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男性不妊症(无精子症)の原因の一端を解明:生物界で広く保存されたヒストンの异型种が精子干细胞の机能に必须であった!

2017.01.18
研究成果Life & HealthPhysics & Chemistry

 加齢と共にいずれはなくなる卵子とは异なり、年を経ても精子は存在します。これは、精巣の中に精子の“もと”となる干细胞が存在し、それが自分と同じ干细胞を作り出す细胞分裂(自己复製)と、精子を作り出す细胞分化の両方の机能があるためです。この干细胞の仕组みに何らかの异常が生じると、精子を作ることが出来なくなり最终的には无精子症となります。このたび、中部大学の上田润助教、近畿大学の山县一夫准教授、九州大学の原田哲仁助教らのグループは、マウスをモデルに精子干细胞が分裂はするが分化に异常が生じて结果的に无精子症になるメカニズムを明らかにしました。しかも、科学的に大変兴味深いことに、このメカニズムが酵母からヒトまで保存されている「ヒストン」と呼ばれる顿狈础に结合するタンパク质の精巣タイプによって制御されていることが分かりました。この精巣型のヒストンを失ったマウスは见かけ上全く正常に発育し健康でしたが、雄が无精子症となり、完全に不妊になることが明らかとなりました。さらに、このヒストンタンパク质と顿狈础の复合体の构造解析から、体细胞に存在する通常のヒストン-顿狈础复合体に比べて、その结合がやや弱いことが明らかとなり、この精巣だけで见られる特殊なヒストンの化学的性质が精子干细胞から精子が形成されない原因であったと推测されます。
 本研究成果は、2017年1月18日午前2時(日本時間)に米国の学術誌「Cell Reports」(インパクトファクター:7.870)オンライン速報版に公開されました。

贬3迟遗伝子を欠损すると野生型(左)に比べて着しく小さい精巣となり、不妊となります(右)。

贬3迟遗伝子を欠损すると精子形成不全となり、精子が全くない无精子症を呈します(右)。正常だと精细管の中に生殖细胞がびっしりと存在しますが(左図)、贬3迟遗伝子を欠损すると生殖细胞が失われ、精细管の中がすかすかになります。

贬3迟に対する特异的抗体を用いた精巣切片の免疫染色画像。干细胞(笔濒锄蹿阳性细胞、赤色)に贬3迟タンパク质は発现しておらず、分化した细胞に発现しています(緑色)。

  • 本研究についての详细は

论文情报

,Cell Reports,
http://dx.doi.org/10.1016/j.celrep.2016.12.065

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