ES細胞由来始原生殖細胞の増殖・分化機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15H05636
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 大田 浩 京都大学, 医学研究科, 助教 (50391892)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円); 2018年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
• キーワード: 始原生殖細胞 / ES細胞 / 配偶子形成 / 増殖 / 分化 / 細胞培養 / 培養 / 細胞増殖 / 細胞分化 / 試験管内

研究成果の概要

始原生殖細胞は精子や卵子の起源となる細胞である。本研究計画ではES細胞から誘導した始原生殖細胞様細胞を用いて、試験管内において始原生殖細胞の増殖・分化誘導系の確立を行った。その結果、forskolinとPDE4 inhibitor (rolipram)を始原生殖細胞に作用させることにより増殖が促進され、retinoic acid (ビタミンA)とBMP4を作用させると雌の生殖細胞へ分化誘導可能なことが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

始原生殖細胞を解析する上でこれまでの大きな問題点は、試験管内において適切な培養系が存在しないことであった。本研究計画の成果により、試験管内において始原生殖細胞を一定期間増殖させることが可能となり、また、雌の生殖細胞へ分化させるための因子の同定に成功した。今後、本研究により確立された培養系は、雄性生殖細胞の決定機構および減数分裂機構の解明など生殖細胞分化に関わる解析や他の種への応用など幅広い分野に貢献できると考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Induction of fetal primary oocytes and the meiotic prophase from mouse pluripotent stem cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi H, Ohta H, Saitou M.
  • 雑誌名: Methods Cell Biol. 巻: 144 ページ: 409-429
  • DOI: 10.1016/bs.mcb.2018.03.035
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] In vitro expansion of mouse primordial germ cell-like cells recapitulates an epigenetic blank slate. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohta H, Kurimoto K, Okamoto I, Nakamura T, Yabuta Y, Miyauchi H, Yamamoto T, Okuno Y, Hagiwara M, Shirane K, Sasaki H, Saitou M
  • 雑誌名: EMBO J 巻: 36 号: 13 ページ: 1888-1907
  • DOI: 10.15252/embj.201695862
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fertile offspring from sterile sex chromosome trisomic mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Hirota Takayuki、Ohta Hiroshi、Powell Benjamin E.、Mahadevaiah Shantha K.、Ojarikre Obah A.、Saitou Mitinori、Turner James M. A.
  • 雑誌名: Science 巻: 357 号: 6354 ページ: 932-935
  • DOI: 10.1126/science.aam9046
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Bone morphogenetic protein and retinoic acid synergistically specify female germ‐cell fate in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi Hidetaka、Ohta Hiroshi、Nagaoka So、Nakaki Fumio、Sasaki Kotaro、Hayashi Katsuhiko、Yabuta Yukihiro、Nakamura Tomonori、Yamamoto Takuya、Saitou Mitinori
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 36 号: 21 ページ: 3100-3119
  • DOI: 10.15252/embj.201796875
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Expansion of mouse primordial germ cell-like cells in culture reconstitutes an epigenetic blank slate. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Ohta, Kazuki Kurimoto, Ikuhiro Okamoto, Tomonori Nakamura, Yukihiro Yabuta, Hidetaka Miyauchi, Takuya Yamamoto, Yukiko Okuno, Masatoshi Hagiwara, Kenjiro Shirane, Hiroyuki Sasaki, Mitinori Saitou.
  • 雑誌名: The EMBO Journal 巻: 印刷中
  • 査読あり / 謝辞記載あり