精子幹細胞のニッシェ構成分子の機能的同定

精子干细胞中生态位组成分子的功能鉴定

• 批准号: 20057009
• 负责人: 篠原 美都
• 金额: $ 6.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20057009/
• 关键词: 遺伝学; 発生・分化; 幹細胞; 細胞・組織

本研究は精巣の精子形成の元になる幹細胞(精子幹細胞)の移植時におけるニッシェへのホーミング機構に関与する分子メカニズムの解明を目標としている。これまでの研究で研究代表者らはβ1-インテグリンが関与することを同定した。β1-インテグリンは精子幹細胞に発現し、幹細胞ニッシェの基底膜への繋留に関与すると考えられる。一方、ホーミングは基底膜におけるニッシェへの繋留のみでなく、セルトリ細胞への接着やtight junctionの通過など、複数のステップが関与するプロセスであると考えられることから、本年度の研究では他の候補分子(特にrho, rac, cdc42などのG蛋白質シグナルやIntegrin・Cadherinファミリーなど)について調べた。(1) 培養精子幹細胞株(GS細胞)へrho, rac, cdc42変異体の遺伝子導入し、増殖活性や細胞外マトリクス(ラミニン)への接着性を調べたが、特に野生型と差はなかった。移植アッセイによりコロニー形成能についても差は無かった。一方、(2) conditionalノックアウトマウスより精巣細胞を回収し、試験管内でadenovirus (AxCACre)を暴露した後トリプシンで回収し不妊マウスの精巣内へ移植し、コロニー形成能を調べたところ、一部でコロニー形成の低下が見られた。また、(3) ホーミング現象を試験管内で再現するため、セルトリ細胞をフィーダーとした培養系の開発を行った。GS細胞をセルトリ細胞と共培養すると、MEF (mouse embryonic fibroblast)の場合と異なり、フィーダー細胞の下に細胞が潜り込み、コロニー形成することから、これを用いてホーミングアッセイができる可能性が示唆された。

本研究的目的是阐明睾丸精子发生来源干细胞（精子干细胞）移植过程中参与微环境归巢机制的分子机制。在之前的研究中，主要研究人员发现β1-整合素参与其中。 β1-整合素在精子干细胞中表达，被认为参与将干细胞生态位锚定在基底膜上。另一方面，由于归巢被认为是一个涉及多个步骤的过程，不仅包括锚定到基底膜上的生态位，还包括粘附到支持细胞并穿过紧密连接，因此今年的研究将集中在其他候选分子上（特别是，我们研究了 G 蛋白信号，例如 rho、rac 和 cdc42，以及整合素和钙粘蛋白家族）。 (1)我们将rho、rac和cdc42突变基因引入培养的精子干细胞系(GS细胞)中，并检查其增殖活性和对细胞外基质(层粘连蛋白)的粘附，但与野生型没有特别的差异。通过移植测定，集落形成能力也没有差异。另一方面，(2)从条件敲除小鼠中收集睾丸细胞，在体外暴露于腺病毒(AxCACre)，用胰蛋白酶收集，移植到不育小鼠的睾丸中，并检查集落形成能力的降低。被观察到。此外，（3）为了在体外重现归巢现象，我们开发了一种使用支持​​细胞作为饲养层的培养系统。当 GS 细胞与支持细胞共培养时，与 MEF（小鼠胚胎成纤维细胞）的情况不同，细胞在饲养细胞下挖洞并形成集落，这表明使用它们进行归巢测定的可能性。

项目成果

精子幹細胞を用いた神経疾患モデルラット作成技術の開発

利用精子干细胞建立神经系统疾病大鼠模型的技术开发

• 发表时间: 2009
• 作者: Yamaya M;Shinya K;Hatachi Y;Kubo H;Asada M;Yasuda H;et al.;篠原美都
• 通讯作者: 篠原美都

Pluripotency of a single spermatogonial stem cell in mice

• DOI: 10.1095/biolreprod.107.066068
• 发表时间: 2008-04-01
• 期刊: BIOLOGY OF REPRODUCTION
• 影响因子: 3.6
• 作者: Kanatsu-Shinohara, Mito;Lee, Jiyoung;Shinohara, Takashi
• 通讯作者: Shinohara, Takashi

Brief History, Pitfalls, and Prospects of Mammalian Spermatogonial Stem Cell Research

• DOI: 10.1101/sqb.2008.73.033
• 发表时间: 2008-01-01
• 期刊: CONTROL AND REGULATION OF STEM CELLS
• 作者: Kanatsu-Shinohara, M.;Takehashi, M.;Shinohara, T.
• 通讯作者: Shinohara, T.

精子幹細胞のニッシェの構成分子の解明

阐明精子干细胞生态位的组成分子

• 发表时间: 2008
• 作者: Yasuda H;Nakayama K;Sasaki T;Yanagihara K.;篠原美都
• 通讯作者: 篠原美都

Phenotypic plasticity of mouse spermatogonial stem cells.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0007909
• 发表时间: 2009-11-19
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Morimoto H;Kanatsu-Shinohara M;Takashima S;Chuma S;Nakatsuji N;Takehashi M;Shinohara T
• 通讯作者: Shinohara T