精子形成支持能を有する機能的精巣オルガノイドによる体外精子形成誘導法の開発

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精子形成過程には、精子幹細胞から精子完成へと向かうまで様々な分化段階が存在し、その過程ですべての生殖細胞はセルトリ細胞に接しながら、そのサポートを受けている。精巣は、精細管と呼ばれる管状構造の組織を主体とした臓器で、精子形成はその精細管内部で行われる。精細管を構成する主要な体細胞はセルトリ細胞であり、そのサポートを受けながら精子形成過程は進行する。本研究は、精子形成の場である精細管をde novoに創り出すことを目的とする。そのための重要なステップとして、精細管の主要構成細胞であるセルトリ細胞を多能性幹細胞から分化誘導する方法の確立をする。これまでの実験によって、種々の成長因子と転写因子の過剰発現によって、マウスES細胞からセルトリ細胞を低効率ながら誘導できることが分かっている。さらなるセルトリ細胞の誘導効率と精度を高める転写因子のセットを特定するための、スクリーニング実験を実施した。Tet-Onシステム誘導型の転写因子発現レンチウイルスプールをAmh-GFP ES細胞に感染させ後、分化誘導を行いDoxによって遺伝子発現誘導を行った。GFPを発現する細胞をセルソーターでソーティングした。そして、それらの細胞に導入された転写因子を次世代シーケンサーで解析し特定することで、セルトリ細胞の分化誘導に寄与した転写因子群を特定した。その結果、１０個の候補遺伝子を特定できた。また、誘導セルトリ細胞の機能アッセイ法としてTRECK法と器官培養法を用いたin vitroセルトリ細胞置換法を開発し、有用性を検討した。その結果、移植したセルトリ細胞による内在性セルトリ細胞の置換とその後の精子形成誘導を確認することができた。また、マウス精巣をラットセルトリ細胞で置換できることも確認した。以上の結果から本実験系は誘導されたセルトリ細胞の精子形成支持能を評価する上で有用な手法を提供すると期待される。