不妊症および不妊傾向は、世界中で女性と男性の両方において増加傾向にある。
不妊とは、夫婦が6～12ヶ月間妊娠を試みても妊娠に至らない状態を指します。不妊症とは、他の夫婦に比べて妊娠する可能性が低い状態を指します。
推定では、カップルの12～15％が妊娠を望んでいるものの、妊娠できない状況にある。そのため、体外受精（IVF）、人工授精（IUI）、ホルモン療法や薬物療法、外科手術など、不妊治療の人気が急速に高まっている。
光線療法（別名：光バイオモジュレーション、低出力レーザー療法（LLLT）、赤色光療法、コールドレーザーなど。光療法は、体のさまざまな部位の健康を改善する可能性を秘めており、女性の不妊治療と男性の不妊治療の両方について研究されています。光療法は有効な不妊治療法なのでしょうか？この記事では、光療法だけで十分な場合がある理由について解説します。
導入
不妊は男女ともに世界的な危機であり、出生率は急速に低下しており、国によってその程度は異なります。デンマークで現在生まれている赤ちゃんの10%は体外受精などの生殖補助医療によって授かったものです。日本では6組に1組の夫婦が不妊に悩んでおり、人口危機の深刻化を食い止めるため、日本政府は最近、夫婦の体外受精費用を負担する措置を取りました。ハンガリー政府は出生率の低下を何とか改善しようと、4人以上の子どもを持つ女性は生涯所得税を免除される制度を導入しました。ヨーロッパの一部の国では女性一人当たりの出生数が1.2人、シンガポールでは0.8人と非常に低い水準にとどまっています。
出生率は世界的に、少なくとも1950年代以降、そして一部地域ではそれ以前から低下しています。増加しているのは人間の不妊症だけではなく、家畜やペットなど、さまざまな動物種も問題を抱えています。出生率の低下の一因は社会経済的要因です。夫婦が自然な生殖能力がすでに低下している時期に子供を作ろうとする傾向が強まっているのです。また、環境、食生活、ホルモンといった要因も低下の一因となっています。例えば、平均的な男性の精子数は過去40年間で50%減少しました。つまり、現代の男性は、若い頃の父親や祖父の半分しか精子を生産していないのです。多嚢胞性卵巣症候群（PCOS）などの女性生殖器疾患は、現在では女性の最大10%に影響を与えています。子宮内膜症（子宮組織が生殖器系の他の部位に増殖する疾患）も女性の10人に1人に影響を与えており、世界中で約2億人の女性が罹患していることになります。
光療法は不妊治療における新しい治療法である。また、体外受精（IVF）と同じ「ART」（生殖補助医療）の分類に属しますが、はるかに安価で、非侵襲的で、アクセスしやすい治療法です。光線療法は、眼の健康問題、痛みの問題、傷の治癒などの治療に非常によく確立されており、世界中で幅広い症状や身体部位について精力的に研究されています。不妊治療のための光線療法に関する現在の研究のほとんどは、特に女性の不妊治療の研究において、日本とデンマークの2か国から生まれています。
女性の生殖能力
不妊カップルの約半数（50%）は女性側の要因のみによるもので、さらに20%は男女両方の不妊が原因となっている。つまり、約10組中7組は妊娠に関する問題は、女性の生殖健康に取り組むことで改善できる。
甲状腺疾患と多嚢胞性卵巣症候群（PCOS）は不妊の主な原因の一つであり、どちらも診断が不十分なケースが多い（甲状腺の健康と光線療法についてはこちらをご覧ください）。子宮内膜症、子宮筋腫、その他の望ましくない体内の増殖も不妊の大きな原因となっている。女性が不妊の場合、30%以上のケースで何らかの程度の子宮内膜症が見られる。その他の一般的な不妊の原因としては、卵管閉塞、手術（帝王切開を含む）による体内の瘢痕、PCOS以外の排卵障害（無排卵、排卵不順など）などがある。多くの場合、不妊の原因は不明であり、なぜなのか分からない。受精と着床は起こるものの、妊娠初期の後半で流産に至るケースもある。
不妊症の急速な増加に伴い、不妊治療と研究もそれに比例して増加している。日本は世界でも有数の深刻な不妊危機を抱えており、体外受精の利用率も非常に高い。また、光療法が女性の生殖能力向上に及ぼす影響を研究する先駆者でもある。
光線療法と女性の生殖能力
光線療法では、赤色光、近赤外線、またはその両方を組み合わせた光が使用されます。特定の目的に最適な光の種類は、体の部位によって異なります。
女性の生殖能力に特化して考えると、主な標的は子宮、卵巣、卵管、そして一般的なホルモン系（甲状腺、脳など）です。これらの組織はすべて体内にあり（男性の生殖器とは異なります）、皮膚に当たった光のごく一部しか卵巣などの組織に浸透しないため、最も浸透性の高い光が必要となります。最適な浸透性を持つ波長であっても、浸透する光量はごくわずかであるため、非常に高い光強度も必要となります。
720nmから840nmの波長の近赤外光は、生体組織への浸透性が最も高い。この波長の光は、体内深くまで浸透する独特の性質を持つことから、「近赤外線ウィンドウ（生体組織への透過）」として知られています。光を用いて女性の不妊症を改善する研究において、圧倒的に830nmの近赤外線波長が研究対象として選ばれています。この830nmの波長は、浸透性が高いだけでなく、細胞に強力な作用を及ぼし、細胞機能を向上させる効果も期待できます。
首に光が当たる
日本で行われた初期の研究の一部は、「近接優先理論」に基づいていた。その基本的な考え方は、脳が体のマスター器官であり、他のすべての器官やホルモン系は脳の下流にあるというものだ。この考え方が正しいかどうかはともかく、ある程度の真実を含んでいる。研究者たちは、不妊症の日本人女性の首に830nmの近赤外線を照射し、脳への直接的および間接的（血液を介して）な影響が、最終的に全身、特に生殖器系におけるホルモン状態や代謝状態の改善につながることを期待した。結果は素晴らしく、以前は「重度の不妊症」と診断されていた女性の多くが妊娠しただけでなく、出産に至り、赤ちゃんをこの世に迎えることができた。
首に光を照射する研究に続き、研究者たちは、光療法が自然妊娠や体外受精の成功率を向上させる可能性があるかどうかに関心を持った。
体外受精は、従来の妊娠方法が失敗した場合の最終手段として知られています。1回の治療にかかる費用は非常に高額で、多くのカップルにとって負担が大きく、中にはローンを組んで費用を捻出するカップルもいます。体外受精の成功率は非常に低く、特に35歳以上の女性ではその傾向が顕著です。高額な費用と低い成功率を考えると、妊娠という目標を達成するためには、体外受精の成功率を高めることが不可欠です。体外受精をせずに、治療が失敗した後に自然妊娠に至ることができれば、さらに魅力的な選択肢となります。
受精卵の着床率（体外受精と自然妊娠の両方にとって重要）は、ミトコンドリアの機能と関連していると考えられています。ミトコンドリアの機能が低下すると、卵細胞の機能が阻害されます。卵細胞に含まれるミトコンドリアは母親から受け継がれ、特に年齢を重ねるにつれて、特定の女性ではDNA変異が生じる可能性があります。赤色光および近赤外線光療法はミトコンドリアに直接作用し、その機能を改善し、DNA変異などの問題を軽減します。デンマークで行われた研究では、体外受精が失敗した女性の3分の2が光療法によって妊娠（自然妊娠を含む）に成功したことが示されました。50歳の女性が妊娠した事例もありました。
腹部に光を当てる
デンマークで行われたこの研究で使用されたプロトコルは、週に1回の近赤外線光線療法セッションで、光線を腹部に直接、かなり高線量で照射するというものでした。女性が現在の月経周期中に妊娠しなかった場合、治療は次の周期まで継続されました。以前は不妊だった400人の女性のうち、なんと260人が近赤外線光線療法後に妊娠することができました。卵子の質の低下は不可逆的なプロセスではないようです。この研究は、女性の卵子核を取り出し、それをドナーの卵子細胞に移植するARTプロセス（ミトコンドリア移植、または親子ベビーとして知られる）について疑問を投げかけています。女性自身の卵子細胞が非侵襲的な治療によって回復する可能性があるのに、本当に必要なのでしょうか。
腹部に直接光線療法を施す（卵巣、子宮、卵管、卵子などを標的とする）方法は、2つの方法で作用すると考えられています。まず、生殖器系の環境を最適化し、排卵時に卵子が放出され、卵管を通って移動し、血流の良い健康な子宮壁に着床し、健康な胎盤が形成されるなどを確実にします。もう1つのメカニズムは、卵子の健康状態を直接改善することです。卵母細胞、つまり卵子は、細胞分裂や成長に関連するプロセスにおいて、他の細胞に比べて膨大な量のエネルギーを必要とします。このエネルギーは、光線療法の影響を受ける細胞の一部であるミトコンドリアによって供給されます。ミトコンドリア機能の低下は、不妊症の主要な細胞的原因とみなされています。これが、ほとんどの「原因不明」の不妊症のケースや、加齢とともに生殖能力が低下する理由の重要な説明となる可能性があります。つまり、卵子が十分なエネルギーを生成できなくなるのです。卵細胞には他の通常の細胞に比べてミトコンドリアが200倍も多く存在するという事実が、卵細胞が他の細胞よりもはるかに多くのエネルギーを必要とし、消費している証拠となっています。つまり、体内の他の細胞に比べて、光療法による効果や恩恵を受ける可能性が200倍も高いということです。男性でも女性でも、人体全体のあらゆる細胞の中で、卵細胞は赤色光および近赤外線光療法による最も劇的な効果を得られる細胞かもしれません。唯一の問題は、光を卵巣まで届かせることです（これについては後述します）。
これら2つの光療法、あるいは「光バイオモジュレーション」効果が相まって、成長する胚を支えるのに適した、健康的で若々しい環境を作り出す。
男性の生殖能力
不妊の原因の約30%は男性にあり、さらに男性と女性の両方の要因が重なって20%を占めています。つまり、男性の生殖機能を改善すれば、不妊の問題の半分は解決するということです。男性の不妊は一般的に精巣機能の低下と関連しており、精子に問題が生じます。他にも、逆行性射精、ドライ射精、精子を攻撃する抗体、そして無数の遺伝的要因や環境要因など、さまざまな原因があります。癌や感染症は、精巣の精子産生能力を永久的に損なう可能性があります。
喫煙や定期的な飲酒などは、精子の数や質に著しく悪影響を及ぼします。父親の喫煙は、体外受精の成功率を半減させることさえあります。
しかし、亜鉛の状態改善や赤色光療法など、精子の生成と質を向上させることができる環境要因や食事要因も存在する。
光療法は不妊治療において比較的知られていないが、PubMedで簡単に検索すれば、数百件の研究論文が見つかる。
光線療法と男性の生殖能力
光線療法（別名：光バイオモジュレーション）は、可視光線である赤色光、または非可視光線である近赤外線を体に照射する治療法であり、精子の健康状態の改善に関して非常に多くの研究が行われている。
では、どの種類の光が最適で、どの波長が特に良いのでしょうか？赤色光でしょうか、それとも近赤外線でしょうか？
670nmの赤色光は、男性の生殖機能と精子の質を向上させる上で、現在最も研究が進んでおり、効果的な波長域である。
より速く、より強い精子細胞
研究によると、赤色光療法をたった1回受けただけでも、精子の運動性（泳ぐ速度）が著しく改善することが示されている。
精子の運動性、つまり移動速度は、妊娠において極めて重要です。十分な速度がなければ、精子は女性の卵子に到達して受精することができません。光線療法が精子の運動性を向上させるという強力かつ明確な証拠があることから、不妊に悩むカップルにとって適切な光線療法装置の使用は不可欠であると考えられます。光線療法による精子の運動性の向上は、精子数の少なさという問題さえも克服できる可能性があります。なぜなら、精子の濃度が低くても、卵子に到達し、（そのうちの1つが）受精することができるからです。
数百万個の精子細胞
光線療法は運動性を向上させるだけでなく、様々な研究で精子の数や濃度も向上させ、より速い精子だけでなく、より多くの精子を生み出すことができることが示されています。
私たちの体内のほぼすべての細胞にはミトコンドリア（赤色光療法の標的）が存在し、セルトリ細胞もその一つです。セルトリ細胞は精巣にある精子産生細胞で、精子が作られる場所です。これらの細胞が正常に機能することは、精子数を含む男性の生殖能力のあらゆる側面にとって不可欠です。
研究によると、光線療法は男性の精巣におけるセルトリ細胞の数と機能（ひいては精子数）を改善し、異常精子の産生を減少させることが示されています。精子数がこれまで少なかった男性では、全体的な精子数が2～5倍に増加することが示されています。デンマークで行われたある研究では、精巣への1回の治療だけで、精子数が1mlあたり200万個から4000万個以上に増加しました。
精子数の増加、精子の運動性の向上、異常精子の減少などは、光線療法が男性の不妊症の改善に不可欠な要素である主な理由の一部です。
熱は絶対に避けてください
睾丸への光線療法に関する重要な注意点：
人間の精巣が体から陰嚢に下降するのには重要な理由があります。それは、精巣が機能するためにはより低い温度が必要だからです。通常の体温である37℃（98.6°F）では、精子を生成することができません。精子形成の過程には、体幹温度から2～5℃の温度低下が必要です。男性の不妊治療のための光線療法機器を選ぶ際には、この温度要件を考慮することが重要です。最もエネルギー効率の高い照明、つまりLEDを使用する必要があります。LEDであっても、長時間使用するとわずかな温かさを感じます。エネルギー効率の高い赤色光を適切な波長で適切な量照射することが、男性の不妊治療を改善する鍵となります。詳細は下記をご覧ください。
メカニズム – 赤色光／赤外線が何をするのか
赤色光／赤外線が男女両方の生殖能力に効果がある理由を正しく理解するには、細胞レベルでどのように作用するのかを知る必要がある。
機構
の影響赤色光および近赤外線光療法これらは、私たちの細胞のミトコンドリアとの相互作用から生じると考えられています。光バイオモジュレーションこれは、600nmから850nmの間の適切な波長の光がミトコンドリアに吸収されたときに起こり、最終的に細胞内のエネルギー産生の向上と炎症の軽減につながります。
光線療法における主要な標的の一つは、エネルギー代謝の電子伝達系に関わる酵素であるシトクロムcオキシダーゼです。ミトコンドリアの他の部分も影響を受けることが分かっています。これらのミトコンドリアは、卵子や精子に非常に多く存在します。
光線療法セッションの直後、細胞から一酸化窒素と呼ばれる分子が放出されるのが観察されます。この一酸化窒素分子は呼吸を積極的に阻害し、エネルギー産生と酸素消費を抑制します。そのため、細胞からこの分子を除去することで、細胞の正常な機能が回復します。赤色光と近赤外線は、このストレス分子をシトクロムcオキシダーゼ酵素から解離させ、酸素利用とエネルギー産生を正常なレベルに戻すと考えられています。
光線療法は細胞内の水分にも影響を与え、分子間の空間を広げることで水分構造を変化させます。これにより細胞の化学的・物理的性質が変化し、栄養素や物質がより容易に細胞内に入り込み、毒素がより容易に排出され、酵素やタンパク質がより効率的に働くようになります。この細胞内水分への影響は、細胞内部だけでなく、細胞外空間や血液などの組織にも及びます。
これは、考えられる作用機序のうち2つを簡単にまとめたものです。光線療法による効果を説明するために、細胞レベルでは他にもまだ完全には解明されていない有益な作用が起こっている可能性があります。
あらゆる生命は光と相互作用する。植物は栄養を得るために光を必要とし、人間はビタミンDを得るために紫外線を必要とする。そして、あらゆる研究が示すように、赤色光と近赤外線は、人間や様々な動物にとって、健康な代謝や生殖に不可欠である。
光線療法の効果は、施術部位だけでなく全身にも及びます。例えば、手に光線療法を施すと心臓に良い影響があります。首に光線療法を施すと脳に良い影響があり、それがホルモン分泌やホルモン状態の改善につながり、全身の健康状態を劇的に向上させる可能性があります。光線療法は細胞のストレスを取り除き、細胞が再び正常に機能するために不可欠であり、生殖器系の細胞も例外ではありません。
まとめ
光線療法は、ヒトや動物の生殖能力向上に関して数十年にわたり研究されてきた。
近赤外線は女性の生殖能力向上に効果があると研究されている。
卵細胞のエネルギー産生を促進し、妊娠に不可欠な役割を果たす。
赤色光療法は、セルトリ細胞と精子細胞のエネルギー産生を改善し、精子数と質の向上につながることが示されています。
生殖（男性と女性）のあらゆる側面には、大量の細胞エネルギーが必要となる。
光線療法は細胞がエネルギー需要を満たすのを助ける
LEDとレーザーは、十分に研究されている唯一のデバイスである。
620nmから670nmの間の赤色波長は、男性にとって理想的です。
830nm付近の近赤外線は、女性の生殖能力にとって最も効果的であるようだ。