Cell cycle evaluation of granulosa cells in the $\gamma$-irradiated mouse ovarian follicles

감마선에 조사된 생쥐 난포 과립세포의 세포주기 분석

This study was carried out to evaluate the biochemical and morphological effects of ionizing radiation on mouse ovarian follicles. Immature mice (ICR, 3 week-old) were irradiated with a dose of $LD_{80(30)}$ at KAERI. The ovaries were collected after 6 hours, 12 hours, 1 day, and 2 days post irradiation. With the morphological basis of the histological staining with hematoxylin-eosin, immunohistochemical preparation using in situ 3'-end labeling was evaluated. Flowcytometric evaluation of DNA extracted from the whole ovary was performed. The percentage of $A_0$ (subpopulation of cells with degraded DNA and with lower DNA fluorescence than $G_0/G_1$ cells), apoptotic, cells in the cell cycle was significantly higher in the irradiated group than in the control group. The number of in situ 3'-end labeled follicles increased at 6 hours post irradiation. All the analyses represented that the ionizing radiation-induced follicular atresia was taken place via an apoptotic degeneration. Such a degeneration underwent very fast and acutely. Therefore, it is concluded that the radiation-induced follicular degeneration is, like the spontaneous atresia, mediated by an acute apoptosis of follicular granulosa cells. Flowcytometric evaluation of cell cycles can make the role for quantifying the atretic follicles and understanding the mechanism of the radiation-induced cell death.

이온화방사선이 동물 생식세포에 미치는 생화학적 및 형태학적 영향을 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 미성숙 생쥐 (ICR, 3 주령)에 $\gamma$선을 선량 $LD_{80(30)}$으로 전신조사하였다. 방사선 조사 후 6 시간, 12 시간, 1 일, 그리고 2 일 후에 난소를 적출하였다. 난소에서 추출한 과립세포의 세포주기를 DNA에 대한 유세포 분석으로 분석하였다. 세포자연사를 확인할 수 있는 $A_0$ 세포주기는 이온화방사선이 조사된 실험군에서 대조군에 비해 현저히 높은 값을 보였다. 이온화방사선을 조사한 후 6 시간 군에서 TUNEL 면역조직화학 염색도를 나타낸 난포의 수가 대조군에 비해 현저히 증가하였다. 따라서, 본 실험의 결과 방사선 조사에 의해 유발되는 난포의 퇴화는 6 시간 이내에 급성으로 진행되는 과립세포의 세포자연사에 의해 매개됨을 알 수 있었다. 유세포분석기를 이용한 세포주기 평가는 방사선에 의해 유발되는 세포자연사 기작의 이해와 퇴화난포의 정량화를 위한 수단이 될 수 있다.