染色体分配の正常化による加齢マウス卵子の品質改善の試み

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26430100
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 越後貫 成美 国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソースセンター, 専任技師 (40373287)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• キーワード: マウス / 発生工学

研究実績の概要

近年、加齢による卵子の質の低下とそれに伴う不妊や流産、新生児の疾患が社会的に問題になっている。卵子の質の低下には、細胞質の劣化および染色体の異常の2種類が原因と考えられている。本研究ではマウスをモデルとして、加齢による卵子の質を、顕微操作によらない、非侵襲的方法にて染色体の改善を図ることで向上させることを目標とした。
まず最初に加齢卵子の質を確認するため、老齢（8-15ヶ月齢）マウスより採取したMII期卵子をホールマウント標本作製後、アセトオルセイン染色した結果、MII紡錘体の赤道面より離脱した姉妹染色分体が多くの卵子で確認された。また、老齢マウス卵子のGV期からMII期への発生をライブイメージングにて観察したところ、ヒストンアセチル化の異常（高アセチル化）が確認された。次に幼若（2-3ヶ月齢）マウスのGV期卵子にRNA干渉により脱アセチル化酵素であるHDAC活性を減少させたところ、MIIへの発生後、ヒストン高アセチル化が確認された。さらに卵子の染色体数について確認したところ、正常の2n=20より多い、あるいは少ないサンプルが認められた。また、老齢マウスでは排卵誘起の効果が若齢マウスに比較して低率で、反応性の個体差も確認された。さらに排卵された卵子の多くが異常分裂や異常発生した卵子であった。抗インヒビン血清による内因性FSHを利用した排卵誘起を試みたところ、排卵効率および1匹あたりの排卵数の上昇、異常卵の大幅な減少が認められた。この結果は外因性FSHを利用した通常の排卵誘起法では老齢マウスには過剰刺激となり、異常卵発生の一因と考えられた。排卵数が少なく、染色体異常率が高い高齢マウスには、本法が非常に有益な排卵誘起法であることが明らかになった。また、異常卵率が高いマウス系統においても本法により改善が認められたことより、加齢卵子モデルとして利用できる可能性が考えられた。

研究成果

• [雑誌論文] Hyper-reactive cloned mice generated by direct nuclear transfer of antigen-specific CD4+ T cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaminuma O, Katayama K, Inoue K, Saeki M, Nishimura T, Kitamura N, Shimo Y, Tofukuji S, Ishida S, Ogonuki N, Kamimura S, Oikawa M, Katoh S, Mori A, Shichijo M, Hiroi T, Ogura A.
  • 雑誌名: EMBO Reports 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Complementary critical functions of Zfy1 and Zfy2 in mouse spermatogenesis and reproduction. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nakasuji T, Ogonuki N, Chiba T, Kato T, Shiozawa K, Yamatoya K, Tanaka H, Kondo T, Miyado K, Miyasaka N, Kubota T, Ogura A, Asahara H.
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 13 ページ: e1006578
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006578
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Adeno-associated virus-mediated delivery of genes to mouse spermatogonial stem cells. (2017)
  • 著者名/発表者名: Watanabe S, Kanatsu-Shinohara M, Ogonuki N, Matoba S, Ogura A, Shinohara T.
  • 雑誌名: Biol Reprod 巻: 96 ページ: 221-231
  • DOI: 10.1095/biolreprod.116.143495.
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Myc/Mycn-mediated glycolysis enhances mouse spermatogonial stem cell self-renewal. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanatsu-Shinohara M, Tanaka T, Ogonuki N, Ogura A, Morimoto H, Cheng PF, Eisenman RN, Trumpp A, Shinohara T.
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 30 ページ: 2637-2648
  • DOI: 10.1101/gad.287045.116
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] MIWI2 as an effector of DNA methylation and gene silencing in embryonic male germ cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojima-Kita K, Kuramochi-Miyagawa S, Nagamori I, Ogonuki N, Ogura A, Hasuwa H, Akazawa T, Inoue N, Nakano T.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 16 ページ: 2819-2828
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.08.027
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mouse D1Pas1, a DEAD-box RNA helicase, is required for the completion of first meiotic prophase in male germ cells. (2016)
  • 著者名/発表者名: Inoue H, Ogonuki N, Hirose M, Hatanaka Y, Matoba S, Chuma S, Kobayashi K, Wakana S, Noguchi J, Inoue K, Tanemura K, Ogura A.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Comm 巻: 478 ページ: 592-598
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2016.07.109
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Biogenesis of sperm acrosome is regulated by pre-mRNA alternative splicing of Acrbp in the mouse. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kanemori Y, Koga Y, Sudo M, Kang W, Kashiwabara S, Ikawa M, Hasuwa H, Nagashima K, Ishikawa Y, Ogonuki N, Ogura A, Baba T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 113 ページ: E3696-3705
  • DOI: 10.1073/pnas.1522333113
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 発生工学的手法を用いたマーモセット世代短縮技術の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越後貫 成美、葛西 秀俊、井上 弘貴、饗場 篤、小倉 淳郎
  • 学会等名: 第6回日本マーモセット研究会大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2016-12-13
• [学会発表] マーモセット精子細胞を用いた顕微授精技術の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 越後貫 成美、葛西 秀俊、井上 弘貴、饗場 篤、小倉 淳郎
  • 学会等名: 第109回日本繁殖生物学会
  • 発表場所: 麻布大学（神奈川県相模原市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 精巣の異種異所移植の新しい試み (2016)
  • 著者名/発表者名: 越後貫 成美、山海 直、小倉淳郎
  • 学会等名: 第63回日本実験動物学会総会
  • 発表場所: ミューザ川崎シンフォニーホール(神奈川県川崎市）
  • 年月日: 2016-05-20
• [備考] 理研バイオリソースセンター遺伝工学基盤技術室
  • URL: http://ja.brc.riken.jp/lab/kougaku/