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Molecular mechanism of blastocyst implantation and estimation of implantation potential in embryos derived from in vitro fertilization

Research Project

Project/Area Number 21K05903
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

Matsumoto Hiromichi  宇都宮大学, 農学部, 教授 (70241552)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福井 えみ子  宇都宮大学, 農学部, 教授 (20208341)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords繁殖 / 生殖 / 着床 / 受胎 / 妊娠 / 胚培養 / 体外受精 / 胚盤胞
Outline of Research at the Start

本研究では、マウス胚盤胞の着床能力に関する研究をより進展させる。 さらに、ウシの胚移植における受胎率と産子率 を改善させる。培養液成分の検討による間接的な評価法に加え、生存性を維持して個々を評価・選抜した良好胚を移植する直接的な胚質評価法を構築する。胚着床の機序解明を進展させ、着床率を向上させることを本研究のゴールとする。

Outline of Final Research Achievements

The transfer of embryos derived from in vitro fertilization (IVF) results in low conception and fertility rates. Despite many previous studies, there has been little improvement in this regard. This highlights the need for a novel approach. We have been studying implantation and the establishment of pregnancy and have reported new findings on the regulatory mechanisms of protein expression and degradation during the acquisition of implantation ability in mouse embryos. Using these molecular mechanisms as a guide, we developed an approach to improve the implantation ability of mouse IVF-derived blastocysts by activating gene and protein expression in the blastocyst in a culture system and transferring the embryo to the uterus with an enhanced ability to respond to maternal signals.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

体外受精胚の移植では受胎率および産子率が低い。ウシ体外受精由来胚盤胞の受胎率は約40%、産子率は約20%と低い。ウシの体外受精と着床前の体外発生培養法は確立されており、体細胞クローンウシも多数作出されている今日ではあるが、何故産子生産率は低いのか?これまでの多くの研究にもかかわらず改善されていない。本研究では、胚の着床能力獲得過程に関する分子機構の解析を行なった。また、それらの分子機構を指標として、胚盤胞における遺伝子とタンパク質の発現を培養系で賦活化して子宮へ胚移植することで着床能力を改善する手法を構築した。体外受精胚の移植における低い受胎率および産子率の問題の解明と対処法の樹立に貢献する。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Upregulation of iNOS and phosphorylated eNOS in the implantation‐induced blastocysts of mice2023

    • Author(s)
      Seki Misato、Takeuchi Eisaku、Fukui Emiko、Matsumoto Hiromichi
    • Journal Title

      Reproductive Medicine and Biology

      Volume: 22 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/rmb2.12545

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] マウス体外受精由来胚盤胞においてアミノ酸がGPx1 およびGPx4 発現に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      中里 百花,浅野悠香,福井えみ子,松本浩道.
    • Organizer
      第64回日本卵子学会学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ウシ血清アルブミンがマウス胚盤胞の活性酸素種産生およびインテグリンα5β1発現に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      浅野悠香,中里百花,福井えみ子,松本浩道.
    • Organizer
      日本繁殖生物学会第116回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 黒毛和種去勢肥育牛におけるビタミンA制限飼料と産肉能力に関わる遺伝子多型およびルーメン内微生物の関連性2023

    • Author(s)
      大郷すみれ,佐藤元映,岡本優,永井友香理,氏家優子,阿久津充,松本浩道,福井えみ子.
    • Organizer
      日本畜産学会第131回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス体外受精由来胚盤胞においてアミノ酸がROS消去機構に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      中里百花,松本浩道.
    • Organizer
      第68回日本生殖医学会学術講演会・総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 黒毛和種雌牛集団における受胎に関わる遺伝子多型と産歴の関連性2023

    • Author(s)
      大郷すみれ,永井友香理,岡本優,松本浩道,福井えみ子.
    • Organizer
      日本動物遺伝育種学会第24回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] アルギニンおよびロイシンで処理した個々のマウス胚盤胞におけるROS産生およびITGA5B1発現動態2022

    • Author(s)
      中里百花,岡井大樹,松﨑夢々果,福井えみ子,松本浩道
    • Organizer
      日本繁殖生物学会第115回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Tinagl1遺伝子欠損マウスにおける卵巣内卵胞数の解析2022

    • Author(s)
      橋本苑子,福井えみ子,松本浩道
    • Organizer
      日本繁殖生物学会第115回大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Tinagl1遺伝子欠損マウスにおいて加齢が卵巣の健常卵胞数およびリポフスチン蓄積に与える影響2022

    • Author(s)
      橋本苑子,福井えみ子,松本浩道
    • Organizer
      第77回関東畜産学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マウス体外受精由来胚盤胞においてアミノ酸がNO産生およびO2消費に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      松﨑夢々果,竹内栄作,福井えみ子,松本浩道.
    • Organizer
      第62回日本卵子学会学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 体外における哺乳動物胚を選別する方法2023

    • Inventor(s)
      松本浩道
    • Industrial Property Rights Holder
      松本浩道
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2023-031088
    • Filing Date
      2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 体外における哺乳動物胚を選別する方法2022

    • Inventor(s)
      松本浩道
    • Industrial Property Rights Holder
      松本浩道
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2022-088499
    • Filing Date
      2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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