リポポリサッカライドによるウシ卵胞構成細胞の機能障害の解明とその起因分子の探索

• 研究課題/領域番号: 23580383
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用動物科学
• 研究機関: 帯広畜産大学
• 研究代表者: 清水 隆 帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (90375113)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 卵巣機能 / ステロイドホルモン / 内毒素 / 顆粒層細胞 / 卵胞膜細胞 / 卵胞 / ステロイド産生 / 黄体化

研究成果の概要

分娩後に起こる周産期病の一つである子宮内膜炎を患った乳牛では、卵巣機能や子宮機能の低下が認められ受胎率が極めて低い。その要因の一つとして死滅した感染細菌から放出されるリポポリサッカライド（LPS）の関与が上げられる。本研究では，子宮内膜炎のウシ卵巣内卵胞の各発育段階の卵胞液中にLPSが存在し，高いLPS濃度（>0.5 EU/ml）と低いLPS濃度（<0.5 EU/ml）の卵胞が存在することがわかった。特に，高LPS卵胞では繁殖に必須のステロイドホルモンの産生が抑制されていた。これらのことから，子宮内膜炎による繁殖性の低下は，LPSによる卵胞機能の抑制である可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Lipopolysaccharide (LPS) inhibits steroid production in theca cells of bovine follicles: Distinct effect of LPS on theca cell function in pre- and post-selection follicles. (2014)
  • 著者名/発表者名: Magata, F., Horiuchi, M., Miyamoto, A., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Dvelopment 巻: 49 ページ: 734-739
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Peptidoglycan inhibits progesterone and androstenedione production in bovine ovarian theca cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Magata F, Horiuchi M, Miyamoto A, Shimizu T
  • 雑誌名: Toxicology in Vitro 巻: 28 号: 5 ページ: 961-967
  • DOI: 10.1016/j.tiv.2014.04.005
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The effect of single nucleotide polymorphisms in the tumor necrosis factor-a gene on reproductive performance and immune function in dairy cattle. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawasaki, Y., Aoki, Y., Magata, F., Miyamoto, A., Kawashima, C., Hojo, T., Okuda, K., Shirasuna, K., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 60 ページ: 280-287
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A naturally occurred αs1-casein-derived peptide in bovine milk inhibits apoptosis of granulosa cells induced by serum-free condition. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Ganzorig, K., Miyamoto, A., Ishii, T., Urashima, T., Fukuda, K.
  • 雑誌名: J. Pept. Sci. 巻: 20 号: 3 ページ: 229-234
  • DOI: 10.1002/psc.2609
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence that the dominant follicle of the first wave is more active than that of the second wave in terms of its growth rate, blood flow supply and steroidogenic capacity in cows. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miura, R., Haneda, S., Lee, H.H., Miyamoto, A., Shimizu, T., Miyahara, K., Miyake, Y.I., Matsui, M.
  • 雑誌名: Anim. Reprod. Sci. 巻: 145 号: 3-4 ページ: 114-122
  • DOI: 10.1016/j.anireprosci.2014.01.003
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Lipopolysaccharide in ovarian follicular fluid influences the steroid production in large follicles of dairy cows (2014)
  • 著者名/発表者名: Magata F, Horiuchi M, Echizenya R, Miura R, Chiba S, Matsui M, Miyamoto A, Kobayashi Y, Shimizu T
  • 雑誌名: Animal Reproduction Science 巻: 144(1-2) 号: 1-2 ページ: 6-13
  • DOI: 10.1016/j.anireprosci.2013.11.005
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expression of cyclins and cyclin-dependent kinase inhibitors in granulosa cells from bovine ovary. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu T, Hirai Y, Miyamoto A.
  • 雑誌名: Reprod Domest Anim. 巻: 48 号: 5
  • DOI: 10.1111/rda.12177
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interleukin-8 stimulates progesterone production via MEK pathway in ovarian theca cells. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Imamura, E., Magata, F., Murayama, C., Miyamoto, A.
  • 雑誌名: Molecular and Cellular Biochemistry 巻: 374 号: 1-2 ページ: 157-161
  • DOI: 10.1007/s11010-012-1515-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of lipopolysaccharide (LPS) and peptidoglycan (PGN) on estradiol production in bovine granulosa cells from small and large follicles. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Miyauchi, K., Shirasuna, K., Bollwein, H., Murayama, C., Miyamoto, A.
  • 雑誌名: Toxicology In Vitro 巻: 26 号: 7 ページ: 1134-1142
  • DOI: 10.1016/j.tiv.2012.06.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Escherichia coli lipopolysaccharide administration transiently suppresses luteal structure and function in diestrous cows. (2012)
  • 著者名/発表者名: Herzog K, Strüve K, Kastelic JP, Piechotta M, Ulbrich SE, Pfarrer C, Shirasuna K, Shimizu T, Miyamoto A, Bollwein H.
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 144 号: 4 ページ: 467-476
  • DOI: 10.1530/rep-12-0138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gene expressions in the persistent corpus luteum of postpartum dairy cows: distinct profiles from the corpora lutea of the estrous cycle and pregnancy. (2012)
  • 著者名/発表者名: Magata F, Shirasuna K, Strüve K, Herzog K, Shimizu T, Bollwein H, Miyamoto A.
  • 雑誌名: Journal of Reproduction and Development 巻: 58 ページ: 445-452
  • NAID: 120006390645
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of interleukin-8 on estradiol and progesterone production by bovine granulosa cells from large follicles and progesterone production by luteinizing granulosa cells in culture. (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Kaji, A., Imamura, E., Murayama, C., Magata, F., Shirasuna, K., Wakamiya, K., Okuda, K., Miyamoto, A.
  • 雑誌名: Cytokine 巻: 57 ページ: 175-181
  • 査読あり
• [雑誌論文] Circadian clock genes Per2 and Clock regulate steroid production, cell proliferation, and luteinizing hormone receptor transcription in ovarian granulosa cells. (2011)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Hirai, Y., Murayama, C., Miyamoto, A., Miyazaki, H., Miyazaki, K.
  • 雑誌名: Biochem. Biophys. Res. Commun. 巻: 412 ページ: 132-135
  • 査読あり
• [雑誌論文] BMP-4 suppresses progesterone production by inhibiting histone H3 acetylation of StAR in bovine granulosa cells in vitro. (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, H., Murayama, C., Miyamoto, A., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Mol. Cell. Biochem. 巻: 348 ページ: 183-190
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of endotoxin on ovarian follicle function in domestic animals. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu, T., Horiuchi, M., Miyauchi K., Echizenya, R., Magata, F., Miyamoto, A.
  • 学会等名: International Conference on Biology and Pathology of Reproduction in Domestic Animals
  • 発表場所: Gdansk, Poland.
  • 年月日: 2015-09-28 – 2015-09-30
  • 招待講演
• [学会発表] Lipopolysaccharide (LPS) はウシ卵子の核成熟およびミトコンドリアの機能を阻害する (2014)
  • 著者名/発表者名: 真方文絵，清水隆
  • 学会等名: 第107回日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 帯広畜産大学
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-24
• [学会発表] ウシ卵胞液中に存在するLipopolysaccharide（LPS）による卵胞でのエストラジオール（E2）産生抑制作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 真方文絵，堀内まや，越前谷陸，三浦亮太朗，松井基純，宮本明夫，清水隆
  • 学会等名: 第106回日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 東京農工大学
• [学会発表] 免疫機能関連因子の一塩基多型（SNP）が乳牛の繁殖性及び免疫機能に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎友里絵，真方文絵，青木祐歌，宮本明夫，白砂孔明，法上拓生，奥田潔，清水隆
  • 学会等名: 第106回日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 東京農工大学
• [学会発表] 免疫機能関連因子の一塩基多型（SNP）が乳牛の繁殖性及び免疫機能に与える影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎友里絵、青木祐歌、眞方文絵、宮本明夫、白砂孔明、清水隆
  • 学会等名: 日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] ウシ卵胞膜細胞の黄体化における内毒素の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 越前谷陸、堀内まや、村山千明、白砂孔明、宮本明夫、清水隆
  • 学会等名: 日本畜産学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ウシ卵胞膜細胞のステロイド産生における内毒素の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 堀内まや、村山千明、白砂孔明、宮本明夫、清水隆
  • 学会等名: 日本畜産学会
  • 発表場所: 名古屋大学
• [学会発表] ウシ顆粒層細胞のステロイド産生におけるリポポリサッカライド（LPS）およびペプチドグリカン（PGN）の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水隆、宮内一樹、白砂孔明、村山千明、宮本明夫
  • 学会等名: 日本繁殖生物学会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター
• [学会発表] ウシ卵胞膜細胞のステロイド産生におけるLipopolysaccharide（LPS）およびPeptidoglycan（PGN）の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀内まや、村山千明、白砂孔明、宮本明夫、清水隆
  • 学会等名: 日本繁殖生物学会
  • 発表場所: いわて県民情報交流センター
• [学会発表] ウシ卵胞膜細胞のステロイド産生における内毒素の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 堀内まや、村山千明、白砂孔明、宮本明夫、清水隆
  • 学会等名: 北海道畜産学会
  • 発表場所: 北海道大学
• [図書] スキッロ「動物生殖生理学」 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清水隆、その他
  • 総ページ数: 428
  • 出版者: 講談社サイエンティフィック