著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：Journal of Animal Science and Biotechnology/Journal of animal science and biotechnology

ライセンス: CC BY　対象: 公開論文　確認元: OpenAlex

研究の目的

始原生殖細胞（PGC）は、将来、精子や卵になる細胞のもとです。ニワトリでは、この細胞を体外で培養して遺伝子を改変したり、凍結保存して品種の遺伝資源を守ったりする技術が、次世代の育種や保全の方法として重視されていると著者らは述べています。

しかし、ニワトリのPGCを体外で増やせる効率は品種によって異なり、培養中に細胞どうしが固まる「凝集」が起こることもあります。研究チームは、品種ごとの増殖や凝集の違いを比べ、その背景にある分子のしくみを調べました。そのうえで、活性酸素（ROS）が細胞に負担をかける状態、いわゆる酸化ストレスが凝集にどう関わるかを明らかにし、それを和らげる方法を探ることを目的としました。

何を、どのように調べたか

研究チームは4品種のニワトリを使いました。採卵用のホワイトレグホン（WL）とロードアイランドレッド（RIR）、肉用のホワイトコーニッシュ（WC）とホワイトプリマスロック（WPR）です。受精卵を5.5日間温めた胚から生殖腺を取り出し、そこからPGCを分離して培養しました。胚1個分の細胞を1つの試料として扱っています。

細胞数が10万個に達し、数か月間培養を続けられたものを、安定して増殖する細胞株とみなしました。性別の違いが結果に影響しないよう、遺伝子検査で雄と確認した細胞株だけを使っています。各品種から、樹立までの期間が30〜40日とそろった雄の細胞株を3つずつ選び、比較しました。

増殖の速さは、生きた細胞の量を色の変化で測る方法（CCK-8法）で24時間ごとに調べました。次に、約120日間培養した12の細胞株について、どの遺伝子がどれだけ働いているかを網羅的に調べ（RNA-seq）、品種間で比べました。さらに、抗酸化作用をもつ薬剤（SFNとアスコルビン酸）を培養に加え、ROS、凝集、増殖、関連遺伝子の働きの変化を調べました。アスコルビン酸（ビタミンC）は0.5 mmol/Lの濃度で、WCに加えてRIRとWPRの細胞にも試しています。

主な報告結果

4品種のうち、WLのPGCは細胞株を樹立できる効率がもっとも高く、目標の細胞数に達するまでの期間も最短でした。一方、WCとWPRのPGCは強い凝集を起こしやすく、正常な増殖が妨げられて樹立効率が大きく下がりました。CCK-8法でも、WLの増殖がもっとも安定して速く、WCとWPRがもっとも遅いという結果でした。RIRは培養48時間を過ぎてからようやく増殖が目立ち、目標の細胞数に達するまでの期間がもっとも長くなりました。

遺伝子の働きを比べると、WLとの違いがもっとも大きかったのはWCでした。WCでは、WLより働きが強まった遺伝子が575個、弱まった遺伝子が991個見つかりました。研究チームは、WCのPGCでは細胞を酸化から守るグルタチオンの代謝や、細胞の増殖を調節するp53という仕組みに乱れがあると報告しています。あわせて、抗酸化に関わるGSTA2遺伝子と、細胞分裂の進行に関わるCDK6遺伝子の働きも異常でした。著者らは、こうした変化によってWCのPGCは酸化ストレスを受けやすくなり、ROSがたまって凝集が進むと結論づけています。

WCのPGCにSFNまたはアスコルビン酸を加えると、どちらもGSTA2の働きを高め、ROSを減らして凝集を和らげました。GSTA2を高める効果はアスコルビン酸のほうが大きく、アスコルビン酸はCDK6の働きも高めて増殖を速めました。

アスコルビン酸は、RIRとWPRのPGCでも増殖を高め、その効果はWPRでより大きく表れました。WPRでは凝集も改善しました。GSTA2とCDK6の働きはRIRでも上がりましたが、処理しない場合との差は統計的に意味のある大きさではありませんでした。WPRでは、両遺伝子の働きがはっきり高まりました。

この報告が示すこと

研究チームは、酸化ストレスがニワトリPGCの体外培養に大きな影響を与えていると結論づけました。そのうえで、アスコルビン酸を加える方法を、PGC培養を改善する幅広く使える抗酸化策として提案しています。著者らによれば、この効果は特に、増殖が遅く状態のよくない細胞で大きいと考えられます。アスコルビン酸は、抗酸化の力が弱いPGCで酸化と抗酸化の釣り合いを取り戻し、細胞分裂の進行を助けるとしています。

一方で、著者らは限界も挙げています。WCとWLの間で見られた違いが、肉用種と採卵種の違いとして一般に当てはまるかどうかは、まだ確かめられていません。

原著論文の著者・所属：Kexin Wu（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Zheyi Jiang（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Qiulian Wang（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Bowen Niu（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Xiqiong Wang（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Shenghan Gao（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Dandan Sun（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Ruoyu Yang（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Congjiao Sun（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China）、Ning Yang（National Engineering Laboratory for Animal Breeding, College of Animal Science and Technology, China Agricultural University, Beijing, 100193, China. [email protected]; State Key Laboratory of Animal Biotech Breeding, Frontier Science Center of Molecular Design Breeding, China Agricultural University, Beijing, 100193, China. [email protected]）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Kexin Wu, Zheyi Jiang, Qiulian Wang, et al. Molecular insights into ROS-induced aggregation in chicken primordial germ cells and its alleviation by ascorbic acid. Journal of Animal Science and Biotechnology/Journal of animal science and biotechnology（出版社：BioMed Central） 2026-11-09. DOI: 10.1186/s40104-026-01521-9. 原著ライセンス：CC BY.