斎藤通紀 医学研究科教授、佐々木恒太郎 同特定研究員らは、カニクイザル着床後胚を用いた研究で生殖細胞の起源が初期羊膜に由来することを発見しました。マウスを用いた研究から、哺乳類の生殖細胞は共通して胚体外胚葉から誘導されると考えられていましたが、霊長類では異なることを示した初めての成果です。
本研究成果は、2016年10月7日午前1時に米国の科学誌「Developmental Cell」に掲載されました。
研究者からのコメント
左から、斎藤教授、佐々木特定研究员
本研究は、霊长类における生殖细胞の形成机构を初めて明らかにすると同时に、过去半世纪以上にわたってブラックボックスであった霊长类の初期発生机构の一端を明らかにしました。また、本研究で得られた生殖细胞形成に関する知见はヒト多能性干细胞から人工的に生殖细胞を诱导する际の重要な基盘となると考えられます。
本研究成果のポイント
- サル始原生殖细胞（精子および卵子の源となる细胞）は初期羊膜（胎児と羊水を包む胚膜の最も内层を构成する膜）にて形成されることを発见
- サル生殖细胞形成に重要なシグナル分子の発现分布を解明
- サル始原生殖细胞の形成から前精原细胞（オスの胎児精巣において、周囲の体细胞から刺激を受け、始原生殖细胞より分化する细胞群）分化に至るまでを包括的に动态解析
- 形成初期から生殖巣に移动するまでのサル始原生殖细胞の网罗的遗伝子発现动态を解明
概要
生殖细胞とは精子や卵子に分化し、受精を通じて新しい个体を生み出し、遗伝情报を次世代に継承することができる细胞群を指します。これまでマウスを用いた研究で、哺乳类の生殖细胞は、すべての体细胞や羊膜の源となる胚体外胚叶（エピブラスト）から诱导されることが知られてきました。この过程は哺乳类で共通と考えられてきましたが、哺乳类の初期発生机构には多様な部分もあり、霊长类で実际にどのように生殖细胞が形成されるかは不明でした。
妊娠初期（胎齢2－3週）におけるヒト胚の解析は伦理的にきわめて困难であることから、本研究グループはカニクイザルを霊长类のモデルとして用いました。まず、技术的に単离が比较的容易なサルの胎児期の生殖巣（精巣?卵巣）を用いて免疫蛍光染色を行い、生殖细胞に特异的に発现するマーカーを复数同定しました。次にそれらのマーカーを用いて、着床后间もない胚（胎齢11日）における生殖细胞の动态を解析しました。
その结果、カニクイザルでは、生殖细胞はエピブラストではなく胎齢11日胚の初期の羊膜から诱导されることが判明しました。また、ヒト颈笔厂细胞から诱导したヒト始原生殖细胞様细胞は、カニクイザルの初期始原生殖细胞と类似することがわかりました。ヒトとカニクイザルではその初期発生机构が非常に良く似ていることから、ヒトでも生殖细胞は初期の羊膜から诱导されることが示唆されます。
図：初期羊膜に形成された始原生殖细胞
カニクイザル胎齢11日胚における形成された直后の始原生殖细胞。生殖细胞マーカーである罢贵础笔2颁（赤い蛍光）と厂翱齿17（緑の蛍光）を両方発现する始原生殖细胞（黄色の蛍光）が羊膜に分布している。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Kotaro Sasaki, Tomonori Nakamura, Ikuhiro Okamoto, Yukihiro Yabuta, Chizuru Iwatani, Hideaki Tsuchiya, Yasunari Seita, Shinichiro Nakamura, Naoto Shiraki, Tetsuya Takakuwa, Takuya Yamamoto, Mitinori Saitou. (2016). The Germ Cell Fate of Cynomolgus Monkeys Is Specified in the Nascent Amnion. Developmental Cell, 39.
- 科学新聞（10月14日 4面）に掲載されました。
