ウシ凍結卵におけるアポトーシス機構の解明と新規の凍結・培養法の開発

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23780278
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 阿部 靖之 山形大学, 理工学研究科, 助教 (80447086)
• Keywords: ウシ / 卵母細胞 / 凍結保存

Research Abstract

卵子の凍結保存は，効率的な個体作出が可能となり，動物生産に利用される重要な技術であるが，凍結保存後の卵子は品質が低下し多くが死滅することが問題であるが，細胞死に至るメカニズムは不明である．そこで，産業動物として重要なウシを対象として，卵核胞 期卵子の凍結法を改良することを目的として，凍結卵子の特徴を解析した．新鮮および凍結卵子を成熟培養後に遺伝子発現を調べた結果，凍結卵子ではアポトーシス誘導因子Baxが高く，ミトコンドリア分裂因子Drp-1が低かった．さらに，凍結卵子では活性型ミトコンドリアが凝集または減少，異常なものが，活性型ミトコンドリアの蛍光染色および電子顕微鏡によって多く観察された．さらに，細胞骨格および微小管を形成するF-アクチンおよびα‐チューブリンに異常がみられた．これらのことから，凍結処理によりミトコンドリアおよび微小管に作用して局在を変化させるとともに，アポトーシスが誘導されミトコンドリアの機能低下が起こったと考えられる．そこで凍結法の改良として，細胞骨格安定剤サイトカラシンBの前処理や，卵丘細胞の一部除去（凍結保護剤の浸透性向上）により，F-アクチン量を増加させ，凍結卵子の成熟・受精・発生発育が向上することに成功した．また，凍結卵子が持つ受精能低下という問題を解決するため，精子の受精前処理によって改善を試みようと考え，まず受精能が高い精子と低い精子の差異を解析することで，受精能を制御する因子を探索した．その結果，精子における直線性の運動，移動速度，先体の正常性が受精に大きく影響することを見出した．

Research Products

• [Journal Article] 2,6-Bis(arylsulfonyl)anilines as Fluorescent Scaffolds through Intramolecular Hydrogen Bonds: Solid-State Fluorescence Materials and Turn-On-Type Probes Based on Aggregation-Induced Emission (2014)
  • Author(s): Beppu, T., Kawata, S., Aizawa, N., Pu,Y. J., Abe, Y., Ohba, Y., Katagiri, H.
  • Journal Title: ChemPlusChem Volume: 79 Pages: 536-545
  • DOI: 10.1002/cplu.201300428
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dynamics of intracellular phospholipid membrane organization during oocyte maturation and successful vitrification of immature oocytes retrieved by ovum pick-up in cattle (2013)
  • Author(s): Aono, A., Nagatomo, H., Takuma, T., Nonaka, R., Ono, Y., Wada, Y., Abe, Y., Watanabe, T., Kawahara, M.
  • Journal Title: Theriogenology Volume: 79 Pages: 1146-1152
  • DOI: 10.1016/j.theriogenology.2013.02.009. Epub 2013 Mar 25.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distribution of Radioactive Cesium in Ostrich (Struthio camelus) after the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant Accident. (2013)
  • Author(s): Isogai, E., Kino, Y., Abe, Y., Yamashiro, H., Shinoda, H., Fukuda, T., Fukumoto, M., Kuroda, K., Yoneyama, H., Isogai, E., Sekine, T.
  • Journal Title: Radiat. Emerg. Med. Volume: 2 Pages: 68-71
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Transcriptional wiring for establishing cell lineage specification at the blastocyst stage in cattle (2013)
  • Author(s): Nagatomo, H., Kagawa, S., Kishi, Y., Takuma, T., Sada, A., Yamanaka, K., Abe, Y., Wada, Y., Takahashi, M., Kono, T., Kawahara, M.
  • Journal Title: Biol. Reprod Volume: Jun 27;88(6) Pages: 158
  • DOI: 10.1095/biolreprod.113.108993. Print 2013 Jun.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effects of radioactive caesium on bull testes after the Fukushima nuclear plant accident
  • Author(s): Yamashiro, H., Abe, Y., Fukuda, T., Kino, Y., Kuwahara, Y., Fukumoto, M., Kobayashi, J., Uematsu, E., Tong, B., Sugiyama, T., Yamada, T., Shinoda, H., Sekine, T., Sato, E.
  • Journal Title: Sci. Rep. Volume: (掲載決定)
  • DOI: 10.1038/srep02850
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 福島第一原発20km圏内の雌ウシにおける卵巣の正常性 (2013)
  • Author(s): 阿部靖之，山城秀昭，福田智一，木野康志，関根勉，桑原義和，福本基，小林仁，阿部宏之，磯貝恵美子，福本学．
  • Organizer: 第56回日本放射線影響学会
  • Place of Presentation: ホテルクラウンパレス青森
  • Year and Date: 20131018-20131020
• [Presentation] ウシGV期卵母細胞のガラス化保存における卵丘細胞除去および細胞骨格安定剤Taxolの影響 (2013)
  • Author(s): 佐藤隆司，菊池英里子，金明奎，荒木至，阿部宏之，阿部靖之
  • Organizer: 第106回日本繁殖生物学会
  • Place of Presentation: 東京 農工大学農学部府中キャンパス
  • Year and Date: 20130912-20130914
• [Presentation] ウシ精子における受精能と運動パラメーターの相関性 (2013)
  • Author(s): 荒木至，柏渕将輝，小圷泰輝，佐藤隆司，阿部宏之，阿部靖之
  • Organizer: 第117回日本畜産学会
  • Place of Presentation: 新潟大学農学部
  • Year and Date: 20130909-20130910
• [Presentation] 福島第一原発20km圏内に生息する雌ウシの生殖器に対する放射性物質の影響解析 (2013)
  • Author(s): 阿部靖之，山城秀昭，及川俊徳，福田智一，木野康志，関根 勉，桑原義和，福本 基，小林 仁，阿部宏之，沼邊 孝，磯貝恵美子，福本 学
  • Organizer: 第54回日本哺乳動物卵子学会
  • Place of Presentation: 学術総合センター
  • Year and Date: 20130525-20130526
• [Book] 冷凍空調便覧 (2013)
  • Author(s): 阿部靖之
  • Total Pages: 5
  • Publisher: 日本冷凍空調学会