| 研究課題/領域番号 |
19K21166
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
真方 文絵 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (50635208)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 炎症性子宮疾患 / 乳牛 / リポポリサッカライド / 肝機能障害 / ケトン体 / 卵母細胞 / 顆粒層細胞 |
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| 研究実績の概要 |
乳牛において，子宮への細菌感染によって引き起こされる炎症性子宮疾患は繁殖障害の主要因となる。炎症性子宮疾患に罹患した乳牛では，感染細菌が産生する毒素であるリポポリサッカライド (LPS) が卵巣内の卵胞に移行し，長期にわたる卵巣機能障害を引き起こすことが示唆されている。本研究では，LPS代謝の主たる器官である肝臓に着目し，肝機能障害が炎症性子宮疾患の病態とLPS代謝におよぼす影響を明らかにすることを目的とした。
2019年度は卵巣機能におよぼす肝機能障害とLPSとの相互作用について検証するため，食肉処理場において肝機能障害と診断された乳牛の卵巣を採取し，卵胞の性状を解析した。その結果，脂肪肝などの肝機能障害を呈した乳牛では，卵胞液中のケトン体濃度が高値を示した。さらに，ケトン体濃度が高い卵胞では卵胞液中のLPS濃度が高値を示すとともに，顆粒層細胞におけるLPS受容体遺伝子の発現量増加が認められた。続いて，ケトン体およびLPSを単独および複合的に作用させた培地をもちいてウシ未成熟卵母細胞の体外成熟培養を行った。その結果，ケトン体とLPSの複合処理による相乗作用は認められなかったが，それぞれ単独で卵母細胞の成熟および胚発生を阻害した。さらに2019年度は，炎症性子宮疾患の病態におよぼす肝機能障害の影響についてin vivoで精査するため，炎症性子宮疾患モデル動物を作出した。Wistar系ラットの子宮内へのLPS投与によって，黄体形成ホルモンのパルス状分泌頻度が低下するとともに，脳視床下部の弓状核におけるキスペプチン遺伝子の発現細胞数が減少する，生殖中枢機能低下モデルを得た。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
乳牛において肝機能障害に関連して産生されたケトン体が卵胞に到達するとともに，卵胞液中のケトン体が卵胞へのLPS蓄積および顆粒層細胞におけるLPSへの感受性に影響をおよぼす可能性を示した。また，ケトン体とLPSがそれぞれ単独で卵母細胞の成熟阻害を引きこすことを明らかにし，肝機能障害および炎症性子宮疾患による受胎性低下の一因となる可能性を示す知見を得た。さらに，炎症性子宮疾患モデルラットの作出により，代謝性疾患と生殖機能低下という，高泌乳牛に多発する二つの病態を個々および双方から検証することが可能となった。
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| 今後の研究の推進方策 |
ケトン体濃度の上昇が認められた卵胞における炎症関連因子の遺伝子発現を解析するとともに，肝臓で産生され，LPS代謝に関与する急性相タンパクの濃度解析を実施する。また，卵胞におけるケトン体の受容体発現，およびケトン体により発現が誘導される卵胞構成細胞内因子について精査することで，肝機能障害によって卵胞へのLPS蓄積が生じるメカニズムを明らかにする。さらに，2019年度に得られた炎症性子宮疾患モデルラットに超高脂肪食を給与することで肝機能障害を誘発し，二つの病態の相互連関を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究代表者は当該年度の5月まで産前産後の休暇および育児休業を取得し，研究活動を中断した。そのため当該年度に遂行予定であった研究計画の一部を次年度に実施することになり，助成金の一部を次年度に持ち越すこととした。
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