JMT日本干细胞中心-成功控制精子干细胞命运并提高移植效率(广岛大学)

　　目录

　　1.男性引起的不孕症出乎意料的多

　　2.使用小鼠的精子干细胞移植

　　3.数量越多成功率就越高

　　4.精子干细胞移植的价值

　　1.男性引起的不孕症出乎意料的多

　　伴随着少子化社会的发展，伴随着容易生孩子、容易养育的社会环境的整备，应对不孕症的问题备受关注。

　　世界卫生组织(WHO)将不孕症的定义定为未避孕的性行为持续一年也不会导致怀孕的情况。

　　从世界范围来看，据说普通情侣中约15%是不孕症。

　　WHO的调查显示，仅女性有不孕原因的情侣约41%，仅男性有不孕原因的情侣约24%，男女均有原因的情侣约24%，以及原因不明的约11%。

　　也就是说，只有男性是24%，男女都有是24%，合计48%的不孕是男性的原因。

　　男性不孕症的原因大致可以分为造精功能障碍(精子形成障碍)(不能制造出必要量的精子)、精路通过障碍(精子无法排出体外)、以及性功能障碍(无法进行性行为)。

　　其中，2016年公布的日本国内调查显示，造精功能障碍为82.4%，比例较高。

　　另一项调查显示，约10%考虑结婚或进行相亲的婚前男性出现精液检查结果恶化，无法保证足够的精子量，即精子不足或没有精子，精子活力差的征象。

　　男性不孕症的治疗方法因情况而异，但是如果作为制造精子的根本细胞的精原细胞、即精子干细胞有问题的话，治疗非常困难。

　　理论上，如果通过移植精子干细胞来制造造精能力的话就能解决，但是该技术很难确立。

　　其中，一个成功控制精子干细胞命运、提高移植效率的研究小组发表了研究内容。

　　2.使用小鼠的精子干细胞移植

　　广岛大学研究生院综合生命科学研究科、基础生物学研究所、英国剑桥大学的国际联合研究小组分析了小鼠精子干细胞移植后如何再生组织的过程。

　　同时，它还成功地控制了这种精子干细胞的命运，大大提高了组织再生的效率。

　　到目前为止，通过外科移植精子干细胞是可行的，但是之后的固定率很差，成功率非常低，无法确定作为治疗方法。

　　在身体中，为了维持组织和器官，存在着生成构成这些细胞的干细胞(组织干细胞)。

　　随着这种组织干细胞移植方法的建立，再生医疗有了很大的进步和治疗。

　　在其建立过程中，对干细胞移植后的组织再生机制进行了深入研究，但组织干细胞通过怎样的行为才能使组织再生，这是一个很大的谜团。

　　为了解开这个谜团，小组向不育小鼠睾丸移植了正常小鼠精子干细胞，追踪了每一个细胞的命运。

　　根据这些跟踪数据，我们通过数学模型进行分析，以预测再生过程。

　　结果发现，大部分移植的精子干细胞都会直接分化为精子，而不会引起细胞死亡或繁殖精子干细胞。

　　然后我们发现，只有随机存活下来的精子干细胞，才能进行干细胞的繁殖。

　　也就是说，这是一个概率问题，并不是效率越高，而是移植的数量越多，在宿主中定居并进行精子干细胞繁殖的精子干细胞就越多。

　　3.数量越多成功率就越高

　　研究小组为提高成功率而考虑的方法是：“精子干细胞越多，成功率就越高。”

　　但是，如果想增加精子干细胞，这种移植治疗方法的效率就会变差。

　　确保精子干细胞的细胞数并非那么简单，如果一个患者的治疗花费很大成本的话，就很难把治疗方法普及给现在为男性不孕症所困扰的所有患者。

　　因此，研究小组关注的是精子干细胞移植后，不进行干细胞繁殖而分化成精子的细胞群。

　　即使移植的精子干细胞直接分化为精子，对于怀孕所需的精子数量来说也是非常不够的。

　　因此，精子干细胞的自我繁殖是绝对必要的，但我认为为了增加要繁殖的精子干细胞的数量，应该减少分化成精子的精子干细胞的数量。

　　研究小组在移植精子干细胞后，向小鼠注射抑制干细胞分化的药物。

　　移植的精子干细胞中，有很多在移植后马上分化成精子，所以这种药剂的注射不是持续进行的，而是暂时的。

　　如果需要持续注射这种分化抑制剂的话，无论产生多少精子干细胞，都无法分化成精子，就本末倒置了。

　　通过暂时注射分化抑制剂，抑制移植精子干细胞向精子的分化。

　　其结果是，通过细胞分裂诱导干细胞再生方向的精子干细胞增加了。

　　比起之前的移植，随着更多的精子干细胞进入细胞增殖阶段，成功进行细胞增殖的精子干细胞的数量也会增加，其结果是，通过比较少数精子干细胞的移植，可以使小鼠恢复自然交配的生育能力。

　　4.精子干细胞移植的价值

　　关于移植的干细胞能否发挥功能，很多研究认为“一定有其理由”，并对其理由进行解析。

　　毫无疑问，这项研究不是徒劳的，对再生医疗有很大的见解。

　　然而，这次研究小组的报告揭示了一件前所未有的事情：“移植的精子干细胞遵循随机命运，其命运可以人为操纵。”

　　移植方面的概率论从很久以前就被认为是一种理论，但是很难系统地对其进行理论分析，或者将其应用到应用方面来展开研究。

　　而且，干细胞再生组织的过程在很长一段时间里都是一个黑匣子，只能通过移植干细胞的入口和组织再生的出口来判断。

　　在干细胞分化中，目前还很难做到在明确过程和步骤的基础上进行阐明。

　　然而，在这次研究中，国际联合研究小组得以在一个细胞层面上揭示其进程。

　　确立了提高精子干细胞移植效率的方法，对男性不孕症的治疗无疑是一大贡献。

　　即使是在青春期前罹患癌症而导致不孕的情况下，也可以通过在疾病康复后使用精子干细胞进行不孕治疗来恢复生育能力。

　　此外，即使在成年男性不育的情况下，精子干细胞移植也有望恢复生育能力。

　　并且，为了保全濒临绝种的动物物种并增加个体数，期待这种精子干细胞移植方法能够做出巨大的贡献。

　　即使是可以繁殖的年龄的个体，由于造精能力有问题而不能进行繁殖行为的个体，在各种各样的动物种类中也能看到。

　　在这种动物物种成为濒危物种的情况下，通过让有繁殖困难的个体移植精子干细胞来赋予繁殖能力，可以采取增加个体数量的对策。

　　未来，当这种方法应用于人类时，有一些障碍必须清除，比如精子干细胞宿主和捐献者的问题，但通过解决“你能不能怀孕”的根本问题，考虑会加速解决周边问题。