산양의 발정주기의 생리와 조절에 관한 최근 연구 보고들과 한국 재래산양의 대한 이들 연구 결과를 모아 고찰하였다. 온대지역에서 산양의 번식계절은 분명하나 한국재래산양의 경우는 비번식계절이 비교적 짧거나 계절적 무발정율이 낮은 편이며, 비번식계절에는 기능적 황체가 유지되지 않는다. 한국재래산양의 발정주기와 발정지속기간은 타품종과 비슷하며, 발정지속기간의 반복력은 매우 낮으며, 발정주기중의 progesterone과 estradiol-17$\beta$의 소장을 규명하였다. 한국재래산양의 경우 황체기에 PGF2 1-3mg을 투여하면 항체퇴행을 유기할 수 있으나 주기중의 투여시기에 따라 투여후 발정개시 시간에 차이가 있었다. 그리고 pro-gesterone priming후 PGF$\alpha$를 투여함으로써 효과적인 발정동기화를 이룰 수 있었다. 분만후 1개월경과 유상후 12일경에 발정이 재귀되었으며, 첫 발정 후 80%의 산양에서 5-7일의 단발정주기를 나타냈으며, 대부분의 과배란유기 산양에서도 단발정주기를 나타냈는데 이는 황체의 조기퇴행 때문이었다. 초발정후 3-5일에 GnRH를 연속 주사하면 단발정주기의 발생율이 유의적으로 감소되었다.
Progesterone을 함유하고 있는 CIDR(Controlled Internal Drug Release)의 질내삽 입은 황체기를 인위적으로 연장시킬 수 있다. CIDR의 삽입이,삽입시 존재했던 우세난포 (dominant follicle)의 반응과 난포의 발육반응 그리고 2회 또는 3회의 난포주기를 가지고 있는 처려우에서 CIDR의 삽입기간동안 난포의 성장 및 발육에 어떠한 영향을 미치는가를 비교검 토하기 위하여 배란후 16일째의 처녀우 4마리에 7일동안 CIDR를 삽입하였다. CIDR의 삽입 은 발정의 발현을 억제시켰으며 그리고 발정주기의 길이를 정상 발정주기보다 유의성있게 연 장시켰다($26.3{\pm} 0.5 vs 20.8{\pm}$ 1.5일, p<0.05). CIDR의 삽입시 혈장 progesterone 농도는 $3.6{\pm}$ 2.7 ng/ml 이었으며, 17일과 23일 사이에는 2.1-4.4 ng/ml($3.6{\pm}1.2 ng/ml$) 사이를 유지했다. 혈 장 estradiol-179의 농도는 난포의 발육 및 배란전 배란난포의 성숙을 나타내는 특징적인 변화 양상을 나타래었다. 4마리의 처녀우중 2마리는 CIDR 삽입전 발정주기당 2회의 난포주기를 가진 반면, 나머지 2마리는 주기당 3회의 난포주기를 가졌다. 그렇지만 CIDR의 삽입기간동안 모든 처녀우는 주기당 3회의 발정주기를 가졌다. CIDR의 삽입전 발정주기당 3회의 난포주기 를 갖는 처녀우에서 CRR의 삽입은 세 번째 난포주기에서 배란성 우세난포의 우세기 (dominant phase)를 연장시켰다. 3회의 난포주기를 갖는 2마리에서 CIDR의 삽입후 배란난포 는 존속시간과 우세기가 유의성있게 연장되었다. CIDR의 삽입전 발정주기당 2회의 난포주기 를 갖는 다른 2마리의 처녀우에서 CIDR의 삽입후 우세난포는 곧바로 퇴행되었고 새로운 난 포주기를 형성하였으며, 우세난포의 우세기와 배란난포의 존속기간을 연장시키지 않았다. CRR의 삽입은 CIDR의 삽입후 이어지는 발정주기동안 난포의 발육 및 성장에 영향을 미치 지 않았으며 발정주기의 길이, 난포주기, 혈장 progesterone 및 estradiol-179 농도에 영향을 미치지 않았다. 결과적으로 황체기 후반부에 CIDR의 삽입은 CIDR삽입전 발정주기동안 3회 의 난포주기를 갖는 처녀우에서 배란성 우세난포의 발육과 배란까지의 기간을 연장시켰고 2회 난포주기를 갖는 처녀우에서는 우세난포를 곧바로 퇴행시킨후, 새로운 난포주기를 형성 하였다.
소의 황체 조직내 임신특이단백질의 유무를 확인하기 위하여 도축장 유래의 난소 황체를 Ireland 등 (1980) 의 방법에 따라 발정주기중의 황체를 CLl(발정주기 1-4 일), CL2( 발정주기 5-10 일), CL3( 발정주기 11-17 일), 및 CL4(발정주기 18-20일)로 분류하였고 임신 황체는 임신일령을 추정하여 분류하였다. 황체 조직의 SDS-polyacrylamide gel electrophoresis를 위하여 native binding buffer(20mM sodium phosphate, 500mM sodium chloride, pH 7.8) 에서 homogenization 한 후 원심분리하여 상층액을 이용하였다. (중략)
Aquaporins (AQPs)는 다양한 상피세포와 내피세포에 존재하며 다량의 물 수송을 촉진하는 막성단백질로 현재 11개의 AQP가 (AQP0-10) 발견되었으나, 아직 생리적, 기능적 분석은 불충분한 상태이다. 생쥐의 자궁내막은 발정주기 동안 호르몬의 자극에 따라 부풀어오르거나 수축하는 변화를 보이며 에스트로젠과 몇몇 혈관에 작용하는 매개체에 의해 자궁 혈관의 투수성이 증가한다는 보고는 있으나, 자궁액의 수송 메커니즘에 대해서는 뚜렷하게 밝혀진 바가 없다. 발정기의 생쥐 자궁은 자궁내막세포의 증식과 함께 수화되는 특징을 보이며 자궁내강으로 물이 수송되어 luminal fluid의 점성이 낮아지는 현상이 나타나는데, 이 때 AQP가 water channel로서 중요한 역할을 할 것으로 보고 본 실험에서는 면역조직화학법(immunohistochemistry)과 역전사중합효소연쇄반응(Reverse-transcriptase polymerase chain reaction)을 통해 발정기 자궁의 수화와 AQP 발현의 상관성에 대해 알아보고자 하였다. 면역조직화학법의 결과 발정주기의 다른 시기에 비해 발정기(estrus phase)에 자궁상피세포에 AQP4, 5, 8 protein이 다량 존재하는 것으로 밝혀졌고, 근육층(myometrium)에서의 발현은 발정주기 동안 차이가 없었다. Whole uterus로 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 luteal phase에 비해 follicular phase에 더 많이 발현하는 것으로 확인되었다. 또한 LCM(Laser Capture Microdissection) system을 이용하여 luminal epithelium과 stromal cell을 분리하여 RT-PCR을 수행한 결과 AQP4, 5, 8 mRNA는 stromal cell 보다는 luminal epithelium에 더 많이 발현하며, 이 역시 follicular phase에 발현량이 증가함을 확인하였다. 이러한 결과로 미루어 생쥐 자궁에서 AQP4, 5, 8은 발정주기 내막에 발현이 증가하며 이는 자궁내강 안으로 수분을 수송하는데 주요한 기작으로 사료되며 estrogen에 의한 조절 가능성을 암시한다.
본 연구는 발정주기에 따른 개의 미성숙난자의 체외배양 0시간째 핵의 발달단계를 비교ㆍ검토하였다. 발정주기가 다른 개의 난소를 적출 하여 항생제가 첨가된 38℃의 0.9% 생리식염수가 들어있는 보온병에 넣어 2시간 이내에 연구실로 운반하고 난소를 면도날로 세절하여 난포란을 회수하였고, 난구세포 제거 후 Chohan과 Hunter (2003) 방법에 준하여 10 ug/ml Hoechst 33342를 이용한 핵염색을 실시하여 핵의 모양을 판명하였다. 조사된 결과는 SAS 8.0 Package를 이용하여 통계분석을 실시하였다. (중략)
흰쥐 발정주기와 난소절제에 따른 질의 GCs, ER-$\alpha$, c-fos 및 c-jun 변화를 조직화학적 및 면역조직화학적으로 관찰하였다. 질상피는 발정사이기와 발정전기로 이어 지는 점액세포화과정에서 현저한 GCs의 양적 증가를 관찰할 수 있으며 발정사이기의 SBA, 발정전기와 발정기의 Con A와 같이 발정주기에 따른 특이적 GCs가 관찰되었다. 난소절제시에는 매우 위축된 표면층 평평세포에서만 미량의 GCs가 관찰되었다. 질에서 ER-$\alpha$, c-fos, c-jun등은 주로 핵에서 반응을 나타내는데, ER- $\alpha$는 상피세포 중 바닥층에서 주로 관찰되며, 반응세포수로 보아 발정주기에 따른 변화는 없었으나 버팀질세포에서는 발정사이기부터 발정기사이에 가장 많이 관찰되었다. c-fos는 상피의 바닥층과 중간층세포 그리고 버팀질세포에서 발정전기와 발정기사이에 가장 많이 관찰되며 c-jun은 발정기의 상피 바닥층에서 가장 많이 관찰되나 버팀질세포에서는 발정기에만 관찰되었다. 난소절제시 ER-$\alpha$, c-fos, c-jun모두 상피의 적은 세포에서만 관찰되며 버팀질 세포에서는 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 보아 발정주기와 난소절제에 따라 특이적인 GCs분포를 보일 뿐 아니라 ER-$\alpha$, c-fos, c-jun 같은 단백질의 상이한 분포를 보여 주고 있어 이들이 질상피세포의 증식과 분화에 관여함을 알 수 있다.
비단털쥐 (Tscherskia triton)는 중국 북부와 한국, 극동러시아 지역 등 국한된 지역에 분포하며, 번식, 성장과 발달 및 분포에 관한 정보는 알려져 있으나 발정주기와 생식기관에 관한 번식생물학적 연구는 거의 연구된 바 없다. 이에 본 연구는 제주도에서 포획된 개체를 사육하면서 광주기에 따른 암컷 비단털쥐의 생식주기 및 생식기관의 특징을 밝혀 비단털쥐의 번식생물학적 정보를 제공하고자 진행하였다. 연구결과, 평소 사육환경(16L : 8D)에서의 비단털쥐 발정주기는 4~5일이었고, 발정 단계는 발정전기, 발정기, 발정후기, 발정휴지기의 4단계로 구분되었다. 광주기 8L : 16D 환경에서 비단털쥐의 발정주기는 6~12일째부터 발정휴지기 상태가 계속 유지되었다. 광주기에 따른 비단털쥐 생식기관의 조직도 차이를 보였다. 16L : 8D 경우에는 발달된 난소 내에 다수의 성숙 난포와 황체가 관찰되었고, 자궁내막도 두껍고 분비샘도 잘 발달되어 있었으나 8L : 16D 조건에서는 원시난포와 제2차, 3차 난모세포가 관찰되고 얇은 자궁내막과 발달되지 않는 자궁분비샘을 확인하였다. 이에 따라 광주기에 따른 비단털쥐의 생식주기 변화와 난소와 자궁의 조직학적 차이를 확인하였다. 이 결과는 비단털쥐의 번식생물학적 측면에서 매우 중요한 단서가 되는 자료이기에 생물종 다양성 유지를 위한 자료로 널리 활용될 것이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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