確率論的モデルからアプローチするマウス原始卵胞活性化プロセスの解明

使用随机模型方法阐明小鼠原始卵泡激活过程

基本信息

批准号：
21K06193
负责人：
高瀬比菜子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06193/
关键词：
原始卵胞卵母細胞卵巣数理モデル卵胞形成生殖生物学

项目摘要

哺乳類の卵巣中では、未熟な卵母細胞は原始卵胞と呼ばれる構造中で休眠している。出生後、原子卵胞は少しずつ活性化されて成長を開始する。本研究課題では、原始卵胞の活性化は確率論的に決定されているのではないかという仮説について検証することを目的としている。原始卵胞の活性化頻度について基礎的な知見を得ることを目的に、組織透明化法とライトシート顕微鏡を組み合わせて活性化がどのような時空間的ダイナミクスを示すのかについて観察を試みた。卵母細胞の活性化の指標として既存のCreマウス系統と蛍光レポーターマウスを交配し、活性化後にのみ蛍光を発する遺伝子改変マウスを利用することとした。試料の調整は予定通り準備したものの、不測かつ長期の顕微鏡の不具合によりイメージングおよび解析が困難な事態となった。一方で、シングルセルトランスクリプトミクスの卵母細胞の亜集団について差次的発現遺伝子（DEG）の同定、擬似時系列解析、エンリッチメント解析を進めた。WNT抑制変異（Wls cKO）マウスでは、活性化の刺激を受けて卵母細胞が成長を開始するが、未分化状態を保っている。そこで本解析では、卵母細胞の未分化な状態からの逸脱に関わる経路を分離できるツールとしてWls cKOマウスを利用した。疑似時系列解析では、卵巣の組織学的な所見から推察されるように、野生型マウスとWls cKOマウスでは異なる卵母細胞活性化の系譜を辿ることが明らかとなった。未分化卵母細胞に特異的な複数のDEGについては免疫染色にて活性化前後で発現量が変動することを確認した。エンリッチメント解析では、未分化な卵母細胞クラスタ特異的に翻訳関連のタームが検出され、より詳細な解析が進行中である。

在哺乳动物卵巢中，未成熟的卵母细胞处于休眠状态，称为原始卵泡。出生后，原子卵泡逐渐被激活并开始生长。该研究项目的目的是验证原始卵泡的激活是随机决定的假设。为了获得有关原始卵泡激活频率的基本知识，我们尝试结合组织透明和光片显微镜来观察激活的时空动态。作为卵母细胞激活的指标，我们将现有的 Cre 小鼠品系与荧光报告小鼠杂交，创造出仅在激活后才发出荧光的转基因小鼠。尽管样品制备按计划完成，但显微镜意外的长期故障使成像和分析变得困难。另一方面，我们进行了单细胞转录组学来鉴定差异表达基因（DEG）、伪时间序列分析和卵母细胞亚群的富集分析。在 WNT 抑制突变 (Wls cKO) 小鼠中，卵母细胞在激活刺激后开始生长，但保持未分化状态。因此，在本分析中，我们使用 Wls cKO 小鼠作为工具来分离参与卵母细胞脱离未分化状态的途径。伪时间序列分析显示，从卵巢的组织学发现推断，野生型小鼠和 Wls cKO 小鼠遵循不同的卵母细胞激活谱系。通过免疫染色证实，未分化卵母细胞特异性的多个DEGs在激活前后的表达水平存在变化。富集分析检测到未分化卵母细胞簇特有的翻译相关术语，更详细的分析正在进行中。