2009 Fiscal Year Annual Research Report
受精のメカニズムと受精前後における生殖細胞のエピゲノム調節
| Project Area | The germline: its developmental cycle and epigenome network |
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| Project/Area Number |
20062008
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
岡部 勝 Osaka University, 微生物病研究所, 教授 (30089875)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
運輪 英毅 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50343249)
磯谷 綾子 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (20444523)
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| Keywords | 生殖細胞 / エピジェネティック / ゲノム・インプリント / 性転換マウス / 不妊 |
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| Research Abstract |
性染色体の組合せが、XY型であれば雄、XX型であれば雌になる。しかし、人工的に雄と雌の細胞が入り混じった雌雄キメラを作ることができる。我々はこういった雌雄キメラマウスの研究を通して、XX型で雌である生殖細胞も精巣内では雄の生殖細胞に分化して、父型のゲノム・インプリントを獲得できることを示してきた。しかし、XX型の雄性生殖細胞は、誕生後には消失する。このため、性染色体の組合せは生殖細胞の性決定やゲノム・インプリントの獲得には関与しないが、雄性生殖細胞の生存・分化には必須であることを証明してきた。一方で、精巣内の体細胞の性染色体がXX型である場合、精子幹細胞から精子への分化に影響するのかどうかについては、ほとんど知られていなかった。そこで、我々は生殖細胞がなくなるXX型性転換マウス(XX-Sryマウス)の精細管内に野生型(XY型)の精子幹細胞を移植して、体細胞環境がもつ性染色体の役割を明らかにしようと試みた。
まず、我々は移植細胞の中に野生型の体細胞が混入するのを防ぐために、培養可能な精子幹細胞株であるGS細胞を樹立した。この樹立したGS細胞を幼若期のXX-Sry精巣に移植し、2-3ヵ月後に解剖したところ、移植したほぼ全ての精巣で精子形成が観察されることを確認した。さらに、我々はXX型精巣内で分化した半数体の精子細胞から顕微授精技術によって、産子を得ることを示し、精子細胞への分化が正常であることを示した。ところが、GS細胞を移植したXX-Sryマウスから自然交配により誕生した仔は少数にとどまった。そこで、9か月齢を超えたマウスを解剖したところ、精巣から生殖細胞は、完全に消失していることが判明した。これらの結果は、雄性生殖細胞を取り囲む精巣内の体細胞の性染色体が雌型であっても、精子幹細胞から精子への分化に支障はないが、生殖幹細胞の幹細胞性を維持して精子形成を繰り返し行うためにはY染色体が関与していることがあきらかになった。
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