精子は男性の畢丸(精巣)のなかで作られるのだが、もととなる細胞から精子になるまでには、複雑なステップと、精巣内を移動しながらの発育が必要とされる。
まず、精原細胞から第一次精母細胞と呼ばれるものに変わり、続いて減数分裂を行って、ふつうの細胞の半分の23本の染色体になると、第2次精母細胞(精娘細胞ともいう)と呼ばれるようになる。
これがさらに発育が進んでスペルマティドとなり、次にやっと尻尾がついて自力での移動が可能な精子の姿となる。
こういった複雑な経路のどこかで機能が果たされなくなると、精子がなかったり非常に少なくて不妊となる。
したがって、精子が出ないからといってあきらめることはない、というのが宮川氏の説明のポイントである。
「生殖の基本原理からいえば、受精に必要なのは精子そのものではなくて、精子が細胞のなかにもっている遺伝子(DNA)を含む核です。
そこで、スペルマティドから核だけを取り出して卵子に授精させてやる、という発想が生まれるわけです。
そのために必要な基本技術としては、体外受精、それも顕微鏡で見ながら卵子に精子代わりの細胞核を注入してやる顕微受精が欠かせません」精子と卵子はともに23本の染色体をもっているので、同じ量のDNAをもっていることになるが、体型では精子は小柄で卵子は大柄という違いがある。
卵子は精子を受け入れて受精卵となったあと、庇となるための細胞分裂に必要なエネルギー源として、細胞の内部に細胞質などの栄養物質を蓄えている。
ちなみに、精子のほうはDNAを運ぶのが基本的な役目だから、ほとんど細胞質をもっていない。
それどころか、精液内や女性の体内を移動するときのエネルギー源でさえ、精液のなかにある糖質を利用しているほどだ。
このため、精子の核を卵子に入れて受精させるという考えかたはできても、卵子から核を抜き出して精子と受精させただけでは栄養不足から増殖できない。
Ｓ氏は、スペルマティドを使った体外受精で使われた基本的な技術は、ふつうの精子を使った顕微受精と大きな変わりはない。
技術的な問題としては、細胞から核の部分だけを傷めずに取り出すことと、卵子と効率よく受精させる条件を見つけることだという。
「精子が卵子と受精するときには、ただ力ずくで細胞のなかに入り込んでいるわけではありません。
精子の表面にある酵素などのタンパク質と、卵子の表面とのあいだなどで化学的な反応も起きています。
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