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子宮環境構築のための新規インターフェロン誘導性遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 22K05964
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42010:動物生産科学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

唄 花子  北海道大学, 農学研究院, 助教 (60775443)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードウシ / 子宮 / インターフェロン誘導性遺伝子
研究開始時の研究の概要

現在ウシの受胎率は低調である。ウシでは、受精卵(胚)が分泌するインターフェロン・タウ(IFNT)により卵巣の黄体が維持されて妊娠が成立する。IFNTは子宮に多くのインターフェロン誘導性遺伝子(ISG)の発現を誘導することも知られている。申請者は、これまでの研究で着床過程における重要性が示唆される新規ISGを見出している。本研究では新規ISGの機能解析を行い、低受胎の改善に貢献する知見の獲得を目指す。

研究実績の概要

本申請課題研究では、ウシの妊娠率の向上に向けて、受精卵(胚)と母体子宮の相互作用を明らかにするための基礎知見を得ることを目的としていた。ウシを含む哺乳動物の妊娠の成立には、I型インターフェロンにより着床期子宮内に誘導されるインターフェロン誘導性遺伝子(ISG)が必要であるという仮説のもと、新規ISGを見出し、その機能解析を行うこととした。
本申請課題研究では、①ISG発現が子宮内膜上皮細胞に及ぼす影響の解析 ②細胞外からの子宮細胞へのISGの作用の解析 ③ストレス応答経路への関与を検証 の3つの項目について検証することとしていた。本年度は、前年度に続き①ISG発現が子宮細胞に及ぼす影響の解析、および②細胞外からの子宮細胞へのISGの作用の解析、に取り組んだ。①では、新規ISGの中でも特に重要であると思われた候補ISGについて、発現ベクターを構築して細胞への導入実験を行った。しかしながら、前年度より条件検討を継続してきたが、導入効率を十分に改善するまでには至らなかった。そのため、②として組換えタンパク質を用いた添加実験を中心に行うこととした。ISG添加実験では、細胞への添加により、容量依存的および時間依存的に細胞増殖性の有意な向上がみられた。さらに、血管新生関連遺伝子についても発現上昇がみられたことから、ISGが着床過程に重要な現象である胎盤形成時の血管新生に関与することが示唆された。現在タンパク質レベルでの発現変化についても検討中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度の研究では、前年度に続き条件検討を継続してきた細胞への遺伝子導入については断念したものの、組換えタンパク質を用いた添加実験により、新規ISGs候補が血管新生に関与する可能性を示す結果を得ることができた。哺乳類の着床過程における血管新生の重要性には疑う余地がなく、重要な知見である。そのため、進捗状況は想定の範囲内であると考え、(2)おおむね順調に進展している と判断した。

今後の研究の推進方策

今後は、順調に進めている組換えタンパク質を用いた添加実験を中心に継続して行い、さらに血管新生の関与について詳細に検証していく予定である。当初の研究計画では、③ ストレス応答経路への関与を検証する としていたが、今年度の結果を受けて血管新生に関連する経路を優先して検証する予定へと変更する。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 着床期子宮内インターフェロンと誘導性遺伝子2024

    • 著者名/発表者名
      唄 花子、川原 学、高橋 昌志
    • 雑誌名

      細胞

      巻: 56 ページ: 196-198

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Synergistic effect of standardized extract of Asparagus officinalis stem and heat shock on progesterone synthesis with lipid droplets and mitochondrial function in bovine granulosa cells2023

    • 著者名/発表者名
      Ho Khoi Thieu, Balboula Ahmed Zaky, Homma Kohei, Takanari Jun, Bai Hanako, Kawahara Manabu, Thi Kim Nguyen Khang, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology

      巻: 225 ページ: 106181-106181

    • DOI

      10.1016/j.jsbmb.2022.106181

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification of menaquinone-4 (vitamin K2) target genes in bovine endometrial epithelial cells in?vitro2023

    • 著者名/発表者名
      Bai Hanako, Kawahara Manabu, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 198 ページ: 183-193

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2022.12.033

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of sequential ruminal temperature sensor data from dairy cows to identify cow subgroups by clustering and predict calving through supervised machine learning2023

    • 著者名/発表者名
      FURUKAWA Eri, YANAGAWA Yojiro, MATSUZAKI Akira, KIM Heejin, BAI Hanako, TAKAHASHI Masashi, KATAGIRI Seiji, HIGAKI Shogo
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 69 号: 2 ページ: 103-108

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-107

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Expression of NFIL3 and CEBPA regulated by IFNT induced-PGE2 in bovine endometrial stromal cells during the pre-implantation period2023

    • 著者名/発表者名
      Rulan Bai, Kazuya Kusama, Yuta Matsuno, Hanako Bai, Toshihiro Sakurai, Koji Kimura, Kazuhiko Imakawa
    • 雑誌名

      Frontiers in Endocrinology

      巻: 14 ページ: 1075030-1075030

    • DOI

      10.3389/fendo.2023.1075030

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] IFNT stimulates lysosomal function via type I IFN signaling pathway in pregnant bovine leukocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Talukder Md Abdus Shabur, Balboula Ahmed Zaky, Bai Hanako, Kawahara Manabu, Kimura Koji, Takahashi Masashi
    • 雑誌名

      Reproduction

      巻: 166 号: 6 ページ: 411-421

    • DOI

      10.1530/rep-23-0098

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dual barrier system against xenomitochondrial contamination in mouse embryos2023

    • 著者名/発表者名
      Komatsu Masaya, Takuma Hikaru, Imai Shun, Yamane Maiko, Takahashi Masashi, Ikegawa Takuto, Bai Hanako, Ogawa Hidehiko, Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 23058-23058

    • DOI

      10.1038/s41598-023-50444-2

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 子宮内インターフェロンと誘導性遺伝子2023

    • 著者名/発表者名
      唄花子、川原学、高橋昌志
    • 雑誌名

      Medical Science Digest.

      巻: 49

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress of interferon-tau research and potential direction beyond pregnancy recognition2022

    • 著者名/発表者名
      BAI Hanako、KAWAHARA Manabu、TAKAHASHI Masashi、IMAKAWA Kazuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 68 号: 5 ページ: 299-306

    • DOI

      10.1262/jrd.2022-061

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cattle production by intracytoplasmic sperm injection into oocytes vitrified after ovum pick-up2022

    • 著者名/発表者名
      Kagawa Shinjiro、Hiraizumi Shingo、Bai Hanako、Takahashi Masashi、Kawahara Manabu
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 185 ページ: 121-126

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2022.03.022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ウシ胚内部細胞塊における転写共役因子YAP1の細胞内局在とその意義2023

    • 著者名/発表者名
      齋藤 隼、西山 洸司、柳川 洋二郎、唄 花子、高橋 昌志、川原 学
    • 学会等名
      第116回 日本繁殖生物学会 神戸大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス胚におけるHippo経路関連因子Nf2およびLats2の局在解析2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 雅、合田 菜な未、伊藤 維、齋藤 隼、唄 花子、高橋 昌志、若井 拓哉、川原 学
    • 学会等名
      第116回 日本繁殖生物学会 神戸大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ウシ子宮内膜上皮細胞における暑熱負荷培養時のNFE2L2標的遺伝子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      唄花子、川原学、高橋昌志
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠認識と着床過程の研究2022

    • 著者名/発表者名
      唄花子
    • 学会等名
      令和4年度 日本農芸化学会 北海道支部 学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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