고온은 많은 실험동물에서 특히 중추신경계통의 기형을 일으키지만, 인간에서 임신 중 고온이 선천성 기형과 직접 관련 이 있는가는 아직 논란이 많으나 열충격 내성이 이와 관계되는 것으로 알려져 있다. 이 실험에서는 발생 10일 오후에 적출한 흰쥐 배자를 발생 11일 오전까지 배양하고, 열충격을 가한 후 1시간, 2시간 및 5시간이 경과했을 때 배자 발생에 어떤 변화가 일어나며 또한 조직에서 apoptosis의 발현에 어떤 영향을 미치는가를 알아보고, 미약한 고온 전처치가 열충격 내성을 어떻게 나타내는가를 알아보고자 하였다. 실험 결과 고온에 의한 열충격 효과로 배자 발육의 지연, 단백질 합성율 감소, apoptosis의 발현 증가 등을 관찰할 수 있었고, 미약한 고온의 전처리를 한 배자에서는 이후 다시 고온에 노출시켰을 때, 전처리를 하지 않은 배자에 비해 발육 정도나 단백질 합성율이 증가하였고, apoptosis 발현의 뚜렷한 감소 등을 특징으로 하는 열충격 내성을 확인할 수 있었다. 이러한 형태적 결과는 향후 열충격 단백질을 여러 유전자의 발현 등과 연관지어 지속적인 연구를 하는데 필요한 기초 자 료가 되리라 생각하며, 이러한 연구가 이루어질 때 열충격에 의한 기형 유발 기전과 열충격 내성의 정체 등이 보다 명확하게 밝혀질 수 있을 것으로 생각된다.
It has been reported that heat shock (43˚C) induces an episode of cell death in developing central nervous system as part of pathogenesis leading to abnormal growth and development. Cell death induced by heat shock is likely to occur by a process termed apoptosis. On the other hand, protective role of mild heat shock on heat shock-induced apoptosis has also been suggested. In this study, the effect of 43˚C heat shock on the induction of apoptosis was investigated in detail firstly by determining internucleosomal DNA fragmentation (DNA laddering) and secondly by determining apoptotic bodies using TUNEL (TdT-mediated dUTP-biotin nick end labeling). In addition, the effect of mild heat shock (42˚C) on the apoptotic process was examined. In order to modulate the environmental temperatures of the developing embryos, we used whole embryo culture technique. DNA fragmentation and apoptotic body was induced a little by 42˚C exposure but embryos exposed to 43˚C showed strong DNA fragmentations. In comparison, the amount of DNA fragmentation was significantly reduced in embryos with 42˚C pretreatment than 43˚C group. In the control embryos (37˚C exposure), basal levels of DNA fragmentation and apoptotic bodies were observed. From this study, it was evident that thermotolerance could protect the early postimplantation embryos from hyperthermia.
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