精子形成周期の制御機構と内分泌かく乱物質による影響の解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11770629
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 蓬田 健太郎 大阪大学, 微生物病研究所, 助手 (90283803)
• Keywords: 環境ホルモン / 転写因子 / GATA-1 / 精巣 / 精子形成 / セルトリ細胞 / 精子形成周期 / 性ホルモン

Research Abstract

前年度にセルトリ細胞初代培養系でのGATA-1の発現が細胞密度により決定されることを明らかにした。そこで、GATA-1の発現条件下と非発現条件下でのセルトリ細胞特異的な遺伝子群の発現の変化を検討したところ、分化したセルトリ細胞で特異的に発現し,精子形成周期に従った周期的な発現パターンを示す遺伝子群の発現がGATA-1発現条件下で優位に増強することが明らかとなった。これらの遺伝子群には、性ホルモンのレセプターも含まれており、セルトリ細胞の分化形質の発現にGATA-1の発現が必須であることが示唆された。
性ホルモンレセプターの発現が増強することから、ホルモン添加による細胞機能の変化の評価が可能となるはずである。そこで、FSHの添加を行ったところ、成長因子の1つであるGDNFの発現誘導が認められた。このことは、本系が内分泌かく乱物質の影響を評価することができるin vitroの系として応用可能であることを示唆する。(投稿中)しかし、本系が初代培養系を基礎としているためスクリーニング系としては、実用性の上で問題となる。そこで、セルトリ細胞由来細胞株での検討を行った。
セルトリ細胞由来細胞株では、GATA-1の発現は認められない。そこで、GATA-1の強制発現を試みたところ、GATA-1によって初代培養系同様にセルトリ細胞の分化形質にかかわる遺伝子群の誘導に成功した。現在、GATA-1発現下でのホルモン応答の検討を行っており、応答がみれれれない分泌かく乱物質のスクリーニング系としての応用が可能になるものと期待される。
一方、精子形成の制御機構の解析系として、精細胞移植法の応用を行い生殖幹細胞の特質の解析を更に進めた。この成果とともに生殖幹細胞の培養系の検討を進めている。

Research Products

• [Publications] Hiroshi Ohta: "Real-time observation of transplanted 'green germ cells': Proliferation and differentiation of stem cells"Development Growth and Differentiation. 42. 105-112 (2000)
• [Publications] Hiroshi Ohta: "Regulation of proliferation and differentiation in spermatogonial stem cells : the role of c-kit and its ligand SCF"Dvelopment. 127. 2125-2131 (2000)
• [Publications] Hiroshi Ohta: "Defect in germ cells, not in supporting cells, is the cause of male infertility in the jsd mutant mouse : proliferation of spermatogonial stem cells without differentiation"International journal of andrology. 24. 15-23 (2001)
• [Publications] Msaki Ymanaka: "Molecular cloning and characterization of phoshatidylcholine transfer protein-like gene expressed in murine haploid germ cells"Biology of reproduction. 62. 1694-1701 (2000)
• [Publications] Yasuhiro Tosaka: "Identification and characterization of testis specific ornithine decarboxylase antizyme (OAZ-t) gene : expression in haploid germ cells and polyanime-induced frameshifting"Genes to Cells. 5. 265-276 (2000)
• [Publications] Minoru Koga: "Isolation and characterization of haploid germ cell-specific novel complementary deoxyribonucleic acid ; testis-specific homologue of succinyl CoA : 3-Oxo acid CoA transferase"Biology of reproduction. 63. 1601-1609 (2000)