Identification and functional analysis of Kansl1-L gene isoform in testis that controls sperm aging

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K09723
• Research Institution: Kansai University of Health Sciences
• Principal Investigator: 畑村 育次 関西医療大学, 保健医療学部, 教授 (80336883)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 伊藤 俊治 関西医療大学, 保健医療学部, 准教授 (50275351)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 精子形成 / Kansl1-L遺伝子のisoform

Outline of Annual Research Achievements

Kansl1-L KOマウスの精巣組織での組織学的検索を中心におこない、精子形成がＡ型精母細胞からＢ型精母細胞になりその後は減数分裂を開始し、第１分裂期のレプトテン期、ザイゴデン期、パキテン期、ディプロテン期、ディアキネシス期を経て、第二分裂期を経て精子細胞そして成熟した小さく先のとがった精子まで成長する過程の中で、このKansl1-L遺伝子がパキテン期後期まで関わり、最終的に精母細胞のアポトーシスを誘導し精子形成を完全に停止させていたことを確認した。
次にWildマウスとKOマウスの精巣組織（４週齢）よりDNAマイクロ解析より、Pgcα１遺伝子が著明に低下していたことを鑑みて、最初にどの時期からPgcα１遺伝子の発現が変化してくるかを詳細に検討し、併せてSirt1-ΔE2遺伝子発現の経時的変化を検討した。
マウスが出生後精巣において精原細胞(8日)→精母細胞レプトテン期(10日)→ザイゴテン期(12日)→初期パキテン期(14日)→後期パキテン期(16日)→ディプロテン期(18日)→ディアキネシス期(20日)→精子細胞(22日)→精子（24日）と経過をたどって精子形成の分化が起こる。本研究ではKOマウスにおいて後期パキテン期において分化停止をきたしアポトーシスが亢進することで無精子になることを確認した。
Wild,Ko,Heteroのマウス精巣組織に於いて、精原細胞から後期パキテン期までの経時的変化をreal time PCR法にてKansl1-L遺伝子のFl,isoform1,2及びSirt１-ΔE2、Pgcα１遺伝子の発現様式を検討を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

令和2年度1月より大学の新型コロナ対策により、研究室での実験の立ち入りの制限を自ら行っていたため。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナの件で、大学が休業中で研究室にたち入れない状況ですが、同定したKans1-L遺伝子の精子形成に関与するisoformの精巣における機能を詳細に検討するために、精巣の器官培養において、KSRを添加した培地において精巣組織片を培養することで精子幹細胞から精子までの全課程をin vitroで再現（Takuya sato,Takehiko Ogawa等 Nature,471,504-507,2011）できることが報告されている。この器官培養系を確立し、ホモ接合体における精巣組織の器官培養の確立を目指す。

Causes of Carryover

計画通り順調に研究が進んでいたが、マウスの交配がうまくいかず資料の件数が少なくなり、少し研究の遅れが生じたため。次年度においては交配を増やし、次年度に研究を持ち越して研究を進める