Investigation and application of bovine placental formation by intrauterine genome dynamics

牛胎盘形成的宫内基因组动力学研究及应用

• 批准号: 20H03133
• 负责人: 草間 和哉
• 金额: $ 11.4万
• 依托单位: Tokyo University of Pharmacy and Life Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03133/
• 关键词: 胎盤; トロホブラスト; 着床; 内在性レトロウイルス; ウシ; 細胞融合; 内在性レトロウイルス因子

本研究は、ウシ特異的内在性レトロウイルス因子(ERVs)発現を中心に、ウシトロホブラスト細胞融合の分子メカニズム、胚着床によるゲノムの状態変化、子宮内環境の細胞融合への影響、ウシ2核、3核融合トロホブラスト細胞の役割について解析することで、子宮内で起こるトロホブラスト細胞の融合機構から胎盤形成・妊娠維持のメカニズムを明らかにするを目的としている。トロホブラスト細胞におけるウシERVs発現調節機構を明らかにするため、ウシトロホブラスト細胞における遺伝子発現変化をRNA-seqを用いて網羅的に解析した。 また、RNA-seqより得た結果から、ERVsを誘導する転写因子を同定し、ゲノムへの結合、ヒストン修飾が変化することを明らかにした。 さらに同定した転写因子 から、細胞内シグナル伝達経路を薬理学的手法を用いて探索してたところ、融合に必須なERVs発現に関わる細胞内シグナルとしてAKTおよびP38MAPKを同定した。さらに、申請者は 着床前後のウシ胎盤・子宮組織にて2種の内在性レトロウイルス因子(ERVs)が着床を境に2核のトロホブラスト細胞に発現することをウシ組織切片を用いたin situ hybridizationにて確認している。着床後の組織から単離したトロホブラスト細胞を用いて、薬理的にヒストン修飾を変化させたところ、ERVs遺伝子発現が促進した。これらの遺伝子発現が生体内でも起きているかをウシ胚のRNA-seqを行い過去の網羅的データとの比較解析を行ったところ、in vitroのデータと一致していた。

This study aims to clarify the mechanisms of placenta formation and pregnancy maintenance by analyzing the molecular mechanisms of bovine trophoblast cell fusion, changes in genome status due to embryo implantation, the effects of the intrauterine environment on cell fusion, and the role of bovine 2- and 3-nuclear fusion trophoblast cells, focusing on the expression of bovine specific endogenous retroviral factors （ERVS）。为了阐明培养细胞细胞中牛ERV表达的调节机制，使用RNA-Seq全面分析了牛滋养细胞细胞中基因表达的变化。此外，从RNA-Seq获得的结果表明，鉴定出诱导ERV的转录因子，并改变了与基因组和组蛋白修饰的结合。此外，当我们使用药理学技术从确定的转录因子中搜索细胞内信号通路时，AKT和P38MAPK被鉴定为参与ERVS表达的细胞内信号，这对于融合至关重要。此外，申请人使用牛组织切片确认了原位杂交，表明两个内源性逆转录病毒因子（ERV）在植入前后牛胎盘和子宫组织中植入的两个核细胞细胞中表达。通过从植入后组织分离的滋养细胞细胞促进了ERVS基因表达，在药理上改变了组蛋白的修饰。当我们在牛胚胎中进行RNA-Seq以确定这些基因是否也发生在体内时，我们对过去的全面数据进行了比较分析，发现结果与体外数据一致。

项目成果

Endoplasmic reticulum stress-regulated high temperature requirement A1 (HTRA1) modulates invasion and angiogenesis-related genes in human trophoblasts

内质网应激调节高温需求 A1 (HTRA1) 调节人滋养层细胞侵袭和血管生成相关基因

• DOI: 10.1016/j.jphs.2022.10.003
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Pharmacological Sciences
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kanoko Yoshida;Kazuya Kusama;Mana Azumi;Mikihiro Yoshie;Kiyoko Kato,Kazuhiro Tamura
• 通讯作者: Kiyoko Kato,Kazuhiro Tamura

Senolytic treatment modulates decidualization in human endometrial stromal cells

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.07.075
• 发表时间: 2021-07-27
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Kusama, Kazuya;Yamauchi, Naoya;Tamura, Kazuhiro
• 通讯作者: Tamura, Kazuhiro

反芻動物の着床期における細胞外分泌小胞エクソソームの役割と展望

细胞外分泌囊泡、外泌体在反刍动物着床阶段的作用和前景

• DOI: 10.2508/chikusan.92.131
• 发表时间: 2021
• 期刊: Nihon Chikusan Gakkaiho
• 作者: 中村 圭吾;草間 和哉;須田 義人;堀 正敏;今川 和彦
• 通讯作者: 今川 和彦

The effect of bta-miR-26b in intrauterine extracellular vesicles on maternal immune system during the implantation period

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.08.019
• 发表时间: 2021-08-14
• 期刊: BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS
• 影响因子: 3.1
• 作者: Nakamura, Keigo;Kusama, Kazuya;Imakawa, Kazuhiko
• 通讯作者: Imakawa, Kazuhiko