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Investigation into the cause of oocyte aneuploidy using antioxidant capasity deficient mice and application to advanced IVM methods

Research Project

Project/Area Number 24580405
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Applied animal science
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

KIMURA Naoko  山形大学, 農学部, 教授 (70361277)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) FUJII Junichi  山形大学, 大学院医学研究科, 教授 (00222258)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2014: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords減数分裂 / 卵母細胞 / 異数性 / 酸化ストレス / 体外成熟,IVM / 紡錘体形成チェックポイント / 発生障害 / 老化 / IVM / 卵成熟 / 培養系
Outline of Final Research Achievements

This study was conducted to investigate effects of intrinsic oxidative stress using antioxidant capasity deficient mice during in vitro maturation (IVM).
SOD1-deficient oocytes under 20% O2 IVM substantially increased chromosome misalignment and a withering spindle assembly compared with wild-type oocytes or in vivo oocytes. SOD1-deficient oocytes accelerated the timing of germinal vesicle break down and progression of anaphase I compared with wild-type oocytes. The percentage of aneuploidy was two times higher in SOD1-deficient oocytes than in wild-type oocytes under 20% O2 IVM while in vivo oocytes showed similar percentage regardless of genotype. BubR1 signals on kinetocore were apparently weaken in SOD1-deficient oocytes compared with wild-type oocytes. Our results suggest that intrinsic oxidative stress during oocytes meiotic maturation impairs spindle assembly, regular timing of meiosis progression and localization of BubR1, which would consequently lead to aneuploidy.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Oxidative stress and redox regulation of gametogenesis, fertilization, and embryonic development2014

    • Author(s)
      Tsunoda S, K, Kimura N and Fujii J
    • Journal Title

      Reproductive Medicine and Biology

      Volume: 13 Pages: 71-79

    • Related Report
      2014 Annual Research Report 2013 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Impaired fertilizing ability of Sod1-deficient mouse sperm during in-vitro fertilization2012

    • Author(s)
      Tsunoda S, Kawano N, Miyado K, Kimura N, Fujii J.
    • Journal Title

      Biology of Reproduction

      Volume: 87 Pages: 106-106

    • DOI

      10.1007/978-3-642-30018-9_108

    • ISBN
      9783642300172, 9783642300189
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evaluation of oocyte quality and ovarian function in aged female cystine-glutamate transporter gene-deficient mice2014

    • Author(s)
      Ren Watanabe, Junichi Fujii, Hideyo Sato, Naoko Kimura
    • Organizer
      World Congress of Reproductive Biology 2014
    • Place of Presentation
      Edinburgh (Scotland)
    • Year and Date
      2014-09-02 – 2014-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of vitamin C in in vitro mouse early embryonic developmsent -the effects of supplementationof ascorbic acid 2-phosphate-2014

    • Author(s)
      Yuki Hoshino, Ren Watanabe, Koichi Yoshida,Junichi Fujii, Naoko Kimura
    • Organizer
      World Congress of Reproductive Biology 2014
    • Place of Presentation
      Edinburgh (Scotland)
    • Year and Date
      2014-09-02 – 2014-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Intrinsic oxidative stress increases meiotic chromosome misalignment and aneuploidy in in vitro matured oocytes from SOD1-deficient mice2014

    • Author(s)
      Naoko Kimura, Mitsuru Nago, Kazuharu Odajima, and Junichi Fujii
    • Organizer
      World Congress of Reproductive Biology 2014
    • Place of Presentation
      Edinburgh (Scotland)
    • Year and Date
      2014-09-02 – 2014-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス卵における抗酸化機能遺伝子の発現パターンに及ぼす加2014

    • Author(s)
      渡辺 連, 李 允煕, 木村 直子
    • Organizer
      第107 回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      帯広畜産大学(帯広市)
    • Year and Date
      2014-08-21 – 2014-08-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MI期動原体へのBubR1の局在性低下が卵染色体の異数性を増加させる~成熟培養系SOD1遺伝子欠損マウス卵を用いた研究~2014

    • Author(s)
      名古 満, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第32回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      ハイアットリージェンシー東京(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-07-31 – 2014-08-01
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 卵成熟培地への親電性試薬の添加によるマウス胚発生能の向上2014

    • Author(s)
      鈴木 あやめ, 渡辺 連, 星野 由貴, 木村 直子
    • Organizer
      第55回日本卵子学会大会
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(神戸市)
    • Year and Date
      2014-05-17 – 2014-05-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 体外成熟させたSOD1遺伝子欠損マウス卵でみられる異数性増加の解析2013

    • Author(s)
      名古 満, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第54回日本卵子学会大会
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京都千代田区)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 培養系卵の初期発生におけるビタミンCの役割~アルデヒド還元酵素遺伝子欠損卵を用いた検証~2013

    • Author(s)
      星野 由貴, 梅田 彩, 高橋 素子, 宮田 哲, 吉田 康一, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第31回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      別府国際コンベンションセンター(別府市)
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  • [Presentation] マウス卵成熟培養系への親電性試薬ジエチルマレイン酸添加の影響2013

    • Author(s)
      鈴木 あやめ, 星野 由貴, 渡辺 連、木村 直子
    • Organizer
      東北畜産学会第63回大会
    • Place of Presentation
      山形テルサ(山形市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] マウス初期胚発生におけるビタミンCの役割-活性持続型ビタミンCの効果-2013

    • Author(s)
      星野 由貴, 鈴木 あやめ, 吉田 康一, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      日本畜産学会第117回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 老齢SOD1欠損マウスにおける排卵数減少の原因解明2013

    • Author(s)
      窪田 有里子, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      日本畜産学会第117回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 老齢シスチン・グルタミン酸トランスポーター遺伝子欠損マウスにおける卵巣機能の解析2013

    • Author(s)
      渡辺 連, 角田 智志, 藤井 順逸, 佐藤 英世, 木村 直子
    • Organizer
      日本畜産学会第117回大会
    • Place of Presentation
      新潟大学(新潟市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 酸化ストレスによる染色体異数性誘発卵における紡錘体形成チェックポイントタンパク質2013

    • Author(s)
      名古 満, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第106回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学農学部府中キャンパス(府中市)
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] マウス卵成熟過程におけるPTENの発現動態と阻害剤の影響2013

    • Author(s)
      羽賀 萌実, 名取 友来, 名古 満, 木村 直子
    • Organizer
      第106回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学農学部府中キャンパス(府中市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] マウス卵成熟培養系への親電性試薬スルフォラファン添加の効果2013

    • Author(s)
      鈴木 あやめ, 渡辺 連, 星野 由貴, 木村 直子
    • Organizer
      日本畜産学会第118回大会
    • Place of Presentation
      東京農工大学農学部府中キャンパス(府中市)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 抗酸化機能欠損マウスを利用した卵子の酸化ストレスと老化の研究2013

    • Author(s)
      木村 直子
    • Organizer
      日本受精着床学会第9回ART生涯研修
    • Place of Presentation
      ベルサール九段 イベントホール(東京都)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス卵成熟過程でのSOD1欠損による受精障害の解析2012

    • Author(s)
      名古 満, 佐藤 康子, 角田 智志, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第30回日本受精着床学会総会・学術講演会
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪市)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Glutathione contents and expressions of cystine-glutamate transporter and glutathione synthesis- related genes in mouse oocytes and early developmental embryos2012

    • Author(s)
      Takano T, Kubota Y, Sato H, Kimura N
    • Organizer
      4th Congress of the Asia Pacific Initiative on Reproduction
    • Place of Presentation
      Osaka International Convention Center(大阪市)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] マウス卵初期発生過程におけるアスコルビン酸(VC)含量とVC合成系・取込み系遺伝子の発現2012

    • Author(s)
      星野 由貴, 樋口 謙太, 梅田 彩, 高橋 素子, 宮田 哲, 吉田 康一, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館 (つくば市)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] SOD1欠損マウスにおける加齢による排卵卵子数および卵胞数の変化2012

    • Author(s)
      窪田 有里子, 猪野 友香里, 藤井 順逸, 木村 直子
    • Organizer
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館 (つくば市)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Book] Antithetical Roles of Reactive Oxygen Species in Mammalian Reproduction r In Handbook of System Biology of Free Radicals and Anti-oxidants. (I. Larher ed)2012

    • Author(s)
      Junichi Fujii, Satoshi Tsunoda, and Naoko Kimura.
    • Total Pages
      17
    • Publisher
      Springer-Verlag, Germany, in press (2012)
    • Related Report
      2012 Research-status Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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