ヒトも動物も不妊症に悩む

生殖細胞の性分化、配偶子形成、受精を経て生殖サイクルがまわることにより、生命に連続性が生まれます。生殖サイクルに異常が生じることにより、不妊症が増加し、大きな社会問題になっています。ヒトだけでなく、畜産業界でも受胎率の低下が問題になっています。

ヒトと動物に共通した社会問題である不妊症の要因には、環境などの外的要因や、遺伝などの内的要因が関係しており、不妊症の改善を目指した生殖細胞分化、受精、着床といった生殖サイクルの分子機構の解明が求められています。

エピゲノムが生命の連続性に重要な役割

私たちの体を作る細胞は、基本的に体細胞と生殖細胞に分類されます。体細胞は、脳や内臓、筋肉や骨、皮膚といった体を構成する細胞のことで、一世代限りの分化を遂げます。

一方、生殖細胞は、精子や卵に分化し、受精後に次世代の個体を作り出す能力を再獲得することができます。生殖細胞では、その分化過程を通して、全能性を再び獲得するための特殊なエピゲノムが形成され、それが生命の連続性に重要な役割を担っています。

外部環境がエピゲノムに揺らぎ

精子や卵は、その元になる細胞（幹細胞）が変化して作られます。その過程では、数千もの遺伝子の発現が調整されています。私たちは、生殖細胞が作られていく過程の遺伝子発現を調整する仕組みについて、細胞核内の染色体構造変化「クロマチン構造変化」と、使う遺伝子と使わない遺伝子を決める機構の変化「エピゲノム変化」に注目して、その制御機構を明らかにしてきました。

栄養環境などの外部環境要因は、エピゲノムに揺らぎをもたらします。未解明な部分が多いこの学問領域において、どんな栄養成分が生殖細胞のエピゲノムに影響し、その情報が次世代へ継承されるのかを調べています。栄養成分が代謝経路に影響を与え、記憶として生殖細胞のエピゲノムに刻まれる仕組みを明らかにしたいと考えています。