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ダウン症候群モデルマウスを用いた精子形成障害の新規原因遺伝子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K06737
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48010:解剖学関連
研究機関熊本大学

研究代表者

若山 友彦  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (70305100)

研究分担者 玉井 郁巳  金沢大学, 薬学系, 教授 (20155237)
菅原 太一  熊本大学, 大学院先導機構, 助教 (30758412)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードダウン症候群 / 精巣 / 精子形成障害 / 男性不妊症 / トリソミー / 原因遺伝子 / 造精細胞 / セルトリ細胞 / 異常発現遺伝子
研究開始時の研究の概要

我が国は急速に出生数が減少する一方で、不妊症の夫婦の数は増加している。不妊症の原因の半分は男性にあり、男性不妊症の原因の大半は精子形成障害である。しかし、精子形成障害の原因遺伝子はほとんど分かっていない。多様な臨床症状を示すダウン症候群は、精子形成障害も生じる。つまり、21番染色体中に精子形成障害を引き起こす遺伝子があるが、どの遺伝子が原因遺伝子であるかは全く分かっていない。本研究では、ダウン症候群モデルのTs65Dnマウスを用いて、精子形成障害を引き起こす遺伝子を同定し、精子形成障害の機序の解明を目指す。

研究成果の概要

Ts65Dnマウスの精巣の精細管には、軽度から高度の精子形成障害が見られた。しかし、精子形成障害のある精細管にも多数の精子細胞が存在することが分かった。また、精巣上体には、野生型よりも少ないが精子も存在した。造精細胞マーカーTRA98やCADM1やEzrin、セルトリ細胞マーカーWT1の免疫組織化学を行なった結果、精細管により造精細胞の分化段階に差が見られ、一部のセルトリ細胞が精細管の内腔に偏在していた。さらに、トリソミー状態にある遺伝子の精巣における発現を定量的RT-PCRで検討し、野生型よりTs65Dnマウスで10個の遺伝子が有意に増加していることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ダウン症候群では、精子形成障害が生じる。しかし、その原因遺伝子は不明であった。本研究により、ダウン症候群モデルマウスの精巣において、精子形成障害に関連する10個の遺伝子を同定することができた。これらの10個の遺伝子の内、大半の遺伝子は、精子形成における役割が不明であった。本研究成果の学術的意義は、新規の精子形成関連遺伝子を明らかにできたことである。さらに、これらの遺伝子がコードするタンパク質分子の役割が解明できれば、原因不明が多いヒトの男性不妊症の原因究明とその治療法の開発につながる社会的意義がある。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Expression of Protein Markers in Spermatogenic and Supporting Sertoli Cells Affected by High Abdominal Temperature in Cryptorchidism Model Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Wanta Arunothai、Noguchi Kazuhiro、Sugawara Taichi、Sonoda Kayoko、Duangchit Suthat、Wakayama Tomohiko
    • 雑誌名

      Journal of Histochemistry and Cytochemistry

      巻: 71 号: 7 ページ: 387-408

    • DOI

      10.1369/00221554231185626

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Study of abnormal spermatogenesis in mouse model of Down syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Nattapran Chompusri, Toshichika Kuroki, Kentaro Okamoto, Kazuhiro Noguchi, Taichi Sugawara, Kayoko Sonoda, Tomohiko Wakayama
    • 学会等名
      The 1st Asian Congress for Reproductive Immunology (ACRI)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Abnormal spermatogenesis in mouse model of Down syndrome2023

    • 著者名/発表者名
      Nattapran Chompusri, Toshichika Kuroki, Kentaro Okamoto, Kazuhiro Noguchi, Taichi Sugawara, Kayoko Sonoda, Taichi Noda, Takashi Minami, Goro Sashida, Tomohiko Wakayama
    • 学会等名
      第2回ダウン症基礎研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ダウン症候群モデルマウスにおける 精子形成障害の原因遺伝子の研究2022

    • 著者名/発表者名
      黒木俊史、チョムプーシー・ナッパン、菅原太一、 野口和浩、園田佳世子、若山友彦
    • 学会等名
      日本解剖学会 第78回九州支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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