支撑鱼儿适应淡水的惊人的肾功能—脊椎动物中屈指可数的尿排出能力―

August 21, 2025

东京大学
国立遗传学研究所
冈山大学

◆发表要点

• 用独自开发的采尿装置，明确了红鳍鱼从海水向淡水迁移的时候，使尿量增加约90倍。
• 红眼单位时间尿量在脊椎动物中也突出较多，其背景是肾脏肾小球滤过量增加和分节特异性水通道基因表达调控的参与。
• 是加深对鱼类的环境适应和肾功能多样性的理解的重要见解，对肾脏疾病的研究等应用领域的贡献也被期待。

　　东京大学研究生院理学系研究科的油谷直孝研究生（研究当时）和该大学大气海洋研究所的高桥亘助教、兵藤晋教授、国立遗传学研究所的工乐树洋教授、冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域（理学部附属临海实验所）的坂本龙哉教授、该大学综合技术部教育支援技术科的齐藤和裕技术专门职员们的共同研究小组，以分子水平详细地阐明了能够来往于海水和淡水的赤鱼（Hemitrygon akajei）的尿量调节机制。
在板鳃类（鲨鱼类和鱼类）中，有一种获得了既能适应海水又能适应淡水的“广盐性”。他们几乎不含盐的淡水环境（渗透压=约0mOsm/kg）但是，非常高的体液渗透压（约600mOsm/kg）的渗透压差，水不断地流入体内。因此，淡水中有必要有效地排出过剩的水，但实际上有多少水是以怎样的结构排出的还不清楚。
本研究通过使用独自开发的无创性的采尿装置，实现了无麻醉下的连续采尿和正确的尿量测定。其结果是，红眼鱼从海水中提取低盐分水（约56mOsm/kg、将海水稀释到约1/20的环境水）时，尿量增加到87倍，每单位时间的尿量增加6.4mL/kg/h来定义自定义外观。这与其他脊椎动物相比也是一个突出而高的值，表明红眼肾脏具有极高的排水能力。而且，如果将与低盐分水相适应的个体再次返回海水，尿量就会恢复到与转移前相同的水平，因此也确认了红鳍的肾脏根据环境变化具有高度的可塑性。

■论文信息
杂志名：iScience
题　名：Extensive urine production in euryhaline red stingray for adaptation to hypoosmotic environments
著者名：Naotaka Aburatani^*, Wataru Takagi^*, Marty Kwok-Shing Wong, Nobuhiro Ogawa, Shigehiro Kuraku, Mana Sato, Kazuhiro Saito, Waichiro Godo, Tatsuya Sakamoto, Susumu Hyodo.
DOI: 10.1016/j.isci.2025.113274
URL: https://doi.org/10.1016/j.isci.2025.113274

■研究资金
　本研究，科研费基础研究B（课题编号：17H03868）」、“挑战性研究（萌芽）（课题编号：19K22414）」、“特别研究员奖励费（课题编号：21J20882）」支援事业。

■发表者・研究者等信息　
东京大学
研究生院理学系研究科
　　油谷　直孝　博士课程（研究当时）
　　现：密歇根大学 特任研究员
　　大气海洋研究所
　　兵藤　晋　教授
　　高木　互　助教

国立遗传学研究所
　　分子生命史研究室
　　工乐　树洋　教授
　　　兼：综合研究生院大学　教授

冈山大学
　学术研究院环境生命自然科学学域（理学部附属临海实验所）
　　坂本　竜哉　教授
　综合技术部教育支援技术课（理学部附属临海实验所）
　　齐藤 和裕 技术专门职员


＜详细研究内容＞
支撑鱼儿适应淡水的惊人的肾功能—脊椎动物中屈指可数的尿排出能力―

＜咨询＞
（关于研究内容请咨询发表者）

密西根大学
特任研究員　油谷　直孝

东京大学 大气海洋研究所 海洋生命系统研究系海洋生命科学部门
助教　高木　互

东京大学 大气海洋研究所 附属共同利用·共同研究推进中心宣传战略室

国立遗传学研究所　宣传室

冈山大学　总务部宣传课
电话：086-251-7292