고열에 노출된 생쥐태아의 초기 구개발생에 미치는 규칙적 운동의 효과

Abstract

국문요지

구개의 발생은 일차구개가 먼저 형성되고, 이후 상악융기에서 이차구개가 발생하고 서로 융합하여 완성된다. 이차구개의 발생에는 신경릉세포의 이동이 필수적이다. 이동한 신경릉세포는 중간엽세포로 변형되어 구개의 발생에 참여한다. 구개돌기의 정상적인 발생과정에는 여러 가지 인자가 관여한다. 구개돌기 중간엽에는 FGF-10과 BMP-2, -4 등이 발현하여 구개돌기 성장에 관여하며, 구개돌기상피에는 TGF-β3와 E-cadherin이 발현하여 구개돌기의 융합에 관여한다. 산모의 고열은 실험동물 및 사람에서 여러 유형의 선천성기형을 유발하는 원인물질 중 하나이다. 고열은 세포분열이 활발한 조직에 손상을 주며, 특히 발생중인 신경계통이 고열에 민감하게 반응하여 신경상피 및 신경릉세포의 발생에 영향을 미친다. 그러나 임신 중 운동은 태반기능을 향상시키고, 열충격단백질 발현을 증가시키며, 산화적손상으로부터 조직을 보호한다. 또한 산모의 운동은 세포자멸사를 억제하는 것으로 알려져 있다. 이에 본 실험에서는 규칙적 운동이 고열에 노출된 구개발생에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 본 실험에서는 ICR계 생쥐태아를 실험동물로 사용하였다. 실험동물은 대조군, 운동군, 고열군 및 운동후고열군 등 네 군으로 분류하였다. 암수 생쥐를 합사하여 다음 날 아침 vaginal plug이 확인되면 발생 0.5일로 정하였다. 운동군은 발생 1.5일부터 8.5일까지 35℃ 수조에서 5-10분간 수영운동을 하였으며, 열충격군은 발생 8.5일에 43℃ 수조에서 직장온도가 43℃에 도달하면 5분간 유지시켰다. 운동후열충격군은 최종 운동이 끝나고 1시간 휴식을 취한 후 고열에 노출시켰다. 발생 13.5, 14.5 및 15일에 산모를 희생하고 태아를 적출하여 구개의 외형을 관찰한 후 발생중인 구개돌기의 중간부분을 절취하여 실험에 사용하였다. 구개의 전반적인 발생과정을 관찰하기 위하여 H-E 염색을 시행하였고, western blotting과 면역조직화학염색법을 통해 발생중인 구개에서 발현하는 인자를 추적하였다. 고열군은 발생 14.5일에 양측 구개돌기가 서로 떨어져 있었으나 운동후고열군에서는 융합되어 있었다. 구개돌기 간엽에서 FGF-10과 BMP-2, BMP-4는 대조군에 비해 고열군에서 발현이 유의하게 감소하였으며, 운동후고열군은 고열군에 비해 발현이 증가하였다. 구개돌기상피에서 TGF-β3와 E-cadherin은 운동후고열군은 발생 13.5일과 15일에 고열군에 비하여 발현이 증가하였다. 이상의 결과를 요약하면 임신 중 고열은 구개돌기 간엽과 상피의 정상발생과정에서 발현하는 여러 인자에 변화를 유발하여 구개열을 형성하지만, 규칙적인 운동은 구개열 형성을 억제시킴을 알 수 있었다.