高浸透圧傷害克服による魚類と両生類の卵子の凍結保存

通过克服高渗损伤来冷冻保存鱼类和两栖动物卵

• 批准号: 22K19250
• 负责人: 枝重 圭祐
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Kochi University
• 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 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19250/
• 关键词: ゼブラフィッシュ; 卵子; 凍結保存; 高浸透圧傷害; プロテアーゼ

魚類の卵子/胚ではいまだに実用的な凍結保存法はない。胚や成熟卵子は細胞膜透過性が極めて低く、凍結保存に不可欠な細胞の脱水・濃縮と耐凍剤浸透が十分できないため、凍結保存は難しい。一方、未成熟卵子では細胞膜透過性はかなり高いが、高浸透圧傷害を極めて受けやすい。この高浸透圧傷害には細胞質型カルボキシペプチダーゼが関与している。そこで、ゼブラフィッシュを用いて、未成熟卵子の高浸透圧傷害の分子メカニズムについてしらべた。まず、ゼブラフィッシュの未成熟卵子における高浸透圧傷害に関与する細胞質型カルボキシペプチダーゼのサブタイプの特定をこころみた。ゼブラフィッシュ卵子では細胞質型カルボキシペプチダーゼのうち、ccp1、ccp5およびccp6の３つのサブタイプが発現しているが、これらのdouble-stranded (ds)RNAを未成熟卵子に注入して発現を抑制し、高浸透圧傷害が軽減されるかどうかしらべた。その結果、いずれのサブタイプの発現を抑制した場合でも有意に傷害が軽減されたが、特にCCP5の発現を抑制した場合に著しく軽減された。したがって、様々なサブタイプの細胞質型カルボキシペプチダーゼが高浸透圧傷害に関与していることがわかった。また、本酵素はプロ酵素として細胞内に存在し、フーリン等のプロ酵素転換酵素による部分分解によって活性化することが知られている。そこで、フーリンのdsRNAを注入してフーリンの発現を抑制したところ、高浸透圧傷害が有意に軽減された。したがって、ゼブラフィッシュ未成熟卵子は、高浸透圧環境に置かれると、フーリンが活性化して細胞質型カルボキシペプチダーゼの前駆体を部分分解して活性化し、それによって傷害が引き起こされると考えられた。

Fish eggs/embryos are frozen and preserved. Embryo and mature eggs are extremely low in cell membrane permeability, and frozen preservation is difficult due to dehydration, concentration, and freezing resistance. One side, immature eggs, cell membrane permeability, high permeability, high permeability damage, extremely high permeability. This high permeability injury is caused by the cytoplasmic type of injury. In addition, the high osmotic pressure of immature eggs can cause damage to the molecular structure. The high osmotic pressure of immature eggs is related to the cytoplasmic type of eggs. In the case of immature eggs, the development of cytoplasmic DNA, ccp1, ccp5 and ccp6 DNA was inhibited by injection of double-stranded (ds)RNA into immature eggs, and the damage caused by high osmotic pressure was reduced. The result is that the occurrence of CCP5 is suppressed. The cell type of the cell is very sensitive to high osmotic pressure. This enzyme is known to be present in the cell and partially decomposed by enzymes such as p-enzymes. In addition, the injection of dsRNA into the brain can inhibit the occurrence of high permeability injury. The immature egg is activated under high osmotic pressure, and the precursor of the cytoplasmic type is partially decomposed and activated.

项目成果

フリーズドライ技術を用いたウシ精子の保存が胚発生に与える影響

冻干技术保存牛精子对胚胎发育的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: K. Dokko;S. Terada;H. Susa;K. Ueno;M. Watanabe;下島小麦，亀田崇史，水野つかさ，武田久美子，緒方和子，郡七海，枝重圭祐，松川和嗣
• 通讯作者: 下島小麦，亀田崇史，水野つかさ，武田久美子，緒方和子，郡七海，枝重圭祐，松川和嗣

Pregnancies from bovine nuclear transfer embryos using freeze-dried somatic cells

使用冻干体细胞进行牛核移植胚胎的妊娠

• 发表时间: 2022
• 作者: Kazutsugu Matsukawa;Takafumi Kameda;Nanami Kohri;Luca Palazzese;Keisuke Edashige;Pasqualino Loi
• 通讯作者: Pasqualino Loi