多糖類で作成した基質が，ウシ初期胞状卵胞卵子の体外発育に及ぼす影響

抄録

【目的】生体内と生体外における卵子の発育環境の違いの一つに，基質の硬さが挙げられる。過去に我々は，ポリアクリルアミドゲルや食品等に用いられる増粘多糖類を用いた柔軟な基質がブタ顆粒層細胞（GCs）の増殖を増強し，卵母細胞の発育能力を改善したことを報告している。本研究では，この基質がウシ初期胞状卵胞由来卵子の体外発育に及ぼす影響とその分子背景を遺伝子発現解析にて検討した。【方法】卵子顆粒層細胞複合体（OGCs）は初期胞状卵胞（EAF，直径400–700 µm）から回収した。キサンタンガム（1%）およびローカストビーンガム（1%）（株・三晶より提供）を等量混合してゲルを作成した。OGCsは個別で従来のプラスチックプレート（プレート区）およびゲル上（ゲル区）で16日間体外発育し，GCsおよび発育卵子を比較した。卵子のミトコンドリア（Mt）膜タンパク質量（TOMM20）は免疫染色で，脂質量はBODIPY染色で比較した。また体内発育の対象区として胞状卵胞（AF，直径3–6 mm）とEAFから採取した卵子を用いた。さらに体外発育後16日目のOGCsからGCsを採取しRNAseqに供した。【結果】ゲル区とプレート区間では，GCsの数および生存率はゲル区で有意に高かった（P<0.01）。卵子直径はゲル区で有意に大きかった（P<0.01）。体外成熟率には差が認められなかったが（33.3 vs 28.9%），正常受精率はゲル区で有意に高かった（P<0.01）。さらに卵子のMt量は，AF卵子，ゲル区，プレート区，EAF卵子の順で高い値を示し，脂質含量は，ゲル区，AF卵子，プレート区，EAF卵子の順になった。RNAseqによる変動遺伝子をGO解析すると，Focal adhesionやActin cytoskeleton，Hippo-singlingに関連する増殖経路がゲル区で活性化している事が示された。本研究から，増粘多糖類基質は卵子の体外発育を支持し，その背景であるGCsの性状変化を示すことができた。