2017 Fiscal Year Annual Research Report
ニューロテンシンを介したウシの受精現象調節メカニズムの解明と応用
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17J02431
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
梅津 康平 東北大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | ウシ / 精子 / 卵母細胞 / 胚盤胞 / IVMFC |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ニューロテンシン（NT）によるウシの受精および受胎への影響を解明することであり、本年度はNT による精子機能制御が受精現象へ及ぼす影響の解明を試みた。
まず、ウシ卵巣から採取した未成熟卵母細胞を用いて体外成熟培養系を確立し、成熟卵母細胞を得ることに成功した。さらに、凍結精液と成熟卵母細胞を用いて体外受精・体外発生培養系も確立し、胚盤胞形成までに至った。これらの技術により、体外培養下での受精現象に対する精子へのNT添加の影響ならびに体外培養下での初期胚発生へのNT添加の影響を解析することが可能となった。また、卵母細胞および初期胚のNT結合能の有無を検証するために、RT-PCR法で用いるNT受容体(NTR1、NTR2)のプライマーを設計した。これによりNT添加による影響が精子由来か、それとも精子・初期胚両方に由来するものなのかを明らかにすることが可能となった。
さらに、ケモカインとして知られているstromal cell-derived factor 1（SDF1）に着目し、ウシの精子機能および受精現象への影響を解析した。まず、SDF1が卵母細胞および卵丘細胞に発現していること、その受容体CXCR4が精子に発現していることを免疫組織化学およびPT-PCR法によって明らかにした。ケモタキシスチャンバーを用いた解析から、ウシ精子はSDF1に対して走化性を示すことが示唆され、SDF1が受精の場までの精子遊走制御機構を担っていることが示唆された。
以上より、NTおよびSDF1は、雌性生殖器から分泌され、精子上の受容体を介して精子機能および受精現象を制御していることが示唆された。これらの発見はウシの受胎率が低下している現状において重要な知見であり、新規受胎性関連因子として、今後さらに受精率や胚盤胞形成率等への影響を解析していく予定である。
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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
ウシにおける体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系の確立に成功したが、安定した培養系の確立までに多くの時間を要し、当初の計画と比較してやや遅れている。しかしながら、ウシ精子に対する新たな走化性物質候補としてSDF１を特定することができ、SDF１とその受容体がそれぞれ卵母細胞、精子に発現していることから、生体内の受精現象調節因子としてSDF１が機能していることが示唆された。さらに、別の課題においても筆頭著者として原著論文を発表した（Umezu et al., 2017）。以上より、総合的にはおおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
確立した体外成熟培養系および体外受精・体外発生培養系を用いて、体外培養下での受精現象に対する精子へのNT添加の影響ならびに体外培養下での初期胚発生へのNT添加の影響を解明する。さらに、NT受容体(NTR1、NTR2)のプライマーを用いたRT-PCR法により、NT添加による影響が精子由来か、それとも精子・初期胚両方に由来するものなのかを検証する。また、ウシ精子に対する走化性物質候補として新たに特定されたSDF１に関しては、誘引された精子の質的評価、走化性とハイパーアクチベーションとの関連等を並行して検討していく。
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