생쥐의 정소와 부정소 발생과정에서 endothelin 및 수용체의 발현과 성 스테로이드에 의한 발현조절

Abstract

Endothelin system은 ligand인 endothelin (ET) 1, 2, 3와 이들의 수용체인 endothelin receptor A (ETA), B (ETB), 그리고 불활성화 상태의 big ETs를 활성화 된 상태인 ETs로 전환시키는 endothelin converting enzyme (ECE) 1, 2로 구성된다. ETs는 혈관 및 평활근 수축을 조절하며, 정소에서 peritubular cell을 수축시켜 정자 및 정소액을 부정소로 운반하는데 관여하며, Leydig cell에서 남성호르몬 생성에 역할을 하고, 부정소에서 정자의 성숙과 사출과정에 역할을 하는 것이 알려져 있다. 본 연구에서는 생쥐의 발생단계에 따른 정소와 부정소에서 ET system의 발현을 파악하고, 성스테로이드호르몬 및 관강내부의 물리적 압력변화에 의한 ET system 발현 변화를 규명하고자 하였다. 성체 생쥐 정소에서는 Sertoli cell에서 ET3가, Leydig cell에서는 ET1, 2, 3가 발현되며, ETA는 생식세포, Leydig cell에서 발현되며, ETB는 peritubular cell, Leydig cell, Sertoli cell에서 빌현된다. 따라서 ETs는 autocrine 또는 paracrine 형태로 ETA와 ETB에 작용하여 Leydig cell에서의 testosterone 생성 및 peritubular cell의 수축을 조절하는 것으로 사료된다. 부정소에서 ET1은 사춘기 이후 정자생성이 활발해지고 생성된 정자의 사출과정을 돕기 위해 근육세포에서 생성되어 autocrine 형태로 ETA를 매개하여 부정소 미부의 수축을 조절하며, ET2, ET3는 상피세포에서 생성되어 paracrine 형태로 혈관에서 발현되는 ETB를 통해 부정소의 혈류에 영향을 주고, 부정소 상피의 principal cell에서는 ETA, ETB를 통해 단백질분비 조절에 관여하는 것으로 사료된다. 수출관결찰 (efferent duct ligation, EDL) 또는 정관결찰 (vasectomy, VAX) 시 세정관액, 부정소관액 및 정자의 이동이 폐쇄되며, 이로 인해 세정관과 부정소관의 해부조직학적 변화가 초래되었다. 수출관결찰 시 정소중량의 감소와 세정관의 위축이 일어났고, 세정관내부에는 정자가 관찰되지 않았다. 부정소 중량과 조직학적 특징에는 큰 변화가 없었다. 정관결찰 시 부정소 두부와 체부의 소관으로부터 정자가 유출되어 대식세포와 백혈구로 인한 정자육아종을 형성하였다. EDL 생쥐정소, 부정소 두부와 체부에서 ET system 발현이 증가하였으나, 부정소미부에서는 감소하였다. 정소에서 ET system 발현의 증가는 세정관 내부의 생식세포의 감소에 따른 체세포의 상대적 증가에 기인한 것으로 추측되나, 부정소 미부에서의 발현감소는 정자가 존재하지 않아 부정소관의 수축이 불필요하기 때문인 것으로 사료된다. VAX 부정소에서 ET1 발현이 체부에서 유의적으로 증가하였고, ETA는 미부에서 감소하였으며, ETB는 두부에서 감소하였다. 체부 부정소 정자육아종 주변의 대식세포에서 ETA, ETB가 강하게 발현되었다. 거세생쥐의 부정소에서 ETs system 발현은 차등적으로 감소 또는 증가하였으며, 5aDHT에 의해 회복되었다. Estrogen receptor alpha 적중 생쥐의 정소와 부정소에서 ET system 발현은 차등적으로 감소 또는 증가하였다. Leydig cell 1차배양체에서 endothelin 처리 시 testosterone 생성과 steroidogenic enzyme (3B-HSD6, 17B HSD3) 발현이 증가하였다. 따라서 ETs system은 Leydig cell에서 스테로이드 생성을 촉진하는 것으로 사료된다. 부정소 정자의 두부표면에 ETA, ETB가 존재하므로 ETs는 정자의 수정능력조절에도 관여하는 것으로 추측된다. 결론적으로 ETs system은 세정관 및 부정소관 내부의 정자이동, Leydig cell에서 스테로이드 생성, 정자의 성숙 및 수정능력 조절에 관여하는 것으로 사료된다. 정소와 부정소에서 ETs system 발현은 남성호르몬과 여성호르몬에 의해 조절될 뿐 아니라, 세정관 및 부정소관 내부의 압력변화에 민감하게 반응하는 것으로 사료된다.