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Figla promotes secondary follicle growth in mature mice

Okunomiya, Asuka 京都大学 DOI:10.14989/doctor.k23570

2021.11.24

概要

小児・若年がん患者の妊孕能温存目的に卵巣組織凍結が行われるが、卵巣に転移するがん種では卵巣組織を移植することができない。そのため、卵巣組織から二次卵胞を単離して体外培養することが必要であるが、ヒト二次卵胞の体外培養法は未だ確立されていない。特に、小児と成人女性の卵胞には差異があり至適培養条件が異なる可能性が示唆されているため、本研究では、二次卵胞の発育調節にかかる因子について幼若/成熟個体間の差異を見出すことを目的に、二次卵胞の遺伝子発現プロファイルを幼若/成熟個体間で比較した。発現変動遺伝子から着目した性腺特異的転写因子Figlaについて、体外培養下の卵胞でFiglaの発現を操作する実験を行った。研究に用いることができる小児ないし性成熟期女性の卵胞は非常に限定的であり、原始卵胞から後期胞状卵胞まで、卵胞発育のダイナミクスはマウスとヒトで一定の相同性が見られるとの報告から、本研究においてはマウスを用いた実験を行った。

　まず、成熟個体（8週齢）と幼若個体（10-12日齢）のマウス卵巣から、形態学的には区別されない二次卵胞をそれぞれ回収し、卵母細胞を単離して、比較トランスクリプトーム解析を行った。発現変動遺伝子(Log2FC > 0.5, FDR < 0.01)のうち、Gene Ontology “oogenesis”をもつ性線特異的転写因子であるFiglaに着目した。qRT-PCRによって、Figlaの発現が成熟個体の二次卵胞において有意に亢進していることを確認した。

　Figlaノックアウトマウスでは、新生仔卵巣における原始卵胞形成が障害されて卵胞が消失するために、Figlaが原始卵胞形成において重要な働きを担っていることは広く知られているが、原始卵胞よりも進んだ卵胞発育段階である二次卵胞や、成熟個体の卵巣においてもFiglaの発現は見られる。しかし、Figlaノックアウトマウスでは卵胞自体が消失してしまうために、二次卵胞におけるFiglaの働きは未解明であった。そこで、二次卵胞におけるFiglaの働きを検討するために、Figla siRNAを2種類(1#, 2#)用意して、二次卵胞の卵母細胞内にマイクロインジェクションする実験を行った。まず、si-Figla1#, 2#のいずれにおいても、ネガティブコントロールsiRNA(control)をインジェクションした卵胞に比較して、有意にFiglaの発現が抑制されることを確認した。続いて、成熟個体、幼若個体のそれぞれについて、si-Figla1#、si-Figla2#、controlを用意して、12日間培養後に卵胞径を測定した。成熟個体においては、si-Figla1#, 2#のいずれもcontrolに比較して有意に卵胞径が小さかった。一方で、幼若個体においては、si-Figla1#, 2#のいずれもcontrolに比較して卵胞径に有意な差を認めなかった。この結果から、Figlaが成熟個体の二次卵胞においては卵胞発育を促進する働きを示すが、幼若個体の二次卵胞においては卵胞発育に影響しない可能性と、幼若個体の卵胞発育がFigla以外の何らかの別の因子によって制御されている可能性が考えられた。

　最後に、Figlaが成熟個体の二次卵胞において卵胞発育を促進する働きが、どのような下流遺伝子の作用によるものかを検討するために、si-Figla1#, 2#, controlを48時間培養後に卵母細胞を単離して比較トランスクリプトーム解析を行った。発現変動遺伝子(FDR < 0.1)のパスウェイ解析では、Figlaが二次卵胞においてStem cell signaling及びEstrogen signalingを抑制し、VDR/RXR activation(VDRはビタミンDの核内受容体)を促進している可能性が示された。公開データセットから、Figlaノックアウトマウスの新生仔卵巣とコントロールの間で同様の解析を行うと、上記のうちStem cell signaling及びEstrogen signalingは共通しているが、VDR/RXR activationは二次卵胞に特異的な結果であった。

　以上より、Figlaは成熟マウスの二次卵胞において、Stem cell signaling及びEstrogen signalingの抑制とVDR/RXR activationの促進を介して、二次卵胞の発育を促進している可能性が示唆された。

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