フタル酸エステルによるエピゲノム変化誘導と世代間継承機構の解明

邻苯二甲酸酯诱导表观基因组变化并阐明代际遗传机制

• 批准号: 21K12254
• 负责人: 丹藤 由希子
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K12254/
• 关键词: 生殖細胞; エピゲノム; フタル酸エステル; マウス

プラスチックの可塑剤として社会生活に普及しているフタル酸ビス(2-エチルヘキシル)（DEHP）の妊娠期の暴露は複数世代にわたる子孫の精子形成異常を誘発するが、その分子機序は不明であった。申請者はこれまでの研究で、DEHP母体暴露後のマウス生殖細胞で精子形成に関わる遺伝子の特異的なメチル化亢進を見出した。そこで本研究は、DEHPの遺伝子特異的なメチル化亢進による精子形成異常の誘導機構と、精子形成異常の世代間継承に関わるエピゲノム機構を解明することを目的とする。二年目は、DEHP母体暴露後の胎仔生殖細胞における精子形成遺伝子の特異的メチル化亢進のメカニズムについて、ROSの増加が関わっている可能性を検証した。胎齢18日目のオス精巣細胞を単一化し、MEHPを添加した後の生殖細胞のROS量をROS検出蛍光試薬にて解析したところ、MEHP添加群にて有意なROSの増加を認めた。そこで、ROSの増加と精子形成関連遺伝子との関連性を調べるため、MEHP添加後の生殖細胞のバイサルファイトシーケンスを行うことを目指した。単一細胞化後の精巣細胞にMEHPまたはコントロールのDMSOを添加して培養したところ、6時間後以降でDMSO添加群での大幅な生殖細胞の減少を認めた。培養後の回収生殖細胞数とバイサルファイトシーケンス可能な細胞数を勘案し、MEHP添加から30分後でメチル化レベルを検証することとした。現在は細胞回収を行っており、回収でき次第バイサルファイトシーケンスに進む。また,精子形成異常の世代間継承に関わるエピゲノム機構については、DEHP母体曝露されたF1およびF2精子精子におけるH3K9me3のChIP-seqのためのサンプル回収を完了した。ChIP-seqの条件検討ではポジティブコントロール遺伝子の濃縮が再現性良く見られる条件を見出すことができたため、速やかにChIP-seqを行うことを予定している。

The molecular mechanism of abnormal spermatogenesis induced by exposure to DEHP during pregnancy and multiple generations is unknown. The applicant's research on DEHP has revealed that it is associated with sperm formation in germ cells after maternal exposure to DEHP. This study aims to elucidate the mechanisms of induction and intergenerational transmission of abnormal spermatogenesis in DEHP gene-specific hyperstimulation. In the second year, the possibility of specific sperm formation gene hyperactivity in fetal germ cells after maternal exposure to DEHP was demonstrated. 18-day-old sperm cells were isolated and MEHP was added, and ROS production in germ cells was analyzed by light microscopy. The increase of ROS and the correlation between sperm formation and germ cells after MEHP addition MEHP was found to decrease significantly in germ cells after 6 hours of culture with DMSO. The number of reproductive cells after culture was measured by MEHP and the number of possible reproductive cells was measured by MEHP. Now, the cells are returning to normal, and the cells are returning to normal. In addition, abnormal sperm formation and intergenerational transmission are related to the mechanism of maternal exposure to DEHP, F1 and F2 sperm, H3 and K9, and ChIP-seq and recovery are complete. ChIP-seq condition is discussed in detail below.

项目成果

精子形成過程におけるLARP7 の機能解析

LARP7在精子发生过程中的功能分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Tando Y;Hiura H;Takehara A;Ito-Matsuoka Y;Arima T;Matsui Y.;丹藤 由希子
• 通讯作者: 丹藤 由希子

妊娠期のフタル酸エステル暴露が仔の精子形成異常を引き起こすエピゲノム変異の同定

鉴定因怀孕期间接触邻苯二甲酸盐而导致后代精子发生异常的表观基因组突变

• 发表时间: 2021
• 作者: Tando Y;Hiura H;Takehara A;Ito-Matsuoka Y;Arima T;Matsui Y.;丹藤 由希子;丹藤由希子1，樋浦仁2，竹原雅子花1，伊藤-松岡由美1，有馬隆博3，松居靖久1丹藤由希子，樋浦仁，竹原雅子花，伊藤-松岡由美，有馬隆博，松居靖久
• 通讯作者: 丹藤由希子1，樋浦仁2，竹原雅子花1，伊藤-松岡由美1，有馬隆博3，松居靖久1丹藤由希子，樋浦仁，竹原雅子花，伊藤-松岡由美，有馬隆博，松居靖久