| 研究課題/領域番号 |
19K06359
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| 研究機関 | 県立広島大学 |
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研究代表者 |
山下 泰尚 県立広島大学, 生命環境学部, 准教授 (50452545)
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| 研究分担者 |
島田 昌之 広島大学, 統合生命科学研究科(生), 教授 (20314742)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 生殖生理学 / 卵胞発育 / 卵子 / エピゲノム |
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| 研究実績の概要 |
体外成熟培養法(IVM)は，有用形質の家畜増産に有用であるが，IVM胚の代謝機能低下とインプリント遺伝子のメチル化異常を引き起こす。これまでの研究により，卵胞発育期に鉄輸送タンパク質のトランスフェリン(TF)が蓄積すること，顆粒膜細胞培養時にTFを添加するとTF依存的に種々の代謝物やメチル基供与体(SAM)が増加することを見出した。このことから，卵の代謝物蓄積とインプリント遺伝子のメチル化が促進されると仮説を立てた。本研究では，卵巣特異的TF受容体欠損(Tfr1cKO)マウスを作成し，①性周期変動，②卵巣切片を用いた胞状卵胞，黄体数の測定，③卵胞発育マーカー遺伝子の発現，④排卵数と妊孕性試験を行い，まずTfr1cKOにおける卵巣所見を調べた。①の結果，Tfr1cKOの性周期は特に発情期が微弱であり，性周期が遅延していた。また②の結果，Tfr1cKOの卵巣は卵胞発育刺激（PMSG）により形成される正常な胞状卵胞の数が低下し，異常卵胞が多数形成され，排卵刺激後に形成される正常な黄体が出来ずに卵子がトラップされた異常黄体となることを見出した。③の結果，卵胞発育を誘導するステロイドホルモンであるエストロゲン(E2)産生に必須のCyp19a1が低下し，この結果E2量が低下することを見出した。さらにTfr1cKOでは排卵刺激後に卵管に放出される排卵卵子の数が極端に低下し，この結果妊孕性が全く認められなかった。この結果から，卵巣における鉄供給をTfr1を欠損させることで遮断することは，卵胞発育不全となることを明らかにした。今後は，Tfr1cKOでは卵子における代謝物低下とエピゲノム異常が生じるか否かを検討し，ブタIVM法の開発を進める予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初はTfr1cKOマウスにより鉄供給が低下すると卵子への影響が大きく出ると考えていたが，卵胞発育刺激を加えた卵巣所見から卵胞発育不全となることを初めて見出した。この結果は卵子のみならず，卵胞発育期の顆粒膜細胞を含めた体細胞においてもTFを介した鉄供給が重要であることを示しているため，極めて重要な新地検である。ただし，新型コロナウイルスの影響により研究が滞り，TfrcKOのサンプル数が当初計画していたよりも少ないと言う理由から。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在Tfr1cKOマウスの卵巣への影響を取ることに成功したことから，今後はエピゲノム解析に十分な卵子数を確保することを目標にする。このために，マウス飼育数を現存よりも1.5倍へ増加させ，解析を行う予定である。また，ブタIVM法を用いた解析も同時進行して次年度は行う予定であることから，TFによりブタ卵子のインプリント遺伝子のメチル化状態と代謝物の蓄積について解析を行なっていく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウィルスの影響による研究の遅れが生じたため。また2020年度に前年使用分を使用予定である。
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