基質の性状とそれに制御されるmiRNAを用いた統合的な卵子胚培養システムの開発
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19K22372
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
岩田 尚孝 東京農業大学, 農学部, 教授 (50385499)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2020)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 多糖ゲル / 卵子 / 胚 / Hippo signaling / 多糖軟質ゲル / 卵子発育 / 胚発生 / Hippoシグナル / 培養基質 / 多糖類 / 細胞外核酸 |
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| Outline of Research at the Start |
卵子や胚の培養は生殖工学や生殖医療の基盤技術である。これらの技術は硬いシャーレ上での培養から得た知見を集約したものであり、現行の培養技術では、体内から回収した卵や胚と同等のものは作成できない。一方、体内環境には、大量の支持細胞、柔軟な基質そして体液に溶けた生理活性物質やエクソソームがある。申請者は安全で簡便に調整できる植物由来の多糖類を用いて柔らかい基質を作製し、この新基質を用いて、細胞の性状変化を誘起し、これに応じて分泌されるエキソソームmiRNAを調べ、基質と培養環境を含む統合的な新培養システムを開発する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
キサンタンガムとローカスとビーンガムの組み合わせで作成した軟質ゲルを胚の体外培養に用いたところ、胚発育を著しく改善した。またこの時に胚の割球間のカドヘリンの局在も均一で有りアクチン重合が促され、YAPの核内以降が促されて、CTGFの発現が亢進していたため、軟質ゲルはHippo signalを介して働きかけると考えられた。次にブタ卵子の体外発育系に軟質ゲルを応用した。卵子と顆粒層細胞の複合体であるOGCsをブタの初期胞状卵胞から回収しゲル上にて体外で培養した。これまで最も良好な卵子の体外発育が得られたポリアクリルアミドゲルと比較したところ多糖軟質ゲルは顆粒層細胞の生存率を有意に改善し、体外で発育した卵子の胚盤胞期胚への発育が高かった。また卵子の発育に伴い向上するヒストンのアセチル化状態も高い胚が作成できた。この効果が他の動物種でも確認できるのか調べるため、ウシの初期胞状卵胞で培養を行い卵子の発育効果を確認した。この時に細胞のRNAseqを行い細胞の接着や細胞外基質の相互作用が活性化していること、Hippo signalが活性化することが明らかになった。また卵子の体外成熟培地にも用いて有意に胚の発育を促進することが明らかになってきている。ゲル上で培養した顆粒層細胞のRNAseqからIPA解析で推測したmiRNAとsmallRNAseqで調べたmiRNAの発現データとの重なり合いからlet-7aがゲルで働くmiRNAではないかと推測できた。このmiRNAは細胞の体外培養で培地中に分泌されることも明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
予定どおり多糖ゲルは卵子の発育を促進し、論文として公表することができた。また胚の発育を促進することもその分子背景の一旦も明らかにすることができた。現在ウシの卵子の発育や胚の発生の網羅的遺伝子解析を行っているためさらに詳細な分子背景が明らかになると予想される。。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は、卵子の体外成熟の顆粒層細胞や卵子のRNAseqから再度、分子背景を確認する。また2020年のRNAseqから推測した上流因子であるmiRNAと、smallRNAseqを用いてゲル上培養の細胞中で発現上昇が確認できたmiRNAの重なりを検討し候補miRNAを同定して、卵子の体外発育培地に外挿しその効果を検討する。上流因子解析で推測したChemical drugの中から選定した因子を体外発育培地に添加し卵子の発育改善が見られるのかを検討する。ゲル上で発育した卵子から胚盤胞の作成を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
