Elucidation and application of spermatogenesis induced by Leydig cell maturation by iron-dependent demethylation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19254
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: Prefectural University of Hiroshima
• Principal Investigator: Yamashita Yasuhisa 県立広島大学, 生物資源科学部, 准教授 (50452545)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: 雄性不妊 / エピジェネティック制御 / トランスフェリン / 精子形成 / ライディッヒ細胞

Outline of Final Research Achievements

In mammalin testicular interstitium, there are detal leydig cells (FLCs; lacking LH receptor(LHCGR)) before sexual maturity, whereas after sexual maturity, adult leydig cell (ALC; with LHCGR) are present. In mice lacking the LC-specific knockout mice for transferrin (TF) receptor (Tfr1cKO), testosterone (T) could not synthesize due to reduction of LHCGR expression, which lead to oligozoospermia. Therefore, we explored the possibility of an epigenetic mechanism of TF-mediated induction of ALC. As the results, we found that Lhcgr of FLC was highly methylated in Tfr1cKO mice. These results suggest that iron bound to TF demethylates the Lhcgr gene in FLC, which induces conversion of FLCs to ALCs in mice.

Free Research Field

生殖生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，マウスを用いた研究により，鉄依存的にFLCがALCに変化することを見出した。これまでヒトや家畜においてライディッヒ細胞におけるテストステロン合成不全による不妊症の症例は報告されていることから，本研究の基礎的研究はこのような症例の治療に応用可能であると考えられる。加えて，本研究の精巣間質の切片像からTfr1cKOマウスの間質にはALCのみならず筋様細胞様細胞が多数存在している可能性を見出した。このことは，鉄はALCの出現のみならず，FLCからの筋様細胞を含めた他の細胞への分化誘導に関与する新たな可能性が見出された。