초록
Ethane 1,2-dimethane sulfonate(EDS)는 Leydig 세포의 선별적 사멸을 유도하는 약물로서 가역적인 테스토스테론 결핍 흰쥐를 만드는데 널리 사용된다. 부정소의 구조와 기능 유지는 크게 보아 정소에서 분비되는 테스토스테론에 의존적이지만, 테스토스테론으로부터 유도되는 dihydroxytestosterone(DHT)와 에스트로겐도 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 EDS 주사 후 7주까지 부정소에서의 스테로이드 호르몬 수용체, cyctochrome P450aromatase(P450arom)와 $5{\alpha}$-reductase의 유전자 발현 양상을 조사하였다. 성숙한 수컷 흰쥐($350{\sim}400\;g$)에 EDS를 1회 복강 주사하고(75 mg/kg i.p.) 주사 후 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7주가 경과한 날에 희생하였다. 표적 유전자들의 전사 활성은 반 정량적 역전사 중합효소 반응법(semi-quantitative RT-PCRs)으로 측정하였다. Estrogen receptor alpha($ER{\alpha}$) 전사 수준은 EDS 실험군에서 대조군에 비해 주사 1주후에 유의하게 상승했으나(P<0.01) 2주 후부터는 대조군과 유의적인 차이를 보이지 않았다. Estrogen receptor beta($ER{\beta}$)의 전사 수준은 주사 1주후 EDS 실험군에서 대조군에 비해 유의하게 증가했다가(P<0.05), 2주와 3주에는 감소하였고(P<0.05와 P<0.01), 4주와 6주까지는 변동폭을 보이다가 7주 후에는 대조군에 비해 증가하였다(P<0.05). Androgen receptor(AR) 전사 수준은 주사 2주 후에 유의하게 증가하다가(P<0.01) 3주 후부터는 대조군 수준으로 회복하였다. 반면, P450arom는 주사 1주 후부터 3주까지 급격하게 감소했다가(P<0.01 1주와 2주; P<0.05 3주), 4주에 대조군 수준으로 회복하였다. $5{\alpha}$-reductase type 2($5{\alpha}$-RT2)의 mRNA 수준은 4주 후 유의하게 증가했다가(P<0.01), 이후 대조군 수준으로 회복하였다. 본 연구는 EDS 주사가 성 스테로이드 호르몬 수용체들과 안드로겐 전환 효소들의 전사 활성에 가역적인 변화를 유도함을 보여준 것이다. EDS 주사 모델은 부정소의 생리 조절 기작을 이해하는데 유용할 것으로 사료된다.
Ethane 1,2-dimethane sulfonate(EDS), a Leydig cell specific toxicant, has been widely used to create the reversible testosterone withdrawal rat model. Though the maintenance of epididymal structure and function is highly dependent on the testosterone secreted from testis, its derivatives, dihydroxytestosterone(DHT) and estrogen, might have crucial roles. The aim of present study was to monitor the expression patterns of sex steroid receptors, cytochrome P450 aromatase(P450arom) and $5{\alpha}$-reductase in the rat epididymis up to 7 weeks after EDS injection. Adult male rats($350{\sim}400g$) were injected with a single does of EDS(75 mg/kg i.p.) and sacrificed on weeks 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 and 7. The transcriptional activities of the target genes were evaluated by semi-quantitative RT-PCRs. The transcript level of estrogen receptor alpha($ER{\alpha}$) in EDS group was significantly higher than control level on week 1(P<0.01). After week 2, there was no significant difference in $ER{\alpha}$ levels between EDS group and control. The transcript level of estrogen receptor beta($ER{\beta}$) in EDS group was significantly higher than control level on week 1(P<0.05), lowered on weeks 2 and 3(P<0.05 and P<0.01, respectively), fluctuated during weeks 4 and 6, and elevated on week 7(P<0.05). The androgen receptor (AR) message levels increased significantly week 2(P<0.01), then returned to control level on week 3. In contrast, expression of cytochrome P450 aromatase(P450arom) decreased sharply during weeks $1{\sim}3$(P<0.01 on weeks 1 and 2; P<0.05 on week 3), then went back to control level on week 4. The mRNA level of $5{\alpha}$-reductase type 2($5{\alpha}$-RT2) increased significantly on week 4(P<0.01), then returned to control level. The present study indicated that EDS administration could induce reversible alterations in the transcriptional activities of sex steroid hormone receptors and androgenconverting enzymes in rat epididymis. EDS injection model will be useful to clarify the regulation mechanism of mammalian epididymal physiology.