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

Research Project

Project/Area Number	22K09615
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
Research Institution	University of Toyama
Principal Investigator	荒舘忠富山大学, 学術研究部教養教育学系, 助教 (30303233)
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)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
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)
Keywords	精子超活性化 / 体外受精 / 植物成分
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。
Outline of Annual Research Achievements	植物の部位ごとに分けてエタノールで抽出して調製した植物抽出エキス（約1200種類）において、マウス精子の超活性化の誘導効果を調べた結果、数種の植物抽出エキスに効果があることを見出した。その内の１つ植物から有効成分の分離、精製を行った。その植物のエタノール抽出物をクロロホルム抽出し、さらに各種クロマトグラフィーにより分画し、活性のある分画から、有効濃度範囲が異なる3種類の化合物（1、２、３）が得られた。これらの各化合物を同じ濃度範囲（0～20micromol/L）で処理したマウス精子を用いて体外受精を行ったところ、化合物１、２処理精子による体外受精率は、それぞれ、10～20、20micromol/L処理で有意な増加がみられたが、化合物３処理精子では、受精率の有意な増加は見られなかった。マウス精子の運動能および体外受精率において化合物1が最も有効であることが明らかになった。今後、この化合物１処理精子による体外受精で調製した受精卵の発生について評価し、その有効性を確認するとともに、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。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 4: Progress in research has been delayed. Reason 植物から有効成分の分離、精製およびその処理精子による体外受精での有効性評価は実施できたが、その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および植物成分の作用メカニズムの解析に遅れが生じている。
Strategy for Future Research Activity	今後の研究に必要な量の有効成分の分離、精製および体外受精条件の確立ができたので、次年度は、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および植物成分の作用メカニズムの解析を進める。