2016 Fiscal Year Annual Research Report
The epigenetic regulation of follicular development by the expression of non-coding RNA
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16H05017
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
島田 昌之 広島大学, 生物圏科学研究科, 准教授 (20314742)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
星野 由美 広島大学, 生物圏科学研究科, 助教 (10451551)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 卵巣 / 繁殖障害 / エピジェネティクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
卵胞発育過程における顆粒膜細胞の分化について，二次卵胞から胞状卵胞，胞状卵胞から排卵前卵胞の2ステージに分けて検討を行った．まず，胞状卵胞から排卵前卵胞への卵胞発育過程では，FSH刺激により細胞増殖と分化誘導されるメカニズムを解明するため，マイクロアレイ解析による網羅的遺伝子発現解析を行った．その結果，レチノイン酸合成系が活性化していることを見出した．レチノイン酸は，血中レチノールを顆粒膜細胞が取り込み，FSH＋エストロゲンにより発現するAHD familyとALDH familyを介して合成される．この新規合成されたレチノイン酸は，レチノイン受容体を介してオートクライン作用を有することもRAREトランスジェニックマウスを用いて明らかとした．これが，顆粒膜細胞自身に作用して細胞増殖を促すことが明らかとなった．この細胞増殖過程において，エストロゲン依存的なDNMT1発現低下が起こるため，顆粒膜細胞全ゲノムのメチル化水準が低下することも明らかとなった．その中には，LH受容体など既知の卵胞発育マーカーも含まれていた．
そこで，大規模なメチル化解析を行うため，二次卵胞と初期胞状卵胞，排卵前卵胞の顆粒膜細胞をサンプリングし，それから回収したゲノムDNAを用いてメチル化シークエンスを行った．その結果，二次卵胞→初期胞状卵胞→排卵前卵胞への卵胞発育過程で全常染色体の48.8%の遺伝子群においてプロモーター領域が脱メチル化されていることを明らかとした．
さらに，卵巣におけるレチノイン酸合成やステロイドホルモン産生細胞の増殖機構について精巣においても検討し，ライディッヒ細胞の増殖にNRG1が必須で有り，それが細胞機能変化も促す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
家畜卵胞を用いた解析は，疾病の関係で食肉処理場でサンプル回収が難しいため，当初の研究計画に記載したトラブルシューティングとしてマウスをモデルとした研究を先行させている．その結果，初年度は計画通りの研究成果が得られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，メチル化状態が各ステージで大きく変化する遺伝子をグルーピングし，その各グループから10遺伝子を候補化し(アノテーション解析から機能予測トップ5にはいる遺伝子群から選抜)，発現解析とバイサルファイトシークエンスによるメチル化解析を行う．
発現とメチル化水準が関連づけられた遺伝子について，その脱メチル化誘導メカニズムを直接DNAの脱メチル化に関与するノンコーディングRNA，PancRNAに着眼して解析する．
上記のマウスモデルを家畜に発展させるため，ブタ顆粒膜細胞の培養系を用いて，様々な分化誘導によるメチル化への影響と遺伝子発現誘導との関係を解明する．
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