北里大学 獣医学部 動物資源科学科 研究室

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動物資源科学科 細胞工学研究室

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研究室名(フリガナ) 細胞工学(サイボウコウガク)
学科 動物資源科学科
バイオサイエンス系
研究室URL
スタッフ [教  授] 久保田  浩司
[助  教] 垣内  一恵
研究内容  雄の生涯にわたって精子を作り続ける精原幹細胞の研究を行っています。精原幹細胞は哺乳類における唯一の生殖幹細胞です。
精原幹細胞は凍結保存が可能であり、幹細胞としてほぼ無限に増えることができるため、稀少動物種や優良家畜系統の保存に有用です。さらにヒトや動物の疾患解明に必要なモデル実験動物の作製、新たな再生医療や生殖医療の開発など、様々な領域で利用が期待されています。
研究室では、独自に開発した齧歯目やウサギ目の精原幹細胞培養系をモデルとし、家畜や霊長類実験動物の精原幹細胞の培養系の確立や精子への分化系の確立、さらに精原幹細胞を利用した次世代個体の作出などの研究を行っています。
研究課題
  1. 精原幹細胞及びその前駆細胞(ゴノサイト)の同定
    精原幹細胞は精巣細胞の0.02%程度しか存在しません。マウスにおいては精原幹細胞の前駆細胞であるゴノサイトと精原幹細胞の同定法を確立してきました。その知見をもとに、家畜(ブタ、ウシ、ウマなど)や霊長類実験動物のゴノサイトや精原幹細胞の同定を行っています。
  2. 精原幹細胞の自己複製的増殖機序
    幹細胞は自己複製することができ、それにより幹細胞数を増やすことができます。齧歯目とウサギ目では精原幹細胞の自己複製を促す体外増殖法を確立し、両者の共通点と相違点を明らかにしてきました。これら体外精原幹細胞培養系を用いて自己複製の機序を明らかにするとともに、他の動物種由来精原幹細胞の自己複製と増殖の機序の解明を行っています。
  3. 非齧歯類動物由来精原幹細胞の培養系の確立
    各動物種におけるゴノサイトや精原幹細胞の分離法及び濃縮法を確立します。得られた細胞とこれまで確立した精原幹細胞培養系に修正を加えることにより各動物種の精原幹細胞培養系の確立を行っています。
  4. 非齧歯類由来精原幹細胞から精子への分化系の確立
    体外増殖させた各動物種の精原幹細胞から精子への分化方法の確立を行っています。マウスでは不妊マウス精巣に移植することにより移植精原幹細胞からの精子形成が可能ですが、非齧歯類由来精原幹細胞では未だ成功していません。免疫不全マウスを用い異種動物間での精子形成を可能にする方法を目指しています。
  5. 精原幹細胞を利用した有用次世代個体の作出
    精原幹細胞の遺伝子操作・ゲノム編集技術を確立し、有用次世代の作出法を開発しています。
トピックス  マウス精原幹細胞の培養系はほぼ完成型になりました。ウサギ精原幹細胞の培養系は完成型に向けて改善中です。家畜や霊長類の精原幹細胞の培養系の完成には、まだ超えるべき山が一つ二つあるでしょう。現在鋭意研究中です。
研究業績 [学術論文](抜粋)
・Kamijo, A., Saitoh, Y., Sakamoto, T., Kubota, H., Yamauchi, J., Terada, N. 2019. Scaffold protein Lin7 family in membrane skeletal protein complex in mouse seminiferous tubules. Histochem. Cell Biol., 152: 333–343.
・Kakiuchi K., Taniguchi K., Kubota H. 2018: Conserved and non-conserved characteristics of porcine glial cell line-derived neurotrophic factor expressed in the testis. Sci. Rep., 8: 7656.
・Kakiuchi K., Tsuda A., Goto Y., Shimada T., Taniguchi K., Takagishi K., Kubota H. 2014: Cell-surface DEAD-Box Polypeptide 4-immunoreactive cells and gonocytes are two distinct populations in postnatal porcine testes. Biol. Reprod., 90: 82. [April issue cover]
[総説](抜粋)
・Kubota, H. and Brinster, R. L. 2018. Spermatogonial stem cells. Biol. Reprod., 99(1), pp. 52–74. [July issue cover]
[著書](抜粋)
・Kubota H. and Kakiuchi K., 2020: Long-term ex vivo expansion of murine spermatogonial stem cells in a simple serum-free medium. In: Kioussi C. (eds) Stem Cells and Tissue Repair: Methods and Protocols, Second edition, Chapter 14, pp.165-182.
・Kubota H. 2019: Heterogeneity of spermatogonial stem cells. In: Birbrair A. (eds) Stem Cells Heterogeneity in Different Organs. Advances in Experimental Medicine and Biology, vol. 1169., Chapter 12, pp.225-242.
・Kubota H. & Brinster R. L. 2018: Spermatogonial transplantation and spermatogonial stem cell competence. In: McCarry J & Yan W (section eds.) Encyclopedia of Reproduction, Second Edition, vol. 3, pp.105-113.
・Kubota H. & Brinster R. L. 2018: Germ cell transplantation. In: Jégou B & Skinner M (section eds.) Encyclopedia of Reproduction, Second Edition, vol. 1, pp.171-179.
・Kubota H. & Brinster R. L. 2017: Transplantation and culture of spermatogonial stem cells. In: Oatley J. & Griswold M. (eds.) The Biology of Mammalian Spermatogenesis, Chapter 11, pp.271-300.
備考
所在 V1号館 2階
連絡先 電話:0176-23-4371 内線:376