精巣間質におけるＮＲＧ１の細胞増殖機構とその精子形成への影響に関する研究

睾丸间质NRG1细胞增殖机制及其对精子发生影响的研究

• 批准号: 15J05331
• 负责人: 梅原 崇
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J05331/
• 关键词: 精巣; ライディッヒ細胞; NRG1; 精子形成; 体外受精; アンドロジェン; LH; 成獣ライディッヒ細胞; コルチゾール; 副腎様細胞; ステロイドホルモン

本研究課題では，テストステロン産生細胞であるライディッヒ細胞におけるLH下流システムに果たすNRG1の役割について，遺伝子欠損マウスを用いた解析を行った．昨年度までの解析によって，ライディッヒ細胞特異的NRG1欠損マウスや精巣器官培養系を用いた解析より，NRG1はLHが誘導するライディッヒ細胞の増殖を介在する必須因子であること，その増殖が性成熟過程に生じることで，テストステロン産生工場が十分に形成され，成熟後にテストステロン産生が高まることを明らかとしてきた．また，低テストステロン環境は，精子形成，特に精子尾部の伸長過程に異常をきたし，精子運動性の低下させることも見出した．そこで，本年度は，本マウスをモデルとして，精子運動性の改善法の構築を試みた．制御因子を探索した結果，クレアチン（Cr）が候補化された．雌の生体内において，Crは，卵胞発育過程で産生され，排卵時に卵管へと放出されていた．細胞内へのCr取り込み阻害剤を交尾許容後の雌マウスに投与すると，受精率が低値となることから，Crは精子運動性を増強し，受精を担保する生理因子であることが示された．そして体外受精系のCr添加は，通常の１/１０００の精子数で受精を完了させた．このような新規体外受精系について第３５回日本受精着床学会で口頭発表し，世界体外受精記念賞を受賞した．そしてCr産生機構について第５０回SSR 50th Annual Meetingにおいてポスター発表を行った．以上の研究成果をまとめたものをHuman reproduction誌に論文発表した．また雌雄のNRG1欠損マウスにおいて共通していたステロイドホルモン産生異常についてとりまとめ，Aging cell誌に論文発表を行った．本研究課題より雌雄で生じる繁殖障害のメカニズムを解明し，その治療法を考案することができたことから，十分に研究が進展したと考えられる．

在此研究主题中，我们使用基因缺陷型小鼠分析了NRG1在睾丸激素产生细胞Leidig细胞中下游LH系统中的作用。直到去年，使用Leidig细胞特异性的NRG1缺陷小鼠和睾丸器官培养系统展示了分析，该系统表明NRG1是介导LH诱导的Leidig细胞增殖的重要因素，并且当它的增殖发生在性成熟过程中时，睾丸激素生产工厂就足够形成了，并且在验证剂的产生中会增加，并且后来增加了测试剂。还发现低睾丸激素环境会导致精子形成异常，尤其是精子尾的伸长过程，并降低精子运动。因此，今年，我们试图使用该鼠标作为模型来建立一种改善精子运动的方法。由于搜索法规因素，肌酸（CR）成为候选人。在雌性生物体中，CR是在卵泡发育过程中产生的，并在排卵过程中释放到输卵管中。当允许交配后对雌性小鼠施用Cr摄取细胞的抑制剂时，受精率很低，表明CR是增强精子运动并保证受精的生理因素。在体外受精系统中添加CR，精子数量为正常受精的1/1000。这种新颖的体外受精系统是在第35届日本受精植入学会口服的，并在体外纪念奖中获得了世界。然后，在第50届SSR第50届年会上对CR生产机制进行了海报演示。上述研究结果的摘要发表在《人类繁殖》杂志上。我们还汇总了类固醇激素中异常的摘要，这些异常在男性和雌性NRG1缺陷型小鼠中很常见，并发表了一篇关于衰老细胞的论文。该研究主题已被用来阐明在男性和女性中发生的生殖疾病的机制，并为其设计治疗并充分发展研究。

项目成果

Neuregulin 1 Regulates Proliferation of Leydig Cells to Support Spermatogenesis and Sexual Behavior in Adult Mice.

Neuregulin 1 调节间质细胞的增殖以支持成年小鼠的精子发生和性行为。

• DOI: 10.1210/en.2016-1478
• 发表时间: 2016
• 期刊: Endocrinology
• 影响因子: 4.8
• 作者: Umehara,Takashi;Kawashima,Ikko;Kawai,Tomoko;Hoshino,Yumi;Morohashi,Ken-Ichirou;Shima,Yuichi;Zeng,Wenxian;Richards,JoAnneS;Shimada,Masayuki
• 通讯作者: Shimada,Masayuki

Creatine enhances the duration of sperm capacitation: a novel factor for improving in vitro fertilization with small numbers of sperm.

肌酸可延长精子获能的持续时间：这是改善少量精子体外受精的新因素。

• DOI: 10.1093/humrep/dey081
• 发表时间: 2018
• 期刊: Human reproduction (Oxford, England)
• 作者: Umehara,Takashi;Kawai,Tomoko;Goto,Masaaki;Richards,JoAnneS;Shimada,Masayuki
• 通讯作者: Shimada,Masayuki

Creatine enhances sperm capacitation and is associated with successful in vivo and in vitro fertilization in mice

肌酸增强精子获能，并与小鼠体内和体外受精的成功相关

• 发表时间: 2017
• 作者: Takashi Umehara;Satoshi Okuda;Tomoko Kawai;JoAnne S. Richards;Masayuki Shimada
• 通讯作者: Masayuki Shimada

卵管液中クレアチンの精子受精能獲得促進作用とそれを利用した超微少数精子による体外受精法の開発

输卵管液中肌酸促进精子容量获得的作用以及利用该作用开发超小精子体外受精方法

• 发表时间: 2017
• 作者: Masayuki Shimada ;Takashi Umehara;Yumi Hoshino;梅原 崇，田中 勝洋，北坂 浩也，奥田 哲史，JoAnne S. Richards，島田 昌之
• 通讯作者: 梅原 崇，田中 勝洋，北坂 浩也，奥田 哲史，JoAnne S. Richards，島田 昌之

早期卵巣機能加齢化マウスを用いた卵巣若返り法の開発

利用卵巢功能早衰的衰老小鼠开发卵巢再生方法

• 发表时间: 2015
• 作者: Takashi Umehara;Wenxian Zeng ;JoAnne S. Richards;Masayuki Shimada;梅原崇，曹文先，岡崎哲司，星野由美，島田昌之;梅原崇，田中勝洋，奥田哲司，JoAnne S. Richards，島田昌之
• 通讯作者: 梅原崇，田中勝洋，奥田哲司，JoAnne S. Richards，島田昌之