マウスの生殖細胞の発生と性分化機構に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11480223
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中辻 憲夫 京都大学, 再生医学研究所, 教授 (80237312)
• 研究分担者: 斎藤 哲一郎 京都大学, 再生医学研究所, 助教授 (00202078)
• キーワード: 始原生殖細胞 / マウス胚 / 減数分裂 / 性分化 / 精巣 / 転写因子 / 遺伝子発現

研究概要

これまで様々な妊娠時期のマウス胎仔から取り出した始原生殖細胞を用いて、体外培養下で減数分裂へ自律的に移行する性質をどの時期の始原生殖細胞が獲得しているかについて解析したが、生殖巣へ到着前の移動期においても減数分裂へ移行する性質を既に保有することを明らかにした。また雄胎仔から取り出した雄性始原生殖細胞についても生殖巣へ到着直後の時期までは培養下において減数分裂へ移行する性質を示すが、12日齢以降に分離した場合は前精原細胞としての性質を示した。
さらに研究を進める中で、体外培養下の生殖細胞が減数分裂へ移行して卵母細胞に分化するプロセスをLIFの添加またはそれのレセプターとして働くgp130の活性化が強く阻害することを発見したが、この効果は平面培養下だけでなく、生体内と似た状態である細胞凝集塊や生殖巣の器官培養の状態でも効果を示すことから、生体内でも働きうることが分かった。そこで、実際に生体内で機能しているかを調べるために、gp130遺伝子を破壊したノックアウトマウスを用いて検討した。すなわち、この細胞内シグナル系がなくなったマウスの胎仔生殖巣において、生殖細胞の減数分裂への移行が促進されているかを調べたが、これまでのところでは明確な影響は見い出せなかった。また始原生殖細胞が雌雄生殖細胞へと性分化を行う段階を制御する因子を解明するために、胎仔精巣の体細胞によって作られることが想定されている雄化因子(減数分裂抑制因子)についての解析を行い、まずは雄体細胞の培養上清や共培養が生殖細胞の減数分裂への移行に与える効果を調べたが、これまでのところは明確な結果は得られていない。卵母細胞への移行を阻害する精巣因子が液性因子であったとしても濃度が十分でないか、細胞外基質に取り込まれたの因子であるか、あるいは細胞間の直接的接触が必要かどうかなどの可能性が考えられる。今後はこれらの点を検討する必要がある。

研究成果

• [文献書誌] Kanno,Y.,Tamura,M.,Chuma,S.,Sakurai,T.,Machida,T.and Nakatsuji,N.: "A cystatin-related gene, testatin/cresp, shows male-specific expression in germ and somatic cells from the initial stage of murine gonadal sex-differentiation."Int.J.Dev.Biol.. 43. 777-784 (1999)
• [文献書誌] 有馬新一郎,中辻憲夫: "胎仔生殖系列細胞の発生と操作"遺伝子医学. 4. 264-268 (2000)
• [文献書誌] Chuma,S.and Nakatsuji,N: "Autonomous transition into meiosis of mouse fetal germ cells in vitro and its inhibition by gp130-mediated signaling."Devel.Biol.. 229. 468-479 (2001)
• [文献書誌] Nakatsuji,N.and Chuma,S.: "Differentiation of mouse primordial germ cells into female or male germ cells."Int.J.Dev.Biol.. (In Press). (2001)
• [文献書誌] Tamura,M.,Kanno,Y.,Chuma,S.,Wakana,S.,Saito,T.,Shirayoshi,Y.and Nakatsuji,N.: "A basic helix-loop-helix transcription factor gene, nephgonadin, isolated by differential screening of the male and female fetal gonads shows a sex-and stagedependent expression pattern in the gonad development."Mech.Devel.. (In Press). (2001)