Title ラットおよびヒト精巣hCGレセプターのhCGによるdown

Title
ラットおよびヒト精巣hCGレセプターのhCGによるdownregulation
Author(s)
並木, 幹夫; 中村, 正広; 奥山, 明彦; 高, 英哲; 近藤, 宣幸; 土
井, 康裕; 松井, 孝之; 藤末, 洋; 竹山, 政美; 藤岡, 秀樹
Citation
Issue Date
URL
泌尿器科紀要 (1988), 34(10): 1771-1775
1988-10
http://hdl.handle.net/2433/119739
Right
Type
Textversion
Departmental Bulletin Paper
publisher
Kyoto University
1771
泌 尿紀 要34:1771-1775,1988
ラ ッ トお よび ヒ ト精 巣hCGレ
hCGに
セ プ ター の
よ るdown-regulation
大阪大学医学部泌尿器科学教室(主 任=園 田孝夫教授)
並木
幹夫,中 村
正 広,奥 山
明彦
健 康 保 険組 合 連 合 会大 阪 中 央病 院(部 長:藤 岡秀 樹)
高
英 哲,近
藤
藤末
洋*,竹
山
OF
RAT
DOWN-REGULATION
HCG
Mikio
宣 幸,土
井
康 裕*,松
政 美**,藤
AND
RECEPTORS
NAnmci, Masahiro
井
岡
孝 之*
秀樹
HUMAN
BY
TESTICULAR
HCG
NAKAMURA and
Akihiko
OKUYAMA
From the Department of Urology, Osaka University Medical School
(Director: Prof. T. Sonoda)
Eitetsu
Kox,
Hiroshi
Nobuyuki
FujisuE,
Korrnox,
Masami
Yasuhiro
Doi,
Takayuki
TAKEYAMA and
Hideki
MATSUI,
FuJioIA
From the Department of Urology, Osaka Central Hospital
(Chief : H. Fujioka)
Changes in rat and human testicular human chorionic gonadotropin
(hCG) binding sites
induced by hCG were estimated in vivo and in nitro. After a single administration
of hCG, the
specific hCG binding sites were significantly reduced for 7 and 5 days in rat and human testes,
respectively. However, hCG binding sites had recovered to pretreatment values by the 14th day
after the administration.
Occupied hCG binding sites measured in both rat and human testes
accounted for about half of the reduced binding sites on the day after administration
of hCG,
but thereafter the number of sites occupied was not correlated with the reduction of the binding
sites. In in vitro experiments using the organ culture technique, an exposure to hCG for 24 hours
induced a dose-related significant loss of the specific hCG binding sites for 7 and 5 days in rat
and human testes, respectively.
Thereafter, the number of binding sites gradually increased.
These patterns of change in hCG binding sites in vitro were similar to those in vivo.
These findings suggest that the reduction in hCG binding sites in rat and human testes by
hCG is due not only to occupancy but also down-regulation
of the binding sites. In conclusion,
the present testicular organ culture method is useful to study hormonal regulation of testicular
function, especially in human testes.
(Acta Urol. Jpn. 34: 1771-1775, 1988)
Key
words:
Testis,
hCG
緒
Peptidehormoneが
receptor,
Down-regulation
与 後,receptor含
言
た1-7).し
自 身 のhormonereceptor
を 制 御 して い る こ と は よ く知 られ て お り,精
在 す るLH/hCGreceptorに
定 さ れ て お り,ヒ
巣 に 存
つ い て もLH/hCG投
有 量 が 変 化 す る こ とが 示 さ れ て き
か し,こ れ ら の 研 究 の 大 部 分 は 実 験 動 物 に 限
ト精 巣 に お け るLH/hCGreceptor
の ホ ル モ ン制 御 に 関 す る 報 告 は 少 な い3,5).ま
hCGが
自 身 のreceptorを
たLH/
制 御 して い る メ カ ニ ズ ム
も未 だ 明 らか で は な い.
s現=兵 庫 医 科 大学 泌尿 器科 学 教 室
**現:市 立 堺 病 院 泌尿 器 科
今 回 わ れ わ れ は,ラ
ptorのhCG自
ッ トお よ び ヒ ト精 巣hCGrece-
身 に よ る制 御 機 構 を,inUIUOお
よび
泌 尿 紀 要34巻10号1988年
1772
inUtlfOに
お い て,そ
は 既 に報 告 した方 法10)に従 い行 った.
れ ぞ れ 検 討 し た.
結
対 象 お よ び方 法
(i)inUtUOで
(1)InU7UOで
の検 討
ラ ッ トを 用 い た 実 験 で は,adultwistar系
を 用 い,hCG1001Uを
7,10ま
た は14日
をcontrol精
巣 組 織 中 のtotalお
よ びunoccupiedhCGbindingsitesを
測 定 した 。
hCG投
contro1と
し,有
グ ル ー プ の ラ ヅ ト数 は6匹
と
巣 のtotalhCGbindingsitesと
与1日
後 に はcontrolの
意 な 減 少 は7日
b玉ndingsitesは
し た.
ヒ トで の 検 討 に は 不 妊 男 性 の 生 検 精 巣 組 織 を 用 い
た,す
な わ ち 本 研 究 に 同 意 を得 た52名
妊 症 患 老 に 対 しhCG5,0001Uを
3,5,7ま
の特 発性 男 子 不
組 織 の 一 部 はBouin氏
Eosin染
行 い,生
検
hCGbindingsitesを
測 定 し た.た
余 組 織 で
な っ た.内
訳 はhCG投
与1日
hCG非
局 対 象 は35例
と
後 に はcontrol
よ りoccupiedさ
りsparehCG
差 し 引 い て 求 め る)はhCG投
与
減少の約半分 を 占め た
後 以 後 のbindingsitesの
減 少 にoccupancy
は あ ま り関 与 し て い な か っ た,
0
u
婁
d
率
ホ
島
墨
後5例(27∼35歳),
5。
投 与(control)8例(26∼37歳)で
全 症 例 と もhCGreceptorに
増 加 し 始 め,14日
ま で 回 復 し た.hCGに
100
後6例(25∼38歳),
3日 後6例(24^-40歳),5日
まで減 少
の 後sparehCG
だ し 組 織 学的 検
単 位重 量 当 た りの 割合 が
増 加 す る と考 え られ た の で 除 外 し,結
約20%に
間 続 い た,そ
1日 後 に はbindingsitesの
討 で 高 度 の 造 精 障 害 を 示 した 症 例 で はhCGreceptor
が 存 在 す るLeydigcellの
の比
れ たhCGbindingsites(totalよ
が,3日
液 固 定 後Hematoxylinand
色 を 行 い 組 織 学 的 検 討 を 行 い,残
levelに
bindingsitesを
筋 肉 注 射 し,1,
た は14日 後 に 精 巣 生 検 を1回
よ
変 化
で 示 し た(Fig。1).sparehCGbindingsitesは
な お 生 理 食 塩 水 を 筋 肉 注 射 した ラ 叩 ト の 精 巣 組 織 を
して 用 い,各
与 の ラ ッ ト精 巣 組 織 のtotalお
びsparc(unoccupied)hCGbindingsitesの
筋 肉 注 射 し た 後1,3,5,
目に 屠 殺 し,精
の検 討
hCGlOOIU投
ラ ット
果
あ り,
影 響 を お よぼす 可 能性
が あ る 血 清LH,FSH.prolactinはhCG投
与前に
正 常 範 囲 内 で あ っ た.
Spare(unoccupied)hCGbindingsitesの
測定
E
を
7
0
i*
阜
U
L
蜀o
13571014
DaysafterhCGadministration
は す で に 報 告 し た 方 法8)に
bind三ngsites測
receptorよ
従 い 行 い,t・talhCG
Fig.1.
定 の 場 合 は 内 因 性 のLH/hCGを
りdissociate9)し
changesinspare(●)andtotal(0)
hCGbindingsitesinrattestesaftera
た 後bindingstudy
singleinjectionof1001UhCG.Each
pointexpressedaspercentoftotalhCG
bindingsitesincontroltestestreated
を 行 う こ と に よ り求 め た.
(2)invitroで
withsalineisthemean±standarderror
の検討
ラ ッ トお よび ヒ ト精 巣 をhCGを
24時 間 器 管 培 養 し,そ
sitesの
(byt-test).
の 後 の 精 巣 組 織hCGbinding
変 化 を 検 討 し た.ラ
adultwistar系
ofsixestimations.*p<0.05vscontrol
含 むmediumで
ッ ト精 巣 組 織 は5匹
の
hCG5,0001U投
与 後 の ヒ ト精 巣 組 織 のtotalお
ト 精 巣 は5名
の無 治
よ びsparehCGbindingsitesの
療 前 立 腺 癌 患 者 の 去 勢 術 に 際 し て 得 られ た.そ
れぞれ
投 与 の 精 巣 組 織(control)のt・talhCGbinding
の 精 巣 を3群
ラ ッ トよ り,ヒ
に 分 け,第1群
むmediumで,第2群
は501UlmlhCGを
含
は0.51UlmlhCGを
含 む
mediumで,第3群(control)はhCGを
basalmediumで24時
mediumもbasalmediumと
mediumで
含 まない
間 培 養 し た 後,い
交 換 し,以
培 養 を 続 け 経 時 的(24時
i,3,5,7,10お
hCGbindingsitesを
ずれ の 群 の
後basal
間 の 培 養 直 後,
sitesと
変 化 をhCG非
の 比 で 示 した(Fig.2).hCG投
与1日
はsparehCGbindingsitesはcontrolの
に 減 少,有
意 な 減 少 は5日
間 続 い た.hCG投
後 よ り,sparebindingsitesは
に はcontrollevelに
ingsitesはhCG投
よ び14日 後)に
培 養精 巣 組 織 の
sitesの
測 定 した.な
お 精 巣器 管 培養
pancyは
後 に
約40%
与7日
回 復 し 始 め,i4日
後
達 した 。occupiedhCGbind与1日
約 半 分 を 占 め た が,そ
後 は 減 少 し たbinding
の 後 の 減 少 に はoccu・
あ ま り関 与 し て い な か っtc.
並 木,ほ
か:精
巣 ・hCGレ
セプター
1773
で 培 養 し た 精 巣 のhCGbindings五tesはcontrol
宕
よ り98%,o・51u/m!hCGを
巷
…
u
含 むmediumで
培養
し た 精 巣 のhCGb五ndingsitesはcontrolよ
O
§
減 少 して い た.controlと
雪
認
ニ
sitesの
■
減 少 は7日
はhCGを
E509
c'Za
7
り90%
比 し有 意 なhCGbinding
間 続 い た.そ
して そ の 減少 の 程 度
高 濃 度 含 ん だmediumで
培 養 した場 合 の
8
方 が 著 明 で あ っ た.14日
0
後 に は そ れ ぞ れ のhCGbin-
d三ngsitesはcontrollevelに
σU
Fig.4にhCGを
L
ぎ
3
1
回 復 した 。
含 むmediumで24時
間 培養 し
た 後 の ヒ ト精 巣hCGbindingsites(sparebinding
5714
sitesの み)の
DaysafterhCGadministration
sitesの
F五g。2.Changesinspare(●)andtotal(○)
hCGbindingsitesinhumantestes
変 化 を 示 し た.培
養 後 のhCGbinding
減 少 お よ び 回 復 の パ タ ー ン は ラ ッ ト精 巣 の 場
合 と 同 様 で あ っ た が,減
少 の 程 度 お よび 期 間 は ラ ッ ト
afterasingleinjectionof5,0001UhCG.
精 巣 の 場 合 ほ ど 著 明 で は な か っ た.
Eachpointexpressedaspercentoftotal
hCGbindingsitesincontrols(before
administration)isthemean±standard
宕
お
erroroffivetoeightestimations.
*p〈0 .05vstestesbefc}readministration
唇
u
(2)Invitroで
hCGを
§
雪
沼
'二
の検討
含 むmediu皿
でz4時
間 培養 した後 の ラ ッ
ト精 巣hCGbindingsites(sparebindingsitesの
み)の
..
ロ
(control)(byt-test).
変 化 をcontrolと
の 比 で 示 し た(Fig.3).24
時 間 培 養 直 後 で は501UlmlhCGを
含 むmedium
事
傘
事
m
E
V
雪
O
D
σ
U
L
●
掌
阜
50
■
s
ぎ
0
0
き
0100u
013571014
DaysafterhCGexposure
Fig.4,
O
ChangesinthespecifichCGbinding
sitesinhumantestesafterexposureto
hCGfor24hoursinorganculture.
霧
乱
E
v・
Med三umcontaininghCGwasre皿oved
atdayO,andtesticulartissuewashed.
ThespecifichCGbindingsiteswere
・c
参
measuredimmediately,1,3,5,7,10and
寧
O
a
14daysafterthetreatmentwithhCG.
牢
U
L
Eachpointexpressedaspercentofcont-
零
rolexposureofpre-incubationwithout
零
8
a
零
喰
零
ぎ
零
■
hCGisthemean±standarderrorof
013571014
丘veestimations.*p〈0.05vscontrol
DaysafterhCGexposure
Fig.3.
(bypairedt-test).(○)hCG501U/ml
mediumpre-incubation;(●)hCGO。5
ChangesinthespecifichCGbinding
1U/mlmediumpre・incubation.
sitesinrattestesafterexposuretohCG
for24hoursinorganculture.Medium
containinghCGwasremovedatday
考
O,andtesticulartissuewashed.The
specifichCGbindingsitesweremeasuredimmediately,1,3,5,7,10and14
daysafterthetreatmentwithhCG.
Eachpointexpressedaspercentofcontrolexposureofpre-incubationwithout
本 研 究 に お い て は,hCG投
ト精 巣hCGbindingsitesの
ら ず,器
hCGisthemean±standarderrorof
検 討 し た.精
る 場 合,invitroの
mediumpre一
量ncubation;(●)hCGO,5
1U/mlmediumpre-incubation.
Leydigcellな
た.し
与 後 の ラ ッ トお よび ヒ
変 化 を:nciaoの
管 培 養 を 用 い たinvitroの
fiveestimations.*p〈0.05vscontro1
(bypairedt-test).(Q)hCG501U/ml
察
みな
実 験 に おい て も
巣 のホ ル モ ン制 御や 他 の機 能 の研 究 を す
実 験 で は し ば し ばSertolicel1や
どの個 々の細 胞 を 用 い て 行 わ れ て き
か し最 近gonadotropin-releasingllormone
泌 尿紀 要34巻io号1988年
1774
likesubstanceな
ど のintratesticularmediators
の 減 少 分 の 約 半 分 をoccupancyが
の 存 在 が 明 ら か に な る に 従 い1L,12》,精 巣 内 の ホ ル モ ン
し,そ
制 御 は 従 来 考 え られ て い た 以 上 に 複 雑 で,精
pancyは
巣 内 の細
胞 間 物 質 が そ の 制 御 機 構 に 重 要 な 役 割 を 果 た して い る
ら しい こ と が 判 明 して き た.こ
培 養 よ りinUtUUの
れ て い る と考xら
状 態 に 近 く,い
くらか の点 で す ぐ
や 異 な っ て は い た が,hCG投
sitesの
っ て,精
実験
巣 器管 培 養 は精 巣 機
能 の ホ ル モ ン 制 御 の 研 究 に 有 用 で あ り,と
与 後 精 巣hCGb量ndingsitesは
トで は5日
間,そ
ラ ッ トで
は7日
間,ヒ
が,ラ
ッ ト精 巣 の 実 験 結 果 は 他 の 報 告 者 の 所 見 と 一 致
れ ぞれ 有 意 に減 少 した
ト精 巣 に 関 して はhCG投
与 後 のLH/
い3・5).す な わ ちSharpeら3)はhCG投
sitesは
の事
合 成 や 再 活性 化 が この期 間 抑
結
語
(1)hCG投
与 後,ラ
rcceptorが7日
ッ ト お よ び ヒ ト精 巣hCG
間 お よ び5日
間,そ
れ ぞ れ 有 意 に減
(2)こ
のhCGreceptorの
減 少 はbindingsites
よ るoccupancyの
regulationな
み な ら ず,down・
ど 他 の メカ ニズ ムに 起 因す る と 推 測 さ
れ た.
(3)器
管 培 養 を 用 い たLRvitroの
実 験 結 果 はin
UIUOの 実 験 結 果 と相 似 し て い た,よ
変 化 に 関す る論 文は わ ず か し か な
4,0001U)1日
与 後5日
間 は 減 少 した ま ま で 回 復 傾 向 を 示 さ な か っ た.こ
のhGGに
常 に 有 力 な 手 段 と な る と考 え られ る 。
し た2,4,6).ヒ
occupied)hCGbindingsitesはhCG投
少 す る こ とが 判 明 した.
りわ けin
実 験 が 比 較 的 行 い 難 い ヒ ト精 巣 の 研 究 に は 非
hCGreceptorの
ま
な ど の メ カ ニ ズ ム の 介 在 が 推 測 さ れ た.sparer(un-
与 後 のhCGbinding
結 果 と相 似 し て い た.よ
hCG投
減 少 に はoccu-
あ ま り関 与 し て お ら ず,down-regulation
実 験 結果 とや
減 少 お よ び 回 復 の パ タ ー ン はinUIUOの
UIUOの
か
制 され て い た こ と を 示 す と 考 え られ る,
実 験 結 果 はhCGbinding
減 少 の 程 度 に お い てinU2UOの
の 後 のhCGbindingsitesの
実 はhCGreceptorの
れ る 器 管 培 養 法 を 用 い てinvitroの
実 験 を 行 っ た.invitroの
sitesの
のた め 本研 究 では 細 胞
占 め て い た ・↓
法 は 精 巣 機 能 の ホ ル モ ン 制 御 な ど の 研 究 に 有 用 で,特
にinUIUOの
与(1,000∼
って精 巣 器 管培養
実 験 が 比 較 的 行 い 難 い ヒ ト精 巣 に 関 す る
研 究 に 有 力 な 手 段 で あ る と考 え ら れ る.
後 の 不 妊 男 性 の 精 巣hCGbinding
未治 療 不 妊 男性 の そ れ よ り低値 であ る ことを
本 研 究 の 一 部 は 昭 和62年 度 文 部 省科 学 研 究 費 一 般 研究C
示 して い る が,Lachgrenら5)は
停留精巣 を 有 す る
(課題 番 号62570724)に
よ っ た.
少 年 の 精 巣LHbindingsitesはhCG(500∼1,000
1U)投
与1∼4日
投 与 後,一
文
後 で 増 加 す る と報 告 し て い る.hCG
方 で はLHlhCGreceptorが
で は 増 加 した 原 因 は,hCGの
減 少,他
方
投 与 量 や1.eydigcell
264:644-646,1976
与 に て 不 妊 男性
の 精 巣hCGbindingsitesが5日
1)SharpeRM:hCG-induceddecreasein
availabilityofrattestisreceptors.Nature
機 能 の 年 齢 に よ る 相 違 な ど に よ る と考 え ら れ る が,本
研 究 の 結 果 は5,0001UのhCG投
献
間有 意 に減 少 す る
2)HsuehAJW,DufauMLandCattKJ:
Regulationofluteinizinghormonereceptors
intesticulazinterstitialcellsbygonadotropin.
こ とを 示 し た.よ
って,比
較 的 大 量 のhCG投
成 人 男 性 の 精 巣hCGreceptorは
ば 治 療 剤 と してhCGを
与にて
一 定 期 間 は しば し
用 い る 特 発 性 男 子 不 妊 症13)
やhypogonadotropichypogonadism14)な
い てhCGの
どに お
投 与方 法 を 決定 す る 上で 大 変参 考 とな る
BiochemBiophysResCommun72:1145‐
1152,1976
3)SharpeR.M,WuFCWandHargreaveTB:
Bindingofhumanchorionicgonadotrophin
totesticularbiopsytissuefrominfertilemen
andtheeffectofpriortreatmentwithhuman
と考 え られ る.
hCG投
sitesの
chorionicgonadotrophin.JEndocr86:117-
ど の い くつ か の メ カ ニ ズ ム に よ
る と考 え ら れ る.occupancyが
2Raiaoの
4)JahnsenT,PurvisK,TorjesenPAand
減 少 は,bindingsitesのoccupancyや
down-regulationな
sitesの
125,1980
与 後 の 長 期 間 に わ た る 精 巣hCGbinding
ど の 程 度binding
HanssonF:Temporalrelationshipbetween
hCGinduceddesensitizationofI.HlhCG
responsiveadenylylcyclaseanddownregula-
減 少 に 関 与 して い る か を 明 ら か に す る た め,
tionofLH!hCGreceptorsintherattestis.
ArchAndrol6;155-162,1981
実 験 で は 内 因 性 のhCGをbindingsites
5)LackgrenG,PloenL,BergAAandHanson
よ りdissociateす
る 操 作9)を 行 っ た 後bindingsites
(totalhCGbindingsites)を
1日 後 で は ラ ッ ト.ヒ
測 定 し た.hCG投
ト精 巣 と もhCGbindingsites
V:Receptorsforluteinizinghormone(LH)
与
andfolliclestimulatinghormone(FSH)in
thehumanundescendedtestis.andtheeffect
並 木,ほ
o￡hCGtreatment.IntJAndrol6:520-532,
1983
67K,olenaJandSeb8kov'eE:Hormonat
regulationo￡testicularLFi/hCGreceptors
inrat.ExpClinEndocr82:1-7,1983
7)Mombr量alFqBegcotM,工eduqueP,Dubo五s
P,SaezJandHaourF:Gonadotropin
receptorcomplexesandfreereceptorsin
porcineLeydigcellculturesduringrecovery
か:精
巣 ・hCGレ
ofhumanandrattesticularfolliclestimulatinghormonereceptorsbyhumanmenopausalgonadotrophininniaoandinvitro.
ClinEndocrionl(Oxf)26:675-684,1987
11)SharpeSM,FraserHM,CooperIand
RommertsFFG:Sertoli-LeydigcellcommunicationviaanLH-RHlikefactor.
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12)BenahmedM,ReventosJ,TaboneEand
fromhCGstimulation.BiochemBiophys
SaezJM:CulturedSertolicellmediated
ResCommun118:206-211,1984
FSHstimulatoryeffectonLeydigcell
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SonodaT,NishimuneY,TakatsukaDand
MatsumotoK:lnfluenceoftemperatureon
1775
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E181,1985
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testicularLHreceptorsbyhomologous
hormone:Inaihostudiesonreceptoroccu-
dotrophicoligozoospermia.IntJAndrol5:
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pantyandreceptorloss.BiochemBiophys
Stimulationofspermatogenesisbygona-
ResCommun74:1589-1596,1977
dotropinsinmenwithhypogonadotropic
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SonodaT,ItataniH,SugaoH,SakuraiT,
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hypogonadism.NEnglJMed313:651-655,
1985
(1987年12月7日
受 付)