研究フロンティア

インクレチンによる卵胞ステロイド産生系への影響と BMP の関与西山 悠紀 ），大塚 文男 ）岡山大学大学院医歯薬学総合研究科腎・免疫・内分泌代謝内学科 ），総合内科学 ）（AC）の活性化，細胞内 cAMP の上昇を介してインスリはじめにン分泌を促進する．
イ ン ク レ チ ン で あ る GIP（glucose-dependent insuli-

また，中枢神経・消化管・骨・脂肪細胞などさまざま

notropic polypeptide, gastric inhibitory polypeptide）おな膵外組織での作用も明らかになってきたが［よ び GLP- （glucagon-like peptide- ）は，血 糖 依 存 性腺における作用については報告が少なく，GnRH 分泌培に膵臓からのインスリン分泌を促進する消化管ホルモン養細胞である GT - 細胞を用いた in vitro の検討においであり，多数の膵外作用を有するが，卵巣局所におけるて，GLP- が GT - 細胞からの GnRH 分泌を促進するこ作用はいまだ十分明らかでない．とや［］，性］，GLP- 受容体ノックアウトマウスでは性腺多囊胞性卵巣症候群（PCOS）では，インスリン抵抗重量の軽度減少や，雌における性成熟のわずかな遅延や性が高アンドロゲン血症や排卵障害に関与することが知

発育卵胞数の減少を認めるが，生殖能に大きな影響は認られているが，近年 PCOS 患者においてインクレチンめない［］などの限られた報告のみである．

分泌パターンの変化を認めるとの報告がいくつかあり，その変化が PCOS の病態や活動性に関与する可能性も卵巣における BMP システム示唆されている．われわれはインクレチンが卵胞ステロイド合成に与える影響とその機序について，ラット卵胞卵胞の成長・成熟は，ゴナドトロピンと BMP を含むさまざまな卵巣局所因子の autocrine-paracrine 作用によ顆粒膜細胞の初代培養を用いて検討を行った．
今回の検討では，卵胞ステロイド産生や細胞分化増殖り促される．BMP は卵胞構成細胞特異的にリガンドやの調節に関与し黄体化抑制因子として働く BMP（bone受容体を有し，卵巣ステロイド産生や細胞分化増殖を調

morphogenetic

節する［protein）- に着目した結果，インクレ］．そのなかでも BMP- は顆粒膜細胞およびチンの卵胞ステロイド産生における作用およびインクレ卵母細胞に発現し，顆粒膜細胞において AC 活性化の抑チンと卵巣 BMP システムの新たな機能連関の存在が明制による cAMP 産生低下を介して，FSH 誘導性 Proges-らかとなった．

terone 産生を抑制するが，Estradiol 産生には影響しない［インクレチンの作用と性腺における役割］．BMP- はこの黄体化抑制因子としての作用に加え，卵胞発育過程における優位卵胞の選択プロセスにも重要な役割を果たすと考えられる．

GIP は十二指腸に存在する K 細胞，GLP- は下部小腸および結腸に存在する L 細胞から分泌され，食後インPCOS 患者における BMP の病態学的関与とインクスリン分泌の ％以上を担っているとされる［レチン分泌］．近年 こ の 作 用 を 応 用 し た GLP- 受 容 体 作 動 薬 や DPP（dipeptidyl peptidase- ）阻害薬は糖尿病治療の主力となっている．インクレチンは膵β細胞では，回膜貫通型 G 蛋白共役受容体に結合し，アデニル酸シクラーゼ
連絡先：大塚 文男，岡山大学大学院医歯薬学総合研究科〒 ―岡山市北区鹿田町 丁目 番 号
TEL ： ― ―FAX： ― ―E-mail：fumiotsu@md.okayama-u.ac.jp20

日本生殖内分泌学会雑誌（2018）23 : 20-23

PCOS では BMP が病態学的に関与することが示唆されており，GDF- ノックアウトマウスの卵巣では PCOS様の表現型を呈することや［GDF-］，ヒト PCOS 卵巣ではmRNA 発現の遅延・減少を認めること［］，また PCOS 患者から単離した顆粒膜細胞では，正常な顆粒膜細胞と比較して BMP- 発現の増加を認める ［ ― ］ことなどが報告されている．

インクレチンによる卵胞ステロイド産生系への影響と BMP の関与

表対象

非肥満耐糖能正常の PCOS 患者 人＋
年齢・BMI マッチした健常女性 人

PCOS 患者におけるインクレチン分泌の変化
評価方法

インクレチン分泌gOGTT 時のインクレチン分泌評価

PCOS 患 者 で 糖 負 荷 後 の total-GIP が 高値，後期相で活性型 GLP- が低値

筆頭著者
Vrbikova, J

メトホルミ ン 内 服 前：肥 満 PCOS 患 者
メトホルミン（mg）
では体重マッチした健常女性・非肥満を か月内服後，PCOS 患者よりも total-GIP は低値
gOGTT 時のメ ト ホ ル ミ ン 内 服 後：PCOS 患 者 で はインクレチン分泌評価
GIP・GLP- が増加傾向

Svendsen, PF

PCOS 患者 人＋
年齢マッチした健常女性 人

OGTT 時のインクレチン分泌と作用を評価

肥満 PCOS 患者では健常女性と比べ糖負荷後の total-GIP が低値だが，イン クレチン作用は増強する

Pontikis, C

PCOS 患者 人＋健常女性 人gOGTT 時のインクレチン分泌評価

メタボリスクのない PCOS 患者および正常体重 PCOS 患者 は，健 常 人 よ り 糖負荷後の GIP が高値

Chang, CL

PCOS 患者 人＋
BMI マッチした健常女性 人

gOGTT 時のGLP- 分泌評価

PCOS 患者で空腹時・糖負荷後の GLPが高値

Lin, T

非肥満女性 人（妊娠糖尿病 人・PCOS 人・健常女性 人）

gOGTT 時のインクレチン分泌評価

PCOS 患者で，妊娠糖尿病患者および健常女性と比べ糖負荷後の GIP・空腹時・糖負荷後の GLP が低値

Vejrazkova, D20#1510*#

4*

2

GIPR mRNA (/RPL19)#B6(pSmad/actin)

A*25

Smad Phosphorylation

PCOS 患者（非肥満 人・肥満 人）＋健常女性（非肥満 人・肥満 人）

30

Progesterone (ng/ml)

報告年

51.5
1*

0.5
00

BMP-6GIP

2-++--+++BMP-6+0+30+100+
300 (nM)

Progesterone (ng/ml)

30

*25

###2010

図50

図0100+0+30+100+300 (nM)

顆粒膜細胞における Progesterone 産生に対するインクレチンの影響
ラット顆粒膜細胞を FSH（ ng/ml）
・androstenedione（ nM）の存在下で無血清培地にて培養し，GIP・GLP- （ - nM）刺激後 時間で培養液中の Progesterone値を CLIA 法にて測定した．結果は平均値±標準誤差により示し，各群の有意差は，ANOVA および t 検定によって解析し， ＜ ． を有意とした（＊ ＜ ． vs. コン*6*420BMP-6
GLP-115FSH
GLP-18(pSmad/actin)

100

Smad Phosphorylation

0GLP-1R mRNA (/RPL19)

0FSH
GIP

21.5
10.5
0-++-++-+

BMP-6

顆粒膜細胞における BMP シグナルに対するインクレチンの影響とインクレチン受容体発現に対する BMP の影響：
Ａ）ラット顆粒膜細胞を GIP・GLP- （ nM）の存在下で無血清培地にて 時間培養し，BMP- （ ng/ml）刺激後 時間で細胞溶解液を採取し pSmad / / 抗体と actin 抗体を用いて Western blot を行った．シグナル強度の評価には pSmad/actin 比を用いた．
Ｂ）ラット顆粒膜細胞を BMP- （ ng/ml）の存在下で 時間培
養後 total RNA を抽出し，GIP・GLP- 受容体 mRNA レベルをリアルタイム PCR 法にて定量した．各データは ribosomal
protein L （RPL ）発現量で標準化した．結果は平均値±標準誤差により示し，各群の有意差は，ANOVA（A）およびt 検定（B）によって解析し， ＜ ． を有意とした（＊ ＜ ．
vs. コントロール群，＃ ＜ ． vs. BMP- 処理群）．

トロール群，＃ ＜ ． vs. FSH 処理群）．

研究フロンティア

21

西山悠紀

他

より単離した顆粒膜細胞を用いて検討した結果，GIP・GIP

BMP-6

GLP- はともに FSH による Progesterone 産生を抑制し，GIP受容体BMP受容体--FSH

Smad6-FSH受容体
P

Smad-らかとなった（図）．

Progesterone へ の 作 用 と は 異 な り，GIP・GLP- は++その抑制作用は GLP- と比べ GIP の方が強いことが明

1/5/9

アデニル酸シクラーゼ

FSH 誘導性の Estradiol 産生には影響を与えず，単独では Progesterone・Estradiol の 基 礎 値 に 変 化 を 認 め なかった［ ］．また，GIP・GLP- は FSH 誘導性の cAMP産生を抑制するととも に，FSH 誘 導 性 の StAR・P
scc・ βHSD を含む Progesterone 合成酵素系の発現を抑制したが，Parom には影響を与えなかった．次に

BMP- との関連を検討したところ，GIP は BMP- によId-1

る Smad / / リン酸化と BMP 標的遺伝子 Id- の転写を増強した．一方，BMP- 刺激により GIP 受容体発現がcAMP抑制されたことから，BMP・GIP シグナル間のフィードバックの存在が示唆された（図プロゲステロン 産生・分泌図

インクレチンと BMP による卵胞ステロイド合成調節
GIP・GLP- はともに FSH 誘導性 Progesterone 産生を抑制し，GIP ではより強い抑制効果がある．GIP は BMP-I 型受容体の発現
増 強 お よ び 抑 制 性 Smad の 発 現 抑 制 を 介 し て，BMP- 誘 導 性
Smad / / シグナルを増強する．GIP は FSH 受容体発現を増強する一方で，BMP- は GIP 受容体発現を抑制する相互作用も存在する．

）．GIP・GLP- による BMP 受容体への影響を検討した結果，GIP・GLPはともに BMP-I 型受容体のうち ALK- の発現を増強し，抑制性 Smad のうち Smad 発現を抑制すること，GIP
ではさらに ALK- 発現を増強することが示された［ ］．

まとめPCOS 患者のインクレチン分泌については，健常者と以上より，インクレチンが顆粒膜細胞における FSH比べ糖負荷後の GIP レベルの上昇および後期相の GLP-誘導性 Progesterone 産生を抑制すること，そのメカニレベルの低下を認めるという報告［ ］や，糖負荷後ズムとして GIP では内因性 BMP- 受容体シグナルの増の GIP・GLP- レベルはいずれも上昇するという報告

強を介することが明らかとなった（図［ ， ］がある．一方で，肥満 PCOS 患者では健常者

ンは卵胞 BMP システムを介した卵胞ステロイド産生やあるいは妊娠糖尿病患者と比べ糖負荷後の GIP レベル卵胞発育の調節に有用である可能性があり，今後 PCOSの低下を認めるという報告［ ― ］もあり，一定したなどの卵巣機能障害への治療応用も期待される．

結果は得られていない（表）．インクレチ）．

しかし，インクレチン分泌パターンの変化が PCOS

参考文献の病態や活動性に影響を与えている可能性があり，PCOS 患者に対する治療において，GLP- 受容体作動薬とメトホルミンの併用群が各単剤使用群よりも体重やインスリン感受性など代謝面での改善効果に加えて，月経周期や妊娠率の改善効果を示したという報告［ ］もある．

インクレチンによる卵胞ステロイド産生への影響の検討
ラット卵巣における GIP・GLP- 受容体の発現を RTPCR に よ り 確 認 し た［ ］
．Diethylstilbestrol（DES）
を植え込んだ 日齢のメス Sprague-Dawley（SD）ラット

22

日本生殖内分泌学会雑誌

Vol.23 2018

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