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卵巣および精巣局所因子の発現,機能解析による配偶子形成機構の解明

公募研究

研究領域性差構築の分子基盤
研究課題/領域番号 25132708
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関広島大学

研究代表者

島田 昌之  広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (20314742)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2014年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2013年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
キーワード顆粒層細胞 / ライディッヒ細胞 / 卵 / 精子 / 妊孕性 / 受精
研究実績の概要

本年度は,Nrg1flox/flox;Cyp19a1Creマウスを用いて,雌では排卵期の顆粒層細胞,雄ではライディッヒ細胞に発現するNRG1の機能解析を内分泌学的に実施した.その結果,雌においてはNRG1が黄体ホルモン(プロゲステロン)合成を持続的に高めること,これはプロゲステロン産生に関与する酵素群をコードする遺伝子発現を一過的なものでなく持続的にする作用であることが明らかとなった.この持続性はERK1/2-C/EBP系の持続的な活性化と密接にリンクし,一方でCa2+-PKCとは負の相関関係であることも明らかとなった.さらに,NRG1に立脚するプロゲステロン産生による正常な排卵誘導により,高い受精能を持った成熟卵が得られることも示された.
一方,雄においてはNRG1によるライディッヒ細胞の増殖促進により,精巣間質におけるライディッヒ細胞と副腎様細胞の割合が決定され,NRG1が不足している,あるいは欠損している場合,副腎様細胞の割合が増加する結果,精巣局所におけるグルココルチコイド濃度が上昇することが明らかとなった.一方,正常個体ではNRG1に起因するライディッヒ細胞の増殖により充分量の男性ホルモン(テストステロン)が合成されていた.高グルココルチコイドは,精子形成過程の最終段階である尾部の伸長期に精子のDNAを不安定化させ,さらに異常な尾部形成となる結果,受精能力の極めて低い精子が造精される.この高グルココルチコイド環境をグルココルチコイド受容体拮抗剤投与により改善すると精子形成が正常化することも明らかとした.
以上の結果から,雌雄ともにNRG1は組織(雌雄)特異的ステロイド産生に重要な役割を果たすことで,高い受精能力を持つ配偶子を形成させることが示された.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] The lncRNA Neat1 is required for corpus luteum formation and the establishment of pregnancy in a subpopulation of mice.2014

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa S, Shimada M, Yanaka K, Mito M, Arai T, Takahashi E, Fujita Y, Fujimori T, Standaert L, Marine JC, Hirose T.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 141 号: 23 ページ: 4618-27

    • DOI

      10.1242/dev.110544

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Targeted disruption of Nrg1 in granulosa cells alters the temporal progression of oocyte maturation.2014

    • 著者名/発表者名
      Kawashima et al
    • 雑誌名

      Molecular Endocrinology

      巻: 28 号: 5 ページ: 706-721

    • DOI

      10.1210/me.2013-1316

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Protein kinase C (PKC) increases TACE/ADAM17 enzyme activity in porcine ovarian somatic cells, which is essential for granulosa cell luteinization and oocyte maturation.2014

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Y, Okamoto M, Ikeda M, Okamoto A, Sakai M, Gunji Y, Nishimura R, Hishinuma M, Shimada M
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 155 号: 3 ページ: 1080-1090

    • DOI

      10.1210/en.2013-1655

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Expression and Roles of Semaphorin Type 3C in Granulosa Cells during The Luteinization Process2014

    • 著者名/発表者名
      Okabe A, Hiramatsu R, Umehara T, Fujita Y, Shimada M.
    • 雑誌名

      日本哺乳動物卵子学会誌

      巻: 31 号: 1 ページ: 31-39

    • DOI

      10.1274/jmor.31.31

    • NAID

      130004436880

    • ISSN
      1341-7738, 1347-5878
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Cumulus cells are essential mediators of LH induced ovulation stimuli from granulosa cells to the oocyte.2014

    • 著者名/発表者名
      Shimada M
    • 学会等名
      3ed World Congress of Reproductive Biology,
    • 発表場所
      Edinburg, Scotland
    • 年月日
      2014-09-02 – 2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 1.遺伝子改変(欠損)マウスの解析から体外成熟培養,体外受精系を考える2014

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本卵子学会学術集会
    • 発表場所
      神戸市
    • 年月日
      2014-05-17 – 2014-05-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The immune cell-like functions of cumulus cells impact ovulation and the fertilization process

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shimada
    • 学会等名
      International Congress of Reproductive Immunology
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Targeted disruption of neuregulin 1 in granulosa cells reveals an important role in oocyte maturation in vivo

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shimada
    • 学会等名
      Annual Meeting of Society for the Study of Reproduction
    • 発表場所
      Montriol, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 新たな顆粒膜細胞の分泌因子NRG1の卵成熟に果たす役割

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本内分泌学会
    • 発表場所
      仙台
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 排卵期の卵丘細胞で活性化するCalpain 2-その活性化機構と排卵,卵成熟への役割-

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本病態プロテアーゼ学会
    • 発表場所
      大阪
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 二つの意味の卵の老化と卵巣の老化

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本抗加齢医学会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウスモデルにおける雌個体の加齢による卵巣機能の低下-解毒作用の低下の可能性-

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本IVF学会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Knobil and Neill’s Physiology of Reproduction 4th Edition2014

    • 著者名/発表者名
      Richards JS, Liu Z, Shimada M
    • 総ページ数
      2503
    • 出版者
      Academic Press
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Oocyte Physiology and Development in Domestic Animal2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shimada
    • 総ページ数
      248
    • 出版者
      Wiley
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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