2012年4月10日
左から金子特定讲师、芹川教授?施设长
金子武人 医学研究科附属動物実験施設特定講師の研究グループは、液体窒素を使用せずに長期保存可能な精子保存法を開発し、冷蔵庫で長期保存、常温で国際輸送したフリーズドライ精子から産子の作出に成功しました。このことにより、低コスト?簡易な遺伝資源管理が可能だけでなく、災害や事故から貴重な遺伝資源を守ることが可能となりました。
本研究成果は、米国科学雑誌「PLoS ONE」 に発表されました。
1．本研究成果のポイント
- これまで不可欠であった液体窒素を使用せずに长期保存可能な精子保存法を开発した。
- ラットは5年间、マウスは3年间冷蔵库（4℃）で保存したフリーズドライ精子から产子の作出に成功した。
- フリーズドライ精子は、常温（25℃）で约3ヶ月保存が可能であり、常温国际输送したフリーズドライ精子から产子の作出に成功した。
- 液体窒素不要の长期保存、常温での短期保存ができることから、低コスト?简易な遗伝资源管理が可能なだけでなく、灾害や事故から贵重な遗伝资源を守ることが可能である。
- フリーズドライ精子の容器は密闭されているため、将来的には设备?スペースが极度に制限される宇宙空间でも利用可能である。
2．要旨
フリーズドライは、インスタントコーヒーや宇宙食などの食品あるいは医薬品の长期保存に汎用されている技术である。このフリーズドライ技术を精子保存に応用した场合、従来の冻结保存法と比较して、以下の利点が挙げられる。
- 液体窒素タンクや定期的な液体窒素の购入?补充が不要（4℃保存）
- 特殊な保存液が不要（トリス-贰顿罢础缓衝液で保存可能）
- 设备?维持费の大幅なコストダウンが可能
- 保有サンプルの管理、バックアップが容易
- 液体窒素?ドライアイス不要の常温国际输送が可能
このため、多くの动物种で研究が行われており、これまでにマウス、ラット、ウサギ、ハムスター、ウシ、ブタ、サルにおいて研究が行われている。我々は、保存サンプルの安全管理?コスト面から长期保存可能なフリーズドライ精子保存法の开発に関する研究を行ってきた。その结果、ラットでは5年间（図1）、マウスでは3年间（図2）冷蔵库で保存したフリーズドライ精子から产子の作出に成功した。
これまでの精子保存は液体窒素を用いることが常识であったが、このたびの东日本大震灾において见られた事例として、液体窒素や超低温冷冻库（-80℃）で保存されていた贵重な研究用サンプルが、长期停电や液体窒素の供给が途絶えたために、その全てを失うことになった。このため、遗伝资源保存のためのフリーズドライ法の开発は极めて有効である。フリーズドライによる精子保存は、省电力の冷蔵库で长期保存が可能であり、さらに3ヶ月程度であれば常温でも保存することができることから、设备投资やランニングコストの大幅な軽减、普通邮便でのサンプル输送が可能となる。また、フリーズドライ精子の容器は密闭されているため、将来的には设备?スペースが极度に制限される宇宙空间でも保存が可能である。今回のフリーズドライ精子の长期保存の成功により、フリーズドライ法の研究用サンプル、遗伝资源保存への本格的利用が期待される。
ラットに関する本研究成果は、4月9日付け（米国現地時間）の米国の科学雑誌「PLoS ONE」に掲載される。また、マウスに関する本研究成果の一部は、科学雑誌「Cryobiology」にオンラインで公開（In press）されている。
 図1：フリーズドライ精子のアンプル（右）と5年间保存したフリーズドライ精子から得られたラット（左） |
 図2：フリーズドライ精子のアンプル（右）と3年间保存したフリーズドライ精子から得られたマウス（左） |
3．研究方法と结果
成熟した雄の精巣上体尾部から採取した精子をトリス-贰顿罢础缓衝液に悬浊し、フリーズドライを行った。フリーズドライ精子は、ラットで5年间、マウスで3年间冷蔵库で保存した。精子は灭菌した纯水のみで復水し、顕微授精により卵子と受精させた。これらの卵子は产子にまで発生し、得られた产子は成熟后正常な繁殖能力を备えていた。
我々は、マウスのフリーズドライ精子が常温で3ヶ月保存できることを明らかにしていた。この知见から日本－アメリカ间を常温で6日かけてフリーズドライ精子を国际输送した。その结果、输送前と后で产子が得られる割合に変化は见られなかった。
4．今后の期待
哺乳类の配偶子保存は、液体窒素を用いることが当たり前のように行われてきた。しかしながら、ランニングコストやメンテナンスに多额の费用を要する。さらに、灾害や事故から起こる长期停电により液体窒素の生产?供给が途絶えることは致命的である。今回のフリーズドライ精子の长期保存の成功は、液体窒素不要、省电力の安全?简易?低コストな遗伝资源保存?输送法の実用の可能性を大いに向上させたと言える。これを机に、ラット?マウス以外の动物种においても产子作出、长期保存の成功が报告され、新たな遗伝资源保存法として応用されることを期待している。
5．掲载论文
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论文タイトル：
Successful long-term preservation of rat sperm by freeze-drying
フリースドライによるラット精子の长期保存の成功论文鲍搁尝：
书誌情报
Kaneko T, Serikawa T (2012) Successful Long-Term Preservation of Rat
Sperm by Freeze-Drying. PLoS ONE 7(4): e35043.
doi:10.1371/journal.pone.0035043
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论文タイトル：
Long-term preservation of freeze-dried mouse spermatozoa
フリーズドライマウス精子の长期保存论文鲍搁尝：
书誌情报
Takehito Kaneko, Tadao Serikawa, Long-term preservation of freeze-dried
mouse spermatozoa, Cryobiology, Available online 3 February 2012, ISSN
0011-2240, 10.1016/j.cryobiol.2012.01.010.
本研究の一部は、ナショナルバイオリソースプロジェクト基盘技术整备プラグラム「ラットに関する基盘技术の整备」の支援を受けて行われました。
- 朝日新聞（4月10日夕刊 10面）、京都新聞（4月10日夕刊 1面）、日刊工業新聞（4月11日 21面）、日本経済新聞（4月10日夕刊 14面）、毎日新聞（4月10日夕刊 10面）、読売新聞（4月10日夕刊 8面）および科学新聞（5月11日 2面）に掲載されました。