2014 Fiscal Year Research-status Report
卵丘卵子複合体における糖質コルチコイドの生理的役割の解明
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25450460
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| Research Institution | Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine |
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Principal Investigator |
手塚 雅文 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (40311526)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 糖質コルチコイド / 排卵 / 炎症 / 卵丘卵母細胞複合体 / 11bHSD / 硬質コルチコイド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では３年間の枠組みで、排卵前後から受精に至るまでのウシ卵丘卵子複合体（COC）における糖質コルチコイド（Glc）の生理的役割とその調節メカニズムを解明することを目的としている。H26年度は、１）排卵前のウシCOCで合成が増加するプロジェステロン（P4）がGlc活性酵素である11HSD1の発現に与える影響、２）Glcとクロストークが報告されている硬質コルチコイド受容体（MR）の発現、３）Glcにより影響を受けることが予測され、近年受精時のマウス卵丘細胞で作用が報告されている自然免疫系の存在について検証を行った。得られた主な結果は以下の通りである。
１）COCにおけるP4合成、作用の阻害によりFSHによって増加する11HSD1の発現が抑制されたことから、11HSD1の増加にはP4が必要であることが示唆された。２）卵母細胞で高いMRの発現が見られた反面GRの発現は非常に低かった。卵母細胞では11HSD2の発現も高いことから、硬質コルチコイドの標的であることが示唆された。Glcの非活性化を行うことでコルチゾールに対して高い交差反応を示すMRが非特異的に活性化されることを防いでいる可能性が考えられる。一方11HSD1の活性が高い卵丘細胞ではMRの発現は認められず、隣接する組織間で対照的なコルチコステロイド代謝が行われていることが示唆された。３）成熟過程にあるウシ卵母細胞でヒアルロン酸断片をリガンドとしてサイトカインの発現を誘導するTLR2受容体が発現していること、およびIVFやヒアルロニダーゼ処置により卵母細胞のサイトカイン（IL-6）の発現が増加することが認められた。マウスでは卵丘細胞由来のIL-6が受精時の精子運動を活性化させることが知られており、同様なシステムがウシにも存在していることが示された反面、ウシの卵丘細胞ではTLR2受容体が発現しておらず、種特異的な発現の差があることが示唆された。
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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
申請書記載の研究スケジュールのうち、H26年度に計画していた受精時のCOCにおけるGlcシステムの役割解明については、精子侵入によってCOCで誘起される一連の免疫反応（自然免疫系の活性化）におけるGlc作用の解明に向けて、ウシCOCにおける自然免疫系の存在と活性化について一定の結果を得たことから計画通りに進行していると考える。
一方H26年度に予定していたマクロファージ、好中球等の免疫細胞の存在下でCOCのGlcシステムが果たす生理的役割の解明については、当初の計画では視野に入れていなかった硬質コルチコイドシステムの存在を強く示唆するデータが得られたこと、およびGlc活性化と同時に卵丘細胞で増加するP4が11HSD1の発現に必要であることが明らかになったため、予定を変更してこれらの研究へとエフォートを集中した。免疫細胞を用いた実験についてはこれらの研究が一段落してから着手する予定である。
目的変更により当初の目的は達成できなかったが、新しい方向での研究は順調に進んでいることから、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の推進方策：H27年度はH26年度に引き続きウシCOCにおける自然免疫系関連因子とGlcシステムの相互作用について研究をすすめる。またH26年度の研究で卵母細胞が硬質コルチコイドの標的器官である可能性が示唆されたこと、およびプロジェステロンにより卵丘細胞の11HSD1発現が影響を受けることを受け、当初H26-27年度に計画していたマクロファージ、好中球等の免疫細胞を用いた実験については、一旦中止し上記の課題にエフォートを集中する予定である。免疫細胞を用いた実験については、研究全体の流れを勘案しながら適時再開したいと考えている。
計画を推進する上で解決すべき課題：H26年３月をもって本学のアイソトープセンターが閉鎖され、本研究の主要な手法の一つであったRadioconversion assay が使用できなくなったため、代替法の立ち上げが必要となった。現在386 well plateを用いた微量EIA法による培地中のコルチゾール濃度の測定（11HSD1 reductive activity）の最適化をおこなっているところである。なおコルチゾールからコルチゾンへの変換についてはEIA法ではRadioconversion assayと同程度の精度を達成することが困難であるため、酵素サイクリ
ング法などの方法が利用可能か検討中である。
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