수컷 골든 햄스터의 생식기능에 미치는 멜라토닌의 영향

Influence of Melatonin on Reproductive Function in Male Golden Hamsters

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.

Golden hamsters show the reproductive activity that is determined by the photoperiod (length of light per day). Photoperiod is an environmental factor that is predictable through an entire year. The hamsters are sexually active in summer during which day length exceeds night time. The critical length is at least 12.5 hours of light in a day where reproductive function is maintained. The information of photoperiod is mediated by the pineal gland because removal of pineal gland blocks the influence of photoperiod on reproductive activity. The hamsters without pineal gland maintain sexual activity and promote it in a situation that suppresses gonadal activity. The pineal gland secretes melatonin that reflects the photoperiod. The appropriate administrations of melatonin into both pineal intact and pinealectomized hamsters lead to a gonadal reression. The results suggest that melatonin constitutes a part of control mechanism whereby environmental information is transduced to neuroendocrine signal respensible for the functional integrity of the reproductive system. Despite of the intense studies, the action site of melatonin is on the whole unknown. It is mainly due to the lack of acute efffct of melatonin on the secretion of reproductive hormones. However, sexually regressed animals display the low levelsof gonadotropins and the augmentation of the hypothalamic gonadotropin-releasing hormone (GnRH) content, implying that the antigonadotropic effects either by photoperiod and/or by the treatment of melatonin are mediated by the GnRH neuronal system. The action mechanism by which melatonin exerts its effect on GnRH neuron needs to be investigated. Recent cloning of melatonin receptor will contribute to examine various and putative potencies of melatonin via its anatomical identification and the action mechanism of melatonin on target tissues at the molecular level.