhythmic expression of Per1 and Bmal1 in arrhythmic, cultured granulosa cells. Furthermore, LH altered the phase and amplitude of clock gene rhythms in serum-shocked granulosa cells. Thus, the LH surge may be a mechanistic link for communicating circadian timing information from the central pacemaker to the ovary.