| 研究課題/領域番号 |
20J22630
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
今井松 健也 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| キーワード | 性分化 / 卵巣 / 精巣 |
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| 研究実績の概要 |
性の決定は、次世代の生命をつなぐ配偶子（卵子／精子）の形成を行う場である生殖腺（卵巣／精巣）の形成において重要なステップである。卵巣や精巣、性器の発育に異常を示す疾患を性分化疾患と呼び、獣医畜産分野・医学分野において多数報告されているが、その原因究明のためには生殖腺の性分化機構の詳細解明が必須である。本研究では、哺乳類の性の決定におけるその安定性と破綻に関わる要因の解明を目指して、1)卵巣の一細胞トランスクリプトーム解析で得られた遺伝子、2)本研究室で作出されたマウス系統を用いた新規性転換型であるXY(雄)生殖腺の卵精巣化モデル、の2つを用いたアプローチから研究を行っている。1)の雌型の支持細胞前駆細胞であるFOXL2陽性顆粒膜細胞の分化と不均一性に関与する因子の同定として、本年度ではより多くの候補遺伝子を対象としてin situ hybridizationにより胎齢13.5日生殖腺における各因子の発現およびその発現領域を同定できた。2)XY生殖腺の卵巣化モデルでは前年度の研究成果として、5つのタイムポイントで経時的にサンプルを採材し、次世代シークエンサーを用いたRNA-seqを行うことで経時的な遺伝子発現プロファイルを得ており、本年度は得られたデータの解析から、この卵巣化過程の経過に伴う雌雄特異的な遺伝子の発現の逆転、すなわち性転換が起きていることを捉えることができた。また、先行研究により同定されている性決定期における卵巣特異的発現遺伝子との共通項を同定した。さらに、組織における遺伝子発現解析および細胞動態の組織学的解析により、本実験系でみられる雌性支持細胞様細胞の出現・卵巣化には、野生型卵巣において卵巣特異的に発生する皮質索構造の形成と同様のプロセスが関与していることが示唆された。
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| 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
FOXL2陽性顆粒膜細胞の分化と不均一性に関与する因子の同定に関して、前年度不十分であった候補遺伝子のスクリーニングにおいては、解析対象となる遺伝子をさらに増やして行い、着実に解析を進められている。XY生殖腺の卵巣化過程の解析では、前年度得られた経時的な遺伝子発現プロファイルについて解析を行うことで、この卵巣化過程の経過に伴い、雌性支持細胞特異的に発現する遺伝子の発現が上昇、雄性支持細胞特異的に発現する遺伝子の発現が低下することをそれぞれ確認でき、さらに、先行研究により同定されている性決定期における卵巣特異的発現遺伝子との共通項を同定したことから、本研究課題における継続的な進展がみられると評価できる。また、組織における遺伝子発現解析および細胞動態の組織学的解析により、本実験系でみられる雌性支持細胞様細胞の出現には、野生型卵巣における皮質索の形成と同様のプロセスが関与していることが示唆され、更なる研究の発展につながるものと考えている。一方、今後これらの研究成果の取りまとめに関して、より注力していく必要があると考えている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は昨年度までの研究実施状況を踏まえ、卵巣組織において発現の不均一性がみられる遺伝子に関しては、弊研究室作出のSry発現誘導マウス系統を利用することにより、卵巣支持細胞における性的な不均一性との関連性の評価を行なう。また、XY生殖腺の卵精巣化モデルにおいては、その精巣維持機構に焦点を当て、既知の雄性因子に関して添加培養実験を行い評価する。
・候補遺伝子における性分化能と支持細胞の性的不均一性の評価
Sry発現誘導マウス系統を用いて、SRYへの感受性(SRYによるSOX9誘導能)がみられる細胞における、スクリーニングを行った候補遺伝子の発現動態を時空間的に解析することにより、支持細胞における性的な不均一性との関連性を評価する。
・器官培養下での雄性因子添加による精巣維持機構の同定
セルトリ細胞除去による精巣の卵巣化過程において、器官培養下で既存の性分化因子の添加・阻害実験を行い、胎子精巣内でFOXL2発現を抑制している因子を特定する。Sry発現誘導マウス系統との二重変異体を用いて、XY卵巣化過程においてSRYを強制発現させた場合、その皮質領域からSOX9陽性細胞が出現するか評価する。
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