研究報告
秦野研究所年報
42, 9-15（2019）

Hatano 高および低回避反応ラットの卵巣老化および寿命に及ぼす妊娠経験の影響
太田亮 1，大向英夫 2Effects of pregnancy experience on ovarian senescence and longevity in Hatano
high- and low-avoidance response rats
Ryo OHTA, Hideo OHMUKAI

We investigated the effects of pregnancy experience on ovarian senescence and longevity using
two inbred lines of Hatano rats. These lines have been selectively bred for high- and low-avoidance
animals (HAA and LAA, respectively) in the shuttle-box test, but the HAA line has a slower onsetof ovarian senescence and a shorter lifespan compared with the LAA line. The onset of abnormal
estrous cycles and survival curves were compared between nulliparous and parous rats in eachline. In the HAA line, pregnancy experience did not change the onset of ovarian senescence but
increased longevity. There was, however, no difference in the frequency of pituitary tumor, which
was a causal factor for accelerated mortality in this line. In the LAA line, pregnancy experience
delayed the onset of ovarian senescence and reduced the incidence of mammary tumors but did notincrease longevity because of an increased frequency of constipation with megacolon. These datasuggest that the effects of pregnancy experience on ovarian senescence and longevity depend on thereproductive characteristics of the rat lines.

緒言に短期間曝露させると，化学物質誘発の乳がんが初経年齢，出産経験，閉経年齢などの生殖要因抑制されることも示されている 10,11）．一般に，コは，女性の寿命に影響を与えることが疫学調査のホート研究で得られる生殖要因と寿命の関係は，コホート研究で報告されている．例えば，マ喫煙習慣，肥満，教育水準，栄養状態など非生殖ヤ人女性における子供の数とテロメアの長さの比要因の影響を受け易い 12）．したがって，生殖要較研究において，子供の数が少ない女性は，子供因と寿命の関係を正確に分析するには，非生殖要の数が多い女性よりもテロメアの長さが短いこと因を除外できるモデル動物が必要と考えられる．

が報告されている ．女性ホルモンであるエストシャトルボックス回避学習試験の成績に基づき，ラジオールは細胞内で強力な抗酸化作用を示す

Sprague-Dawley系ラットから選抜交配して，回避ことから ，テロメアは妊娠中に増加するエスト反応率の高い高回避動物（HAA）と低い低回避動物

ラジオールによって酸化ストレスから保護される（LAA）の2つの近交系ラットが作出された 13）．また，と考えられている 6）．しかし，出産経験によって両系の雌は発情周期中のホルモン分泌パターンがテロメアの長さが短くなるという逆の報告 もあ異なり，LAA系はHAA系に比べての発情周期が1り，正確なことは分かっていない．一方，妊娠経日長い 14）．さらに，LAA系はHAA系より性成熟が験のない女性は，妊娠経験のある女性に比べて乳遅いこと 15），LAA系はHAA系に比べて発情周期のがんの発症リスクが高くなることが報告されてい加齢性変化が早発であること 16），LAA系はHAA系

る 8,9）．妊娠レベルのエストラジオールをラットに比べて生存日数が約2か月長いこと 16），HAA系

1-3）

4）

5）

7）

では下垂体腫瘍，LAA系では乳腺腫瘍の発生頻度12

信頼性保証部
安全性事業部安全性評価室が高いこと 16）が分かっている．
本研究では，生殖要因と寿命の異なる HAA 系
9秦野研究所年報 Vol. 42. 2019と LAA 系雌ラットを用いて，妊娠経験が卵巣老ラットの発情周期は，加齢に伴い正常周期から長化や寿命に及ぼす影響を調べ，生殖要因と寿命の期周期に移行し，持続性発情を経て無発情に至る関係を解析した．と考えられている 18）．
発情周期の検査が終了した動物のうち，ロット材料および方法

A，B，C，E，F および G は，生存日数を調べる

秦野研究所で 25 年以上兄妹交配によって維持ために 24 か月齢まで継続飼育した．生存例は 105

している HAA 系と LAA 系雌ラットを使用した．

～106 週齢時にペントバルビタールナトリウム麻動物は，室温 22～25℃，相対湿度 50～65%，12酔下で放血致死させ，剖検し，途中死亡例および時間の明暗周期（7:00～19:00 点灯）に維持された途中瀕死例も発見後，すみやかに剖検した．両系

飼 育 室 で， 金 属 製 ケ ー ジ（220w × 270d × 190hには，系統特有の自然発生腫瘍があり，HAA 系mm）に個別に収容し，飼料（CE-2，日本クレア）雌ラットでは下垂体腫瘍が，LAA 系雌ラットではおよび水道水を自由摂取させた．同系の雄と交配

乳腺腫瘍が高頻度に認められることから 16），下垂した妊娠雌は，妊娠 18 日から分娩後 10 日まで，体腫瘍と乳腺腫瘍の発生頻度を比較した．

ペーパークリーン（日本エスエルシー）を入れたプ内分泌器官の重量を測定するために，ロット D

ラスチック製ケージ（350w × 400d × 180h mm）

および H は，52 週齢時にペントバルビタールナに 収 容 し た． 動 物 実 験 は， 食 品 薬 品 安 全 セ ン

トリウム麻酔下で放血，致死させ，下垂体，副腎ター（FDSC）の動物実験に関する指針に基づき，および卵巣の重量を測定した．

FDSC の動物実験委員会によって承認された動物

ロット D，E，F および G の経産雌は，離乳後実験計画書に従って実施した．の発情周期を観察するために，分娩後 14 日（分娩Sprague-Dawley系ラットは他の系統より発情周日＝分娩 0 日）から膣スメアを採取し，離乳後 6～期の加齢性変化が早期にみられることから ，87週（離乳日 = 分娩後 22 日）まで発情周期を観察しか月齢前後より膣スメアを採取し，発情周期の加た．発情周期は 2 週間の観察期間ごとに 4 日周期，齢性変化を調べた．検査に使用した動物のロット，

4 および 5 日周期の混在，5 日周期および異常周動物数，妊娠経験，発情周期の検査時期を表 1 に期（長期周期，持続性発情）に分類した．

17）のデータを

LAA 系の経産雌において，離乳後の発情周期使用した．膣スメアは 7:00～11:30 の間に採取しに変化がみられたことから，両系の未経産雌を精た．ギムザ染色したスメア標本を顕微鏡で観察し，管切除した雄と交配して偽妊娠を誘発し，偽妊娠観察された細胞に基づいて休止期，発情前期およ誘発後 8 週まで発情周期を観察した．発情周期は，び発情期に分類した．発情周期は 2 週間の観察期

上記の離乳後の観察と同様に分類した．

示す．なお，ロット A～C は，既報

16）

間ごとに正常周期（4 または 5 日周期）および異常妊娠経験の影響を調べるために，系統別に未経周期（長期周期，持続性発情，無発情）に分類した．

産雌と経産雌のデータを比較した．生存曲線お表1Lot10使用した動物のロット，動物数，妊娠経験，発情周期の検査時期および剖検時期
Number of females
HAALAA

Pregnancy
experience

Age examinedvaginal smear

PurposeTerminal age

A

148

Nulliparous

35-51 weeks

Survival rate

24 months

B

1214

Nulliparous

31-51 weeks

Survival rate

24 months

C

913

Nulliparous

31-51 weeks

Survival rate

24 months

D

89

Biparous

30-50 weeks

Organ weight

12 months

E99

Primiparous

28-50 weeks

Survival rate

24 months

F1111

Biparous

28-50 weeks

Survival rate

24 months

G

1112

Biparous

34-50 weeks

Survival rate

24 months

H1212Nulliparous

29-51 weeks

Organ weight

12 months

研究報告

よび発情周期の推移は，カプラン－マイヤー分

一方，LAA 系では，加齢に伴う異常周期の発症

析のログランク検定（SPSS Statistics software，が経産雌で有意（p=0.017，ログランク検定）に遅IBM）により解析し，発情周期の割合と肉眼的れ（図 1），特に，持続性発情および無発情の発症所見の頻度はフィッシャーの正確確率検定，器が経産雌で遅れた（図 2B）．

官 重 量 は ス チ ュ ー デ ン ト の t 検 定（SAS ，SAS®

Institute Japan）
により解析した．

生存率に及ぼす妊娠経験の影響：生存曲線を
図 3 に示す．HAA 系では，24 か月齢の生存率が未経産雌（40%）に比較して経産雌（52%）で高かっ

結果たが，有意差はなかった（p=0.287，ログランク

発情周期に及ぼす妊娠経験の影響：発情周期の検定）．LAA 系では，24 か月齢の生存率に経産雌加齢性変化および発情周期の型をそれぞれ図 1 お（50%）と未経産雌（54%）の間で有意差はなかった

よび図 2 に示す．HAA 系では，正常な発情周期（p=0.935，ログランク検定）．

個体の割合（図 1）や発情周期の型（図 2A）に示さ

腫瘍発生に及ぼす妊娠経験の影響：下垂体腫れる加齢性変化に，未経産雌と経産雌の間で有意瘍 の 発 生 頻 度 に つ い て は，HAA 系 の 未 経 産 雌差はみられなかった（p=0.105，ログランク検定）．

（80.0%）と経産雌（87.1%），および LAA 系の未経

図1

HAA 系および LAA 系雌ラットにおける発情周期の加齢性変化に及ぼす妊娠経験の影響

各値は各週齢において正常な発情周期を示した未経産雌および経産雌の割合（%）を示す．

図2

HAA 系および LAA 系雌ラットにおける発情周期の型に及ぼす妊娠経験の影響

図 2A は HAA 系の未経産雌および経産雌，図 2B は LAA 系の未経産雌および経産雌の発情周期の型を示す．
*，** フィッシャーの正確確率検定で未経産雌と経産雌の間に有意差があることを示す（* p<0.05，** p<0.01）．

11

秦野研究所年報 Vol. 42. 2019

図3

HAA 系および LAA 系雌ラットの生存率に及ぼす妊娠経験の影響

各系の未経産雌および経産雌の生存曲線を示す．

図4

52 週齢時における HAA 系および LAA 系雌ラットの器官重量に及ぼす妊娠経験の影響

各値は各系の未経産雌および経産雌の器官重量（mg: 平均±標準偏差）を示す．
*，** スチューデントの t 検定で未経産雌および経産雌の間に有意差があることを示す（* p<0.05，** p<0.01）．

産雌（48.6%）と経産雌（46.9%）の間に有意差はな

離乳後および偽妊娠後の発情周期：離乳後におかった．乳腺腫瘍の発生頻度については，LAAける発情周期の型を図 5 に示す．LAA 系の経産系の未経験雌（71.4%）に比較して経産雌（18.8%）

雌では，4 日周期の個体割合が離乳後 1～2 週はで有意（p<0.01, フィッシャー検定）に低下した．

100%，3～4 週 は 67%，5～6 週 は 33%，7～8 週

HAA 系雌ラットの乳腺腫瘍についても，未経産は 0% であった．HAA 系では，すべての経産雌個雌（40.0%）に 比 較 し て 経 産 雌（19.4%）の 頻 度 が体が離乳後の各観察期間を通して 4 日間周期を示低下したが，有意差はなかった．腫瘍以外の所した．

見として，便秘／巨大結腸の頻度が LAA 系の未LAA 系雌ラットの偽妊娠後における発情周期

経産雌（5.7%）に比較して経産雌（40.6%）で有意の型を図 6 に示す．LAA 系では，4 日周期の個体（p<0.01，フィッシャー検定）に増加した．

割合が偽妊娠後 2～3 週は 100%，4～5 週は 60%，内分泌器官重量に及ぼす妊娠経験の影響：52

6～7 週は 40% であった．HAA 系では，すべての週齢時に測定した主な内分泌器官の重量を図 4 に雌個体が偽妊娠後の各観察期間を通して 4 日間周示す．下垂体重量は，両系とも未経産雌に比較し期を示した（データ示さず）．て経産雌の値が有意（p<0.01，t 検定）に増加した．
副腎重量は，LAA 系のみで未経産雌に比較して考察経産雌の値が有意（p<0.05，t 検定）に低下した．

発情周期の加齢性変化と寿命に違いがある 2 つ卵巣重量は，両系とも未経産雌と経産雌の間に有の近交系ラットを用いて，卵巣の老化と寿命に及意差はなかった．最終体重には，両系とも未経産ぼす妊娠経験の影響を調べた．より短い寿命を雌と経産雌の間に有意差はなかった．

有する HAA 系の経産雌は，同系の未経産雌と比

12

研究報告

図5

HAA 系および LAA 系雌ラットにおける離乳後の発情周期の型

上段および下段は，それぞれ HAA 系および LAA 系雌の離乳後における発情周期の変化の割合（%）を示す．

図6

LAA 系雌ラットにおける偽妊娠後の発情周期の型

LAA 系雌の偽妊娠後における発情周期の変化の割合（%）
を示す．

較して発情周期の加齢性変化に差はなかったが，る 14）．授乳中の雌ラットは，吸乳刺激により卵24 か月齢の生存率は未経産雌に比べて高かった．

巣における卵胞発育が抑制され，発情周期は停止より長い寿命を有する LAA 系の経産雌は，同系することが知られているが 20），離乳後に再開すの未経産雌と比較して異常周期の発症が遅延した

る発情周期中のプロラクチンサージは妊娠前よりが，生存率の加齢変化に差はみられなかった．

減少するという報告がある 21）．したがって，離HAA 系雌ラットの死亡原因の一つとして，下乳後のプロラクチンサージの減少が，LAA 系の垂体腫瘍の腫大により引き起こされる脳底部の圧経産雌における発情周期の加齢性変化の遅れに寄迫が考えられているが与していると推察される．

，HAA 系の経産雌と未16）経産雌の間で下垂体腫瘍の頻度に差はなかった．

LAA 系の経産雌では，乳腺腫瘍の発生頻度がなお，最近の研究では妊娠がラットの下垂体腫瘍同系の未経産雌と比較して低下したことから，この増殖を促進することが報告されているの変化もプロラクチンレベルの制御に関係してい．

19）

LAA 系の経産雌は，同系の未経産雌と比較しると推定される．同様の変化は HAA 系の経産雌て発情周期の加齢性変化の発症が遅れていた．さでも観察された．妊娠レベルのエストラジオール

らに，LAA 系の経産雌では，離乳後の発情周期をラットに投与すると化学物質誘発の乳がんを抑が 4 日周期を示しており，同様の変化は LAA 系

制することが知られているが 11），自然発生性のの偽妊娠雌においても観察された．LAA 系雌ラッ乳腺腫瘍についても，妊娠によってその発生頻度

トの多くは 5 日周期を示すが，その原因の一つが抑制されることが示唆された．しかしながら，として発情前期から発情期にかけて起こるプロラ

LAA 系の経産雌では便秘／巨大結腸の頻度が増クチンサージのレベルが高いことが挙げられてい加したため，加齢による生存率低下の抑制はみら

14）

13

秦野研究所年報 Vol. 42. 2019

れなかった．LAA 系の経産雌にみられた便秘のManson JE, Quach A, Kusters CD, Kuh D, Wong

原因は不明だが，自発運動量の少ない LAA 系特A, Teschendorff AE, Widschwendter M, Ritz BR,Absher D, Assimes TL, Horvath S: Menopause

有の行動特性 13）が腸の蠕動運動の低下を引き起

accelerates biological aging. Proc. Natl. Acad. Sci.

こした可能性が考えられる．
52 週齢時にみられた経産雌の下垂体重量の増加は，両系で認められたことから，妊娠中に増加

U S A. 2016; 113: 9327-93323)

Sun F, Sebastiani P, Schupf N, Bae H, Andersen
SL, McIntosh A, Abel H, Elo IT, Perls TT:する下垂体の乳腺刺激ホルモン分泌細胞が離乳後Extended maternal age at birth of last child andも残存していたと推察される．LAA 系のみで低women's longevity in the long life family study.

下した経産雌の副腎重量については，原因は不明

Menopause. 2015; 22: 26-31であった．

4)

SL, Robinson WP, Altman RM, Nepomnaschy

コホート研究で得られる生殖要因と寿命の関係

PA: Number of children and telomere length inは，喫煙習慣，肥満，教育水準，栄養状態などのwomen: a prospective, longitudinal evaluation.

非生殖要因によって影響を受け易い 12）．また，ヒトや実験動物では，初経年齢，月経周期，閉経年

PLoS One. 2016; 11, e0146424
5)

齢などの生殖要因や寿命に大きな個人差がある．
一方，HAA 系と LAA 系は，性成熟 15），発情周期の間隔 14），発情周期の加齢性変化 16）などの生殖9216)induced cell death in vitro. Biochem. Biophys.
Res. Commun. 1995; 216: 473-4827)

発情周期の加齢性変化を早発する LAA 系でのみ

reproductive age women. Hum. Reprod. 2018;33: 736-7448)

および LAA 系雌ラットは，生殖要因と寿命の関Kelsey JL: Breast cancer epidemiology: summary
and future directions. Epidemiol. Rev. 1993; 15:

老化や寿命への影響は，使用する系統の特性に依存することが示され，生殖要因の異なる HAA 系

P o l l a ck A Z, R i ve rs K, A hre ns KA : P arity
associated with telomere length among USで観察された．一方，妊娠経験によって誘発され観察された．このように，妊娠経験が及ぼす卵巣

Behl C, Widmann M, Trapp T, Holsboer F: 17-ßEstradiol protects neurons from oxidative stress-があり，系統内の個体差は小さい．本研究では，た寿命の延長は，生存日数の短い HAA 系でのみ

Barrett EL, Richardson DS: Sex differences intelomeres and lifespan. Aging Cell. 2011; 10: 913-

要因と生存日数や腫瘍発生 16）に明らかな系統差
妊娠経験によって誘発された卵巣老化の遅れは，

Barha CK, Hanna CW, Salvante KG, Wilson

256-2639)

MacMahon B, Cole P, Lin TM, Lowe CR, Mirra
AP, Ravnihar B, Salber EJ, Valaoras VG, Yuasa

係を解析する上で，有用な動物モデルになると考S: Age at ﬁrst birth and breast cancer risk. Bull.

えられる．

World Health Organ. 1970; 43: 209-22110) Guzman RC, Yang J, Rajkumar L, Thordarson
G, Chen X, Nandi S: Hormonal prevention of

謝辞
秦野研究所動物飼育管理室の支援に感謝いたします．

breast cancer: mimicking the protective effect ofpregnancy. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1999; 96,2520-2525
11) Rajkumar L, Guzman RC, Yang J, Thordarson G,文献
1)

Talamantes F, Nandi S: Short-term exposure toWu X, Cai H, Kallianpur A, Gao YT, Yang G,Chow WH, Li HL, Zheng W, Shu XO: Age atmenarche and natural menopause and number ofreproductive years in association with mortality:
results from a median follow-up of 11.2 years
among 31,955 naturally menopausal Chinese
women. PLoS One 2014; 9: e1036732)

Levine ME, Lu AT, Chen BH, Hernandez DG,Singleton AB, Ferrucci L, Bandinelli S, Salfati E,

14pregnancy levels of estrogen prevents mammary
carcinogenesis. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2001;
98: 11755-11759
12) Merritt MA, Riboli E, Murphy N, Kadi M, Tjønneland
A, Olsen A, Overvad K, Dossus L, Dartois L, ClavelChapelon F, Fortner RT, Katzke VA, Boeing H,
Trichopoulou A, Lagiou P, Trichopoulos D, Palli D,Sieri S, Tumino R, Sacerdote C, Panico S, Bueno-deMesquita HB, Peeters PH, Lund E, Nakamura A,

研究報告

Weiderpass E, Quirós JR, Agudo A, Molina-Montes E,

Kuwagata M: Stress-reactive rats (high-avoidance

Larrañaga N, Dorronsoro M, Cirera L, Barricarte A,female rats) have a shorter lifespan than stress-Olsson Å, Butt S, Idahl A, Lundin E, Wareham NJ,

nonreactive rats (low-avoidance female rats). J.

Key TJ, Brennan P, Ferrari P, Wark PA, NoratToxicol. Pathol. 2016; 29: 77-84

T, Cross AJ, Gunter MJ: Reproductive factors17) 渡辺千朗，代田眞理子，長尾哲二 : SD 系雌ラット

and risk of mortality in the European Prospectiveの性周期の加齢性変化に関する研究 . 秦野研究所年

Investigation into Cancer and Nutrition; a cohort
study. BMC. Med. 2015; 13: 252

報 1994; 17: 37-40
18) F i n c h C E , F e l i c i o L S , M o b b s C V , N e l s o n13) Ohta R, Matsumoto A, Hashimoto Y, Nagao T,

JF: Ovarian and steroidal influences on

Mizutani M: Behavioral characteristics of rats

neuroendocrine aging processes in female rodents.

selectively bred for high and low avoidance

Endocr. Rev. 1984; 5: 467-497

shuttlebox response. Congenit. Anom. (Kyoto).
1995; 35: 223-229
14) Asai S, Ohta R, Shirota M, Sato M, Watanabe G,19) Yin C, Qi X: Pregnancy promotes pituitary
tumors by increasing the rate of the cell cycle.
Oncol. Lett. 2017; 14: 4873-4877

Taya K: Reproductive endocrinology in Hatano

20) T a y a K , G r e e n w a l d G S : M e c h a n i s m s o fhigh- and low-avoidance rats during the estrous

suppression of ovarian follicular development

cycle. Endocrine. 2002; 18: 161-166

during lactation in the rat. Biol Reprod. 1982; 27:15) Shirota M, Sato M, Kojima K, Ohta R: Minor

1090-1101

involvement of somatic growth in the onset of21) Bridges RS, Felicio LF, Pellerin LJ, Stuer AM,

puberty of Hatano high- and low-avoidance rats.

Mann PE: Prior parity reduces post-coital diurnal

Reproduction. 2004; 127: 389-395

and nocturnal prolactin surges in rats. Life Sci.

16) Ohta R, Kumagai F, Marumo H, Usumi K, Saito Y,

1993; 53: 439-44515