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ウシにおける凍結乾燥精子ならびにガラス化卵子由来の胚盤胞作製システムの構築

Research Project

Project/Area Number 13J10439
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied animal science
Research InstitutionNational Institute for Physiological Sciences (2014)
Shinshu University (2013)

Principal Investigator

原 弘真  生理学研究所, 行動・代謝分子解析センター, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords凍結乾燥 / コラプス / 最大凍結濃縮相ガラス転移温度 / ガラス化保存 / 星状体 / ROCK阻害剤 (Y-27632) / α-トコフェロール / 回復培養 / ROCK阻害剤(Y-27632)
Outline of Annual Research Achievements

細胞の常温保存を可能にする凍結乾燥は、凍結保存に代わる新たな保存方法として注目されている。本研究では、凍結乾燥サンプルの構造崩壊である「コラプス」と呼ばれる現象に着目し、精子凍結乾燥条件の最適化を図った。示差走査熱量計測定により精子懸濁液の作製に広く用いられているEGTAバッファーの最大凍結濃縮相ガラス転移温度(Tg')を測定したところ、-45℃という非常に低い温度であることがわかった。そこでEGTAバッファーからNaClを除去し、さらにトレハロースを添加することでTg'を-28℃に上昇させることに成功した。ウシ精子を懸濁したこの修正EGTAバッファーを予備凍結した後に-30℃で乾燥したところ、コラプスの形成が抑制され、ICSI後の発生率が有意に改善された。
続いて卵子のガラス化保存に関する研究においては、近年我々が報告した、ウシガラス化卵子で多発する星状体形成異常を改善することで、その発生能を改善することを目指した。ガラス化ウシ卵子の回復培養培地に抗酸化剤であるα-トコフェロールを添加して2時間培養したところ、体外受精後に星状体が複数形成されてしまう異常を示す前核期卵の割合が有意に低下した。さらに胚盤胞発生率について調べたところ、その値が無添加対照区と比べて高い値を示した。さらに本年度では、卵子の供給源であるウシ卵巣の冷蔵保存によって、そこから回収された卵子が体外受精後に同様の星状体形成異常を示すことも明らかとなり、成熟培養後の卵子にROCK阻害剤(Y-27632)処理を施すことで、この異常を抑制することに成功した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] High revivability of vitrified-warmed bovine mature oocytes after recovery culture with α-tocopherol2015

    • Author(s)
      Yashiro I, Tagiri M, Ogawa H, Tashima K, Takashima S, Hara H, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Reproduction

      Volume: 149 Issue: 4 Pages: 347-355

    • DOI

      10.1530/rep-14-0594

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiple aster formation is frequently observed in bovine oocytes retrieved from 1-day stored ovaries2015

    • Author(s)
      Hara H, Tagiri M, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: 未確定

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adverse effect of cake collapse on the functional integrity of freeze-dried bull spermatozoa2014

    • Author(s)
      Hara H, Tagiri M, Hwang IS, Takahashi M, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 354-360

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2014.04.005

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Microtubule assembly and in vitro development of bovine oocytes with increased intracellular glutathione level prior to vitrification and in vitro fertilization2014

    • Author(s)
      Hara H, Yamane I, Noto I, Kagawa N, Kuwayama M, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Zygote

      Volume: 22 Issue: 4 Pages: 476-482

    • DOI

      10.1017/s0967199413000105

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Derivation of embryonic stem cell lines from parthenogenetically developing rat blastocysts.2014

    • Author(s)
      Hirabayashi M, Goto T, Tamura C, Sanbo M, Hara H, Kato-Itoh M, Sato H, Kobayashi T, Nakaushi H, Hochi S.
    • Journal Title

      Stem Cells and Development

      Volume: VOL.23 Issue: 2 Pages: 107-114

    • DOI

      10.1089/scd.2013.0200

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of Leukemia Inhibitory Factor and Forskolin on Establishment of Rat Embryonic Stem Cell Lines2014

    • Author(s)
      Hirabayashi M, Goto T, Tamura C, Sanbo M, Hara H, Hochi S.
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 60 Issue: 1 Pages: 78-82

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-109

    • NAID

      130003381862

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adverse effect of cake collapse on the functional integrity of freeze-dried bull suermatozoa.2014

    • Author(s)
      Hara H, Tagiri M, Hwang IS, Takahashi M, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Cryobiology

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rescue of vitrified-warmed bovine oocytes with Rho-associated coiled-coil kinase inhibitor.2013

    • Author(s)
      Hwang IS, Hara H, Chung HJ, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: VOL.89 Issue: 2 Pages: 26-26

    • DOI

      10.1095/biolreprod.113.109769

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 保存卵巣由来のウシ前核期卵における星状体形成と胚盤胞発生との関係2014

    • Author(s)
      原 弘真・田切 美穂・平林 真澄・保地 眞一
    • Organizer
      第107回日本繁殖生物学会
    • Place of Presentation
      北海道・帯広市・帯広畜産大学
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of cake collapse on integrity of freeze-dried bull spermatozoa.2014

    • Author(s)
      Hara H, Tarigi M, Hirabayashi M, Hochi S.
    • Organizer
      40th Annual Conference of the IETS
    • Place of Presentation
      Hugget Hotel(アメリカ・ネバダ州・リノ)
    • Year and Date
      2014-01-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 凍結乾燥ウシ精子の発生能に及ぼすコラプスの影響2013

    • Author(s)
      原弘真、田切美穂、平林真澄、保地眞一
    • Organizer
      第106回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学・農学部(東京都府中市幸町3-5-8)
    • Year and Date
      2013-09-12
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] 保地研究室ホームページ

    • URL

      http://fiber.shinshu-u.ac.jp/hochi/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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