トランスジェニックヌードマウスを利用した精原幹細胞異種移植法の開発

转基因裸鼠精原干细胞异种移植方法的建立

• 批准号: 20K06462
• 负责人: 垣内 一恵
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Kitasato University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K06462/
• 关键词: 精原幹細胞; 異種移植; 精子形成; 精細管内移植アッセイ; トランスジェニックマウス; ブタ

家畜の精原幹細胞の同定、及び培養系の樹立が試みられているが、レシピエントとなる不妊オス個体の作製が困難なため、精原幹細胞の幹細胞活性を評価できずに研究の進展が妨げられている。本研究課題では、精原幹細胞の分化誘導因子の種特異性に着目した異種移植法の確立を目指す。レシピエントマウス精巣に異種精原幹細胞を移植した場合、精細管内で維持はされるが精子への分化は認められないことが明らかになっている。申請者は、精原幹細胞の分化因子に種特異性が存在すると仮定し、レシピエントマウスの精巣において、ドナー動物種由来の分化因子を発現するトランスジェニックマウスを作製し、精原幹細胞の異種移植により継続的な他動物種由来の精子形成の再構築を試みる。異種移植には、既に前精原幹細胞（精原幹細胞の前駆細胞）の精製法が確立し、体外受精や受精卵の体外培養による胚発生能の有無を解析できるブタをモデルにし、ブタ由来の精原幹細胞の分化誘導因子を発現する発現ベクターを作製し、トランスジェニックマウスの作製を試みた。これまでに、トランスジェニックマウス作製のための発現ベクターの構築と予備実験を行った。分化誘導因子を過剰発現したトランスジェニックマウスは皮膚への異常が認められることが報告されているため、当初の研究計画では、精巣組織内のセルトリ細胞で特異的に発現するヒトAMHプロモーターの下流で発現を誘導することとしたが、予備実験によりAMHプロモーターは成体マウスセルトリ細胞では発現を誘導しない可能性を示した。そこで、新たにセルトリ細胞特異的プロモーターを選択し発現ベクターを構築したところ、成体マウス由来セルトリ細胞株において発現が認められたため、現在トランスジェニックマウスの作製を進めている。

The identification and establishment of animal spermatogonial stem cells and culture lines are difficult to control and evaluate the stem cell activity of spermatogonial stem cells. The purpose of this study is to investigate the species-specificity of differentiation-inducing factors in spermatogonial stem cells and to establish xenotransplantation methods. In the case of heterogeneous spermatogonial stem cell transplantation, sperm differentiation is maintained in the sperm tubule. The applicant is interested in establishing the presence of species-specific differentiation factors in spermatogonial stem cells, and in reconstructing spermatogenesis in xenotransplantation of spermatogonial stem cells derived from other animal species. The purification method of pre-spermatogonial stem cells (pre-spermatogonial stem cells) in xenotransplantation was established, and the analysis of embryo development ability during in vitro fertilization and culture of fertilized eggs was carried out. The construction and preparation of the project will be carried out in the future. Differentiation inducing factor (DIF) is reported to be responsible for abnormal skin cell recognition, and the original research plan indicates the possibility of inducing the down-stream expression of DIF in sperm cells. The new cell line is selected to be constructed, and the adult cell line is selected to be constructed.