2023 Fiscal Year Final Research Report

Comprehensive analyses of time-specific mechanisms of spermatogonial stem cell development and novel strategy for reproductive medicine

Research Project

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Project/Area Number	20H03816
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 56030:Urology-related
Research Institution	Nagoya City University
Principal Investigator	Mizuno Kentaro 名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (70448710)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	神沢英幸名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 研究員 (00551277) 加藤大貴名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (00620931) 西尾英紀名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (10621063) 林祐太郎名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40238134) 安井孝周名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (40326153) 岩月正一郎名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 助教 (70595397) 梅本幸裕名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 教授 (80381812)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	精子幹細胞 / 停留精巣 / 男性不妊症
Outline of Final Research Achievements	Based on our previous research, we focused on the behavior of “spermatogonial stem cells (SSCs)”, which become the main source of mature spermatozoa, for clarifying the cause of idiopathic male infertility. Then, we considered cryptorchidism as an ideal research tool because the number of SSCs is decreased in the undescended testes. Using biopsy samples derived from the patients with cryptorchidism during orchiopexy, we analyzed the relationship the number of SSCs and the levels of several serum hormones. Further, we also assessed the testicular tissues during puberty using a cryptorchid animal model. As a result, we identified significant correlations between Sertoli cells-related hormones (FSH, AMH, INHB) and the number of SSCs. And we also discovered that disorganization of CLDN11 was observed the cryptorchid testes during puberty, and that subsequent dysfunction of blood testes barrier causes impaired spermatogenesis.
Free Research Field	泌尿器科学、小児泌尿器科学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	これまで精巣生検という侵襲的な手法でしか精子幹細胞数を評価することができなかったが、本研究によって、Sertoli細胞関連ホルモン値を組み合わせることで、高い感度・特異度で精巣組織内の精子幹細胞数を予測することが可能となった。また、思春期まで停留精巣を放置するとCLDN11タンパクの局在変化によって血液精巣関門が正常に機能しなくなり、造精機能障害が起きることが明らかとなった。これらのことから、将来的に精巣機能不全が起こりうる症例を層別化でき、早期の診断・治療介入を行うことや患者・家族への適切な情報提供を行うことが可能となり、男性不妊症の新たな治療の一助となると考えられる。