REVIEW

黄体における血管新生調節機構
田村 博史，木塚 文恵
山口大学大学院医学系研究科産科婦人科学

はじめにば機能的血管である必要がある．
血管新生は，血管内皮細胞の増殖に関わる血管内皮細卵巣では排卵を契機に，形態学的に卵胞とは全く異な胞増殖因子（vascular endothelial growth factor ; VEGF）

る実質器官である黄体が短期間の間に形成される．黄体と血管安定性に関与する angiopoiein との相互作用にでは活発なプロゲステロン合成のため，基質であるコレよって調節されている．VEGF は血管新生に関与するタステロールや黄体刺激物質を黄体細胞に供給するため，ンパクであり，血管内皮細胞表面にある VEGF 受容体

また合成されたプロゲステロンを血中に運搬するため（VEGFR）にリガンドとして結合し，細胞分裂や遊走・に，高度に発達した血管網の構築および機能的に成熟し分化を刺激したり，微小血管の血管透過性を亢進させたた血管形成が必要である．一方，黄体は妊娠が成立しな（Angりする機能をもつ．血管の安定化は，angiopoiein―１

ければプロゲステロン合成の低下とともに血管網も退行―１）が tyrosine kinase 型の受容体である Tie―２に結合すし，短期間でその寿命は終わり，卵巣から消失する．しることにより，血管内皮細胞と血管支持細胞（壁細胞）かし，妊娠が成立すれば胎盤からの黄体刺激物質によりとの接着や血管内皮細胞同士の接着を増強することによ

黄体発育が維持促進され，その寿命および機能が延長さる．一方，Ang―１の拮抗物質として Ang―２が存在し，これる．このような黄体の形成と発育には血管新生が不可

れは Tie―２に結合するが tyrosine kinase のリン酸化を起欠である．本稿では，排卵後の黄体形成に伴う血管新生こさないためシグナルが伝達されず，結果として Ang―１

および妊娠成立後の黄体機能延長に伴う黄体発育におけの作用に拮抗する．すなわち，血管の安定化には Ang―１る血管新生に注目し，黄体の血管新生メカニズムについが Ang―２に比べ優位になり，脱安定化には Ang―２が優位て概説する．になる必要がある．血管新生には，Ang―２優位による血管支持細胞の脱安定化とともに VEGF による血管内皮排卵後の黄体血管新生のメカニズム細胞の増殖が必要であり，血管成熟には Ang―１優位による血管内皮細胞と血管支持細胞の相互作用による血管の成体における血管新生は，既存の血管の血管内皮細胞安定化が必要とされている［１］．また，血管の退縮にから血管ができる血管新生（angiogenesis）が主に考えは，Ang―２優位による血管支持細胞の脱安定化とともにられている．黄体形成においても，卵胞の内莢膜細胞層

VEGF 作用の欠如による血管内皮細胞の細胞死が関与の血管内皮細胞が，luteinizing hormone（LH）サージ後する．に基底膜の破壊に伴って，無血管領域である顆粒膜細胞層へ侵入・増殖し非常に短期間で血管新生が完成する．

１．黄体における血管の変化

しかしながら，正常な血管網の構築には血管新生に加えa）血管数の変化て血管の質的な変化，すなわち血管の成熟や安定化が重黄体における血管網の構築を検討するため，まず，ヒ要となる．特に，黄体では，基質であるコレステロールト黄体における血管数の月経周期に伴う変化をみた．血の供給と合成されたプログステロンの血中への運搬の必管内皮細胞に対する抗体である CD３４を用いた免疫組織

要性があるので，黄体内の血管は癌組織にみられるよう染色を行い，黄体内の血管数の月経周期に伴う変化を調な漏出性の高い脆弱な血管ではなく，安定した血管いわべた．血管数は，黄体期の初期の前半から初期の後半にかけて増加し，初期の後半ではすでに中期の黄体と同程

連絡先：田村博史，山口大学大学院医学系研究科産科婦人科学〒７５５―８５０５ 山口県宇部市南小串１―１―１
TEL ：０８３６―２２―２２８８FAX：０８３６―２２―２２８７E-mail：hitamura@yamaguchi-u.ac.jp

度であった．そして，妊娠黄体では，中期の黄体と比べ有意に増加していた．しかし，黄体期後期から退縮期では中期に比し著明に減少した．すなわち，黄体の血管新生は初期に活発に起こり中期までに完成する［２，３］，日本生殖内分泌学会雑誌（2011）16 : 9-139田村博史

他

そして妊娠が成立しなければ血管は減少していく．一方，した．中期と妊娠黄体で中等度の発現を示した他，後期妊娠が成立すれば血管新生が再開され血管数が増加するの黄体でも中等度の発現を維持していた．血管の安定［２，３］．

化・脱安定化には Ang―１と Ang―２の相対的な発現が重要b）血管支持細胞（壁細胞）数の変化である．免疫組織化学染色と RT―PCR による mRNA 発

正常な血管網の構築には，血管新生の他に血管の質的現の結果を総合して判断すると，黄体期の中期と妊娠でな変化，すなわち血管の成熟や安定性も重要である．血は，Ang―１が Ang―２に比べ優位であり血管の安定化に働管の成熟・安定性は，血管内皮細胞とその周りを覆う壁いている．一方，黄体期の初期，後期，退縮期では Ang細胞や平滑筋細胞との相互作用による．そこで，壁細胞―２が Ang―１に比べ優位であり，血管の脱安定化や脆弱化数の月経周期に伴う変化を調べた．壁細胞に対する抗体に働いていると考えられる［３］．

であるα-smooth muscle actin（α―SMA）を用いた免疫組織染色を行ったところ［３］，黄体内の壁細胞は黄体

３．黄体における血管網の構築機構

期の初期の前半から後半，そして中期にかけて漸増した月経周期と妊娠に伴う黄体における血管網の構築過程が，後期になると減少した．妊娠黄体では，中期と同程を説明する［４］．黄体期の初期には，Ang―２が優位な度の数であった．すなわち，血管安定性は初期から中期環境となっており VEGF の作用で血管新生が急激に起にかけて増加し中期に最も高くなる．妊娠が成立せず退きているが，壁細胞が少なくおそらく血管は未熟と考え縮に向かえば，血管は脆弱となるが，妊娠が成立すればられる．そして，初期の間に血管新生が完成した後，中安定性が維持される．

期には壁細胞が増加し，Ang―１が優位となり，血管の成熟・安定化が起こる．妊娠が成立せず退縮に向かう黄体

２．黄体における血管新生の調節因子

では Ang―２が優位な環境となり，VEGF 発現が低下し壁前述したように，血管新生は，主にVEGFとangiopoietins細胞も減少するため血管は脆弱となり，さらには血管のの共同作用によって調整されているため，VEGF と an-退縮が進み血管が消失していく．すなわち，構造的黄体

giopoieins の発現とその調節を述べる．

退縮に血管数の減少が伴っていることが確認されたa）VEGF［６］．一方，妊娠黄体では Ang―１が優位となっているが，黄体では，VEGF は黄体細胞に発現している．黄体内

中期黄体に比し VEGF 発現が増加するため，再度血管VEGF 発現の月経周期に伴う変化を調べた［４］．免疫新生が起こるものと考えられる．そして，壁細胞は増加

組織化学染色，Western blot によるタンパク発現，RT―しないが，Ang―１の作用により血管の安定化も同時に起PCR による mRNA 発現の結果を総合して判断すると，こっていると考えられる．

黄体期初期から後期までは一定した発現を示したが，退縮期にある黄体では有意に発現が低下していた．そして，

４．骨髄由来血管内皮前駆細胞の黄体血管新生への関与

妊娠黄体では中期の黄体の VEGF 発現より有意に高い血管内皮前駆細胞が新たに血管をつくる血管形成発現を示した．さらに，黄体期中期の黄体を HCG で培（vasculogenesis）は，これまで Folksman らの説によっ養したところ，HCG は有意に VEGF 発現を増加させたて胎生期にしか認められない現象とされていた．しかしことから，妊娠黄体でみられた高い VEGF 発現は HCG成人の末梢血中にも血管内皮前駆細胞（endothelial pro-によることが考えられる［４］．また，VEGF のレセプ

genitor cell ; EPC）が発見され，循環血液中の血管内皮

ターには fms-like tyrosine kinase（flt―１: VEGFR―１）と前駆細胞が血管形成に関与するという概念が出てきた．

kinase insert domain-containing region（KDR : VEGFR

そこで，われわれは，黄体の血管形成に骨髄由来細胞が―２）があるが，両者とも黄体の血管内皮細胞に発現して関与しているかどうかを検討した．

おり，退縮期の黄体では発現が著明に低下する［４，５］．

排卵後の黄体形成においては，卵胞の内莢膜細胞層の血管内皮細胞が，LH サージ後に顆粒膜細胞層へ侵入・b）AngiopietinsAng―１発現は黄体期初期では発現がみられなかった

増殖し，非常に短期間で血管新生は完成する．この血管が，徐々に発現が増加し，中期になると最も強い発現を新生は前述のように VEGF による血管内皮細胞の増殖示した［３］．妊娠黄体では中等度の発現で，中期の黄が主体であると考えられるが，この黄体形成に伴う血管体よりは低い発現であり，後期や退縮期では弱い発現で新生に骨髄由来の血管内皮前駆細胞が関与しているかどあった．Ang―２発現は黄体期初期の前半から弱いながらうかについて調べた．４週齢マウスに致死線量（９Gy）も発現を示しており，初期の後半には最も強い発現を示

放射線を照射後に，６週齢 GFP

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日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.16 2011transgenic マウスから黄体における血管新生調節機構採取した骨髄由来単核球を静脈投与した．骨髄が定着する４週間後に GnRH agonist にて内因性ゴナドトロピンを 抑 制 後，PMSG に て 過 排 卵 を 誘 発 し，hCG 投 与
０，６，１
２，２４時間後の卵巣を摘出した．１２時間前後で排卵，２４時間では黄体が形成されている．摘出卵巣において，血管内皮に対する抗 CD３１または抗 CD３４抗体，壁細胞に対する抗 platelet-derived growth factor receptor―β（PDGFR―β）抗体，マクロファージに対する抗 f４/８０抗体を用いて免疫組織染色を行った．hCG 投与後の黄体形成過程では，抗 CD３４抗体，抗 GFP 抗体による２重染色において，共に陽性の細胞が散見された．さらに抗 CD３１抗体，および抗 GFP 抗体による蛍光免疫染
色でも同様に検討したところ，黄体形成に伴い mergeした陽性細胞数の増加を認め，骨髄由来細胞が血管内皮細胞として黄体の血管形成に関与していると思われる．
さらに，壁細胞に対する抗 PDGFR―β抗体およびマクロファージに対する抗 f４/８０抗体を用いた検討においても，それぞれ GFP 陽性細胞と merge するものを新生血管周囲に確認した．以上の結果より，骨髄由来単核球の一部は，血管内皮細胞に分化し，黄体内の血管形成の一図１

妊娠ラットの黄体発育に伴う血管新生・血管安定性の変化部に関与していることが明らかとなった．さらに骨髄由
来単核球の一部は壁細胞やマクロファージにも分化し，血管形成に関与していると考えられる．

１．妊娠黄体における血管数および血管新生調節因子の変化
妊娠ラットにおける黄体内の血管内皮細胞のうち，妊娠に伴う黄体発育における血管新生

bromodeoxyuridine : BrdU 陽性細胞を，labeling index
で表し内皮細胞の増殖能を検討したところ，妊娠１２日か妊娠が成立すると胎盤性 luteotropin （ヒトでは hCG）

ら１５日の間に急激に増加していた．また黄体内の血管数が出現し，黄体のプロゲステロン産生を刺激・促進し，を血管内皮マーカー（CD３４）による免疫染色にて検討

黄体機能を延長させながら妊娠黄体へと変化させる．

すると１２日以降に増加しており，胎盤性 luteotropin のラットの妊娠黄体では，妊娠中期に機能的にも形態的に出現に伴う黄体発育に一致して血管数も増加していた．

も大きな変化を認める．黄体重量は妊娠中期（１２日目か黄体内の VEGF 発現 （タンパク発現，mRNA 発現とも）ら１５日目）の短期間に約２倍に著しく増加し，プロゲスは，妊娠中期（１２日目から１５日目）において高い発現をテロン産生も著しく増加する（図１）．この時期は，黄認めた［７］．血管の安定化に必要な Ang―１発現は，タ体機能維持機構が下垂体のプロラクチンから胎盤性ンパク発現，mRNA 発現ともに１２日から１５日の中期でluteotropin に切り替わった時期であり，ヒトでは妊娠が高値を示し，後期には低下した．一方，Ang―２発現は変成立し黄体維持機構が下垂体の LH から胎盤の hCG に化を認めず，したがって，妊娠中期の黄体では，Ang―１切り替わる時期に相当する．妊娠ラットでは 胎 盤 性優位な環境となっていることが分かった［８］．すなわluteotropin であるテストステロンが黄体内で変化して生ち，胎盤性 luteotropin が出現し黄体発育が著明に増加成されるエストロゲンにより黄体のプロゲステロン産生する妊娠中期には，VEGF の増加に伴い血管新生が促進が刺激される．ラットを用いて，妊娠黄体の発育に伴うされるとともに，Ang―１有意な環境のため血管の安定性

血管新生および血管安定性について検討した内容を概説も増す．つまり妊娠中期の黄体は血管新生と血管安定がする．

同時に起こり，急激な重量の増加やプロゲステロン産生の増加といった機能を維持している．妊娠後 期 で はVEGF レセプターの著明な発現低下による VEGF 作用の消失とともに，Ang―２有意な環境となるため血管の脱REVIEW

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田村博史

他

安定化が起こり黄体退縮へとつながる（図１）．

３．妊娠黄体における血管網構築の調節機構

２．妊娠黄体の血管安定性の変化

VEGF 発現増加に対して，妊娠維持に不可欠な黄体刺激

このようなラット妊娠中期の黄体発育，血管数の増加，
前述のように妊娠中期では，Ang―１の発現が増加し物質であるエストロゲンが実際に関与しているのかといAng―２は変化しないため相対的に Ang―１優位の環境とう疑問が残る．そこで，下垂体・子宮摘出モデルを用いなっている．したがって，このような VEGF と Ang―１て検討した．これは妊娠ラットのエストラジオールによの両者の発現が高い環境で血管新生が充進している状況

る黄体維持機能をみるモデルであり，下垂体・子宮を妊では，血管の安定性がどうなっているかは興味深い．そ娠１
２日目に摘出してエストロゲンの影響を排除すると，こで実際にわれわれは，Evans Blue 色素を用い，黄体の黄体は退縮し，黄体重量および血中プロゲステロン値は血管の漏出性を定量化することによって血管の安定性を低下する．しかし１２日目から１５日目までエストラジオー評価した．Evans Blue は血管内ではアルブミンと結合しルを補充すると黄体重量，プロゲステロン値ともに回復ているが，血管が未熟で脆弱な場合は，アルブミンのよを認めることから［１１］，妊娠中期の黄体発育やプロゲうな大きな分子量（約６７，０００）の物質が血管外に漏出す

ステロン産生にはエストロゲンが必要であることが分かる．したがって，血管外に漏出した Evans Blue 色素を測る．このモデルを用いて，黄体内の VEGF 発現，labeling定することによって血管の漏出性を定量化した．血管外index，血管数を検討したところ，すべてにおいて下垂に漏出したEvans Blue色素がオレンジ色に見えるが，初体・子宮摘出で低下し，エストラジオール投与で回復を期の黄体では黄体の中心部に色素が濃く見られるが，中認めた［７］．したがって，VEGF 発現および血管新生期の黄体では非常に薄かった．すなわち，黄体期初期のもエストロゲンにより調節されていることが明らかと黄体では血管が未熟・脆弱であり，中期の黄体は安定化なった．さらに，下垂体，子宮摘出モデルにエストラジしていることが推察される．実験では，この黄体からオールとともに VEGF 抗体を投与して，VEGF の作用Evans Blue 色素を抽出し，さらに抽出後の黄体の組織切をブロックすると黄体内の血管数，黄体重量，血中プロ片を作成し黄体内の血管数を数え，抽出された Evansゲステロン値ともに低下した［７］．エストラジオール

Blue 色素量を血管数で除したものを血管あたりの漏出の作用がブロックされたことから，エストラジオールの性として定量化した［８］．血管の漏出性は初期（妊娠血管新生促進作用は，VEGF を介していることが明らか３日目）から中期（妊娠１２〜１５日目）に向かい低下し，となった．

後期には再度増加する．すなわち，黄体の血管は初期にさらに下垂体，子宮摘出モデルにおいて angiopietinsは脆弱であるが，中期に向かい安定化し，そして後期に発現と血管漏出性を検討した．下垂体子宮摘出によりは脱安定化することが分かった．したがって，胎盤からAng―２発現は変化を認めないが，Ang―１発現は有意に低の黄体刺激物質により維持される妊娠中期の黄体では，下し，血管漏出性も有意に増加した．そしてエストラジ

高い VEGF 発現による血管新生の亢進とともに，高いオール補充で Ang―１発現と血管漏出性は回復を認めたこAng―１発現による血管安定化の両者が同時に起こっていとから，エストラジオールは Ang―１優位な環境をつくるることが実際に明らかとなった．すなわち，妊娠黄体でことで血管を安定させていることが明らかとなった．

は黄体機能維持のため，安定した血管による発達した血

ラット妊娠中期においては，胎盤由来のテストステロ管網が構築されていることが示されたわけである

ンが黄体でエストラジオールに変換される．このエスト［３，９，１０］．

ラジオールの作用により黄体内で VEGF 産生が増加し血管新生が亢進すると同時に，Ang―１を増加させること

図２

12日本生殖内分泌学会雑誌

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胎盤性ホルモンによる血管新生と血管成熟を介した黄体維持機構

黄体における血管新生調節機構

で血管が成熟，安定化する（図２）．すなわち，妊娠中期黄体では，Ang―１優位な環境であっても，血管成熟とともに血管新生も同時に起こっているものと考えられる．これは妊娠による黄体機能の延長に伴う血流維持を考えると合目的な現象といえる．

おわりに
本稿では，黄体形成から黄体退縮に至る変化や妊娠による寿命延長といった変化のなかで起こっている黄体内の血管新生，血管成熟，血管退行という血管系変化の制御機構を，われわれの研究結果を中心に説明した．本稿
では触れていないが，これらの黄体の血管系変化は黄体機能と密接な関係があることも，われわれは明らかにし４］．黄体は排卵後速やかに形成され，妊娠ている［１２―１が成立しなければ短期間でその寿命は終わる．しかし，次の周期には再び排卵が起こり黄体が形成される．言い換えれば，黄体は生体内でみられる臓器再生としてとらえることができる．そうした意味から考えると，黄体形成過程に骨髄由来細胞が関与しているという新たな知見は非常に興味深い．また，妊娠の成立により胎盤由来のluteotropin により黄体の寿命，機能が延長されるが，luteotropin は血管新生と血管成熟を同時に促進するという巧妙な調節機構をもつことも明らかとした．これらの知見は，単に黄体機能の解明のみならず，臓器再生や血管再生医学の分野にも有用な情報を提供するものと考える．

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