• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 1998년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.249.2-249
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• 1998

No Abstract, See Full Text

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제20권3호
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• pp.267-274
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• 2016

Cichlid fish species exhibit characteristic sexual behaviors according to not only reproductive stages but also social status. In a reproductive season, Astatotilapia burtoni males compete for females and a small number of dominant winners finally obtain the chance of spermiation. In addition to the characteristic behaviors, the dominant males have relatively bigger gonadotropin-releasing hormone 1 (GnRH1) neurons in the preoptic area (POA) of brain compared to those of subordinate males. Although the stimulatory effect of GnRH1 in vertebrate reproduction is well established, little is known about the triggering signal pathway to control GnRH1 neurons and GnRH1-mediated sexual behavior. In the present study, we evaluated the potential effect of TOR inhibitor rapamycin in relation to the cichlid male behaviors and GnRH1 neuron. After 14 h and 26 h of intraventricular injection of rapamycin, behavior patterns of chasing and courtship display did not show significant changes between rapamycin- and DMSO-injected males. Behaviors of spawning site entry increased in rapamycin-injected fish at 26 h post-injection than at 14 h post-injection significantly (P<0.05). Meanwhile, there was a tendency that GnRH1 neurons' soma size in the POA shrank by rapamycin injection, whereas the testes did not show notable changes. Taken together, these results suggest the possible role of TOR signal on GnRH1-mediated sexual behavior in cichlid dominant males, although further biological characterization of the TOR signaling pathway will be required to clarify this matter.

• 한국동물학회지
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• 제39권4호
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• pp.337-351
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• 1996

멜라토닌은 대뇌와 소뇌 사이에 위치한 송과선에서 분비되는 호르몬으로 빛이 없는 밤에만 분비된다. 멜라토닌은 분자적 수준에서부터 개체의 행동에 이르기 까지 다양한 기능을 보인다. 특히, 생식에 미치는 영향은 광범위하여, 온대지방에 사는 대부분의 동물은 주위 환경에 적응하여 종족을 유지하는 유일한 계절적 번식을 한다. 햄스터의 생식활동은 여름에 왕성하고 겨울에 정지된다.이는 많은 환경요소중 광주기의 효과가 송과선에 의해 제거하면 광주기의 영향은 사라진다. 즉 생식에 미치는 광주기의 효과가 송과선에 의해 중재 됨을 의미한다. 또한 송과선 호르몬인 멜라토닌의 적절한 처리는 생식활동을 억제한다. 따라서 멜라토닌은 생식에 미치는 광주기의 정보를 생식내분비계로 전달하는 신경전달물질로 사료된다. 시상하부의 특정부위를 절제한 후 광주기나 멜라토닌을 처리하여 멜라토닌의 작용부위에 관한 연구가 되었으나 동물마다 차이점을 보인다. 대부부의 동물에서 공통적인 부위는 suprachiasmatic nuclei와 pars tuberalis이다. 멜라토닌이 생식에 미치는 작용기작은 아직 밝혀지지 않았다. 이는 멜라토닌의 지속적 처리가 멜라토닌의 장기적처리는 이들 호르몬의 분비를 저하시키고, 시상하부에서의 gonadotropin-releasing hormone (GnRH)양을 증가시킨다. 이 결과는 멜라토닌의 지속적인 처리가 시상하부로부터의 GnRH 양을 분비를 감소킴으로써 생식활동을 억제하는 것으로 사료된다.그러나, 멜라토닌에서 GnRH 신경까지의 정보전달은 아직 밝혀지지 않았다. Opioid 신경에 대한 광주기와 멜라토닌의 효과가 동일한 점은 opioid신경의 매개체 역할을 제시하고 있다. 최근에 멜라토닌 수용체가 개구리의 피부와 몇몇 동물의 뇌와 시세포에서 크로닝되었다. 이수용체는 G protein과 관련되고 cAMP 생성을 억제한다. 앞으로 이 멜라토닌 수용체의 존재여부와 분자생물학적 연구는 멜라토닌의 작용부위와 표적세포에서의 작용기작을 설명하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권1호
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• pp.13-20
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• 2007

암컷 포유동물의 노화 과정에서 생식계는 체내 여러 시스템 가운데 가장 먼저 기능 저하가 나타난다. 생식 노화(reproductive aging) 과정 중인 암컷 포유동물은 비록 종 특이성이 있지만 주기성(cyclicity)의 소실과 같은 생식 능력의 감소와 함께 여러 기능들의 변화가 동반되면서 궁극적으로 인간의 폐경 현상과 같은 생식 능력 상실이 나타난다. 본 증설은 암컷 포유동물의 생식호르몬 축, 특히 신경내분비 회로의 노화에 대한 정보들과 노화 연구에 유용한 설치류 모델들을 소개하고자 한다. 암컷 설치류의 중년(middle age, 생후 $8{\sim}12$개월)은 인간의 폐경기 진입 직전에 해당되는 시기로, 이 시기에 시상하부 GnRH 분비의 맥동성과 급등(surge)이 현저히 지연되기 시작하고, 곧 이어 뇌하수체 LH 분비의 맥동성과 급등이 역시 약화 내지 지연된다. 노화와 관련된 GnRH-LH 신경내분비 활성의 결손은 시상하부 GnRH 뉴런의 활성을 조절하는 여러 자극(예, glutamate)들의 변화와 밀접하게 연관되어 있다. 많은 연구자들이 이러한 '시상하부 결손(hypothalamic defects)'이 생식 노화의 주된 요인임을 지지하지만, inhibin과 같은 난소 요인의 변화 역시 생식 노화의 유도와 관련된 것으로 보인다. 생식 노화를 연구함에 유용한 몇몇 설치류 모델이 있다; FSH 수용체 녹아웃(follitropin receptor knockout; FORKO) 생쥐 모델의 경우는 homozygous(null) 뿐만 아니라 heterozygous(haploinsufficient) 상태도 노화에 따른 난자/난포의 고갈을 나타낸다. Dioxin/aryl hydrocarbon 수용체 녹아웃 (AhRKO) 생쥐 모델도 유사한 상태를 유발할 수 있다. 생식 노화의 기작에 관한 연구는 삶의 질을 높이기 위한 수단들, 예를 들어 호르몬 보충요법(HRT)의 장단점을 평가하고 안전성을 제고하는데 도움이 될 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권1호
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• pp.1-8
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• 2001

골든 햄스터의 생식활동은 광주기(하루 중 조명 시간)에 의해 결정된다. 광주기는 일년 동안 예측할 수 있는 환경요인이다. 주간 길이가 야간 길이보다 긴 여름에 햄스터의 생식 활동은 왕성하다. 생식 기능을 유지시키는 조명 시간은 하루에 적어도 12.5시간이다. 송과선을 제거시키면 광주기의 정보가 억제되기 때문에, 광주기의 정보는 송과선을 통하여 중재된다. 송과선을 제거 당한 핼스터는 생식 활동이 유지되고, 생식소 기능을 억제하는 상황에서도 생식 기능을 촉진시킨다. 송과선은 멜라토닌을 분비하고 멜라토닌은 광주기 정보를 반영 한다. 멜라토닌을 적절히 투입하면 송과선과 무관하게 생식소 퇴화가 유도된다. 생식체계를 기능적으로 통합하는 신경내분비 신호로 환경 정보가 전환하는 기전을 멜라토닌이 조절함을 시사한다. 광범위한 연구에도 불구하고, 멜라토닌의 작용부위는 알려지지 않았다. 이는 멜라토닌이 생식 호르몬의 분비에 미치는 즉각적인 효과가 없기 때문이다. 그러나, 성적으로 퇴화된 동물들은 생식 호르몬 수준이 낮고 시상하부 내 GnRH 양이 증가한다. 광주기 혹은 멜라토닌 처리가 생식 기능을 억제하는 효과는 GnRH 신경계에 의해 중재됨을 의미한다. 멜라토닌이 GnRH 신경에 미치는 작용 기전이 조사되어야 한다. 멜라토닌 수용체가 클로닝되어, 목적 조직에 미치는 멜라토닌의 작용 기전과 해부학적 위치를 통하여 멜라토닌의 다양하고 잠재적인 능력을 분자수준에서 연구하는데 공헌할 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권3호
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• pp.183-190
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• 2009

In mammals, puberty is a dynamic transition process from infertile immature state to fertile adult state. The neuroendocrine aspect of puberty is started with functional activation of hypothalamus-pituitary-gonadal hormone axis. The timing of puberty can be altered by many factors including hormones and/or hormone-like materials, social cues and metabolic signals. For a long time, attainment of a particular body weight or percentage of body fat has been thought as crucial determinant of puberty onset. However, the precise effect of high-fat (HF) diet on the regulation of hypothalamic GnRH neuron during prepubertal period has not been fully elucidated yet. The present study was undertaken to test the effect of a HF diet on the puberty onset and hypothalamic gene expressions in immature female rats. The HF diet (45% energy from fat, HF group) was applied to female rats from weaning to around puberty onset (postnatal days, PND 22-40). Body weight and vaginal opening (VO) were checked daily during the entire feeding period. In the second experiment, all animals were sacrificed on PND 36 to measure the weights of reproductive tissues. Histological studies were performed to assess the effect of HF diet feeding on the structural alterations in the reproductive tissues. To determine the transcriptional changes of reproductive hormone-related genes in hypothalamus, total RNAs were extracted and applied to the semi-quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Body weights of HF group animals tend to be higher than those of control animals between PND 22 and PND 31, and significant differences were observed PND 32, PND 34, PND 35 and PND 36 (p<0.05). Advanced VO was shown in the HF group (PND $32.8{\pm}0.37$ p<0.001) compared to the control (PND $38.25{\pm}0.25$). The weight of ovaries (p<0.01) and uteri (p<0.05) from HF group animals significantly increased when compared to those from control animals. Corpora lutea were observed in the ovaries from the HF group animals but not in control ovaries. Similarly, hypertrophy of luminal and glandular uterine epithelia was found only in the HF group animals. In the semi-quantitative RT-PCR studies, the transcriptional activities of KiSS-1 in HF group animals were significantly higher than those from the control animals (p<0.001). Likewise, the mRNA levels of GnRH (p<0.05) were significantly elevated in HF group animals. The present study indicated that the feeding HF diet during the post-weaning period activates the upstream modulators of gonadotropin such as GnRH and KiSS-1 in hypothalamus, resulting early onset of puberty in immature female rats.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권3호
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• pp.159-168
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• 2006

설치류를 포함한 대부분의 포유동물은 페로몬 반응을 중개하는 두 개의 화학감각 시스템(chemosensory system)을 갖고 있는데, 각각 주후각시스템(main olfactory system, MOS)과 부후각시스템(accesory olfactory system, AOS)이다. MOS에 속하는 화학감각뉴런들은 주후각 상피 내에 위치하며, AOS에 속하는 화학감각뉴런들은 비강 윗부분의 서골비기관(vomeronasal organ, VNO)에 위치한다. 공기 중의 비휘발성 페로몬 성분들은 구개 위쪽으로 열린 관을 통해 VNO의 내강으로 이동한다. 페로몬 수용체 단백질들은 크게 두 개의 슈퍼패밀리 V1R과 V2R로 나뉘는데, 이들은 구조적으로 큰 차이가 있으며 MOS에서 발현되는 후각 수용체들과는 무관하다. 이들은 7개의 막관통 도메인을 갖는 G-단백질 결부 단백질(seven transmembrane domain G-protein coupled proteins, V1R은 $G_{{\alpha}i2}$와, 그리고 V2R은 $G_{0\;{\alpha}}$와 연관)이다. V2R은 비고전적 MHC Ib 유전자 산물인 M10과 기타 8개의 M1 패밀리 단백질들과 함께 작용한다. 그 외 VNO 뉴런의 중요한 구성 분자는 TrpC2로, 이는 transient receptor potential(TRP)의 양이온 채널 단백질이며 세포내 신호전달과정에서 중요한 역할을 할 것으로 추정된다. 포유동물의 화학적 의사소통과정에서 페로몬은 작용 모드 또는 효과에 따라 4종류로 분류할 수 있는데, 프라이머(primer), 신호자(signaler), 조정자(modulator) 그리고 방출자(releaser)이다. 근본적으로 이들 화학신호에 대한 반응들은 개체 간, 심지어는 한 개체 내에서도 다양할 수 있다. 이러한 다양성은 페로몬이 스테로이드 호르몬들과 함께 또는 단독으로, 신경전달물질들과 같은 비스테로이드 요인들의 후각정보 처리 과정에 미치는 각종 조절의 차이에 의해 나타날 수 있다. 이러한 조절은 유리한 사회적, 환경적인 조건들을 갖도록 수용자의 생식 축에 미치는 영향을 증강 또는 촉진한다. 가장 좋은 예는 수컷 생쥐의 소변 중의 테스토스테론 의존적인 주요 요단백질(major urinary proteins, MUPs)에 의한 임신방지효과(Bruce 효과)이다. 흥미롭게도 생쥐 GnRH 뉴런은 냄새와 페로몬 양자 모두로부터 페로몬 신호를 수용하는 것 같다. 비록 상당한 논란의 소지는 있지만, 그간의 연구들은 생식과 기타 여러 기능들 사이에 복잡한 상호교차 관계가 있음을 시사한다. 여기서 GnRH 뉴런은 다양한 원천으로부터의 정보를 통합하고, 다시 다양한 뇌기능을 조절하는 것으로 보인다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제9권1호
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• pp.1-5
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• 2005

시상하부-뇌하수체-생식소(HPG) 호르몬 축은 유아기와 아동기에는 작동하지 않다가 사춘기 개시 직전에 활성화되는 흥분성 및 억제성 신호들의 복잡한 중추성 조절 네트워크에 의해 조절된다. 최근 주목받고 있는 kisspeptin은 KiSS-1 유전자의 펩타이드 산물로, 최초 orphan receptor로 클로닝된 G protein-coupled receptor 54(GPR54)의 내인성 리간드이다. KiSS-l은 본래 종양전이억제 유전자로 알려졌으나, 최근의 연구들은 KiSS-1/GPR54 시스템이 생식계의 주요한 조절자임을 시사하고 있다. 비록 생식 관련 호르몬 분비의 신경내분비적 조절에서 KiSS-1/GPR54 시스템의 정확한 역할은 아직 자세히 모르지만, 이 시스템은 생식호르몬 축에서의 일차적인 연결 고리일 수 있다. 중추적(icv) 또는 말초적(sc 또는 ip)으로 kisspeptin을 주사할 경우 시상하부-뇌하수체-생식소 축이 자극되어 혈중 LH 수준이 증가함이 설치류, 양, 원숭이 그리고 인간을 대상으로 한 실험들에서 관찰되었다. 이러한 kisspeptin의 효과는 시상하부 GnRH 신경계를 경유하여 나타나는 것으로 보이지만, 뇌하수체 전엽에 직접 작용할 수도 있다. GPR54 녹아웃 생쥐에서는 사춘기 개시의 소실과 생식소자극호르몬 저하성 생식소 기능저하증(hypogonadotropic hypogonadism, HH)이 나타났다. 따라서 kisspeptin 주사는 인간의 생식계 이상을 치료하기 위한 HPG 축을 활성화시키는 치료에 응용할 수 있을 것이다.