核磁気共鳴装置による家畜生殖遺伝毒性の新評価法の開発

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06556048
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 宮本 元 京都大学, 農学部, 教授 (00026618)
• 研究分担者: 東 泰好 (財)環境科学総合研究所, 環境毒生部, 研究員 ; 入江 正和 大阪府立農林技術センター, 畜産部, 主任研究員 ; 石井 隆 京都大学, 農学部, 助手 (70111945) ; 眞鍋 昇 京都大学, 農学部, 助教授 (80243070)
• キーワード: 生体核磁気共鳴装置 / 環境汚染物質 / 生殖遺伝毒性 / 家畜 / 胎児奇形 / 催奇形性物質 / 走査型レーザー顕微鏡 / レチノイン酸

研究概要

家畜の体内に取り込まれている環境汚染物質による生殖遺伝毒性を生体核磁気共鳴装置(NMR)を用いリアルタイムに評価できる手法を開発するべく本研究を行った。
初期胚や胎児を培養して異なるステージにまで発生を進たものを材料としてin vivoおよびin vitro両系で卵胞細胞の生理特性をNMRにて検出・解析する観測条件を決定し、この観測データをイメージングワークステーションにて3次元立体画像として構築できるまでにした。さらにこの方法がレチノイン酸などによる胎児の奇形の評価にも利用できること、老化促進モデル動物における生殖腺の老化機構の解析にも利用できることなどを示した。経口的に摂取される天然物を含む各種の催奇形物質に起因する胎児奇形を3次元イメージング型NMRを用いることで、妊娠早期から画像データとして容易に検出できる手法を開発できたことは当初予定していた以上の成果である。これは発生生物学全般に貢献するものと考える。さらに走査型レーザー顕微鏡を用いて培養状態のままで受精卵に障害を与えず光学的に0.1μ単位の連続した光学的切片として受精卵の発生と分化に支配的に関与する成長因子、ホルモン、細胞接着因子、細胞内2次メッセンジャーであるCa2+などの細胞内動態を3次元立体として定量解析できる技術も確立した。
このように、多面的かつ総合的に環境汚染物質の安全性を高感度に評価できるシステムの構築を進めた。

研究成果

• [文献書誌] 眞鍋昇ら: "Apoptosis occurs in granulosa cells but not cumulus cells in the atretic antral follicles in the pig ovaries" Experientia. 52. 647-651 (1996)
• [文献書誌] 杉本実紀ら: "Follicle survival in neonatal rat ovaries cryopreserved by vitrification." Cryo Letter. 17. 93-98 (1996)
• [文献書誌] 眞鍋昇ら: "Ca2+/Mg2+-Dependent endonuclease but not Ca2+-Dependent,Mg2+-Dependent or cation-independent endonuclease is involved in granulosa cell apoptosis of pig atretic follicles." Journal of Reproduction and Development.42. 247-253 (1996)
• [文献書誌] 眞鍋昇ら: "Effect of the mycelial extract of cultured cordyceps sinensis on in vivo hepatic energy metabolism in the mouse." Journal of Pharmacology. 70. 85-88 (1996)
• [文献書誌] 森田眞紀ら: "Ultrastructural features of secretion by murine oviductal epithelium." Journal of Mammalian Ova Research. 14. 1-7 (1997)
• [文献書誌] 奥田智彦ら: "Retinoic acid induces malformations related to cell deathin the developing mouse embryo." Journal of Reproduction and Development. 43. 43-54 (1997)
• [文献書誌] 森田眞紀ら: "Histochemistry and Cytochemistry : Changes in cell proliferation and morphology in murine oviductal epithelial during the estrous cycle." The Japan Society of Histochemistry and Cytochemistry Nakanishi Pr.Co.,Kyoto,Japan, 1122 (1996)
• [文献書誌] 眞鍋昇ら: "Histochemistry and Cytochemistry : Apoptosis occurs in granulosa cells but not cumulus cells in the atretic Graafian follicles in the porcine ovaries." The Japan Society of Histochemistry and Cytochemistry Nakanishi Pr.Co.,Kyoto,Japan, 1122 (1996)