受精卵移植の受胎率向上へ 黒毛和種牛卵子の成熟速度をAIで予測 大阪公立大学2023年8月24日
大阪公立大学大学院 獣医学研究科のHo, Chia-Tang大学院生（大阪府立大学大学院 博士課程3年）、川手憲俊教授、古山敬祐准教授らの研究グループは、黒毛和種牛卵子の成熟過程を撮影し、そのデータをAI（人工知能）に学習させることで、卵子ごとに差のある核成熟速度の予測モデルを開発した。この予測モデルを活用することで、卵子それぞれに適したタイミングで体外受精が可能な培養方法の開発が期待される。
図：AIにより核成熟速度（NMS）が速いと予測された卵子（左）と
遅いと予測された卵子（右）の成熟培養前後の顕微鏡写真
ウシの繁殖管理の主な方法として受精卵移植が用いられているが、体外受精卵による受胎率は40～50％程度で、この改善は世界的な課題となっている。
卵子の成熟は、卵子が正常な受精卵へ発生するための重要なプロセス。このプロセスには、細胞質成熟と核成熟が含まれており、ウシ卵子においては、卵子の核成熟から約12時間後に精子が卵子に侵入すると、最も効率的に正常な受精卵へ発生すると提唱されている。
核成熟に必要な時間（NMS）は卵子ごとに異なるため、卵子ごとのNMSを知ることで適切な受精のタイミングを特定できるが、卵子に悪影響を及ぼさずに知る手段はなかった。
卵子の成熟培養（IVM）中に起きる顆粒層細胞の膨化の程度は、核成熟のプロセスに影響することが知られているため、研究グループは、IVM中の顆粒層細胞の特徴の違いを用いて、NMSの予測が可能であると考えた。同研究では、大阪府と京都府にある食肉処理場2か所で取得した黒毛和種牛の卵巣から未成熟卵子を採取し、実験に用いた。
まず、IVM中の顆粒層細胞の特徴とNMSとの関連性を調べたところ、NMSが速い卵子の周りにある顆粒層細胞は膨化速度が遅いことや、顆粒層細胞の3種類の膨化パターンの違いがNMSと関連していることが明らかになった。
次に、IVM中に取得した18個の特徴量（顆粒層細胞の膨化速度および膨化パターンなど）を用いて、AIによるNMS予測モデルの構築を試みたところ、決定木およびランダムフォレストを用いることで、卵子の核成熟速度の予測モデル開発に成功。NMSの異なる卵子の分類が可能となった。
体外受精卵を用いた受精卵移植のプロセス
この予測モデルを用いることで、従来であれば正常な受精卵へ発生することができなかった卵子でも、正常な受精卵へ発生させることが可能になると考えられる。今後は、同モデルの精度の向上や、異なる品種の牛卵子への本モデルの応用について検討を進める。
同研究成果は7月8日、国際学術誌『Theriogenology』にオンライン掲載された。
重要な記事
最新の記事
-
需要に応じた生産とは何なのか？【熊野孝文・米マーケット情報】2025年10月28日 -
【人事異動】ＪＡ全農（12月1日付）2025年10月28日 -
農水省「環境負荷低減の見える化システム」ＪＡ全農の「担い手営農サポートシステム」と連携2025年10月28日 -
栃木米「トーク de ス米（マイ）ルフェスタ」開催 ＪＡ全農とちぎ2025年10月28日 -
中畑清氏ら元プロ野球選手が指導「ＪＡ全農WCBF少年野球教室」太田市で開催2025年10月28日 -
次世代経営人材の育成へ 「ＪＡ経営マスターコース」の受講者募集を開始 ＪＡ全中2025年10月28日 -
大学×企業×ＪＡ 群馬を味わう「産学連携パスタ」開発 高崎商科大学2025年10月28日 -
稲の刈り株から糖を回収 ほ場に埋もれる糖質資源のアップサイクルへ 農研機構2025年10月28日 -
庄内柿の目揃い会を開く ＪＡ鶴岡2025年10月28日 -
卒業後サポートも充実「亀岡オーガニック農業スクール」第三期募集開始 京都府亀岡市2025年10月28日 -
野菜販売や林業機械パフォーマンスも「第52回農林業祭」開催 大阪府高槻市2025年10月28日 -
京都各地の「食」の人気商品が大集合「食の京都TABLE」開催 京都府2025年10月28日 -
HACCP対策 業務用「捕虫器 NOUKINAVI+ 6803 ステンレス粘着式」発売 ノウキナビ2025年10月28日 -
100年の想いを一粒に「元祖柿の種 CLASSIC」30日に発売 浪花屋製菓2025年10月28日 -
令和7年度自治体間農業連携先候補者を選定 大阪府泉大津市2025年10月28日 -
農と食の魅力発見「東京味わいフェスタ」丸の内・有楽町・日比谷・豊洲の4会場で開催2025年10月28日 -
南都留森林組合と「森林産直」10周年「パルシステムの森」を提起2025年10月28日 -
中古農機具「決算セール」全国30店舗とネット販売で開催 農機具王2025年10月28日 -
越冬耐性の強い新たなビール大麦 品種開発を開始 サッポロビール2025年10月28日 -
だしの力と手づくりの味を学ぶ「手打ちうどん食育体験」開催 グリーンコープ2025年10月28日
みどり戦略
注目のテーマ
注目のテーマ
ＪＡ人事
