大気汚染により「精子が減少」してしまうことが判明

これまでの研究により、大気汚染は呼吸器だけでなく脳や目にも影響を及ぼし、知能の低下や失明につながる可能性があることが分かっています。さらに、マウスを大気汚染にさらす実験によりPM2.5を吸い込むと生殖器まで影響を受けることが分かりました。

PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons | Environmental Health Perspectives | Vol. 129, No. 9
https://ehp.niehs.nih.gov/doi/full/10.1289/EHP8868

2021 News - New Research Finds Air Pollution Reduces Sperm Counts through Brain Inflammation | University of Maryland School of Medicine
https://www.medschool.umaryland.edu/news/2021/New-Research-Finds-Air-Pollution-Reduces-Sperm-Counts-through-Brain-Inflammation.html

Mouse Study Hints at How Air Pollution Might Impact a Mammal's Sperm
https://www.sciencealert.com/mouse-study-demonstrates-how-air-pollution-might-impact-a-mammal-s-sperm

以前から、研究者の間では大気汚染が不妊症のリスクを高めることが知られています。しかし、マウスをPM2.5にさらす実験を行っても、精子が減少するケースと減少しないケースが報告されていることから、大気汚染が生殖機能に影響を及ぼすメカニズムはよく分かっていませんでした。

そこで、アメリカ・メリーランド大学医学部のZhekang Ying教授らの研究チームは、「精巣の機能は脳によって調節される」という点に着目し、まず大気汚染にさらされたマウスの脳を調べました。以下は、大気汚染にさらす実験を行った後のマウスの視床下部を顕微鏡で撮影した写真です。ろ過された空気を吸ったマウスの脳(左)に比べて、汚染された空気を吸ったマウスの脳(右)には、緑色で示された炎症物質が多く発生しているのが分かります。

by Ying Laboratory

大気汚染により脳に炎症が発生することを確かめた研究チームは、次に「普通のマウス」と「炎症物質であるIKK2が欠損したマウス」の両方を大気汚染にさらす実験を行いました。その結果、普通のマウスは精子の数が減少した一方で、IKK2が欠損したマウスは精子の数が減らないことが分かりました。

大気汚染にさらされた普通のマウスの視床下部には炎症が発生し精子も減少した一方で、視床下部で炎症が発生しないようにしたマウスでは精子が減らなかったことについて、Ying教授は「視床下部は脳と生殖器をつなぐ重要な経路なので、視床下部の神経細胞の炎症が精子の減少と関係があるというのはとても理にかなっています」と話しました。

今回の実験はマウスを用いたものであるため、人間でも同様かどうかはまだ確かめられていませんが、研究チームは論文の中で今回の実験結果を「大気汚染にさらされたことによる精子の減少には視床下部の炎症が関わっているという仮説を強く支持するものであり、PM2.5に対する公衆衛生上の懸念やそのメカニズムについてより深く切り込んだものです」と評価しました。

また研究チームによると、今回の発見は今後の不妊治療の研究や、大気汚染がもたらす視床下部の炎症が心臓や肺に与える影響についての研究にも役立つと期待されているとのことです。