マウス生殖系列における性特異的エピゲノム修飾機構の解明

阐明小鼠种系中性别特异性表观基因组修饰机制

• 批准号: 15J08690
• 负责人: 坂下 陽彦
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2015-04-24 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J08690/
• 关键词: XY卵子の機能性; トランスクリプトーム解析; 卵子形成; 減数分裂; 生殖細胞の性分化; 卵子・卵胞形成; Sry-targeting knockout; RNA-seq; ヒトの性分化疾患; 細胞周期・減数分裂移行; レトロトランスポゾン

哺乳類の性決定はXX (雌) またはXY (雄) の遺伝的性に支配され、雄マウスではE 11.5の生殖巣においてマスター遺伝子であるSRYがY染色体上から発現する。この発現が、Sox9などの雄性性決定因子の発現が逐次的に誘起され、これらの雄性性決定因子を発現する生殖巣中の体細胞がPGCを精子形成へと導く。一方雌ではY染色体が存在しないため、SRYによるWnt4などの卵巣決定因子の発現抑制が生じず、雌への性分化が確定する。従って、雄性生殖巣におけるSRYの発現は極めて重要であり、実際この機能が欠失した雄マウスは、Y染色体を保有しているのにも関わらず雌への性分化を起こすことが明らかにされている。しかしながら、これらの性転換マウスは、卵胞数の減少、極体形成異常および減数分裂時の性染色体不対合の多発などの異常により、極めて低い妊性 (近交系は完全な不妊) をもつことが報告されている。従って本研究では、mRNA-seqによる包括的トランスクリプトーム解析と野生型雌マウスとの比較解析を介して性転換マウスにおける異常を同定し、機能的な雌性生殖系列には、どのような因子 (転写産物) が重要であるか明らかにすることを目的とする。加えて、これらの性転換マウスにおける異常は、ヒトにおける不妊症であるターナー症候群やスワイヤー症候群とも一致する。従って、本研究を通して得られる知見は、これらの疾患の原因究明にも役立ち、生殖補助医療技術を支える重要な知見となりうる。昨年度までの研究によって、XY卵子形成過程における生殖細胞崩壊機構の初動と原因因子が同定されたため、本年度ではXY性転換雌マウス由来卵巣から僅かながら得られる成熟卵子が機能的であるかどうか検証を行い、全データを合わせて論文投稿の準備を行った。

哺乳动物的性别决定由XX（雌性）或XY（雄性）的遗传性别控制，在雄性小鼠中，主基因SRY由性腺中的Y染色体E 11.5表达。这种表达依次诱导男性气质决定因子（例如 Sox9）的表达，性腺中表达这些男性气质决定因子的体细胞引导 PGC 进行精子发生。另一方面，在女性中，由于没有Y染色体，SRY不会抑制Wnt4等卵巢决定簇的表达，从而确认了性别分化为女性。因此，雄性性腺中SRY的表达极其重要，并且已经表明，缺乏这种功能的雄性小鼠尽管拥有Y染色体，但仍会发生性别分化。然而，据报道，由于卵泡数量减少、极体形成异常以及减数分裂期间频繁发生性染色体错配等异常，这些性别逆转小鼠的生育能力极低（近交系完全不育）。因此，在本研究中，我们通过使用mRNA-seq的综合转录组分析以及与野生型雌性小鼠的比较分析来鉴定性别逆转小鼠的异常。本研究的目的是阐明转录本（转录产物）是否重要。此外，变性小鼠的这些异常与人类不育症特纳综合征和太古综合征一致。因此，通过这项研究获得的知识将有助于调查这些疾病的原因，并可能成为支持辅助生殖技术的重要知识。截至去年的研究已经确定了XY卵母细胞形成过程中生殖细胞崩溃机制的初始作用和致病因素，因此今年我们将验证从卵巢中获得的少量成熟卵子是否来自XY性别逆转雌性小鼠然后我们合并所有数据并准备提交论文。

项目成果

マウス始原生殖細胞におけるDNAメチル化非依存的な性特異的遺伝子発現機構

小鼠原始生殖细胞中DNA甲基化独立的性别特异性基因表达机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 坂下 陽彦;田島 紫雲;川畑 順子;神長 裕子;小林 久人;河野 友宏
• 通讯作者: 河野 友宏

AEpiA Epigenetics 2015

AEpiA 表观遗传学 2015

• 发表时间: 2015

Epigenetic landscapes for regulating gender specific cell fate and transcriptional heterogeneity in mouse primordial germ cells.

调节小鼠原始生殖细胞性别特异性细胞命运和转录异质性的表观遗传景观。

• 发表时间: 2015
• 作者: Akihiko Sakashita;Yukiko Kawabata;Yuko Jincho;Shiun Tajima;Souichiro Kumamoto;Hisato Kobayashi;Yasuhisa Matsui and Tomohiro Kono
• 通讯作者: Yasuhisa Matsui and Tomohiro Kono

Sry欠損性転換雌マウスにおけるXY卵母細胞形成の分子基盤

Sry缺陷型变性雌性小鼠XY卵母细胞形成的分子基础

• 发表时间: 2016
• 作者: 坂下 陽彦;西村 千秋;小林 久人;外丸 祐介;河野 友宏.
• 通讯作者: 河野 友宏.

Sex Specification and Heterogeneity of Primordial Germ Cells in Mice.

• DOI: 10.1371/journal.pone.0144836
• 发表时间: 2015
• 期刊: PloS one
• 影响因子: 3.7
• 作者: Sakashita A;Kawabata Y;Jincho Y;Tajima S;Kumamoto S;Kobayashi H;Matsui Y;Kono T
• 通讯作者: Kono T