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2017 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 / カテプシン / 妊娠 / インターフェロンτ / アポトーシス / ピロトーシス
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ウシの妊娠認識時に受胎産物から分泌されるインターフェロン(INT)τによる子宮再編について、新たなIFNシグナル経路を明らかにし、autophagy-lysosome機能に関わる基盤知見を得るとともに、その検出による受胎シグナルの向上に資することを目的とする。本年度は27年度からの研究成果として、妊娠子宮組織で高い誘導が確認された細胞死経路であるapoptosis, pyroptosisともその関与が低いことが示されたautophagyのさらなる応答性について、子宮上皮細胞培養系へのIFNτの添加によって詳細な解析を行った。その結果、子宮組織で確認されたapoptosis誘導経路として二つ知られているBAX-BCL2-CAPP9による経路よりもFADD-CASP8の経路の関与が示唆された。また、CASP11を介した pyroptosis経路活性化の一部の関与が示唆された。加えて、近年細胞死によるDNA損傷の新指標としてのγH2AXの増加もIFNτの細胞への添加によって有意に増加した。一方、生体結果と同じくautophagy遺伝子発現へのIFNτの関与は見られなかった。さらに、本研究の中で予想外の結果が得られた。妊娠ウシ生体で胚が産生するIFNτの産生量がピークになる妊娠18日目の子宮組織に接続される子宮頸管の外部組織でIFN誘導性遺伝子であるISG15, MX1およびMX2の遺伝子発現を測定したところ、従来、国内外でその発現が妊娠診断に利用可能と評価されている血中白血球での同遺伝子発現量が数倍-10倍程度であったのに対して、頸管では80倍近いISG15発現の増加が見られた。国内外で子宮から産生されるIFNτによる白血球への応答性促進が定説である、本研究では、子宮から直接頸管などの子宮外組織に反応してより高い妊娠応答性が起こることを初めて示した。本研究成果を特許申請し、今後、新たな妊娠応答機構の解明を進めると共に、簡易、高精度の早期妊娠診断技術開発への展開が多いに期待される。

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

    (10 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Identification and expression analysis of cDNA encoding insulin-like growth factor 2 in horses2018

    • Author(s)
      KIKUCHI Kohta、SASAKI Keisuke、AKIZAWA Hiroki、TSUKAHARA Hayato、BAI Hanako、TAKAHASHI Masashi、NAMBO Yasuo、HATA Hiroshi、KAWAHARA Manabu
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 64 Pages: 57~64

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-124

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Activation of lysosomal cathepsins in pregnant bovine leukocytes2018

    • Author(s)
      Talukder Md. Abdus Shabur、Balboula Ahmed Zaky、Shirozu Takahiro、Kim Sung-woo、Kunii Hiroki、Suzuki Toshiyuki、Ito Tsukino、Kimura Koji、Takahashi Masashi
    • Journal Title

      Reproduction

      Volume: 印刷中 Pages: REP~18-0078

    • DOI

      10.1530/REP-18-0078

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] インターフェロン-τ化学合成ペプチドによるウシ子宮内膜細胞活性リガンド領域の探索2018

    • Author(s)
      鈴木惇文・木村康二・唄花子・川原学・高橋昌志
    • Journal Title

      北海道畜産草地学会報

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Elucidation of lysosomal cathepsins in bovine blood leukocytes during early pregnancy2018

    • Author(s)
      M.A.S. Talukder, A.Z. Balboula, H. Iwano, T. Suzuki, T. Ito, H. Bai, M. Kawahara, M. Takahashi
    • Organizer
      1st International Conference on Challenges for Future Agriculture
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evaluation of epigenetic status and regulation of SCNT and progeny embryos2017

    • Author(s)
      高橋昌志
    • Organizer
      中国西北農業科技大学獣医学部招聘セミナー講演
    • Invited
  • [Presentation] Evaluation and regulation of intracellular cysteine protease to improve the quality and2017

    • Author(s)
      Masashi Takahashi
    • Organizer
      International Conference on Beef Cattle improvement and industrialization in China. Proceedings
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Effect of IFNT on lysosomal function in bovine leukocytes during early pregnancy2017

    • Author(s)
      M. A. S. Talukder, A. Z. Balboula, T. Shirozu, T. Suzuki, T. Ito, H. Bai, M. Kawahara, M. Takahashi
    • Organizer
      第123回日本畜産学会大会
  • [Presentation] 胚由来IFNTによるウシ子宮外組織での新規応答性検出2017

    • Author(s)
      国井宏樹、伊藤月乃、小木曽貴季、鈴木惇文、Balboula Ahmed Zaky、唄 花子、永野昌志、川原 学、高橋昌志
    • Organizer
      第123回日本畜産学会大会
  • [Remarks] 遺伝繁殖学研究室 - 北海道大学 農学部

    • URL

      http://lab.agr.hokudai.ac.jp/anim/breed/index.html

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 反芻動物の妊娠判定方法2017

    • Inventor(s)
      高橋昌志、國井宏樹、伊藤月乃、川原 学、唄 花子、鈴木惇文
    • Industrial Property Rights Holder
      高橋昌志、國井宏樹、伊藤月乃、川原 学、唄 花子、鈴木惇文
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2017-163839

URL: 

Published: 2019-12-27  

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