The novel strategy to treat male infertility by oxidative stress

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K11217
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 佐藤 伴 筑波大学, 生命環境系, 特任助教 (90443126)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 精子形成 / タンパク質分解 / プロテアソーム

Outline of Annual Research Achievements

男性不妊患者の精子では、酸化ストレスによる傷害が増大することが妊娠率低下の原因となっている。しかし、その発生機序には不明な点が多く、また回避策として有効な手段も確立されていない。本研究では、精子における酸化ストレス応答異常の解明のために以下の二つの研究に着目した。１）プロテアソームの機能低下は精子の運動性低下を引き起こす。２）酸化ストレスの増大は精子の機能低下を引き起こす。以上二つの研究を基盤とし融合することで、加齢によって酸化ストレス応答が破綻し、結果プロテアソームの機能が低下することが男性不妊を引き起こしているという仮説を提唱し、検証する。
前年度までに明らかにした、精子及び精巣上体における精子形成の異常の原因を明らかにするために、関連分子の探索を行った結果、候補としていくつかの候補を同定することが出来た。現在、候補となった遺伝子について発現解析および二重欠損細胞でのタンパク質の蓄積について検討を行っている。また、電子顕微鏡を用いた解析から、精巣上体において精細管上皮の微絨毛の形成異常が観察された。精巣上体精細管の上皮細胞の微絨毛については知見が殆ど存在しないことから、新たな研究の展開が期待できると考えている。今後は、前年度に樹立した精巣上体上皮細胞に候補遺伝子を過剰発現した細胞内でのタンパク質の蓄積や増殖に及ぼす影響について検討し、精子形成異常の分子機構を明らかにしていきたい。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

プロテオーム解析によって得られた候補遺伝子について、前年度までに樹立していた精巣上体上皮細胞を用い、解析を行っている。これにより、今年度はさらに研究が進展できると考えており、おおむね順調に進行していると考えている。

Strategy for Future Research Activity

精原細胞の移植モデルを早急に開発し、移植実験を開始する。移植に必要となるマウスは一定数確保できていることから、円滑に実験を進めることができると考えられる。更に、候補遺伝子の遺伝子欠損細胞をゲノム編集技術によって樹立し、構築した移植実験系に適用することで研究の更なる進展が期待できる。