大象传媒

生命環境系　浅野 敦之 助教

　生物にとって根本的な机能の一つが、自分と同じ种类の新しい个体をつくりだす生殖です。浅野さんは鸟类や哺乳类の精子を主な研究対象として、ヒトを含む动物の生殖机构の解明に取り组んできました。「何が细胞をそうさせるのか。その根本を明らかにすることが研究の究极の目的だ」と浅野さんは言います。

　米コーネル大獣医学部の博士研究员だった浅野さんは2012年、筑波大に着任しました。それまでは哺乳类の生殖を研究してきましたが、ニワトリなど鸟类の精子の「膜ラフト」を新たなターゲットに定めました。ヒトを含めた动物の细胞は、脂质とタンパク质で出来た细胞膜で仕切られています。近年の研究で、细胞膜には特定の脂质やタンパク质が集中している领域があり、细胞の融合や接着、细胞の外侧から内侧への情报伝达に関わっていることが分かってきました。その领域は、海に浮かぶ「いかだ」（英语でラフト）のように细胞膜上をふわふわ移动することから、「膜ラフト」と呼ばれるようになったのです。

　浅野さんはコーネル大で、マウスの精子の膜ラフトの机能を调べていました。鸟类の精子については、膜ラフトの存在そのものが未知でしたが、「膜ラフトは広く细胞机能の调整に関わっており、鸟类にもあるはずだ。もしなかったとしても、それはそれで面白い」と考えて、挑戦したのです。
　挑戦は吉と出ました。まず、ニワトリ精子の头部に膜ラフトが存在することを确认しました。哺乳类の精子よりもその存在范囲は広范で、精子が卵子と融合できる状态になる反応（先体反応と言います）に不可欠なことを明らかにしました。
　また、ニワトリの精子を冻结保存すると、膜ラフトに含まれる脂质のステロール类が减少することも突き止めました。一般に鸟类の精子は低温耐性が低く、ニワトリなどの家禽精子の冻结保存は実用化されていませんでした。浅野さんたちは、冻结保存时にステロール类を加えることで、ニワトリ精子が半永久的に冻结保存できることを示しました。
　これら一连の研究が评価され、浅野さんは2021年に日本家禽学会赏を受赏します。

ゼミでは学生たちとじっくり话し合うことを心掛けている

　実は浅野さんは、一直线に生殖関係の研究者を目指した訳ではありませんでした。
　大学では农学部でマウスの胚の冻结保存法を研究し、大学院の修士课程ではブタの体外受精の成功率を高める研究に取り组みました。しかし、その后２年间は、身に付けた技术を生かし、不妊治疗クリニックで生殖补助医疗に従事しました。この间、不妊治疗をしても子どもを持つ希望がかなわないケースを何例も体験します。「卵子や精子の机能不全にはさまざまなものがあり、そのメカニズムを解明しないと、不妊の根本的な解决にならない」。その思いが大学院に復帰して博士の学位を取得し、海外で研究に取り组むことへとつながりました。
　浅野さんたちは2018年、マウスを使った実験で、アミノ酸の一种のタウリンが精子で不足すると、不妊の原因になることを明らかにしました。メスの生殖器に侵入した精子は、タウリンがないとその运动能力が维持できないことが分かったのです。精子は通常、精巣の中でタウリンを吸収します。そのメカニズムに何らかの不具合が生じると、不妊につながるのです。ヒトの不妊の原因究明にも贡献する成果で、大学院时代の思いが一つ実现したと言えるかもしれません。

　浅野さんが今、一番兴味を持っているのが生殖と进化との関係です。
　鸟类の精子は低温耐性が低いことを绍介しましたが、メスの生殖器に入ると、长期间受精能力を持ち続けます。ニワトリで约３週间、七面鸟だと约16週间にも及ぶのです。これに対しウシやブタなど哺乳类家畜の精子は、１日程度しか受精能力を保てません。
　浅野さんは「鸟类は空に进出したが、飞行中は交配ができない。精子の受精能力を维持できれば、一回の交配で长期间受精卵を产み続けられる。そうやって种を存続させるように、适応进化したのだろう」と言います。
　浅野さんは米コーネル大のヴィマル?セルバラジ教授と共同で、ニワトリ精子を冷蔵保存する実験をしました。その结果、细胞の内外からカルシウムオンを除去した精子は、长期间、冷蔵保存できることが分かりました。カルシウムを除去すると、精子のエネルギー代谢が抑制され、一种の休眠状态になるのです。「カルシウムは精子の受精机能の休止と再起动のスイッチ役を务めている。メスの生殖器で排卵を待つ鸟类の精子の生殖戦略にも関わっているのではないか」と、浅野さんは考えています。
　鸟类の精子で冷蔵保存技术が実用化すれば、冻结保存よりも低コストで简便に大量保存が可能となります。养鶏はもちろん、希少な鸟类の保护増殖にも贡献できます。
　生殖は种の基本的な机能であるからこそ、产业応用や种の保存、进化のなぞ解明まで、その研究成果は幅広い分野につながっていくのです。

（文責：広報局 サイエンスコミュニケーター）

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