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2013 年度 実績報告書

生殖細胞の機械的刺激応答機構および胚発育に及ぼす効果に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22680036
研究機関岡山大学

研究代表者

松浦 宏治  岡山大学, 医歯(薬)学総合研究科, 講師 (70443223)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード精子 / 受精卵 / メカニカルストレス / 細胞内カルシウム濃度 / マイクロ流路 / 共焦点蛍光顕微鏡
研究概要

1)マイクロ流路構造と運動精子の向きの関連について検討した。用いた流路の断面は流路Aでは幅3 mm×高さ3 mm、流路Bでは幅0.17 mm×高さ3 mmであった。流路A内の精子運動方向は明視野顕微鏡を用いて評価し、流路B内の精子については共焦点蛍光顕微鏡を用いて観察した。流路Aを用いた際には遡上する精子割合は18%であり、流路Bを用いた場合には60%程度であった。全長0.05 mmの運動精子に流体から負荷されるせん断応力絶対値が流路Bでは大きく、流路Bではせん断応力が大きいために運動精子内に負荷されるモーメントが大きくなっている。その影響が流路AとBを用いた際の結果の違いに反映されたものと考えられる。精子鞭毛運動がせん断応力場の影響を受けることによって、精子が卵管内において卵管内流れの向きに逆らって移動すると考えられる。
2)せん断応力負荷時において初期胚の細胞内カルシウム濃度変化([Ca2+]i)を計測することによって、負荷時の初期胚応答を評価した。ICRマウス桑実胚または胚盤胞を流路内に固定可能なマイクロ流体システムに入れた。保持ピペット内を陰圧にすることにより流路内に桑実胚または胚盤胞を固定した。流路にシリンジポンプを接続し培地流量0、20、200 microL/minの定常流によるせん断応力を負荷した。せん断応力負荷時の胚体積変化は桑実胚と胚盤胞で共に認められたが、桑実胚では特に細胞が透明体に圧縮されるような状態にまで細胞体積が増加した。せん断応力負荷時において、桑実胚では蛍光強度が上昇した細胞、および体積増加に伴う蛍光強度が低下した細胞が観察された。一方、胚盤胞では全体的に若干の[Ca2+]i上昇が観察された。胚盤胞と桑実胚では細胞の応答が異なることから、各受精卵のステージごとの受精卵内の構造がせん断応力負荷に伴う応答に関与していると想定される。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Paper-based diagnostic devices for evaluating the quality of human sperm2014

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuura, Kuan-Hung Chen, Cheng-Han Tsai, Wenqian Li , Yuka Asano, Keiji Naruse, Chao-Min Cheng
    • 雑誌名

      Microfluidics and nanofluidics

      巻: 14 ページ: 1378-1388

    • DOI

      10.1007/s10404-014-1378-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mouse embryo motion and embryonic development from the 2-cell to blastocyst stage using mechanical vibration systems2013

    • 著者名/発表者名
      Yuka Asano, Koji Matsuura
    • 雑誌名

      Reproduction, Fertility and Development

      ページ: RD13039(1)-RD13039(9)

    • DOI

      10.1071/RD13039

  • [雑誌論文] Synthesis and Slow-Release Characteristics of a Self-Assembling Peptide Gel Containing Phenylalanine Azide2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuura, Mizuki Kitamatsu, Yusuke Nagai, Keiji Naruse
    • 雑誌名

      Recent Patents on Nanomedicine

      巻: 2 ページ: 140-145

    • DOI

      10.2174/1877912304666140210212304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior of motile sperm in Taylor-Couette flow: effect of shear stress on the behavior of motile Sperm2013

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Hayamizu, Toru Hyakutake, Koji Matsuura, Shinichiro Yanase, Shinichi Morita, Shigeru Ohtsuka, Takeshi Gonda
    • 雑誌名

      Open Journal of Fluid Dynamics

      巻: 3 ページ: 9-13

    • DOI

      10.4236/ojfd.2013.32A002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microfluidic device increases sperm concentration by optimization of chamber structure2013

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuura, Ken Nishida, Ikuyo Sugimoto, Shinichiro Yanase
    • 雑誌名

      Andrology and Gynecology: Current Research

      巻: 1000106 ページ: 1-3

    • DOI

      10.4172/2327-4360.1000106

    • 査読あり
  • [学会発表] 哺乳類の卵管蠕動運動観察とその運動を模倣したマイクロデバイスの開発

    • 著者名/発表者名
      松浦 宏治、浅野 友香、成瀬 恵治
    • 学会等名
      第55回日本平滑筋学会総会
    • 発表場所
      旭川
  • [学会発表] マウス着床前胚の振動培養による影響

    • 著者名/発表者名
      浅野 友香、松浦 宏治
    • 学会等名
      第49回中国四国生殖医学会
    • 発表場所
      岡山
  • [学会発表] マウス胚盤胞と桑実胚間での異なるメカニカルストレス応答

    • 著者名/発表者名
      浅野 友香、松浦 宏治、成瀬 恵治
    • 学会等名
      第51回日本生物物理学会年会
    • 発表場所
      京都
  • [学会発表] マウス初期胚内細胞のメカニカルストレス応答解析のためのマイクロ流体システム

    • 著者名/発表者名
      浅野 友香、松浦 宏治、成瀬 恵治
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
    • 発表場所
      姫路
  • [学会発表] 細胞外マトリクス交互積層のためのマイクロ流体システム

    • 著者名/発表者名
      松浦 宏治、杉本 育代、松崎 典弥、明石 満
    • 学会等名
      化学とマイクロ・ナノシステム学会第28回研究会
    • 発表場所
      姫路
  • [学会発表] Behavior of Motile Sperm in Taylor-Couette Flow, Effect of Shear Stress on the Behavior of Motile Sperm

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Hayamizu, Toru Hyakutake, Koji Matsuura, Shinichiro Yanase, Shinichi Morita, Shigeru Ohtsuka, Takeshi Gonda
    • 学会等名
      Proceedings of 11th International Symposium on Experimental and Computational Aerothermodynamics of Internal Flows (ISAIF11)
    • 発表場所
      Shenzhen, China

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公開日: 2015-05-28  

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