콜레스테롤 식이가 Pcsk9 유전자 조절을 통해 남성 생식기관에 미치는 영향

서지정보

· 발행기관 : 한국식품위생안전성학회
· 수록지 정보 : 한국식품위생안전성학회지 / 31권 / 2호
· 저자명 : 임화선, 배효철, 송권화

목차

Materials and Methods
실험동물 및 식이
조직 동정
RNA 추출
상보적 DNA합성
실시간유전자발현정량적분석
유전자 클로닝
현장혼성화분석
통계적 분석
Results and Discussion
콜레스테롤 식이에 따른 발기조직 내 Pcsk9의 발현 변화
콜레스테롤에 의한 전립선 비대증 발생에 따른 Pcsk9의 발현
콜레스테롤 식이에 의한 정소 조직 내 Pcsk9의 발현 변화
Acknowledgement
국문 요약
References

초록

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9) 유전자는 주로 간에서 분비되며 저밀도지단백질 수용체(LDLR)와 결합체를 이루어 세포 내 저밀도지단백질 수용체를 약화시킴에 따라 저밀도지단백질(LDL) 흡수를 감소시킨다. PCSK9은 심혈관 질환 및 상염색체 우성 가족성 고콜레스테롤혈증과 깊은 연관성을 나타내며 발병 메커니즘을 조절하는 주요한 인자로서 치료제 개발을 위해 많은 연구가 진행 중에 있다. 하지만 생식계통 내에서 PCSK9의 발현 및 기능에 대한 연구가 미비한 현실이다. 이에 본연구에서는 고 콜레스테롤 식이에 따라 수컷 랫드의 생식기관 (음경, 전립선, 정소) 내 Pcsk9의 발현 변화를 확인하고자 한다. 과도한 콜레스테롤의 축적으로 인한 이상지 질혈증은 수컷 랫드의 생식기능장애와 내분비교란을 유발하지만 이를 일으키는 조절 인자와 메커니즘은 명확하게 밝혀지지 않았다. 본 연구진의 선행연구에서는 고 콜레스테롤 식이에 의해 혈중 총 콜레스테롤, 저밀도지단백질 콜레스테롤 레벨이 증가 및 고밀도지단백질(HDL) 콜레스테롤의 감소를 확인하였다. 이 후, Pcsk9의 mRNA 발현은 음경 조직 내에서 80% 감소하는 것으로 나타났고 그 발현은 주로 발기 조직인 음경해면체 및 요도해면체 내 요도상피세포에서 주를 이룸을 확인하였다. 또한 Pcsk9은 고콜레스테롤 식이에 의해 발생하는 전립선 비대증 조직 내에서 20% 감소하는 것으로 나타났다. 그리고 마지막으로 Pcsk9은 고 콜레스테롤 식이를 섭취한 랫드의 정소 조직내에서 정상 정소 조직에 비해 약 28% 감소하였으며 정자발생에 주요한 정세관 내 정원세포, 정모세포, 정세포에서 그 발현이 확인되었다. 본 연구결과를 통해 Pcsk9 유전자가 수컷 랫드 생식기관 (음경, 전립선, 정소)에서 고콜레스테롤 식이에 의해 발현이 감소하는 것을 확인하였으며, 이는 Pcsk9이 남성 생식기관의 성장 및 발달 메커니즘에 중요한 역할을 미칠 것으로 사료된다.

영어초록

Proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9), is a protein mainly secreted by a liver. The PCSK9 plays an important role in low density lipoprotein (LDL) metabolism acting as a repressor of LDL receptor through transportation of the LDLR to the lysosome for degradation. Thus, the PCSK9 inhibitor suppresses PCSK9- regulated degradation of the LDL receptor as a LDL-lowering medicine. However, little is known about the role of PCSK9 in the reproductive system. Therefore, in the present study, we investigated Pcsk9 expression in male reproductive tracts including penises, prostates and testes using rats in response to their diets between a normal diet and a high-fat diet with cholesterol. Based on our previous study, the high-fat diet elevates concentration of total cholesterol and LDL in serum whereas it reduces the concentration of plasma high density lipoprotein (HDL). In addition, it dramatically affects to morphological changes of the male reproductive organs. Consistent with these results, the expression of Pcsk9 was substantially decreased in the penile tissues (P < 0.001) from rats fed a high fat diet as compared to a normal diet. Moreover, it slightly reduced in the prostate and testes (P < 0.05) of rats in response to a high fat diet. Localization of Pcsk9 was predominantly detected in urethral epithelium of penises, cylinder-shaped cells of prostate glands, and spermatogonia, spermatocytes and spermatid of testes of rats. Collectively, results of current study provide invaluable insights into the Pcsk9 gene with respect to its tissue- and cell-specific expression by a high fat diet with cholesterol.

참고자료

· 없음