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2012 年度 実績報告書

ウシ栄養膜細胞譜系の解析と多核細胞の機能制御

研究課題

研究課題/領域番号 23380162
研究機関岩手大学

研究代表者

橋爪 一善  岩手大学, 農学部, 教授 (10355737)

研究分担者 木崎 景一郎  岩手大学, 農学部, 准教授 (40337994)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワード細胞・組織 / 遺伝子 / ゲノム / マイクロアレイ / 発生・分化
研究概要

ウシ栄養膜細胞の機能と分化機構を検討し、胎盤における栄養膜細胞の役割を明らかにすることを目的とし、今年度は、栄養膜細胞に特異的に発現する遺伝子と分化誘導との関連性について検証した。
細胞譜系特異的遺伝子特定のため、Matrigelを用いて多核化を誘導、誘導前後の遺伝子発現動態をマイクロアレイ及び定量的RT-PCRにより解析した。BT-1、-Cならびに-K細胞を用いて、二核特異的遺伝子(CSH1、 PAG、PRP等)の発現を検索、BT-1及び-C細胞でこれらの遺伝子がMatrigel培養では、著しく上昇することを認めた。また、細胞系に発現する特異遺伝子群の検証から、内在性レトロエレメント遺伝子が栄養膜細胞に特異的に発現することを認めた。その内、bERVE及びBERV-K1遺伝子は二核細胞に特異的で有った。Matrigel培養による二核細胞誘導とレトロエレメント遺伝子発現の上昇とは一致した。他方、単核細胞に特異的に発現するIFNT遺伝子もMatrigel培養で上昇したが、On-gel培養でより高い発現であった。これらの結果から、BT-C細胞に絞り、培養基質よる遺伝子発現動態を検索した。8日間のMatrigel培養では、コラーゲンコート培養に比較して124遺伝子の特異的な上昇を認めた。アレイデータのIPA解析からMatrigel培養では二核細胞関連遺伝子並びにIFNT遺伝子パスウェイの活性化が裏付けられた。更に、細胞譜系特異遺伝子制御要因解明のため、CSH1並びにPRP1遺伝子の上流域に存在するCpGアイランド中のDNAメチル化状態をbioinformatic解析し、高頻度のメチル化領域および低メチル化領域を再確認した。これらの検証から栄養膜細胞特異遺伝子の発現には、遺伝子上流のCpGアイランドのメチル化が関与し、栄養膜細胞の多核化制御と深く関連することが示唆された。

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

栄養膜細胞の遺伝子発現系の解析から栄養膜細胞で発現する内在性レトロエレメント因子を新しく見出し、この分子が多核化誘導に関連するかを検証し、栄養膜細胞の融合能を導くという新規の多核化現象を発見した。この分子発現と細胞融合能の関連を明らかにすることが出来た。そのため、液生因子での多核化誘導にこだわることなく、栄養膜細胞の多核現象解明を進めることが可能となった。それゆえ、今後は、ウシ栄養膜細胞の細胞譜系検証のカギである細胞の二核化成立が本分子による融合現象としてとらえることが可能かという、新しい視点での研究展開を進める。

今後の研究の推進方策

栄養膜細胞に発現する遺伝子を特異的に欠損させる細胞系の確立は、細胞の特殊性から、即ち、本細胞株では遺伝子発現の抑制処理後の細胞や欠損細胞ではほとんど増殖性を示さないため、非欠損細胞株を用いた検証に転換することが必要と考えられ、効率的な細胞塊作製法と細胞塊の機能解析を実施する。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] Hormonal Differences in Peripheral Blood and Gene Profiling in the Liver and Lymphocytes in Japanese Black Cattle with Growth Retardation.2013

    • 著者名/発表者名
      Ishida, S., Yonezawa, T., Eirai, S., Kizaki, K., Hashizume, K., Tomioka, M., Kurose, Y., Hirano, T. and Watanabe, D.
    • 雑誌名

      J Vet Med Sci.

      巻: 75 ページ: 17-25

    • DOI

      doi: 10.1292/jvms.12-0141

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Role of Extracellular Matrix Metalloproteinase Inducer (EMMPRIN) in the Regulation of Bovine Endometrial Cell Functions2012

    • 著者名/発表者名
      Mishra B, Kizaki K, Sato T, Ito A, Hashizume K
    • 雑誌名

      Biol Reprod

      巻: 87 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1095/biolreprod.112.102152

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential neutrophil gene expression in early bovine pregnancy.2012

    • 著者名/発表者名
      Kizaki K, Shichijo-Kizaki A, Furusawa T, Takahashi T, Hosoe M, Hashizume K.
    • 雑誌名

      Reprod Biol Endocrinol.

      巻: 11 ページ: 6

    • DOI

      doi:10.1186/1477-7827-11-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Gene expression profiles and differentiation in new developing bovine trophoblastic cell lines

    • 著者名/発表者名
      Hashizume, K., Koshi, K., Suzuki, Y., Kizaki, K., Imai, K., Ito, A., Takahashi, T. Hosoe, M. and Watanabe, D.
    • 学会等名
      17th International Congress on Animal Reproduction (ICAR),
    • 発表場所
      Vancouver Convention Centre, Vancouver, Canada
  • [学会発表] Bovine trophoblastic cell differentiation and binucleation involved enhanced endogenous retrovirus element expression.

    • 著者名/発表者名
      Koshi, K., Suzuki, Y., Nakaya, Y., Imai, K., Hosoe, M., Takahashi, T., Kizaki, K., Miyazawa, T. and Hashizume, K.
    • 学会等名
      45th Annual Meeting Society for the Study of Reproduction
    • 発表場所
      The Pennsylvania State Univeristy, State College, Pennsylvania, USA
  • [学会発表] Analysis for the differentiation pathway in bovine trophoblastic cells lineages in vitro.

    • 著者名/発表者名
      Hashizume, K., Koshi, K., Suzuki, Y. and Kizaki, K.
    • 学会等名
      45th Annual Meeting Society for the Study of Reproduction
    • 発表場所
      The Pennsylvania State University, State College, Pennsylvania, USA
  • [学会発表] ウシ着床期におけるヘパリン結合性上皮増殖因子(HBEGF)の機能解析

    • 著者名/発表者名
      古川 翔,木崎景一郎,橋爪一善
    • 学会等名
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      つくば, 筑波大学
  • [学会発表] ウシ子宮内膜線維芽細胞および栄養膜細胞の遺伝子発現に及ぼすIFNTの影響

    • 著者名/発表者名
      茂野智子,高橋 透,木崎景一郎,橋爪一善
    • 学会等名
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      つくば, 筑波大学
  • [学会発表] Expression of SOLD1 in bovine trophoblast cell lines.

    • 著者名/発表者名
      Awad, M., Kizaki, K., Takahashi, T. and Hashizume, K
    • 学会等名
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      つくば, 筑波大学
  • [学会発表] AIあるいはET後の妊娠ウシ末梢血白血球における遺伝子発現の比較

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠紀,平田統一,赤坂 茂,千田広幸,佐々木修一,佐々木修,桃田優子,南雲鮎美,木崎景一郎,橋爪一善
    • 学会等名
      第105回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      つくば, 筑波大学
  • [学会発表] ウシ科動物の進化とウシ内在性レトロウイルスK1の関係性

    • 著者名/発表者名
      仲屋友喜,越 勝男,中川 草,木崎景一郎,小林 剛,橋爪一善,宮沢孝幸
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      盛岡, 岩手大学
  • [学会発表] ウシ内在性レトロウイルスエンベロープ遺伝子の細胞融合活性の検証

    • 著者名/発表者名
      越 勝男,仲屋友喜,木崎景一郎,宮沢孝幸,橋爪一善
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      盛岡, 岩手大学
  • [学会発表] 実験的低カルシウム血症牛を用いた末梢血単核球中遺伝子発現変化の網羅的解析

    • 著者名/発表者名
      佐々木恒弥,木崎景一郎,Devkota Bhuminand, 橋爪一善,山岸則夫
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      盛岡, 岩手大学
  • [学会発表] βクリプトキサンチン投与後における牛の血清濃度および末梢血好中球化学発光能の変化

    • 著者名/発表者名
      木村 淳,橋爪一善,伊東 晃,向井克之,岡田啓司,佐藤 繁
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      盛岡, 岩手大学
  • [学会発表] ヘパリン結合性EGF様増殖因子の着床界面における役割

    • 著者名/発表者名
      古川 翔,木崎景一郎,細江実佐,林 憲悟,高橋 透,橋爪一善
    • 学会等名
      第154回日本獣医学会学術集会
    • 発表場所
      盛岡, 岩手大学
  • [学会発表] AIあるいはET後の牛末梢血顆粒球における妊娠関連遺伝子発現の比較

    • 著者名/発表者名
      伊藤悠紀, 平田統一, 赤坂 茂, 千田広幸, 佐々木修一, 佐々木 修, 桃田優子, 木崎景一郞, 橋爪一善
    • 学会等名
      第28回東日本家畜受精卵移植技術研究会
    • 発表場所
      宇都宮, ホテル東日本宇都宮
  • [学会発表] 妊娠牛肝臓における網羅的遺伝子発現プロファイル

    • 著者名/発表者名
      影山朋美,木崎景一郎,高橋 透,山岸則夫,橋爪一善
    • 学会等名
      平成24年度日本獣医師会獣医学術学会年次大会
    • 発表場所
      大阪, 大阪国際交流センター

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公開日: 2014-07-24  

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