マウス精子幹細胞を制御する細胞間シグナル分子の同定

鉴定控制小鼠精子干细胞的细胞间信号分子

• 批准号: 17045019
• 负责人: 中邨 智之
• 金额: $ 2.69万
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17045019/
• 关键词: 精子幹細胞; 膜タンパク; 幹細胞; 分泌タンパク

本研究の目的は、マウス精子幹細胞に発現する細胞膜タンパク・分泌タンパクを見つけ、それらの精子幹細胞における機能を解析して幹細胞維持・分化に関わる分子を同定することにある。精子幹細胞の遺伝子解析は、細胞数が非常に少ない(マウスの場合、精巣の細胞1万個に2個程度)ため、これまで非常に困難であったが、最近精子幹細胞(Germline Stem cells、またはGS細胞)の長期培養技術が確立されたために、GS細胞のmRNAを用いた解析が可能になった。SST-REX法(レトロウイルスライブラリーとBa/F3細胞を用いたシグナルシークエンス・トラップ法)によって得られたクローンはGSに特異性が高くなかったので、改めてGeneChipによるマイクロアレイを用いてGSに高発現してW/Wvマウスの精巣には発現しない遺伝子のうち膜タンパク・分泌蛋白を選び出した。このうち上位10種類についてin situ hybridizationを行ったところ、精細管の最外周(精原細胞)が特異的に染まるもの、真ん中あたりが特異的に染まるもの、最内周(減数分裂後の精子細胞)が特異的に染まるものがあった。精子の分化では精細管の最外周から内側に向かって分化が進むことが知られており、これらの遺伝子は分化段階特異的なマーカーといえる。特にこれらは膜タンパクであり、抗体による識別やソーティングに有用であると考えられた。いろいろな分化段階のマーカー遺伝子がGS細胞のmRNAで発現していることに関しては、培養中のGS細胞のpopulationの中には幹細胞だけでなくいろいろな分化段階の細胞があるものと考えられた。しかしGS細胞の培養において減数分裂まで進むことはないため、最も分化が進んだ精細管最内周に発現する遺伝子については、GS細胞でなぜ発現していたのかは不明である。また、精細管外周のごく一部の細胞だけがin situ hybridizationで染まる遺伝子もあり、これについては精原細胞のなかでも最も未分化な精子幹細胞である可能性が高い。

这项研究的目的是找到在小鼠精子细胞中表达的细胞膜蛋白和分泌蛋白，分析其在精子干细胞中的功能，并确定与干细胞维持和分化有关的分子。到现在为止，对精子干细胞的遗传分析非常困难，因为细胞的数量很少（小鼠中每10,000个睾丸细胞中的每10,000个睾丸中的大约两个），但是随着最近建立用于精子干细胞的长期培养技术（种系干细胞或GS细胞），使用GS细胞mRNA的分析是可能的。通过SST-Rex方法获得的克隆（使用逆转录病毒库和BA/F3细胞获得的信号测序捕获方法）并不是特别针对GS的特异性，因此我们选择了来自GS高度表达的基因的膜蛋白和分泌蛋白，并在使用Microraray的W/WV鼠标中未表达的基因，使用基因使用基因。其中，对十大类型进行了原位杂交，并发现精液小管的最外围外周（精子生成细胞）被特异性染色，特定的最内膜（精子生成细胞）被特异性地染色，并且经过了内膜（Meiiperion of Meiisois）。众所周知，精子的差异从拟精子小管的最外侧到向内，可以说这些基因是分化阶段特有的标记。这些特别是膜蛋白，被认为可用于抗体识别和分类。关于在GS细胞mRNA中各个分化阶段的标记基因的表达，人们认为，在培养物中GS细胞的种群中，不仅干细胞，而且在各种分化阶段的细胞中。但是，由于GS细胞在培养中没有发展为减数分裂，因此尚不清楚为什么在GS细胞中表达的eminiferior小管的最内向外围的基因为何表达。此外，还有一个基因，只有一小部分细胞周围的细胞周围的细胞被原位杂交染色，这很可能是精子的精子干细胞最未分化的精子细胞。