研究チームはまずマウスを使った動物実験で、トキソプラズマが雄の生殖器官に侵入・定着できるかを調べました。
マウスに寄生虫を感染させたところ、感染から2日後には精巣および精巣上体(精子の通り道で成熟・蓄えられる器官)に寄生虫が到達していることが確認されました。
さらに摘出した組織を別のマウスに接種すると感染が成立し、生殖組織内で寄生虫が生き延びていたことが示されました。
(※増殖している可能性も示唆されています)
すなわち、トキソプラズマは短期間で雄の生殖器官に入り込み、その内部で生存して局所的な炎症や組織破壊を招くのです。
次に研究チームは、ヒトの精子に対してこの寄生虫がどのような直接作用を及ぼすかを調べました。
その方法は極めて簡潔であり、試験管内でヒト精子とトキソプラズマ(急性期の活動的な型であるタキゾイト)を混ぜ、その挙動を経時的に観察したのです。
その結果、寄生虫と出会った精子には驚くべき急激な変化が起きました。
なんと寄生虫と接触後わずか5分で、全精子の22.4%に「頭部がない」状態が生じたのです。
トキソプラズマが精子を首切りするメカニズム
トキソプラズマは精子にぴたりと張り付き、自分の体の先端にある“侵入用ドリル”のような装置を突き立てようとします。すると精子の外側の膜に小さな穴が開き、頭部としっぽを結びつけている「首の継ぎ手」が急激に弱くなります。同時に寄生虫は精子のエンジンであるミトコンドリアにも影響を与え、電気のようなエネルギー電位を一気に下げてしまいます。エネルギーが枯渇した精子はしっかりした構造を保てず、自分で自分を壊すアポトーシスと、細胞が崩れ落ちるネクローシスが同時に進行し、首の継ぎ手が切れて頭だけが外れた状態になります。ポイントは、毒素を遠くから浴びせるのではなく“張り付いて穴を開け、動力を奪う”という二段攻撃で、わずか数分のうちに精子を首なしにしてしまう――これが今のところ最も有力なシナリオです。