생쥐 배에서 prostaglandin의 부화과정 참여여부에 관한 연구

Abstract

포유 동물의 발생에서 포배기(blastocyst)에 도달한 배(embryo)는 반드시 투명대(zona pellucida)를 벗어나는 부화과정(hatching)을 거쳐야만 자궁 내막에 착상하여 임신이 가능하게 된다. 이 때 포배기 배는 여러 종류의 prostaglandin을 합성하여 이들이 투명대를 녹이는 단백질 분해 효소의 합성 및 이들의 활성을 조절함으로써 투명대를 녹이는 것으로 추정되고 있다. 본 실험은 세포내에서 arachidonic acid가 prostaglandin으로 전환되는 cyclo- oxygenase pathway의 저해제로 알려져 있는 indomethacin과 aspirin을 농도별로 처리하여 이들이 생쥐의 착상전 초기배의 체외발생에 미치는 영향과 부화과정에 미치는 영향을 보았다. 실험 동물은 ICR계의 생쥐에서 과배란을 유도하여 사용하였으며 기본 배양액은 M16 배양액을 사용하였다. 저자는 ICR계 생쥐에서 과배란을 유도하여 배의 각 단계에서 indomethacin이 부화와 부화 후 착상에 미치는 영향과 혈청 내에 outgrowth 유도물질의 존재여부에 대한 실험을 통하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Prostaglandin 억제제인 indomethacin은 사용된 범위의 농도에서 포배기의 부화를 저하시켰으며, 이는 indomethacin이 부화 과정에 관여하는 효소의 활성 및 생산과 관계있는 대사 과정을 억제하기 때문이며, 고농도의 indomethacin은 착상을 방해한다. 2. Aspirin은 사용된 농도내에서 포배기의 부화에 영향을 미치지 않았다. 3. 혈청(Fetal bovine serum)에는 착상을 유도하는 착상 유도인자가 존재하며, 이는 부화와는 관계 없는 물질로 포배에서 생산된 것은 아닌 것으로 추정된다(Bovine serum albumin 처리군에서는 outgrowth가 전혀 일어나지 않았다). 4. 부화과정에서는 포배에서 생산되는 prostaglandin F_2α로 충분하지만, 착상에는 적어도 자궁내막이나 혈액에서 침출된 요인이 반드시 필요하다. 위의 결과를 종합해 볼 때 본 실험에 사용된 indomethacin의 농도는 포배기 배의 부화를 저해하고 있으며 이는 부화과정에 필요한 단백질의 합성에 영향을 미쳐 이 단백질의 합성이 저해된 결과라고 추정되며 배의 outgrowth를 유발하는 요인은 배 자체에서 생산되는 것이 아니라 FBS에 존재하는 것으로 추정된다. ; Most mammalian embryos implant on the uterine endometrium after hatching from zona pellucida of the expanded blastocyst and pregnancy takes place. The blastocysts produce and control a variety of prostaglandins which activate a few proteolytic enzymes that dissolve the zona pellucida of the embryos. In the present study, the goal was to investigate the indomethacin and aspirin(inhibitors of cyclo oxygenase pathway which regulates the pathway from arachidonic acid to prostaglandins), which can affect the hatching and implantation of the mouse embryos by the treatment of the different dose level of indomethacin and aspirin in the culture of mouse embryos. The female and male ICR mice, 6-8 weeks and were used for superovulation and mating and M16 was used as a basic culture medium. The above results can be summarized as followings: 1. Indomethacin seemed to inhibit the development of the mouse embryos and hatching process because of inhibiting or blocking the activation of hatching related enzymes and high dose of indomethacin inhibited implantation. 2. Aspirin had no effect on the hatching of the embryos at the dose of 0.16 mg/ml. 3. FBS seemed to contain a factor which induced outgrowth of the embryo whereas BSA did not and outgrowth did not take place in the BSA contained medium. 4. Blastocysts produced enough prostaglandins F_2α which was needed for the hatching whereas they needed a factor for implantation which might be produced in the endometrium or exuded from the blood. In conclusion the concentration of indomethacin used in the present study inhibit hatching of the blastocysts. This seems to be caused by inhibiting the synthesis of the proteins need for hatching. The factor that induce the outgrowth of the blastocysts does not seem to be produced in the blastocysts themselves but seems to be present in the FBS.