精子エイジングにおける次世代継承のエピジェネティクス

• 研究課題/領域番号: 17H06529
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 産婦人科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 小林 記緒 東北大学, 医学系研究科, 助教 (10803885)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: ヒト精子 / DNAメチル化 / エピゲノム / 精子

研究成果の概要

本研究では、ヒト加齢精子のエピゲノムの特徴と自閉症を含む精神・神経疾患との関連性について検討した。正常精子（132例）と、加齢精子（65例）のDNAメチル化について比較した。その結果、1）年齢と精子数に負の相関を認めた。精子数の減少は、喫煙や運動、食事内容との関連を示した2）乏精子症精子では、多数のインプリント遺伝子のメチル化異常を示した　3）遺伝子プロモーター領域で共通のメチル化の違いを示す領域を同定した（高メチル化領域：271領域、低メチル化領域：102）。精神神経発達に関する遺伝子も変化を示した。以上より、ヒト加齢精子ではメチル化の変異が認められ、一部は神経発達の関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、疫学調査では、児の自閉症発症の頻度と父親の年齢が関連するとの報告がみられる。本研究では、ヒト加齢精子のエピゲノム変異と精神神経発達との関連性について検討した。その結果、精子のエピゲノム変異は、運動や栄養、ストレス等と関連することがわかり、適切な指導はエピゲノム変異を予防することや治療法の開発の可能性も予想された。今後、自閉症などの発症メカニズムについて検討することで、疾患発症予防、治療法の開発に繋げるものと期待できる。

研究成果

• [雑誌論文] The risk of secondary sex ratio imbalance and increased monozygotic twinning 1 after blastocyst transfer: data from The Japan Environment and Children’s Study. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hattori H, Kitamura A, Takahashi F, Kobayashi N, Sato A, Miyauchi N, Nishigori H, Mizuno S, Sakurai K, Ishikuro M, Obara T, Tatsuta N, Nishijima I, Fujiwara I, Kuriyama S, Metoki H, Yaegashi N, Nakai K, Arima T, Japan Environment Children;s Study Group.
  • 雑誌名: Reproductive Biology and Endocrinology 巻: 17 ページ: 27-27
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of four imprinting disorders and ART. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hattori H, Hiura H, Kitamura A, Miyauchi N, Kobayashi N, Takahashi S, Okae H, Kyono K, Kagami M, Ogata T, Arima T.
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 11 ページ: 21-21
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Genome-wide microRNA expression profiling in placentae from frozen-thawed blastocyst transfer (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiura Hitoshi、Hattori Hiromitsu、Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Chiba Hatsune、Miyauchi Naoko、Kitamura Akane、Kikuchi Hiroyuki、Yoshida Hiroaki、Arima Takahiro
  • 雑誌名: Clinical Epigenetics 巻: 9 号: 1
  • DOI: 10.1186/s13148-017-0379-6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcriptomic signature of the follicular somatic compartment surrounding an oocyte with high developmental competence (2017)
  • 著者名/発表者名: Sugimura Satoshi、Kobayashi Norio、Okae Hiroaki、Yamanouchi Tadayuki、Matsuda Hideo、Kojima Takumi、Yajima Akira、Hashiyada Yutaka、Kaneda Masahiro、Sato Kan、Imai Kei、Tanemura Kentaro、Arima Takahiro、Gilchrist Robert B.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 6815-6815
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07039-5
  • NAID: 120006711707
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] ヒト胎盤幹（TS）細胞の樹立とその細胞特性 (2019)
  • 著者名/発表者名: 小林記緒、樋浦仁、岡江寛明、有馬隆博
  • 学会等名: 第14回日本生殖発生医学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] ヒト胎盤のトロフォブラスト幹細胞の樹立と臨床への応用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林記緒、樋浦仁、岡江寛明、有馬隆博
  • 学会等名: 第70回日本産科婦人科学会学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] ARTによるエピジェネティクスの変調 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小林記緒、樋浦仁、岡江寛明、有馬隆博
  • 学会等名: 第63回日本生殖医学会学術講演会・総会
  • 招待講演
• [図書] Therapeutic approaches to imprinting diseases. Epigenetics in Human Disease (2018)
  • 著者名/発表者名: Hattori H, Hiura H, Kobayashi N, Takahashi S, Okae H, Arima T.
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: Academic Press.
• [図書] Epigenetics in Human Disease, Second Edition (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiura H, Hattori H, Kobayashi N, Takahashi S, Okae H, Arima T
  • 出版者: Elsevier
• [図書] Handbook of Nutrition, Diet, and Epigenetics (2017)
  • 著者名/発表者名: Miyauchi N, Kitamura A, Hiura H, Okae H, Kobayashi N, Hattori H, Takahashi S, Arima T
  • 出版者: Springer International Publishing