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Development of evaluation system for frozen and aged oocytes / ova using membrane potential measurement

Research Project

Project/Area Number 19K09807
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
Research InstitutionFukushima Medical University

Principal Investigator

三宅 将生  福島県立医科大学, 医学部, 助教 (00381385)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords膜電位 / 卵細胞 / 胚 / 生殖医療 / 体外受精 / 胚盤胞 / 体外授精
Outline of Research at the Start

卵細胞の膜電位を測定することによって、人工授精後の将来予測が可能かどうかを検討する。膜電位のレベルと胚盤胞への到達、といった発生イベントとの間に何らかの関係があれば、従来から用いられてきた形態的観察以外の観点からの評価法が確立できる。また、凍結の有無や母体週齢、酵素等による細胞障害、といった負荷を加えた場合の膜電位への影響を評価する。一方で、これらの負荷に対して培養液や条件などを工夫することで卵細胞の状態が改善しうるか、について膜電位等も用いて検討する。

Outline of Annual Research Achievements

凍結融解胚の電位測定によって、電位測定の特性とゼロ電位胚の特徴を検索した。卵への電極刺入時には、まず針先が透明帯を貫通する必要がある。胚の電位測定においては、この透明帯貫通時に一旦マイナスの電位を示し、その後深く刺入したのちにはプラスを示すという二相性が見られる。この現象は、採卵時のマウスの週齢が4週齢でも9週齢でも、雌マウスの週齢に関わらず同様に観察されている。しかし、ゼロに近い電位を示す胚や透明帯除去胚ではあまり観察されない。

本年はこうした現象と凍結融解操作との間の関係性の有無、また細胞外液の組成がそれに与える影響について検討した。未受精卵、胚ともに、透明帯除去によって二相性の電位が消失していることが確認されたが、EDTAやEGTAなどキレート剤の添加や、顆粒膜細胞除去時および透明帯消化時の酵素処理条件(酵素濃度および細胞外液のイオン組成)はこうした結果に影響を与えなかった。受精前、受精直後だけでなく、2細胞期、4細胞期で測定した場合でも同様の結果が確認された。なお、未受精卵を測定する際に顆粒膜細胞が付着した状態で測定しても結果に影響しなかった。一方で、電位測定後に振り分けた胚の発現パターン解析などの分子生物学的実験を予定していたが、胚数を増やして実験を行う必要が生じたため、これは次年度に先送りすることとした。

これら上記の内容の一部は、主に日本生理学会第101回大会において発表された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

分子生物学的実験に必要な、条件振り分け後の胚を十分数得ることができなかったため。

Strategy for Future Research Activity

ゼロ電位胚と通常電位胚との間での発現解析を行う予定である。また、採卵を多数行い、mRNAが十分量確保できるようであれば、mRNA-seqやマイクロアレイを用いた網羅的な解析を行い、どのような違いがあるのかを明らかにしたいと考えている。
リソソーム酵素やミトコンドリアDNAのコピー数解析と並行して、透明帯の膜電位への関与の有無があるのか、あるとすればどのような原因によるものか、についても明らかにしたいと考えている。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019

All Presentation (6 results)

  • [Presentation] Excluding poor quality embryos using membrane potential measurement: an application to mouse early embryo selection2024

    • Author(s)
      三宅将生、吉江 進、兼子 智、挾間 章博
    • Organizer
      日本生理学会第101回大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Selection of mouse early embryos by membrane potential measurement2023

    • Author(s)
      三宅将生、吉江 進、兼子 智、挾間 章博
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 膜電位測定による凍結マウス胚の選別2022

    • Author(s)
      三宅将生、吉江 進、兼子 智、挾間 章博
    • Organizer
      第99回日本生理学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 凍結融解後の膜電位測定によるマウス胚の選別2021

    • Author(s)
      三宅将生、吉江 進、兼子 智、挾間 章博
    • Organizer
      第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 凍結融解後の膜電位測定による卵母細胞選別2020

    • Author(s)
      三宅将生、吉江 進、兼子 智、挾間 章博
    • Organizer
      第97回日本生理学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 幼若ラットの管腔臓器に対する宇宙飛行の影響~Neurolab (STS-90)での組織解析から2019

    • Author(s)
      三宅将生、山﨑将生、勝田新一郎、清水 強、挾間章博
    • Organizer
      第65回日本宇宙航空環境医学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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