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Cell biological significance of the remarkable construction of the human blastocyst called collapse

Research Project

Project/Area Number 17K11215
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Obstetrics and gynecology
Research InstitutionAkita University

Principal Investigator

KUMAZAWA Yukiyo  秋田大学, 医学部附属病院, 准教授 (70400504)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 佐藤 亘  秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (10726441)
清水 大  秋田大学, 医学部附属病院, 講師 (60400503)
高橋 和政  秋田大学, 医学部附属病院, 技術系スタッフ (60791910)
佐藤 敏治  秋田大学, 医学系研究科, 助教 (70636183)
三浦 広志  秋田大学, 医学部附属病院, 助教 (80375302)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords胚細胞 / ICM / TE / タイトジャンクション / Na-K ATPase / 胚盤胞 / NA-K ATPase / 発育挙動 / タイムラプス / 発現タンパク質 / 胚選別 / 発現タンパく質
Outline of Final Research Achievements

Time-lapse observation and fluorescent immunostaining of mouse blastocysts revealed that the type of hatching and the embryo contraction affected the ectopic distribution of inner cell mass. (Onodera, Kumazawa, Terada PloS ONE 2017). In a study using human blastocysts, the number of cells was actually measured, and it was proved that the number of trophectderm cells in good embryos was significantly higher than that in poor embryos (Iwasawa, Kumazawa, Terada PloS ONE 2019). In the analysis of electrolyte dynamics during embryogenesis using mouse embryos, the temporal and spatial dynamics of Na + and K + from morula to blastocyst were successfully visualized for the first time in the world (Fujishima, Kumazawa, Terada PLoS). ONE 2021). NaK ATPase expression was analyzed and revealed that NaK ATPase consisting of α1 and β3 is important in human blastocysts.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生殖補助医療技術の向上にはヒト胚についての細胞学的基礎知見が必要である。胚移植に際してより適した胚選択法が求められている。また胚培養環境の検討も十分とは言えない。本研究の成果では、動的挙動が胚自体に与える影響と胚細胞数との関係性から移植胚の選択基準になり得ることを示した。培養環境である培養液では電解質が大きなウェイトを占めている、胚発生における電解質の挙動を知ることは培養環境の向上に大きく資するものである。Na・Kイオンの輸送に関わるタンパク質の構造を明らかにしたことは、胚の機能面の評価につながる。これは生殖補助医療技術の向上につながると期待される。

Report

(5 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2021 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Live visualisation of electrolytes during mouse embryonic development using electrolyte indicators2021

    • Author(s)
      Fujishima A, Takahashi K, Goto M, Hirakawa T, Iwasawa T, Togashi K, Maeda E, Shirasawa H, Miura H, Sato W, Kumazawa Y, Terada Y
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 16 Issue: 1 Pages: e0246337-e0246337

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246337

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cell-free DNA in spent culture medium effectively reflects the chromosomal status of embryos following culturing beyond implantation compared to trophectoderm biopsy.2021

    • Author(s)
      Shitara A, Takahashi K, Goto M, Takahashi H, Iwasawa T, Onadera Y, Makino K, Miura H, Shirasawa H, Sato W, Kumazawa Y, Terada Y
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 16 Issue: 2 Pages: e0246438-e0246438

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0246438

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Human frozen-thawed blastocyst morphokinetics observed using time-lapse cinematography reflects the number of trophectoderm cells2019

    • Author(s)
      Iwasawa Takuya、Takahashi Kazumasa、Goto Mayumi、Anzai Mibuki、Shirasawa Hiromitsu、Sato Wataru、Kumazawa Yukiyo、Terada Yukihiro
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: e0210992-e0210992

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0210992

    • Related Report
      2019 Research-status Report 2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The location of “8”-shaped hatching influences inner cell mass formation in mouse blastocysts.2017

    • Author(s)
      Yohei Onodera, Kazumasa Takahashi, Mayumi Goto, Mibuki Anzai, Natsuki Ono, Hiromitsu Shirasawa, Wataru Sato, Hiroshi Miura, Naoki Sato, Akira Sato, Yukiyo Kumazawa, Yukihiro Terada
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 12 Issue: 4 Pages: e0175150-e0175150

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0175150

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] マウス胚発生における電解質の時間的空間的分布の解析.2020

    • Author(s)
      藤嶋明子
    • Organizer
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  • [Presentation] マウス胚発生における電解質の時間的空間的分布の解析.2020

    • Author(s)
      藤嶋明子
    • Organizer
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      岩澤卓也,高須賀緑,白澤弘光,佐藤亘,金森恭子,熊澤由紀代,兒玉英也,寺田幸弘
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      第70回日本産科婦人科学会
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      安西実武貴,髙橋和政,吉川諒子,白澤弘光,佐藤亘,熊澤由紀代,寺田幸弘
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      岩澤卓也,髙橋和政,後藤真由美,安西実武貴,吉川諒子,白澤弘光,佐藤亘,熊澤由紀代,寺田幸弘
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      第56回日本卵子学会
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      第56回東北生殖医学会
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      小野寺洋平、尾野夏紀、白澤弘光、佐藤亘、熊澤由紀代、寺田幸弘
    • Organizer
      第21回日本生殖内分泌学会
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      Onodera Y,Ono N,Shirasawa H,Sato W,Kumazawa Y,Terada Y
    • Organizer
      第69回日本産科婦人科学会
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  • [Presentation] 孵化様式が内部細胞塊に与える影響2017

    • Author(s)
      小野寺洋平
    • Organizer
      第62回日本生殖医学会
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  • [Presentation] 受精から胚発育:ヒト命の躍動2017

    • Author(s)
      寺田幸弘
    • Organizer
      千葉県産科婦人科医学会
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  • [Presentation] “8”型孵化が内部細胞塊変形を及ぼす因子について2017

    • Author(s)
      小野寺洋平
    • Organizer
      第182回秋田県産科婦人科学会学術講演会・秋田県産婦人科医会研修会
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      2017 Research-status Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2022-01-27  

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