| Project/Area Number |
22K12417
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64010:Environmental load and risk assessment-related
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| Research Institution | Tokyo Health Care University |
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Principal Investigator |
高野 海哉 東京医療保健大学, 医療保健学部, 講師 (70620475)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 正裕 東京医科大学, 医学部, 主任教授 (00232471)
松野 義晴 国際医療福祉大学, 成田保健医療学部, 教授 (00376378)
吉岡 広陽 国際医療福祉大学, 医学部, 講師 (50523411)
宮宗 秀伸 国際医療福祉大学, 医学部, 講師 (80422252)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | Early Life Stress / コルチゾール / セルトリ細胞 / 精子 / エピジェネティック制御 / 精巣 / エピジェネティクス |
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| Outline of Research at the Start |
これまで、発達早期にストレスを受けた児マウスの精巣でセルトリ細胞や精子の数が減少し、一定割合で乏精子症の症状が生じることを明らかにした。
発達早期のストレスでコルチゾールの過剰分泌が報告されており、本研究では発達早期のコルチゾール投与が精子形成のエピジェネティクス制御に引き起こす影響を評価し、発達早期のストレスが精子数減少を生じる機序、精子の質におよぼす影響、精子の量と質の低下を生じる精巣内特異的部位を検討する。
日本など先進諸国で精子数減少が進行しており、本研究の発達早期のストレスが精子形成に及ぼす影響の評価で、エピジェネティクス創薬や精巣内精子採取術など不妊症治療のための新しい知見を提供する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、Early Life Stress（発達早期に児に生じるストレス：ELS）を受けた児マウスでは、セルトリ細胞や精子の数が減少し一定割合で乏精子症の症状が生じることを見出した。ELSは発達早期にコルチゾールの過剰分泌を促すことで健康被害を引き起こす。本研究課題は発達早期のコルチゾール投与が精子形成に引き起こす影響をエピジェネティクス制御の観点から評価し、ELSが精子数減少を生じる機序、精子の質におよぼす影響、精子の量と質の低下を生じる精巣内特異的部位を明らかにする。ICRマウスに生後1日から10日目の間、1日あたり0.36mg、3.6mg、36mg/kg body weightでコルチコステロン（CORT）を皮下投与し、発達早期CORT投与モデルマウスを作成した。これまでにモデルマウスにおいて、生後10日目で血中CORT濃度の上昇、セルトリ細胞増殖停止マーカーであるp27陽性セルトリ細胞数の増加、セルトリ細胞数の減少が引き起こされ、精巣内精細管の収縮を含む精巣組織の形態変化、血中テストステロンと甲状腺ホルモン濃度の上昇を明らかにした。
2023年度はELSが精子の質におよぼす影響を評価する一環として、まずCORT投与マウスにおける成熟精子の形態評価を行った。モデルマウスより成熟精子採取後スライドガラスに塗抹した上で、エオジン染色を行い精子塗抹標本を作成し、光学顕微鏡下で評価を行った。モデルマウスでは対照マウスと比較し、形態異常を有する精子数が増加し、特にmid-piece bent、Hairpin neck、misshapen headを有する精子数の増加が認められた。さらに現在、ELSが精子に生じるエピジェネティック制御異常の有無を明らかにする一環として、モデルマウスより精子の抽出と精製を行っている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2023年度は発達早期のCORT投与が精子の質におよぼす影響の評価を試みた。その結果は、CORT投与が形態異常を有する精子数を増加させる可能性を示唆するものであった。さらに現在、CORT投与モデルマウスより精子の抽出と精製を実施中である。その他、CORT投与マウスのセルトリ細胞におけるヒストンH4のアセチル化レベルに着目し、より詳細な評価のためK5、K8、K12、およびK16におけるヒストンH4アセチル化レベルの変動について、評価を現在も継続中である。しかしながら、研究代表者の異動により評価検討が停滞する時期があり、十分な結果を得ることに多少の遅れが生じている。これらの状況から、2023年度の進捗は「（３）やや遅れている」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度および2023年度に続き、モデルマウスのセルトリ細胞におけるヒストンH4のアセチル化レベルの解析を行う。より詳細な評価のためK5、K8、K12、およびK16におけるヒストンH4アセチル化について、マーカーとしての有効性の是非についての評価を継続する。並行して、精巣からセルトリ細胞の単離法について継続して検討する。精製度が十分であると判断された段階で、モデルマウスにおいてクロマチン免疫沈降シーケンシングを行い、エピジェネティクス制御の観点からコルチコステロン投与の影響について評価解析を試みる。造精細胞については、最終産物である精子についてその形態評価を継続すると同時に精製した精子からゲノムDNAを抽出し、エピジェネティック制御異常の有無を検討する。その結果を見て、未分化段階の精子形成細胞についての評価を検討したい。
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