| 研究課題/領域番号 |
26506006
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| 研究機関 | 山梨大学 |
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研究代表者 |
若山 清香 山梨大学, 総合研究部, 助教 (10525918)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 卵子凍結保存 / 宇宙生物学 / 繁殖生物学 / 受精 / 生殖細胞 |
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| 研究実績の概要 |
本研究ではマウス初期胚の発生を宇宙ステーション内で観察できるように、80-100μｍ程度の小さな初期胚でも簡便にかつ最小限の作業で扱えるような培養方法並びに培養装置の開発を行うものである。平成26年度では宇宙へ運ぶための新しい凍結容器の検討を行った。今までに注射器の中で卵子の凍結を行う予備実験はおこなっていたが、注射器に直接受精卵を入れた場合、液量が多く、凍結させた卵子を確実に回収することが難しかった。そこで、明治大学の長嶋教授らにより開発された中空糸を用いた卵子の凍結法を応用することにした。これにより卵子の飛散を防ぐことができるようになった。実験の手順として、まず受精卵を極細の筒状になった中空糸チューブに入れる。そのままチューブを注射器で吸いこみ注射器ごと凍結を行った。解凍は注射器ごと温め融解したのち、押し出し取り出した。結果、65％の凍結された2細胞期胚が胚盤胞期まで発生した。次に解凍した受精卵を宇宙ステーション内にあるインキュベータで培養できるようなカートリッジ式の培養装置の検討も行った。筑波JAXAの有人宇宙ミッション本部の方より、今までに使われた実績のある細胞培養用のカートリッジ培養容器をいただき検討を行った。まず、解凍した卵子を中空糸チューブごと注射器でカートリッジ入れる。カートリッジのなかはあらかじめ卵子用培養液（KSOMまたはCZB）で満たした。しかし、卵子の大きさに対し培養液が多く、顕微鏡でターゲットを見つけるのは困難であった。また、ほとんどの卵子の発生は途中で止まってしまった。理由として受精卵は培養液や培養容器そのものの材質に大変敏感であることがあげられる。容器のシーリング部から溶剤が溶出したのではと考えられる。
本実験の結果より、まだまだ容器の検討が必要である。また、簡便化を図ってはいるが、卵子を扱う技術者の手技が必須なためより簡便になるよう改善を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
一年目の研究実績ではあるが、容器や条件の検討などはあまり進んでいない。あと一本のブレイクスルー的な発想が必要であり、さらに検討を行う予定である。一方、本テーマの実験の宇宙ステーションへの実現性に向けて2014年に国際的に実施されたライフサイエンスおよび宇宙医学分野の国際公募に応募したところ、日本の宇宙実験候補テーマとして選定された。このテーマの宇宙での実現性の意味での達成度は高くなったと思われる。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記の達成度の部分で述べたとおり2014年に国際的に実施されたライフサイエンスおよび宇宙医学分野の国際公募に応募したところ、日本の宇宙実験候補テーマとして選定された。
選定テーマ名は“微小重力環境下での哺乳類初期胚の発生能についてEarly mammalian embryogenesis under microgravity in space “ である。
本研究における実験を実際に行える可能性が高くなった。2016年－2017ごろの宇宙実験の実施をめざし本研究期間中に基礎実験を完成させる必要がある。現在までに卵子保存の根幹となる凍結法や、一番困難な部分であった卵子のロスを防ぐ（飛散防止）はクリアできているため、2015年度には容器の検討を重点的に行う。必要ならばJAXAと協力していただき、宇宙ステーション内の培養装置で搭載可能な容器の新しい開発も行いたい。また、ステーション内で受精卵を観察する方法、ならびに観察後固定する方法の開発も行う。固定した卵子は地球に帰還させ詳しい遺伝子発現解析を行う予定なため、より簡便な固定保存法の開発が必要である。受精卵サンプルが地上から打ち上げ帰還可能な一連の操作ができるよう邁進する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2014年度は既存の技術を用いた卵子保存法実験を行っていたため、すでに研究室にある試薬などを使用した。そのため消耗品をあまり使用しなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
2015年度では容器の開発を行う予定である。また、受精卵子の凍結および解凍実験をより積極的に行う予定である、さらに固定した卵子を抗体染色観察する予定であるため、マウス費用ならびに消耗品に使用するつもりである。
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