Amnionless-cubulin complex(cubam)과 megalin은 신장 및 소장 등에서 주로 발현되며, 세포 외부에서 내부로 물질을 이동시키는 ligand-mediated endocytosis에 관여하는 단백질이다. Ligand로 작용하는 물질은 vitamine B12, D, albunin, steroid hormone 등 다양한 물질과 결합가능한 multi-ligand receptor로 알려져 있다. Female pituitary는 estrous cycle에 따라 세포의 사멸 및 생성, 호르몬의 생성이 조절된다. 따라서 본 연구에서는 estrous cycle에 따라 세포 내로의 물질 수송의 변화 가능성을 amnionless, cubulin, megalin의 발현 패턴 변화 및 성호르몬에 의한 발현 조절을 통해 밝히고자 하였다. Estrous cycle을 virgina smear를 통해 시기 별로 구분하여 pituitary 내 amnionless, cubulin, megalin의 mRNA 발현 패턴을 real-time PCR로 분석하였으며, pituitary 내 단백질의 분포는 immunohistochemistry로 분석하였다. 또한 estrogen에 의한 protein 발현의 변화를 분석하기 위해 OVX를 시행하여 estrogen을 10일 간 투여하였으며, 비투여군에는 동일 시기 동안 seasame oil을 투여하였으며, ER α KO mouse model을 이용하여 동일 계통의 female mouse diestrus, estrus 시기의 target gene의 발현 패턴을 위와 같은 방식으로 분석하였다. Amnionless mRNA 발현은 estrus 시기 유의적으로 증가하였으며, OVX 시행 시 Sham 대비 유의적으로 감소하였으나, estrogen 투여 시 유의적으로 증가하였다. 또한 ER α KO mouse는 diestrus 시기 대비 유의적인 차이는 없었으나, estrus에 비해 유의적으로 감소하였다. 반면, cubulin 및 megalin은 estrus 시기에 유의적으로 감소하였으며, OVX 시행 시 Sham 대비 유의적으로 증가하였으나, estrogen 투여 시 유의적으로 감소하였다. Pituitary에서 amnioless의 단백질 발현 패턴은 estrus cycle에서는 estrus 시기 단백질 발현량이 증가하였으나, cubulin과 megalin은 단백질 발현의 변화를 구분할 수 없었다. 반면, OVX model의 경우 단백질 발현의 차이는 구분할 수 없었다. 뇌하수체 조직내 Amnionless 및 cubulin의 발현 분포는 OVX control군의 경우 세포질 내에서만 발현하였으나, esrogen 투여군은 이들 단백질이 세포막으로 발현되는 것을 관찰할 수 있었다. ER α KO mouse의 경우 amnionless의 발현이 감소한 것을 확인할 수 있었다. Female mouse의 pituitary에서 Amnionless-cubulin complex(cubam)과 megalin의 발현 및 단백질의 분포는 estrogen에 의해 조절된다. 이들 복합체 변동에 따른 pituitary 세포에 필요한 물질수송의 변화는 estrous cycle에 따른 pituitary 기능에 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.

DEHP(di-ethylhexyl phthalate)는 가장 널리 쓰이는 플라스틱 가소제로서 인체노출 빈도가 매우 높은 내분비계장애물질이다. 본 연구는 임신기와 수유기 동안의 DEHP 노출이 후세대 생쥐 암컷 난소 및 난자에 미치는 영향을 알아보기 위한 목적으로 난소의 기능유전체 발현 변동을 조사하고, 유전자 발현 결과를 토대로 새로운 생식독성 마커를 발굴하고자 하였다. DEPH를 임신(GD) 1일째부터 수유기에 해당하는 출생 후(PND) 20일까지 모체에 0, 1.5 mg/kg/day 농도로 경구투를 한 후, F1 암컷의 난소 RNA를 추출하여 microarray 분석을 수행하였다. Expression Console software version1.1을 이용하여 발현변화가 나타난 유전자 정보를 획득하였다. 대조군과 1.5 mg/kg/day 처리군의 난소조직의 microarray 분석 결과, 약 120여 개의 유의적인 차이를 나타내는 유전자 정보를 확보하였으며, 특히 골지체에 존재하는 당전이효소인 fucosyltransferase 11(FUT11)이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 난소 내 FUT11의 발현 양상을 확인하기 위하여 발정주기에 따른 난소 FUT11 발현, 과배란을 유도한 후 난포 성숙과정에서의 FUT11 mRNA 및 단백질 발현 변화를 분석하였다. 발정주기에 따른 난소 조직에서의 FUT11발현은 발정기시기에 가장 높았으며, granulosa luteal cell, oocyte, interstitium에서 FUT11 단백질 발현이 확인되었다. 과배란을 유도한 난소조직에서는 PMSG 46 h 째에서 FUT11의 발현이 가장 높았다. DEHP는 임신기 및 수유기를 통해 장기간 노출될 경우 후세대 암컷의 난소기능 및 난자에 기능적 문제를 야기한다. FUT11은 인체질병 발생시 비정상적인 당잔기의 합성에 관련이 있을 것으로 보고된 바 있다. 실제로 암 조직이나 염증부위의 단백질 및 당지질의 당쇄부위에 fucosylation이 증가한다. 본 연구 결과에서 DEHP의 장기 노출이 후세대 암컷 생쥐 난소내 FUT11 발현을 증가시켜 난소 내 granulosa luteal cell, interstitium, oocyte에서 생성되는 단백질의 당쇄구조의 비정상적인 fucosylation을 유발함으로서 난소의 내분비기능과 및 난자성장 및 성숙에 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

스피루리나 (Spirulina, Arthrospira platensis)는 미세조류에 속하는 섬사 형태의 시아노박테리아로서 오랜 기간에 걸쳐 식용으로 재배되어 공급되고 있으며, 최근 30여년 동안 스피루리나를 이용한 당뇨병과 같은 인간의 질병 개선효과에 대한 연구가 수행되고 있다. 스피루리나의 당뇨 개선 효과는 이미 알려져 있으나, 생식내분비계에서의 영향에 대한 연구는 거의 전무한 상황이다. 본 연구에서는 스피루리나의 섭취에 따른 당뇨 유발 동물 모델에서의 생식 내분비계 영향에 대하여 알아보고자 하였다. 6주령 SD rat 60마리를 대상으로 Streptozotosin (STZ) 50mg/kg을 1회 주사한 당뇨 유발 실험군과 4주간 스피루리나 200mg을 섭취한 실험군, STZ 주사 직 후 4주간 스피루리나를 섭취한 실험군, 2주간 스피루리나 섭취 후 STZ를 처리한 실험군, STZ 주사 후 2주 경과한 실험군을 확보하였다. 각각의 개체로부터 체중, 정소조직의 중량 변화 및 혈중 testosterone 농도를 분석하였으며, 정소 조직에서의 steroidogenesis 조절 유전자인 SF-1, StAR, 17β-HSD, 3β-HSD와 antioxidative pathway marker 유전자인 peroxiredoxin (Prdx) 4의 발현 변화를 realtime-PCR로 분석하였다. 정소조직 내의 Leydig cell의 변화 여부를 확인하기 위하여 Leydig cell의 세포수를 확인하였다. STZ 처리 후 스피루리나를 섭취한 실험군의 체중, 생식기관의 중량, 혈중 testosterone 농도 및 steroidogenesis 조절 유전자들의 발현이 STZ 단독 처리군보다 유의적으로 증가하였으며, 스피루리나를 2주간 먹인 후 STZ를 처리한 실험군에서 STZ를 단독 처리한 실험군보다 정소 무게가 유의적으로 증가하였다. Prdx 4의 발현이 스피루리나를 섭취한 STZ 처리군에서 STZ 단독 처리군에 비해 유의적으로 감소하였으며, Leydig cell 수가 스피루리나를 섭취한 실험군에서 증가하였다. 본 연구결과에서 스피루리나의 섭취가 제1형 당뇨로 인한 체중, 혈중스테로이드호르몬 농도 및 Leydig cell 감소를 완화하여 당뇨에 따른 남성생식기능의 저하를 예방하는 것으로 사료된다.

성장호르몬 치료는 성장호르몬 결핍증, 터너증후군, 만성 신부전증, 프라더 월리 증후군 등으로 인해 성장장애가 온 아동인 경우 수행되지만 성장호르몬의 과다 투여로 인한 부작용에 대해서는 여전히 논란의 여지가 많은 상황이다. 본 연구에서는 유아기 성장호르몬의 노출이 사춘기 시기의 성성숙 및 생식 내분비계에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 하였다. PND21부터 PND28까지 1주일간 각각 10마리의 수컷 SD rat에 Growth hormone (rhGH) 1, 2 IU/kg/day를 피하주사하였다. 대조군 (10마리)으로는 식염수 0.1ml을 투여하였으며, 체중 변화를 매일 0.1g 단위로 측정하며 기록하였다. 사춘기 도래시기의 변화를 분석하기 위하여 음경꺼풀분리 (preputial separation) 일자를 기록하였으며, 사춘기 (PND28) 시기의 주요 생식기관의 중량변화 및 조직학적 변화를 분석하였다. 시상하부에서 사춘기 조절에 관여하는 kiss1 및 GnRH의 발현 변화를 확인하였고, 혈중 testosterone 농도 및 정소에서 스테로이드호르몬 분비에 관여하는 유전자들의 발현 변화를 확인하였다. 정소조직 내 Leydig cell의 면적 및 세포수를 이미지 분석 시스템을 이용해 분석하였다. 모든 GH 처리군에서 유의적인 체중 증가가 나타났으며, 2IU 처리군에서 음경꺼풀이 대조군에 비해 조기에 분리되었다. GH 2IU/kg 처리군에서 정소와 부정소, 정낭샘 및 음경꺼풀샘의 중량이 유의적으로 증가하였고, 시상하부에서 kiss1 및 GnRH의 발현이 유의적으로 감소하였다. 혈중 testosterone의 농도가 2IU 처리군에서 유의적으로 증가하였으며, 정소에서 스테로이드 호르몬 합성 유전자인 17β-HSD, SF-1발현이 증가하였다. GH 처리군에서 Leydig cell의 면적과 세포수가 유의적으로 증가하였다. 성장호르몬에 노출될 경우 개체의 성장 및 기관 발달이 촉진되지만, 과다 노출될 경우 steroid의 합성과 분비조절 기능의 변형이 예상되며, 사춘기 조기 도래를 유발할 가능성이 있는 것으로 사료된다.