卵巣培養

卵巣培養は、卵巣の発達、毒性、病理を調査できる体外培養法です。^[1]この技術は、受精に使用できる原始卵胞から卵母細胞を分離するなど、不妊治療の応用可能性を研究するためにも使用できます。^[1]

卵巣と卵胞の成長と発達を調査するために使用できる培養システムがいくつかあります。^[要出典]

卵巣をそのまま培養すると、原始卵胞の形成と発育が促進されます。新生仔マウスの卵巣を摘出し、 α-最小必須培地 (αMEM) に溶解したウシ血清アルブミン(BSA) を含む卵巣培養培地に入れます。培養は 37°C、5% CO2 インキュベーターで維持され_、その後、卵巣は凍結または固定されて、さらなる研究に役立てられます。^[1]

この培養法は、後期前胞状卵胞から排卵前段階までの個々の卵胞の成長をサポートします。このシステムにより、卵胞の成長とホルモン産生を研究できます。若いマウス (19～23 日齢) の卵巣を摘出して半分にし、顕微鏡で卵胞を特定します。後期前胞状卵胞は、直径 180～200 μm で、2～3 層の顆粒膜細胞を含むことが確認されています。卵胞は手作業で解剖され、培養に適しているかどうかが検査されます。卵胞は、健康な場合（直径 190 ± 10 μm、半透明、暗色閉鎖領域なし、基底膜が損傷していない）のみ培養に使用されます。卵胞培養培地（α-最小必須培地、組み換えヒト卵胞刺激ホルモン、アスコルビン酸、成体雌マウス血清）を含むウェルに滅菌シリコンオイルを塗布し、培地の蒸発を防ぎます。卵胞は各ウェルの底に置かれ、37°C​​、5% CO2 インキュベーターで維持され_、新鮮な培地を含むウェルに移されて最大 6 日間培養されます。成長測定を視覚的に行う場合は、オイル層による歪みを考慮する必要があります。卵胞は凍結または固定され、さらに分析を行うことができます。^[1]

2 つの卵胞を近接して培養することで、卵胞間の相互作用を調べることができます。卵胞は一緒に成長して 2 つの卵胞ユニットを形成することがあります。卵胞は上記のように卵巣から切り離され、卵胞培養培地と滅菌シリコン オイルが入ったウェル内で、ペアで互いに接触するように配置されます。異なる遺伝源の卵胞を共培養できるため、共培養内で組織の起源を区別することができます。培地は 2 日ごとに交換され、6 日後に培養物は固定または凍結されて、さらに処理されます。^[1]

この方法により、卵胞と卵巣の相互作用を研究することができます。卵巣と卵胞は上記のように解剖され、1つの卵胞がプレート上の新生児卵巣の1つの極に接触するように配置されます。卵胞卵巣プレートは、卵胞培養培地で37℃、5％CO2で最大5日間培養されます_。この時点で、共培養は凍結または固定され、その後の処理が行われます。組織の起源を区別しやすくするために、卵巣と卵胞は異なる遺伝源からのものである必要があります。^[1]

現在、生殖毒性学の分野での研究は主に生体内で行われていますが、卵胞を体外で増殖させることを目的とした新しい培養方法が開発されています。^[3]これらの新しい方法により、単離した卵胞、胚、卵巣（臓器全体または組織の一部）、および胚性幹細胞を培養することができます。^[1]卵巣培養は、培養条件を調整した環境で系統的な卵胞の発達、周期的な排卵、および卵胞閉鎖を再現できるため、研究に役立ちます。^[1]体外卵巣培養は、卵巣や卵胞と卵母細胞の特殊な構造への損傷を検出できるため、潜在的な発達毒性物質や生殖毒性物質をより迅速にスクリーニングできます。^[3]そのため、卵巣培養システムは生殖生物学および毒性学でますます広く使用されるようになりました。^[3]

卵巣全体または卵巣断片の培養は、さまざまなパラメータを制御された方法で評価できるため、より完全な生殖毒性研究を行う可能性があります。^[3]卵巣培養の大きな利点は、卵巣予備能を構成する原始卵胞のプールに対する薬物の効果を評価できることです。ただし、この戦略は培養時間に関して制限があり、短期間では卵胞の発育を確実にするのに十分ではない可能性があります。^[4]逆に、培養期間が長くなると細胞に悪影響が出る可能性があります。^[1]

ほとんどのin vitro毒性研究では、雌のマウスとラットのモデルが使用されています。これらの種は、取り扱いが容易でサイズが小さいため、薬剤の生殖機能と受胎能に対する悪影響を評価するために選択されています。^[5]さらに、これらの種は、解剖学的、生理学的、遺伝学的によく特徴付けられています。ライフサイクルが短いため、妊娠、授乳、思春期を評価するのに便利です。^[5]動物研究が異質なヒト集団における毒性リスク評価に適切かどうかは不明であり、得られた結果がヒトに外挿できるかどうかは不明です。^[2]

多嚢胞性卵巣症候群（PCOS）の患者では、卵巣培養における体内成熟を利用することで、体外受精中の卵巣過剰刺激症候群のリスクを排除できる。 ^[1] PCOSでない人にとっては、体外成熟は過剰排卵を必要としないため、プロセスがそれほど激しくなく、依然として利点がある。^{[6]卵巣培養の原理は、} FSHに抵抗性のある女性やエストロゲン感受性腫瘍にも適用できる。^[6]体外成熟に使用される細胞は、体外受精と比較して、より小さく、未熟で、減数分裂の第1中期段階で停止した状態で採取される。^[6]研究室に入ると、細胞は第2中期まで成熟する。^[6]

卵巣組織は、卵巣にダメージを与える治療の前に採取し、凍結保存法を用いて後から再移植することができる。^[5]しかし、この方法は、卵巣がんや白血病の患者における悪性腫瘍の再発と関連している。^[5]理論的には、卵巣組織培養は、これらの患者における受精のための成熟卵母細胞を生産するためのより安全な方法である。^[5]

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