大阪大学微生物病研究所の大学院生の松村貴史さん(当時:大阪大学薬学研究科博士後期課程/現在:横浜市立大学日本学術振興会特別研究員)、野田大地助教、伊川正人教授らの研究グループは、筑波大学医学医療系の高橋智教授ら、宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究により、宇宙に滞在したマウスの精子が正常な受精能力を持っており、次世代マウスの成育・繁殖能力においても親世代の宇宙滞在の影響は見られないことを世界で初めて明らかにしました。

宇宙滞在中には重力・放射線量・精神的なストレスなど人体に様々な影響を及ぼします。これまで、技術的な問題から、哺乳類実験動物を宇宙空間で飼育し、地球へ生還させることは適切な飼育装置がないなどの理由で非常に困難でした。そのため、宇宙滞在が哺乳類の生殖器官 や受精能力に与える影響はよく分かっていませんでした。本研究グループは、人工重力環境(1G)と微小重力環境(0G)を比較できる遠心機能付き小動物飼育装置を開発し、国際宇宙ステーション・「きぼう」でオスマウスの長期飼育(35日間)と全頭生還に世界で初めて成功しました （図1） 。

伊川教授らの共同研究グループは、帰還した宇宙マウスの精子の産生能力や受精能力が正常であること、および誕生した次世代マウスが健康で繁殖能力にも親世代の宇宙滞在の影響がないことを発見しました （図2） 。技術進歩や民間宇宙開発による低コスト化で、誰もが宇宙旅行に行ける時代が到来しつつありますが、本研究成果は将来人類が宇宙へと活動領域を広げるにあたっての基礎的な知見の蓄積に貢献できます。

本研究成果は、英国の科学誌ネイチャー(Nature)の姉妹紙のオンラインジャーナル「サイエンティフィックリポーツ(Scientific Reports)」に、9月24日(火)18時(日本時間)に公開されました。

図1　本研究プロジェクトの概要

図2　(A)宇宙に滞在したマウス(宇宙マウス)の精子 (B)体外受精で得られた次世代マウス

技術進歩や民間宇宙開発による低コスト化で、誰もが宇宙に行ける時代が現実味を帯びています。しかし、宇宙滞在が哺乳動物の生殖器官に与える影響はよく分かっていませんでした。本研究成果では、約1カ月の宇宙滞在が、マウスの精子産生能力や受精能力、さらに次世代の成育・繁殖能力に影響しないことを明らかにしました。この成果は、将来、人類が宇宙へと活動領域を広げるにあたっての基礎的知見に貢献します。

本研究成果は、2019年9月24日(火)18時(日本時間)に英国の科学誌ネイチャー(Nature)の姉妹紙のオンラインジャーナル「サイエンティフィックリポーツ(Scientific Reports)」に掲載されました。
タイトル:“Male mice, caged in the International Space Station for 35 days, sire healthy offspring”
著者名:Matsumura T#, Noda T#, Muratani M, Okada R, Yamane M, Isotani A, Kudo T, Takahashi S and Ikawa M(#は共筆頭著者を示します。)

なお、本研究は、科学研究費補助金、日本医療研究開発機構、National Institute of Health Grant、公益財団法人武田科学振興財団研究助成、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構の支援を受けて行われました。