年齢とともに下がる体外受精の成功率

記事監修医師フィデスレディースクリニック 
松本智恵子 院長

■資格
日本産婦人科学会認定 産婦人科専門医
日本女性医学学会認定 女性ヘルスケア専門医

体外受精とは文字通り卵子と精子を取り出し受精させてから移植する不妊治療です。
シャーレの中で受精させる体外受精(IVF)と、顕微鏡を用いて精子を卵子に直接注入する顕微受精(ICSI)とがあります。

どちらの場合も成功率を高めるにはグレードの高い受精卵を得ること。
そのためには質の良い卵子と精子を採取しなければなりませんが、そこには生殖細胞のエネルギー源であるミトコンドリアが深く関わっています。

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年齢とともに下がるART(生殖補助医療)の妊娠率

こちらに示すのは日本産科婦人科学会が発表した、2020年のARTすなわち体外受精や顕微受精の妊娠率・生産率・流産率のグラフです。

35歳を超えると妊娠率・生産率がなだらかに低下しはじめ、40代になるとさらに急激に低下しています。同様に流産率においても35歳あたりからなだらかに増えはじめ、40代になるとさらに急激に増加しはじめています。


日本産科婦人科学会ARTデータブック2020年引用
https://www.jsog.or.jp/activity/art/2020_ARTdata.pdf

その理由として指摘されるのが、加齢と生活習慣による卵子・精子の質の低下です。
なぜ卵子・精子の質が低下するのか、それは卵子・精子のエネルギー源であるミトコンドリアが加齢や生活習慣により減少し弱体化しているからです。

卵子の質、それはミトコンドリアの質

卵子は染色体の集合体である核と細胞質とでできています。

健康な卵子の細胞質には10万個ものミトコンドリアが存在し、排卵から受精、胚分割、着床までのエネルギーをまかなっています。

しかし原子卵胞は生まれた時から既に体内に備えているため、身体が加齢により老化するのと同じく卵子も卵子にあるミトコンドリアも年々年をとっていきます。

ミトコンドリアは加齢や生活習慣により減少し質が低下することが知られており、そのため卵子の活動エネルギーも低下し質が悪くなってしまうのです。

精子の質にもミトコンドリアが影響する

精子には卵子とは違い中間部にわずか50〜75個ほどのミトコンドリアが存在するだけです。

精子は卵子に辿り着くだけのエネルギーがあれば良いこと、卵子とは違いおよそ84日サイクルで新しく生まれ変わることがその理由です。

それでは精子の質にミトコンドリアは影響しないのかというとそうではありません。

ミトコンドリアは卵子に辿り着くための強力なエネルギーをまかなっていることに加え、質の悪い精子をおよぼす原因とされる、スーパーオキシド(超酸化フリーラジカル)の発生に影響しているからです。

ミトコンドリアは食事から摂った栄養素と酸素により電子伝達という仕組みを使ってエネルギー(ATP)を作り出していますが、その過程において漏れ出た電子により酸素分子が電子還元されスーパーオキシド(超酸化フリーラジカル)を形成してしまいます。

実際の不妊症患者さんの精子を調べた所、こうした活性酸素の値が高いということが報告されており、ミトコンドリアの異常により過剰なスーパーオキシドが形成されることが原因ではないかと推測されています。

まずはミトコンドリアを増やすこと

ミトコンドリアの減少と弱体化は、卵子・精子の質の低下をもたらします。

質の悪い卵子・精子から得られた受精卵は、分裂した大きさが不均一で断片フラグメントの多いグレードの低い受精卵となってしまい、着床することができなくなってしまうのです。

しかしミトコンドリアはちょっとした改善で数を増やすことができます。

ミトコンドリアを増やすには、ミトコンドリアに危機を与えることです。
負荷の高い運動や、空腹感、寒さなどの刺激を与えると、ミトコンドリアはエネルギー不足を感じ取り増えていきます。

またミネラルや栄養素の補給により、ミトコンドリアの質を高めることができ、さらにミトコンドリアが増えていきます。

そしてミトコンドリアの数が増え電子伝達効率も改善されると、、エネルギー効率が高くなり、卵子・精子の質も改善していくのです。

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参考:

厚生労働省「ミトコンドリア | e-ヘルスネット」
https://www.e-healthnet.mhlw.go.jp/information/dictionary/exercise/ys-054.html

株式会社エッセンシャル出版社
著者 後藤日出夫
「妊活」の新常識!ミトコンドリアで妊活健康法

National Center for Biotechnology Information
Spermatozoon and mitochondrial DNA
Shuji Hirata,Kazuhiko Hoshi,corresponding author Tomoko Shoda, and Tadashi Mabuchi
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5904680/

National Center for Biotechnology Information
Evaluation of Sperm Mitochondrial Function: A Key Organelle for Sperm Motility
Federica Barbagallo, Sandro La Vignera, Rossella Cannarella, Antonio Aversa, Aldo E. Calogero, and Rosita A. Condorelli
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7073944/

東邦大学
ミトコンドリア呼吸鎖(電子伝達系)複合体と活性酸素種
https://www.toho-u.ac.jp/sci/bio/column/0790.html

生命系のための理工学基礎
https://rikei-jouhou.com/electron-transport-chain/

公益社団法人 日本産婦人科医会
https://www.jaog.or.jp/

医療法人社団 生新会
https://kiba-park.jp/

プライベートケアクリニック東京
https://pcct.jp/repro/