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August 31, 2022

臨床的重要性: 精子の移動、成熟、受精における精子嗅覚受容体の走化性行動を促進する卵巣匂い物質様生体分子より

Ovarian odorant-like biomolecules in promoting chemotaxis behavior of spermatozoa olfactory receptors during migration, maturation, and fertilization

https://mefj.springeropen.com/articles/10.1186/s43043-020-00049-w

精子の移動、成熟、受精における精子嗅覚受容体の走化性行動を促進する卵巣匂い物質様生体分子

Clinical importance

臨床的重要性:

The fluid milieu of the female reproductive tract plays a vital role in cross-talk between gametes, enhances fertilization, promotes gametes/embryo transfer, stimulates nourishment, and implantation processes. The discovery and evaluation of the vital biomolecules involved in the chemotaxis behavior of sperm through the female reproductive tract as well as the molecular mechanism of their physiological interaction will help to provide useful information in the diagnosis and management of infertility and uterine deficiencies or in the formation of new methods of hormone-free contraception that inhibit the sperm cells from fusing with oocyte [73].


女性の生殖路の流体環境は、配偶子間のクロストーク、受精の促進、配偶子・胚の移動、栄養補給、着床プロセスにおいて重要な役割を担っている。精子の生殖路における走行性行動に関わる重要な生体分子とその生理的相互作用の分子機構の発見と評価は、不妊症や子宮不全の診断と管理、あるいは精子細胞と卵子の融合を阻害するホルモンフリー避妊法の新手法の形成に役立つ情報を提供することになる[73]。

gametes配偶子《高等動物の卵と精子の総称》
implantation 着床とは受精卵が子宮内膜にたどり着くことで、これが妊娠の始まりです。
chemotaxis behavior 走化性行動
female reproductive tract:女性の生殖路

It is known that for many decades, the vaginal has been used for many reproductive procedures and drug administration due to effective absorption and faster nature. Various studies have indicated the rapid changes in uterine physiology after vaginal administration of progesterone, especially close to the cervix. The available information showed that these effects might be due to local counter-current transfer from the venous blood in the vaginal to the arterial blood in the uterus and lymphatic vessels, also referred to as the “first-pass metabolism” [74].

何十年もの間、膣は効果的な吸収と迅速性のために、多くの生殖処置や薬物投与に使用されてきたことが知られています。様々な研究により、プロゲステロンの膣内投与後、特に子宮頸部付近で子宮生理が急速に変化することが指摘されている。利用可能な情報では、これらの効果は、「第一通過代謝」とも呼ばれる、膣内の静脈血から子宮内の動脈血およびリンパ管への局所的な対向流輸送によるものかもしれないことが示された[74]。

Vaginal 膣
uterine physiology 子宮生理学
cervix.子宮頸部。
counter-current transfer :対向流輸送
first pass metabolism第一通過代謝

Nature does not play games; hence, there is a physiological reason for the actual chemotaxis behavior of sperm from odorant-like molecules secreted by the ovary and other parts of the female reductive tract.The local communication between these systems is probably essential for regulating sperm and egg transport and biomolecular aspects of tubal secretions, including transfer of early luteotrophic signals and embryo transport and development.

自然はゲームをしない。それゆえ、卵巣や女性の生殖路の他の部分から分泌される匂い物質様分子から精子が実際に走化性行動には、生理学的な理由があるのである。これらのシステム間の局所的コミュニケーションは、初期の黄体刺激シグナルの伝達や胚の輸送と発生など、精子と卵子の輸送や卵管分泌物の生体分子的側面の調節に不可欠であると思われる。

luteotrophic 黄体刺激

This area is quite important in In-vitro fertilization and intra uterine insemination procedures when considering treatment options to enhance conception. It should be emphasized that great attention should be given to chemotaxis signals affecting gamate/embryo physiology, early pregnancy markers, fluid milieu of female reproductive tract in in vitro fertilization (IVF) treatment, cancer biology, and other pathophysiological conditions such as endometriosis and poly cystic ovarian syndrome.

この分野は、体外受精や子宮内人工授精処置において、受胎を促進するための治療法を検討する際に非常に重要である。体外受精、癌生物学および子宮内膜症や多嚢胞性卵巣症候群などの病態生理、配偶子・胚の生理、妊娠初期マーカー、女性の生殖路流体環境に影響を与える走化性シグナルには大きな注意が必要であることが強調されます。

Browne et al. [75] indicated that thorough understanding of sperm migration, maturation, and fertilization in the female reproductive tract could initiate new development in assisted reproduction, which relies on supporting the sperm to reach the fertilization site or produce an embryo which is ultimately returned to the uterine cavity even though most of these techniques are well established yet success rate is still meager [75].

Browneら[75]は、女性の生殖路における精子の移動、成熟、受精を徹底的に理解することで、精子が受精部位に到達するのをサポートしたり、最終的に子宮腔に戻される胚を生成することに依存する生殖補助医療の新しい展開が始まるだろうと指摘した、これらの技術のほとんどは十分に確立されているが成功率はまだ低い [75].

uterine cavity 子宮腔

The biology of sperm wash, ovarian stimulation plus the behavior of sperm or embryo in the female reproductive tract can equally improve IVF procedures resulting in better clinical outcomes. Lastly, the diagnosis of infertility could also be significantly improved upon if the biology and behavior of sperm movement along the female genital tract plus the principle guiding these processes are understood.

精子洗浄、卵巣刺激、および女性の生殖路における精子または胚の行動の生物学は、体外受精の手順を同様に改善し、より良い臨床転帰をもたらすことができる。最後に、不妊症の診断は、女性の生殖路に沿った精子の動きの生物学と行動に加えて、これらのプロセスを導く原理が理解されていれば、大幅に改善される可能性がある。

関連文献

Vaginal Drug Delivery

膣内薬物送達

https://www.sciencedirect.com/topics/pharmacology-toxicology-and-pharmaceutical-science/vaginal-drug-delivery

Vaginal drug delivery offers various advantages like avoidance of enzymatic degradation, drug interactions, and first-pass effect.

膣内薬物送達は、酵素分解、薬物相互作用、初回通過効果の回避など様々な利点があります。

用語

first pass metabolism(第一通過代謝)を調べたときに見つけました。

エストロゲンの経口投与vs経皮投与 : First pass effectについて

https://webview.isho.jp/journal/detail/abs/10.11477/mf.1409102574#:~:text=%E3%81%93%E3%81%AE%E3%81%A8%E3%81%8D%E5%A4%9A%E3%81%8F%E3%81%AE%E8%96%AC%E5%89%A4,%E3%81%A8%E5%91%BC%E3%81%B0%E3%82%8C%E3%81%A6%E3%81%84%E3%82%8B%EF%BC%8E

 経口投与された薬剤は,腸管から吸収され,肝─門脈系(hepatic-portal system)に入り,肝臓を通過してから,全身循環に入る.このとき多くの薬剤は肝臓内で代謝され,その結果,全身に分布される薬剤量は減少する.このような肝臓通過による効果はfirst pass effect(第一通過効果),first pass metabolism(第一通過代謝),presystemic metabolism(全身循環以前の代謝)などと呼ばれている.

 投与法が経口ではなく,経腟,静脈内,筋注,舌下,エロソールによる吸入などの場合には,肝門脈系を介さないので,first pass effect発生しない.薬剤に対するfirst pass effectに影響を与えるのは,消化管腔の状態,消化管壁内酵素,消化管内細菌酵素,肝酵素などである1).

体外受精
https://www.hosp.ncgm.go.jp/s016/010/040/020/201512100720.html#:~:text=IVF%2DET%20(in%20vitro%20fertilization,%E4%B8%8D%E5%A6%8A%E6%B2%BB%E7%99%82%E3%81%AE%E3%81%93%E3%81%A8%E3%81%A7%E3%81%99%E3%80%82

IVF-ET (in vitro fertilization ? embryo transfer:体外受精・胚移植 )とは?

体外受精・胚移植(IVF-ET)とは、排卵近くまで発育した卵子を体外に取り出し(採卵)、精子と接触させ(媒精)、受精し分割した卵を子宮内に戻す不妊治療のことです。1978年にイギリスで初めて体外受精児が誕生して以来、全世界で急速に普及し、日本でも年間約30000人の赤ちゃんが体外受精により誕生しています(日本全国で年間約20万件の排卵誘発周期が報告されています)。卵管が閉塞・癒着により機能していない場合(卵管因子)や、精子の数や運動率が不十分であり、人工授精では妊娠しない場合(男性因子)、また他の不妊治療(排卵誘発、人工授精など)で妊娠に至らない場合に体外受精を行います。これまでの報告では自然妊娠と比べて赤ちゃんに異常が起きる確率にほとんど差はないとされていますが,一定の見解は得られていません。


多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)

https://www.marianna-u.ac.jp/hospital/reproduction/feature/case/case03.html

多嚢胞性卵巣症候群(PCOS)とは

多嚢胞性卵巣症候群(PCOS:polycystic ovarian syndrome)とは、若い女性の排卵障害では多くみられる疾患で、卵胞が発育するのに時間がかかってなかなか排卵しない疾患です。自覚症状としては、(1)月経周期が35日以上(2)月経が以前は順調だったのに現在は不規則(3)にきびが多い(4)やや毛深い(5)肥満などです。PCOSでは、超音波で卵巣をみると10mmくらいの同じような大きさの卵胞がたくさんできて卵巣の外側に1列に並び、なかなかそれ以上大きくならないことが特徴で、ネックレスサインと呼ばれます。

原因
どうして排卵がうまく行われないかというと、卵巣内の男性ホルモンが多いことが原因といわれています。自覚症状の(3)や(4)は男性ホルモンが高いことによる症状です。男性ホルモンを高くさせている原因は、脳から出ているLH(黄体化ホルモン)と血糖値を下げるインスリンというホルモンの作用です。それらが正常より強く卵巣に作用していて男性ホルモンが局所的に上がっていると考えられています。ですからPCOSの方は、生理中の血液検査で脳から出るゴナトロピン(LHとFSHのこと)をはかるとLHがFSH(卵胞刺激ホルモン)より高くなるという特徴があります。また、血中の男性ホルモンの値も軽く上昇していることがあります。

11.生殖補助医療(ART)
https://www.jaog.or.jp/lecture/11-%E7%94%9F%E6%AE%96%E8%A3%9C%E5%8A%A9%E5%8C%BB%E7%99%82%EF%BC%88art%EF%BC%89/

1. ARTの定義
生殖補助医療(assisted reproductive technology:ART)とは、「妊娠を成立させるためにヒト卵子と精子、あるいは胚を取り扱うことを含むすべての治療あるいは方法」である。一般的には体外受精・胚移植(IVF-ET)、卵細胞質内精子注入・胚移植(ICSI-ET)、および凍結・融解胚移植等の不妊症治療法の総称である。
配偶者間人工授精(AIH:artificial insemination with husband’s semen)や非配偶者間人工授精(AID:artificial insemination with donar’s semen)は除外する。

 

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