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高妊孕性精子とは何か:牛精子サブポピュレーション構成に着目した受胎性予測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K14987
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関北里大学

研究代表者

菅野 智裕  北里大学, 獣医学部, 助教 (20834469)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード精子 / 牛 / 人工授精 / 妊孕性 / 運動性サブポピュレーション
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、牛精子の妊孕性を判定することが可能な実験室的評価方法を確立することである。牛の生産にはほとんどが凍結精液が利用されている。凍結精液の品質管理を目的として、様々な精子性状の検査が行われているが、人工授精受胎率を予測できるような手法は無い。高妊孕性精子の特徴が不明な状況では、凍結精液の品質改善において、どのような精液を作製すべきかを決めることができない。そこで本研究では、精子の運動様式をはじめ、細胞機能、寿命、受精能獲得状況などにより精子性状を判定し、生産現場における人工授精受胎率との関係を解析し、人工授精受胎率の良好な精子、すなわち高妊孕性精子の特徴を決定することを目指す。

研究成果の概要

本研究は、人工授精受胎率の良好な精子、すなわち高妊孕性精子の特徴を決定することを目的として、精子の運動性サブポピュレーションをはじめ、精子細胞機能と、人工授精受胎率との関係を解析した。
その結果、高受胎性精液中には、頭部を細かく頻繁に振動して直進する、凍結精液融解から時間が経過しても高いミトコンドリア活性を維持する、寿命の長い精子を多数含む一方、低受胎性精液は、頭部を大きく振動しながら曲線的に運動し、精液融解後の時間経過とともに細胞膜の完全性を維持できなくなる精子を多く含むことが明らかとなった。
本研究課題の遂行により、人工授精の実施無しに牛精液の受胎性予測を可能とする要因の一部を解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、精子の実験室的検査は広く行われてきた一方、その妊孕性を高精度に予測可能な手法は無かった。本研究の成果から、牛における高妊孕性精子の特徴の一端を解明することができた。今後、学術的には精子の運動様式の差異を生み出す機構の解明、社会的には人工授精所における精液検査の手法や新規凍結精液作製による、精液の品質管理および向上に、それぞれ繋がっていく知見であると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Hanwoo Research Institute(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] 牛人工授精用凍結精液に関する最新の知見と技術革新2023

    • 著者名/発表者名
      菅野智裕
    • 雑誌名

      産業動物臨床医学雑誌

      巻: 14

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arnold Chiari malformation classified as Chiari 1.5 malformation in a Japanese black calf2023

    • 著者名/発表者名
      SATO Shogo、KAKIZAKI Takehiko、KONDO Kao、KANNO Chihiro、MAEDA Yosuke、ANDO Ryo、PARK Chun-Ho、KAWAGUCHI Hiroaki、TAKAHASHI Fumiaki
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 5 ページ: 546-550

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0463

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 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] Accidental laceration of the vaginal wall by an intravaginal thermometer as a calving detection device in a Japanese black cow2023

    • 著者名/発表者名
      KANNO Chihiro、SATO Shogo、KUSAKA Hiromi、MAEDA Yosuke、TAKAHASHI Fumiaki
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 85 号: 3 ページ: 363-366

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0511

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 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] Relationship between frame rates and subpopulation structure of bovine sperm divided by their motility analyzed by a computer‐assisted sperm analysis system2022

    • 著者名/発表者名
      Kanno Chihiro、Sun‐Sik Kang、Sakamoto Kentaro Q.、Yanagawa Yojiro、Katagiri Seiji、Nagano Masashi
    • 雑誌名

      Animal Science Journal

      巻: 93 号: 1

    • DOI

      10.1111/asj.13796

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationship between the timing of insemination based on estrus detected by the automatic activity monitoring system and conception rates using sex-sorted semen in Holstein dairy cattle2022

    • 著者名/発表者名
      FURUKAWA Eri、KANNO Chihiro、YANAGAWA Yojiro、KATAGIRI Seiji、NAGANO Masashi
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 68 号: 4 ページ: 295-298

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-006

    • 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] Oesophageal obstruction caused by ingestion of rice chaff used as bedding material in four Japanese black calves2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Fumiaki、Kanno Chihiro、Maeda Yosuke、Sato Shogo、Takai Shinji
    • 雑誌名

      Veterinary Record Case Reports

      巻: 10 号: 4

    • DOI

      10.1002/vrc2.477

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semen collection by urethral catheterization and electro-ejaculation with different voltages, and the effect of holding temperature and cooling rate before cryopreservation on semen quality in the Japanese macaque (<i>Macaca fuscata</i>)2022

    • 著者名/発表者名
      TAKAESU Noboru、KANNO Chihiro、SUGIMOTO Kosuke、NAGANO Masashi、KANEKO Akihisa、INDO Yoriko、IMAI Hiroo、HIRAI Hirohisa、OKAMOTO Munehiro、SASHIKA Mariko、SHIMOZURU Michito、KATAGIRI Seiji、TSUBOTA Toshio、YANAGAWA Yojiro
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 3 ページ: 429-438

    • DOI

      10.1292/jvms.21-0590

    • NAID

      130008143967

    • 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] Zearalenone interferes with the sperm-triggered inflammation in the bovine uterus in vitro: Negative impact on sperm motility and survival2022

    • 著者名/発表者名
      Elweza Ahmed E.、Marey Mohamed A.、Elesh Ibrahim F.、Zinnah Mohammad A.、Akthar Ihshan、Kanno Chihiro、Takagi Mitsuhiro、Miyamoto Akio
    • 雑誌名

      Reproductive Toxicology

      巻: 107 ページ: 81-89

    • DOI

      10.1016/j.reprotox.2021.12.001

    • 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
  • [学会発表] 牛凍結精液中の精子運動性サブポピュレーション構成が人工授精受胎率に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      村田有加, 髙橋芳幸, 早川宏之, 佐藤将伍, 前田洋佑, 髙橋史昭, 菅野智裕
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アルパカの分娩予測法確立に向けた妊娠雌個体における糞中プロジェステロン濃度および体温推移の検討2022

    • 著者名/発表者名
      荒古江美紗, 柳川洋二郎, 前田洋佑, 髙橋史昭, 佐藤将伍, 桃沢健二, 永野昌志, 菅野智裕
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 犬凍結精液希釈液へのL-アラニルグルタミン添加が融解後の精液性状に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      西尾千尋, 菊池元宏, 菅野智裕, 日下裕美, 三浦弘, 坂口実
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 持続可能な畜産を目指した循環型畜産システムが日本短角種繁殖雌牛の消化管内細菌叢に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      松原里奈, 近藤香央, 小泉和生, 中村円香, 佐々木汐帆, 石戸谷和季, 田村慎之介, 小笠原英毅, 佐藤将伍, 前田洋佑, 菅野智裕, 髙橋史昭
    • 学会等名
      第165回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 日本におけるアルパカの分娩と新生子発育に関する回顧的調査2022

    • 著者名/発表者名
      荒古江美紗, 菅野智裕, 佐藤将伍, 前田洋佑, 髙橋史昭, 桃沢健二, 永野昌志
    • 学会等名
      第71回東北畜産学会宮城大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 授精作業時における受胎率低下の要因とは? ~授精師のストレス・自己評価編~2022

    • 著者名/発表者名
      籾倉茂朗, 宍戸里帆, 大泉諭士, 秋山麗人, 河田亜胡, 中川健太郎, 中神丈浩, 三木貴史, 菅野智裕, 椋代公貴
    • 学会等名
      第78回北海道家畜人工授精技術研修大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] クラスター解析を用いた牛精子における運動様式評価 -精子運動性サブポピュレーションに着目した受胎性予測法の開発-2022

    • 著者名/発表者名
      菅野智裕
    • 学会等名
      日本アンドロロジー学会第41回学術大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ホルスタイン種および黒毛和種由来凍結精液中の精子性状の比較2021

    • 著者名/発表者名
      菅野智裕, 伊藤陽輔, 髙橋健一
    • 学会等名
      第164回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ホルスタイン種雌牛への追い移植時における非黄体側移植の実用性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      行田高弘, 宍戸里帆, 籾倉茂朗, 大泉諭士, 新国大河, 工藤絢, 中神 丈浩, 三木貴史, 菅野智裕, 齋藤哲也
    • 学会等名
      第77回北海道家畜人工授精技術研修大会 2021年10月15日
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-01-30  

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