オルガネラ改変に基づく加齢卵子の”質”改善法の開発

开发基于细胞器修饰的提高老化卵子质量的方法

基本信息

批准号：
22K19598
负责人：
小池誠一
金额：
$ 4.16万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19598/
关键词：
老化卵子ミトコンドリアラマン分光法加齢オルガネラ

项目摘要

不妊症の主な原因は、卵子の“質”の低下であることから、卵子に注目した多くの研究が行われている。しかし、加齢マウスを用意しそこから卵子を得るためには時間と費用がかかることから解析が容易ではなく、これまで“質”が何を意味するのかはよく分かっていない。そこで、本研究では少量のサンプルから多くのデータを得られる新しい解析方法を検討し、ラマン分光法を用いることとした。ラマン散乱光は光が物質と作用し入射光から振動数がシフトした光のことである。そのシフトは物質に含まれる分子結合の固有振動数のため、物質の組成や構造を推測できる。細胞にレーザーを照射して得られる情報（ラマンスペクトル）からは、特定のタンパク質や核酸などの生体分子の機能に注目することは出来ないが、細胞を構成する全ての分子の状態を示す情報が得られる。まずマウスでの加齢による卵子の影響を調べるために、６週齢と1年齢メスマウスから採取した卵子の正常発生率を比較したところ、胚盤胞までは大きな変化が見られなかったが、加齢卵子からの産仔数が有意に少なかった。この結果からマウスでも加齢によって出生率が低下すること、つまり加齢によって何らかの変化が卵子に起こっていることがわかった。そこで次に、ラマン分光法を用いることでこの変化を検出できるかを調べた。若齢卵子と加齢卵子から得られたラマンスペクトルを比較したところ、いくつかのラマンシフトピークが加齢に伴って変化していることが分かった。その帰属を調べるとシトクロムCと脂質による変化であることが明らかになった。この結果から、ラマンスペクトルデータから卵子の“質”の判別できること、更に少なくともミトコンドリア機能が加齢に伴って変化していることがわかった。

许多研究都集中在卵子上，因为不孕的主要原因是鸡蛋质量的下降。但是，进行分析并不容易，因为准备老鼠并从中获得鸡蛋需要花费时间和成本，而且到目前为止还不知道“质量”的含义。因此，在这项研究中，我们研究了一种新的分析方法，该方法使我们能够从小样本中获取大量数据，并决定使用拉曼光谱法。拉曼散射的光是光线，由于作用在材料上的光，频率从入射光转移。因为移位是材料中包含的分子键的固有频率，因此可以推断出材料的组成和结构。通过用激光（拉曼光谱）辐射细胞获得的信息不关注生物分子的功能，例如特定的蛋白质或核酸，而是指示可以获得构成细胞的所有分子状态的信息。首先，为了研究小鼠卵的影响，我们比较了从6周大和1岁的雌性小鼠收集的卵的正常发病率，尽管未发现胚泡的显着变化，但老年鸡蛋的幼虫数量明显较小。这些结果表明，小鼠的出生率也随着年龄的增长而降低，这意味着由于年龄而发生的卵中发生了一些变化。接下来，我们研究了是否可以使用拉曼光谱法检测到这种变化。比较从幼卵和老年鸡蛋获得的拉曼光谱表明，几个拉曼偏移峰会随着年龄的增长而变化。对其归因的检查表明，这是由于细胞色素C和脂质引起的。这些结果表明，鸡蛋的“质量”可以从拉曼光谱数据中确定，并且至少随着年龄的增长而导致线粒体功能变化。