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에스트로겐의 독성발현과정에서 미량원소의 역할에 관한 연구
Reports NRF is supported by Research Projects( 에스트로겐의 독성발현과정에서 미량원소의 역할에 관한 연구 | 2005 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 손화영(충남대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number E00038
Year(selected) 2005 Year
the present condition of Project 종료
State of proposition 재단승인
Completion Date 2007년 01월 02일
Year type 결과보고
Year(final report) 2007년
Research Summary
  • Korean
  • 에스트로젠성 곰팡이 독소인 제랄레논 (zearalenone)은 고환에 독성을 야기하는 것으로 알려져 있다. 이러한 독성 변화 과정에서 apoptosis 발생 유무, 단계적 및 표적 생식세포의 특이성을 확인하고 이 과정에서 Fas, Fas lignad, estrogen receptor 신호전달체계 및 생체미량원소 중 하나인 copper의 변화를 알아보기 위하여 10주령 Sprague-Dawley 수컷 랫드에 55mg/kg의 ZEA를 1회 복강내 투여한 후 3시간, 6시간, 12시간 그리고 48시간째에 각각 부검하여 고환 및 부고환 무게 측정 그리고 병리조직학적, 면역조직화학적 및 immunoblot법으로 알아보았다. 고환과 부고환의 무게를 측정하여 대조군과 시험군을 비교한 결과 통계학적 유의성은 없었다. 병리조직학적으로 변성된 생식세포는 투여 후 6시간째부터 정자형성 주기 I~VI단계 정세관에서 관찰할 수 있었다. 변성된 생식세포는 TUNEL법으로 apoptotic cell임을 확인하였으며, 투여 후 12시간째에 유의성 있게 증가하였고, 주로 정조세포와 정모세포였다. Immunoblot에 의한 Fas와 Fas ligand의 발현은 대조군과 비교한 결과 3시간째부터 증가되어 12시간째에 최고수준에 도달하였으며, 이후 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로 ZEA은 고환 생식세포에 시간 의존성 및 정자형성단계 특이성 있는 apoptosis를 유발하였으며, 이러한 변화에는 Fas와 FasL가 부분적으로 관여는 것으로 밝혀졌다. 이 과정에서 estrogen receptor와 copper level은 큰 변화가 없었다.
  • English
  • Zearalenone (ZEA), a nonsteroidal estrogenic mycotoxin, is known to cause toxicity of testis in animals. In the present study, the effects of ZEA on spermatogenesis and possible mechanisms involved in germ cell injury were examined in rat. 10-Week-old Sprague-Dawley rats were treated with 5mg/kg of ZEA i.p and euthanized 3, 6, 12, 24 or 48hr after treatment. Histopathologically, spermatogonia and spermatocytes were found to be affected selectively. They were TUNEL-positive and found to be primarily in spermatogenic stages I-VI tubules from 6 hr after dosing and increased gradually until 12 hr and then gradually decreased. Western blot analysis revealed an increase in Fas and Fas lignad (Fas-L) protein levels in ZEA-treated rats. However, the ERalpha expression was not changed during the study. In addition, copper level was not changed in the testis. These results suggest that 1) the effect of ZEA on spermatogenesis is related with activation of apoptosis in specific germ cells; 2) early (I-IV) stages are more sensitive to ZEA; 3) the induction of germ cell apoptosis by ZEA is mediated through modulation of Fas and Fas-L system partially; 4) ERalpha may not play a significant role in impairment of spermatogenesis by ZEA.
Research result report
  • Abstract
  • Zearalenone (ZEA), a nonsteroidal estrogenic mycotoxin, is known to cause toxicity of testis in animals. In the present study, the effects of ZEA on spermatogenesis and possible mechanisms involved in germ cell injury were examined in rat. 10-Week-old Sprague-Dawley rats were treated with 5mg/kg of ZEA i.p and euthanized 3, 6, 12, 24 or 48hr after treatment. Histopathologically, spermatogonia and spermatocytes were found to be affected selectively. They were TUNEL-positive and found to be primarily in spermatogenic stages I-VI tubules from 6 hr after dosing and increased gradually until 12 hr and then gradually decreased. Western blot analysis revealed an increase in Fas and Fas lignad (Fas-L) protein levels in ZEA-treated rats. However, the ER alpha expression was not changed during the study. In addition, copper level was not changed in the testis. These results suggest that 1) the effect of ZEA on spermatogenesis is related with activation of apoptosis in specific germ cells; 2) early (I-IV) stages are more sensitive to ZEA; 3) the induction of germ cell apoptosis by ZEA is mediated through modulation of Fas and Fas-L system partially; 4) ER alpha may not play a significant role in impairment of spermatogenesis by ZEA.
  • Research result and Utilization method
  • 일명 환경호르몬으로 불리는 에스트로겐 또는 안드로겐 활성을 가진 내분비계장애물질은 생식기계에 여러 가지 이상을 초래하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서 이러한 물질들이 수컷 생식세포에서 apoptosis를 야기하며, 이 과정에 Fas, Fas ligand가 관여한다는 것을 알아내었다. 한편, 내분비 장애물질들의 중요한 독성발현 메카니즘 중 하나인 estrogen receptor와 관련성은 시험물질 및 표적장기에 따라 달라질 수 있다는 사실도 알 수 있었다. 이러한 사실은 내분비계 장애물질에 의한 생식기계의 변화에 대한 기본적인 메카니즘을 이해하는데 기여하는 바가 크며, 앞으로 추가적인 연구에 기초자료로서 제공될 수 있을 것이다. 또한 본 연구과제에서 주요한 연구대상인 미량 원소와 독성발현과의 상관관계를 알아보기 위하여 고환내 copper의 농도를 측정하였으나 큰 관련성이 없는 것으로 관찰되어 이와 관련된 연구는 좀 더 다양한 미량원소 측정, 시험설계 변경, 다양한 시험물질에 대한 추가 실험 등을 통하여 보충하여야 할 것으로 사료된다. 이를 통하여 에스트로겐양 물질과 생체내 필수 미량원소인 구리, 아연 등의 생체에 대한 영향 및 병인론에 대한 정확한 정보를 얻을 수 있을 것으로 사료된다. 이는 또한 질병의 이해와 새로운 치료전략 수립에 활용될 수 있을 것을 사료된다.
  • Index terms
  • zearalenone, testis, apoptosis, Fas, Fas ligand, copper, estrogen
  • List of digital content of this reports
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