Mechanism of tissue regeneration in female reproductive organs

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26670733
• Research Institution: National Center for Child Health and Development
• Principal Investigator: 宮戸 健二 国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 子宮内膜 / 再構築 / CD9 / エクソソーム / マイクロエクソソーム

Outline of Annual Research Achievements

生殖機能を維持するためには、配偶子形成だけでなく、周期的な子宮内膜の再構築が必須である。そのメカニズムは内分泌系によって調節されるが未解明の部分が多い。我々が着目したのはエクソソームと呼ばれる細胞間の膜輸送に関わる膜構造体で、しかも通常の2重脂質層が明瞭なベシクル型ではなく、我々の研究から明らかになったマイクロエクソソームである。申請者が行った研究から、膜４回貫通型蛋白質CD9が雌の生殖機能、特に卵と精子の膜融合過程に必須であることを見出した。さらに、CD9は卵型エクソソーム（マイクロエクソソーム）の構成成分として卵から放出されることも明らかにした。マイクロエクソソーム従来の細胞間の物質輸送に関わるエクソソームとは構造が全く異なる。すなわち、マイクロエクソソームでは明瞭な２重脂質層が形成されず、小さなユニットが集合した形態を呈している。さらにその後の研究から、マイクロエクソソームは、子宮内膜上皮からも分泌され、子宮内膜の周期的な再構築に関与するという新たな知見が得られた。我々の結果と従来の知見を総合して考えると、エクソソームの分泌経路には２種類あることが推測される。一方は従来型のエクソソームであり、もう一方はマイクロエクソソームである。マイクロエクソソームはエンドソーム系ではなく、細胞膜が陥入して特定の脂質を細胞膜近辺に集積させ、その後、細胞外に放出されることが透過型電子顕微鏡による観察から推測された。子宮内膜では、VEGF-Aが取り込まれ、子宮内腔に放出されると考えられた。本研究では、マイクロエクソソームを介した女性生殖器官における組織再構築の分子メカニズムを解明し、子宮内膜を修復および再構築させる治療方法を開発することを目標とした。

Research Products

• [Journal Article] Birth weights and Down syndrome in neonates delivered after frozen-thawed embryo transfer: Six-year study (2007-2012) on the national assisted reproduction registry data in Japan (2017)
  • Author(s): Yamatoya K, Saito K, Saito T, Kang W, Nakamura A, Miyado M, Kawano N, Miyamoto Y, Umezawa A, Miyado K, Saito H.
  • Journal Title: Reproductive Medicine and Biology Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/rmb2.12033
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Exosomes versus microexosomes: Shared components but distinct functions (2017)
  • Author(s): Miyado K, Kang W, Yamatoya K, Hanai M, Nakamura A, Mori T, Miyado M, Kawano N
  • Journal Title: J Plant Res Volume: 130 Pages: 479-483
  • DOI: 10.1007/s10265-017-0907-7
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Complementary critical functions of Zfy1 and Zfy2 in mouse spermatogenesis and reproduction (2017)
  • Author(s): Nakasuji T, Ogonuki N, Chiba T, Kato T, Shiozawa K, Yamatoya K, Tanaka H, Kondo T, Miyado K, Miyasaka N, Kubota T, Ogura A, Asahara H
  • Journal Title: PLoS Genet Volume: 13 Pages: e1006578
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006578
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Expression patterns of Fgf8 and Shh in the developing external genitalia of Suncus murinus (2017)
  • Author(s): Miyado M, Miyado K, Nakamura A, Fukami M, Yamada G, Oda SI
  • Journal Title: Reproduction Volume: 153 Pages: 187-195
  • DOI: 10.1530/REP-16-0231
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Increased incidence of post-term delivery and Cesarean section after frozen-thawed embryo transfer during a hormone replacement cycle (2016)
  • Author(s): Saito K, Miyado K, Yamatoya K, Kuwahara A, Inoue E, Miyado M, Fukami M, Ishikawa T, Saito T, Kubota T, Saito H
  • Journal Title: J Assist Reprod Genet Volume: 34 Pages: 465-470
  • DOI: 10.1007/s10815-017-0869-7
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The p.R92W variant of NR5A1/Nr5a1 induces testicular development of 46,XX gonads in humans, but not in mice: phenotypic comparison of human patients and mutation-induced mice (2016)
  • Author(s): Miyado M, Inui M, Igarashi M, Katoh-Fukui Y, Takasawa K, Hakoda A, Kanno J, Kashimada K, Miyado K, Tamano M, Ogata T, Takada S, Fukami M
  • Journal Title: Biol Sex Differ Volume: 7 Pages: 56
  • DOI: 10.1186/s13293-016-0114-6
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] The role of tetraspanin CD9 in osteoarthritis using three different mouse models (2016)
  • Author(s): Sumiyoshi N, Ishitobi H, Miyaki S, Miyado K, Adachi N, Ochi M
  • Journal Title: Biomed Res Volume: 37 Pages: 283-291
  • DOI: org/10.2220/biomedres.37.283
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Seminal vesicle proteins SVS3 and SVS4 facilitate SVS2 effect on sperm capacitation (2016)
  • Author(s): Araki N, Yoshida K, Kawano N, Woodin K, Miyado K, Yoshida M
  • Journal Title: Reproduction Volume: 152 Pages: 313-321
  • DOI: 10.1530/REP-15-0551
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Critical roles of seminal plasma on sperm migration in the female reproductive tract (2016)
  • Author(s): Kang W, Kawano N, Yamatoya K, Yoshida M, Yoshida K, Miyado K
  • Journal Title: J Reprod Eng Volume: 18 Pages: 1-19
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 卵に対する細胞障害性因子の同定と対処法の開発 (2016)
  • Author(s): 宮戸健二
  • Organizer: 第34回日本受精着床学会総会・学術講演会
  • Place of Presentation: 軽井沢
  • Year and Date: 2016-09-15
  • Invited