디하이드로테스토스테론에 반응하여 전경골근과 항문 거근의 근육 조직. 디히드로테스토스테론에 대한 전방경골근과 항문거근 근육조직의 반응 차이. 이전 연구에서는 회음부 근육의 근육줄기세포 분열이 테스토스테론에 의해 촉진되는 것으로 보고됐다.
Notch 신호 전달 시스템은 근육 줄기 세포에서 정지 상태로의 전환에 관여합니다. 그 결과, 근육줄기세포는 분열을 멈추고 휴식상태에 들어갔습니다. 핵심어: 남성호르몬, 근육줄기세포, 골격근, 회음근, Notch 신호전달체계.
Notch 신호 시스템은 근육 조직에서도 기능합니다.
Mice
Sample preparation
Immunohistochemistry (IHC)
Quantitative real-time PCR
Green(Enzynomics) 및 Rotor-Gene Q(Quiagen) 실시간 PCR이 사용되었습니다.
결 과 (Results)
DHT를 처리하면 근육과 지표 기관의 무게와 크기가 달라진다
DHT는 지표기관의 크기와 무게를 증가시켰습니다. A) DHT(0.1mg/마우스)를 피하 주사하여 DHT에 대한 전경골근 및 항문 거근 줄기세포의 반응 차이를 관찰했습니다. 근육줄기세포가 반응하는 데 걸리는 시간을 기준으로 주사 후 3일째 마우스를 희생시킨 후 근육을 제거하여 분석하였다. B) (A)의 실험 조건에서 실험을 진행하였다. 근육과 지표기관을 제거하고 크기를 비교하였다. 지표기관과 근육의 무게를 체중으로 나누어 비교하였다. 전경골근과 항문거근 줄기세포는 DHT로 치료할 때 증식에 다르게 반응합니다.
DHT를 처리했을 때, 앞정강근과 항문올림근의 근육줄기세포는 증식에 대한 반응이 다르다
증식이 정지되고 항문 거근 줄기세포가 계속해서 증식하는 반대 반응이 있는 것으로 밝혀졌습니다. 전경골근과 항문거근 근육 세포는 DHT 치료에 다르게 반응합니다. IHC는 전경골근과 항문거근의 동결절편에서 수행되었습니다.
근육줄기세포의 증식을 관찰하기 위해 다음의 항체를 사용하였다. Pax7(빨간색)은 근육 줄기세포의 지표로 사용되었고, Ki67(녹색)은 세포 증식의 지표로 사용되었습니다. 세포주기 조절인자의 mRNA 발현은 전경골근에서 증가하였고, 항문거근에서는 감소하였다.
DHT로 치료하면 항문 거근의 노치 신호 시스템이 활성화되지 않습니다.
DHT를 처리했을 때 항문올림근의 Notch 신호전달체계는 활성화되지 않는다
DHT로 치료하면 항문기근에서 노치 마커 유전자의 발현이 증가하지 않습니다. DHT 처리 후, Notch 마커 유전자의 mRNA 발현은 전경골근에서 증가하였고, 항문거근에서는 변하지 않은 채로 유지되었습니다. 항문거근을 DHT로 치료하면 Mib1의 발현이 전경골근과 다릅니다.
항문올림근은 DHT를 처리했을 때 Mib1의 발현이 앞정강근과 차이가 난다
항문거근을 DHT로 치료하면 Mib1의 발현이 전경골근과 다릅니다. DHT로 치료하면 항문거근과 전경골근의 Mib1 발현에 차이가 있습니다. A) DHT(0.1mg/마우스)를 피하주사하여 전경골근과 항문거근의 근육줄기세포에서 DHT에 대한 반응의 차이를 관찰하였다. 근육줄기세포 반응이 나타나는 시점을 고려하여 주사 후 1일째에 마우스를 희생시킨 후 근육을 제거하여 분석하였다. DHT 처리 시 전경골근에서 Mib1의 mRNA 발현이 증가되었으나, 항문거근에서는 통계적으로 유의한 증가가 나타나지 않았다.
고찰 (Discussion)
따라서 골격근과 회음근은 Mib1의 발현유도 여부가 다르지만 Notch 신호전달체계가 활성화되면 항문거근 전구세포가 정지상태로 전환될 것으로 예상된다. 이러한 예측을 바탕으로 CreERT 형질전환 마우스를 사용하여 근육 줄기세포에서 N1ICD가 특이적으로 과발현되는 모델을 연구에 사용할 수 있습니다. Mib1 발현은 항문거근에서 유도되지 않았지만, 타목시펜 주입에 의해 근육 줄기세포에서 Notch 신호전달이 활성화되었습니다.
그렇다면 근육줄기세포는 휴식상태로 전환될 것으로 예상된다. 이를 통해 DHT에 의해 근육줄기세포가 휴지기 상태로 전환되기 위해서는 Mib1의 발현 유도가 필수적임을 알 수 있다. 그러나 테스토스테론에 의해 증가한 항문거근의 근육줄기세포 수가 성인이 되어서도 다시 감소하여 그 상태를 유지하는 현상에 대해서는 아직까지 설명이 없고 그 메커니즘도 밝혀지지 않았다.
주령별 전경골근과 항문거근의 정지근 줄기세포 수를 비교해보면, 항문거근도 전정강근과 마찬가지로 결국 분열을 멈추고 정지상태에 들어갑니다(데이터는 표시되지 않음). 우리 연구실에서는 MCK-Cre;Mib1f/f 마우스 모델의 근육 줄기세포 수와 상태를 주별, 연령별로 분석한 결과, 휴식 중인 근육 줄기세포 수가 Mib1에 의해 유지된다는 사실을 발견했습니다. 항문거근의 근육줄기세포 수는 골격근의 근육줄기세포와 동일한 메커니즘을 통해 유지될 것으로 예상됩니다.
요약하면, 전경골근과 항문거근의 근육 줄기세포는 DHT에 대해 상충되는 반응을 보입니다. 그 결과 근육줄기세포는 분열을 멈추고 휴면상태에 들어간다. 그러나 사춘기 이전 생쥐의 회음부 근육에서 Mib1 발현이 유도되지 않는 이유와 성체 생쥐의 회음부 근육 줄기세포에도 골격근의 근육 줄기세포와 동일한 메커니즘이 적용되는지에 대한 보고는 없습니다.
참고문헌 (Reference)
Satellite cell proliferation and increase in the number of myonuclei induced by testosterone in the levator ani muscle of the adult female rat. Yolaine Joubert, Christine Tobin and Marie Claude Lebart (1994). Testosterone-induced masculinization of the rat levator ani muscle during puberty. Yolaine Joubert, Christine Tobin (1995). Testosterone treatment results in quiescent satellite cells being activated and recruited into the cell cycle in the rat levator ani muscle.
Abstract in English (영문초록)
