Cryopreservation of boar semen is continually researched in reproductive technologies and genetic resource banking in breed conservation. For evaluating the boar semen quality, sperm motility (MOT) is an important parameter because the movement of spermatozoa indicates active metabolism, membrane integrity and fertilizing capacity. Various researches have been trying to improve the quality of semen Post-thawed in boar. Recently, polymorphism (g. 35756 T>C) of Estrogen Receptor 1 (ESR1) gene reported to be significant association with MOT. This study was conducted to evaluate the ESR1 gene as a positional controlling for motility and kinematic characteristics of post-thawed boar semen. To results, The g.35756 T>C SNP of ESR1 was significantly associated with frozen semen motility and kinematic characteristics. The g.35756 T>C SNP was high significantly associated with MOT, VCL, VSL and VAP (p<0.001). The SNP was also significantly associated with ALH (P<0.05). Therefore, we suggest that the g. 35756 T>C polymorphism in the intron 1 region of the porcine ESR1 gene could potentially be applied in frozen semen programs to improve MOT trait, but only after validation in other populations.

This study was conducted for SNPs in the 5'-regions of estrogen receptor-α(ESR-α), and association with calving interval (CI), service per conception (SPC) and 305 days milk yield in Hanwoo and Holstein dairy cattle. The genet-ic improvement was incurred low reproduction performance. The objective of this study was to investigate connec-tions between single nucleotide polymorphisms (SNP) of Estrogen receptor-α (ESR-α) with reproduction performance (calving interval, service per conception, and 305 d milk yield) in Hanwoo and Holstein dairy cattle. Hanwoo and Holstein blood samples were collected from 183 and 124 dam of breeding farms and DNA was extracted. Primer design was based on NCBI GenBank (Accession No. AY340579). The PCR-RFLP method with Bgl I was used to ge-notype the cattle. The result showed two variants of the ESR-α gene. The Bgl I cut the 492 bp amplification pro- duct into 322 bp and 170 bp fragments for allele G, while allele A remained uncut, resulting in two restriction frag-ments for homozygote G/G and three fragments for heterozygote A/G. We found two of different genotypes in the-se breeds, A/G and G/G. In Hanwoo, the A/G genotype frequency was 0.13, and G/G was 0.87. The CI of A/G was 382.18±10.03 days, and G/G was 381.69±5.22 days. The SPC of A/G was 1.62±0.16, and G/G was 1.32±0.04. While CI showed no significance difference, SPC exhibited significant difference (p<0.05). In Holstein cattle, the frequency of genotype A/G was 0.02 and G/G was 0.98. The 305 days milk yield of A/G was 7,253.00±936.00 kg and of G/G was 8,747.51±204.88 kg, showing no significant difference.

스테로이드 호르몬의 하나인 여성호르몬 에스트로젠은 난소에서 생성되어 혈관을 통해 표적 세포에 도달하여 단순확산에 의해 표적세포 내로 들어가, 표적세포의 핵 내에 존재하는 전사인자인 에스트로젠 수용체를 통하여 표적 유전자의 전사 활성도에 영향을 미침으로써 그 기능을 나타낸다. 1960년대 후반에 에스트로젠 수용체 알파가 분리되고, 1996년에 스웨덴의 Gustafsson 그룹에 의해 에스트로젠 수용체 베타가 발견되면서 연구에 많은 진척을 가져왔다. 에스트로젠 수용체 연구분야에 에스트로젠에 대한 연구는 생식기능 이외에도 심혈관 질환, 뇌질환, 골다공증 등과 같은 만성 퇴행성 질환 및 유아 청소년의 발달과도 연관이 되어 있어 스테로이드 호르몬 수용체 중에서도 연구가 가장 활발하게 이루어지고 있는 분야 중 하나이다. 분자적 수준에서의 에스트로젠 수용체의 작용기전의 이해는 에스트로젠에 의한 많은 질병의 예방과 치료에 큰 역할을 하고 있으며, 사회적으로 문제가 되고 있는 환경 호르몬에 의한 건강 관리 문제에도 사회적으로 큰 기여를 하고 있다. 에스트로젠 수용체 전사 조절 기전과 에스트로젠과 구조가 유사한 환경 호르몬의 작용 기전에 대한 이해를 바탕으로 환경 호르몬의 스크리닝 기법과 국소적인 여성호르몬 합성을 통한 내분비 교란 등을 통하여 환경호르몬이 유방암, 전립선암, 조기폐경, 성조숙증에 미치는 최근 연구 결과를 발표하고자 한다.

Estrogen is an important regulator of reproduction in both male and female. The two forms of estrogen receptor (ER) are known, ERα and ERβ. To understand the role of ERα in the testis, we investigated the expression of ERα in the mouse Leydig cells during postnatal development and the effects of estrogen on steroidogenesis and proliferation in progenitor Leydig cells (PLCs). In the testis, ERα mRNA and protein levels were markedly increased from postnatal day (PND) 1 to 14 and decreased thereafter until PND 56. During postnatal development ERα immunoreactivity was strong in the nucleus of Leydig cells at PND 14 when PLCs were abundant in the interstitium and low in the mature adult Leydig cells (ALCs). In fetal Leydig cells (FLCs), ERα immunoreactivity was negligible at birth and became increased at PND 14. This suggests an important role of ERα in Leydig cells during neonatal period. In isolated PLCs, 17β-estradiol (E2) and ERα-selective agonist, PPT suppressed the hCG-induced progesterone production and steroidogenic pathway genes expression. The hCG-induced PLCs proliferation was significantly inhibited by E2 and PPT. In conclusion, estrogen - ERα signaling may negatively regulate functional differentiation and proliferation of PLCs.

Estrogen sulfotransferase (EST) is a cytosolic enzyme that catalyzes the sulfo-conjugation of estrogens at the 3-hydroxyl position. Sulfated estrogens lose their ability to interact with the estrogen receptor (ER). Previous studies have reported that testicular expression of EST is under the regulation of LH and androgen. In an effort to understand the biological significance of estrogens in the testis, we analyzed the EST gene expression in the developing mouse testis and Leydig cells and its regulation by estrogen receptor alpha (ERα). Male mice at postnatal day (PND) 1, 7, 14, 28, and 56 and ERα flox/flox Cyp17iCre male mice which show deletion of ERα specifically in Leydig cells were used for this study. Testes and Leydig cells isolated from these mice were subjected to quantitative RT-PCR analysis and immunohistochemistry. In addition, 17β-estradiol (E2), ERα-selective agonist PPT, ERβ -selective agonist DPN, and ER antagonist ICI 182,780 were treated in primary adult Leydig cell culture. These cultured cells were subjected to quantitative RT-PCR analysis. In testis, EST mRNA level was excessively low by PND 14 and markedly increased from puberty (PND 28) onward. In the interstitium, EST mRNA was not detected by PND 14 but considerably expressed from PND 28 onward. EST immunoreactivity was moderate in the interstitium by PND 14. Strong EST immunoreactivity was found in the interstitium from PND 28 onward. In ERαflox/flox Cyp17iCre mouse testis and Leydig cells, EST mRNA level was significantly lower than wild type (ERαflox/flox). In primary adult Leydig cell culture, the expression of EST mRNA was increased by E2 and PPT, but was not changed by DPN. The expression of EST in the testis is developmentally regulated. In adult Leydig cells, EST could play an important role in the steroidogenesis by modulating the activity of estrogens. Estrogen as well as LH and androgen may play a role in the regulation of EST expression in Leydig cells via ERα signaling.

Estrogen is a primary steroid hormone to govern cell fates in the endometrium. It induces expression of a spectrum of genes such as early growth response 1 (Egr1) critical for dynamic change of uterine environments for embryo implantation. Egr1 belongs to the Egr family of zinc finger transcription factors consisting of 4 members (Egr1 to Egr4) that are co-expressed in many different tissues, suggesting that they may have some redundant functions. Bisphenol A (BPA) is a well-known endocrine disruptor with potent estrogenic activity on reproductive system. Here we have demonstrated molecular pathway(s) by which estrogen (17β estradiol, E2) and BPA regulates Egr1 in uterus. Eight-week-old female mice were ovariectomized (OVX) and rested for a week. Uteri of OVX mice treated with E2, BPA and/or progesterone (P4) were collected 2 h after hormone treatment unless otherwise indicated. ICI 182,780 [estrogen receptor (ER) antagonist] and RU486 [progesterone receptor (PR) antagonist] were pretreated 30 min before hormone treatment. Collected uteri were mainly utilized for RT-PCR, realtime-RT-PCR and Western blotting. Egr1 mRNA was rapidly induced with the highest level at 2h after E2 treatment and gradually decreased to basal levels at 12 h. Pretreatment of ICI 182,780 effectively inhibited E2-induced phosphorylation of ERK1/2 and AKT as well as Egr1 transcription. U0126 (a pharmacological ERK1/2 inhibitor), but not Watmannin (a AKT inhibitor), significantly blocked E2-induced Egr1 expression as well as ERK1/2 phosphorylation in the uterus. P4 effectively dampened E2-dependent Egr1 transcription, and its antagonistic effects were partially interfered with RU486 pretreatment. Interestingly, Egr2 and Egr3 showed similar hormone-dependent expression profiles to that of Egr1 in the uterus. BPA (100 mg/kg) was able to induce immediate expression of Egr1 as effective as E2 at 2 h after treatment. ICI 182,780 and P4 considerably reduced BPA-induced expression of Egr1. In addition, RU486 counteracted inhibitory action of P4 on BPA-induced expression of Egr1. While overall patterns of BPA- induced expression of Egr2 and Egr3 were similar to that of Egr1, BPA was not as effective as E2 for induction of Egr2 and Egr3. BPA could induce phosphorylation of ERK1/2 as well as expression of Egr family members, too. Collectively, these results strongly suggest that BPA as well as E2 can activate concurrent expression profiles of Egr family members via ER-ERK1/2 pathways in the uterus.

Aquaporin5 (AQP5), a water channel plays an important role in the fluid homeostasis and cell volume control in epithelial cells. In an effort to understand fluid homeostasis in the oviduct, tissue specific expression of AQP 5 was examined together with hormonal regulation of AQP5 in the mouse oviduct. To understand the oviductal fluid homeostasis and its regulation by sex steroids, We examined AQP5 expression in mouse oviduct during developmental stage and estrous cycle, and in estrogen receptor α (ERα) knockout mice oviduct. In immature mouse oviduct, expression of AQP5 expression was examined after stimulation with gonadotropins. The effect of ERα agonist (PPT) and ERβ agonist (DPN) on the oviductal expression of AQP5 was examined in ovariectomized mouse. All samples were subjected to realtime-PCR and immunohistochemistry analysis. In oviduct epithelium, AQP5 was largely found in the apicolateral membrane and cytoplasm of ERα-positive non-ciliated cells but weakly expressed in the ciliated cells. Interstitial cells, muscle cells and blood vessels were also weakly positive for AQP5 immunoreactivity. In cyclic female mice oviductal AQP5 mRNA levels were the highest at estrous. In immature mouse oviduct AQP5 mRNA and epithelial immunoreactivity were increased by PMSG, and followed by a decrease after hCG. In ERα KO mice oviduct, AQP5 mRNA levels were significantly lower than those of WT females at diestrous stage. In immature and OVX mouse oviducts, AQP5 mRNA and epithelial immunoreactivity were significantly increased by E2 and PPT. Together, our results suggest the pivotal role of AQP5 in fluid secretion and absorption of water in non-ciliated cells in oviduct. AQP5 gene is tightly activated by estrogen – ERα signaling in non-ciliated cells in oviductal epithelium, mediating the effect of estrogen on gamete transport, fertilization and early embryo development via regulating the fluid homeostasis in oviduct.

남성의 체내에 미량의 estrogen이 존재하며, 정소와 부정소에 estrogen receptor(ERα, β)가 발현한다. Estrogen은 estrogen receptor를 통한 signaling을 통해 기능을 수행한다. 본 연구에서는 출생직후, 생후 1, 2, 4, 8주령의 생쥐 정소 및 부정소를 획득한 후 정량적 RT-PCR, Western blot, 면역조직화학법, image analysis를 통해 ERα의 발현을 분석하였다. 생쥐의 주령별 정소에서 ERα mRNA의 발현분석 결과, 정소에서는 신생부터 1주령까지 발현량이 급격히 증가하였으며, 4주령부터 약간 감소하였다. Western blot 결과, 출생 직후부터 생후 7일까지 급격히 증가하였고, 14일까지 높은 수준으로 발현하다가 이후 감소하였다. 면역조직화학법을 통한 ERα의 발현부위분석 결과, 정소에서 ERα 단백질은 주로 leydig cell과 peritubular cell에서 발현하였다. Image analysis를 통한 ERα 발현의 양적분석 결과, leydig cell에서 ERα는 출생 직후에 낮게 발현하다가 7일까지 급격히 증가하였고, 14일까지 높은 발현량을 유지하다가 이후 감소하였다. 이는 발생단계에 따른 남성호르몬 농도와 상반되는 결과로서, ERα의 발현이 leydig cell의 증식과 남성호르몬의 생성을 억제하는 것으로 추측할 수 있다. Peritubular cell에서 ERα는 출생 직후부터 생후 14일까지 꾸준히 증가하다가 이후에 급격히 감소하였다. ERα는 peritubular cell의 증식에도 관여하는 것으로 사료되며, 발생단계에서 leydig cell에 비해 peritubular cell의 증식이 먼저 완료되는 것으로 사료된다. 이를 종합하면, ERα는 정소에서 스테로이드형성 및 leydig cell/peritubular cell의 증식에 관여할 것으로 사료된다.

남성의 체내에 미량의 estrogen이 존재하며, 정소와 부정소에 estrogen receptor (ERα, β)가 발현한다. Estrogen은 ERα와 ERβ를 통해 세포의 생존, 증식 및 분화를 조절한다. ERα는 정소에서 스테로이드형성, 정자형성 부정소에서 정자 성숙 및 부정소 체액항상성 조절기능을 수행할 것으로 추측된다. 본 연구에서는 출생 직후, 생후 1, 2, 4, 8주령의 생쥐 정소 및 부정소를 획득한 후 정량적 RT-PCR, Western blot, 면역조직화학법을 이용하여 ERα의 발현을 확인하였다. 생쥐의 주령별 정소와 부정소에서 ERα mRNA의 발현분석 결과, 정소에서는 신생부터 1주령까지 발현량이 급격히 증가하였으며 4주령부터 약간 감소하였다. 부정소에서는 신생부터 4주령까지 비슷한 발현량을 보였으며, 8주령에서 발현량이 증가하였다. Western blot 결과, 8주령 부정소에서 efferent duct에서 가장 강하게 발현하였고, 부정소 체부에서 가장 적게 발현되었다. 면역조직화학법을 통한 ERα의 발현부위분석 결과, 정소에서 ERα 단백질은 주로 Leydig cell과 peritubular cell에서 발현하였다. 부정소에서는 efferent duct와 두부 부정소에서 가장 강하게 발현되었으며, 두부 부정소의 principal cell과 narrow cell에서 강하게 발현되었다. 체부 부정소에서는 basal cell과 clear cell에서 발현하였다. 미부부정소에서는 stromal cell에서 강하게 발현하였고, basal cell과 clear cell에서도 발현되었다. ERα는 정소에서 스테로이드형성 및 Leydig cell의 증식에 관여하며, 부정소에서 정자의 성숙 및 저장에 관여할 것으로 사료된다.

콩이나 적포도주의 식물성 에스트로겐(phytoestrogen)은 건강에 부정적이기보다는 긍정적인 효과를 갖는 것으로 알려져 있는데, 특히 콩류 섭취는 유방암이나 골다공증, 그리고 심혈관계 질환 예방과 높은 상관관계가 있는 것으로 보인다. 그러나 콩류, 특히 그 주성분인 genistein(GS)이 상기한 긍정적인 효과 외에도 여성의 생식계에 잠재적으로 부정적인 영향을 미칠 가능성에 대한 의문이 계속되어왔다. 선행 연구에서 본 연구자들은 사춘기 전에 gen

Estrogen은 estrogen receptor alpha와 beta (ERα, ERβ)를 통해 세포의 생존, 증식 및 분화를 조절한다. 남성의 체내에 미량의 에스트로젠이 존재하며, Leydig cell은 ERα와 ERβ를 발현하므로 에스트로젠은 Leydig cell의 증식 또는 스테로이드형성에 조절기능을 수행할 수 있을 것으로 추측된다. ERα가 전신적으로 적중 (ERαKO)된 수컷 생쥐는 정자형성, 스테로이드생성 및 생식력에 심대한 결함이 있다. 하지만 ERα는 뇌하수체에서도 발현되므로 전신성 ERαKO 모델로 Leydig cell 특이적 ERα의 기능을 이해하기에는 한계가 있다. 본 연구에서는 Leydig cell 특이적 ERα 적중 (ERαflox/flox Cyp17iCre) 생쥐의 정소에서 정자형성, Leydig cell의 증식과 분화특성을 규명하고자 하였다. 생후 2～14개월령의 wild type (WT)과 ERαflox/flox Cyp17iCre 수컷 생쥐를 이용하였다. WT과 ERαflox/flox Cyp17iCre 수컷 생쥐의 혈액을 채취하여 혈중 testosterone, FSH 및 LH 농도를 RIA 분석하였다. WT과 ERαflox/flox Cyp17iCre 수컷 생쥐에서 정소중량을 측정한 후, 파라핀절편을 제작하여 HE 염색을 통해 세정관의 조직학적 특징을 분석하였고, 3β-HSD 면역조직화학법으로 Leydig cell의 수, 단위세포의 면적을 이미지분석 프로그램으로 분석하였다. 또한 WT 암컷과의 교배를 통해 ER αflox/flox Cyp17iCre 수컷 생쥐의 생식력을 분석하였다. WT과 ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐에서 혈중 testosterone, FSH 및 LH의 농도는 유의적인 차이가 없었다. 정소 중량은 2～4개월령에서는 유의적인 차이가 없었지만 10～14개월령에서 ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐의 정소 무게가 WT에 비해 유의적으로 낮았다. 정자형성 장애를 보이는 세정관의 비율은 WT과 ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐에서 유의적인 차이가 없었다. 3β-HSD 염색을 통한 Leydig cell의 분석 결과, Leydig cell 수에는 유의적인 차이가 없었지만, 6개월령부터 ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐에서 WT에 비해 Leydig cell의 면적이 유의적으로 작았다. 수컷 생쥐의 나이에 따라 WT 암컷과 교배한 결과, 9～10개월령의 ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐에서 WT에 비해 생식력이 유의적으로 낮았다. ERαflox/flox Cyp17iCre 생쥐를 이용한 본 연구결과, Leydig cell에서 ERα는 세포의 증식보다는 노화과정에서 세포의 성장에 관여하는 것으로 사료된다. 따라서 Leydig cell에서 ERα의 결함은 세포의 성장을 저해하여 정소의 무게를 감소시키며, 또한 생식력을 저해시키는 것으로 사료된다.

자궁내막에 존재하는 Aquaporins (AQPs)는 수분과 이온, 소분자들의 이동 및 세포의 삼투와 극성유지에 관여하며, 생식기능의 항상성 유지에 매우 중요하다. 본 연구에서는 난소절제술 동물모델과 estrogen receptor alpha (ERα) 적중 생쥐모델을 이용하여 estrogen에 의한 자궁내막 AQPs 발현 조절을 규명하고자 하였다. 8주령 ICR 생쥐 암컷의 발정주기 별 자궁조직을 획득하였고, 난소절제 후 17β-estradiol과 progesterone을 피하주사하여 자궁조직을 획득하였다. 8주령 C57BL/6 ERα 적중 생쥐에서 AQPs 발현분석을 하였으며, 난소 절제술을 수행한 ERα 적중생쥐에 17β-estradiol 주사 후 ERα, ERβ, AQP-2, -4, -5, -8, -9의 발현 변화를 확인하였다. Estrus 시기에서 AQP-4, -5, -8, -9 발현이 증가하였으며, AQP-2는 유의적인 차이가 없었다. 난소절제술 모델에서 E2 처리시 AQP-4, -5, -8, -9 mRNA의 발현이 증가하였고, ERα 적중모델에서 AQP-2 mRNA만이 ERα +/+와 ERα －/－ 모두 발현이 되었을 뿐 다른 AQP들은 발현이 없었다. 난소절제술을 수행한 ERα 적중모델에 E2 처리시 AQP-2만 발현이 되었으며, WT과 차이가 없었다. 기존 연구에서 estrogen에 의해 발현이 증가된다고 보고된 물의 선택적 투과에 관여하는 AQP-2는 ERα에 비의존적으로 발현됨을 확인하였으며, AQP-4, -5, -8, -9은 estrogen에 의해 발현이 조절되는 것으로 사료된다.

구조적으로 estrogen 수용체(estrogen receptor, ER)와 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)는 포유동물에서 배발생 후기에 외배엽 형성과 관련되어 있다고 알려진 고아핵수용체(orphan nuclear receptor)이다. ERR은 ER과 DNA binding domain의 보존성은 유사하지만, ligand 결합 및 전사 활성은 다르다. 포유동물의 ERR에 관한 연구에 비하여 해양 무척추동물의