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2023 Fiscal Year Annual Research Report

なぜX精子の産生がY精子より少ないのかに関する分子機構解明

Research Project

Project/Area Number 22K19322
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大隅 典子  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲田 仁  東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (60419893)
吉川 貴子  東北大学, 医学系研究科, 助教 (90727851)
Project Period (FY) 2022-06-30 – 2024-03-31
Keywords精子形成 / 性比 / フェロトーシス / Pax6 / 加齢
Outline of Annual Research Achievements

本研究はマウスをモデルとし、「加齢により精子形成過程においてX染色体を有する精子細胞がより細胞死を起こしやすくなり、生まれる仔マウスの性比が偏る」という仮説の検証を目的として行った。前年度において、若齢および高齢マウスの精巣の切片上で、減数分裂直後の円形精子細胞の数を定量し、若齢野生型、若齢Pax6ハプロ変異、高齢野生型、若齢Pax6ハプロ変異の順で円形精子細胞数が減少していること、またY染色体精子とX染色体精子の割合がこの順で逆に高くなることを確認し、精細管周囲に存在する精祖細胞・精母細胞で認められる細胞死はアポトーシスであるのに対し、高齢マウスの精巣では円形精子細胞の非アポトーシス細胞死が認められることを見出していた。さらに、細胞損傷マーカーであるγH2A.Xの発現が加齢により上昇することと、抗フェロトーシスに関わるGPX4の発現は逆に減少することを確認した。以上のように、精子形成過程においてフェロトーシスが円形精子細胞の減少に関わることが確かめられたことを受け、R5年度は、フェロトーシスの阻害剤として知られるビタミンEを飼料から添加または除去することによって、フェロトーシスを調節する実験を確立した。精子形成サイクル2回分に相当する約2ヶ月間、野生型マウスに、対照食、ビタミンE欠乏食、ビタミンE添加食を与えた。これらの体重、精巣重量、性腺体格指数(精巣対体重比)に変化は見られなかった。しかしながら、精子形成には影響がみられ、精子形成細胞(分化型精祖細胞、精母細胞、円形精子細胞)の数が減少していた。現在、精巣のマクロ形態学的変化を研究しており、フェロトーシスに関連する事象を調べている他、in vivoでのフェロトーシスの可視化に役立ついくつかの実験の準備を行っている。以上のように、本研究は予想以上の成果を挙げることができ、最終年度における研究進捗は滞りなく進行した。

Remarks

報道 大隅典子:「精子の老化」子どもの発達障害リスク高める可能性. 河北新聞 . 加齢で精子の質変化、子どもの「神経発達障害」発症リスクに影響.日刊工業新聞. 老化で精子の遺伝子制御が変化、子の神経発達障害リスクに.サイエンスポータル.【最新研究】精子の「老化」の新たな仕組みを見つけた. NewsPicks.

  • Research Products

    (28 results)

All 2024 2023 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 8 results) Book (1 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] Investigating the impact of paternal aging on murine sperm miRNA profiles and their potential link to autism spectrum disorder2023

    • Author(s)
      Miyahara Kazusa、Tatehana Misako、Kikkawa Takako、Osumi Noriko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-47878-z

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fatty acid binding protein type 7 deficiency preserves auditory function in noise-exposed mice2023

    • Author(s)
      Suzuki Jun、Hemmi Tomotaka、Maekawa Masamitsu、Watanabe Masahiro、Inada Hitoshi、Ikushima Hiroyuki、Oishi Tetsuya、Ikeda Ryoukichi、Honkura Yohei、Kagawa Yoshiteru、Kawase Tetsuaki、Mano Nariyasu、Owada Yuji、Osumi Noriko、Katori Yukio
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48702-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ADP Ribosylation Factor 4 (Arf4) Regulates Radial Migration through N-Cadherin Trafficking during Cerebral Cortical Development2023

    • Author(s)
      Hara Yoshinobu、Katsuyama Takehiko、Fukaya Masahiro、Sugawara Takeyuki、Shiroshima Tomoko、Sadakata Tetsushi、Osumi Noriko、Sakagami Hiroyuki
    • Journal Title

      eneuro

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1523/ENEURO.0125-23.2023

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Whole‐brain mapping of neuronal activity evoked by maternal separation in neonatal mice: An association with ultrasound vocalization2023

    • Author(s)
      Mai Lingling、Inada Hitoshi、Osumi Noriko
    • Journal Title

      Neuropsychopharmacology Reports

      Volume: 43 Pages: 239~248

    • DOI

      10.1002/npr2.12337

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A novel feature of the ancient organ: A possible involvement of the subcommissural organ in neurogenic/gliogenic potential in the adult brain2023

    • Author(s)
      Inada Hitoshi、Corales Laarni Grace、Osumi Noriko
    • Journal Title

      Frontiers in Neuroscience

      Volume: 17 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fnins.2023.1141913

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 認知を支える神経新生と脂質栄養2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Journal Title

      日本認知症学会誌Dementia Japan

      Volume: 27(2) Pages: 857-858

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] POHaDの観点からみる神経発達症発症リスク2023

    • Author(s)
      舘花 美沙子、大隅 典子
    • Journal Title

      DOHaD研究

      Volume: 11 Pages: 52~62

    • DOI

      10.51067/dohad.11.2_52

  • [Presentation] 神経発達症リスクとしての父加齢:エピジェネティックな観点より2024

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第17回自閉症研究会
  • [Presentation] Pax6依存的な加齢に伴う性染色体比の変化2023

    • Author(s)
      Germeraad J, 吉川貴子, 大隅典子
    • Organizer
      先進ゲノム支援拡大班会議
  • [Presentation] 神経発達障害の病因病態解明を目指して:遺伝的・環境的要因によるモデルの活用と新規解析系2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
    • Invited
  • [Presentation] 次世代継承エピジェネティクスからみた神経発達障害2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第7北陸エピジェネティクス研究会
    • Invited
  • [Presentation] 神経発達症の発症機序と高次脳機能障害2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第47回日本高次脳機能障害学会学術集会
    • Invited
  • [Presentation] 発生学・先天異常学からDOHaDへ:未知ノ奥へ2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第53回日本腎臓学会東部学術大会
    • Invited
  • [Presentation] Global Challenge of Japan in Neuroscience Research.2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      IBRO
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Transgenerational Epigenetics: A Key to Understand Neurodevelopmental Disorders.2023

    • Author(s)
      Osumi N
    • Organizer
      Mongolia Neuroscience Society Meeting
    • Invited
  • [Presentation] Ageing reduces the proportion of X carrying haploid male germline cells in a Pax6 dependent manner.2023

    • Author(s)
      Germeraad J, Kikkawa T, Osumi N
    • Organizer
      KU Leuven-Tohoku Univ Joint Symposium on Neuroscience
  • [Presentation] Transgenerational epigenetics through the sperm is a key to understand molecular mechanisms of neurodevelopmental disorders.2023

    • Author(s)
      Osumi N
    • Organizer
      KU Leuven-Tohoku Univ Joint Symposium on Neuroscience
    • Invited
  • [Presentation] The age-associated sex chromosome ratio is altered in a Pax6 dependent manner2023

    • Author(s)
      Germeraad J, Kikkawa T, Osumi N
    • Organizer
      第11回日本DOHaD学会学術集会
  • [Presentation] 神経発達障害発症の遺伝的・非遺伝的リスク:Pax6と父加齢を中心にPathogenesis of neurodevelopmental disorders2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Organizer
      第127回日本眼科学会総会
    • Invited
  • [Presentation] Age-related alteration of the sex chromosome ratio in round spermatids during spermatogenesis.2023

    • Author(s)
      Germeraad, J, Tatehana, M., Inada H., Kikkawa, T., Osumi N
    • Organizer
      第6回春の神経発生研究会
  • [Presentation] The age-associated sex chromosome ratio is altered in a Pax6 dependent manner.2023

    • Author(s)
      Germeraad, J, Tatehana, M, Inada, H, Kikkawa, T, Osumi, N
    • Organizer
      第128回日本解剖学会総会
  • [Presentation] The age-associated sex chromosome ratio is altered in a Pax6-dependent manner.2023

    • Author(s)
      Germeraad, J, Tatehana, M, Inada H, Kikkawa, T, Osumi, N
    • Organizer
      第16回リトリート東北大学大学院生研究発表会
  • [Book] 小説みたいに楽しく読める脳科学講義2023

    • Author(s)
      大隅典子
    • Total Pages
      216
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2129-3
  • [Remarks] 父親の加齢で精子の質が変化する 加齢マウス精子のマイクロRNA変化と次世代の神経発達障害リスク

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2023/12/press20231208-01-rna.html

  • [Remarks] 父方の加齢で精子が劣化 マウスのマイクロRNAが変化

    • URL

      https://sci-news.co.jp/topics/8440/

  • [Remarks] 加齢で精子の質変化、子どもの「神経発達障害」発症リスクに影響

    • URL

      https://www.nikkan.co.jp/articles/view/695133

  • [Remarks] 老化で精子の遺伝子制御が変化、子の神経発達障害リスクに

    • URL

      https://scienceportal.jst.go.jp/newsflash/20231208_n01/

  • [Remarks] 父親の加齢」が子どもの発達障害のリスクに? “精子のアンチエイジング”は可能?

    • URL

      https://news.yahoo.co.jp/articles/4c375c624fda096fb56a4b86f6a53c969749902f

URL: 

Published: 2024-12-25  

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