精子幹細胞の増殖機構の解明とその発生工学への応用

精子干细胞增殖机制的阐明及其在发育工程中的应用

• 批准号: 15080205
• 负责人: 篠原 隆司
• 金额: $ 53.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15080205/
• 关键词: 精子形成; 幹細胞; ノックアウト; オクルジン; アデノウイルス; 移植; ゲノム; 遺伝子; 分化; バイオテクノロジー; 不妊; 培養; 精子幹細胞; 精子; 生殖細胞

今年度は精子幹細胞を利用した新しい遺伝子導入法を報告した(Takehashi, et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA.2007).従来精子形成細胞はアデノウイルスには感染しないと考えられていたが、今回我々はアデノウイルスを試験管内で精子幹細胞株Germline Stem (GS)細胞に感染させることでアデノウイルスが生殖細胞に感染しうることを行うことを見いだした。この実験系においてアデノウイルスの感染したGS細胞から産仔を作成したところ、そのどの子孫にもアデノウイルス由来のDNAを見つけることができなかったことから、アデノウイルスは一過性にGS細胞において遺伝子発現したのち、GS細胞のゲノムに挿入されることなくGS細胞の分裂とともに消失したことが予想された。我々はこれまでにGS細胞への安定的な遺伝子改変方法を開発してきたが、今回のアデノウイルスを利用した一過性の遺伝子発現系はそれらの方法を補うものである。とくにアデノウイルスは感染効率が非常に高いので、多数の細胞に同時に遺伝子導入ができるという利点をもっており、今後の精子幹細胞の遺伝子操作に貴重な手法となる。またさらに本年度我々は精単から樹立したmultipotent germline stem cell (mGS)細胞において相同組み替えを誘導し、オクルジン遺伝子を破壊個体の作成に成功した。オクルジン遺伝子をホモ個体として欠損したマウスを作成したところ、胚盤胞由来のembryonic stem (ES)細胞を用いて作成したオクルジン欠損個体と同じ表現形(男性不妊、慢性胃炎、骨粗鬆症など)を示した。この方法はES細胞、核移植、GS細胞に引き続く4番目の遺伝子破壊個体作成方法であり、今後mGS細胞をさまざまな動物種で樹立した場合に利用することが可能であることが期待される。

This year, the use of sperm stem cells is reported in a new method of sperm introduction (Takehashi, et. al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA.2007). Sperm forming cells are infected with sperm stem cells in vitro. This is a system in which GS cells are infected, their offspring are produced, their DNA is generated, and GS cells are transiently generated, GS cells are introduced, GS cells are divided, and their DNA disappears. In response to this, we developed a method to modify the stability of GS cells, and now we use it to develop a transient gene generation system. The infection rate of sperm stem cells is very high, and most of the cells are introduced simultaneously. This year, we have successfully established multipotent germline stem cells (mGS) in the same group. The expression pattern of male infertility, chronic gastritis, and osteoporosis is shown in the embryonic stem (ES) cells of blastoderm origin. This method includes ES cells, nuclear transplantation, GS cells, and methods for producing individual mGS cells. In the future, mGS cells may be used in animal species.

项目成果

Long-term culture of mouse male germline stem cells under serum- or feeder-free conditions

• DOI: 10.1095/biolreprod.104.036400
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: BIOLOGY OF REPRODUCTION
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kanatsu-Shinohara, M;Miki, H;Shinohara, T
• 通讯作者: Shinohara, T

Production of knockout mice by random and targeted mutagenesis in spermatogonial stem cells.

通过精原干细胞的随机和定向诱变生产基因敲除小鼠。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 103
• 作者: Sugiki;T. et al.;Kanatsu-shinohara et al.;Fietz Thomas;Kanatsu-shinohara et al.
• 通讯作者: Kanatsu-shinohara et al.

Yoshimoto, M. et al.: "Direct visualization of homing proliferation and quiescenece of transplanted hematopoietic cells in intact mouse organs : Indicative of the presence of niche"Exp.Hematol.. 31. 733-740 (2003)

Yoshimoto, M. 等人：“完整小鼠器官中移植造血细胞的归巢增殖和静止的直接可视化：表明生态位的存在”Exp.Hematol.. 31. 733-740 (2003)

Production of knockout mice by gene targeting in multipotent germline stem cells.

• DOI: 10.1016/j.ydbio.2007.09.029
• 发表时间: 2007-12
• 期刊: Developmental biology
• 影响因子: 2.7
• 作者: M. Takehashi;Mito Kanatsu-Shinohara;H. Miki;Jiyoung Lee;Y. Kazuki;K. Inoue;N. Ogonuki;S. Toyokuni;M. Oshimura;A. Ogura;T. Shinohara

精巣細胞由来多能性幹細胞の製造方法

睾丸细胞来源的多能干细胞的制备方法

• 发表时间: 2004