2018 Fiscal Year Annual Research Report
GnRHサージ発生中枢による排卵制御機構の全容解明
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16H06206
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松田 二子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (10608855)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 畜産学 / 獣医学 / 応用動物 / 神経科学 / 細胞・組織 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウシの最も重要な繁殖障害のひとつである卵胞嚢腫の主な原因は、排卵を誘起するGnRHサージ発生中枢の機能不全であるとされるが、特に家畜におけるサージ発生中枢メカニズムはほとんど解明されていない。本研究は、①キスペプチンニューロンの活動を任意に操作可能な遺伝子組換えヤギを作出し、反芻家畜のGnRHサージ発生中枢を決定することを目的とする。さらに、②キスペプチンニューロン細胞株を樹立して、新たなGnRHサージ発生制御メカニズムを探索し、中枢による哺乳類の排卵制御機構の全容解明を目指す。以上の研究で得られた成果は卵胞嚢腫の発症機序を明らかにし、ウシの受胎率向上に資する新たな治療法の開発につながることが期待される。
①ゲノム編集技術TALENによりキスペプチン遺伝子座にCreリコンビナーゼをノックインしたヤギ胎子線維芽細胞のヤギ未受精卵への体細胞核移植を行った。遺伝子相同組換えを行った培養ヤギ胎子線維芽細胞の細胞核のヤギ未受精卵への移植を試みたが、正常に発生する胚の作出には至らなかった。
②ヤギ排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株を樹立するため、細胞クローンの遺伝子発現解析を進めた。各細胞クローンにおけるキスペプチン遺伝子（KISS1）とエストロゲン受容体遺伝子（ESR1）のmRNA発現量をreal time RT-PCRにて測定し、両遺伝子を発現するものを排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株とした。その結果、5個の排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株候補を決定した。これらの候補株にエストロゲンを添加し、KISS1発現量の変化をreal time RT-PCRにて解析した結果、エストロゲンに反応してKISS1量が増加する細胞株を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新たなGnRHサージ発生制御メカニズムの探索に利用できる、ヤギ排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株の候補を特定できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
①得られた遺伝子改変ヤギ胎子線維芽細胞の核をヤギ卵子に移植して（体細胞核移植）、正常に発生した胚を代理母ヤギの子宮に移植し、目的の遺伝子組換えヤギを得る。
②ヤギ排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株の候補へのエストロジェン添加実験を追加で行い、エストロジェンの刺激によりキスペプチン遺伝子の発現量を有意に増加させる細胞株を特定する。ヤギ排卵中枢キスペプチンニューロン細胞株を用い、排卵中枢キスペプチンニューロンの活動を制御する因子やキスペプチン遺伝子の転写を活性化する因子のin vitro解析を実施する。
③ラット排卵中枢キスペプチンニューロンのトランスクリプトーム解析結果から、排卵中枢に作用する可能性のある生理活性ペプチドの候補を見出した。このペプチドをラットおよびヤギの脳室内に投与し、LHサージやLHパルスに変化が見られるかを解析する。また、この生理活性ペプチドの受容体の視床下部における局在をin situ hybridizationにて確認する。
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