2018 Fiscal Year Annual Research Report
哺乳類の生殖腺の性的２型の維持と破綻の分子基盤の解明
| Project/Area Number |
17H01501
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
金井 克晃 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30260326)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平松 竜司 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (70555284)
平手 良和 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 講師 (70342839)
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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | 性分化 / セルトリ細胞 / 顆粒膜細胞 / 性転換 / テストステロン / AMH / heterogeneity / マウス |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
雄ヌードマウスへ移植による胎子卵巣の雄性化の過程において、継時的なトランスクリプトーム解析と精巣化の候補遺伝子欠損の移植片での解析の結果、卵巣移植片でのSOX8, AMHの活性は、初期の卵胞の退行・精巣様の構造形成を促進するが、SOX9陽性のセルトリ様細胞の出現（性転換）には必須でないことが判明した。このセルトリ様細胞の出現には、下等脊椎動物のメスからオスへの性転換と類似し、雄ヌードマウスの精巣由来のtestosteroneが中心的な役割を担っていることを証明した。また、卵巣内のセルトリ様細胞の出現部位が、中腎側に境界部領域に局在するSDSI陽性(Sry-dependent SOX9 inducibility) 陽性の顆粒膜細胞（つまり、Sox9ゲノムからの転写がいつでも可能な状態の顆粒膜細胞）の分布と重なる。そこで、この顆粒膜細胞のheterogenityの分子基盤を明確にするため、２年目には single cell RNA seq 解析を行なった。野生型の胎齢13日の胎子卵巣を中腎に沿った側と反対側に2分割し、ICELL8TMシステムと次世代シーケンサーを用いて418個のシングルセル（中腎遠位側で184個、近位側で234個）の遺伝子発現プロファイルを作成した。Seurat packageを用いてクラスタリング、t-SNE解析の結果、FoxL2陽性の顆粒膜細胞はLgr5陽性細胞とは異なる体細胞集団を形成し、Foxl2陽性の顆粒膜細胞に高い発現を示す新たな83遺伝子を同定した。さらに、このFoxl2陽性の細胞集団の中で、クロマチンのリモデリング、エピジェネティック関連因子Hmgb2/Hmgb1, Hdac3の発現量の差異により ２つのサブグループに分けることができ、これが胎子の顆粒膜細胞のheterogeneityを反映している可能性が示唆された。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
AMH-TRECKの精巣の培養系の卵巣への性転換については、分担研究者の職場の移動に伴い研究メンバーの変更を余儀なくされ、予定より解析が遅れる結果となった。一方で、胎子卵巣の雄性化の分子基盤の解析は、様々な追試実験を強いられたが、テストステロン依存性であることが証明することができ、それにより無事に論文が受理される運びとなった。さらに、single cell RNA seq解析により、heterogenityを特徴づけるエピジェネティック関連の遺伝子発現の変動を捉えることに成功した。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに、single cell RNA seqにより得られた候補遺伝子の卵巣内での発現解析を進める予定である。つまり、クロマチンのリモデリング、エピジェネティック関連の候補因子群の whole mount in situ hybridization とFOXL2との二重染色により、候補遺伝子の発現細胞の分布を解析する。また、最終年度は、胎子精巣のDT処理による卵巣化については、新しい分担者が精力的にセルトリ細胞から分泌される新規の卵巣皮質抑制因子の同定を進めていく予定である。
|
-
-
-
[Journal Article] Molecular and genetic characterization of partial masculinization in embryonic ovaries grafted into male nude mice.2019
Author(s)
Miura K, Harikae K, Nakaguchi M, Imaimatsu K, Hiramatsu R, Tomita A, Hirate Y, Kanai-Azuma M, Kurohmaru M, Ogura A, Kanai Y.
-
Journal Title
PLoS ONE
Volume: 14
Pages: e0212367
DOI
Peer Reviewed / Open Access
-
[Journal Article] Nr5a1 suppression during the fetal period optimizes ovarian development by fine-tuning of Notch signaling2019
Author(s)
Nomura R, Kashimada K, Suzuki H, Zhao L, Hosokawa-Tsuji A, Yagita H, Takagi M, Kanai Y, Bowles J, Koopman P, Kanai-Azuma M, Morio T.
-
Journal Title
J Cell Sci
Volume: 32
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Competition for Mitogens Regulates Spermatogenic Stem Cell Homeostasis in an Open Niche.2019
Author(s)
Kitadate Y, Jorg DJ, Tokue M, Maruyama A, Ichikawa R, Tsuchiya S, Segi-Nishida E, Nakagawa T, Uchida A, Kimura-Yoshida C, Mizuno S, Sugiyama F, Azami T, Ema M, Noda C, Kobayashi S, Matsuo I, Kanai Y, Nagasawa T, Sugimoto Y, Takahashi S, Simons BD, Yoshida S.
-
Journal Title
Cell Stem Cell.
Volume: 24
Pages: 79-92
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
-
[Journal Article] Sox17 is essential for proper formation of the marginal zone of extraembryonic endoderm adjacent to a developing mouse placental disk.2018
Author(s)
Igarashi H, Uemura M, Hiramatsu R, Hiramatsu R, Segami S, Pattarapanawan M, Hirate Y, Yoshimura Y, Hashimoto H, Higashiyama H, Sumitomo H, Kurohmaru M, Saijoh Y, Suemizu H, Kanai-Azuma M, Kanai Y.
-
Journal Title
Biol Reprod.
Volume: 99
Pages: 578-589
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
