in vivo精巣形成とin vitro再構築におけるCD34+内皮細胞の役割

• 研究課題/領域番号: 18K06322
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44040:形態および構造関連
• 研究機関: 熊本保健科学大学
• 研究代表者: 安部 眞一 熊本保健科学大学, 保健科学部, 客員研究員 (90109637)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2022-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2021年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 精巣形成 / 3次元培養 / organoid / 間質 / CD34 / telocyte / integrin a4b1 / VCAM1 / integrin a4, a9 / 精細管様構造 / 再凝集培養 / integrin / 再凝集 / KSR / ３次元培養 / 再構築 / CD34+内皮細胞 / マウス

研究成果の概要

精巣の再凝集培養系において、間質の主要な細胞であるCD34+細胞の凝集体にLeydig cell (LC)が局在化する仕組みを解析した。LCにはadult型(ALC)とfetal型(FLC)があるが、局在化するのはほとんどがALCであった。Live cell imagingの結果、CD34+細胞はALC凝集体に向かってchemotaxisを示すこと、VCAM1とa4b1 integrinが重要な役割を果たすことが示唆された。これらの結果から、精巣の間質様構造の形成・維持・再構築にCD34+細胞とALC間のVCAM1-a4b1 integrin相互作用が重要な役割を果たしていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、精巣を含め哺乳類のいろいろな器官の間質にCD34+PDGFRa+ telocytesが存在し、周りの細胞とcommunicationを取っているという形態学的報告がある。再凝集培養系を用いて、精巣の間質様構造の再構築にCD34+細胞とadult LC間のVCAM1-a4b1 integrin相互作用が重要な役割を果たしていることを示唆した今回の結果は、生体におけるLCの分化・再生におけるtelocytesの機能的役割を示唆する先駆的な報告と言えるだろう。また、我々が確立した精巣organoidが精巣再構築の解析に有用なツールとなることが証明されたことから、今後医学的な応用も期待される。

研究成果

• [国際共同研究] ZunYi Medical University(中国)
• [国際共同研究] Monash University/Monash Biomedicine Discovery Institute/Hudson Institute of Medical Research(オーストラリア)
• [国際共同研究] Cardiff University(英国)
• [雑誌論文] CD34 is expressed in endothelial cells in embryonic testes and is additionally expressed in non-endothelial cells in postnatal mouse testes (2022)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Kameyama H, Abe S-I
  • 雑誌名: Zoological Science 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] VCAM1-a4b1 integrin interaction mediates interstitial tissue reconstruction in 3-D re-aggregate culture of dissociated prepubertal mouse testicular cells (2021)
  • 著者名/発表者名: Abe K, Kon S, Kameyama H, Zhang J, Morohashi K, Shimamura K, Abe S-I
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 11 号: 1 ページ: 18332-18332
  • DOI: 10.1038/s41598-021-97729-y
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mesenchymal Niche-Derived Neuregulin-1 Drives Intestinal Stem Cell Proliferation and Regeneration of Damaged Epithelium. (2020)
  • 著者名/発表者名: Jarde, T., Chan, W.H., Rossello, F.J., Kahlon, T.K., Theocharous, M., Arackal, T.K., Flores, T., Giraud, M., Richards, E., Chan, E., Kerr, G., Engel, R.M., Prasko, M., Donoghue, J.F., Abe, S-I., Phesse, T.J., Nefzger, C.M., McMurrick, P.J., Powell, D.R., Daly R.J., Polo, J.M., Abud, H.E.
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 27 号: 4 ページ: 646-662
  • DOI: 10.1016/j.stem.2020.06.021
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] ３次元培養によるマウス精細管様構造再構築におけるPDGFとNeurotrophin signalingの役割について (2019)
  • 著者名/発表者名: 安部眞一、安部和子、亀山広喜
  • 学会等名: 第90回日本動物学会大会（大阪）
• [学会発表] ３次元培養によるマウス精細管様構造再構築におけるPDGFとNeurotrophin signalingの役割について (2018)
  • 著者名/発表者名: 安部眞一、安部和子
  • 学会等名: 日本動物学会