The cellular localization of GnRH and LHR in aged female mice : 노령 마우스에서 시상하부의 GnRH 발현 및 난소의 LHR 발현에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

목적 : 산업동물의 노령 암컷은 중증의 번식장애가 나타나며 특히, 뇌 시상하부의 번식 관련 신경세포가 감소하고 호르몬 수용체의 변화로 인해 난소의 기능이 저하된다. 노령화로 인한 성선자극호르몬방출호르몬(GnRH) 변화에 관한 연구가 있지만, 뇌 시상하부에서 GnRH의 변화와 발정주기가 불규칙한 노령의 개체에서 난소 내 LHR 발현 관계에 대한 연구는 아직까지 명확히 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 뇌에서 분비되는 대표적인 번식 조절호르몬인 GnRH와 난소에서 난포성숙, 배란, 황체화에 관여하는 황체형성호르몬수용체(LHR)의 발현 패턴에 대해 노령 마우스를 이용하여 뇌의 GnRH 발현 패턴과 난소 내 난포발육 및 LHR 발현에 대해 탐색하고 두 인자의 상호 관계에 대해 규명하고자 한다.

실험 재료 및 실험 방법 : 암컷 C57BL/6J 마우스를 연령(1·3·5·11·14·21·23·24·27개월령)별로 분류하였다. 연령별 마우스의 뇌와 난소를 채취하여 조직을 절편하고 면역조직화학적 염색을 통해 뇌 시상하부에서 GnRH 발현과 난소에서 LHR의 발현 정도를 확인하였고, H&E 염색을 통해 연령별 난소 내 난포 발달여부 등을 관찰하였다. 또한, 노령마우스 난소 내에서의 LHR 단백질의 발현 정도를 탐구하고자 Western blotting 방법을 이용하여 LHR의 변화를 확인하였다.

실험 결과 : 노령화에 따라 뇌의 시상하부에서 존재하는 GnRH 양성 신경세포의 분포는 감소하였고 또한, 난소의 조직학적인 검사에서 일차, 이차 및 성숙 난포의 수가 감소하였다. 특히 고령인 개체에서는 배란 전 난포가 관찰되지 않았다. 난소의 과립막 및 난포막에서 발현되는 LHR 분포가 노령화로 인해 성숙된 난포의 감소로 관찰이 선명하지는 않았지만, 발정주기가 회귀하지 않는 고령의 개체에서 정상 발정주기를 영위하는 성숙 암컷 난소에 비해 발현 정도가 강하게 관찰되었다. 고령마우스 난소 내 LHR 단백질 양은 점점 증가하는 경향을 보였다.

결론 : 본 연구를 통해 노령화에 따라 암컷 번식에 있어서 중요한 뇌 시상하부에 분포하는 GnRH 신경세포의 감소와 난소 내 정상 난포발육의 이상은 확인 되었으나, 노령 마우스 난소의 LHR 발현은 강하게 증가 된 것을 확인하였다. 이러한 결과는 향후 번식장애를 일으키는 노령의 동물에서 GnRH와 LHR의 상호관계에 대한 연구에 대한 중요한 기초자료로 활용될 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• CONTENTS
• 1. INTRODUCTION 1
• 1.1. Neuroendocrine system of reproduction in aging processes 1
• 1.1.1. Gonadotropin-releasing hormone(GnRH) 2
• 1.1.2. The Luteinizing hormone receptor(LHR) 4
• 2. MATERIALS AND METHODS 7
• 2.1. Animals 7
• 2.2. Tissue processing 7
• 2.3. Classification of Ovarian follicles 8
• 2.4. Immunohistochemistry 9
• 2.5. Western blotting 10
• 3. RESULTS 12
• 3.1. Distribution of positive GnRH expression in the mouse brain 12
• 3.2. Immunohistochemical analysis of GnRH expression in the aged mouse 13
• 3.3. Ovarian follicular morphology in old mice 17
• 3.4. Immunohistochemical analysis of positive LHR expression in the ovary. 20
• 3.5. Western blot analysis of LHR expression in acyclic old mice. 23
• 4. DISCUSSION 24
• REFERENCES 29
• AppendixⅠ: Abstract 35
• AppendixⅡ : Abstract in Korean 38