Leptin이 생쥐 배아의 체외 발달에 미치는 영향 (The effects of leptin on in vitro development of mouse embryos)

서지정보

· 발행기관 : 대한산부인과학회
· 수록지 정보 : Obstetrics & Gynecology Science / 52권 / 3호 / 346 ~ 354페이지
· 저자명 : 조영록, 주종길, 김휘곤, 나용진, 이규섭

초록

목적: 생쥐 실험동물을 이용하여 leptin이 배아발달에 미치는 효과와 각 배아발달 단계에서 leptin 수용체의 발현 양상을 조사하기 위해 수행하였다.
연구 방법: 8~15주령의 C57BL 자성생쥐에 5 IU PMSG와 48시간 후 5 IU hCG를 복강 내 주사한 후, 동종의 웅성생쥐와 1:1 교배시켰다. hCG 주사 후 18시간 후 자성생쥐로부터 1-세포기 배아 (Day 1)를 회수한 다음, 다양한 농도의 생쥐 재조합 leptin (0, 5, 50, 500 ng/mL)을 첨가하면서 포배아까지의 배아발달을 관찰하였다. Leptin이 영향을 미치는 배아발달 단계를 결정하기 위해 동일 농도의 leptin을 2-세포기와 4-세포기 배아시기에 첨가한 후 포배아까지의 배아발달률을 관찰하였다. 포배아에서 세포수를 측정하였으며, 발달 시기별 배아에서 leptin 수용체의 발현을 면역형광법으로 측정하였다.
결과: Leptin이 영향을 미치는 배아발달 단계를 결정하기 위해 동일 농도의 leptin을 2-세포기와 4-세포기 배아시기에 첨가한 후 포배아까지의 배아발달률을 관찰하였다. 포배아에서 세포수를 측정하였으며, 발달 시기별 배아에서 leptin 수용체의 발현을 면역형광법으로 측정하였다. 1-세포기 배아시기에 leptin의 첨가 시 포배아 형성률은 50 ng/mL 농도에서 약 78%로 대조군 (53%)에 비해 유의하게 증가한 반면, 500 ng/mL의 고농도에서는 13%로 급격하게 감소하였다 (P<0.05). 2-세포기 배아 단계에 leptin의 첨가는 1-세포기 배아에서의 결과와 비슷한 양상을 보였으나, 4-세포기 배아 단계에서는 leptin의 농도에 따른 배아발달률에 있어서 유의한 차이가 없었다. 또한 1-세포기 배아 단계에서 leptin을 처리했을 때에 비해 leptin 농도에 따른 배아발달 향상 효과나 억제 효과가 2-세포기나 4-세포기 배아시기에서 처리 시 다소 둔화된 양상을 보였다. 포배아의 세포수는 1-세포기와 2-세포기 배아시기에서 leptin 처리 후 50 ng/mL 농도에서 대조군에 비해 유의하게 증가한 반면, 500 ng/mL에서는 세포수가 급격하게 감소하였다. 그러나 leptin을 4-세포기 배아시기에 처리시 포배아의 세포수는 leptin 농도에 따른 유의한 차이가 없었다. Leptin 수용체는 1-세포기 배아에서 포배아에 이르는 모든 배아발달 단계에서 발현되었으며, 1-, 2-세포기 배아 단계에서 보다 강력한 면역형광반응을 보인 후 배아발달이 진행될수록 감소하다가 포배아기에 다시 증가하는 양상을 보였다.
결론: 생쥐 배아의 체외배양 시 leptin은 농도와 배아발달 시기에 의존적으로 배아발달에 영향을 미치며, 이러한 효과는 각 배아발달 시기의 leptin 수용체 발현 양상과 관계되는 것으로 사료된다.

영어초록

Objective: To investigate the effects of leptin on in vitro development of mouse embryos.
Methods: Female C57BL mice, aged 8 to 15 weeks, were superovulated with IP injection of 5 IU of PMSG followed by 5 IU hCG at 48 hours later. And then the mice were mated with male mice. The next morning, one-cell embryos were collected and cultured in media added with various concentrations (0, 5, 50, 500 ng/mL) of leptin for 4 days. In addition, to determine whether the sensitivity to leptin varied at different stages of development, embryos at 2- or 4-cell stage were treated with the same concentrations of leptin and cultured up to blastocyst stage. The total cell number of blastocyst was assessed and the expression of leptin receptor was examined in all stages of development by immnuofluorescence.
Results: The rate of blastocyst formation from one-cell embryos significantly increased at culture media that leptin was added at 50 ng/mL concentration, whereas decreased at 500 ng/mL concentration compared to the control (P<0.05). The development rate of embryos, from 2-cell stage, was similar to the rate from 1-cell stage. However, the addition of leptin to culture media in 4-cell embryos had no significant effects on embryo development compared to the control. In addition, the dose-dependent stimulatory or inhibitory effect of leptin on embryo development was weakened at 2-cell and 4-cell embryo stages compared one-cell embryo stage. The total cell number of blastocyst also significantly increased at 50 ng/mL of leptin, but decreased at 500 ng/mL. Leptin receptor was expressed in all stages from one-cell embryos to blastocyst. The intensity of Ob-Rb immnuostaining was mainly stronger in one- or two-cell embryos, decreased with advancing development stages, and increased again in blastocyst.
Conclusion: This study shows that addition of leptin to embryo culture media affects embryo development in a dose-dependent and developmental stage-dependent manner. The effects of leptin seems to be associated with the expression pattern of leptin receptor at different stages of development.

참고자료

· 없음