学際科学フロンティア研究所活動報告書_令和3年度
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―146―哺哺乳乳類類精精子子機機能能制制御御デデババイイススにによよるる優優良良精精子子選選別別法法のの開開発発8.3 学際研究支援プログラム(令和3年度終了課題) 研究代表者:種村健太郎(農学研究科)、共同研究者:有馬 隆博(医学研究科) 船本 健一(流体科学研究所)、原塑(文学研究科)、協力研究者:平舘 裕希(大阪大学)、吉野 大輔(東京農工大学)、岩田 尚孝(東京農業大学)、木村康二(岡山大学) ヒトの不妊や動物の生産性低下は主に卵の問題であるとされ精子の問題は軽視されてきたが、近年では精子の質的低下が問題視されている。そこで、複数の精子機能調節因子と精子の運動性を利用しデバイス装置を組み合わせることによって優良精子の選別手法の開発に資する研究を行った。その結果、 神経伝達物質である GABA(マウス・ブタ)、アセチルコリン(マウス)、ニューロテンシン(マウス・ウシ・ブタ)やケモカイン(ウシ)の受容体が精子に存在し、それらの添加によって精子機能を制御できることを報告した。またヒト男性不妊モデルとして、ゲノム編集によりAxdnd1欠損マウスを作出し、精子発生不全や異常精子を報告した。さらにマウスにて pH処理とデバイス装置を組み合わせることによって、ある程度は性差の制御が可能であることを見出した。以上から、本研究で開発したデバイスと機能調節因子の組み合わせによって優良精子の選別が期待できると考えられた。 参考文献 [1]HiradateY, Harima R, Yanai R, Hara K, Nagasawa K, Osad M, Kobayashi T, Matsuyama M, KannoS, Akira Yasui A, Tanemura K. Loss of Axdnd1 causes sterility due to impaired spermatiddifferentiation in miceReproductive Medicine and Biology,2022, in press.[2]Makino Y, Hiradate Y, Umezu K, Hara K, Tanemura K. Expression and Possible Role of NicotinicAcetylcholine Receptor ε Subunit (AChRe) in Mouse Sperm. Biology (Basel). 2021 Jan 11;10(1):46.[3]Umezu K, Kurata S, Takamori H, Numabe T, Hiradate Y, Hara K, Tanemura K. Characteristics andPossible Role of Bovine Sperm Head-to-Head Agglutination. Cells. 2020 Aug 9;9(8):1865.[4]Hiradate Y, Hara K, Tanemura K. Effect of neurotensin on cultured mouse preimplantation embryos.J Reprod Dev. 2020 Oct 13;66(5):421-425.[5]Umezu K, Hara K, Hiradate Y, Numabe T, Tanemura K. regulates in vitro sperm migration towardsthe cumulus-oocyte complex in cattle. PLoS One. 2020 Apr 30;15(4):e0232536.[6]Kurata S, Hiradate Y, Umezu K, Hara K, Tanemura K. Capacitation of mouse sperm is modulatedby gamma-aminobutyric acid (GABA) concentration. J Reprod Dev. 2019 Aug 9;65(4):327-334.8.3 学際研究支援プログラム(令和3年度終了課題)

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