精子幹細胞ニッシェ移植法の開発

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15039217
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 篠原 隆司 京都大学, 医学研究科, 研究員(科学技術振興) (30322770)
• キーワード: 精子形成 / 幹細胞 / ニッシェ / 不妊 / 移植 / セルトリ細胞 / 精子 / 生殖細胞

研究概要

ニッシェは幹細胞の制御に重要な役割を果たしていると考えられている。精巣においてセルトリ細胞は生殖細胞と密接に相互作用する唯一の体細胞であり、精子幹細胞の増殖・分化を制御することで精子形成の進行を支持する細胞である。しかしながら、セルトリ細胞がどのようにして精子幹細胞のニッシェを形成するのかはほとんど知られておらず、このセルトリ細胞と精子幹細胞の相互作用を解析することはニッシェを理解するためには重要な課題である。
今年度我々はドナーの精巣にあるセルトリ細胞をトリプシン・コラゲナーゼを用いてバラバラにして回収し、不妊のホストマウスの精細管内にマイクロインジェクションを行うと、ドナー由来の細胞はホストの精細胞管内で精細管様の構造を再構成し、精子形成を支えることができることを見いだした。この再構成の活性は成熟したセルトリ細胞よりも出生前後のセルトリ細胞の方に強く認められる。また、野生型マウスのセルトリ細胞を、セルトリ細胞のSteel因子の部分的欠損により先天不妊になっているSteelマウスの精細管内に移植すると精子形成が再開、成熟した精子を形成できることが分かった。これらの結果は精子幹細胞のニッシェが動物個体間で移植可能であることを示すものである。このセルトリ細胞移植法は精子形成を解析する新しい方法を提供するのみならず、支持細胞の異常によっておこる不妊症の治療にも将来役立つ可能性を持つものである。

研究成果

• [文献書誌] Shinohara, T., et al.: "Restoration of spermatogenesis in infertile mice by Sertoli cell transplantation"Biology of Reproduction. 68. 1064-1071 (2003)
• [文献書誌] Kanatsu-Shinohara M. et al.: "Functional assessment of self-renewal activity of male germline stem cells following cytotoxic damage and serial transplantation"Biology of Reproduction. 68. 1801-1807 (2003)
• [文献書誌] Kanatsu-Shinohara, M. et al.: "Long-term proliferation in culture and germline transmission of mouse male germline stem cells."Biology of Reproduction. 69. 612-616 (2003)
• [文献書誌] Yoshimoto, M. et al.: "Direct visualization of homing, proliferation and quiescence of transplanted hematopoietic cells in intact mouse organs; Indicative of the presence of niche."Exp.Hematol.. 31. 733-740 (2003)
• [文献書誌] Kanatsu-Shinohara, M. et al.: "Restoration of fertility in infertile mice by transplantation of cryopreserved male germline stem cells."Human Reproduction. 18. 2660-2667 (2003)
• [文献書誌] Kanatsu-Shinohara, M. et al.: "CD9 is a surface marker on mouse and rat male germline stem cells."Biology of Reproduction. 70. 70-75 (2004)