Effects of final glycation products on bovine uterus, oviduct and embryonic development and elucidation of the mechanisms

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03129
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 42010:Animal production science-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Matsuyama Shuichi 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50455317)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 康二 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 教授 (50355070)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: メチルグリオキサール / 牛 / 子宮 / 低受胎

Outline of Final Research Achievements

The effects of methylglyoxal (MGO) on bovine uterine function were examined. Reactive oxygen species (ROS) and γH2AX protein in bovine endometrial cells were significantly increased after MGO treatment. In addition, cell proliferation rate was significantly decreased by MGO treatment, while p16 mRNA expression and senescent cell rate were significantly increased. These results suggest that MGO induces DNA damage and cellular senescence by enhancing ROS production in bovine endometrial cells. Furthermore, IL-8 production tended to increase in bovine endometrial cells after MGO treatment, suggesting that cytokines secreted by MGO-induced senescent cells may cause uterine dysfunction.

Free Research Field

家畜繁殖学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、ウシにおいて高穀物含量の飼料摂取によって増加するメチルグリオキサールが、子宮内膜でのROS産生を亢進することでDNA損傷を引き起こし、細胞老化を誘導すること、さらには、老化細胞から分泌されるサイトカインが子宮機能低下を引き起こすことが示唆されました。乳牛では分娩後の受胎率が低いことが知られています。この受胎率の低下は、泌乳にともなう負のエネルギーバランスを補うように設計された穀物主体の飼料給与体系が一因となっている可能性がありますが、本研究の成果は、乳牛の低受胎要因の解明だけでなく、受胎率低下に対して飼養管理という側面からの予防および治療技術開発への応用が期待されます。