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精巣・腎臓の臓器間間質細胞移植 ~精巣は慢性腎臓病を救えるか~

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ3144
補助金の研究課題番号 22J00888 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

内田 あや  国立研究開発法人理化学研究所, バイオリソース研究センター, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード精巣 / 精巣網 / セルトリバルブ / マウス / 腎臓 / 精子発生
研究開始時の研究の概要

腎臓はネフロンを介して尿産生を担う一方、間質から分泌されるホルモンを介して血圧調整・造血促進を行う内分泌器官である。慢性腎臓病(CKD)の一次原因は多岐にわたるが、その 増悪機序は共通して腎臓間質細胞の形質転換による線維化である。腎間質細胞の喪失は腎内分泌能の低下・毛細血管の退縮を介して2次的な腎障害を引き起こし、腎不全の悪化を加速させる。本研究では腎臓と精巣の発生学的起源および構造の同一性に着目し、精巣・腎臓間での間質細胞交換移植により腎内分泌機能の温存、もしくはレスキューを図る。これにより、精巣をツールとした CKD への新たな治療戦略・可能性を拓く。

研究実績の概要

本研究課題では精巣・腎臓間での間質細胞交換を通して腎機能のレスキューを狙うとともに、これらの臓器におけるホメオスタシス制御機構、および細胞運命決定機構の解明に取り組むものである。本年度は当初の予定どおり(1) 精巣・腎臓間での間質細胞交換移植実験系の立ち上げに取り組む傍ら、(2)「液体の流れ」を介した精巣内ホメオスタシス制御機構の解明に迫った。

(1)精巣・腎臓間での間質細胞交換移植:腎臓と精巣は共に中間中胚葉から発生し、共通して管構造と間質からなる組織学的特徴を持つことに加え、両者のシグナル因子を介した器官発生および細胞制御機構には共通項が多い。本研究では精巣・腎臓間の共通性に着目し、これら臓器間の間質細胞の互換性・過疎性を解析すべく、両臓器間での間質細胞移植を試みた。本年度は間質細胞の移植実験系の確立に取り組む一方で、シングルセル RNAシーケンス(scRNAseq)解析により一細胞レベルでの精巣間質細胞の性状解析を行い、ユニークな性質を持つ少数の新規間質細胞集団の同定へと至った。

(2)液体の流れを介した精巣内ホメオスタシス制御機構:ほ乳類の精巣で作られた精子は精細管内の管腔液の流れに乗って精巣の外へと運ばれるが、精巣出口部分には精巣網という網目状の構造があり、これに隣接してセルトリバルブと呼ばれる弁構造が存在する。しかしながら、セルトリバルブの機能的役割は分かっていなかった。申請者は精巣網特異的な転写因子Sox17の欠損がこのセルトリバルブ弁の形成不全を引き起こし、これによる管腔液の逆流が精子発生不全による男性不妊に繋がることを明らかにした。これにより、セルトリバルブの逆流防止弁としての機能を世界に先駆けて明らかにした。以上の成果は今年度米国科学誌Nature Communicationsに報告している。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] University of Teramo(イタリア)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] SOX17-positive rete testis epithelium is required for Sertoli valve formation and normal spermiogenesis in the male mouse.2022

    • 著者名/発表者名
      Uchida, A., Imaimatsu, K., Suzuki, H., Han, X., Ushioda, H., Uemura, M., Imura-Kishi, K., Hiramatsu, R., Takase, H. M., Hirate, Y., Ogura, A., Kanai-Azuma, M., Kudo, A., & Kanai, Y.
    • 雑誌名

      Nature communications

      巻: 13 (1) 号: 1 ページ: 7860-7860

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35465-1

    • 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] Gonadal Sex Differentiation and Ovarian Organogenesis along the Cortical-Medullary Axis in Mammals2022

    • 著者名/発表者名
      Imaimatsu Kenya、Uchida Aya、Hiramatsu Ryuji、Kanai Yoshiakira
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 21 ページ: 13373-13373

    • DOI

      10.3390/ijms232113373

    • 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
  • [学会発表] Comparative analysis of mouse trophoblast stem cells derived from somatic cell nuclear transfer and in vivo fertilization2022

    • 著者名/発表者名
      Aya Uchida, Michiko Hirose, Shogo Matoba, Masashi Hada Michihiko Sugimoto, Dooseon Cho, Kuniya Abe, Shigeyuki Shichino, Atsuo Ogura
    • 学会等名
      異分野交流のゆうべ, 理化学研究所
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス精巣網SOX17を介したセルトリバルブ形成・精子発生制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      内田あや, 鈴木穂香, 高瀬比菜子, 平手良和, 平松竜司, 宮東昭彦, 秋元義弘, 金井正美, 小倉淳郎, 金井克晃
    • 学会等名
      Wakate BRC Conference, 理化学研究所
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 哺乳類の精巣網-セルトリバルブを介した新規の曲精細管内のホメオスタシス維持機構の発見2022

    • 著者名/発表者名
      内田あや, 鈴木穂香, 高瀬比菜子, 平手良和, 平松竜司, 宮東昭彦, 小倉淳郎, 秋元義弘, 金井正美,金井克晃
    • 学会等名
      第115回日本繁殖生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 体細胞核のプロタミン置換・クローン動物作成への応用を目指して2022

    • 著者名/発表者名
      内田あや、四方大樹、渡邉奈穂美、Dominico Iuso, 三浦健人、井上弘貴、Marta Czernik, Pasqualino Loi, 小倉淳郎
    • 学会等名
      第3回「全能性プログラム」若手勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マウス精巣網SOX17を介したセルトリバルブの形成、および精子発生制御機構の開明2022

    • 著者名/発表者名
      内田あや, 鈴木穂香, 高瀬比菜子, 平手良和, 平松竜司, 宮東昭彦, 秋元義弘, 金井正美,金井克晃
    • 学会等名
      獣医解剖アカデミア(日本獣医学会分科会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] The formation of Sertoli Valve and spermatogenesis is modulated by SOX17-positive rete testis in mouse testis2022

    • 著者名/発表者名
      Aya Uchida
    • 学会等名
      The International Symposium "Totipotency and Germ Cell Development"
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-03-26  

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