ヒト繊毛および脱落膜における甲状腺ホルモン代謝の研究

原 著

ヒ

特別掲載

[ 東 女 医 大 誌 第55巻 第4号 1 L頁 395~405 昭和60年4月j

ト繊毛および脱落膜における甲状腺ホノレモン代謝の研究

東京女子医科大学 産婦人科学教室(主任:武田佳彦教授〉 ア ダチ トモ コ

安 達 知 子

(受付 昭和60年2月4日〉

Thyroid Hormone Metabolism in vitro in Human Chorionic Villi and Decidua Tomoko ADACHI

Department of Obstetrics and Gynecology (Director: Prof. Yoshihiko T AKEDA) Tokyo Women's Medical College

Thyroid hormone metabolism in human chorionic villi and decidua at 6-11 weeks of gestation were studied.

The chorionic villi and decidua

，

obtained at induced abortion

，

were homogenized in a cold KRP buffer

，

pH 7.4.The homogenates were incubated with 20mM DTT at 370_{C in room air for 1 hour with} outer ring labeled 1251-T4， 1251-T3 or 1251.・rT3・ ，respectively. 1251-compounds generated in the reaction were separated by paper chromatography or thin layer chromatography and the radioactivity of each com-pounds was measured. And its production rate was expressed as a percentage of total radioactivity of the medium.

The homogenate of the chorionic villi deiodinated the inner ring of T4 and T3

，

converting these active thyroid hormone to the inactive iodothyronines， rT3 from T4， 3，3' -diiodothyronine and 3' -monoiodothyronine from T3 as same as placental homogenate in which thyroid hormone metabolism had already been reported. But rT3 degradation was occured in chorionic villi， while almost no deiodination of rT3 in human placenta had been reported.

In decidua， the deiodination of T4 and rT3 were not detected but inner ring deiodination of T3 was recognized.

These findings suggest that a placental transfer of T4 and T3 to the fetus could be regulated even before completion of placental organ due to deiodination of these compounds in the placenta. 緒 言 甲状腺より分泌されたthyroxine(T4)は，末梢 組織において脱ヨードされ，

T

4の4-5倍の強い 甲 状 腺 ホ ル モ ン 作 用 を 有 す る3，5，3'-triiodothyr -onine (T3) 或いは，生物活性を持たなし、3，3'，5' -triiodothyronine (rT3) に転換される. ヒト胎児における甲状腺ホルモン代謝は，まだ 充分に解明されていないが，現在までの知見では， ①騎帯血中rT3濃 度 が 母 体 血rT3の3-4倍の高 値を示し1)， 騎 帯 血 中

T

₃濃 度 が 非 常 に 低 い2)3)こ と，②ヒツジ胎児のそデ、ルにおいて， T₄→ T3の代 謝率が極めて低く ，T4→rT3の代謝芸春が高い4)5)こ とが，報告されている.以上の事実は， ヒト胎児 における甲状腺ホルモン代謝は， _T4→rT3の代謝 が主流であり，胎児はLow

T

3状態であることを 推測させる. 胎児の甲状腺は，妊娠12週で、小胞形成とコロイ ド蓄積がおこり， 12週以降徐々にその機能を開始 しベ母体由来の

T

3，

T

4の関与が制限される.その 結果，胎児優位の代謝系が形成され，妊娠中期以 -395

降，ほぼ母体から独立した独自の胎児甲状腺系の 活動を営むようになる.このような胎児の自律性 がなぜ獲得されるか，その時期以前はどのように 調節されているかはなお不明の部分が多いが，そ の一つに母体系甲状腺ホルモンの胎盤での代謝を 考えるべきであり，著者は， ヒトにおいてその事 実を解明することを目的として放射性同位元素を 用いた代謝実験を行なった.甲状腺ホルモンの胎 盤通過性が極めて低し、7)-9)理由として，胎盤にお ける T.→rT3，および_T3→3，3'-diiodothyronine (T2)→3'-monoiodothyronine _(T1)への脱ヨード 反応が一部の研究者川11)によりこれまでも考えら れており，胎児側甲状腺機能調節に関与する胎盤 の甲状膿ホルモン代謝能の重要な意義が示唆され ていた.上記の事実をふまえると，妊娠12週以前 の妊娠初期では，母体側甲状腺ホルモンおよびそ の胎盤での代謝が，胎児側甲状腺機能調節の主役 になっていると考えてよいと思われる.このよう な胎児一胎盤系における甲状腺ホルモンの代謝動 態を明確にするため，本実験では，妊娠初期6-11 週のinvitroにおけるヒト紙毛 (chorionicvilli) の甲状腺ホルモン代謝を検討し，すでに明らかに されているヒト胎盤での代謝10ト12)と比較した.ま た，繊毛と密着する脱落膜(decidua)は，一般に 妊娠中のホルモン産生・代謝にほとんど関与しな いとされてきたが，最近，羊水中へのプロラクチ ン分泌13)1.)或いはプロスタグランデインの生成・ 代謝聞という機能も明らかにされていることか ら，繊毛と同様に，甲状腺ホルモン代謝がおきて いるかどうかを検討した. 研究方法 1.・試料の調整 妊 娠6-11週における人工妊娠中絶あるいは妊 娠40週自然分娩によって得られたヒト繊毛〔以下， 初期繊毛)，脱落膜および胎盤を直ちに生理食塩水 で洗い，氷上で細切し， 4

'

c

の条件下で， Krebs -Ringer-phosphate (KRP) bufer (pH 7 _ 4)を用 いて25%ホモジネート(ポリトロン使用， 30秒間〉 を作製した.

2

.

代謝動態の検討 125I_T.， _T3， rT3とホモジネートのincubation -396 はMaedaら16)の方法に準じた.すなわち， outer ringにラベルしたtracerdoseの125I_T.，125I_T₃ 或いは125I-rT3をホモジネートに加えて ，20mM DL-dithiothreitol(DTT)存在下に，3TC，空気 中で60分間のincubationを行なった.反応の停止 には等量のmethanol:2N ammonia

=

99: 1を 加えた.対照群として， incubationを 行 な わ な かったもの (0time controDと，ホモジネート の代りにKRPbu妊erを用いて60分間incubation したもの (tissuecontroDの2種を用いた. また， DTT濃度， incubation時間の変化， pH の変化の代謝に及ぼす影響についても検討した. 3. 125I-compoundsの分離 methanol ammoniumを 加 え て 反 応 を 停 止 し たものを，ペーパークロマトグラフィ (PC)又は， 薄層クロマトグラフィ (TLC)を用いて分離した. すなわち，羽THATMANNo. 1櫨 紙(6X41cm) 又は， SILICA GEL PLATE (20X20cm EAST-MAN KODAK COMPANY)に標準サンプル

(KI， monoiodotyrosine (MIT) ， diiodotyrosine (DIT) ， T.， T3のmethanol-ammonia液〉と共に 分配し，下行性PCはtertiaryamylalcohol : hex -ane : 2N ammonia 00: 1 : 11)を，上行性TLC はethylacetate : methanol : 2N ammonia ( 5 2 : 3)をsolventsystemとして，それぞれ， 24-28時間，及び2-4時間展開させ，代謝産物 を分離した. ヨードを0.1%palladium chloride にて，その他の標準サンフソレを10%Na2C03と， Sulfanilic acid: N a2N02二 1 5液にて発色さ せた後，

X

線フィノレムにて1週間感光させ， 1251町 compoundsをautoradiographyで同定し，その 部分をγnシンチレーションカウンターで測定し た なお，標準試薬として， L-T.， L-T3， MIT， DIT， DTTはsigmachemical Co. (ST. LOUIS

，

MO) のものを， 125I_T.， 1251_T3， 125I-rT₃はNewEng -land Nuclear (BOSTON， MA)のものを使用し た

タンパグ定量はLowryl7)の方法を用いて行な い，標準としてbovineserum albuminを用いた.

表 125I-Labeledmetabolitesafterl-h incubation oflabeled iodothyroninesin vitro withhuman chorionic villi and decidua homogenates 12'I-Labeled metabolitesCmean % total identified iodothyroninesandiodide) Tissue N Substrate 1-or 3'， 5'-T， 3'-T1 3，3'ーT， rT， T， T. chorionic _C3.2士0.4)' 11 T. 21. 9士2.4

。 。

76.0士2.6

。

2.6:t0.7 villi chorionic _{C3.2:t0.4) 9 T，}

。

_100.3:t0.5

。

。

villi chorionic _{C3.2:t0.4) 11 rT， 21.0:t2.3}

。 。

_78.6士2.6 viJJi decidua C3.9:t0.4) 7 T. 5.0:t2.4

。 。

2.6:t1.0

。

89.3:t4.5 decidua C3.9:t0.4) 6 T，

。

6.8:t2.0 54. 0:t6.1 36.8:t7.1 decidua C3.9:t0.4) 7 rT， 3.9士1.4

。 。

95.0士2.9 N: Number ofincubations and chromatographicanalyses. Cmean士S.EJ a: N umbersinparentheses represent milligramsproteinper incubation tube Incubationswere carried out in KRP bu任er，pH 7.4 with 20mM DTT. 各substrates(1251-T4， 1251-T3， 1251・rT₃) の代謝 率および1251-compoundsの生成率は，生成した125 1-compoundsの 総 放 射 能 に 対 す る 各々 の 割 合 C%)から，前述したcontrol群の各々の割合C%) を差しヲ[¥， 、て補正した値で、示した. 有 意 差 検 定 は

ANOVA

お よ び

DUNCAN'S

new multiple range testl8

)を用いた. 実験成績 1.初期繊毛と脱落膜における T40 T3お よ び rT3の脱ヨード反応 1.初期純毛における検討 (表1) pH 7.4， DTT濃度20mM，温度37"Cincubation

1

時間の条件下で行なった. 1)T4代 謝 :T4は95%以上が代謝され， rT3が 76.0士2.6%生成された.さらに， 1-positionある いは3'，5'・T2 position に21.9

:

t

2.4%の代謝産物 Csubstance

X

とする〉が認められた.しかし， T4 から

T

3の産生はみられなかった. 2) T₃代謝 outer ringにラベルした1251_T₃は ほぼ100%が代謝され，ペーパークロマト グラフィ 上3'-T1の位置に強いspotを認めた.一方， 1-ある いは3，3'-T2の位置にはほとんどspotが検出され なかった(写真1). 3)rT₃代 謝 :rT₃は，T₄お よ びT₃に比較する と，代謝率は低く，約21%が代謝されたにすぎな かった.代謝産物はペーパークロマトグラフィ上， 1-あ る い は3'，5'_.T2のpositionに 検 出 さ れ Csub. Tラ 誠司哩2 1 (まぜ:，，!2) SUlI自UliClX 写真 Autoradiographic paper chromatogram showing metabolitesof 1251・T

，

and 125I_T.after incubationwithhomogenate ofchorionicvilli stance X)， 3，3' -T 2の生成は認めなかった.

2

.

脱落膜における検討 (表1)

1

と同様の条件下で行なった.なお試料の精製に ついて，脱落膜の試料調製後，接印細胞診にて観 察すると，ほとんどが脱落膜細胞として回収され ており，trophoblast cel1の混入はごく徴量であっ た 1)T4代謝 :T4の代謝はわずかで，89.3

:

t

4.5% が代謝されずに残り， rT3の生成はわずかに2.6

:

t

京 50 T. deg沼dation ~ rT3 generation

g

Subslance X generation 器

」ー←h

占

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I

chorionic villi

I

100 ー モ ト

一

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。

卜----(l T. degradation ト---1 rT3 generation ト ー -SubstanceX generation l

←

.

.

.

.

，

.

.

.

-

-巨

E

0.05 0.1 DTT concentration (Mo)l 図 Effectof DTT conc巴ntrationon metabo1ism 0.2 of T 4 in chorionic vil1i and decidua 1.0%であった. 2) _T3代 謝 :T3は代謝されて，残存した _T3は 36.8士7.1%であり， 54 . O

:

t

6 . 1 %の3，3'-T2の生成 を認めた .3'-T1は生成される時とされない時 (0 -11.4%)があり， 125_{1の遊離は認めなかった.} 3) rT3代 謝 :_rT3は ほ と ん ど 代 謝 さ れ ず ， 95.0土2.9%がrT3のままとどまり ，substance

X

が3.9土1.4%生成された. 11.脱ヨード反応系の特異性に関する検討

1

.

DTTの影響 DTT濃度変化は， 0，3.3，6.7，13.3，26.7， 53.3， 106.7， 213.3rn11の各系列で検討した. 1)初期繊毛 T.代謝(図1)は， DTT非添加ではほとんどみ られなかったが， DTTをわずかに加えただけで (3. 3rn11)， T4→ rT3→ substance Xの 急 激 な 代 謝がおこり， rT3の生成率はこの濃度でピークを 示した.以後，DTT濃度上昇と共に， rT3→ sub -stance

X

の代謝が進行し，53.3rn11でプラトーに 達した (p<0.05). ￨出orionicvilli

I

100 n H U E d ( ぷ ) E S S E -9 E

開

↑

E72

︺

一

∞

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T

1

p

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川 一 信 二

I

decidua

I

トー 的 炉~ 0.2 0.05 0.1 D廿 concentration(Mo)l 図2 E任ectof DTT concentration on metabolism of T3 in chorionic vil1i and decidua T3代謝(図2)は， DTT非添加ではわずかしか みられなかったが， DTT 3. 3rn11添加で， T3→3， 3'-T2→3'-T1の代謝がすみやかにおこり，この濃 度で、3，3ぺT2生成率はピークを示した.以後，DTT 濃度の上昇と共に，

3

ぺ

T

1生成までの脱ヨード反応 が進行したが，DTT 13rn11以上では，代謝率に 有意差はなかった (p<0.05). rT_a代謝(図3)は， DTT非添加ではほとんど みられなかった.添加DTT濃度の上昇と共に， rT3→substance

X

の代謝は進行したが， DTT 26.7rn11以 上 で は 代 謝 率 に 有 意 差 は な か っ た (p<0.05). 2) 脱落膜 T.およびrT3代謝は，DTT濃度に関係なくほ とんどみられなかった(図1，

3

入 DTT濃度上昇と共に， T3→3，3'-T2への代謝は 進行したが，3'-T1の生成は認めなかった(図2). 2.pHの影響 1ncubation 60分， DTT20rnMの条件で， pH4 一 398

からpH11まで， 1.0 pHあるいは0.5pH毎の段 階的検討を行なった.

￨伽

rionicvilli

i

話更 豆 号

E

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rT

，

degradation Substance X generatlon 炉甲....0:-. 0.2

。

0.05 0.1 0廿 concentration(Mo)l 図3 Effect of DTT concentration on metabolism of rT3 in chorionic villi and decidua 100 100 ，T3 g官官，ation 0 5 ( ぷ ) E 留 一 8 5 E 4 ・ 一 宮 内 H U 5

室

長

豊

富

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-1)初期繊毛(図4)

T

4代謝はpH4.0およびpH10.0以上ではほと んどみられず， pH 5.0からpH9.0の範囲で進行 した T₄→rT3→substanceXの代謝はpH変化 に依存しており， pH 6.0-7.5で最もよく代謝さ れた.

T

3→

3

，

3

'

.

T

zへの代謝はpH4.0-10.0の間でみ られるが， pH 6.0-9.0の間で生成された

3

，

3

'

-

T

z はさらに代謝されて減少し ，pH 7.0-9.0の間で 0%となった.この変動に対応して3'-T1が鏡像を 呈して生成され，pH7.0-9.0で、は3'-T1が100%に 認められた. rT3→substance

X

への代謝は， T4代謝で、みら れたと同様にpHに依存し， pH 6.0-7.5で最も よく代謝された. 2) 脱落膜(図 5) T4およびrT3は，pHの変化にかかわらずほと んど代謝されなかった. T3→

3

，

3

'

-

T

zの代謝は，pHの変化に依存し， pH 7.0で最もよく代謝されたが，初期繊毛でみられた

3

，

3

'

-

T

z→3'-T1へ の 代 謝 は ほ と ん ど 認 め ら れ な かっ

T

こ 3.Incubation時間の影響(図6) 100 通更

i

50

，

T3d曜日伽tion

60 M 帥 t

ぺ

40

3

E 3，3-T， 工 generation ';20 ~ 60 rT

，

degradation

s

u

凶包nceX generatlon -・ーー『園幽幽 6 7 8 9 10 11 pH 3・T，generation P、冊 ゆ・・4・・司・ 5 6 7 8 9 10 11 pH 主 主40 E T

，

d巴gradatlon?

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20 f

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凶泊nceX白 I / generation 三三三~、ぷ:::-rT

，

gl開 ration 4 5 6 7 8 9 10 11 pH 60 A H W ぬ H H W 4 2 ( ぷ ) E 一S S E -E E

E妊ectof pH on Metabolism of T.. T3 and rT3 in Decidua

￨Paper chromatography

I

A H U A H V 4 2 ( ぷ

) 5

-一 2 5 0 在 的 ト 三 宮 、も----ーー

旬、-←

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-r T 3 generation T. degradation 図5 100 ( S E -- S S E -片 一 曲 目 ↑ 炉....，..ー

O

T

I

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。

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A H V A H w a n 守 内 マ & ( 次 ) 昌 亘 書 E 同

t

・

5 3'-T， generation T

，

degradation 100 0 5 ( S E -一 一 喜 芯 量 的 行 一 室 0，16 図7 Effect of DTT concentration on metabolism of rT3 in chorionic villi Comparison of paper chromatography and TLC 3，3'.T

，

generation 初期械毛を用いて，

pH 7

.

4

，

DTT 20mM

の条 件で， incubation時間は15，30， 60， 120， 180分 の

5

系列で検討した. T4→ rT3の代謝は，incubation 15分ですみやか におこり， 30分で

T

4は95%以上代謝され，以後プ ラトーとなった(p<0.05).さらに， incubation時 間に依存して，生成されたrT3の代謝が進行した (p<0.05). T3は，incubation 15分で100%近く代謝され， 3'.T1がほぼ100%生成された.3，3ぺT2の生成率は 極めて低く，ほとんど検出できなかったことから， ~-寸 ¥Subs也nceX generation 60 120 Incubation time(mm)

。

100 0 5 ( 次 ) E 豆 SEf -400 180 図6 E妊ectof incubation time on metabolism of T.. T3 and rT3 in chorionic villi 30 15

純AlU(ER COH!tROL _{DTT 20m.M} 写真2 Autoradiographic thinIayerchromato -gram showingmetabolitesof '25_I-rT

，

_afterin -cubation withhomogenateof chorionic vilIi T3→3，3'-T2→3'-T1の代謝は非常に迅速であると 考えられる. rT3代謝も incubation時間に依存したが， T.お よび

T

₃に比較すると，代謝率が明らかに低かっ た 4. TLCによる rT3代謝の分析 (図7) 同一サンフ.ル (初期繊毛を用いて DTT濃度変 化をみたもの〉を用い， PCで同定できなかった substanceXについて TLCによる分離精製を試 みた PCで は autoradiographyによって， rT3と 1 -あるいは3'，5' -T 2 positionの 2カ所に 125I_com_ poundsが同定されたが， TLCでは， rT_3とIーの 2 カ 所 の 他 に ， 第 3の positionに 125I-compound (substanceYとする〉が認められた (写真2)し かも， 1-と substanceYの生成率は等しく， 1 (%) =substance

Y

(%)=1/2 substance

X

(%) の関係が成立した.Substance Y については， chromatogram上の移動状態から 3'，5'-T2と推測 されたが，標準品の入手が不可能なため，同定す るに至らなかった. 5.成熟胎盤と初期繊毛との比較 (図8) 妊娠

4

0

週， 自然分娩によって得られた胎盤

3

個 を用い， T.， T3， _rT3の代謝を初期繊毛と同ーの系 亡コd官官記岨 ~回m 山相凶 0 0 0 5 ( S E E S E

~I

0

1

Td，3'-T

，

generati開 &お岨nceX E師 団 伽

口

四

0 ・ ↑ ・ r -Y T，句ra由tion 3，3'-T， gener蜘 3'-T， genera回 rg開 惜 蜘 0 0 0 0 5 ( さ E E S E ぷ 一 室

~I

~I

rT，岳gradation &民国nceX 3、3品 genera畑、 次 100

，

ger闘 蜘 割 俳

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四

• P<O曲

。

C

開

ar回toterm岡 島 町t. 図8 Comparison of thyroidhorrnonemetabolism betweenchorionic viIIi andterrn placenta を用いて検討した.なお， DTT 20mM， pH

7

_

4， incubation 60分の条件下で行なった.

T

3代謝で、は，代謝経路，代謝率共に成熟胎盤と 初期繊毛の聞に有意差はなかった (p<0_05). T.および rT₃の 代 謝 も 成 熟 胎 盤 と 初 期 繊 毛 の 間で‘代謝経路に差はなかったが，代謝率は初期繊 毛の方が有意に高かった (p<0_05).尚，初期繊 毛と胎盤ホモジネートのタンパク濃度に差はみら れなかった. 考 察 甲 状 腺 ホ ル モ ン の 末 梢 代 謝 は

1

9

7

0

年 Bravermanl9)の報告以来， ヒトおよび実験動物 で，肝却)21 ) 腎22) 心開，脳2似 5) 下垂体me)27)， 頼粒球28)などでの実態が明らかにされつつある. 強い生物活性をもっ血中Tけま，その約20%が甲状 腺より生成され，約80%は末梢組織で T.の outer ring(phenolic ring

，

β-ring) の脱ヨード反応 (5'ー deiodination)によって，生成される29)30)ため， T. はホノレモン作用を持たないprohormone31)32)で、あ

るとする説も提唱されている.また，生物活性を も た な い

rT

3は 末 梢 組 織 で

T.

の

i

n

n

e

r r

i

n

g

(

t

y

r

o

s

y

l

r

i

n

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，

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r

i

n

g

)

の 脱 ヨ ー ド 反 応

(

5

-d

e

i

o

d

i

n

a

t

i

o

n

)

によって，

95%

以上が生成される33) といわれている. 最近，胎盤における甲状腺ホルモン代謝が明ら かにされつつあるが， ヒト成熟胎盤の甲状腺ホル モン代謝に関して，

Banovac

ら3.)お よ び

R

o

t

i

ら10)は異なった結果を報告している.前者は

T

.

→

T

3と

T.

→

rT

3の

2

つの経路があり ，

T

3の生成率 が

rT

3のそれよりもはるかに高いとしており，後 者 は，

T.

→

T

3の系は存在せず，

T.

→

rT

3のみの代 謝が活性であるというものである.その後， ヒト および実験動物の胎盤での研究11)12)が進み，後者 の説にほぼ一致した知見が得られている.すなわ ち， ヒト成熟胎盤では，

T

.

→

rT

3，

T

3→

3

，

3

ヘ

T

2→

3

'

聞

T

₁への

i

n

n

e

rr

i

n

g

の脱ヨード反応による代謝 がおきており，これらが酵素反応であること，従っ て，至適

pH

をもち，低温および熱処理によって代 謝がおこらないこと，および

SH

基保護剤である

DTT

を加えないと反応がおきないことなどが明 らかにされている. 今回の実験でも，妊娠初期のヒト繊毛における 甲状腺ホノレモン代謝は，成熟胎盤のそれとほとん ど同様の代謝系路が確認された.すなわち，

T.

→

rT

3，

T

3→

3

，

3

'

-

T

2→

3

'

-

T

1への

i

n

n

e

rr

i

n

g

の脱ヨー ド反応がおきているということである. 初期械毛での甲状腺ホルモン代謝が，成熟胎盤 のそれと異なる点は，大きく分けて次の

2

つであ る.1)初期繊毛の方が代謝が速いこと. 2) ヒト 成熟胎盤では，

T.

から生成された

rT

3は最終代謝 産物であり，それ以上代謝されない叩)と一般的に はされている(一部

rT

3代謝が考えられる悶とい う報告もある〉が，初期繊毛では，生成された

rT

3 がさらに代謝されていることである .1)の代謝率 については，

R

o

t

i

ら10)の報告によると，成熟胎盤 では，

DTT

6

.

7mM

，

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

1

2

0

分間，

pH 7

.

4

で，

T.

は

56%

代謝され，

T

3は

96%

代謝されるとい う.今回の初期繊毛での検討では，

DTT6.7mM

，

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

6

0

分間，

pH 7

.

4

で，

T

3の代謝率は

98%

と成熟胎盤のそれと差はなかったものの，

T

.

の代 謝率は約

96%

で胎盤のそれを大きく上まわってい た.2)の

rT

3の代謝については，成熟胎盤では不活 性であるとされるが，初期繊毛では，

T

.

から生成 された

rT

3も，

s

u

b

s

t

r

a

t

e

としてホモジネートと一 緒に

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

した

rT

3も，少ないながらその約

20%

が代謝された.これは，図

4

，図

6

でも明ら かなように，

pH 6.0-7.5

の至適

pH

が存在し，

pH 7

.

4

の条件では，

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

時聞が長い程，

rT

3 の代謝率は高くなった.すなわち，成熟胎盤では 存 在 し な い で あ ろ う と 言 わ れ て い る

rT

3の

d

e

i

o

d

i

n

a

t

i

o

n

の代謝系の活性が初期繊毛にはある と考えることが出来た.しかし，代謝率から見る と ，

rT

3が

T

4や

T

3に比較して代謝されにくいこ とは明らかであり， この系の代謝活性は低いもの と考えられる.本実験では，この代謝系の存在を さらに明確にするため，初期繊毛を用いたのと同 じ条件下で，成熟胎盤を用いて追加実験を行ない， 上記1)2)について検討した.図8のごとく， T3代 謝に関しては，初期繊毛，胎盤に差はなかったが，

T

4代 謝 率，

rT

3代 謝 率 は 胎 盤 の 方 が 有 意 に 低 く

ゆく 0

.

0

5

)

，

rT

3代謝率も

10%

以下であった.すな わち，

rT

3の代謝は胎盤においても存在するが，初 期繊毛との聞に明確な差のあることが証明され た. 次に，初期繊毛における

rT

3の代謝経路につい て考察する.すべての実験系列において ，

rT

3は代 謝され，

PC

上Iーあるいは

3

'

，

5

'

・

T

2の

p

o

s

i

t

i

o

n

に出 現する物質

(

s

u

b

s

t

a

n

c

e

X)が生成された.ラット の成熟胎盤を用いた実験11)では，

rT

₃はわずかに 代謝されて

(0-6.2%)

，生成された物質は

3

'

，

5

'

-T

2で、あろう

(

3

・

d

e

i

o

d

i

n

a

t

i

o

n

)

とする報告がみられ るので，本実験では，

s

u

b

s

t

a

n

c

e

X

が

I

であるの か，

3

'

，

5

'

-

T

2で、あるのか，又はその両方であるのか を検討するために，

TLC

を用いて代謝産物を分離 した.結果は図

8

のごとくで，

rT

3の代謝率は

PC

と

TLC

で等しく，

TLC

では

2

種類の代謝産物が

1

対lの割合で生成されており，この和は

s

u

b

-s

t

a

n

c

e

X

の生成率に等しかった.又，

TLC

上で生 成された物質の一方はIーであった.しかし，もう 一方の生成物

(

s

u

b

s

t

a

n

c

eY)

は，

chromatogram

上 か ら は

rT

3から脱ヨードされた

3

'

，

5

'

-

T

2の可能 -402一

性 が 高 い と 考 え た い が ，

rT

3から

3

'

，

5

'

-

T

2へ の 代謝は，

i

n

n

e

r

r

i

n

g

の脱ヨード反応であるため， 125

₁

_{ーが生成された結果とは矛盾する.一方，山}

_I

_の 生成は

o

u

t

e

rr

i

n

g

の脱ヨード反応によって生じ るが，その結果生成されるはずの

3

，

3

'

-

T

2は認めら れなかった.また，ー且生成された

3

'

，

5

'

-

T

2あるい は

3

，

3

'

-

T

2がさらに代謝されて ，

3

'

-

T

1とIーが生成さ れる可能性も ，

3

'

-

T

1が

PC

上も

TLC

上も存在し ないことで否定される.従って，

rT

3の代謝経路 は，場合によっては脱ヨード反応以外の何らかの 経路，例えばエーテル結合の切断など叩)による可 能性も考慮する必要があり，今後の解明に待つべ きで、ある. 胎盤における代謝は，その組織学的構築によっ て代謝活性が異なることが知られており，胎盤通 過に対する律速因子と考えられている.そこで， 胎盤の構成要素ではあるが，械毛と異なり子宮内 膜に由来する脱落膜について甲状腺ホルモン代謝 への関連性を検討した.脱落膜は，試料の光顕レ ベルの検討で、は，繊毛のわずかな混入を認めたが， 代謝率から見て ，

T

4および

rT

3の代謝はほとんど おきていないと考えられた.しかし，同一条件下 で，

T

3の

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

では

3

，

3

'

-

T

2が生成され，

T

3か ら

3

，

3

'

-

T

2への代謝

C

5

-

d

e

i

o

d

i

n

a

t

i

o

n

)

がおきている と考えられた.また，脱落膜では，

T

4代謝，

rT

3代 謝がほとんどおきていないこと ，T3代謝で，繊毛 と異なり

3

'

-

T

1がほとんど生成されず，

3

，

3

'

-

T

2が著 明に生成される事実から，繊毛の影響は無視する ことができる.すなわち，脱落膜には，

T

4と

rT

3 の脱ヨード酵素はほとんど存在しないが，T3から

3

，

3

'

-

T

2への

5

-

d

e

i

o

d

i

n

a

s

e

は存在するものと考えら れる.また，

T

4から

rT

3，ならびに

T

3から

3

，

3

'

-

T

2 へは，共に

5

・

d

e

i

o

d

i

n

a

s

e

により代謝されるが，最近 のラット下垂体での代謝系の報告27)からみると， 脱落膜においてもこの

2

つの代謝は異なった酵素 の存在による可能性もあろう. 胎児の発育過程の中で，甲状腺ホノレモンは脳の 分化発育に必要であるが，胎児は妊娠環境などに よる胎内の代謝の異常允進からあくまで守らなけ ればならない.妊娠中期以降の甲状腺系の胎児の 独立性はその意味で誠に合目的であるが，その時 期以前のこうした胎児適応はこれまで不明であっ た.本研究の成果は，その生化学的仕組の一つを 解明したことにあったと思われる.なお，本実験 は，特に代謝性疾患の合併のない妊娠例より材料 を得たが，甲状腺疾患，糖尿病合併例などでは流 早死産がおこりやすく35)36)，これらについては，胎 盤系の甲状腺ホルモン代謝異常が関与する可能性 も考えられるので，本実験結果をもとに，今後， 妊娠の代謝性異常に対する病態生化学的解明に研 究を発展させるべきであろう. 結 語 妊娠初期のヒト繊毛，脱落膜ホモジネートを用 いて，

i

n

v

i

t

r

o

で甲状腺ホルモン代謝の実験を行 ない，以下の結果を得た. 1)ヒト初期繊毛では，成熟胎盤同様，

T

4→

rT

3，

T

3→

3

，

3

ぺ

T

2→

3

'

-

T

1の脱ヨード反応がすみやかに おきており ，T4→T3への反応はみられなかった. 2)これらの反応は，

i

n

c

u

b

a

t

i

o

n

時間，

pH

に依 存し，

DTT

非添加ではわずかしか反応がみられ なかった. 3)ヒト成熟胎盤では脱ヨード反応がおきない と考えられていた

rT

3は，成熟胎盤でもわずかな がら代謝されること，および初期繊毛において， 著明に代謝されることが判明した.

4

)

脱落膜において，

T

4，

rT

3代謝はほとんど認 めなかったが，T3代謝は認められたことから，強 い生物活性を持つ

T

3のみは，繊毛と一致して，崩 壊さぜる方向へと働くことが推測された.

5

)

胎盤完成前においても，

T

4，

T

3の母体から胎 児への通過阻止機構が働いている可能性が明らか になり，胎児下垂体一甲状腺系が未熟な時期にお いても，胎児代謝

(LowT

3，

High rT

3)に合致し た代謝調節を胎盤が行なっていることが推測され た. 稿を終えるにあたり，御校聞を賜わった武田佳彦教 授，坂元正一教授，直接御指導いただいた内分泌外科， 前田美智子先生，御助言をいただいた薬理学教室，野 本照子教授，塚原富士子先生，教室の吉田茂子教授な らびに産婦人科教室，母子総合医療センターの皆様に 深謝いたします.

なお，本論文の要旨は，第37回日本産科婦人科学会 学術講演会において発表した.

文 献

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