哺乳動物の卵成熟における細胞内のCaイオンの役割に関する生理学的研究

细胞内钙离子对哺乳动物卵子成熟作用的生理研究

• 批准号: 05760228
• 负责人: 中田 健
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Rakuno Gakuen University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05760228/
• 关键词: カルシウムイオン; 卵細胞; 卵成熟

哺乳動物の受精時には一過性かつ反復性の卵細胞内カルシウムイオン(Ca^<2+>)濃度([Ca^<2+>]_i)の上昇がみられ、受精直後の[Ca^<2+>]_iの上昇が多精子拒否および細胞周期進行の引き金として重要である。この細胞内Ca^<2+>遊離機構は細胞内のセカンドメッセンジャーの一つであるイノシトール三リン酸(InsP_3)の受容体を介する反応であること、このInsP_3に対する受容体の反応性が卵細胞の成熟過程において形成されることを既に明らかにしてきた。卵細胞の成熟に関する研究から、卵胞から分離したハムスターの未受精卵で細胞内Ca^<2+>増加が自発的に繰り返し起こっていることを見いだした。更に、この自発的[Ca^<2+>]_iの上昇は卵核胞の崩壊とともに消失することも明らかとした。哺乳動物の卵成熟抑制因子(卵成熟を核の形態学的変化を指標とした時の卵成熟抑制因子)としてcAMPが知られているが、膜透過性cAMP;dbcAMP処置、または、cAMPの分解酵素であるホスホジエステラーゼの阻害剤; イソブチルメチルキサンチン処理により細胞内cAMP濃度を上昇させ、卵成熟を抑制した状態下で、自発性の[Ca^<2+>]_iの上昇を観察したがcAMPによる[Ca^<2+>]_iの上昇に対する抑制効果は認められなかった。逆に、dbcAMPまたは、膜透過性ではないcAMPを細胞外液に投与すると一過性の[Ca^<2+>]_iの上昇を認めることがあり卵細胞膜上にアデノシン受容体の存在を示唆する結果が得られたが、機能的意義は明らかではない。細胞内cAMP濃度による卵成熟の調節と自発性[Ca^<2+>]_iの上昇との関連性は明らかにできなかった。また、予めマウスで作成したInsP_3の受容体抗体18A10の投与により、ハムスターの未受精卵での自発性の[Ca^<2+>]_iの上昇が抑制されることから、未受精卵で見られる繰り返し起こる自発性の[Ca^<2+>]_iはInsP_3の受容体を介する反応であることを示した。しかし、本研究では、未成熟卵から受精可能な成熟卵に至る卵成熟過程での細胞内Ca^<2+>の役割、卵成熟を促す物質の同定には至っていない。

在哺乳动物受精期间，观察到卵细胞内钙离子（Ca^<2+>）浓度（[Ca^<2+>]_i）短暂且反复增加，并且在受精后立即，[Ca^<2 +> +>]_i 增加作为多精排斥和细胞周期进展的触发因素非常重要。这种细胞内Ca^2+释放机制是由细胞内第二信使之一的肌醇三磷酸(InsP_3)受体介导的反应，而InsP_3受体的反应性就是卵细胞的反应性。已经表明它是在成熟过程中形成的。通过对卵细胞成熟的研究，我们发现从卵泡中分离出未受精的仓鼠卵，细胞内Ca^2+自发地、反复地增加。此外，我们还发现[Ca^2+]_i的这种自发增加随着卵泡的塌陷而消失。 cAMP被称为哺乳动物卵子成熟抑制剂（当卵子成熟由细胞核的形态变化决定时的卵子成熟抑制剂），但膜渗透性cAMP处理或cAMP降解酶磷酸二酯酶的抑制剂；当异丁基甲基黄嘌呤处理增加细胞内cAMP浓度并抑制卵母细胞成熟时，观察到[Ca^2+]_i自发增加，但cAMP诱导的[Ca^2+]_i的增加没有抑制作用。 _i 被观察到。相反，当将dbcAMP或非膜渗透性cAMP施用于细胞外液时，可以观察到[Ca^2+]_i的短暂增加，这表明卵细胞膜上存在腺苷受体，但其功能不可用。意义尚不明确。细胞内cAMP浓度对卵母细胞成熟的调节与自发[Ca^2+]_i增加之间的关系尚不清楚。另外，在小鼠中给予预先制备的InsP_3受体抗体18A10，可以抑制未受精仓鼠卵中[Ca ^ 2+ ]_i的自发增加。 >]_i 是由 InsP_3 受体介导的反应。但本研究尚未明确细胞内Ca^2+在卵母细胞从未成熟卵到可受精卵的成熟过程中的作用，以及促进卵母细胞成熟的物质。

项目成果

Nakada,K.,Fujiwara,T.,Shirakawa,H.and Miyazaki,S.: "Increase in sensitivity of the inositol trisphosphate receptor during maturation of hamster oocyte." Jpn.J.Physiol.Suppl.43. s57- (1993)

Nakada,K.、Fujiwara,T.、Shirakawa,H. 和 Miyazaki,S.：“仓鼠卵母细胞成熟过程中肌醇三磷酸受体的敏感性增加。”