なぜ一部の男性は種なしなのでしょうか
‐科学者たちにより男性不妊症の根本的な原因の1つが明らかに

世界中で何百万組ものカップルが不妊を経験しており、その半数は男性に由来しています。

不妊男性の10% では、精子がほとんど、またはまったく生成されません。

現在、ストワーズ医学研究所とエディンバラ大学ウェルカム細胞生物学センターの協力により新しい研究が行われており、考えられる治療法に関する潜在的な倫理に繋がる、精子形成の過程で何が問題となっているのかを明らかにしています。

「男性の不妊症の重大な原因は、単に男性が精子を作ることができないということです。」

とストワーズ研究所の調査官であるスコット・ホーリー博士は述べました。

「何が問題なのかを正確に知っているのであれば、それを修正する方法を提供する可能性のあるテクノロジーがもう出現しています。」

2023年10月20日にホーリー研究所とウェルカムセンターの研究員オーウェン・デイビス博士が『Science Advances』誌に発表した研究では、一部の男性が卵子を受精させるのに十分な精子を作らない理由を説明するのに役立つかもしれません。

人間を含む有性生殖を行うほとんどの種では、精子や卵細胞を生成するために、格子状の橋に似た重要なタンパク質構造を適切に構築する必要があります。

元ポスドク研究員のキャサリン・ビルマイヤー博士が率いる研究チームは、マウスの場合は、この橋の非常に特定の一点を変更すると橋が崩壊し、それが不妊症につながるため、減数分裂と同様の問題による男性の不妊症についての洞察が得られました。

精子と卵子を生み出す細胞分裂プロセスである「減数分裂」にはいくつかの段階が含まれており、その 1 つはシナプトネマ複合体と呼ばれる大きなタンパク質構造の形成です。

この複合体は橋のように染色体対を適切な位置に保持し、染色体が精子と卵子に正しく分離されるために不可欠な、「必要な遺伝子交換」を起こすことができます。

「不妊症の大きな原因は減数分裂の欠陥です。」

とビルマイヤー博士は言います。

「染色体がどのように生殖細胞に正しく分離されるかを理解するために、染色体間にシナプトネマ複合体が形成されるその直前に何が起こるかに非常に興味があります。」

これまでの研究では、シナプトネマ複合体を構成する多くのタンパク質とそれらが相互にどのように相互作用するかが調査され、男性不妊症に関連するさまざまな変異が特定されてきました。

研究者らが今回の研究で調査したタンパク質は、橋の格子を形成しており、この橋にはヒト、マウス、その他ほとんどの脊椎動物に見られる部分があり、組み立てに重要であることが示唆されています。

ヒトタンパク質の潜在的に重要な領域におけるさまざまな突然変異をモデル化することで、研究チームは、どの突然変異がタンパク質の機能を破壊する可能性があるかを予測できるようになりました。

著者らは、精密な遺伝子編集技術を使用して、マウスの重要なシナプトネマ複合体タンパク質の1つに突然変異を生じさせ、これにより研究者らは初めて、生きた動物でタンパク質の重要な領域の機能をテストすることができました。

そして、モデリング実験から予測された、たったひとつの突然変異が、マウスの不妊症の原因であることが確認されました。

「ここではピンポイント手術について話します。」

ホーリー博士は言いました。

「私たちは、不妊の重大な原因である可能性があると確信していた、この巨大な構造内の 1 つのタンパク質の小さな領域に焦点を当てました。」

マウスは長い間、人間の病気のモデルとして使用されてきました。

ヒトのタンパク質配列を使用したモデリング実験と、このタンパク質構造が種を超えて高度に保存されていることから、マウスの不妊症を引き起こした正確な分子は、ヒトでも同様に機能する可能性が高いことがわかりました。

「私にとって本当に興味深いのは、私たちの研究が、生命に必要なこの真に基本的なプロセスを理解するのに役立つということです。」

とビルマイヤー博士は述べました。

ホーリー博士にとって、この研究は研究所の多様性を真に表しています。

ホーリー博士の研究室では通常、ショウジョウバエを使った研究を行っていますが、今回の研究で発見されたタンパク質はショウジョウバエには存在せず、研究を続けるには別の生物が必要でした。

今回は同研究所のリソースと技術センターのおかげで、マウスを使った新しい不妊の仮説を、迅速に方向転換して検証することができました。

【以下のリンクより引用】

Medical Xpress

当社関連商品カテゴリー：メンズ・ヘルス