Mechanism and Reconstitution In Vitro of Human Germ Cell Development

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H06098
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Saitou Mitinori 京都大学, 高等研究院, 教授 (80373306)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 築山 智之 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 特任准教授 (60612132) ; 中村 紳一朗 滋賀医科大学, 動物生命科学研究センター, 准教授 (50307980)
• Project Period (FY): 2017-04-25 – 2022-03-31
• Keywords: 生殖細胞 / iPS細胞 / エピゲノムリプログラミング / 卵母細胞 / 試験管内誘導 / ヒト発生生物学

Outline of Final Research Achievements

This study aims at understanding the mechanism of human germ-cell development and promoting the in vitro reconstitution of human germ-cell development, using knowledges obtained from mice and cynomolgus monkeys as models and from human induced pluripotent stem cells (hiPSCs)-based in vitro systems. The key achievements include the elucidation of the mechanism for the female germ-cell sex determination in mice, in vitro reconstitution of entire male germ-cell development from PSCs in mice, elucidation of the X-chromosome dosage compensation program during the development of cynomolgus monkeys, elucidation of the ontogeny of the gonadal somatic cells in mice and monkeys, establishment of a method for long-term in vitro expansion of human primordial germ cell-like cells (hPGCLCs), and induction of human early oocyte-like cells from hiPSCs.

Free Research Field

細胞生物学、発生生物学、生殖生物学、幹細胞生物学、エピジェネティクス、再生医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生殖細胞は、ヒトを含む多細胞生物の遺伝情報を次世代に継承し、その多様性を形成する、生命の根幹をなす細胞である。生殖細胞の発生機構の解明は、遺伝情報継承機構の解明や、その異常に起因する不妊や発生異常、遺伝病の発症機序解明、治療法の開発につながる。本研究により、ヒト生殖細胞試験管内再構成研究の基盤が形成され、ヒト生殖細胞発生機構の解明が進展した。本研究の成果は、生命科学の重要な礎となると同時に、生殖医学に新しい可能性を提示するものである。