2018 Fiscal Year Research-status Report
卵丘細胞の機能制御による家畜卵母細胞体外発育培養系の構築
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17K08137
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
宮野 隆 神戸大学, 農学研究科, 教授 (80200195)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 卵母細胞 / 卵丘細胞 / 顆粒膜細胞 / 体外培養 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ウシおよびブタの初期胞状卵胞から発育段階の異なる卵母細胞を含む卵母細胞-卵丘複合体（OCC）を採取して発育培養し，以下の結果を得た。
１）ウシの初期胞状卵胞（直径約1.5 mm）から採取した直径約110μmの卵母細胞を含むOCCを4％ PVP，エストラジオール17βおよびアンドロステンジオンを含む培養液中で5日間培養した。卵母細胞のホスホジエステラーゼ3（PDE3）を阻害すると，卵母細胞は減数分裂を再開することなく，卵丘細胞との結合を維持した状態で最終の大きさへと発育し，高率に成熟能力を獲得した。また，PDE3阻害によって，卵母細胞特有の成長因子GDF9とBMP15のmRNAレベルが上昇した。
２）ウシの初期胞状卵胞（直径約1.5 mm）から採取したOCCは，5日間の培養中に卵胞腔様の構造を形成したが，GDF9とBMP15は卵胞腔様構造の形成を促進した。OCCから卵母細胞を除去した複合体では卵胞腔様の構造は形成されなかったが，この複合体をGDF9とBMP15で刺激すると，卵胞腔様の構造が形成された。また，GDF9とBMP15添加によって，卵丘細胞（顆粒膜細胞）の形態が変化した。
３）ブタの初期胞状卵胞（直径1.2～1.5 mm）から採取したOCC（卵母細胞の直径約100μm）を2％ PVPとFSHを含む培養液に，さらに種々の濃度のGDF9あるいはBMP15を添加した培養液中で5日間培養した。いずれの培養液でも，卵母細胞は最終の大きさへと発育したが，GDF9はOCCの直径を増加させ，一方，BMP15は卵母細胞の成熟能力の獲得を促進した。
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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
ウシの発育途上の卵母細胞を含むOCCを，卵母細胞の自発的な減数分裂の再開を抑制する目的でPDE3を阻害した条件で培養すると，卵母細胞は発育し，成熟する能力を獲得したが，この間，OCCは卵胞腔様の構造を形成した。卵母細胞が，卵丘細胞に対して何らかの作用を及ぼす可能性が考えられたこととから，卵母細胞に特異的な成長因子であるGDF9およびBMP15の作用について検討を進めた。その結果，GDF9とBMP15はウシOCCによる卵胞腔様構造の形成率を高め，さらに卵母細胞を除去した複合体においても卵胞腔様構造を形成させることが明らかとなった。この結果は，卵母細胞が自ら分泌する成長因子を介して周囲の卵丘細胞（顆粒膜細胞）に働きかけ，卵胞腔を形成させるとの新たな発見となった。また，ブタのOCCでは，GDF9は卵丘細胞の増殖を，BMP15は卵母細胞の成熟能力の獲得を促進することも示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
ブタの初期胞状卵胞（直径0.5～0.7 mm）から採取したOCCでは，2週間の培養期間中に生存率が低下することから，培養方法，ホルモン，成長因子の影響についてさらに検討を進める。ウシの初期胞状卵胞（直径0.5～0.7 mm）から採取した卵母細胞から，周囲の卵丘細胞を除去した卵母細胞を顆粒膜細胞と共培養すると，顆粒膜細胞との間にtrans-zonal projectionを介した再結合が起こる。この再結合を誘導あるいは促進する方法について検討を進める。卵母細胞がGDF9とBMP15を介して周囲の卵丘細胞を変化させる可能性が示唆されたことから，これらの成長因子の作用についても検討する。
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