自然受精時のオビダクトの反応を多オミクス解析とマシンラーニング予測で明らかにする

แนวคิดหลัก

オビダクトは、精子や胚の存在に応じて時空間的に遺伝子発現とタンパク質産生を動的に変化させる適応的な器官である。

บทคัดย่อ

本研究では、マウスのオビダクトにおける自然受精時の遺伝子発現とタンパク質発現の変化を、マルチオミクス解析によって明らかにした。

主な知見は以下の通り:

• 0.5日目は、オビダクトの近位部(子宮卵管接合部)で炎症応答関連遺伝子が誘導される。これは精子の存在によるものと考えられる。
• 1.5日目以降は、近位部で解糖系関連遺伝子が発現上昇し、発生中の胚に代謝的支援を提供していると示唆される。
• 単一細胞RNA-sequencingの結果、分泌上皮細胞が炎症応答の主要な調節細胞であることが明らかになった。
• オビダクト内腔液のプロテオーム解析では、自然受精と過剰排卵処理で異なるタンパク質発現パターンが観察された。
• 転写データとプロテオーム データを統合したAIモデルにより、オビダクトの適応応答に関与する転写因子を同定できた。

以上より、オビダクトは精子や胚の存在に応じて時空間的に遺伝子発現とタンパク質産生を動的に変化させる適応的な器官であることが明らかになった。

สถิติ

0.5日目のオビダクト近位部では、炎症応答関連遺伝子(Tlr2、Ly6g、Ptprc)の発現が上昇していた。
1.5日目のオビダクト近位部では、解糖系関連遺伝子(Dusp5、Mapk14)の発現が上昇していた。
0.5日目のオビダクト内腔液では、炎症関連タンパク質の発現が高かった。

คำพูด

"オビダクトは、精子や胚の存在に応じて時空間的に遺伝子発現とタンパク質産生を動的に変化させる適応的な器官である。"
"分泌上皮細胞が炎症応答の主要な調節細胞であることが明らかになった。"
"オビダクトの適応応答に関与する転写因子をAIモデルによって同定できた。"

ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญจาก

Multi-omics analyses and machine learning prediction of oviductal responses in the presence of gametes and embryos

by Finnerty,R. ... ที่ www.biorxiv.org 06-15-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.06.13.598905v1

สอบถามเพิ่มเติม

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オビダクトの適応応答は、自然受精以外の生殖補助技術（ART）でも観察される可能性があります。体外受精（IVF）や核移植などの技術では、胚の発生や移動においてオビダクトの環境が重要な役割を果たします。研究によると、体外受精で得られた胚は、自然受精による胚とは異なる遺伝子発現プロファイルを持ち、オビダクトの応答が変化することが示されています。特に、オビダクトの細胞は、胚の種類やその発生段階に応じて異なる分子シグナルを発現し、これが胚の輸送や着床に影響を与える可能性があります。したがって、オビダクトの適応応答は、ARTにおいても重要な要素であり、胚の発育や成功した妊娠に寄与することが考えられます。

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オビダクトの適応応答は、後の胚発生や個体の健康に大きな影響を及ぼす可能性があります。オビダクトは、受精から着床までの重要な過程を担っており、その環境が胚の発育に直接的な影響を与えます。例えば、オビダクト内の栄養素の供給や、適切な免疫応答の調整は、胚の正常な発育に寄与します。また、オビダクトの炎症応答が適切に制御されない場合、胚の発育に悪影響を及ぼし、流産や不妊の原因となることがあります。さらに、オビダクトの機能不全は、将来的な妊娠や個体の健康に長期的な影響を与える可能性があるため、オビダクトの適応応答は生殖健康において非常に重要な要素であると言えます。