생쥐의 착상시기 배아와 자궁내막세포에서 IL-1에 의한 LIF 유전자 발현 조절

Regulation of LIF Gene Expression by Interleukin-1 in the Mouse Peri-implantation Embryos and Uterine Endometrial Cells

연구목적: 포유류의 착상은 배아가 모체의 자궁벽에 매몰되는 현상으로 부착과 침투 과정을 거쳐 진행되며, 이 과정은 스테로이드 호르몬, 성장인자, 세포점착분자, 그리고 cytokine 등의 상호작용으로 이루어진다. 이 시기에 Interleukin-1 (IL-1)과 leukemia inhibitory factor (LIF) 등이 발현되는 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 이들의 발현이 착상과정에 어떠한 역할을 하는지 그 상관관계를 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 착상 전후의 배아와 자궁내막세포에서 LIF 유전자의 발현양상과 $IL-1{\beta}$와 IL-1 receptor antagonist (IL-1ra)를 처리한 LIF 유전자의 발현양상을 역전사중합효소연쇄반응 (RT-PCR)을 통해 비교하였다. 결과: 배아에서의 LIF 유전자 발현은 in vivo와 in vitro 모두에서 상실기와 포배기에 발현되었고, 자궁내막에서는 임신 1일과 4일째에 발현되었는데, 상실기보다는 포배기에, 그리고 임신 1일보다는 착상시기인 4일째의 자궁내막세포에서 발현양이 많은 것으로 나타났다. 자궁내막세포를 배양한 경우 LIF 유전자는 in vivo에서의 발현양상과 동일하게 임신 1일과 4일에 발현되었으며, 배양액에 $IL-1{\beta}$(500pgml)를 처리하였을 경우 LIF 유전자가 초기 임신 (1~5일) 중 발현되는 것으로 나타났다. 2-세포기 배아의 배양시에 $IL-1{\beta}$를 처리한 경우 8-세포기부터 LIF 유전자가 발현되었으며, 또한 IL-1ea(60 ng/ml)를 배양액에 첨가하였을 경우에는 임신1일째 자궁내막에서는 LIF 유전자가 발현되지 않은 반면, 임신 4일째의 자궁내막세포와 상실기, 포배기 배아 모두에서 LIF 유전자 발현이 감소하는 경향을 보였다. 결론: 이러한 결과는 착상 전후 배아와 자궁내막세포에서 IL-1에 의해 LIF 유전자 발현이 조절되며, 그 결과 착상에 영향을 줄 수 있다는 것을 의미한다. 또한 배아와 자궁내막세포에서 IL-1이 LIF 유전자 발현에 영향을 주는 것으로 보아 착상을 위해 IL-1과 LIF의 상호작용이 중요한 요인이라는 것을 확인할 수 있었다.