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Studies on expressions and roles of INSL3 secretory dynamics and its receptor expression in reproductive organs and germ cells in female cattle

Research Project

Project/Area Number 21K05939
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionOsaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2021)

Principal Investigator

川手 憲俊  大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 教授 (80221901)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西村 亮  鳥取大学, 農学部, 准教授 (20704901)
原山 洋  神戸大学, 農学研究科, 教授 (30281140)
古山 敬祐  大阪公立大学, 大学院獣医学研究科, 准教授 (50611026)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsINSL3 / サンドイッチ時間分解蛍光免疫測定 / 黒毛和種雌ウシ / 成長 / 超音波画像検査 / 卵胞 / 精子 / INSL3受容体(RXFP2) / 雌ウシ / 黄体 / 卵胞嚢腫 / 蛍光免疫測定法 / 生殖器 / 生殖細胞 / 受容体
Outline of Research at the Start

本研究では雌ウシの卵巣・血中INSL3の分泌動態を明らかにするとともに、INSL3の標的生殖器・生殖細胞の同定と役割解明を目的として、1)雌ウシの正常な卵胞・黄体と嚢腫卵胞のINSL3分泌能解析、2)正常雌ウシと卵胞嚢腫牛の血中INSL3濃度の動態、3)雌ウシ生殖器におけるINSL3受容体の発現解析、4)雌ウシ生殖器の各種細胞や精子におけるINSL3の役割解明を実施する。本研究によって雌ウシのINSL3の分泌動態や標的生殖器・生殖細胞と役割が判明し、卵巣機能診断や繁殖性向上に有益な情報がえられる。

Outline of Annual Research Achievements

2022年度は、2)の正常雌ウシと卵胞嚢腫牛の血中INSL3濃度の動態解析を継続・完了するとともに、3)の雌ウシ生殖器におけるINSL3受容体の発現解析、および4)の雌ウシ生殖器と精子・卵子におけるINSL3の役割解明の研究の一部に着手した。
2)については、前年度に確立したウシINSL3のサンドイッチ時間分解蛍光免疫測定法を用いて正常雌ウシおよび卵胞嚢腫牛の血漿INSL3濃度を測定した。その結果、正常な黒毛和種雌子ウシ(0~8ヵ月齢)のINSL3濃度は低値であるが、未経産牛(10~26ヵ月齢)では増加し、子ウシに比較して有意に高い値を示した(P<0.05)。また経産牛(27~200ヵ月齢)のINSL3濃度は未経産牛よりも高値を示した(P<0.05)。一方、黒毛和種成熟雌ウシの卵胞期(排卵同期化処置(Ovsynch+CIDR法)開始9日目)、排卵直後(11日目)および黄体期(17日目)の血漿INSL3濃度は有意な変動は観察されなかった。また卵胞嚢腫牛の血漿INSL3濃度は卵胞期のそれと比較して有意差はみられなかった。上記の子ウシと一部の経産牛の卵巣の超音波画像検査を行って、血漿INSL3濃度との相関性を調べた結果、個体の全卵胞の総体積とINSL3濃度には有意な正の相関性が観察された(P<0.05)。これらの結果から、雌ウシの血中INSL3濃度は子ウシから経産牛までの成長過程で増加すること、およびINSL3濃度は卵巣の総卵胞体積の指標となる可能性が示唆された。
3)と4)の課題については、まず精子に発現するINSL3受容体(RXFP2)解析法の予備的検討を行った結果、市販の抗ヒトRXFP2抗体を用いる免疫染色法を応用できることが確認された。その方法で正常精液の精子を解析した結果、同受容体は頭部の先体、赤道節、後赤道節領域と頚部に発現することが判明した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2022年度の当初の目標は、2)の正常雌ウシと卵胞嚢腫牛の血中INSL3濃度の動態解析を継続するとともに、3)の雌ウシ生殖器におけるINSL3受容体の発現解析、および4)の雌ウシ生殖器と精子・卵子におけるINSL3の役割解明、の研究を開始すること、であった。上記の研究実績で示したように、2)の課題は当初の計画以上に進展して全ての目標を達成した。一方、3)と4)の課題については、ウシ精子のINSL3受容体発現解析には進展があったが、2022年度は2)の課題の完了を優先したこと、および雌ウシ生殖器の入手先の選定に時間がかかったために、雌生殖器の解析は次年度以降に繰越すことになった。

Strategy for Future Research Activity

2023年度以降の推進方策については、3)の雌ウシ生殖器におけるINSL3受容体の発現解析、および4)の雌ウシ生殖器と精子・卵子におけるINSL3の役割解明、の研究を行う。2023年度には、3)の雌ウシ生殖器(卵巣、卵子、卵管等)の材料採取を開始するとともに、INSL3受容体解析の一部に着手する。4)については、精子運動性および受精能獲得におけるINSL3の役割を解明する実験を行うとともに、卵子成熟、受精および胚発生におけるINSL3の役割解明にも取り組む。

Report

(2 results)
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Quantitative analyses of insulin-like peptide 3 and sex steroid hormones in dominant follicles and corpora lutea during the estrus cycle and in follicular cysts in beef heifers2022

    • Author(s)
      WIMALARATHNE Hewage Dilhan Anuradha、WAKO Hiroaki、KAWATE Noritoshi
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 68 Issue: 5 Pages: 324-329

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-018

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Insulin‐like peptide 3 in domestic animals with normal and abnormal reproductive functions, in comparison to rodents and humans2022

    • Author(s)
      Kawate Noritoshi
    • Journal Title

      Reproductive Medicine and Biology

      Volume: 21 Issue: 1

    • DOI

      10.1002/rmb2.12485

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Anti-Mullerian hormone, testosterone, and insulin-like peptide 3 as biomarkers of Sertoli and Leydig cell function during deslorelin-induced testicular downregulation in the dog2021

    • Author(s)
      Balogh Orsolya、Somoskoi Bence、Kollar Eszter、Kowalewski Mariusz P.、Gram Aykut、Reichler Iris M.、Klein Ruth、Kawate Noritoshi、Mester Laszlo、Walter Beate、Muller Linda
    • Journal Title

      Theriogenology

      Volume: 175 Pages: 100-110

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2021.08.017

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Quantitative analyses of INSL3 and sex steroid hormones in dominant follicles and corpora lutea during the estrus cycle and in follicular cysts in beef heifers2021

    • Author(s)
      Dilhan Anuradha Wimalaratne, 川手憲俊、若生博明
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会獣医繁殖学分科会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 黒毛和種子牛における離乳時の発育停滞の状況調査と要因分析2021

    • Author(s)
      吉田恵美、小浜菜美子、坂瀬充洋、川手憲俊
    • Organizer
      令和3年度獣医学術近畿地区学会産業動物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 兵庫県産黒毛和種ウシの人工哺乳量が成長と血液瀬化学検査に及ぼす影響2021

    • Author(s)
      中村有希、Wimalarathne H.D.A.、篠倉和己、嶋田雅之、荒木亮二、木伏雅彦、川手憲俊
    • Organizer
      令和3年度獣医学術近畿地区学会産業動物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 飼育動物における性腺機能指標ホルモンの測定法開発・血中動態についての総説論文を発表(大阪公立大学)*

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/info/research_news/entry-02392.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 獣医繁殖学教室

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/vet/therio/

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 獣医繁殖学教室 研究内容

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/vet/therio/research/index.html

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪公立大学獣医学研究科・獣医学部 獣医繁殖学教室

    • URL

      https://www.omu.ac.jp/vet/therio/

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 大阪府立大学 獣医学類/専攻 獣医繁殖学教室(川手の研究内容)

    • URL

      http://www.vet.osakafu-u.ac.jp/reprod/%E5%B7%9D%E6%89%8B%E6%86%B2%E4%BF%8A/

    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2023-12-25  

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