Analysis of epigenome infertiity mechanism by the state-of-art single cell and ultrtrace histone modification methods

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本共同研究提案において、Red/ET相同組換法を開発し、幾つものヒストン修飾酵素の遺伝子改変マウスを作成し、ES細胞や造血細胞の分化への影響を中心に解析しているドイツのグループと、新規のマルチオミックスシングルセル解析の技術開発を行ってきた英国のグループとの国際共同研究を展開している。いずれも、精子幹細胞が前駆細胞へと分化する際の、鍵となる新たなエピゲノム因子の発見と、それに伴い変化する遺伝子制御機構の解明のための新しいシングルセル解析の手法を取り入れることを目的としている。(1)ドイツのグループとの国際共同研究：ヒストン修飾酵素欠損マウスの精巣を、日本へ送付してもらい、スクリーング目的で組織学的解析を行なった。その結果、２種類のH3K4me3修飾を介在するヒストンメチル化酵素において、遺伝子欠損による精子形成過程に異常が認められた。一つは、タモキシフェン投与による遺伝子欠損後、短期間置いたマウス精巣組織断面において、一部の精細管における重度の精子形成細胞の減少が認められたが、正常に近い精細管も多々存在した。一方、遺伝子欠損誘導後、長期間置いたマウスでは、多くの精細管に生殖細胞がほとんど認められず、所謂、Germ cell lessの表現型をとっていた。また、もう一つのヒストンメチル化修飾酵素欠損マウス精巣は、短期間観察時、軽度の精子形成細胞の異常が認められたが、１ヶ月以内にマウス個体が死亡するため、長期の観察はできなかった。以上の結果を受けて、渡独し、精子幹細胞における分解状を検索するために、これら２種類のマウスから、精子幹細胞株を樹立する実験を行った。(2)英国のグループとの国際共同研究：英国側グループリーダーが来日し、scNMT法のデータ解析についての技術的な指導を受けるとともに、現在出ている解析結果からの方向性のディスカッションを行なった。