A search of novel genes involved in spermatogenesis failure of Down syndrome model mice

唐氏综合症模型小鼠生精失败相关新基因的研究

基本信息

批准号：
21K06737
负责人：
若山友彦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kumamoto University
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 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ヒトのダウン症候群は、600～800人の出生に1人の割合で生じる最も高頻度な遺伝病である。晩婚化の影響も大きいため、高齢出産によりダウン症候群の児の出生率も増加傾向になっている。ダウン症候群は、ヒト21番染色体が3本(トリソミー)になる染色体異常が原因である。ダウン症候群では、多様な臨床症状を示し、先天性心疾患、神経疾患、白血病、甲状腺疾患のほか、精子形成障害による男性不妊症を生じる。しかし、ダウン症候群で生じる精子形成障害の原因遺伝子や発症機序については全く分かっていない。ヒトの21番染色体上の遺伝子群の大半は、マウスでは16番染色体に分配され、残りが10番と17番染色体に含まれる。本研究で用いたTs65Dnマウスは、ヒト21番染色体に相当する16番染色体の部分が17番染色体に転座して部分的なトリソミー状態になるため、ダウン症候群モデル動物として広く用いられている。Ts65Dnマウスの精巣では、精子形成障害が生じてるため、雄は不妊症を示す。したがって、ダウン症候群で生じる精子形成障害の原因遺伝子の探索をTs65Dnマウスの精巣を用いて行った。Ts65Dnマウスのトリソミー状態になっている65個の遺伝子について、RT-PCR法でスクリーニングし、定量的RT-PCR法により10個の遺伝子（App、Atp5o、Cbr1、Cbr3、Chaf1b、Ifnar2、Ifngr2、Jam2、Mrap、Pigp）の発現が有意に増加した。これらの抗体を作製し、発現細胞を同定し、各遺伝子と相互作用する分子を明らかにすることで、精子形成障害の分子機構の解明を目指す。

人类唐氏综合症是最常见的遗传病，每 600 至 800 名活产婴儿中就有 1 人患有唐氏综合症。由于人们结婚年龄越来越晚，患有唐氏综合症的儿童的出生率也在上升。唐氏综合症是由染色体异常引起的，其中人类 21 号染色体有三个拷贝（三体性）。唐氏综合症表现出多种临床症状，包括先天性心脏病、神经系统疾病、白血病、甲状腺疾病以及由于生精障碍导致的男性不育等。然而，唐氏综合症引起的生精障碍的致病基因和发病机制尚不清楚。人类 21 号染色体上的大部分基因分布在小鼠的 16 号染色体上，其余的则分布在 10 号和 17 号染色体上。本研究中使用的Ts65Dn小鼠被广泛用作唐氏综合症模型动物，因为与人类21号染色体相对应的16号染色体部分易位至17号染色体，导致部分三体状态。 Ts65Dn 小鼠的睾丸精子发生受损，导致男性不育。因此，我们利用 Ts65Dn 小鼠的睾丸寻找导致唐氏综合症引起的精子发生受损的基因。我们通过RT-PCR在Ts65Dn小鼠中筛选了65个三体性基因，通过定量RT-PCR检测到10个基因（App、Atp5o、Cbr1、Cbr3、Chaf1b、Ifnar2、Ifngr2、Jam2、Mrap、Pigp）表达显着增加。。通过生产这些抗体，识别表达它们的细胞，并阐明与每个基因相互作用的分子，我们的目标是阐明精子发生障碍的分子机制。