2021 Fiscal Year Annual Research Report
幹細胞老化に関わるH3K27エピジェネティック制御機構の解明
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19H03139
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岩森 巨樹 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70647362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩森 督子 九州大学, 農学研究院, 特別研究員(RPD) (10711509)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 精子幹細胞 / 老化 / エピジェネティクス / JMJD3 / UTX / エネルギー代謝 / オートファジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
精子形成は個体のほぼ一生にわたって継続されるが、加齢に伴って、その繁殖能力は低下する。その原因の一つとして精子幹細胞の老化が挙げられる。しかし幹細胞老化のメカニズムは明らかになっていない。我々は雄生殖細胞特異的にヒストンH3リジン27（H3K27）脱メチル化酵素JMJD3を欠損させると、精子幹細胞数が増加し、長期に渡り良好な繁殖能力を示す抗老化現象を見出した。しかし、JMJD3欠損精子幹細胞ではもう一つのH3K27脱メチル化酵素UTXが異所的に発現するため、JMJD3欠損とUTX発現のどちらがより幹細胞老化に関与するのか定かではない。そこで、本研究では複数のマウスモデルを用いて、H3K27メチル化制御を中心とした精子幹細胞老化メカニズムを理解することを目的とする。本研究では1.野生型マウス、2.JMJD3欠損マウス、3.JMJD3/UTX二重欠損マウス、4.UTX発現誘導マウスの4種類を解析することを計画した。
これまでに若い野生型、老いた野生型、老いたJMJD3欠損マウスから精子幹細胞を回収し、RNA-seqを行った。主成分分析の結果、老いたJMJD3欠損マウスは若い野生型と同グループに分類され、JMJD3欠損による若返りが示唆された。また、脂質、脂肪酸代謝が年齢と共に低下するが、JMJD3欠損により回復することが示された。GSEA解析においてH3K9メチル化経路が検出されており、JMJD3欠損による幹細胞若返りに関わる因子としてメチル化H3K9を認識するCDYL2が同定されていることを合わせると興味深い。CDYL2については欠損マウス作製し、未分化精原細胞の増加を確認している。今後、JMJD3UTX二重欠損マウスのデータおよびChIP-seqのデータと共に統合的に解析し、幹細胞分化・若返りをの責任因子、経路を同定し、幹細胞制御法を開発していきたい。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(25 results)
