人間の精子は宇宙で「迷子」になる (2/2)

重力は精子の「道しるべ」だった

今回の研究が面白いのは、精子を単なる「泳ぐ細胞」としてではなく、「周囲の情報を使って進む細胞」として捉えている点です。

精子は、卵子の近くから出る化学物質、液体の流れ、温度差など、いくつもの手がかりを使って進むと考えられています。

研究チームは、そこにさらに重力も加わっていた可能性を示しました。

論文では、精子には壁面の近くを進みやすい性質があると考えられており、こうした性質が女性生殖器の中での道しるべになっている可能性が議論されています。

重力がある環境では、精子の姿勢や壁との位置関係が保たれやすいのに対し、微小重力ではその安定が崩れ、壁から離れやすくなるのかもしれません。

その結果、精子はちゃんと泳いでいても、どちらへ進めばよいのか分かりにくくなると考えられます。

さらに研究チームは、プロゲステロンというホルモンを加える実験も行っています。

プロゲステロンは卵子の周囲から分泌され、精子を導く手がかりの一つになる物質です。

実験では、高濃度のプロゲステロンを加えると、微小重力で落ちていたヒト精子の通路通過率が回復しました。

これは、重力による手がかりが弱まっても、化学的なシグナルである程度補える可能性を示しています。

ただし、問題は精子の移動だけではありません。

マウスでは、微小重力下で4時間受精させたときに受精率が下がりましたが、24時間まで時間を延ばすと受精率自体は通常条件に近づきました。

それでも 24時間にわたって微小重力にさらされた初期胚では、発生の遅れや、胚盤胞の細胞数の低下が見られました。

つまり、時間をかければ受精そのものは起こりうる一方で、その後のごく初期の胚発生には別の不利が出てくるのです。

また、短時間の微小重力下で受精してできた胚では、マウスでエピブラスト細胞数が増え、ブタで内部細胞塊の割合が増えるなど、一部の細胞指標が高くなる傾向も見られました。

研究チームは、微小重力が「よりうまく進める精子」だけを選び出す選択圧として働いた可能性を考えています。

ただし、これは微小重力が全体として有利だという意味ではなく、条件によって一部の指標が変化したという結果として慎重に見る必要があります。

この研究の意義は、宇宙での生殖が単に「できるか、できないか」という二択ではないと示した点にあります。

受精の成立、精子の進路、初期胚の発生速度、細胞数の変化など、さまざまな段階で微小重力の影響を考えなければならないのです。

人類が月や火星で暮らす未来を本気で考えるなら、食料や住居だけでなく、生殖というきわめて基本的な営みもまた、地球とは違う条件に合わせて理解し直す必要があります。

今後は、月や火星のような、地球より重力が弱い環境で同じ問題がどの程度起こるのか、また人工重力や生殖補助技術でどこまで補えるのかが大きな課題になるでしょう。

精子が宇宙で「迷子」になるという発見は、人類が地球の外で生きる未来が、思った以上に繊細な条件の上に成り立っていることを教えてくれます。