前核の形成から前核が1つに融合するまで

精子が卵子と出会い、卵子に精子が取り込まれ、卵子由来の核と精子由来の核が形成された後に、それぞれの核が1つに融合することを受精といいます。今回は、卵子と精子の細胞膜が融合した後の受精のメカニズムを見ていきたいと思います。

《卵子由来前核の形成》

実は、精子が卵子に取り込まれた段階では、卵子の染色体は受精の準備が整っていません。第二減数分裂中期と呼ばれる段階で、減数分裂が停止しており、受精のために減数分裂を進める必要があります。
精子が卵子細胞内に取り込まれると、精子から卵活性化物質（PLCゼータ）が放出されます。この物質は卵子の小胞体からカルシウムイオンの放出と吸収を周期的に繰り返す、カルシウムオシレーションと呼ばれる現象を引き起こして、卵子を活性化させることが知られています。卵子は活性化すると減数分裂を再開し、第二極体を放出してようやく受精が可能になります。受精が可能な状態になった後に、前核を形成します。

《精子由来前核の形成》

精子DNAは、卵子に到着するまでの物理的、化学的な衝撃によるDNAの損傷を防ぐために、核タンパク質がヒストンからプロタミンに置換されたコンパクトな状態になっています。しかし、凝縮された状態では受精後に遺伝子の発現が出来ません。卵子に取り込まれた精子は、精子DNAの核タンパク質がプロタミンからヒストンに置換され、DNAとして機能できるようになった後に、前核を形成します。

《前核の数について》

精子が卵子に取り込まれると、それぞれの前核が形成されます。前核がいくつ形成されるか、前核の個数は、正常な受精かどうか判断するための重要な情報です。

正常受精卵（2前核胚）

卵子・精子由来の前核がそれぞれ1個ずつ形成されたものを2前核胚と呼びます。染色体数が正常である可能性が最も高い受精卵です。培養を続け、得られた初期胚や胚盤胞を移植に使用します。

2.1前核胚

卵子・精子由来の前核それぞれ1個に加えて、微小核が1個形成されたものを2.1前核胚と呼びます。特に卵子由来の前核の形成時に微小核が形成されやすいことが報告されています。染色体の数は2前核胚と変わらず正常との報告もありますが、染色体数が異常である可能性は否定できません。染色体異数性検査（PGT-A）を行うことが世界的に推奨されています。

1前核胚

前核が1個のみ形成されたものを1前核胚と呼びます。①卵子もしくは精子のいずれかの前核のみが形成された異常受精、②卵子と精子の前核が同じ核膜で形成されたため2前核胚と同じ染色体をもつ正常受精の2通りの可能性が考えられます。異常受精の場合は胚盤胞まで発育することが困難であることが報告されており、胚盤胞に発育した場合は移植の対象となります。ただし染色体数が異常である可能性は否定できないため、染色体異数性検査（PGT-A）を行うことが世界的に推奨されています。

多前核胚（3個以上の前核形成）

3個以上の前核が形成されたものを多前核胚と呼びます。ふりかけ法では2個以上の精子が卵子に取り込まれた多精子受精により多前核胚となります。また顕微授精法では、減数分裂の際に誤って第二極体が放出されなかった場合に多前核胚となります。染色体数が異常であるため、移植に用いることはできません。

《前核の融合》

卵子由来、精子由来の前核は卵子の中心に移動し、十分に近づくと核膜が消失してそれぞれの前核が1つに融合します。これをシンガミー（syngamy）と呼び、この時点でようやく受精が完了します。これから無限に細胞分裂を繰り返して成長していく、受精卵の誕生です。

《最後に》

前核の数は正常受精卵かどうかを判定する重要な情報です。2.1PN胚や1PN胚は染色体数の異常が否定できず、治療に用いるかどうか慎重に判断する必要があります。当院では、受精卵が得られにくい症例では2.1前核胚、1前核胚の培養を続け、胚盤胞に発育した場合のみ移植の対象にしております。移植の対象胚について気になる点がありましたら、お気軽に医師にご相談ください。

《参考文献》

・The Istanbul consensus update. Hum Reprod. 2025 Jun 1;40(6)
・The utility of human two plus one small pronucleated zygotes(2.1PN) based on clinical outcomes and focused ploidy analysis. J Assist Reproid Genet. 2024 Jun;41(6)
・生殖補助医療（ART）胚培養の理論と実際　日本卵子学会

 

2026/9/10

名古屋上前津ARTクリニック　胚培養士　M.K.

本コラムは一般的な医学情報の提供を目的としたものであり、個別の診療方針を示すものではありません。

治療に関する最終的な判断は、主治医との十分な相談のうえで行ってください。

※当院は、名古屋市・中区・上前津駅5番出口目の前の不妊治療クリニックです。

※平日夜9時まで、土日も診療しています。

※体外受精・顕微授精、先進医療、人工授精、タイミング法、プレコンセプションチェック、ブライダルチェックなど生殖医療専門医が診療しております。

※お気軽にご相談ください。