発生学 · 15.2
泌尿生殖器系:生殖器系
Urogenital System — Genital system
🧠 生殖器発生は「未分化原基 primordium 原基(primordium) primordium(原基) から、精巣経路と卵巣経路のどちらを能動的に選ぶか」で始まる。 SRY→SOX9系は精巣形成を促す一方、卵巣形成もRSPO1・WNT4/β-catenin・FOXL2などの遺伝子ネットワーク gene network 遺伝子ネットワーク(gene network) gene network(遺伝子ネットワーク) を必要とし、単なる受動的デフォルトではない。その後はAMHAMH(anti-Müllerian hormone)によるMüller管 Mullerian duct (paramesonephric duct) Müller管(Mullerian duct (paramesonephric duct)) Mullerian duct (paramesonephric duct)(Müller管) 退縮、テストステロンによるWolff管 Wolffian duct (mesonephric duct) Wolff管(Wolffian duct (mesonephric duct)) Wolffian duct (mesonephric duct)(Wolff管) 維持、DHTDHT(dihydrotestosterone)による外性器男性化 virilization of the external genitalia 外性器男性化(virilization of the external genitalia) virilization of the external genitalia(外性器男性化) を分けて考える。1
未分化期の生殖腺
第5週、中間中胚葉intermediate mesoderm 中間中胚葉(intermediate mesoderm)intermediate mesoderm(中間中胚葉) (15-1-urinary-system)に生殖隆起genital ridge生殖隆起(genital ridge)genital ridge(生殖隆起)が形成され、始原生殖細胞primordial germ cells, PGCs 始原生殖細胞(primordial germ cells, PGCs)primordial germ cells, PGCs(始原生殖細胞) (02-1-primordial-germ-cells)がここへ移動してくる。第6週までは、生殖腺gonad 生殖腺(gonad)gonad(生殖腺) は男女で区別のつかない未分化生殖腺indifferent gonad未分化生殖腺(indifferent gonad)indifferent gonad(未分化生殖腺)の段階にある。
性決定:SRY遺伝子
Y染色体上のSRY遺伝子が適切な時期に発現するとSOX9などを誘導し、未分化生殖腺indifferent gonad 未分化生殖腺(indifferent gonad)indifferent gonad(未分化生殖腺) は精巣へ分化する(精巣決定因子 Determinants決定因子(Determinants) Determinants(決定因子), testis-determining factor)。SRYが発現しない場合は、RSPO1・WNT4/β-catenin・FOXL2などの卵巣促進経路が働いて卵巣へ分化する。「女性型がデフォルト」はホルモン作用を整理する略語としては便利だが、卵巣の運命決定自体は能動的である。1
内性器の分化:2本の管と2つのホルモン
未分化期indifferent stage 未分化期(indifferent stage)indifferent stage(未分化期) の胚は、男女どちらの内性器 internal genitalia 内性器(internal genitalia) internal genitalia(内性器) にもなりうる2本の生殖管 genital duct生殖管(genital duct) genital duct(生殖管)を両方もっている。
| 生殖管genital duct生殖管(genital duct)genital duct(生殖管) | 由来 | 男性での運命 | 女性での運命 |
|---|---|---|---|
| 中腎管mesonephric duct 中腎管(mesonephric duct)mesonephric duct(中腎管) (Wolff管Wolffian duct (mesonephric duct)Wolff管(Wolffian duct (mesonephric duct))Wolffian duct (mesonephric duct)(Wolff管)) | 中腎mesonephros 中腎(mesonephros)mesonephros(中腎) (15-1-urinary-system) | テストステロンにより維持→精巣上体・精管ductus deferens精管(ductus deferens)ductus deferens(精管)・精嚢seminal vesicle精嚢(seminal vesicle)seminal vesicle(精嚢) | 退行 |
| 傍中腎管paramesonephric duct 傍中腎管(paramesonephric duct)paramesonephric duct(傍中腎管) (Müller管Mullerian duct (paramesonephric duct)Müller管(Mullerian duct (paramesonephric duct))Mullerian duct (paramesonephric duct)(Müller管)) | 体腔上皮Coelomic epithelium 体腔上皮(Coelomic epithelium)Coelomic epithelium(体腔上皮) の陥入 | 抗ミュラー管ホルモンanti-Müllerian hormone (AMH) 抗ミュラー管ホルモン(anti-Müllerian hormone (AMH))anti-Müllerian hormone (AMH)(抗ミュラー管ホルモン) により退行 | 卵管・子宮・腟上部に分化 |
flowchart TD
A["精巣が分化(SRY陽性)"]
A --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Sertoli cells'>セルトリ細胞</span>が<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anti-Müllerian hormone (AMH)'>抗ミュラー管ホルモン</span>を分泌"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='paramesonephric duct'>傍中腎管</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Mullerian duct (paramesonephric duct)'>Müller管</span>)が退行"]
A --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Leydig cells'>ライディッヒ細胞</span>がテストステロンを分泌"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='mesonephric duct'>中腎管</span>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Wolffian duct (mesonephric duct)'>Wolff管</span>)が維持され精巣上体・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='ductus deferens'>精管</span>・<span class='jp-term jp-term-diagram' title='seminal vesicle'>精嚢</span>に分化"]
F["精巣が分化しない(SRY陰性)"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='anti-Müllerian hormone'>AMH</span>なし → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='paramesonephric duct'>傍中腎管</span>が維持され卵管・子宮・腟上部に分化"]
F --> H["テストステロンなし → <span class='jp-term jp-term-diagram' title='mesonephric duct'>中腎管</span>は自然に退行"]
⭐ 「AMHは傍中腎管 paramesonephric duct 傍中腎管(paramesonephric duct) paramesonephric duct(傍中腎管) を“消す”、テストステロンは中腎管 mesonephric duct 中腎管(mesonephric duct) mesonephric duct(中腎管) を“維持する”」という2つの独立したホルモン作用は最頻出。片方だけが欠けても両側性の生殖管 genital duct 生殖管(genital duct) genital duct(生殖管) 異常が生じうる(例:AMH作用不全→男性なのに子宮が残る=持続ミュラー管症候群 persistent Müllerian duct syndrome持続ミュラー管症候群(persistent Müllerian duct syndrome) persistent Müllerian duct syndrome(持続ミュラー管症候群)、15-3-clinical)。
AMHは単なる「消去シグナル」ではなく、Müller管Mullerian duct (paramesonephric duct) Müller管(Mullerian duct (paramesonephric duct))Mullerian duct (paramesonephric duct)(Müller管) 周囲の間葉に発現するAMHR2へ結合し、細胞運命cell fate 細胞運命(cell fate)cell fate(細胞運命) と組織再構築 remodel 再構築(remodel) remodel(再構築) を変える遺伝子制御プログラムを起動する。2 一方、テストステロンはWolff管 Wolffian duct (mesonephric duct) Wolff管(Wolffian duct (mesonephric duct)) Wolffian duct (mesonephric duct)(Wolff管) の分化を保ち、標的組織target tissue 標的組織(target tissue)target tissue(標的組織) で5α還元されて生じるDHTが尿生殖洞 urogenital sinus 尿生殖洞(urogenital sinus) urogenital sinus(尿生殖洞) と外性器の男性化を担う。3
外性器の分化
外性器も未分化期 indifferent stage 未分化期(indifferent stage) indifferent stage(未分化期) には男女共通の構造(生殖結節genital tubercle生殖結節(genital tubercle)genital tubercle(生殖結節)・尿生殖ヒダurogenital folds尿生殖ヒダ(urogenital folds)urogenital folds(尿生殖ヒダ)・陰唇陰嚢隆起labioscrotal swellings陰唇陰嚢隆起(labioscrotal swellings)labioscrotal swellings(陰唇陰嚢隆起))をもち、ジヒドロテストステロンdihydrotestosterone (DHT) ジヒドロテストステロン(dihydrotestosterone (DHT))dihydrotestosterone (DHT)(ジヒドロテストステロン) (テストステロンが5α還元酵素 5-alpha reductase 5α還元酵素(5-alpha reductase) 5-alpha reductase(5α還元酵素) で変換)の有無で分化方向が決まる。
| 未分化構造 | 男性(DHTあり) | 女性(DHTなし=デフォルト) |
|---|---|---|
| 生殖結節genital tubercle生殖結節(genital tubercle)genital tubercle(生殖結節) | 陰茎亀頭glans penis陰茎亀頭(glans penis)glans penis(陰茎亀頭) | 陰核Clitoris陰核(Clitoris)Clitoris(陰核) |
| 尿生殖ヒダurogenital folds尿生殖ヒダ(urogenital folds)urogenital folds(尿生殖ヒダ) | 癒合し陰茎の尿道海綿体 corpus spongiosum 尿道海綿体(corpus spongiosum) corpus spongiosum(尿道海綿体) 部・陰茎体penile shaft 陰茎体(penile shaft)penile shaft(陰茎体) 腹側 | 癒合せず小陰唇 labia minora小陰唇(labia minora) labia minora(小陰唇) |
| 陰唇陰嚢隆起labioscrotal swellings陰唇陰嚢隆起(labioscrotal swellings)labioscrotal swellings(陰唇陰嚢隆起) | 癒合し陰嚢 | 癒合せず大陰唇 Labia陰唇(Labia) Labia(陰唇) |
💡 男性化に必要なのは「癒合」という追加のステップ——尿生殖ヒダ urogenital folds尿生殖ヒダ(urogenital folds) urogenital folds(尿生殖ヒダ)・陰唇陰嚢隆起labioscrotal swellings 陰唇陰嚢隆起(labioscrotal swellings)labioscrotal swellings(陰唇陰嚢隆起) が正中で癒合するかどうかが男女を分ける。DHTが不足すると、遺伝的には男性(XY)でも外性器は女性型に近くなる(15-3-clinicalのアンドロゲン不応症androgen insensitivity syndrome, AISアンドロゲン不応症(androgen insensitivity syndrome, AIS)androgen insensitivity syndrome, AIS(アンドロゲン不応症))。
精巣・卵巣の下降
生殖腺gonad 生殖腺(gonad)gonad(生殖腺) は腹腔内の高い位置で発生し、導帯gubernaculum導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯)という索状構造 cord-like structure 索状構造(cord-like structure) cord-like structure(索状構造) に導かれて下降する。
- 精巣: 導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) に沿って腹壁を貫く鼠径管 inguinal canal 鼠径管(inguinal canal) inguinal canal(鼠径管) を通過し、陰嚢内へ下降する。下降は連続した1つの動きではなく、間に長い休止期 telogen (phase) 休止期(telogen (phase)) telogen (phase)(休止期) をはさむ2相に分かれる(下記)。
- 卵巣: 骨盤内にとどまり、下降は限定的。導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) は卵巣固有索 proper ligament of the ovary卵巣固有索(proper ligament of the ovary) proper ligament of the ovary(卵巣固有索)・子宮円索round ligament of the uterus 子宮円索(round ligament of the uterus)round ligament of the uterus(子宮円索) に相当する構造として残る。
精巣下降の2相モデル
| 相 | 起こること | 主な駆動因子 driver駆動因子(driver) driver(駆動因子) |
|---|---|---|
| 第1相(腹腔内相) | 精巣の上極 upper pole (of kidney) 上極(upper pole (of kidney)) upper pole (of kidney)(上極) を後腹壁につなぎとめている頭側の靱帯 ligament 靱帯(ligament) ligament(靱帯) が退縮し、鼠径部groin 鼠径部(groin)groin(鼠径部) へ付着する導帯 gubernaculum 導帯(gubernaculum) gubernaculum(導帯) が肥厚する。精巣は内鼠径輪の近くまで移動する | INSL3が導帯 gubernaculum 導帯(gubernaculum) gubernaculum(導帯) の腫大を主に制御する。アンドロゲンも腫大反応に関与し、頭側の靱帯 ligament 靱帯(ligament) ligament(靱帯) の退縮を起こす4 |
| 第2相(鼠径陰嚢相) | 精巣が鼠径管 inguinal canal 鼠径管(inguinal canal) inguinal canal(鼠径管) を通過して陰嚢へ下降する | アンドロゲン依存性androgen-dependentアンドロゲン依存性(androgen-dependent)androgen-dependent(アンドロゲン依存性)。INSL3・アンドロゲンはいずれもLeydig細胞 Leydig cell Leydig細胞(Leydig cell) Leydig cell(Leydig細胞) から分泌され、胎生10〜20週まではhCGhCG(human chorionic gonadotropin)、以後はLHLH(luteinizing hormone)の刺激下にある4 |
いずれの相で停止したかが、停留精巣cryptorchidism停留精巣(cryptorchidism)cryptorchidism(停留精巣)(15-3-clinical)の停留 stationary 停留(stationary) stationary(停留) 位置(腹腔内か鼠径管 inguinal canal 鼠径管(inguinal canal) inguinal canal(鼠径管) 内か)を決める。
⚠️ 「第N週」を読むときは、その資料が妊娠週数と受精後週数のどちらで書いているかを必ず確かめる。 両者は約2週ずれる。2相の時期として広く引かれる数字は第1相 8〜15週・第2相 25〜35週だが、この同じ数字を、ある総説は「week of gestation(妊娠週数)」として5、ヒト胎児の実測研究は「weeks post-conception(受精後週数)」として6提示しており、どちらの尺度が正しいかは現時点の資料からは決められない。 本ノートでは尺度を確定せずに「第8〜15週」「第25〜35週」と書く。完了時期についても、受精後32週以降とする報告があり6、「出生の数週前までに完了する」という書き方4と幅がある。
💡 2相のあいだには約10週の「何も起こらない期間」がある。 この休止がなぜ生じるかは説明がついていない。5 実測でも、受精後13〜23週のヒト胎児29体(58精巣)では全例で精巣が内鼠径輪に接した位置にとどまり、第2三半期second trimester 第2三半期(second trimester)second trimester(第2三半期) に真の腹腔内下降は認められなかった。6
精巣下降testicular descent 精巣下降(testicular descent)testicular descent(精巣下降) は導帯 gubernaculum 導帯(gubernaculum) gubernaculum(導帯) だけで決まる受動的移動でも、導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) 内の局所DHT産生だけで駆動される過程でもない。アンドロゲン作用、導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) の変化、腹腔内圧intra-abdominal pressure腹腔内圧(intra-abdominal pressure)intra-abdominal pressure(腹腔内圧)、神経性・非ホルモン性 hormonal ホルモン性(hormonal) hormonal(ホルモン性) 因子が関わる多因子的過程として理解する。少なくとも動物実験 animal testing 動物実験(animal testing) animal testing(動物実験) では、導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) 内の5α還元酵素 5-alpha reductase 5α還元酵素(5-alpha reductase) 5-alpha reductase(5α還元酵素) 活性は局所DHT単独説を支持しない。7 AMHについては、持続ミュラー管症候群persistent Müllerian duct syndrome 持続ミュラー管症候群(persistent Müllerian duct syndrome)persistent Müllerian duct syndrome(持続ミュラー管症候群) で精巣下降 testicular descent 精巣下降(testicular descent) testicular descent(精巣下降) が正常に起こらないことから関与が疑われてきたが、現時点で下降への関与を示す明確な根拠は無いとされる。4
まとめ
- SRY→SOX9系は精巣運命を促し、卵巣運命もRSPO1・WNT4/β-catenin・FOXL2などの能動的経路で指定される。
- 内性器internal genitalia 内性器(internal genitalia)internal genitalia(内性器) は中腎管 mesonephric duct 中腎管(mesonephric duct) mesonephric duct(中腎管) (テストステロンで維持→男性内性器 internal genitalia内性器(internal genitalia) internal genitalia(内性器))と傍中腎管 paramesonephric duct 傍中腎管(paramesonephric duct) paramesonephric duct(傍中腎管) (AMHで退行、なければ女性内性器 internal genitalia内性器(internal genitalia) internal genitalia(内性器))の2系統からなる。
- 外性器は未分化構造がDHTの有無で男性型(癒合)または女性型(デフォルト、非癒合)に分化する。
- 精巣下降testicular descent 精巣下降(testicular descent)testicular descent(精巣下降) は腹腔内相(INSL3・導帯gubernaculum 導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯) の肥厚)と鼠径陰嚢相(アンドロゲン依存)の2相からなり、あいだに約10週の休止期 telogen (phase) 休止期(telogen (phase)) telogen (phase)(休止期) がある。導帯gubernaculum導帯(gubernaculum)gubernaculum(導帯)・アンドロゲン・神経性および非ホルモン性 hormonal ホルモン性(hormonal) hormonal(ホルモン性) 因子が関与する多因子的過程で、卵巣の下降は限定的で骨盤内にとどまる。
- 2相の週数(8〜15週・25〜35週)は、資料によって妊娠週数と受精後週数のどちらで書かれているかが割れており、約2週の幅を含んで読む。
出典
- 1.Sry and SoxE genes: How they participate in mammalian sex determination and gonadal development?(Seminars in Cell & Developmental Biology・2017)SRYはSOX9を含む精巣形成ネットワークを開始し、卵巣形成もRSPO1・WNT4・β-catenin・FOXL2などの能動的経路で指定される閲覧 2026-08-22
- 2.Anti-Müllerian Hormone Signal Transduction involved in Müllerian Duct Regression(Frontiers in Endocrinology・2022)AMHはMüller管細胞のAMHR2に結合して遺伝子制御プログラムを起動し、管の退縮を誘導する閲覧 2026-08-22
- 3.Embryology and endocrinology of genital development(Baillière's Clinical Endocrinology and Metabolism・1998)AMHはMüller管を退縮させ、テストステロンはWolff管を分化させ、DHTは尿生殖洞と外性器の男性化を担う閲覧 2026-08-22
- 4.Anti-Müllerian hormone, testicular descent and cryptorchidism(Frontiers in Endocrinology(Rey RA, Grinspon RP)・2024)Europe PMC(PMC10944898)で全文を確認した。精巣下降の二相モデルが最も受け入れられた説明であること、第1相(腹腔内相)が頭側提索の退縮と鼠径部へ付着する導帯の肥厚を特徴とし、第2相(鼠径陰嚢相)で精巣が鼠径管を通って陰嚢へ下降すること、導帯の腫大を主に制御するのはINSL3でありアンドロゲンは腫大反応に一定の役割をもつとともに頭側提索を退縮させること、INSL3とアンドロゲンがともにLeydig細胞から分泌され胎生10〜20週まではhCG、以後はLHの刺激下にあること、AMHの下降への関与については「there is no clear evidence that AMH is involved in testicular descent」と結論されていること、下降が「to the scrotum a few weeks before birth」と出生の数週前までに完了すると述べられていることを確認した。閲覧 2026-09-07
- 5.Undescended testis – current trends and guidelines: a review of the literature(Archives of Medical Science・2016)Europe PMC(PMC4889701)で全文を確認した。逐語で「The trans-abdominal phase lasts from the 8th to 15th week and the inguino-scrotal phase lasts from the 25th to 35th week of gestation」「This phase starts around the 25th week of gestation and the gubernaculum reaches the scrotum at the 35th week」とあり、本総説は8〜15週・25〜35週という数字を妊娠週数(week of gestation)として提示していること、両相のあいだに「An interval of around 10 weeks of inactivity between the phases is not readily explained」と約10週の休止期があり説明がついていないことを確認した。閲覧 2026-09-07
- 6.Is there a trans-abdominal testicular descent during the second gestational trimester? Study in human fetuses between 13 and 23 weeks post conception(International Braz J Urol・2016)Europe PMC(PMC4920575)で全文を確認した。本研究自身の結果として、受精後13〜23週のヒト胎児29体(58精巣)ではすべての精巣が内鼠径輪に接した位置にとどまり、第2三半期に真の腹腔内下降は認められなかったこと(「The testes remains adjacent to the internal ring throughout the period studied」)を確認した。あわせて同論文が既報を要約する形で、第1相が受精後8週ごろから15週ごろ・鼠径陰嚢相が受精後25週ごろから35週ごろとされること(「The first phase … begins around the 8th WPC and lasts until the 15th WPC … and the second phase, or the inguino-scrotal phase, begins around the 25th WPC and lasts until the 35th WPC」)、および「Other authors, however, have reported that the testicular descent is only completed after the 32nd week post-conception」と完了時期の報告に幅があることを、いずれも受精後週数(WPC)の尺度で記していることを確認した。閲覧 2026-09-07
- 7.Absence of 5 alpha-reductase activity in the gubernaculum during descent of the fetal pig testis(The Journal of Urology・1993)動物実験では導帯内の局所DHT産生だけで精巣下降を説明できず、下降は単一ホルモン機序ではない閲覧 2026-08-22