片側性クリプトルキディズムを有する犬の未降下精巣におけるCYP17A1およびCYP19A1の発現の変化

Altered expression of CYP17A1 and CYP19A1 in undescended testes of dogs with unilateral cryptorchidism.

• P Krzeminska
• M Stachowiak
• M Skrzypski
• T Nowak
• A Maslak
• M Switonski

抄録

潜伏睾丸症は犬の性発達の最も一般的な障害であり、テストステロンは陰嚢に下降する精巣の鼠径期に重要な役割を果たしています。潜伏イヌの精巣におけるテストステロン合成障害の分子的背景は十分に解明されていない。本研究では、鼠径片側クリプトルチッドイヌ（n=13）と正常オス（n=15）の陰嚢生殖腺から採取した陰嚢下降精巣および対側陰嚢精巣における精巣ステロイド生成に関与する4つの遺伝子（CYP17A1、CYP19A1、HSD3B2、HSD17B3）の発現を解析した。その結果、鼠径生殖腺ではCYP17A1の転写量が有意に増加し、CYP19A1の転写量は減少していることがわかった。これら2つの遺伝子について、精巣転写因子（NUR77、CREB、CAR、HSF2）の標的部位に局在するプロモーター領域の単一CpG部位のメチル化レベルを解析した。CYP17A1のプロモーターにおけるメチル化の減少と、未潜伏性腺におけるCYP17A1の転写レベルの増加との間に相関関係が観察されたが、タンパク質レベルの変化は有意ではなかった。また、両遺伝子の5'-フランキング領域のリシークエンスを行ったところ、CYP17A1のSNPとCYP19A1のindelという2つの既知の多型部位が見つかった。しかし、罹患犬（n=80）と対照犬（n=75）における変異体の分布は、クリプトルキディズムとは関連していなかった。我々は、未潜伏精巣におけるCYP17A1およびCYP19A1の発現の変化は、体内の温度上昇にさらされることによって引き起こされる可能性があると暫定的に結論付けた。さらに、同定された多型は、クリプトルキディズムの素因と関連するマーカーとは考えられないことを示した。

Cryptorchidism is the most common disorder of sex development in dogs and testosterone plays a crucial role in the inguinal phase of the testes descending into the scrotum. The molecular background of impaired testosterone synthesis in the testes of cryptorchid dogs is poorly elucidated. In this study, we analyzed the expression of four genes involved in testicular steroidogenesis (CYP17A1, CYP19A1, HSD3B2 and HSD17B3) in undescended and contralateral scrotal testes from inguinal unilateral cryptorchid dogs (n = 13) and from the scrotal gonads of normal males (n = 15). We found that transcript level of CYP17A1 was significantly increased in inguinal gonads, while the level of CYP19A1 was decreased. For these two genes, we analyzed the methylation level of single CpG sites in the promoter region localized within putative target sites for testicular transcription factors (NUR77, CREB, CAR and HSF2). A correlation between decreased methylation in the promoter of CYP17A1 and its increased transcript level in undescended gonads was observed, but the change in protein level was not significant. We also resequenced the 5'-flanking region of both genes and two known polymorphic sites, SNP in CYP17A1 and an indel in CYP19A1, were found. However, the distribution of the variants in affected (n = 80) and control (n = 75) dogs was not associated with cryptorchidism. We tentatively conclude that the altered expression of CYP17A1 and CYP19A1 in undescended testes could be caused by their exposure to increased temperature in the body. Furthermore, we showed that the identified polymorphisms cannot be considered markers associated with a predisposition to cryptorchidism.

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