近年、環境化学物質が生殖健康に及ぼす影響が注目されており、特に次世代への影響が示唆されています。この度、『Nature Communications』に掲載された研究により、パーソナルケア製品に広く使用される防腐剤であるプロピルパラベンへの妊娠中の曝露が、マウスにおいて世代を超えた生殖機能障害を引き起こす可能性が明らかになりました。この研究は、日常的な化学物質への曝露が女性の生殖能力に与える影響についての理解を深めるものです。
研究の中心となるのは、妊娠の可能性を低下させる卵子の減少状態である「卵巣予備能の低下（DOR）」です。加齢とともに自然に低下する卵巣予備能は、環境要因によってさらに悪化し、早期の卵巣老化を招く可能性があります。Liらの研究チームは、分子生物学、生殖生理学、エピジェネティック解析を組み合わせ、妊娠中のプロピルパラベン曝露がメスの子孫の卵巣予備能の枯渇を引き起こし、その影響が少なくとも2世代にわたって持続することを示しました。研究者たちは、妊娠中のマウスにプロピルパラベンを投与し、成体となったメスの子孫の原始卵胞数が著しく減少していることを確認しました。この減少は用量依存的であり、曝露量が高いほど顕著でした。さらに、直接曝露されていないF2およびF3世代でも同様の卵胞枯渇が観察され、遺伝性のエピジェネティックメカニズムの関与が示唆されました。
分子レベルでは、影響を受けた動物の卵巣組織においてDNAメチル化やヒストン修飾のパターン変化が確認されました。これらのエピジェネティックな変化は、卵胞の発達や生存に関わる遺伝子の調節を妨げると考えられています。特に、卵胞の活性化と成長を制御するPI3K-AKTシグナル伝達経路に関与する遺伝子の調節不全が注目されました。これらの遺伝子の誤った発現は、原始卵胞の早期活性化と枯渇を加速させ、卵巣予備能の早期枯渇につながる可能性があります。また、卵巣組織のトランスクリプトーム解析では、抗酸化応答遺伝子の下方制御が明らかになり、酸化ストレスへの感受性が高まっていることが示唆されました。これらの分子的な変化は、卵胞数の減少や卵巣機能の低下といった表現型の結果を説明するものです。
最も懸念されるのは、これらの有害な影響の世代を超えた伝達です。曝露されたメスと対照群のオスとの交配により得られた後続の子孫においても、卵巣予備能の低下とエピジェネティックな変化の持続が確認されました。これは、化学物質曝露が配偶子に遺伝性のエピミューテーションを引き起こした可能性を示唆しており、環境要因がDNA配列の変化を超えて永続的な影響を残しうることを示しています。
この研究の臨床的意義は大きく、プロピルパラベンは化粧品や食品包装など、私たちの身の回りに広く存在しています。ヒトの疫学データではパラベンと内分泌かく乱との関連が示唆されていましたが、このマウスモデルは、妊娠中の曝露が世代を超えて女性の生殖能力を損なう可能性を示す重要な生物学的枠組みを提供します。世界的に不妊症の発生率が上昇していることを考えると、パラベンに関する曝露制限や規制政策の見直しが不可欠です。
公衆衛生の観点からは、胎児期が内分泌かく乱物質に対して非常に敏感であることが強調されます。この時期の摂動の影響は、直接曝露されていない子孫においてさえ、後になって現れる可能性があります。プロピルパラベン曝露がエピジェネティックな変化を誘発し、永続的な生殖への影響をもたらすことが示されたことは、同様のメカニズムを持つ他の化学物質に関するさらなる研究を必要とします。将来的には、プロピルパラベン曝露によって誘発されたエピジェネティックな変化を標的とした治療法の開発も期待されます。