Efficient ex vivo reconstitution of fetal oocyte development in primates

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20740
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0802:Biomedical structure and function and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Mizuta Ken 京都大学, 医学研究科, 助教 (40909503)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2023-03-31
• Keywords: 生殖細胞 / 霊長類 / カニクイザル / 胎児 / 体外培養 / 卵母細胞 / 原始卵胞 / 減数分裂

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to improve existing methods for the ex vivo reconstitution of primate fetal oocyte development. Various culture conditions were examined using reaggregated ovaries (rOvaries) derived from cynomolgus monkey fetal ovarian cells. As a result, it was demonstrated that maintaining monkey rOvaries with the improved culture method significantly enhanced the efficiency of oogonia proliferation, oogonia-to-oocyte differentiation, and primordial follicle formation. The monkey oocyte-like cells obtained through the improved culture method exhibited histological characteristics and gene expression patterns highly similar to those of in vivo oocytes at all meiotic substages. Thus, the establishment of an efficient ex vivo reconstitution method of primate fetal oocyte development was successfully achieved.

Free Research Field

発生生物学、細胞生物学、生殖生物学、分子生物学、生殖医学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で開発した改良型培養法により、生体に近い効率でカニクイザル胎仔卵母細胞の発生過程を体外再構成することが可能となった。当培養法は、霊長類の多能性幹細胞から誘導した未熟な生殖細胞を試験管内で分化・成熟させる際の基盤技術となり、ヒトを含めた霊長類の雌性生殖細胞の発生機構の解明に繋がるものである。
生殖細胞は、遺伝情報の次世代への継承という、種の存続や進化において極めて重要な役割を担っている。よって、その発生機構の解明は、生物学的な知見の構築のみならず、その異常に起因する遺伝性疾患や不妊等のヒト疾患の病因解明・治療開発の推進に繋がると考えられ、医学的にも重要な研究成果である。