ニュース｜エルサレム・ヘブライ大学のチーム、卵細胞内の新たな繊毛構造を発見―ヒト不妊症の理解に新たな知見
ヒトは小型の熱帯魚であるゼブラフィッシュと、遺伝子のほぼ 70% を共有しています。この高い類似性に加え、胚が透明で発生が速いことから、ゼブラフィッシュは生物学・医学で広く用いられるモデル生物となっています。
エルサレム・ヘブライ大学（HU）医学部のYaniv Elkouby博士率いるチームは、ゼブラフィッシュの卵細胞をリアルタイムで観察中、これまで知られていなかった細胞構造を偶然発見しました。卵細胞から周囲の卵細胞群へ伸びる、らせん状で繊維状の繊毛です。この発見は卵細胞構造に関する従来の理解に一石を投じ、ヒトにおける染色体異常による不妊症や流産の研究に新たな方向性を示す可能性があります。
染色体を動かす繊毛は生殖の健康に不可欠な可能性
さらなる研究により、新たに発見された繊毛には機能があることが示されました。卵細胞内の「ケーブルシステム」とつながり、減数分裂中に染色体を引き寄せて正確に配置することで、卵子の成熟に伴う遺伝物質の正確かつ秩序立った編成を支えます。
「この外部繊毛はアンカーのように働き、染色体制御機構全体を安定させ、効率的かつ確実に機能できるようにします」とElkouby博士は説明しました。この過程は、健康な卵子の発育と健康な胚の形成能力にとって重要です。
チームは後に、ゼブラフィッシュの精子細胞、さらにマウスの卵子と精子細胞にも同じ構造を見いだしました。このことは、この繊毛が生殖細胞の進化において広く存在しながら長らく見過ごされてきた構成要素である可能性を示しています。
魚からヒトへ：繊毛機能障害が新たな不妊症メカニズムを明らかにする可能性
ヒトの生殖では、染色体の整列や分離の異常が、胚の発生異常、流産、不妊症につながることが少なくありません。これらの異常の原因は十分に解明されていません。染色体の編成に密接に関わるこの新たな繊毛構造は、その説明に欠けていた要素かもしれません。
繊毛病として知られる一部のまれな遺伝性疾患は、すでに生殖能力の低下や乳幼児・小児の重篤な発達障害を引き起こすことが知られています。こうした問題は一般に、すでに知られている別の種類の繊毛によるものとされてきました。今回の新たな繊毛の発見は、別の可能性を示すものです。
Elkouby博士は「これらのメカニズムを特定することで、解決策の発見に一歩近づきます」と述べています。
先進的な細胞・イメージング研究
繊毛の動的な機能を観察するため、チームは高解像度ライブ顕微鏡法、三次元イメージング、卵巣組織培養、レーザーアブレーションと操作、複数の遺伝子変異解析を含む先進的な手法を開発・使用しました。これらの技術により、この構造とその機能を初めて明確に捉えることができました。
本研究は、Elkouby博士の博士課程学生であるAvishag Mytlis氏とVineet Kumar氏が共同で主導し、シンガポールの分子細胞生物学研究所（Proteos）にあるSudipto Roy博士の研究室、およびチューリッヒ大学のRuxandra Bachmann-Gagescu博士の研究室との国際共同研究により実施されました。
研究成果は、「Biomechanical control of meiotic chromosomal bouquet and germ cell morphogenesis by the zygotene cilium」と題する論文として、Science誌に掲載されました。
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ニュース｜ヘブライ大学エルサレム校の研究チーム、卵細胞の新たな繊毛構造を発見 ヒト不妊への理解に光
ニュース｜エルサレム・ヘブライ大学のチーム、卵細胞内の新たな繊毛構造を発見―ヒト不妊症の理解に新たな知見
ヒトは小型の熱帯魚であるゼブラフィッシュと、遺伝子のほぼ 70% を共有しています。この高い類似性に加え、胚が透明で発生が速いことから、ゼブラフィッシュは生物学・医学で広く用いられるモデル生物となっています。
エルサレム・ヘブライ大学（HU）医学部のYaniv Elkouby博士率いるチームは、ゼブラフィッシュの卵細胞をリアルタイムで観察中、これまで知られていなかった細胞構造を偶然発見しました。卵細胞から周囲の卵細胞群へ伸びる、らせん状で繊維状の繊毛です。この発見は卵細胞構造に関する従来の理解に一石を投じ、ヒトにおける染色体異常による不妊症や流産の研究に新たな方向性を示す可能性があります。
染色体を動かす繊毛は生殖の健康に不可欠な可能性
さらなる研究により、新たに発見された繊毛には機能があることが示されました。卵細胞内の「ケーブルシステム」とつながり、減数分裂中に染色体を引き寄せて正確に配置することで、卵子の成熟に伴う遺伝物質の正確かつ秩序立った編成を支えます。
「この外部繊毛はアンカーのように働き、染色体制御機構全体を安定させ、効率的かつ確実に機能できるようにします」とElkouby博士は説明しました。この過程は、健康な卵子の発育と健康な胚の形成能力にとって重要です。
チームは後に、ゼブラフィッシュの精子細胞、さらにマウスの卵子と精子細胞にも同じ構造を見いだしました。このことは、この繊毛が生殖細胞の進化において広く存在しながら長らく見過ごされてきた構成要素である可能性を示しています。
魚からヒトへ：繊毛機能障害が新たな不妊症メカニズムを明らかにする可能性
ヒトの生殖では、染色体の整列や分離の異常が、胚の発生異常、流産、不妊症につながることが少なくありません。これらの異常の原因は十分に解明されていません。染色体の編成に密接に関わるこの新たな繊毛構造は、その説明に欠けていた要素かもしれません。
繊毛病として知られる一部のまれな遺伝性疾患は、すでに生殖能力の低下や乳幼児・小児の重篤な発達障害を引き起こすことが知られています。こうした問題は一般に、すでに知られている別の種類の繊毛によるものとされてきました。今回の新たな繊毛の発見は、別の可能性を示すものです。
Elkouby博士は「これらのメカニズムを特定することで、解決策の発見に一歩近づきます」と述べています。
先進的な細胞・イメージング研究
繊毛の動的な機能を観察するため、チームは高解像度ライブ顕微鏡法、三次元イメージング、卵巣組織培養、レーザーアブレーションと操作、複数の遺伝子変異解析を含む先進的な手法を開発・使用しました。これらの技術により、この構造とその機能を初めて明確に捉えることができました。
本研究は、Elkouby博士の博士課程学生であるAvishag Mytlis氏とVineet Kumar氏が共同で主導し、シンガポールの分子細胞生物学研究所（Proteos）にあるSudipto Roy博士の研究室、およびチューリッヒ大学のRuxandra Bachmann-Gagescu博士の研究室との国際共同研究により実施されました。
研究成果は、「Biomechanical control of meiotic chromosomal bouquet and germ cell morphogenesis by the zygotene cilium」と題する論文として、Science誌に掲載されました。
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