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유전자결핍 생쥐를 이용한 aquaporin-3의 태반 내 분포 및 기능 연구
김하정 ( Ha Jeong Kim ),나용진 ( Yong Jin Na ),김기형 ( Ki Hyung Kim ),이동형 ( Dong Hyung Lee ),김휘곤 ( Hwi Gon Kim ),조무성 ( Mu Seong Jo ),정준양 ( Jun Yang Jung ),전미련 ( Mei Lian Quan ),배혜란 ( Hae Rahn Bae ),최욱환 ( Ook 대한산부인과학회 2009 Obstetrics & Gynecology Science Vol.52 No.8
목적: Aquaporin (AQP) 3은 세포막을 통한 선택적인 수분과 글리세롤 이동을 촉진시키는 수분통로 단백질이다. 본 연구는 AQP3 유전자결핍 생쥐를 이용하여 태반에서 AQP3을 통한 수분 및 글리세롤 이동이 양수 및 태아 성장에 미치는 영향을 조사하고자 하였다. 연구 방법: 재태 14.5일된 야생형 및 AQP3 유전결핍생쥐 각각 30마리에서 임신낭을 적출하여 양수량을 비교 분석하였다. AQP3 발현 및 분포는 면역조직화학법과 western blot을 이용하여 조사하였다. 결과: 재태 14.5일된 생쥐 태반에서 AQP3는 태아막의 난황막세포의 기저측면막과 미로 태반의 융합영양막세포에 가장 높게 발현되었다. 반면 AQP1은 태아막의 난황막세포의 관강막과 미로 태반의 혈관조직에 고농도로 발현되었다. AQP3 유전자결핍 생쥐의 재태 14.5일이 태반은 야생형 CD1 생쥐와 비교할 때 태반 형성 및 태반 세포의 분화에 있어서 유의한 차이는 관찰되지 않았다. 그러나 AQP3 유전자결핍 생쥐는 야생형 CD1 생쥐에 비해 태아 단위 무게 당 양수량은 증가되었으며, 양수의 삼투질 농도는 감소되었고, 이로 인해 양수 내 이온과 다른 용질의 농도가 낮았다. 또한 AQP3 유전자결핍 생쥐 태아 평균 체중은 야생형 생쥐의 70% 수준으로 감소되어 있었다. 결론: AQP3는 모체 혈액 및 난황과 접하고 있는 태반과 태아막에 풍부하게 발현되어 이를 통한 수분과 글리세롤의 이동을 촉진시킴으로써 양수 조절 및 태아 성장에 중요한 역할을 담당하고 있을 것으로 추정된다. Objective: Aquaporin (AQP) 3 is a small integral membrane protein that functions as a facilitated transporter of water and glycerol. To elucidate a role of AQP3 in placenta, changes in amniotic fluid composition and fetal growth were investigated using AQP3 null mice. Methods: Embryonic day 14,5 gestational sacs of wild-type and AQP3 kncok-out pregnant mice, thirty each, were used for this study. AQP3 localization and expression were assessed by immunohistochemistry and western blot. Results: AQP3 was highly expressed in basolateral membrane of visceral yolk sac cells of fetal membrane and syncytiotrophoblast cells of labyrinthine placenta. In contrast, AQP1 was expressed in apical membrane of visceral yolk sac cells and endothelial cells lining vasculature. There was no significant difference in normal placentation and differentiation from trophoblast stem cells between wild type and AQP3 null mice. However, AQP3 null mice had increased amount of amniotic fluid per gram of body weight and decreased osmorality of amniotic fluid with low concentrations of ions and solutes in amniotic fluid. In addition, AQP3 null mice pups were smaller than CD1 wild type mice. Conclusion: AQP3 plays an important role in amniotic water balance and nutrient supply to developing fetus by facilitating transplacental transport of water and glycerol.
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