• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제23권3호
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• pp.247-268
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• 1996

여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

• 농업과학연구
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• 제2권1호
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• pp.9-47
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• 1975

거세(去勢) 및 각종(各種) Hormone 제(齊)의 처리(處理)에 따른 닭의 산육성(産肉性)과 육질개선효과(肉質改善效果)를 검토(檢討)하기 위하여 67일령(日齡)의 New Hampshire 웅리(雄離) 160수(首)를 처리(處理)한 후(後) 증체량(增體量), 도체율(屠體率), 각(各) 장기(臟器)의 중량변화(重量變化), 고기의 일반성분(一般成分) 및 Amino산조성등(酸組成等)의 변화상태(變化狀態)를 조사하고 Hormone제(齊)의 처리(處理)에 따른 생식선(生殖腺)과 갑상선(甲狀腺)의 변화(變化)를 조직학적(組織學的)으로 비교(比較) 검토(檢討)한 바 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 거세(去勢) 및 Hormone제(劑)의 처리(處理)가 산육성(産肉性) 미치는 영향(影響) 1) 처리(處理) 6주후(週後)의 체중(體重)은 비거세(非去勢) D.E.S.구(區)의 경우 시험개시시(試驗開始時)보다 96.86%의 증가(增加)를 보였고, A. C. T. H. 구(區)는 104.22%의 체중증가(體重增加)를 가져와 이들 양구(兩區)는 비거세대조구(非去勢對照區)에 비(比)하여 무거운 결과(結果)를 나타냈으며 다른 처리구(處理區)는 모두 비거세대조구(非去勢對照區)보다 떨어지는 산육성적(産肉成績)이었고 거세처리(去勢處理)한 실험구(實驗區)들의 산육성적(産肉成績)은 더욱 떨어졌다. 2) 주당(週當) 증체량(增體量)은 비거세(非去勢) D.E.S.구(區)가 102.69g르로서 현저(顯著)하게 증가(增加)하였고 기타의 거세처리구(去勢處理區)들은 도두 비거세대조구(非去勢對照區)보다 유의(有意)하게 떨어지는 성적(成績)이었다. 3) 도체량(屠體量)은 비거세(非去勢) Testo. 구(區)가 831.2g.으로 가장 무거웠으며 거세구(去勢區)는 비거세구(非去勢區)에 비(非)하여 떨어지는 경향(傾向) 나타내었다. 4) 도체율(屠體率)은 거세(去勢) Testo. 구(區)가 63.37%로 최소치(最少値)였고 거세(去勢) A. C. T. H. 구(區)는 67.22%로서 최고치(最高値)였으나 통계적(統計的)으로는 유의(有意)하지 않았다. 2. 거세(去勢) 및 Hormone제(齊)의 처리(處理)가 고기의 일반성분(一般成分) 및 Amino산(酸) 조성(組成)에 미치는 영향(影響) 1) 수분(水分), 조단백질(粗蛋白質), 조회분(粗灰分) 및 glycogen의 함량변화(含量變化)는 비교군간(比較群間)에 큰 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았다. 2) 체지방(體脂肪) 함량(含量)은 모든 처리구(處理區)가 비거세대조구(非去勢對照區)보다 높은 함량(含量)을 나타냈으나 그 차이(差異)는 크지 않았다. 3) 추출(抽出)은 비거세군(非去勢群)이 거세군(去勢群) 보다 월등히 높은 함량비율(含量比率)을 나타내었다. 4) Amino산중(酸中) Lysine 함량(含量)은 거세(去勢) D. E. S. 구(區)에서 11.12g/16.0g N으로 최고치(最高値)를 나타냈는데 일반적(一般的)으로 웅성(雄性) Hormone을 처리(處理)한 구(區)는 자성(雌性) Hormone 처리구(處理區)보다 낮은 함량(含量)을 나타냈다. 5) Histidine과 Arginine은 거세군(去勢群)이 비거세군(非去勢群)보다 높은 함량(含量)을 나타내어 거세(去勢)에 의하여 증가(增加)되는 경향(傾向)을 보였다. 6) Aspartic acid의 함량(含量)은 거세처리(去勢處理)에 관계(關係)없이 D. E. S.와 A. C. T. H.를 처리(處理)한 구(區)들이 높은 함량(含量)을 나타내었다. 7) Threonine의 함량(含量)은 비거세(非去勢) Testo. 구(區)와 거세무처리구(去勢無處理區)가 비거세대조구(非去勢對照區)보다 높은 값을 나타냈다. 8) Serine은 거세(去勢)에 의하여 감소(減少)되고 D. E. S.와 A. C. T. H.에 의하여 증가(增加)되는 변화(變化)였고 Glutamic acid는 거세시(去勢時) 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다. 9) Cystine은 Testosterone에 의하여 매우 감소(減少)되었으며 비거세(非去勢) Testo. 구(區)에서는 함유(含有)되여 있지 않았다. 10) Valine은 거세무처리구(去勢無處理區)가 매우 낮았고 타구(他區)는 비거세대조구(非去勢對照區)와의 차이(差異)를 인정(認定) 할 수 없었다. 11) Glycine, Alanine, Methionine, Iso leucine. Thyrosine 및 Phenylalanine의 함량(含量)은 각(各) 처리구(處理區)와 비거세대조구(非去勢對照區)에 큰 차이(差異)를 인정(認定)할 수 없었다. 3. 거세(去勢) 및 Hormone제(齊)의 처리(處理)에 따른 각(各) 장기(臟器)의 변화(變化) 1) 전내장(全內臟) 중량(重量)은 비거세(非去勢) A. C. T. H. 구(區)가 155.3g으로 가장 가벼웠고 비거세(非去勢) D. E. S. 처리구(處理區)는 180.5g으로서 가장 무거웠으나 비교구간(比較區間)의 유의성(有意性) 인정(認定)되지 않았다. 2) 심장(心臟)의 무게는 비거세(非去勢) Testo. 구(區)가 5.95g으로 가장 적었고 비거세(非去勢) D. E. S. 구(區)는 7.46g으로 가장 무거웠다. 3) 간장(肝臟)의 중량변화(重量變化)는 비교적(比較的) 큰 차이(差異)가 없었으나 거세무처리구(去勢無處理區)가 29.66g으로 가장 가볍고 비거세(非去勢) D. E. S. 처리구(處理區)는는 32.89g으로 가장 무거웠다. 4) 비장(脾臟)은 다른 장기(臟器)와는 반대(反對)로 비거세(非去勢) D. E. S. 구(區)가 2.00g으로 가장 적었고 거세(去勢) Testo구(區)가 3.22g으로 가장 컸는데 비교구간(比較區間)에는 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 5) 총배설강(總排泄腔)의 중량(重量)은 거세(去勢)에 관계(關係)없이 D. E. S.를 처리(處理)한 구(區)가 가장 적었는데 비거세대조구(非去勢對照區)보다 적은 경향(傾向)을 나타내어 비교구간(比較區間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었다. 6) 비거세(非去勢) A. C. T. H 구(區), 거세(去勢) Testo. 구(區) 및 거세(去勢) A. C. T. H. 구(區)에서는 근위지방(筋胃脂肪)이 발견(發見)되지 않았으며 D. E. S.를 처리(處理)한 구(區)는 거세처리(去勢處理)와는 관계(關係)없이 다량(多量) 생산(生産)되었다. 7) 정소(精巢)의 중량(重量)은 비교구간(比較區間)에 고도(高度)의 유의성(有意性)이 인정(認定)되었는데 D. E. S. 처리구(處理區)는 0.38g으로 대조구(對照區) 2.66g에 비(比)하여 심(甚)하게 위축(萎縮)되었다. 8) 장(腸)의 중량(重量) 및 길이는 소장(小腸), 대장(大腸) 및 맹장(盲腸)이 모두 비거세(非去勢) D. E. S. 구(區)에서 최고치(最高値)를 나타내고 중량(重量)에 있어서는 비거세대조구(非去勢對照區)가 다른 처리구(處理區)보다 가벼웠다. 4. 거세(去勢) 및 Hormone제(劑)의 처리(處理)에 따른 정소(精巢)와 갑상선(甲狀腺)의 조직학적(組織學的) 변화(變化) 1) 정소(精巢)의 조직학적(組織學的) 변화(變化)에 있어서 D. E. S.구(區)는 극심(極甚)한 퇴행변성(退行變性)을 가져와 곡세정관(曲細精官)은 크게 위축(萎縮)되었고 생식세포(生殖細胞)의 분열(分裂)은 중지(中止)되어 조정기관(造精機官)은 크게 위축(萎縮)되었고 생식세포(生殖細胞)의 분열(分裂)은 중지(中止)되어 조정기능(造精機能)이 소실(消失)된 상태(狀態)였다. 또한 정모세포(精母細胞)는 핵(核)의 농축(濃縮) 또는 붕괴현상(崩壞現像)을 동반(同伴)하는 퇴행성(退行性) 변화(變化)를 나타냈으며 간질세포(間質細胞)는 위축(萎縮)되었고 Testo. 구(區)와 A. C. T. H. 구(區)는 정상정소(正常精巢)와 거의 같은 조직소견(組織所見)이었다. 2) 갑상선변화(甲狀線變化)에 있어서 비거세(非去勢) Testo. 구(區)와 비거세(非去勢) A. C. T. H. 구(區)는 정상갑상선(正常甲狀線)과 거의 같은 조직소견(組織所見)이었고 비거세(非去勢) D. E. S. 구(區)는 여포상피(濾胞上皮)의 편평화(扁平化)를 포함(包含)한 기능저하상(機能低下像)을 보였다. 또한 거세군(去勢群)의 갑상선(甲狀線)은 극심(極甚)한 퇴행성변화(退行性變化)를 나타내어 여포상피세포(濾胞上皮細胞)가 핵농축(核濃縮) 또는 핵붕괴(核崩壞)까지 동반(同伴)하는 편평화(扁平化) 현상(現象)을 나타냈으며 Colloid에서도 기능저하상(機能低下像)을 보였고 거세후(去勢後) Hormone제(齊)를 처리(處理)한 구(區)에서도 비슷한 소견(所見)을 나타내었다.