新生仔期マウス卵巣における原始卵胞形成と活性化機構の統合的理解

• 研究課題/領域番号: 23K27202
• 補助金の研究課題番号: 23H02510 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分44040:形態および構造関連
• 研究機関: 横浜市立大学
• 研究代表者: 佐藤 友美 横浜市立大学, 生命ナノシステム科学研究科(八景キャンパス), 教授 (40295506)
• 研究分担者: 中島 忠章 横浜市立大学, 理学部, 助教 (40631213)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2025年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
• キーワード: 卵胞 / マウス卵巣 / エストロゲン / 卵胞形成 / 卵巣

研究開始時の研究の概要

卵胞は胎児期（ヒト）または新生仔期（マウス）にのみ形成され、生涯にわたって卵巣内に貯蔵されるため、雌個体が生殖機能を良好に維持するためには卵胞形成過程と原始卵胞活性化がそれぞれ厳密に制御されることが必須である。マウス卵巣では、卵母細胞－体細胞相互作用により卵胞の形成と成長、および卵母細胞の成熟が制御されている。本研究では、新生仔期マウス卵巣における卵母細胞－体細胞相互作用に着目して、原始卵胞形成・活性化過程とそのかく乱のメカニズムを明らかにする。

研究実績の概要

出生直後にエストロゲンを投与された雌マウスでは、卵巣の卵胞形成過程と活性化が乱される。本研究は、エストロゲンによる原始卵胞形成・活性化の乱れの機構に着目し、網羅的遺伝子発現解析により見出した3つの候補転写因子について、細胞特異的遺伝子ノックアウトマウスを用いて原始卵胞形成・活性化過程、およびエストロゲン作用における機能解析を目的としている。今年度は引き続きSnai2のfloxedマウスを作製した。さらに、卵胞形成時の顆粒膜細胞の形態について、FOXL2が発現した細胞のみでCreが活性化しdsRedでラベルされるFoxl2 cre-EGFP; R26GRRマウスを用いて調べた。その結果、新生仔期の卵胞において、基底膜や卵母細胞に広くまたは一部接着する顆粒膜細胞が観察された。また顆粒膜細胞において複数の突起が観察され、その一部は基底膜や卵母細胞、顆粒膜細胞に接着していた。さらにコネキシン43の発現は、突起上、突起先端または細胞本体に局在しており、細胞あたりのコネキシン43の発現箇所数は日齢とともに増加する傾向を示した。これらの結果から、顆粒膜細胞は新生仔期においても成体マウスと同様に突起を伸長し、ギャップジャンクションを介した細胞間コミュニケーションを行っている可能性が考えられた。一方で、コネキシン43の発現箇所数はかなり少ないことから、細胞移動のための糸状仮足として突起が機能する可能性もあると考えている。

現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

Floxed mouse作製が完了し、解析に入ることができるため。

今後の研究の推進方策

SNAI2については、floxed mouseが完成したためFoxl2 cre-EGFPマウスと交配しcKOマウスを作製して卵胞形成過程を観察する。さらに原始卵胞形成過程における卵母細胞のアポトーシスに関与するcaspaseの制御機構に関する実験を開始しているため、継続して行う。また、これまでの解析のなかで候補とは異なる別の転写因子がエストロゲンによる卵胞形成過程の乱れに関与する可能性が見出されたため、エストロゲン曝露時の卵巣の網羅的遺伝子発現解析を行い、研究成果をまとめる予定である。

研究成果

• [雑誌論文] In silico screening system based on a transcription factors regulatory network only using transcriptomic data. (2025)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T., Harada K., Tomooka Y., Sato T
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 20 号: 4 ページ: e0319971-e0319971
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0319971
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evolutionary differentiation of androgen receptor is responsible for sexual characteristic development in a teleost fish (2023)
  • 著者名/発表者名: Y. Ogino, S. Ansai, E. Watanabe, M. Yasugi, Y. Katayama, H. Sakamoto, K. Okamoto, K. Okubo, Y. Yamamoto, I. Hara, T. Yamazaki, A. Kato, Y. Kamei, K. Naruse, K. Ohta, H. Ogino, T. Sakamoto, S. Miyagawa, T. Sato, G. Yamada, M. Baker & T. Iguchi
  • 雑誌名: Nature communications 巻: 14 号: 1 ページ: 1428-1428
  • DOI: 10.1038/s41467-023-37026-6
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Comparative analysis of gonadal transcriptomes between turtle and alligator identifies common molecular cues activated during the temperature-sensitive period for sex determination (2023)
  • 著者名/発表者名: Toyota Kenji、Akashi Hiroshi、Ishikawa Momoka、Yamaguchi Katsushi、Shigenobu Shuji、Sato Tomomi、Lange Anke、Tyler Charles R.、Iguchi Taisen、Miyagawa Shinichi
  • 雑誌名: Gene 巻: 888 ページ: 147763-147763
  • DOI: 10.1016/j.gene.2023.147763
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] SMAD2/3 signaling regulates initiation of mouse Wolffian ducts and proximal differentiation in Mullerian ducts (2023)
  • 著者名/発表者名: Nakajima T., A. Imai, C. Ishii, K. Tsuruyama, R. Yamanaka, Y. Tomooka, S. Saito, N. Adachi, S. Kohno and T. Sato
  • 雑誌名: FEBS Open Bio 巻: 14 号: 1 ページ: 37-50
  • DOI: 10.1002/2211-5463.13729
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 出生直後のDiethylstilbestrol (DES) 投与によるマウス卵巣顆粒膜細胞への影響 (2024)
  • 著者名/発表者名: 相澤侑，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 第48回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 新生仔期アンドロゲン投与による多嚢胞性卵巣症候群誘導(PCOS)におけるエストロゲンの関与 (2024)
  • 著者名/発表者名: 芦沢遥花，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 第48回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 新生仔期マウス卵巣へのアンドロゲン曝露による多嚢胞性卵巣症候群 (PCOS) 様症状誘導機構におけるRUNX転写因子の関与 (2024)
  • 著者名/発表者名: 伊藤嘉穂，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 第48回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 出生直後のDiethylstilbestrol投与によるマウス卵巣濾胞内の細胞間接着に対する影響 (2024)
  • 著者名/発表者名: 武田博香，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 第48回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] マウス濾胞成長と構造維持における細胞間結合の役割 (2024)
  • 著者名/発表者名: 武田博香，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第95回大会
• [学会発表] マウス子宮頸部内部構造（fornix）の性ホルモン応答性の解析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 鶴貝優梨花，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第95回大会
• [学会発表] マウス子宮頸部内部構造（fornix）上皮における二分化能幹細胞の探索 (2024)
  • 著者名/発表者名: 中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第95回大会
• [学会発表] 子宮腺形成過程における上皮細胞陥入機構の解析 (2024)
  • 著者名/発表者名: 新貝夏音，中島忠章，佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第95回大会
• [学会発表] 培養系を用いたマウス卵巣濾胞構造維持機構の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武田博香, 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第94回大会
• [学会発表] ERβノックアウトマウスの加齢に伴う子宮の形態変化過程の解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中島忠章, 能勢咲希, 松田紀香, 鶴貝優梨花, 佐藤友美
  • 学会等名: 日本動物学会第94回大会
• [学会発表] 新生仔期アンドロゲン投与による多嚢胞性卵巣症候群誘導機構におけるRUNX2の関与 (2023)
  • 著者名/発表者名: 伊藤嘉穂, 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 多嚢胞性卵巣症候群モデルマウスにおけるシスト状濾胞形成機構の解明 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岸田すみれ, 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 子宮頸部 Fornix 構造の形成・維持機構におけるエストロゲンの関与 (2023)
  • 著者名/発表者名: 鶴貝優梨花, 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] マウス雌性生殖腺附属器官の押込応力測定による物性の推定と模倣 (2023)
  • 著者名/発表者名: 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 第47回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] 卵母細胞と卵丘顆粒膜細胞の相互作用に着目したマウス濾胞構造維持機構の解明 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武田博香, 中島忠章, 佐藤友美
  • 学会等名: 第47回日本比較内分泌学会大会