卵母細胞系列における変異型ミトコンドリアDNAの排除機構の解明

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K14964
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分42010:動物生産科学関連
• 研究機関: 大阪大学 (2022); 九州大学 (2021)
• 研究代表者: 樋口 智香 大阪大学, 大学院医学系研究科, 特別研究員(PD) (00866379)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 卵母細胞 / ミトコンドリア / mtDNA / 体外培養

研究成果の概要

母性遺伝により次世代へと遺伝するミトコンドリアDNA（mtDNA）の集団では、その質を担保するために、変異をもつmtDNAは卵形成過程において排除されると考えられている。しかしながら、変異mtDNAの割合が世代・個体ごとに異なることや、卵形成の始まる胎仔期の解析が困難なことから、その排除機構は不明な点が多い。本研究では、変異型mtDNAをもつモデルマウス由来のiPS細胞を起点とした体外卵細胞分化誘導系をはじめて確立した。さらに、マウスiPS細胞から分化誘導された卵細胞の各発生ステージにおいて変異型mtDNAがいつ消失するかを解析した。

自由記述の分野

生殖細胞

研究成果の学術的意義や社会的意義

卵子形成過程における変異型mtDNAの排除機構の解明は、種の永続性を担保するシステムを理解する上で、重要な課題である。また、その破綻はミトコンドリア疾患の原因となることから医学的にも重要である。しかし、その排除機構の理解は、変異型mtDNAの割合が世代・個体ごとに変化することから困難であった。本研究で確立した変異型mtDNAをもつモデルマウス由来のiPS細胞からの卵細胞分化誘導系は、変異型mtDNAの排除機構を体外で解析することが可能な手法である。これによる変異型mtDNAの排除機構の解明は、ミトコンドリア病の原因究明のみならず、卵子の質を改善する手法への展開が期待される。