Constructing primate testes in mice by replacing testicular cells

通过替换睾丸细胞在小鼠中构建灵长类睾丸

• 批准号: 22K18356
• 负责人: 渡部 聡朗
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: National Center for Child Health and Development
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18356/
• 关键词: 精子形成; 霊長類; 不妊; 免疫不全マウス; 生殖細胞移植; マーモセット; セルトリ細胞

マウスでは見られないヒトの遺伝子や生命現象を研究するために、マーモセットやカニクイザルなどの非ヒト霊長類が使用されている。しかし、①その飼育・実験には多大なコストがかかることおよび②動物福祉や経済的な観点から多くの個体を利用できないといった問題から研究の進展が緩やかである。その研究を促進するためには、霊長類に適した実験系の構築が必要である。本研究ではマウス精巣に、ヒトや他の霊長類の精巣を構築してそれらの精子を産生するこれまでにない新しい系の構築を目指す。この系は、様々な動物種における生殖細胞研究を加速させるのみならず、生殖生物学、発生工学、生殖医療、遺伝子治療の各分野に次のような新機軸を持たらす技術となる。そのためにセルトリ細胞、ライディッヒ細胞を除去することが可能な免疫不全マウスを作製する。セルトリ細胞とライディッヒ細胞を除いたマウス精巣に霊長類のセルトリ細胞・ライディッヒ細胞・生殖細胞を移植する計画である。本年度はセルトリ細胞を除去できるマウスを作製するために、セルトリ細胞特異的なCST9遺伝子からiCaspase9を発現するノックインマウスを作製した。作出したマウスに薬剤AP20187を投与したが目的の細胞が除去されなかった。十分な量のiCaspase9が発現していなかったためと思われる。そこで、iCaspase9ではなくジフテリア毒素依存的により強力に細胞を除去できるDTR遺伝子をCST9遺伝子座にノックインすることに変更することにした。ノックインが起こる条件を検討し終えたところである。現在そのマウスの作製に取り掛かっている。

非人类灵长类动物（如果猴和cernomolgus猴子）已被用来研究小鼠中未发现的人类基因和生命现象。但是，由于问题的问题，研究的进度一直很慢，而升高和实验的发生以及2）无法从动物福利和经济角度使用许多人。为了促进这项研究，有必要构建适合灵长类动物的实验系统。这项研究旨在构建一个前所未有的新系统，其中人类和其他灵长类动物的睾丸在小鼠睾丸中构建并产生这些精子。该系统不仅加速了各种动物种类的生殖细胞研究，而且还提供了以下新的灵感，在生殖生物学，发育工程，生殖医学和基因疗法领域。为此，产生了能够去除Sertoli细胞和Leidig细胞的免疫缺陷小鼠。该计划是将灵长类动物的Sertoli，Leidig细胞和生殖细胞移植到小鼠睾丸中，不包括Sertoli细胞和Leidig细胞。在今年，为了产生能够去除Sertoli细胞的小鼠，从Sertoli细胞特异性CST9基因制备表达ICaspase9的敲门小鼠。药物AP20187是针对产生的小鼠的，但未去除靶细胞。这可能是因为未表达足够数量的ICaspase9。因此，我们决定更改DTR基因，该基因可以以白喉毒素依赖性方式而不是ICASPase9更强烈地去除细胞，以敲入CST9基因座。我们刚刚考虑了敲门条件。我目前正在努力创建鼠标。

项目成果

霊長類コモンマーモセット及びカニクイザルの雄性生殖細胞における DNA メチル化確立過程のシングルセル解析

灵长类狨猴和食蟹猴雄性生殖细胞DNA甲基化建立过程的单细胞分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 小島一晃;近藤洋介;小原実穂;Dollet Constance;山海直;仲木竜;渡部聡朗
• 通讯作者: 渡部聡朗

多能性幹細胞からのマーモセット初期生殖細胞発生系の構築

利用多能干细胞构建狨猴早期生殖细胞发育系统

• 发表时间: 2023
• 作者: Kubiura-Ichimaru Musashi;Penfold Christopher;Kojima Kazuaki;Dollet Constance;Yabukami Haruka;Semi Katsunori;Takashima Yasuhiro;Boroviak Thorsten;Kawaji Hideya;Woltjen Knut;Minoda Aki;Sasaki Erika;Watanabe Toshiaki;渡部聡朗
• 通讯作者: 渡部聡朗

mRNA-based generation of marmoset PGCLCs capable of differentiation into gonocyte-like cells

• DOI: 10.1101/2022.09.20.508677
• 发表时间: 2022-09
• 期刊: bioRxiv
• 作者: Musashi Kubiura-Ichimaru;Christopher A. Penfold;Kazuaki Kojima;Constance Dollet;Haruka Yabukami;Katsunori Semi;Yasuhiro Takashima;Thorsten E. Boroviak;H. Kawaji;K. Woltjen;Aki Minoda;E. Sasaki;Toshiaki Watanabe

Marmoset germ cell differentiation from pluripotent cells

狨猴生殖细胞从多能细胞分化

• 发表时间: 2022
• 作者: Kubiura-Ichimaru Musashi;Penfold Christopher;Kojima Kazuaki;Dollet Constance;Yabukami Haruka;Semi Katsunori;Takashima Yasuhiro;Boroviak Thorsten;Kawaji Hideya;Woltjen Knut;Minoda Aki;Sasaki Erika;Watanabe Toshiaki;渡部聡朗;Toshiaki Watanabe
• 通讯作者: Toshiaki Watanabe