初期胚分化制御機構の解明に基づくウシガラス化保存胚の発生能改善

阐明早期胚胎分化控制机制，提高牛玻璃化胚胎的发育潜力

• 批准号: 21H02336
• 负责人: 川原 学
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02336/
• 关键词: 胚盤胞期胚; ウシ; ガラス化保存; 細胞分化; 栄養膜細胞; 初期胚; 個体発生; 動物生産

個体発生の第一歩となる胚盤胞期では、胎子側と胎盤側に運命が分かれる時期であるとともに、ウシでは個体生産に重要な受精卵移植に供される発生ステージである。したがって、胚盤胞期胚の胎子側(ICM)および胎盤側(TE)への細胞分化機構を解明することは、生物学的にも動物生産の効率化のためにも不可欠である。本研究では、YAP1タンパク質の核外流出現象、これに及ぼす細胞膜/細胞骨格関連タンパク質NF2の役割をマウスおよびウシ胚を用いて明らかにする。加えて、得られた基礎的知見を栄養外胚葉細胞のYAP1核外流出が問題となるウシガラス化保存胚の発生能改善に結び付ける。本年度では、まず胚盤胞期胚における細胞分化を制御するYAP1-TEAD4の上流調節因子としての足場タンパク質NF2の役割についてマウス胚およびウシ胚を用いて解析した。マウス胚ではNF2-GFP融合タンパク質を作製して、その挙動を追跡することで初期胚発生間におけるNF2の細胞内局在を精査した。その結果、細胞分化の確立に伴ってNF2の局在が大きく変化することを示唆する結果が得られた。次年度には、これを更に生細胞イメージングで解析し、さらに、同様の実験系をウシ胚でも適用する。また、YAP1局在保持に留意した新たなガラス化保存法の開発に先駆けて、従来の胚盤胞期よりも更に発生ステージを進行させる培養方法を考案した。これにより、より細胞骨格進んだステージまでウシ胚を発育させることが可能になった。体外培養下における発育の正常性の検証のみならず、新規培養系で作出したウシ胚の個体までの発生能を確認するため受精卵移植試験も実施し、複数頭のウシ新生子を作出した。さらに、これらのウシの健常性も確認されたため、新規培養法による個体作出系を確立した。これに基づいて、新規培養法で作出したウシ胚のガラス化保存を試していく方向で研究を進めていく。

The first stage of individual development is the embryo stage, the placenta stage and the embryo stage. The mechanism of cell differentiation in embryonic embryo (ICM) and placental embryo (TE) is explained in detail. The present study is aimed at clarifying the effects of extracellular efflux, membrane and cellular membrane/skeletal interaction on cytoplasmic NF-2 activity. To improve the development of cultured embryos, we need to improve the basic knowledge of YAP1 exosomes in cultured ectodermal cells. This year, we analyzed the up-regulation factors of YAP1-TEAD4 in the embryonic stage of blastoderm and the role of NF2 in the differentiation of blastoderm. The NF2-GFP fusion protein was detected during embryonic development. The results of cell differentiation and the establishment of NF-2 are shown in the results of cell differentiation. The next year, the new generation of cell phone analysis, today, the same kind of system to apply In addition, YAP1 Bureau kept in mind the development of new culture preservation method, and the development of culture method of blastoderm in the future. This is the first time that a cell has been developed. In vitro culture, the normal development of embryos was confirmed, and new culture systems were used to confirm the viability of embryos. In addition, the regularity of these regulations has been confirmed and the individual decision-making system under the new regulations and training methods has been established. The new culture method is used to study the development of culture medium.

项目成果

The use of a two-step removal protocol and optimized culture conditions improve development and quality of zona free mouse embryos

使用两步去除方案和优化的培养条件可改善无透明带小鼠胚胎的发育和质量

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.09.013
• 发表时间: 2021
• 期刊: Biochemical and Biophysical Research Communications
• 影响因子: 3.1
• 作者: Fan Weihong;Homma Misato;Xu Renliang;Kunii Hiroki;Bai Hanako;Kawahara Manabu;Kawaguchi Toshikazu;Takahashi Masashi
• 通讯作者: Takahashi Masashi

Effect of two-step combined zona pellucida removal on developmental competence of mouse embryos.

两步联合透明带去除对小鼠胚胎发育能力的影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Weihong Fan;Hanako Bai;Manabu Kawahara;Masashi Takahashi.
• 通讯作者: Masashi Takahashi.

ウシ子宮内膜上皮細胞における暑熱負荷培養時の酸化ストレス応答経路の検証.

牛子宫内膜上皮细胞热应激培养过程中氧化应激反应途径的验证。

• 发表时间: 2021
• 作者: 唄 花子，國井 宏樹，川原 学，高橋 昌志.

Effect of EAS on P4 production pathway of bovine CG cells in relation with HSP70.

EAS 对与 HSP70 相关的牛 CG 细胞 P4 产生途径的影响。

• 发表时间: 2021
• 作者: Khoi Thieu HO;Kohei HOMMA;Jun TAKANARI;Hanako BAI;Manabu KAWAHARA;Kim Khang NGUYEN THI;Masashi TAKAHASHI.
• 通讯作者: Masashi TAKAHASHI.

ホルスタイン種初産牛の人工授精受胎率に及ぼす環境要因の解析.

环境因素对荷斯坦奶牛人工授精受胎率的影响分析

• 发表时间: 2021
• 作者: 宇喜多遥;山崎武志;山口諭;阿部隼人;馬場俊見;唄花子;高橋昌志;川原学.
• 通讯作者: 川原学.