ヒトの骨盤の男女差は、胎児期の早い段階ですでに現れる-一次骨化の開始時期における骨盤の性的二型-

金橋助教は、ヒト胎児の骨盤に注目し、骨盤の性的二型（sexual dimorphism）が、これまで考えられていたよりも早い段階、すなわち一次骨化が始まる時期にすでに現れていることを明らかにしました。

骨盤は、成長したヒトでは男女差が最もよく表れる骨格のひとつです。法医学や人類学では、寛骨や仙骨の形態から性別を推定する際に重要な部位として知られています。特に成人では、骨盤入口の形、恥骨下角、坐骨棘間距離、仙骨の幅などに明瞭な男女差があります。一方で、胎児期にこうした差がどの程度現れているのかについては、これまで報告が限られ、結果も一致していませんでした。とくに、骨盤の一次骨化が始まるごく初期の段階については、ほとんど調べられていませんでした。

そこで本研究では、頭殿長（CRL）50〜225 mm、およそ妊娠9〜23週に相当するヒト胎児72例（男性34例、女性38例）を対象に、高解像度MRIを用いて骨盤を三次元的に再構築し、詳細な骨盤計測（pelvimetry）を行いました。解析では、腸骨・恥骨・坐骨・仙骨を含む骨盤全体を対象とし、19か所の長さと2つの角度、さらに全体形態を評価するための20種類の比率を測定しました。そのうえで、胎児の成長そのものの影響を考慮するため、CRLを共変量とした多変量解析を行い、男女差を統計学的に検討しました。

その結果、女性胎児では、骨盤入口前後径が男性より有意に小さく、一方で恥骨下角は有意に大きいことが分かりました。具体的には、骨盤入口前後径の最小二乗平均は女性8.4 mm、男性8.8 mm、恥骨下角は**女性68.1°、男性64.0°**でした。さらに、坐骨棘間距離を大骨盤の横径で割った比率も女性で有意に大きく、骨盤の中央〜下部にかけて、女性のほうが相対的に広い形態を示すことが明らかになりました。

また、仙骨の計測値では、性別とCRLのあいだに有意な交互作用が認められました。これは、単純に「ある時点での大きさが違う」というだけでなく、仙骨の成長の仕方そのものが男女で異なる可能性を示しています。とくに、第5仙椎の横径や、仙骨上部の横径と縦径の比率に、成長に伴う男女差の変化がみられました。

興味深いことに、今回見いだされた男女差の多くは、成人骨盤で知られている性的二型と方向性が共通していました。たとえば、恥骨下角が女性で広いことや、坐骨棘間距離の相対値が女性で大きいことは、成人骨盤でもよく知られた特徴です。一方で、骨盤入口前後径は胎児期では男性のほうが大きいという結果で、これは成人とは異なる特徴でした。つまり、骨盤の男女差は胎児期早期からすでに現れるが、そのすべてが成人と同じ完成形ではないことが示されました。

この研究のポイント

• ヒト胎児72例の骨盤を高解像度MRIで三次元再構築し、詳細な骨盤計測を行いました。
• 一次骨化の開始時期から、骨盤入口前後径、恥骨下角、坐骨棘間距離の相対値に男女差が認められました。
• 仙骨では、成長に伴う形態変化のしかた自体に男女差がある可能性が示されました。

今回の研究の大きな意義は、ヒト骨盤の性的二型が、出生後や妊娠後半ではなく、胎児期のかなり早い段階から始まっていることを、非破壊的な三次元画像解析によって示した点にあります。これまで胎児骨盤の性差は小さいと考えられることも多く、特に初期の発生段階については不明な点が多く残されていました。本研究は、その空白を埋める重要な基礎データとなります。

また、骨盤は単独の骨ではなく、腸骨・坐骨・恥骨・仙骨が組み合わさってできる複合構造です。本研究では、個々の骨だけでなく、骨盤全体の比率や立体的な形に注目したことで、単一の計測では見逃されやすい男女差を捉えることができました。これは、急速に成長する胎児期のように「サイズの違い」が大きい時期に、形の差を適切に評価するうえで重要な方法です。

今後は、今回見つかった骨盤の男女差が、性ホルモンの作用、骨化の進行、周囲の臓器配置などとどのように関係するのかを調べることで、ヒトの性差形成のしくみをさらに深く理解できると期待されます。また、比較解剖学や発生学の観点から、ヒトに特徴的な骨盤形成を考えるうえでも重要な知見となります。

本研究成果は、2024年5月7日に Communications Biology 誌に掲載されました。

論文情報

タイトル
Sexual dimorphism of the human fetal pelvis exists at the onset of primary ossification

著者
Toru Kanahashi, Jun Matsubayashi, Hirohiko Imai, Shigehito Yamada, Hiroki Otani, Tetsuya Takakuwa

掲載誌
Communications Biology
7: 538, 2024

公開日
2024年5月7日

DOI
https://doi.org/10.1038/s42003-024-06232-5

ひとこと紹介

ヒトの骨盤の男女差は、思春期や成人だけでなく、胎児期の早い段階からすでに現れ始めています。本研究では、高解像度MRIと三次元骨盤計測により、一次骨化の開始時期における骨盤の性的二型を明らかにしました。

*内容は、京大HP等で紹介されました