マウス精巣におけるＧＳＣ／ニッチ・システムの解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究領域: 配偶子幹細胞制御機構
• 研究課題/領域番号: 20116004
• 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: 基礎生物学研究所
• 研究代表者: 吉田 松生 基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 教授 (60294138)
• 連携研究者: 杉本 幸彦 熊本大学, 医学薬学研究部, 教授 (80243038) ; 北舘 祐 基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 助教 (10455214) ; 原 健士朗 基礎生物学研究所, 生殖細胞研究部門, 助教 (60551546)
• 研究期間 (年度): 2008-11-13 – 2013-03-31
• キーワード: 配偶子 / 幹細胞 / ニッチ / マウス / 精巣

研究概要

マウスのGSC(精子形成幹細胞)とそれを制御するニッチ細胞及びニッチの場の実体を解明することを目的とし、独自に開発したライブイメージングやパルス標識法を用いて、精巣組織内での生きた幹細胞のふるまいを解析した。(1)GSC集団の持つ階層性と可逆性の発見、(2)マウスGSCが頻繁に入れ替わることの発見、(3)マウスGSCダイナミクスの単一細胞レベルでの解明、という成果に基づき、「単独で存在するAs細胞こそが幹細胞である」とする1971年に提唱された定説(Asモデル)に再考を求める、新規の幹細胞動態モデルを提唱した。

研究成果

• [雑誌論文] Mouse spermatogenic stem cells continually interconvert between equipotent singly isolated and syncytial states (2014)
  • 著者名/発表者名: K.Hara, T.Nakagawa, H.Enomoto, M.Suzuki, M.Yamamoto, B.D.Simons and S.Yoshida
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 14 ページ: 658-672
  • DOI: 10.1016/j.stem.2014.01.019
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/pressroom/news/2014/05/02.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] An epigenetic switch is crucial for spermatogonia to exit the undifferentiated state toward a Kit-positive identity (2013)
  • 著者名/発表者名: T.Shirakawa, R.Yaman-Deveci, S.Tomizawa, Y.Kamizato, K.Nakajima, H.Sone, Y.Sato, J.Sharif, A.Yamashita, Y.Takada-Horisawa, S.Yoshida, K.Ura, M.Muto, H.Koseki, T.Suda and K.Ohbo
  • 雑誌名: Development 巻: 140 ページ: 3565-3576
  • DOI: 10.1242/dev.094045
  • 査読あり
• [雑誌論文] Testis tissue explantation cures spermatogenic failure in c-Kit ligand mutant mice (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Sato, T.Yokonishi, M.Komeya, K.Katagiri, Y.Kubota, S.Matoba, N.Ogonuki, A.Ogura, S.Yoshida and T.Ogawa
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 109 ページ: 16934-16938
  • DOI: 10.1073/pnas.1211845109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retinoic acid metabolism links the periodical differentiation of germ cells with the cycle of Sertoli cells in mouse seminiferous epithelium (2012)
  • 著者名/発表者名: R.Sugimoto, Y-i.Nabeshima and S.Yoshida
  • 雑誌名: Mech Dev 巻: 128 ページ: 610-624
  • DOI: 10.1016/j.mod.2011.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elucidating the identity and behavior of spermatogenic stem cells in the mouse testis (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 雑誌名: Reproduction 巻: 144 ページ: 293-302
  • DOI: 10.1530/REP-11-0320
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional Hierarchy and Reversibility within the Murine Spermatogenic Stem Cell Compartment (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nakagawa, M.Sharma, Y-i.Nabeshima, R.E.Braun and S.Yoshida
  • 雑誌名: Science 巻: 328 ページ: 62-67
  • DOI: 10.1126/science.1182868
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Mammalian Doublesex Homolog DMRT1 Is a Transcriptional Gatekeeper that Controls the Mitosis versus Meiosis Decision in Male Germ Cells (2010)
  • 著者名/発表者名: C.K.Matson, M.W.Murphy, M.D.Griswold, S.Yoshida, V.J.Bardwell and D.Zarkower
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 19 ページ: 612-624
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2010.09.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mouse germ line stem cells undergo rapid and stochastic turnover (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Klein, T.Nakagawa, R.Ichikawa, S.Yoshida and B.D.Simons
  • 雑誌名: Cell Stem Cell 巻: 7 ページ: 214-224
  • DOI: 10.1016/j.stem.2010.05.017
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/press/2010/08/09.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stem cells in mammalian spermatogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 52 ページ: 311-317
  • DOI: 10.1111/j.1440-169X.2010.01174.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] 配偶子幹細胞-世代をつなぐキープレーヤーの正体と可能性基礎の基礎 (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 雑誌名: 細胞工学 ((株)学研メディカル秀潤社) 巻: 29 ページ: 634-637
• [雑誌論文] The heterogeneity of spermatogonia is revealed by their topology and expression of marker proteins including the germ cell-specific proteins Nanos2 and Nanos3 (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Suzuki, A.Sada, S.Yoshida and Y.Saga
  • 雑誌名: Dev Biol 巻: 336 ページ: 222-231
  • DOI: 10.1016/j.ydbio.2009.10.002
  • 査読あり
• [学会発表] レチノイン酸応答性の不均一を幹細胞集団がマウス精子形成を持続させる (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊神香菜子、杉本亮、吉田松生
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130926-28
• [学会発表] マウスの精子形成"潜在的幹細胞"の制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 徳江萌、吉田松生
  • 学会等名: 日本動物学会第84回大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20130926-28
• [学会発表] Niche microenvironment for the mouse spermatogenic stem cells (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: The XXII North American Testis workshop "The Foundations of Male Fertility"
  • 発表場所: Hyatt Regency San Antonio, San Antonio, Texas
  • 年月日: 20130410-13
• [学会発表] In vivo behavior of mouse spermatogenic stem cells in testicular microenvironment (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Mini-curso - "Spermatogonial stem cells physiology, niche and biotechnological potential of these cells in vertebrates"
  • 発表場所: Institute of Biological Sciences at Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Brazil
  • 年月日: 2013-11-29
• [学会発表] Towards the understanding of the sperm stem cell niche in the mouse testis (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: IV Workshop on Male Reproductive Biology
  • 発表場所: Hotel Travel-Inn Ibirapuera, Sao Paulo, Brazil
  • 年月日: 2013-11-27
• [学会発表] Spermatogenic stem cell dynamics in the mouse testis (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: EMBL Monterotondo
  • 発表場所: Monterotondo, Italy
  • 年月日: 2013-10-25
• [学会発表] 幹細胞制御機構:ニッチはどこまで解明されたか? (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 学会等名: 第35回日本分子生物学会 シンポジウム・ワークショップ1W9II
  • 発表場所: 福岡国際会議場・マリンメッセ福岡福岡 (オーガナイザー)
  • 年月日: 20121211-14
  • 招待講演
• [学会発表] Mouse sperm stem cells : their behavior and functionality (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 学会等名: Swiss Japanese Developmental BiologyMeeting
  • 発表場所: 京都ガーデンパレス京都
  • 年月日: 20121105-08
• [学会発表] Behaviors and dynamics of the male germline stem cells in the mouse testis (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Mammalian meiosis network 2012 meeting
  • 発表場所: La Maison du Seminaire, Nice, France
  • 年月日: 20121011-12
• [学会発表] A theory for mouse spermatogenic stem cell maintenance based on single cell fate analyses and live imaging (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Hara, B.Simons and S.Yoshida
  • 学会等名: Cold Spring Harbor LaboratoryMeeting on Germ Cells
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York, USA
  • 年月日: 20121002-06
• [学会発表] マウス精子幹細胞を支えるニッチ細胞の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 北舘祐、丸山亜裕美、市川理恵、吉田松生
  • 学会等名: 日本遺伝学会第84回大会
  • 発表場所: 九州大学 福岡
  • 年月日: 20120923-27
• [学会発表] マウス精子形成を支える幹細胞の実体とその動態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 学会等名: 第30回日本受精着床学会総会・学術講演会シンポジウム(基礎1)「精子幹細胞のバイオロジーとその応用」
  • 発表場所: 大阪府立国際会議場 大阪 (オーガナイザー)
  • 年月日: 20120830-0902
  • 招待講演
• [学会発表] Spermatogenic stem cell functionality in the mouse testis (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Scandinavian Physiological SocietyAnnual Meeting
  • 発表場所: Helsingin yliopisto, Helsinki, Finland
  • 年月日: 20120824-26
• [学会発表] How are the self-renewal and differentiation of mouse spermatogenic stem cells balanced? (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: The 58/60th NIBB Conference "Germline"
  • 発表場所: Okazaki, Japan (オーガナイザー)
  • 年月日: 20120717-21
  • 招待講演
• [学会発表] Spermatogenic Stem cells : their behavior and functionality in the mouse testis (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Symposium 3 Intrinsic and extrinsic control of stem cell systems, Joint Meeting of The 45th Annual Meeting of the Japanese Society of Developmental Biologists & The 64th Annual Meeting of the Japan Society for Cell Biology
  • 発表場所: 神戸国際会議場 神戸 (オーガナイザー)
  • 年月日: 20120528-31
  • 招待講演
• [学会発表] In vivo behavior of the mouse spermatogenic stem cells (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Joint Meeting of the British societies for Cell Biology, Developmental Biology and the Japanese Society for Developmental Biologists
  • 発表場所: The University of Warwick, Warwick, UK
  • 年月日: 20120415-18
• [学会発表] Sperm stem cells in the mouse (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology, "The Life of a Stem Cell : From Birth to Death"
  • 発表場所: Resort at Squaw Creek, Olympic Valley, USA
  • 年月日: 20120311-16
• [学会発表] Sperm stem cell behaviors in mouse testis (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: TheWorld Congress on Reproductive Biology
  • 発表場所: Cairns Convention Centre, Cairns, Australia
  • 年月日: 20111009-11
• [学会発表] Sperm stem cell competition and the niche (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Gordon Research Conference, Mammalian Gametogenesis and Embryogenesis
  • 発表場所: Waterville Valley Resort, Waterville Valley, USA
  • 年月日: 20110821-26
• [学会発表] Sperm stem cells in the mouse testis (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: International Society for Stem Cell Research 9th Annual Meeting
  • 発表場所: The Fairmont Royal York, Toronto, Canada
  • 年月日: 20110615-18
• [学会発表] Function and regulation of the spermatogenic stem cells (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: The 8th Conference of the Pacific Rim Society for Fertility and Sterility
  • 発表場所: Luk Kwok Hotel, Hong Kong, China
  • 年月日: 20110527-29
• [学会発表] Stem cell system in mammalian spermatogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: The 2011 Biomodulation Symposium on 'Biotechnology for Future Era'
  • 発表場所: Seoul National University, Seoul, Korea
  • 年月日: 20110526-27
• [学会発表] Microenvironmental control of stem cell population in mouse spermatogenesis (2010)
  • 著者名/発表者名: K.Hara, Y.Kitadate, H.Enomoto and S.Yoshida
  • 学会等名: Cold Spring Harbor LaboratoryMeeting on Germ Cells
  • 発表場所: Cold Spring Harbor, New York, USA
  • 年月日: 20101005-09
• [学会発表] Spatiotemporal control of the spermatogenic stem cells in the mouse testis - toward the understanding of the stem cell niche (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida, R.Sugimoto and Y.Kitadate
  • 学会等名: The 2010 Society for the Study of Reproduction Meeting, Minisymposium "Germ Cell Microenvironments"
  • 発表場所: Midwest Airlines Center, Milwaukee, USA
  • 年月日: 20100730-0803
• [学会発表] Gamete stem cells (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: 43rd Annual Meeting for the Japanese Society of Developmental Biologists Jointly Sponsored by the Asia-Pacific Developmental Biology Network
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center, Kyoto, Japan (オーガナイザー)
  • 年月日: 20100620-23
• [学会発表] Behaviour and control of undifferentiated spermatogonia in the mouse testis (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: The 16th European Workshop on Molecular and Cellular Endocrinology of the Testis
  • 発表場所: the Complesso Alberghiero Biodola-Hermitage, Isola d' Elba, Italy
  • 年月日: 20100508-12
• [学会発表] マウス精子形成幹細胞とそのニッチの同定に向けて (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 学会等名: 日本動物学会第80回大会2009 静岡公開シンポジウム「配偶子幹細胞制御に関する研究の新展開」配偶子制御第1回シンポジウム
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター 静岡
  • 年月日: 20090917-19
• [学会発表] Spermatogenic stem cell system and its niche in the mouse testis (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 学会等名: Keystone Symposium : Stem Cell Niche Interactions
  • 発表場所: Fairmont Chateau Whistler, Whistler, Canada
  • 年月日: 20090421-26
• [学会発表] マウス精子形成幹/前駆細胞の分化と精細管の組織構築 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田松生
  • 学会等名: 生殖系列領域会議第2回合同シンポジウム「生殖系列の世代サイクルとエピゲノムネットワーク」
  • 発表場所: コクヨホール 東京
  • 年月日: 2009-11-27
• [図書] Germline Stem Cells. A Cold Spring Harbor Perspectives in Biology Collection, "Germ Cells" (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Spradling, M.T.Fuller, R.E.Braun, and S.Yoshida
  • 総ページ数: 1-20
  • 出版者: Cold Spring Harbor Laboratory Press
• [図書] Chapter 8 : Stem cell niche system in mouse spermatogenesis. Stem Cell Biology and RegenerativeMedicine Series, "Male Germline Stem Cells : Developmental and Regenerative Potential" (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Yoshida
  • 総ページ数: 159-175
  • 出版者: Humana Press
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/germcell/
• [備考]
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/gamete-stem-cell/
• [備考] 中日新聞(2012年3月7日16面)「精子の源」神秘に迫る 岡崎から挑む-自然科学研究機構の若手(2) 報道関連
• [備考] Newton(2010年6月号P120)膨大な量の精子をつくりつづけるしくみとは? 報道関連
• [備考] 基生研一般公開 2013年10月5日 アウトリーチ活動
• [備考] 基生研一般公開 2010年10月2日 アウトリーチ活動
• [備考] NBRP-NIBB トレーニングコース 2012年8月9日-10日 アウトリーチ活動
  • URL: http://www.nibb.ac.jp/medaka_course/