골 형성 단백질(Bone morphogenetic protein, BMP)은 TGF-β superfamily의 구성원 중에 하나이며, 이들은 원래 뼈 형성을 유도하는 능력에 의해 발견되었지만, 뼈 외에도 다른 세포 및 기관의 성장과 분화를 조절하는 것으로 밝혀졌다. 다기능적인 골 형성 단백질은 포유동물의 reproduction에도 매우 중요한 역할을 하는데, 예를 들어 BMP8A와 BMP8B는 생쥐의 정자 형성과 부고환에 일정한 기능을 하는 것으로 보고되었고 난소에서의 BMP15는 난포성장을 자극하고, 과립막세포(granulosa cell)의 증식시키는데 관여하는 단백질로 알려져 있다. 하지만 난관(oviduct)에서의 BMP 역할은 알려진 바가 적다. 그래서 본 연구에서는 골 형성 단백질이 착상 전 oviductal environment에 어떠한 영향을 미치는지 밝히고자 하였다. 8주령 생쥐의 Estrous cyclic oviduct을 가지고 RT-PCR과 Immunohistochemistry(IHC)를 통해 BMP2, 4의 mRNA와 단백질 발현을 확인하였다. Estrogen에 의한 BMP2, 4의 영향을 확인하고자 난소절제술을 시행한 생쥐와 Estrogen receptor alpha(ERα) Knockout 생쥐를 통해 mRNA와 단백질 발현을 확인하였다. Oviduct의 ciliated cell을 가지고 BMP2, 4의 기능을 밝히고자 siRNA실험을 진행 하였다. Estrous cyclic oviduct cDNA를 통해 RT-PCR한 결과, 이 중 Estrus 시기에 가장 높은 발현을 보인 BMP2, 4의 mRNA level은 Isthmus보다 Infundibulum과 Ampulla에 증가하였고, Immunohistochemistry (IHC)를 통해 BMP2와 BMP4 단백질은 난관 상피세포 중에서 ciliated cell에 발현되었다. 이를 ciliated cell marker인 β-tubulin과 함께 Immunofluorescence(IF)를 진행한 결과, 주로 β-tubulin-positive ciliated cell에서 발현됨을 확인하였다. 난소 절제술을 시행한 생쥐의 난관에서는 E2와 DPN (ERβ agonist)에 의해 BMP2, 4 mRNA 발현이 증가하고, ERαKO 난관의 경우 WT(Die)에 비해 BMP2, 4 mRNA, 단백질의 발현 모두 증가하였다. BMP2와 BMP4의 기능을 밝히고자 Ciliated cell line인 OA-6b를 가지고 siRNA 실험을 진행한 결과, Bmp2, Bmp4 siRNA 처리군에서 Ciliated cell marker인 FOXJ1의 발현이 줄어들고 Proliferation marker인 Ki67, Pcna의 발현이 낮아졌다. 이로써, Oviduct 내 BMP2와 BMP4 발현은 Estrogen과 양의 상관성이 있으며, Ciliated cell에서 Estrogen - ER β signaling을 통해 조절된다. Estrogen에 의해 유도되는 BMP2와 BMP4는 ciliated cell에서 Autocrine, Paracrine factor로 작용할 가능성이 있다. 더 나아가 Oviduct의 Infundibulum 및 Ampulla에 강하게 발현되는 BMP2, BMP4는 난자 및 배아에 autocrine, paracrine factor로 작용하여 oviductal cell proliferation을 조절하고, 수정을 위한 oviductal environment 조성에 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

방사선에 의해서 유도된 간 손상에 대한 백삼과 발효인삼추출물의 보호효과를 비교 연구하였다. ICR계 생쥐에게 코발트-60 감마선의 5Gy조사 7일 전부터 백삼과 발효인삼추출물(150㎎/㎏/day)을 각각 투여하였 다. 대조군은 생리적 식염수를 투여하고 방사선조사군은 생리적 식염수를 투여하면서 5Gy를 조사하였다. 그리고 각각의 실험군에서 간조직의 H2O2, catalase, MDA를 측정하였다. 그 결과 방사선조사군과 보다 백 삼과 발효인삼추출물 투여군에서 catalase함량이 유의성 있게 증가하여 간의 보호효과가 있었으며 H2O2와 MDA함량도 유의성 있게 감소하였다. 백삼과 발효인삼이 간 조직에 대한 방사선조사로 부터 매우 우수한 방호제라고 할 수가 있다.

Sirtuin-1(Sirt1)은 NAD+ dependent deacetylase로써 유전자 침묵, 포도당과 지질대사, 세포자살 등 다양한 cellular process에 연관되어 있다. 최근 이뤄진 여러 연구에서 Sirt1 Knockout mouse가 정자형성 장애와 불임증상을 가진다는 것이 보고되었다. Egr1(Early Growth Response 1)은 Egr family에 속하는 전사인자로서 mitogenesis와 differentiation에 필요한 유전자들의 전사를 활성화시킨다. 또한 이는 Sirt1의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 생쥐 정소 내에서 Egr1의 유무에 의한 Sirt1의 발현 수준 차이를 밝히고자 Egr1 knockout mouse와 wild type mouse를 이용하여 Sirt1의 발현패턴을 분석하였다. Sirt1의 발현을 분석하기 위하여 Quantitative RT-PCR과 conventional RT-PCR을 이용하여 각각 ICR strain adult male mice와 Egr1 Knockout adult male mice의 testicular cDNA에서 mRNA 수준에서 Sirt1의 발현수준을 분석하였다. 또한 Immunohistochemistry를 이용하여 Sirt1단백질의 localization을 분석하였다. 분석한 결과, Wild type과 Egr1 Knockout mouse의 정소 내에서 Sirt1 mRNA의 발현 수준은 큰 차이를 보이지 않았으나, Egr1 Knockout mouse의 정소 내에서 Sirt1 단백질의 발현수준은 wild type과 비교하여 현저히 떨어졌으며, 이 변화는 특히 pachytene spermatocyte에서 큰 차이를 보였다. 반면, Sertoli cell에서는 Pachytene spermatocyte에서만큼 뚜렷한 차이를 관찰할 수 없었다. 본 연구에서 얻은 결과를 바탕으로 Egr1이 pachytene spermatocyte에서 Sirt1 단백질의 발현에 중요한 역할을 할 것이라는 결론을 얻을 수 있었다. Sirt1 Knockout mouse가 불임 증상을 보이며, 정자형성에 장애가 있는 반면, Egr1 KO mouse는 정상적인 생식능력을 가짐으로 보아 premeiotic 또는 meiotic stage에서의 Sirt1 결핍이 이러한 infertility의 원인이 될 것으로 추측된다.

Early growth response(Egr) family는 전사요소로서 Egr1, Egr2, Egr3, Egr4가 알려져 있다. 전사조절 인자로서의 Egr3는 muscle spindle 형성 및 신경 세포에서의 neurite 생성 등 다양한 target 유전자의 발현을 조절하는 것으로 알려져 있다. 본 연구팀은 Egr3가 생쥐 난자의 방추사에 특이적으로 위치하고, 감수분열 과정 중의 microtubule organizing center(MTOC) 주변에서 관찰되며, 마우스 정소의 spermatocyte에서 발현됨을 보고한 바 있다. 본 연구에서는 생식소의 성숙과 Egr3 발현 간의 상관관계를 조사하기 위해 암컷 및 수컷 생쥐의 난소와 정소를 생후 1주, 2주, 3주, 4주에 적출하여 Egr3 RT-PCR 및 면역형광 염색을 수행하였다. RT-PCR 결과, 생후 3, 4주의 난소에서 Egr3의 발현이 미성숙한 1, 2주의 난소에서 보다 더 높게 발현되는 것을 확인하였으며, 1, 2주의 난소에서는 하나의 transcript가 관찰되고 3, 4주의 난소에서는 2개의 transcript가 나타남을 확인하였다. 정소의 경우에도 Egr3의 발현은 유사한 양상을 보였는데, 생후 1, 2주의 정소보다 생후 3, 4주의 정소에서 더 높게 발현되는 것이 확인되었다. 면역 형광 염색 결과, 난소에서 Egr3의 발현이 난포 내 난자를 둘러싸고 있는 cumulus cell과 granulosa cell에 두드러짐을 확인하였다. RT-PCR 결과와 마찬가지로 미성숙한 1, 2주의 난소보다 3, 4주의 난소에서 Egr3의 발현이 더 강함을 확인하였다. 정소에서 Egr3의 발현 위치는 주령에 따라 변화하는 양상을 보였다. 이러한 결과는 암컷 및 수컷 생쥐의 생식소가 성숙함에 따라 생식소 내 Egr3의 발현이 증가함을 보여주며, Egr3가 성적 성숙과 관련된 생식소자극호르몬의 영향을 받을 가능성을 시사한다.

난자에서 감수분열이 일어나는 동안 centromere와 microtuble의 부착이 일어난다. 이때 잘못된 부착이 일어나면, 염색체 비분리로 인해, 배아의 염색체 이수성, 착상실패 및 자연유산을 야기시킨다. 그러나, 이러한 중요성에도 불구하고, 난자의 감수분열에서의 동원체와 미세소관의 부착에 대한 연구가 미미한 실정이다. 이에 본 연구에서는 난자의 감수분열동안 염색체와 미세소관 부착의 연결고리 역할을 하는 단백질 Zwint-1에 관하여 분석하였다. Zwint-1은 바깥 표면의 동원체 단백질로써 RZZ복합체(Rod/Zwilch/Zw10), KMN(KNL-1/Mis12/ Ndc80)복합체와 상호작용을 한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 미세주입법을 통한 RNAi 방법을 사용하여 난자에서 Zwint-1의 발현을 Knock down 시켰다. 그 후 RT-PCR법을 이용하여 난자내의 Zwint-1의 발현감소를 확인하였으며, 면역형광법을 이용하여 Zwint-1의 위치와 단백질 발현 등을 관찰하였다. 또한 Zwint-1과 상호작용하는 단백질인 Zw10의 위치를 확인하였으며, Spindle assembly checkpoint(SAC)의 활성을 조사하였다. 이를 통해, 난자의 감수분열 동안, Zwint-1이 kinetochore와 microtubule의 부착을 매개함으로써, SAC의 활성을 조절하는 것을 확인하였다. 따라서, 본 연구결과는 Zwint-1이 체세포 분열뿐 아니라, 난자의 감수분열에서도 kinetochore와 microtubule의 부착을 조절하는 중요한 매개인자임을 보여준다.

단백질의 기능을 다양화하기 위한 하나의 방법으로 전사 후 단백질 변형(post-translational modification)을 통해 단백질 활성이 조절된다. 또한, 최근 단백질의 sumoylation에 의한 활성 변화와 조절기전에 관해 많은 연구가 진행되어 여러 종류의 small ubiquitin-like protein(Ubl)이 밝혀졌다. 그 중 SUMO-1(small ubiquitin-related modifier 1)에 의한 sumoylation을 통해 androgen receptor(AR)가 modification 되어진다. Sumoylation은 protein을 targeting하고, 단백질을 안정화시키며, 전사를 활성화시키는 다양한 역할을 가지고 있다. 본 연구에서는 부정소에서 sumo-1 발현에 미치는 남성호르몬의 기능을 규명하고자 하였다. 본 연구에서는 생후 8주인 수컷 생쥐를 이용하여 정소가 제거 되지 않은 생쥐(Sham)와 정소를 제거한 생쥐(ORX), 정소를 제거한 후 1주간 Dihydrotestosterone(DHT)를 subcutaneous에 주사한 생쥐(ORX+DHT) 등으로부터 적출한 부정소를 이용하였다. 면역조직화학법을 이용하여 부정소 내 SUMO-1의 발현 부위와 정량적 RT-PCR를 통해 SUMO-1 mRNA 발현을 두부, 체부, 미부로 나누어 분석하였다. 또한, Western blot을 이용하여 부정소 내 sumo-1에 의한 단백질 패턴을 확인하였다. 생쥐 부정소에서 SUMO-1 immunoreactivity는 Sham군보다 ORX군에서 강하게 발현되었으며, ORX+DHT군에서 다시 감소하는 것으로 확인되었다. 특히, ORX군에서 두부보다는 체부와 미부에서 강하게 발현된 것을 확인하였다. 정량적 RT-PCR에 의하면 두부와 체부 부정소에서는 Sham군에 비해 ORX군에서 SUMO-1 mRNA 발현이 유의적으로 감소하였다. 하지만 미부에서는 변화가 나타나지 않았다. 또한, sham군보다 ORX+DHT군 미부에서 SUMO-1 mRNA 발현 유의성이 증가하였지만 두부와 체부에서는 변화를 나타내지 않았다. ORX+DHT군에서 SUMO-1 mRNA 발현이 ORX군에 비해 모든 부위에서 유의적으로 증가하였다. Western blot에서는 각 부정소에서 단백질 발현 패턴이 다른 것을 확인하였고 특히 sham군에서 발현된 단백질은 ORX군에서는 발현되지 않았으며 ORX군에서 발현된 단백질은 sham군에서는 발현되지 않았다. 부정소에서 sumo-1 전사와 단백질량은 음의 상관성을 보였으며 sumo-1의 전사는 두부, 체부가 유사하고 미부는 이들과 다른 양상을 보였다. 각 부정소에서 단백질 발현 패턴이 상이한 것을 알 수 있었고 남성호르몬에 의해서 ORX군에서 감소하고 증가한 단백질들을 전반적으로 회복시키는 것으로 사료된다. ORX군 상피조직의 핵에서 sumo-1 증가는 AR의 감소를 수반하는 것으로 보아 상피세포에서 AR등과 같은 전사인자의 분해를 촉진하는 것으로 추측된다. 반대로 AR이 감소한 경우 남성호르몬에 의한 AR의 전사활성 감수성을 증가시키기 위한 기작으로 추측할 수 있는 것으로 사료된다.

설치류에서 약 200여 가지의 homeobox 유전자가 밝혀져 있고, 그 중 1/3은 생식소에서 발현하는 것으로 알려져 있다. Homeobox는 전사인자를 암호화 하는 서열로 이 중 Rhox cluster는 개체 발생과 생식에 중요한 역할을 한다. 총 13가지로 Rhox 유전자 중 Rhox5는 포유류에서만 발견되는 homeobox 유전자로 주로 정소, 부정소, 난소, 자궁과 같은 생식과 관련된 조직에서 선택적으로 발현되며, 다른 종류의 Rhox5 발현에 영향을 미치는 master Rhox이다. 생쥐 부정소에서 Rhox5는 두부에서 주로 발현되는 반면 쥐에서는 미부부정소에서 발현되는데 이는 차등적 promoter(proximal, distal) 사용에 따른 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 생쥐의 출생 후 성숙과정에서 부정소 부위별 Rhox5 발현을 분석하는 한편, 성체 생쥐 부정소에서 남성호르몬에 의한 Rhox5 발현 변동을 분석하였다. 신생 생쥐, 생후 1, 2, 4, 8주령의 수컷 생쥐의 부정소를 대상으로 정량적 RT-PCR 및 면역조직화학 법으로 Rhox5 발현을 확인하였다. 성체 부정소에서는 caput, corpus, cauda 부위별로 Rhox5 발현을 확인하였다. 성체 생쥐 부정소에서 남성호르몬에 의한 Rhox5 발현 변동을 분석하기 위해 성체를 거세시킨 후 2주 후 5a-dihydrotestosterone(5aDHT)을 7일간 투여하고 마지막 투여 6시간 후 분석에 공시하였다. 주령별 생쥐 부정소의 RT-PCR 결과, Rhox5 mRNA는 출생 직후, 출생 후 1, 2주령의 생쥐에서는 발현되지 않았고, 출생 후 4, 8주령의 생쥐에서는 발현이 유의적으로 증가하였다. 성체 부정소의 caput, corpus, cauda에서 caput에서 Rhox5 mRNA 발현이 유의적으로 높았다. 면역조직화학 염색결과 수출관, 두부의 상피조직의 핵에서 다량 발현되었고 체부에서 가장 낮고 미부에서 소량 발현하였다. 거세 생쥐 부정소에서는 두부에서 Rhox5 mRNA 및 protein이 급격히 감소하였고 5aDHT에 의해 부분적으로 회복되었다. 거세 생쥐 부정소 체부와 미부에서는 Rhox5 mRNA 발현에는 큰 변화가 없는 반면 protein은 증가 하였고 5aDHT에 의해 다시 감소하였다. 결론적으로 생쥐 부정소에서 Rhox5 발현은 사춘기 직전 아직 남성호르몬이 충분치 않은 조건에서 이미 개시되고 사춘기에 추가적으로 증가하므로 부정소 내재적 인자에 의해 Rhox5 유전자 전사가 조절되는 것으로 사료된다. 성체 부정소에서 Rhox5 발현은 두부에서 매우 높으며 부분적으로 남성호르몬의 조절을 받으며, 체부와 미부에서는 억제되던 Rhox5가 남성호르몬 결핍 시 비정상적으로 유도되는 것으로 사료된다. 특히 체부와 미부에서는 Rhox5 mRNA와 단백질 발현량이 일치하지 않는 것으로 보아 Rhox5는 번역후 조절을 받는 것으로 사료된다.

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.

Glycogen synthase kinase-3 α/β는 Apoptosis나 cell survival, 성장인자들과 상관된 다양한 신호전달 중요한 효소이다. GSK-3는 GSK-3α와 GSK-3β인 두 개의 isoform이 존재한다. GSK-3의 아미노산 서열에서 tyrosine 214서열의 인산화, GSK-3α에서는 Serine 21번, GSK-3β에선 Serine 9번의 인산화를 통해서 신호전달기능이 조절된다. 일반적으로 GSK-3는 항상 활성화된 상태이며, 이 활성화가 억제되었을 때 신호 전달이 매개된다. 본 연구에서는 8주령의 수컷 생쥐의 정자를 대상으로 하였다. Western blot을 이용하여 GSK-3α/β, p-GSK-3α/β(tyr 214), p-GSK-3α(ser21), p-GSK-3β(ser9)의 발현을 확인하였다. 또한 면역조직화학법을 이용하여 정자 내 발현부위를 확인하였다. 정자 내 GSK-3α/β의 발현 패턴을 분석하기 위해 생쥐의 뇌, 신장, 생쥐 정소 gonocytes 세포주(GC1-SPG)를 비교 분석하였다. 뇌와 GC1-SPG 세포주에서는 GSK-3α/β는 모두 존재하는데 반해 생쥐 정자와 신장에서는 GSK-3α가 dominant하게 발현됨을 확인하였다. 정자의 수정능 획득에 의한 GSK-3α/β의 발현과 인산화의 변화를 알아보는 실험을 하였다. 부정소 미부의 정자를 추출해 배양하지 않은 정자, 수정능이 생기지 않는 Non capacitated Media (NCM)에 배양한 정자, 수정능을 얻게 하는 Human tubal fluid (HTF)에 배양한 정자들을 western blot을 통해 확인하였다. 배양을 한 정자에서 GSK-3α의 serine 억제성 인산화가 증가하였다. GSK-3α/β의 tyrosine 인산화 역시 증가하는 결과를 보였다. Capacitation에 관한 연구에선 PKA pathway가 매우 중요하다. Forskolin의 처리에 따른 Adenylic cyclase 활성화에 의해 GSK-3α/β serine 억제성 인산화가 증가하였으며, 배양을 통한 capacitation을 진행할수록 GSK-3α/β tyrosine 인산화가 증가하였다. 뿐만 아니라 cell-permeant cyclic adenosine monophosphate analog인 8-Br-cAMP(8-Bromoadenosine 3',5'-cyclic monophosphate)와 phosphodiesterase inhibitor인 IBMX (3-isobutyl-1-methylxanthine)를 이용해 세포내 cAMP 레벨을 증가시켜 PKA pathway 활성화하였다. 이 실험에서도 GSK-3α/β tyrosine 인산화, GSK-3α/β serine 억제성 인산화가 증가하였다. PKA 특이적으로 억제하는 H-89 dihydrochloride hydrate를 통해서도 역시 GSK-3의 억제성 인산화가 감소된 것을 볼 수 있었고 전체 적인 정자의 tyrosine 인산화 패턴이 감소된 것을 볼 수 있었다. 생쥐 부정소 정자에서는 GSK-3α가 우세한 것으로 나타났다. 생쥐 뇌와 신장에 비해서 발현양은 적게 발현된다. 이에 따라 생쥐의 정자에서는 GSK-3α의 기능이 중요하다고 사료된다. 생쥐 부정소 두부 보다 미부에서 GSK-3α/β tyrosine 인산화와 GSK-3α serine 억제성 인산화가 증가하였으므로 정자의 운동성과 수정능이 획득될수록 GSK-3α/β 신호 전달이 활성화되는 것으로 사료된다. 이번 연구를 통해 GSK-3α/β는 PKA pathway dependent한 요소로서 기능하며 포유류 정자 내부의 운동성과 수정능에 대한 신호조절 체계 이해에 필요한 것으로 사료된다.

방사선과 paraquat에 의해서 유도된 간 손상에 대한 홍삼추출물의 보호효과를 비교 연구하였다. ICR계 생쥐에게 X선의 5Gy조사와 paraquat투여 7일 전부터 홍삼추출물(200mg/kg/day)을 투여하였다. 대조군은 생리적 식염수를 투여하고 방사선조사군은 생리적 식염수를 투여하면서 5Gy를 조사하였다. 홍삼추출물 투여군은 7일 전부터 홍삼추출물(200mg/kg/day)을 투여하면서 5Gy를 조사하였다. Paraquat투여군은 7일 전부터 홍삼추출물(200mg/kg/day)을 투여하면서 paraquat(30mg/kg/day)를 투여하였다. 그리고 각각의 실험군에서 간조직의 H2O2, catalase, MDA를 측정하였다. 그 결과 방사선조사군과 paraquat투여군보다 홍삼추출물 투여군에서 catalase함량이 유의성 있게 증가하여 간의 보호효과가 있었으며 H2O2와 MDA함량도 유의성 있게 감소하였다. 홍삼추출물은 간 조직에 대한 방사선조사 및 paraquat투여로부터 매우 우수한 방호제라고 할 수가 있다.

Traditionally, Ligustrum lucidum fruits (LL) is one of the well-known oriental herb used in the treatment of skin and lung inflammation. This study investigated anti-inflammatory effects of LL in the pathogenesis of acute pulmonary inflammation in mice. Acute pulmonary inflammation was induced by intratracheal instillation of cigarette smoke condensate (CSC) and lipopolysaccharide (LPS) 5 times within 12 days in mice. LL extract was administered orally at a dose of 50 or 200 mg/kg. Administration of LPS and CSC significantly elevated airway hyperresponsiveness (AHR) to mice, and increased in the levels of inflammatory cells and mediators in mice. However, the LL extract significantly reduced the elevated AHR, and the increase of neutrophils, CD4+/CD3+ cells and CD8+/CD3+ cells, along with reducing the expression of TNF-α, IL-6, and MIP-2. Moreover, the LL extract alleviated the infiltration of inflammatory cells in expanded airway walls histologically. These results indicate that the LL extract has an inhibitory effects on acute pulmonary inflammation and AHR in murine model, and plays a crucial role as a immunomodulator which possess anti-inflammatory property.

Early growth response-1(Egr-1)은 zinc finger transcription factor로 세포분화, 생장 및 사멸을 조절한다. Egr-1 KO 수컷 생쥐의 정소에서는 maturation arrest, Sertoli cell only 등의 비정상 세정관이 유의적으로 증가한다. Glial cell Derived Neurotrophic Factor(GDNF)는 고농도에서는 줄기세포 자가 재생, 저농도에서는 정원세포를 분화효과를 갖는다. 본 연구에서는 발생중인 생쥐 정소에서 Egr-1 발현을 확인하고, GDNF에 의한 spermatogonial stem cell의 stemness 조절 신호전달 기작연구의 일환으로 Egr-1 유도현상을 규명하고자 하였다. ICR 생쥐의 생후 1, 2, 4, 8주령 정소를 획득하여 RT-PCR과 면역조직화학법을 통해 Egr-1 발현을 확인하였다. 한편 생쥐의 생후 5일된 정소를 획득하여 THY1 항체를 이용한 MACS 방법으로 spermatogonial stem cell을 분리하였다. GDNF(1, 100 ng/ml)를 0, 0.5, 1, 2, 6시간 처리하고 Egr-1 mRNA 발현을 분석하였다. 생후 3~12개월령 Egr-1 KO 수컷 생쥐와 Hetero 수컷 생쥐의 정소를 획득하여 H&E 염색 후 정소 내 seminiferous tubule을 비교하였다. Egr-1 mRNA는 생후 1, 2주령까지 높게 발현하다가 성숙함에 따라 발현이 감소하였다. 면역조직화학적 분석 결과, Egr-1은 gonocytes, (stem)spermatogonia, 분열 중인 peritubular cells과 Leydig cells에서 발현하였다. MACS로 분리한 spermatogonial stem cell에서 GDNF 처리 시 Egr-1 mRNA 발현은 0.5시간과 1시간에 유의적으로 증가하였고, 6시간 후 다시 감소하였다. Egr-1은 정소에서 gonocytes, spermatogonial stem cells, peritubular cells, Leydig cells에서 주로 발현된다. MACS로 분리한 spermatogonial stem cell에서 GDNF에 의해 짧은 시간에 Egr-1 mRNA가 유도되는 것으로 보아, Egr-1은 GDNF에 의한 spermatogonial stem cell의 niche 유지에 중요한 기능을 담당하는 상위 전사인자로 사료된다.

식욕조절과 신진대사에 관여하는 것으로 알려진 nesfatin-1/NUCB2는 시상하부 이외에 지방조직, 소화기관 및 생식기관에서도 발현되는 것이 보고되었다. 최근 본 연구실에서는 생쥐의 난소와 자궁에서 nesfatin-1/NUCB2가 발현되고, 생식주기에 따른 발현 양상이 다르다는 결과를 얻으면서 nesfatin-1/ NUCB2가 생식기능과 임신에 영향을 미칠 가능성을 제시했다. 그러나 현재까지 임신 유지와 배아 발달에 절대적으로 요구되는 태반에서 nesfatin-1/NUCB2가 발현되는 지 확인 된 바 없다. 따라서 본 연구에서는 먼저 생쥐의 태반에서 nesfatin-1/NUCB2의 발현을 확인하고, 아울러 임신기간 동안 태반에서 nesfatin-1/ NUCB2 발현량의 변화를 조사하고자 하였다. 먼저 qRT-PCR과 Western blot 방법으로 nesfatin-1/ NUCB2 발현을 조사한 결과, 다른 기관에 비해 태반에서 다량으로 nesfatin-1/NUCB2가 발현되는 것을 확인할 수 있었다. 아울러 면역조직화학적 염색 방법으로 태반에서 nesfatin-1 단백질을 발현하는 세포와 nesfatin-1 단백질이 결합할 수 있는 수용체를 가진 세포를 확인할 수 있었다. 또한, 태반에서 생산, 분비되는 nesfatin-1 단백질은 임신기간 중에 모체의 신진대사와 배아 발달에 영향을 미칠 것으로 판단하여 임신기간에 따른 태반에서의 nesfatin-1/NUCB2 발현량을 조사하였다. 이를 위하여 임신 5, 10, 15, 19일째 생쥐에서 태반을 적출하여 Western blot과 qRT-PCR 방법으로 nesfatin-1/NUCB2 발현량을 조사한 결과, 임신중기에 증가하다가 말기에 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 임신에 의해 새롭게 형성된 태반에서 다량으로 생산, 분비되는 nesfatin-1은 임신기간 중에 모체의 식욕조절과 신진대사에 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료되며, 또한 배아와 태자 내 여러 장기에서 nesfatin-1 단백질의 결합 부위를 확인한 본 연구 결과를 고려해 볼 때, 태반에서 분비된 nesfatin-1이 혈관을 통해 배아와 태자에 전달됨으로써 생쥐 초기 발생과 성장 단계에서 중요한 역할을 할 것으로 보인다.