• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제25권1호
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• pp.44-51
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• 2012

Calcium ions play an important role in the establishment and maintenance of pregnancy, but molecular and cellular regulatory mechanisms of calcium ion action in the uterine endometrium are not fully understood in pigs. Previously, we have shown that calcium regulatory molecules, transient receptor potential vanilloid type 5 (TRPV6) and calbindin-D9k (S100G), are expressed in the uterine endometrium during the estrous cycle and pregnancy in a pregnancy status- and stage-specific manner, and that estrogen of conceptus origin increases endometrial TRPV6 expression. However, regulation of S100G expression in the uterine endometrium and conceptus expression of S100G has been not determined during early pregnancy. Thus, we investigated regulation of S100G expression by estrogen and interleukin-$1{\beta}$ (IL1B) in the uterine endometrium and conceptus expression of S100G during early pregnancy in pigs. We obtained uterine endometrial tissues from day (D) 12 of the estrous cycle and treated with combinations of steroid hormones, estradiol-$17{\beta}$ ($E_2$) and progesterone ($P_4$), and increasing doses of IL1B. Real-time RT-PCR analysis showed that $E_2$ and IL1B increased S100G mRNA levels in the uterine endometrium, and conceptuses expressed S100G mRNA during early pregnancy, as determined by RT-PCR analysis. To determine if endometrial expression of S100G mRNA during the implantation period was affected by the somatic cell nuclear transfer (SCNT) procedure, we compared S100G mRNA levels in the uterine endometrium from gilts with SCNT-derived conceptuses with those from gilts with conceptuses derived from natural mating on D12 of pregnancy. Real-time RT-PCR analysis showed that levels of S100G mRNA in the uterine endometrium from gilts carrying SCNT-derived conceptuses was significantly lower than those from gilts carrying conceptuses derived from natural mating. These results showed that S100G expression in the uterine endometrium was regulated by estrogen and IL1B of conceptus origin, and affected by the SCNT procedure during early pregnancy. These suggest that conceptus signals regulate S100G, an intracellular calcium transport protein, for the establishment of pregnancy in pigs.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제27권12호
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• pp.1695-1704
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• 2014

Maternal malnutrition during pregnancy may give rise to female offspring with disrupted ovary functions in adult age. Neonatal ovary development predisposes adult ovary function, yet the effect of maternal nutrition on the neonatal ovary has not been described. Therefore, here we show the impact of maternal protein restriction on the expression of folliculogenic and steroidogenic genes, their regulatory microRNAs and promoter DNA methylation in the ovary of neonatal piglets. Sows were fed either standard-protein (SP, 15% crude protein) or low-protein (LP, 7.5% crude protein) diets throughout gestation. Female piglets born to LP sows showed significantly decreased ovary weight relative to body weight (p<0.05) at birth, which was accompanied with an increased serum estradiol level (p<0.05). The LP piglets demonstrated higher ratio of bcl-2 associated X protein/B cell lymphoma/leukemia-2 mRNA (p<0.01), which was associated with up-regulated mRNA expression of bone morphogenic protein 4 (BMP4) (p<0.05) and proliferating cell nuclear antigen (PCNA) (p<0.05). The steroidogenic gene, cytochrome P450 aromatase (CYP19A1) was significantly down-regulated (p<0.05) in LP piglets. The alterations in ovarian gene expression were associated with a significant down-regulation of follicle-stimulating hormone receptor mRNA expression (p<0.05) in LP piglets. Moreover, three microRNAs, including miR-423-5p targeting both CYP19A1 and PCNA, miR-378 targeting CYP19A1 and miR-210 targeting BMP4, were significantly down-regulated (p<0.05) in the ovary of LP piglets. These results suggest that microRNAs are involved in mediating the effect of maternal protein restriction on ovarian function through regulating the expression of folliculogenic and steroidogenic genes in newborn piglets.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권4호
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• pp.463-470
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• 2011

Gonadotropin-releasing hormone receptor (GnRHR) gene is expressed at the anterior pituitary gland and plays a key role in gonad development. This study aimed to investigate molecular genetic characteristics of the GnRHR gene and elucidate the effects of single nucleotide polymorphisms (SNPs) of GnRHR gene on sex steroid level in Japanese flounder (Paralichthys olivaceus). We used polymerase chain reaction single-strand conformation polymorphism (PCR-SSCP) and sequencing of the GnRHR gene in 75 individuals. We identified three SNPs in the GnRHR gene: P1 locus (C759A and C830T) in the coding region of exon2 which were both linked together and P2 locus (G984T) in the coding region of exon3, which added a new transcript factor (ADR1) and a new methylation site (CG). Only C830T of P1 leads to amino acid changes Thr266Ile. Statistical analysis showed that P1 was significantly associated with $17{\beta}$-estradiol ($E_2$) level (p<0.01) and gonadosomatic index (GSI) (p<0.05). Individuals with genotype BB of P1 had significantly higher serum $E_2$ levels (p<0.01) and GSI (p<0.05) than those of genotype AA or AB. Another SNP, P2, synonymous mutation, was significantly associated with GSI (p<0.05). Individuals with genotype AB of P2 had significantly higher GSI (p<0.05) than that of genotype AA. In addition, there was a significant association between one diplotype based on three SNPs and reproductive traits. The genetic effects for both serum $E_2$ level and GSI of diplotype D4 were super diplotypes (p<0.05). These results suggest that the SNPs in Japanese Flounder GnRHR are associated with $E_2$ level and GSI.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제21권2호
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• pp.100-106
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• 2006

ER와 리포터 유전자인 $\beta$-galactosidase가 도입된 효모재조합검색시험법을 이용하여 파라벤류의 내분비계 장애작용을 검색하였다. 양성대조 시험물질로 앞의 시험법들과 동일하게 E2와 BPA를 설정하여 파라벤류의 에스트로젠성을 비교분석 하였다. E2의 경우 $10^{-9}M$에서 가장 활성이 높게 관찰되었고, BPA의 경우 $10^{-7}M$에서 에스트로젠성이 가장 높았다. 파라벤의 경우 이소프로필파라벤이 $10^{-9}M$에서 $10^{-3}M$까지 시험하였을 때, 농도 의존적으로 에스트로젠성이 증가하였으며, $10^{-9}M$의 경우 가장 강력한 에스트로젠성을 보였다. 또한 양성대조군인 E2와 비교하였을 때, $10^{-7}M$에서 $10^{-3}M$까지의 이소프로필파라벤은 오히려 E2보다 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 이소프로필파라벤을 제외한 나머지 파라벤류의 경우 $10^{-4}M$과 $10^{-5}M$의 프로필파라벤과 $10^{-3}M$과 $10^{-4}M$의 에틸파라벤에서 에스트로젠성이 관찰되었다. 또한 MCF-7세포주는 사람의 유방암 세포이면서 $ER{\alpha}$가 존재하여 에스트로젠 또는 에스트로젠 유사물질이 ER와 반응하여 세포의 성장을 유도하게 된다. 이번 연구에서 파라벤의 시험 이전에 이미 내분비계 장애물질로 널리 알려진 BPA와 체내에 존재하는 강력한 에스트로젠이면서 BPA보다 활성이 1000배정도 높다고 알려진 E2를 양성대조군으로 설정하여 MCF-7세포의 성장을 관찰하였다. 72시간동안 BPA와 E2를 다양한 농도로 MCF-7세포에 노출한 후 DNA 양을 측정하였더니, E2의 경우 $10^{-9}M$에서 대조군보다 약 2.5배의 세포성장을 관찰할 수 있었으며, BPA의 경우 $10^{-8}M$에서 대조군 보다 약 2.2배의 세포성장을 관찰할 수 있었다. 에틸파라벤의 경우 $10^{-7}M$에서 $10^{-4}M$까지 농도 의존적으로 MCF-7세포의 성장을 증가시켰고, $10^{-4}M$이 대조군에 비해 세포성장이 약 2.2배에 달하여 양성대조군과 비슷하면서 높은 에스트로젠 유사반응을 보였다. 프로필파라벤, 부틸파라벤, 이소부틸파라벤과 이소프로필파라벤의 경우 $10^{-5}M$의 농도에서 2배 이상의 세포성장이 유도되었고, 이소프로필파라벤의 경우 RPE값이 약 104%에 이르는 등, 내분비계 장애작용이 검색되었다. 한편, 본 연구팀은 ER에 대한 파라벤의 시험관 내 상경적 결합력을 측정하기 위해 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$ competition binding assay kit를 사용하여 시험하였다. 이 시험법은 E2와 비교하여 파라벤류의 $ER{\alpha}$와 $ER{\beta}$에 반응하는 시험물질의 RBA(relative binding affinities) 값을 측정하였다. 파라벤의 $ER{\alpha}$ 상경적 결합시험의 경우. E2의 $IC_{50}$의 값이 $4.29{\times}10^{-9}$이었고, 이소부틸파라벤의 경우 $4.5{\times}10^{-7}$에 달하여 RBA값이 0.952가 계산되었다. 이전 연구에 의해 밝혀진 BPA의 경우 RBA값이 0.333인데 반하여, 이소부틸파라벤은 약 3배가 높은 내분비계 장애작용이 검색되었다. 파라벤의 $ER{\beta}$ 상경적 결합시험의 경우. $ER{\alpha}$와 마찬가지로 이소부틸파라벤이 $1.94{\times}10^{-7}M$의 $IC_{50}$값을 가지면서 RBA값이 0.471이 계산되었다. 이것은 파라벤이 $ER{\alpha}$와 $\beta$모두와 결합을 할 수 있고 E2와 경쟁적으로 결합을 할 수 있으며 이는 내분비계를 방해할 수 있다는 것을 다시 한번 뒷받침 해주고 있다. 덧붙여 본 연구팀의 결과는 이소부틸파라벤의 경우 경쟁적으로 결합하는 능력 또한 내분비계교란물질로 잘 알려진 BPA만큼의 능력을 가지고 있는 것으로 나타났다. 결론적으로 in vitro적 방법으로 파라벤류들의 에스트로젠성을 측정한 결과 이미 보고된 연구와 비슷하게 화학 구조적으로 더 길거나 분지된 알킬기를 가지는 파라벤일수록 에스트로젠성이 더 강하게 나타났다. 따라서, 식품이나 화장품 등의 보존제로 사용되는 이 화학물질의 과다한 노출은 정상적인 내분비계에 큰 영향을 미칠 가능성이 있다고 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권2호
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• pp.175-180
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• 2001

태반이나 생식소 등 시상하부 이외의 조직에서도 gonadotropin releasing hormone(GnRH)과 그 수용체가 발현되어 조직 특이적인 기능을 담당함은 잘 알려진 사실이다. 최근 GnRH와 그 수용체 유전자가 흰쥐 유선에서도 발현됨이 증명되었고, LH $\alpha$-와 $\beta$-subunit와 LH 수용체에 대한 전사체 역시 흰쥐 유선에 존재함이 확인되었다 본 연구는 흰쥐 유선 LH의 발현과 유선의 분화과정 간의 상관관계를 조사하기 위해서 생식주기, 임신, 수유, 이유기에 걸쳐 얻은 유선을 재료로 LH 함량 변화를 방사면역측정법으로 측정하였다. 또한 동일한 실험동물에서 얻은 RNA를 사용한 reverse transcription-polymerase chain reaction(RT-PCR)과 Southern blot analysis를 통해 전사수준에서의 변화를 측정하였다. 난소 steroid에 의한 유선 LH의 발현조절 가능성을 조사하기 위해서 난소 제거(ovariectomy, OVX)후 steroid 처리 실험동물 모델을 사용하였다. 생식주기중인 흰쥐의 혈중 LH수준과 유선 내 LH 함량의 변화는 공히 proestrus 시기에 가장 높고 diestrus I 시기에 최저 수준을 보였다. 임신 17일 경으로부터 이유기까지 혈중 LH 수준은 등락을 보였으나, 유선 LH 함량은 수유기 중 현저히 감소한 후 이유기에 상승하였다. Southern blot analysis에서 흰쥐 유선 내 GnRH와 LH의 발현은 대체로 diestrus I 시기에 가장 낮고 이후 diestrus II, proestrus, estrus 시기를 거치며 증가하였고 임신 이후 수유기와 이유기까지 높은 수준으로 유지됨이 확인되었다. 한편 OVX 실험 동물모델에서 혈중 LH 수준은 예상한 바처럼 estrogen에 의한 negative feedback의 작용으로 OVX＋OIL 실험군(418.6$\pm$73.4 ng/ml)에 비해 OVX＋E$_2$ 실험군(125.9$\pm$45.4 ng/ml)에서 감소하였으며, 유선 내 LH 함량 역시 OVX+OIL 실험군(1.48$\pm$0.20 na/mg)에 비해 OVX+E$_2$ 실험군(1.07$\pm$0.13 ng/mg)에서 유의성 있게 감소하였다. 본 연구결과는 유선 LH가 생식주기, 임신, 수유, 이유 등의 생리적인 변화에 맞물려 조절되고, 특히 estrogen에 의해 유선 LH 합성이 조절될 수 있음을 시사하였다. 유선 LH의 기능으로는 모유의 생산ㆍ분비와 유선 상피세포의 분화와 같은 유선의 기능과 생리조절에 관여하는 것으로 추정된다.