2020 Fiscal Year Research-status Report
1細胞RNAsequenceによる血液精巣関門の成立の解明と男性不妊治療への応用
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20K18149
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
加藤 大貴 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (00620931)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | セルトリ細胞 / 精子幹細胞 / 血液精巣関門 / 男性不妊 / Claudin 11 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
停留精巣は造精機能障害をきたすがその病態は未解明である。生殖補助医療により、精子採取ができれば受精は可能になったが、精細胞の分化異常に対する治療法はない。性成熟期のセルトリ細胞は局所でホルモン分泌や細胞間接着の成立を介して精子形成を支持する役割を果たす。本研究では、性成熟期に隣接するセルトリ細胞間に形成される血液精巣関門(Blood-testis barrier: BTB) に着目し、BTBが停留精巣での精子形成に与える影響を検討した。
(方法) 妊娠ラット胎児期にflutamideを暴露させ停留精巣モデルラットを作成し、思春期にあたる生後4～6週の精巣を経時的に採取した。コントロール、下降精巣、停留精巣に分けて、1)精巣組織学的所見 2)BTB構成蛋白質(CLDN11,OCLD,Zo1)の発現解析(Western-blotting(WB)、免疫染色) 3)アポトーシス評価(TUNEL法) 4)精細胞の分化 5)透過電子顕微鏡(TEM)を用いたBTBの超微細構造解析を比較検討した。(結果) 1)停留精巣では生後6週、精母細胞で分化が停止していた。2)WBではCLDN11,OCLD,Zo1の発現量に差はないが、免疫染色は生後5週以降でCLDN11局在がコントロールと停留精巣で異なっていた。すなわち、停留精巣ではCLDN11タンパクが精細管の基底膜に対して垂直方向に発現する異常な局在を示した。3)生後5週以降でTUNEL陽性精細胞数は停留精巣で有意に多く、BTBが破綻した周囲の精細胞が陽性であった。4)コントロール、下降精巣、停留精巣とも精細胞はStra8, SCP3が陽性で第一減数分裂完了まで分化していることが確認された。5)TEM試料作成時に硝酸ランタンを全身灌流させたところ、停留精巣ではBTBを透過して精細管内腔まで浸透しBTBの機能不全が観察された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
1細胞への分散過程が計画とおりに行っていない。精度に問題が残る。
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| Strategy for Future Research Activity |
精巣を酵素処理して細胞を分散する過程を、別の方法で行う。
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| Causes of Carryover |
1細胞からmRNAを抽出・増幅し、遺伝子発現量を解析する技術(1細胞 RNA-sequence)を用いて停留精巣モデルにおけるセルトリ細胞の機能解析を行う計画である。計画自体は順調な滑り出しであったがCOVID-19による通常の医療業務が大幅に変更となり、予定していた研究を進めることができなかった。このため次年度使用が生じた。次年度は研究を加速させ停留精巣のセルトリ細胞で発現が変化している遺伝子群を同定し、血液精巣関門の形成に関わる因子を解明していきたい。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Disorganization of claudin-11 and dysfunction of the blood-testis barrier during puberty in a cryptorchid rat model2020
Author(s)
Kato Taiki, Mizuno Kentaro, Nishio Hidenori, Moritoki Yoshinobu, Kamisawa Hideyuki, Kurokawa Satoshi, Nakane Akihiro, Maruyama Tetsuji, Ando Ryosuke, Hayashi Yutaro, Yasui Takahiro
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Journal Title
Andrology
Volume: 8
Pages: 1398-1408
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Disorganization of claudin-11 and dysfunction of the blood-testis barrier during puberty in a cryptorchid rat model.2020
Author(s)
Kato Taiki, Mizuno Kentaro, Nishio Hidenori, Moritoki Yoshinobu, Kamisawa Hideyuki, Kurokawa Satoshi, Nakane Akihiro, Maruyama Tetsuji, Ando Ryosuke, Hayashi Yutaro, Yasui Takahiro
Organizer
The 68th Societies for Pediatric Urology annual meeting, 2020
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Abnormal Claudin-11 localization and its effects on the blood-testis barrier function during puberty in a cryptorchid rat model2020
Author(s)
Kato Taiki, Mizuno Kentaro, Nishio Hidenori, Moritoki Yoshinobu, Kamisawa Hideyuki, Kurokawa Satoshi, Nakane Akihiro, Maruyama Tetsuji, Ando Ryosuke, Hayashi Yutaro, Yasui Takahiro
Organizer
35th Anuual European Association of Urology Congress, 2020
Int'l Joint Research
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