ヒトでは、卵巣内の卵胞はゴナドトロピンの刺激により発育を開始するが、通常一つの卵胞が主席卵胞として選択され、他の卵胞は発育が遅延し、やがて卵胞閉鎖と呼ばれる変性に至る。この卵胞の選択的発育と閉鎖の誘導・調節機構は、卵巣内に存在する卵巣ステロイドホルモンやIGF-I、EGFなどのgrowth factor、サイトカインといった多彩な局所因子により精緻に制御されている。卵胞閉鎖は、形態学的には卵胞顆粒膜細胞の核濃縮から始まり、進行すると顆粒膜細胞の剥離と変性、基底膜の断片化に至る。近年、卵胞閉鎖は顆粒膜細胞のアポトーシスを介して起きることが明らかにされた。卵胞閉鎖は発育のあらゆる段階で認められるが、主席卵胞が選択的に発育し他の卵胞が閉鎖に至る機序については未だ明らかではない。

　一酸化窒素(Nitric Oxide;NO)は血管内皮細胞由来血管弛緩因子の本体として同定されたガス状分子で、血管拡張、血小板凝集抑制、細胞増殖、免疫反応、神経伝達、ホルモン分泌など多岐にわたる生理機能に関与している。NOは一酸化窒素合成酵素(Nitric Oxide Synthase;NOS)により合成される。NOSには現在までに、血管内皮型(endothelial NOS;eNOS)、神経型(neuronal NOS;nNOS)、誘導型(inducible NOS;iNOS)の3種類のisoformの存在が知られ、各々のisoformは血管内皮、神経組織、マクロファージなどの細胞において発現が確認されている。eNOSおよびnNOSは基本的には細胞特異的に構成的に発現されており構成型NOS(constitutive NOS;cNOS)と呼ばれる。通常、cNOSより合成されるNOは細胞内カルシウム濃度により酵素活性は調節されており、情報伝達物質として循環系の調節、神経伝達の調節などに関与している。一方、iNOSは、サイトカインなどにより遺伝子発現誘導が生じ、基本的には転写レベルで活性が決定されており、遺伝子発現が誘導されると大量のNOが合成される。iNOSより合成されるNOは多彩な細胞・組織において細胞増殖およびアポトーシスを制御している。例えば、iNOSより過剰に合成されたNOは膵臓において膵島細胞のアポトーシスを誘導する。しかし、一方でNOは抗癌剤による細胞死を抑制するとの報告もある。このようにNOのアポトーシスに対する作用は細胞の種類によって異なっていると推察される。更に、NOは細胞周期を停止させることにより神経細胞の増殖を停止する作用がある。また、DNA合成を抑制することによりDrosophilaの発生において増殖抑制物質として作用することも報告されている。

　近年、生殖内分泌領域においても、NOがさまざまな生理機能を制御していることが明らかになってきた。本研究ではラット卵巣におけるiNOSの発現および局在を明らかにすると同時に卵胞発育・閉鎖過程におけるNOの関与について検討した。

　iNOSは未熟な健常卵胞に存在し、閉鎖卵胞に認められないこと、およびNOは培養顆粒膜細胞に生じるアポトーシスを抑制することから、未熟な卵胞においてiNOS遺伝子発現の低下が卵胞閉鎖を誘導することが示唆された。すなわち、iNOSは未熟な健常卵胞の閉鎖を抑制していると推測された。この結果は、卵胞器官培養系においてNOは培養卵胞中に存在する顆粒膜細胞に自然に生じるアポトーシスを抑制するという報告に一致した。一方、閉鎖卵胞の顆粒膜細胞にはFasが発現しているという報告がある。このように卵胞の発育・閉鎖は多彩な局所因子により相補的に制御されていると考えられる。

　NOは神経細胞や血管平滑筋細胞の増殖を細胞周期を停止することにより抑制するとの報告がある。本研究の結果から、NOは未熟な卵胞の顆粒膜細胞を静止状態に保ち、ゴナドトロピンによるiNOSの低下が卵胞発育の引き金となっている可能性が推測される。

　iNOSは未熟な健常卵胞にのみ存在し、その他の閉鎖卵胞や成熟卵胞に認められないこと、およびNOは顆粒膜細胞のアポトーシスを抑制すること、さらに、ゴナドトロピンによる卵胞発育刺激に一致して卵巣のiNOSmRNAの発現量が一過性に低下することなどから、iNOSより合成されるNOが一過性に低下することが未熟な卵胞の発育および閉鎖(卵胞の選択的発育)を誘導していることが示唆された。すなわち、iNOSにより合成されるNOは未熟な卵胞の恒常性の維持に関わっていると考えられた。