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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Regulatory mechanisms of seminal proteins on uterine function and its application to improvement of fertility in cows

Research Project

Project/Area Number 19H00964
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

片桐 成二  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (00292061)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柳川 洋二郎  北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (20609656)
杉浦 智親  酪農学園大学, 獣医学群, 助教 (40828258)
奥山 みなみ  大分大学, 医学部, 助教 (50756781)
平山 博樹  東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (60390861)
永野 昌志  北里大学, 獣医学部, 教授 (70312402)
田上 貴祥  北海道大学, 農学研究院, 助教 (70709849)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2024-03-31
Keywords上皮成長因子 / 乳牛 / 子宮 / 不妊症 / 低受胎牛 / オステオポンチン / 精漿 / TLR
Outline of Annual Research Achievements

前年度に引き続きオステオポンチンおよびオステオポンチン由来ペプチドが子宮でのEGF濃度の回復に及ぼす効果を調べたところ、50-60%のEGF濃度回復率と40-50%の受胎率が得られ、その有効性が示された。
次いで、EGF濃度異常と胚由来因子への感受性の変化の関係を調べるために、胚および胚由来物質(インターフェロンτ)が子宮でのサイトカインおよびリンパ球のサブセット構成に及ぼす効果を低受胎牛と健康牛で比較した。その結果、処置前の両者のサイトカイン発現に異なる傾向が見られたが、胚および胚由来物質への反応性には両者の間に差異はみられなかった。
さらに、オステオポンチンの効果が腟から子宮に伝達される機序を調べるため、腟で感作された免疫細胞が附属リンパ節でリンパ球を活性化し、血行性に子宮に移行して効果を発現するという仮設を検討した。その結果、一部の供試牛では、オステオポンチンの腟内投与後に末梢血リンパ球でのサイトカイン発現に変化がみられ、その変化はEGF濃度が正常化した牛と異常が持続した牛で異なった。そこで、EGF濃度が正常化した牛のリンパ球を低受胎牛の子宮内に投与したところ、約40%の牛でEGF濃度が正常化したが、受胎率は向上しなかった。以上の結果から、オステオポンチンの腟内投与による子宮でのEGF濃度正常化には、末梢血リンパ球のサイトカイン発現を適切な状態に誘導する必要のあることが示された。一方、EGF濃度の正常化が受胎性の回復につながらなかったことから、オステオポンチン投与は、リンパ球のサイトカイン発現変化に加えて、受胎性回復に必要な何らかの変化を引き起こしていると考えられた。その候補として、EGF濃度および受胎性の回復に伴ってみられた内分泌系および免疫系に関わる各種受容体の発現低下が考えられた。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Effects of the presence of a large follicle and a corpus luteum in bovine ovaries on nuclear maturation of oocytes and steroidogenesis of granulosa cells cultured as oocyte-cumulus-granulosa complexes derived from early antral follicles2022

    • Author(s)
      Sakaguchi K, Kawano K, Yanagawa Y, Katagiri S, Nagano M
    • Journal Title

      Japanese Journal of Veterinary Research

      Volume: 70 Pages: 45-56

    • DOI

      10.14943/jjvr.70.2.45

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relationship between frame rates and subpopulation structure of bovine sperm divided by their motility analyzed by a computer‐assisted sperm analysis system2022

    • Author(s)
      Kanno Chihiro、Sun‐Sik Kang、Sakamoto Kentaro Q.、Yanagawa Yojiro、Katagiri Seiji、Nagano Masashi
    • Journal Title

      Animal Science Journal

      Volume: 93 Pages: -

    • DOI

      10.1111/asj.13796

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of heat exposure on the growth and developmental competence of bovine oocytes derived from early antral follicles2022

    • Author(s)
      12.Kawano K, Sakaguchi K, Madalitso C, Ninpetch N, Kobayashi S, Furukawa E, Yanagawa Y, Katagiri S
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 8857

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12785-2

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Relationship between the timing of insemination based on estrus detected by the automatic activity monitoring system and conception rates using sex-sorted semen in Holstein dairy cattle2022

    • Author(s)
      FURUKAWA Eri、KANNO Chihiro、YANAGAWA Yojiro、KATAGIRI Seiji、NAGANO Masashi
    • Journal Title

      Journal of Reproduction and Development

      Volume: 68 Pages: 295~298

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Effects of high temperature in physiological range on amino acid metabolism of in vitro growing oocyte-cumulus-granulosa complexes derived from bovine early antral follicles2023

    • Author(s)
      Kawano K, Sakaguchi K, Ninpetch N, Yanagawa Y, Katagiri S
    • Organizer
      The 49th Annual Conference of the International Embryo Technology Society
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of cysteine on growth, developmental competence, and reduced glutathione levels of in vitro growth of oocytes under heat stress2022

    • Author(s)
      Kawano K, Sakaguchi K, Ninpetch N, Furukawa E, Chelenga M, Yanagawa Y, Katagiri S
    • Organizer
      The 10th Sapporo Summer Seminar for One Health
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Exploring the utilisation of amino acids and their metabolites as predictors of follicle activation and growth during culture2022

    • Author(s)
      Sakaguchi K, Otani Y, Kawano K, Yanagawa Y, Katagiri S, Telfer EE
    • Organizer
      Fertility
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 暑熱ストレスが牛の初期胞状卵胞に由来する卵子-卵丘-顆粒層細胞複合体の酸化ストレスおよび抗酸化関連遺伝子の発現に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      河野光平、坂口謙一郎、Nattapong Ninpetch、古川 瑛理、栁川洋二郎、片桐成二
    • Organizer
      第115回 日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] Low progesterone during the growth period of ovulatory follicle reduces the endometrial epidermal growth factor concentration in dairy cows2022

    • Author(s)
      Phong VT, Kawano K, Yanagawa Y, Katagiri S
    • Organizer
      第115回 日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] The effect of integrin binding domain peptide and C-terminal fragment of osteopontin on restoring the endometrial EGF abnormality in repeat breeder dairy cows2022

    • Author(s)
      Tanida T, Tagami T, Yanagawa Y, Katagiri S
    • Organizer
      31th World Buiatrics Congress, Madrid, Spain
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホルスタイン種泌乳牛における受胚牛の受胎性予測指標としての胚移植日 の黄体血流量評価の有用性2022

    • Author(s)
      谷田孝志、向野逸郎、中橋美貴子、宮野大輝、宮澤胡桃、栁川洋二郎、片桐成二
    • Organizer
      第165回日本獣医学会学術集会
  • [Presentation] 授精時期の牛腟深部におけるオステオポンチン受容体遺伝子の発現2022

    • Author(s)
      谷田孝志、小川理智、河野光平、國井宏樹、栁川洋二郎、片桐成二
    • Organizer
      第115回日本繁殖 生物学会大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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