생쥐 Leydig cell에서 Bisphenol A에 의한 성장조절인자 신호전달의 변화

Abstract

JAK (Janus family kinase), ERK (MAP Kinase), STAT (Signal Transducers and Activators of Transcription) 등은 세포의 성장, 사멸, 분화 조절 및 병원성 물질에 대한 저항 기작과 관련한 cytokine 수용체계, 발암 유전자의 발현 조절 등에서 중심적인 역할을 담당한다. 특히 세포막에 존재하는 신호전달인자와 직접적으로 연결되어 있는 JAK에서 ERK1/2, STAT3등으로 이어지는 신호전달은 growth hormone (GH) 등의 성장인자에 의해 활성화되며 핵 내의 여러 전사인자 활성을 조절한다. 본 연구에서는 내분비계장애물질에 의한 생식기능에 있어서 GH 및 Insulin-like growth factor-Ⅰ (IGF-1) 신호전달의 변형을 이해하기 위해 bisphenol A (BPA)에 의한 GH 및 IGF-I 수용체를 경유한 주요 신호전달 구성요소인 JAK/STAT 및 ERK 신호전달의 변형을 primary cultured mouse Leydig cell과 mouse Leydig tumor cell (mLTC-1)을 이용하여 western blot으로 확인 하였다. 실험결과 GH 및 IGF-I은 ERK1/2와 STAT3의 인산화를 증가시켰고, BPA는 GH와 IGF-I에 의한 ERK1/2와 STAT3의 인산화 증가를 억제하였다. Primary cultured mouse Leydig cell과 mLTC-1 에서 BPA는 GH 및 IGF-1에 의한 ERK1/2, JAK2, STAT3의 인산화를 감소시키므로 BPA는 Leydig cell에서 GH 및 IGF-1 신호전달을 길항함을 알 수 있었다. 또한 BPA는 정소에서 국부조절인자에 의한 Leydig cell의 스테로이드 호르몬 합성에 억제효과를 미치는 것으로 사료된다.; JAK (janus family kinase), MAP Kinase (mitogen activated protein kinase, ERK) and STATs (signal transducers and activators of transcription) play important roles in cytokine signaling and regulate cell growth, apoptosis, and resistance against pathogens. Especially, JAK, ERK1/2 and STATs are activated by cell growth factors such as like growth hormone (GH) and insulin like growth factor-I (IGF-I), and activate cellular transcription. Leydig cell which plays a crucial role in male reproduction has been known to be susceptible to endocrine disruptors (EDs). In an effort to understand endocrine disrupting mechanism by bisphenol A (BPA) in Leydig cells, the changes in JAK/STAT and ERK signaling in the downstream of GH and IGF-Ⅰ receptors were examined in primary cultured mouse Leydig cell and mouse Leydig tumor cells (mLTC-1). In the Western blots, GH and IGF-Ⅰ increased the phosphorylation of STAT3 and ERK1/2, whereas BPA decreased STAT3 and ERK1/2 phosphorylation. In the presence of BPA, the phosphorylation of STAT3 and ERK1/2 following the GH and IGF-Ⅰ treatment was hampered. BPA also inhibited the stimulatory effects of GH and IGF-I on the steroidogenesis in Leydig cells. In conclusion, this suggests that attenuation of the STAT3 and ERK1/2 phosphorylation in the GH and IGF-I receptors signaling is important for endocrine disrupting mechanism by BPA in the mouse Leydig cells.