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子宮腺を有する子宮内膜組織の体外構築とそれを用いたウシ伸長胚発生分化機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H03105
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
研究機関岡山大学

研究代表者

木村 康二  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50355070)

研究分担者 松山 秀一  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50455317)
山本 ゆき  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20645345)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
キーワードウシ / 受胎率 / 子宮 / 子宮腺 / 3次元培養 / 胚伸長 / 管腔形成
研究開始時の研究の概要

ヒトやマウスに見られないウシの胚伸長には子宮腺の存在が必須と報告されている。この時期のウシ胚の発生・分化については未解明な部分が多く、そのメカニズムを解明するためには、正常な機能を有する3次元的に体外で構築された子宮腺を含む子宮内膜と胚との共培養が必要とされる。本研究では子宮腺管腔形成メカニズムを解明することにより正常な機能を有する子宮腺を作出し、これを有する体外構築子宮内膜組織を用いてウシ伸長胚の発生分化メカニズムを解明する。

研究成果の概要

ウシ子宮内膜より子宮腺を単離し、成長因子存在下のマトリゲル内にて培養を行った結果、腺は伸長し、体内と類似した形状を示したが、細胞の重層化が見られた。マトリゲルにⅠ型コラーゲンを添加すると、腺の伸長は促進されたが、細胞の重層化には変化が見られず、また分泌タンパク質の遺伝子発現においても体内の子宮腺とは異なった。ウシ子宮腺の体外構築には更なる研究が必要である。一方、生後直後の子牛にプロジェステロンを投与したところ、一部のウシでその生殖能力(発情発現等)は正常であるが、子宮腺の存在が確認出来ない個体の作出に成功し、今後の子宮腺機能の解明に貢献すると期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

胚移植において胚は子宮に移植されてからすぐに死滅すると考えられており、子宮内膜の機能がウシ胚の生存に大きく影響する。ウシ胚は子宮腺から分泌される様々な物質により成長するため、子宮腺機能の解明は胚の生存、ひいては受胎率向上技術開発にとって重要な研究課題である。本研究では低受胎要因解明のため体内と同じ機能を有する体外ウシ子宮腺の構築を試みた。その結果、まだ不完全ではあるがかなり体内のものと類似した子宮腺様構造の形成に成功した。さらに生後すぐにプロジェステロンを投与することによって子宮腺欠損個体の作出にも成功しており、これらの成果は子宮腺機能の解明ひいては受胎率向上技術の開発に貢献する。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Evaluation of bovine uterine gland functions in 2D and 3D culture system2022

    • 著者名/発表者名
      SUGINO Yosuke、SATO Taiki、YAMAMOTO Yuki、KIMURA Koji
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 68 号: 4 ページ: 254-261

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-029

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alteration of chemokine production in bovine endometrial epithelial and stromal cells under heat stress conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Sakai Toshimitsu Hatabu Yuki Yamamoto Koji Kimura
    • 雑誌名

      Physiological Reports

      巻: 8 号: 22

    • DOI

      10.14814/phy2.14640

    • NAID

      120006951263

    • 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
  • [学会発表] 上皮成長因子による3次元培養下でのウシ子宮腺の形態学的変化2022

    • 著者名/発表者名
      杉野耀亮、佐藤太紀、藤原希、木村康二
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] EFFECTS OF THREE-DIMENSIONAL CULTURE ON BOVINE UTERINE GLANDS2022

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sugino, Taiki Sato, Nozomi Fujiwara, Koji Kimura
    • 学会等名
      THE 4th INTERNATIONAL CONFERENCE ON SUSTAINABLE AGRICULTURE AND ENVIRONMENT
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウシ子宮腺の体外構築に関わる因子を求めて2022

    • 著者名/発表者名
      杉野耀亮、佐藤太紀、山本ゆき、木村康二
    • 学会等名
      おかやまバイオアクティブ研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of 3D-culture system of bovine oviductal epithelial cells based on morphology of the cycts.2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sugino, Sayaka Ito, Yuki Yamamoto, Koji Kimura
    • 学会等名
      SSR 54th Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元培養におけるウシ子宮腺様構造の形成と関与する因子2021

    • 著者名/発表者名
      杉野耀亮、佐藤太紀、藤原 希、山本ゆき、木村康二
    • 学会等名
      第 44 回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Formation of bovine uterine gland like structure in in vivo 3D culture system.2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sugino, Taiki Sato, Nozomi Fujiwara, Yuki Yamamoto, Koji Kimura
    • 学会等名
      International Symposium on Animal Bioscience
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元培養したウシ卵管上皮細胞は生体組織とは異なる特有の性質を持つ2021

    • 著者名/発表者名
      杉野耀亮、伊藤さやか、山本ゆき、木村康二
    • 学会等名
      第 114 回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Attempt to establish of in vitro bovine oviductal epithelial cells model for ciliogenesis.2021

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sugino, Yuki Yamamoto, Koji Kimura
    • 学会等名
      2nd International Conference on Animal Production for Food Sustainability
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体外での子宮腺構築を目指した子宮腺の2次元および3次元培養における胚成長関連遺伝子発現2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤太紀、酒井駿介、山本ゆき、木村康二
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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