Development of a novel treatment for testicular torsion using rare sugar -Suppression of ischemia-reperfusion injury-

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18355
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 55060:Emergency medicine-related
• Research Institution: Kagawa University
• Principal Investigator: Katami Hiroto 香川大学, 医学部, 助教 (50791224)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 精巣捻転症 / 虚血再灌流障害 / 精子形成 / 次世代シーケンサー / RNA-seq

Outline of Final Research Achievements

We examined the effects of short testicular torsion and postoperative reperfusion injury on the testes, especially on spermatogenesis using a rat model. We created a rat model subjected to 1 hour of testicular torsion and 24 hours of reperfusion injury to replicate patients with short-term testicular torsion. Although 1 hour of testicular torsion and 24 hours of reperfusion injury caused significant histopathological damage, the Johnsen score, an index of spermatogenesis, was greater than 8 points in the ischemia-reperfusion group, indicating that spermatogenesis was maintained. However, gene expression analysis using RNA-seq and RT-PCR demonstrated downregulation of genes associated with various phases of spermatogenesis, suggesting impaired spermatogenesis at the genetic level.

Free Research Field

小児外科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

精巣捻転症では、精巣虚血が軽度であれば捻転を解除したうえで精巣を温存可能とされている。しかし、捻転解除後の再灌流障害が精巣に与える影響も懸念されている。本研究では、短時間の虚血とそれに続く再灌流障害は組織学的な精子形成低下はもたらさなかったが、精子形成関連遺伝子の発現低下が引き起こされた。このことから、精巣捻転患者では、手術時に精巣を温存可能であったとしても、術後に再灌流障害による遺伝子レベルの造精能低下が生じる可能性が示唆された。また、本研究は精巣捻転症における次世代シーケンサーによる遺伝子発現解析を世界で初めて発表したもので、シーケンスデータは国立遺伝学研究所のデータベースに公開された。