| 초록 |
연구의 목적 및 내용: 최근 불임 부부 중 40%가 남성에게 문제가 있으며 남성 불임환자는 빠른 속도로 증가하고 있는 추세이다. 포유동물의 고환은 체강보다 낮은 온도를 유지해야하는데 정삭정맥류나 현대 사회의 생활 습관인 사우나, 꼭 맞는 옷, 앉아있는 자세 등에 의하여 정자형성에 나쁜 영향을 주게 된다. 이와 같이 열 손상은 정자형성에 많은 영향을 주지만 그에 대한 기전이나 예방이나 보호물질에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 열에 의한 고환 손상과 그에 대한 회복 기전을 이해하고 실생활에서 식물유래 천연물질인(ellagicacid, beta carotene, capsaicin, curcumin)등의 보호물질을 찾았으며 heat-stress 불임 모델을 이용하여 고환에서 회복기전을 평가하고 관련인자를 분자수준에서 분석하여 천연예방물질을 탐색하였으며, 열 손상에 의한 남성 불임에 대한 예방 및 치료제 개발의 기초정보를 얻었다. 연구결과: ICR 마우스는 음낭을 포함한 복강 아래 부분을 43C 15분 동안 워터베이스에 담근 후 고환과 부고환에서의 손상 정도와 회복기전을 1, 2, 3, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56일에 관찰한 결과 열손상에 의하여 고환의 정자형성 이상과 정세관 손상 등은 열손상 후 7-14일에 가장 많이 관찰되었다. 또한 산화스트레스와 관련된 인자나, 안드로겐 합성과 관련된 인자, apoptosis 등과 관련된 인자는 열손상 21일 이후 회복됨을 고환과 부고환에서 관찰하였다. 열손상 전에 capsaicin을 한 번 투여하거나 열손상 이후 ellagic acid,curcumin, beta carotene을 투여하여 열손상에 의한 고환의 상대장기 무게 감소와 정세관내에서 germ cell 손상, 변성, 공포화, 정자형성세포의 감소와 다핵거대세포 등의 출현되었다. 또한, 정자형성 세포나 Leydig 세포에서 PHGPx, MnSOD의 비정상적인 발현과 TUNEL 양성세포의 증가가 관찰되었다. 또한, 열손상은 산화스트레스와 관련된 인자인 lipid peroxidation, SOD activity와 PHGPx, MnSOD, HIF-1α mRNAs의 발현 변화와apoptosis와 관련된 인자인 Bcl-xL Bax, caspase 3, NF-kB와 TGF-b1 mRNAs 발현변화, 안드로겐 합성과 관련된 혈청 testosterone 농도와 3β-HSD mRNA에 영향을 준 다. 그러나, 이러한 변화들은 ellagic acid, curcumin, beta carotene, capsaicin과 같은 식물유래의 생리활성 물질에 의하여 개선되는 효과가 관찰되었다. 그러므로 이러한 천연생리활성 물질이 외인성으로 인한 열손상에 의하여 고환에서의 정자생성이상과 관련된 다양한 인자들인 산화스트레스, apoptosis 등의 인자들의 활성을 변화시켜 보호하고 있을것이라고 사료된다. 연구결과의 활용계획: ▷ 남성 불임에 대하여 효과적으로 억제할 수 있는 식물유래 예방 및 치료물질 제시 ▷ Life style에 의한 불임의 원인을 과학적인 근거를 제시하여 대국민 경각심 고취 ▷ Heat-stress에 대한 남성불임의 영향과 손상에 대한 기전 이해 ▷ 남성 불임을 위한 기능성 식품 및 신약개발을 위한 기초 정보 제공 ▷ 기초 생식학, 발생학, 수의학, 생명과학, 의학 등 학문의 연계 및 생명공학기술에 의해 연관학문의 동반 발전 및 국가 기술 경쟁력 확보 ▷ 남성불임에 대한 스크리닝 분석 및 활용으로 인한 바이오평가 기술개발 사업에 산업적 성공 가능성을 높임과 동시에 연구개발(R D) 전문인력 양성 (출처:한글요약문 p.4) |
