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Effects of final glycation products on bovine uterus, oviduct and embryonic development and elucidation of the mechanisms

Research Project

Project/Area Number 20H03129
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Matsuyama Shuichi  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50455317)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 康二  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (50355070)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥7,540,000 (Direct Cost: ¥5,800,000、Indirect Cost: ¥1,740,000)
Keywordsメチルグリオキサール / 牛 / 子宮 / 低受胎 / 卵管
Outline of Research at the Start

分娩後の乳牛では、泌乳にともなう負のエネルギーバランスを補うように設計された穀物主体の飼料が給与されているが、受胎率は低下の一途を辿っている。本研究では、高穀物含量の飼料によって産生されるメチルグリオキサールが受胎率低下の一因となっていることを検証する。ウシ生体を用いて、血中メチルグリオキサール濃度の上昇が受胎性に及ぼす影響を明らかにし、次いで、ウシ子宮内膜細胞、卵管細胞、卵子および胚を用いて、メチルグリオキサールが低受胎を引き起こすメカニズムを解明する。

Outline of Final Research Achievements

The effects of methylglyoxal (MGO) on bovine uterine function were examined. Reactive oxygen species (ROS) and γH2AX protein in bovine endometrial cells were significantly increased after MGO treatment. In addition, cell proliferation rate was significantly decreased by MGO treatment, while p16 mRNA expression and senescent cell rate were significantly increased. These results suggest that MGO induces DNA damage and cellular senescence by enhancing ROS production in bovine endometrial cells. Furthermore, IL-8 production tended to increase in bovine endometrial cells after MGO treatment, suggesting that cytokines secreted by MGO-induced senescent cells may cause uterine dysfunction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ウシにおいて高穀物含量の飼料摂取によって増加するメチルグリオキサールが、子宮内膜でのROS産生を亢進することでDNA損傷を引き起こし、細胞老化を誘導すること、さらには、老化細胞から分泌されるサイトカインが子宮機能低下を引き起こすことが示唆されました。乳牛では分娩後の受胎率が低いことが知られています。この受胎率の低下は、泌乳にともなう負のエネルギーバランスを補うように設計された穀物主体の飼料給与体系が一因となっている可能性がありますが、本研究の成果は、乳牛の低受胎要因の解明だけでなく、受胎率低下に対して飼養管理という側面からの予防および治療技術開発への応用が期待されます。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2024 2023 2020

All Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] Elevated Methylglyoxal Concentrations Induces Cellular Senescence in Endometrial Cells in Dairy Cows2024

    • Author(s)
      Seiya Higashi, Ryoya Abe, Ryoki Tatebayashi, Sho Nakamura, Satoshi Ohkura, Koji Kimura, Shuichi Matsuyama
    • Organizer
      Society for the Study of Reproduction 57th Annual Meeting
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] メチルグリオキサールがウシ子宮内膜細胞に及ぼす影響とその作用機序の解明2023

    • Author(s)
      東誠也、阿部良哉、舘林亮輝、中村翔、大蔵聡、木村康二、松山秀一
    • Organizer
      第116回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] メチルグリオキサールがウシ子宮内膜細胞に及ぼす影響2020

    • Author(s)
      阿部 良哉, 舘林 亮輝, 加治佐 実希, 森田 康広, 大蔵 聡, 松山 秀一
    • Organizer
      第113回日本繁殖生物学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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