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2021 Fiscal Year Annual Research Report

The study for understanding the mechanisms how MSCs induce ovarian aging

Research Project

Project/Area Number 19H03108
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

島田 昌之  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (20314742)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 隼明  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 助教 (30613723)
磯部 直樹  広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (80284230)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords卵巣 / 妊孕性 / DNAメチル化
Outline of Annual Research Achievements

卵巣間質の線維化が,間質細胞の酸化ストレス上昇により引き起こされること,外因性の抗酸化因子をマウスに投与することで,線維化した間質が正常な間質にリモデリングされることを明らかとした。さらに,加齢マウスだけでなく肥満マウスにおいても,卵巣間質に脂肪顆粒を蓄積した細胞が出現し,その周囲の細胞で酸化ストレスが上昇することにより,間質の線維化が起こることも示した。この間質の線維化が引き起こす物性変化を測定した結果,卵巣は硬化し,かつ弾性力が低下していること,この物性的な変化が卵胞内の顆粒膜細胞において細胞骨格を変化させ,顆粒膜細胞の黄体化を促すことも明らかとなった。この排卵刺激前に顆粒膜細胞が黄体化する仕組みについて,メチル化DNA配列の網羅的解析により,DNMT1の発現低下と細胞分裂の促進に起因する大規模なDNAの脱メチル化により引き起こされることも示した。この大規模なDNAの脱メチル化は,正常な卵胞発育では排卵準備が完了する直前に完成するが,卵分泌因子の発現低下により,これが早期に生じることで,卵胞機能不全となることもわかった。さらに,DNMT1の発現低下は,S期特異的に認められ,それは卵分泌因子であるGDF9および顆粒膜細胞が合成するレチノイン酸に依存していることも明らかとした。以上の結果から,卵巣の間質が線維芽細胞や脂肪細胞に分化しやすい細胞で構成され,その一部は間葉系幹細胞であること,線維芽細胞への分化により卵巣が硬化することで,卵胞を構成する顆粒膜細胞のエピジェネティック制御が異常となり,雌の妊孕性が低下する可能性が示された。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 7 results)

  • [Journal Article] Large-scale DNA demethylation occurs in proliferating ovarian granulosa cells during mouse follicular development.2021

    • Author(s)
      Kawai T, Richards JS, Shimada M.
    • Journal Title

      Commun Biol.

      Volume: 4 Pages: 1334

    • DOI

      10.1038/s42003-021-02849-w.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] LH Induces De Novo Cholesterol Biosynthesis via SREBP Activation in Granulosa Cells During Ovulation in Female Mice.2021

    • Author(s)
      Nakanishi T, Tanaka R, Tonai S, Lee JY, Yamaoka M, Kawai T, Okamoto A, Shimada M, Yamashita Y.
    • Journal Title

      Endocrinology

      Volume: 162 Pages: bqab166

    • DOI

      10.1210/endocr/bqab166.

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cortisol induces follicle regression, while FSH prevents cortisol-induced follicle regression in pigs.2021

    • Author(s)
      Nakanishi T, Okamoto A, Ikeda M, Tate S, Sumita M, Kawamoto R, Tonai S, Lee JY, Shimada M, Yamashita Y.
    • Journal Title

      Mol Hum Reprod.

      Volume: 27 Pages: gaab038

    • DOI

      10.1093/molehr/gaab038

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 生殖生物学の新知見に基づく家畜繁殖技術開発2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第66回日本生殖医学会学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] マウスを用いた基礎研究から, ブタの産子数向上技術へのトランスレーション2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第129回日本畜産学会第129回大会
    • Invited
  • [Presentation] 精子に発現するToll様受容体(TLR family)の役割と精子選別法2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第20回生殖バイオロジー東京シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 種雄豚の生殖生理と繁殖技術2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第164回日本獣医学会学術集会 獣医繁殖学分科会
    • Invited
  • [Presentation] 脂肪化精巣・脂肪化卵巣からわかる「老化」の新知見2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第21回日本抗加齢医学会総会
    • Invited
  • [Presentation] 繁殖生物学の基礎研究から健康と福祉、食料生産への貢献2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      日本学術会議,日本繁殖生物学会共催
    • Invited
  • [Presentation] 前胞状卵胞における卵胞閉鎖 酸化ストレスと抗酸化因子のバランス2021

    • Author(s)
      島田昌之
    • Organizer
      第39回日本受精着床学会総会・学術集会
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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