日本廣島大學研究生院綜合生命科學研究科的島田昌之教授等人組成的研究團隊，已確定獲得蓋茨基金會（Gates Foundation）為期3年、約180萬美元（約合2.6億日元）的研究經費資助，用於牛性別分選技術的升級以及在亞洲、非洲地區的推廣，從而提高發展中國家牛奶的生產水平。
島田教授的團隊於2019年闡明瞭含X染色體精子與含Y染色體精子的機能差異，並自2020年以來，就牛的簡易雌雄分選法開發獲得了蓋茨基金會約270萬美元（約合3億日元）資助，長期開展研發工作。作為該項目的成果，研究團隊成功開發出了可選擇性繁育雌牛的精液處理法，該方法已在印度投入實用。
圖1精子形成過程中的性染色體分配～X精子與Y精子獲得近乎相同功能的機制（供圖：廣島大學）
刺激TLR7/8的藥劑（R848）僅對含X染色體的精子起作用，因此能夠使X精子受精時的運動模式在子宮內向直線運動模式轉變。經R848處理的精子在人工授精時，X精子將維持能夠在體內受精的狀態，Y精子則會消失。由此，即可實現僅繁育母牛的目標。目前印度已利用超60萬份的處理精液製備冷凍精液，並將其應用於人工授精。
不過，要使該方法在更多國家普及，還需開發出一套運輸和保管處理後的精子，乃至人工授精環節的技術。在大多數乳業發達國家，用液氮冷凍保存精子的技術已經普及，但發展中國家的多數農場中，穩定獲取液氮仍存在困難。
精子會在20～37℃環境下高速運動，一定時間內便會全部死亡，因此必須低溫保存。如果能將其保存在家用冰箱或冰溫條件下可滿足低溫需求，但將精子保存在4℃環境時，精子會因粒線體溫度損傷而喪失運動能力。島田教授等人發現，在融解冷凍精子並升溫至37℃的過程中，添加含脂質溶液可使精子的運動能力得以恢復。不過，此類溶液價格高昂且儲存性能較差。
為此，島田教授等人考慮能否將現場可簡便獲取的牛奶，製成能恢復精子運動能力的含脂質溶液，並進行了技術實證。在本次蓋茨基金會的新項目中，研究團隊將對該技術進行升級與穩定性優化，並在印度及非洲各國開展實地試驗。
島田教授表示：「經性別分選處理的精子，在5℃左右低溫環境下的保存期限約為1周至10天。畜牧生產現場的精子採集大約為1周1次，只要能在這段時間內維持活性，便可保障一定的周期。我們計畫先在印度開展實地試驗並完成技術落地，隨後逐步向非洲地區推廣。目前該技術的學術部分已經完成，後續工作將是完成成本等實用性部分。研究室目前有來自莫桑比克、尼日利亞、肯尼亞等國的國立研究所的留學生，我認為他們掌握技術後歸國，將有望直接實現技術轉移。」
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：PLOS Biology
論文：Activation of Toll-like receptor 7/8 encoded by the X chromosome alters sperm motility and provides a novel simple technology for sexing sperm
DOI：10.1371/journal.pbio.3000398
