マウス多能性幹細胞から精巣組織の再構築に成功 -機能的な体細胞を誘導し、精子形成不全の回復と産子獲得を実証-

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2026-02-27 横浜市立大学

横浜市立大学らの研究チームは、マウス多能性幹細胞(ES細胞)から精巣体細胞(セルトリ細胞様細胞、ライディッヒ前駆細胞)を誘導し、精子形成を支える精巣組織の再構築に成功した。Wntシグナル阻害剤IWR1を用いて精巣分化を促進し、scRNA-seq解析で胎仔期精巣様の細胞多様性を確認。体細胞欠損モデルマウスへ移植すると精細管構造が再建され、停止していた精子形成が再開。得られた精子細胞で顕微授精(ROSI)を行い、健康な産子獲得を実証した。男性不妊治療や生殖毒性評価の動物代替法への応用が期待される。成果はScience Advances掲載。

マウス多能性幹細胞から精巣組織の再構築に成功 -機能的な体細胞を誘導し、精子形成不全の回復と産子獲得を実証-
図1 本研究の概要
マウス多能性幹細胞(ES細胞)から、精巣を構成する主要な体細胞(セルトリ細胞・ライディッヒ前駆細胞)を誘導。これを体細胞欠損モデルマウスへ移植することで、精子形成を支える組織構造(精細管*3(左下写真)・間質*4)の再構築に成功した。その結果、停止していた精子形成が再開し、得られた精子細胞を用いた顕微授精により、健康な産子を獲得した(右下写真)。

<関連情報>

多能性幹細胞から機能的に適格な精巣体細胞を生成する Generation of functionally competent testicular somatic cells from pluripotent stem cells

Takuya Sato, Takashi Yoshino, Mai Ohtsuka, Takahiro Suzuki, […] , and Takehiko Ogawa
Science Advances  Published:26 Feb 2026

Abstract

Cellular interactions between germ cells and gonadal somatic cells are essential for the progression of gametogenesis. Here, we report a culture method for generating fetal testicular somatic cell–like cells (fTeSLCs) from embryonic stem cells. These fTeSLCs exhibit a transcriptomic profile closely resembling that of their in vivo counterparts, including distinct cell populations corresponding to Sertoli cells and interstitial cells. For functional assessment, interstitial cell–like cells (ICLCs) and Sertoli-like cells (SerLCs) were isolated from fTeSLCs. ICLCs differentiated into Leydig cells when cocultured with testes lacking endogenous Leydig cells, thereby restoring androgenic support. SerLCs reconstituted the seminiferous epithelium following selective ablation of endogenous Sertoli cells. Both cell types supported spermatogenesis and generated spermatids reaching the elongating stage. Notably, round spermatids derived from these reconstructed systems produced viable offspring by round spermatid injection. These findings demonstrate that fTeSLCs can generate functional testicular somatic cells, providing a valuable platform for studying testis development and spermatogenesis.

細胞遺伝子工学
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