2017 Fiscal Year Research-status Report
ヒト胚盤胞胞胚腔の顕著な収縮運動：Collapseの細胞生物学的意義
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17K11215
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| Research Institution | Akita University |
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Principal Investigator |
熊澤 由紀代 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (70400504)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 亘 秋田大学, 医学部, 助教 (10726441)
清水 大 秋田大学, 医学部, 講師 (60400503)
高橋 和政 秋田大学, 医学部, 技術系スタッフ (60791910)
佐藤 敏治 秋田大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (70636183)
三浦 広志 秋田大学, 医学部, 助教 (80375302)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 胚盤胞 / 発育挙動 / タイムラプス / 発現タンパク質 / 胚選別 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
マウス胚盤胞についてタイムラプスを用いた観察と蛍光免疫染色により、透明帯脱出の形式が内部細胞塊形態に対して与える影響について検討し、胚が極めて狭い隙間から脱出する形態（”8”-shaped hatching）においては、脱出部位と内部細胞塊の位置関係で内部細胞塊の分布が影響を受けることや、脱出中の胚盤胞の透明帯外部分の破綻（collapse）が内部細胞塊細胞の一部が離れた場所に位置する栄養外胚葉に付着するといった異所性の分布を誘発することを見出した。同時に栄養外胚葉細胞間接着に関わる分子の1つであるZO-2、および胞胚腔へ水を誘導するためにNa2+を胞胚腔へ取り込むNa-K ATPaseは脱出中の胚盤胞において透明帯の内外双方で同等に発現していることを見出した。これらの知見は胚盤胞の透明帯脱出時の形態・様式が胚の質を評価する一つの指標足り得るものと考えられ、国際誌にて発表している。
ヒト胚盤胞についても同様の検討を行う予定ではあるが、マウス胚盤胞に較べヒト胚盤胞は形態的質にばらつきが大きく透明帯脱出に失敗するものも少なくない。そこで、内部細胞塊と栄養外胚葉それぞれの細胞数とcollapse回数および透明帯脱出の成否についてタイムラプスと免疫染色を用いて検討し現在一定の知見を得ている。これらの知見については2018年中に国際誌および各関連学会において発表の予定である。
一方、これまでの研究においては、胚盤胞における細胞接着関連タンパクやNa-K ATPaseについての検討は未だ十分とはいえない。そこで今後は関連タンパク質に対する複数の抗体を用いた免疫染色および、Na2+の動態をライブの状態でモニターできるナトリウムインジケーターを用いてさらに踏み込んだ検討を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究は胚盤胞の発育過程で観察されるCollapseについてその生物学的意義を明らかにすることを目的としている。研究計画時より、マウスおよびヒトの胚盤胞を対象として想定しており、Collapseと細胞数やその配置について明らかにすることも検討対象として挙げていた。これまでにマウスにおいてCollapseが内部細胞塊の配置に影響することを明らかにし、またヒト胚盤胞では細胞数とCollapse回数との関連を明らかにするとともに、胚盤胞のその後の発育との関連も明らかにした。
また、胚盤胞の形態形成・維持に関連タンパク質についても、すでにマウスにおいて若干ではあるが検討しているが、十分とは言えず今後さらに踏み込んだ検討が必要である。なお、実験に必要となる試薬や材料、機材はその多くがすでに準備済みの状況にあり、次の段階の実験に進む準備は整っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、胚盤胞の形態形成・維持に関連するNa-K ATPaseや細胞接着に関連する、ZO-1,2と言ったいくつかのタンパク質について、その発現と機能についてCollapseとの関連を追及する。また、これまでの我々の研究により胚盤胞構成細胞、特に栄養外胚葉細胞の数とCollapseの起きやすさに関連があることは明らかであり、転写因子等の細胞増殖に関わるタンパク質について検討するとともに、アポトーシスや構成細胞の細胞周期について詳細に検証する必要があると考えられる。
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| Causes of Carryover |
マウスを用いた実験が現在停止中となっており、予定より大幅にマウスの購入数が減った。またシャーレやピペットチップ等の消耗品が当施設内在庫で賄うことが出来たので、それらについても購入の必要がなくなった。
次年度は追加した実験構想で新たに必要が生じた抗体等の試薬等の購入に充てるとともに、学会参加等の情報収集のための費用に使用する予定である。
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