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ノンコーディングRNAに着眼した家畜卵胞発育のエピゲノム制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 動物生産科学
研究機関広島大学

研究代表者

島田 昌之  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (20314742)

研究分担者 星野 由美  広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (10451551)
研究協力者 Richards JoAnne S.  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2016年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
キーワード卵巣 / エピゲノム / 顆粒層細胞 / 遺伝子発現 / クロマチン構造 / 卵胞発育 / DNAメチル化 / エピジェネティクス制御 / 応用動物 / メチル化 / 妊孕性 / エピジェネティクス / 繁殖障害 / 家畜繁殖 / 卵巣機能
研究成果の概要

卵胞発育過程の顆粒層細胞における大規模なDNA脱メチル化が,細胞増殖とレチノイン酸依存的に誘導されることを明らかとした.この脱メチル化が発火点となり,ヒストンH3アセチル化が生る結果,クロマチン構造変化が誘導され,遺伝子発現が誘起されることも示した.この変化に必須な顆粒層細胞の増殖は,個体の加齢に伴う卵巣間質の線維化により抑制されること,顆粒層細胞内のミトコンドリア活性化が必要であることも明らかとした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

加齢に伴う妊孕性の低下,感染症や低栄養条件による繁殖障害が家畜やヒトで問題となっている.本研究で明らかとした卵胞発育の分子生物学的理解は,上記が起こる根本原因を解き明かす第一歩となる.
本研究で明らかとなった,レチノイン酸がDNA脱メチル化誘導因子であることや細胞増殖のためにミトコンドリアの活性化が必須であるとの知見は,食事(飼養環境)が卵巣機能に直結することを示す研究成果であり,このような知見が繁殖障害や不妊症の予防法開発や治療法の発見につながると期待できる.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 11件)

  • [国際共同研究] Baylor College of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Baylor College of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Baylor College of Medicine(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The Cell Type-Specific Expression of Lhcgr in Mouse Ovarian Cells: Evidence for a DNA-Demethylation-Dependent Mechanism.2018

    • 著者名/発表者名
      Kawai T, Richards JS, Shimada M.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 159 号: 5 ページ: 2062-2074

    • DOI

      10.1210/en.2018-00117

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Creatine enhances the duration of sperm capacitation: a novel factor for improving in vitro fertilization with small numbers of sperm.2018

    • 著者名/発表者名
      Umehara Takashi, Kawai1 Tomoko, Goto Masaaki, JoAnne S. Richards, Shimada Masayuki.
    • 雑誌名

      Human reproduction

      巻: in press 号: 6 ページ: 1117-1129

    • DOI

      10.1093/humrep/dey081

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondrial Protein Turnover Is Critical for Granulosa Cell Proliferation and Differentiation in Antral Follicles2018

    • 著者名/発表者名
      Hoque S A Masudul、Kawai Tomoko、Zhu Zhendong、Shimada Masayuki
    • 雑誌名

      Journal of the Endocrine Society

      巻: 3 号: 2 ページ: 324-339

    • DOI

      10.1210/js.2018-00329

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inductions of granulosa cell luteinization and cumulus expansion are dependent on the fibronectin-integrin pathway during ovulation process in mice.2018

    • 著者名/発表者名
      Kitasaka H, Kawai T, Hoque SAM, Umehara T, Fujita Y, Shimada M.
    • 雑誌名

      Plos One

      巻: 13

    • NAID

      120006799356

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The acceleration of reproductive aging in Nrg1flox/flox ;Cyp19-Cre female mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Umehara T, Kawai T, Kawashima I, Tanaka K, Okuda S, Kitasaka H, Richards JS, Shimada M.
    • 雑誌名

      Aging Cell.

      巻: 16 号: 6 ページ: 1288-1299

    • DOI

      10.1111/acel.12662

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] De novo-synthesized retinoic acid in ovarian antral follicles enhances FSH-mediated ovarian follicular cell differentiation and female fertility2016

    • 著者名/発表者名
      Shimada M
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: in press 号: 5 ページ: 2160-2172

    • DOI

      10.1210/en.2015-2064

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Neuregulin 1 regulates proliferation of leydig cells to support spermatogenesis and sexual behavior in adult mice2016

    • 著者名/発表者名
      Umehara T, Kawashima I, Kawai T, Hoshino Y, Morohashi KI, Shima Y, Richards JS, Shimada M
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 157 号: 12 ページ: 4899-4913

    • DOI

      10.1210/en.2016-1478

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The novel pig in vitro maturation system to improve developmental competence of oocytes derived from atretic non-vascularized follicle.2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto A, Ikeda M, Kaneko A, Kishida C, Shimada M, Yamashita Y
    • 雑誌名

      Biology of Reproduction

      巻: 95 号: 4 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1095/biolreprod.116.138982

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The aging ovary: restriction of follicle growth by abnormal endocrine functions and ovarian stromal matrix fibrosis2018

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Shimada
    • 学会等名
      15th International Symposium of Immunology of Reproduction
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム「加齢と妊孕能」 加齢に伴う卵巣機能低下の原因探索2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第36回 日本受精着床学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム「エピジェネティックスと生殖」 卵胞発育過程における大規模なDNA脱メチル化による排卵準備2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第36回 日本受精着床学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ランチョンセミナー6 成熟卵・良好胚を獲得するために~基礎・臨床から考える~2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第63回日本生殖医学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム「IVMの新展開」 卵胞発育ステージに合わせたIVM2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第36回 日本受精着床学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム2「「家畜繁殖技術の温故知新 ブレークスルーのために」」ブタ人工授精技術のイノベーション2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム27 「ホルモンと生殖」 Neuregulin1による雌雄配偶子形成メカニズム2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多嚢胞性卵巣症候群における内分泌破綻,マウスモデルを用いた原因と卵胞発達・排卵への影響探索2017

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本産婦人科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 排卵過程で産生されるfibronectinの卵成熟に果たす役割2017

    • 著者名/発表者名
      北坂,川合智子,梅原崇,島田昌之
    • 学会等名
      日本卵子学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Creatine enhances sperm capacitation and is associated with successful in vivo and in vitro fertilization in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Umehara, Satoshi Okuda, Tomoko Kawai, JoAnne S. Richards, Masayuki Shimada
    • 学会等名
      Annual meeting of Society for the Study of Reproduction
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CYP26b1-induced degradation of retinoic acid is essential for the differentiation of trophoblast cells2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Kawai, Yumi Hoshino and Masayuki Shimada
    • 学会等名
      Annual meeting of Society for the Study of Reproduction
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 卵巣の老化と卵成熟障害2017

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 加齢に伴う卵胞発育不全(ローレスポンダー)の原因探索とその治療戦略2017

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      内分泌代謝アップデート
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高FSH/高LHがもたらす卵巣皮質の繊維化による2次卵胞発育不全~Nrg1KOマウスをモデルとした卵巣加齢化研究~2017

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本生殖医学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 採卵された(てしまった)未成熟卵を如何に培養するか?2016

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 発表場所
      軽井沢
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] LH-induced NRG1 is essential for adult Leydig cell proliferation in the infant testis that determines androgen production and spermatogenesis in adult male mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Umehara T, Zeng WX, Richards JS and Shimada M
    • 学会等名
      49th Annual Meeting of Society for the Study of Reproduction, USA
    • 発表場所
      サンディエゴ,USA
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cell type-specific demethylation of LH Receptor (Lhcgr) promoter regions facilitates FSH mediated induction of Lhcgr in murine granulosa cells of preovulatory follicles.2016

    • 著者名/発表者名
      Kawai T, Richards JS and Shimada M
    • 学会等名
      49th Annual Meeting of Society for the Study of Reproduction, USA
    • 発表場所
      サンディエゴ,USA
    • 年月日
      2016-07-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-28  

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