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加齢に伴う胎盤血管新生制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19J01089
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分56040:産婦人科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

山内(石川) 祐  東京大学, 医科学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2019-04-25 – 2023-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2022年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード老化 / 雌性生殖器 / 受精 / 着床 / 胎盤 / ゲノム編集 / CRISPR/Cas9
研究開始時の研究の概要

胎盤は妊娠中の胎仔と母体をつなぐ重要な器官である。胎盤内にはさまざまな種類の細胞が存在し、特に胎仔由来と母体由来の血管は近接しあうことで胎仔へ酸素や栄養物の相互運搬を行う。先行研究で妊娠11.5日目の若齢と加齢マウスの胎盤を用いてトランスクリプトーム比較を行ったところ、加齢マウスの母体では脱落膜分化、成長因子制御、および細胞外マトリックス構成に関する遺伝子発現量が減少していた。これらのうち、胎盤特異的に発現しており詳細な機能が未知である遺伝子群に着目した。本研究では、胎盤血管新生加齢に伴う胎盤不完全形成の分子メカニズム解明を目的とする。

研究実績の概要

本研究では妊娠中の胎仔と母体をつなぐ胎盤に着目している。昨年度まで、既報のトランスクリプトーム解析から選定した胎盤特異的加齢関連遺伝子についてCRISPR/Cas9システムを用いて遺伝子欠損マウスの作製を行った。加えて、自然加齢させたメスマウスを用いて、加齢に伴う雌性生殖器の変化についても解析を行った。

(1) 作製した雌雄それぞれの遺伝子欠損マウスを用いて、妊孕性の確認のため交配実験を行った。8週齢から20週齢までの約3ヶ月間に交配実験を行ったが、予想に反し、作製した全ての遺伝子欠損マウスで正常な妊孕性が確認された。すなわち、トランスクリプトーム解析から選定した胎盤における加齢関連遺伝子は単一の遺伝子欠損のみでは加齢様の表現型を示さないことがわかった。この結果は、加齢したマウスの母体で生じる胎盤の形成不全は複数の因子が関与していることを示唆している。
(2) 昨年度から継続して若齢メスマウスと自然加齢させたメスマウスを用いて、胎盤を形成する以前の胚盤胞、卵子、および排卵時の卵丘細胞について解析を行った。卵子、卵丘細胞、胚盤胞期胚のbulk RNA-seqを行ったところ、卵丘細胞で加齢によって変化する複数の遺伝子が存在したが、特徴的な遺伝子群は見いだせなかった。加えて、既報の通り、卵子においても加齢による遺伝子発現の差異は認められなかった。このようにトランスクリプトームレベルでは若齢卵と加齢卵に違いはないものの、成獣マウスの精子と体外受精させると顕著に加齢卵の受精率が減少した。受精時における加齢の影響を明らかにするために、現在電子顕微鏡を用いた卵子の微細構造の比較を行っている。これまでの進捗として、卵子表面構造に違いが見られているため、詳細な解析を行い、論文として投稿する予定である。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

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

    (8件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] RNA-binding protein Ptbp1 regulates alternative splicing and transcriptome in spermatogonia and maintains spermatogenesis in concert with Nanos32020

    • 著者名/発表者名
      SENOO Manami、HOZOJI Hiroshi、ISHIKAWA-YAMAUCHI Yu、TAKIJIRI Takashi、OHTA Sho、UKAI Tomoyo、KABATA Mio、YAMAMOTO Takuya、YAMADA Yasuhiro、IKAWA Masahito、OZAWA Manabu
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 66 号: 5 ページ: 459-467

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-060

    • NAID

      130007925613

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 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] EFCAB2 is a novel calcium-binding protein in mouse testis and sperm.2019

    • 著者名/発表者名
      Shawki HH*, Ishikawa-Yamauchi Y*, Kawashima A, Katoh Y, Matsuda M, Al-Soudy AS, Minisy FM, Kuno A, Gulibaikelamu X, Hirokawa T, Takahashi S, Oishi H. (* equal first)
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 14(4) 号: 4 ページ: 0214687-0214687

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0214687

    • 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
  • [学会発表] Functional role of the oviduct in mammalian fertilization2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Ishikawa-Yamauchi
    • 学会等名
      Biofluid Mechanics of Reproduction Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Age-associated alteration of fertilization and development in female mice2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Ishikawa-Yamauchi, Kiyonori Kobayashi, Chihiro Emori, Manabu Ozawa, Masahito Ikawa
    • 学会等名
      第48回 医科学研究所創立記念シンポジウム研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 雌マウスの加齢は雌性生殖器の形態と受精能に影響する2021

    • 著者名/発表者名
      山内(石川)祐、小林清訓、江森千紘、森秀人、小沢学、伊川正人
    • 学会等名
      第36回日本生殖免疫学会総会・学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Age-associated alteration of female reproductive morphology and fertility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Yu Ishikawa-Yamauchi, Kiyonori Kobayashi, Chihiro Emori, Manabu Ozawa, Masahito Ikawa
    • 学会等名
      The 27th East Asia Joint Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A possible role of EFCAB2 in flagellar motility of mouse sperm2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Ishikawa-Yamauchi, Takahide Kashiwagi, Runo Kobayashi, Masahito Ikawa, Tadashi Baba
    • 学会等名
      Gordon Research Conference on Fertilization and Activation of Development
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 加齢に伴う雌雄マウス生殖器の形態変化(Effects of aging on male and female reproduction in mice)2019

    • 著者名/発表者名
      Yu Ishikawa-Yamauchi, Tsutomu Endo, Manabu Ozawa, Masahito Ikawa
    • 学会等名
      2019年度文部科学省新学術領域研究 先端モデル動物支援プラットフォーム 若手支援技術講習会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-05-29   更新日: 2024-03-26  

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