2017 Fiscal Year Research-status Report
季節繁殖動物における精原幹細胞ニッチシステムの解析
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15K07688
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
恒川 直樹 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50431838)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
九郎丸 正道 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00148636)
金澤 朋子 日本大学, 生物資源科学部, 助手 (20748470)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 精原幹細胞 / 季節繁殖動物 / ハムスター / マウス / セルトリバルブ / ニッチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
種の連綿を支える生殖細胞は、体細胞とは異なる特殊なシステムで制御されている。将来の精子に分化することができる細胞は精原細胞（精祖細胞）であり、体細胞分裂によりその数を増やし、その結果大量の精子の供給を可能にしている。その根源を司る幹細胞は、精原幹細胞と呼ばれ、精巣内の精細管の微小環境、すなわちニッチ内に位置する。ニッチは主にセルトリ細胞によって形成され、セルトリ細胞は精原幹細胞の定着、増殖、および分化を支持することが明らかとなっている。精子の幹細胞である精原細胞には未分化型と分化型が存在し、このうち未分化型を精原幹細胞と呼び、精細管内のニッチと呼ばれる微小環境に存在する。その分裂はセルトリ細胞により構成されたニッチシステムにより制御され、マウスを材料にして動態が少しずつ明らかになってきた。しかし、周年繁殖のマウスは、常に精子発生の活性が高く、このためニッチシステムが機能的に簡略化されている可能性があったことから、本研究課題においては、本質的な制御機構を解明するため、生殖細胞の数を激しく変動させる季節繁殖動物（ハムスター）を材料にして研究を行った。その結果、セルトリ細胞から分泌されるGDNF(Glial cell line-derived neurotrophic factor)と精原幹細胞の動態を区別することに成功し、曲精細管におけるニッチシステムを明らかにすることができた。さらに曲精細管と精巣網の間を繋ぐ直精細管、すなわちセルトリバルブには、曲精細管領域に比べて精原幹細胞が高頻度に観察され、活発な増殖が認められた。すなわち、マウスでは観察することができなかった新たなニッチシステムの発見に至り、このニッチシステムを「精原幹細胞セルトリバルブニッチ」と命名した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
申請者は、採択決定後、東京大学大学院農学生命科学研究科より日本大学生物資源科学部に異動した。新しい環境は、新設された研究室であったため、研究機材の調達が難航したほか、動物飼育実験設備が整わなかったことから、主たる研究は東京大学で行い、このため当初の計画に対して遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題において発見された「精原幹細胞セルトリバルブニッチ」は、季節に応じて生殖機能を大きく変動させる季節繁殖動物特有のニッチシステムであることが推察されたことから、セルトリバルブニッチの普遍性について、様々な動物種で検討してみる必要が生じた。
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| Causes of Carryover |
共同研究者の九郎丸正道教授は、人事異動が生じたため、東京大学の施設で展開する予定の解析が困難となり遅延が生じた。既に問題は解消できているため、経理が執行できれば直ちに再開し、取りまとめが可能となる。
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