研究報告
研究報告

秦野研究所年報
35, 9-13（2012）

ストレス高感受性（高回避系）
ラットは低感受性（低回避系）
ラットより寿命が短い
太田亮 1，熊谷文明 2，丸茂秀樹 2，臼見憲司 2，斉藤義明 2，桑形麻樹子 2Stress reactive strain (High-avoidance rats) has shorter life spans than does stressnon-reactive strain (Low-avoidance rats)
Ryo OHTA1, Fumiaki KUMAGAI2, Hideki MARUMO2, Kenji USUMI2, Yoshiaki SAITO2, Makiko KUWAGATA2

Although the Hatano high- and low-avoidance rats had been selectively bred for good vs. poor avoidance
learning, high-avoidance rats are known to more reactive to stress than low-avoidance rats. In this study,
high- and low-avoidance females were compared onset of menopause by observing estrous cycles from 8
to 11 months of age. Furthermore, these females were allowed to live their natural life until 24 months ofage in order to compare survival days. At eight months of age, 20 of 35 females in low-avoidance line and 2of 35 females in high-avoidance line had abnormal estrous cycles. At 11 months of age, all females in lowavoidance line and 22 of 35 females in high-avoidance line had abnormal estrous cycles. Median life-span ofhigh-avoidance females (673 days) was shorter than that of low-avoidance females (733 days). The incidentof pituitary neoplasia was higher in high-avoidance than low-avoidance females. These results suggest that
low-avoidance females had accelerated ovarian aging than high-avoidance females. However, high-avoidance
females had shorter life spans than did low-avoidance females.

緒言LAA）
ラットとの寿命を比較する実験を行った．

シ カ ゴ 大 学 の Cavigelli と McClintock は， 新Hatano ラットは，シャトルボックス条件回避

しい環境下でほとんど身動きしない臆病な雄の学 習 試 験 の 回 避 率 を 基 準 に，Sprague-Dawley

子ラットは，活発に動き回る兄弟達より 3 か月

系 か ら 分 離 し た 亜 系 統 で あ る が，HAA ラ ッ トも早く死んでしまうことを発見した ．さらには LAA ラットに比べて副腎が大きく，ストレス

Cavigelli らは，新奇環境下で身動きしない内気に対する感受性が高いと考えられている 3）．例

な雌ラットも同じ環境下で活発に動き回る姉妹のえば，両系統に同等のストレスを負荷すると，ラットより約 6 か月短命であることを報告し，内HAA ラットでは LAA ラットより多くの胃潰瘍が気な雌ラットは，他の姉妹ラットより卵巣機能（発誘発される 4）．また，Hatano ラットの内分泌学情周期）が早く停止し，それに付随する変化（下的特徴を調べた実験では，ストレスが加わると下垂体腫瘍や乳腺腫瘍の発生）が短命の原因の一つ垂体前葉から分泌される副腎皮質刺激ホルモンかもしれないとの見解を示した ．そこで筆者ら（adrenocorticotropic hormone， 以 下 ACTH）のは，兄妹交配で維持している Hatano 高回避（high量が，HAAラットで多いことも確認されている 5）．一active avoidance，以下 HAA）ラットを Cavigelli

方，Hatano ラットの発情周期に関しては，HAAらの「内気なラット」に見立て，同様に維持してラットのほとんどが規則的に 4 日周期を示すのにいる Hatano 低回避（low active avoidance，以下対し，LAA ラットのほとんどが 4～6 日周期を不1）

2）規則的に繰り返すことが明らかとなっている 6）．
1

毒性部長

2

毒性部病理学研究室

今 回， 筆 者 ら は ス ト レ ス 高 感 受 性 の HAA 雌ラットとストレス低感受性の LAA 雌ラットを用
9

秦野研究所年報…Vol.…35.…2012

図1

Hatano 高回避（HAA）ラットおよび低回避（LAA）ラットの8 か月齢から 11 か月齢における発情周期の型の推移

いて，発情周期の加齢性変化と生存日数を観察し，腟垢像は発情前期，発情期，発情休止期に分類

Cavigelli らの仮説に基づくストレス感受性と寿し，渡辺らの報告 7）に準じて発情周期の型を分類

命について考察した．

した．すなわち，4 日から 5 日の間隔で発情期の認められた動物を正常周期とみなし，それ以外の材料および方法ものは異常周期と分類した．さらに，異常周期の実験には，秦野研究所で兄妹交配により維持中で 6 日以上 14 日以下の日数で回帰したものを長している第 60 世代の HAA 雌ラットと，第 58 世期周期
（long cycle），3 日以上続けて発情期を示し代の LAA 雌ラットを使用した．各系統とも健康たものを連続発情（extended estrus）に分類し，休な成熟雌 35 匹を選抜し，金属製金網床ケージ止期が連続して観察されたものの中で，発情期が（220W × 270D × 190H mm）に 1 匹ずつ収容し観察されたものを無周期（uncycle），発情期が全くて長期飼育を行った．飼育室の温度は 21～25℃，観察されなかったものを無発情（anestrus）とした．

湿度は 40～75% とし，照明は 12 時間明期，12発情周期の観察を終了した雌は継続飼育し，時間暗期とした．飼料は，Hatano ラットの系統

24 か月齢で病理解剖した．途中死亡または瀕死維持に使用している固型飼料（CE-2，日本クレア）状態と判断された動物は，すみやかに病理解剖しを与え，飲料水（水道水）とともに自由摂取させた．

た．解剖時に摘出した下垂体および乳腺につい全例について，毎日 1 回，一般状態を観察し，ては 10 % 中性緩衝ホルマリン溶液で固定した後，特に腫瘍発生には注意を払い，肉眼的に認められヘマトキシリン・エオジン染色標本を作製し，組る腫瘍および触知可能な腫瘍については，それぞ織学的検査を実施した．

れの発生時期，位置，大きさ等を記録した．また，全ての実験操作は，「財団法人食品薬品安全セ

8 か月齢から 11 か月齢まで 2 週間間隔で連日 2 週

ンター秦野研究所 動物実験に関する指針」に基づ間，腟垢を採取し，全例の発情周期を観察した．

いて実施した（動物実験承認番号 1090187A）
．

10

研究報告

図2

Hatano 高回避（HAA）雌ラットおよび低回避（LAA）雌ラットの生存曲線△：HAA 雌ラット（n= 35），○：LAA 雌ラット（n= 35）

図3

Hatano 高回避（HAA）雌ラットおよび低回避（LAA）雌ラットの下垂体腫瘍と乳腺腫瘍結果あった．一方，LAA ラットで 8 か月齢にみられた発情周期：図 1 には，8 か月齢から 11 か月齢に主な異常周期の型は長期周期および連続発情であおける発情周期の型の推移を示した．HAA ラッり，11 か月齢で無発情を示した例は 11 例（31 %）トでは，8～9 か月齢において 35 例中 2 例（6 %）にであった．

異常周期が観察され，11 か月齢では 35 例中 22

生存日数：図 2 には，生存曲線を示した．HAA例（63%）が異常周期を示した．一方，LAA ラッ雌ラットの生存日数は，LAA 雌ラットに比較しトでは，8 か月齢において 35 例中 20 例（57%）にて短縮した．生存日数の中央値は HAA 雌ラット異常周期が観察され，さらに 11 か月齢では全例で 673 日，LAA 雌ラットで 733 日となり，そのが異常周期を示した．HAA ラットでは，11 か月差は約 2 か月（60 日）であった．

齢になって長期周期または連続発情を示す例が増下垂体および乳腺腫瘍：図 3 には，両系統にみ加したが，無発情を示した例は 2 例（6%）のみでられた下垂体腫瘍および乳腺腫瘍の組織学的検11秦野研究所年報…Vol.…35.…2012

図4

Hatano 高回避（HAA）ラットと低回避（LAA）ラットのストレス感受性の違いを示すイメージ図（文献 3 より引用）

査結果を示した．下垂体腫瘍（過形成を含む）は生能が LAA ラットより低いことが確認されている

HAA 雌ラットで 35 例中 29 例，LAA 雌ラットでことから，今回の実験でみられた HAA 雌ラット

35 例中 21 例に認められた．これらは，いずれもと LAA 雌ラットの寿命の違いは，両系統の免疫機下垂体前葉の腺腫または過形成であった．乳腺腫能の差による可能性も否定できない．

瘍（過形成を含む）は HAA 雌ラットで 34 例中 17

一方，Cavigelli ら 2）は，卵巣機能の加齢性変化

例，LAA 雌ラットで 35 例中 30 例に認められた．

が内気な雌ラットで早く認められたと報告していHAA 雌ラットでは腺癌，LAA 雌ラットでは線維るが，Hatano ラットを用いた実験では，このこ腺腫の頻度が高かった．とが再現されず，むしろ卵巣機能の加齢性変化は，HAA 雌ラットより LAA 雌ラットの方が早く起き考察た．この結果から，ストレスを受けやすい動物がCavigelli ら の仮説に基づき，ストレス高感受必ずしも卵巣機能の加齢性変化を早期に来すとは性の HAA 雌ラットとストレス低感受性の LAA 雌限らないと考えられる．しかしながら Cavigelli

ラットの寿命を比較した結果，HAA 雌ラットのら 2 , 8）は，早期に死亡した雌ラットの死因の一つ方が LAA 雌ラットより寿命が短かった．この結果として下垂体腫瘍を挙げており，今回の実験におは，Cavigelli らの報告 にある，内気な雌ラットいても HAA 雌ラットで下垂体腫瘍が高頻度に認が他の姉妹のラットより短命であったことと一致められていることから，ストレス高感受性ラットした．なお，Cavigelli らはその後の研究 で，新では下垂体腫瘍を発症しやすい傾向にあり，その奇環境下で活動性の高い雌ラットは活動性の低いことが寿命の短縮に結びついているものと推察

ラットより寿命が短かったと報告し，先に実施しされる．元来，下垂体腫瘍は加齢した Sprague-た姉妹間での比較 とは異なる結果を示した．しDawley 系ラットで頻繁に観察される自然発生腫かしながら，活動性の高い雌ラットでは若齢期の瘍であり 10 , 11），腫瘍が大きくなると脳底部を圧副腎が大きく，グルココルチコイドの分泌量が多迫することから，死亡原因の一つになると考えらいことが示されており，ストレス高感受性の HAAれている．

2）

2）

8）

2）

雌ラットが有する特性と一致していた．さらに，今回の実験では，卵巣機能の異常がより早期に活動性の高い雌ラットは胸腺が小さく，TNF- α観察された LAA 雌ラットにおいて，乳腺腫瘍が濃度が低下しているなど免疫機能の低下を示唆す高頻度に認められた．LAA ラットでは，下垂体る変化も示されており，Hatano ラットの免疫学前葉から分泌されるプロラクチン量がストレス時的特徴を調べた実験 でも，HAA ラットの抗体産に亢進することが明らかとなっており 4），このこ

9）12研究報告とがストレス耐性を増加させる要因と考えられている ．言い換えれば，ストレス低感受性の LAA

that develop spontaneous tumors. Horm Behav.
2006; 50 : 454 -462

3）

ラットは，外部からの刺激（例えばドアの開閉やケージ交換など）に対して，HAA ラットよりも多くのプロラクチンを分泌している可能性が高い．

3)
4)

in the brain in Hatano high- and low-avoidance

こと，プロラクチンは乳腺を発達させる作用があリスクに相関があるという報告

rats. Endocrine. 2006; 30: 161 - 166
5)adrenocortical axis to acute restraint stress

ると，LAA 雌ラットで高頻度にみられた乳腺腫

in Hatano high- and low-avoidance rats. J

瘍の原因には，同系に特有のプロラクチン分泌が今回の実験結果から，ストレス感受性の異なEndocrinol. 2004 ; 181 : 515-5206)

た寿命の違いを示すことが明らかとなったが，ス

rats during the estrous cycle. Endocrine. 2002 ;18 : 161 - 1667)

た，ストレスにより誘発される病気や病気の進行

報 . 1994 ; 17 : 37- 408)

Cavigelli SA, Bennett JM, Michael KC, et al.:Female temperament, tumor development and lifeを研究する上で，ストレス感受性に違いのある

span: relation to glucocorticoid and tumor necrosis

Hatano ラットは，有効な動物モデルになると思われる．

渡辺千朗，代田眞理子，長尾哲二 : SD 系雌ラットの性周期の加齢性変化に関する研究 . 秦野研究所年

トレス感受性と寿命については，免疫機能の影響も含めてさらに詳細に検討する必要がある．まAsai S, Ohta R, Shirota M, et al.: Reproductive
endocrinology in Hatano high- and low-avoidance

る Hatano 高および低回避ラット（図 4）には，系
統特有の自然発生腫瘍があり，その腫瘍に関連しAsai S, Ohta R, Shirota M, et al.: Differential
responses of the hypothalamo-pituitary-などを考慮す

12）関与しているものと推察される．

Asai S, Ohta R, Fujikawa T, et al.: Gastriculceration and expression of prolactin receptor

高プロラクチン血症は発情周期の異常を誘発する
ること，血中プロラクチン量と乳腺腫瘍の発がん田谷一善 : ストレスとプロラクチン．Horm Front
Gynecol. 2011; 18: 275 - 283

factor α levels in rats. Brain Behav Immun. 2008 ;22 : 727-735
9)Ohta R, Kanazawa Y, Shindo T, et al.:Immunological characteristics of Hatano high-

謝辞
Hatano ラットのイメージ図の掲載を許可して下さった東京農工大の田谷一善教授および㈱メ
ディカルレビュー社に感謝いたします．

and low-avoidance rats. Exp Anim. 2006 ; 55 :369 - 374
10 ) Suzuki H, Mohr U, Kimmerle G: Spontaneous
endocrine tumors in Sprague-Dawley rats. J
Cancer Res Clin Oncol. 1979；95 : 187 -196
11) Nakazawa M, Tawaratani T, Uchimoto H, et al.:

文献1)

Cavigelli SA, McClintock MK: Fear of novelty
in infant rats predicts adult corticosterone
dynamics and an early death. Proc Natl Acad SciUSA. 2003 ; 100: 16131 -16136

2)

Cavigelli SA, Yee JR, McClintock MK: Infant

Spontaneous neoplastic lesions in aged SpragueDawley rats. Exp Anim. 2001; 50: 99 - 103
12 ) Ben-Jonathan N, LaPensee CR, LaPensee EW:What can we learn from rodents about prolactin
in humans? Endocr Rev. 2008 ; 29 : 1 -41

temperament predicts life span in female rats13