ヒト精子の受精能獲得におけるカルパインの役割

抄録

我々は受精において重要な役割を持つことが報告されている精子内カルシウムイオン濃度の増加が惹起する次の段階の生理的現象の一つとして、細胞内カルパインが活性化され精子運動能や先体反応などの生殖現象に強く関与するという仮説を立て、ヒト精子の受精能獲得に対するカルパインの役割について検討した。

妊孕能のある健常男性精子を実験に供した。ヒト卵管液中でカルシウムイオノフォア(A23187)を用い種々の条件下で培養し、免疫染色法、SDS-PAGE・Western-Blot法に供した。またカルパインの運動性、先体反応及び受精能に対する影響をカルパインインヒビター添加培養後によって検討した。

健常男性精子において、抗μ-カルパイン抗体による特異的な染色が認められた。抗μ-N末端抗体による染色性は主に先体主部に観察されたが、A23187の添加によって頭部全体に染色性が観察されるようになった。Western-Blot法においてA23187の添加による抗μ-N末端抗体による染色性の低下とドメインIII抗体による低分子化が観察された。また、精子先体反応率と受精率がカルパインインヒビターの添加によって濃度依存的に低下した。

ヒト精子に存在するμ-カルパインの細胞内カルシウム濃度の増加に伴うプロテオリシス機構が、先体反応やhyperactivationなどの受精能獲得における生殖現象に重要な役割を演じていることが明らかになった。