ウマにおける卵巣の内部動態の画像解析に関する研究

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Title

ウマにおける卵巣の内部動態の画像解析に関する研究( 内容

_{の要旨(Summary) )}

Author(s)

平野, 悠子

Report No.(Doctoral

Degree)

博士(獣医学) 甲第255号

Issue Date

2008-03-13

Type

博士論文

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/23200

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氏名(本籍) 学位の種類学位記番号学位授与年月日学位授与の要件研究科及び専攻研究指導を受けた大学学位論文題目審査委員平野悠子(東京都) 博士(獣医) 獣医博甲第255号平成20年3月13日学位規則第3条第1項該当連合獣医学研究科獣医学専攻帯広畜産大学ウマにおける卵巣の内部動態の画像解析に関する研究主査帯広畜産大学教授三宅陽副査帯広畜産大学 _･教授副査岩手大学教授副査東京農工大学教授副査岐阜大学教授西村昌居在家義田谷一宮澤清数昭善志論文の内容の要旨本研究は他の動物とは異なるウマの繁殖季節における卵巣の構造的変化に注目して,その特徴を立体的に把握することを目的として,3次元内部構造顕微鏡装置による発情周期中のウマの卵巣の内部構造および妊娠期および分娩期における卵巣内部構造について明らかにするために研究を実施したものである｡その結果,以下の成績を得た｡

⊥…3次元内部構造顕微鏡装置によるウマ卵巣の内部構造解析法の検討

3D_ISMではスライサで切削した断面をCCDカメラで撮影し,それを画像記録装置に記録することでフルカラーの連続断面画像を取得することができる｡さらに,これらの断面画像をPC内で画像処理することが可能である｡3D-ISM に適用できる試料サイズは最大18cmX13.5cmX20cmまでであり,ウマ卵巣への適用が期待された｡そこで,3D-ISMを用いてウマ卵巣の連続断面画像を作成し,内部構造の解析に適しているかを検討したところ,以下のような結果が得られた｡

①ウマ卵巣内部の皮質と髄質の配置や,卵胞,黄体様構造物および排卵窟の

位置関係が明確に示された｡黄体様構造物は｢出血体｣,｢黄体｣,および｢退

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②卵胞や黄体に画像抽出を試みたところ,それらの明瞭な3次元画像が得ら

れ,同時に抽出された構造物の体積および表面積の測定が可能であることが示された｡さらに,卵巣内部での卵胞や黄体の配置を可視化する方法を確立することができた｡

③排卵喬と卵胞の空間的位置関係を解析するために,それらの空間配置を全

て数値化して,客観的な検討を行う方法を確立した｡これらの結果より,3D-ISMがウマ卵巣の内部構造の解析に適していることが示された｡そこで,発情周期中や妊娠期および分娩後のウマ卵巣を用いて以下の2つの実験を行った｡旦_発情周期中のウマの卵巣の内部構造ホルモン測定値に基づき区分された3群のウマ卵巣の内部構造について検討したところ,プロジエステロン(㌔)が高値を示した群では出血体または黄体が存在した｡また,中型の卵胞(30mm以上)も観察され,ウマ特有の発情休止期における卵胞発育ではないかと推察された｡一方,㌔値が低く,エストラジオール17β(ち)値が高い群では大型の卵胞(棚mm以上)とともに多数の小卵胞が観察された｡この群の卵巣が他群と比べて有意に大きいのはこれらの構造物の存在によると考えられた｡さらに,全群で複数の退行黄体が認められた｡本研究の結果より,3D-ISMによる検索結果にホルモン測定値による生理学的情報を付随することで,ステージ別の卵巣内構造が比較検討できることが示唆された｡また,超音波診断装置では判別できなかった小卵胞や退行黄体の解析に有用であることが示された｡ Ⅲ ウマの妊娠期および分娩期における卵巣内部構造 3D一ISMを用いたウマ卵巣の内部構造観察により,妊娠前期に中型の卵胞が認められた｡また,妊娠前期から中期にかけて妊娠黄体または副黄体が観察されたが,妊娠後期以降では退行黄体しか認められず,代わりに多数の小卵胞が存在し,その数は妊娠末期に最も多かった｡さらに,卵巣体積は妊娠前期から末期にかけて漸減していた｡一方,分娩後には中型の卵胞が認められ,分娩後 7日以降には大型の卵胞が観察された｡また,卵巣体積は増加するとともに左右の卵巣体積差が大きくなっていた｡以上の結果より,妊娠期における卵巣体積の減少は卵胞発育の停止や黄体の退行によるものと考えられた｡さらに,妊

娠末期の小卵胞の出現に続き,分娩後に卵胞が発育し,分娩7日以降では大型

卵◆胞が成熟していることが示唆された｡これによりウマ特有のフォールヒートが引き起こされるのではないかと推察された｡今後,本研究がウマの分娩後早期の発情回帰におけるメカニズムの一端の解明に寄与できることを期待したい｡

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-207-3D_ISMは形態解析の新たなツールとして非常に有用であり,とくに他の晴乳類と比べて特異的な形態を示すウマ卵巣には最適であることが本研究を通じて示された｡さらに,この装置によりウマ卵巣の3次元的な解析が可能となり, これまで2次元で論じられてきたウマの発情周期中や妊娠期および分娩後の卵巣動態の研究に新たな知見をもたらすことが示唆された｡とくに,超音波画像

診断装置所見やホルモン測定結果では明らかにできない立体的な形態をとらえ

るこ上が可能となり,さらにそれらの研究成果を裏付けるデータを提供できるものと考えられた｡審査結果の要旨長日性の季節繁殖動物であるウマの卵巣は他の哺乳類と比べてユニークな形態と卵巣周期を持っている｡発情期においては主席卵胞が直径4∼6cmと非常に大きくなることが知られている｡一方,妊娠初期には子宮内膜杯から産生されるeCG作用により多数の卵胞が発育し,排卵または閉鎖黄体化して複数の

副黄体が形成される｡さらに,他の家畜では泌乳中には卵巣機能が抑制されて

排卵が停止するが,ウマでは分娩後約1週間で卵巣内に卵胞が発育し,排卵を伴う初回発情(ねalbeat)を示す｡しかし,分娩後発情に伴う卵胞発育過程･については不明な点が多い｡超音波画像診断装置とホルモンアッセイ技術の向上により,ウマの繁殖生理学領域の研究は大きな進展がみられる｡しかし,解剖学的研究はウマ卵巣の大きさ故に,従来の組織学的手法を.用いた観察からあまり進歩が見られていなかった｡そこで,学位申請者である平野悠子氏は,これ

まで解明されていない卵巣内部の詳細な構造ならびに阜の変化を明らかにする

ために,従来の観察方法とは異なる3次元内部構造顕微鏡装置を用いて解析を行い,以下の新知見を得た｡ Ⅰ 3次元内部構造顕微鏡装置によるウマ卵巣の内部構造解析法の検討を行い, これによってウマ卵巣内部の皮質と髄質の配置や,卵胞,黄体様構造物および排卵■寓の位置関係が明確に示されること,卵巣内部での卵胞や黄体の配置を可視化する方法を確立することができた｡さらに,排卵喬と卵胞の空間的位置関係を解析するための客観的な検討を行う方法を確立した｡ Ⅱ 発情周期中のウマの卵巣の内部構造に関する研究においては,ホルモン測定値に基づき区分された3群のウマ卵巣の内部構造について検討したところ, プロジュステロンが高値を示した群では出血体または黄体が存在した｡一方, プロジエステロン値が低く,エストラジオールー17β値が高い群では大型の卵胞とともに多数の小卵胞が観察された｡この群の卵巣が他群と比べて有意に大きいのはこれらの構造物の存在によると考えられた｡

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体または副黄体が観察されたが,妊娠後期以降では多数の小卵胞が存在し,その数は妊娠末期に最も多かった｡一方,分娩後には中型の卵胞が認められ,分娩後7日以降には大型の卵胞が観察された｡これらの結果より,3次元内部構造顕微鏡装置がウマ卵巣の内部構造の解析に適していることを明らかにした｡また,3次元内部構造顕微鏡装置による検索結果にホルモン測定値による生理学的情報を付随することで,ステージ別の卵巣内構造が比較検討できることを示唆した｡さらに,妊娠期における卵胞発育の停止や黄体の退行,分娩後の卵胞の発育を立体的に捉えることに成功した｡以上について,審査委員全員一致で本論文が岐阜大学大学院連合獣医学研究科の学位論文として充分価値があると認めた｡基礎となる学術論文 1)題各:ObservationofovarianinternalstruCtureSduringtheestrouscycleofmares 著者名:Hiran0,Y,Kimura,J.,Nambo,Y,%kota,H.,Nakamura,S.,Takemoto, S.,Himeno,R.,Mishima,T.,Matsui,M.andMiyake,YlI. 学術雑誌名 A血malReproductionScience 巻･号･頁･発行年月:94(卜4):210-214,2006 既発表学術論文 1)題名:Three-dimensionalreconstruCtionoftheequineovary 著者名:Kimwa,J.,Hiran0,Yl,Takemoto,S.,Nambo,Y,Ishinazaka,T.,一Himeno, R.,Mishima,T.,Tsumagari,S.andYbkota,H. 学術雑誌名 AnatomiaHistologiaEmbryologia 巻･号･頁･発行年月:34(1):48-51,2005