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精子選別の重要性

ヒト精子のDNA修復機構は特殊である

ヒト精子のDNA修復機構は特殊である

ヒト精子のDNA修復機構は特殊

ヒト精子のDNA修復機構は一般の体細胞とは異なり、特殊な立場にあります。
この精子特有の性質を考慮しないまま顕微授精が行われていることが、出生児のリスクに繋がっている可能性があることをご存知ですか?
またDNA修復機構とは、どのような仕組みなのでしょうか?

精子の発生

 人間の体を構成している数えきれないほどの細胞 (体細胞という)には、遺伝情報を正確に伝達するために傷ついたDNAを修復する機構が備わっています。だからこそ、細胞の正常性が維持されて健康が守られているのです。この人間が健康に生きていくために必須であり極めて重要な仕組みが「DNA修復機構」 なのです。

 例えば、皮膚や肝臓などの一般的な体細胞では、DNAが多少損傷しても細胞自身が持っているDNA修復酵素によって修復されます。これはヒトの卵子も同様ですが、ヒトの精子ではそうは参りません。それでは、ヒト精子のDNA修復機構はどうなっているのでしょうか?

 その前に、まず「精子がどのように造られるのか」ですが、ヒト精子の形成は思春期に入ると開始されます。精巣において未分化な精原細胞が分化、増殖して精母細胞が形成され、その後2回の減数分裂を経て、74日を要して精子が形成されます (右図参照) 。その形成過程で、ヒト精子の場合、DNA修復能力が失われてしまいます。

 つまり、ヒト精子はDNA修復酵素を持っていません。その結果、損傷したDNAは修復されることなく残り、射精された精子の一部にDNA損傷精子が混在してきます。その頻度と程度は個人差が大きく、精子ごとに大きく異なります。そして、その精子DNA損傷は、卵子に侵入した後に卵子側のDNA修復酵素によって修復されますが、体外の培養液中で どの程度修復されるかは不明です。

ヒト精子DNA修復機構

ヒト精子は第2減数分裂以降に
DNA修復力を失う

射精精液中にはDNA損傷精子が混在

ヒト精子DNA損傷は
精子の卵子侵入から前核形成まで
の17-18時間に卵子側がDNA修復

 

しかし、体外の培養液中において
その機構がどの程度動くかは不明

 

先天異常率についての報告

 

 このような理由で、ARTとくに顕微授精において、DNA損傷のない精子 (DNA非損傷精子) を穿刺注入することが不可欠になってきます。

 一般的には運動精子=良好精子という認識が定着していますが、実は運動精子の中にもDNA損傷精子が含まれています(➡詳細は良い精子は数や運動率だけでは見分けられない)。

 すでに欧米では、顕微授精により出生した児の先天異常率が自然妊娠に比べて有意に高いことを述べた論文が多数報告されています (左図参照) 。精子だけに存在するこの問題点が十分に認識されないまま顕微授精が汎用されている現状が、出生児へのリスクに繋がっていると考えられます。

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