受精可能なラット精子の大量保存技術の確立

大鼠精子受精海量储存技术的建立

• 批准号: 07J11360
• 负责人: 山城 秀昭
• 金额: $ 1.15万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11360/
• 关键词: ラット精子; 耐凍能; 受精能; ラフィノース; 乳酸; ATP; dbcAMP; mKRB

ラットは、生体機能モデルや疾患モデルとして利用される重要な実験動物である。しかし、多種多様なラット遺伝資源の効率的確保、安定した供給や保存において極めて重要な技術である精子の凍結保存技術は未だ実用化に至っていない。それ故、ラット精子の凍結保存技術の開発は急務となっており、その技術が実用可能になれば、開発の意義は計り知れない。そこで本研究では、極めて困難であるとされるラット精子凍結保存法の開発と凍結精子による体外受精技術の確立を目的として実験を行った。その結果、1)概知のラクトース卵黄保存液に代わる新たな精子の凍結保存液として基盤となる、ラフィノース・卵黄-修正クレブス-リンガー重炭酸液(modified Krebs-Ringer Bicarbonate;mKRB)保存液を開発した。2)ラット精子のエネルギー利用と供給に着目した、乳酸、およびエネルギー源であるATPを添加したラフィノース・卵黄-mKRB凍結保存液を改良した。3)精子運動活性化作用を有する物質に着目し、精子内のcAMP濃度を上昇させる効果のあるdbcAMPをさらに添加したdbcAMP・ATP・乳酸・ラフィノース・卵黄-mKRB保存液を開発した。4)新鮮精子を用いた体外受精および培養法において、ATPおよびdbcAMPを添加した受精培地を改良・開発し、従来の方法に比較して、高い受精率と胚の発生率を得ることが可能になった。さらに、凍結保存した精子においても、開発した受精培地を用いることにより、受精可能であることを証明した。以上、本研究において開発されたラット精子凍結保存法は、精子の凍結保存に有効な技術であるはかりではなく、保存精子を用いた体外受精においても有効な技術であることを示した。これらのことから、本研究の新たな知見と技術は、重要な実験動物であるラット遺伝資源の効率的維持、保存や安定した供給のため貢献するものである。

大鼠是重要的实验动物，用作生物功能模型和疾病模型。然而，精子冷冻保存技术作为高效获取、稳定供应和保存多种大鼠遗传资源的极其重要的技术，目前尚未投入实际应用。因此，迫切需要开发大鼠精子的冷冻保存技术，如果这项技术成为实用，其开发的意义将是不可估量的。因此，在本研究中，我们通过实验开发了被认为极其困难的大鼠精子冷冻保存方法，并建立了利用冷冻精子的体外受精技术。因此，1）我们开发了一种棉子糖/蛋黄改性的克雷布斯-林格碳酸氢盐（mKRB）保存液，作为一种新的精子冷冻保存液来替代已知的乳糖蛋黄保存液。 2）针对大鼠精子的能量利用和供给，改进了棉子糖/蛋黄-mKRB冻存液，添加了乳酸和能量源ATP。 3) 以激活精子活力的物质为中心，进一步添加了具有提高精子中cAMP浓度作用的dbcAMP，开发了dbcAMP/ATP/乳酸/棉子糖/蛋黄-mKRB保存液。 4) 对于使用新鲜精子的体外受精和培养方法，我们改进并开发了补充有 ATP 和 dbcAMP 的受精培养基，与传统方法相比，可以获得更高的受精率和胚胎发育率。此外，他们证明即使是冷冻保存的精子也可以使用开发的受精培养基进行受精。如上所述，我们已经表明，本研究开发的大鼠精子冷冻保存方法不仅是精子冷冻保存的有效技术，而且也是利用储存的精子进行体外受精的有效技术。因此，本研究的新知识和新技术将有助于大鼠这一重要实验动物遗传资源的高效维护、保存和稳定供应。

项目成果

家畜・伴侶動物・実験動物および絶滅危惧家畜品種の精子凍結保存の意義と技術開発

家畜、伴侣动物、实验动物、濒危畜种精子冷冻保存的意义及技术进展

• 发表时间: 2007
• 作者: 山城秀昭; 韓 榮俊; 豊水正昭; 佐藤英明
• 通讯作者: 佐藤英明

Utilization of exogenous lactate through a lactate dehydrogenase-C in the midpiece of rat epididymal sperm is essential to support oxidative activity and motility

通过大鼠附睾精子中段的乳酸脱氢酶-C 利用外源乳酸对于支持氧化活性和活力至关重要

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamashiro H; Toyomizu M; Aono N; Nakazato F; Kadowaki A; Yokoo M; Hoshino Y; Sato E.
• 通讯作者: Sato E.

ラット精子凍結保存技術の開発

大鼠精子冷冻保存技术的进展

• 发表时间: 2008
• 作者: 山城秀昭; 外山夏希; 豊水正昭; 佐藤英明
• 通讯作者: 佐藤英明

Exogenous lactate and adenosine triphosphate in extender solution regulates the oxidative activity and enhanced the freezability of rat epididymal sperm

稀释液中的外源性乳酸和三磷酸腺苷调节大鼠附睾精子的氧化活性并增强其冷冻能力

• 发表时间: 2008
• 作者: Yamashiro H; Toyomizu M; Aono N; Nakazato F; Kadowaki A; Yokoo M; Hoshino Y; Sato E.
• 通讯作者: Sato E.

修正クレブス-リンガー重炭酸緩衝液に添加した糖類がラット精子の耐凍能に及ぼす影響

改良 Krebs-Ringer 碳酸氢盐缓冲液中添加糖对大鼠精子低温耐受性的影响

• 发表时间: 2007
• 作者: 山城秀昭; 韓榮俊; 富岡郁夫; 星野由美; 佐藤英明
• 通讯作者: 佐藤英明