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대한생식의학회지 제34권 제1호 2010년
자궁내막증 환자와 대조군에서의 자궁내막 유전자 발현의 차이: Microarray를 이용한 연구
경북대학교 의과대학 산부인과학교실1, 경북대학교 의과대학 면역학교실2
정민지1, 정은정2, 이신제2, 김문규2, 전상식1, 이택후1
Comparison of Gene Expression Profile in Eutopic Endometria with or without Endometriosis: A Microarray Study
MinJi Chung1, Eun jung Chung2, Shin Je Lee2, Moon kyu Kim2, Sang Sik Chun1, Taek Hoo Lee1
1Department of Obstetrics and Gynecology, Department of Immunology, Kyungpook National University, School of Medicine, 2Department of Obstetrics and Gynecology, Kyungpook National University, School of Medicine
목 적: 자궁내막증은 자궁내부에 존재하여야 할 자궁내막조직이 자궁 외에 존재하는 질환으로 그 발생기전은 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이에 저자들은 자궁내막증 환자와 정상 대조군의 자궁내막조직 간의 유전자 발현의 차이가 자궁내막증의 발병과 관련이 있을 것이라는 가정 하에 DNA microarray 기술을 도입하여 연구를 시행하였다. 연구방법: 2002년 1월부터 2002년 12월까지의 기간 동안 본원 산부인과에서 자궁내막증 환자와 자궁내막증 이외의 다른 부인과적 질환으로 수술을 시행한 환자들을 대상으로 채취한 자궁내막 조직으로 KNU 4.8K cDNA chip을 이용하여 유전자 발현을 비교 연구하였다. 유전자칩으로 자궁내막증 조직에서 발현의 증감을 보였던 유전자 중에서 8종의 유전자를 대상으로 RT-PCR이나 real time RT-PCR 법을 통하여 그 발현 양상을 검증하였다. 결 과: 자궁내막증에 이환된 여성의 자궁내막조직에서 대조군에 비하여 높게 발현되고 있는 것으로 나타난 유전자들은 ATP synthase H transporting F1 (ATP5B), eukaryotic translation elongation factor 1, isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+), mitochondrial ribosomal protein L3, ATP synthase H+ transporting (ATP5C1), LPS induced TNF-α factor 등으로 세포의 에너지 생성과 대사과정 및 신호전달에 관여하는 유전자들이었다. 한편 자궁내막증 환자의 자궁내막조직에서 대조군에 비하여 낮게 발현된 유전자들은 insulin like growth factor II associated protein, EGF-containing fibulin-like EMP1, matrix G1a protein, TGF beta-induced, TGF beta receptor 1 (activin A receptor type II-like kinase), crystalline alpha B, fibulin 5, tissue inhibitor of metalloproteinase 3, collagen type XII, alpha 1, tissue inhibitor of metalloproteinase 1, decorin 등으로 세포외기질의 구성 및 기능에 관련이 있었다. 결 론: 이상의 DNA microarray 및 RT-PCR을 통해 얻어진 결과에서 자궁내막증의 자궁내막 조직에서 대조군에 비하여 유전자들의 발현에 차이가 있음을 확인하였다.
Objective: Pathogenesis of the endometriosis is very complex and the etiology is still unclear. Our hypothesis is that there may be some difference in gene expression patterns between eutopic endometriums with or without endometriosis. In this study, we analyzed the difference of gene expression profile with cDNA microarray.
Methods: Endometrial tissues were gathered from patients with endometriosis or other benign gynecologic diseases. cDNA microarray technique was applied to screen the different gene expression profiles from early and late secretory phase endometria of those two groups. Each three mRNA samples isolated from early and late secretory phase of endometrial tissues of control were pooled and used as master controls and labeled with Cy3-dUTP. Then the differences of gene expression pattern were screened by comparing eutopic endometria with endometriosis, which were labeled with Cy5-dUTP. Fluorescent labeled probes were hybridized on a microarray of 4,800 human genes.
b>Results: Twelve genes were consistently overexpressed in the endometrium of endometriosis such as ATP synthase H transporting F1 (ATP5B), eukaryotic translation elongation factor 1, isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+), mitochondrial
ribosomal protein L3, ATP synthase H+ transporting (ATP5C1) and TNF alpha factor. Eleven genes were consistently down-regulated in the endometriosis samples. Many extracellular matrix protein genes (decorin, lumican, EGF-containing fibulin-like extracellular matrix protein 1, fibulin 5, and matrix Gla protein) and protease/protease inhibitors (serine proteinase inhibitor, matrix metalloproteinase 2, tissue inhibitor of metalloproteinase 1), and insulin like growth factor II associated protein were included. Expression patterns of selected eight genes from the cDNA microarray were confirmed by quantitative RT-PCR or real time RT-PCR.
Conclusion: The result of this analysis supports the hypothesis that the endometrium from patients with endometriosis has distinct gene expression profile from control endometrium without endometriosis.
키워드 : Endometriosis, Pathogenesis, DNA microarray, Gene expression profile (자궁내막증, 병인론, DNA microarray, 유전자 발현)
교신저자 : thlee@knu.ac.kr
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