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幹細胞制御因子Pax6の精子形成過程における増殖・分化制御と性比決定機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K19372
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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 木村 龍一  東北大学, 医学系研究科, 助教 (00781759)
研究協力者 Jasper Germeraad  
舘花 美沙子  
Mai Lingling  
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワードPax6 / 精子形成 / 性比バイアス / 脳科学 / 基盤・社会脳科学 / 脳計測科学 / 性比 / 遺伝子 / 発生・分化 / 老化
研究成果の概要

本研究では、自然発症Pax6変異ヘテロ接合(Sey/+)マウスに観察された性比バイアスの生じる原因が精子形成の過程にある可能性を検証した。精祖細胞数はSey/+マウスと野生型の同腹仔とで同等であったが、精母細胞数はSey/+マウスにおいて有意に減少していたことより、Pax6の機能不全が減数分裂に影響する可能性が示唆された。さらに、性染色体をFISHにより検出し、円形精子細胞における性染色体の割合を解析し、Sey/+マウスでY染色体の割合が有意に増加すること見出した。この結果から、Sey/+マウスに生じる性比バイアスは精子形成過程でY染色体を持つ精子の割合が増加することに起因すると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

出生時の男女比は人種等に関わらずほぼ1.05対1であるが、その理由は不明であった。哺乳類の性は精子の性染色体によって決定され、減数分裂によりXおよびY染色体を持つ配偶子が同じ数だけ産生されるため、仔の性比は理論的には1:1となることが予想され、もし性バイアスが生じるのであれば、なんらかのメカニズムが必要となる。本研究は、減数分裂過程における転写制御因子・クロマチンリモデリング因子Pax6の機能不全が仔の性比に影響することを示した画期的な研究であり、今後その機構を明らかにすることで哺乳類の有する仔の性比調節において、精子形成の制御を介したエピジェネティックな機構が明らかになると期待される。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] SETDB1 is essential for mouse primordial germ cell fate determination by ensuring BMP signaling2018

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Kentaro, Tando Yukio, Sekinaka Tamotsu, Otsuka Kei, Hayashi Yohei, Kobayashi Misato, Kamio Asuka, Ito-Matsuoka Yumi, Takehara Asuka, Kono Tomohiro, Osumi Noriko, Matsui Yasuhisa
    • 雑誌名

      Development

      巻: 145 号: 23 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1242/dev.164160

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Repression of somatic genes by selective recruitment of HDAC3 by BLIMP1 is essential for mouse primordial germ cell fate determination2018

    • 著者名/発表者名
      Mochizuki Kentaro, Hayashi Yohei, Sekinaka Tamotsu, Otsuka Kei, Ito-Matsuoka Yumi, Kobayashi Misato, Oki Shinya, Takehara Asuka, Kono Tomohiro, Osumi Noriko, Matsui Yasuhisa
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 24 号: 10 ページ: 2682-2693

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.07.108

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of Pax6 in brain development and its impact on pathogenesis of autism spectrum disorder2018

    • 著者名/発表者名
      Kikkawa Takako、Casingal Cristine R.、Chun Seung Hee、Shinohara Hiroshi、Hiraoka Kotaro、Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Brain Research

      巻: - ページ: 30111-2

    • DOI

      10.1016/j.brainres.2018.02.041

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Induction of osteoblastic differentiation of neural crest-derived stem cells from hair follicles2017

    • 著者名/発表者名
      Urano-Morisawa Eri、Takami Masamichi、Suzawa Tetsuo、Matsumoto Akifumi、Osumi Noriko、Baba Kazuyoshi、Kamijo Ryutaro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 4 ページ: e0174940-e0174940

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0174940

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Polyunsaturated fatty acid deficiency during neurodevelopment in mice models the prodromal state of schizophrenia through epigenetic changes in nuclear receptor genes2017

    • 著者名/発表者名
      Maekawa M、Watanabe A、Iwayama Y、Kimura T、Hamazaki K、Balan S、Ohba H、Hisano Y、Nozaki Y、Ohnishi T、Toyoshima M、Shimamoto C、Iwamoto K、Bundo M、Osumi N、Takahashi E、Takashima A、Yoshikawa T
    • 雑誌名

      Transl Psychiatry.

      巻: 7 号: 9 ページ: e1229-e1229

    • DOI

      10.1038/tp.2017.182

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dab1 contributes differently to the morphogenesis of the hippocampal subdivisions2017

    • 著者名/発表者名
      Blume Marissa、Inoguchi Fuduki、Sugiyama Taku、Owada Yuji、Osumi Noriko、Aimi Yoshinari、Taki Kosuke、Katsuyama Yu
    • 雑誌名

      Development, Growth & Differentiation

      巻: 59 号: 8 ページ: 657-673

    • DOI

      10.1111/dgd.12393

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Early postnatal vocalizations predict sociability and spatial memory in C57BL6/J mice: individual differences in behavioral traits emerge early in development.2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Koike Kohei, Kimura Ryuichi, Osumi Noriko
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: - 号: 11 ページ: e0186798-e0186798

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0186798

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 生物学総論2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      REDEEM 平成30年度 第1回 出張講義
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paternal aging affects gene expression of offspring’s brain possibly via epigenetic mechanism involving a transcriptional repressor REST2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      国際神経発生生物学会第22回大会(ISDN2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] "An epigenetic model for neurodevelopmental disorders: paternal aging as an attributable risk"2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      "45th IMSUT Founding Commemorative Symposium"
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paternal Pax6 haploinsufficiency accelerated vocal communication deficits by advanced paternal aging2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      CINP 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 父加齢の次世代行動への影響:進化に与える可能性についての考察2018

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      日本進化学会第20回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] "How paternal aging affects neural development of the offspring: an epigenetic model for neurodevelopment disorders"2018

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      第40回日本生物学的精神医学会・第61回日本神経化学会大会 合同年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脳からみた自閉症:ネズミを使った基礎研究2018

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      市民のためのサイエンス講座2018「最新脳科学が解き明かす 脳とは何か?~脳を知って心を知る~」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paternal aging induces atypical behaviors in offspring: a model for neurodevelopmental disorders and possible underlying mechanisms2018

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第18回「脳と心のメカニズム」冬のワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 神経発達障害の謎に迫る:動物モデルからのアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第11回ルートヴィッヒ・ボルツマンフォーラム2019年
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 文理共創パネルディスカッションA2018

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      自閉症学(Autism Studies)シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 齧歯類を用いた音声コミュニケーション解析と遺伝的・環境的影響2017

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      日本言語学会第154回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グリア系細胞における転写制御因子Pax6の機能2017

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      新学術「グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態」第4回夏のワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新学術「グリアアセンブリによる脳機能発現の制御と病態」第4回夏のワークショップ2017

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第32回日本下垂体研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paternal aging affects offspring's behavior possibly via an epigenetic mechanism involving a transcriptional repressor REST2017

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      Linkoping University-JSPS Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of paternal aging on behavior of offspring in animal models of neurodevelopmental diseases2017

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      第60回日本神経化学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 父加齢の次世代マウス行動への影響に関わるエピゲノム機構2017

    • 著者名/発表者名
      大隅典子
    • 学会等名
      第39回 日本生物学的精神医学会・第47回 日本神経精神薬理学会 合同年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Paternal aging-induced differential DNA methylation in sperm: possible effects on gene expression and behavior in offspring2017

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.Kimura R, Yoshizaki K, Koike T, Oki S, Mochizuki K, Kikkawa T, Inada H, Matsui Y, Kono T
    • 学会等名
      Neuroscience 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Paternal aging-induced differential DNA methylation in sperm: possible effects on gene expression and behavior in offspring2017

    • 著者名/発表者名
      Osumi, N.
    • 学会等名
      第123回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 脳の誕生2017

    • 著者名/発表者名
      大隅 典子
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      筑摩書房
    • ISBN
      9784480071019
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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