中空マイクロカプセルを用いた雄性生殖細胞の培養および精子先体反応誘導に関する研究

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K09584
• Research Institution: Gunma Paz University
• Principal Investigator: 荒木 泰行 群馬パース大学, 医療技術学部, 講師 (70833383)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 雄性生殖細胞 / 培養セルトリ細胞 / ゼラチン結合アガロース / 精細管様構造

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの検討では、SV40 LargeT抗原遺伝子を導入して不死化させたマウス精巣由来細胞からセルトリ細胞を単離してクローニングし、2つのラインを樹立した。また、これらの培養セルトリ細胞から10～20個という極少数の細胞を正確にマニピュレーターでピックアップして培養し、その増殖率を調査した。
本年度は、この培養セルトリ細胞を精細管に類似した中空管構造内で培養するための検討を開始した。アルギン酸ナトリウム溶液に細胞を懸濁し、細い管からカルシウム溶液内に押し出すことによって、アルギン酸ナトリウムゲルを作製した。次いで、ゼラチンを結合させたアガロース溶液に作製した細胞含有ゲルを埋包した後、冷却することによってアガロースをゲル化させた。最後に、PBSおよびクエン酸ナトリウムの各濃度や処理時間を検討して、その後の細胞の増殖状態を観察した。その結果、精細管様の直径約100～200umの中空管を作製し、その内部に培養セルトリ細胞を閉じ込めることは成功したが、想定したように中空管内壁に培養セルトリ細胞が接着して広がったケースは少なく、多くは細胞同士が接着して細胞塊を形成してしまう現象が頻発した。そのため今後は、細胞が効率よく接着するゲルを作製するための検討を実施していく予定である。
未熟な雄性生殖細胞である精祖細胞を体外で精子にまで培養することに成功した報告は少ない。その原因の1つとして、生体で精子が生産されている精細管では中空管構造になっているにも関わらず、多くの報告は平面培養によるものであることがあげられる。したがって、精細管に類似した立体的な構造を構築する技術の開発は、精子の体外成熟培養の成功に必要であり、本研究がその一助を担えたものと考えている。