東京海洋大学海洋生物資源学部門吉崎悟朗先生 | 大学受験予備校・四谷学院の学部学科がわかる本

Interview

サバがマグロを産む！？
——「魚を守り、増やす」次世代の水産研究

東京海洋大学海洋生物資源学部門教授
吉崎悟朗 先生

漁獲量の減少や絶滅に立ち向かう、革新的な技術

近年、環境破壊や乱獲による漁獲量の減少が、世界中で深刻な問題になっています。個体数が減り、絶滅の危機に瀕している種も少なくありません。そうした問題の解決に向け、魚を効率よく増やし、その遺伝子を将来へ引き継ぐ技術の開発が急務となっています。
私たちの研究チームでは、ある魚（ドナー）の卵や精子のもととなる「生殖幹細胞」と呼ばれる特殊な細胞を、別の種類の魚の体内に移植する技術の開発に成功しました。移植を受けた「親魚」は、やがてドナー由来の卵や精子をつくり出すようになり、最終的にドナー種の子どもを生産することが可能になります。この手法を、「代理親魚技法」と言います。
私たちはこの技法を用い、サケの仲間であるヤマメを代理親として、ニジマスの卵や精子を生産させることを可能にしました。さらに、代理親のヤマメ同士を交配させることで、健全なニジマスを大量生産することにも成功しました。これは、他種の機能的な卵や精子を生産する動物（魚類を含む）の作出に、世界で初めて成功した例となります。

世界初の大発見は、どのようにして生まれたのか

代理親魚技法の成功の鍵は、いくつかの重要な発見にありました。
まず大きな転換となったのが、孵化したばかりの仔魚（しぎょ）の特性です。一般に、生き物は体内に異物が入ると免疫機能が働き、拒絶反応を示します。しかし、仔魚は免疫機能が未成熟なため、他の魚の細胞を「異物」として拒絶しません。この特性を活かし、仔魚に生殖幹細胞を移植することを試みました。
とはいえ、仔魚の身体はとても小さく、卵巣や精巣に直接細胞を移植するのは困難です。そこで、ドナー細胞を腹腔（内臓などが入っているところ）に注入することにしました。すると驚くべきことに、移植された細胞は、宿主の卵巣や精巣から分泌される誘引物質に引き寄せられ、自力で体内を移動して目的の臓器にたどり着いたのです。
もうひとつの発見は、生殖幹細胞が移植先の性別に合わせて自在に変化できる性質を持っているとわかったことです。つまり、精巣から取り出した細胞をメスに移植すると卵へ、卵巣から取り出した細胞をオスに移植すると精子へと分化します。これによって、生殖幹細胞を大量に含む精巣さえ入手すれば、大量に卵と精子を生産することが可能になりました。
さらに、受精卵を28℃で15分間処理することで、自らの卵や精子をつくる能力は持たないものの、移植された生殖幹細胞を養う能力を持つ個体が生まれることも確認されました。
これらの性質を組み合わせることで、ヤマメを代理親魚としてニジマスの次世代のみを大量生産することに成功したのです。

技術を応用し、養殖生産の新時代へ

現在私たちは、この技術をさまざまな魚種へと応用しています。たとえば、成熟までに3〜5年かかる大型のキングサーモンを、小型のニジマス代理親魚を使って1〜2年という短期間で生産したり、高級食材のトラフグを、小型で飼いやすいクサフグ代理親魚を使って生産させたりすることにも成功しています。最近では、小型のサバ科魚類であるスマに、クロマグロの精子を生産させることも可能になりました。
こうした代理親魚を使うことで、養殖に必要なスペース・コスト・労力・時間を大幅に節約することできます。また、これらが実現したことで品種改良のスピードが高まり、優れた日本のブランド水産物の誕生も視野に入るようになりました。
代理親魚技法の開発は、まさに養殖生産におけるパラダイムシフトといえます。将来的には、飼育が容易な代理親魚を数種に絞り、さまざまな魚種を生産させることも期待されています。

「魚のタイムカプセル」で絶滅危惧種を守る

代理親魚技法には、もうひとつ大切な役割があります。それは、絶滅危惧種の保護です。私たちのチームでは、生殖幹細胞を凍結させる技術も完成させました。凍結した細胞は何十年後でも解凍・移植でき、次の世代を生み出すことができます。たとえ野生の個体がすべていなくなってしまっても、この技術を使えば、種を存続・復活させることが可能になるでしょう。まさに「魚のタイムカプセル」です。
また、魚の細胞の培養技術の開発にも力を入れています。私たちは、ニジマスの生殖幹細胞を大量に増やす技術の開発に成功しました。この技術によって、わずかな細胞でも、試験管内で増殖させてから親魚に移植することができ、繁殖力が弱い魚や個体数が少ない魚でも、効率的に次世代を生産することが可能となります。これは、種の存続だけでなく、養殖生産の観点からも大きな躍進と言えます。

研究のやりがいとおもしろさ
――少年時代から続く、魚への情熱

私は子どもの頃から魚好きで、釣りに明け暮れる少年として育ち、やがて水産研究の道へ進みました。「自分の専門性を活かし、何とか魚たちを守り、増やしていきたい」という思いのもと、研究に取り組んでいます。
この研究の醍醐味は、これまで世界の誰もなし得なかったことを実現していける点にあります。そしてなにより、自ら開発した技術によって大好きな魚たちを守り続けられることが、大きなやりがいになっています。