性分化疾患・生殖機能障害における葉酸とメチル化変動の関係

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K15879
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: 小野 裕之 浜松医科大学, 医学部, 特任研究員 (40868866)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 性分化 / 精巣形成不全症候群 / 胎生期低栄養環境

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、1）胎生期低栄養環境に起因するTDS発症の分子基盤がメチル化変動である。2）低栄養によるメチル化変動の主因は葉酸欠乏である。以上の2項目を実証することである。これまで母体栄養とエピジェネティックの関係については数々の研究がなされているが、葉酸欠乏とTDS発症の関係についての研究は未開拓であることを強調したい。環境因子（母体栄養制限、特に葉酸欠乏が胎仔性分化に与える影響）、および、遺伝的要因（尿道下裂の原因遺伝子であるMamld1ノックアウトマウス）の多面的な影響を調査する。
ヒトにおける尿道下裂の原因遺伝子であるMamld1遺伝子は、X染色体上に位置している。そのMamld1遺伝子ヘテロノックアウトマウスを用いて、母体カロリー摂取制限実験を行っている。具体的には、1シリーズにおいて、制限群8匹と非制限群4匹に分け、妊娠6.5日から制限群において50％カロリー制限を行っている。生まれてくるオスは、カロリー制限群の野生型あるいはヘミノックアウト、非制限群の野生型あるいはヘミノックアウトの4通りである。それぞれにおいて、1）マイクロアレイを用いた精巣における網羅的遺伝子発現解析、LC-MS/MSを用いた精巣内テストステロン濃度測定、成獣精巣上体尾部精子濃度の測定を行っている。現時点で、カロリー摂取制限群の精巣サンプルが8、非制限群の精巣サンプルが12であり、データ蓄積中である。
この実験系の後に、1）葉酸摂取制限のみで性分化に影響を与えうるか、2）カロリー制限により生じた性分化に対する影響が葉酸摂取により改善しうるか、以上2点について解析する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Mamld1 KOマウスは、妊娠継続率が低く、栄養制限下においては、さらに妊娠継続率が低下する。そのため、胎児の精巣サンプル採取に時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

カロリー摂取制限群と非制限群の比率を、1：1から2：1に変える。あるいは、カロリー摂取制限の強度を50%制限から40%～30%制限に減じる。以上の対策をもって、精巣サンプル採取数を増やす対策を進めいている。
そのうえで、非制限群のWTとヘミノックアウト、制限群のWTとヘミノックアウトの4群から採取した精巣サンプルにおいて、1）マイクロアレイを用いた網羅的遺伝子発現解析、2）LC-MS/MSを用いた精巣内テストステロン濃度測定、3）成獣精巣上体尾部精子濃度の測定を行う。

Causes of Carryover

網羅的遺伝子発現解析のためのマイクロアレイの費用、精巣内テストステロン測定のためのLC-MS/MSの費用が、実施サンプル数が予定サンプル数より少なかったため、次年度使用額が生じた。