大型家畜動物の精巣由来生殖幹細胞の分化制御と多能性幹細胞株の樹立

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本研究は、大型家畜動物の精巣内生殖幹細胞に着目し、生殖幹細胞の長期培養系および多能性幹細胞株の樹立を目指している。まず、精巣内生殖幹細胞を遺伝資源として利用するために、ブタとウシの幼若期および性成熟後の精巣輸送時の保存条件を確立した。さらに、ブタおよびウシの幼若期精巣中のGonocyteと成体精巣中の精原幹細胞について、これらの細胞が生殖幹細胞としての性質を有することを明らかにするとともに、性成熟の前後で細胞学的性質が異なっていることを示した。さらに、ブタおよびウシのGonocyteとウシの精原幹細胞は体外培養が可能であり、特に、ウシGonocyteは約1.5ヶ月間、生殖幹細胞の性質を維持したまま体外培養できたことから、長期体外培養系樹立の可能性が示された。また、体外培養の結果から、幼若期精巣由来のGonocyteと成体由来の精原幹細胞はは異なる性質をもつことから、今後それぞれの生殖幹細胞に適した培養条件を検討する必要性を示した。この研究成果は、ウシの生体内での生殖細胞の細胞生物学的性質を検討するとともに、異なった分化段階にある生殖細胞を用いて体外培養を行い、幼若期精巣由来のGonocyteは成体由来精原幹細胞よりも長期培養が容易である可能性が示唆された。同様の研究は水牛でも行い、ウシをモデル動物とした生殖幹細胞研究が野生動物にも応用可能であることを示した。これらの研究成果は、大型家畜の精巣内生殖幹細胞の細胞生物学的特性の解明と精子形成過程を理解するための長期体外培養系樹立の可能性を示すとともに、精巣内生殖幹細胞を新たな遺伝資源保全技術として応用するうえで有用な情報を提供しうると考えられる。