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2021 年度 実施状況報告書

口蓋形成初期におけるビオチンの機能解明と口蓋裂予防への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K19681
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

澤村 弘美  兵庫県立大学, 環境人間学部, 特任助教 (30555371)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードビオチン / 口蓋裂
研究実績の概要

令和2年度の研究結果から、正常な口蓋形成のためには口蓋形成初期である妊娠10日~12日にビオチンが充足していることが重要であることが示された。そこで、令和3年度は、ビオチンの供給が重要だと考えられる口蓋形成初期における影響を検討した。
実験動物には7週令のICR系雌性マウスを用い、令和2年度と同様の方法で妊娠動物を作製した。飼育方法も令和2年度と同様とし、ビオチン欠乏飼料またはビオチン添加飼料を与えて妊娠13日まで飼育した。ICRマウスは妊娠11日頃に口蓋突起が発生し、妊娠13日頃に左右の口蓋突起が舌の側面に沿って垂直方向に伸長することが報告されていることから、口蓋突起が発生してから垂直方向に成長するまでの時期にビオチンが必要であると推測し、妊娠13日の胎仔を摘出し、左右の口蓋突起を採取した。
口蓋のビオチン量はビオチン欠乏群で有意に低下した。発生時期によるビオチン必要量の違いが考えられたことから、令和2年度の結果と比較検討したところ、妊娠15日の胎仔口蓋ではビオチンのほとんどが遊離型で存在していたのに対し、妊娠13日の胎仔口蓋においては多くのビオチンがタンパク質と結合した結合型の状態で存在していることが確認された。この結果から、ビオチンが口蓋形成に関与していると考えられる口蓋形成初期において、ビオチンが特定のタンパク質と結合することで口蓋が形成され、ビオチン欠乏により結合型ビオチンが減少することで口蓋形成が障害される可能性が推測された。

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

令和3年度は、妊娠13日の胎仔の口蓋突起を採取し、ビオチン欠乏による影響を調べた。その結果、妊娠15日の口蓋では遊離型ビオチンが多く存在したのに対し、妊娠13日の口蓋ではタンパク質と結合した状態のビオチンが多く存在することを確認した。

今後の研究の推進方策

妊娠13日の口蓋突起において、タンパク質と結合した結合型ビオチンが多く存在していることが確認されたことから、今後はビオチンがどのようなタンパク質と結合しているのかを明らかにする必要がある。ヒストンのビオチン化による影響も考えられることから、妊娠13日の口蓋突起における遺伝子発現の変化を検討していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルス蔓延の影響により学会がオンライン開催となり、旅費が不要となった。研究はおおむね順調に進んでおり、研究計画の変更もないことから、旅費の未使用額は当初の予定通りに研究を進めていくために使用する。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

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 (1件)

  • [雑誌論文] Biotin supplementation to pregnant dams prevents cleft palate in biotin-deficient fetal mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hiromi Sawamura, Moe Kawase, Ami Yano, Shuhei Ebara, Munetaka Negoro, Toshiaki Watanabe
    • 雑誌名

      微量栄養素研究

      巻: 38 ページ: 44-47

    • DOI

      10.51029/jtnrs.38.0_44

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ビオチン欠乏妊娠マウスへのビオチン供給期間が胎児の口蓋形成に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      澤村弘美, 榎原周平, 根來宗孝, 渡邊敏明
    • 学会等名
      第38回日本微量栄養素学会学術集会

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公開日: 2022-12-28  

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