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精子幹細胞はなぜ動くのか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K22358
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分42:獣医学、畜産学およびその関連分野
研究機関東北大学

研究代表者

原 健士朗  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60551546)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード精巣 / 精子 / 精子幹細胞 / 細胞移動 / 精子形成 / 精原細胞 / 遊走 / 細胞運動 / 基底膜
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、マウス精巣における精子幹細胞の遊走現象の役割を理解することである。精子幹細胞に関する知見は、基礎的な雄繁殖能の理解に留まらず、産業・実験動物でしばしば問題となる雄低妊孕化の原因究明とその対処に必要不可欠である。しかし生体内での幹細胞挙動の知見は乏しく、研究は十分に進んでいない。近年申請者は、精子幹細胞がダイナミックに動くことを見出し、精子幹細胞はなぜ動くのか?という新しい疑問が生じた。本研究では、細胞遊走の人為的阻害を試み、精子形成における幹細胞遊走の役割を検証する。

研究成果の概要

本研究では、マウス精子幹細胞が精巣内の基底膜上を活発に遊走する現象の生理的役割を解明するため、精子幹細胞における遺伝子の発現・機能解析を行った。その結果、マウス精子幹細胞がランダムに動きながら自らの足場となる基底膜タンパク質を分泌する現象を見出し、動きが精子形成の場の構造維持に関与している可能性が考えられた。今後、同タンパク質の分泌阻害や動きを止めた場合に生じる影響を検討することで、精子幹細胞の動きの役割の一端が解明されることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

精子幹細胞の遊走は、精子産生の維持そして組織傷害後の再生に寄与する重要現象だが、そのメカニズムは殆ど謎に包まれている。本研究によって幹細胞が遊走しながら足場となる基底膜の維持に関与する可能性が示され、遊走現象の生理的役割の一端が明らかになった。以上の基礎的知見は、産業動物、野生動物、ヒトの造精機能の制御や造精機能障害の原因究明の応用研究に発展する可能性を持つ成果である。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Expression and localization of alpha-tubulin N-acetyltransferase 1 in the reproductive system of male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Yanai R, Yamashita Y, Umezu K, Hiradate Y, Hara K, Tanemura K.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 67 号: 1 ページ: 59-66

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-110

    • NAID

      130007986237

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 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] Effect of neurotensin on cultured mouse preimplantation embryos2020

    • 著者名/発表者名
      Hiradate Y, Hara K, Tanemura K.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 66 号: 5 ページ: 421-425

    • DOI

      10.1262/jrd.2020-002

    • NAID

      130007925623

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 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] Stromal cell-derived factor 1 regulates in vitro sperm migration towards the cumulus-oocyte complex in cattle2020

    • 著者名/発表者名
      Umezu K, Hara K, Hiradate Y, Numabe T, Tanemura K
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 15 号: 4 ページ: e0232536-e0232536

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0232536

    • 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] Spermatogonial asynchrony in Tex14 mutant mice lacking intercellular bridges.2020

    • 著者名/発表者名
      Rezende-Melo, C.A., Caldeira-Brant, A.L. Drumond-Bock, , A.L. Buchold, , G.M., Shetty, G., Almeida, F.R.C.L. Matzuk, M.M., Hara, K.. Yoshida, S.. Meistrich, M.L. Chiarini-Garcia, H.:
    • 雑誌名

      Reproduction

      巻: 160 号: 2 ページ: 205-215

    • DOI

      10.1530/rep-20-0118

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mammalian germ cell migration during development, growth, and homeostasis2019

    • 著者名/発表者名
      Kanamori Mizuho、Oikawa Kenta、Tanemura Kentaro、Hara Kenshiro
    • 雑誌名

      Reproductive Medicine and Biology

      巻: 18 号: 3 ページ: 247-255

    • DOI

      10.1002/rmb2.12283

    • 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
  • [学会発表] ほ乳類精巣における精原細胞の振舞いの加齢変化2021

    • 著者名/発表者名
      原健士朗
    • 学会等名
      日本アンドロロジ―学会第39回学術大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 老齢黒毛和種における未分化型精原細胞の維持2021

    • 著者名/発表者名
      河原輝宙, 種村健太郎, 原健士朗
    • 学会等名
      第128回日本畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 精細管の局所領域で進行する精子形成機構の理解2020

    • 著者名/発表者名
      原健士朗
    • 学会等名
      第12回生体界面研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Homeostatic random motion of GFRα1-expressing spermatogonia in an open niche2020

    • 著者名/発表者名
      Hara K, Jorg D J, Kanamori M, Ohno N, Simons B D, Yoshida S,
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Laboratory Meeting Germ Cells
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Sperm stem cell behaviors in mammalian testis2019

    • 著者名/発表者名
      Kenshiro Hara
    • 学会等名
      International symposium on new insights on animal nutrition, breeding and reproduction.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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