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2017 年度 実績報告書

卵子形成における生殖細胞自律的な性差の制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K14740
研究機関九州大学

研究代表者

林 克彦  九州大学, 医学研究院, 教授 (20287486)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード卵母細胞 / 性染色体 / 減数分裂
研究実績の概要

ES細胞から卵子を分化誘導できる培養系を用いて、様々な性染色体構成(XX、XO、XY)をもつES細胞から卵子を誘導することにより、生殖細胞自身の性が卵母細胞形成に与える影響について解析した。その結果、以下のことが明らかとなった。
XX-ES細胞から誘導した卵母細胞の数は、1回の実験あたり約200個であるのに対して、XO-、XY-ES細胞から誘導した場合はその数がそれぞれ約20個、約5個と有意に少なかった。またXOとXYの間にも有意差が見られた。この原因として、(1)減数分裂時の相同染色体の対合異常、(2)減数分裂の遅延、(3)Y染色体上遺伝子の負の影響が明らかとなった。(1)は免疫染色の結果、XO-ES細胞、XY-ES細胞由来のほぼすべての卵母細胞に相同染色体の対合異常が認められた。減数分裂の対合異常は卵母細胞の細胞死を引き起こすことから、この点がXO-、XY-ES細胞由来の卵母細胞の低形成の大きな要因となっていると考えられる。(2)の詳細な原因は不明であるが、卵母細胞における減数分裂の遅延により周囲の体細胞との相互作用が乱れ、卵母細胞が細胞死に至る可能性が考えられる。(3)については、XY卵母細胞に発現するY染色体上の遺伝子をXX-ES細胞に強制発現させると、卵母細胞の形成が阻害されることから、この遺伝子が直接的に卵母細胞の形成に負の影響をもつことが示唆された。
本研究によって、性染色体異常個体で卵子形成能が低下する原因として考えられていた相同染色体の対合異常、減数分裂の遅延、Y連鎖遺伝子の阻害作用の全てにおいて生殖細胞自律的な影響があることが新たに明らかとなった。本研究の成果は現在論文にまとめ投稿の準備を行っている。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 14件)

  • [雑誌論文] Bone morphogenetic protein and retinoic acid synergistically specify female germ-cell fate in mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Miyauchi H, Ohta H, Nagaoka S, Nakaki F, Sasaki K, Hayashi K, Yabuta Y, Nakamura T, Yamamoto T, Saitou M.
    • 雑誌名

      EMBO J

      巻: 36 ページ: 3100-3119

    • DOI

      doi: 10.15252/embj.201796875

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstitution of mouse oogenesis in a dish from pluripotent stem cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Hayashi K, Hikabe O, Obata Y, Hirao Y
    • 雑誌名

      Nature Protoc.

      巻: 12 ページ: 1733-1744

    • DOI

      doi: 10.1038/nprot.2017.070

    • 査読あり
  • [学会発表] 卵母細胞分化培養系から得られる新知見2018

    • 著者名/発表者名
      林克彦
    • 学会等名
      第13回生殖発生医学
    • 招待講演
  • [学会発表] In vitro reconstitution of oogenesis in the mouse; how to establish the culture system, mostly empirical2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Bioinformatics Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Understanding of oogenesis by stem cell-based technologies2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      KEY Forum 2018
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of a Model Culture System to Produce Eggs in Vitro2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      Ovarian Club X
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 卵母細胞の再構築系で見えてくるもの2017

    • 著者名/発表者名
      林克彦
    • 学会等名
      2017年度生命科学系学会合同年次大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 卵子の再生技術から見えてくるもの2017

    • 著者名/発表者名
      林克彦
    • 学会等名
      第62回日本生殖医学会学術講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Possibility of gametogenesis in vitro from stem cells what we need for application -2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      PSRM2017
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 皮膚からの卵子作製 ~マウス知見をもとに~2017

    • 著者名/発表者名
      林克彦
    • 学会等名
      日本IVF学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Understanding of PGC-oocyte differentiation using in vitro reconstitution system2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      World Congress of Reproductive Biology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 卵母細胞の形成機構の解明と再生〜体内と培養系の狭間にみえてくるもの〜2017

    • 著者名/発表者名
      林克彦
    • 学会等名
      第35回日本受精着床学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Reconstitution As a Tool for a Better Understanding of Germ Cell Development2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      Society for the Study on Reproduction
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Verification of Artificial Oocytes from Stem Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      Gordon Research Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] FUNCTIONAL EGGS CREATED IN A DISH FROM MOUSE PLURIPOTENT STEM CELLS2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      ISSCR
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Molecular mechanisms underlying differentiation from primordial germ cells to oocytes2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Hayashi
    • 学会等名
      Japanese Society of Developmental Biologists
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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