Histological Studies on the Onset of Meiosis and Changes in Mitochondria in Germ Cells in Fetal and Infant Rabbit Ovaries

減数分裂の前後に起こる生殖細胞の機能的な変化を推定するために胎齢22日から出生後7日までの家兎卵巣内に存在する生殖細胞細胞質内のミトコンドリアの変化を組織学的に観察した。

光顕的にAltmann-Kull染色を施して観察した結果、体細胞分裂前期および分裂休止期にある卵祖細胞のミトコンドリア数は他の分裂段階にあるものに比べて有意に少ない値を示した。また、各胎齢および日齢ごとに、分裂段階を体細胞分裂期、分裂休止期、第一減数分製前期の細糸期、接合期および太糸期に区別し、ミトコンドリアの個数別分布割合を比較した場合、体細胞分裂が活発な胎齢22日、26日および28日の体細胞分裂期にある卵祖細胞では一細胞当りのミトコンドリア数が40-49個のものが最も多く、分裂休止期の卵祖細胞では一定の分布傾向は認められなかった。これに対して胎齢30日および出生後7日では体細胞分裂期の核相を呈する卵祖細胞は減少し、分裂休止期の卵祖細胞では、ミトコンドリア数が30-39個のものが最も多く、全体に正規分布状の分布を示しており、また、体細胞分製期にある卵祖細胞のミトコンドリア数も全体的に減少していた。減数分裂に移行した卵母細胞では、一細胞当りのミトコンドリア数は分裂休止期の卵祖細胞のものに比べて有意に小さい値を示し、ミトロンドリア個数別の生殖細胞の分布割合からもミトコンドリアが全体的に減少する傾向が認められた。

電顕的には、増殖期にある卵祖細胞のミトコンドリアの断面は長楕円または棍棒状を呈するものが多く、杆状であるものと考えられた。これに対して減数分裂に移行した卵母細胞ではミトコンドリアの断面はいずれも小型の円形もしくは短楕円形状を呈し、球状化しているものと考えられた。また、増殖期の卵祖細胞のものよりもクリステのマトリクスへの突出程度が悪くなり、クリステ数の減少が認められた。

以上のことから、減数分裂が進行するにつれてミトコンドリアは数を減じ、また同時にその機能も低下するものと考えられ、卵母細胞の代謝活性が低下するものと考えられた。

To estimate changes in cell activities of germ cells around the onset of meiosis, numbers of mitochondria in ovarian germ cells of rabbit fetuses and week-old does were counted histologically with Altmann-Kull stain and the ultrastructure of those mitochondria was observed. The mean number of mitochondria per germ cell in each stage of mitotic (oogonium in mitotic and resting stage) and/or meiotic stages (oocyte in leptotene, zygotene and pachytene) were not dependent on stage of development. The distribution of germ cells by the number of mitochondria was roughly uniform in each stage of oogonia (mitotic and resting stage in mitotic division) and oocytes (leptotene, zygotene and pachytene in meiotic prophase I). The mean number of mitochondria per oogonium in mitotic and resting stage and per oocyte indicated approximately 40, 32 and 23, respectively. With the transmitting electron microscope, the mitochondria in the oogonia in high mitotic activity were ultrastructually pleomorphic, suggesting cylindrical shape of the mitochondria. Such mitochondria usually contained many cristae traversing partially or completely the organella. On the other hand, most mitochondria in the germ cells transforming into oocytes showed a small circular shape, suggesting spherical mitochondria. Such mitochondria never contained many cristae, and the cristae traversed more incompletely through the matrix in comparison with those of mitochondria of the oogonia with high mitotic activities. In general, the number of mitochondria in germ cells decreases and their function is declining duing the progress of cell division, from oogonia in mitotic stage via resting stage to meiotic prophase I. It is suggested that the decline of activities of division and of the function of the oocytes may be caused by the changes in the mitochondria.