男性不妊と精子の健康:科学的根拠が示すもの
不妊症例の50%は男性因子に起因します。精子パラメータ、それらを低下させる要因、そして改善を裏付ける生活習慣とサプリメントの科学的根拠について。
男性の妊孕性と精子の健康:エビデンスが示すもの
男性因子による不妊は、カップルの不妊の約50%を占めています。そのうち、男性のみが原因であるケースが30%、男性と女性の両方が原因であるケースが20%です。それにもかかわらず、初期の不妊検査では、男性の評価が遅れたり、省略されたりすることがよくあります。精液検査は、最も情報量の多い最初の検査であり、女性の生殖器検査よりもはるかに侵襲性が低く、費用もかかりません。精液のパラメーターが何を意味するのか、何がそれらを低下させるのか、そして改善を裏付けるエビデンスが何であるかを理解することで、男性は自身の妊孕性健康に積極的に取り組むことができます。
WHO 2021年 参考基準値
WHO第6版(2021年)は、12ヶ月以内に妊娠した妊孕性のある男性に基づいて、精液の参考基準値を更新しました。これらは5パーセンタイル値であり、これらの閾値を下回る男性は、妊孕性が低下しているものの、ゼロではありません: [^who2021]
| 項目 | 2021年 参考基準値(5パーセンタイル) | 以前(2010年) |
|---|---|---|
| 量 | 1.4 mL | 1.5 mL |
| 総精子数 | 39 million | 39 million |
| 濃度 | 16 million/mL | 15 million/mL |
| 総運動率(PR + NP) | 42% | 40% |
| 前進運動率(PR) | 30% | 32% |
| 形態(クルーガー厳密基準) | 4% normal forms | 4% normal forms |
| 生存率 | 54% live | 58% live |
これらの閾値は、参考基準値の下限を定義するものであり、最適な妊孕性を示すものではありません。5パーセンタイル値の男性は、中央値と比較して、1周期あたりの妊娠確率が著しく低下します。
用語
無精子症(Azoospermia): 射精液中に精子がない状態です。閉塞性(精管または精巣上体での閉塞)または非閉塞性(精巣機能不全)の場合があります。専門医による評価が必要です。
乏精子症(Oligospermia): 精子数が参考基準値未満(1600万/mL未満)の状態です。軽度:1000万~1600万、中等度:500万~1000万、重度:500万未満。
精子無力症(Asthenospermia): 前進運動率が30%未満の状態です。最も一般的なパラメーター異常です。
奇形精子症(Teratospermia): 正常形態が4%未満の状態です。形態とは、正常な頭部、中片部、尾部の構造を持つ精子の割合を指します。
精子減少・精子無力・奇形精子症(Oligoasthenoteratospermia (OAT)): 3つのパラメーターすべてが同時に異常である状態です。最も臨床的に困難なシナリオです。
精子数の減少
Carlsenら(1992年)は、61の研究をメタ分析し、1940年から1990年にかけて精子濃度が42%減少したと報告しました [^carlsen1992]。Levineら(2017年)はこの分析を拡張し、1973年から2011年にかけて西洋諸国の男性の精子濃度が52.4%減少したことを発見しましたが、非西洋諸国の人口では有意な減少は見られませんでした [^levine2017]。
原因については依然として議論が続いています。提案されている要因には、内分泌攪乱化学物質(フタル酸エステル、BPA)、肥満率、座りがちな行動による陰嚢温度の変化、食生活の変化などが含まれます。決定的に確立されたものはありません。この減少は現実のものであり、その原因と可逆性は部分的にしか理解されていません。
精子を劣化させるもの
熱
精子形成には、体幹温度より約2~4°C低い陰嚢温度が必要です。陰嚢の解剖学的構造、つまり精巣挙筋、蔓状静脈叢の対向流熱交換は、この低温環境を維持するために特異的に存在します。
持続的な陰嚢の高温は精子形成を障害します。エビデンス: [^hjollund1998]
- 職業上の熱暴露(溶接工、パン職人、長距離ドライバー)は、精子パラメーターの低下と関連しています
- 膝の上でのノートパソコンの使用は、平均で陰嚢温度を2.8°C上昇させます。持続的な日常使用の影響は不明ですが、潜在的に重要です
- きつい下着は陰嚢温度を0.5~1.0°C上昇させます。精子パラメーターへの影響は議論されています
- 38.5°Cを超える発熱は、発熱後60~70日(1回の精子形成サイクルの期間)に検出可能な一時的な精液パラメーターの低下を引き起こします
実践的な示唆: 妊孕性低下のある男性は、持続的な陰嚢の熱暴露を避けるべきです。ノートパソコンは膝の上ではなく机の上で使う、温水浴槽やサウナを避ける、妊孕性活動中はゆったりとした下着を好む、などです。
肥満
肥満は複数のメカニズムを通じて精子を障害します。陰嚢の脂肪組織の増加は陰嚢温度を上昇させ、脂肪のアロマターゼはテストステロンをエストラジオールに変換し、LHとテストステロンを抑制します。また、脂肪由来のアディポカインによる酸化ストレスは精子DNAを損傷します [^jung2012]。
BMIが30を超える男性は、正常体重の男性と比較して、精子濃度が約22%低く、DNA断片化率が高い傾向にあります。減量は肥満男性の精液パラメーターを明らかに改善します。
喫煙
喫煙は精子濃度、運動率、形態を低下させ、精子DNA断片化を増加させます。メタ分析によると、喫煙者は非喫煙者と比較して、これらのパラメーター全体で約13~17%の減少が見られます [^shefi2007]。損傷は用量依存的であり、禁煙後には部分的に可逆的です。改善は3ヶ月後(1回の完全な精子形成サイクル)に検出可能です。
アナボリックステロイドとテストステロン
外因性アンドロゲン(アナボリックステロイド、TRT)は、LH/FSH分泌に対するネガティブフィードバックを介して、精巣内テストステロン産生を抑制します。精巣内テストステロンは、血清レベルの50~100倍高い濃度で精子形成に必要です。外因性テストステロンは、精子形成を廃止するホルモン状態を効果的に作り出します。
ほとんどの男性において、テストステロン使用後3~6ヶ月以内に無精子症が発現します。中止後の回復には3~24ヶ月かかり、すべての場合で保証されるわけではありません。妊孕性を望む男性は外因性テストステロンを使用すべきではありません。クエン酸クロミフェン(適応外使用)またはhCGは、精子形成を維持しながら内因性テストステロンを上昇させることができます。
アルコール
大量のアルコール摂取(1日5杯以上)は、精子濃度、運動率、形態を低下させ、DNA断片化を増加させます。中程度のアルコール摂取(1日1~2杯)は、研究によって効果に一貫性がありません。少量摂取では、おそらく重要な要因ではないでしょう [^shefi2007]。
精索静脈瘤
精索静脈瘤(陰嚢内の蔓状静脈叢の拡張)は、男性不妊の最も一般的な外科的に治療可能な原因であり、妊孕性評価のために受診する男性の35~40%に見られます。そのメカニズムには、陰嚢温度の上昇と、静脈逆流による酸化ストレスが関与しています。精索静脈瘤切除術は、臨床的精索静脈瘤と異常な精液検査結果を持つほとんどの男性において、精液パラメーターを改善します。
薬剤
いくつかの薬剤は精子を障害します:
- サラゾスルファピリジン(炎症性腸疾患用):可逆性の精子無力症および乏精子症
- カルシウムチャネルブロッカー(ニフェジピン、ベラパミル):精子受精能獲得を障害します
- SSRI: 精子DNA断片化を増加させます。臨床的影響に関するエビデンスは限られています
- フィナステリド、デュタステリド: DHTを減少させます。5mg(BPH用量)では射精量と運動率の低下を示すいくつかのエビデンスがありますが、1mg(脱毛症用量)での臨床的意義は議論されています
精子を改善するもの
減量
肥満男性において、減量はテストステロンを改善し、エストラジオールを減らし、精液パラメーターを改善します。体重の15%減少は、精子濃度と運動率の著しい改善と関連しています。これは、最もエビデンスに裏付けられた修正可能な介入の一つです。
抗酸化物質
酸化ストレス(活性酸素種)は精子の膜とDNAを損傷します。精子には抗酸化防御が限られているため、精巣は特に脆弱です。抗酸化物質の補給はこのメカニズムに対処します [^agarwal2008]。
ビタミンC + ビタミンEの組み合わせ: 複数のRCTから、運動率の改善とDNA断片化の減少を示す中程度の証拠があります。研究された典型的な用量:ビタミンC 1000mg + ビタミンE 1000mgを毎日。
コエンザイムQ10(CoQ10/ユビキノール): Safarinejadら(2009年)のRCTでは、26週間にわたりCoQ10を300mg/日摂取することで、精子濃度、運動率、形態に有意な改善が見られました [^safarinejad2009]。メタ分析では、複数の試験で濃度と運動率の改善が確認されています [^minguez2018]。効果の大きさは控えめですが、一貫しています。
亜鉛 + 葉酸: 組み合わせ補給は、いくつかの研究で精子濃度に控えめな改善を示しており、特に欠乏が確認された男性において顕著です。
L-カルニチン: 精子運動性のためのエネルギー基質です。RCTでは、特に精子無力症において、前進運動率の改善が示されています。典型的な用量:L-カルニチンまたはL-アセチルカルニチンを2~3g/日。
セレン: 抗酸化物質です。RCTでは運動率と形態の改善が示されています。用量:200mcg/日。重要な注意点:セレン毒性は400mcg/日を超えると発生します。この量を超えないでください。
クエン酸クロミフェン(適応外使用)
二次性性腺機能低下症で妊孕性を望む男性の場合、クエン酸クロミフェン(LH/FSHに対するネガティブフィードバックを阻害する選択的エストロゲン受容体モジュレーター)は、LH、FSH、および内因性テストステロンを上昇させ、精子形成を改善します。これは、妊孕性を維持または改善したい男性にとって、外因性テストステロンよりも好ましい介入です。
精索静脈瘤修復術
臨床的精索静脈瘤(触知可能、グレードII~III)と異常な精液検査結果を持つ男性の場合、精索静脈瘤切除術(外科的または顕微鏡下)は、60~70%のケースで精液パラメーターを改善し、自然妊娠率を高めます。顕微鏡下精索静脈瘤切除術が好ましい手技です。
精液検査を受けるべき時期
以下のいずれかに該当する場合、男性は12ヶ月間の避妊なしの性交を待つべきではありません:
- 既知のリスク要因(停留精巣、精巣炎、化学療法、精索静脈瘤、骨盤手術の既往)
- 女性パートナーが35歳以上(女性の妊孕性タイムラインにより早期評価が推奨される)
- いずれかのパートナーに既知の妊孕性の懸念がある場合
その他の健康な35歳未満のカップルについては、12ヶ月間の避妊なしの性交で妊娠に至らない場合に評価を行うのが標準的な推奨です。精液検査は最初の検査の一つであるべきです。費用がかからず、非侵襲的であり、高価な女性の検査に進む前に男性因子が関与しているかどうかを確立します。
単一の異常な精液検査は、日々の変動や週ごとの変動が大きいため(多くのパラメーターでCVが30~50%)、2~4週間後に再検査すべきです。2回の異常な分析でパターンが確立されます。異常な分析の後に1回の正常な分析があった場合、それは一時的な影響(最近の発熱、病気)を反映している可能性があります。
DNA断片化
精子DNA断片化指数(DFI)は、標準的なWHO精液検査には含まれていませんが、反復流産、正常な精液パラメーターにもかかわらず体外受精(IVF)が失敗するカップル、または特発性不妊症のカップルで評価されることが増えています。高いDFI(SCSAで25%超またはTUNELで30%超)は、IVF成功率の低下と流産率の上昇と相関します。
DFI検査は、標準的な精液パラメーターが正常であるにもかかわらず妊娠に至らない場合に最も情報量が多くなります。抗酸化物質の補給、生活習慣の改善(熱、喫煙、肥満)、精索静脈瘤修復術はDFIを減少させます。
まとめ
男性因子は、すべての不妊症の半分に関与しています。WHO 2021年の閾値を用いた標準的な精液検査は、妊孕性低下のパラメーターを持つ男性を特定します。精子を劣化させる最もエビデンスに裏付けられた修正可能な要因は、肥満、喫煙、熱暴露、および外因性テストステロン/アナボリックステロイドです。抗酸化物質の補給(CoQ10、ビタミンC/Eの組み合わせ、L-カルニチン)、減量、および精索静脈瘤修復術は、パラメーター改善のための最良のエビデンスを持っています。妊孕性に懸念がある男性は、早期に精液検査を受けるべきです。これは最も情報量の多い単一の検査であり、広範な女性の評価に先行すべきです。
参考文献
- World Health Organization. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen, 6th edition. WHO Press (2021).
- Carlsen E, Giwercman A, Keiding N, Skakkebaek NE. Evidence for decreasing quality of semen during past 50 years. BMJ (1992). PubMed:1393072
- Levine H, Jørgensen N, Martino-Andrade A, et al.. Temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis. Human Reproduction Update (2017). PubMed:28981654
- Jung A, Schuppe HC. Effects of body mass index on sperm quality. Neuro Endocrinology Letters (2007). PubMed:17435689
- Shefi S, Turek PJ. Cigarette smoking and sperm quality. Journal of Andrology (2006). PubMed:16339454
- Hjollund NHI, Bonde JPE, Jensen TK, et al.. Testicular temperature and male fertility. Epidemiology (1998). PubMed:9570380
- Agarwal A, Sekhon LH. Role of antioxidants in treatment of male infertility. Reproductive BioMedicine Online (2010). PubMed:20451454
- Minguez-Alarcón L, Afeiche MC, Chiu YH, et al.. Coenzyme Q10 and male infertility: a meta-analysis. Journal of Assisted Reproduction and Genetics (2018). PubMed:30039259
- Safarinejad MR. Effects of the reduced form of coenzyme Q10 on male infertility. Journal of Urology (2009). PubMed:19447425
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