哺乳類精子の超活性化を誘導する植物成分の作用機構の解明
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22K09615
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
荒舘 忠 富山大学, 学術研究部教養教育学系, 助教 (30303233)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
谷井 一郎 富山大学, 学術研究部教養教育学系, 教授 (40207171)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 精子超活性化 / 体外受精 / 植物成分 |
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| Outline of Research at the Start |
哺乳類の受精成立には、精子の激しい鞭毛運動である“超活性化”が重要である。そのメカニズムの解明は、男性不妊や生殖医療および畜産動物の繁殖技術の発展に重要である。マウス精子の超活性化を誘導する植物成分を探索し、2種の植物からそれぞれ有効な成分を見出した。これらの成分で処理したマウス精子は、超活性化率、運動速度の上昇および体外受精の受精率を有意に向上させた。
本研究は、（１）各成分で処理した精子による受精卵を卵管へ移植し正常な発生が行われるかどうかを確認し有用性を示すこと、（２）植物成分結合アフィニティービーズを作成し、植物成分と相互作用する精子タンパク質を同定し、その作用メカニズムを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヤマグワ根皮から3種のプレニルフラボノイド化合物、モルシン(MS：化合物１)、クワノン A(KA：化合物２)、クワノンT(KT：化合物３)を分離した。これらの成分で処理した精子による体外受精では、MS(10, 20 micromol/L)およびKA(20 micromol/L)処理した精子による体外受精率が、コントロール(0.25% EtOH)処理と比べて有意な上昇を示した。
上記化合物で処理した精子の運動速度（直線速度、曲線速度）を精子運動解析装置(SMAS)で測定した。また、曲線速度が260 micrometer/secより速い精子を高速運動精子としてその割合を求めた。その結果、MS処理精子では曲線速度と高速運動精子の割合が有意に上昇したので、MS処理精子が最も有効であることが分かった。
MS(20 micromol/L)処理精子による体外受精で得た受精卵が正常に発生するかどうかを調べるために、その体外受精で得た受精卵（2細胞期胚：20個）を偽妊娠マウスの卵管へ移植（胚移植）して正常な仔マウスが誕生するかどうかを調べた。MS処理精子で得た胚から生まれた仔マウスの出生率は、45.0±8.7％（平均9匹）で、コントロール処理の出生率61.7±14.4％（平均12.3匹）と比べて、低下傾向を示したが有意な差はなかった（n=3）。また、同様に調製した受精卵の胚培養において胚盤胞まで育つかどうかを調べたところ、胚盤胞までの生育率は、MS処理群38.7±15.5％、コントロール処理群44.1±16.5％で有意な差はなかった（n=3）。マウス精子のMS処理は、超活性化を誘導し、曲線速度を上昇させることで体外受精率を向上させた。また、そのMS処理は、マウス受精卵の発生に影響を及ぼさないことが示唆された。今後、植物成分によるマウス精子の超活性化誘導に関わる作用メカニズムの解析を進める。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
植物成分で処理したマウス精子による体外受精で調製した受精卵の初期発生および胚移植に対する評価に遅れが生じたことにより、マウス精子の超活性化誘導に関わる植物成分の作用メカニズムの解析に遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
植物成分で処理したマウス精子による体外受精で調製した受精卵の初期発生および胚移植に対する評価を行うことができたので、マウス精子の超活性化誘導に関わる植物成分の作用メカニズムの解析を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
