黄体機能の調節によるウシの生殖制御技術の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12556046
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: 宮本 明夫 帯広畜産大学, 畜産学部, 助教授 (10192767)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大谷 昌之 帯広畜産大学, 畜産学部, 講師 (80250538) ; 奥田 潔 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40177168)
• Keywords: 黄体 / 血管新生 / プロスタグランジン / 血管作動性ペプチド / 血流 / プロジェステロン / hCG / ウシ

Research Abstract

本研究は,着床・妊娠を通して中心的役割を持つウシ卵巣の黄体機能を制御して,最適な子宮環境を維持して受胎率を向上させる技術開発を目的としておこなった。特に黄体機能の局所調節機構に着目し,局所因子の制御によって血管新生や血管機能を刺激して強靭な黄体を作出する理論的な基盤とその具体的モデルを確立しようとした。本研究では,細胞間伝達機構の観察に適している微透析システム(MDS)を用いて,排卵卵胞と黄体機能の活性化および抑制の能力が高い局所生理活性物質(PG及び血管作動性ペプチド)の相互作用等を詳細に検討した。加えて,カラードップラー超音波画像診断装置を導入して,卵巣の個々の卵胞や黄体内の血流観察の方法を確立した。これらの独自に開発したウシ生体モデルを用いたことで,多くの卵巣内局所分泌と血流に関する新しい知見を得ることができた。さらに,ウシ黄体から単離した血管内皮細胞の培養系を用いて解析をおこなった。主な成果は以下の通りである。
1)排卵卵胞基底膜内のPGと血管作動性ペプチドが密接な相互作用によって排卵に至る血管機能と分泌機能を制御していることを見出した(排卵卵胞内のET-Ang-ANPシステムの提唱)。これらと,LHサージによる卵胞基底部の血流の急上昇が直接関係していることを発見した。
2)排卵後の黄体形成は,活発な血管新生に支えられているが,この機構にPGとAng-IIそしてANPが深く関わっていることを明らかにした。特に,この時期は黄体退行因子であるPGF2αがむしろ黄体刺激因子になっている事を提唱した。
3)成熟した黄体は,形成期と異なりPGF2αに対して反応するようになり,血管作動性ペプチドが血流の抑制に中心的な役割を果たしていることを,分泌と血流像から初めて示した。
4)排卵後hCG投与で黄体の血管新生を刺激することで強靭で大きな黄体作成の実証が進行中である。

Research Products

• [Publications] Kobayashi S, Acosta TJ.Ozawa T, Hayashi K, Berisha B, Ohtani M, Schams D, Miyamoto A: "Intraluteal release of angiotensin II and progesterone in vivo during corpora lutea development in the cow : effect of vasoactive peptides"Biololgy of Reproduction. 66. 174-179 (2002)
• [Publications] Acosta TJ, Yoshizawa N, Ohtani M, Miyamoto A: "Local changes in the blood flow within the early and midcycle corpus luteum after prostaglandin F2α injection in the cow"Biololgy of Reproduction. 66. 651-658 (2002)
• [Publications] Hayashi K, Tanaka J, Hayashi KG, Hayashi M, Miyamoto A: "The cooperative action of angiotensin II with subluteolytic administration of PGF2α in inducing luteolysis and the estrus in the cow"Reproduction. 124. 311-315 (2002)
• [Publications] Berisha B, Schams D, Miyamoto A: "The mRNA expression of angiotensin and endothelin system members in bovine ovarian follicles during final follicular growth"Journal of Reproduction and Developmet. 48. 553-560 (2002)
• [Publications] Kobayashi S, Acosta TJ, Hayashi K, Berisha B, Ozawa T, Ohtani M, Schams D, Miyamoto A: "Intraluteal release of prostaglandin F2α and E2 during corpora lutea development in the cow"Journal of Reproduction and Development. 48. 583-590 (2002)
• [Publications] Berisha B, Schams D, Miyamoto A: "The expression of angiotensin and endothelin system members in bovine corpus luteum during estrous cycle and pregnancy"Endocrine. 19. 305-312 (2002)
• [Publications] Hayashi K, Miyamoto A, Konari A, Ohtani M, Fukui Y: "Effect of local interaction of reactive oxygen species with prostaglandin F2α on the release of progesterone in ovine corporalutea in vivo"Theriogenology. 59. 1335-1344 (2003)
• [Publications] Hayashi K, Acosta TJ, Berisha B, Kobayashi S, Ohtani M, Schams D, Miyamoto A: "Changes in prostaglandin secretion by the regressing bovine corpus luteum"Prostaglandins & Other Lipid Mediators. 70. 339-349 (2003)
• [Publications] Hayashi K, Tanaka J, Hayashi KG, Hayashi M, Miyamoto A: "The cooperative action of angiotensin II with subluteolytic administration of PGF2α in inducing luteolysis and the estrus in the cow"Reproduction. 124. 311-315 (2003)
• [Publications] Acosta TJ, Hayashi KG, Ohtani M, Schams D, Miyamoto A: "Local changes in blood flow within the preovulatory follicle wall and early corpus luteum in cows"Reproduction. 125(in press). (2003)
• [Publications] Tetuska m, Yamamoto S, Hayashida N, Hayashi KG, Hayashi M, Acosta TJ, Miyamoto A: "Expression of 11β-hydroxysteroid dehydrogenases in bovine follicle and corpus luteum"Journal of Endocrinology. 148(in press). (2003)
• [Publications] Acosta TJ, Miyamoto A: "Animal Frontier Sciences"Hokuto Shobo, Kyoto, Japan. 363(103-108) (2003)