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2014 年度 実績報告書

温度センサーチャンネル制御による生殖細胞と胚の低温/高温傷害の克服

研究課題

研究課題/領域番号 26292170
研究機関高知大学

研究代表者

枝重 圭祐  高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (30175228)

研究分担者 高橋 昌志  北海道大学, 農学研究院, 教授 (10343964)
越本 知大  宮崎大学, フロンティア科学実験総合センター, 教授 (70295210)
葛西 孫三郎  高知大学, 教育研究部総合科学系, 教授 (60152617)
松川 和嗣  高知大学, 教育研究部総合科学系, 准教授 (00532160)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード低温傷害 / ブタ胚 / 高温傷害 / ウシ胚 / TRPチャンネル
研究実績の概要

一部の哺乳動物の精子や卵子や初期胚は温度感受性が高く、低温や高温にさらされると容易に傷害を受けてしまう。多くの細胞には温度変化を感知する温度センサーチャンネルが発現していることが知られている。申請者らは、これまでに、低温感受性が高いブタの卵子で発現している低温感受性チャンネルが低温傷害に関与していることを明らかにした。このチャンネルの活性化が細胞内情報伝達を経て傷害を引き起こすと考えられる。そこで本研究では、ブタ初期胚の低温傷害と、暑熱によるウシ初期胚の傷害に着目し、これらの細胞の低温/高温による傷害における温度センサーチャンネルの関与およびその傷害メカニズムを明らかにすることを目的とした。
まず、ブタ初期胚における低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現と、ウシ初期胚における高温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現をしらべた。ブタ初期胚では、低温を感知するTRPA1とTRPM8のmRNAが発現していることがわかった。ウシ初期胚では、高温を感知するTRPV3のmRNAが発現していることがわかった。また、ブタでは、低温感受性TRPチャンネルの1つであるTRPA1のdsRNAを前核期卵に注入して発現を抑制した2細胞期胚を作製し、その低温感受性をしらべた。TRPA1発現抑制2細胞期胚では低温傷害が大きく軽減されたことから、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。

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

計画通り、ブタ初期胚で低温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現し、ウシ初期胚では高温感受性TRPチャンネルのmRNAが発現していることを明らかにできた。さらに、ブタ2細胞期胚では、低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制すると低温傷害が軽減され、このチャンネルがブタ初期胚の低温傷害に直接関与していることがわかった。しかしながら、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルのmRNAの発現については結果にばらつきが多く、発現が確認できなかった。また、ウシでは、高温感受性TRPV3のアンタゴニストのウシ初期胚の高温傷害に対する低減効果をしらべたが、効果が明確ではなかった。

今後の研究の推進方策

実験1.昨年度に引き続き、ブタでは、精子での低温感受性TRPチャンネルの発現について、mRNAレベルだけでなくタンパク質レベルでしらべる。またウシでは、適切な高温処理条件を検討した上で、ウシ初期胚の高温傷害に対するTRPV3のアンタゴニストの低減効果をしらべる。
実験2.低温感受性TRPチャンネルの発現を抑制したブタの卵子/初期胚の耐凍性:卵巣から回収した直後のブタ未成熟卵子にTRPA1あるいはTRPM8のdsRNAを注入して12時間培養して作製した低温感受性TRPチャンネル発現抑制成熟途上卵子を、2-step法でガラス化凍結する。融解後に成熟培養し、卵子の回収直後の形態と成熟率によって生存性を判定する。また、ブタ前核期胚に同様にdsRNA等を注入して作製した低温感受性TRPチャンネル発現抑制2細胞期胚も、卵子と同様にガラス化凍結する。融解後、回収直後の形態と胚盤胞への発育率により生存性を判定する。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Trap distance affects the efficiency and robustness in monitoring the abundance and composition of forest-floor rodents.2015

    • 著者名/発表者名
      S.H. Sakamoto, S.N. Suzuki, C. Koshimoto, Y. Okubo, T. Eto, and R.O. Suzuki.
    • 雑誌名

      J. Forest. Res.

      巻: 20 ページ: 151-159

    • DOI

      10.1007/s10310-014-0447-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of aminoterminally truncated, stable types of bioactive bovine and porcine fibroblast growth factor 4 in Escherichia coli.2015

    • 著者名/発表者名
      S. Sugawara, T. Ito, S. Sato, Y. Sato, A. Sasaki, T. Fukuda, K. Yamanaka, M. Sakatani, M. Takahashi, M. Kobayashi.
    • 雑誌名

      Biotechnol. Appl. Biochem.

      巻: 62 ページ: 164-172

    • DOI

      10.1002/bab.1251

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heat stress during in vitro fertilization decreases fertilization success by disrupting anti-polyspermy systems of the oocytes.2015

    • 著者名/発表者名
      M. Sakatani, K. Yamanaka, A.Z. Balboula, N. Takenouchi, and M. Takahashi.
    • 雑誌名

      Mol. Reprod. Dev.

      巻: 82 ページ: 36-47

    • DOI

      10.1002/mrd.22441

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnitude of food overabundance affects expression of daily torpor.2015

    • 著者名/発表者名
      T. Eto, R. Hayashi, Y. Okubo, A. Kashimura, C. Koshimoto, S.H. Sakamoto, and T. Morita.
    • 雑誌名

      Physiol. Behav.

      巻: 139 ページ: 519-523

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2014.12.007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assessment of mixed minerals by observing intestinal epithelial cell alterations in piglets.2014

    • 著者名/発表者名
      C. Maneewan, A. Mekbungwan, K. Yamauchi, and K. Edashige.
    • 雑誌名

      Am. J. Anim. Vet. Sci.

      巻: 9 ページ: 137-143

    • DOI

      10.3844/ajavsp.2014.137.143

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Increased metabolite levels of glycolysis and pentose phosphate pathway in rabbit atherosclerotic arteries and hypoxic macrophage.2014

    • 著者名/発表者名
      A. Yamashita, Y. Zhao, Y. Matsuura, K. Yamasaki, C. Sugita, T. Iwakiri, N. Okuyama, C. Koshimoto, K. Kawai, N. Tamaki, S.G. Zhao, Y. Kuge, and Y. Asada.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 9 ページ: e86426

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0086426

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Susceptibility of muridae cell lines to ecotropic murine leukemia virus and the cationic amino acid transporter 1 viral receptor sequences: implications for evolution of the viral receptor.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kakoki, A. Shinohara, M. Izumida, Y. Koizumi, E. Honda, G. Kato, T. Igawa, H. Sakai, H. Hayashi, T. Matsuyama, T. Morita, C. Koshimoto, and K Kubo.
    • 雑誌名

      Virus Genes

      巻: 48 ページ: 448-456

    • DOI

      10.1007/s11262-014-1036-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of cholesterol-loaded cyclodextrins on the rate and the quality of motility in frozen and thawed rabbit sperm.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishijima, S. Yamaguchi, M. Tanaka, Y. Sakai, C. Koshimoto, M. Morimoto, T. Watanabe, J. Fan, S. Kitajima.
    • 雑誌名

      Exp. Anim.

      巻: 63 ページ: 149-154

    • DOI

      10.1538/expanim.63.149

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Molecular phylogeny of East and Southeast Asian fossorial moles (Eulipotyphla, Talpidae).2014

    • 著者名/発表者名
      A. Shinohara, S. Kawada, N.T. Son, C. Kohimoto, H. Endo, D.N. Can, and H. Suzuki.
    • 雑誌名

      J. Mamalogy

      巻: 95 ページ: 455-466

    • DOI

      10.1644/13-MAMM-A-135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Huddling facilitates expression of daily torpor in the large Japanese field mouse Apodemus speciosus.2014

    • 著者名/発表者名
      T. Eto, S. H. Sakamoto, Y. Okubo, C. Koshimoto, A. Kashimura, and T. Morita.
    • 雑誌名

      Physiol. Behav.

      巻: 133 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2014.04.051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of type III antifreeze protein on sperm and embryo cryopreservation in rabbit.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nishijima, M. Tanaka, Y. Sakai, C. Koshimoto, M. Morimoto, T. Watanabe, J. Fan, S. Kitajima.
    • 雑誌名

      Cryobiology

      巻: 69 ページ: 22-25

    • DOI

      10.1016/j.cryobiol.2014.04.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of human serum albumin on the bile acid-mediated inhibition of liver microsomal type 1 11β-hydroxysteroid dehydrogenase.2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Maeda, M. Funagayama, A. Shinohara, C. Koshimoto, H. Furusawa, H. Nakahara, Y. Yamaguchi, T. Saitoh, T. Yamamoto, and K. Komaki.
    • 雑誌名

      J. Physiol. Biochem.

      巻: 70 ページ: 849-855

    • DOI

      10.1007/s13105-014-0353-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expression and regulation of Foxa2 in the rat uterus during early pregnancy.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yamagami, N. Yamauchi, K. Kubota, S. Nishimura, V.S. Chowdhury, K. Yamanaka, M. Takahashi, S. Tabata, and M.A. Hattori.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev.

      巻: 60 ページ: 468-475

    • DOI

      10.1262/jrd.2014-086

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Expression of aldo-keto reductase 1C23 in the equine corpus luteum in different luteal phases.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Kozai, T. Hojo, S. Tokuyama, A.Z. Szostek, M. Takahashi, M. Sakatani, Y. Nambo, D.J. Skarzynski, K. Okuda.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev.

      巻: 60 ページ: 150-154

    • DOI

      10.1262/jrd.2013-120

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Biological activity of recombinant bovine interferon τ produced by a silkworm-baculovirus gene expression system.2014

    • 著者名/発表者名
      H. Takahashi, M. Tsunazaki, T. Hamano, M. Takahashi, K. Okuda, S. Inumaru, A. Okano, M. Geshi, M. Hirako.
    • 雑誌名

      J. Vet. Med. Sci.

      巻: 76 ページ: 447-451

    • DOI

      10.1292/jvms.12-0403

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Factors affecting the development of somatic cell nuclear transfer embryos in cattle.2014

    • 著者名/発表者名
      S. Akagi, K. Matsukawa, and S. Takahashi.
    • 雑誌名

      J. Reprod. Dev. (Review)

      巻: 60 ページ: 329-335

    • DOI

      10.1262/jrd.2014-057

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Long term assessment of phosphorus emission from cattle fattening.2014

    • 著者名/発表者名
      H.i Tsutsui, H. Sakaguchi, X. Sun, S. Toda, K. Matsukawa, T. Fujiwara, K. Oshita, and M. Takaoka.
    • 学会等名
      9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agto-Industries
    • 発表場所
      The Crown Palais New Hankyu Kochi, Kochi.
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-26
  • [学会発表] Effects of Yuzu (Citrus junos) peel on differentiation of bovine mesenchymal stem cells derived from subcutaneous tissue.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Matsukawa, S. Kasamatsu, S. Nojiri, M. Ishioka, S. Nanba, H. Muramatsu, S. Nagata.
    • 学会等名
      9th IWA International Symposium on Waste Management Problems in Agto-Industries.
    • 発表場所
      The Crown Palais New Hankyu Kochi, Kochi.
    • 年月日
      2014-11-24 – 2014-11-26
  • [学会発表] 野生アカネズミの盲腸内微生物は飼育により変化する.2014

    • 著者名/発表者名
      井上比加理,酒井悠輔,坂本信介,越本知大,篠原明男.
    • 学会等名
      日本哺乳類学会2014年度大会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス,京都市.
    • 年月日
      2014-09-04 – 2014-09-07
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ卵子における高浸透圧による傷害メカニズム.2014

    • 著者名/発表者名
      福嶋和貴,竹下純隆,濱崎桃子,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎,枝重圭祐.
    • 学会等名
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      帯広畜産大学,帯広市.
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [学会発表] 温度感受性TRPチャンネルのブタ胚における低温傷害への関与.2014

    • 著者名/発表者名
      新見沙織,北山みずほ,菊地和弘,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎,枝重圭祐.
    • 学会等名
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      帯広畜産大学,帯広市.
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [学会発表] 凍結乾燥したウシ線維芽細胞の特性および核移植後の発生能.2014

    • 著者名/発表者名
      尾崎耕,郡七海,竹中由布,枝重圭祐,葛西孫三郎,松川和嗣.
    • 学会等名
      第107回日本繁殖生物学会大会
    • 発表場所
      帯広畜産大学,帯広市.
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-24
  • [学会発表] 哺乳動物胚の凍結保存.ワークショップ1:配偶子・胚凍結保存技術の最前線のこれから.2014

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐.
    • 学会等名
      第32回日本受精着床学会総会
    • 発表場所
      ハイアットリージェンシー東京,新宿区.
    • 年月日
      2014-07-31 – 2014-08-01
    • 招待講演
  • [学会発表] A trial to improve the tolerance to cryopreservation of zebrafish oocytes by enhancing the expression of aquaporin 3.2014

    • 著者名/発表者名
      K. Edashige, M. Hamasaki, M. Takeshita, M. Kitayama, T. Hirakawa, C. Koshimoto, K. Matsukawa, and M. Kasai.
    • 学会等名
      SSR2017 Annual Meeting of Society for the Study of Reproduction
    • 発表場所
      Grand Rapid, USA.
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-23
  • [学会発表] 水/耐凍剤透過性チャンネルの発現によるゼブラフィッシュ ステージⅢ中期卵子の耐凍性向上の試み.2014

    • 著者名/発表者名
      枝重圭祐,濱崎桃子,竹下純隆,北山みずほ,平川猛,越本知大,松川和嗣,葛西孫三郎.
    • 学会等名
      第61回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [学会発表] ヨーロッパモリネズミにおける運動による血中脂質と自発活動量への影響.2014

    • 著者名/発表者名
      猪口瑞穂,七條宏樹,坂本信介,篠原明男,越本知大.
    • 学会等名
      第61回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [学会発表] ヨーロッパモリネズミに観察される糖尿病様個体の簡易的な選抜方法の検討.2014

    • 著者名/発表者名
      冨山小百合,加藤悟郎,七條宏樹,坂本信介,篠原明男,越本知大.
    • 学会等名
      第61回日本実験動物学会総会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター,札幌市.
    • 年月日
      2014-05-15 – 2014-05-17
  • [図書] Nuclear transfer technology in cattle, sheep, and swine. In "Transgenic Animal Technology 3rd Edition, (C.A. Pinkert ed.)"2014

    • 著者名/発表者名
      S. Akagi, K. Matsukawa, and A. Onishi
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      Elsevier

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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