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Regulation of mammalian sperm capacitation by serotonin and GABA

Research Project

Project/Area Number 18K09204
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56030:Urology-related
Research InstitutionDokkyo Medical University

Principal Investigator

Fujinoki Masakatsu  獨協医科大学, 医学部, 准教授 (30316583)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords精子 / 受精能獲得 / セロトニン / GABA / 体外受精 / 超活性化運動 / 超活性化 / 哺乳類精子
Outline of Final Research Achievements

Serotonin (5-HT, 5-hydroxytryptamine) and gamma-aminobutyric acid (GABA) induce sperm capacitation. In the present study, I examined regulatory mechanisms of sperm capacitation induced by 5-HT and GABA. In hamster sperm, 5-HT induced capacitation through Ca signals associated with a 5-HT2 receptor and cAMP signals associated with a 5-HT4 receptor. In mouse sperm, 5-HT induced capacitation through a 5-HT2 receptor, a 5-HT3 receptor, a 5-HT4 receptor and a 5-HT7 receptor. In addition, a success of mouse in vitro fertilization (IVF) increased in the presence of 5-HT. In rat sperm, 5-HT induced capacitation through a 5-HT4 receptor. GABA induced capacitation of mouse sperm, although it did not affect a success of IVF.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

今回の検討でセロトニンとGABAは精子受精能獲得の惹起を引き起こす作用があることが分かった。さらに、セロトニンは精子受精能獲得の惹起を介して体外受精の受精率を上げる作用もあることが確認された。また、セロトニンによる精子受精能獲得の惹起はCaシグナルとcAMPシグナルを介して起こっており、このシグナルは神経細胞で知られるシグナルと同じ経路であった。これら本研究成果はセロトニンを利用することによって人為的に精子受精能獲得を起こさせることで、体外受精の成績を向上させられることを意味する。ヒト精子においてセロトニン受容体が存在するという報告もあり、今後生殖医療への応用が期待できる。

Report

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

    (32 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (29 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Effects of 5-hydroxytryptamine on spermatozoal hyperactivation and <i>in vitro</i> fertilization in mice2019

    • Author(s)
      Yukiko SUGIYAMA, Masakatsu FUJINOKI, Hiroaki SHIBAHARA
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 65 Issue: 6 Pages: 541-550

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-082

    • NAID

      130007768756

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
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    • Journal Title

      Precision Medicine

      Volume: 2 Pages: 62-66

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    • Author(s)
      柴原浩章、藤ノ木政勝
    • Total Pages
      412
    • Publisher
      中外医学社
    • ISBN
      9784498160125
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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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