卵子を育てる「細胞間のかけ橋」の機能に迫る、内部構造の解明 ~卵子とその周辺細胞とのコミュニケーションを促す橋渡し構造の中に「微小管」を発見~

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2026-05-18 早稲田大学

京都大学、早稲田大学などの共同研究グループは、卵子と周囲の顆粒層細胞をつなぐ突起構造「TZP(Transzonal Projection)」の内部に、従来ほとんど存在しないと考えられていた微小管が広く存在することを発見した。超解像顕微鏡を用いた解析により、TZPの約80%に微小管が含まれることを確認し、微小管結合タンパク質Camsap3がその形成と維持に重要な役割を果たすことを明らかにした。Camsap3欠損マウスではTZPが大幅に減少し、卵子成熟異常や排卵障害、不妊が生じた。さらに、一部のTZPでは微小管が卵子内部まで伸びており、mRNAやミトコンドリアなど大型分子を輸送する“レール”として機能する可能性も示された。これにより、卵子成熟を支える細胞間コミュニケーション機構の新たな実体が明らかとなり、不妊症の原因解明や生殖医療技術の発展への応用が期待される。

卵子を育てる「細胞間のかけ橋」の機能に迫る、内部構造の解明 ~卵子とその周辺細胞とのコミュニケーションを促す橋渡し構造の中に「微小管」を発見~
図1 卵子周囲の細胞から卵子に向けて伸びる突起のほとんどに微小管が含まれていることを発見

<関連情報>

Camsap3を介した微小管は、マウスの卵胞成熟中に体細胞と生殖細胞間のコミュニケーションに不可欠な細胞間突起を維持する Camsap3-mediated microtubules maintain transzonal projections essential for soma–germ communication during ovarian follicle maturation in mice

Akihiro Aikawa ∙ Takao Tsurumaki ∙ Erina Kuranaga ∙ Junya Ito ∙ Mika Toya ∙ Masamitsu Sato
iScience  Published:April 28, 2026
DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2026.115911

Highlights

  • Most TZPs contain microtubules at their base, with some extending along the F-actin
  • TZP morphology changes during follicle development
  • Camsap3-mediated microtubules maintain the TZP number and architecture
  • Camsap3 contributes to the production of fertile oocytes through follicle development

Summary

Oocytes are surrounded by layers of maternal somatic granulosa cells (GCs) in ovarian follicles. GCs extend actin-containing transzonal projections (TZPs) to oocytes across the zona pellucida to establish communication. Microtubules have rarely been observed in TZPs, and their significance in TZP organization and follicular maturation remains unknown. Here, using super-resolution microscopy, we visualized microtubules alongside F-actin in most TZPs. Knockout (KO) mice of the microtubule minus-end binding protein Camsap3 (calmodulin-regulated spectrin-associated protein 3) exhibited infertility without ovulation despite normal estrous cycles. Ovaries of Camsap3-KO mice contained fewer developing follicles, particularly of antral and Graafian stages. In earlier stages of Camsap3-KO follicles, TZP numbers were reduced compared to wild-type follicles, and microtubules in TZPs were disorganized, leading to decreased contact between GCs and oocytes. TZP morphology in wild-type transforms during follicle development, and Camsap3-mediated microtubules govern the number and morphology of TZPs, contributing to successful follicle development for fertile oocyte production.

細胞遺伝子工学
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