氏名

Ahmad Farid Rawan

授与した学位博士

専攻分野の名称農学

学位授与番号

博甲第学位授与の日付

２０２４年 ３月 ２５日

学位授与の要件

環境生命科学研究科

７０７２号

農生命科学専攻（学位規則第４条第１項該当）

学位論文の題目

Impact of Insulin-Like Growth Factor-1 on Bovine Follicular Dynamics（インスリン様成長因子１がウシ卵胞動態に与える影響）

論文審査委員

教授

森田英利

教授

舟橋弘晃

教授

辻 岳人

教授

木村康二

学位論文内容の要旨
Selecting a single dominant follicle from a cohort of growing follicles is a unique biological process and a key stepin female reproductive function. Numerous studies have demonstrated the significant role of insulin-like growth factor1 (IGF-1) in promoting follicular growth. However, the precise mechanism through which IGF-1 regulates the intricate
molecular processes involved in follicular growth and selection remains unknown. This dissertation aimed to address
this knowledge gap by conducting experiments investigating the impact of IGF-1 on factors associated with follicular
growth and selection.
Firstly, we examined the effect of IGF-1 on the mRNA expression of ESR2, CYP19A1, and FSHR, and on LHCGR,
STAR, CYP11A1, and HSD17B in cultured granulosa cells (GCs) and theca cells (TCs) of small (<6 mm) and mediumsized (7-8 mm) follicles, respectively. We also checked the effect of IGF-1 on androstenedione (A4), progesterone (P4),and testosterone (T) production in TCs. The findings showed that IGF-1 increased the mRNA expression of ESR2,
CYP19A1, and FSHR in GCs of both sizes of follicles, except for FSHR mRNA in medium-sized follicles (p<0.05).
IGF-1 significantly increased mRNA expression of LHCGR, STAR, CYP11A1, and CYP17B in TCs of small andmedium-sized follicles (p<0.05). Moreover, IGF-1 increased A4 production in TCs of small and medium-sized follicles.
Taken together, IGF-1 up-regulates the steroidogenic enzymes and steroid hormone production suggesting that IGF-1 iscrucial for follicle development and selection.
Secondly, we examined the effects of various concentrations (10, 50, and 100 ng/ml) of IGF-1 on the expression ofIGF1R, STAR, CYP11A1, CYP17A1, HSD17B1 and HSD3B mRNA in cultured GCs. We also investigated the effects ofIGF-1 on the proliferation of GCs. In cultured GCs, IGF-1 significantly increased IGF1R, PCNA, and steroidogenicrelated enzymes mRNA and GC number of small follicles (p<0.05). These findings demonstrate that IGF-1 increases
IGF1R mRNA in GCs, potentially mediating the bioactivity of IGF-1, which is crucial for follicular growth.
Overall results suggest that IGF-1 plays a critical role in promoting various factors essential for follicular growth. InTCs, IGF-1 enhances the expression of steroidogenic enzymes and hormone production, while in GCs, it increases
factors such as IGF1R, PCNA, steroidogenesis enzymes mRNA, and GC proliferation. These findings highlight thatIGF-1 actively regulates important processes in both cell types, contributing to follicular growth and selection.

論文審査結果の要旨
ウシの場合、ヒトと同じく複数の卵胞が同時に成長を開始し、最終的には1つの卵胞が選択されて排卵する。インスリン様成長因子1（IGF-1）がこの過程に関与していると報告されているが、その詳細なメカニズ
ムは定かでない。本論文ではウシ卵胞、特にこれを構成する顆粒膜細胞ならびに卵胞膜細胞に対するIGF-1の影響について、性腺刺激ホルモンへの反応性、卵胞のステロイドホルモン産生や成長について考察を行っている。卵胞膜細胞においてIGF-1は黄体形成ホルモンレセプター(LHCGR)遺伝子の発現を上昇させるとともに、ステロイドホルモン合成酵素遺伝子発現上昇を通じて、アンドロステンジオン生産を上昇させることを明らかにしている。また、顆粒膜細胞においては、エストロジェンレセプター、卵胞刺激ホルモンレセプ
ター、アロマターゼ遺伝子の発現を上昇させることを明らかにしている。これらのIGF-1の効果は、体内で見られる卵胞成長過程におけるエストロジェン分泌およびその利用性の増加を裏付けている。さらに、本論文ではIGF-1の顆粒膜細胞の増殖効果その受容体発現についても検討を加えている。IGF-1は濃度依存的に顆粒膜細胞の増殖に寄与し、また、顆粒膜細胞にはその受容体遺伝子が発現しており、IGF-1によってその遺伝子発現は上昇することを明らかにしている。以上の結果は、IGF-1はウシ卵胞を構成する顆粒膜細胞・卵胞膜細胞の性腺刺激ホルモンへの反応性、ステロイドホルモン生産能、さらに顆粒膜細胞の増殖能を制御することにより、卵胞の成熟と成長に影響を与えることを示している。
哺乳動物の卵胞形成・成長については様々な因子が関わるとされているが、未解明な部分が多い。本論文
によってその一部が解明されたことは、畜産学だけでなく、ヒトの生殖医療にも大きく貢献すると考えられる。