Molecular basis controlling the hierarchy of mouse spermatogenic stem cell populations

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 25711014
• Research Institution: National Institute for Basic Biology
• Principal Investigator: 中川 俊徳 基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 助教 (50456894)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 幹細胞 / 精子 / 精巣

Outline of Annual Research Achievements

精子幹細胞には、実際に正常な状態で幹細胞として振る舞う細胞（ASC）と、通常ならば分化するが障害を受けた時に幹細胞能を発揮する細胞（PSC）が存在する。ASCからPSCは生み出されることから、精子幹細胞には階層性があることが示されている。本研究は、精子幹細胞の階層性を制御する分子機構を明らかにすることを目的とした。
これまで、マイクロアレイによるスクリーニングを行い多数の候補遺伝子を見出し、さらに培養細胞を用いた絞り込みを行い、二つの候補遺伝子を見出した。一つ目の候補遺伝子の機能を検討するために、次の二つの実験を行った。floxマウスから培養精子幹細胞株を樹立し、その後Creリコンビナーゼを細胞に発現させ候補遺伝子を破壊した。その結果、培養細胞の維持には必須ではないことがわかった。次にトランスクリプトーム解析を行ったところ、特定の未分化性に関与する遺伝子の低下が見られた。生理的条件下での機能を検討するために、幹細胞を含む生殖細胞でタモキシフェン作動性Creリコンビナーゼを発現させることにより条件的に候補遺伝子を破壊した。前年度での報告では、若い時期では精子形成に影響が見られないことを報告した。PSCからASCへの転換が頻繁に起こっているだろうと考えられる老齢マウスでの解析を行ったが、著明な影響は見られなかった。もう一つの候補遺伝子の機能解析を、同様に生体内で条件的に破壊することで検討した。こちらも老齢期までの解析を行ったが、著明な変化は見られなかった。この遺伝子のプロモーターを用いて、細胞系譜追跡を行った結果、ASCは、PSCやさらに分化した細胞と明確に異なる動態を示したことから、ASCの特殊性を見出した。現在これらの結果を発表するための準備を行っている。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。