2017 Fiscal Year Annual Research Report
ESキメラマウスを用いた精子機能解析法の確立と応用
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17H04987
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
宮田 治彦 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (50604732)
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2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 精子 / 鞭毛 / ES細胞 / キメラマウス / ゲノム編集 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不妊はわが国の大きな社会問題となっており、その原因究明及び診断・治療法の確立が急務である。男性の不妊原因の１つとして精子運動能の低下（精子無力症）があり、その原因遺伝子がいくつか報告されている。これらの遺伝子は精子鞭毛の運動能だけでなく、気管や脳室などに存在する繊毛の運動能にも関わっているため（原発性繊毛運動不全症）、ノックアウト（KO）マウスが生後致死になり、成熟精子における遺伝子機能解析が難しいという問題点があった。本研究ではまず、（１）KOすると胎生致死や生後致死になる遺伝子の機能解析に向けて、ESキメラマウスを用いた解析法を確立する。続いて、（２）この解析法を用いて、精子無力症及び原発性繊毛運動不全症の原因遺伝子の機能解明を目指す。
平成29年度は、（１）の解析法の確立に必要な蛍光ES細胞の樹立を行った。ミトコンドリアがDsRed2、精子先体がEGFPの蛍光を示すTgオスマウス [Red Body Green Sperm （RBGS）マウス] を野生型のメスマウスと交配させ、得られた初期胚からES細胞を樹立した。続いて、樹立したES細胞を用いてキメラマウスを作製し、生殖系列（成熟精子）への寄与を確認した。RBGSマウスと同じように、成熟精子の中片部（ミトコンドリア）は赤色蛍光、先体は緑色蛍光を示した。このES細胞を用いてキメラマウスを作製した場合、蛍光を指標にレシピエント由来の精子とES細胞由来の精子を判別できるため、今後のキメラ解析に有用な細胞を樹立できた。
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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
申請者は細胞質と精子先体にEGFPを発現する蛍光ES細胞を用いてキメラ解析を行ってきたが、精子細胞質の緑色蛍光は非常に弱く観察できないうえに、精子先体の緑色蛍光は先体反応後に消失するという問題点があった。平成29年度に樹立したRBGS・ES細胞をキメラ解析に用いた場合、精子中片部の赤色蛍光は先体反応後も維持される。よって、今後のキメラ解析に向けて重要な細胞を作製することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、平成29年度に樹立した蛍光ES細胞を用いて、原発性繊毛運動不全症及び精子無力症の原因遺伝子であるHydinの機能解析を行っている。平成30年度はHydin・KO精子の形態や運動能の解析を行うとともに、Hydin以外の3遺伝子についてもKO・ES細胞を樹立し、キメラマウスを用いた解析を行う。さらに、キメラマウスを用いた解析技術の更なる向上のために、雌雄キメラマウス判別法の確立も目指す。
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