下垂体ホルモンによる精子幹細胞制御機構の解明

阐明垂体激素控制精子干细胞的机制

• 批准号: 15K08153
• 负责人: 田中 敬
• 金额: $ 3.08万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-01 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15K08153/
• 关键词: 精子形成; 精子幹細胞; 下垂体ホルモン; FSH; LH; Wnt5a

下垂体ホルモンFSH,LHが精子幹細胞ニッシェに必須であるか明らかにするため移植実験により下垂体ホルモン欠損マウスの精子幹細胞数を調べた。また、下垂体ホルモン欠損マウスの精子幹細胞ニッシェについてもFSH,LHの影響を調べた。精子幹細胞は生後の精巣の発達と共に増加してくることから、５－１０日齢の未成熟期と２か月齢の成熟期の二つの異なったステージの欠損マウスをドナーとして用いて、精子幹細胞移植アッセイを行った。FSHホルモンFshb遺伝子、LHホルモン受容体Lhr遺伝子について調べると、どちらの遺伝子欠損マウスでも野生型と同レベルの精子幹細胞数を保持していることが分かった。FSHは精子幹細胞の自己複製を促進すると考えられていたが、本研究では結果が異なったので、これは大変意外な成果であった。FSH、LHが精子幹細胞ニッシェの数を制御しているかどうか調べるため、Fshb. Lhr遺伝子欠損マウスが保持する精子幹細胞ニッシェの数を移植実験で調べた。野生型の精巣から採取した精子幹細胞を移植する実験で、どちらの遺伝子欠損マウスでもニッシェの数は変わらなかった。しかし精子幹細胞ニッシェにおける増殖能を継代移植で調べると、Fshb欠損は影響しないがLhr欠損が精子幹細胞の増殖を亢進する意外な結果が示された。以上の実験により、Lhr欠損により精子幹細胞増殖を促す遺伝子がはたらくと考えられた。そこでLhr欠損マウス精巣を利用して精子幹細胞増殖を促す遺伝子を調べた。マイクロアレイ実験によりトランスクリプトーム解析を行い、Sfrp1, Wnt5a, Dlk1を候補遺伝子として得た。これら候補遺伝子の中から培養精子幹細胞の増殖を亢進させる遺伝子を調べた結果、Wnt5aが精子幹細胞の増殖を促進することを示した。さらに生体内でも、Wnt5aが精子幹細胞増殖亢進を担うことが示された。

为了澄清垂体激素FSH和LH对于精子干细胞生态位至关重要，我们研究了垂体激素缺乏的小鼠中的精子干细胞的数量。此外，还研究了FSH和LH的作用，用于垂体激素缺陷型小鼠的精子干细胞生态位。由于精子干细胞随产后睾丸的发育而增加，因此使用两个不同的小鼠，5-10天不成熟的未成熟小鼠和2个月大的供体进行了精子干细胞移植测定法。在检查FSH激素FSHB基因和LH激素受体LHR基因时，发现缺乏基因的小鼠保留了与野生型相同水平的精子干细胞计数。人们认为FSH促进了精子干细胞的自我更新，但这是一个非常令人惊讶的结果，因为这项研究的结果有所不同。为了研究FSH和LH是否控制了精子干细胞小众的数量，我们研究了缺乏FSHB小鼠携带的精子干细胞的数量。移植实验中的LHR基因。在对从野生型睾丸收集的精子细胞的实验中，在任何基因缺陷型小鼠中均未改变壁nir的数量。然而，当通过通过传递检查精子干细胞生态位的增殖潜力时，我们发现LHR缺乏症增强了精子干细胞的增殖，尽管FSHB缺乏症没有影响。基于上述实验，人们认为LHR缺乏会导致促进精子干细胞增殖的基因。因此，我们研究了使用LHR缺陷型小鼠睾丸促进精子干细胞增殖的基因。通过微阵列实验进行转录组分析，并获得SFRP1，WNT5A和DLK1作为候选基因。我们研究了这些候选基因中培养的精子干细胞增殖的基因，并发现Wnt5a促进了精子干细胞的增殖。此外，已经显示Wnt5a负责增加体内精子干细胞的增殖。