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精細胞の分化を制御するセルトリ細胞の機能的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03162
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42030:動物生命科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

小沢 学  東京大学, 医科学研究所, 准教授 (80608787)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2021年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワード精子形成 / 精巣 / セルトリ細胞 / 選択的スプライシング / 精細胞 / マウス / ゲノム編集
研究開始時の研究の概要

持続的精子形成は、「精原細胞の維持(自己複製)」と「精細胞の分化(減数分裂による半数体精子細胞の産生)」という異なるプロセスがバランスよく厳密に維持されることによって成り立っている。このプロセスには精細管内に存在するセルトリ細胞からのサポートが不可欠であるが、「精細胞の分化」を制御するセルトリ細胞の機能的役割は不明な点が多い。本研究では、これまでその分子機序がほとんど明らかにされていないセルトリ細胞による精細胞の減数分裂制御メカニズムを明らかにすることを目的とする。

研究成果の概要

持続的精子形成には、精細管内に存在するセルトリ細胞からのサポートが不可欠である。申請者らは、選択的スプライシング制御因子であるPTBP1がセルトリ細胞で高発現することに着目し、セルトリ細胞特異的なPTBP1欠損マウスを作製して、その遺伝子機能解析を行った。その結果、PTBP1欠損マウスではセルトリ細胞の細胞骨格に異常が生じることで、精細胞の分化異常が起こり、雄性不妊になることを見出した。このことから、PTBP1はセルトリ細胞の細胞骨格の維持を介して精細胞の分化を制御するというモデルが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

生殖細胞は次世代に遺伝情報を伝達しうる唯一の細胞系譜であり、その発生を制御する分子基盤を明らかにすることは基礎科学的に極めて興味深い分野であると同時に、不妊・不育が大きな問題となっている今日において社会的にも希求性の高い研究である。本研究では、RNA結合タンパク質であるPTBP1がセルトリ細胞の細胞骨格の調整を介して精原細胞の分化を調節することを明らかにしており、精巣における精細胞と体細胞のインタラクションによる精子形成調整機構を理解する上で重要な知見となる。さらに、本研究の成果は新たな不妊治療技術を開発するための一助となることも期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 5件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 16件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple ageing effects on testicular/epididymal germ cells lead to decreased male fertility in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Endo, Kiyonori Kobayashi, Takafumi Matsumura, Chihiro Emori, Manabu Ozawa, Shimpei Kawamoto, Daisuke Okuzaki, Keisuke Shimada, Haruhiko Miyata, Kentaro Shimada, Mayo Kodani, Yu Ishikawa-Yamauchi, Daisuke Motooka, Eiji Hara, Masahito Ikawa
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 7(1) 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1038/s42003-023-05685-2

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Calcium-binding protein 7 expressed in muscle negatively regulates age-related degeneration of neuromuscular junctions in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Eguchi Takahiro、Tezuka Tohru、Watanabe Yuji、Inoue-Yamauchi Akane、Sagara Hiroshi、Ozawa Manabu、Yamanashi Yuji
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 号: 2 ページ: 108997-108997

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.108997

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Age-related decline in spermatogenic activity accompanied with endothelial cell senescence in male mice_2023

    • 著者名/発表者名
      Manabu Ozawa, Hideto Mori, Tsutomu Endo, Yu Ishikawa-Yamauchi, Daisuke Motooka, Chihiro Emori, Masahiro Ikawa
    • 雑誌名

      iScience_

      巻: 26(12) 号: 12 ページ: 108456-108456

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.108456

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] TLR7/8 stress response drives histiocytosis in SLC29A3 disorders2023

    • 著者名/発表者名
      Shibata Takuma、Sato Ryota、Taoka Masato、Saitoh Shin-Ichiroh、Komine Mayumi、(他16人)、Ohto Umeharu、Shimizu Toshiyuki、Ozawa Manabu、Yoshida Nobuaki、Isobe Toshiaki、Latz Eicke、Mukai Kojiro、Taguchi Tomohiko、Hemmi Hiroaki、Akira Shizuo、Miyake Kensuke
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Medicine

      巻: 220 号: 9 ページ: 320230054-320230054

    • DOI

      10.1084/jem.20230054

    • 関連する報告書
      2022 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] LONRF2 is a protein quality control ubiquitin ligase whose deficiency causes late-onset neurological deficits2023

    • 著者名/発表者名
      Li Dan、Johmura Yoshikazu、Morimoto Satoru et al.
    • 雑誌名

      Nature Aging

      巻: 3 号: 8 ページ: 1001-1019

    • DOI

      10.1038/s43587-023-00464-4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ptbp1 deletion does not induce astrocyte-to-neuron conversion2023

    • 著者名/発表者名
      Hoang Thanh、Kim Dong Won、Appel Haley、Ozawa Manabu、Zheng Sika、Kim Juhyun、Blackshaw Seth
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 618 号: 7964 ページ: E1-E7

    • DOI

      10.1038/s41586-023-06066-9

    • 関連する報告書
      2022 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] CRISPR/Cas9-Mediated Highly Efficient Gene Targeting in Embryonic Stem Cells for Developing Gene-Manipulated Mouse Models2022

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Manabu、Emori Chihiro、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Journal of Visualized Experiments

      巻: 186 号: 186 ページ: 1-13

    • DOI

      10.3791/64385

    • 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] Efficient simultaneous double DNA knock-in in murine embryonic stem cells by CRISPR/Cas9 ribonucleoprotein-mediated circular plasmid targeting for generating gene-manipulated mice2022

    • 著者名/発表者名
      Ozawa Manabu、Taguchi Jumpei、Katsuma Kento、Ishikawa-Yamauchi Yu、Kikuchi Mio、Sakamoto Reiko、Yamada Yasuhiro、Ikawa Masahito
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 21558-21558

    • DOI

      10.1038/s41598-022-26107-z

    • 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] Splice factor polypyrimidine tract-binding protein 1 (Ptbp1) primes endothelial inflammation in atherogenic disturbed flow conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Hensel Jessica A.、Nicholas Sarah-Anne E.、Kimble Amy L.、Nagpal Arjun S.、Omar Omar M. F.、Tyburski Jordan D.、Jellison Evan R.、Menoret Antoine、Ozawa Manabu、Rodriguez-Oquendo Annabelle、Vella Anthony T.、Murphy Patrick A.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 119 号: 30

    • DOI

      10.1073/pnas.2122227119

    • 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] Genetic loss of function of Ptbp1 does not induce glia-to-neuron conversion in retina2022

    • 著者名/発表者名
      Hoang Thanh、Kim Dong Won、Appel Haley、Pannullo Nicole A.、Leavey Patrick、Ozawa Manabu、Zheng Sika、Yu Minzhong、Peachey Neal S.、Blackshaw Seth
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 39 号: 11 ページ: 110849-110849

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110849

    • 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] MYCL-mediated reprogramming expands pancreatic insulin-producing cells2022

    • 著者名/発表者名
      Hirano Michitada、So Yusei、Tsunekawa Shin、Kabata Mio、Ohta Sho、Sagara Hiroshi、Sankoda Nao、Taguchi Jumpei、Yamada Yosuke、Ukai Tomoyo、Kato Makoto、Nakamura Jiro、Ozawa Manabu、Yamamoto Takuya、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Nature Metabolism

      巻: 4 号: 2 ページ: 254-268

    • DOI

      10.1038/s42255-022-00530-y

    • 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] Generation of mice for evaluating endogenous p16Ink4a protein expression2022

    • 著者名/発表者名
      Shimada-Takayama Yui、Yasuda Takayuki、Ukai Tomoyo、Taguchi Jumpei、Ozawa Manabu、Sankoda Nao、Ohta Sho、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 599 ページ: 43-50

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2022.02.005

    • 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] Skewed endosomal RNA responses from TLR7 to TLR3 in RNase T2-deficient macrophages2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Kaiwen、Sato Ryota、Shibata Takuma、Hiranuma Ryosuke、Reuter Tatjana、Fukui Ryutaro、Zhang Yun、Ichinohe Takeshi、Ozawa Manabu、Yoshida Nobuaki、Latz Eicke、Miyake Kensuke
    • 雑誌名

      International Immunology

      巻: 33 号: 9 ページ: 479-490

    • DOI

      10.1093/intimm/dxab033

    • 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] DMRT1-mediated reprogramming drives development of cancer resembling human germ cell tumors with features of totipotency2021

    • 著者名/発表者名
      Taguchi Jumpei、Shibata Hirofumi、Kabata Mio、Kato Masaki、Fukuda Kei、Tanaka Akito、Ohta Sho、Ukai Tomoyo、Mitsunaga Kanae、Yamada Yosuke、Nagaoka So I、Yamazawa Sho、Ohnishi Kotaro、Woltjen Knut、Ushiku Tetsuo、Ozawa Manabu、Saitou Mitinori、Shinkai Yoichi、Yamamoto Takuya、Yamada Yasuhiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 5041-5041

    • DOI

      10.1038/s41467-021-25249-4

    • 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] NELL2-mediated lumicrine signaling through OVCH2 is required for male fertility. Science.2020

    • 著者名/発表者名
      Kiyozumi D, Noda T, Yamaguchi R, Tobita T, Matsumura T, Shimada K, Kodani M, Kohda T, Fujihara Y, Ozawa M, Yu Z, Miklossy G, Bohren KM, Horie M, Okabe M, Matzuk MM, Ikawa M.
    • 雑誌名

      Science.

      巻: 368 号: 6495 ページ: 1132-1135

    • DOI

      10.1126/science.aay5134

    • 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] Generation of a p16 Reporter Mouse and Its Use to Characterize and Target p16high Cells In Vivo.2020

    • 著者名/発表者名
      Omori S, Wang TW, Johmura Y, ..., Sakamoto T (15番目), ..., Nakanishi M.
    • 雑誌名

      Cell Metab

      巻: 32 号: 5 ページ: 814-828

    • DOI

      10.1016/j.cmet.2020.09.006

    • 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
  • [学会発表] Declining spermatogenic activities accompanied by the senescent feature of endothelial cells in male mice with age2023

    • 著者名/発表者名
      Manabu Ozawa, Hideto Mori, Tsutomu Endo, Masahito Ikawa
    • 学会等名
      Society for the Study of Reproduction
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Genome Editing in Animals2023

    • 著者名/発表者名
      Manabu Ozawa, Chihiro Emori, Masahito Ikawa
    • 総ページ数
      399
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [産業財産権] 超長鎖DNAの効率的なノックインによるヒト化マウス作製技術の開発2023

    • 発明者名
      小沢学、田口純平
    • 権利者名
      小沢学、田口純平
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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