2023 Fiscal Year Research-status Report
Reconstruction of male infertility phenotype by the combination of susceptibility genes and environmental triggers
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21K19524
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
高島 誠司 信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (40396891)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
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| Keywords | 遺伝的要因 / 環境要因 / ヒト疾患モデル動物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非閉塞性乏精子症・無精子症（Non-obstructive oligo/azo-ospermia: NOA）は原因不明男性不妊の大半を占めるものの、病態メカニズムが未解明のため、診断・治療・予防法を開発することはできない。NOAは症状や重篤度が多様であることから、病因が単一である可能性は低く、実際、病原体や責任遺伝子は、現在に至るまで単離されていない。このことから申請者は『NOAは感受性遺伝子とストレスの相互作用が生み出す多因子性疾患である』という仮説を立てた。
そこでこの研究では、NOA感受性遺伝子として、ヒトNOA患者精巣で活性亢進しているIL1に着目した。そして、ヒト不妊患者精巣の病態を模倣すべく、活性調節因子IL1RAおよびIL1R2を欠損したマウス『ΔRAΔR2マウス』を作出したところ、8割の個体が妊孕性の低下を示すとともに、一部の個体がストレスの負荷なしにヒトNOAに類似の病態を示した。このことは、IL1が男性不妊の病態に関与しうることを示す。
そこでまず、IL1分子実体IL1A, IL1B, および下流分子TNF, IL6, IL17Aのうちどの分子がΔRAΔR2マウスの妊孕性低下に関与するかを、三重遺伝子欠損マウスの作出により解析した。結果、IL17AあるいはTNFを欠損させたΔRAΔR2マウスは妊孕性が有意に改善することを突き止めた。また、B6純系を背景としたΔRAΔR2マウスと比較し、B6D2F2を背景とした雑種のΔRAΔR2マウスもまた妊孕性改善を見せた。
一方、男性不妊の環境要因を探索したところ、テレビン油皮下接種による一過性発熱が妊孕性低下を誘導しうることを突き止めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝的要因と環境要因の相互作用により誘導するモデルマウスの作製条件の検討、およびその解析が実施できていないため。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究の遅延により実施できていない『遺伝的要因と環境要因の相互作用により誘導するモデルマウスの作製条件の検討、およびその解析』を実施する。
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| Causes of Carryover |
遺伝的要因と環境要因の相互作用により誘導するモデルマウスの作製条件の検討、およびその解析が実施できていないため、これを実施する。
申請者が作出した妊孕性を維持しているもののストレスに対する感受性の高い、NOA感受性マウスに対し、申請者がこれまでに特定してきたストレスを負荷し、妊孕性の低下を誘導する。得られたマウスは①病理切片作製観察、②リアルタイムPCRによる視床下部-下垂体-精巣軸の遺伝子発現解析、③Computer assisted sperm analysisを用いた精巣上体精子の数・形態・運動性解析、④体外受精による受精率の解析、⑤交配試験による妊孕性解析、により多面的に解析する。
さらに、遺伝的要因・環境要因の組み合わせでNOAを発症させることに成功した場合、そのフェノタイプがどのIL1関連分子により惹起されるかを、IL1A, IL1B, TNF, IL17A, IL6の欠損実験により検証する。
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