研究フロンティア

雌ウマの生殖内分泌学―排卵時に認められるインヒビンサージの発現機構と生理学的意義―
南保 泰雄１），渡辺

元２），田谷 一善２）

１）日本中央競馬会日高育成牧場生産育成研究室
２）東京農工大学農学部 獣医生理学研究室

はじめに時間点灯する長日処理法（ライトコントロール法）が有効であり［３］，卵胞発育および排卵を約１．
５ヵ月早めるウマは，典型的な長日性季節繁殖動物であり，雌ウマ

有用な技術として定着している．

は春になると卵巣で卵胞が発育し，約２２日周期で排卵を繰り返す．発情周期の長さは，ウシの２
１〜２
２日，ブタの

雌ウマの卵巣に関する繁殖特性

１９〜２０日と比較して大差はないが，ウマの排卵前の卵胞は直径５０mm にまで達し，ウシの１２〜１９mm，ブタの８

ウマ属の繁殖機構は，他の哺乳類とは異なる多くの繁〜１２mm と比較して明らかに大きいという特徴を有して殖生理学的および解剖学的特徴を有している．ウマの卵いる．また，ウマの卵巣は，他の哺乳類とは異なる形態

巣は，外側に髄質や血管帯が存在し，その周囲が中皮に

的および機能的特徴を有している．本稿では，雌ウマによって覆われており，卵巣皮質と髄質が逆転している

おける生殖内分泌学的特徴とウマの排卵時に観察される［４］．そのため，成熟した卵細胞は排卵窩を通して卵胞

インヒビンサージについて紹介する．

液とともに外部に排卵される（図１）．サラブレッド種
では，排卵直前には，卵胞が直径５０mm まで大きさを増雌ウマの季節繁殖性と排卵し，体重がウマとほぼ等しいウシのそれと比べても明らかに大きい．３次元によるウマ卵巣の内部解析では，排

ウマは，典型的な長日性の季節繁殖動物であり，北半

卵前に排卵窩に向かい扇状に変形した卵胞が観察され，球では４〜９月頃にウマの卵巣機能がもっとも発達す

排卵後には卵胞とほぼ同様の大きさの血液で満たされたる．繁殖期には，ウシと同様に，約３週間の発情周期が出血体が形成される［５，６］．

繰り返されるが，そのうち発情期間が約１週間続く特徴

サラブレッド種の２排卵率は，３７．
２％と非常に高く，がある．３〜４月頃には発情期間が延長し，６〜８月に

排卵後１
３〜１
６日における早期妊娠診断において１６．
２％には短縮し，秋になるとふたたび延長する［１］．この季双胎妊娠が認められている［７］．軽種馬生産では，初節的な変化は，下垂体からの黄体形成ホルモン（LH）

回妊娠診断において双胎妊娠が認められた場合，用手破分泌が６〜８月に最大となり，短期間で排卵を促進する

砕により減胎処置を実施する。これにより流産，難産のためと考えられる．また，ウマの発情期間には４〜９日

リスクを低下させる。２排卵の場合，両側の卵巣に１つと個体差があり，交配適期の選択を困難にさせる原因のずつ，あるいは片側卵巣に３０〜４０mm 程度の卵胞が２つ１つとなっている．

並んで存在することがしばしば認められる．２排卵率は，競走馬生産において，交配頭数が増加する３〜４月頃

泌乳馬＜空胎馬＜未経産馬の順で高くなる［４］．このは，自然状態では非繁殖期から繁殖期への移行期に相当ような高率に起こる２排卵現象は，軽種馬生産業におけし，雌では無発情や鈍性発情，あるいは発情周期の延長

る排卵誘発剤の使用も多少関係していると考えられるなどがしばしば認められる［２］．このような状況を改が，他の動物に比べて長期間に及ぶ卵胞発育機構の違い

善するために，１
２月後半から１００W 電球を馬房内に１４．
５や，後述する長時間にわたる黄体形成ホルモン（LH）
分泌の作用によるものと推察されている．

連絡先：南保泰雄，
日本中央競馬会日高育成牧場生産育成研究室
〒０
５
７―０
１
７
１ 北海道浦河郡浦河町字西舎５３５―１３TEL :０
１
４
６―２
８―１
２
１
１（代）
FAX :０
１
４
６―２
８―２
０
８
５（代）
E-mail : ynambo@center.equinst.go.jp

雌ウマの発情周期中の血中ホルモン濃度変化
一般に哺乳類の雌では，卵巣顆粒層細胞からは，エス

日本生殖内分泌学会雑誌（2008）13 : 31-35

31

泰雄

他

図１

estradiol(pg/ml) ir-Inhibin(pg/ml)

FSH (ng/ml)

LH (ng/ml)

南保

ウマの卵巣８０mm×５０mm，卵巣には唯一卵胞液が排出される排卵窩（矢印，卵巣間膜で隠れている状態）が存在する．卵管采が裏返しになっている（矢頭）が，仮に排卵窩付近を覆ったとしても，卵巣に比べて明らかに小さい．

トラジオール―１
７βやインヒビンが分泌され，発情行動

6
5

2
1
0
14
12
10

および卵胞刺激ホルモン（FSH）の分泌をコントロール
している．ヒトでは，排卵を誘発するために LH の一過

FSH

8
6
800
700

ir-inhibin

600
500
35
30
25

estradiol

20
15-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10や外部生殖器の変化を導くとともに，視床下部や下垂体へ作用して下垂体前葉からの黄体形成ホルモン（LH）

LH

4
3

Days from ovulation
図２

雌ウマの発情周期中における血中 LH, FSH，インヒビンおよびエストラジオール濃度の変化［８］．インヒビンおよびエストラジ
オール濃度の変化はほぼ一致し，FSH 濃度と逆相関関係を示すが，排卵確認日（０日）に血中インヒビン濃度のみ上昇が認められる．

性大量放出が起こり（LH サージ）
，約２
４〜３
６時間後に
排卵する．これに対して，ウマでは約１週間にも及ぶ血日で１５ng/ml 程度のピークに達する．非妊娠馬では，排中 LH 濃度の緩やかな上昇が認められ，その上昇した血

卵後約２週間程度で黄体退行とともに血中濃度が１ng/

中 LH 濃度も，基底レベルの４〜５倍程度しか上昇せず，

ml 以下に低下する．したがって，限られた繁殖期に効他の哺乳類の１０〜５０倍と比較して著しい相違がある（図率的に交配を行う必要がある競走馬生産において，１週

２）．ウマの血中 LH 濃度は，排卵後１日まで上昇し，間に１度，血中プロジェステロン濃度を測定することは，

その後徐々に下降するウマ特有のパターンを示す（８〜

黄体機能を診断し，発情周期を正確に把握する上で有用

１０）．このような長期間にわたるウマの LH サージの発

である［１
１］
．

現メカニズムについては，ほとんど不明のままである．
LH が主として排卵に重要な性腺刺激ホルモンである

ウマにおける FSH 分泌および卵胞発育調節機構のに対して，FSH は基底レベルの LH との相互作用により卵胞の発育を促進させる作用を有している．血中イン

雌ウマにおける FSH 分泌調節において，卵巣から分７β 濃度は発情期に高く，ヒビンとエストラジオール―１

泌されるインヒビンとエストラジオール―１
７βのどちら

逆に FSH 濃度は黄体期に高くなり，ともに明瞭な逆相が FSH 分泌抑制に対して優勢に作用するかについては

関関係を示している（図２）．黄体期の高い FSH レベル

不明のままであった．ウシにおいて，インヒビンとエス

は，１０〜１５mm 程度の卵胞の発育を促し，インヒビンと７βの抗血清を発情期に投与すると，イ
トラジオール―１

エストラジオールの分泌を徐々に増加させる．インヒビ

ンヒビン抗血清を投与した際に血中 FSH 濃度の上昇がンは，ネガティブフィードバックにより下垂体からの認められることから，FSH 分泌調節においてインヒビ

FSH 分泌を特異的に抑制し，低い FSH 濃度では発育がンは重要な役割を担っていることが知られている［１２］．

維持できない卵胞が次々と退行に向かい，基本的に１つ同様のインヒビン抗血清を雌ウマの発情前期（PG 投与

または２つの主席卵胞のみが最終的な成熟過程へ発育すによる黄体退行処置後４日）に投与し，内因性のインヒる，と考えられている．

ビンを中和すると，FSH 分泌の亢進が起こり，多数のプロジェステロンは，排卵後に形成された黄体から分大型卵胞の発育および過剰排卵が起こる［１３］．一方，泌される主要な黄体ホルモンである．発情周期中の血中

エストラジオールの抗血清を同時期の雌ウマに投与してプロジェステロン濃度は，排卵後徐々に上昇し，７〜８

も，FSH 分泌，および排卵数に有意な変化は認められ

32

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.13 2008

estradiol(pg/ml)
ir-inhibin(pg/ml)
progesterone (pg/ml)
inhibin p ro-αC (pg/ml)

雌ウマの生殖内分泌学

ない．さらに，卵胞液中の内分泌学的解析から，エスト
ラジオールは主として大型卵胞から分泌されるのに対して，インヒビンは，１０〜１５mm 程度の小型卵胞からも相当量分泌されていることが判明した［１
４，１
５］
．これら
の結果から，雌ウマの発情周期中では，FSH とインヒビンが相互に刺激と抑制の関係を巧みに調節することにより，種固有の排卵数をコントロールする重要な因子であることが明らかとなった．

雌ウマの排卵時に認められるインヒビンサージ
および発現機構

FSH (ng/ml)

ウマに特徴的な血中ホルモンの変化として，排卵時期に一致した血中インヒビン濃度の一過性の上昇が挙げら
８］．血中インヒビン濃度の上昇は，排卵れる［８，１６―１直後から排卵後１２時間まで起こり，その後基底レベルに減じる（図３）．この現象については，LH サージとほ

ヒビンサージ」として，その発現機構の解明を一貫して行ってきた．

75
50

ir-inhibin

inhibinpro-αC

25
0
20
15

estradiol

10
5
0
600
500 progesterone
400
300
200
100
0
6
5
FSH
4
3
2
1
0

0 12 24 36 48
hours after hCG treatment

ぼ同時期に起こるが，LH サージのように分泌細胞からの一過性放出である可能性は低く，ウマにおける「イン

500
450
400
350
300
250
200
100

図３

雌ウマの排卵前後における血中インヒビン， インヒビン pro―αC，
エストラジオール，プロジェ ス テ ロ ン お よ び FSH 濃 度 の 変 化［１８］．排卵が起こった数時間以内（hCG 投与後３６時間付近）に，
血中インヒビンおよびインヒビン pro―αC 濃度の上昇が認められる．一方，エストラジオールには明瞭な変化は認められない．

生体から採取された排卵前の卵胞液の量は，４
６．
４±
１
０．
６ml と報告されており［１９］，他の哺乳類の排卵直前

ける血中動態と類似することが明らかとなった［１
６，
１
７］
．

の卵胞と比較して明らかに多い．理論上，直径が４６mm

また，同量の卵胞液を黄体期にある雌ウマの子宮内に投の卵胞は，排卵時の卵胞液の量が約５０ml と算出される

与しても，血中インヒビン濃度の上昇は起こらない．ゆため，ウマの自然排卵時に５０ml 程度の卵胞液が卵巣かえに，ウマでは自然排卵時に，卵胞から腹腔内に卵胞液ら排出される現象は，当然起こりうるものである．また，のほとんどが漏出し，腹腔内で高濃度に存在するインヒ

直径３０mm を超える卵胞の卵胞液中インヒビン（トータ

ビンが速やかに血流中に吸収され，血中インヒビン濃度

ルインヒビン；３
２k bovine inhibin に対するポリクローの一過性上昇が認められることが示唆された．血中インナル抗体による測定）の濃度は，約２０，０００ng/ml であり，ヒビン濃度の上昇は，他の動物の LH サージに類似して発情期の血中のそれに比べて２０，０００倍以上高い［１４，１５］．

いるが，排卵直後に起こる現象であるため，排卵予知のさらに，Townson and Ginther［２０］は，ウマの排卵時マーカーとはならないが，むしろ「排卵時間の特定」とに卵胞液が卵巣内から消失する時間を超音波診断装置にして有用である．

より観察し，およそ２分でほとんどの卵胞液が消失した

さらに，ウマの排卵時に卵胞液が腹腔に漏出していることを報告している．このような背景から，ウマの大型ことを確定させる実験として，hCG により誘発した排卵胞の卵胞液が，排卵時に卵巣と卵管采の間をすり抜け

卵直後の腹腔液を腹部正中線より採取した（図４）．こて腹腔に漏出し，速やかに血中に吸収された結果，血中れらの腹腔液について，卵胞液中に含まれる各種ホルモ

インヒビン濃度の上昇が起こることが仮説として浮かびン濃度を測定し，正常時の腹腔液の濃度と比較した．そ上がってきた．

の結果，排卵直後の腹腔液中インヒビンおよびインヒビ

上記の仮説を証明する実験の１つとして，ウマ卵胞液ンの前駆物質であるインヒビン pro―αC 濃度が，他の時５０ml を黄体期にある雌ウマの腹腔内に投与すると，投期と比較してそれぞれ５０倍，２００倍という予想を超えた

与後１時間で血中インヒビン濃度の上昇が認められた

高濃度であることが明らかとなった［１８］．一方，排卵［１６，１
７］．血中エストラジオール濃度は，ほとんど上昇

直後の腹腔液中エストラジオール濃度は，正常値と比較を示さないことが示され，この２つのホルモンの変化はして４〜５倍の濃度が検出された．本来，大型卵胞液中

自然排卵時および hCG によって誘発された排卵時におエストラジオール濃度は，血液中の濃度より２
０
０，
０
０
０倍

研究フロンティア

33

南保

泰雄

他

図４

ウマの腹壁正中線より腹腔液を採取している様子

以上高いため［１４，１５］，インヒビンと同じ濃度割合で腹腔内に検出されるとすると，正常時より５
０
０〜２，
０
０
０倍
高いと予想される．にもかかわらず，腹腔液中からきわめて低い割合でエストラジオールが検出される結果となった．おそらく，エストラジオールのような脂溶性ホ
ルモンは，腹腔内の脂肪組織に吸着することが関係していると推察できるが，その詳細については不明である．
これらの結果から，ウマでは排卵時に大量の卵胞液が腹腔へ漏出し，水溶性の高いインヒビンが脂肪組織に吸

図５

ヒトの月経周期におけるインヒビン A，インヒビン B，プロジェ
ステロン，エストラジオール，LH および FSH 濃度の変化［２１］より引用．血中インヒビン B 濃度が LH サージの翌日にもっとも高く，エストラジオールと異なる変化を示している点が興味深い．

着することなく腹腔液中に高い濃度で検出されること，
ついでインヒビンが全身血流へ再吸収されるために，血顆粒膜細胞からの分泌亢進を示すとは考えにくく，むし

中濃度の一過性の上昇が認められることが示唆された．

ろ排卵によって腹腔に漏出あるいは卵管采内に排出された卵胞液が血中に再吸収された結果であると推察するこ

ヒトの血中インヒビン A およびインヒビン B 濃度の変化，ならびに卵胞液量/体重比率とができる．
次に，哺乳動物の卵胞液量/体重比率をウマを１として示した（表１）．ウマの排卵前の卵胞は，４０〜５０mm

ウマに特徴的な排卵時期に一致した血中インヒビン濃に達し，家畜のなかでは大型である．排卵数が多いブタ

度の一過性の上昇は，他の哺乳動物ではこれまで報告さやイヌにおいても排卵数×卵胞液量を体重で割った値はれていない．この現象は，はたしてウマのみに起こる特ウマより小さく，単排卵動物のウシにおける卵胞液量/異的な現象であろうか？

サンドイッチエライザ法によ

体重比率においては，ウマの２０分の１ときわめて少ない．

り，ヒトの月経周期中におけるインヒビン A およびイ

一方，ヒトにおける排卵前の卵胞直径は２０mm に達し，

ンヒビン B を測定した Groome らの成績［２１］を図５

体重に比してかなり大きい．排卵前の卵胞直径は，５００に示した．血中インヒビン B 濃度は卵胞期に高く，イkg のウシにおける１２〜１９mm より大きく，ウマを上回

ンヒビン A 濃度は黄体期に高い．これまでの報告をまる卵胞液量/体重比率（１．
０５）が算出される．

とめると，ヒトでは他の動物と異なり，黄体もインヒビ

以上より，ヒトの排卵時においても，卵胞液中インヒンを分泌することが知られており，黄体では主としてイビンの腹腔内から末梢血中への再吸収が起こる可能性がンヒビン A が，卵胞では主としてインヒビン B が分泌推察される．その他，サイの卵胞は，１２０mm にも達すされると考えられる．血中インヒビン B 濃度は，すでることが報告されており，体重２トンを見積もったとしにエストラジオールが低下している LH ピークの翌日にても，卵胞液量/体重比率はウマの４倍と算出される．

高い値を示し，これはインヒビン B のピークと排卵日

ヒトを含め，大型卵胞を有する動物種に固有の現象と考が重なっていることを示している．したがって，ヒトにえられる排卵時の卵胞液の漏出は興味深い生殖生理現象

おける排卵時期でのインヒビン B 濃度の上昇は，卵巣であり，その生理学的役割の解明が必要と考えられる．

34

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.13 2008

雌ウマの生殖内分泌学

表１

哺乳動物の卵胞液量/体重比率（ウマを１とする）
体重（Kg）排卵卵胞直径（mm）排卵数 総卵胞液量＊/体重比率

ウマ（サラブレッド）

６
０
０

４
５

１

１

ウシ

５
０
０

１
６

１

０．
０
５

ブタ

１
２
０

１
０

１
０

０．
５
５

イヌ

１
０

３

８

０．
１
７

ヒト

５
０

２
０

１

１．
０
５

＊

３

総卵胞液量４πr /３×排卵数（r＝半径）

おわりに
本稿では，雌ウマの生殖内分泌学的特徴と排卵時に起こる卵胞液の腹腔内への漏出現象について，内分泌学的に検索した成績を紹介した．大型の卵胞を有するウマにおいては，排卵時に卵胞液が腹腔に漏出し，腹腔を経由したインヒビンによる FSH 分泌調節機構が存在すると考えられる．このような腹腔を経由するホル モ ン のフィードバック調節機構は，これまでの内分泌学では全く知られていない現象であり，ウマ以外の動物にも起こっている可能性がある．今後，大型の卵胞を有する動物についてさらに研究することにより，内分 泌 学 のフィードバック調節機構に新たな概念が加わるものと考
えられる．

文

献

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