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Early growth response 1(Egr1)은 zinc finger transcription factor로 다양한 성장인자, 물리적 자극에 따른 세포분화, 생장 및 사멸조절에 관여한다. Egr1 KO 생쥐 정소에서 maturation arrest, Sertoli cell only 등의 비정상 세정관이 증가한다. Glial Cell Derived Neurotrophic Factor(GDNF) 는 정원줄기세포(spermatogonial stem cell)의 자가재생 및 분화를 조절한다. 본 연구에서는 정원줄기세포에서 GDNF 수용체 하위 전사조절네트웍 규명의 일환으로 생쥐 정원줄기세포에서 Egr1 발현 특성을 분석하였다. 출생 0~56일 사이의 생쥐 정소에서 Egr1 발현을 면역조직화학적으로 분석하였다. 생후 6일 생쥐 정소의 세포들을 분산시킨 후 THY1 항체를 이용한 MACS법으로 정원줄기세포를 분리하여 GDNF (100 ng/ml)을 처리하였다. GDNF(100 ng/ml)을 처리 후 0, 2, 12시간에 Egr1, Egr2, Egr3, Egr4, GDNF 수용체인 RET와 GFRA1, 자가재생에 관련된 Etv5, Bcl6b mRNA 발현과 Egr1 단백질 발현량을 분석하였다. 한편 MAPK inhibitor(U0126, 10 μM) 처리 후 GDNF를 각각 2, 12시간 처리하여 mRNA 발현을 분석하였다. 그리고 Egr1 knock out mouse 정원줄기세포에서 GDNF를 12시간 처리하여 mRNA 발현을 분석하였다. 면역조직화학적 분석결과 Egr1은 gonocytes, spermatogonia, peritubular cells, Leydig cell에서 발현하였으나 분화된 세포에서는 발현이 저조하였다. 정원줄기세포에 GDNF 처리 후 2시간에 Egr1 mRNA가 유도되는 반면 Egr2, Egr3 mRNA는 12시간에 유도되었고, Egr4 mRNA는 변화하지 않았다. GDNF 수용체인 RET과 GFRA1 mRNA는 GDNF 처리군에서 증가하였다. Self-renewal에 관련된 Etv5와 Bcl6b mRNA는 12시간에 유도되었다. Egr1 단백질은 2시간에서 GDNF에 의해 증가하였다. U0126과 GDNF를 동시에 처리한 경우 2시간에 Egr1 mRNA가 유도되지 않았으며, 12시간에 Etv5와 Bcl6b mRNA발현도 변화가 없었다. Egr1 knock out mouse 정원줄기세포에 GDNF처리 시 Etv5, Egr2, Egr4 mRNA는 증가하는 반면 Bcl6b, Egr3 mRNA는 감소하였다. Egr1은 미성숙정소에서 gonocyte, spermatogonial stem cell, peritubular cell, Leydig cell에서 주로 발현된다. GDNF는 정원줄기세포에서 MAPK pathway에 의존적으로 Egr1을 유도하며, Egr1은 GDNF 수용체 및 자가재생 유전자발현을 통해 정원줄기세포의 stemness 유지에 중요한 기능을 담당하는 상위 전사인자로 사료된다. 또한 Egr1이 결손되어지면 세포자가재생에 관련된 Bcl6b의 전사가 억제되는 것으로 보아 세포생존, 증식에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.
