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2017 年度 実績報告書

精子幹細胞の生存・自己複製における接着シグナルの分子メカニズムと機能的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H05046
研究機関信州大学

研究代表者

高島 誠司  信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (40396891)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード精子幹細胞 / 接着 / 自己複製因子 / インテグリン
研究実績の概要

①非生理的条件で生存したGS細胞の機能解析:前年度までに、インテグリンα5強制発現GS細胞がフィブロネクチン・ラミニン双方に同程度の接着能力を示すことを確認していた。そこでこの細胞を、フィブロネクチンまたはラミニンで培養した場合の増殖速度を比較したところ、双方ともに対数増殖を示し、有意差は見られなかった。これらのことから、細胞外マトリクスへの接着様式について、インテグリンα6β1ーラミニン相互作用は、インテグリンα5β1ーフィブロネクチンで代用できることが示された。また一方、ポリLリジンによる強制接着では生存を保証できないこと、インテグリンβ1ノックアウトGS細胞はフィーダー細胞上で生存できることも判明していることから、インテグリンを介した細胞外環境との相互作用は必要だが、インテグリンβ1、α5、α6に限らず、より幅広い接着様式でこのシグナルを賄えることが示唆された。次に、細胞増殖と遺伝子発現が細胞外マトリクスにより変化するかを検証した。インテグリンα5強制発現GS細胞をラミニンまたはフィブロネクチン上で培養し、リアルタイムPCR及びFACSにより精子幹細胞マーカーの発現を比較したが、調べた15種類のマーカーではいずれも有意な差は見られなかった。そして、フィブロネクチン上で培養したインテグリンα5強制発現GS細胞を不妊マウス精巣に移植したところ、生着、精子形成を再開することを確認した。つまり、非生理的な接着シグナルでも、精子幹細胞活性が維持されることを確認した。
②細胞外マトリクスの物理的条件が幹細胞に与える影響の解析:硬さを自在に変えられる人工細胞外マトリクスを作製し、硬さを操作することでGS細胞にどのような影響が及ぼされるかを検証する予定であったが、①の研究過程で見出した新しい現象の解析を優先したため、この項目の検証は来年に持ち越した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

予定していた検証のうち一つはほぼ完遂したが、もう一つについては検証を来年に持ち越した。そのぶん、今年度研究で発見した現象の解析を進め、論文作成段階にこぎつけることができた。よって、概ね順調であると判断した。

今後の研究の推進方策

最終年度は、今年度予定していた『細胞外マトリクスの物理的条件が幹細胞に与える影響の解析』を進める。加えて、H29年度に発見した『増殖因子GDNFとFGF2の機能の違いと細胞接着の相関』についての検証を深め、雑誌掲載を目指す。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Culture and transplantation of spermatogonial stem cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Takashima, S. and Shinohara, T.
    • 雑誌名

      Stem Cell Res.

      巻: 29 ページ: 46-55

    • DOI

      10.1016/j.scr.2018.03.006.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 哺乳類精子幹細胞の試験管内操作技術2017

    • 著者名/発表者名
      高島誠司
    • 雑誌名

      日本胚移植学雑誌

      巻: 39 ページ: 143-149

    • 査読あり
  • [備考] Takashima Lab. homepage

    • URL

      http://science-tiger.wixsite.com/takashimalabhomepage?fb_ref=Default

  • [備考] 信州大学学術オンラインシステムSOAR

    • URL

      http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.jUyUyayV.html

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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