| 研究課題/領域番号 |
22K19322
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
大隅 典子 東北大学, 医学系研究科, 教授 (00220343)
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| 研究分担者 |
稲田 仁 東北大学, 医工学研究科, 特任准教授 (60419893)
吉川 貴子 東北大学, 医学系研究科, 助教 (90727851)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 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)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
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| キーワード | 精子形成 / 性比 / フェロトーシス / Pax6 / 加齢 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究はマウスをモデルとし、「加齢により精子形成過程においてX染色体を有する精子細胞がより細胞死を起こしやすくなり、生まれる仔マウスの性比が偏る」という仮説を検証する。精母細胞の減数分裂期に活性酸素種によりDNA損傷が生じ、サイズの大きいX染色体のダメージの方がY染色体より重篤なために、有X染色体精子細胞が選択的にフェロトーシスを生じることが考えられる。また、クロマチンリモデリング因子として種々の分子をリクルートしうるPax6の下流因子に損傷応答・修復促進因子が含まれること、Pax6の発現が加齢により減弱することから、Pax6は抗加齢因子として損傷応答・修復促進に作用する可能性がある。
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| 研究成果の概要 |
本研究では「加齢により精子形成過程においてX染色体を有する精子細胞がより細胞死を起こしやすくなり、生まれる仔マウスの性比が偏る」という仮説を検証した。加齢によりマウス精巣内で円形精子細胞数が減少し、X染色体精子対するY精子の割合が高くなることを確認した。高齢マウスの精巣における細胞死を調べると、精細管周囲に存在する精祖細胞・精母細胞ではアポトーシスが、円形精子細胞では非アポトーシス細胞死が認められることがわかった。さらに加齢により、細胞損傷マーカーであるγH2A.Xの発現が上昇し、抗フェロトーシスに関わるGPX4の発現は逆に減少することを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヒトでは男児の方が女児より多く生まれ、その比はおよそ1.05前後である。減数分裂によって形成されるX染色体およびY染色体を有する精子は理論的には１：１になるはずであるが、我々は、マウスの精巣では、第二減数分裂を終えた円形精子細胞が加齢により減少し、有X染色体精子細胞が有Y染色体精子細胞よりも有意に少ないことを見出した。また、この細胞死はフェロトーシスである可能性が高いことが確かめられた。近年、若い男性の精子数や正常な精子の割合が減少することが報告されている。精巣におけるフェロトーシスを防ぐことが、妊孕性の向上や、ひいては少子化への対応策に繋がることが期待される。
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