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

微授精精子头部轮廓高度增大与鱼精蛋白缺乏关系的研究

• 批准号: 26931010
• 负责人: 宇津野 宏樹
• 金额: $ 0.38万
• 依托单位: Shinshu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Scientists
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26931010/
• 关键词: 体外授精; 精子; DNA断片化

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。

In 2011, the number of in vitro insemination cases in the country reached approximately 170,000, and about half of them were artificially injected with sperm and eggs. After micro-insemination, the fertility rate of the patients decreased from 20% to 30%, and the fertility rate of the healthy sperm increased from 20% to 30%. The purpose of this study is to determine the morphology of sperm and to show the relationship between sperm quality and DNA fragmentation. 1. Morphological determination of sperm head. A total of 2,400 motile sperm head morphologies were quantified using the above analysis. More than 90% of the sperm head morphologies were quantified using four morphologic indicators (aspect ratio, anteroposterior symmetry, left-right symmetry, and angular expansion). The shape indicators displayed in the middle show the distribution of the average value in a mountain shape in the center, and the average ±1SD of the inside is in good shape and the outside is in poor shape and defined. In previous studies, sperm with more than 4% of the head area were found to have poor morphology. 2. A review of sperm DNA fragmentation and lack of DNA. A total of 2,400 motile sperm samples were examined for DNA fragmentation and lack of DNA. DNA fragmentation rate was higher in infertile sperm than in normal sperm (11.3% vs. 1.6%, P<0.001). 3. Statistical analysis. The percentage of sperm with good morphology was 25.4% vs. 38.0%, P<0.001. The DNA fragmentation rate of sperm with good morphology was lower than that of sperm with poor morphology (2.6% vs. 6.4%, P<0.001). The results of this study are useful in predicting sperm quality and sperm head morphology. The results show that the improvement of birth rate after microinsemination is expected to contribute to the improvement of birth rate.