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精子幹細胞前駆体、マーモセットiPS細胞から作製することに成功-成育医療センターほか

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2023年10月03日 AM10:20

サルを用いて霊長類における生殖細胞機構の解明へ

国立成育医療研究センターは9月27日、霊長類の実験動物であるマーモセットのiPS細胞から精子幹細胞前駆体の作製に成功したことを発表した。この研究は、同センター研究所再生医療センター細胞医療研究部の渡部聡朗氏、佐賀大学医学部の一丸武作志助教、実験動物中央研究所、ケンブリッジ大学、、理化学研究所などの共同研究グループによるもの。研究成果は、
「Stem Cell Reports」に掲載されている。


画像はリリースより
(詳細は▼関連リンクからご確認ください)

ヒトにおけるiPS細胞からの精子・卵子の誘導技術は、不妊の原因究明、生殖医療への応用が期待されている。しかし、次世代への影響なども考えられることから、iPS細胞から作製した精子・卵子を受精させることは規制されている。そのため、この技術の次世代の安全性などを評価する上で同じ霊長類であるサルを使用した研究が参考になる。また、この技術は遺伝子改変サル作製、霊長類における生殖細胞機構の解明にも役立つと考えられる。

SOX17遺伝子のmRNAを使用してPGCLCsを作製、生殖細胞発生過程をほぼ忠実に再現

今回の研究では、ブラジル北東部原産の小型のサルで、ヒトと同じ真猿類であるマーモセットのiPS細胞から精子産生系の構築に成功した。マーモセットは他の霊長類より早く約1年で性成熟を迎えることから、理想的なモデル生物とされている。

具体的には、まずmRNAトランスフェクションに基づく始原生殖様細胞(PGCLCs)誘導法を開発した。始原生殖細胞のマスターレギュレーターであるSOX17遺伝子のmRNAを使用し、PGCLCsを非常に簡便かつこれまで霊長類で報告されていた方法よりも効率的に作製することに成功した。

次に、マーモセットPGCLCsを免疫不全マウス腎被膜下に移植して前精原細胞(精子幹細胞前駆体)まで発生させることに成功した。遺伝子発現やDNAメチル化解析によって、生体内の生殖細胞発生過程(新生児まで)をほぼ忠実に再現していることが明らかになった。今回開発した手法は霊長類の初期生殖細胞発生の研究に有用なものとなる。

精子幹細胞前駆体の効率的な作製成功は意義ある一歩

ヒトを含む霊長類でいまだiPS細胞からの精子の産生は実現しておらず、前精原細胞までしか発生は進んでいない。「今後、精子産生に向けてより発生を進め、将来的には不妊の原因究明や生殖医療への応用につなげていくことが重要になる。その為にも、今回の研究により精子幹細胞前駆体の効率的な作製に成功したことは意義ある一歩だ」と、研究グループは述べている。

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