Genistein과 phthalate가 사춘기 전 흰쥐 암컷의 난소 발달과 질구 개방에 미치는 영향 = Effect of genistein and phthalate on the development of ovary and vaginal opening in prepubertal female rats

국문 초록 (Abstract)

자연 물질 또는 합성 물질에서 에스트로젠 또는 안드로젠과 유사한 구조를 가진 화합물들이 에스트로젠 수용체 및 안드로젠 수용체와 결합하여 스테로이드 호르몬의 활성 및 장애를 가져온다. 내분비계 장애물질은 환경 화합물로써 생식 과정과 발생 과정에 정상적인 기능 장애 및 호르몬의 균형조절 장애 등 내분비 체계를 방해한다. 이러한 내분비계 장애물질에 속하는 GS과 DEHP 화합물은 내분비 체계에 충분히 영향력을 미치며, GS과 DEHP 화합물을 설치류에 노출시켰을 때 발생과 생식에 있어서 여러 가지 기형이 생길 것이라 추정되며, 또한 그러한 영향이 설치류뿐만이 아닌 인간의 건강에도 악영향을 미칠 것이라 사료된다. 본 연구는 내분비계 장애물질인 GS과 DEHP의 영향이 미성숙 암컷 흰쥐의 사춘기 개시에 미치는 영향에 대해서 알아보고자 하였다. GS과 DEHP를 생후 25일부터 질구 개방이 일어나는 날까지 매일 복강 주사를 실시하였으며, 질구 개방이 일어난 다음날 오후 5시에 대조군과 실험군을 각각 부검하여 생식기관의 발달에 미치는 영향을 해부학적, 조직학적인 비교를 실시하였다. 이를 위해 질구 개방일 이후 질 도말법을 시행하여 질 상피세포를 현비경하에 관찰하였고, 익일 실험군 및 대조군을 희생시켜 난소의 사진을 찍고, 조직 절편을 시행하기 위하여 난소를 70% EtOH에 고정하였고 paraffin 포매 과정 및 H&E 염색을 시행하여 광학 현미경으로 조직학적인 변화를 관찰하였다. 질구 개방일은 GS 투여군이 주사 7일째에 가장 먼저 일어났으며, 대조군은 주사 11일째, 그리고 DEHP 투여군은 주사 13일째에 질구 개방이 일어났다. GS 투여군의 난소는 대조군과 비교하여 크기가 증가가 관찰되었으나, DEHP 투여군의 난소는 대조군과 비교하여 크기가 감소하였다. 조직학적으로도, GS 투여군의 경우 대조군에 비해 그라프 난포까지 다양한 단계의 발달된 난포들이 관찰되었으나, DEHP 투여군의 경우 이미 질구가 개방된 대조군에 비해 작고 미발육된 난포들만이 관찰되었다. 결론적으로, 본 연구결과는 GS에 의한 조기 성성숙 유도와 DEHP에 의한 성성숙 지연유도를 시사한 것으로, 내분비 장애물질의 노출 시기와 용량, 그리고 잠재적인 생식독성의 하나로 사춘기 개시 교란에 대한 새로운 관심과 고찰이 필요함을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Estrogenic or androgenic chemicals with similar structures to estrogen or androgen from natural and synthetic sources, bind to estrogen receptors(ER) or androgen receptors(AR) and interfere with the actions of endogenous steroid hormone. Among them, genistein(GS) and phthalates are well-known endocrine disruptors(EDs) that interfere with the endocrine system and adversely affect hormone balance or disrupt normal function in the organs that hormones regulate or modulate, leading to detrimental effect in the reproductive and developmental process. Therefore, exposure of rodents to genistein or phthalates could be associated with developmental and reproductive anomalies, and there is concern that these compounds may be causing adverse effects on human health. The purpose of this study was to elucidate whether the endocrine disruptors, GS or DEHP, exert any effect on the onset of puberty in the immature female rat. The testing drugs, GS(GS; 100mg/kg/day) or DEHP(DEHP; 100mg/kg/day), was administrated daily from PND25 to vaginal opening day of immature S.D. rats. On vaginal opening day which served as a marker of puberty onset in female rats, smeared vagianl epithelial cells were characterized. Then, gross anatomy and histology of the ovary was compared between the vehicle treated and EDs-treated group. Vaginal opening day was shortened in GS treatment female rats, while DEHP administration prolonged compared to control group(PND 31.2±0.6 in GS group; PND 35.3±0.7 in control group; 37.3±0.7 in DEHP group). In GS treatment groupo, size of ovaries were significantly increased and the histology revealed that the GS treatment induce early follicular maturation. Adversely, treatment with DEHP decreased size of ovaries and detrimental features of follicles were observed. Taken together, GS might induce the precocious puberty in the immature female rat, while DEHP might repress the normal development of ovarian follicles, so delayed puberty in the immature female rat could be resulted.