2014 Fiscal Year Annual Research Report
医学・農学的高度利用を目指した定量的初期胚評価法の確立
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25712035
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山縣 一夫 大阪大学, 微生物病研究所, 特任准教授 (常勤) (10361312)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 卵子の質 / ライブセルイメージング / 定量化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、生殖医療や家畜繁殖の分野では胚の着床不全や早期流産による不妊が大きな問題になっている。その原因として、高齢化や環境ストレスによる配偶子や初期胚の質低下が想定されている。「質低下」の実体としては、主には染色体異常によることが近年の研究からわかってきた。妊娠率を向上させるためには、初期胚の質、特に染色体の正常性を確実に評価する技術開発が急務である。本研究では、申請者がこれまでに開発を行ってきた「初期胚ライブセルイメージング技術」を応用し、染色体正常性について定量的かつ科学的根拠を持って評価できる技術へと発展させる。具体的には、ハードウェアを改良し、より低ダメージかつ画像・時間分解能を向上させた顕微鏡システムを構築する。また、核や染色体の異常を自動的かつリアルタイムに検出・定量化できるようなソフトウエアを開発する。さらに、特定染色体や特定遺伝子領域などを生きたまま観察できる蛍光プローブを検討・開発することで、染色体の構造異常や異数性を検出する。研究期間の後半では、それまでに構築された技術を用いて、マウスや家畜動物胚、余剰ヒト胚のイメージングを行い、得られた画像情報から各種特徴量を抽出する。それら数値情報と移植結果をもとに相関性解析や多変量解析を行うことで「胚の質」をあらわすような指標を導いてゆく。
平成26年度は、（１）初期胚発生に対して一部の培養器具に毒性があること、（２）過排卵処理を施したマウス由来の卵子の質は、自然排卵で得られたものと比べて遜色がないことなどをライブセルイメージングを用いて定量的に証明した。これらに関しては現在論文としてまとめているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成26年度は、上述のように（１）初期胚発生に対して一部の培養器具に毒性があること、（２）過排卵処理を施したマウス由来の卵子の質は、自然排卵で得られたものと比べて遜色がないことなどをライブセルイメージングを用いて定量的に証明し、それらを論文としてまとめはじめた。しかし、当初目的は顕微鏡システムにさらなる検討を加えることで、高解像でありながら胚に対して低ダメージなハードウエアを構築すること、また、特定染色体や特定遺伝子領域などを生きたまま観察できる蛍光プローブを検討・開発することで、染色体の構造異常や異数性を検出することも計画していた。しかし、年度途中より就職活動や所属先の移動があり、実質的に本研究に割けるエフォートが削られ、必ずしも当初の目的通りに進捗したとは言い難い状況である。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度より研究場所を近畿大学生物理工学部に移したこともあり、学生たちを指導しながらより一層の研究を発展させたいと考えている。具体的には、26年度に進捗予定であった顕微鏡システムのさらなる改善と、特定染色体や染色体遺伝子領域を可視化する蛍光プローブの開発を進める。顕微鏡システムに関しては、すでに分配中の染色体1本1本を識別可能なほどの分解能を達成しているため、培養条件や観察条件を見直すことで、その解像度を保ちながらよりダメージの低い観察系の確立を行う。蛍光プローブについても、性染色体を特異的に標識するプローブや、染色体セントロメア領域を検出するプローブの開発に成功している。そこで、それらの胚発生に対する毒性を検討することで、実用に耐えうるのかを評価する。これらに加えて、加齢マウスやウシ胚、ウサギ胚などの他哺乳類動物胚を用いたライブセルイメージングを開始する。
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| Causes of Carryover |
所属先の変更に伴い、新たな研究室の立ち上げ等でどれくらいの予算がかかるのか読めず、次年度に使用することとした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
新たな所属先である近畿大学生物理工学部で飼育可能なウサギを研究に用いるべく、その購入費に充てる予定である。
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[Journal Article] Heterochromatin dynamics during the differentiation process revealed by the DNA methylation reporter mouse, MethylRO.2014
Author(s)
Ueda J, Maehara K, Mashiko D, Ichinose T, Yao T, Hori M, Sato Y, Kimura H, Ohkawa Y, Yamagata K.
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Journal Title
Stem Cell Reports
Volume: 3
Pages: 216
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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