Effect of Prepubertal Exposure to Di(2-ethylhexyl)phthalate on the Maturation of Rat Seminal Vesicles and Prostate Glands

사춘기 전 수컷 흰쥐의 저정낭과 전립선의 성숙에 미치는 Di(2-ethylhexyl) phthalate(DEHP)의 영향

The plasticizer di(2-ethylhexyl)phthalate(DEHP) is one of the most well known endocrine disrupting chemicals (EDCs) because of its strong anti-androgenic effects on the reproductive and developmental process in male rodents and human. The present study was performed to examine whether prepubertal exposure to DEHP can make any alteration during the maturation of accessory sex organs in male rats. As a result, there was no significant change in body weights, serum T levels and tissue weights except of seminal vesicle and ventral prostate in DEHP-treated animals compared to vehicle-treated ones. The seminal vesicle weights in high-dose group (200 mg/kg) were significantly lower than those from the control group (p<0.05), and ventral prostate weights were significantly lower than those from the control group (p<0.05) in both low-dose (20 mg/kg) and high-dose group. Histological studies revealed that the seminal vesicles from DEHP-treated groups showed reduced areas of mucosal folds. Pseudostratified columnar epithelia were observed in the ventral prostates of DEHP-treated samples while cuboidal epithelia were found in the control group. The transcriptional activities of ER-$\alpha$ in seminal vesicle from high-dose group (p<0.05) were significantly higher than those from the control group, and ER-$\beta$ expression was significantly decreased in low-dose group (p<0.05) compared to the control. In ventral prostate, ER-$\beta$ mRNA levels from low-dose group (p<0.05) were significantly lower than those from the control group, and significantly increased in high-dose group (p<0.01). AR expressions, however, were not significantly different in all experimental groups of both seminal vesicle and ventral prostate. In conclusion, the present study demonstrated that (i) adverse effect (s) of DEHP on sexual maturation during prepubertal period could be limited, (ii) seminal vesicle and prostate gland were sensitive targets to DEHP in prepubertal rats and (iii) the deleterious effects of DEHP might be mediated through ER-associated mechanism.

플라스틱 가소제인 di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP)는 매우 잘 알려진 내분비계 장애물질(endocrine disrupting chemicals; EDCs) 중 하나로, 수컷 설취류와 인간의 생식과 발생 과정에 있어 강력한 항안드로겐성 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 사춘기 이전에 수컷 흰쥐를 DEHP에 노출시킴으로써 부속 성기관의 성숙 과정 동안 나타나는 변화를 조사한 것이다. 결과로, DEHP 투여에 의한 체중, 혈중 T 수준, 저정낭과 전립선을 제외한 조직의 무게는 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 저정낭의 경우, 고농도(200 mg/kg)의 DEHP를 처리한 투여군의 무게가 대조군에 비해 유의하게 감소하였으며(p<0.05), 전립선의 경우, 저농도(20 mg/kg)와 고농도의 DEHP를 처리한 모든 투여군에서 대조군에 비해 유의한 무게의 감소를 나타내었다(p<0.05). 조직학적 연구 결과, DEHP 투여군의 저정낭은 대조군에 비해 점막층의 면적이 감소하였다. 또한, 전립선의 경우 대조군에서는 분비상피세포들이 입방형인데 비해 DEHP 투여군에서는 위중층상피세포 형태가 관찰되었다. 정량적 RT-PCR 연구에서, 저정낭에서의 ER-$\alpha$ 발현은 고농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현증가가 나타났으며(p<0.05), ER-$\beta$의 경우 저농도 DEHP 투여에 의해 유의한 발현 감소가 나타났다(p<0.05). 전립선에서의 ER-$\beta$ 수준은 저농도 DEHP 투여에 의해 유의하게 감소하나(p<0.05), 고농도 DEHP 투여에 의해서는 유의한 발현증가가 나타났다(p<0.01). 그러나 AR 발현의 경우, 저정낭과 전립선 모두에서 DEHP에 의해 유의한 차이가 나타나지않았다. 결론적으로, 본 연구는 (i) DEHP의 유해한 작용이 사춘기 이전 시기의 성적인 성숙을 교란할 수 있으며, (ii) 저정낭과 전립선이 사춘기 이전 시기 DEHP 노출에 대한 민감한 표적이 될 수 있고, (iii) DEHP의 유해한 작용이 ER과 연관된 기작을 통해 매개될 수 있음을 시사한다.