マウス精子および体細胞の室温保存法に関する基礎的な研究

• Project/Area Number: 16681020
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Resource conservation science
• Research Institution: Asahikawa Medical College
• Principal Investigator: 日下部 博一 旭川医科大学, 医学部, 教務職員 (60344579)
• Project Period (FY): 2004 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000); Fiscal Year 2006: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2005: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2004: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
• Keywords: マウス / 精子 / 凍結乾燥 / ヒト / 染色体 / 発生 / 体細胞 / 室温保存

Research Abstract

昨年までの研究により、新しいマウス精子凍結乾燥用溶液として考案した修正型ETBS(50 mMEGTA、100mM Tris-HCl(pH 7.4))に精子を前処理(プレインキュベーション、4℃または25℃で4〜7日間)することにより、凍結乾燥精子の染色体正常率が70-90%と高くなり、その受精卵の発生能は1年間冷蔵しても変わらず、また1年間室温保存した精子からも胎仔が得られることもわかっている。研究の最終年度である本年度は、この修正型凍結乾燥溶液の適用範囲を調べるため、健常なヒトの精子を予め37℃で保温した修正型ETBSに加え、スイムアップ(10分間)後に回収し凍結乾燥した。1ヶ月以内で冷蔵した凍結乾燥精子をマウスの除核卵に注入し、精子染色体を形成させてその染色体異常の頻度を調べた。その結果、マウスの場合とは異なり、ヒト精子を凍結乾燥する場合はプレインキュベーション時間をとらなくても染色体正常率が86-95%と十分に高いことから、凍結乾燥後の精子染色体の正常性を維持するためのプレインキュベーション時間の長さは種によって異なることが示唆された。加えて通常の染色レベルで正常と判断された20個の精子染色体像をランダムに選び、キナクリンマスタード染色によるQバンド分析も行ったところ、全ての凍結乾燥精子の染色体において転座、欠失などの異常は認められなかった。更に、精子が除核卵の中で中期染色体を形成できる頻度は新鮮精子(非凍結)よりも凍結乾燥精子の方が圧倒的に高く、新鮮精子が5-64%であったのに対し、凍結乾燥精子では86-92%(プレインキュベーション時間:4時間以内)となった。ヒト凍結乾燥精子の染色体正常性の維持とマウス凍結乾燥精子の発生能の高さは、本法が大型哺乳類の精液サンプルに対しても安全かつ対応可能であることを示唆しており、本結果ついては現在論文投稿中である。

Research Products

• [Journal Article] Chromosomal integrity of freeze-dried mouse spermatozoa after ^<137>Cs γ-ray irradiation (2004)
  • Author(s): Hirokazu Kusakabe
  • Journal Title: Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 556 Pages: 163-168
• [Journal Article] Chromosome analysis of mouse zygotes after injecting oocytes with spermatozoa treated in vitro with green tea catechin, (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) (2004)
  • Author(s): Hirokazu Kusakabe
  • Journal Title: Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 564 Pages: 195-200
  • NAID: 120003132193
• [Patent(Industrial Property Rights)] 哺乳類由来の細胞又は精子の凍結乾燥用溶液 (2006)
  • Inventor(s): 日下部 博一
  • Industrial Property Rights Holder: 旭川医科大学
  • Filing Date: 2006-03-23