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幹細胞の柔軟性を生かした抗老化システムの解明

公募研究

研究領域ステムセルエイジングから解明する疾患原理
研究課題/領域番号 15H01523
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東北大学

研究代表者

原 健士朗  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60551546)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード精子幹細胞 / 精巣 / 精子 / 加齢 / 抗老化
研究実績の概要

本研究は、組織幹細胞の中でも特に老化しにくいとされる精子幹細胞をモデルとして、生理的な加齢条件下での、マウス精子幹細胞の挙動の加齢変化を明らかにすることを目的とした。具体的には、①幹細胞の不完全分裂(不完全な細胞質分裂によって細胞分裂後も各細胞が連結したままとなる分裂様式)と合胞体(不完全分裂の結果生じる複数の細胞が連結した構造体)の断片化(細胞間架橋が千切れて合胞体が短くなる現象)の頻度、および②幹細胞から分化した細胞の脱分化の頻度、の2項目の加齢変化を検証する事を計画した。昨年度(H27)は、①を検討し、マウス精子幹細胞の合胞体の断片化頻度が加齢に伴って上昇することを示唆する結果を得た。この加齢変化は、幹細胞として機能する合胞体の数を増やす役割を果たすため、加齢に伴う精子数減少を食い止める新現の抗老化現象となる可能性が考えられた。
一方、本年度(H28)は、②を検証するため、分化細胞の脱分化による幹細胞の補充が加齢に伴って増加し、精子形成維持に寄与しているという仮説をたて、解析を進めた。若齢(3か月齢)および加齢(14~19か月)のNgn3-CreER;CAG-CAT-GFPマウスを用いて、Ngn3陽性の分化細胞の運命を数日~数十日間追跡し、GFRα1陽性に逆戻りする頻度を解析した結果、加齢に伴った逆戻り頻度の変化は認められず、仮説は棄却された。
以上、H27,H28の研究から、精子幹細胞の合胞体断片化頻度の加齢変化が明らかになった。今後、加齢変化を生み出す分子メカニズムの解明と同機構破綻の影響の解明が期待される。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] SHISA6 Confers Resistance to Differentiation-Promoting Wnt/β-Catenin Signaling in Mouse Spermatogenic Stem Cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Tokue M, Ikami K, Mizuno S, Takagi C, Miyagi A, Takada R, Noda C, Kitadate Y, Hara K, Mizuguchi H, Sato T, Taketo MM, Sugiyama F, Ogawa T, Kobayashi S, Ueno N, Takahashi S, Takada S, Yoshida S.
    • 雑誌名

      Stem Cell Reports.

      巻: 8 号: 3 ページ: 561-575

    • DOI

      10.1016/j.stemcr.2017.01.006

    • NAID

      120005997826

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exogenous neurotensin modulates sperm function in Japanese Black cattle2016

    • 著者名/発表者名
      Umezu K, Hiradate Y, Oikawa T, Ishiguro H, Numabe T, Hara K, Tanemura K.
    • 雑誌名

      Journal of Reproduction and Development

      巻: 62 号: 4 ページ: 409-414

    • DOI

      10.1262/jrd.2016-055

    • NAID

      130005406820

    • ISSN
      0916-8818, 1348-4400
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Genome-Scale Assessment of Age-Related DNA Methylation Changes in Mouse Spermatozoa.2016

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi N, Okae H, Hiura H, Chiba H, Shirakata Y, Hara K, Tanemura K, Arima T.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 11 ページ: e0167127-e0167127

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0167127

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hierarchical differentiation competence in response to retinoic acid ensures stem cell maintenance during mouse spermatogenesis.2015

    • 著者名/発表者名
      Ikami K, Tokue M, Sugimoto R, Noda C, Kobayashi S, Hara K, Yoshida S.
    • 雑誌名

      Development

      巻: 142 ページ: 1582-1592

    • DOI

      10.1242/dev.118695

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 精子幹細胞挙動の加齢変化2016

    • 著者名/発表者名
      原健士朗
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spermatogenic stem cell dynamics in mouse testis2016

    • 著者名/発表者名
      原健士朗
    • 学会等名
      日本生化学会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-09-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 精細管基底区画における分化軸に沿った精原細胞の局在変化2015

    • 著者名/発表者名
      原健士朗
    • 学会等名
      日本繁殖生物学会
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2015-09-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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