2019 Fiscal Year Research-status Report
Mitochondria quality control in aged sperm and egg
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18K09224
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
折坂 誠 福井大学, 学術研究院医学系部門(附属病院部), 講師 (80324143)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 酸化ストレス / 精子 / 胚 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内には不良ミトコンドリアを除去し、ミトコンドリアを品質管理するメカニズムが存在する。本研究では、ミトコンドリア品質管理システムを司るタンパクの一つであるMitochondria-eating protein (Mieap) に着目し、Mieapが精子・卵子の機能や胚発育にどう影響するかを解析することで、生殖細胞におけるミトコンドリア品質管理システムの役割を検討した。
Mieapノックアウトマウスから回収した精子（Mieap-KO精子）と卵子（Mieap-KO卵子）を機能解析し、野生型マウスの精子（WT精子）・卵子（WT卵子）のそれと比較検討した。続いて、これらの精子・卵子を用いて体外受精を行い、受精や胚発育の様子を観察した。
Mieap-KO卵子の機能は、WT卵子と同等で、よく保たれていた。Mieap-KO精子では酸化ストレスが誘導され、精子機能が著しく低下していた。Mieap-KO精子をWT卵子と体外受精すると、受精率が低下し、受精後は胚で酸化ストレスが誘導され、多くが２細胞胚で発育停止した（2-cell block）。この2-cell blockは、低酸素環境や抗酸化物質の添加でレスキューされた。
細胞内のミトコンドリア品質管理システムが損なわれると、酸化ストレスが誘導されることで、精子機能は著しく低下し、体外受精後の胚発育も停止した。すなわち、ミトコンドリア品質管理システムは精子機能と胚の体外発育に必須と考えられる。一方で、ミトコンドリア品質管理システムは卵子機能に影響せず、卵子の質とミトコンドリア機能の関連性に疑問が残る結果となった。
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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
精子と卵子のそれぞれにおけるミトコンドリア品質管理の役割が、概ね明らかになったと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
体外発育環境における胚のトコンドリア品質管理メカニズムについて、今後精査していく予定である。
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| Causes of Carryover |
研究成果を現在投稿中であり、雑誌査読者から指定される追加実験に備えて、研究費の一部を持ち越している。
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Research Products
(4 results)
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[Book] 生殖生理2019
Author(s)
折坂 誠（大須賀 穣、藤井知行 編）
Total Pages
330
Publisher
中山書店
ISBN
978-4-521-74761-3
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