Roles of Mullerian Inhibiting Substances in stromal Basal Function during Implantation

Abstract

논 문 개 요

자궁내막은 가장 복잡한 조직 중 하나로 이는 임신과 착상과정에 대한 반응으로 역동적인 변화를 겪는다. 탈락막화는 자궁내막 기질세포가 형태적 기능적으로 탈락막 세포로 증식하고 분화하는 것을 말한다. 자궁이 탈락막화를 겪는 동안 세포의 증식, 분화, 세포자살을 포함하는 기능적이고 조직적인 변화를 겪는다. 착상과정과 이때 관찰되는 자궁내막의 변화의 내분비학적 조절과 세포수준에서의 연구가 많은 진척을 이루어 왔다. 이러한 복잡한 상태는 스테로이드 호르몬, 사이토카인들, 그리고 성장인자들에 의하여 조절받는다. Transforming growth factor β (TGF-β) 구성원들은 TGF-β, inhibins, activins, born morphogenetic proteins (BMP), 그리고 Mullerian inhibiting substance (MIS)를 포함한다. 이들은 세포의 증식, 분화, 면역반응, 혈관형성과 세포의 외기질의 리모델링 조절한다. 또한 근래들어 발달한 유전자 발현과 관련된 대량정보 획득 기술과 분석 방법을 이용하여 탈락막 형성과 관련된 분자 수준에서 많은 사실들이 밝혀졌다. 다른 한편 임신동안 자궁의 조직학적 변화는 기능층에서 주로 관찰되며 다른 세포층은 그 원래적 성격을 유지하고 있다. 그러나 이러한 조직적 유지의 조절 기작에 대한 이해는 매우 미미한 상태이다. 이를 위해 유전자 네트워크를 통한 조절적 접근이 시도되고 있으나 아직미미하다. 한편 임신 기간동안 자궁의 기능 유지와 변화는 착상한 배아와의 상호 관계성에 의해 조절되는 것으로 추측되고 있어 국부적 수준에서의 조절에 대한 이해가 필요하다. 암컷 생식 수관계에서 MIS의 발현은 잘 알려져있다. 성분화 이후 성체의 난포나 자궁에서 발현되고 난포의 숫자적 변화를 예측하는 예측지표로 사용되고 있다. 또한 배아발생 시기에 성분화 조절 이외에 난자나 과립세포의 세포 분열을 억제하는 기능이 있음이 알려져 왔다. MIS가 자궁에서 발현되는 것이 알려져 왔으나 다른 조직에서와는 달리 자궁에서의 역할에 대한 이해는 미미하다. 따라서 이 연구에서는 탈락막화 과정에서 발현되는 MIS가 그 수용체를 통하여 자궁내막 기질세포의 분화를 조절하는데 관여함으로써 자궁의 기능조절에 관여함을 알아보고자 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 생쥐의 자궁내막기질세포를 분리하여 탈락막화 유도와 기질세포에서 MIS 수용체 II를 adenoviral system을 이용하여 과발현을 시켜 실험에 사용하였다. 그리고 사람 재조합 MIS 단백질(rhMIS)을 처리하거나 처리하지 않음으로 MIS의 생리학적 역할을 mRNA수준, 단백질수준에서 알아보고 탈락막 마커를 사용하여 탈락막 분화 여부를 확인하였다. 이전 실험에서 MIS는 탈락막화된 세포에서 발현되는 것이 밝혀졌고 또한 혈청에도 일정량 있음으로 MIS적중생쥐를 이용하였다. 탈락막화 유도 배양액에서 탈락막세포로 분화 유도한 후 유세포분석기로 세포증식 정도를 알아보았다. MIS knock out 생쥐의 기질세포증식은 대조군에 비하여 유의하게 증가하였다. 한편 MISRⅡ 과발현과 rhMIS를 처리해준 세포에서 탈락막 분화 마커들이 유의적으로 감소하는 것으로 확인되었다. 또한 탈락막화된 세포의 특징인 세포내 글리코겐 축적과 지질 축적을 Periodic-acid-Schiff (PAS)와 Oil-Red-O 염색과 그 정도를 분석하였다. 예측한 것 처럼 MIS와 MISRⅡ를 처리해준 세포에서 유의적으로 글리코겐과 지질이 감소하였다. 이러한 결과는 탈락막 반응이 진행되는 시기에 MIS는 MISRⅡ를 통하여 자가분비 또는 측분비 방식으로 기질세포의 증식과 탈락막 분화를 조절하여 자궁의 기능 유지에 관여함을 예측할 수 있었다.