基礎生物学研究所の伊神香菜子研究員（元総合研究大学院大学 大学院生）と吉田松生教授らの研究グループは、生涯にわたり精子を途絶えることなく作り続けている、精子幹細胞の分化を制御するメカニズムを明らかにしました。

幹細胞は、生物を構成する組織や臓器の細胞を生み出し続けるおおもとの細胞です。そのためには、幹細胞は分化する細胞と、分化せずに幹細胞でありつづける細胞とをバランス良く作りだすことが大切です。多くの組織では「幹細胞ニッチ」と呼ばれる特殊な場所で幹細胞が維持されています。幹細胞ニッチには分化を防ぐ因子が局在し、ここにいる限り幹細胞は分化しません。一方、ニッチから出ると幹細胞は分化します。しかし哺乳類の精巣にはこのように明瞭な幹細胞ニッチの構造は見られず、分化する細胞と分化せずに幹細胞でありつづける細胞を決めるメカニズムは不明でした。

本研究では精子幹細胞のなかに、分化を誘導する因子であるレチノイン酸に反応して分化する細胞と、レチノイン酸が来ても分化せずに幹細胞でありつづける細胞があることを見出しました。更に、この違いを生む遺伝子を同定しました。これは、幹細胞ニッチの構造が明確でない組織において、分化する細胞と幹細胞でありつづける細胞を決める仕組みを明らかにした初めての研究です。本研究成果は英国発生生物学専門誌Developmentの5月１日号に掲載されました。

精子幹細胞を保ちながら精子を生み出すモデル

研究グループの吉田松生教授（左）と伊神香菜子研究員（右）