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2015 年度 実績報告書

魚類卵子の凍結保存 -傷害の分子メカニズムから応用へ-

研究課題

研究課題/領域番号 15K14886
研究機関高知大学

研究代表者

枝重 圭祐  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (30175228)

研究分担者 松川 和嗣  高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 准教授 (00532160)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2016-03-31
キーワードゼブラフィッシュ / 卵子 / 凍結保存
研究実績の概要

魚類の卵子と胚の凍結保存は未だ成功していない。その原因は、哺乳類の卵子や胚と比べて体積が著しく大きく、耐凍剤の浸透と細胞の脱水・濃縮が不十分で、細胞内に氷晶が形成されやすいためである。我々は、マウス胚用に、従来のガラス化法と比べて浸透圧が極めて高い保存液を用いた平衡ガラス化法を開発した。この方法では、細胞はより脱水・濃縮された状態で凍結保存される。本研究では、まずゼブラフィッシュ卵子の高浸透圧傷害に浸透圧を感知するTRPチャンネルが関与しているかどうかをしらべた。次に水・耐凍剤チャンネルと不凍タンパク質を人為的に発現させた卵子を用いて、浸透圧感知チャンネルを阻害した状態で平衡ガラス化法により凍結保存をこころみた。無処理のStage IとStage IIIの未熟卵子のいずれも高張なシュクロース液で処理すると速やかに死滅したのに対し、TRPチャンネルの非特異的な阻害剤であるルテニウムレッドで処理した卵子では生存性が向上した。同様に、これらの卵子をルテニウムレッドで処理すると、ガラス化凍結用の前処理液と保存液で処理した後の卵子の生存性は向上した。そこで、水・耐凍剤チャンネルであるラット由来のaquaporin-3とウインターフラウンダー由来の不凍タンパク質のcRNAをStage IとStage IIIの卵子に注入して発現させ、ルテニウムレッドで処理してから平衡ガラス化法で凍結したところ、Stage III卵子のみ融解直後に一部の卵子が生存していた。しかしながら、融解1時間後には全て死滅していた。一方処理しなかった卵子では融解直後にすべて死滅していた。これらの結果から、魚類卵子ではTRPチャンネルが高浸透圧による傷害に関与し、それを阻害することによってある程度耐凍性を向上させることができることがわかった。しかしながら、魚類卵子の凍結保存を成功させるためにはさらなる改良が必要である。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] N, N-Dimethylglycine decreases oxidative stress and improves in vitro development of bovine embryos2016

    • 著者名/発表者名
      Toshikiyo Takahashi, Kouya Sasaki, Tamas Somfai, Takashi Nagai, Noboru Manabe, Keisuke Edashige
    • 雑誌名

      The Journal of Reproduction and Development

      巻: 62 ページ: 209-212

    • DOI

      10.1262/jrd.2015-149

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 卵子および胚の低温生物学的特性とガラス化凍結保存に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 平衡ガラス化法によるマウス卵子の凍結保存の試み2015

    • 著者名/発表者名
      福嶋和貴, 近藤詩織, 平川猛, 岩原悠樹, 横堀誠也, 越本知大, 松川和嗣, 葛西孫三郎, 枝重圭祐
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-20
  • [学会発表] 平衡ガラス化法を用いたゼブラフィッシュ胚のガラス化凍結保存の試み2015

    • 著者名/発表者名
      横堀誠也, 竹下純隆, 福嶋和貴, 岩原悠樹, 越本知大, 松川和嗣, 葛西孫三郎, 枝重圭祐
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-20
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャンネルの哺乳動物卵子における低温傷害への関与2015

    • 著者名/発表者名
      岩原悠樹, 北山みずほ, 新見沙織, 福嶋和貴, 横堀誠也, 越本知大, 松川和嗣, 葛西孫三郎, 枝重圭祐
    • 学会等名
      第108回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-20
  • [学会発表] Equilibrium vitrification, a new novel cryopreservation method2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Edashige
    • 学会等名
      第42回日本低温医学会総会
    • 発表場所
      宮崎大学木花キャンパス(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17 – 2015-09-20
    • 招待講演
  • [学会発表] 発情周期別ウシ子宮内膜におけるTRPチャネルの発現動態2015

    • 著者名/発表者名
      岩野弘暉, 小木曽貴季, 白水貴大, 川原学, 枝重圭祐, 高橋昌志
    • 学会等名
      日本畜産学会第120回大会
    • 発表場所
      酪農学園大学(北海道江別市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] アスコルビン酸2リン酸は暑熱ストレスに暴露されたウシ体外受精胚の作出率を改善する2015

    • 著者名/発表者名
      細川真美, 竹中由布, 枝重圭祐, 松川和嗣
    • 学会等名
      日本畜産学会第120回大会
    • 発表場所
      酪農学園大学(北海道江別市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] 長期保存フリーズドライ体細胞を用いたウシ核移植胚の作出2015

    • 著者名/発表者名
      田村慎之介, 小西裕子, 枝重圭祐, 赤木悟史, 松川和嗣
    • 学会等名
      日本畜産学会第120回大会
    • 発表場所
      酪農学園大学(北海道江別市)
    • 年月日
      2015-09-11 – 2015-09-12
  • [学会発表] ガラス化凍結保存後の胚の生存性に関わる要因2015

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐
    • 学会等名
      第22回日本胚移植研究会
    • 発表場所
      高知大学物部キャンパス(高知県南国市)
    • 年月日
      2015-08-27 – 2015-08-28
    • 招待講演
  • [学会発表] 平衡ガラス化法による受精卵の凍結保存2015

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐
    • 学会等名
      第60回低温生物工学会大会
    • 発表場所
      東京工科大学八王子キャンパス(東京都八王子市)
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-05-31
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳動物胚の細胞膜透過性 -凍結保存における重要性-2015

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐
    • 学会等名
      第60回日本生殖医学会学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-04-26 – 2015-04-29
    • 招待講演
  • [図書] The movement of water and cryoprotectants in mammalian oocytes and embryos: membrane permeability and aquaporins. In 'Vitrification in assisted reproduction, second edition'2015

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Edashige, Magosaburo Kasai
    • 総ページ数
      8 (47-54)
    • 出版者
      CRC Press

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公開日: 2017-01-06  

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