雄牛は男性の不妊症について多くのことを教えてくれる

研究者らは、雄牛の生殖器官で生殖能力に影響を与える遺伝子を発見した。 これらの遺伝子は男性にも存在するため、この研究結果は人間にも伝わる可能性がある。

不妊症は広範囲にわたる問題であり、世界中で 8 組に 1 組の夫婦が 1 年以内に子供を持ちたいという願望を満たせていない、あるいはまったく満たしていないことさえあります。 半数のケースでは、男性に起因する不妊症が原因です。 しかし、人間におけるこのような不妊症の遺伝的原因を特定することは困難です。

研究者らは、生殖可能年齢の健康な男性の十分に大規模なコホートからの精液の質と分子マーカーに関するデータを欠いている。

どの遺伝子とメカニズムが制御しているかをより深く理解するための道 男性の生殖能力 したがって、適切な実験動物、この場合は雄牛を介して嘘をつきます。

に発表された新しい研究については、 ネイチャーコミュニケーションズ、 チューリッヒ工科大学の動物ゲノミクス教授、ヒューバート・パウシュ率いる研究チームは、若い雄牛を研究し、動物の生殖器官のさまざまな組織でどの遺伝子が活性化しているのか、またそれが生殖能力にどのような影響を与えるのかを詳細に調査した。

この調査のために、農業科学研究所の研究者らは、生殖可能年齢の屠殺されたばかりの雄牛 118 頭から採取した精巣、精巣上体、精管のサンプルを使用しました。 動物は研究のために特別に殺されたわけではありません。

科学者らがこれらの生検材料を使用して特徴づけたものの 1 つは、雄牛のトランスクリプトーム、つまり、遺伝子転写物を表す、各種類の組織に存在するすべてのメッセンジャー RNA でした。 これにより、チームは 3 つの組織のどの組織でどの遺伝子が活性化されているかを突き止めることができました。 その知識に基づいて、彼らは雄牛の対応するトランスクリプトーム プロファイルを作成しました。 次に、これらのプロファイルをヒトおよびマウスのプロファイルと比較しました。

雄牛と男たち

この研究を通じて、研究チームは雄牛の生殖能力に関連する多数の遺伝子とその変異体を発見しました。 発見された遺伝子のほとんどは、人間の男性生殖能力にも関連している可能性が高い。 進化の観点から見ると、男性の生殖能力の調節は「高度に保存されている」と筆頭著者ゼナ・マペルは言う。 これは、生殖に関与する遺伝子が哺乳類全体で同様に機能することを意味します。

「これらの遺伝子は雄牛の生殖能力の低下と密接に関係しています」とメーペル氏は言う。 「このような生殖能力の低い雄牛は、従来の精液検査では現れません。 しかし、私たちの新しいマーカー遺伝子を使えば、それらは確実に検出できます。」

ウシは動物モデルとしては珍しい選択ですが、このような研究には理想的です。 まず、遺伝子は、 繁殖雄牛 ことはよく理解されており、もう一つの理由として、繁殖組織は通常の業務の一環として週に 2 回動物から射精を取得します。 これは、希釈される前に詳細に分析され、数百頭の牛の授精に使用されます。射精液の品質が悪い場合は廃棄されます。

ここで分析された雄牛コホートには、すべての動物の年齢が似ているという大きな利点もあります。

「この集団は非常に均質です。 もし男性を対象に同等の研究を実施しなければならないとしたら、可能性としてはあらゆる年齢層にわたる自発的なドナーに頼らざるを得なくなるでしょう。 これにより、比較するのが非常に困難なデータが得られることになります。」

スイスの軍隊への新兵から若者の生殖能力に関するデータが毎年収集されているが、このような分析にはほとんど使用できない。

「男性たちが不妊検査を受ける前にどのような影響を受けていたのかは分かりませんが、それは被験者ごとに異なります。 さらに、侵襲的な医療処置が必要となるため、生殖管から組織サンプルを採取することは事実上不可能です。」

雄牛人工授精

新しい発見がヒトの生殖能力研究にどのように組み込まれるかはまだ不明だが、繁殖雄牛の対応する遺伝子とその変異体を特定するためのより良い診断法への道はすでに開かれている。 これは、人工授精の失敗による経済的損失を最小限に抑えるのに役立つため、家畜育種者がこの研究結果から最初に恩恵を受ける可能性が高いことを意味する。

現在、すべての雄牛の射精物は使用前に品質検査され、子牛のゲノムが分析されています。 ただし、一部の不妊雄牛は依然としてすり抜けます。 ブリーダーが不妊の雄牛からの精液を牛に授精しても、牛は妊娠しません。

そして、1回の授精には80スイスフラン（約90.84米ドル）の費用がかかり、すぐに繁殖業者の予算を使い果たす可能性がある。典型的なスイスの酪農場は、牛の群れの人工授精に年間数千スイスフランを費やしている。 しかし、それだけではありません。授精に失敗した牛は、子牛を産まなくなり、牛乳も出なくなるため、農家はさらなる問題を引き起こすことが多く、農家は子牛を置き換えなければなりません。 それにはお金がかかります。

人工授精は現在、肉牛や乳牛の飼育、さらには豚の飼育でも標準となっています。 スイスでは毎年約80万頭の牛に人工授精が施されている。 自然交配、つまり雄牛と牛が自然に交尾することは、非常にまれにしか起こりません。

「雄牛を育てるのは簡単ではありません。 ほとんどの農家にはそのような大きな動物を飼育するスペースがありません」とパウシュ氏は言う。

ソース： チューリッヒ工科大学