高温で精子が作られないメカニズムの解明に向けて前進

　多くのほ乳類の精巣は、陰嚢で冷やされています。精巣の温度が上昇すると、精子形成が障害され、男性不妊をもたらす一因となっています。基礎生物学研究所 生殖細胞研究部門の平野高大研究員（元 総合研究大学院大学 大学院生、元 日本学術振興会特別研究員DC1）と吉田松生教授、横浜市立大学大学院医学研究科の小川毅彦教授、熊本大学 発生医学研究所の石黒啓一郎教授らは、マウス精巣の体外培養を用いて、精子形成の温度感受性を詳細に調べました。その結果、精子形成の複数のステップが、温度に厳密に依存して障害されることを明らかにしました。とりわけ、陰嚢の温度（34°C）で培養すると精子が作られる一方、体深部の温度（37-38°C）では相同染色体を精子に分配する減数分裂がうまくいかず、細胞死を起こすことが分かりました。本研究は、ほ乳類精子形成の温度依存性を明らかにし、そのメカニズムに光を当てるものです。この成果は、2022年5月26日付けでCommunications Biology誌に掲載されました。

【今後の展望】

　本研究は、マウス精巣の体外培養を活用することで、精子形成が緻密な多段階の温度感受性を持つことを明らかにしました。今後、この知見を基盤として、精子形成の温度感受性の研究が発展することが期待されます。特に、温度依存的に減数分裂などが障害される分子メカニズムは、大変興味深い課題です。オスの精子形成とは対照的に、メスの卵形成が体深部の高温環境で進行することは、この問題を解く手がかりとなるでしょう。その成果は、男性不妊治療への応用が期待されるだけでなく、ほ乳類がなぜ低温で精子を生産するのかという生物学的意義を考察する上で重要な知見となると期待されます。

【論文情報】
雑誌名：Communications Biology
掲載日：2022年5月26日
論文タイトル：Temperature sensitivity of DNA double-strand break repair underpins heat-induced meiotic failure in mouse spermatogenesis
著者：Kodai Hirano, Yuta Nonami, Yoshiaki Nakamura, Toshiyuki Sato, Takuya Sato, Kei-ichiro Ishiguro, Takehiko Ogawa, Shosei Yoshida
DOI：10.1038/s42003-022-03449-y

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