新規培養系による卵細胞質のサイズを決定する分子機構の解明

使用新的培养系统阐明决定卵细胞质大小的分子机制

• 批准号: 22KJ2432
• 负责人: 堀川 知紗子
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2432/
• 关键词: 卵母細胞; RNA-seq; in vitro oogenesis; 生殖細胞

本研究では、核相と卵母細胞の細胞質（卵細胞質）の形成機構との関係を明らかにすることを目的とし、卵細胞質の構築機構に重要である8つの遺伝子をES細胞に強制発現させる事で、始原生殖細胞及び減数分裂を経ることなく直接的にES細胞から卵母細胞様細胞(Directly induced oocyte-like cell:DIOL)を誘導する卵細胞質の再構築系をモデルとし、形態的解析と遺伝子発現解析の統合的解析を行う。本年度までに雌性生殖細胞のレポーター遺伝子（Stella-CFP）を持つ1倍体、2倍体、4倍体の各倍数体のES細胞の樹立を行い、それぞれDIOLへの誘導条件を確立した。二次卵母細胞期、GV期の各核相のDIOLについ形態的解析を行ったところ、由来するES細胞の核相に比例してDIOLの細胞質のサイズが増加する傾向にあり、4倍体のDIOLでは体内の卵母細胞と同等の大きさの細胞質が認められた。これは体内の卵母細胞のDNA量とサイズを反映するものであった。また、詳細な解析のためChromosome Spread法による核型解析と形態的解析を行ったところ、細胞質のサイズと核相の間には正の相関があることが明らかとなった。先行研究から多くの生物種においてゲノムの倍数性と細胞のサイズの間には正の相関が見られることが明らかとなっており、卵細胞質もまたこれに該当することが示唆された。これらの結果は、これまで明らかにされていなかった核相と卵細胞質の成長の関係に迫る新たな知見となった。現在、核相の差による遺伝子発現の違いを探索するため、それぞれのES細胞と二次卵母細胞期、GV期のDIOLを回収し定量的RNA-sequencing解析を行なっている。

In this study, the relationship between nuclear phase and oocyte cytoplasm (oocyte cytoplasm) formation mechanism was clarified, and the analysis of oocyte cytoplasmic reconstruction system, morphological analysis and integration of inheritance development analysis was carried out. This year, the induction conditions of female germ cells (Stella CFP) were established to maintain the establishment of ES cells with 1-, 2-, and 4-ploids. The analysis of DIOL morphology in each nuclear phase of secondary oocyte stage and GV stage shows that the proportion of DIOL cytoplasm in nuclear phase of ES cells tends to increase, and the proportion of DIOL cytoplasm in tetraploid oocytes increases. The amount of DNA in the oocyte is reflected. In addition, karyotype analysis and morphological analysis are carried out by the detailed analysis and Chromosome Spread method, and it is clear that there is a positive correlation between the cytoplasm and the nuclear phase. The first study was conducted on the relationship between ploidy and cell morphology. The result is that the nucleus and cytoplasm of the egg grow in a new way. Now, nuclear phase difference, gene expression and DNA sequencing are explored. Quantitative RNA-sequencing analysis of ES cells, secondary oocyte stage and GV stage DIOL is performed.