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マウス着床前胚時の細胞内撹乱が長期に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06443
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42030:動物生命科学関連
研究機関山梨大学

研究代表者

岸上 哲士  山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (10291064)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード発生工学 / 着床前胚の体外培養 / 着床前発生 / 長期影響 / DOHaD / 胚の体外培養 / 着床前胚の環境 / 疾患モデル動物
研究開始時の研究の概要

体外および体内における胚の環境がその後の発生率や産仔率に影響するだけでなく生活習慣病などの将来の疾患リスクに結びつくことが明らかになりつつあるが、その全体像や詳細な機構は不明なままである。胚環境が長期に及ぼす影響の仕組みが明らかになれば、ヒトにおける将来の疾患のリスクの低い健康な産子を得るための技術開発や逆に疾患リスクを極度に上げることで疾患モデル動物の開発に発展することが期待される。そこで、本研究課題では特に着床前胚の代謝、エピジェネティクスおよび細胞内シグナルと生活習慣病との関連に着目し、着床前胚の細胞生理学的撹乱が将来個体の健康に及ぼす影響を明らかにする。

研究成果の概要

哺乳類の着床前胚の体外培養技術は、ヒトの不妊治療や発生工学技術に不可欠である。近年、胚の栄養環境がその後の発生率や産子率に影響するだけでなく、胎児や胎盤の発達、さらに成体において生活習慣病などの疾患リスクに結びつくことが示唆されているが、その全体像や詳細な機構は不明なままである。
本研究では、胚のグルコサミン経路、小胞体ストレス、alphaMEM培地による培養が胚および産子に及ぼす影響について明らかにした。特に、将来糖尿病を発症するalphaMEM培養液の培養では細胞小器官の一つである核小体の形態異常を見出し、胚の栄養環境等の攪乱により核小体の形成不全が長期に影響を及ぼす可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

哺乳類の着床前胚の体外培養技術は、ヒトの不妊治療に加えて家畜および実験動物にも広く利用されている。しかし体内に比べて、体外培養により産子率が低下すること、産子や胎盤の発生に影響し、さらに成体においても糖代謝の異常など長期影響がみられるなど現在の体外培養技術の課題がある。本研究成果から、胚環境において糖などの栄養やストレスが発生率を低下させ、また核小体の攪乱を通じて長期影響のリスクに影響を及ぼす可能性が示唆された。今後これらの成果をもとに、発生低下および長期影響を克服した胚の発生に適した新規培養液の開発につながり、特にヒト不妊治療において大きく貢献することが期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (15件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] From lessons on the long-term effects of the preimplantation environment on later health to a "modified ART-DOHaD" animal model.2022

    • 著者名/発表者名
      Bari MW, Ishiyama S, Matsumoto S, Mochizuki K and Kishigami S
    • 雑誌名

      Reprod Med Biol.

      巻: 21(1) 号: 1

    • DOI

      10.1002/rmb2.12469

    • 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] Mice derived from in vitro αMEM-cultured preimplantation embryos exhibit postprandial hyperglycemia and higher inflammatory gene expression in peripheral leukocytes2021

    • 著者名/発表者名
      Ishiyama Shiori、Kimura Mayu、Umihira Nodoka、Matsumoto Sachi、Takahashi Atsushi、Nakagawa Takao、Wakayama Teruhiko、Kishigami Satoshi、Mochizuki Kazuki
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 85 号: 5 ページ: 1215-1226

    • DOI

      10.1093/bbb/zbab023

    • 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] 胚環境操作による遺伝子変異を伴わない疾患モデルマウスの開発2020

    • 著者名/発表者名
      海平のどか、中川隆生、岸上哲士
    • 雑誌名

      ケミカルエンジニアリング

      巻: 65 ページ: 399-404

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス着床前胚における小胞体ストレス誘導剤 Tunicamycin(TM)処理が発生および長期に及ぼす影響の検討2022

    • 著者名/発表者名
      萱沼 太雅、岸上 哲士
    • 学会等名
      第9回日本DOHaD研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Roles of absence of BSA in α-MEM media on preimplantation embryos2022

    • 著者名/発表者名
      Md. Wasim BARI, Yoshiya MORISHITA, Rumi FUKUHARA, Satoshi KISHIGAMI
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 着床前胚のαMEM暴露時間とタイミングが糖尿病モデルマウス(MEMマウス)の表現型に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      森下 賀哉,高橋 篤史,石山 詩織,望月 和樹,岸上 哲士
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウスIVF胚におけるO-GlcNAc転移酵素阻害剤OSMI-1処理による胚発生・産仔への影響2022

    • 著者名/発表者名
      吉野 颯太郎,湯口 芽衣,中村 芳樹,岸上 哲士
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 培地の保存期間がⅡ型糖尿病モデルMEMマウスの表現型に与える影響について2021

    • 著者名/発表者名
      高橋 篤史,松本 沙知,望月 和樹,岸上 哲士
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Tunicamycinによる小胞体ストレス誘導が体内および体外受精したマウス着床前胚の発生に与える影響の違いについて2021

    • 著者名/発表者名
      萱沼 太雅,岸上 哲士
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス着床前胚におけるミトコンドリア機能不全に伴うミトコンドリアの動態解析2021

    • 著者名/発表者名
      渡部 慎二,宮城 昂大,岸上 哲士
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] クロロキンはストロンチウムによるマウス卵子活性化を特異的に阻害する2021

    • 著者名/発表者名
      山崎 荘,若山 照彦,岸上 哲士
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜透過性ペプチド(CPP)を用いた生殖細胞へのタンパク質導入法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      手塚 健太,岡地 洸翔,真柄 和典,渡辺 連,貝塚 拓,富澤 一仁,岸上 哲士
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Brd4阻害による極TE欠損胚盤胞の機構解明に向けた細胞極性およびYAPの動態解析2020

    • 著者名/発表者名
      松本 沙知,渡辺 連,望月 和樹,岸上 哲士
    • 学会等名
      第113回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] オートファジー活性を指標にしたマウス体外受精胚の発生率向上の試み2020

    • 著者名/発表者名
      蟹江 沙耶,渡辺 連,岸上 哲士
    • 学会等名
      第114回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス受精- 初期胚発生過程でのTat-beclin1 D11添加が胚発生とオートファジー動態に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺 連,若山 照彦,岸上 哲士
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Distinct Activity Profiles Of Autophagy Between In Vitro And In Vivo Fertilized Embryos2020

    • 著者名/発表者名
      Saya Kanie, Ren Watanabe, Satoshi Kishigami
    • 学会等名
      53rd SSR Annual Meeting(SSR Virtual)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect Of Brd4 Inhibitor (+)-JQ1 Treatment Timing On Preimplantation Development In Mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Sachi Matsumoto, Ren Watanabe, Kazuki Mochizuki, Satoshi Kishigami
    • 学会等名
      55th SSR Annual Meeting(SSR Virtual)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Roles of MEK and SRC Signaling in Pronuclear Formation and Epigenetic Regulation After Fertilization in Mice2020

    • 著者名/発表者名
      Shiho Naruto, Kazunori Magara, Ren Watanabe, Teruhiko Wakayama,Satoshi Kishigami
    • 学会等名
      56th SSR Annual Meeting(SSR Virtual)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 動物細胞の培養システム2021

    • 著者名/発表者名
      松本沙知,石山詩織、 望月和樹、岸上哲士
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781316192
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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