2025/05/01 更新

写真a

ナガトモ ヒロアキ
長友 啓明
Nagatomo Hiroaki
所属
大学院 総合研究部 医学域 基礎医学系(総合分析実験センター) 講師
職名
講師

学位

  • 博士(農学) ( 北海道大学 )

研究分野

  • ライフサイエンス / 動物生産科学

  • ライフサイエンス / 発生生物学

  • ライフサイエンス / 動物生産科学  / 動物生産科学

研究キーワード

  • 発生工学 繁殖学

  • 発生工学 繁殖学

共同研究・競争的資金等の研究

  • 雌雄半数体融合胚生産方法を用いたマウス1細胞期の雌雄ゲノム解析

    研究課題/領域番号:19K16040  2019年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  山梨大学  科学研究費助成事業  若手研究

    長友 啓明

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    本研究では1細胞期の雌雄ゲノムを半数体の状態で別々に作製し、2細胞期に融合することで1つの2倍体胚とする雌雄半数体融合胚生産方法を検討し、1細胞期に別々の転写制御処理を可能とし、1細胞期における雌雄ゲノムの機能差を調査することを目的としている。雌核発生胚は塩化ストロンチウムによる人為的活性化で作出し、雄核発生胚は卵子の紡錘体を除去したのち、精子の顕微注入により作製した。2細胞期に発生した各胚の片割球を顕微操作によりそれぞれ置換しセンダイウイルスを用いて融合し、2倍体胚を構築した。また、正常性を確認するため、仮親に移植し産仔率を調べた結果、通常胚と同等の産仔率であった。続いて雌雄ゲノムそれぞれのminor ZGAが発生に及ぼす影響に差があるのかを調べた。minor ZGAによる遺伝子発現を抑制するために、転写阻害剤としてRNA polymerase IIのリン酸化酵素を可逆的に阻害する5,6-dichloro-1-B-ribofuranosyl-benzimidazole (DRB) を培地に添加した。雌核発生胚または雄核発生胚についてDRB処理後、2細胞期で雌雄半数体融合胚を作製し、胚盤胞期までの発生率および移植後の産仔率を調査した。実験の結果、DRB濃度は100 uMで受精卵のminor ZGAがほぼ阻害できることがわかった。また半数体胚でDRB添加後に融合胚を作製し発生を調べたところ、minor ZGAにおける雌雄ゲノムの機能差が存在することがわかり、さらに雄ゲノム由来のminor ZGAが胚発生に重要である可能性が高いと考えられた。雄性ゲノム由来のminor ZGAを抑制した融合胚は胚盤胞までの発生が著しく低下していた。

  • 異なる遺伝子背景に起因する抗核抗体値上昇機構の解析

    研究課題/領域番号:18K06027  2018年4月 - 2023年3月

    日本学術振興会  山梨大学  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    伊藤 禎洋, 長友 啓明, 神沼 修

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    我々は、当初、抗核抗体価の上昇を指標として、C57BL/6系統の遺伝子背景(Apcs-/-; 129/Sv//Ev × C57BL/6)に存在する129/Sv//Ev領域{D1Mit36(76.73cM)からD1Mit115(82.78cM)}の免疫に関係する遺伝子群をランダムに20遺伝子、ゲノム編集法で破壊する予定でいた。そのため、ホモ個体1匹について、全ゲノムシーケンスを行った。
    しかし、Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Aug 22;114(34):9158-9163.Complete overview of protein-inactivating sequence variations in 36 sequenced mouse inbred strainsの論文より、C3H/Heマウスは、LPS刺激、IL1α経由の感染に対して耐性であると解った。このことにより、C3H/He系統の遺伝子背景では、炎症のシグナルが入らないために抗核抗体値上昇が起きないのであろうと強く推測された。
    従って、同じように、ゲノム編集法で破壊した遺伝子が、抗核抗体価の上昇に関わる遺伝子であるか否かが解るが、抗核抗体値上昇の原因であるとは、到底、結論出来ないと解った。
    また、ホモ個体群を飼育するうちに、1年半をすぎて、肥満して突然死する個体、及び前脚と後脚の間の腹部を体液が出る程、掻きむしる個体がでてきた。免疫に関わると思われる表現系が現れたことで、まず皮膚アレルギー発症を疑って、リアルタイムPCRによる解析を行うことにした。
    しかしながら、コロナウィルス感染症蔓延の影響で、使用予定のキット・プラスチック消耗品の入荷が遅れ、加えて。動物実験施設改修の影響を受けてしまった。

  • 生殖細胞欠損胚を用いた、効率的なキメラ生産技術について

    研究課題/領域番号:17K15359  2017年4月 - 2020年3月

    日本学術振興会  山梨大学  科学研究費助成事業  若手研究(B)

    長友 啓明

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    次世代に目的の遺伝子を残す技術は有用であり、医療、家畜生産や、絶滅危惧種の維持の側面からも重要である。目的の子孫を残す方法として、キメラ技術がある。そこで、本研究では直接受精卵で生殖細胞欠損胚を作出することで、通常キメラと比較し、目的細胞の生殖細胞への寄与率改善を目指した。Prdm14をターゲットとして4種類のgRNAを使用し受精卵に注入することで、約6割の胚で効率的に欠損出来ることが示された。実際にキメラ個体を作出したが、通常胚とのキメラと比較し生殖細胞への寄与率に大幅な改善はみられなかった。加えて、本研究でアガロースカプセルを用いた胚培養技術を開発し、凍結保存等に有用であることが示された。

  • 絶滅動物の復活を目指した革新的技術開発

    研究課題/領域番号:16H02593  2016年4月 - 2019年3月

    日本学術振興会  山梨大学  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

    若山 照彦, 岸上 哲士, 長友 啓明, 大我 政敏, 水谷 英二, 若山 清香

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    絶滅動物や絶滅危惧種の遺伝子資源の回収と保全を目的に、体細胞クローン技術の改良と応用を試みた。また同時に精子の遺伝子資源の保全を目的に凍結乾燥した精子の核の耐性限界を明らかにすることを試みた。その結果、尿に含まれている体細胞からクローンマウスを作り出すことに成功し、絶滅危惧種を傷つけずにクローン技術で増せる可能性を示した。凍結乾燥精子は高真空状態であれば室温でも1年以上保存可能なことが明らかとなった。

  • 生胚内個別染色体動態解析および染色体操作による次世代胚操作技術の確立

    研究課題/領域番号:15H04605  2015年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  東京大学  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    水谷 英二, 長友 啓明, 若山 照彦

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    核移植技術では核そのものを操作するが、それよりも小さな単位、すなわち染色体を操作するための技術開発を試みた。特定の染色体をラベルするためsuntag systemを使用し、ES細胞中のY染色体をラベルすることに成功し任意の染色体をラベルできる可能性を示した。また胚の染色体を分散させることで、生きた胚間での染色体移植が可能であることを示した。しかしながら、胚において特定染色体をラベルして操作するには至らなかった。加えて、染色体操作の使用が想定される絶滅危惧種において、個体を傷つけずに採取可能な尿中に含まれる極わずかな細胞から、クローン個体およびntES細胞株が樹立可能であることを示した。

論文

  • Extracting and analyzing micronuclei from mouse two-cell embryos fertilized with freeze-dried spermatozoa 査読

    Ikue Shibasaki , Hinata Sugiyama , Yuko Kamada , Hiroaki Nagatomo , Daiyu Ito , Sayaka Wakayama , Masatoshi Ooga , Tsuyoshi Kasai , Takashi Kohda , Teruhiko Wakayama

    Communications Biology   2025年1月( ISSN:2399-3642 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Extracting and analyzing micronuclei from mouse two-cell embryos fertilized with freeze-dried spermatozoa.

    Ikue Shibasaki, Hinata Sugiyama, Yuko Kamada, Hiroaki Nagatomo, Daiyu Ito, Sayaka Wakayama, Masatoshi Ooga, Tsuyoshi Kasai, Takashi Kohda, Teruhiko Wakayama

    Communications biology   8 ( 1 )   6 - 6   2025年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Abnormal chromosome segregation (ACS) in preimplantation embryos causes miscarriages. For a normal pregnancy, it is necessary to reduce ACS occurrences in embryos. However, the causes of such abnormalities are unclear because no method to extract the segregated chromosomes from the blastomeres for detailed analysis. This study attempted to extract micronuclei derived from segregated chromosomes of mouse embryos. Some micronuclei in blastomeres were bound to the nucleus by DNA cross-links, some were bound to tubulin, and about half of the micronuclei had major satellite regions. By depolymerizing the cytoskeleton of blastomeres with cytochalasin B and colcemid, some micronuclei could be extracted from blastomeres of ACS embryos using a glass needle of a micromanipulator. DNA-sequencing results of each extracted micronucleus revealed that chromosomes in micronuclei were randomly selected, usually only one, and often contained a portion rather than the full length of the chromosome. This study allows a detailed analysis of micronuclei and facilitates the mechanism of the causes of ACS in embryos.

    DOI: 10.1038/s42003-024-07358-0

    PubMed

  • Removal of sperm tail using trypsin and pre-activation of oocyte facilitates intracytoplasmic sperm injection in mice and rats 査読

    JOURNAL OF REPRODUCTION AND DEVELOPMENT   2023年2月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Removal of sperm tail using trypsin and pre-activation of oocyte facilitates intracytoplasmic sperm injection in mice and rats 査読

    JOURNAL OF REPRODUCTION AND DEVELOPMENT   69 ( 1 )   48 - 52   2023年2月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1262/jrd.2022-065

    PubMed

  • Ubap1 knock-in mice reproduced the phenotype of SPG80. 査読

    JOURNAL OF HUMAN GENETICS   2022年8月( ISSN:1434-5161 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Ubap1 knock-in mice reproduced the phenotype of SPG80. 査読

    JOURNAL OF HUMAN GENETICS   2022年8月( ISSN:1434-5161 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Adenosine A 2B receptor down-regulates metabotropic glutamate receptor 5 in astrocytes during postnatal development 査読

    GLIA   2021年8月( ISSN:0894-1491 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/glia

  • Evaluating the long-term effect of space radiation on the reproductive normality of mammalian sperm preserved on the International Space Station 査読

    Science Advances   2021年6月( ISSN:2375-2548 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1126

  • Evaluating the long-term effect of space radiation on the reproductive normality of mammalian sperm preserved on the International Space Station 査読

    Science Advances   2021年6月( ISSN:2375-2548 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • A histone H3.3K36M mutation in mice causes an imbalance of histone modifications and defects in chondrocyte differentiation 査読

    Shusaku Abe, Hiroaki Nagatomo, Hiroyuki Sasaki, Takashi Ishiuchi

    Epigenetics   2020年11月( ISSN:1559-2294 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • A histone H3.3K36M mutation in mice causes an imbalance of histone modifications and defects in chondrocyte differentiation.

    Shusaku Abe, Hiroaki Nagatomo, Hiroyuki Sasaki, Takashi Ishiuchi

    Epigenetics   16 ( 10 )   1123 - 1134   2020年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Histone lysine-to-methionine (K-to-M) mutations have been identified as driver mutations in human cancers. Interestingly, these 'oncohistone' mutations inhibit the activity of histone methyltransferases. Therefore, they can potentially be used as versatile tools to investigate the roles of histone modifications. In this study, we generated a genetically engineered mouse line in which an H3.3K36M mutation could be induced in the endogenous H3f3b gene. Since H3.3K36M has been identified as a causative mutation of human chondroblastoma, we induced this mutation in the chondrocyte lineage in mouse embryonic limbs. We found that H3.3K36M causes a global reduction in H3K36me2 and defects in chondrocyte differentiation. Importantly, the reduction of H3K36me2 was accompanied by a collapse of normal H3K27me3 distribution. Furthermore, the changes in H3K27me3, especially the loss of H3K27me3 at gene regulatory elements, were associated with the mis-regulated expression of a set of genes important for limb development, including HoxA cluster genes. Thus, through the in vivo induction of the H3.3K36M mutation, we reveal the importance of maintaining the balance between H3K36me2 and H3K27me3 during chondrocyte differentiation and limb development.

    DOI: 10.1080/15592294.2020.1841873

    PubMed

  • Discovery of a Vertebrate-Specific Factor that Processes Flagellar Glycolytic Enolase during Motile Ciliogenesis 査読

    Keishi Narita, Hiroaki Nagatomo, Hiroko Kozuka-Hata , Masaaki Oyama, Sen Takeda

    iScience   2020年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Discovery of a Vertebrate-Specific Factor that Processes Flagellar Glycolytic Enolase during Motile Ciliogenesis. 査読

    Keishi Narita, Hiroaki Nagatomo, Hiroko Kozuka-Hata, Masaaki Oyama, Sen Takeda

    iScience   23 ( 4 )   100992 - 100992   2020年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Motile cilia and flagella require ATP for their formation and function. Although glycolytic enzymes are components of flagellar proteomes, how they translocate to flagella is unknown. Here we show that the expression pattern of the functionally nonannotated gene 4833427G06Rik (C11orf88), which is found only in vertebrates and is designated here as Hoatzin (Hoatz), suggests a functional association of its product with motile cilia and flagella. Hoatz knockout (KO) mice developed hydrocephalus and male infertility in an autosomal recessive manner, and the ependymal cilia frequently showed disorganized axonemes, reducing motility associated with collapsed spermatid flagella during cytodifferentiation. HOATZ was associated with certain proteins, including the flagellar glycolytic enzyme ENO4. In the testes of the Hoatz KO mice, the immature form of ENO4 accumulated in abnormal cytoplasmic puncta of developing spermatids. These data indicate that HOATZ is required for motile ciliogenesis and flagellar genesis in vertebrates by mediating the maturation of ENO4.

    DOI: 10.1016/j.isci.2020.100992

    PubMed

  • Platelets play an essential role in murine lung development through Clec-2/podoplanin interaction. 査読

    BLOOD   2018年9月( ISSN:0006-4971 )

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    記述言語:英語  

  • Platelets play an essential role in murine lung development through Clec-2/podoplanin interaction. 査読

    Nagaharu Tsukiji, Osamu Inoue, Mitsuru Morimoto, Norifumi Tatsumi, Hiroaki Nagatomo, Koji Ueta, Toshiaki Shirai, Tomoyuki Sasaki, Shimon Otake, Shogo Tamura, Toshiaki Tachibana, Masataka Okabe, Masanori Hirashima, Yukio Ozaki, Katsue Suzuki-Inoue

    Blood   132 ( 11 )   1167 - 1179   2018年9月( ISSN:0006-4971 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Platelets participate in not only thrombosis and hemostasis but also other pathophysiological processes, including tumor metastasis and inflammation. However, the putative role of platelets in the development of solid organs has not yet been described. Here, we report that platelets regulate lung development through the interaction between the platelet-activation receptor, C-type lectin-like receptor-2 (Clec-2; encoded by Clec1b), and its ligand, podoplanin, a membrane protein. Clec-2 deletion in mouse platelets led to lung malformation, which caused respiratory failure and neonatal lethality. In these embryos, α-smooth muscle actin-positive alveolar duct myofibroblasts (adMYFs) were almost absent in the primary alveolar septa, which resulted in loss of alveolar elastic fibers and lung malformation. Our data suggest that the lack of adMYFs is caused by abnormal differentiation of lung mesothelial cells (luMCs), the major progenitor of adMYFs. In the developing lung, podoplanin expression is detected in alveolar epithelial cells (AECs), luMCs, and lymphatic endothelial cells (LECs). LEC-specific podoplanin knockout mice showed neonatal lethality and Clec1b-/--like lung developmental abnormalities. Notably, these Clec1b-/--like lung abnormalities were also observed after thrombocytopenia or transforming growth factor-β depletion in fetuses. We propose that the interaction between Clec-2 on platelets and podoplanin on LECs stimulates adMYF differentiation of luMCs through transforming growth factor-β signaling, thus regulating normal lung development.

    DOI: 10.1182/blood-2017-12-823369

    PubMed

  • Reciprocal regulation of TEAD4 and CCN2 for the trophectoderm development of the bovine blastocyst 査読

    Hiroki Akizawa, Ken Kobayashi, Hanako Bai, Masashi Takahashi, Shinjiro Kagawa, Hiroaki Nagatomo, Manabu Kawahara

    Reproduction   155 ( 6 )   563 - 571   2018年6月( ISSN:1470-1626  eISSN:1741-7899 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Bioscientifica  

    The first segregation at the blastocyst stage is the symmetry-breaking event to characterize two cell components; namely, inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE). TEA domain transcription factor 4 (TEAD4) is a well-known regulator to determine TE properties of blastomeres in rodent models. However, the roles of bovine TEAD4 in blastocyst development have been unclear. We here aimed to clarify the mechanisms underlining TE characterization by TEAD4 in bovine blastocysts. We first found that the<italic>TEAD4</italic>mRNA expression level was greater in TE than in ICM, which was further supported by TEAD4 immunofluorescent staining. Subsequently, we examined the expression patterns of TE-expressed genes;<italic>CDX2</italic>,<italic>GATA2</italic>and<italic>CCN2</italic>, in the<italic>TEAD4</italic>-knockdown (KD) blastocysts. These expression levels significantly decreased in the<italic>TEAD4</italic>KD blastocysts compared with controls. Of these downregulated genes, the<italic>CCN2</italic>expression level decreased the most. We further analyzed the expression levels of TE-expressed genes;<italic>CDX2</italic>,<italic>GATA2</italic>and<italic>TEAD4</italic>in the<italic>CCN2</italic>KD blastocysts. Strikingly, the<italic>CCN2</italic>KD blastocysts showed the downregulation of<italic>CDX2</italic>,<italic>GATA2</italic>and<italic>TEAD4</italic>. Furthermore, the ratio of TE-to-ICM cell numbers in the<italic>CCN2</italic>KD blastocysts significantly decreased compared to controls. To our knowledge, this is the first study showing the regulation of<italic>CCN2</italic>expression thorough<italic>TEAD4</italic>in mammalian embryos. Not only that, this study also provides evidence that reciprocal regulation of<italic>TEAD4</italic>and<italic>CCN2</italic>is required for TE development with appropriate gene expression in bovine blastocysts.

    DOI: 10.1530/rep-18-0043

    PubMed

    その他リンク: https://syndication.highwire.org/content/doi/10.1530/REP-18-0043

  • Reciprocal regulation of TEAD4 and CCN2 for the trophectoderm development of the bovine blastocyst. 査読

    Hiroki Akizawa, Ken Kobayashi, Hanako Bai, Masashi Takahashi, Shinjiro Kagawa, Hiroaki Nagatomo, and Manabu Kawahara

    REPRODUCTION   2018年4月( ISSN:1470-1626 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • 異種のPLCζで活性化させたマウス卵子の発生能

    山本 悠ノ介, 廣瀬 直樹, 大我 正敏, 上村 悟氏, 長友 啓明, 若山 さやか, 伊藤 潤哉, 若山 照彦

    日本卵子学会誌   3 ( 1 )   S58 - S58   2018年4月( ISSN:2432-0404 )

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:(一社)日本卵子学会  

  • Agarose capsules as new tools for protecting denuded mouse oocytes/embryos during handling and freezing-thawing and supporting embryonic development in vivo. 査読

    Nagatomo H, Yao T, Araki Y, Mizutani E, Wakayama T.

    Scientific Reports   7 ( 1 )   17960   2017年12月( ISSN:2045-2322 )

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41598-017-18365-z

    Web of Science

    PubMed

  • Production of cloned mice using oocytes derived from ICR-outbred strain 査読

    Yoshiaki Tanabe, Hiroki Kuwayama, Sayaka Wakayama, Hiroaki Nagatomo, Masatoshi Ooga, Satoshi Kamimura, Satoshi Kishigami, Teruhiko Wakayama

    REPRODUCTION   154 ( 6 )   859 - 866   2017年12月( ISSN:1470-1626 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:BIOSCIENTIFICA LTD  

    Recently, it has become possible to generate cloned mice using a somatic cell nucleus derived from not only F1 strains but also inbred strains. However, to date, all cloned mice have been generated using F1 mouse oocytes as the recipient cytoplasm. Here, we attempted to generate cloned mice from oocytes derived from the ICR-outbred mouse strain. Cumulus cell nuclei derived from BDF1 and ICR mouse strains were injected into enucleated oocytes of both strains to create four groups. Subsequently, the quality and developmental potential of the cloned embryos were examined. ICR oocytes were more susceptible to damage associated with nuclear injection than BDF1 oocytes, but their activation rate and several epigenetic markers of reconstructed cloned oocytes/ embryos were similar to those of BDF1 oocytes. When cloned embryos were cultured for up to 4 days, those derived from ICR oocytes demonstrated a significantly decreased rate of development to the blastocyst stage, irrespective of the nuclear donor mouse strain. However, when cloned embryos derived from ICR oocytes were transferred to female recipients at the two-cell stage, healthy cloned offspring were obtained at a success rate similar to that using BDF1 oocytes. The ICR mouse strain is very popular for biological research and less expensive to establish than most other strains. Thus, the results of this study should promote the study of nuclear reprogramming not only by reducing the cost of experiments but also by allowing us to study the effect of oocyte cytoplasm by comparing it between strains.

    DOI: 10.1530/REP-17-0372

    Web of Science

    PubMed

  • About the Space Pup project 査読

    Sayaka Wakayama, Yuko Kamada, Kaori Yamanaka, Takashi Kohda, Hiromi Suzuki, Toru Shimazu, Motoki N. Tada, Ikuko Osada, Aiko Nagamatsu, Satoshi Kamimura, Hiroaki Nagatomo, Eiji Mizutani, Fumitoshi Ishino, Sachiko Yano, Teruhiko Wakayama

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   114 ( 33 )   E6734 - E6734   2017年8月( ISSN:0027-8424 )

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    記述言語:英語   出版者・発行元:NATL ACAD SCIENCES  

    DOI: 10.1073/pnas.1711468114

    Web of Science

    PubMed

  • Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months 査読

    Sayaka Wakayama, Yuko Kamada, Kaori Yamanaka, Takashi Kohda, Hiromi Suzuki, Toru Shimazu, Motoki N. Tada, Ikuko Osada, Aiko Nagamatsu, Satoshi Kamimura, Hiroaki Nagatomo, Eiji Mizutani, Fumitoshi Ishino, Sachiko Yano, Teruhiko Wakayama

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   114 ( 23 )   5988 - 5993   2017年6月( ISSN:0027-8424 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATL ACAD SCIENCES  

    If humans ever start to live permanently in space, assisted reproductive technology using preserved spermatozoa will be important for producing offspring; however, radiation on the International Space Station (ISS) is more than 100 times stronger than that on Earth, and irradiation causes DNA damage in cells and gametes. Here we examined the effect of space radiation on freeze-dried mouse spermatozoa held on the ISS for 9 mo at -95 degrees C, with launch and recovery at room temperature. DNA damage to the spermatozoa and male pronuclei was slightly increased, but the fertilization and birth rates were similar to those of controls. Next-generation sequencing showed only minor genomic differences between offspring derived from space-preserved spermatozoa and controls, and all offspring grew to adulthood and had normal fertility. Thus, we demonstrate that although space radiation can damage sperm DNA, it does not affect the production of viable offspring after at least 9 mo of storage on the ISS.

    DOI: 10.1073/pnas.1701425114

    Web of Science

    PubMed

  • The Number of Point Mutations in Induced Pluripotent Stem Cells and Nuclear Transfer Embryonic Stem Cells Depends on the Method and Somatic Cell Type Used for Their Generation 査読

    Ryoko Araki, Eiji Mizutani, Yuko Hoki, Misato Sunayama, Sayaka Wakayama, Hiroaki Nagatomo, Yasuji Kasama, Miki Nakamura, Teruhiko Wakayama, Masumi Abe

    STEM CELLS   35 ( 5 )   1189 - 1196   2017年5月( ISSN:1066-5099  eISSN:1549-4918 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY  

    Induced pluripotent stem cells hold great promise for regenerative medicine but point mutations have been identified in these cells and have raised serious concerns about their safe use. We generated nuclear transfer embryonic stem cells (ntESCs) from both mouse embryonic fibroblasts (MEFs) and tail-tip fibroblasts (TTFs) and by whole genome sequencing found fewer mutations compared with iPSCs generated by retroviral gene transduction. Furthermore, TTF-derived ntESCs showed only a very small number of point mutations, approximately 80% less than the number observed in iPSCs generated using retrovirus. Base substitution profile analysis confirmed this greatly reduced number of point mutations. The point mutations in iPSCs are therefore not a Yamanaka factor-specific phenomenon but are intrinsic to genome reprogramming. Moreover, the dramatic reduction in point mutations in ntESCs suggests that most are not essential for genome reprogramming. Our results suggest that it is feasible to reduce the point mutation frequency in iPSCs by optimizing various genome reprogramming conditions. We conducted whole genome sequencing of ntES cells derived from MEFs or TTFs. We thereby succeeded in establishing TTF-derived ntES cell lines with far fewer point mutations. Base substitution profile analysis of these clones also indicated a reduced point mutation frequency, moving from a transversion-predominance to a transition-predominance. Stem Cells2017;35:1189-1196

    DOI: 10.1002/stem.2601

    Web of Science

    PubMed

  • Production of cloned mice using oocytes derived from ICR-outbred strain.

    Reproduction   2017年

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    記述言語:英語  

  • The Number of Point Mutations In iPS Cells and ntES Cells Depends on the Method and Somatic Cell Type Employed for Their Generation. 査読

    STEM CELLS   2017年( ISSN:1066-5099 )

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    記述言語:英語  

  • Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months.

    Proc Natl Acad Sci U S A   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • The Number of Point Mutations In iPS Cells and ntES Cells Depends on the Method and Somatic Cell Type Employed for Their Generation. 査読

    STEM CELLS   2017年( ISSN:1066-5099 )

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    記述言語:英語  

  • Effect of Long-Term Exposure of Donor Nuclei to the Oocyte Cytoplasm on Production of Cloned Mice Using Serial Nuclear Transfer 査読

    Sayaka Wakayama, Yoshiaki Tanabe, Hiroaki Nagatomo, Eiji Mizutani, Satoshi Kishigami, Teruhiko Wakayama

    CELLULAR REPROGRAMMING   18 ( 6 )   382 - 389   2016年12月( ISSN:2152-4971  eISSN:2152-4998 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MARY ANN LIEBERT, INC  

    Although animal cloning is becoming increasingly practicable, cloned embryos possess many abnormalities and so there has been a low success rate for producing live animals. This is most likely due to incomplete reprogramming of somatic cell nuclei before they start to develop as the donor nuclei are usually only exposed to the oocyte cytoplasm for 1-2 hours before reconstructed oocytes are activated to avoid oocyte aging. Therefore, in this study, we attempted to extend the exposure period of somatic cell nuclei to the oocyte cytoplasm to determine whether this could enhance reprogramming of donor nuclei. Donor nuclei were transferred into oocytes, following which pseudo-MII spindles (pMIIs) derived from these were extracted and injected into newly collected enucleated oocytes 24 hours after the first nuclear transfer (NT). These serial NT oocytes were then activated and their developmental potential was examined to full term. There was no obvious difference in the pMIIs of reconstructed oocytes at 6 and 24 hours after donor nucleus injection; however, in both of these, the chromosomes were more widely spread inside the spindle than in fresh intact oocytes. Furthermore, a few chromosomes remained in 25% and 47% of these enucleated oocytes at 6 and 24 hours after donor nucleus injection, respectively. When these pMIIs were injected into fresh enucleated oocytes, the developmental rate to blastocyst was significantly lower, but we could still obtain several healthy cloned offspring. Thus, serial NT at intervals of 24 hours using fresh oocytes is possible, but the success rate could not be improved due to loss of chromosomes during the second NT.

    DOI: 10.1089/cell.2016.0026

    Web of Science

    PubMed

  • マウス2細胞期胚において分配異常を起こした染色体の回収と同定の試み

    柴崎郁江, 鎌田裕子, 鳥飼昂平, 長友啓明, 水谷英二, 若山照彦

    Journal of Reproduction and Development   62 ( Suppl Japanese Issue )   j73   2016年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 尿中の体細胞からのクローンマウス作出および核移植胚由来ES細胞株の樹立

    水谷英二, 鳥飼昂平, 若山清香, 長友啓明, 大日向康秀, 岸上哲士, 若山照彦

    Journal of Reproduction and Development   62 ( Suppl Japanese Issue )   j140   2016年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • Conserved Roles of Fibroblast Growth Factor Receptor 2 Signaling in the Regulation of Inner Cell Mass Development in Bovine Blastocysts 査読

    Hiroki Akizawa, Hiroaki Nagatomo, Haruka Odagiri, Nanami Kohri, Nobuhiko Yamauchi, Yojiro Yanagawa, Masashi Nagano, Masashi Takahashi, Manabu Kawahara

    MOLECULAR REPRODUCTION AND DEVELOPMENT   83 ( 6 )   516 - 525   2016年6月( ISSN:1040-452X  eISSN:1098-2795 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    A common process during preimplantation mammalian development is blastocyst formation, which utilizes signaling through fibroblast growth factor receptor 2 (FGFR2), yet the mechanisms through which FGFR2 signaling affect preimplantation development in bovine embryos remain incompletely understood. Here, we used RNA-interference to investigate the in vitro development, the frequency of blastomere apoptosis, and the mRNA expression of developmental marker genes in FGF receptor 2-knockdown (FGFR2-KD) bovine embryos. A reduction in FGFR2 mRNA did not affect preimplantation development or the frequency of apoptotic blastomeres, but did enhanced proliferation of the inner cell mass in blastocysts (P&lt; 0.05) -which differs from the phenotype reported for bovine embryos using a pharmacological approach (treatment with the pan-FGFR blocker PD173074), but agrees with previous results obtained using mouse embryos. Moreover, the expression of an epiblast marker gene, NANOG, and a primitive endoderm marker gene, GATA6, remained unchanged, whereas the expression of another primitive endoderm marker gene, HNF4A, was significantly reduced in FGFR2-KD embryos. Therefore, FGFR2 signaling appears to be associated with the regulation of inner cell mass development and proliferation during blastocyst formation in cattle.

    DOI: 10.1002/mrd.22646

    Web of Science

    PubMed

  • Generation of cloned mice and nuclear transfer embryonic stem cell lines from urine-derived cells 査読

    Eiji Mizutani, Kohei Torikai, Sayaka Wakayama, Hiroaki Nagatomo, Yasuhide Ohinata, Satoshi Kishigami, Teruhiko Wakayama

    SCIENTIFIC REPORTS   6   23808   2016年4月( ISSN:2045-2322 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:NATURE PUBLISHING GROUP  

    Cloning animals by nuclear transfer provides the opportunity to preserve endangered mammalian species. However, there are risks associated with the collection of donor cells from the body such as accidental injury to or death of the animal. Here, we report the production of cloned mice from urine-derived cells collected noninvasively. Most of the urine-derived cells survived and were available as donors for nuclear transfer without any pretreatment. After nuclear transfer, 38-77% of the reconstructed embryos developed to the morula/blastocyst, in which the cell numbers in the inner cell mass and trophectoderm were similar to those of controls. Male and female cloned mice were delivered from cloned embryos transferred to recipient females, and these cloned animals grew to adulthood and delivered pups naturally when mated with each other. The results suggest that these cloned mice had normal fertility. In additional experiments, 26 nuclear transfer embryonic stem cell lines were established from 108 cloned blastocysts derived from four mouse strains including inbreds and F1 hybrids with relatively high success rates. Thus, cells derived from urine, which can be collected noninvasively, may be used in the rescue of endangered mammalian species by using nuclear transfer without causing injury to the animal.

    DOI: 10.1038/srep23808

    Web of Science

    PubMed

  • Requirement for nuclear autoantigenic sperm protein mRNA expression in bovine preimplantation development 査読

    Hiroaki Nagatomo, Nanami Kohri, Hiroki Akizawa, Yumi Hoshino, Nobuhiko Yamauchi, Tomohiro Kono, Masashi Takahashi, Manabu Kawahara

    ANIMAL SCIENCE JOURNAL   87 ( 3 )   457 - 461   2016年3月( ISSN:1344-3941  eISSN:1740-0929 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:WILEY-BLACKWELL  

    Nuclear autoantigenic sperm protein (NASP) is associated with DNA replication, cell proliferation, and cell cycle progression through its specific binding to histones. The aim of this study was to examine the roles of NASP in bovine preimplantation embryonic development. Using NASP gene knockdown (KD), we confirmed the reduction of NASP messenger RNA (mRNA) expression during preimplantation development. NASP KD did not affect cleavage but significantly decreased development of embryos into the blastocyst stage. Furthermore, blastocyst hatching was significantly decreased in NASP KD embryos. Cell numbers in the inner cell mass of NASP KD blastocysts were also decreased compared to those of controls. These results suggest that NASP mRNA expression is required for preimplantation development into the blastocyst stage in cattle.

    DOI: 10.1111/asj.12538

    Web of Science

    PubMed

  • Effect of Long-Term Exposure of Donor Nuclei to the Oocyte Cytoplasm on Production of Cloned Mice Using Serial Nuclear Transfer.

    Cell Reprogram.   2016年

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    記述言語:英語  

  • Requirement for nuclear autoantigenic sperm protein mRNA expression in bovine preimplantation development.

    Anim Sci J.   2016年

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    記述言語:英語  

  • Generation of cloned mice and nuclear transfer embryonic stem cell lines from urine-derived cells.

    Sci Rep.   2016年

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    記述言語:英語  

  • Conserved roles of fibroblast growth factor receptor 2 signaling in the regulation of inner cell mass development in bovine blastocysts.

    Mol Reprod Dev.   2016年

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    記述言語:英語  

  • Characterization of TollLike Receptor 9 expression during Mouse Preimplantation Development.

    Journal of Genital System & Disorders   2016年

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    記述言語:英語  

  • Characterization of TollLike Receptor 9 expression during Mouse Preimplantation Development.

    Journal of Genital System & Disorders   2016年

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    記述言語:英語  

  • ntES細胞の点突然変異解析

    砂山美里, 荒木良子, 藤森(法喜)ゆう子, 水谷英二, 若山清香, 長友啓明, 中村美樹, 若山照彦, 安倍真澄

    日本分子生物学会年会プログラム・要旨集(Web)   39th   ROMBUNNO.3P‐0489 (WEB ONLY)   2016年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • Comparing spatial expression dynamics of bovine blastocyst under three different procedures: in-vivo, in-vitro derived, and somatic cell nuclear transfer embryos 査読

    Hiroaki Nagatomo, Hiroki Akizawa, Ayari Sada, Yasunori Kishi, Ken-ichi Yamanaka, Tetsuya Takuma, Keisuke Sasaki, Nobuhiko Yamauchi, Yojiro Yanagawa, Masashi Nagano, Tomohiro Kono, Masashi Takahashi, Manabu Kawahara

    JAPANESE JOURNAL OF VETERINARY RESEARCH   63 ( 4 )   159 - 171   2015年11月( ISSN:0047-1917 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:HOKKAIDO UNIV  

    There has been no work on spatiotemporal transcriptomic differences of blastocysts using in vivo- and in vitro-derived, and somatic cell nuclear transfer (SCNT) embryos. Here, we first compared the lineage-differentially transcriptomic profiles of in vivo- and in vitro-derived embryos by microarray analysis using divided into inner cell mass (ICM)-and trophectoderm (TE)-side samples, as well as those derived from SCNT in order to explore lineage-differentially expressed genes that are associated with preimplantation development in cattle. The transcriptomic profiles of the ICM-specific and TE-specific genes were similar between in vitro-derived embryos and in vivo-derived embryos, whereas SCNT embryos exhibited unusual lineage-differentially gene expression regulation at the blastocyst stage. The genes expressed in a spatiotemporal manner between developmentally normal in-vivo derived blastocysts and developmentally abnormal SCNT blastocysts might play critical roles for preimplantation development. Comparing spatial expression dynamics of bovine blastocyst under three different procedures revealed that CHTA was expressed in ICM-side samples of all the embryo types. CIITA is known as the master regulator of major histocompatibility complexes (MHC) class II genes that express in antigen-presenting cells but its biological function in preimplantation embryo is still unknown in mammals. Knockdown of CIITA expression in in vitro-derived embryos did not affect cleavage, but disrupted development of embryos into the blastocyst stage. These findings provide the novel transcriptomic information on blastocyst formation, raising the possibility that immune function-related gene directly plays important roles in bovine preimplantation development.

    DOI: 10.14943/jjvr.63.4.159

    Web of Science

    PubMed

  • CIITA遺伝子発現の抑制がウシ初期胚発生に与える影響

    秋沢宏紀, 長友啓明, 定郁里, 岸靖典, 山中賢一, 詫摩哲也, 佐々木恵亮, 山内伸彦, 柳川洋二郎, 永野昌志, 河野友宏, 高橋昌志, 川原学

    日本畜産学会大会講演要旨   120th   70   2015年9月( ISSN:1342-4688 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 胚盤胞注入によって胎盤を置換し得る寄与率を有する新規栄養膜幹細胞の樹立

    大日向康秀, 長友啓明, 水谷英二, 若山照彦

    J Reprod Dev   61 ( Suppl Japanese Issue )   J156   2015年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 連続核移植により未受精卵の細胞質に長時間浸したドナー核の発生能について

    若山清香, 長友啓明, 大日向康秀, 水谷英二, 若山照彦

    J Reprod Dev   61 ( Suppl Japanese Issue )   J150   2015年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 前核注入法とICSIを用いたCRISPR/Cas9によるゲノム編集効率について

    長友啓明, 柴崎郁江, 水谷英二, 若山照彦

    J Reprod Dev   61 ( Suppl Japanese Issue )   J153   2015年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 精子の鞭毛除去によるICSI技術の簡便化の試み

    鳥飼昂平, 清水和真, 鎌田裕子, 柴崎郁江, 長友啓明, 若山清香, 水谷英二, 若山照彦

    J Reprod Dev   61 ( Suppl Japanese Issue )   J149   2015年9月( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • Generation of Cloned Mice from Adult Neurons by Direct Nuclear Transfer 査読

    Eiji Mizutani, Mami Oikawa, Hidetoshi Kassai, Kimiko Inoue, Hirosuke Shiura, Ryutaro Hirasawa, Satoshi Kamimura, Shogo Matoba, Narumi Ogonuki, Hiroaki Nagatomo, Kuniya Abe, Teruhiko Wakayama, Atsu Aiba, Atsuo Ogura

    BIOLOGY OF REPRODUCTION   92 ( 3 )   81   2015年3月( ISSN:0006-3363  eISSN:1529-7268 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:OXFORD UNIV PRESS INC  

    Whereas cloning mammals by direct somatic cell nuclear transfer has been successful using a wide range of donor cell types, neurons from adult brain remain "unclonable'' for unknown reasons. Here, using a combination of two epigenetic approaches, we examined whether neurons from adult mice could be cloned. First, we used a specific antibody to discover cell types with reduced amounts of a repressive histone mark-dimethylated histone H3 lysine 9 (H3K9me2)-and identified CA1 pyramidal cells in the hippocampus and Purkinje cells in the cerebellum as candidates. Second, reconstructed embryos were treated with trichostatin A (TSA), a potent histone deacetylase inhibitor. Using CA1 cells, cloned offspring were obtained at high rates, reaching 10.2% and 4.6% (of embryos transferred) for male and female donors, respectively. Cerebellar Purkinje cell nuclei were too large to maintain their genetic integrity during nuclear transfer, leading to developmental arrest of embryos. However, gene expression analysis using cloned blastocysts corroborated a high rate of genomic reprogrammability of CA1 pyramidal and Purkinje cells. Neurons from the hippocampal dentate gyrus and cerebral cortex, which had higher amounts of H3K9me2, could also be used for producing cloned offspring, but the efficiencies were low. A more thorough analysis revealed that TSA treatment was essential for cloning adult neuronal cells. This study demonstrates, to our knowledge for the first time, that adult neurons can be cloned by nuclear transfer. Furthermore, our data imply that reduced amounts of H3K9me2 and increased histone acetylation appear to act synergistically to improve the development of cloned embryos

    DOI: 10.1095/biolreprod.114.123455

    Web of Science

    PubMed

  • Comparing spatial expression dynamics of bovine blastocyst under three different procedures: in-vivo, in-vitro derived, and somatic cell nuclear transfer embryos.

    Jpn J Vet Res.   2015年

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    記述言語:英語  

  • Generation of cloned mice from adult neurons by direct nuclear transfer.

    Biology of Reproduction   2015年

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    記述言語:英語  

  • Whole genome sequencingによるiPS細胞と核移植ES細胞ゲノム内点突然変異比較

    藤森(法喜)ゆう子, 荒木良子, 砂山美里, 水谷英二, 若山清香, 長友啓明, 笠間康次, 中村美樹, 若山照彦, 安倍真澄

    日本生化学会大会(Web)   88th   4T11L-05(3P0979) (WEB ONLY)   2015年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • 化学的定義条件における新規栄養膜幹細胞の樹立

    大日向康秀, 長友啓明, 水谷英二, 若山照彦

    日本生化学会大会(Web)   88th   2P1012 (WEB ONLY)   2015年

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • Transcriptional Wiring for Establishing Cell Lineage Specification at the Blastocyst Stage in Cattle 査読

    Hiroaki Nagatomo, Shinjiro Kagawa, Yasunori Kishi, Tetsuya Takuma, Ayari Sada, Ken-ichi Yamanaka, Yasuyuki Abe, Yasuhiko Wada, Masashi Takahashi, Tomohiro Kono, Manabu Kawahara

    BIOLOGY OF REPRODUCTION   88 ( 6 )   158   2013年6月( ISSN:0006-3363 )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SOC STUDY REPRODUCTION  

    Mice and cattle use distinct pathways for the first cell segregation into inner cell mass (ICM) and trophectoderm (TE) lineages at the blastocyst stage. However, limited knowledge is available regarding the reliable transcriptional networks that orchestrate the complex developmental processes at this stage in nonrodent species. In order to elucidate the site-dominant transcriptomic properties of bovine blastocysts, we separated cell samples into the ICM and TE using both mechanical and chemical methods and performed in silico prescreening for candidate genes that were site-dominantly expressed in bovine blastocysts. We further performed quantitative real-time PCR and in situ hybridization using the site-specific cell samples. As a result, we identified seven ICM-dominant genes and five TE-dominant genes not found in earlier studies. Our findings provide novel insights into the mechanism of cell-fate specification in the pre-implantation bovine embryo.

    DOI: 10.1095/biolreprod.113.108993

    Web of Science

    PubMed

  • Dynamics of intracellular phospholipid membrane organization during oocyte maturation and successful vitrification of immature oocytes retrieved by ovum pick-up in cattle 査読

    Akira Aono, Hiroaki Nagatomo, Tetsuya Takuma, Rika Nonaka, Yoshitaka Ono, Yasuhiko Wada, Yasuyuki Abe, Masashi Takahashi, Tomomasa Watanabe, Manabu Kawahara

    THERIOGENOLOGY   79 ( 8 )   1146 - 1152   2013年5月( ISSN:0093-691X )

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE INC  

    The objective was to determine if immature bovine oocytes with cumulus cells at the germinal vesicle (GV) stage could be vitrified by aluminum sheets (AS; pieces of sheet-like aluminum foil). Cleavage rates in fertilized oocytes previously vitrified by the AS procedure were higher than those vitrified by a nylon-mesh holder (NM) procedure (89.3 +/- 2.1% vs. 65.0 +/- 3.7%). Cleaved embryos derived from the AS but not from the NM procedures developed to blastocysts. Furthermore, to investigate the effects of vitrifying GV oocytes on cytoplasmic structure and on the ability to undergo cytoplasmic changes, the intracellular phospholipid membrane (IM) was stained with the lipophilic fluorescent dye, 3,3'-dioctadecyloxa-carbocyanine perchlorate. After vitrification by AS, the IM remained intact relative to that of oocytes vitrified by NM. During in vitro maturation, reorganization of the IM was also undamaged in oocytes vitrified by AS before oocyte maturation, and the IM within oocytes vitrified by the NM procedure was evidently impaired. Finally, vitrification (AS) was used for GV oocytes collected using the ovum pick-up method. A bull calf was born after in vitro production and subsequent embryo transfer. The vitrification techniques described herein should facilitate generation of viable in vitro production bovine blastocysts using oocytes recovered using the ovum pick-up method. (C) 2013 Elsevier Inc. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.theriogenology.2013.02.009

    Web of Science

    PubMed

  • ウシ胚盤胞期胚における部位特異的発現を示す遺伝子の探索

    長友 啓明, 加川 真二郎, 定 郁里, 岸 靖典, 高橋 昌志, 河野 友宏, 川原 学

    Journal of mammalian ova research = 日本哺乳動物卵子学会誌   30 ( 2 )   S35   2013年4月( ISSN:1341-7738 )

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    記述言語:日本語  

    CiNii Books

  • ウシ初期胚発生におけるCTGFおよびGATA2遺伝子の発現動態

    定郁里, 長友啓明, 加川真二郎, 高橋昌志, 川原学

    北海道畜産草地学会報   1   89   2013年3月( ISSN:2187-5391 )

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    記述言語:日本語  

    J-GLOBAL

  • Transcriptional wiring for establishing cell lineage specification at the blastocyst stage in cattle.

    BIOLOGY OF REPRODUCTION   2013年( ISSN:0006-3363 )

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語  

  • Dynamics of intracellular phospholipid membrane organization during oocyte maturation and successful vitrification of immature oocytes retrieved by ovum pick-up in cattle.

    Theriogenology   2013年

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    記述言語:英語  

  • ウシ初期胚発生の進行に伴うCTGFおよびTEAD4遺伝子の発現動態

    定 郁里, 長友 啓明, 高橋 昌志, 川原 学

    日本繁殖生物学会 講演要旨集   106 ( 0 )   P - 82-P-82   2013年( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本繁殖生物学会  

    【目的】哺乳類の初期胚は胚盤胞期において細胞分化が明確化する。すなわち,将来胎子組織となる内部細胞塊(ICM)と,胚体外組織を形成する栄養外胚葉(TE)の2種の細胞群に分化し,それぞれの細胞に特有の遺伝子発現を示すようになる。これまでに我々は,ウシ胚盤胞期胚においてICMあるいはTE特異的な発現遺伝子パターンを明らかにするために部位特異的発現を示す遺伝子群をマイクロアレイにより決定した。本研究では,これらの遺伝子群のうち,定量PCRおよびIn situ hybridization法によってTE特異的な発現が新たに確認されたConnective tissue growth factor (CTGF )について着目し,初期胚における発現動態を解析した。体細胞の研究において,CTGFCDX2の上流で機能するTEAD4の標的遺伝子であると考えられているが,ウシ胚での発現の挙動は明らかになっていない。そこで,TEAD4に関しても発生過程における発現動態を解析した。【方法】屠場由来の卵巣より採取した卵子を体外成熟,受精,培養に供した。体外受精後の発生胚を8–16細胞期,桑実期,胚盤胞期の3ステージに分け,1ユニット10個として各時期で3ユニットずつサンプリングした。各サンプル胚からRNAを抽出後,cDNAを合成し,定量PCRに供してmRNA発現レベルの比較を行った。【結果および考察】CTGFは8–16細胞期から拡張胚盤胞期にかけて約10倍に発現レベルが有意に上昇した(P<0.01)。一方,TEAD4についても同様に8–16細胞期から胚盤胞期にかけて約20倍に発現レベルが上昇し,有意差が認められた(P<0.01)。CTGFおよびTEAD4遺伝子ともに,8–16細胞期から胚盤胞期にかけて発現レベルが上昇したことから,胚盤胞期胚でのCTGFのTE細胞特異的発現にTEAD4が関連していることが示唆された。

    DOI: 10.14882/jrds.106.0.P-82.0

    J-GLOBAL

  • 体外成熟培地および体外発生培地へのシステアミン添加がウシ初期胚発生に及ぼす影響

    北海道畜産草地学会報   2012年

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    記述言語:日本語  

  • ウシ胚盤胞期胚におけるTEAD4およびYAPの発現動態に関する研究

    加川 真二朗, 長友 啓明, 高橋 昌志, 川原 学

    日本繁殖生物学会 講演要旨集   105 ( 0 )   106 - 106   2012年( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本繁殖生物学会  

    ウシ胚盤胞期胚におけるTEAD4およびYAPの発現動態に関する研究<br><br>○加川真二朗,長友啓明,高橋昌志,川原学 (北大院農)<br><br>【目的】哺乳類の個体発生における最初の分化は胚盤胞期胚に起こり,構造的に内部細胞塊(ICM)と栄養外胚葉(TE)に二分される。この分化調節機構についてマウス胚では解析が進んでおり,Hippo pathway下流の転写コアクチベーターであるYes-associated protein(Yap)が重要な役割を果たすことがわかっている。すなわち,胚のそれぞれの割球における転写因子Tead4の細胞内局在を,Yapが直接変化させることにより分化を制御している。しかし,ウシ胚でも同一の仕組みで分化が制御されているかは不明である。そこで,ウシ胚におけるICM/TE分化制御機構を探るため,ウシTEAD4(bTEAD4)遺伝子の胚盤胞期胚における発現解析を行い,さらにウシYAP(bYAP)遺伝子の塩基配列を解析した。【方法】体外受精により作出したウシ胚盤胞期胚からICMおよびTEの部分胚を採取した。これらのサンプルに通常の全体胚(Whole)を加え,3種のサンプルより抽出したtotal RNAを用いて,bTEAD4の定量PCRを行った。また,RT-PCRでbYAP遺伝子cDNAをクローニングし塩基配列を決定したのち,マウスYap(mYap)のデータベースと比較した。【結果および考察】ICM,TE,Whole胚でのbTEAD4の発現を定量PCRで比較した結果,TEでの発現レベルがICMおよびWholeサンプルの発現レベルよりも高い値を示した。また,決定したbYAP塩基配列からタンパク質一次構造を予測しマウスと比較した結果,ウシではN末端領域が欠損していることが判明した。この欠損領域はTeadファミリー転写因子との結合領域であり,mYapタンパク質局在に重要な役割を果たすリン酸化部位も含まれている。以上の結果から,ウシ胚では,マウス胚のようなTead-Yapの直接的な相互作用を介した機構とは異なる様式でICM/TEの細胞分化が制御されている可能性が示された。

    DOI: 10.14882/jrds.105.0_106

    J-GLOBAL

  • 体外成熟培地および体外発生培地へのシステアミン添加がウシ初期胚発生に及ぼす影響

    北海道畜産草地学会報   2012年

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    記述言語:日本語  

  • ウシ胚盤胞期胚における内部細胞塊および栄養外胚葉の遺伝子発現解析

    長友 啓明, 川原 学, 詫摩 哲也, 加川 真二朗, 岸 靖典, 山中 賢一, 曹 峰, 高橋 昌志, 河野 友宏, 渡辺 智正

    日本繁殖生物学会 講演要旨集   104 ( 0 )   1062 - 1062   2011年( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本繁殖生物学会  

    【目的】胚盤胞期胚は,構造的に内部細胞塊(ICM)と栄養外胚葉(TE)に二分される。さらに,TEはICMへの隣接の有無から極栄養外胚葉(pTE)と壁栄養外胚葉(mTE)に分類される。ウシ胚では,これらの細胞での遺伝子発現プロファイルは十分に理解されていない。第103会大会では全体胚(whole),および,顕微操作により機械的に分断した部分胚(ICM側: ICM + pTE; TE側: mTE)の解析結果を報告した。しかし、ICM単体のサンプルでの解析が欠けていたため,今回はTEを完全に除去したICMのサンプルを採取して遺伝子発現解析を追加した。さらに,ICM,TEサンプル間で発現差のあった遺伝子についてリアルタイムPCRを行った。【方法】ウシ胚盤胞期胚TEを界面活性剤で除去したICMサンプルを使用し、定法により調整してマイクロアレイに供した。解析結果を,主成分分析やオントロジー分析を行い、各サンプル間での遺伝子発現パターンの相違を調べ,発現差のみられた肝細胞核因子4A(HNF4A)などの遺伝子についてリアルタイムPCRを行った。【結果】マイクロアレイの結果,主成分分析により遺伝子発現パターンを比較したところ,4種類の部分胚,すなわちmTE,whole,ICM+pTE,ICMにおいてそれぞれ特異的な遺伝子発現パターンを示した。とくに,mTEとICMの発現パターンが大きく異なっていた。また、pTEとmTEを比較すると、pTEで発現が顕著に上昇している遺伝子は3遺伝子のみであった。ICMとmTEにおいて,それぞれ特異的に発現レベルが有意に上昇していた遺伝子について成長因子や転写因子の機能的な側面から15個ずつ選出した。ICMで発現が上昇していた遺伝子中には,HNF4Aのような転写因子が含まれており,mTEと比較して17倍以上の差がみられた。同様の動向を示す遺伝子も含めて,リアルタイムPCRによる発現解析も行った。今回、ウシ胚盤胞期胚で部位毎に分別したサンプルを用い、ICMとTEで発現差のみられた遺伝子群から、機能的側面も考慮し、候補遺伝子を絞り込んだ。今後更なる解析によりウシ胚盤胞期胚における分化関連遺伝子探索に役立てたい。

    DOI: 10.14882/jrds.104.0.1062.0

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  • ウシ胚盤胞期胚における内部細胞塊と栄養外胚葉の網羅的遺伝子発現解析

    長友 啓明, 岸 靖典, 詫摩 哲也, 山中 賢一, 曹 峰, 和田 康彦, 高橋 昌志, 河野 友宏, 川原 学

    日本繁殖生物学会 講演要旨集   103 ( 0 )   29 - 29   2010年( ISSN:0916-8818 )

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:日本繁殖生物学会  

    【目的】胚盤胞期胚は,構造的に内部細胞塊(ICM)と栄養外胚葉(TE)に二分される。さらに,TEはICMへの隣接の有無から極栄養外胚葉(pTE)と壁栄養外胚葉(mTE)に分類される。ウシ胚では,これらの細胞での遺伝子発現プロファイルは十分に理解されていない。そこで本研究では,ウシ胚盤胞期胚の部位ごとに細胞を分別してマイクロアレイ法による網羅的遺伝子発現解析を行った。【方法】マイクロアレイ解析には灌流採取した体内由来胚(vivo胚),体外受精由来胚(vitro胚),体細胞クローン胚(SCNT胚)の3種類について,透明帯を除去した全体胚,および,ICM側(ICM + pTE)とTE側(mTE)を顕微操作により機械的に分断した部分胚を使用した。定法により調整したサンプルをマイクロアレイにかけて,主成分分析(PCA)や解析サイトFatiGOでのオントロジー分析を行い各サンプル間での遺伝子発現パターンの相違を調べた。【結果】マイクロアレイの結果,PCAにより遺伝子発現パターンを俯瞰したところ,それぞれの部分胚においてvivoおよびvitro胚由来では近似した発現パターンを示した。しかし,SCNT胚由来ではそれらとは異なる発現パターンを示し,この傾向はオントロジー分析の結果でも同様であった。ICM側およびTE側部分胚で有意に発現レベルが異なっていた遺伝子を調べたところ,vivo胚で984個,vitro胚で2279個,SCNT胚では2599個であった。これらの結果から,胚盤胞期胚においてICM側とTE側の部分胚を使ったマイクロアレイによる網羅的遺伝子発現解析により部位特異的に発現する遺伝子群を探索できる可能性が示された。

    DOI: 10.14882/jrds.103.0.29.0

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講演・口頭発表等

  • 実験用マウスのDeep Learningを用いた陰部画像からの発情検知システムの開発

    第67回日本実験動物学会  2020年5月 

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    開催年月日: 2020年5月

    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

担当授業科目(学内)

  • 生命科学実習

    2025年度

  • 実験医学・生命情報

    2024年度