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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding of mechanism underlying primordial follicle formation using a pluripotent stem cell-based model

Research Project

Project/Area Number 25290033
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

林 克彦  九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20287486)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords卵母細胞 / 原始卵胞 / 卵子
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は交付申請書にあるように、「マウス多能性幹細胞(ES/iPS細胞)から誘導した始原生殖細胞から機能的な原始卵胞を効率よく分化させる完全体外培養法の確立を行い、始原生殖細胞の増殖、減数分裂への移行と原始卵胞形成のメカニズムを解明するためのモデルを構築する。さらには将来的に卵子までの完全体外培養系の確立への基盤を提供する。」ことであった。
本研究期間に我々は始原生殖細胞から機能的な卵子を分化培養する体外卵子産生系を構築した。この培養方法では始原生殖細胞から卵子ができるまでの5週間を3つの培養期間に区切り、様々な基礎培地、血清濃度、成長因子、有機化合物などの組み合わせを変えることにより、効率的に多能性幹細胞から卵子を産生できる。この方法で作製されたES/iPS細胞由来の卵子は野生型の雄マウスの精子と受精させることにより、健常なマウスに発生した。この卵子産生培養システム内における卵子形成過程の遺伝子発現の変動は体内の卵子形成過程と良く似ていた。これらのことから本培養系が卵子形成メカニズムを解明する上で有用なモデルであると考えられる。
また興味深いことに体外の培養系では原始卵胞で留まる期間は極めて短く(もしくは省略され)、すべての卵母細胞が成熟に向かうことが明らかとなった。本研究では体内と体外における卵母細胞の分化過程の相違を詳細に解析し、原始卵胞の確立に重要だと思われる転写因子を複数単離した。これらの遺伝子の機能解析は、原始卵胞の維持機構の解明に大きく貢献すると思われる。
これらのことから本研究期間中に目的をほぼ達成したと考えている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2017 2016

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 10 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Reconstitution in vitro of the entire cycle of the mouse female germ line.2016

    • Author(s)
      Hikabe O, Hamazaki N, Nagamatsu G, Obata Y, Hirao Y, Hamada N, Shimamoto S, Imamura T, Nakashima K, Saitou M, Hayashi K
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 539 Pages: 299-303

    • DOI

      10.1038/nature20104

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Production of functional oocytes from mouse pluripotent stem cells.2016

    • Author(s)
      Hayashi K, Hikabe O, Hamazaki N, Nagamatsu G, Shimamoto S, Hamada N.
    • Journal Title

      Protocol Exchange.

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1038/protex.2016.065

    • Open Access
  • [Journal Article] Global Landscape and Regulatory Principles of DNA Methylation Reprogramming for Germ Cell Specification by Mouse Pluripotent Stem Cells.2016

    • Author(s)
      Shirane K, Kurimoto K, Yabuta Y, Yamaji M, Satoh J, Ito S, Watanabe A, Hayashi K, Saitou M, Sasaki H.
    • Journal Title

      Dev Cell

      Volume: 39 Pages: 87-103

    • DOI

      j.devcel.2016.08.008

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Complete in vitro generation of fertile oocytes from mouse primordial germ cells2016

    • Author(s)
      Morohaku K, Tanimoto R, Sasaki K, Kawahara-Miki R, Kono T, Hayashi K, Hirao Y, Obata Y
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci USA.

      Volume: 113 Pages: 9021-9026

    • DOI

      10.1073/pnas

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rewinding the process of mammalian extinction.2016

    • Author(s)
      Saragusty J, Diecke S, Drukker M, Durrant B, Friedrich B-N I, Galli C, Göritz F, Hayashi K, Hermes R, Holtze S, Johnson S, Lazzari G, Loi P, Loring JF, Okita K, Renfree MB, Seet S, Voracek T, Stejskal J, Ryder OA, Hildebrandt TB
    • Journal Title

      Zoo Biol.

      Volume: 35 Pages: 280-292

    • DOI

      10.1002/zoo.21284

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 試験管内で機能的な生殖細胞をつくる~試験管内で世代交代はできるのか?~2017

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      日本動物学会第69回関東支部大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2017-03-20
    • Invited
  • [Presentation] 生殖細胞系列の体外再構築とその利用について2017

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      関西生殖医学集談会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2017-03-04
    • Invited
  • [Presentation] A model of functional egg production in a dish2017

    • Author(s)
      Hayashi K
    • Organizer
      KOSAR
    • Place of Presentation
      Seoul
    • Year and Date
      2017-02-26
    • Invited
  • [Presentation] マウス多能性幹細胞を用いた体外培養による卵子形成過程の再構築2016

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      第29回日本動物実験代替法学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-11-17
    • Invited
  • [Presentation] 人工配偶子の作製技術の最前線2016

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      日本IVF学会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-10-01
    • Invited
  • [Presentation] マウスの卵母細胞系列の再構築系とその応用2016

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      第88回日本遺伝学会
    • Place of Presentation
      三島
    • Year and Date
      2016-09-07
    • Invited
  • [Presentation] Artificial gametes derived from pluripotent stem cells.2016

    • Author(s)
      Hayashi K
    • Organizer
      AAAP Animal Science Congress
    • Place of Presentation
      Fukuoka
    • Year and Date
      2016-08-24
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 生殖細胞系列分化培養系におけるサイトメトリー技術の適用2016

    • Author(s)
      林克彦
    • Organizer
      第26回日本サイトメトリー学会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-07-22
    • Invited
  • [Presentation] Derivation of Germ Cells from Stem Cells.2016

    • Author(s)
      Hayashi K
    • Organizer
      IFFS2016
    • Place of Presentation
      Delhi, India
    • Year and Date
      2016-06-21
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Artificial oocyte production from pluripotent stem cells in mice.2016

    • Author(s)
      Hayashi K
    • Organizer
      Epigenetic Penetrance of Reproductive Technologies
    • Place of Presentation
      Teramo, Italy
    • Year and Date
      2016-06-09 – 2016-06-10
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 始原生殖細胞を機能的に成熟した卵母細胞へと分化させる培養方法2016

    • Inventor(s)
      尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
    • Industrial Property Rights Holder
      尾畑やよい、平尾雄二、林克彦
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2016/77574
    • Filing Date
      2016-09-16

URL: 

Published: 2018-01-16  

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