Research press release

【動物学】加齢に伴う精子の機能低下がノガンで確認される

Nature Communications

Zoology: The problem with old bustards

飼育下のフサエリショウノガン(Chlamydotis undulata)の大規模研究が行われ、高齢個体の精子によって生まれたヒナの質が若齢個体の精子の場合よりも劣ることが明らかになった。脊椎動物の精子の機能が年齢とともに低下することを示唆する証拠が増えつつあるが、今回の研究で得られた知見もその1つとなる。

繁殖上の競争力に関連する形質(例えば、発情行動、社会的優位性、性的シグナル伝達)は、高齢の雄の場合に低下していることが分かっており、そのために生殖生産量が減ると予想されている。これに対して、配偶子の生存率低下を原因とした受精後の繁殖成功と子の質に対する雄の高齢化の影響は、それほど検討されていない。

今回、Brian Prestonたちは、モロッコ東部で行われているフサエリショウノガンの大規模保護事業によって得られた10年分のデータを基に研究を行った。この事業では、飼育下繁殖の一環として雌のフサエリショウノガンの人工授精が行われ、ヒナに対する親の影響は配偶子を介する経路に限定された。その結果、親の高齢化によって卵の孵化率が低下しただけでなく、ヒナの成長速度も低下した。これに対して、成長速度が最大だったのは、未成熟な雄の精子から生まれたヒナだった。

さらに、Prestonたちは、こうした影響の大きさが母親の高齢化に伴う影響の大きさに匹敵すると結論づけ、その原因として、雄の生殖細胞系列内でランダムに生じる遺伝的変異が徐々に蓄積されることを挙げている。これと同じ機構は、ヒトにおいて親の高齢化と妊孕性の低下が関連しているという知見の背景になっている可能性もある。ただし、このことを確認するには、さらなる研究が必要となる。

Sperm from elderly birds produces lower quality offspring than sperm from younger birds, a large study of captive houbara bustards (Chlamydotis undulata) reveals. This finding adds to a growing body of evidence suggesting that the function of vertebrate sperm declines with age.

Traits associated with reproductive competitiveness have been found to decline in aged males (such as rutting activity, social dominance, sexual signalling) and this is expected to result in reduced reproductive output. What is less often considered is the effect of male aging on reproductive success after insemination and on the quality of offspring produced due to the decline in viability of gametes.

Brian Preston and colleagues studied ten years of data from a large scale conservation programme in Eastern Morocco. Here, female bustards are artificially inseminated as part of a captive breeding programme, which means that parental influence is only achieved via gametes. The authors found that paternal aging reduced not only the likelihood that eggs will hatch, but also the rate at which chicks grow. Sperm from immature males, in contrast, produced the fastest growing offspring.

The authors also found that the size of the effect is on a par with that associated with maternal ageing and this is thought to be due to the slow build-up of random genetic mutations within the male germ cell line. The same mechanism may underlie similar findings in humans, where increased paternal age has been linked to adverse reproductive outcomes, though further research is needed to confirm this.

doi: 10.1038/ncomms7146

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