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プロスタグランジン F は無月経乳牛の排卵前卵胞特性および人工授精あたりの妊娠に影響を与える
Prostaglandin F influences pre-ovulatory follicle characteristics and pregnancy per AI in anovular dairy cows.
PMID: 32454318 DOI: 10.1016/j.theriogenology.2020.04.038.
抄録
目的は、時限人工授精（AI）の 2 日前に PGF を投与した場合の LH 脈動性、排卵前卵胞の特徴、および人工授精（P/AI）ごとの妊娠に及ぼす影響を、特に高熱療法を受けていない乳牛にお いて検討することでした。実験 1 では、泌乳中のホルスタイン牛 2,011 頭を超音波で卵巣をスキャンして黄体部（CL）の有無を判定し、2 回の連続検査で CL が認められなかった牛のみを登録しました（n=437）。牛は実験 11 日目からエストラジオール-プロゲステロンベースのプロトコールで発情周期を同期させ、0 日目に時限人工授精を行いました。牛は、4 日目にジノプロストとして 25mg の PGF を 1 回投与する群（1PGF、n=222）と、4 日目と 2 日目にそれぞれ 25mg の PGF を 2 回投与する群（2PGF、n=215）に無作為に割り付けられました。直腸温はAI当日と7日後に評価し、牛を正常温（<39.1℃）または高温（≥39.1℃）に分類しました。排卵反応と P/AI を決定した。実験２では、ＣＬが退行した牛を低濃度のプロゲステロンに曝露し、その後、同じ発情同期化プロトコルおよび処置、１ＰＧＦ（ｎ＝２８）および２ＰＧＦ（ｎ＝２８）に無作為に割り付けた。血液をサンプリングし、プロゲステロンの濃度、およびLHおよび13,14-ジヒドロ-15-ケト-PGF代謝物（PGFM）の濃度を、治療前1時間から治療後6時間までは15分ごとに、治療後12時間から59時間までは2時間ごとに分析した。排卵前卵胞を処理後44時間後に吸引し、エストラジオール濃度を定量した。実験 1 では、無排卵牛に 2 回目の PGF 投与を行ったところ、正常温性牛では P/AI が増加した（19.8 [18/91] 対 38.8 [31/80]）が、高温性牛では増加しなかった。同期化は治療の影響を受けなかったが、温熱性牛では温熱性牛よりも温熱性牛の方が大きかった（87.1 [149/171] 対 77.8% [207/266]）。同調牛のみを評価した場合も同様の反応が観察され、2PGF 投与は 1PGF 投与に比べて温熱性牛では P/AI が増加した（23.1 [18/78] 対 43.7 [31/71]）が、高熱性牛では増加しなかった。実験 2 では、2PGF に 25mg のジノプロストを投与した結果、投与後 6 時間の PGFM 濃度は 1PGF の 26 倍になりました（48 対 1,242pg/mL）。2PGF を投与された牛は、基底 LH 濃度が低く（0.57 対 0.46ng/mL）、LH パルス数が少ない（4.5 対 3.9 パルス/6h）が、LH サージの持続時間は 1PGF よりも 2PGF の方が長かった（13.1 対 15.5h）。2PGFの投与は、1PGFと比較して、排卵前卵胞の直径と体積、エストラジオール濃度（115 vs. 262ng/mL）、総卵胞エストラジオール含量（124 vs. 505ng）を増加させた。これらの結果をまとめると、PGF が無産牛の繁殖力に、その黄体化作用とは無関係の役割を持っていることが示唆されます。
Objectives were to determine the effects of a dose of PGF administered 2 days before timed artificial insemination (AI) on LH pulsatility, characteristics of the pre-ovulatory follicle, and pregnancy per artificial insemination (P/AI) in anovular dairy cows, particularly in cows not subjected to hyperthermia. In experiment 1, 2,011 lactating Holstein cows had ovaries scanned by ultrasound to determine corpus luteum (CL) presence and only those without a CL in two consecutive exams were enrolled (n = 437). Cows had the estrous cycle synchronized with an estradiol-progesterone based protocol starting on experiment Day -11 and timed AI on Day 0. Cows were assigned randomly to receive a single dose of 25 mg of PGF as dinoprost on Day -4 (1PGF, n = 222) or two doses of 25 mg each of PGF, one on Day -4 and one on Day -2 (2PGF, n = 215). Rectal temperatures were evaluated on the day of AI and 7 days later and cows were classified as being normothermic (<39.1 °C) or hyperthermic (≥39.1 °C). Ovulatory responses and P/AI were determined. In experiment 2, cows with regressed CL were exposed to low concentrations of progesterone and then randomly assigned to the same estrous synchronization protocol and treatments, 1PGF (n = 28) and 2PGF (n = 28). Blood was sampled and analyzed for concentrations of progesterone, and for concentrations of LH and 13,14-dihydro-15-keto-PGF metabolite (PGFM) every 15 min starting 1 h before to 6 h after treatments and then every 2 h from 12 to 59 h after treatments. The pre-ovulatory follicle was aspirated 44 h after treatments and concentrations of estradiol quantified. In experiment 1, treatment of anovular cows with a second dose of PGF increased P/AI in normothermic cows (19.8 [18/91] vs. 38.8% [31/80]), but not in hyperthermic cows. Synchronization was not affected by treatment, but it was greater for normothermic than hyperthermic cows (87.1 [149/171] vs. 77.8% [207/266]). When only synchronized cows were evaluated, the same responses were observed; treatment with 2PGF increased P/AI compared with 1PGF in normothermic cows (23.1 [18/78] vs. 43.7% [31/71]), but not in hyperthermic cows. In experiment 2, administration of 25 mg of dinoprost in 2PGF resulted in concentrations of PGFM 26-fold greater than 1PGF in the first 6 h after treatment (48 vs. 1,242 pg/mL). Cows receiving 2PGF had smaller basal LH concentration (0.57 vs. 0.46 ng/mL) and less frequent LH pulses (4.5 vs. 3.9 pulses/6 h), but duration of the LH surge was longer for 2PGF than 1PGF (13.1 vs. 15.5 h). Treatment with 2PGF increased the diameter and volume of the pre-ovulatory follicle, and concentration of estradiol (115 vs. 262 ng/mL) and total follicular estradiol content (124 vs. 505 ng) compared with 1PGF. Collectively, these results suggest that PGF has a role in fertility of anovular cows that is unrelated to its luteolytic effect.
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