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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of novel in vitro systems to produce mammalian oocytes

Planned Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 25114008
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

尾畑 やよい  東京農業大学, 生命科学部, 教授 (70312907)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平尾 雄二  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, ユニット長 (10355349)
Project Period (FY) 2013-06-28 – 2018-03-31
Keywordsin vitro / 卵母細胞 / 卵胞形成 / エストロジェン
Outline of Annual Research Achievements

本年度はまず、成体マウス卵巣に潜在する卵母細胞の高度利用を目指し、BDF1成体マウス卵巣に潜在する卵胞から卵母細胞を採取し、体外成熟および体外受精を行った。得られた2細胞期胚を偽妊娠雌マウスに胚移植した結果、産仔を得ることができた。1歳、2歳および3歳の雌マウスから得られる卵母細胞数は、年齢とともに少なくなったが、驚くべきことにいずれの年齢のマウスの卵母細胞からも産仔を得ることができた。加齢マウスの内分泌環境や卵母細胞の維持機構に大変興味が持たれた。
次に、卵胞形成機構解明を目指してin vitro系の活用を試みた。FBS添加培地で培養した胎仔卵巣からは二次卵胞が得られない。そこで、二次卵胞形成以前に起きるイベントとして卵母細胞シスト(シスト)崩壊に着目して観察を行った。その結果、FBS添加培地で培養した卵巣のシストは培養10日目でも維持されていたが、FBSの他にエストロジェン受容体の阻害剤(ICI)を添加して培養した卵巣では、シストの崩壊が培養10日目で起き始めていることが示された。そのため、FBS中のエストロジェン(様物質)は、シストの崩壊を遅延させることがわかった。前年度までの解析で、Amh遺伝子は、FBS添加培地で培養した卵巣において、体内由来卵巣の10倍ほど発現が上昇することがわかった。そこでAMHの局在を観察した。FBS添加培地で培養した卵巣では卵胞形成以前の前顆粒膜細胞でAMHの発現が認められたが、このような異所性発現は、体内由来の卵巣およびFBSとICIを添加して培養した卵巣では認められなかった。以上より、エストロジェンシグナルの活性化は、卵胞形成以前の前顆粒膜細胞の分化および卵母細胞シストの崩壊遅延を引き起こすことが示され、これらによって卵胞形成が阻害されること、また、生体において卵胞が形成される際もエストロジェンシグナル抑制機構が働く可能性が示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Northwest Normal University(China)

    • Country Name
      China
    • Counterpart Institution
      Northwest Normal University
  • [Journal Article] Macromolecular crowded conditions strengthen contacts between mouse oocytes and companion granulosa cells during growth in vitro.2018

    • Author(s)
      Mizumachi S, Aritomi T, Sasaki K, Matsubara K, and Hirao Y.
    • Journal Title

      J Reprod Dev

      Volume: 64 Pages: 153-160

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-162

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of fertile mouse oocytes from mitotic germ cells in vitro.2017

    • Author(s)
      Morohaku K, Hirao Y, and Obata Y.
    • Journal Title

      Nat Protoc

      Volume: 12 Pages: 1817-1829

    • DOI

      10.1038/nprot.2017.069

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstitution of mouse oogenesis in a dish from pluripotent stem cells.2017

    • Author(s)
      Hayashi K, Hikabe O, Obata Y, and Hirao Y.
    • Journal Title

      Nat Protoc

      Volume: 12 Pages: 1733-1744

    • DOI

      10.1038/nprot.2017.070

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differentiation of Mouse Primordial Germ Cells into Functional Oocytes In Vitro2017

    • Author(s)
      Morohaku K, Hirao Y, and Obata Y.
    • Journal Title

      Ann Biomed Eng

      Volume: 45 Pages: 1608-1619

    • DOI

      10.1007/s10439-017-1815-7

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] CRISPR/Cas9システムによる新規KRAB-ZFP遺伝子機能欠損マウスの作製とその表現型解析2018

    • Author(s)
      府川夏実、佐々木恵亮、尾畑やよい
    • Organizer
      第13回日本生殖発生医学会
  • [Presentation] in vitro卵形成から学ぶ卵胞形成のメカニズム2018

    • Author(s)
      尾畑やよい
    • Organizer
      第13回日本生殖発生医学会
    • Invited
  • [Presentation] Parental origin-derived primary memories are erased in Zfp57-deficient embryonic stem cells.2017

    • Author(s)
      Sasaki K, Nakajima A, Morohaku K, Hara S, Asanuma Y, Sotomaru Y, Kono T, and Obata Y.
    • Organizer
      4th World Congress of Reproductive Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A novel culture system to recapitulate mouse oogenesis from fetal gonads of 12.5 day post- coitum:toward a large scale production of mature oocytes.2017

    • Author(s)
      Aritomi T, Obata Y, and Hirao Y.
    • Organizer
      4th World Congress of Reproductive Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Control of oocyte cyst breakdown and granulosa cell differentiation via inhibition of the estrogen pathway is required for normal follicle assembly.2017

    • Author(s)
      Tanimoto R, Morohaku K, Kono T, Hirao Y and Obata Y.
    • Organizer
      4th World Congress of Reproductive Biology
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 卵子形成を再現するin vitro系の開発2017

    • Author(s)
      尾畑やよい
    • Organizer
      第29回高遠シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] Maturing Embryonic Ovarian PGCs into Functional Oocytes in Culture.2017

    • Author(s)
      Obata Y.
    • Organizer
      Gordon Research Conference 2017, Germinal Stem Cell Biology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 東京農業大学バイオサイエンス学科動物発生工学研究室

    • URL

      http://www.nodai.ac.jp/bios/bio/laboratory/05_ade/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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