高齢女性卵子の受精および胚発生障害メカニズムに関する分子生物学的研究

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加齢による配偶子形成過程の変化による,生殖障害メカニズムを解明することを目的とした本研究において,これまで造精機能障害モデルマウスを作成し,漢方薬等による機能障害のレスキューについての実験を行い,メカニズムの解明と予防的治療についての検討を行った.本年度は,加齢変化による細胞障害によって遺伝子変異が生じ易く,かつヘテロプラスミーとして存在することが知られているミトコンドリアDNA(mtDNA)について,(1)受精能が低いとされる男性不妊患者の精子mtDNAのコピー数の量的分析を行うとともに,(2)高度乏精子症例患者に高頻度に検出されるヒトmtDNA遺伝子点変異8821T→C変異と8993T→G変異をターゲットに質的分析を行ない,生殖障害とmtDNAの量的・質的関係について検討を行なった.結果は(1)mtDNAの量的分析結果では受精能の低いとされる精子ほど多くのmtDNAを持つ傾向にあることが明らかになった.また男性不妊患者の精子を使用した本研究では(2)のmtDNAの遺伝子点変異は検出されなかった.この結果は精子におけるmtDNAが卵子に比してごく微量であることより,mtDNAの変異自体が男性不妊の原因となるのではなく,精子形成過程における異常により精子1細胞に含まれるmtDNAコピー数が多くなるため,変異を持つmtDNAが含まれる確率が高くなることが示唆された.この結果を踏まえ,(3)精子の遺伝子異常が次世代まで伝達される可能性の出現についてmtDNAの遺伝様式についての検討を行った.その結果は(3)ヒト精子のICSI後,前核形成が見られたハムスター卵において,ICSI前のヒト精子と同レベルのmtDNAが検出されたことにより,父系遺伝の可能性が示唆された.これらの結果を,日本授精着床学界誌に「男性不妊患者の精子ミトコンドリアDNAの量的・質的分析からミトコンドリア遺伝病を考察する」として投稿中(掲載決定済)である.