顕微授精精子における強拡大した頭部輪郭とプロタミン欠乏の関連の検討

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2011年、本邦の体外授精件数は約17万件に達し、その約半数で人為的に精子を卵子に注入する顕微授精法が施行された。しかし顕微授精法施行後の患者あたりの生児獲得率は20%から30%程度と低く、その改善のために、健全な精子を有効に選抜可能な指標の確立が望まれている。そこで本研究は、精子頭部の形態を客観的に測定し、それが精子の質的異常を示すプロタミン欠乏やDNA断片化と関連するか否か明らかにすることを目的とした。1. 精子頭部の形態測定。楕円フーリエ解析を用いて合計2, 400の運動精子の頭部形態を数値化した結果、4つの形態指標(長幅比、前後対称性、左右対称性、角張度)で精子頭部形態のばらつきの90%以上を表すことができた。いずれの形態指標も平均値を中心に一山型の分布を示したため、それらの平均±1SDの内側を良好形態、外側を不良形態と定義した。また、過去の研究に倣い、精子頭部面積の4%以上の空胞が見られる場合には不良形態とした。2. 精子DNA断片化とプロタミン欠乏の評価。合計2, 400の運動精子について、DNA断片化とプロタミン欠乏の有無を検査した。DNA断片化率はプロタミン欠乏精子で高く、プロタミンが正常な精子では大きく低下していた(11.3% vs. 1.6%, P<0.001)これはプロタミン欠乏による核クロマチン構造の脆弱化がDNA断片化の原因の一つであることを示唆する。3. 統計解析。形態良好精子に含まれるプロタミン欠乏の割合は形態不良精子より有意に低下していた(25.4% vs. 38.0%, P<0.001)。同様に形態良好精子は形態不良精子よりDNA断片化率が低下していた(2.6% vs. 6.4%, P<0.001)。これらの結果は、精子頭部の形態が精子の質を予測する上で有用であることを示唆している。これらの知見が、顕微授精後の生児獲得率改善に貢献することが期待される。