ゼブラフィッシュ代理生殖におけるドナー生殖幹細胞不足を克服する新手法を開発(Expanded Germline Stem Cell Technology Overcomes Donor GSC Shortage in Zebrafish Surrogate Reproduction)

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2026-07-15 中国科学院水生生物研究所(IHB)

中国科学院(CAS)水生生物研究所(IHB)の孫永華教授らの研究チームは、ゼブラフィッシュの代理親生殖において課題となっていたドナー生殖幹細胞(GSC)の不足を解決する拡大生殖幹細胞(eGSC)技術を開発し、その成果をCommunications Biologyに発表した。研究では、cyp11a2欠損ゼブラフィッシュを移植受容体として利用し、ドナーGSCが分化せず自己複製を続ける生殖腺環境を構築することで、生体内で大量増殖と長期維持を実現した。その結果、凍結保存後に回収できるドナーGSC数は従来法の約300倍に増加し、移植効率も大幅に向上した。さらに、nanos2欠損個体を新たな受容体として開発し、従来は精子のみが主体だった代理親生殖に対し、ドナー由来の精子と卵の双方を効率的に産生できることを示した。この統合プラットフォームを用いて、母性・接合体変異体(MZnanog)の遺伝資源を1世代で迅速に再構築することにも成功した。本技術は、魚類の育種促進、希少種保全、遺伝資源の長期保存と迅速な復元、さらには異種間代理親生殖の高効率化に貢献することが期待される。

<関連情報>

生体内で増殖・凍結保存した生殖幹細胞からゼブラフィッシュの母性接合子変異体を効率的に回収する Efficient recovery of zebrafish maternal-zygotic mutants from in vivo expanded and cryopreserved germline stem cells

Yaqing Wang,Rui Qu,Xiaosi Wang,Yongkang Hao,Jiajie Deng,Houpeng Wang & Yonghua Sun
Communications Biology  Published:15 June 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s42003-026-10463-x  Unedited version

Abstract

Long-term preservation of genetic lines is crucial for animal research. Current methods heavily rely on cryopreservation of haploid sperm, whereas diploid germline stem cells (GSCs) may provide a superior alternative. Here, using zebrafish, we establish an integrated platform combining in vivo expansion of GSCs (eGSCs), cryopreservation and direct genetic recovery. The eGSCs are amplified in cyp11a2-/- mutants and exhibit a total number of about 300-fold higher than conventional GSCs after cryopreservation and thawing. The eGSCs achieve a success rate of 82% after transplantation, compared with less than 1% for conventional GSCs. Furthermore, we develop the GSC-deficient nanos2-/- mutant as an ideal host for eGSC transplantation, enabling efficient production of both sperm and oocytes within a single maturation period. This allows rapid recovery of maternal-zygotic mutants directly in the F1 generation. Overall, our strategy provides a robust platform for preserving and restoring zebrafish homozygous mutants, opening new opportunities for zebrafish research.

細胞遺伝子工学
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