ミニチュアブタの黄体開花期におけるプロスタグランジンF_2α連続投与が血中性ステロイドホルモン濃度および腟内生理諸性状に及ぼす影響

ミニチュアブタの黄体開花期におけるプロスタグラ

ンジン F

,

a

連続投与が血中性ステロイドホルモン

濃度および腟内生理諸性状に及ぼす影響

久下 壮*ῌ岩田尚孝**ῌ桑山岳人**ῌ門司恭典**

ῐ平成 +1 年 , 月 , 日受付ῌ平成 +1 年 0 月 +* 日受理ῑ 要約 : PGF,aの単独投与が血中性ステロイドホルモン濃度の動態および腟内生理諸性状に及ぼす影響につい て検討したῌ 供試動物は῍ 本学家畜繁殖学研究室にて飼育管理されている正常な発情周期を示すミニチュア ブタ +* 頭を用いたῌ PGF,aは῍ クロプロステノ῎ル *.,/ mgῌml 含有しているものを用いたῌ PGF,a投与は῍ 試験区として῍ ῌ +.* mg の単回投与῍ ῍ *./ mg の , 回投与῍ ῎ +./ mg の , 回投与῍ ῏ +.* mg の - 回投与に 区分し῍ 対照区として生理食塩水投与区としたῌ いずれの投与区においても黄体開花期 ῐDay1 ; 排卵日῔ Day*ῑ より῍ 腟前庭粘膜下へ投与したῌ その結果῍ PGF,a投与区ῌ῍ ῍ においては + 頭を除いた他の個体は +3.1ῒ*.1 日 ῐMeanῒSEῑ であったῌ しかし῍ PGF,a投与区῎ および ῏ において῍ 発情周期は排卵日より +,.-ῒ*.- 日であり῍ 対照区 ῐ+2.1ῒ*.3 日ῑ と比較して有意 ῐP῕*.*/ῑ に短縮を示したῌ また῍ これらの投与 区においての腟垢内剥離上皮細胞の出現率および腟内電気抵抗値も正常な個体の発情期と同様の結果を示し たῌ 以上のことより῍ ミニチュアブタにおいて PGF,a投与により発情周期を短縮させることは可能であり῍ 本法を用いての発情および排卵の同期化へ応用が示唆されたῌ キῌワῌド : プロスタグランジン F,a῍ 発情同期化῍ ミニチュアブタ῍ 血漿プロジェステロン῍ 血漿エストラ ジオ῎ル ῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍῍

緒

言

プロスタグランジン F,aῐ以下 PGF,aῑ は῍ 家畜の発情同 期化῍ 分娩誘起῍ 人工流産や繁殖障害の治療など黄体の退 行を誘起し῍ ジェスタ῎ジェンの分泌を低下させることか ら多くの動物種において῍ 多種多様に応用されている+ῑ ῌ なかでもウシにおける発情同期化への応用は高度に確立さ れている,ῑ ῌ また῍ ブタにおける PGF,aの応用には῍ 妊娠後 期の個体に対する分娩誘起-ῐ/ῑ ῍ 黄体遺残や無発情0ῑ を呈す る個体への投与など多岐に渡っているῌ ESTILLet al.1, 2ῑは῍ PGF,aῐトロメタミンジノプロストῑ を発情発現日 ῐDay*ῑ より῍ Day/῏+, にかけて +, 時間間隔で投与を行ったとこ ろ῍ 発情周期が有意に短縮したと報告している1, 2ῑ ῌ また῍ 岩村らῐ+332ῑ も黄体開花期 ῐDay2῏+* ; 排卵日῔Day*ῑ に PGF,aῐジノプロストῑ を筋肉内へ +, 時間間隔で 0 回反 復投与し῍ 発情周期が +.῏+0 日間に短縮したと報告して いる3, +*ῑ ῌ 更に῍ 投与によって発情周期の短縮を示した個体 のその後の繁殖成績は正常な個体と変らないが῍ 投与量お よび回数の軽減を考慮した際῍ 更なる投与方法の改善が必 要であるとしている++ῑ ῌ また῍ 仁木ら+,ῑ は῍ PGF,a投与部 位の違いによる経産豚の分娩誘起効果を試みているῌ 試験 は῍ PGF,aῐクロプロステノ῎ルῑ を耳根部筋肉内に +./ お よび ,.* ml 投与と῍ その約 +ῌ- 量 ῐ*.0 mlῑ を腟前庭粘膜下 への投与を実施したῌ その結果῍ これらの両部位における 差は認められなかったとし῍ 投与部位により少量の PGF,a でも黄体退行作用を示すことを示唆しているがミニチュア ブタについては明らかではないῌ そこで本実験では῍ 正常な発情周期を示すミニチュアブ タを用いて黄体開花期に腟前庭粘膜下への PGF,aの投与 量や回数が῍ 血中性ステロイドホルモン濃度῍ 腟内電気抵 抗値および腟垢内の剥離上皮細胞の出現率に及ぼす影響に ついて検討したῌ

材料および方法

供試動物は῍ 本学家畜繁殖学研究室にて飼育管理されて いる雌ミニチュアブタ῍ ゲッチンゲン系 , 頭῍ CSK 系ΐ ゲッチンゲン系 2 頭の計 +* 頭を用いたῌ , 頭は繰り返し供 試されたが供試する際には῍ , 発情周期以上の間隔を設け῍ その期間中の内分泌の動態および外部発情徴候を確認して 供試したῌ PGF,a製剤はクロプロステノ῎ル ῐCloproste-nolῑ を主成分とし῍ *.,/ mgῌml 含有しているものを用い たῐレジプロンῐC, ῐ株ῑ帝国臓器製薬ῑῌ 試験は῍ 対照区と 論 文 Articles * ** 東京農業大学大学院農学研究科畜産学専攻 東京農業大学農学部畜産学科 ῍ /* ῐ,ῑ῍ -/ῐ.* ῐ,**/ῑ

して生理食塩水ῐ. mlῑ 投与῍ PGF,a投与区として῍ ῌ +.* mgの単回投与῍ ῍ *./ mg の , 回投与῍ ῎ +./ mg の , 回投 与῍ ῏ +.* mg の - 回投与に区分したῌ 雄許容最終日を排卵 日 ῐDay*ῑ とし῍ 黄体開花期 ῐDay1ῑ に PGF,aを投与し たῌ 全ての実験区において投与部位は腟前庭粘膜下とし῍ 投与間隔は +, 時間としたῌ 採血は῍ 個体を仰臥位に保定 し῍ 頚静脈より ,+G 注射針を装着したヘパリンナトリウム 加 +* ml シリンジにて採取したῌ また῍ PGF,a投与期間中 は῍ 投与直前を * とし῍ +῍ -῍ 0῍ +,῍ ,.῍ .2 および 0* 時 間後に採血したῌ 採取した血液は直ちに遠心分離 ῐ-,*** rpm, ,* minῑ し῍ 血漿を得たῌ 得られた血漿は῍ 酵素免疫 測定法 ῐEnzyme Immuoassay ; EIAῑ により῍ 血漿中プ ロジェステロン ῐ以下 P.ῑ およびエストラジオ῎ルῐ+1b ῐ以下 E,ῑ 濃度を測定した +-, +.ῑ ῌ 更に῍ PGF,a投与区におい て発情徴候が見られた個体については῍ 腟内生理諸性状と して腟垢内の剥離上皮細胞の出現率および腟内電気抵抗値 を測定した+/ῑ ῌ 腟垢の採取は῍ 供試ブタの腟内に生理食塩 水で湿した綿棒を腟内に挿入し採取したῌ 採取後は直ちに スライドガラスに塗抹して῍ 3*῍ メタノ῎ルで - 分間固定 したῌ メチレンブル῎染色液に ,* 分浸漬させ標本を染色 したῌ 標本は῍ 光学顕微鏡下で῍ - 視野以上῍ かつ῍ 総計 /**個以上の細胞を観察し῍ その形態から角化有核上皮細 胞および小有核円形上皮細胞に分類して῍ その比率を算出 したῌ また῍ 腟内電気抵抗値の測定は῍ ウシ用 AI テスタ῎ ῐ富士平工業株式会社῍ WFM-2ῑ を用いて供試ブタの腟内 に滅菌水で湿した電極棒を約 / cm 挿入し῍ 背側の腟壁に 押しつけるようにして῍ 数値が安定するまで + 分間保持し たῌ これを , 回繰り返して῍ その平均値を測定値としたῌ

結

果

全投与区の投与後の発情発現日および排卵日を表 + に示 したῌ 対照区と比較して῍ 投与区 ῌ および ῍ においては῍ 顕著な差は認められなかったῌ しかし῍ 投与区 ῎ および ῏ では῍ 発情周期の短縮が認められたῌ 発情持続時間 ῐ発情 発現῏排卵までの期間ῑ においては῍ 全投与区間に差は認 められなかったῌ 投与区 ῌ において῍ PGF,a投与後の P. 濃度に顕著な変化は認められず῍ 対照区 ῐ図 +ῑ と同様の推 移を示していた ῐ図 ,ῑῌ いずれの投与区においても E,濃 度は P.濃度の減少に伴い上昇したが῍ PGF,a投与量が少な い区において上昇の度合いが緩慢であったῌ また῍ 一度低 下した P.値は῍ 投与区 ῍ おいて初回投与より 30῏+,* 時 表 + 各投与区における発情発現日および排卵日数 図 + 対照区 ῐ生理食塩水投与ῑ における血中ステロイドホル モン濃度の推移 ῐΐ : P.῍ ῔ : E,῍ ῌ : 投与῍ :発情῍ Day*ῒ排卵日ῑ

間後ῐDay++῏+,ῑ に約 +*.* ngῌml の一時的な上昇が認め られた ῐ図 -ῑῌ これに反して投与区 ῎ および ῏ では῍ 急 激な減少以降῍ 初回投与より .2῏30 時間後には῍ +.* ngῌ ml以下の低値を示し῍ 発情発現まで推移したῌ また῍ 両投 与区の E,濃度は P.濃度の減少に伴い῍ 速やかな上昇が認 められた ῐ図 .῍ /ῑῌ 発情周期が短縮した投与区 ῎ および ῏ において῍ 腟垢内の剥離上皮細胞の出現率῍ 腟内電気抵 抗値を図 0 に示したῌ 腟内電気抵抗値においては῍ 投与区 ῏ では῍ 一個体については誘起された発情発現日の - 日前 より上昇傾向を示したものの῍ その他は顕著な変化は認め られなかったῌ 剥離上皮細胞の出現率においては῍ 両投与 区とも試験期間中῍ 角化有核上皮細胞と小有核円形上皮細 胞の出現率においては相反する推移を示していたῌ

考

察

PGF,a投与区ῌ および ῍ は῍ 総 PGF,a投与量は同量で あるが投与後の P.濃度の推移には顕著な差が認められたῌ KINDAHLら+0ῑ によると῍ ウシでは子宮内膜で合成された PGF,aは血液中に放出されるが῍ 肺循環 + 回通過でその約 3*ῌ が活性を失うと報告しているῌ つまり῍ PGF,aは体内 での代謝速度が早いため῍ 例え同量を投与しているとして も῍ 単回投与では黄体退行作用を示すことなく῍ 代謝され たものと考えられるῌ 同様に῍ 本実験で用いられたクロプ ロステノ῎ルにおいても代謝は速やかであり῍ + 回投与よ りも , 回投与の方が῍ 血中の PGF,aの値を長く῍ 高値に保 つことが出来たものと推測されるῌ 岩村ら3, +*ῑ は῍ +,῏0* 図 , PGF,a投与区 ῐ+.* mg の + 回投与ῑ における血中ステロイ ドホルモン濃度の推移ῐΐ : P.῍ ῔ : E,῍ ῌ : 投与῍ :発 情῍ Day*ῒ排卵日ῑ 図 - PGF ,a投与区 ῐ*./ mg の , 回投与ῑ における血中ステロイ ドホルモン濃度の推移ῐΐ : P.῍ ῔ : E,῍ ῌ : 投与῍ :発 情῍ Day*ῒ排卵日ῑ 図 . PGF,a投与区 ῐ+./ mg の , 回投与ῑ における血中ステロイ ドホルモン濃度の推移ῐΐ : P.῍ ῔ : E,῍ ῌ : 投与῍ :発 情῍ Day*ῒ排卵日ῑ

ヶ月齢の正常な発情周期を営む経産豚
体重 +3*,.* kg の黄体開花期
Day2+* 排卵日Day* に PGF,a+/mg または -* mg を +, および ,. 時間間隔で連続投与したと ころ発情周期の短縮
+..+*.+ 日間 が認められたと報告 している このときの血漿中 P.濃度は 投与終了後には 正常な発情期と同様の +.* ngῌml 以下と低値を示していた る 本実験において連続投与区として +./ mg の , 回投与 区および +.* mg の - 回投与区を設けたところ 初回投与 より P.濃度は急激な減少を示し +.* ngῌml 以下の値で推 移した 更に この P.の動態に伴い E,濃度では個体差は 見受けられるもののいずれの個体でも上昇傾向を示した 田中ら+/ は ミニチュアブタでは 発情発現日前に腟内電 気抵抗値は減少し 発情持続中は高値を示すこと 更に腟 垢像の推移は 黄体期には小有核円形上皮細胞 発情期に は角化有核上皮細胞が多く出現するため発情鑑定の補助的 な手段として用いることが可能であるとしている 本実験 でも例数は少ないもの腟内生理諸性状において同様の推移 は認められている また ホルモン動態においても対照区
生理食塩水 の個体と類似していることから 正常な発情 が誘起できたものと思われる 以上のことより PGF,aを腟前庭粘膜下に投与すること で P.濃度を減少させるだけでなく 発情周期を短縮させ ることが可能であり 本投与方法を用いての発情同期化法 への応用の可能性が示唆された 引用文献 + 中原達夫 +310 繁殖領域における Prostaglandin の生理 的意義 日本獣医師会雑誌 ,3 -῍+*. , 中尾敏彦 +332 ウシにおける排卵の人為的支配と臨床応 用 J. Reprod. Dev., .., j+*1῍j++-. - 百目鬼郁男 +311 Prostaglandin によるブタの分娩誘起 時における血中性ステロイドの動態 家畜繁殖学雑誌 ,- xlvi῍xlix. . 菅原七郎 +311 Prostaglandin F,aによるブタの分娩誘 起 家畜繁殖学雑誌 ,- xl῍xlv. / 山田 豊 +322 妊娠初期のブタにおけるプロスタグラン ジン F,a投与の影響 日本養豚学会誌 -/ .-῍.0. 0 河田啓一郎 +311 ブタの繁殖障害ならびに発情同期化に 対する Prostaglandin F,aの応用 家畜繁殖学雑誌 ,- li῍ lviii.

1 ESTILL, C.T., BRITT, J.H. and GADSBY, J.H., +33-. Repeated administration of Prostaglandin F, alpha during the early luteal phase causes premature luteolysis in the pig, Biol. Reprod., .3, +2+῍+2/.

2 ESTILL, C.T, BRITT, J.H. and GADSBY, J.E., +33/. Does in-creased PGF, alpha induced luteolysis during early diestrus in the pig, PROSTAGLANS, .3, ,//῍,01.

3 岩村祥吉ῌ吉岡耕治ῌ鈴木千恵 +332 プロスタグランジ ン F,aを用いた豚の発情同期化について 豚の繁殖衛生セ ミナ 通信 ,. /*῍/+. +* 岩村祥吉ῌ吉岡耕治ῌ鈴木千恵ῌ伊東正吾ῌ加茂前秀夫 +333 豚の黄体開花期における PGF,a連続投与が卵巣に及 ぼす影響 豚の繁殖衛生セミナ 通信 ,/ +-῍+.. ++ 神山佳三ῌ岩村祥吉ῌ遠藤 篤 ,*** 反復投与による発 情誘起と繁殖成績 豚の繁殖衛生セミナ 通信 ,0 ,*῍,,. +, 仁木明人ῌ大西 充ῌ服部 旦 +320 プロスタグランジ ン F,aアナログによる豚の分娩誘起試験ῌ 徳島県肉畜試 験場研究報告 +. --῍-/. +- 竹之内直樹ῌ居在家義昭ῌ大島一修ῌ島田和宏ῌ高橋政 義 +33- ウシ血漿中プロジェステロンの酵素免疫測定法 中国農業試験場研究報告 +, +,/῍+-,. +. 竹之内直樹ῌ大島一修ῌ島田和宏ῌ高橋政義 +331 マイ 図 / PGF,_a投与区
+.* mg の - 回投与 における血中ステロイ ドホルモン濃度の推移
: P.  : E, ῌ : 投与 :発 情 Day*排卵日 図 0 腟垢内剥離上皮細胞の出現率および腟内電気抵抗値の推移
上図 : PG+./ mg, 回投与区 下図 : PG +.* mg- 回投 与区 : 角化有核上皮細胞  : 小有核円形上皮細胞  : 腟内電気抵抗値 ῌ : 発情

クロプレ῎トを用いた牛血漿中エストラジオ῎ル +1b の酵 素免疫測定法ῌ J. Reprod. Dev., .-, j3ῌj+.. +/ῐ 田中敦士ῌ門司恭典ῌ桑山岳人ῌ竹之内直樹ῌ百目鬼郁 男ῌ ,***῍ ミニチュアブタの発情期における腟内電気抵抗 値ῌ 腟垢像および血漿中ステロイドホルモン濃度の変化ῌ 東京農業大学農学集報ῌ ./ ῏+ῐῌ +*1ῌ++..

+0ῐ KINDHL, H., LINDELLAND, J.O. and EDQVIST, L.E., +32+. Re-lease of prostaglandin F,a during the oestrus cycle, Acta.Vet.Scand. Suppl., 11, +.-ῌ+/2.

The E#ect of Multiple Administration of PGF

,

a

to Miniature-pig on the Kinetics of Sex Steroid

Hormone and Physiological Property

By

Takeshi K

UGE

*,

Hisataka I

WATA

**,

Takehito K

UWAYAMA

**

and Yasunori M

ONJI

**

(Received February ,, ,**//Accepted June +*, ,**/)

Summary : In this study we investigated the e#ect of PGF,aadministration on the kinetics of sex

steroid hormone and physiological properties of vagina. PGF,aadministrations divided into / groups,

(+) +.* mg PGF,a, (,) *./ mg῍, times given of +,hs. interval, (-) +./῍,, (.) +.* mg῍-, (/) no treatment

(physiological salt solution῎Control) were examined in a total of +* pigs. In all experimental groups, the concentration of Progesterone (P.) tended to decrease just after PGF,atreatment. But more than

-.* mg PGF,adecreased and kept the concentration of progesterone at less than +.* ng/ml. Estrous

cycle of groups (-, .) were significantly shorter than that of group (+), (+,.-ῌ*.- days vs. +2.1ῌ*.3days, P῏*.*/). In addition, vagina physiological properties of group (-, .) were normal. In conclusion, multiple administration of PGF,ais useful for the synchronization of pig estrous cycle.

Key words : Prostaglandin F,a, Synchronization of estrous cycle, Miniature pig, Progesterone, Estradiol

* **

Department of Animal Science, Graduate School of Agriculture, Tokyo University of Agriculture Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, Tokyo University of Agriculture