雄性生殖細胞の分裂再開を制御する分子メカニズムの研究

控制雄性生殖细胞恢复分裂的分子机制研究

• 批准号: 20058019
• 负责人: 磯谷 綾子
• 金额: $ 4.1万
• 依托单位: Osaka 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: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20058019/
• 关键词: 雄性生殖細胞; 細胞増殖制御; 性転換マウス; 雌雄キメラ; GFP

雄性生殖細胞は誕生後に分裂休止状態から分裂を再開させて増殖する。雄性生殖細胞の増殖や分化は生殖細胞と体細胞環境の相互作用が重要といわれている。これまでに、XX型とXY型の胚を人工的に混ぜ合わせて作った雌雄キメラマウスの解析によると、XY型雄性生殖細胞は増殖して精子にまで分化するのに対し、まったく同じ環境下で存在するXX型雄性生殖細胞は分裂を再開せずに消滅してしまうことを証明してきた。一方で、精巣内の体細胞の性染色体がXX型である場合、精子幹細胞から精子への分化に影響するのかどうかについては、ほとんど知られていなかった。そこで、我々は生殖細胞がなくなるXX型性転換マウス(XX-Sryマウス)の精細管内に野生型(XY型)の精子幹細胞を移植して、体細胞環境がもつ性染色体の役割を明らかにしようと試みた。まず、我々は移植細胞の中に野生型の体細胞が混入するのを防ぐために、培養可能な精子幹細胞株であるGS細胞を樹立した。この樹立したGS細胞を幼若期のXX-Sry精巣に移植し、2-3ヵ月後に解剖したところ、移植したほぼ全ての精巣で精子形成が観察されることを確認した。さらに、我々はXX型精巣内で分化した半数体の精子細胞から顕微授精技術によって、産子を得ることを示し、精子細胞への分化が正常であることを示した、ところが、GS細胞を移植したXX-Sryマウスから自然交配により誕生した仔は少数にとどまった。そこで、9か月齢を超えたマウスを解剖したところ、精巣から生殖細胞は、完全に消失していることが判明した。これらの結果は、雄性生殖細胞を取り囲む精巣内の体細胞の性染色体が雌型であっても、精子幹細胞から精子への分化に支障はないが、生殖幹細胞の幹細胞性を維持して精子形成を繰り返し行うためにはY染色体が関与していることがあきらかになった。

Male germ cells divide and then reproduce after birth. The reproduction and differentiation of male germ cells and the interaction of somatic cells and environment are important. This paper proves that XX type male germ cells exist in the same environment when they reproduce and differentiate from sperm, and that XX type male germ cells are destroyed when they divide again. The sex chromosomes of somatic cells in sperm cells are XX type, and sperm stem cells are affected by sperm differentiation. The sperm stem cells of wild type (XY type) were transplanted into sperm tubes of XX type sex exchange (XX-Sry). The somatic cell environment was different from that of XX type sex exchange (XX-Sry). In addition, we can establish GS cells by culturing wild type somatic cells from transplanted cells. The development of GS cells in the early stages of sperm transplantation, 2-3 months later, the complete sperm formation was observed. The sperm cells of XX type are differentiated by micro-insemination technology, and the sperm cells are differentiated normally. The GS cells are transplanted by XX-Sry, and the sperm cells are naturally mated. 9 months later, the germ cells disappeared. The result is that male germ cells are extracted from somatic cells in the sperm, and female chromosomes are obtained from sperm stem cells. Sperm stem cells are divided into branches, and reproductive stem cells are maintained. Sperm formation is maintained.

项目成果

OAZ-t/OAZ3 is essential for rigid connection of sperm tails to heads in mouse.

OAZ-T/OAZ3对于将精子尾巴与鼠标头部的刚性连接至关重要。

• DOI: 10.1371/journal.pgen.1000712
• 发表时间: 2009-11
• 期刊: PLoS genetics
• 影响因子: 4.5
• 作者: Tokuhiro K;Isotani A;Yokota S;Yano Y;Oshio S;Hirose M;Wada M;Fujita K;Ogawa Y;Okabe M;Nishimune Y;Tanaka H
• 通讯作者: Tanaka H

Placenta-Specific Gene Activation and Inactivation Using Integrase-Defective Lentiviral Vectors With the Cre/LoxP System

• DOI: 10.1002/dvg.20563
• 发表时间: 2009-12-01
• 期刊: GENESIS
• 影响因子: 1.5
• 作者: Morioka, Yuka;Isotani, Ayako;Ikawa, Masahito
• 通讯作者: Ikawa, Masahito

A transposon-based chromosomal engineering method to survey a large cis-regulatory landscape in mice

• DOI: 10.1038/ng.397
• 发表时间: 2009-08-01
• 期刊: NATURE GENETICS
• 影响因子: 30.8
• 作者: Kokubu, Chikara;Horie, Kyoji;Takeda, Junji
• 通讯作者: Takeda, Junji

Meichroacidin Containing the Membrane Occupation and Recognition Nexus Motif Is Essential for Spermatozoa Morphogenesis*

• DOI: 10.1074/jbc.m708590200
• 发表时间: 2008-07
• 期刊: Journal of Biological Chemistry
• 影响因子: 4.8
• 作者: K. Tokuhiro;M. Hirose;Y. Miyagawa;A. Tsujimura;S. Irie;A. Isotani;M. Okabe;Y. Toyama;C. Ito;K. Toshimori;K. Takeda;S. Oshio;H. Tainaka;J. Tsuchida;A. Okuyama;Y. Nishimune;Hiromitsu Tanaka

Disruption of ADAM3 Impairs the Migration of Sperm into Oviduct in Mouse

• DOI: 10.1095/biolreprod.108.074021
• 发表时间: 2009-07-01
• 期刊: BIOLOGY OF REPRODUCTION
• 影响因子: 3.6
• 作者: Yamaguchi, Ryo;Muro, Yuko;Okabe, Masaru
• 通讯作者: Okabe, Masaru