자궁에서의 Kruppel Like Factor4와 Kruppel Like Factor15의 기능

Abstract

성공적인 배아의 착상을 위해 자궁내막의 기질세포 (stromal cell)는 증식과 탈락막 세포로 형태적, 기능적으로 분화한다. 자궁내막에서 에스트로젠은 상피세포의 증식을 유도하지만 프로게스테론은 상피세포의 분화를 조절하여 배아가 착상하면 기질세포의 탈락막화를 유도한다. Kruppel like factor (KLF)는 zinc finger DNA결합 단백질로 전사를 조절하며 세포주기, 세포사멸 및 분화 조절에 광범위한 기능을 갖는다. 자궁에서 KLF9, 13은 착상과 탈락막분화에 중요한 역할을 하며, KLF4와 KLF15는 자궁내막 상피세포의 증식과 분화를 조절하는 것으로 알려져 있으나 기질세포에서의 역할은 알려지지 않았다. 본 연구에서는 자궁내막 기질세포에서 KLF4와 KLF15의 역할을 규명하고자 하였다. 생쥐 자궁내막에서 KLF4는 관강 및 선상피세포에서 에스트로젠이 높은 증식기에 높게 발현하지만 기질세포에서는 휴지기에서 높게 발현하였고 착상 후 2차 탈락막 부위에서 높게 발현하였다. KL F15는 관강 및 선상피세포에서는 발현이 세포질에 소량 발현하였고 기질세포에서는 프로제스테론이 높은 휴지기의 핵에 다량 발현하였으나 증식기에는 감소하였고 착상 후 1차 탈락막에서 높게 발현하였다. 성체 생쥐에 난소절제술 (OVX)를 시행하여 17β–estradiol (E2, 0.3mg), progesterone (P4, 1mg)을 주사 24시간 후 자궁조직과 ERα KO 및 WT (diestrus/estrus) 자궁조직에서 KLF4 발현은 OVX 보다 OVX + E2 그룹이 유의적으로 높았고 OVX + E2/P4 그룹은 OVX + E2 그룹보다 낮았다. ERαKO 및 WT diestrus 그룹 사이에는 차이가 없었고 WT estrus군보다 유의적으로 낮았다. KLF15 발현은 OVX 보다 OVX + P4 그룹이 높았고 OVX + E2 그룹은 낮았다. OVX + E2/P4 그룹은 OVX + E2 그룹보다 높았다. ERαKO와 WT diestrus사이에는 차이가 없었다. OVX 생쥐 자궁조직에서 P4에 의한 KLF4와 KLF15 발현 차이는 상피 (KLF4)와 기질세포 (KLF15)의 조직특이적 발현 양상에 기인한 것으로 사료된다. 인간 자궁내막 기질세포 (ThESC)에 cAMP (0.5mM)와 medroxyprogesterone acetate (MPA, 1μM)를 처리하여 탈락막화를 유도했을 때, 핵에서 KLF4와 KLF15의 발현이 증가하였다. KLF4 siRNA 처리시 탈락막분화 marker (BMP2, IGFBP-1, Prolactin) 발현이 감소한 반면 KLF15 siRNA는 progesterone receptor A/B (PR A/B)의 증가와 함께 탈락막분화 marker 발현을 증가시켰다. KLF4/15 siRNA 처리 시 세포증식 marker 발현에는 유의적 차이가 없었다. 따라서 프로제스테론에 의해 유도된 KLF4는 탈락막화를 촉진하는 반면 동일하게 유도된 KLF15는 progesterone receptor 발현을 억제하는 것으로 사료된다. KLF4의 자궁내막 상피세포에서의 발현은 에스트로겐에 이해 유도되지만 기질세포에서는 프로제스테론에 의해 유도되어 탈락막화를 촉진하고, KLF15는 주로 기질세포에서 프로제스테론에 의해 유도되어 과도한 PR A/B의 활성을 억제하는 것으로 사료된다.