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鳥類卵管での精子生存機構におけるトランスフォーミング成長因子βの役割

转化生长因子β在禽输卵管精子存活机制中的作用

基本信息

批准号：
08F08444
负责人：
吉村幸則
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08444/
关键词：
ニワトリ卵管精子 TGFβ 精子生存抗菌ペプチド

项目摘要

鳥類では卵管の精子貯蔵細管で精子が数週間生存できるという特性があり、本研究はこの機構の解明を目指したものである。精子は卵管で貯留されている間に、雌固体の免疫応答から回避し、同時に微生物による感染に対して防衛することが必要である。トランスフォーミング成長因子β(TGFβ)は免疫応答を抑制するサイトカインである。Toll様受容体(TLR)は微生物のパターンを認識して細胞の免疫応答を開始させ、トリβディフェンシン(avBD)は抗菌ペプチドで種の微生物を死滅させる。前年度までに、精子貯蔵細管の上皮細胞を精子と共培養すると上皮細胞のTGFβmRNA発現が子宮膣移行部で上昇することを示した。精子はTLR2と4を含むTLR群とavBDのmRNAを発現し、TLR4のリガンドであるグラム陰性菌の成分(リポ多糖)で刺激するとavBDの発現が増加することも明らかにした。今年度はこれらの結果を充実させる実験を行い以下の結果を得た。雌鶏に人工授精を施すと、精子貯蔵細管の上皮細胞でTGFβ蛋白が増加することを免疫組織化学的に明らかにして、精子の刺激による同上皮細胞のTGFβ産生の増加が生体内でも起こること確認した。なお、精子が産生するTGFβが白血球の活動を抑制する可能性も検討したが、これを実証するまでには至らなかった。精子のavBD mRNA発現はTLR2のリガンドであるグラム陽性菌の成分(Pam3CSK4)によっても増加することを明らかにした。以上、本研究の結果として、精子は卵管内で、TGFβの作用による抗精子免疫応答の抑制と、TLRの微生物の認識に続くavBDの産生によって自己を防衛することにより、長期間にわたって生存できることを示唆した。

In birds, the sperm storage tubes in the egg tubes have unique characteristics that can survive for weeks. This research is based on the understanding of this institution. Sperm are stored in oocytes during periods of time, and female immune responses are necessary to avoid and defend against microbial infections. Growth factor beta (TGFβ) inhibits immune responses. Toll receptor (TLR) is responsible for the identification of microorganisms and the initiation of cellular immune responses. The expression of TGFβmRNA in epithelial cells of sperm storage tubules and sperm co-culture in the previous year increased in the uterine transition zone. Sperm TLR2 and 4 contain TLR group and avBD mRNA expression, and TLR4 mRNA expression increases due to stimulation by negative bacterial components (polysaccharides). This year's results were satisfactory. Immunohistochemical studies have confirmed that TGFβ protein increases in epithelial cells of sperm storage tubules during artificial insemination of females, and that increased TGFβ production in epithelial cells occurs in vivo during sperm stimulation. The possibility of TGFβ inhibiting leukocyte activity is discussed. The expression of avBD mRNA in spermatozoa was increased by the expression of TLR2 and the expression of Pam 3CSK4. The results of this study indicate that sperm cells are in oocytes, TGFβ inhibits sperm immune response, TLR and microbial recognition, and avBD is produced and defended in the long term.