哺乳類精子の運動性向上条件の検討

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体外受精は不妊治療だけでなく生殖工学の基盤技術として多くの実験動物施設で広く行われている。体外受精において、精子と卵は個体から採取後、それぞれ培養液中に一定時間保持してから媒精に用いる。従って、受精率の向上のためには採卵と採精の両方をタイミングよく行うことが必須であった。精子を培養液中でより長く活発に泳がすことができれば、体外受精業務に時間的な余裕ができ、他の実験動物の維持や繁殖業務に時間が廻せる利点がある。本研究では、哺乳類精子の運動性を向上させるための培養液条件を検討した。すなわち、マウスやラット精子に通常使われる培養液(HTF)に、エネルギー源として使われる可能性のあるアミノ酸を加え、ラット精子の運動性向上に効果を示すか否かを調べた。精子の運動性は実体顕微鏡下の光学観察、および本研究費で購入した精子運動高速度記録システム(OLYMPUS BX-40+暗視野コンデンサー+CASIO EX-FI digital camera+PC)を用いた解析で行った。その結果、光学観察では、ラット精子をHTF、あるいはアミノ酸添加HTF(Glu, Ala, Leu, Arg, Gly, Thr各2、10mM含有)に懸濁後、4時間後では培養液の違いによる運動性の差は認められなかったが、17～24時間経過後の精子の運動性では、アミノ酸添加HTFに懸濁した精子の方が運動性が高かった。さらに、精子運動高速度記録システムを用いた精子鞭毛の振動数の解析でも、精子懸濁後、4時間後では培養液の違いによる差は認められなかったが、17～24時間経過後では、アミノ酸添加HTFに懸濁した精子の方が鞭毛振動数が37%高かった。以上の結果から、培養液中のアミノ酸は、精子の長時間の運動性に対して促進的に働くことが示唆された。懸濁後の短い時間ではアミノ酸の効果が無かった理由は、HTFにはグルコースや乳酸など、精子鞭毛運動に直接的に働くエネルギー源がすでに含まれているためと考えられる。今後、精子運動に必要なアミノ酸の同定や最適濃度条件の解析などを進めて行く予定である。