백서 음경에서 남성호르몬의 환경변화가 남성호르몬 수용체 mRNA의 발현과 발기에 미치는 영향
Effects of Androgen on Expression of Androgen Receptor mRNA and Penile Erection in the Rat
서성일, 백재승,
소속 상세정보
서성일 ( )
서울대학교 간호대학
백재승 ( )
서울대학교 의과대학 비뇨기과학교실
KMID : 0358319980390010001
Abstract
서론
포유동물에서의 음경해면체 이완의 기전은 아직 자세히 밝혀져 있지는 않으나 남성호르몬
이 어느 정도 영향을 미치는 것으로 인간 및 실험동물을 이용한 연구보고에서 제시된 바 있
다 그러나 발기부전의 치료수단으로서 남성호르몬 투여가 인정되려면 남성호르몬과 음경발
기와의 관계에 대한 명확한 연구를 통해 이론적 배경이 먼저 마련되어야 할 것이다 발기반
응에 대한 남성호르몬의 효과는 첫째 중추신경계(CNS)를 통한 효과, 둘째 발기반사궁을 통
한 효과, 셋째 음경에 대한 직접 효과로 나누어 볼 수 있다.
남성 호르몬의 효과 중 CNS를 통한 성욕과 교접 행위에 대한 효과는 성선기능저하증 환
자의 성활동에 관한 임상 연구들과 백서에서 여러 교접행위들을 관찰한 고전적 실험동물 연
구들에 의해 밝혀져 있다. 본 교실에서는 이미 apomorphine유발 음경발기 백서모델에서 남
성호르몬이 CNS를 통하여 음경발기반응에 직접 관여한다는 사실을 확인한 바 있다. 그리고
Sato 등은 늙은(24개월) 백서에게 testosterone을 보충해 줄 경우 성적욕구 및 교접행위 능
력과 두뇌에서의 dopaminergic 신경전달이 젊은 백서 수준으로 회복됨을 보고하였다. 이러
한 연구결과들로 보아 생체내 남성호르몬 환경의 변화는 대뇌의 dopamine수용체를 통해 음
경발기에 영향을 주는 것으로 생각된다 이와 같이 남성호르몬의 CNS에 대한 효과는 상당
부분 밝혀져 있는 반면 발기반사궁이나 음경에 대한 직접적인 효과는 연구가 충분치 않은
상태이다.
저자는 음경발기에 미치는 남성호르몬의 효과 중 발기반사궁을 통한 효과와 음경해면체에
대한 직접적인 효과를 확인하기 위해 본 연구를 시행하였다. 남성호르몬은 수용체를 매개로
하여 유전기구에 작용함으로써 세포내 환경을 변화시키거나 homeostasis의 유지에 중요한
역할을 한다 만일 남성호르몬이 음경평활근의 이완을 조절하는 기능이 있다면 이완의 지표
가 되는 분자들의 발현은 평활근세포내 호르몬-수용체 복합체에 의한 이차적인 현상으로
나타날 것이다 따라서 본 연구에서는 남성호르몬 환경변화에 따른 음경해면체내 남성 호르
몬수용체(Androgen receptor, AR) mRNA의 변화를 먼저 측정하였다. 다음으로 저자들은 다
양한 남성호르몬 환경의 백서에서 반사성발기(reflex erection)와 전기자극유도발기, 음경의
nitric oxlde synthase(NOS) 활성도를 측정하였다. 최근 nitric oxlde(NO)가 음경해면체평활
근 이완의 주매개체로 알려지면서 음경해면체평활근에 분포하는 신경조직들에 대한 남성호
르몬의 역할이 연구되고 있다. 그러나 현재까지의 보고를 토대로 남성호르몬과 NO와의 직
접적 상호관계를 추정하기는 미흡한 실정이다 아울러 저자들은 음경 성장에 있어
testosterone 보다 dihydrotestosterone(DHT)이 더 중요하다는 사실과 노화현상이 진행될수
록 tutstosterone의 DHT 전환율이 감소한다는 사실에 의거하여 testosterone과 DHT 각각의
음경발기에 대한 영향을 조사하였다.
#초록#
Purpose: it is well known that androgens have beneficial effects on erectile
dysfunction, their precise roles have been contentious. Recently it has been shown in the
rat that castration induces loss of penile reflexes and considerable reduction in the
erectile response to electrical stimulation(ES) of the cavernosal nerve. Both of these
effects can be reversed by testosterone replacement. In this study, we have investigated
the effects of androgen on the expressions of androgen receptor(AR), penile reflex(glans
engorgement, cup, flip), erectile response to electrical stimulation, and penile NOS
activity.
Materials and Methods: Male Sprague-Dawly rats(300-35Og) were castrated and
implanted with silastic brand silicone tube containing dihydrotestosterone (DHT) or
testosterone with or without daily injections of the 5a-reductase inhibitor(MK434).
Animals of control groups were either sham operated or castrated with no androgen
supplementation. All animals were maintained for 7 days under normal animal house
conditions.
Penile tissues were removed and processed either for Northern hybridization using
[a-32P]UTP-labelled cKNAs and for measurement of NOS activities. In
penile reflex, number of glans engorgement. flip and cup were measured in each group
and compared with control. And, ES-induced intracarvenosal pressure(ICP)/systolic blood
pressure(SBP) ratio and penile NOS activities of each groups were compared with
control.
Results: Penile AR mRNA expressions were down-regulated by androgen Penile reflex
erection was significantly reduced in castrated group and restored to the control level by
androgen supplementation. However, the reflex erection was decreased in MK434-treated
group. Erectile response to ES and penile NOS activity of each group showed similar
patterns.
Conclusions: These results showed that androgen might play a important role in
regulation of penile erection and its actions were mediated by AR. Androgens, especially
DHT, were essential modulators of the normal penile function including erectile
relaxation of the cavernous smooth muscle, their effects being mediated, at least
partially, by changes in nitric oxide synthase levels.
키워드
Androgen; Androgen receptor; Nitric oxide; Penile reflex;
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