| 研究領域 | 動的な生殖ライフスパン：変動する生殖細胞の機能と次世代へのリスク |
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| 研究課題/領域番号 |
23H04950
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 東京科学大学 (2025)
東北大学 (2023-2024) |
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研究代表者 |
林 陽平 東京科学大学, 大学院医歯学総合研究科, 准教授 (00588056)
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| 研究分担者 |
平山 明由 慶應義塾大学, 政策・メディア研究科(藤沢), 准教授 (00572405)
森 大 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任講師 (00588981)
前澤 創 東京理科大学, 創域理工学部生命生物科学科, 准教授 (90548174)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2028-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2025年度)
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| 配分額 *注記 |
130,000千円 (直接経費: 100,000千円、間接経費: 30,000千円)
2025年度: 25,090千円 (直接経費: 19,300千円、間接経費: 5,790千円)
2024年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
2023年度: 29,250千円 (直接経費: 22,500千円、間接経費: 6,750千円)
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| キーワード | 生殖細胞 / ライフスパン / 代謝 / 栄養 / エピゲノム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内代謝の調節は、シグナル伝達やエピゲノムの状態に影響を与え、細胞機能や増殖・分化の制御に重要な役割を果たす。しかし、ライフ時間進行により生殖細胞の代謝特性がどのように変化し、それが生殖細胞機能、個体の生殖能力にどのような影響を与えるかは全く明らかにされていない。本研究では、各ライフステージの雌雄生殖細胞とその支持細胞の代謝特性を抽出し、そのエピゲノム・生殖細胞機能の制御に果たす役割と分子メカニズムを解明する。また、食餌環境の変化による代謝活性の調節と、生殖ライフスパンの短縮・延長への影響を明らかにし、外部環境からの非侵襲的な生殖ライフスパンへの介入の可能性を開拓する。
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| 研究実績の概要 |
細胞内代謝は、生理活性を有する中間代謝物量の調節を介してシグナル伝達やエピゲノムの状態に影響を与え、細胞機能や増殖・分化の制御に重要な役割を果たす。本研究では、ライフ時間進行により生殖細胞の代謝特性がどのように変化し、それが生殖細胞機能、個体の生殖能力にどのような影響を与えるか、を明らかにすることを目的とした。本年度は、研究代表者・分担者の共同研究体制の構築、そして各ライフステージの雌雄生殖細胞のメタボローム・プロテオーム統合解析を行い、各段階の生殖細胞の代謝特性を抽出する作業を進めた。
最初に若年、老年マウスの安定供給ラインの構築と精巣、卵巣からの細胞の単離方法の確立を進め、これらをルーティンに行える体制を整えた。次に、質量分析によるメタボローム・プロテオーム解析系の確立を進め、その解析系に基づき精巣・卵巣細胞を用いた予備実験を行い、精巣に関してはその作業を終え予備データを取得し、卵巣についても現在進行中である。さらに精巣メタボロームデータ・プロテオームデータの統合解析を行い、ライフ時間の経過により変化すると見られる代謝化合物・代謝経路の包括的な特定を行った。同時並行で精巣からの生殖細胞と支持細胞の分取条件の確立とメタボローム解析を進め、分化段階ごとの生殖細胞の代謝特性と加齢に伴う変遷について重要な知見を多数得た。エピゲノム解析系の確立を進め、ライフ時間進行の基盤となる次世代シークエンスデータを多数取得・解析しており、ライフ時間により変動するエピゲノムの特定を進めている。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
当初予定通り、メタボローム・プロテオーム統合解析を通したライフ時間進行によって量的変動を示す代謝化合物、活性が変化する代謝経路の特定を進め、一定の成果を得た。また、共同研究体制の構築と、精巣・卵巣からの細胞単離とソーティング、細胞の処理と質量分析といった解析ラインの構築も完了した。また、NGS解析を通した、ライフ時間依存的なエピゲノムプロファイルの変化の検証も進めており、本年度の予定に基づいた順調な進行であったと考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度に構築した共同研究体制、確立したオミクス解析ラインを通して、ライフ時間の進行により変動する代謝化合物、タンパク質、エピゲノムのデータを生殖細胞、支持細胞ごとに全て取得することが次年度の目標となる。それらのデータを統合的に解析し、ライフスパンにより大きな変動を受ける代謝ーエピゲノム制御軸の特定を行う。
一方、本年度の予備的解析で、すでに精巣中でライフ時間に影響を受ける代謝経路の特定は進んだ。本年度はこれらの代謝経路について、主にどの細胞種においてライフ時間の影響を強く受けるのか、その結果変動する代謝化合物、それに影響を受けるシグナル伝達やエピゲノム系は何か、その代謝物を補填した場合の生体、生殖機能への影響などの解析を進める。
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