ほ乳動物の初期胚形成に必要な子宮内圧に対する胚膜の役割

2017 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K10202
• Research Institution: Osama Woman's and Children's Hospital
• Principal Investigator: 上田 陽子 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 病因病態部門, 流動研究員 (50755808)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 勲 地方独立行政法人大阪府立病院機構大阪母子医療センター(研究所), 病因病態部門, 部長 (10264285) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: マウス / 細胞外基質 / 子宮圧 / 原子間力顕微鏡 / 粘弾性

Outline of Annual Research Achievements

ほ乳動物の胚は母親の子宮内で発生し、子宮組織と胚の間には胎盤や胚を包む胚膜が形成される。発生過程で最初に形成される胚膜は、ヒトではヒューザー膜、マウスではライヘルト膜と呼ばれるが、その機能の詳細は明らかではない。ライヘルト膜の構成成分である細胞外基質分子ラミニンの欠損マウスでは胚の形が変形しており、発生初期のE6.5以降に胎生致死となる。本研究では、ライヘルト膜形成不全と胚の変形の因果関係を明らかにし、ライヘルト膜は子宮からの圧力から胚を保護するに必要であることを証明することを目的としている。平成29年度は、子宮内で胚にかかる圧力の計測を行い下記の内容を明らかにした。
１）マウス初期発生期の子宮内圧を圧力センサーつきカテーテルにより測定した。その結果、出産期に相当する子宮内圧が初期発生期にもみられていることがわかった。
２）子宮筋の弛緩剤を投与すると子宮内圧は優位に低下したことから、初期発生期の子宮内圧を生み出しているのは、子宮筋の収縮・弛緩運動であることが示された。
３）原子間力顕微鏡(AFM)により、ライヘルト膜の弾性率を測定し、野生型胚では発生が進むにつれて、弾性率が増していることがわかった。
以上の結果から、マウス初期胚の発生にかかわる子宮内の圧力について数値化することができた。このことにより、実際にマウス初期発生過程において、胚は子宮からの圧力を受けながら形態形成をおこなっていることが考えられた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

4年間の研究計画の初年度であったが、本年度計画していた内容については結果を得ることができた。妊娠初期マウスの子宮内圧測定については、当初計画していた測定機器の機種変更を行ったが、結果としてスムーズに子宮内圧を計測することができた。また、当研究室にある原子間力顕微鏡（AFM)の操作にも慣れることができ、ライヘルト膜や子宮組織の弾性率を数値化することができた。これらの結果から、初期発生期にも子宮内ではさまざまな圧力が胚に加わっていることが明らかとなり、子宮内圧と胚の変形の関係性を示唆する新規な知見が得られた点で、今後の目的達成が期待できる。

Strategy for Future Research Activity

今後は、ライヘルト膜形成不全をしめすラミニン欠損胚・フクチン欠損胚の変形が、胚自身の異常ではなく、子宮内圧によるものかどうかを明らかにする。
具体的には、ラミニン欠損胚・フクチン欠損胚の細胞分化マーカーの発現を明らかにし、細胞分化に異常がないかを解析する。
さらに、子宮内圧の主な発生要因である子宮筋の収縮運動を薬理的に阻害することで、子宮内圧を低下させ胚の変形を防ぐことができるのかを明らかにする。

Causes of Carryover

予定よりも物品を安く購入することができたため。