精子をつくる時期の「暑さ」と精子の“エイジング” (Human Reproduction 誌 2026年) 

研究の紹介

参考文献

日本語タイトル

精子形成の脆弱な時期における熱曝露と精子エピジェネティック年齢

英語タイトル

Heat exposure during susceptible windows of spermatogenesis and sperm epigenetic age 

PubMedよりCitation 
Nobles C, 他. Heat exposure during susceptible windows of spermatogenesis and sperm epigenetic age. Hum Reprod. 2026;41(6):969-980. doi:10.1093/humrep/deag048. PMID: 41875434 

はじめに

気候変動により、熱に曝される機会は今後さらに増えると予測されています。精巣は体温より低い温度で精子をつくるため、もともと暑さの影響を受けやすい臓器です。今回は、熱暴露が精子のエピジェネティックな“老化”に与える影響を検討した研究をご紹介します。有名な前向き研究であるFAZSTの中で行われた研究です。

用語解説 

• エピジェネティック年齢：DNAのメチル化（遺伝子の働きを調節する化学的な標識）のパターンから推定される「生物学的な年齢」です。生まれてからの実年数（暦年齢）と比べて高ければ「加速（＝老化が進んでいる）」、低ければ「減速」と表現します。本研究の精子エピジェネティック年齢（SEA）は、これを精子のDNAに応用した指標で、加速は妊娠までの期間の延長などと関連すると報告されています。 

• 乾球温度：通常の温度計が示す気温そのものです。湿度の情報は含みません。 

• 湿球温度：湿らせた布で包んだ温度計が示す温度で、汗の蒸発による体の冷えやすさ（＝実際に体が受ける熱ストレス）を反映します。湿度が高いほど汗が蒸発しにくく、湿球温度は乾球温度に近づきます。本研究で精子エピジェネティック年齢との関連がより明瞭だったのは、この湿球温度でした。 

研究のポイント

• 米国ユタ州で不妊治療を受ける男性1,220名を対象に、精子形成期の屋外の暑熱曝露と「精子エピジェネティック年齢（精子DNAメチル化の加齢変化を表す指標）」との関連を調べた研究です。
• 特に減数分裂期（射精のおよそ33〜58日前）に高い湿球温度に曝された時間の割合が多いほど、精子エピジェネティック年齢が加速していました。
• 湿度を反映する湿球温度でより明瞭な関連がみられ、暑熱が精子のエピゲノムを介して男性の生殖機能に影響しうる可能性が示されました。

研究の要旨

研究課題

不妊治療を受ける男性集団において、精子形成期における屋外の熱ストレスへの受胎前曝露は、精子エピジェネティック年齢を変化させるのでしょうか。

回答の要約

精子形成の過程における有糸分裂期および減数分裂期の熱ストレスへの曝露は、精子エピジェネティック年齢の加速と関連していました。

これまでにわかっていること

精子形成は酸化還元ストレスに対して特異的に脆弱です。加齢に伴う血液精巣関門の破綻は、受胎能の低下や妊娠合併症と関連する精子DNAメチル化の変化と結びついています。受胎前の熱ストレスも精子エピゲノムに同様の破綻を引き起こし、高温が男性の生殖機能を損なう経路となる可能性があります。

研究デザイン・規模・期間

葉酸・亜鉛補充試験（FAZST；2013〜2018年）内に設定された付随的な前向きコホート研究として、ユタ州ワサッチ・フロント地域に居住する男性1,220名を対象に、高い外気温への曝露と精子エピジェネティック年齢を評価しました。

対象・材料・設定・方法

精子エピジェネティック年齢（SEA；精子DNAメチル化の加齢変化の加速または減速）を、登録から6か月後に採取した精液検体で算出しました。地域の毎時気温データを用いて、乾球温度（外気温）および湿球温度（湿度100%における相対的な温度）について、平均気温と、98・95・90・75パーセンタイル閾値を超えた1日あたりの時間数を、精子形成全体および有糸分裂・減数分裂I+II・精子完成・精子放出の各感受性時期にわたって算出しました。気温は3つの方法—(i)暖候期対寒候期での平均気温の一般化線形モデル（GLM）、(ii)平均気温に自然三次スプラインを組み込んだGLM、(iii)気温閾値のGLM—でモデル化しました。

主な結果と偶然の役割

精子形成全体において、湿球温度が90パーセンタイル（16.1℃）、95パーセンタイル（17.2℃）、98パーセンタイル（17.8℃）以上であった時間の割合が10%増えるごとに、精子エピジェネティック年齢はそれぞれ0.063年（95%信頼区間 −0.001〜0.128）、0.121年（95%CI 0.022〜0.220）、0.173年（95%CI 0.030〜0.316）加速していました。精子形成の各時期別では減数分裂I+IIで関連が最も強く（例：98パーセンタイル以上で0.146年［95%CI 0.028〜0.264］）、スプラインモデルでは減数分裂I+II期の湿球温度が高温側でも低温側でも精子エピジェネティック年齢の加速と関連していました（P=0.028）。乾球温度でも同様の関連がみられましたが精度は低く、平均気温を季節別にモデル化した場合には明確な関連は認められませんでした。

限界・注意点

個人の曝露ではなく屋外気温に依拠しているため、気温曝露の誤分類が生じている可能性が高いです。結果を、屋外の暑熱への曝露量や感受性が異なる集団へ当てはめる場合には注意が必要です。熱暴露下で過ごす時間が10%増えるごとの精子エピジェネティック年齢の加速は最大0.173年と効果量は小さいものの、集団レベルでは生殖能や妊娠の健康への影響として意味を持ちうるため、今後の再現・発展研究が重要な次の一歩となります。 

結果の広範な意義

発汗による体温冷却効率の低下を捉える高い湿球温度と、エピジェネティックな老化の加速との関連は、熱暴露による精子DNAメチル化の破綻が男性の生殖機能に悪影響を及ぼしうるという証拠を補強するものです。 

湿球温度が各閾値を超える時間の割合が10%増えるごとの精子エピジェネティック年齢の加速（年）(研究結果のまとめ)

数値は精子エピジェネティック年齢の加速（年）、括弧内は95%信頼区間を示します。信頼区間が0を含まないほど、統計的により確からしい関連と解釈されます。減数分裂I+II期を含む精子形成全体で、閾値が高いほど（＝より強い暑熱ほど）加速が大きくなる傾向がみられます。 

*「≥90／95／98パーセンタイル」は、気温そのものの高さのランクを示す閾値です。具体的には、本研究の対象期間（2013〜2018年、ソルトレイクシティ）に記録された毎時の湿球温度の分布をもとに、その閾値を設定しています。 
≥90パーセンタイル（16.1℃）：その地域の毎時湿球温度のうち、下から数えて90%地点にあたる温度が16.1℃であり、これ以上の暑さは全体の上位10%にあたる「暑い時間」を意味します。 
≥95パーセンタイル（17.2℃）：上位5%にあたる、より強い暑さです。 
≥98パーセンタイル（17.8℃）：上位2%にあたる、最も強い暑さの閾値です。 
右にいくほど（90→95→98）、より極端に暑い条件を表しています。 
表の各数値は、「精子形成の各時期に、その閾値を超える暑さに曝された時間の割合が10%増えるごとに、精子エピジェネティック年齢が何年加速したか」を示しています。たとえば精子形成全体で98パーセンタイル（17.8℃以上）の列が0.173年と最も大きいのは、より極端な暑さほど加速の程度が大きい傾向を反映しています。 

私見

今回の研究は、これまで季節や気温と精液所見の関連として報告されてきた現象に対し、「精子エピジェネティック年齢（SEA）」という新しい指標を通じて分子レベルの経路を示した点が注目されます。特に射精の1-2ヶ月前の減数分裂期での熱暴露でもっとも強い関連がみられたことは、この時期が精子DNAメチル化の再構築が起こる可塑性の高い時期であり、血液精巣関門を介して熱暴露の影響を受けやすいという生物学的知見とよく整合します。また、湿度を加味した湿球温度でより明瞭な関連が得られたことは、実際の熱ストレスを評価するうえで示唆に富みます。
一方で、この研究は屋外気温を個人曝露の代替としているため誤分類の可能性が高く、効果量自体も小さいものです。対象がユタ州の比較的均質な集団であることや二次データ解析であることも、一般化には注意を要します。それでも、熱暴露が精巣温度の上昇を介して精子形成に影響しうることは、精索静脈瘤・肥満・長時間の座位や運転など従来知られた要因とも共通する経路であり、日常診療での指導とも矛盾しません。患者様には、過度な熱暴露環境を避け、陰嚢の温度上昇を招きやすい生活習慣に留意いただくことが、プレコンセプションケアの一環として意義があると考えます。今後は、個人の温度曝露を実測した再現研究や、SEAが実際の妊娠成立・児の健康にどう結びつくかの検証が期待されます。 

文責：小宮顕（亀田総合病院 泌尿器科部長）

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