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。

在哺乳动物施肥期间观察到卵子内钙离子（Ca^<2+>] _ I）的瞬时和重复增加，并且在哺乳动物施肥期间观察到[Ca^<2+>] _ i在受精后立即增加[Ca^<2+>] _ I，对于多性体渗透和细胞周期进展很重要。已经揭示了这种细胞内Ca^<2+>释放机制是一种受体介导的三磷酸肌醇的反应（INSP_3），这是细胞中的第二个使者之一，并且受体对INSP_3的反应性是在卵细胞成熟过程中形成的。已经发现，对卵细胞成熟的研究已经自发地重复了细胞内Ca^<2+>在从卵泡中分离出的未施用仓鼠的卵中增加了。此外，还揭示了这种自发的[Ca^<2+>] _ I高程随着卵巢囊泡的崩溃而消失。 cAMP被称为哺乳动物卵成熟抑制剂（当卵成熟用作核中形态变化的指标时，卵成熟的抑制剂），但在以膜可渗透的cAMP处理来增加细胞内cAMP浓度的状态； DBCAMP或磷酸二酯酶的抑制剂，一种降解酶；观察到异丁基甲基黄嘌呤治疗，[Ca^<2+>] _ i的自发上升，但没有观察到对cAMP的[Ca^<2+>] i的增加的抑制作用。相反，将dbCAMP或非膜可渗透cAMP施用到细胞外液中可能导致[Ca^<2+>] _ I的短暂升高，这表明卵细胞膜上存在腺苷受体，但功能意义尚不清楚。没有发现通过细胞内cAMP浓度调节鸡蛋成熟与自发性增加[Ca^<2+>] _ i之间的关联。此外，在小鼠中制备的INSP_3受体抗体18a10的给药抑制了[Ca^<2+>] _ I在未施用的仓鼠卵中的自发崛起，这表明在未施加的鸡蛋中，反复出现的自发[Ca^<2+>] _我在未经饮用的卵中看到了一种受体介导的INS _ 3。但是，这项研究并未确定细胞内Ca^<2+>在卵成熟过程中的作用，从未成熟的鸡蛋到受精的成熟卵，或者促进卵成熟的物质。

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。”