2022 Fiscal Year Research-status Report
Oviduct as the site of fertilization and early embryonic development: Verification of its physiological functions using genetically engineering hamster model for clinical application
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18KK0256
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
荒木 慶彦 日本大学, 医学部, 客員教授 (70250933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小倉 淳郎 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 室長 (20194524)
眞貝 洋一 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (20211972)
藤原 浩 金沢大学, 医学系, 教授 (30252456)
鏡 京介 金沢大学, 附属病院, 助教 (80748616)
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| Project Period (FY) |
2018-10-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 卵管 / 受精 / 初期発生 / 着床 / ゴールデンハムスター / OVGP1 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類はその受精・初期発生は生体にとって「体外」である卵管内腔で遂行される。その特殊な場に於いて発育した初期胚は、胚盤胞に発育後、子宮内膜に潜り込み（着床）し、妊娠が成立する。その胚の発生を制御する卵管微小環境の研究は種の保存という生命現象の根幹に関わる極めて重要な研究課題である。本研究では我々のこれまでの卵管の胚発生に対する生理的作用の研究成果をさらに展開し、浮遊状態における幹細胞に代表される未分化細胞の機能・分化を調節する液性因子（群）の同定、及びその機構解明を最終目標に本研究を計画した。
哺乳類の中で、ハムスター胚は体外培養が難しく、卵管は胚の生理的環境維持に必須と考えた。その仮説の下、卵管特異的な液性因子であるOVGP1の遺伝子欠損（KO）ハムスターを作製したところ、このKO動物を用いてこれまで以下の実験結果を得た：1) 雌 KOハムスターは完全不妊になる ; 2) 雄KO精子は正常な妊孕性を持つ ; 3) その受精は成立するものの、受精卵は光顕・電顕レベルで異常所見を認める ; 4) その着床数は明らかになくなる（初期胚発生は異常が多いが、一部は着床する）; 5) 着床しても胚は異常発育し、 最終的には胚性致死になるため産仔は得られない ; 6) KO 卵巣を野生型へ移植すると KO卵由来の産仔は生まれるが、逆の実験では生まれない。
これらの結果はマウス同様に極めて繁殖力の高いハムスターでは、 in vivoでその胚初期発生に OVGP1を介した極めて重要な生理的イベントが卵管内で行われていることを示唆する。即ち、この動物モデルでは、受精卵（全能性細胞）の運命は遺伝的に決まるだけではなく、受精から着床までの卵管微小環境が正常な発育のために極めて大きな意味を持つことが強く示唆される。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
実験自体は概ね順調に進展しているが、COVID19の世界的パンデミックにより、当初予定していたカナダ・Queen大学での共同研究は、実質Zoom会議しか行われていない。しかし、次年度パンデミックも終息しつつあるため、海外共同研究者と実際に意見交換するセミナー等を開催を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
相同分子を欠損するマウス（妊孕性を持つ）と本研究で確立したハムスターモデル（妊孕性がない）を分子レベルで比較検討し、従来原因不明とされていた不妊症・不育症解明のためのモデル動物として汎用できるよう発展を目指す。
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| Causes of Carryover |
COVID-19パンデミックのため、主に国際交流関係の予算（旅費等）が執行できなかったが、本年度はパンデミックの状態に配慮しつつ、当初の研究計画に従って日本-カナダ間の相互訪問による研究情報を行う予定である。
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