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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Role of autophagy-lysosomal related responses on uterine modulation at the time of maternal-fetal recogntion

Research Project

Project/Area Number 15H04579
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高橋 昌志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10343964)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山内 伸彦  九州大学, 農学研究院, 准教授 (00363325)
木村 康二  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (50355070)
川原 学  北海道大学, 農学研究院, 准教授 (70468700)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsウシ子宮 / IFNtau / IFNAR
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、ウシ子宮上皮細胞を用いてIFNAR発現抑制がIFN-τのシグナル伝達に及ぼす影響を検証した。RNA干渉法によるIFNARの発現抑制がISGs,I型IFNシグナル関連遺伝子,着床関連遺伝子,細胞死関連遺伝子などのIFN-τによる誘導能に影響を及ぼすか否かを発現定量解析により検証した。RNA干渉はIFNAR1およびIFNAR2の発現を特異的に抑制し,IFN-τ添加後のISGsおよびIFNシグナル関連遺伝子の発現誘導も抑制した。この抑制効果はIFNAR2よりもIFNAR1の発現抑制で高いことから,ウシ子宮上皮細胞におけるIFN-τによるシグナル伝達はIFNAR1の発現が重要であることが示唆された。細胞死関連遺伝子もIFN-τ添加後に増加し,IFNAR発現抑制により抑制された。IFN-τのIFNARを介したJAK/STAT経路がアポトーシスおよびピロトーシス誘導に関与する可能性が示唆された。着床関連遺伝子もIFN-τ添加後に増加し,IFNAR両サブユニット発現抑制区ではIFN-τによる有意な誘導を受けなかった。これより,本実験で解析した着床関連遺伝子,TGF-β1,TGF-β2,PLAC8がIFN-τのIFNARを介したシグナルで直接,誘導されることが示唆された。以上より,着床前ウシ子宮内膜におけるIFN-τシグナルは,IFNAR1サブユニットの発現が重要であり, ISGsの発現および炎症性サイトカインの放出を伴うピロトーシスの誘導により,細菌やウイルスなどの感染症から子宮および胚を守るための免疫応答としての役割を果たすこと並びにアポトーシスの誘導により,着床期子宮組織リモデリングとしての役割を担う可能性が示唆された。
また、妊娠子宮において、カテプシンB,K,LおよびZの発現が有意に増加していたが、オートファジー関連の遺伝子発現には妊娠の有無は影響しなかった。このことから、子宮内膜の改編には、オートファジー経路の関与が少なく、リソソームカテプシン動態が大きく関与することが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初計画に従って、IFNARのにサブユニットそれぞれに対するRNA干渉によって、IFNτを介したシグナルがR1サブユニットに大きく依存していることが示唆される結果を得ることができた。
また、妊娠子宮内膜の改編には、オートファジー経路の関与が少なく、リソソームカテプシン動態が大きく関与することが示唆されたことから、カテプシンの活性化とアポトーシスとの経路の解析に重点を置いた研究を進める予定である。

Strategy for Future Research Activity

本年度が最終年度なので、計画通りに進める予定である。2016年度成果で妊娠子宮内膜の改編には、オートファジー経路の関与が少なく、リソソームカテプシン動態が大きく関与することが示唆されたことから、カテプシンの活性化とアポトーシスとの経路の解析に重点を置いた研究を進める予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Estrous cycle stage-dependent manner of type I interferon-stimulated genes 1 induction in the bovine endometrium.2017

    • Author(s)
      Shirozu T, Iwano H, Ogiso T, Suzuki T, Balboula AZ, Bai H, Kawahara M, Kimura K, Takahashi H, Bai R, Kim SW, Yanagawa Y, Nagano M, Imakawa K, Takahashi M
    • Journal Title

      Jornal of Reproduction and Development

      Volume: 63 Pages: 1-9

    • DOI

      http://doi.org/10.1262/jrd.2016-176

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Pyridoxine supplementation during oocyte maturation improves the developmental rate and quality of bovine preimplantation embryos.2017

    • Author(s)
      Aboelenain M, Balboula AZ, Kawahara M, El-Monem Montaser A, Zaabel SM, Kim SW, Nagano M, Takahashi M.
    • Journal Title

      Theriogenology

      Volume: 15 Pages: 127-133

    • DOI

      doi: 10.1016/j.theriogenology.2016.12.022.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 発情期及び妊娠認識時のウシ子宮組織におけるオートファジー-カテプシン関連因子の発現動態2016

    • Author(s)
      鈴木 惇文、白水 貴大、岩野 弘暉、小木曽 貴李、山内 伸彦、栁川 洋二郎、永野 昌志、唄 花子、川原 学、高橋 昌志
    • Organizer
      第109回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      麻布大学(神奈川県・相模原市)
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [Presentation] サブユニット特異的なI型インターフェロン(IFN)受容体発現抑制によるIFN-τシグナル関連遺伝子発現への影響2016

    • Author(s)
      白水 貴大, 鈴木 惇文, 岩野 弘暉, 小木曽 貴季, 金 星佑, 唄 花子, 川原 学, 木村 康二, 高橋 昌志
    • Organizer
      第109回日本繁殖生物学会大会
    • Place of Presentation
      麻布大学(神奈川県・相模原市)
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-14
  • [Presentation] The effect of knock down of IFNAR by RNAi on expression of interferon-τ induced genes in bovine endometrial epithelial cells2016

    • Author(s)
      Shirozu Takahiro, Suzuki Toshiyuki, Iwano Hiroki, Ogiso Takatoshi, Bai Hanako, Kawahara Manabu, Kimura Koji, Takahashi Masashi
    • Organizer
      The 17th Asian-Australian Association of Animal Production Societies
    • Place of Presentation
      九州産業大学(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-08-22 – 2016-08-25
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Role of cysteine protease on the quality and developmental competence of bovine oocyte2016

    • Author(s)
      Masashi Takahashi
    • Organizer
      The 17th Asian-Australian Association of Animal Production Societies
    • Place of Presentation
      九州産業大学(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-08-22 – 2016-08-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Expression of ISGs in pregnant bovine uterus2016

    • Author(s)
      Takahiro Shirozu, Hanako Bai, and Masashi Takahashi
    • Organizer
      The meeting at National Institute of Animal Science, Animal Genetic Resources Research Center
    • Place of Presentation
      NIAS(南原・韓国)
    • Year and Date
      2016-04-18 – 2016-04-21
    • Invited
  • [Remarks] 北海道大学 農学部 遺伝繁殖学研究室

    • URL

      http://www.agr.hokudai.ac.jp/anim/breed/member.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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