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2017 Fiscal Year Annual Research Report

哺乳類の進化的に保存された精原幹細胞ニッチの分子基盤の解明

Publicly Offered Research

Project AreaMechanisms regulating gamete formation in animals
Project/Area Number 16H01251
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

金井 克晃  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30260326)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords精細管 / 精原幹細胞 / 精巣 / セルトリ細胞 / マウス / ニッチ
Outline of Annual Research Achievements

申請者らは、精原幹細胞SSCの曲精細管でのOPENニッチとは別に、SSCの安定供給源が精細管基部のセルトリバルブ(SV)領域内に存在することを見出している(SVニッチと命名)。本研究課題は、このSVニッチの分子基盤を解明することを目的としている。SV領域ではレチノイン酸の分解酵素の特異的な高発現により、レチノイン酸が低レベル維持されていることが判明している。最終年度において、このSV領域で特異的にレチノイン酸シグナルを上昇させることにより、SV領域のニッチ能が顕著に低下することが判明した。この結果は、レチノイン酸の低活性がSVでのニッチ活性に必須であることを示唆する。さらにSV領域の形成に関わる精巣網からのシグナル因子の発現解析から、SVニッチのセルトリ細胞は、無脊椎動物のニッチ細胞で活性するシグナル因子STAT3が、恒常的に活性化していることが判明した。このSV特異的なSTAT経路の活性化は、曲精細管内のluminal flowが形成する生後2週齢頃から開始することも明らかとなった。さらに、SV領域のセルトリ細胞を単離し、精度の高い一細胞RNA seq解析を行った。その結果、SVニッチ内のセルトリ細胞の一部には、複数の異なった遺伝子発現プロファイルを持つ「特殊なセルトリ細胞」が含まれていることが判明した。以上の結果は、SV領域が規定される分子基盤は、曲精細管でのニッチと似たレチノイン酸シグナル系が機能しており、さらに一部において、ハエのSSCニッチと類似したSTATシグナル経路が利用されていることが判明した。

Research Progress Status

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Griffith University(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      Griffith University
  • [Int'l Joint Research] University of Cambridge(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      University of Cambridge
  • [Journal Article] Competition for Mitogens Regulates Spermatogenic Stem Cell Homeostasis in an Open Niche.2019

    • Author(s)
      Kitadate Y, Jorg DJ, Tokue M, Maruyama A, Ichikawa R, Tsuchiya S, Segi-Nishida E, Nakagawa T, Uchida A, Kimura-Yoshida C, Mizuno S, Sugiyama F, Azami T, Ema M, Noda C, Kobayashi S, Matsuo I, Kanai Y, Nagasawa T, Sugimoto Y, Takahashi S, Simons BD, Yoshida S.
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 24 Pages: 79-92

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.11.013.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Regionally distinct patterns of STAT3 phosphorylation in the seminiferous epithelia of mouse testes.2018

    • Author(s)
      Nagasawa K, Imura-Kishi K, Uchida A, Hiramatsu R, Kurohmaru M, Kanai Y.
    • Journal Title

      Mol Reprod Dev.

      Volume: 85 Pages: 262-270

    • DOI

      10.1002/mrd.22962.

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Germ cell-intrinsic requirement for the homeodomain transcription factor PKnox1/Prep1 in adult spermatogenesis.2018

    • Author(s)
      Kawai Y, Oda A, Kanai Y, Goitsuka R.
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 13 Pages: e0190702

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0190702.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spermatogonial deubiquitinase USP9X is essential for proper spermatogenesis in mice.2017

    • Author(s)
      3.Kishi K, Uchida A, Takase HM, Suzuki H, Kurohmaru M, Tsunekawa N, Kanai-Azuma M, Wood SA, Kanai Y.
    • Journal Title

      Reproduction

      Volume: 154 Pages: 135-143

    • DOI

      10.1530/REP-17-0184.

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Defects in the first wave of folliculogenesis in mouse XO ovaries.2017

    • Author(s)
      Miura K, Murata C, Harikae K, Suzuki H, Kanai-Azuma M, Kurohmaru M, Tsunekawa N, Kanai Y.
    • Journal Title

      J Reprod Develop

      Volume: 63 Pages: 333-338

    • DOI

      10.1262/jrd.2017-033.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] High-FGF9 / low-retinoic acid signaling states in Sertoli valve niche for spermatogenic stem/progenitor cells.2018

    • Author(s)
      Yoshiakira Kanai
    • Organizer
      The 8th International Symposium on Vertebrate Sex Determination, Kona Hawaii
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Amh欠損雄マウスを用いたミューラー管遺残症における遺残子宮の比較病態解析2018

    • Author(s)
      平松竜司、村田千晴、三浦健人、平手良和、金井正美、金井克晃
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会 パシフィコ横浜
  • [Book] 遺伝子から解き明かす性の不思議な世界 (共著)2019

    • Author(s)
      金井克晃、平松竜司
    • Total Pages
      541
    • Publisher
      一色出版
    • ISBN
      978-4-909383-06-8
  • [Book] Reproductive and Developmental Strategies, Diversity and Commonality in Animals (共著)2018

    • Author(s)
      Kento Miura, Ayako Tomita, Yoshiakira Kanai
    • Total Pages
      789
    • Publisher
      Springer, Tokyo
    • ISBN
      978-4-431-56607-6
  • [Remarks] 研究紹介・マウス生殖細胞/生殖腺の発生、性分化および精子発生の分子機構の解明

    • URL

      http://www.vm.a.u-tokyo.ac.jp/kaibo/seibunnka.html#usp

URL: 

Published: 2021-12-27  

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