授乳性不妊:哺乳類のホルモンの相互作用
研究によると、授乳がホルモンの変化を通じて妊娠能力に影響を与えることがわかったよ。
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目次
授乳は、雌の哺乳類が子供を育てるために乳を作る過程だよ。面白いことに、この時期、多くの哺乳類は不妊の期間を経験するんだ。この変化は重要で、出産の間隔を空けて、母親が新しい赤ちゃんの世話にエネルギーと資源を集中できるようにするためなんだよね。
授乳不妊って何?
授乳不妊は、授乳中に妊娠する能力が減ることを指すんだ。これは、重要な生殖ホルモンである黄体形成ホルモン(LH)がこの期間中に脈拍が少なく分泌されるから。例えば、げっ歯類のような動物では、正常な生殖サイクルがない期間が長く見られることもあるんだ。他の重要なホルモン、プロラクチンも授乳中に上昇していて、乳の生成に欠かせないし、母親の体や行動の様々な面に影響を与えるんだ。
プロラクチンが不妊に関与していることは知られているけど、科学者たちはまだ授乳中にどのようにこの効果をもたらすのか完全には理解してないんだ。この不確実性は、吸啜(赤ちゃんが食べる行為)、関与するホルモンの複雑な関係、そして母親の代謝の間の関係によるものなんだよね。
キスペプチン神経細胞の役割
最近の研究で、キスペプチン神経細胞と呼ばれる特定の神経細胞が、ゴナドトロピン放出ホルモン(GnRH)の放出に重要な役割を果たしていることが分かったんだ。このホルモンはLHの分泌に不可欠で、生殖機能にとって重要なんだ。研究では、キスペプチン神経細胞が同期して協調的にGnRHを定期的に放出することが示されているよ。
授乳中は、キスペプチン神経細胞の活動が抑制されていて、これがLHの分泌の減少と不妊に繋がる理由だと思われるんだ。この抑制は、授乳中にキスペプチンのレベルが大幅に低下するために起こるかもしれない。人工的に刺激しても、この時期にGnRH神経細胞を活性化できないみたいなんだ。
プロラクチンと不妊
プロラクチンは不妊を引き起こすことが知られていて、授乳中のこのホルモンの高いレベルが不妊の原因だと考えられているんだ。授乳中のマウスの研究では、プロラクチンのレベルを下げることで不妊の期間が短くなることが示されていて、プロラクチンが授乳中のLH分泌を抑制する上で重要な役割を果たしていることが示唆されているの。でも、科学者たちの間では、いくらプロラクチンが抑制に関与しているかは、吸啜の影響と比べてまだ議論が続いているんだ。
吸啜、プロラクチン、乳の生成の役割を解明するのは、これらの要素が密接に関連しているから難しいんだよね。プロラクチンの具体的な寄与を理解するために、研究者たちは脳内でのプロラクチンの作用をブロックしながら吸啜と授乳を維持する特別な方法を使ったんだ。
研究デザインと方法
この研究では、科学者たちは授乳中のプロラクチンが不妊に与える影響を調べるために雌マウスを使ったんだ。マウスは、適切な温度、照明、食事、水がある制御された環境で飼育されたよ。研究者たちはマウスの体重や生殖サイクルをモニターして、正確な観察を保証したんだ。
雌マウスが妊娠した時、子供を初めて見た日を授乳の開始日として考えたんだ。研究者たちは、ホルモンの変化を観察する前に、マウスが数日間おびえずに授乳することを許可したんだ。
LHの分泌を測るために、科学者たちは定期的にマウスから血液サンプルを取ったんだ。この時、マウスがサンプリングのプロセスに慣れていることを確保して、結果に影響を与えるストレスを最小限に抑えたんだ。
プロラクチンの不妊における役割を調査する
授乳中の不妊のために脳内でのプロラクチンの作用が必要かどうかを探るために、科学者たちは特定のタイプのマウスを作成したんだ。このマウスは特定の神経細胞にプロラクチン受容体が欠けていたんだ。このマウスは、授乳中のキスペプチンのレベルに顕著な違いが見られたんだ。
研究者たちは、さまざまな脳の領域でキスペプチン神経細胞の証拠を探し、これらの神経細胞におけるプロラクチン受容体の発現を視覚化して確認するための様々な技術を使ったんだ。脳内でのプロラクチン受容体が欠けているマウスは、授乳中にキスペプチンのレベルが期待通りに低下しなかったんだ。
発情サイクルへの影響
プロラクチン受容体がないマウスは、通常のマウスよりも早く発情サイクルに戻ったんだ。研究者たちはこれらのサイクルを注意深くモニターして、変異マウスが正常のマウスよりも早く授乳中に妊娠可能になることを観察したんだ。正常のマウスは、ずっと後まで妊娠の兆候を示さなかったんだ。
授乳期間中に子犬の体重増加は、両方のマウス群で一貫していて、ホルモンの変化にもかかわらず、変異マウスは正常な母性的行動を続けていることを示しているんだ。
LH濃度の測定
確立された実験室の技術を使って、研究者たちは両方のマウス群の血液中のLHのレベルを測定したんだ。科学者たちは、通常のマウスが授乳中にLHがほぼ完全になかったのに対し、変異マウスは予想よりも早い段階で有意なLHレベルと分泌頻度を示したことに気づいたんだ。
この発見は、プロラクチンが授乳中にLHを抑制する重要な要因であることを示唆しているよ。結果は、プロラクチンがキスペプチン神経細胞とLH放出にどのように影響を与えるかを明らかにしたんだ。
キスペプチン神経細胞の活動
ホルモンの測定に加えて、科学者たちは高度なイメージング技術を使って、リアルタイムでのキスペプチン神経細胞の活動も調べたんだ。同じマウスのさまざまな生殖段階で神経活動を追跡して、妊娠、授乳などのさまざまな条件での変化を観察したんだ。
研究によると、妊娠中や初期の授乳中はキスペプチン神経細胞の活動が大幅に減少し、後に正常な活動レベルに戻ることが示されたよ。このパターンは、これらの神経細胞が生殖の変化に応じてどれだけダイナミックに動くかを強調しているんだ。
妊娠中と授乳中の観察
妊娠中、特に最初の数週間では、キスペプチン神経細胞の活動が減少していたんだ。妊娠と授乳の異なる時点でこれらの神経細胞の行動を観察することで、科学者たちはホルモンの変動が不妊にどのように影響するかについての洞察を得たんだ。
妊娠後期には、キスペプチン神経細胞の低い活動が再開されることが見られた。それはマウスのホルモンプロファイルの変化に伴って観察されて、キスペプチン活動の再開と出産後の不妊に向けた体の準備との間に潜在的なつながりを示しているんだよ。
研究結果の意義
この研究の結果は、授乳中の不妊を抑制するプロラクチンの役割が、主にキスペプチン神経細胞への影響を通じて発揮されることを示しているんだ。このホルモンが互いにどのように機能するかを理解することで、授乳中の不妊調整の全体像をよりよく把握できるんだ。
興味深いことに、授乳不妊のメカニズムが哺乳類間でより普遍的である可能性を示唆しているんだ。多くの哺乳類が授乳中に生殖活動の抑制を経験しているので、これらの洞察は人間を含むさまざまな種の生殖生物学の理解を深めることにつながるかもしれないよ。
結論
授乳は哺乳類の生活において新生児の生存を確保するための重要な期間なんだ。授乳が不妊にどのように影響するか、特にホルモンの相互作用を通じて理解することは、繁殖の健康にとって大切なんだ。研究は、授乳中の不妊を調整する上でのプロラクチンとキスペプチン神経細胞の重要な役割を強調しているよ。
この研究の結果はマウスに留まらず、他の哺乳類、特に人間に関連する洞察を提供するかもしれないんだ。授乳不妊につながるメカニズムを特定することで、さらなる研究がさまざまな種の繁殖における問題を探求し、それらの課題に対処する方法を開発できるかもしれないよ。
この研究は、子供を育てることと生殖能力を維持することの繊細なバランスを理解する上での重要な一歩を表しているんだ、哺乳類の生物学の魅力的な側面だよね。
タイトル: Prolactin-mediates a lactation-induced suppression of arcuate kisspeptin neuronal activity necessary for lactational infertility in mice
概要: The specific role that prolactin plays in lactational infertility, as distinct from other suckling or metabolic cues, remains unresolved. Here, deletion of the prolactin receptor (Prlr) from forebrain neurons or arcuate kisspeptin neurons resulted in failure to maintain normal lactation-induced suppression of estrous cycles. Kisspeptin immunoreactivity and pulsatile LH secretion were increased in these mice, even in the presence of ongoing suckling stimulation and lactation. GCaMP fibre photometry of arcuate kisspeptin neurons revealed that the normal episodic activity of these neurons is rapidly suppressed in pregnancy and this was maintained throughout early lactation. Deletion of Prlr from arcuate kisspeptin neurons resulted in early reactivation of episodic activity of kisspeptin neurons prior to a premature return of reproductive cycles in early lactation. These observations show dynamic variation in arcuate kisspeptin neuronal activity associated with the hormonal changes of pregnancy and lactation, and provide direct evidence that prolactin action on arcuate kisspeptin neurons is necessary for suppressing fertility during lactation in mice.
著者: David R Grattan, E. C. R. Hackwell, S. R. Ladyman, J. Clarkson, H. J. McQullian, U. Boehm, A. E. Herbison, R. S. E. Brown
最終更新: 2024-07-31 00:00:00
言語: English
ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.26.577359
ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.26.577359.full.pdf
ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。
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