胎仔ライディッヒ細胞の分化メカニズムの解明

• 研究課題/領域番号: 17J03270
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 医化学一般
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 井上 実紀 九州大学, 大学院システム生命科学府, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2017-04-26 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
• キーワード: 胎仔精巣 / ライディッヒ細胞 / 代謝 / 精巣 / 胎仔ライディッヒ細胞 / 細胞分化

研究実績の概要

本研究は、胎仔精巣で男性ホルモン産生を担う胎仔ライディッヒ細胞の分化機構を明らかにすることを目的としている。これまでにEGFP強陽性の胎仔ライディッヒ細胞と同時に、胎仔ライディッヒ細胞へ分化するEGFP弱陽性細胞を調製した。しかしながら、分化のポテンシャルを有する細胞はEGFP弱陽性細胞の一部であり、この細胞集団は前駆細胞を含むヘテロな細胞種からなると推測された。そこで、EGFP強陽性細胞とEGFP弱陽性細胞の一細胞トランスクリプトームを取得した。個々の細胞における高発現遺伝子を指標に階層的クラスタリング解析を行った結果、EGFP弱陽性細胞を3つの細胞集団（A・B・C）に、またEGFP強陽性の胎仔ライディッヒ細胞を2つの細胞集団（D・E）に分離することができた。集団Dは集団Eに比べ男性ホルモン合成に関わる遺伝子の発現が低いことから、集団Eは分化した胎仔ライディッヒ細胞、集団Dは分化途中の細胞であることが示唆された。一方、集団Cは男性ホルモン産生に関わる遺伝子の発現は低いものの、胎仔ライディッヒ細胞で発現が上昇する解糖系遺伝子の発現が亢進していた。以上の結果をもとに、集団Cが胎仔ライディッヒ前駆細胞である可能性を想定し、この集団で高発現する複数の遺伝子を同定した。その中の一つであるTmsb10に着目し、EGFP弱陽性細胞で機能喪失実験を行った。siRNAを導入した細胞をライディッヒ細胞の分化を誘導するin vitroの精巣再構築系に供したところ、EGFP強陽性のライディッヒ細胞は出現せず、これらの細胞は胎仔ライディッヒ細胞へ分化する能力を失った。Tmsb10の機能には不明な点が多いが、この遺伝子がライディッヒ細胞の分化を促進するヘッジホッグシグナルの下流に位置する結果を得ており、Tmsb10の機能に着目し、胎仔ライディッヒ細胞の分化機構の解明に向けて研究を継続している。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Recent progress in understanding the mechanisms of Leydig cell differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Miki Inoue, Takashi Baba, and Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Mol Cell Endocrinol 巻: 468 ページ: 39-46
  • DOI: 10.1016/j.mce.2017.12.013
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ad4BP/SF-1 regulates cholesterol synthesis to boost the production of steroids (2018)
  • 著者名/発表者名: Takashi Baba, Hiroyuki Otake, Miki Inoue, Tetsuya Sato, Yasuhiro Ishihara, Ju-Yeon Moon, Megumi Tsuchiya, Kanako Miyabayashi, Hidesato Ogawa, Yuichi Shima, Lixiang Wang, Ryuichiro Sato, Takeshi Yamazaki, Mikita Suyama, Masatoshi Nomura, Man Ho Choi, Yasuyuki Ohkawa & Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Communications Biology 巻: 1 号: 1 ページ: 1-9
  • DOI: 10.1038/s42003-018-0020-z
  • NAID: 120006799378
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Alterations in fetal Leydig cell gene expression during fetal and adult development (2017)
  • 著者名/発表者名: Kanako Miyabayashi, Yuichi Shima, Miki Inoue, Tetsuya Sato, Takashi Baba Yasuyuki Ohkawa, Mikita Suyama, Ken-ichirou Morohashi
  • 雑誌名: Sexual Development 巻: 11 号: 2 ページ: 53-63
  • DOI: 10.1159/000453323
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Ad4BP/SF-1 regulates differentiation and metabolic activation in fetal Leydig cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Miki Inoue, Takashi Baba, and Ken-ichirou Morohashi
  • 学会等名: 8th International Symposium on Vertebrate Sex Determination
  • 国際学会
• [学会発表] 一細胞RNAシークエンスを用いた胎仔型ライディッヒ前駆細胞の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 実紀、馬場 崇、諸橋 憲一郎
  • 学会等名: 第18回 日本内分泌学会 九州支部 学術集会
• [学会発表] 一細胞トランスクリプトーム解析による胎仔型ライディッヒ前駆細胞の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 実紀、馬場 崇、諸橋 憲一郎
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「性スペクトラム―連続する表現型としての雌雄」第2回領域会議
• [学会発表] 一細胞トランスクリプトーム解析による胎仔型ライディッヒ前駆細胞の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 実紀、馬場 崇、諸橋 憲一郎
  • 学会等名: 第41回 分子生物学会年会
• [学会発表] Ad4BPが制御する胎仔型ライディッヒ細胞の分化と代謝 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上 実紀、馬場 崇、諸橋 憲一郎
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金新学術領域研究「性スペクトラム―連続する表現型としての雌雄」第1回領域会議
• [学会発表] Ad4BPを介した細胞分化と代謝の強調的な遺伝子発現制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上 実紀、馬場 崇、諸橋 憲一郎
  • 学会等名: 第90回日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演
• [学会発表] Alterations in Fetal Leydig Cell Gene Expression during Fetal and Adult Development (2017)
  • 著者名/発表者名: Miki Inoue, Takashi Baba, and Ken-ichirou Morohashi
  • 学会等名: Asian Sex Differentiation Network (7th Gonad Biology Joint Meeting)
  • 国際学会