혈액 정소 장벽은 정소내에 있는 세정관과 Sertoli cell 사이에 존재하는 물리적 장벽이고, 혈액 부정소 장벽은 부정소 내의 상피세포간의 밀착결합에 의한 장벽이다. 이러한 혈액 정소 장벽과 혈액 부정소 장벽은 내강과 외부 사이의 물질수송에 관여하는 역할을 한다. 정소와 부정소에서는 정자의 형성과 성숙이 일어나기 때문에 이러한 장벽을 통한 물질수송의 조절은 정자의 형성과 성숙에 영향을 미친다. 본 연구에서는 Lipopolysaccharide(LPS)를 투여하여 전신성 염증반응을 일으킴으로서 염증반응에 의한 혈액정소장벽과 혈액부정소장벽의 분자적인 변화와 확산장벽기능의 변화를 조사하였다. 생후 8주령 생쥐에 LPS와 식염수를 각각 투여 후 24시간 뒤 정소 및 부정소를 적출하여 무게측정 뒤 정량적 realtime RT-PCR 방법을 통해 혈액정소장벽과 혈액부정소 장벽 현성에 관여하는 밀착결합 유전자(CAR, Claudins, JAMs, Occludin, Tricellulin, ZO-1) mRNA와 단백질 발현을 분석하였다. 실험군과 대조군에서 적출한 정소와 부정소의 무게를 측정하여 평균을 낸 결과, 무게가 유의적으로 증가하였다. 염증반응의 여부를 확인하기 위하여 TNF-α, IL-1β, IL-5, IL-18의 mRNA를 realtime RT-PCR로 분석한 결과, TNF-α와 IL-5의 발현이 유의적으로 증가하였다. 정소에서 밀착결합 유전자의 realtime RT-PCR 결과, Cldn 1, 2, 4 mRNA의 발현은 대조군보다 LPS를 복강주사한 실험군에서 유의적으로 증가하였다. JAM3 mRNA 발현은 유의적으로 증가하였고, Occludin과 ZO-1 mRNA 발현은 큰 차이를 보이지 않았다. CAR의 경우, isoform 중 Exon 7번이 마지막인 long form의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하였고, Tricellulin의 경우, isoform 중 long form과 mid form의 mRNA 발현이 유의적으로 증가하였다. 부정소에서는 Claudin 유전자와 JAM 유전자중 대부분이 증가하는 양상을 띄었고, 그 중 Cldn5와 JAM2에서 유의적인 증가를 보였다. 부위별로 나눠 유전자 발현을 분석한 결과, 차이를 나타내는 유전자도 있었다. Cldn5 mRNA의 발현은 전체적으로는 유의적으로 증가했으나 부정소 미부에서는 유의적으로 감소하였다. LPS투여군이 대조군보다 밀착결합 유전자 대부분에서 증가하는 양상을 나타내었고 일부는 유의적으로 증가하였다. 면역조직화학법으로 염색한 결과, Cldn1, 4, JAM3, Tricellulin의 경우 발색정도가 증가하였고, CAR의 경우 감소하였다. Biotin tracer를 통해 BTB의 투과성을 확인해본 결과, 대조군에서는 BTB에 막혀서 Sertoli cell 사이로 통과하지 못하였으나, LPS를 투여한 군에서는 BTB를 통과하여 감수분열 중인 정모세포 부근까지 확산되었다. 따라서 정소와 부정소에서 염증반응이 일어나게 되면 혈액정소장벽과 혈액부정 소장벽을 형성하는 밀착결합의 분자적 구조 변화를 초래하고, 이는 확산장벽의 변화시킴으로서 정자 형성과 성숙에 영향을 주어 남성 생식기능에 영향을 미칠 것으로 예측된다.

정소 내 생식세포 분화가 이루어지는 세정관과 혈관 사이에 존재하는 blood-testis barrier (BTB)는 다양한 밀착결합(tight junction) 단백질로 이루어져 있다. Claudin-11은 이러한 밀착결합을 구성하는 단백질 중 하나로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 토끼(domestic rabbit; Oryctolagus cuniculus domesticus), 꿩(pheasant; Phasianus colchicus), 자라(soft shelled turtle; Pelodiscus sinensis)의 정소에서 claudin-11의 발현을 관찰하고, 성적 성숙 또는 번식기에 따른 변화를 확인하고자 하였다. 이를 위해 각 동물의 claudin-11 partial cDNA 염기서열을 확보하고 이를 통해 RT-PCR을 수행하였다. 또한 정소 조직 내에서 claudin-11 발현 부위를 확인하기 위해 면역염색을 시행하였으며, western bolt을 통해 단백질발현을 확인하였다. 토끼와 꿩의 정소에서 claudin-11은 성적으로 성숙한 이후에, 자라의 경우 생식세포의 분화가 활발히 일어나는 비번식기에 mRNA 발현량의 급격히 증가하였으며, 이는 단백질의 발현량과 일치하는 것을 확인하였다. 성적 성숙이 일어나지 않은 토끼와 꿩 및 번식기 자라의 정소내에서 claudin-11 발현은 주로 Sertoli cells 및 그 사이에서 확인되었다. 그러나 생식세포 분화가 활발한 시기의 세정관 내에서 claudin-11은 Sertoli cells 및 그 사이 뿐만 아니라 Sertoli cell이 spermatogonia와 접하는 바닥면에 물결형태로 분포하는 것이 확인되었다. 이는 포유류뿐만 아니라 조류에서도 claudin-11이 생식세포 분화를 진행하는 세정관 내에서 BTB를 구성하고 있음을 의미한다. 또한, 계절에 따라 생식세포 군집의 변화를 보이는 자라의 정소에서 생식세포 분화가 활발한 시기에 claudin-11이 BTB 구성에 참여하는 것이 확인되었다. 꿩의 정소 및 정소(organ culture)에서 분리해 낸 Sertoli cells(primary culture)를 이용한 실험에서 testosterone 처리에 따라 claudin-11 mRNA가 증가하는 것이 확인되었으며, 자라의 호르몬을 분석한 결과, 세정관내 생식세포 분화가 활발한 시기에 testosterone 농도가 높아지는 것을 확인하였다. 이는 claudin-11이 남성호르몬의 조절을 받으며, 생식세포의 분화가 활발한 시기의 높은 농도의 남성호르몬은 세정관내부 환경을 독립적으로 유지할 수 있도록 claudin-11이 포함된 BTB를 발달시키는 것으로 사료된다. 본 연구를 통해 현재까지 잘 알려져 있지 않은 조류와 파충류 정소에서의 claudin-11 발현을 확인하였으며, 정소 내 고유환경 조성에 참여하는 것은 claudin-11이 진화선상에서 갖는 공통된 기능임을 확인하였다.