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近年、多くの先進国では、晩婚化に伴う生殖環境の悪化により、不妊治療を必要とするカップルが増加している。しかしながら、生殖科学に関する研究は、十分に進んでおらず、不妊症に対する対策が遅れているのが現状である。これまでに研究代表者は、環状オリゴ糖であるシクロデキストリンが、精子の受精能向上に有用であることを明らかにしている。そこで本研究では、シクロデキストリンによる精子の受精能活性化作用に着目し、シクロデキストリンによる精子の受精能活性化機構の解明およびシクロデキストリンの生殖機能改善薬として応用に向けた基礎情報の収集を行った。まず、シクロデキストリンが誘導する精子の受精能活性化の標的を明らかにするために、標的脂質の異なる各種シクロデキストリンを精子に処理し、精子の受精能と漏出脂質の解析を行った。その結果、シクロデキストリンが誘導する精子の受精能獲得には、生体膜中コレステロールの漏出だけではなく、リン脂質の漏出が関与することを新たに明らかにした。また、シクロデキストリンは、精子頭部、中編部および尾部より脂質の漏出を促進し、精子の先体反応の誘起とハイパーアクチベーションを促進することが明らかになった。さらに、低温保存により受精機能が低下した精子に対して、シクロデキストリンを処理することにより、生体膜流動性が改善され、受精機能が回復することを明らかにした。最後に、シクロデキストリンを人工授精に応用し、受精卵が得られることを確認した。本知見は、シクロデキストリンによる受精機能改善の作用機構を明らかにすると共に、シクロデキストリンを活用した不妊治療法に有用な基礎的知見を提供するものである。
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