Disruption of Sex Differentiation by Exogenous Sex Steroid Hormones in Korean Rockfish, Sebastes schlegeli

외인성 성스테로이드 호르몬에 의한 조피볼락, Sebastes schlegeli의 성분화 교란

It is well publicized that the existence of various endocrine disrupting chemicals threatens normal sexual development of many sedentary marine fishes in the coastal areas. However, a suitable marine fish species for efficient monitoring of this threatening has yet to be identified. One of the difficulties in estimating the effect of endocrine disruption in marine fish is the absence of clear distinction between testicular and ovarian structures at the early stages of sex differentiation. In search of a potential test species, we have investigated the microscopic structures of sexually undifferentiated and differentiated gonads and the susceptibility of gonadal differentiation to exogenous sex steroids during the sex differentiation period in a sedentary marine rockfish, Sebastes schlegeli. Male gonads in this species contained dark pigmentation that made them distinct from female gonads. Treatment either with $estradiol-17\;{\beta}(E_2)$ or $17\;{\alpha}-methyltestosterone$ (MT) significantly altered the sex ratios with the complete sex changes or the occurrence of ovotestis that was easily identified by the mixed structure of dimorphic gonads (coexistence of ovarian cavity/primary oocytes and dark pigmentation/seminiferous tubules). Results in this study suggest that S. schlegeli can be developed as a monitoring/test fish species for endocrine disruption in marine fish in the coastal areas.

내분비 교란물질들이 연안 어류의 정상적인 성적 발달을 위협할 수 있다는 사실은 잘 알려져 있지만, 해산 어종에 대한 이러한 위협을 파악하는 데 이용할 수 있는 적절한 시험 어종은 아직 개발되지 못했다. 그 이유 중의 하나는 성분화 초기에 어류의 생식소가 외형으로나 조직학적으로 암수 구분이 불분명한 경우가 많기 때문이다. 본 연구에서는 조피 볼락 Sebastes schlegeli의 자연 성비, 생식소 구조, 그리고 외인성 성스테로이드 호르몬에 의한 성분화 교란 여부 등을 조사하여 이 종이 시험 어종으로 개발될 수 있는 지를 조사하였다. 1년생 조피볼락 240마리의 생식소를 조사한 결과, 이들의 성비(암수 비율)는 통계학적으로 1:1을 벗어나지 않았으며, 암컷은 유백색의 두터운 생식소를, 수컷은 검은색의 가느다란 생식소를 가지고 있었다. 성분화 시기의 조피볼락 치어를 $estradiol-17\;{\beta}(E_2)$ 또는 $17\;{\alpha}-methyltestosterone$ (MT)으로 처리하여 성분화 교란 여부를 조사한 결과, $E_2$ 처리는 93%의 암컷 유도율을 보였으나, MT 처리의 경우 수컷은 53%였고, 38%가 암수의 생식소 구조를 모두 갖는 intersex로 나타났다. 본 연구에 의하면 조피볼락은 미성숙 시기에도 암수 생식소의 형태가 뚜렷이 다르고, 외인성 성스테로이드 호르몬에 의해 뚜렷한 성분화 교란 현상이 초래되어 시험 어종으로 개발될 수 있는 가능성 있다.