麻布大學的研究團隊通過小鼠等實驗證實，鋅元素不足會導致受精卵無法著床，從而導致不育症。作為不育症之一的著床失敗，其病因此前一直不明確，使得人類和家畜不得不反復進行體外受精，成為一大負擔。據稱，現代人普遍存在鋅攝入不足的情況，若有妊娠需求，就需要通過營養補充劑等來補充鋅。
人類的妊娠起始於受精卵不斷分裂形成囊胚，然後到達子宮內膜，通過破壞部分上皮組織並嵌入內膜的著床過程。嵌入內膜的受精卵會與母體進行氧氣和營養的交換，最終發育成胎兒。小鼠的妊娠過程也基本遵循相同的機制。
麻布大學獸醫師學部的伊藤潤哉教授（動物繁殖學、分子生殖科學）、寺川純平講師（比較動物病理學、實驗動物學）等人的研究團隊一直在研究鋅對妊娠和分娩的影響。此次，研究人員重點關注了子宮，探究鋅在妊娠的哪個階段發揮作用。研究人員將小鼠分為兩組：一組是子宮內膜中具有運輸鋅功能的名為ZIP10（鋅轉運蛋白10）的基因正常發揮作用的群體；另一組是ZIP10基因缺失、無法發揮作用的群體，並對這兩組進行觀察。
結果顯示，在ZIP10基因發揮作用的組別中，子宮內膜的部分上皮被破壞，受精卵隨時間推移成功嵌入內膜，在妊娠第10天可在子宮內確認到胎兒。然而，在ZIP10基因不發揮作用的組別中，由於上皮沒有被破壞，受精卵無法順利嵌入內膜，從而導致著床失敗。這意味著即使在體外受精時移植了狀態良好的受精卵，也無法成功妊娠。
鋅在子宮內正常發揮作用的普通小鼠（上圖），受精卵成功著床，最終實現妊娠和分娩；但在鋅無法正常發揮作用的小鼠（下圖）中，受精卵無法著床，無法孕育後代（供圖：麻布大學）
研究還發現，在ZIP10基因不發揮作用的組別中，作為維持妊娠所必需的女性荷爾蒙——孕酮的作用會減弱，這也是導致著床失敗的原因之一。使用人類子宮內膜來源的培養細胞進行的實驗也得到了相同的結果，這表明人類不育症可能也存在相同機制。
日本厚生勞動省推薦的成年人每日鋅攝取量為男性11毫克，女性8毫克。然而，由於飲食習慣不均衡和壓力等因素，很多人都存在鋅攝入不足的情況。即使達到了推薦的攝取量，也可能因為糖尿病等其他治療藥物的副作用導致攝入的鋅過量排出，從而出現鋅缺乏。據說即使攝入超過推薦量的鋅，多餘的鋅也會通過糞便排出體外。
伊藤教授表示：「明確鋅對母體的必要性具有重要意義。如果通過補鋅能預防不育，那麼通過服用營養補充劑等有望提高體外受精的成功率。對於那些能夠獲得受精卵卻無法成功妊娠而飽受不育困擾的人來說，這應該是個好消息。」
本研究是在日本學術振興會科學研究費資助項目、文部科學省私立大學品牌建設項目以及麻布大學人與動物共生科學中心的資助下，與德島文理大學合作完成的。相關研究成果於2月10日發表在《美國國家科學院院刊（PNAS）Nexus》上，麻布大學於同月18日公佈了該成果。
日文：JST Science Portal 編輯部
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：PNAS Nexus
論文：Endometrial zinc transporter Slc39a10/Zip10 is indispensable for progesterone responsiveness and successful pregnancy in mice
URL：https://academic.oup.com/pnasnexus/article/4/2/pgaf047/8006602?login=true
【相關超連結】
麻布大學新聞稿 鋅缺乏與不育症相關〜子宮內膜中的鋅對成功妊娠至關重要〜
