• 検索結果がありません。

マウス体外成熟由来2細 胞期胚を用いた冷蔵輸送 ・保存方法の検討

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

シェア "マウス体外成熟由来2細 胞期胚を用いた冷蔵輸送 ・保存方法の検討"

Copied!
9
0
0

読み込み中.... (全文を見る)

全文

(1)

マウス体外成熟由来2細 胞期胚を用いた冷蔵輸送 ・保存方法の検討

西 村 愛 美1、 中 牟 田裕 子a3、 福 本 紀 代 子a3、 近 藤 朋 子a3、 春 口幸 恵 罰 、 竹 下 由 美a3、 土 山 修 治2、

石 川 裕 子4、 石 東 祐 太4、 細 井 美 彦L45、 三 谷 匡5、 竹 尾 透2、 中 潟 直 己2、 安 齋 政 幸5

要 旨

遺 伝 資 源 と して の生 殖 細 胞 の保 存 お よび輸 送 方 法 の確 立 の た め に 、従 来 の超 低 温 下 に よ る凍 結 保 存 に変 わ る技 術 と して 、新 た に私 た ち は 初 期 胚 の 低 温 保 存 お よび 冷蔵 輸送 方 法 を 開発 した 。 本 研 究 で は 、排 卵 に 至 らない 卵 巣 内 に存 在 す る未 成 熟 卵 子 を用 い て 得 られ た 体 外 受 精 由来2細 胞 期 胚 の 冷 蔵 輸 送 方 法 お よ び産 子 へ の 発 生 能 を検 討 した。 成 熟 マ ウス 卵 巣 内 よ りGV期 卵 子 を回 収 し体 外 成 熟 後 に発 生 したMH期 卵 子 (1,72211,920:90%)を 透 明 帯 穿 孔 処 理 に よ り体 外 受 精 を お こな っ た と こ ろ56%(5521992)の 受 精 成 績 で あ り、83%(4571552)が2細 胞 期 胚 へ と発 生 した。 これ らの胚 は 、近 畿 大 学 先 端 技 術 総 合 研 究所(和 歌 山)か ら熊 本 大 学 ・CARD(熊 本)冷 蔵 輸 送 した と ころ 、約48時 間 後 にお け る冷 蔵 保 存 胚 は 、100%(2401240) の 生 存 成 績 で あ り、そ れ らの 一 部 の 胚 を移 植 した結 果 、10%(211213)の 産 子 を得 た。 以 上 の 結 果 よ り、体 外 成 熟 由来2細 胞 期 胚 の 冷 蔵 輸 送 ・冷 蔵 保 存 が 可能 で あ る こ とが 示 され た。

1.緒 論

現在、様 々な動物種 において生殖 工学技術の開発が進展 し、特 に、実験動 物で あるマ ウスでは体外受精 や初期胚 の培養技術 は確 立 され てお り(1)、効率 よく個 体を作製す るこ とが可能 になってい る②。この体外受 精操作 に用い られ る卵子 は、過剰排卵処理 にて得 られ る第二減数分裂 中期 の卵子 を供 してい る③。しか し、

排 卵 され る卵子 は一部 であ り、卵巣内に存在す るそ の多 くの未成熟 な卵子 は回収 され るこ とな く死 滅す る 運命 にある とされ てお り④、 このよ うな未成熟卵子 か らの受精卵作 出技術の構築 が進 め られ てい る。

一方、 これ まで開発 され てい る疾患モデル や遺伝子操作動物 の多 くには、性 成熟前 に死亡 した り性 成熟 に達 しても交尾行 動が出来 ない ために繁 殖障害 となる系統 も多 く認 め られ る⑤。 さらに、マ ウス にお ける 体外成熟卵子 か らの産子作 出の報 告は、Eppigら ⑥ によって報告 され てい るものの、その殆 ど全 てが交雑 種系統 由来 あ り(畑、遺伝 的に均 一な近交系か らの受精卵 の作 出お よび産子 への発 生お よび供給 システ ムの 確 立が急務 である。

私た ちは、このよ うな低 い繁 殖能 を呈す る遺伝子操作マ ウスか ら卵巣 を回収す るこ とで得 られ た未成熟 卵子か ら、初期胚 を作製す るこ とに成 功 し効率的 な産子 の作出 を報告 した⑨。また 、 これ まで報告例 のな い近交系マ ウスか らの未成熟卵 子の体外成熟操作(1①お よび産子へ の発生能 を明 らかに した(11)。本研究 では、

卵巣 内に存在す る未成熟卵子 の有効利 用 を 目的 に、遺伝資源保存 のためのバイオ リソース研究 として新 た に開発 した冷蔵輸送 ・冷蔵保存操作 を、私 たちが開発 した近交系マ ウス を用い た体外成熟 由来2細 胞期胚 へ も適用 し、それ らの発 生能 を検討 した。

原 稿 受 付2011年ll.月24日

1.近 畿大学大学院生物理工学研究科 生物 工学専 攻 〒649‑6493和 歌山県紀の川 市西三谷930 2.熊 本 大学生命 資源 研究 ・支援セ ンター 動 物資源 開発 部門(CARD)〒860‑0811熊 本 市本 荘2‑2‑1 3.九 動株 式会社 〒841‑0075佐 賀県鳥栖 市立石 町惣楽883‑1

4.近 畿大学生物理工学部遺伝子工学科 〒64%493和 歌 山県紀の川市西三谷930 5.近 畿大学先端技術総合研究所 〒642‑0017和 歌山県海 南市南赤坂14‑1

(2)

2.材 料 と方 法 2.1供 試 動 物

供試 動 物 と して 、マ ウス は成 熟齢 に達 したC57BL16J(日 本 ク レア(株))を用 い た。 ま た 胚 移 植 お よび 里 親 マ ウス に はMCH(ICR)(日 本 ク レア ㈱)を 用 い た。 これ らの マ ウス は 、 入 荷 後1週 間 以 」頻 化 をお こ な い

(明期:7:00〜19:00、 暗期:19:00〜7:00)供 試 した。 ま た飼 育 条件 と して 、 室 温23±2℃ 、湿 度50%の 飼 育 環 境 下 にお い て 、飼 料(500N:日 本SLC㈱)お よび 飲 水 を 自由摂 取 させ た。

な お 、 本 実 験 に 際 して動 物 実 験 の 立 案 お よび 実 験 動 物 の飼 養 と管 理 に つ い て は 、 近 畿 大学 動 物 実 験 規 定 に準 じて 実 施 した。

2.2未 成 熟 卵 子 の 回 収

未 成 熟 卵 子 の 回収 は 、佐 東 らの 報 告 に従 っ て行 っ た(1①。成 熟 齢 に 達 したC57BL16J雌 マ ウス を、妊 馬血 清 陸1生腺 刺 激 ホル モ ン(あ す か製 薬(株))を7.5単 位 腹 腔 内 投 与 し、投 与 後46時 間 後 に卵 巣 を摘 出 した。

続 い て 、0.1%ビ アル ロニ ダ ー ゼ を含 ん だmCZB‑HEPES培 地 中 にお い て 、 注 射針 を用 い て 卵 巣 を細 切 す る こ とで 、 卵 巣 か ら卵 丘 細 胞 を含 む 卵核 胞 期 卵 子(GV期 卵 子)を 回 収 した。 続 い て 回収 したGV期 卵 子 は 、 同馳 中 に て ピペ ッテ ィ ン グ に よっ て 卵 丘 細 胞 を除 去 した後 、㎜ と αMEMを1:1に て混 合 した 肱M培 地 に5%FBSを 添 加 した修 工EThM培 地(以 下 、mTaM培 地)に 移 し、1ド ロ ップ50μL中 に30

〜50個 のGV期 卵 子 を炭 酸 ガ ス イ ンキ ュ ベ ー ター 内(37℃ 、5%CO2inair)で 、16時 間 培 養 をお こ な い 成 熟 させ た 。 そ の後 、顕 微 鏡 下 で 卵 子 の確 認 をお こ ない 核 膜 崩壊 が 見 られ た もの を、 第 二 減 数 分 裂 中期 へ 発 生 した 体 外 成 熟 卵 子(MII期 卵 子)と した 。

2.3体 外 成 熟 卵 子 の 透 明 帯 レー ザ ー 穿 孔 処 理 操 作

MH期 へ 成 熟 した体 外 成 熟 卵 子 は 、 レー ザ ー 光 に よ る透 明 帯 穿 孔 処理 法 ⑫ に従 い 、透 明 帯 に僅 か な穿 孔 処 理 を施 した。mTaM培 地 下 に て 回 収 した 体 外 成 熟 由来MII期 卵 子 を レー ザ ー 穿 孔 装 置(XYClone:ニ ッ

コー ・ハ ンセ ン ㈱)を 取 り付 けた 倒 立 顕 微 鏡(D(70:オ リンパ ス(株))のス テ ー ジ上 に移 動 させ た。 続 い て 卵 細 胞 質 と囲卵 腔 との ス ペ ー ス が 最 も広 い1ヶ 所 に 照 準 を合 わ せ 、 レー ザ ー 波 長 お よび 出力 は そ れ ぞ れ 1,480㎜ 、300mWと し、 照 射 時 間 は 、120μsec.に て 赤 色 レー ザ ー 光 を 照射 した。 レー ザ ー 穿 孔 処 理 後 の 卵 子 は、 透 明帯 に それ ぞれ 直径 約6μmの 穿 孔(図1.,2.)を 確 認 した後 、 生存 卵 子 は 、 引 き続 きm距M 培 地 中で 媒 精 直 前 ま で炭 酸 ガ ス イ ンキ ュベ ー ター 内で 静 置 した。

図1.レ ー ザ ー 穿 孔 前 のMII期 卵 子 Scalebar=50μm

図2.レ ー ザ ー 穿 孔後 のMH期 卵 子 矢 印 は 穿 孔 箇所(直 径 約6μm)を 示 す 。

Scalebar=50μm

(3)

2.4体 外 成 熟 由 来 卵 子 の 体 外 受 精 操 作

体 外 受 精 は豊 田 らの方 法 に ほ ぼ 準 じて お こな った ⑬ 。 同系 統 の成 熟 雄 マ ウス の 精 巣 上 体 尾 部 よ り採 取 し た 新 鮮 精 子 は 、2mMハ イ ポ タ ウ リンを 添 加 ω した修 正HTF培 地(ア ー ク ・リソー ス(株))に て 、 1.5時 間培 養 し受 精 能 を獲 得 させ た。 次 に透 明帯 穿 孔処 理 を施 した 体 外 成 熟 卵 子 へ 媒 精(精 子 濃 度:8.0×

1021μL)を お こ な っ た。 媒 精 後6時 間 で 雌 雄 前 核 形 成 の有 無 を確 認 した 後 、KSOM培 地(ア ー ク ・リ ソ ー ス(株))で 卵 子 の 洗 浄 をお こ ない

、引 き続 き炭 酸 ガ ス イ ン キ ュベ ー タ ー 内 で18時 間培 養 し2細 胞 期 へ 発 生 させ た 。 体 外 受 精24時 間 後 に 得 られ た 工E常な2細 胞 期 胚 を洗 浄後 、冷 蔵 輸 送 ・保 存 お よび ガ ラ ス化 保 存 に供 した。

2.5冷 蔵 輸 送 ・保 存 操 作 お よ び ガ ラ ス化 保 存 操 作

体 外 受 精 後 、2細 胞 期 へ 発 生 した胚 の冷 蔵 輸 送 お よび 冷 蔵 保 存 操 作 は 、Nishimuraら の 方 法 に準 じて お こな った ⑮ 。得 られ た2細 胞 期 胚 をM2培 地 に て潴 争した 後 、少 量 のM2培 地 と共 に胚 をテ ス トチ ュー ブ へ 移 し予 め冷 却 した梱 包 箱 へ格 納 した 。 冷 蔵 輸 送 方 法 は 、梱包箱 を保冷状 態 にて クール宅配便 による、近 畿 大学 先 端 技 術 総 合 研 究所(和 歌 山)か ら熊 本 大 学 ・CARD(熊 本)へ の 冷蔵 輸 送 を実 施 した。 ま た 、到 着 後 の これ らの胚 は 、胚 移 植 を お こな うま で 冷 蔵 庫 内 に て約24時 間保 存 した。

一 方、 簡 易 ガ ラ ス化 法 に よ る2細 胞 期 胚 の保 存 操 作 ⑯ は 、2細 胞 期 胚 を1MDMSO(inPB1)溶 液 に て 平 衡 状 態 に した後 、凍 結 チ ュ ー ブ に5μLの1MDMSOと 共 に胚 を移 した。 続 い て0℃ に設 定 した冷 却 装 置(CHILLHEATIWAKDに て5分 間凍 結 チ ュー ブ を冷 却 した 。 次 に 、予 め0℃ に冷 却 したガ ラ ス化 保 存 液DAP213(2MDimethylsu丘bxide,1MAcetamaide,3MPropyleneglycolinPB1)を95μL添 加

し、 さ らに5分 間 冷 却 した 後 、 液 体 窒 素 中(‑196℃)に 浸 漬 す る こ とに よ り超 急 速 的 に お こな った 。

2.6冷 蔵 輸 送 ・保 存 操 作 胚 お よ び ガ ラ ス化 保 存 胚 の 胚 移 植 操 作

冷 蔵 輸 送 され た胚 の 回収 方 法 は 、テ ス トチ ュ ー ブ か ら全 容 量 のM2培 地 と共 に2細 胞 期 胚 を 回 収 し、予 め通 気 して い たKSOM培 地 に て3回 洗 浄 後 、 胚 の形 態 学 的観 察 をお こな った 。

一 方、 ガ ラ ス化 保 存 した胚 に つ い て は 、 保 管 容 器 か ら凍 結 チ ュ ー ブ を 取 り出 し室 温 下 に て20〜30秒 静 置 した 後 、 予 め37℃ に 温 めて い た0.25MSucrose(inPB1)酒 夜をす ばや く、凍 結 チ ュ ー ブ 内 に900μ

L注 ぎ、 ピペ ッテ ィ ン グ に て加 温 した 。 回 収 され た2細 胞 期 胚 をKSOM培 地 に て3回 洗 浄 後 、 胚 の形 態 学 的 観 察 をお こ な っ た。 そ れ ぞれ の 生存 胚 は 、約1時 間炭 酸 ガ スイ ン キ ュベ ー ター 内 で 回 復 培 養 をお こ な った 後 、 偽 妊 娠 第1日 目の レシ ピエ ン ト雌(Jcl:MCH(ICR))マ ウス の 卵 管 内へ 移 植 し(1つ、 産 子 へ の発 生 につ い て 検 討 した。

3.統 計 学 的 処 理

本 実 験 操作 にお い て 、冷 蔵 輸 送 ・保 存 胚 とガ ラス 化 保 存 胚 との 回収 成 績 、 生 存 成 績 お よび 移 植 成 績 に お け る統 計 処 理 は 、 それ ぞれ 分 散 分析 値 を求 めた 後 、FisherのPLSDに よ り解 析 した(StatWew‑J5.0)。

4.結 果

C57B]ソ6Jマ ウス にPMSG投 与 後46時 間 で卵 巣 か ら未 成 熟 卵 子 を 回収 し、修 正 覧M培 地 を用 い た体 外 成 熟 成 績 をTable1.に 示 す 。 形 態 学 的 に観 察 し、卵 核 胞 の崩 壊 を認 め た そ れ らの 体 外 成 熟 率 は90%

(1,72211,920)と 高 い 体 外 成 熟 成 績 を示 した。

(4)

Table1.C57BI/6J由 来 体 外 成 熟 卵 子 を用 い た体 外 成 熟成 績

GV期 卵子数 MH期 卵子発生数 成熟率(%)

1,920 1,722 90

Table2.に は 、 体 外 成 熟 後 に正 常 に発 生 した 卵 子 を レー ザ ー 穿 孔 処 理 に よ り透 明 帯 穿 孔 を施 した 後 、体 外 受 精 に 供 試 した 結 果 を示 した 。 こ の 体 外 成 熟 卵 子 を 用 い た 同 系 統 雄 マ ウ ス との 体 外 受 精 率 は56%

(5521992)で あ り、 そ の 後 の2細 胞 期 胚 へ の発 生 は83%(4571552)で あ っ た。

Table2.C57BI/6J由 来体 外成 熟 卵 子 を用 い た体 外 受 精 お よび 初 期 胚 発 生 成 績

供試卵子数

受精卵子数(%) 多精 子卵子数(%) 2細 胞期 胚発生数(%)

992

552(56) 13(1) 457(83)

図3に は 、 これ ら発 生 した2細 胞 期 胚 の 冷 蔵 保 存 お よび ガ ラ ス化 保 存 を適 用 した そ れ ぞ れ の 回収 成 績 と 生 存 成 績 を示 した。M2培 地 で 洗 浄 した 後 、 同 培 地 を含 む テ ス トチ ュ ー ブ に移 した 胚 を、 近 畿 大学 総 合 研 究 所(和 歌 山)か ら、熊 本 大 学 ・CARD(熊 本)ま で 約24時 間 を要 し冷 蔵 で輸 送 し、冷 蔵 時 間 が48時 間 に な る ま で4℃ で 保 存 した とこ ろ 、 輸 送 後 の 冷 蔵 胚 は100%(2401240)を 回 収 す る こ とが で き 、100%

(2401240)の 生 存 率 で あ っ た 。 ま た 、 これ ま で 多 く輸 送 形 態 と して使 用 され て い るガ ラ ス化 保 存 操 作 を 用 い た 、 体 外 成 熟 由来2細 胞 期 胚 の加 温 後 に お け る回 収成 績 は 、99%(1181119)で あ り、 そ れ らの胚 の 生 存 成 績 は86%(1021118)で あ っ た(図3.)。 な お 、両 者 間 にお け る胚 の 回収 お よび 生 存 性 に は有 意 差 は 認 め られ な か っ た(P>0.05)。

■冷 蔵 輸 送 ・保 存 ガラス化 保 存

図3.体 外成熟 由来2細 胞期胚 を用いた各保 存操作 にお ける回収お よび生存成 績

(5)

Table3.に は 、 そ れ ぞ れ の保 存 条 件 下 に お け る、 体 外 成 熟 卵 子 を用 い た体 外 受 精 由 来2細 胞 期 胚 の移 植 成 績 を示 した。 回収 した2細 胞 期 胚 をKSOM培 地 で 洗 浄 し回復 培 養 を お こな い 形 態 学 的 に正 常 と認 め ら れ た 一 部 の胚 を移 植 した と ころ 、冷 蔵 輸送 ・保 存 胚 で は10%(211213)。 一 方 、 ガ ラス 化 一加 温 後 の移 植 成 績 は6%(5179)の 産 子 率 で あ り、 両 者 間 に て有 意 な 差 は 認 め られ な か った(p>0.05)。

Table3.冷 蔵 輸 送 後 のC57BI/6J体 外 成 熟 由来2細 胞 期 胚 の移 植成 績

試験区 移植胚数 移植匹数 着床匹数

産子数(%) 雌雄

♀ ♂

冷蔵輸 送 ・保 存 ガ ラス化 加 温

213

79

11

4

10

3

21(10) 5(6)

813

2 3

5.考 察

卵巣 内未成熟卵子 の体外成熟 操作は、培地 によって大 き くその成熟成 績お よびその後 の発生率 を左右 す るこ とが知 られ ているω 。また体外成熟培養 は、未成熟卵子周 囲に存在す る卵丘細胞の有無 によ り培養条 件 は変化す る⑲ 。M面 ら⑳ は、交雑種 系統 にお ける裸 化卵子 を用 いて良好 な体外成熟成績 を示すTaM複 合培地 を開発 し、浸透 圧作用 に よ り発 生阻害 に左右 され る こと無 く、内在 す る ミ トコン ドリアや微小管 の 分布 が改善 され 、体外で の成熟成績 お よび発生能が 向上す るこ とを報告 した。私 たちは、TaM複 合培地 に 少量のFBSを 添加 した修正T宜M培 地 を開発 した。 これ は、FBS内 には様 々な成 長因子や ホルモ ンが含 まれ、卵胞液 中に存在す るMidkineやLeptinな どの成長 因子 は細胞質成 熟 を促進 す るこ とが示 され てい るe1,22)。また、血清 中に含 まれ るFetujnは 透 明帯硬化 を和 らげ る効果が ある と示 され てお り㈱ 、近交 系 に由来す る本実験 において も細胞 質内変性 を抑制 し高い成熟成績 を得 られ ることが確 認 され た。

マ ウス な ど哺乳類 では、卵子側 のZP3に 含 まれ る0結 合オ リゴ糖 が精子 と透 明帯 を接着す るこ とが知 られてお り、接着が起 こるこ とで精子頭部 の先体反応が誘導 され る と示唆 され てい る図 。先体反応 ではア クロシン、 コラゲナ ーゼ な ど多 くの加 水分解酵素が放 出 され る。特 にア クロシンは、先体 内容物 の放 出を 促進 させ るこ とで、先体 か らのタ ンパ ク質の放 出が精子 の透 明帯 を通過す るた めに重要で あるこ とが示唆 されてい る㈲ 。 しか しなが ら、透明帯 を除去 した卵子 では受精 をお こな えるこ とか ら、透 明帯 は受精 を起 こす為 に必須 な活 陸化 を起 こさせ るわ けではない㈱。一方 、体外成熟卵子 は透 明帯の硬化 によって受精 率 が低率 になるこ とも示 され てい る⑳。本実験 では、体外成熟卵子 の体外受精成 績は レーザー穿孔処理 をお こない、精子濃度 を8.0×1021μLにす ることで、安定 して50%以 上の成績 を得 るこ とができてい る。 これ らは、培地 内の精子濃度 を濃 くす ることで、卵子 に接着す る精子 の数 の増加 に伴い、培地 内で透 明帯通過 を行 うた めの先体 内容物 の増加 が透 明帯硬 化の起 こった体外成熟卵子 の透 明帯通過 を容易 に している と考 え られ る㈱。

遺伝資源 の保存 と供給 に関 してマ ウスや ラ ッ トで は、胚 ・配偶子凍結保存技術凶3ωが 開発 され 、飼育 ス ペースや労力 な どの観 点や 系統管理侶1)さらに輸送 の簡 便 性か らも有用性 が高 い(32)。しか しなが ら、ガラス 化保 存 され たマ ウス胚 は、‑140℃ を超 えて加温 して しま うと胚 の生存 性が著 しく低 下す るた め加 温操作

(6)

には一定 の習熟 が必要 とされ る(謝。 この よ うな問題 点を解決す るた め、近年 では初期胚 を冷蔵状態 で輸送 す る技術 が普及 しつつ ある㈹ 。 この技術 は初期胚 を4℃ 下 の状態 で輸送 で き、その後の産子作 出が可能 で あるこ とが報告 され ている図 。加 えて、胚到着後 の融解 あ るいは加 温作業 を必要 としないため、到着後す ぐに胚移植す るこ とが可能 な こと、凍 結胚 と比較 して、輸送 コス トが安い こ とが上 げ られ てい る(32)。これ らの こ とを組み合 わせ る ことに よ り依頼者の 日程や要望 に応 えた、初期胚 を冷蔵 での輸送 にて実施す る こ とは、依頼者 が体外受精操作や 得 られた初期胚の凍結保存技術 な どの煩雑 な作業 をお こな う必要 がな く、

貴重 な胚 の死滅や紛失 な どが軽減 され、 さ らに安定 した初期胚 の供給 が可能 にな ると思われ た。

本実験 にお いて、ガラス化保 存胚 と冷蔵輸送 ・保存操作 をお こなったいず れの胚で も、生存成績お よび 産子発生成1に 顕著 な差 は認 め られず、保 存期間が短期 間の場合 、冷蔵 輸送 ・保 存が有用 であるこ とを認 め、 さらに冷蔵 輸送で は胚 の死滅や紛失 が殆 ど起 こらない こ とを認 めた。近年、体外発育一体外成 熟 由来2 細胞期胚 のガラス化一加温 操作後 の産子 作出報告が されてお り、2細 胞期胚 で保存 した場 合、胚盤 胞期 の内 部細胞塊数 や栄養外胚葉 数 は変化せ ずガ ラス化一加 温後 も高 い産 子成績 を示 してい る圃 。 しか しなが ら、

C57BL16系 統 を用 いて低 温保 存処理 をお こなわない産子成 績 と比較す ると低率で あった(11)。これ は、近交 系マ ウス を用い た場 合、卵子核や細胞質成熟 が不完全 であ ると報告㈱ され てい るた め、体外成熟 由来2細 胞 期胚 はガ ラス化保存 または冷蔵 輸送 ・保 存下 にお ける低温 ス トレスを受 けやす く、そ の後 の発生 成績 に 影 響 した可能 性が考 え られ た。

マ ウス体外成熟卵子 か ら作成 された初期胚 を用いた保存操作 の殆 どは、幼若齢 の交雑種マ ウスが用 い ら れてい る(諭。成熟齢 に達 した近交系マ ウス か らの体外成熟 由来初期 胚 を用いた冷蔵輸送 ・保存操作 におけ る産子作 出の報告 は今 までにな く、今回私た ちが初 めてお こなった。 上述 の よ うに、爆発的 な勢 いで作 出 されてい る様 々な遺伝子操作 マ ウスや疾患モデルマ ウスの多 くの系統 には、成 熟齢 に達 し排卵障害や 妊孕 性 を失 う場 合があ り、系統 維持 と保 存そ して供給が損 なわれ る。今 回示 した卵巣内 に存在す る未成熟卵子 を体外成熟 して得 られ る効 率的な2細 胞期胚 の作製方法お よび冷蔵輸送 ・保 存 あるい はガ ラス化保存 にお けるそ の後 の個体供給体制 が可能であ るこ とは、今後 の系統維持方法 の改善お よびバイオ リソー ス化 が十 分 に期待で きる と思 われ る。

6.引 用 文 献

(1)Niwa,K,Araki,Mandlritar直,A.(1980).Ferti五zationimdtroofEggsandFirstCleavageof EmbryosinD雌brentStrainsofMice.Biol.Replod.22:1155‑1159.

(2)SuzukiO.,AsanoT,ぬmamotoY,TakanoK,KouraM(1996).Developmentinvitroof PreimplantationEmbryosfrom55MouseStrains.Reprod.Ferti.Dev8:975‑980.

(3)豊 田 裕,横 山 峯 介,星 冬 四 郎.(1971).マ ウ ス 卵 子 の 体 外 受 精 に 関 す る 研 究H.精 子 侵 入 時 期 に 及 ぼ す 精 子 体 外 培 養 の 効 果 家 畜 繁 殖 誌.16:152‑157.

(4)KryskoDV,Diez‑FraileA,ChelG.,SvistunovAA.,VandenabeeleP,D,HerdeK(2008).Lifband deathoffbmalegametesduhngoogenesisandfbIhculogenesis.Apoptosis.13:1065‑1087.

(5)SunQY,LiuK,KikuchiK(2008).Oocyte‑Spec盗cKnockout:ANovelInvivoApProachfbr StudyingGeneFunctionsDuringFoIhculogenesis,0㏄yteMaturation,Fertihzation,and Embryogenesis.Biol.Reprod.79:1014‑1020.

(7)

(6)EppigJJ,SchroederAC.(1989).Capacityofmouseoocytesfrompreantralfblhclestoundergo embryogenesisanddevelopmenttohveyoungafしergrowth,maturation,and免rtihzationinvitro.

BiolReprod.41:268‑276.

(7)Hasegawa,A,Mochida,N.,Ogasawara,T,andKoyama,K(2006).Pupb廿thfrommouse

oocytesinpreantralfbliclesderivedfromvitr皿edandwarmedovariesfbnowedbyinvitrogrowth, invitromaturation,andinvitrofbrtihzation.FertiSteril.86:1182‑1192.

(8)Cross,RC.,andBrirmste鴨R,L.(1970).InVitrodevelopmentofMouseOocytes.Biol.Reprod.

3:298‑307.

(9)大 本 夏 未,西 村 愛 美,柳 美 穂,川 辺 敏 晃,西 山 有 依,三 谷 匡,安 齋 政 幸.(2010).遺 伝 子 改 変 マ ウ ス 卵 を

用 い た 体 外 成 熟 に よ る 産 子 獲 得 の 検 討.日 本 実 験 技 術 者 協 会 関 東 支 部 第35回 懇 話 会 講 演 要 旨 集.

(10)佐 東 春 香,西 村 愛 美,森 田 真 裕,古 田 祐 奈,柳 美 穂,安 齋 政 幸.(2009).近 交 系C57BU6マ ウ ス の 未

成 熟 卵 子 を 用 い た 体 外 成 熟 お よ び 発 生 能 の 検 討.実 験 動 物 技 術.44:43‑48.

(11)西 村 愛 美,大 本 夏 未,西 山 有 依,柳 美 穂,三 谷 匡,細 井 美 彦,入 谷 明,安 齋 政 幸.(2010).C57BI/6系

未 成 熟 卵 子 を 用 い た 成 熟 後 に お け る レ ー ザ ー 穿 孔 処 理 ・体 外 受 精 方 法 の 検 討.近 畿 大 学 先 端 研 紀 要.

15:27‑35.

(12)AnzaiM.,NishiwakiM.,YanagiM.,NakashimaT,KanekoT,TaguchiY,TbkoroM.,ShinSW, MitaniT,KatoH.,MatsumotoK,NakagataN.andIritar直A(2006).Apphcationof laserassistedzonadr皿ingtoinvitro色rtihzationofcryopreservedmouseoocyteswith spermatozoaf}omasubfbrtietransger直cmouse.JReprodDev52:601‑606.

(13)豊 田 裕,横 山 峯 介,星 冬 四 郎.(1971).マ ウ ス 卵 子 の 体 外 受 精 に 関 す る 研 究1.精 巣 上 体 精 子 に よ る

受 精 成 績.家 畜 繁 殖 誌.16.147‑151.

(14)宮 地 志 織 安 齋 政 幸,古 田 祐 奈,柳 美 穂,中 島 竜 之,川 辺 敏 晃,金 子 武 人,中 潟 直 己.(2008).各 種 系

統 由 来 ガ ラ ス 化 保 存 透 明 帯 穿 孔 卵 子 を 用 い た 体 外 受 精 の 検 討.実 験 動 物 技 術.43:25‑29.

(15)NishimuraM.,FukumotoK.,Na㎞utaY,HosoiY,TakeoT,Naomi,N.andAnzai,M.(2011).

Transportof2‑cenembryosproducedbyintracytoplasmicsperminjection(ICSI)atcold temperatures(4℃).MemoirsofTheFlacultyofB.0.S.TofKir面Ur直versity28:109‑115.

(16)NakaoK,NakagataN.,KatsukiM.(1997).Simpleandef且cientvitri丘cationprocedure長)r cryopreservationofmouseembryos.ExpAnim.46:231‑234.

(17)HorganB.,CostantirdE,LacyE.(1986).Mar直pulatingtheMouseEmbryo.pp.125‑141.Cold Sp血gHarborLaboratory

(18)deAraujoCH.,Nogue廿aD.,deAraujoMC.,MartinsWdeP,Ferriar丘RA.,dosReisRM.(2009).

Supplementedtissueculturemedium199isabettermediumfbrinvitromaturationofo㏄ytes fromwomenwithpolycysticovaヱysyndromewomenthanhumantubalfluid.FertiSteril.

91:509‑513.

(19)Cekler直akNA,CombenesCM.,GanzDA,FungJ.,A[bertiniDE,RacowskyC.(2001).Anovel systemfbrinvitromaturationofhumanoocytes.FertiSter丑.75:1185‑1193.

(20)MildH.,OgonukiN.,InoueK,BabaT、,OguraA(2006).Improvementofcumulus‑freeoocytes maturationinvitroanditsapPhcationtomicroinseminationwithphmaヱyspermatocyte血 Mice.J.Reprod.Dev52:239‑248.

(8)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

IkedaS.,Ichihara‑TanakaK.,AzumaT,MuramatsuT,ぬmadaM.(2000).Ef〔bctsofmidkine duringinvitromaturationofbovineoocytesonsubsequentdevelopmentalcompetence.Biol Reprod.63:1067‑1074.

CraigJ.,ZhuH.,DycePW,PethkJ.,LiJ.(2004).1、eptinenhancesoocytenuclearand

⑳plasmicmaturation頑athemitogen‑activa㎏dprote血 ㎞asepathwayEndochnolo器 145:5355‑5363.

KalabP,K)pfGS.,SchultzRM.(1991).Mod量cationsofthemousezonapelucidaduringoocyte maturationandeggactivation:ef飴ctsofnewbomc㎡serumand魚tuin.Biol.Reprod.

45:783‑787.

BleiJD.,WassarmanPM.(1990).Iden面cationofaZP3‑bindingproteinonacrosome‑intact mousespermbyphotoafEnitycrosshrlking.ProcNatlAcadSciUSA.87:5563‑5567.

FraserH丸.(1982).p‑Aminobenzamidine,anacrosininhibito鴨inhibitsmousespermpenetration ofthezonapellucidabutnottheacrosomereaction.JReprodFerti.65:185‑194.

BabaT,AzumaS.,KashiwabaraS.,TbyodaY(1994).SpermfrommicecaHyingatargeted mutationoftheacrosingenecanpenetratetheoocytezonapeUucidaandeflbctfbrtihzation,J BiolChem.16‑269:31845‑31849.

EppigJJ.,WigglesowrthK.,OBrienMJ.(1992).Comparisonofembryor直cdevelopmental competenceofmouseoocytesgrownwithandwithoutserum.MolReprodDev32:33‑40.

西 木寸愛 美,西 山 有 依,柳 美 穂,川 辺 敏 晃,三 谷 匡,細 井 美 彦,安 齋 政 幸.(2010).C57BL!6体 外 成 熟 卵

子 を 用 い た 透 明 帯 レ ー ザ ー 穿 孔 処 理 後 に お け る 媒 精 濃 度 が 体 外 受 精 受 精 成 績 に あ た え る 影 響.J.

Mamm.OvaRes.27:62.

WhittinghamDG.,]LeiboSPandMazu鶏P(1972).Survivalofmouseembryosfrozento‑196 degreesand‑269degreesC.Science.178:411‑414.

Ra皿WF.,FahyGM.(1985).Ice‑freecryopreservationofmouseembryosat‑196degreesCby vitr置cation.Nature.313:573‑575.

Y)sh面A.,IkeE,MekadaK.,KitauraY,NakataH.,H廿aiwaN.,MochidaK.,巧uinM.Kadota M.,MurakamiA.,OguraA.,AbeK,MoriwaldK.andObataY(2009).Themouseresourcesat theRIKENBioResourcecenteLExpAnim.58:85‑96.

肱keoT,KondoT,Haru.guchiY,FUkumotoK.,NakagawaY,TakeshitaY,NakamutaY, T合uchiyamaS.,ShimizuN.,HasegawaT,GotoM.,MiyachiH.,AnzaiM,FujikawaR., Nom㎜K,KanekoT,ItagakiYandNakagataN.(2010).Short‑termstorageandtransport atcoldtemperaturesof2‑cenmouseembryosproducedbycryopreservedsperm.JAmAssoc LabAnimSci.49:415‑419.

KasaiM.,K6miJH.,T翫kakamoA.,TsuderaH.,SakuraiTandMachidaT(1990).Asimple methodfbrmouseembryocryopreservationinalowto)dcityvitr逝cationsolution,without appreciablelossofviabihtyJReprodFert皿.89:91‑97.

T翫keoT、,KanekoT,HaruguchiY,FukumotoK.,MachidaH.,KbgaM.,NakagawaY, T夏keshitaY,MatsugumaT,聡uchiyamaS.,ShimizuN.,HasegawaT,GotoM,MiyachiH., AnzaiM,NakatsukasaE.,NomaruK.,NakagataN.(2009).Birthofmice丘om

vitri丘ed!warmed2‑ce皿embryostransportedatacoldtemperature.Cryobiology58:196‑202.

(9)

(36)

mice. J. Reprod. And. Dev. Epub ahead of print.

Marin Bivens CL., Grondahl C., Murray A., Blume T., Su YQ., Eppig JJ. (2004).

Meiosis-activating sterol promotes the metaphase I to metaphase II transition and preimplantation developmental competence of mouse oocytes maturing in vitro. Biol. Reprod.

70:1458-1464.

英文抄録

Investigation of transport and preservation at cool temperature using mice 2-cell stage embryos produced by in vitro maturation

Manami Nishimura", Yuko Nakamuta2,3 , Kiyoko Fukumoto2'3, Tomoko Kondo2>3, Yukie Haruguchi2,3, Yumi Takeshita2>3, Syuuji Tsuchiyama2, Yuuko Ishikawa4, Yuuta Ishizuka4, Yoshihiko HosoilA5,

Tasuku Mitani5, Toni Takeo2, Naomi Nakagata2 and Masayuki Anzai'.

We developed transport and preservation at cool temperature of early embryo for substitution of traditional vitrification technique to establish preservation and transport method of Bio Resource as for gamete. This study was investigation of transport and preservation at cool temperature and development of live youngs using mice 2-cell stage produced by in vitro matured oocytes. In vitro matured oocytes (90%:1,722/1,920) obtained from C57BL/6J ovary were fertilized using laser optimal system (56%: 552/992). Fertilized eggs were developed to 2-cell stage (83%457/552). Sampling tubes containing 2-cell stage embryos produced by in vitro fertilization were send to the Center for Animal Resources and Development (CARD) , Kumamoto University, Kumamoto from the Institute of Advanced Technology, Kinki University, Wakayama. At CARD, the embryos were recovered from the sampling tubes. The rate of viable 2-cell stage embryos after transport was 100% (240/240).

Collected 2-cell stage embryos were transferred into the oviducts of pseudopregnant females on the day that a vaginal plug was found (Day 1 of pseudopregnancy). Two cell stage embryos transferred to oviducts were developed to live youngs (10%: 21/213).

1. Division of Biological Science, Graduate School of Biology-Oriented Science and Technology, Kinki University. Kinokawa, Wakayama, 649-6493, Japan.

2. Division of Reproductive Engineering, Center for Animal Resources and Development (CARD), Kumamoto University. Kumamoto, 860-0811, Japan.

3. Kyudo Co., Ltd. Tosu, Saga, 841-0075, Japan.

4. Development of Biology-Oriented Science and Technology, Kinki University. Kinokawa, Wakayama, 649-6493, Japan.

5. Institute of Advanced Technology, Kinki University. Kainan, Wakayama, 649-0017, Japan.

参照

関連したドキュメント

ICレコーダーの本体メモリーには、ソフトウェアSound Organizer 2が保存されて います。Sound Organizer 1.6をお使いの方も、必ずSound Organizer

①物流品質を向上させたい ②冷蔵・冷凍の温度管理を徹底したい ③低コストの物流センターを使用したい ④24時間365日対応の運用したい

パターン 1 は外航 LNG 受入基地から内航 LNG 船を用いて内航 LNG 受入基地に輸送、その 後ローリー輸送で

Moreover, the Area and its resources, in principle, are governed by the International Seabed Authority (ISA), yet resources other than mineral resources, for example living

※2 使用済 9×9 燃料を共用プール内の燃料貯蔵ラックに貯蔵した場合の未臨界性は既存の設置許可におい て確認されている。使用済