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2024年3月

2024年3月15日 (金)

妊娠期の運動

暖かい日差しを感じる日が増えてまいりました。生産地は分娩、新生子馬の管理に加えて種付けも始まり、繁殖シーズン真っ只中を迎えています。

ヒトは妊娠期に適度な運動を実施することが推奨されており、特に妊娠中期以降の運動は母体および胎児の健康、さらには分娩のための体力づくりに良い影響を与えることが広く知られています。馬においても、分娩数か月前からのウォーキングマシンによる運動の実施は、難産の予防効果が期待されています。そのため、日高育成牧場においても、分娩1~2か月前から30~60分間ほどのウォーキングマシンによる常歩運動を実施しています。その効果については検証中ですので、今回は妊娠期における繁殖牝馬の運動について、海外での研究報告を基に概説します。

Photo_8 写真1. 妊娠後期のウォーキングマシンによる運動は難産予防効果が期待される

 

妊娠期における運動実施の利点

冬季の北海道は放牧地が雪で覆われ、さらに妊娠後期には胎子重量が増加することから、妊娠馬の運動量(移動距離)は低下します。その結果、分娩直前の妊娠馬は下肢部の浮腫の発生が多くみられます。この浮腫は運動量の低下に起因するため、引き運動やウォーキングマシン運動によって改善することが知られています。また、前述したとおり、難産予防効果も期待されていますが、明確な根拠は不明のままとなっています。

一方で、インスリン感受性など代謝に関する知見は、少しずつ明らかとなってきています。インスリン感受性とは「インスリンの効きやすさ」の指標です。インスリンは糖代謝に関連するホルモンの一種で、血糖値を下げる作用があります。ヒトにおいては、肥満や妊娠の進行によってインスリン感受性が低下することが知られており、感受性の低下による高血糖状態の持続は、母体と胎児の双方に悪影響を及ぼす可能性があります。馬においても、ヒトと同様に肥満や妊娠の進行によって、インスリン感受性が低下すると考えられています。加えてインスリン感受性の低下は、蹄葉炎発症の一要因となることも知られています。

繁殖牝馬においては、痩せた馬(BCS 4.5以下)と比較して、肥満馬(BCS 8以上)はインスリン感受性が低いことが明らかとなっています(Powell et al., 2002)。また、肥満馬に30分間の速歩運動(心拍数120~140回/分となるように速度を調整)を7日間実施すると、運動前と比較してインスリン感受性が上昇したこと(図1)から、運動実施は代謝機能を改善させる効果があることが示唆されています(Powell et al., 2002)。したがって繁殖牝馬において、過肥を避ける飼養管理を実施すること、さらに過肥な馬に運動を課すことは、代謝機能の維持および改善につながると考えられます。現在、日高育成牧場においては、妊娠後期の繁殖牝馬のインスリン感受性やそれに影響を及ぼす運動の効果についての調査を実施しておりますので、新たな知見が得られましたら改めてご紹介いたします。

Photo_9 図1. 運動前後のインスリン感受性変化

 

妊娠期の運動による懸念

妊娠期の運動実施の利点をお伝えしましたが、懸念事項はないのでしょうか。

排卵(種付け)日から7日間にわたって、駈歩を含む30分間の運動を実施したところ、実施していない馬と比較して、胚回収率(≒受胎率)が低下(図2)したことが報告(Mortensen et al., 2009)されており、種付け直後の過度な運動は、受胎率を下げる可能性が示唆されています。この胚回収率の低下は、運動に起因して体温が上昇することによる熱ストレスが原因であることが推察されています。また、運動により骨格筋への血流が増加することに伴って、子宮や卵巣への血流が減少し、卵胞の質が低下する可能性も示唆されています。牛においては暑熱環境下で飼養された場合、受胎率が低下し、熱ストレスは胚に悪影響を及ぼすことが広く知られているため、馬においても同様である可能性が高いと推察されます。したがって交配前後の馬への過度な運動負荷は、受胎率に悪影響を及ぼす可能性があると考えられます。

受胎確認後の妊娠16日から80日にわたって、30~60分間の駈歩を含む運動を実施した研究においては、母体および胎子ともに悪影響は認められなかったことが報告されており(Anton MS et al., 2014)、交配直後でなければ、運動の実施は妊娠継続に悪影響はないことが示唆されています。

Photo_10 図2. 排卵後の運動の有無と胚回収率

最後に

サラブレッド生産においては、繁殖牝馬の運動効果に関してはほとんど議論されていませんでした。しかしながら、代謝機能を改善するなどの健康効果が認められつつありますので、今後の検証結果もお待ちいただければ幸いです。

繁殖牝馬の管理方法については、JRA日高育成牧場管理指針 -生産編- にも記載しています。このたび本指針を改訂し、第3版を発刊いたしました。繁殖牝馬や子馬の管理に関する最新の知見を追加するとともに、動画への二次元コードを掲載し、これまで以上に活用しやすい内容となっております。引き続き、生産・育成の参考書として利用いただけますと幸いです。

 

参考資料

JRA育成牧場管理指針 - 生産編(第3版)-

https://www.jra.go.jp/facilities/farm/training/research/pdf/research_seisan.pdf

 Photo_11

 

早期胚死滅の原因

◎はじめに

 馬の生産に関わっていれば、早期胚死滅という言葉を否応なしに耳にしたことがあると思います。胚死滅とは文字どおり、一旦受胎した「胚」が死滅・消失することを指し、日高のサラブレッドにおける調査において、発生率は5.8%と報告されています(Miyakoshi, 2012)。「胚」とは卵と精子が受精した結果できる受胎産物が子宮内に着床するまでを指し、40日前後で起こる着床後は、「胚」を「胎子」と呼ぶようになります。着床までの間に胚が死滅してしまう原因はいくつも存在しており、大きく「母体要因」、「胎子要因」、「環境要因」に分けられます。以前より影響因子として考えられている「加齢」、「子宮内膜シスト」、「BCS」、「予防としての陰部縫合」は、母体要因あるいは環境要因に含まれます。一方、「遺伝子・染色体異常」は胎子要因として考えられていましたが、その実態は詳しく分かっていませんでした。昨年末に開催されたAAEP(アメリカ馬獣医師協会)の年次大会において、この胎子要因を含めたレビューが報告されましたので、その内容を概説いたします。

 

◎胚の位置と大きさ

 通常、胚は排卵後18日頃に左右どちらかの子宮角基部に固着(写真1)しますが、これが子宮体部に固着した場合に妊娠喪失しやすいとされています(Jobert, 2005)。また、胚死滅例では同時期の正常妊娠に比べて小さい傾向があります。顕微授精における調査の結果、胚移植7日の大きさが正常妊娠8.6mmであるのに対して、胚死滅例は6.6mmでした(Cuervo-Arango, 2019)。臨床現場においては厳密な排卵(授精)時期が分からないため、胚の大きさを正確に判断することは困難ですが、双胎妊娠の場合に大きい胚を残すという判断は妥当と言えます。

Photo_6 写真1 子宮角基部に固着した胚のエコー像(排卵後21日)

◎遺伝学的要因

遺伝子情報であるDNAは、複雑に折りたたまれて「染色体」という構造で核に保存されています。この染色体の数は動物種によって異なり、ウマは通常32対(64本)ですが、特定の染色体が1本(染色体数63)となる「モノソミー」、3本(染色体数65)となる「トリソミー」、全ての染色体が3倍となる「三倍体(染色体数94)」などの染色体異常が起こることがあります(図1右)。妊娠15-65日に妊娠喪失した99例において胚(もしくは胎子)の染色体を調べたところ、これら染色体異常が49例(49%)も認められました(トリソミー10%、モノソミー4%、部分的異数性2%、3倍体35%)。一方、妊娠後半に流死産に至った150例における染色体異常は1.3%(部分的異数性が2例)にすぎないことから、これら染色体異常の多くは妊娠早期に死滅に至ると言えます。また、胚死滅を繰り返す母馬において、何種類かの「染色体の構造異常」が報告されています(図1左)。常染色体構造異常は、「転座」とも呼ばれており、異なる2本の染色体に切断が起こり、その断片が交換される現象です。ただし、その発生率は胚死滅全体の2%未満であることから、染色体の数的異常に比べると稀と言えます。

Photo_7図1 染色体の構造異常(転座)と染色体の数的異常

 

◎診断と治療

 胚死滅を繰り返す牝馬については、染色体検査(カリオタイピング)によって母馬の染色体転座を検査することが推奨されますが、残念ながら日本では実施できる施設はありません。一方、胚死滅を確認した際、子宮内に胚が残っている場合には、胚を回収して検査に供すことで、死因を特定することができるかもしれません。しかし、やはり検査を受託する施設がないことに加えて、確定診断できたとしても有効な治療法がないため、現場で検査するのは現実的とは言えません。

 筆者は胚死滅の原因として、このような遺伝的要因が多く占めているという報告に基づいて、胚死滅の予防処置として比較的簡単であるために一般的に実施されている「黄体ホルモン剤」の投与に対して、注意を促したいと考えています。なぜならば、実際に胚死滅が黄体形成不全(ホルモン濃度が低い状態)に起因している症例はそれほど多くないこと、さらに、胚死滅染色体異常はそもそも出生に至らないことから、安易に黄体ホルモン剤を投与することは生存性に効果がないばかりか、胚死滅後の再交配のタイミングを遅らせてしまうリスクがあると考えているからです。

 

◎おわりに

 本稿を読み終え、意外にも多くの染色体異常が生じていることを目の当たりにし、胚死滅の予防が困難であると思われるかもしれません。しかし、子宮内の汚染や分娩損傷からの回復遅延、子宮内膜シスト、低栄養など母馬や環境に由来する原因については、適切な飼育管理によりリスクを低減することができます。実際、日高地区の胚死滅率5.8%という数字は世界的に見ても低く、高額なサラブレッド種において、日本の生産者が入念に飼育している結果だと考えられます。

 

日高育成牧場 生産育成研究室長 村瀬晴崇

肢蹄管理への「3D技術」の応用

【肢蹄管理の問題点】

馬の蹄の怪我や病気は、専門的な知識や技術に基づいて、装蹄師を中心に飼養管理者ならびに獣医師が協力して治療しています。特に、特殊な形状の蹄鉄を使用する装蹄療法や子馬の肢勢矯正には、高度な装蹄技術が要求されるため、装蹄師による速やかな処置が不可欠です。また、疼痛を伴う症例や蹄が小さい子馬では釘による蹄鉄の固定が困難であるため、蹄鉄の接着に充填剤を使用しますが(写真1)、蹄の成長を阻害してしまうことが危惧されるばかりか、充填剤が硬化するまで肢を挙げ続けなければならないため、人馬共に大きな負担となっています。

このような問題を解決すべく、日本軽種馬協会が事業主体である「競走馬生産振興事業」における「軽種馬経営高度化指導研修事業」の一環として、日本軽種馬協会とJRAは、2021年より「生産地における3D技術の活用」について、共同で調査研究を行ってきました。本研究では、ヒト医療でも注目されている3Dプリント技術のウマ医療分野での活用を模索し、これまでに、「3Dプリンターによる特殊蹄鉄(3Dプリントシュー)の作製方法」の他、「子馬の肢勢矯正や蹄病罹患馬への応用」について検討し、その成果を2022年および2023年の「JRA競走馬に関する調査研究発表会」および「ウマ科学会」において報告しました。

D 写真1:充填剤で装着した特殊蹄鉄  

D_2 図1:3DプリントシューのCGデザイン

 

【3Dプリントシューとは】

3Dプリントシュー(以下3DPS)は、蹄の3Dデータに合わせた蹄鉄をCADと呼ばれる3D設計ソフトを用いてデザインし(図1)、それを3Dプリンターで印刷して作製します。その特徴として、「どんな形状でも簡単に造作できる」、「同じ物を量産できる」等が挙げられます。また、材質が樹脂であるため、通常の特殊蹄鉄に比べて軽量であること、さらに、蹄尖壁(蹄の前方)にカバーを付設してスリッパ形状(写真2)にすることが可能であることから、充填剤による接着が不要で、伸縮性のある包帯による固定が可能なために、着脱を容易に行うことができます(写真3)。また、充填剤を使用して接着する場合においても、接着領域をカバー部分と蹄壁に限定することで、大量の充填剤を使用する必要がなく、子馬の蹄の成長を阻害する心配はないものと考えられます(写真4)。

D_3 写真2:蹄壁カバーの付設            

D_4 写真3:伸縮包帯による固定                

D_5 写真4:カバ―部での接着

【子馬の肢勢矯正】

子馬の肢勢矯正処置として、特殊形状の「ベビーシュー」の装着や、充填剤を使用して「蹄に張出しや高低差を付ける方法」が実施されていますが、常に同じ条件で張出や高低差を付けるには、高い技術と経験が要求されます。現在、この高い技術と経験を不要することを目的として、設計段階で張出しや高低差を予め設定することを可能とし、容易に特殊形状が作製可能な3DPSを有効活用できないか調査研究を実施していますが、3DPSの強度や接着方法が確立されていないため、実用に向けて、「北海道立総合研究機構」や「旭川工業専門高等学校」などの協力を得ながら模索しています。

 

【蹄病罹患馬への応用】 

 蹄葉炎治療法として、3DPSの臨床応用を繰り返し試みた結果、初期治療において一定の効果が認められています。3DPSと蹄の間にクッション材を挿入し、厚尾状にした3DPS(写真5)を装着して、深屈腱の緊張を和らげることによって、反回を改善させることが可能となり、患肢にかかる負担を軽減させることに成功しています。また、前述したように、スリッパ状に設計したカバー付き3DPSは、ベトラップ、エラスチコン等の伸縮包帯とダクトテープとを組み合わせて使うことによって、釘や充填剤を使用することなく、安定した固定が可能となります。装着にかかる時間は短く(90~120秒)、人馬にかかる負担が軽減されます。また、3DPSが破損した場合でも、同じ形状のスペアーを準備しておくことによって、治療を継続することができ、さらに、設計を変更することによって、症状に合わせた3DPSを容易に作製することが可能です。この様に、着脱が容易であり、スペアーが準備できることから、治療中に外れてしまうなど不測の事態が起こった場合でも、飼養管理者が自ら再装着することで、獣医師や装蹄師に依頼することなく、応急処置を施すことが可能です。

D_6 写真5:厚尾状3DPS                   

D_7 写真6:蹄底スケール

 

【3DPSの普及にあたって】

今後、積極的な臨床応用が期待される3DPSですが、一連の作製過程に専門的な知識と技術が必要となることが普及の障壁として危惧されます。現在、この解決法として、最低限のパソコン操作が可能な方であれば、3DPSをデザインできるマニュアルを作成している段階であり、完成した際には、無料配信する予定です。このマニュアルには、スケール(縮尺を判別できる目盛)を含めた蹄底の写真(写真6)を基に、自動的に3DPSが作製できる補助ツールが付録されています。さらに、今後は3DPS作製用スマホアプリの開発も進めています。一方、CADソフト、3Dプリンターともに高価であることから、現段階では現場での作製まで展開することは困難であるため、当面はJBBAに専用窓口を設置し、現場からスケール入り蹄底写真と希望の形状をメール等で申請していただき、印刷した3DPSを送付する方法を検討しています。

 

【おわりに】

 すべての馬が健康な状態で生活を送ることは、私たちホースマンの願いですが、残念ながら肢蹄疾患を発症する馬は少なくありません。我々生産地の装蹄師および獣医師は、不幸にも肢蹄疾患を発症してしまった馬に対して最善の処置を施すことはもちろん、飼養管理者に対しも、可能な限り負担が軽減できる処置方法を確立して、提供できることを目指し、今後も探求し続けたいと思います。 

最後になりますが、3D技術を活用した処置方法の検討では、生産牧場、育成牧場、装蹄師、獣医師の皆さまにご協力をいただき、多くの症例馬に携わる機会をいただきましたこと、この場をお借りして御礼申し上げます。

 

JRA日高育成牧場 専門役(装蹄担当) 金子大作

新しい乳母付け法(高用量PG法)

●はじめに
年も明け、再び競走馬の繁殖シーズンとなりました。繁殖シーズンへの準備は万全でしょうか?
今回は繁殖シーズンに出会う事例の1つとして「乳母付け」について、その概要と近年海外で報告されました高用量PG法について解説いたします。

●乳母
乳母とは母馬に代わって子馬を育てる存在であり、多くはサラブレッドではなく温厚な性格のハーフリンガーや重種馬がその役割を担います。乳母は母馬が出産直後に死亡してしまった場合や、初産の若馬で発生が多い育子拒否が生じた場合、また、母馬の乳量不足や疾患など、正常な育子が期待できない場合に導入が検討されます。

●子宮頚管マッサージ法
乳母に子馬を育ててもらうには、ただ単に乳母と子馬を同居させるだけでなく、乳母にその子馬を許容してもらわないといけません。これが乳母付け処置です。
現在、日本の馬生産地では乳母の子宮頚管を用手にて刺激し、分娩時の産道刺激を模倣する子宮頚管マッサージを用いた乳母付けが一般的です(図1)。この方法は、早ければ半日程度で乳母付けが完了する一方で、2~3日程度要することもあり、さらに、子馬の安全を確保するための枠場や馬房内の専用スペースを確保する必要もあり、非常に時間と労力を要します。また、乳母と子馬の相性が悪いときは、その乳母を諦めて他の乳母を検討しなければならない場合も散見されます。

●高用量PG法
2019年に英国でPGF2α(PG)の投与が母性の惹起に有効であることが発表されました。PGは普段、黄体退行剤として使用されていますが、このPGを高用量投与することによって母性惹起が可能であり、子宮頚管マッサージをすることなく、乳母(17症例中17症例)および育子拒否馬(4症例中3症例)への母性惹起に成功したと報告されています。さらに、米国のシンポジウムでも同手法が紹介され、子宮頚管マッサージを用いた従来法と比較して、驚くほど短時間で乳母付けが完了するとの所感が報告されました。また、同手法は2021年に出版された馬繁殖関連の教科書にも掲載されています。以下に「高用量PG法」による乳母付けの手順をまとめました。
1高用量のPG製剤(黄体退行剤として使用する際の3~4倍量)を投与後、15分ほど発汗や軽度の疝痛症状といった薬の作用を確認する。
2馬房内で子馬と対面させ、乳母の子馬の匂いを嗅ぐ、舐めるといった母性行動を確認する。
3子馬を乳母の側面に移動させ、乳房からの吸乳を促す。
4乳母が吸乳を無事受け入れたら、馬房内で乳母、子馬を自由にして数分間監視する。
5子馬の安全を確認して、乳母付けは完了となる。
6母性行動が認められない場合には(10%程度)、12~24時間後にPG製剤の用量を増加して、再度、手順に沿って実施する。
高用量PG法は、PG製剤の投与のみで30分程度で乳母付けが完了するという簡便さ、そして実際に育子拒否した母馬に対しても一定の効果が見込めることから、今後、広く普及していくものと思われます。

●最後に
昨シーズン、日高育成牧場において高用量PG法による乳母付けを実施したところ、子馬との対面からわずか3分後には、子馬の匂いを嗅ぐ・舐めるといった母性行動を認め(図2)、高用量PG投与から乳母付けが完了するまでに要した時間は約30分と非常に順調でした(図3)。なお、乳母となった繁殖牝馬は、乳母付け後に正常の発情サイクルが確認され、無事に受胎することができました。乳母が必要となるような事態が起きないのが一番ですが、万が一必要となってしまった際には、高用量PG法も検討してみてはいかがでしょうか。

Photo_2図1:子宮頚管マッサージ

Photo_3図2:子馬の匂いを嗅ぐ・舐めるといった母性行

Photo_4図3:子馬を受け入れ授乳を促す乳母