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受精時の初期化を乗り越えて次世代胚に伝わる精子の環境因子由来DNAメチル化変化

研究課題

研究課題/領域番号 18K19860
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分63:環境解析評価およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

野原 恵子  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, フェロー (50160271)

研究分担者 中林 一彦  国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (10415557)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード次世代影響 / DNAメチル化 / 精子 / 胚 / 無機ヒ素 / 妊娠期曝露 / リプログラミング / 初期胚 / 初期化
研究成果の概要

私たちは、妊娠中に無機ヒ素を含む水を飲んだ母マウス(F0世代)から生まれた雄(F1)の子(孫世代、F2)で肝腫瘍が増加することを発見した。このような現象の機序として、環境因子が精子ゲノムのDNAメチル化等のエピジェネティック修飾を変化させ次世代に影響を伝えることが示唆されている。しかし精子のエピジェネティック変化が受精後の再構成を経て胚に継承されるかは、これまで不明であった。本研究では、妊娠期ヒ素曝露を受けたF1雄と他系統の雌マウスを交配し、初期胚のDNAメチル化をゲノムワイドに解析した。その結果、ヒ素曝露による精子のメチル化変化が次世代胚の雌雄のアレルに受け継がれることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

妊娠期の環境因子の曝露が孫世代やその後の世代の健康に影響を及ぼすことが明らかにされつつあり、生殖細胞のエピジェネティック修飾の変化が影響を伝える原因になることが示唆されている。一方、生殖細胞のエピジェネティック修飾は受精時に初期化を受けることから、環境因子の影響もリセットされるのではという考え方があり、世代を超える影響の機序の考え方は確立されていない。本研究では、大きな脱メチル化・再メチル化を経て再構成される初期胚のDNAメチル化修飾をゲノムワイドに定量的に解析し、環境因子による精子のDNAメチル化変化が胚に受け継がれることを明らかにし、生殖細胞を介した世代を超えた影響の機序の理解を推進した。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Gestational arsenic exposure induces site-specific DNA hypomethylation in active retrotransposon subfamilies in offspring sperm in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Nohara Keiko、Nakabayashi Kazuhiko、Okamura Kazuyuki、Suzuki Takehiro、Suzuki Shigekatsu、Hata Kenichiro
    • 雑誌名

      Epigenetics & Chromatin

      巻: 13 号: 1 ページ: 53-53

    • DOI

      10.1186/s13072-020-00375-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gestational arsenic exposure and paternal intergenerational epigenetic inheritance2020

    • 著者名/発表者名
      Nohara Keiko、Suzuki Takehiro、Okamura Kazuyuki
    • 雑誌名

      Toxicology and Applied Pharmacology

      巻: 409 ページ: 115319-115319

    • DOI

      10.1016/j.taap.2020.115319

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] マウス妊娠期ヒ素曝露によって誘導される仔精子のLINEおよびLTRレトロトランスポゾンのDNAメチル化変化2020

    • 著者名/発表者名
      野原恵子,中林一彦,岡村和幸,鈴木武博,秦健一郎
    • 学会等名
      第14回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 環境因子の妊娠期曝露による子の精子エピゲノム変化と次世代影響2020

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 学会等名
      環境ホルモン学会第34回講演会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス妊娠期ヒ素曝露による仔精子レトロトランスポゾン転写調節領域のメチル化低下2020

    • 著者名/発表者名
      野原恵子、中林一彦、岡村和幸、鈴木武博、秦健一郎
    • 学会等名
      第90回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠期ヒ素曝露を受けたF1精子由来のF2初期胚における遺伝子発現変化の検討2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木武博,岡村和幸,野原恵子
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス妊娠期無機ヒ素曝露による仔精子レトロトランスポゾンのDNAメチル化低下2019

    • 著者名/発表者名
      野原恵子,中林一彦,岡村和幸,鈴木武博,秦健一郎
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 無機ヒ素の妊娠期曝露が仔の精子エピゲノム変化を介して次世代に影響を伝えるメカニズムの探索2019

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 学会等名
      日本毒性学会生体金属部会主催メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マウス妊娠期無機ヒ素曝露による仔の精子DNAメチル化変化の解析2019

    • 著者名/発表者名
      野原恵子, 中林一彦, 岡村和幸, 鈴木武博, 秦健一郎
    • 学会等名
      第8回日本DOHaD学会学術集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Epigenetics and Environment.2019

    • 著者名/発表者名
      Nohara K
    • 学会等名
      47th Myanmer Health Research Congress
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 妊娠期無機ヒ素曝露による孫世代(F2)の肝腫瘍増加に関与する仔世代(F1)精子のエピゲノム変化2018

    • 著者名/発表者名
      野原恵子、岡村和幸、鈴木武博、中林一彦、秦健一郎
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠期無機ヒ素曝露の多世代影響とエピジェネティクス2018

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 妊娠期化学物質曝露の多世代影響2018

    • 著者名/発表者名
      野原恵子
    • 学会等名
      第45回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] F0マウス妊娠期ヒ素曝露がF1雄を介してF2世代で肝腫瘍を増加させる機序の探索:F1精子のDNAメチル化解析2018

    • 著者名/発表者名
      野原恵子,岡村和幸,中林一彦,松下隼也,鈴木武博,市原学,秦健一郎
    • 学会等名
      第12回日本エピジェネティクス研究会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] Chapter 3. Arsenic exposure and reproductive toxicity. In: Yamauchi H, Sun G editors. Arsenic contamination in Asia.2019

    • 著者名/発表者名
      Udagawa O, Okamura bK, Siziki T, Nohara K.
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 妊娠期の化学物質曝露が孫世代の健康に 影響を及ぼすメカニズム

    • URL

      https://www.nies.go.jp/whatsnew/20210108/20210108.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-07-25   更新日: 2022-01-27  

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