자궁은 임신에 필수불가결한 기관으로, 에스트로겐(E2)과 프로게스테론(P4)은 태아와 자궁 사이의 상호 신호전달을 적절하게 조절하여, 임신을 확립하게 하는 필수적 요소이다. 임신 초기 E2는 배아의 안정적인 착상을 위하여 자궁의 성장을 촉진하는 역할을 담당한다. 이 시기 자궁에서 분비되는 인슐린유사 성장인자-I(IGF-I)와 E2/P4 간의 상호 신호전달이 임신 확립에 있어서 매우 중요한 역할을 한다. E2는 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 그 작용이 결정되어지는데, 임신 돼지 자궁에서는 ER-${alpha}$만이 발현됨을 증명하였다. 자궁에서 ER-${alpha}$의 발현은 임신 중기나 말기보다 임신 초기 단계에서 높게 발현됨이 관찰되었다. 이는 배아에서 분비되는 E2가 ER-${alpha}$의 발현을 증가시키는 역할을 함을 보여주는 결과이다. IGF-I이 E2 표적 유전자임을 증명하기 위하여 난소를 제거한 쥐에 E2/P4를 처리한 후 IGF-I의 발현을 측정한 결과, E2를 처리한 샘플에서는 IGF-I의 발현이 크게 증가하였으나, P4를 처리한 샘플에서는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 이 결과는 E2가 자궁에서 IGF-I의 발현을 증가시키는 역할을 수행함을 직접적으로 증명하였다. 임신한 돼지의 자궁에서 임신 시기별로 IGF-I 유전자의 발현을 조사한 결과 임신 초기에 가장 높은 발현을 보였고, 이 양상은 ER-${alpha}$의 발현 형태와 아주 유사한 패턴을 나타내었다. 이는 임신 자궁에서 ER-${alpha}$와 IGF-I의 발현이 상호 연관되어 있으며 ER-${alpha}$와 IGF-I은 E2에 의해서 조절되어지는 유전자이며, 임신초기 배아에서 분비되는 E2가 자궁에서 ER-${alpha}$의 발현을 증진시키고, 나아가서 이 ER-${alpha}$가 자궁에서 IGF-I 유전자의 발현을 증가시키는 역할을 함을 보여주는 결과이다.
The uterus plays a critical role in pregnancy and steroid hormones, and both estrogen (E2) and progesterone (P4) especially play important roles in the cross-talk between embryos and uterus to support the pregnancy. E2 stimulates uterine growth during early pregnancy to prepare for implantation of embryos. This cross-talk during the implantation period involves hormones (E2 and P4) and growth factors, including insulin-like growth factor-I (IGF-I). In the uterus of a pregnant pig, the action of E2 is mediated by estrogen receptor-${eta}$ (ER-${eta}$). The expression of ER-a was much higher in early pregnancy than in mid- and late- pregnancy, suggesting E2 secretion from embryos enhances transcription of ER-a during early pregnancy. In order to prove whether IGF-I is an E2 target gene, quantitative real-time PCR was performed on ovariectomized murine uterus with E2 and/or P4 treatment(s). Increased IGF-I mRNA expression was observed with E2 treatment, however, it was not significantly induced by P4 treatment, which clearly demonstrates that, in mice, E2 depends on the activation of uterine IGF-I gene expression. The expression of IGF-I in the uterus of pigs was much higher in early pregnancy than in mid- and late- pregnancy and these data exhibited the same expression pattern with the ER-${eta}$ gene expression in the uterus. It suggests that a positive co-relationship between IGF-I and ER-${eta}$ expression exists in the uterus, and that both gene expressions of IGF-I and ER-${eta}$ are regulated by E2. It further suggests that uterine the IGF-I gene expression might be initiated by E2 secreted from embryos to increase ER-${eta}$ gene expression, and that this increased ER-${eta}$ further stimulates the expression of IGF-I in the uterus during early pregnancy.
