2018 Fiscal Year Research-status Report
大気圧プラズマ照射によるマウス生殖細胞および受精卵活性化法の開発
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17K11242
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
中川 佳子 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 特任助教 (30732739)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中潟 直己 熊本大学, 生命資源研究・支援センター, 教授 (30159058)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 卵子 / 受精卵 / 大気圧プラズマ / 体外受精 / 発生率 / マウス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、大気圧プラズマの照射により、老齢マウスの卵子および受精卵のバイアビリティを高め、ヒト生殖補助医療へ応用可能な研究の基盤作りを目指すことを目的とし、昨年度は「１．受精率や胚発生率が上昇する卵子および受精卵への大気圧プラズマ照射法を開発する。」ことを目的として研究を行った。その結果、若齢雌マウス由来の受精卵を大気圧プラズマ処理し、産子への発生率が上昇する条件を決定することができた。
昨年度は、多数の卵子採取が可能かつ卵子採取までの飼育期間が短い若齢雌マウスを用いて受精卵を作製し、研究に使用した。しかしながら、若齢雌マウス、妊娠・出産適週齢の性成熟雌マウス、老齢雌マウスにおいては、卵子の質が異なる可能性もあるため、今年度は、大気圧プラズマ処理が、性成熟雌マウス、老齢雌マウス由来の受精卵においても胚盤胞期胚への発生率や産子への発生率を上昇させるか否かの確認を行った。その結果、培養胚の胚盤胞期胚への発生率上昇は確認できたものの、産子への発生率改善については、各実験区内の移植後の発生率にばらつきがみられた。そのため、今後も移植実験を行い、細かい条件検討を続ける予定である。
さらに今年度は「２．大気圧プラズマ照射が細胞内に与える影響について調べる。」の研究計画について、受精卵や培養胚における酸化ストレスの有無およびミトコンドリア活性を確認するための条件検討を行った。今年度の成果を基に、来年度は「３．プラズマ照射による卵子および受精卵活性化の作用機序を明らかにする。」の研究計画に繋がる研究を行う。
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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
老齢雌マウスの卵子は採取するまでに1年程度の飼育が必要であること、採卵数が非常に少ないことから、昨年度から今年度にかけて、老齢雌マウスからの採卵、体外受精卵作製を随時行い、これらの受精卵を研究に使用した。当研究室が開発した超過剰排卵誘起法では、従来の過剰排卵誘起法を用いるより多くの卵子を採取することができ、老齢雌マウスの受精卵作製と凍結保存を大変効率良く進めることができた。
昨年度決定したプラズマ処理条件で性成熟雌マウス、老齢雌マウス由来の受精卵を処理し、培養後の胚盤胞期胚発生率や移植後の産子への発生率を確認した。その結果、胚盤胞期胚への発生率改善は確認できたものの、産子への発生率は、実験区によるばらつきが大きかったため、今後実験を重ねデータの信頼性を得ることが必要と考える。
また、効率的な受精卵の作製が可能な若齢雌マウス由来の凍結受精卵を用いて、「２．大気圧プラズマ照射が細胞内に与える影響について調べる。」の研究計画についても条件検討を行い、受精卵や培養胚における酸化ストレスの有無およびミトコンドリア活性確認のための手法をプロトコール化することができた。今後は、性成熟雌マウス、老齢雌マウス由来の受精卵においても大気圧プラズマ処理が細胞内に与える影響を酸化ストレスの有無およびミトコンドリアの活性確認によって調べていく。
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| Strategy for Future Research Activity |
来年度は、今年度の成果をもとに、性成熟雌マウス、老齢雌マウス由来の大気圧プラズマ処理受精卵を移植する実験を続行し、産子への発生率改善について検討を重ねる。また、大気圧プラズマ処理では活性酸素種の産生やミトコンドリアへの障害を考慮する必要があるため、今年度に若齢雌マウスの受精卵を使用して決定した手法によって、性成熟雌マウス、老齢雌マウス由来の受精卵や培養胚においても酸化ストレスおよびミトコンドリア活性を確認し、大気圧プラズマ処理が細胞内に与える影響を調べる。
大気圧プラズマ処理により、酸化ストレスの障害が出ている場合には、抗酸化物質の使用を検討し、より細胞内障害の少ない方法を模索する。大気圧プラズマ処理による細胞内の影響を確認しつつ、卵子や受精卵活性化の作用機序を明らかにするための基礎実験を行うことも考慮したい。
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| Remarks |
当研究室では中潟直己教授、竹尾透講師のもと、様々なマウス生殖工学技術の開発・改良・確立を目指して研究を行っており、生殖工学技術の普及にも尽力している。その成果および活動内容はWebページにて随時更新を行っている。
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[Journal Article] Generation of and characterization of anti-IL-11 antibodies using newly established Il11-deficient mice.2018
Author(s)
Deguchi Y, Nishina T, Asano K, Ohmuraya M, Nakagawa Y, Nakagata N, Sakuma T, Yamamoto T, Araki K, Mikami T, Tanaka M, Nakano H.
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Journal Title
Biochemical Biophysical Research Communications
Volume: 505
Pages: 453-459
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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