1. 자궁은 임신의 유지 및 분만에 중요한 기관이다. 자궁의 움직임은 교감신경 및 부교감신경의 지배를 받고 있을 뿐만 아니라 oxytocin이나 성호르몬에 의해 조절되기도 한다. 자궁근은 연령, 성주기 및 임신 여부에 따라 수축 반응에 큰 차이를 나타낸다. 이러한 자궁의 변화는 성주기에 따른 호르몬의 변화가 중요한 원인으로 알려져 있다. 자궁에는 대표적으로 estrogen 및 ...
1. 자궁은 임신의 유지 및 분만에 중요한 기관이다. 자궁의 움직임은 교감신경 및 부교감신경의 지배를 받고 있을 뿐만 아니라 oxytocin이나 성호르몬에 의해 조절되기도 한다. 자궁근은 연령, 성주기 및 임신 여부에 따라 수축 반응에 큰 차이를 나타낸다. 이러한 자궁의 변화는 성주기에 따른 호르몬의 변화가 중요한 원인으로 알려져 있다. 자궁에는 대표적으로 estrogen 및 progesterone 등의 성호르몬이 중요한 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 호르몬들의 자궁근에 대한 작용은 명확히 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 비임신(발정기), 임신 7일, 14일 및 21일과 분만 후 1일, 7일의 자궁에서 자궁근육을 추출하여 이들의 수축을 기록하였다. 특히 estrogen 및 progesterone의 자궁 수축 및 세포질 Ca^(2+) 농도 ([Ca^(2+)]i)의 변화를 조사하고 더불어 estrogen 수용체 억제제인 tamoxifen, Kub 및 ZM189154 (ZM)의 작용도 조사하였다. 또한 본 실험에서는 자궁 평활근에서의 수용체의 발현 특성에 관하여 조사하였으며 이들의 임신 경과에 따른 변화도 검토하였다. 비임신 동물의 자궁 종주근에 고농도 KCl 또는 oxytocin을 처리했을 때 지속성의 수축이 발생한다. 그 후 17β-estradiol (estradiol)을 10 nM에서 100 μM까지 누적적으로 투여하면 고농도 KCl 또는 oxytocin수축은 이완되었다. Estradiol에 의한 이완은 1 μM에서 발생하기 시작하여 100 μM에서 최고의 이완이 관찰되었다. Estradiol의 수축 억제 작용이 임신기와 분만 후에도 비슷한 결과를 나타났다. 한편 high KCl 수축에 대한 estradiol의 이완 효과는 임신 경과에 따라 큰 차이가 없었지만 분만 후 1일째에서는 이완이 크게 나타났고 oxytocin에 의한 수축의 이완 반응은 임신 말기인 21일째에 다른 시기보다 약하게 나타났다. Progesterone은 자궁근을 낮은 농도에서는 수축 증강 작용을 나타냈으며 고농도에서는 수축을 억제하여 이중효과가 있는 것을 알 수 있었다. 또한 estradiol에 의한 자궁 평활근의 이완은 단백질합성 억제제인 cycloheximide, protein kinase C 억제제인 calphostin C, prostaglandin 합성 억제제인 indomethacin 및 nitric oxide synthase 억제제인 N^(ω)-nitro-L-arginine (L-NNA)의 전처치에 의한 estradiol의 이완 반응의 차이는 나타나지 않았다. 따라서 estradiol에 의한 자궁 평활근의 수축 억제는 이러한 효소들의 의한 것이 아님을 알 수 있었다. 동일한 방법으로 estrogen 수용체 억제제인 tamoxifen, Kub 및 ZM의 자궁 평활근에 대한 이완 효과를 관찰하였다. Tamoxifen과 ZM 전처치한 자궁 평활근에서는 estradiol에 의한 이완 반응의 차이는 발견할 수 없다. 그러나 Kub를 전처치한 군에서는 비처치군과 비교할 때 estradiol의 이완 효과가 더욱 크게 나타났다. 이러한 결과로 미루어 보아 estradiol에 의한 자궁근의 이완은 estrogen 수용체를 통하여 발생하는 것이 아님을 알 수 있었다. 또한 tamoxifen, Kub 및 ZM을 자궁 평활근의 고농도 KCl 및 oxytocin 수축에 투여하면 이완이 관찰되었다. 따라서 이러한 estradiol 수용체 억제제에 의한 자궁근의 이완도 estrogen 수용체를 통하여 발생하는 것이 아님을 알 수 있었다. 2. Estradiol의 혈관 평활근에 대한 효과를 알아보기 위하여 고농도 KCl에 의한 수축에 estradiol를 투여하면 농도 의존적인 이완이 관찰되었다. 또한 혈관내피 존재 하에서는 estradiol에 의한 이완이 증가하는 것을 알 수 있었다. Estradiol는 norepinephrine (NE)에 의한 수축에 대해서는 내피가 존재하는 경우에만 약한 이완 효과를 보였고 내피가 제거된 표본에서는 거의 이완 효과가 없다. 한편 형광 Ca^(2+) 지시약 fura-PE3을 이용한 실험에서 estradiol는 고농도 KCl에 의한 [Ca^(2+)]i의 증가를 100% 억제하였다. 따라서 혈관 평활근에서의 estradiol에 의한 이완 작용은 자궁 평활근에서 보다 약하나 혈관내피에 작용하여 혈관을 이완시키는 작용을 가지며 평활근에서는 [Ca^(2+)]i를 억제하는 것으로 나타났다. 3. 난소적출 흰쥐의 자궁 평활근에 있어서 estrogen 수용체의 발현을 조사한 결과, estrogen 수용체 α는 estradiol의 투여에 의해 증가되었다. 또한 임신 경과에 따라 estrogen 수용체 아형의 발현도 다르게 나타났다.
1. 자궁은 임신의 유지 및 분만에 중요한 기관이다. 자궁의 움직임은 교감신경 및 부교감신경의 지배를 받고 있을 뿐만 아니라 oxytocin이나 성호르몬에 의해 조절되기도 한다. 자궁근은 연령, 성주기 및 임신 여부에 따라 수축 반응에 큰 차이를 나타낸다. 이러한 자궁의 변화는 성주기에 따른 호르몬의 변화가 중요한 원인으로 알려져 있다. 자궁에는 대표적으로 estrogen 및 progesterone 등의 성호르몬이 중요한 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 호르몬들의 자궁근에 대한 작용은 명확히 알려져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 비임신(발정기), 임신 7일, 14일 및 21일과 분만 후 1일, 7일의 자궁에서 자궁근육을 추출하여 이들의 수축을 기록하였다. 특히 estrogen 및 progesterone의 자궁 수축 및 세포질 Ca^(2+) 농도 ([Ca^(2+)]i)의 변화를 조사하고 더불어 estrogen 수용체 억제제인 tamoxifen, Kub 및 ZM189154 (ZM)의 작용도 조사하였다. 또한 본 실험에서는 자궁 평활근에서의 수용체의 발현 특성에 관하여 조사하였으며 이들의 임신 경과에 따른 변화도 검토하였다. 비임신 동물의 자궁 종주근에 고농도 KCl 또는 oxytocin을 처리했을 때 지속성의 수축이 발생한다. 그 후 17β-estradiol (estradiol)을 10 nM에서 100 μM까지 누적적으로 투여하면 고농도 KCl 또는 oxytocin수축은 이완되었다. Estradiol에 의한 이완은 1 μM에서 발생하기 시작하여 100 μM에서 최고의 이완이 관찰되었다. Estradiol의 수축 억제 작용이 임신기와 분만 후에도 비슷한 결과를 나타났다. 한편 high KCl 수축에 대한 estradiol의 이완 효과는 임신 경과에 따라 큰 차이가 없었지만 분만 후 1일째에서는 이완이 크게 나타났고 oxytocin에 의한 수축의 이완 반응은 임신 말기인 21일째에 다른 시기보다 약하게 나타났다. Progesterone은 자궁근을 낮은 농도에서는 수축 증강 작용을 나타냈으며 고농도에서는 수축을 억제하여 이중효과가 있는 것을 알 수 있었다. 또한 estradiol에 의한 자궁 평활근의 이완은 단백질합성 억제제인 cycloheximide, protein kinase C 억제제인 calphostin C, prostaglandin 합성 억제제인 indomethacin 및 nitric oxide synthase 억제제인 N^(ω)-nitro-L-arginine (L-NNA)의 전처치에 의한 estradiol의 이완 반응의 차이는 나타나지 않았다. 따라서 estradiol에 의한 자궁 평활근의 수축 억제는 이러한 효소들의 의한 것이 아님을 알 수 있었다. 동일한 방법으로 estrogen 수용체 억제제인 tamoxifen, Kub 및 ZM의 자궁 평활근에 대한 이완 효과를 관찰하였다. Tamoxifen과 ZM 전처치한 자궁 평활근에서는 estradiol에 의한 이완 반응의 차이는 발견할 수 없다. 그러나 Kub를 전처치한 군에서는 비처치군과 비교할 때 estradiol의 이완 효과가 더욱 크게 나타났다. 이러한 결과로 미루어 보아 estradiol에 의한 자궁근의 이완은 estrogen 수용체를 통하여 발생하는 것이 아님을 알 수 있었다. 또한 tamoxifen, Kub 및 ZM을 자궁 평활근의 고농도 KCl 및 oxytocin 수축에 투여하면 이완이 관찰되었다. 따라서 이러한 estradiol 수용체 억제제에 의한 자궁근의 이완도 estrogen 수용체를 통하여 발생하는 것이 아님을 알 수 있었다. 2. Estradiol의 혈관 평활근에 대한 효과를 알아보기 위하여 고농도 KCl에 의한 수축에 estradiol를 투여하면 농도 의존적인 이완이 관찰되었다. 또한 혈관내피 존재 하에서는 estradiol에 의한 이완이 증가하는 것을 알 수 있었다. Estradiol는 norepinephrine (NE)에 의한 수축에 대해서는 내피가 존재하는 경우에만 약한 이완 효과를 보였고 내피가 제거된 표본에서는 거의 이완 효과가 없다. 한편 형광 Ca^(2+) 지시약 fura-PE3을 이용한 실험에서 estradiol는 고농도 KCl에 의한 [Ca^(2+)]i의 증가를 100% 억제하였다. 따라서 혈관 평활근에서의 estradiol에 의한 이완 작용은 자궁 평활근에서 보다 약하나 혈관내피에 작용하여 혈관을 이완시키는 작용을 가지며 평활근에서는 [Ca^(2+)]i를 억제하는 것으로 나타났다. 3. 난소적출 흰쥐의 자궁 평활근에 있어서 estrogen 수용체의 발현을 조사한 결과, estrogen 수용체 α는 estradiol의 투여에 의해 증가되었다. 또한 임신 경과에 따라 estrogen 수용체 아형의 발현도 다르게 나타났다.
1. Sex steroid hormones have been implicated in the regulation of pregnancy and parturition. However, the precise mechanisms on contraction in smooth muscle have not yet been clarified. In this experiment, therefore, the mechanism of relaxation effects of female sex hormone and anti-estrogenic agent...
1. Sex steroid hormones have been implicated in the regulation of pregnancy and parturition. However, the precise mechanisms on contraction in smooth muscle have not yet been clarified. In this experiment, therefore, the mechanism of relaxation effects of female sex hormone and anti-estrogenic agents on contraction and cytosolic Ca^(2+) level ([Ca^(2+)]i) were examined in isolated uterine and vascular smooth muscle. High KCl and oxytocin induced sustained contraction in the myometrium isolated from non-pregnant, pregnant (day 7, 14, 21 after gestation) and after parturition (day 1 and 7) rats. 17β-Estradiol (estradiol), 10 nM to 100 μM, inhibited contraction induced by high KCl (40mM) in myometrium from non-pregnant, pregnant and after parturition rat in a concentration-dependent manner. In [Ca^(2+)]i measurement, Estradiol decreased the [Ca^(2+)]i increased by high KCl in non-pregnant myometrium. The inhibitory effect of estradiol was significantly attenuated in days 21 of pregnant and increased in day 1 after parturition. Progesterone increased the uterotonic response to oxytocin at lower dose (＜ 100 nM) but inhibited at higher concentration (＞ 100 μM). The estradiol induced relaxation did not be affected by pretreatment of cycloheximide, a protein kinase synthase blocker; calphostin C, a protein kinase blocker; indomethacin, a prostaglandin synthase blocker and N^(ω)-nitro-L-arginine, a nitric oxide synthase blocker. However, the relaxation was recovered by adding Ca^(2+) in extracellular media. The contractile response of oxytocin (10 nM) was also attenuated by estradiol trefltment. The effect of estradiol on contraction was similar to high KCl and oxytocin induced contraction in non-pregnant but different in pregnant myometrium. Treatment of estrogen receptor blocker, tamoxifen or ZM, did not shift the estradiol induced relaxation curves in non-pregnant myometrium. In the contrast, Kub increased the inhibition induced by estradiol in myometrium. In addition, tamoxifen, Kub and ZM evoked the relaxation on high KCl and oxytocin induced contraction. These results indicate that the inhibitory effect of estradiol on myometrium contraction was not mediated by tamoxifen, Kub and ZU sensitive estrogen receptor. 2. After sustained contraction induced by high KCl (72.7 mM) and norepinephrine (NE), the relaxation effects of estradiol were investigated in rat aorta with or without endothelium. Estradiol (100 μM) inhibited contraction induced by high KCl. In the fluorescent dye, fura-PE3, loaded muscle strips, estradiol decreased the [Ca^(2+)]i increased by high KCl. The relaxation effect was stronger in aorta with endothelium than that of without endothelium. Estradiol did not inhibit the contraction induced by NE. The tamoxifen (100 μM) treated for 30 min did not shift the estradiol induced relaxation curve on high KCl in rat aorta. T]lese results indicate that the inhibitory effect of estradiol on contraction of aorta was not mediated by tamoxifen-sensitive estrogen receptor. 3. The effects of estradiol and progesterone on the ovariectomized rat myometrium and the change of estrogen receptor during gestation were also investigated. The distribution of estrogen receptor α and β were detected by western blotting. The expression of estrogen receptor α was increased in the ovariectomized rat myometrium after estradiol treatment and decreased by progesterone treaonent. In the myometrium from non-pregnant, day 21 of gestation and day 1 after parturition, the estrogen receptor α expression showed significant increment than that in other stages. In contrast, the expression of estrogen receptor β was increased in non-pregnant and day 7 of gestation than those of other stages. In conclusion, estradiol and estrogen receptor antagonists inhibited the contraction in rat uterine and aortic smooth muscle and the effect might be mediated by inhibition of the [Ca^(2+)]i. The rapid effects of estradiol were not mediated through interactions with estrogen receptor α. These results confirm that steroid hormones may play an important role in smooth muscle contraction.
1. Sex steroid hormones have been implicated in the regulation of pregnancy and parturition. However, the precise mechanisms on contraction in smooth muscle have not yet been clarified. In this experiment, therefore, the mechanism of relaxation effects of female sex hormone and anti-estrogenic agents on contraction and cytosolic Ca^(2+) level ([Ca^(2+)]i) were examined in isolated uterine and vascular smooth muscle. High KCl and oxytocin induced sustained contraction in the myometrium isolated from non-pregnant, pregnant (day 7, 14, 21 after gestation) and after parturition (day 1 and 7) rats. 17β-Estradiol (estradiol), 10 nM to 100 μM, inhibited contraction induced by high KCl (40mM) in myometrium from non-pregnant, pregnant and after parturition rat in a concentration-dependent manner. In [Ca^(2+)]i measurement, Estradiol decreased the [Ca^(2+)]i increased by high KCl in non-pregnant myometrium. The inhibitory effect of estradiol was significantly attenuated in days 21 of pregnant and increased in day 1 after parturition. Progesterone increased the uterotonic response to oxytocin at lower dose (＜ 100 nM) but inhibited at higher concentration (＞ 100 μM). The estradiol induced relaxation did not be affected by pretreatment of cycloheximide, a protein kinase synthase blocker; calphostin C, a protein kinase blocker; indomethacin, a prostaglandin synthase blocker and N^(ω)-nitro-L-arginine, a nitric oxide synthase blocker. However, the relaxation was recovered by adding Ca^(2+) in extracellular media. The contractile response of oxytocin (10 nM) was also attenuated by estradiol trefltment. The effect of estradiol on contraction was similar to high KCl and oxytocin induced contraction in non-pregnant but different in pregnant myometrium. Treatment of estrogen receptor blocker, tamoxifen or ZM, did not shift the estradiol induced relaxation curves in non-pregnant myometrium. In the contrast, Kub increased the inhibition induced by estradiol in myometrium. In addition, tamoxifen, Kub and ZM evoked the relaxation on high KCl and oxytocin induced contraction. These results indicate that the inhibitory effect of estradiol on myometrium contraction was not mediated by tamoxifen, Kub and ZU sensitive estrogen receptor. 2. After sustained contraction induced by high KCl (72.7 mM) and norepinephrine (NE), the relaxation effects of estradiol were investigated in rat aorta with or without endothelium. Estradiol (100 μM) inhibited contraction induced by high KCl. In the fluorescent dye, fura-PE3, loaded muscle strips, estradiol decreased the [Ca^(2+)]i increased by high KCl. The relaxation effect was stronger in aorta with endothelium than that of without endothelium. Estradiol did not inhibit the contraction induced by NE. The tamoxifen (100 μM) treated for 30 min did not shift the estradiol induced relaxation curve on high KCl in rat aorta. T]lese results indicate that the inhibitory effect of estradiol on contraction of aorta was not mediated by tamoxifen-sensitive estrogen receptor. 3. The effects of estradiol and progesterone on the ovariectomized rat myometrium and the change of estrogen receptor during gestation were also investigated. The distribution of estrogen receptor α and β were detected by western blotting. The expression of estrogen receptor α was increased in the ovariectomized rat myometrium after estradiol treatment and decreased by progesterone treaonent. In the myometrium from non-pregnant, day 21 of gestation and day 1 after parturition, the estrogen receptor α expression showed significant increment than that in other stages. In contrast, the expression of estrogen receptor β was increased in non-pregnant and day 7 of gestation than those of other stages. In conclusion, estradiol and estrogen receptor antagonists inhibited the contraction in rat uterine and aortic smooth muscle and the effect might be mediated by inhibition of the [Ca^(2+)]i. The rapid effects of estradiol were not mediated through interactions with estrogen receptor α. These results confirm that steroid hormones may play an important role in smooth muscle contraction.
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