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精子エピゲノム多様性にもとづいた子孫の疾患素因の分画

研究課題

研究課題/領域番号 19K18627
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分56040:産婦人科学関連
研究機関京都大学 (2020-2021)
東北大学 (2019)

研究代表者

木村 龍一  京都大学, 医学研究科, 特定助教 (00781759)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード経世代エピゲノム / DNAメチル化 / 精子形成 / 精子低メチル化 / 脱メチル化薬剤 / 精子 / ヒストン修飾 / 精子エピゲノム / 発達障害
研究開始時の研究の概要

近年、精子のエピゲノムが子孫の疾患素因に寄与する因子として着目されている。父親の 加齢は子どもの神経発達障害や統合失調症などの疾患発症リスクとなることが知られ、加齢による精子エピゲノム変化がその背景にある可能性が指摘されている。本研究では、精子のエピゲノム多様性を評価することを通じて父親の加齢が子孫の疾患素因となる生物学的機構を明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

本研究では、精子DNAメチル化状態の変化が子孫の表現型に影響することを検証するために、DNA脱メチル化薬剤を用いて加齢による精子DNA低メチル化を模倣することを試みた。そのために雄マウスへDNA脱メチル化薬剤を投与し、雌マウスとの交配により得られた仔の表現型を解析したところ、雄の加齢による子孫の表現型への影響を一部模倣することが明らかとなった。その一方で、精子DNAメチル化のパターンはあまり類似していなかったことから、加齢による精子DNAの低メチル化の成立およびDNA脱メチル化薬剤によるDNAの脱メチル化の誘導は、それぞれ異なる機構で生じる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、精子のエピゲノム状態を変化させると子孫の表現型に影響が生じることが明らかとなった。父親の精子形成過程におけるエピゲノム異常が種々の疾患素因を形成する可能性があり、今後の研究により次世代に影響する疾患の新たな治療法や予防法の開発につながることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Detection of <scp>REST</scp> expression in the testis using epitope‐tag knock‐in mice generated by genome editing2021

    • 著者名/発表者名
      Kimura Ryuichi、U. Inoue Yukiko、Kikkawa Takako、Tatehana Misako、Morimoto Yuki、Inada Hitoshi、Oki Shinya、Inoue Takayoshi、Osumi Noriko
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 251 号: 3 ページ: 525-535

    • DOI

      10.1002/dvdy.417

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Paternal age affects offspring via an epigenetic mechanism involving REST/NRSF.2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshizaki Kaichi, Kimura Ryuichi, Kobayashi Hisato, Oki Shinya, Kikkawa Takako, Mai Lingling, Koike Kohei, Mochizumi Kentaro, Inada Hitoshi, Matsui Yasuhisa, Kono Tomohiro, Osumi Noriko
    • 雑誌名

      EMBO Reports

      巻: 22(2) 号: 2

    • DOI

      10.15252/embr.202051524

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comprehensive histochemical profiles of histone modification in male germline cells during meiosis and spermiogenesis: Comparison of young and aged testes in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Tatehana M, Kimura R, Mochizuki K, Inada H, Osumi N
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: eCollection 2020 号: 4 ページ: e0230930-e0230930

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0230930

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Paternal aging affects to phenotypes of offspring through inheritance of hypomethylated DNA elicited in NRSF/REST binding site2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura R., Yoshizaki K., Kikkawa T., Mai L., Oki S., Mochizuki K., Kobayashi H., Inada H., Matsui Y., Kono T., Osumi N.
    • 学会等名
      14th Asia Epigenome Meeting (AEM) / 3rd Taipei Epigenetics and Chromatin Meeting (TECM)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Paternal aging affects to offspring’s behavior and gene expression possibly through inheritance of hypomethylated DNA elicited in NRSF/REST binding site2019

    • 著者名/発表者名
      Kimura R., Yoshizaki K., Kikkawa T., Mai L., Oki S., Mochizuki K., Kobayashi H., Inada H., Matsui Y., Kono T., Osumi N.
    • 学会等名
      International Symposium on Epigenome 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 遺伝子医学 31号「エピゲノムの経世代影響」2019

    • 著者名/発表者名
      木村 龍一, 吉崎 嘉一, 大隅 典子
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      株式会社 メディカルドゥ
    • ISBN
      9784909508058
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 医学のあゆみ 268巻3号 「自閉スペクトラム症発症リスクとエピジェネティクス」2019

    • 著者名/発表者名
      木村 龍一, 稲田 仁, 大隅 典子
    • 総ページ数
      70
    • 出版者
      医歯薬出版株式会社
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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