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2012 年度 実績報告書

早期生殖能力減退マウスの分子内分泌学的解析と家畜育種マーカーへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 24688028
研究種目

若手研究(A)

研究機関広島大学

研究代表者

島田 昌之  広島大学, 大学院・生物圏科学研究科, 准教授 (20314742)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード遺伝子改変マウス / 卵成熟 / 排卵 / 卵丘細胞 / ライディッヒ細胞 / 精子形成 / シグナル伝達経路 / レチノイン酸代謝
研究概要

本年は,顆粒膜細胞特異的Nrg1欠損マウスの解析を行い,産子数が野生型マウスと比較して有意に低下することを見いだした.この原因追求から,NRG1はEGF受容体によるCa2+上昇を制御する作用を持つこと,その結果Calpainの酵素活性を調節することを明らかとした.卵丘細胞におけるCalpainの機能について詳細に検討した結果,Calpain2が発現し,それがCa2+だけでなくERK1/2により活性制御されていること,活性化したCalpain 2はfocal adhesion componentを分解し,卵丘細胞の脱接着と誘走を引き起こし,細胞間にビアルロン酸を主成分とする細胞外マトリクスを蓄積させることが明らかとなった.ライディッヒ細胞特異的Nrg1欠損マウスでは,加齢に伴う精子形成不全が観察された.遺伝子欠損マウスと野生型マウスのライディッヒ細胞をサンプルとしたマイクロアレイ解析を行った結果,遺伝子欠損マウスではレチノイン酸代謝系の異常が生じ,精原細胞の生存性が低下することを見いだした.以上の結果から,Nrg1が雌雄共に繁殖性を制御する重要な因子であることが同定されたことから,ブタにおけるNrg1の発現,機能解析を試みた.本年は,雌個体におけるNrg1の発現解析を行った結果,受容体であるErbB3は卵胞発育期に顆粒膜細胞と卵丘細胞で発現し,Nrg1は排卵期に発現上昇することを見いだした.さらに,体外培養系を用いてErbB3がFSH刺激により発現誘導されること,NRG1添加がErbB3をリン酸化し,Erk1/2系を活性化すること,それが卵丘細胞の膨潤,卵成熟を制御することも明らかとなったことから,ブタにおいてもマウスと同様にNrg1の繁殖能力に果たす重要性が示された.

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

早期生殖能力減退マウスであるNrg1遺伝子欠損マウスの解析を行い,その卵成熟および精子形成への役割を解明しつつある.さらに,ブタにおけるNRG1とその受容体の発現,機能解析も行い,卵成熟に果たす役割を明らかとしたことから,おおむね順調に進展していると判断している.

今後の研究の推進方策

本年に明らかとしたNrg1欠損マウスにおける卵成熟および精子形成不全機構の詳細について,NRG1の標的遺伝子に着目し解析を行う.その結果から,標的遺伝子,Nrg1,受容体であるErbB3に関するSNPとブタの繁殖性との関係を解明する.

次年度の研究費の使用計画

ブタにおけるNrg1のSNP解析は,繁殖成績のデータとサンプル提供が次年度(平成25年度)にずれ込んだため,実施できなかったことから,次年度にこれらの解析を行う.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Androgen/androgen receptor pathway regulates expression of the genes for cyclooxygenase-2 and amphiregulin in periovulatory granulosa cells.2013

    • 著者名/発表者名
      Yazawa, et al.
    • 雑誌名

      Mol. Cell. Endocrinol.

      巻: 369 ページ: 42-51

    • DOI

      doi:10.1016/j.mce.2013.02.004.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The release of EGF domain from EGF-like factors by a specific cleavage enzyme activates the EGFR-MAPK3/1 pathway in both granulosa cells and cumulus cells during the ovulation process.2012

    • 著者名/発表者名
      Yamashita & Shimada
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev.

      巻: 58 ページ: 510-514

    • DOI

      doi.org/10.1262/jrd.2012-056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anti-bacterial factors secreted from cumulus cells of ovulated COCs enhance sperm capacitation during in vitro fertilization.2012

    • 著者名/発表者名
      Shimada, et al.
    • 雑誌名

      Am. J. Reprod. Immunol.

      巻: 69 ページ: 168-179

    • DOI

      doi:10.1111/aji.12024.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] EGF-like factors induce expansion of the cumulus cell-oocyte complexes by activating calpain-mediated cell movement.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawashima, et al.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 153 ページ: 3949-3959

    • DOI

      doi:10.1210/en.2012-1059.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adiponectin and its receptors modulate granulosa cell and cumulus cell functions, fertility, and early embryo development in the mouse and human.2012

    • 著者名/発表者名
      Richards, et al.
    • 雑誌名

      Fertil. Steril.

      巻: 98 ページ: 471-479

    • DOI

      doi:10.1016/j.fertnstert.2012.04.050.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Endogenous acetaldehyde toxicity during antral follicular development in the mouse ovary.2012

    • 著者名/発表者名
      Kawai, et al.
    • 雑誌名

      Reprod. Toxicol.

      巻: 33 ページ: 322-330

    • DOI

      doi:10.1016/j.reprotox.2012.01.001.

    • 査読あり
  • [学会発表] The role of cumulus cells in meiotic resumption and oocyte maturation2013

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      International Ovarina Conference, 2013
    • 発表場所
      Taipei・Taiwan(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-10
  • [学会発表] 卵胞発育・成熟機構の解明による良好成熟卵を得るIVM法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      山下泰尚
    • 学会等名
      日本生殖再生医学会
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-10
  • [学会発表] 顆粒膜細胞特異的Nrg1遺伝子欠損雌マウスの卵減数分裂進行速度の変化と自発的活性化により, 産子数が減少する2012

    • 著者名/発表者名
      川島一公
    • 学会等名
      日本生殖内分泌学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-07
  • [学会発表] 顆粒膜細胞におけるFocal adhesion kinase(FAK)の活性化機構とその黄体化に果たす役割2012

    • 著者名/発表者名
      友田善憲
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      つくば市
    • 年月日
      2012-09-07
  • [学会発表] ライディッヒ細胞特異的Neuregulin1欠損マウスにおける精子形成不全2012

    • 著者名/発表者名
      川島一公
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2012-08-30
  • [学会発表] 精子処理時に産生される内毒素とART成績の関係, その影響を抑制するための精子処理法の検討2012

    • 著者名/発表者名
      藤田陽子
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2012-08-30
  • [学会発表] 内莢膜細胞および顆粒膜細胞におけるレチノイン酸合成経路が卵胞発育と成熟に及ぼす役割2012

    • 著者名/発表者名
      川合智子
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 発表場所
      大阪市
    • 年月日
      2012-08-30
  • [学会発表] 成熟卵のクオリティーと卵丘細胞の機能変化2012

    • 著者名/発表者名
      島田昌之
    • 学会等名
      日本受精着床学会
    • 発表場所
      大阪市(招待講演)
    • 年月日
      2012-08-30
  • [学会発表] ICSI25時間後におけるヒト受精卵の発生ステージと胚移植成績との関係2012

    • 著者名/発表者名
      池田千秋
    • 学会等名
      日本哺乳動物卵子学会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2012-05-26
  • [学会発表] 浸透圧とグリセロール濃度に着目した凍結法と細胞膜を保護する融解法を用いたヒト凍結融解精子の運動性2012

    • 著者名/発表者名
      藤田陽子
    • 学会等名
      日本哺乳動物卵子学会
    • 発表場所
      吹田市
    • 年月日
      2012-05-26
  • [備考]

    • URL

      http://www.facebook.com/pages/広島大学大学院生物圏科学研究科-島田研動物生殖学/436503549745949?ref=stream

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公開日: 2014-07-16  

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