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ヒト型精液モデルマウスから解明する新規・自然免疫システム

研究課題

研究課題/領域番号 19K06474
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分42040:実験動物学関連
研究機関明治大学

研究代表者

河野 菜摘子  明治大学, 農学部, 専任准教授 (00451691)

研究分担者 宮戸 健二  国立研究開発法人国立成育医療研究センター, 細胞医療研究部, 室長 (60324844)
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード精液 / 精嚢 / ヒト化マウス / 自然免疫 / 補体 / 精子生存 / 精嚢タンパク質 / 副経路 / C3 / SVS2 / Semg1/2 / ヒト型精液 / 補体C3 / 精子選抜 / 精液タンパク質 / 生殖免疫 / ヒト型精液モデルマウス / 体内受精
研究開始時の研究の概要

私達の体は生体防御によって感染症の脅威から守られている。着目するのは、自然免疫の中核で、病原体を直接攻撃する『補体』である。女性の生殖器内ではたらく免疫の研究から、新しい補体活性化システムが存在する可能性がでてきた。本研究では、補体による『殺精子作用』を中和する精液タンパク質の『抗補体作用』に着目し、生殖免疫から自然免疫全般につながる新しい補体活性化システムの発見をめざす。精液タンパク質は生殖免疫から精子を保護するという仮説のもと、体内受精のしくみを免疫学的観点から解明し、新規な自然免疫機構の解明ならびに発生工学から生殖医療への応用につなげたい。

研究成果の概要

マウス子宮内では精子を殺すしくみが存在し、その作用から精子を保護するために精液タンパク質が存在する。本研究では、マウスの精液タンパク質をヒトのものに置き換えたマウスの作製に成功し、表現型解析によってこれらが機能的に相同であることを明らかにした。またマウス子宮内ではE2依存的に補体C3が合成・分泌されること、C3が精子に結合しC3bへと変換することを明らかにした。C3KOのメスマウスを使用したところ、精子の死滅率低下に加え、不妊のオスマウスからもわずかに産仔が得られた。この結果より、子宮においてC3は異物である精子を排除する機能に加えて、受精や発生に適した精子を選別している可能性が考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ヒトの繁殖様式である体内受精には、女性因子と男性因子のバランスで成り立つ複雑さがある。社会問題となっている不妊症患者の中にも、卵や精子自体には異常がみられないが子供が得られないケースが多々ある。複雑な体内受精のしくみを少しでも明らかにすることで、不妊原因の究明ならびに、より自然な妊娠を可能にする治療法の開発が可能になる。本研究では、特にヒト精液タンパク質を大量に合成できるKIマウスの作製に成功した。このマウスを使用することで、ヒトではなかなか解析を進めることができない精液タンパク質の機能について進めることができた。もう少し研究を継続することで臨床現場にて活躍できる添加物の製造につながる。

報告書

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

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 2件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Proteasome-Associated Proteins, PA200 and ECPAS, Are Essential for Murine Spermatogenesis2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Ban、Kim Jiwoo、Morohoshi Kazunori、Kang Woojin、Miyado Kenji、Tsuruta Fuminori、Kawano Natsuko、Chiba Tomoki
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 号: 4 ページ: 586-586

    • DOI

      10.3390/biom13040586

    • 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] Sodium Hexametaphosphate Serves as an Inducer of Calcium Signaling2023

    • 著者名/発表者名
      Katano Daiki、Kang Woojin、Harada Yuichirou、Kawano Natsuko、Miyado Mami、Saito Takako、Fukuoka Mio、Yamada Mitsutoshi、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      Biomolecules

      巻: 13 号: 4 ページ: 577-577

    • DOI

      10.3390/biom13040577

    • 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] Embryonic β-Catenin Is Required for Priming of the Uterus to Implantation2023

    • 著者名/発表者名
      Takezawa Youki、Iwai Maki、Fujiki Yukiko、Yokomizo Ryo、Kishigami Harue、Miyado Mami、Kawano Natsuko、Yamada Mitsutoshi、Shindo Miyuki、Suzuki Miki、Sato Ban、Katano Daiki、Kamijo Shintaro、Hamatani Toshio、Tanaka Mamoru、Umezawa Akihiro、Kang Woojin、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 103 号: 3 ページ: 100026-100026

    • DOI

      10.1016/j.labinv.2022.100026

    • 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] Trehalose Suppresses Lysosomal Anomalies in Supporting Cells of Oocytes and Maintains Female Fertility2022

    • 著者名/発表者名
      Kang Woojin、Ishida Eri、Amita Mitsuyoshi、Tatsumi Kuniko、Yonezawa Hitomi、Yohtsu Miku、Katano Daiki、Onozawa Kae、Kaneko Erika、Iwasaki Wakako、Naito Natsuko、Yamada Mitsutoshi、Kawano Natsuko、Miyado Mami、Sato Ban、Saito Hidekazu、Saito Takakazu、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 10 ページ: 2156-2156

    • DOI

      10.3390/nu14102156

    • 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] Regulatory role of CsuR (YiaU) in determination of cell surface properties of Escherichia coli K-122022

    • 著者名/発表者名
      Shimada Tomohiro、Murayama Rie、Mashima Tomoki、Kawano Natsuko、Ishihama Akira
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 168 号: 4 ページ: 001166-001166

    • DOI

      10.1099/mic.0.001166

    • 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] Suppressive role of lactoferrin in overweight-related female fertility problems.2022

    • 著者名/発表者名
      Sato B, Kanai S, Sakaguchi D, Yajima K, Matsumoto Y, Morohoshi K, Kagaya S, Izumo N, Ichinose M, Kang W, Miyado M, Miyado K and Kawano N.
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 14 号: 5 ページ: 938-938

    • DOI

      10.3390/nu14050938

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of tris(1,3-dichloro-2-propyl) phosphate on epididymal sperm parameters in adult male rats2022

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Shohei、KAWANO Natsuko、MIYADO Kenji、OHTA Ryo、AKIMOTO Takahiro、HATAKEYAMA Taichi、KAWAGUCHI Maiko
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 1 ページ: 153-156

    • DOI

      10.1292/jvms.21-0046

    • NAID

      130008143893

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sperm acrosome status before and during fertilization in the Chinese hamster ( <i>Cricetulus griseus</i> ), and observation of oviductal vesicles and globules2021

    • 著者名/発表者名
      Tateno Hiroyuki、Tamura‐Nakano Miwa、Kusakabe Hirokazu、Hirohashi Noritaka、Kawano Natsuko、Yanagimachi Ryuzo
    • 雑誌名

      Molecular Reproduction and Development

      巻: 88 号: 12 ページ: 793-804

    • DOI

      10.1002/mrd.23547

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of an antibacterial polypeptide in mouse seminal vesicle secretions2021

    • 著者名/発表者名
      Morohoshi Kazunori、Yamazaki Takeo、Kito Keiji、Sato Ban、Kang Woojin、Hibino Taku、Yoshida Manabu、Yoshida Kaoru、Iwamoto Teruaki、Yamada Mitsutoshi、Miyado Kenji、Kawano Natsuko
    • 雑誌名

      Journal of Reproductive Immunology

      巻: 148 ページ: 103436-103436

    • DOI

      10.1016/j.jri.2021.103436

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Similar responsiveness between C57BL/6N and C57BL/6J mouse substrains to superovulation2021

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Shindo, Hideki Tsumura, Kenji Miyado, Woojin Kang, Natsuko Kawano, Tomoko Yoshida, Maki Fukami, and Mami Miyado
    • 雑誌名

      microPublication Biology

      巻: 2021 ページ: 000375-000375

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Similar responsiveness between C57BL/6N and C57BL/6J mouse substrains to superovulation2021

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Shindo, Hideki Tsumura, Kenji Miyado, Woojin Kang, Natsuko Kawano, Tomoko Yoshida, Maki Fukami, Mami Miyado
    • 雑誌名

      microPublication Biology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extra-mitochondrial citrate synthase initiates calcium oscillation and suppresses age-dependent sperm dysfunction2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Woojin、Harada Yuichirou、Yamatoya Kenji、Kawano Natsuko、Kanai Seiya、Miyamoto Yoshitaka、Nakamura Akihiro、Miyado Mami、Hayashi Yoshiki、Kuroki Yoko、Saito Hidekazu、Iwao Yasuhiro、Umezawa Akihiro、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      Laboratory Investigation

      巻: 100 号: 4 ページ: 583-595

    • DOI

      10.1038/s41374-019-0353-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Semenogelin 1 Promotes Sperm Survival in the Mouse Female Reproductive Tract2020

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi Daiki、Miyado Kenji、Iwamoto Teruaki、Okada Hiroshi、Yoshida Kaoru、Kang Woojin、Suzuki Miki、Yoshida Manabu、Kawano Natsuko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 11 ページ: 3961-3961

    • DOI

      10.3390/ijms21113961

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Suppression of Non-Random Fertilization by MHC Class I Antigens2020

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Junki、Kang Woojin、Yoshida Keiichi、Takagi Ryota、Kanai Seiya、Hanai Maito、Nakamura Akihiro、Yamada Mitsutoshi、Miyamoto Yoshitaka、Miyado Mami、Kuroki Yoko、Hayashi Yoshiki、Umezawa Akihiro、Kawano Natsuko、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 22 ページ: 8731-8731

    • DOI

      10.3390/ijms21228731

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calaxin is required for cilia-driven determination of vertebrate laterality2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Keita、Shiba Kogiku、Nakamura Akihiro、Kawano Natsuko、Satouh Yuhkoh、Yamaguchi Hiroshi、Morikawa Motohiro、Shibata Daisuke、Yanase Ryuji、Jokura Kei、Nomura Mami、Miyado Mami、Takada Shuji、Ueno Hironori、Nonaka Shigenori、Baba Tadashi、Ikawa Masahito、Kikkawa Masahide、Miyado Kenji、Inaba Kazuo
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 2 号: 1 ページ: 226-226

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0462-y

    • NAID

      120006957456

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Creation of CRISPR-based germline-genome-engineered mice without ex vivo handling of zygotes by i-GONAD2019

    • 著者名/発表者名
      Gurumurthy Channabasavaiah B.、Sato Masahiro、Nakamura Ayaka、Inui Masafumi、Kawano Natsuko、Islam Md Atiqul、Ogiwara Sanae、Takabayashi Shuji、Matsuyama Makoto、Nakagawa Shinichi、Miura Hiromi、Ohtsuka Masato
    • 雑誌名

      Nature Protocols

      巻: 14 号: 8 ページ: 2452-2482

    • DOI

      10.1038/s41596-019-0187-x

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deletion of a Seminal Gene Cluster Reinforces a Crucial Role of SVS2 in Male Fertility2019

    • 著者名/発表者名
      Shindo Miyuki、Inui Masafumi、Kang Woojin、Tamano Moe、Tingwei Cai、Takada Shuji、Hibino Taku、Yoshida Manabu、Yoshida Kaoru、Okada Hiroshi、Iwamoto Teruaki、Miyado Kenji、Kawano Natsuko
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 20 号: 18 ページ: 4557-4557

    • DOI

      10.3390/ijms20184557

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microexosomes versus exosomes: Shared components but distinct structures2019

    • 著者名/発表者名
      Miyado Mami、Kang Woojin、Kawano Natsuko、Miyado Kenji
    • 雑誌名

      Regenerative Therapy

      巻: 11 ページ: 31-33

    • DOI

      10.1016/j.reth.2019.04.013

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス精嚢タンパク質SVS2が精子生存へおよぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      志村潤、吉田学、吉田薫 、宮戸健二 、河野菜摘子
    • 学会等名
      第41回日本アンドロロジー学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 独特な繁殖様式Sperm Drinkingを行うナマズ目コリドラスの分子メカニズム2023

    • 著者名/発表者名
      山本 真穂,紙谷 惇樹, 安房田 智司,幸田 正典, 河野 菜摘子
    • 学会等名
      第93回 日本動物学会 早稲田大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Slc5a4a KOマウスは精子形成異常により妊孕性が低下する2023

    • 著者名/発表者名
      松本悠、兼森芳紀、大塚正人、吉田学、宮戸健二、河野菜摘子
    • 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] マウス子宮内液に含まれるプロテアーゼの探索2023

    • 著者名/発表者名
      砂本真名人、志村潤、諸星和紀、佐藤伴、河野菜摘子
    • 学会等名
      第75回 日本動物学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] プロテアソーム関連因子PA200及びECPASはマウス精子形成に必須である2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤伴、諸星和紀、宮戸健二、千葉智樹、河野菜摘子
    • 学会等名
      第75回 日本動物学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] メスの子宮内免疫における補体タンパク質C3の関与2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 里奈, 坂口 大樹, 今泉 明音, 紀藤 圭治, 吉田 薫, 吉田 学, 宮戸 健二, 河野 菜摘子
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シリアンハムスター卵を用いた種認識関連因子の同定2019

    • 著者名/発表者名
      松下稜, 松本悠, 日比野拓, 宮戸健二, 河野菜摘子
    • 学会等名
      第90回 日本動物学会 大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ナマズ目コリドラスの独特な繁殖様式Sperm drinkingにおける精嚢分泌タンパク質の探索2019

    • 著者名/発表者名
      紙谷惇樹, 山本真穂, 大道裕, 後藤彩子, 日比野拓, 河野菜摘子
    • 学会等名
      第90回 日本動物学会 大阪大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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