ユニバーサル卵子の構築に関する基礎的研究

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K19332
• Research Institution: Kindai University
• Principal Investigator: 加藤 容子 近畿大学, 農学部, 教授 (40278742)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: 卵子 / 核移植

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終目的は、核移植におけるユニバーサルなレシピエント卵細胞質を構築することである。種を超えて体細胞核を初期化するレシピエント卵細胞質を作り出すことができれば、優良家畜の育種・増産へ応用でき、さらに、異種間核移植が必要な希少動物種の再生・複製に大きく貢献する。また、卵子能力の増強は、ヒト生殖補助医療分野にも貢献する。卵細胞質が持つ体細胞核の初期化機構と全能性誘導機構は、エピジェネティクス修正の関与が大きな鍵となっていることは明らかであるが、全体像についてはほとんど解明されていない。そのため、本研究を実施する過程において卵細胞質が持つ初期化機構の全体像を知る一端になると考えられる。すなわち、老化卵子を蘇らせる手法開発（初期化強化）や未分化能力の高いiPS細胞を作出したり、iPS細胞の作出効率を向上させる手法へも応用できると考えられる。本年度は成体マウスとウシのサンプルを用いて、化学的処理により体細胞と成熟卵のミトコンドリア量を制御する手法を検討し、いくつかのミトコンドリア代謝阻害剤やDNA複製阻害剤を用いて至適条件の設定を試みた。体細胞を用いた検討では、７日間でミトコンドリア量を減少させる手法ができたが、生存率も低下したため、今後は生存性を安定して向上させる検討を行う。成体成熟卵では10nM~100μMの阻害剤で処理すると濃度依存的に成熟率が低下したものの、ミトコンドリア量が減少した成熟卵を得ることができた。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の検討により、成体成熟卵と体細胞において、それぞれが持つミトコンドリア量の制御を行うことができた。成体マウスの成熟卵ではミトコンドリア複製がほとんど起きていないといわれているため、また、培養時間が限られているため、阻害剤感作によるミトコンドリア量の制御は容易ではない。本実験では、若干生存性を損ねたものの、ミトコンドリア量を減少させる手法が構築できた。また、体細胞においてもミトコンドリア量を減少させつつ継代培養する手法が構築できた。以上のことから、おおむね順調に実施できていると考える。

Strategy for Future Research Activity

これまでに、ミトコンドリア量を若干減少させた卵子と体細胞を作り出すことができたため、今後は、その生存性を向上させる検討を行う。すなわち、ミトコンドリアによるエネルギー産生に代わる培地添加物の検討などをおこなう。また、ミトコンドリアが活発に分裂を行なっている状態の卵子や体細胞を用いるなどして、より効率的に制御できるか、人工染色体等の導入が遅れた場合は、それに代わる対応策として、化学的阻害剤や細胞因子等の適用を検討する予定である。また、ミトコンドリアの初期化手法の検討についても実施する予定である。

Causes of Carryover

成体由来卵子や体細胞を用いたミトコンドリア制御の実験を中心に行い、次年度との合算で委託によるサンプル作成を検討することにしたため。次年度早期にサンプル作成の委託を検討する。