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Mechanisms of epigenetic change induction and intergenerational inheritance by phthalate esters.

Research Project

Project/Area Number 21K12254
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 63030:Chemical substance influence on environment-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

Tando Yukiko  東北大学, 加齢医学研究所, 助教 (70596212)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords生殖細胞 / マウス / エピジェネティクス / フタル酸エステル / エピゲノム
Outline of Research at the Start

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。申請者は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。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の解明を目的とする。
本研究は申請者のこれまでの研究を発展させるとともに、化学物質の影響が次世代に継承されるエピゲノム変化機構について、DNAメチル化変化とヒストン修飾変化の両者が関連した新たなモデルの創出を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Studies in mice have shown that exposure during pregnancy to phthalates (DEHP), which are used as plasticisers, has an effect on spermatogenesis of the offspring. The study examined the mechanisms by which the cause of induction of hypermethylation of genes essential for spermatogenesis in the pups' germ cells. The results suggest that reactive oxygen species, which are increased in the offspring germ cells by maternal exposure to DEHP, may be involved in gene hypermethylation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

一般的に、親が高齢になるほど妊娠率の低下や出生後の児の先天的なリスクが増大することが知られている。近年の出産年齢の高齢化に伴い先天的なリスクが増加する中、化学物質の影響による精子の異常は、さらなる妊娠率の低下と次世代の精子の異常および数の減少につながる。この状況下で、化学物質による精子形成異常の科学的裏付けによる立証が社会に与えるインパクトは大きい。本研究の成果は、DEHPの類似物質の影響の解明やヒトにおける検証を通して、安全な代替因子の開発と生殖細胞に影響を与える危険因子を軽減した環境づくりに貢献する。これは化学物質による精子数減少の予防、そして精子数減少に起因する不妊の予防につながる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Nutritional and metabolic control of germ cell fate through O‐GlcNAc regulation2023

    • Author(s)
      Hayashi Yohei、Tando Yukiko、Ito‐Matsuoka Yumi、Ikuta Kaho、Takehara Asuka、Morino Katsutaro、Maegawa Hiroshi、Matsui Yasuhisa
    • Journal Title

      EMBO reports

      Volume: 24 Issue: 11

    • DOI

      10.15252/embr.202356845

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inheritance of environment-induced phenotypic changes through epigenetic mechanisms2023

    • Author(s)
      Tando Yukiko、Matsui Yasuhisa
    • Journal Title

      Environmental Epigenetics

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-12

    • DOI

      10.1093/eep/dvad008

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of spermatogenesis-associated changes in DNA methylation induced by maternal exposure to chemicals in male germ cells2022

    • Author(s)
      Yukiko Tando, Yasuhisa Matsui
    • Journal Title

      Star Protocols

      Volume: 4 Issue: 4 Pages: 101912-101912

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101912

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Epi-mutations for spermatogenic defects by maternal exposure to di(2-ethylhexyl) phthalate2021

    • Author(s)
      Tando Y, Hiura H, Takehara A, Ito-Matsuoka Y, Arima T, Matsui Y.
    • Journal Title

      Elife .

      Volume: 28

    • DOI

      10.7554/elife.70322

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 胎仔期の化学物質曝露による次世代生殖細胞のエピゲノム変化2024

    • Author(s)
      丹藤由希子
    • Organizer
      有性生殖研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 化学物質の母体曝露が引き起こす精子形成異常とその次世代伝搬機構の分子メカ ニズム2023

    • Author(s)
      丹藤由希子
    • Organizer
      分子生物学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 精子形成過程におけるLARP7 の機能解析2022

    • Author(s)
      丹藤 由希子
    • Organizer
      第3回有性生殖研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 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2021

    • Author(s)
      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
    • Organizer
      日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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