2014 Fiscal Year Research-status Report
胚が着床能力を獲得する制御機構の解析と受胎率を向上させる体外培養系の構築
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25450390
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
松本 浩道 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (70241552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福井 えみ子 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (20208341)
吉澤 緑 宇都宮大学, 農学部, 教授 (60114162)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 繁殖 / 生殖 / 着床 / 受胎 / 妊娠 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
体外受精胚の移植は、受胎率および産子生産率が低く、多くの研究にもかかわらず改善されていない。このことは従来の研究に加え、新規のアプローチが必要であることを物語っている。我々の最近の研究結果は、着床関連因子を三つの因子群に分類する必要性を示唆していた。すなわち、着床に必要な因子である因子A群、着床に必要な因子で着床時に局在の変化する因子B群、着床能力誘起時に発現するが着床期には消失しなければならない因子C群、である。因子A群はこれまでの研究で標的とされてきた特性であるのに対し、因子B群とC群は我々の最近の研究結果を基に設定する必然性が示された、新たな特性と項目である。本研究では、これら三因子群の発現動態の解析を基軸に胚の着床能力獲得を制御する機構解析を行い、その成果を基に受胎率を向上させる体外培養系を構築する。
本年度は、着床に必要な因子の解析と体外培養系での発現を評価した。検討したのは因子A群として、Brca1のタンパク質の発現と局在は免疫蛍光染色法で、またリアルタイムPCR法でmRNAの発現量を解析した。胚盤胞の特性からも液性因子を選抜し、着床関連因子の上流因子を培養液に添加し検討した。その結果、プロラクチンが胚盤胞におけるBrca1タンパク質の発現を誘起することが明らかになった。
また因子B群については、Tinagl1タンパク質の発現と局在を免疫蛍光染色法で解析した。その結果、4-ヒドロキシエストラジオールがTinagl1タンパク質発現と局在変化を誘起することが明らかになった。
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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
我々の最近の研究結果は、着床関連因子を三つの因子群に分類する必要性を示唆していた。すなわち、着床に必要な因子である因子A群、着床に必要な因子で着床時に局在の変化する因子である因子B群、着床能力誘起時に発現するが着床期には消失しなければならない因子である因子C群、である。
本年度は、この因子A群とB群について研究を進展させることができた。すなわち、因子A群に関しては、プロラクチンが胚盤胞におけるBrca1タンパク質の発現を誘起することを明らかにした。また、因子B群に関しては、4-ヒドロキシエストラジオールがTinagl1タンパク質発現と局在変化を誘起することを明らかにした。
これらの結果は、着床能力獲得過程における分子機構について新たな知見を加えたものである。また今後、体外受精胚の移植における受胎率および産子生産率の改善の指標にすることが出来る点でも重要な結果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) 着床関連因子の人為的発現制御. 着床に必要な因子の解析と体外培養系での発現を評価する。標的として検討するのは着床能力獲得時に発現する因子はA群とB群に加え、C群にも広げていく。これまでBrca1とTinagl1を検討してきたが、因子A群としてEGFレセプター、因子C群としてエストロゲン受容体であるERαを解析する。リアルタイムPCR法でmRNAの発現量を、タンパク質の発現と局在は免疫蛍光染色法で、それぞれ解析する。細胞培養系でBrca1発現を誘導する因子を培養液に添加し、体外受精由来の胚盤胞におけるこれらの発現誘起の可否を解析する。また、胚盤胞の特性からも液性因子を選抜し、着床関連因子の上流因子を培養液に添加し検討する。これまでの研究で、体外受精由来胚盤胞では多くの着床関連因子の発現が低下していることが分かってきた。しかしながら、それら発現の全てを効率的に誘導する手法は確立されていない。主要な因子とその作用機序を明らかにし、重要な分子経路を賦活化することで着床能力を改善する体外培養系の樹立を試みる。
2) 着床時に局在が変化する因子の解析と体外培養系での発現評価. 着床時の局在性が変化する因子B群は、着床時期に達したかを容易に判定するツールになりうる。この発現動態からは、着床後の早期に胚性致死になるものと推察される。しかしながら、着床前後の胚と子宮のそれぞれで必須であるかについては不明である。現在、Tinagl1遺伝子ノックアウトマウスを作出中である。今後、発生と妊娠のどの時期にどのような機能変異をもたらすかを解析する。
3) ウシ胚質改善培養系の構築. マウス胚え構築した培養系を、ウシに適応可能であるかを検証しながら、至適培養系を構築していく。マウス胚における因子A群、B群、C群を制御する培養液添加物がウシ胚盤胞の遺伝子やタンパク質の発現動態に関与するかを解析し、ウシに適した胚盤胞培養系を作出していく。
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| Causes of Carryover |
遺伝子解析を含め、いくつかの実験項目が予定よりはかどらなかった。以上の理由から、次年度使用金額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験を円滑に進める為の物品費として使用する。また、研究成果を学会等で発表するための旅費としても使用する。
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