全農ET研ブログ

最近興味深く読んだ論文をかいつまんで紹介いたします。

題：Loss of the pro-apoptotic BH3-only protein BCL-2 modifying factor (以下BMF) prolongs the fertile lifespan in female mice（和訳：アポトーシス促進性のBH3-onlyタンパク質であるBMFが雌マウスにおける繁殖寿命を延長させる）

著者：Seng H. Liewら

ジャーナル：Biology of Reproduction in Press. Published on February 26, 2014 as DOI:10.1095/biolreprod.113.116947

緒言：

女性の繁殖寿命は卵巣内に原始卵胞として貯蔵されている卵母細胞の数に影響される。

貯蔵されている原始卵胞で、発育したもののほとんどは退行し、実際に排卵までにいたるのはごくわずかである。

胎生期および出生後の卵巣発育における細胞死(アポトーシス)が卵巣内における原始卵胞数を決める重要な役割を果たしているが、個々のアポトーシス制御因子の役割はよくわかっていない。

　アポトーシス促進タンパク質の一つであり、精巣において生殖細胞のアポトーシスを引き起こすと考えられているBCL-2-modifying factor(以下BMF)が生体卵巣内で維持される原始卵胞数と繁殖寿命の長さの決定にどのような役割をもつかを調査するため、遺伝子改変マウスを用いて実験を行った。

方法：

・野生型マウスおよびBMF欠損マウス（以下BMF-/-）それぞれについて、日齢20、100、200、300、400、545で各6頭のマウスを使用し、卵巣を回収。鏡検し、卵胞数および退行卵胞数を計測

・20、150、300日で過剰排卵処理を実施、排卵誘起した後、卵管より卵子を回収し、卵子数を評価

・野生型とBMF-/-マウスそれぞれを野生型オスと同居させ、18ヶ月齢までの産子数、分娩頻度、産子の健康状態を記録。

結果：

BMF^-/-マウスは

・原始卵胞数が野生型マウスに比べ、出生後20日目では変わらなかったが、100、200、300、400日で多くなった。

・退行卵胞数が20日目まで有意に少なく、以降の日齢では野生型と変わりなかった。

・過剰排卵処理により得られた卵子数は野生型マウスと変わらなかった。

・繁殖能力について：下表参照

考察：本研究はBMFが成体の繁殖適齢期を通して卵巣内において維持される原始卵胞数を決定する重要な役割を果たしており、したがってBMFの働きを抑制することで、卵巣内に維持される原始卵胞数が増加し、女性の繁殖寿命を延長させることができるかもしれない。

　この報告はマウスについての報告ですが、牛でも同様の遺伝子改変動物が作出できるなら、産子数の増加が見込めるかもしれません。

　また、全農ET研究所では黒毛和種供卵牛に対し頻回のにわたる受精卵回収を行っています。採卵を繰り返し行っていくうちに品質の高い受精卵がほとんど回収できなくなってきますが、本研究と同様の形質を持った牛ならば、安定して長期間にわたり高品質の受精卵が回収できる事も見込まれます。

　調べた限りでは牛についてはまだBMFについての報告はないようですが、牛でも同様な遺伝子が見つかれば、高い繁殖能力を持った牛の選抜につながりうるかもしれませんね。

　最近の寒さ関係の話題が多いですが、昨日に引き続き寒さ関係の話題です（キリッ）！

　我々全農ET研究所の事業は「受精卵」で成り立っており、受精卵が採れなければ何も始まりません。

　我々に受精卵を提供してくれる黒毛和種の雌牛たち。彼女らの生産限界温度は-10~30℃らしいのですが、にも関わらず今日の上士幌の気温は何と-8~13℃！！このような極寒状態の中で彼女たちの栄養状態はどのような状況なのかを把握するために血液検査を行ったところ、以下のような結果が得られました。

　タンパク質の代謝を表すBUNが低く、血糖値(Glu)が高くなっています。

　恐らく餌にタンパク質が十分含まれておらず、かつこの寒さによって、ストレスを受けると分泌されるホルモン（コルチゾール）の働きにより血糖値が上昇したものと推察しています。

　検査する前は、体温を増加させるために血糖を消費しまくってるだろうから血糖値が下がって、かつタンパク質もエネルギー源として使われているだろうからBUNは高くなっているんじゃないかと想像していたのですが、真逆の結果となりました

　摂取した栄養分と生産のために消費した栄養分のバランスを診断する方法として代謝プロファイルテストと呼ばれる方法があります。今回はかなり簡易的なものですが、その奥深さを感じるいい機会となりました

最近興味深く読んだ論文を紹介させていただきます。

Influence　of　repeated dinoplost treatment on ovarian activity in cycling dairy cows

Kazuyuki kaneko, Nobuaki takagi

(Theriogenology 2013 article in press)

目的

　分娩後の牛は長期にわたって血中のPGFM濃度(PGF2αの代謝物)が高く、人工的に子宮内を細菌感染させた牛でも血中PGFM濃度は高くなることが知られている。そこで、長期にわたるPGF2α投与が卵巣機能にどのような影響を与えるかを調査した。

材料および方法

供試動物：繁殖周期が正常な、ホルスタイン種経産牛

実験内容：自然排卵した日をDay 0とし、Day 1からDay 21までPGF2α製剤（プロナルゴンF 5 ml）を投与した。Day 30まで毎日卵巣観察および採血を行い、得られた血液によりP4濃度を測定した。

結果(ダウンロードファイル参照)

1.gifをダウンロード 

 　結果の通り、PG投与区では正常な繁殖周期は見られず、黄体形成が不十分であった他、少数ではあるものの卵胞嚢腫となる個体も見られました。

　子宮内感染と卵胞嚢腫の発生には相関があることが知られており、個人的には子宮内感染が引き起こしうる種々の影響の中でもPGF2αの上昇という内分泌的な素因によって卵胞嚢腫が引き起こされうるということが非常に興味深く感じられました。

　頻回の排卵促進剤の反応しないような牛に対しては、子宮内膜の状態を改めて検査し、内膜炎であるならば治療を施すことが必要な場合も多いのではないかと考えられます。また、ひょっとするとCOX2阻害剤投与によってPGF2αの産生を阻害することで、どんな治療にも反応しなかった卵胞嚢腫が治るといったことも起こりうるかもしれません。

先日、ラジオから流れたニュースですが、東京大学の研究グループが自閉症の治療にオキシトシンが有効であることを発見しました
ラジオを聞いた研究所の職員は皆、オキシトシンというワードに反応しましたが、それに関わる言葉が聞きなれないものばかりで戸惑っていました
ニュースを要約すると、オキシトシンの点鼻薬を服用すると自閉症では低下している脳の機能が改善し、対人コミュニケーション障害が改善されるというものでした
我々が耳にするオキシトシンとは泌乳を促したり、分娩の際に子宮を収縮させるなど牛の分野とも深い関わりのあるホルモンの１つです。
それが脳の機能やコミュニケーション障害とも関連するということに驚きました
また調べてみるとオキシトシンと人の感情に対する効果の研究なども行われているようで、オキシトシンを投与すると他人を信頼しやすくなるとか、感情が穏やかになるという記述もみられました。
ということは泌乳中や分娩時の牛は穏やかで、人に対して友好的になるのでしょうか？酪農家の方々に乾乳期と泌乳期で性格が違うかどうかアンケートしてみたいですね

ホルモンというものは非常に不思議でわからないことも多いようです。オキシトシン以外にも日頃使用しているホルモン剤も、もしかすると脳機能や感情に影響しているのでしょうか？
ET研でも様々なホルモン製剤を使用するので、もしうちの牛に特徴的な性格があったら、新たな発見があるかも

論文漁りをしていて、最近面白い記事を発見したので、ここで紹介させていただきます

海の生物で「ウミウシ」という、とてもカラフルなナメクジみたいな生き物がいます。
（私はこの生き物が大好きで、大学時代はよく海に潜ってウミウシ探しをしたものです）

このウミウシのオス、実はすごいんです。
すごい繁殖形態を持ってるんです。

沖縄のウミウシは、disposable penis（使い捨てペニス）を持っています。

メスとの性行の後、15～30分以内にpenisを捨てます。

そして、24時間以内に新しいpenisが生えてくるらしいです。

なぜ、このような形態をとっているのかは不明らしいですが、常に新しいものに更新していくこの生態は、子孫繁栄の必死さが伝わってきます。

すごい、まさにウミウシはオスの最強型・・・。

以下にその記事のURLを載せておきます。
http://news.sciencemag.org/2013/02/scienceshot-sea-slug-sports-detachable-penis

　先週とある新聞に授精後14日目の伸長胚（長さ0.5 mm以上）の一部を直接切り取り、性判別を行うという記事が載っていました。

　方法は実体顕微鏡下でメスを用いて伸長胚の一部を切り取って雌雄を判別するというもので、従来法に比べ簡便にできるというものです。

 　実際にETも行っており、凍結保存した伸長胚3個を3頭に移植したところ、うち2頭で受胎し、1頭はすでに出産しているとのことでした。

 　残念ながら実際の移植方法等の詳しい情報は記事には記載されておりませんでしたが、個人的には「牛のETに用いるのは授精後7日目周辺の胚」という思い込みのタガが外され、衝撃的でした。

　現在雌雄産み分け技術といえば性選別精液の人工授精やバイオカッター等で胚の細胞を切り出し性判別を行う方法等がありますが、いずれにしろ高価な機器や一朝一夕で身につかないような技術が必要です。

　誰でも、どこでも、安くできるというポイントは現場に生きる研究を行う上で欠かせないものであり、そのポイントを抑えた上で視点を変えてみることの大切さを改めて感じさせられました

少し前の話になってしまいますが、先月の12日から14日、東京農工大で開催された「第106回日本繁殖生物学会大会」に参加して参りました

　その際特に筆者自身が興味深く感じた発表についてご紹介させていただきます。

　新ETシステムでは移植1～2日前に「黄体検査」を行い、黄体がきちんと形成されているか、左右どちらにあるかを超音波診断器でチェックするわけですが、この際黄体がある卵巣に卵胞(エコーで黒く抜ける部分)がある場合とない場合があることにお気づきの農家の方もいらっしゃるかと思います。

図1

この時見られる大きな卵胞は卵胞発育の第一波でできた主席卵胞であり、この卵胞が黄体と同じ卵巣にあるかないか(図2)により人工授精の成績に極端に影響が出るという発表がありました

図2

「黄体と同側の卵巣に位置する第1卵胞波主席卵胞の存在はウシの受胎率を低下させる」

三浦　亮太朗ら（帯広畜産大）

目的: 第一卵胞波が繁殖生理や受胎性に与える影響はよく分かっていない。

→第一卵胞波主席卵胞が黄体と同一卵巣内に共存するまたは共存しないことが人工授精での受胎率にどのような影響を与えるのかを検証した。

結果:　

上記の表のように第一卵胞波主席卵胞と黄体が共存する場合はそうでない場合と比べて極端に受胎率が低くなった。

また、血中プロジェステロン濃度は排卵後3日目で非共存群が高くなり、それ以降(6,12日目)は差がなかった（経産牛のみのデータ）。

･･･といったように、受胎率が30%近くも異なるという衝撃的なデータが出ています

 　研究所職員が取ったデータでは、ET前の黄体検査で第一卵胞波主席卵胞が黄体と同一卵巣内に共存するか共存しないかにより受胎率に差はありません。

　これは今回紹介した発表において、6日目以降のプロジェステロン濃度に差がないことからも頷けます。

 　つまり、第一卵胞波主席卵胞は黄体が形成されつつある初期の段階で悪さをし、黄体がしっかりと形成された後はあまり影響がないのではないか、ということです。

 　もし授精後初期段階で主席卵胞が排卵した卵胞と同側に見られるなら、CIDRなどのプロジェステロン製剤の投与が特に有効になるのではないかなぁ、と感じました。もしくはいっそ卵胞を吸引 or 破砕してしまうのも一つの手なのかもしれません。

ウチの新ETシステムでは、PRIDを９日間留置しています。

参考までに、以前読んだ論文ですが、こういった報告があります。

（a）CIDR　in+PG（Day-7）、GnRH（Day-5）、CIDR　out+PG（Day0）

（ｂ）CIDR　in+GnRH（Day-5）、CIDR　out+PG（Day0）

の２種類で同期化して、発情発見してからAI,あるいはTimed　AIで

ホルスタイン未経産牛の受胎率を比べたのだそうです。

発情発見してAIをした場合は、aの方が受胎率が良かったそうです。

Timed　AIした場合は、aとｂで受胎率に差はなかったようです。

そしてaの方法で、発情発見してAIした場合が最も受胎率が高かったです。

この論文から判断すると、手間と時間は増えるものの、5日間よりは、７日間CIDRを留置して

発情を発見してAIした方がいいということになります。

（９日間留置、あるいはPRIDとの比較はありませんでした。）

でも、本文にもありますが、肉牛で最初にPGやGnRHを打たずに受胎率を比較した場合、

５日間留置の方が受胎率が高いという報告もあります。

品種の差や、最初の薬剤を打つ打たないで変わってくるようですが、

こんな報告もあるということで、参考までに紹介してみました。

（H.I.Mellieon Jr. et al  Theriogenology 78 (2012) 1997-2006)

哺乳類の性は性染色体XとYの組み合わせにより、決定されています。（雄→XY、雌→XX）

そして雄と雌の差が初めて生じるのは、妊娠中期頃の胎仔の体内の

生殖巣原基という組織が精巣、卵巣になることで体が雌雄へと形作られます

この生殖巣原基が精巣、卵巣のどちらかになるのかは、雌にはないY染色体上の

性決定遺伝子「Sry」が発現するかしないかによって決定されると報告されておりました

しかし、雄雌の違いを生み出す基となる生殖巣原基そのものを作り出す仕組みや

「Sry」を働かせる機構については十分に解明されていませんでした

熊本大学でマウスを使った試験により、遺伝子発現を調整する転写因子である

「Six1/Six4」が生殖巣原基の素となる細胞を作り出すのに重要な遺伝子の発現を

コントロールしていることが判明しました

また、「Six1/Six4」は「Sry」の発現をコントロールしている遺伝子の発現を

さらに上流で調節していることも明らかとなりました

と、いうことで「Six1/Six4」が生殖巣原基を作り出すことと、

雄になる最初の仕組み（性の決定、Sryの発現）を

コントロールしているということが示されました

この報告は、発生生物学の専門誌「Developmental Cell」に掲載されております

初ブログ書き込みです

先日釧路で行われた道東3地区人工授精研修大会に、ET研究所の若手職員3人と研究室長の合計4名で参加してきました

そしてET研究所からも1演題、研究発表させていただきました
演題は「黒毛和種におけるIARS遺伝子多型が採卵成績や胚移植後の受胎率に及ぼす影響」です。

今年の四月に本遺伝子病が農水省から公表され、研究所内だけではなく、現場でも大変問題となっているIARS異常症。

以前、本病については本ブログにも掲載させていただきました(・ω・)ノ

今回の道東3地区では、そのIARS遺伝子型が採卵成績や受胎率に対してどのような影響を与えているか、ET研究所内で調査した結果を発表させていただきました

会場の方々からは、研究内容に大いに関心を持っていただき、質疑応答の際にも色々と助言をいただき、大変参考になりました

発表後に、研究室長と今後のIARS異常症の研究方針についてディスカッションをしていると、すごくワクワクしてきて、内心、大興奮していました笑

今後、IARS異常症について、全国の研究機関から新たな情報が発信されていくと思いますが、我々ET研も情報を発信し、生産者や現場で働かれる方々と情報を共有していけたらなぁと思います。

また、今回の道東3地区研修大会では、他にも11演題の発表があり、私個人的にも大変興味をそそる内容もありました