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2018 年度 実績報告書

モデルマウス作製による受精障害予防と治療法開発への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 17K19324
研究機関広島大学

研究代表者

島田 昌之  広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (20314742)

研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード精子 / 受精卵 / 免疫応答
研究実績の概要

子宮内および卵管内における精子への免疫応答について,そのセンシングメカニズムをTLR2とTLR4に着眼し解析し,さらに母体の免疫応答による子宮内の炎症抑制機構についてINFτをマーカーとして解明を試みた.その結果,精子は子宮上皮細胞に発現するTLR2とTLR4依存的に認識され,それにより発現・分泌されるサイトカイン類により白血球が刺激されることで貪食されることが示された.しかし,この免疫応答は一過的であり,炎症抑制環境において,受精卵が到達すると受精卵が発現・分泌するIFNτの作用で免疫寛容状態へと移行し,それにより着床が成立するという精子および受精卵への経時的な免疫応答が明らかとなった.
この直ちに炎症が抑制される仕組みと精液成分との関係についても,精液に含まれるエクソゾームの作用の解析から,エクソゾーム内のマイクロRNAが炎症抑制のキーファクターであることも示した.
さらに,卵管内で抗原となる精子数を少なくすること,その少数精子が効率よく受精する仕組みも解析し,受精時に一過的に卵管粘液中で濃度上昇するグルコースとクレアチンが,精子の機能維持に必須なことも明らかとした.この成果から,微少数精子の体外受精系を構築し,ブタ人工授精の希釈液への応用も実施した.この精子生存メカニズムでは,精子尾部の嫌気的解糖系と中編部のミトコンドリアによる呼吸代謝のバランスが重要であり,後者はミトコンドリア内におけるミトコンドリアDNA由来の遺伝子発現と翻訳による持続的な電子伝達系酵素の新規合成に依存していることも解明した.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Gene Expression and Protein Synthesis in Mitochondria Enhance the Duration of High-Speed Linear Motility in Boar Sperm2019

    • 著者名/発表者名
      Zhu Zhendong、Umehara Takashi、Okazaki Tetsuji、Goto Masaaki、Fujita Yoko、Hoque S. A. Masudul、Kawai Tomoko、Zeng Wenxian、Shimada Masayuki
    • 雑誌名

      Frontiers in Physiology

      巻: 10 ページ: 252

    • DOI

      10.3389/fphys.2019.00252

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Creatine enhances the duration of sperm capacitation: a novel factor for improving in vitro fertilization with small numbers of sperm2018

    • 著者名/発表者名
      Umehara Takashi、Kawai Tomoko、Goto Masaaki、Richards JoAnne S、Shimada Masayuki
    • 雑誌名

      Human Reproduction

      巻: 33 ページ: 1117~1129

    • DOI

      10.1093/humrep/dey081

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Evidence that interferon-tau secreted from Day-7 embryo in vivo generates anti-inflammatory immune response in the bovine uterus2018

    • 著者名/発表者名
      Rashid Mohammad B.、Talukder Anup K.、Kusama Kazuya、Haneda Shingo、Takedomi Toshiro、Yoshino Hitomi、Moriyasu Satoru、Matsui Motozumi、Shimada Masayuki、Imakawa Kazuhiko、Miyamoto Akio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 500 ページ: 879~884

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.04.178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oviduct epithelium induces interferon-tau in bovine Day-4 embryos, which generates an anti-inflammatory response in immune cells2018

    • 著者名/発表者名
      Talukder Anup K.、Rashid Mohammad B.、Yousef Mohamed S.、Kusama Kazuya、Shimizu Takashi、Shimada Masayuki、Suarez Susan S.、Imakawa Kazuhiko、Miyamoto Akio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 7850

    • DOI

      10.1038/s41598-018-26224-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 比較生殖生物学,精子の動物種間差 ~基礎研究を日々の臨床につなげるために~2019

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第24回 日本臨床エンブリオロジスト学会
    • 招待講演
  • [学会発表] 精液成分が決定する精子の直進運動性 ~その持続時間に関するミトコンドリア内セントラルドグマと酸化ストレスとの関係~2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第18回 日本Men’s Health医学会
    • 招待講演
  • [学会発表] ブタ人工授精技術のイノベーション2018

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      第111回日本繁殖生物学会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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