カニクイザルES細胞を用いた減数分裂期卵母細胞の試験管内誘導

使用食蟹猴 ES 细胞体外诱导减数分裂卵母细胞

• 批准号: 22K15380
• 负责人: 茂谷 小百合
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15380/
• 关键词: 減数分裂; 卵母細胞; カニクイザル; ES細胞; 試験管内誘導; 生殖細胞; 再構成卵巣

生殖細胞系譜は始原生殖細胞に由来する。当研究室では、ヒトiPS細胞を起点として始原生殖細胞様細胞（Primordial germ cell-like cell, PGCLC）へ、さらにPGCLCを胎生期12日目のマウス胎児卵巣体細胞と凝集培養すること（以下、再構成卵巣法）により卵原細胞様細胞へ誘導することに成功しているが、ヒト再構成卵巣法の場合、減数分裂期へ移行した卵母細胞の分化誘導は実現していない。さらにヒトでは、誘導された卵子の受精能及び受精卵の個体発生能を検証することは倫理的に不可能であることから、ヒトに代わるモデル生物での生殖細胞発生過程の試験管内再構成系構築が必要不可欠である。そこで、本研究課題ではヒトと近縁な非霊長類モデルカニクイザルを用いて雌性生殖細胞を試験管内で誘導することを目的とし研究を行った。本年度は、前年度に構築した「2ステップ再構成卵巣法（1段階目で卵原細胞様細胞へ、2段階目で卵母細胞様細胞へ誘導する方法）」により得られた卵母細胞様細胞の性状解析を行った。まず、1細胞トランスクリプトーム解析により、卵母細胞様細胞は減数分裂初期のカニクイザル胎児卵母細胞と類似の遺伝子発現プロファイルを有していた。また、EM-seq法により全ゲノムメチル化解析を実施したところ、卵原細胞様細胞、卵母細胞様細胞では顕著なDNA脱メチル化状態であることがわかった。さらに、本研究に用いたES細胞由来生殖細胞では、母方由来X染色体は父方由来に比して高いDNAメチル化状態にあること、母方X染色体における脱メチル化とX染色体再活性化の関連性を見出した。そして、ヒト再構成卵巣においても同様の傾向があることが分かった。以上の成果を前年度の成果と併せて、本年度末国際学術誌に発表した。

种系源自原始生殖细胞。 Our laboratory has successfully induced ovogenic cell-like cells (PGCLC) starting from human iPS cells as the starting point, and PGCLCs are then coagulated with mouse fetal ovarian somatic cells on day 12 of embryonic stage (hereinafter referred to as the reconstituted ovarian method), but in the case of human reconstituted ovarian method, differentiation induction of oocytes that have progressed to meiotic stage has not已经实现了。此外，在人类中，不可能验证诱导卵的受精能力和受精卵的个体基础能力，因此，在模型生物体中构建生殖细胞的开发以构建一个替代人类的生殖细胞的体外重建系统至关重要。因此，该研究主题的目的是使用与人类密切相关的非青调模型cynomolgus猴子在测试管中诱导雌性生殖细胞。今年，我们分析了使用“在第一阶段诱导卵母细胞样细胞的方法，在第二阶段诱导卵母细胞样细胞的方法，在第二阶段诱导卵母细胞样细胞）分析了卵母细胞样细胞的性质）。首先，1细胞转录组分析表明，卵母细胞样细胞具有与早期减数分裂中cynomolgus猴子胎儿卵母细胞相似的基因表达谱。此外，使用EM-SEQ方法进行了整个基因组甲基化分析，发现DNA脱甲基化态在卵母细胞样和卵母细胞样细胞中是突出的。此外，在本研究中使用的ES细胞衍生的生殖细胞中，母体X染色体的DNA甲基化状态高于父亲的甲基化状态，并且在母体X染色体中，脱甲基化与X染色体的重新激活之间的关联。还发现，人类重构的卵巢也存在相同的趋势。上述结果于今年年底发表在国际学术期刊上，以及上一年的结果。

项目成果

Induction of fetal meiotic oocytes from embryonic stem cells in cynomolgus monkeys

• DOI: 10.15252/embj.2022112962
• 发表时间: 2023-03-16
• 期刊: EMBO JOURNAL
• 影响因子: 11.4
• 作者: Gyobu-Motani, Sayuri;Yabuta, Yukihiro;Saitou, Mitinori
• 通讯作者: Saitou, Mitinori