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男性不妊症の多くは精子が作られる過程(精子形成)の障害であるが、原因はわかっていない。根本的な治療を可能にし、自然妊娠につなげるためには、精子形成障害の発生過程の全容を解明しなければならない。本研究では、申請者が考案した”三次元再構築精巣”と”三次元マッピング”という研究ツールと、正常な精子形成と精子形成障害が混在するモデル動物を用いることで、障害が精巣内のどの場所から、どのような変化として始まり、どのように進展していくかを明らかにしようとした。正常な精子形成と精子形成障害が1つの精巣内に混在するモデル動物として、老化モデルを作製した。障害の程度が異なるモデルとして、12、18、24、30か月齢を各3例作製した。ブアン固定パラフィンブロックの連続切片を作製し、PAS染色を行なった。すべての切片をバーチャルスライドスキャナでデジタル化し、ImageJとPhotoshopを用いて画像処理を行い、Amira用いて精細管の三次元再構築を行った。再構築した精細管の中心線も同じソフトを用いて作製した。精細管の数、終点、分岐点、全長など、精細管の基本構造は加齢とともに変化しなかった。セルトリ細胞の液胞を加齢性変化の目印とし変性部位を三次元で解析したところ、精巣網近位と精巣の中心に偏って存在した。また、1本ずつの精細管の走行をみると、白膜直下に正常部位が残存しやすい傾向があった。原因として、精巣網に近い移行領域が免疫細胞が豊富であること、精巣中心部の方が表面より持続的な熱にさらされているためと考えられる。また、12か月齢と30か月齢のマウスを比較するとwaveは加齢に従い、数は増加していったが、長さは短くなっていった。これは加齢に伴い、絶え間ない精子形成サイクルが途切れ、正常な精子形成に支障をきたした結果だと思われる。
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