생쥐의 자궁에서 밀착결합 유전자 Junctional Adhesion Molecule-1 (JAM-1)의 발현

Abstract

상피조직의 apical side에 형성되는 밀착결합 (Tight Junction, TJ)은 혈액-조직 사이의 확산장벽을 형성하여 조직 특이적 특수 환경 조성에 중요한 역할을 한다. 밀착결합은 occludin, claudins 등 integral membrane protein과 ZO-1, JAM 등의 plaque protein으로 구성되며 세포질골격 및 다양한 신호전달 분자와 복합체를 형성한다. 따라서 다양한 조직에서 세포 내외부의 신호에 반응하여 그 구조와 기능이 역동적으로 조절된다. 자궁내막은 생식주기와 착상을 위한 준비과정 동안 주로 난소 스테로이드의 영향 하에 구조 및 기능적 분화를 진행한다. 자궁내막에 존재하는 상피와 혈관내피세포에서 발현되는 밀착유전자들은 특히 착상의 준비와 진행에 필요한 환경 조성에 중요한 역할이 있을 것으로 추측되고 있으나 현재까지 이 시기 동안 자궁내막의 밀착결합의 분자적 구조 및 난소스테로이드에 의한 밀착결합 발현의 조절기작은 규명되지 않고 있다. 특히 여러 밀착결합 유전자들 가운데 JAM-1은 혈관 내피세포를 통한 neutrophil의 이동에 관여하므로 세포 간 확산장벽 뿐 아니라 세포 이동의 중요한 조절요인으로 알려져 있다. 본 연구에서는 생쥐 자궁에서 생식주기, 착상 전 후 기간 동안의 밀착결합 유전자인 JAM-1 유전자의 발현양상을 조사하였고 난소절제 생쥐모델을 이용하여 난소 스테로이드에 의한 JAM-1 유전자의 발현조절을 연구하였다. 생후 8주령의 성숙한 암컷 생쥐의 발정 주기를 질상피도말법으로 검색하여 주기별로 자궁조직을 획득하였다. 또한 수컷과 교미 후 질전 형성일을 기준으로 임신(GD) 6일의 자궁을 획득하였다. 특히 임신 6일에 Chicago Blue를 정맥주사 후 자궁을 착상부위와 비착상부위로 구분하여 절취하였다. 한편 암컷 생쥐에서 난소를 절제한 후 estrogen (E2) 또는 progesterone (P4)을 투여한 후 6, 12, 24 시간 및 E2 주사 24시간에 P4를 주사하고 12시간 후에 자궁조직을 획득하였다 (E2+P4). 조사대상 밀착결합 유전자로는 상피에서 주로 발현되는 JAM-1을 확인하였다. 자궁조직에서 에스트로젠의 영향을 확인하기 위해 lactoferrin의 발현을 확인하였다. TJ mRNA의 발현정도는 최적화된 semiquantitative RT-PCR법으로 분석하였다. JAM-1 mRNA 발현은 proestrous stage에 가장 높았으며 estrous stage까지 높게 유지되었다. metestrous 시기에 급격히 감소하였다가 diestrous 시기에는 다시 증가하였다. E2 또는 P4를 투여한 난소절제 생쥐의 자궁(OVX)에서는 적은 양의 JAM-1이 발현되었으며, E2 투여 후 12시간에 높은 발현이 유도되었다가 이후 감소하였다. P4 단독 처리 후 6시간에 JAM-1의 발현은 대조군 보다 감소하였고 12시간 후에는 다시 증가하여 대조군 수준으로 회복되었다. E2+P4 처리군에서는 P4 처리 후 시간에 따라 JAM-1의 발현이 감소되어 대조군 이하로 감소하였다. 착상 전후 임신 일자별로는 임신 3일에 가장 높은 발현을 보였으며 착상기인 임신 4.5일 이후에는 낮은 발현을 보였다. JAM-1은 특히 GD6의 비착상부위에서 착상부위보다 많이 발현되었다. 생쥐의 자궁에서 JAM-1 발현은 자궁내막 상피세포 사이의 밀착결합에 의한 세포 간 확산장벽 형성과 기능에 중요한 요인으로 사료된다. 난포기 (증식기) 및 난소절제 E2 처리군에서 JAM-1 발현이 높으며 황체기(분비기) 및 난소절제 E2+P4 처리군에서 JAM-1 발현이 감소하므로 자궁내막의 분화에 따라 자궁내막 조직의 확산장벽이 감소하는 것으로 사료된다.