2018 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of mammalian sperm capacitation by serotonin and GABA
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18K09204
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| Research Institution | Dokkyo Medical University |
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Principal Investigator |
藤ノ木 政勝 獨協医科大学, 医学部, 准教授 (30316583)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 受精能獲得 / 精子 / 超活性化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シリアンハムスターを用いた検討で、5HT2受容体の下流ではPLCを介したCaシグナルと可溶性アデニル酸シクラーゼを介したcAMPシグナルが働いており、5HT4受容体の下流では膜貫通型アデニル酸シクラーゼと可溶性アデニル酸シクラーゼの両方を介したcAMPシグナルが働いていた。どちらの受容体を介した調節経路でも共通してPKAの活性化を引き起こしていた。また5HT2受容体と5HT4受容体以外の5HT1受容体、5HT3受容体、5HT6受容体、5HT7受容体の関与について検討したところ、超活性化の惹起・促進にはこれらの受容体の関与は認められなかった。
マウスを用いた検討では、セロトニンは5HT2受容体、5HT3受容体、5HT4受容体、5HT7受容体を介して精子超活性化を惹起・促進していた。5HT1受容体と5HT6受容体は関与していなかった。ハムスター精子ではセロトニンの濃度によって刺激される5HT受容体の種類が異なることが分かっているが、マウスでは濃度により刺激される受容体は明確には区別されていなかった。マウスでは体外受精を行う事が可能であるので、セロトニンで精子超活性化を惹起した時の体外受精への影響を調べた結果、セロトニンを添加して体外受精を行った方が受精率が高くなる結果がえられた。この事から、セロトニンは精子超活性化を惹起し、受精の成功を促進する作用があることが示唆された。
ラットを用いた検討では、セロトニンにより5HT4受容体を介して精子超活性化を惹起・促進することが分かった。
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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
ハムスターでは計画の通り受容体の下流のシグナルの検討を行い、神経細胞で報告されている5HT2受容体と5HT4受容体の下流のシグナルと同様のシグナルの存在を確認することができた。マウスでは計画の通りセロトニンによる超活性化の惹起・促進の確認と関与する受容体の確認ができた。また予定より早くマウスでの体外受精を始めることができたので、セロトニン添加により体外受精の受精率が向上する事の確認ができた。これらマウスの成果については現在投稿中である(投稿先はReproduction)。ラットでは5HT4受容体を介して超活性化の惹起・促進が起こる事は確認できたが、その他の受容体の関与についてはまだ確認できていない。またGABAに作用については検討を進められていない。予定より早く研究が進んだ部分があるもののやや遅れている部分もあるため、全体としては概ね順調に進展していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ハムスターでの検討については5HT2受容体には3種類のサブタイプがあるため、どのサブタイプが関与するのか検討を行いたい。また5HT2受容体のアンタゴニストは抗ヒスタミン作用もあり、抗アレルギー剤として服用されていることから、アンタゴニストの個体投与により不妊を呈するのか検討を行いたい。
マウスでの検討では、超活性化の惹起・促進に関与する各5HT受容体の下流のシグナルについて検討を行うと共に、受容体のアゴニストとアンタゴニストを添加した体外受精を行っていきたい。
ラットでの検討では、セロトニンによる超活性化の惹起・促進に関与する受容体の特定を決定づけ、その下流のシグナルを検討していきたい。
最後に、ハムスター、マウス、ラット精子超活性化に対するGABAの作用とその調節の仕組みついて検討を行い、マウスについてはさらにGABAを添加して体外受精を行っていきたい。
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| Causes of Carryover |
研究は概ね予定している通りに進行させていると考えています。したがって研究の進行の遅れにより次年度使用額が生じた訳ではなく、試薬等の購入においてキャンペーン等で予定より安く購入できたりしたことにより、4万円弱の次年度使用額が生じたと考えています。
この4万円弱の次年度使用分については、得られた研究成果を第60回日本卵子学会学術集会（令和元年5月24日から5月26日、広島国際会議場において開催）において発表するので、そのための旅費として使用したいと考えています。演題番号O-95、発表演題名「セロトニンによるハムスター精子超活性化の調節機構」発表者：藤ノ木政勝、演題番号O-96、発表演題名「5HTによるマウス精子超活性化の調節機構」発表者：杉山由希子、藤ノ木政勝、柴原浩章。
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