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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Reconstitution of gamete integrity using pluripotent stem cells

Planned Research

Project AreaEnsuring integrity in gametogenesis
Project/Area Number 18H05545
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

林 克彦  大阪大学, 大学院医学系研究科, 教授 (20287486)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平尾 雄二  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, グループ長 (10355349)
吉崎 悟朗  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70281003)
Project Period (FY) 2018-06-29 – 2023-03-31
Keywords卵母細胞 / 卵巣組織 / オルガノイド
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究行政の概要は以下の通りである。
(1)精巣組織の再構築:前年度に構築した卵巣組織の分化培養系を応用して、精巣組織の再構築系を行なった。生殖巣の支持細胞系列(雄ではセルトリ細胞、雌では顆粒膜細胞)は同じ前駆細胞から雌雄特異的なシグナルにより分化する。本研究では、その分化系を再構築して、マウス多能性幹細胞からセルトリ細胞を分化誘導した。分化誘導したセルトリ細胞は生体内のものと同等の遺伝子発現を有していた。現在これらの成果を論文としてまとめている。
(2)原始卵胞を維持するシグナルの解析:これまでの研究で卵母細胞への圧縮ストレスが原始卵胞の維持に必要なことが明らかにされている。本年度において圧縮ストレスは原始卵胞を活性化するシグナルの受容体に作用して、卵母細胞の静止状態を維持していることを明らかにした。現在これらの詳細なメカニズムを解明するとともに、これまでの成果を論文にまとめている。
(3)多能性幹細胞における性染色体セット変換方法の開発:性染色体の異常は卵母細胞の発生を停止させる原因であることから、染色体の異常を正常化する技術を開発した。具体的には多能性幹細胞において低頻度で起こるY染色体の喪失とX染色体の不分離(片方の娘細胞に2本のX染色体が分配される)を利用して、XYまたはXOをもつ多能性幹細胞からXXに変換したものを単離した。これらの性染色体セットを転換して得られたXXをもつ多能性幹細胞からは発生能をもつ卵子が誘導された。これらの成果はNature(2023 615:900-906)に論文発表した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 5 results)

  • [Int'l Joint Research] Max Delbrick Center (MDC)/The Leibniz Institute (IZW)(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Max Delbrick Center (MDC)/The Leibniz Institute (IZW)
  • [Journal Article] Induction of primordial germ cell-like cells from common marmoset embryonic stem cells by inhibition of WNT and retinoic acid signaling2023

    • Author(s)
      Shono Mayumi、Kishimoto Keiko、Hikabe Orie、Hayashi Masafumi、Semi Katsunori、Takashima Yasuhiro、Sasaki Erika、Kato Kiyoko、Hayashi Katsuhiko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: 3186

    • DOI

      10.1038/s41598-023-29850-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generation of functional oocytes from male mice in vitro2023

    • Author(s)
      Murakami Kenta、Hamazaki Nobuhiko、Hamada Norio、Nagamatsu Go、Okamoto Ikuhiro、Ohta Hiroshi、Nosaka Yoshiaki、Ishikura Yukiko、Kitajima Tomoya S.、Semba Yuichiro、Kunisaki Yuya、Arai Fumio、Akashi Koichi、Saitou Mitinori、Kato Kiyoko、Hayashi Katsuhiko
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 615 Pages: 900~906

    • DOI

      10.1038/s41586-023-05834-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Controlled X‐chromosome dynamics defines meiotic potential of female mouse in vitro germ cells2022

    • Author(s)
      Severino Jacqueline、Bauer Moritz、Mattimoe Tom、Arecco Niccol、Cozzuto Luca、Lorden Patricia、Hamada Norio、Nosaka Yoshiaki、Nagaoka So I、Audergon Pauline、Tarruell Antonio、Heyn Holger、Hayashi Katsuhiko、Saitou Mitinori、Payer Bernhard
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 41 Pages: e109457

    • DOI

      10.15252/embj.2021109457

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reconstitution of reproductive organ system that produces functional oocytes2022

    • Author(s)
      Hayashi Katsuhiko、Yoshino Takashi
    • Journal Title

      Current Opinion in Genetics and Development

      Volume: 77 Pages: 101982~101982

    • DOI

      10.1016/j.gde.2022.101982

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Robust induction of primordial germ cells of white rhinoceros on the brink of extinction2022

    • Author(s)
      Hayashi Masafumi、Zywitza Vera、Naitou Yuki、Hamazaki Nobuhiko、Goeritz Frank、Hermes Robert、Holtze Susanne、Lazzari Giovanna、Galli Cesare、Stejskal Jan、Diecke Sebastian、Hildebrandt Thomas B.、Hayashi Katsuhiko
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 8 Pages: eabp9683

    • DOI

      10.1126/sciadv.abp9683

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconstitution of gametogenesis using pluripotent stem cells.2022

    • Author(s)
      Katsuhiko Hayashi
    • Organizer
      The 14th Annual Conference of The Oncofertility Consortium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reconstitution of molecular and cellular network regulating oogenesis2022

    • Author(s)
      Katsuhiko Hayashi
    • Organizer
      55th Annual Meeting of JSDB
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reconstitution of Gametogenesis using Pluripotent Stem Cells2022

    • Author(s)
      Katsuhiko Hayashi
    • Organizer
      Gordon Research Conference Mammalian Reproduction
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reconstitution of reproductive organs including germ cells using mouse pluripotent stem cells2022

    • Author(s)
      Katsuhiko Hayashi
    • Organizer
      10th GSCN Conference
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reconstitution of gametogenesis using pluripotent stem cells2022

    • Author(s)
      Katsuhiko Hayashi
    • Organizer
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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