2012 Fiscal Year Annual Research Report
血液精巣関門の新たな機能の解明:精子発生の調節を担うゲートキーパーとしての役割
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12J02135
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
千原 正尚 北海道大学, 大学院・獣医学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Keywords | 血液精巣関門 / 精巣 / 減数分裂 / MRL/MpJ / 石灰沈着 |
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| Research Abstract |
【研究の目的】
未だ不明な点が多い血液精巣関門(BTB)の制御機構を解明し、「BTBの破綻を原因とする造精機能障害の発生機序を探るとともに、有効な治療法開発へ応用するための知見を得る」ことを目指す。
【研究実施計画】
今年度は、精細管ステージ特異的な発現パターンを示す密着結合蛋白であるclaudin 3の局在ならびに機能を解析した。また、熱抵抗性精子形成維持機構を有するMRL/MpJ(MRL)マウスの高温曝露処置後の精巣におけるBTBの精細管内腔隔離機能と減数分裂の進行との関連を解析した。さらに、MRL精巣の熱抵抗性に関与する責任遺伝子座が存在する1番染色体約81cMおよび11番染色体約40cMの領域がMRL型であるコンジェニックマウス(B6.MRLc1、B6.MRLc11)の作出を行った。
【研究実績】
精巣においてclaudin 3は密着結合帯を持たない精母細胞においても発現することを明らかにした。さらに、精巣内siRNA法を用いたclaudin 3の発現抑制実験の結果、claudin 3は精細胞のBTB通過を促進することにより精細胞の分化を制御している可能性を見出した。
標識小分子を用いたトレーシング解析により、熱抵抗性のMRLの高温曝露後短期間における精巣では、熱感受性のC57BL/6(B6)とは異なり、BTBの精細管内腔隔離能は維持されているとともに減数分裂の進行が維持されていることを明らかにした。一方で、高温曝露後長期間が経過した精巣では、MRLおよびB6の両系統において重度の精細管腔内石灰沈着が発生していたが、B6.MRLc1の高温曝露後の精巣では石灰沈着の発生が抑制されていた。さらに、高温曝露後のB6とB6.MRLc1の精巣を用いたマイクロアレイ解析により、gremlin 2がB6.MRLc1において高発現することを明らかとした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今回、精巣におけるclaudin3の発現抑制実験により得られたBTBと精細胞の分化調節の密接な関わりを示唆する結果は、BTB機能の破綻が造精機能障害の一因となり得ることを強く示唆する。
一方、B6.MRLc1における精細管腔内石灰沈着の抑制因子の存在とMRLにおけるBTB維持機構の関連は未だ不明だが、両者ともに精子形成の維持と関連していることが考えられるため、今回得られた結果は多岐にわたるとされる造精機能障害の一因を解明する上で非常に有益であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
高温曝露後の精巣における石灰沈着の発生率においてマウスの系統間に差が認められたことは、本研究による発見が未だ不明な精巣内石灰沈着の発生機序を解明する上で非常に有用な知見をもたらす可能性を示す。従って、来年度以降は精巣内石灰沈着発生に関与する因子の検索も並行して行っていく予定である
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