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ウシ黄体退行機構における低酸素環境の意義

缺氧环境在牛黄体变性机制中的意义

基本信息

批准号：
05J03589
负责人：
西村亮
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

【目的】ウシにおいて、黄体退行時に黄体内の血流量が減少することが知られており、黄体退行時の黄体内は急激に低酸素環境(hypoxia)に移行していくと考えられる。申請者は既にこれまでの研究において、hypoxiaが機能的退行(プロジェステロン合成能の衰退)を誘導することを細胞培養系を用いて明らかにしてきた。この成果は、本年度9月、米国の専門誌であるEndocrinologyに掲載された。さらに申請者は1年目の研究において、hypoxiaが黄体細胞のアポトーシスを誘導することを示し、hypoxiaが黄体の構造的退行に関与する可能性を示唆した。本年度は、hypoxiaが黄体細胞のアポトーシスを誘導するメカニズムについて検討した。【方法】ウシ中期黄体細胞を通常(20%O_2)または低酸素(3%O_2)の気相条件下において培養し、以下の項目について検討した。(1)細胞死率(LDH assay),(2)核の凝集およびDNAの断片化(TUNEL-PI染色),(3)アポトーシス関連因子(Bcl-2,Bax,BNip3,caspase-3)のmRNA発現,タンパク発現(定量的RT-PCR, Western blotting)および活性【結果】低酸素環境は黄体細胞の細胞死およびDNAの断片化を誘導するとともに、BNip3のmRNA発現とタンパク発現、さらにcaspase-3のmRNA発現および活性を増加させた。以上より、低酸素環境はBNip3を増加させ、さらにcaspase-3を活性化することにより、ウシ黄体細胞のアポトーシスを誘導することが明らかとなり、血流の減少に起因する酸素量の低下が機能的な退行だけでなく、構造的な退行をも促進する要因であることが示された。この成果は、平成18年7月にネブラスカで開催された米国繁殖生物学会(SSR)および9月に名古屋で開催された日本繁殖生物学会において発表するとともに、現在、生殖科学の専門誌Biology of Reproduction(米国)に投稿するための準備中である。

[Objective] The blood flow in the corpus luteum decreases during luteal regression, and the hypoxia in the corpus luteum decreases during luteal regression. The applicant is interested in the study of functional degeneration of hypoxia and induction of apoptosis in cell culture systems. The results were published in September of this year in the Journal of Endocrinology of the United States. In addition, the applicant has been studying the possibility of hypoxia-induced degeneration of corpus luteum for one year. This year, hypoxia-induced luteal cell death was reported. [Methods] The luteal cells were cultured under normal (20%O_2) and low (3%O_2) conditions. (1)cell mortality (LDH assay),(2) Nuclear aggregation and DNA fragmentation (TUNEL-PI staining),(3) correlation factors (Bcl-2,Bax, BNip3,caspase-3) mRNA Expression, Transcription Expression (Quantitative RT-PCR, Western blotting) and activity [Results] Hypoxia induced cell death and DNA fragmentation in luteal cells, increased BNip3 mRNA expression and activity, and increased caspase-3 mRNA expression and activity. The above results show that the low acid level environment increases BNip3 activity, induces caspase-3 apoptosis, and induces luteal cell dysfunction. The causes of decreased acid level, decreased blood flow, and functional regression are important factors in promoting structural regression. The results were published in July, 2018, by the American Society for Reproductive Biology (SSR) and September, 2018, by the Japanese Society for Reproductive Biology in Nagoya.