鳥類卵管での精子生存機構におけるトランスフォーミング成長因子βの役割

转化生长因子β在禽输卵管精子存活机制中的作用

基本信息

批准号：
08F08444
负责人：
吉村幸則
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Hiroshima University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08F08444/
关键词：
ニワトリ卵管精子 TGFβ 精子生存抗菌ペプチド

项目摘要

鳥類では卵管の精子貯蔵細管で精子が数週間生存できるという特性があり、本研究はこの機構の解明を目指したものである。精子は卵管で貯留されている間に、雌固体の免疫応答から回避し、同時に微生物による感染に対して防衛することが必要である。トランスフォーミング成長因子β(TGFβ)は免疫応答を抑制するサイトカインである。Toll様受容体(TLR)は微生物のパターンを認識して細胞の免疫応答を開始させ、トリβディフェンシン(avBD)は抗菌ペプチドで種の微生物を死滅させる。前年度までに、精子貯蔵細管の上皮細胞を精子と共培養すると上皮細胞のTGFβmRNA発現が子宮膣移行部で上昇することを示した。精子はTLR2と4を含むTLR群とavBDのmRNAを発現し、TLR4のリガンドであるグラム陰性菌の成分(リポ多糖)で刺激するとavBDの発現が増加することも明らかにした。今年度はこれらの結果を充実させる実験を行い以下の結果を得た。雌鶏に人工授精を施すと、精子貯蔵細管の上皮細胞でTGFβ蛋白が増加することを免疫組織化学的に明らかにして、精子の刺激による同上皮細胞のTGFβ産生の増加が生体内でも起こること確認した。なお、精子が産生するTGFβが白血球の活動を抑制する可能性も検討したが、これを実証するまでには至らなかった。精子のavBD mRNA発現はTLR2のリガンドであるグラム陽性菌の成分(Pam3CSK4)によっても増加することを明らかにした。以上、本研究の結果として、精子は卵管内で、TGFβの作用による抗精子免疫応答の抑制と、TLRの微生物の認識に続くavBDの産生によって自己を防衛することにより、長期間にわたって生存できることを示唆した。

在鸟类中，精子可以在输卵管的精子储存管中存活数周，这项研究旨在阐明这一机制。当精子储存在输卵管中时，需要避开女性的免疫反应，同时防御微生物的感染。转化生长因子 β (TGFβ) 是一种抑制免疫反应的细胞因子。 Toll 样受体 (TLR) 识别微生物模式并启动细胞免疫反应，禽类 β 防御素 (avBD) 通过抗菌肽杀死微生物物种。此前，我们发现，当精子储存小管的上皮细胞与精子共培养时，子宫阴道移行区上皮细胞中的TGFβ mRNA表达增加。我们还发现精子表达 avBD 和 TLR 组（包括 TLR2 和 4）的 mRNA，并且用革兰氏阴性菌成分（脂多糖）（TLR4 的配体）刺激会增加 avBD 的表达。今年，我们进行了实验来增强这些结果，并获得了以下结果。免疫组织化学显示，当母鸡进行人工授精时，精子储存小管上皮细胞中的TGFβ蛋白增加，并且体内也证实了由于精子刺激而导致相同上皮细胞中TGFβ产量增加。他们还研究了精子产生的TGFβ抑制白细胞活性的可能性，但无法证明这一点。我们发现，革兰氏阳性菌的一种成分（Pam3CSK4）（TLR2 配体）也增加了精子中 avBD mRNA 的表达。这项研究的结果是，我们发现精子可以通过 TGFβ 的作用抑制抗精子免疫反应，并在 TLR 识别微生物后通过产生 avBD 来保护自己，从而在输卵管中存活很长时间。