仔マウスの行動に対する雄生殖細胞の次世代継承エピゲノム変化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15K12764
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 基盤・社会脳科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 大隅 典子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
• 研究分担者: 吉崎 嘉一 東北大学, 医学系研究科, 助教 (50393161) ; 稲田 仁 東北大学, 医学系研究科, 講師 (60419893)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 加齢精子 / エピゲノム変化 / DNAメチル化 / ターゲットメチローム / 父加齢 / 精子エピゲノム / ヒストン化学修飾

研究成果の概要

Pax6遺伝子変異ヘテロ接合（Sey）雄マウスより得られた精子と、若齢の野生型雌マウス卵子を人工授精して得られた仔マウスにおいて、精子の由来が若齢か高齢かによって、リスク因子を受け継いだSeyマウスの行動の表現型が異なることを明らかにした。また、野生型マウスの若齢および高齢の精子のメチル化について全ゲノム解析を行うことにより、高齢精子において若齢精子と異なるDNAのメチル化領域（DMRs）を同定した。DMRsの近傍には神経機能や神経細胞に関与する遺伝子が濃縮されていることがわかり、父加齢によるDMRsの成立が子孫の発達障害のリスクとなる可能性が示唆された。

研究成果

• [国際共同研究] Italian Institute of Technology(イタリア)
• [雑誌論文] Paternal Aging Affects Behavior in Pax6 Mutant Mice: A Gene/Environment Interaction in Understanding Neurodevelopmental Disorders. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki K, Furuse, T, Kimura R, Tucci V, Kaneda H, Wakana S and Osumi N
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 11 号: 11 ページ: e0166665-e0166665
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0166665
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Maternal dietary imbalance between omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids impairs neocortical development via epoxy metabolites. (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakayori N, Kikkawa T, Tokuda H, Kiryu E, Yoshizaki K, Kawashima H, Yamada T, Arai H, Kang JX, Katagiri H, Shibata H, Innis SM, Arita M, Osumi N.
  • 雑誌名: Stem Cells. 巻: 34(2) 号: 2 ページ: 470-482
  • DOI: 10.1002/stem.2246
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dynamic expression patterns of Pax6 during spermatogenesis in the mouse. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura R., Yoshizaki K., Osumi N.
  • 雑誌名: J Anatomy 巻: 227(1) 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1111/joa.12318
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fatty acid binding proteins and the nervous system: Their impact on mental conditions. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsumata M, Inada H, Osumi N.
  • 雑誌名: Neurosci Res. 巻: Epub ahead of print ページ: 47-55
  • DOI: 10.1016/j.neures.2014.08.012
  • 査読あり
• [学会発表] Targeted methylome analysis of aged mouse sperm: significance in transgenerational epigenetics (2016)
  • 著者名/発表者名: Koike T., Jincho Y., Kobayashi H., Yoshizaki K., Kikkawa T., Matsui Y., Osumi N., Kono T.
  • 学会等名: CREST班会議【エピゲノム】
  • 発表場所: 熊本（メルパルク熊本）
  • 年月日: 2016-01-06
• [学会発表] Combinatorial effects of paternal aging and Pax6 mutation on behavior of offspring : possible involvement of transgenerational epigenetics (2016)
  • 著者名/発表者名: Kimura R., Yoshizaki K., Koike K., Inada H., Kikkawa T., Yaegashi A., Matui Y., Osumi N.
  • 学会等名: CREST班会議【エピゲノム】
  • 発表場所: 熊本（メルパルク熊本）
  • 年月日: 2016-01-06
• [学会発表] 雄性生殖細胞系列におけるPax6の発現－Pax6の新規機能－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 木村龍一, 吉崎嘉一, 小池航平, 稲田仁, 大隅典子
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸（神戸コンベンションセンター）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Advanced paternal age affect maternal separation-induced vocal communication deficits in the offspring. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
  • 学会等名: NTNU-Tohoku Univ. Brain Science Exchange Meeting
  • 発表場所: 仙台（東北大学）
  • 年月日: 2015-11-26
• [学会発表] Paternal Pax6 haploinsufficiency precociously accelerated vocal communication deficits by advanced paternal aging. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
  • 学会等名: 第37回日本生物学的精神医学会
  • 発表場所: 東京（タワーホール船堀）
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Autistic symptoms induced due to paternal aging are accompanied other medical condition and challenges such like PPI deficits. (2015)
  • 著者名/発表者名: Koike K., Yoshizaki K., Kimura R., Inada H., Osumi N.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学会
  • 発表場所: 神戸（神戸コンベンションセンター）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Crosstalk between Pax6 haploinsufficiency and paternal aging in modulating offspring behavior: a possible biomarker for sperm aging. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshizaki K., Kimura R., Koike K., Inada H., Osumi N.
  • 学会等名: 第38回日本神経科学会
  • 発表場所: 神戸（神戸コンベンションセンター）
  • 年月日: 2015-07-28
• [学会発表] Dynamic expression pattern of Pax6 during spermatogenesis in the mouse (2015)
  • 著者名/発表者名: Kimura R., Yoshizaki K., Osumi N.
  • 学会等名: 第13回幹細胞シンポジウム
  • 発表場所: 東京(東京大学）
  • 年月日: 2015-05-30
• [図書] 脳からみた自閉症 「障害」と「個性」のあいだ (2016)
  • 著者名/発表者名: 大隅 典子
  • 総ページ数: 256
  • 出版者: 講談社
• [備考] 世界初：遺伝子変異の遺伝的リスクと父の加齢との関係性を説明
  • URL: http://www.med.tohoku.ac.jp/news/3310.html