プレスリリース
(研究成果) ガラス化保存法の改良によりブタ卵子の発生率が従来の2倍以上に!

優良な形質を持つ家畜を安定供給するためには、それらの優良形質を持つ個体やその生殖細胞を安定的に保管、提供できるようにする必要があります。また、国や地域の文化や風土に育まれた多数の貴重な在来品種、例えば、国内では沖縄アグー豚(図2左)、海外においてはスペインのイベリコ種(図2中)、ハンガリーのマンガリッツア種(図2右)、ベトナムのバン種(図3)等が存在しますが、特に発展途上国などでは経済発展に伴う飼育環境の変化によりその数が減少してきており、これらを遺伝資源として保全することが望まれています。

このため、家畜においては、生殖細胞(父親の精子や母親の卵子といった次の世代をつくるための細胞)を保存しています。通常生殖細胞の保存は超低温下で行いますが、凍らせる過程で細胞内外に形成される氷の結晶が細胞を傷つけるため、卵子や受精卵の融解後の生存率は高くありません。それを回避するため、ウシでは時間をかけて受精卵(胚)の温度を下げる緩慢凍結法が開発され普及していますが、ブタの卵子や受精卵ではこの方法での生存率向上効果はみられず、保存卵子からの子豚の生産は困難でした。

一方、ガラス化保存法とは受精卵等を高濃度の凍結保護剤を用いたガラス化液中に浸して冷却する超低温保存方法で、従来の凍結法に比べ、氷の結晶が形成されにくいため細胞を傷つけることが少なく、加温後の生存性が高いとされて、ブタの卵子保存技術として期待されています。しかしながら、ブタでは受精卵以外の卵子、特に未熟な卵子のガラス化保存法による子豚の生産効率は低く、ブタ遺伝資源の保存手法への活用の観点から改善が必要な状況でした。

農研機構ではこれまでに、ガラス化保存法で冷却し超低温保存したブタの体外受精卵(2009年)及び未成熟卵(2014年)から産子の生産に世界で初めて成功しています(2014年6月16日プレスリリース「世界初、ガラス化保存未成熟卵子から子ブタを生産」)。未成熟卵とはその名の通り受精可能な段階に至っていない未熟卵のことで、メスの卵巣の中にある卵胞の中に存在し、性ホルモンの刺激を受けて順次成熟をはじめます。また、体外に取り出し培養により成熟させ、受精させることも可能です。

しかし、ガラス化保存した未成熟卵を成熟、受精させて子豚が生まれてくる確率は低く、またガラス化操作に伴う、胚や個体発生への予期せぬ影響についても未だ明らかになっていませんでした。さらに、効率的なブタ卵子の保存法を確立し、クライオバンク²⁾で保存するという実用化の課題も残されていました。そこで、ブタ卵子のガラス化保存の効率向上と実用化を目指して、次の1～3の研究を進めました。

生体飼育で遺伝資源を維持するのに比べ、卵子のガラス化保存を行うことで、保管や輸送に要する労力ならびに費用の削減が可能になることが期待されます。また、臨床研究や分子生物学研究におけるガラス化保存卵子の活用も期待されます。

ブタの卵子のガラス化保存法については学術論文として公開し、国際的に広く使われており、遺伝資源の保全の現場に貢献しています。今回の成果により、ブタ卵子をさらに効率よくガラス化保存することが可能となったことから、現在日本で発生している豚熱やアジアやヨーロッパで発生しているアフリカ豚熱などの重篤な伝染病の脅威から、ブタ遺伝資源を保全することが可能になると期待されます。