2018 Fiscal Year Annual Research Report
Extracellular nucleic acid to regulate the follicular development
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18J12261
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
宗像 祥久 東京農業大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | 卵子 / 卵胞液 / 顆粒層細胞 / miRNA / 細胞外DNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
1年目では顆粒層細胞の増殖や代謝に影響を及ぼす卵胞液中のmiRNAおよび細胞外DNAの探索とその検証を行った。ブタ卵巣を用いた実験にて、卵胞サイズ（大小）および卵胞内の細胞数（多少）という2つのカテゴリー別に分けた顆粒層細胞のRNA-seqおよび卵胞液中エクソソームのsmall RNA-seqの発現データを解析し、卵胞の発育に影響する卵胞液中の候補miRNAを同定した。得られた候補miRNAを未発育卵子の体外培養系に外挿し卵子の発育について検討したところ、顆粒層細胞の代謝を変化させ発育卵子の質を向上させるという結果が得られた。また、生理条件の異なる個体のエクソソームmiRNAプロファイリングを行うため、マウスやウシから卵胞液および血液サンプルを回収した。この解析は新年度に行う予定である。
また細胞外DNAについての実験では、顆粒層細胞中のミトコンドリアの機能不全を誘導し、ミトコンドリアの分解を誘起させることで培地中の細胞外DNAが増加した。さらにオートファジーを阻害することでさらに増加した。一方で小胞形成を阻害すると減少した。この結果より顆粒層細胞由来の細胞外DNA分泌メカニズムにはオートファジーが関係していることを見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
初年度では卵胞液中のエクソソームが卵子の発育を支持していること、エクソソーム中のmiRNAが顆粒層細胞の代謝を変化させることを明らかにした。これらの知見については投稿中である。また卵胞液中の細胞外DNAについてはミトコンドリアの分解およびオートファジーがその分泌メカニズムに関与していることを明らかにし、これらに関する論文も受理されている。さらに卵胞液中の細胞外DNAの配列について次世代シーケンサーを用いた解析を行い詳細な解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目では個体の生理条件（肥満や痩身、加齢など）が卵胞内の細胞やエクソソームmiRNA発現プロファイルに及ぼす影響について検討する。また、細胞外DNAが細胞機能や性状に及ぼす影響とそのメカニズムの解明を行う。加齢や肥満などの生理条件では卵胞液の組成が変化することが知られており、その変化は卵子の質に影響を及ぼす。そこで加齢や肥満などで発現変動が見られたmiRNAを未発育卵子の体外培養系へ外挿し、卵子の発育に及ぼす影響について検証を行う。また、卵胞液中の細胞外DNAについても外挿し、細胞機能に及ぼす影響を明らかにする。さらに細胞内オートファジーの活性とDNA分解の関係性を明らかにすることで詳細な細胞外DNAの分泌メカニズムとその意義を明らかにする。
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