生殖サイクルは遺伝情報を次世代へと繋ぐ、生命における根幹的なプロセスです。このサイクルを担うのが、世代を超える永続性を有する生殖細胞系列です。受精卵から生殖細胞として卵母細胞、精子幹細胞が産生され、それらは卵子、精子となり、次世代の受精卵へとサイクルします。
本領域が着目するのは、ライフ時間全体（胚発生期・幼若期・成体期・加齢期）を通した生殖サイクルです。特に、生殖細胞の「質」はライフ時間進行とともに変動していることに焦点を当てます。生殖細胞は、発生・幼若期に高い質を獲得します。それが成体期という長大なライフ時間をかけて、栄養状態など外的要因に調節されながら維持されます。やがて、時間進行とともにその質は減衰していきます。この変動は、生殖能と次世代へのリスクに直結します。したがって、それを解明することは、生殖を理解するうえで本質的な課題です。
この視点に立った研究は、従来の生殖期間の概念を変革します。従来、生殖期間は開始点と終了点で定義される二値的な期間とみなされがちでした。しかし、この既存の概念は、生殖細胞の質の変動を考慮しておらず、生殖の本質を捉えるには不十分です。本領域は、ライフ時間進行に沿った生殖細胞の質の変動を明らかにすることで、生殖期間を「動的な生殖ライフスパン」として再定義します。
マウス胚盤胞期胚
マウス新生仔
マウス卵子を操作する様子。
体細胞クローンや顕微授精、卵子の核置換などの操作技術を利用することで、ライフ時間進行に伴う卵子の質の変化を明らかにする。
受精後４日間経過したマウス胚盤胞期胚。
仮親子宮への胚移植後１９日目に誕生したマウス胎児と胎盤。
雌のライフ時間進行に伴い、胎児や胎盤には様々な異常が生じる。
実験用マウスと異なる様々な特性をもつ野生マウス。
ゲノム多型を利用することで、両親由来のゲノムを判別し、刷り込み遺伝子の解析などに役立っている。
転写・転写後の組み合わせによる遺伝子調節
霊長類を利用し生殖ライフスパン制御メカニズムの解明に取り組む
研究概要
霊長類を利用し生殖ライフスパン制御メカニズムの解明に取り組む
霊長類とマウスは寿命が大きく違うにも関わらず次世代に伝えられる新規突然変異の数は同程度である。
マウス精子形成の場である精細管のヘマトキシリンーエオジン染色。 幹細胞から精子まで分化している細胞が同心円状に規則正しく並んでいる。
マウス精子形成の場である精細管の免疫染色 （減数分裂期染色体に局在するSCP3に対する染色：緑、マゼンタはDNA）。 幹細胞から精子まで分化している細胞が規則正しく並んでいる。
マウス精巣の免疫組織染色像（RARgamma）
代謝経路阻害の生殖細胞への影響
統計的に有意差のある代謝化合物の特定
特徴的な代謝化合物セットの抽出
人工的に作成した卵母様細胞
人工的に休止させた卵母細胞
人工的に作成した卵子
人工的に作成した卵母様細胞
ハダカデバネズミ
ハダカデバネズミ
卵母細胞における染色体の三次元追跡。染色体（マゼンタ）、動原体（緑）。
卵母細胞の紡錘体。染色体（青）、動原体（マゼンタ）、微小管（シアン）。
老化した卵母細胞における染色体分配エラー。正常な分配（シアン）と異常な分配（マゼンタ）。