2015 Fiscal Year Research-status Report
均衡型相互転座モデルが解明する減数分裂の制御機構とそれに関わるエピゲノムの性差
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15K08334
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| Research Institution | Fujita Health University |
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Principal Investigator |
堤 真紀子 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 助教 (30377907)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 染色体転座 / 習慣流産 / 不妊 / 減数分裂 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
均衡型相互転座の保因者は遺伝子の量に過不足が無いため、無症状であるが、不妊や習慣流産を呈する。これらの表現型には男女差がある。男性の場合、多くは無精子症あるいは乏精子症による不妊となる。一方、女性の場合は不妊ではなく習慣流産となる。この違いは精子や卵の形成過程における減数分裂の制御機構の性差に起因すると考えられているが、その実体は明らかにされていない。本研究では均衡型相互転座モデルマウスを用いて、これらの分子機構についてエピジェネティックな視点を取り入れた解析を行っている。
均衡型相互転座を持つ場合の生殖細胞の形成過程を調べるために、まずは染色体転座をホモに持つマウスを核型野生型マウス２系統とそれぞれ交配し、均衡型相互転座染色体を持つモデルマウス（転座ヘテロマウス）を作製した。妊孕性の確認のために交配中であるが、メスでは産仔数が減少しているのに対し、オスでは転座ヘテロマウス作出のために用いた核型野生型の系統によって産仔数が減少した系統と、現在のところ産仔が得られていない系統がある。このことはヒトの男性保因者における表現型の個人差を再現しており、その発症機序を明らかにするのに役立つことが期待される。転座ヘテロマウスの精子形成過程を解析するため、精巣組織および精母細胞の蛍光免疫染色を行った。その結果、エピジェネティックな修飾を受けるべき性染色体が転座染色体と共局在しており、性染色体の遺伝子発現が活性化されているという異常が認められた。このことは精子形成不全の原因となっていると考えられる。現在このような細胞の染色体標本の詳細な解析を進めており、表現型の系統差および性染色体の遺伝子発現異常の発生メカニズムに関わる新たな知見を得つつある。
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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
ヒトの均衡型相互転座モデルとして用いる転座ヘテロマウスを作出することができ、期待される表現型が得られた。転座ヘテロマウスの精子形成過程の解析で得られた知見から、染色体転座を持つ精母細胞の細胞死（結果として不妊に至る）の発生メカニズムについて、エピジェネティックな変化をもたらす新たな仮説を立てることができた。
以上の点から、研究はおおむね順調に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き転座ヘテロマウスの交配を続け、それらの妊孕能を確定する。これまでに立てた仮説を証明するためには、サンプルの数を増やして精査する必要がある。また、エピジェネティックな制御下にある精母細胞の性染色体の遺伝子発現を詳しく解析するために、RNA FISH等の手法を取り入れて転座染色体が及ぼす影響を１細胞レベルで明らかにし、細胞間、系統間の違いを明らかにする。メスの卵形成についても、第一減数分裂前期における転座染色体の挙動を解析し、オスと比較して雌雄差の発生原因の解明を目指す。
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| Causes of Carryover |
業務の都合のため、学会出張の日程を当初の予定より短縮したことにより、旅費に余りが生じた。また、使用予定であった蛍光試薬等を使う前に、興味深いデータが得られる兆候が現れたたため、そちらの実験を優先することとなり、新たな試薬の購入は見送った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額は、物品費として、使用予定であった試薬の購入に充てる予定である。また、安定したマウスの系統維持のために、当初の予定よりマウスの飼育匹数が増えており、その分の飼料代にも充てる予定である。
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