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콩 등에 많이 포함된 isoflavone계 물질인 genistein (GS)은 에스트로겐 수용체에 결합하는 능력이 있어서 식물성 에스트로겐 (phytoestrogen)이라 불린다. GS는 항암효과, 심혈관계 질환 방지 효과 등이 잘 알려져 있으며, 이 때문에 현재 콩 섭취가 널리 권장되고 있다. 본 연구진은 GS 경구투여에 의해 암컷 흰쥐의 사춘기개시가 촉진됨을 보고한 바 있다. 그런데, 이러한 생식에 미치는 GS 효과가 어느 단계의 조직에서 어떻게 일어나는지에 대해서는 알려진 바가 없다. 본 연구는 GS를 경구투여 또는 뇌실내 미세주입한 모델을 사용하여 시상하부-뇌하수체에 미치는 영향과 작용기작을 조사하였다. 미성숙 (생후 30일) 그리고 성숙 (12주) 암컷 흰쥐를 사용하여 GS (3.4 ㎍/10 ㎕)을 죄측 제3뇌실에 미세주입하고 2시간 후 희생시킨 후 시상하부와 뇌하수체의 생식 관련 유전자 발현을 조사하였다. 한편, 미성숙 흰쥐 (생후 25일)에 GS를 질구개방이 일어날 때까지 경구투여하고 희생시킨 후 동일한 조사를 시행하였다. GS를 뇌실내로 투여한 미성숙 흰쥐의 시상하부에서의 KiSS-1 발현은 유의하게 증가한데 비해 GnRH 발현은 유의하게 감소하였으며, GPR54 발현은 변화가 없었다. 성숙한 흰쥐의 경우, KiSS-1, GPR54, GnRH 발현 모두 유의하게 증가하였다. GnRH 발현의 상위조절자인 GAD67발현은 미성숙, 성숙 개체 모두에서 유의하게 증가하였다. 한편, 미성숙한 개체에 GS를 경구투여했을 때, KiSS-1, GPR54, GnRH 발현 모두 유의하게 증가하였다. 미성숙한 흰쥐의 시상하부에서, GS미세주입에 의해 ERα 발현은 변화가 없었지만, ERβ 발현은 유의하게 증가하였다. GS를 미세주입한 개체의 뇌하수체에서, common α subunit 발현은 미성숙, 성숙 개체 모두 유의한 변화를 보이지 않았으며, LHβ와 FSHβ subunit mTNA 수준은 미성숙 개체에서는 유의하게 증가하였지만, 성숙한 개체에서는 반대로 유의하게 감소하였다. 본 연구결과는 GS의 사춘기개시 촉진효과가 시상하부 활성의 직접적인 조절을 통해 일어날 수 있음을 증명하였고, 사춘기 전과 성체에서의 반응, 특히 뇌하수체의 반응이 다를 수 있음을 보여주었다. 후자의 경우, 시상하부-뇌하수체 생식호르몬 조절회로의 성숙도에 따라 GS 효과가 나타나는 데 시간적인 차이가 있을 가능성을 시사한다.
