Lineage dynamics and heterogeneity of primordial germ cells producing primordial follicles

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本研究では雌マウス胎仔の始原生殖細胞（PGCs）を非常に多様なDNAバーコードで標識して子孫細胞（クローン）を追跡することにより、個々のPGCのクローンが生じる原始卵胞の数と質の不均一性を解析する。2021年度において卵巣に入った2000個程度のPGCsにバーコードを導入したのち、その後の原始卵胞が生じた生後10日までの複数の発生段階で卵巣を取得し、生殖細胞に含まれるバーコードをSequelシーケンスしていた。2022年度はまずそのシーケンス結果が届いたので解析した。卵巣に入ったPGCsは減数分裂を開始し、細胞死を伴いながら生後10日までに1/3まで細胞数が減少することが知られている。この過程で、バーコードの種類数は半分程度に減少すること、一方で200以上の多様性を維持していることが示唆された。これはPGCsが合胞体（シスト）を形成しシストあたり1つの卵母細胞を作り出すことを提唱した先行研究と矛盾しない結果であった。2021年度の解析から、PGCsが遊走して卵巣に入る過程でクローンサイズの不均一性が生じることがわかっていた（この観察は雄と同様）。このとき、クローン間で遺伝子発現の違いがどのように存在するかを知るため、バーコード転写型マウスを用いて、誘導直後のPGCsをバーコード標識したのち、卵巣に入ったPGCsをFACSソートし、シングルセルでcDNAを増幅した。産物をもとにシングルセルRNA-seqおよびバーコードシーケンスのライブラリをそれぞれ作成し、シーケンス発送した。本研究と並行して進めている雄生殖系列の研究が先に発展しており、2022年度は主に雄の成果を学会等で発表したが、付随して雌のデータを基に両性間の相違を議論した。