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ウシ子宮外組織における妊娠応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03099
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

高橋 昌志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10343964)

研究分担者 窪 友瑛  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 農業研究本部 酪農試験場, 研究職員 (50825338)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワードウシ / 妊娠認識 / 子宮頚管 / インターフェロンタウ / インターフェロン誘導遺伝子 / 妊娠応答 / 子宮外組織 / 牛 / インターフェロンτ
研究開始時の研究の概要

牛において、妊娠認識時の子宮内胚から産生されるにインターフェロン(IFN)τによるシグナル伝達機構が知られ、子宮組織における誘導遺伝子の研究が積極的に行われており、早期妊娠診断技術への利活用も期待されている。しかし、子宮組織の直接採取は胎子への損傷の危険性があり、他部位における信頼できる応答性の解析と評価が求められている。
本研究では、子宮外組織における妊娠応答性を時間的、空間的に明らかにし、遺伝子、タンパク質の網羅的な発現解析を行うこととともに、新規応答因子の探索ならびにIFNτの関与動態を解明することで、低侵襲的な妊娠判定への利活用を目指す。

研究成果の概要

ウシ妊娠応答を子宮外組織で時間的、空間的に明らかにし、胚の産生するインターフェロン(IFN)τの関与動態の解明を目的とした。着床前のウシ胚が子宮内でのIFNτの産生ピークである妊娠18日前後の子宮頚管における妊娠依存的なIFN誘導遺伝子の発現増加とともに、頸管粘液中へのIFNτの直接移行を初めて明らかにした。加えて、頸管組織の網羅的発現遺伝子解析により、IGFBP3が排卵直前での顕著な増加が明らかとなった。本成果より、低侵襲的に採取可能な頸管組織から妊娠および発情関連因子の検出可能性が示唆され、早期妊娠、発情検出技術開発可能性が期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究より、着床前に子宮内で成長しながら妊娠認識物質であるIFNτの産生が最大になる18日前後の早期妊娠時で低侵襲かつ簡易迅速に採取可能な頸管組織における妊娠特異的な遺伝子発現および子宮内のIFNτの直接検出を初めて明らかにした。加えて、頸管における発情特異的な発現を示すIGFBP3の遺伝子、蛋白の検出の可能性も提起することができた。本成果は、子宮組織や胚に影響を及ぼすことなく子宮内の胚の直接存在が検出可能であることを国内外での初知見である。今後は、妊娠特異的な発現遺伝子の検出と低侵襲的な早期妊娠検出技術開発への指標として期待されるとともに、発情検出に係る指標の検出と有用性も期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] 牛の子宮外組織における早期妊娠応答性検出の試み2021

    • 著者名/発表者名
      高橋昌志
    • 雑誌名

      繁殖技術

      巻: 41 ページ: 3-8

    • NAID

      40022455445

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Short communication: Menaquinone-4 (vitamin K2) induces proliferation responses in bovine peripheral blood mononuclear cells2020

    • 著者名/発表者名
      Bai H.、Hiura H.、Obara Y.、Kawahara M.、Takahashi M.
    • 雑誌名

      Journal of Dairy Science

      巻: 103 号: 8 ページ: 7531-7534

    • DOI

      10.3168/jds.2019-17987

    • 関連する報告書
      2020 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] Inverse relationship between autophagy and CTSK is related to bovine embryo quality2020

    • 著者名/発表者名
      Balboula Ahmed Z, Aboelenain Mansour, Li Jianye, Bai Hanako, Kawahara Manabu, Abdel-Ghani Mohammed A, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Reproduction

      巻: 159 号: 6 ページ: 757-766

    • DOI

      10.1530/rep-20-0036

    • 関連する報告書
      2020 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 role of RHOA signaling in trophectoderm cell-fate decision in cattle2020

    • 著者名/発表者名
      Kohri Nanam, Akizawa Hiroki, Iisaka Sakie, Bai Hanako, Takahashi Masashi, Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 528 号: 4 ページ: 713-718

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.05.210

    • NAID

      120007126837

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Yes-associated protein 1 translocation through actin cytoskeleton organization in trophectoderm cells2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamura Shota, Goda Nanami, Akizawa Hiroki, Kohri Nanami, Balboula Ahmed Z, Kobayashi Ken, Bai Hanako, Takahashi Masashi, Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 468 号: 1-2 ページ: 14-25

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2020.09.004

    • 関連する報告書
      2020 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] ウシの簡易・高精度な早期妊娠応答性検出の試み2020

    • 著者名/発表者名
      高橋昌志
    • 雑誌名

      家畜人工授精

      巻: 304 ページ: 3-7

    • NAID

      40022122008

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Type-I interferon regulates matrix metalloproteinases clearance of the bovine endometrial spheroid2020

    • 著者名/発表者名
      Al-Nur Md. Iftekhar Rahman, Seiya Yamashita, Md. Rashedul Islam, Taisuke Fujihara, Hayato Yamaguchi, Manabu Kawahara, Masashi Takahashi, Hideyuki Takahashi, Takafumi Gotoh, Nobuhiko Yamauchi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 91 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1111/asj.13350

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of summer heat stress on gene expression in bovine uterine endometrial tissues2020

    • 著者名/発表者名
      Bai Hanako, Ukita Haruka, Kawahara Manabu, Mitani Tomohiro, Furukawa Eri, Yanagawa Yojiro, Yabuuchi Naoto, Kim Heejin, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 91 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1111/asj.13474

    • 関連する報告書
      2019 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] Dynamic status of lysosomal cathepsin in bovine oocytes and preimplantation embryos2020

    • 著者名/発表者名
      LI Jianye、MAEJI Mana、BALBOULA Ahmed Zaky、ABOELENAIN Mansour、FUJII Takashi、MORIYASU Satoru、BAI Hanako、KAWAHARA Manabu、TAKAHASHI Masashi
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 66 号: 1 ページ: 9-17

    • DOI

      10.1262/jrd.2019-115

    • NAID

      130007798076

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of the immune status of peripheral blood monocytes from dairy cows during the periparturition period2019

    • 著者名/発表者名
      BAI Hanako、SHABUR Talukder Md Abdus、KUNII Hiroki、ITOH Tsukino、KAWAHARA Manabu、TAKAHASHI Masashi
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 65 号: 4 ページ: 313-318

    • DOI

      10.1262/jrd.2018-150

    • NAID

      130007689002

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of use of conventional and sexed semen on the conception rate in heifers: A comparison study2019

    • 著者名/発表者名
      Oikawa Kohei、Yamazaki Takeshi、Yamaguchi Satoshi、Abe Hayato、Bai Hanako、Takahashi Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 135 ページ: 33-37

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2019.06.012

    • NAID

      120006882075

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ウシ子宮頸管粘膜組織における妊娠時発現低下遺伝子の検出2020

    • 著者名/発表者名
      嶋崎 知哉, 窪 友瑛, 國井 宏樹, 浜口 悠, 浅岡 那月, 唄 花子, 川原 学, 小川 英彦,小林久人、 高橋 昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 妊娠ウシ子宮頸管におけるISGs発現誘導へのIFNTの直接関与2020

    • 著者名/発表者名
      國井 宏樹, 窪 友瑛, 浅岡 那月, 嶋崎 知哉, 古山 敬祐, 木村 康二, 唄 花子, 川原 学, 高橋 昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 夏季および冬季におけるウシ子宮内膜組織の遺伝子発現の検証2020

    • 著者名/発表者名
      唄 花子, 三谷 朋弘, 川原 学, 高橋 昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of a standardized extract of Asparagus officinalis stem on non-heat shock induction of HSP70 in relation with antioxidant system in bovine cumulus cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ho Thieu Khoi, Kohei Homma, Jun Takanari, Hanako BAI, Manabu KAWAHARA, Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Effect of a standardized extract of Asparagus officinalis stem on heat-shock protein 70 regulated progesterone synthesis in bovine cumulus-granulosa cells2020

    • 著者名/発表者名
      Ho Thieu Khoi, Kohei Homma, Jun Takanari, Tomohiro Mitani, Hanako BAI, Manabu KAWAHARA, Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      日本畜産学会128回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウシ外子宮口粘膜組織におけるIFIT1の妊娠特異的発現2019

    • 著者名/発表者名
      浅岡那月、國井宏樹、古山敬祐、窪 友瑛、浜口 悠、小川 英彦、小林久人、唄 花子、川 原 学、木村康二、高橋昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 暑熱負荷培養時のウシ子宮内膜上皮細胞における酸化ストレスの検証2019

    • 著者名/発表者名
      村田 寛菜、小松 正明、唄 花子、川原 学、高橋 昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ガラス化保存ウシ胚盤胞の栄養外胚葉におけるカテプシンBの動態2019

    • 著者名/発表者名
      丹羽 悠斗, Balboula AZ, 藤井 貴志, Li Janye, 森安 悟, 唄 花子, 川原 学, 高橋昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Expression pattern of cathepsin B gene and protein in ICM and TE of bovine blastocyst2019

    • 著者名/発表者名
      Li Janye, Balboula AZ, 藤井 貴志, 森安 悟, 唄 花子, 川原 学, 高橋昌志
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会113回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] A new approach for early pregnancy detection in cattle2019

    • 著者名/発表者名
      高橋昌志
    • 学会等名
      ミズーリ大学動物科学部門 研究セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Pregnancy-specific expression of IFIT1 in the bovine cervical mucosal membrane2019

    • 著者名/発表者名
      Natsuki ASAOKA, Hiroki KUNII, Keisuke KOYAMA, Tomoaki KUBO, Yu HAMAGUCHI, Hidehiko OGAWA, Hisato KOBAYASHI, Hanako BAI, Manabu KAWAHARA, Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      ミャンマーパテイン大学 北海道大学国際ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Heat stress impact on livestock reproduction2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      ミャンマーパテイン大学 北海道大学国際ジョイントシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Heat stress impact on livestock reproduction2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      ベトナム カントー大学 研究セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Maternal and fetal recognition of pregnancy and pregnancy detection in cattle2019

    • 著者名/発表者名
      Masashi TAKAHASHI
    • 学会等名
      ベトナム カントー大学 研究セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 畜産学概論 小林 泰男編2021

    • 著者名/発表者名
      高橋昌志 第7章「繁殖」p103-120
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254450316
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [産業財産権] 反芻動物の妊娠判定方法2019

    • 発明者名
      高橋昌志 高橋宏樹 国井月乃 伊藤学 川原花子 唄惇文 鈴木
    • 権利者名
      高橋昌志 高橋宏樹 国井月乃 伊藤学 川原花子 唄惇文 鈴木
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-03-27  

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