2019 Fiscal Year Annual Research Report
生体を模倣して精細管を構築し精子形成を実現する細胞培養システムの開発
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17H05098
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
古目谷 暢 横浜市立大学, 医学研究科, 客員研究員 (60721082)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 男性不妊 / 精子形成 / オルガノイド / マイクロ流体システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) 精細管シートデバイスにより精細管構造を疑似的に再現し精子形成を実現する
これまでの研究で、マウスでの精子形成が完遂するのに必要な6週以上にわたって成熟したセルトリ細胞シートを安定して維持できるようになった。セルトリ細胞シート上で生殖細胞を培養したところ、セルトリ細胞の間に生殖細胞が入り込むHormingを示唆する所見が得られ、減数分裂の初期まで精子形成が進展した。これらにより精子幹細胞からの精子形成の実現に向けた研究基盤が出来上がった。培養液などの培養環境を調整し、生殖細胞を生着、自己増殖させ、精子形成を進展させるための培養条件は未だに確立していない。また、精子形成を開始した時期の生体内におけるセルトリ細胞と、同時期まで培養したセルトリ細胞の遺伝子発現をRNA seqで解析し、精子形成の実現が可能な真に成熟したセルトリ細胞への分化に重要と思われる転写因子の絞り込みを行った。今後は遺伝子導入によるセルトリ細胞の強制的な成熟促進も並行して検討していく。さらに今後のAssay系の簡便化にむけて、上記RNA seqおよびsingle cell RNA seqにより精巣内で成熟したセルトリ細胞で特異的に発現する遺伝子の絞り込みを行った。
(2) 精細管誘導デバイスで管腔形成過程を制御し精細管構造を再現し、精子形成を実現する
酵素処理して得た精巣構成細胞を凝集させ精細管を誘導するための培養条件を静置培養下で検討した。その結果、従来法よりも高率に管腔様構造を構築し、生殖細胞を維持できる細胞外基質と培養液の組み合わせを同定した。また、オルガノイド外縁部に生殖細胞が鎖状に多数配列しており生体内での精子形成と類似した所見が観察でき、精子形成も減数分裂の初期まですすめることができた。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Antioxidant Vitamins and Lysophospholipids Are Critical for Inducing Mouse Spermatogenesis Under Organ Culture Conditions2020
Author(s)
Sanjo H, Yao T, Katagiri K, Sato T, Matsumura T, Komeya M, Yamanaka H, Yao M, Matsuhisa A, Asayama Y, Ikeda K, Kano K, Aoki J, Arita M, Ogawa T.
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Journal Title
The FASEB Journal
Volume: online ahead of print
Pages: online ahead
DOI
Peer Reviewed
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