Longitudinal analysis of male fertility using an Acr-Luc knock-in mouse model; A Preclinical platform for reproductive toxicity testing

Acr-Lucノックインマウスモデルを用いた男性生殖能力の縦断的解析; 生殖毒性試験のための前臨床プラットフォーム

福永 久典*; 清野 良輔*; 松谷 悠佑  ; 高島 弘幸*; 石川 正純*; 小野寺 康仁*; 白土 博樹*; 宮田 治彦*; Prise, K. M.*

Fukunaga, Hisanori*; Seino, Ryosuke*; Matsuya, Yusuke; Takashima, Hiroyuki*; Ishikawa, Masayori*; Onodera, Yasuhito*; Shirato, Hiroki*; Miyata, Haruhiko*; Prise, K. M.*

生殖毒性試験の主な目的は、医薬品、食品添加物、環境化学物質などの異物投与が生体の生殖機能に悪影響を及ぼすかを評価することである。試験による結果は、人間の生殖健康に対する潜在的リスクを評価する科学的根拠として応用可能である。そこで本研究では、生殖毒性を評価するための新しいルシフェラーゼレポーターマウスモデルを開発した。本開発により、マウスの安楽死を必要とせずに、精子に含まれるタンパク質分解酵素(アクロシン)の生体内イメージングを通じて男性の生殖能力を長期的かつ定量的に評価することに成功した。本アプローチは、生殖毒性の発現と回復の根底にあるメカニズムの理解を深めるのに役立つ。さらに本開発により、研究評価に使用する動物数を減らし、動物研究における3Rのコアコンポーネントの1つである「削減」の原則に貢献する。

The main purpose of reproductive toxicity testing is to evaluate whether the administration of xenobiotics, such as pharmaceuticals, food additives, and environmental chemicals, exerts adverse effects on reproductive function in living organisms. The outcomes can be applied as a scientific basis to evaluate potential risks to human reproductive health. In this study, we developed a novel luciferase reporter mouse model for assessing reproductive toxicity, enabling longitudinal and quantitative evaluations of male fertility through in vivo imaging of acrosin without the need for euthanasia. This approach promises to advance our understanding of the mechanisms underlying the onset and recovery of reproductive toxicity. Additionally, reducing the number of animals needed for evaluation aligns with the principle of Reduction, which is one of the core components of the 3Rs in animal studies.