Abstract
Pituitary LH release has been known to be regulated by the hypothalamic gonadotropin releasing hormone (GnRH) and the gonadal steroid hormones. In addition, neurotransmitters and neuropeptides are actively involved in the control of LH secretion. The alteration in LH release might reflect changes in biosynthesis and/or posttranslational processing of LH. However, little is known about the mechanism by which biosynthesis of LH subunits is regulated, especially at the level of transcription. In order to investigate if ovarian steroid hormones regulate the LH subunit gene expression, ${\alpha}\;and\;LH{\beta}$ steady state mRNA levels were determined in anterior pituitaries of ovariectomized rats. Serum LH concentrations and pituitary LH concentrations were increased markedly with time after ovariectomy. ${\alpha}\;and\;LH{\beta}$ subunit mRNA levels after ovariectomy were increased in a parallel manner with serum LH concentrations and pituitary LH contents, the rise in $LH{\beta}$ subunit mRNA levels being more prominent than the rise in ${\alpha}\;subunit$ mRNA. ${\alpha}\;and\;LH{\beta}$ subunit mRNA levels in ovariectomized rats were negatively regulated by the continuous treatment of ovarian steriod hormones for $1{\sim}4\;days$ and $LH{\beta}\;subunit$ mRNA seemed to be more sensitive to negative feedback of estradiol than progesterone. Treatment of estrogen antagonist, LY117018 or progesterone antagonist, RU486 significantly restroed LH subunit mRNA levels as well as LH release which were suppressed by estradiol or progesterone treatment. These results suggest that ovarian steroids negatively regulate the LH synthesis at the pretranslational level by modulating the steady state levels of ${\alpha}\;and\;LH{\beta}\;subunit$ mRNA and $LH{\beta}\;subunit$ mRNA seemed to be more sensitive to negative feedback action of estradiol than progesterone.
난소호르몬에 의하여 황체형성호르몬(luteinizing hormone; LH) subunit의 유전자 발현이 어떻게 조절되는가를 조사하기 위하여 성숙한 흰쥐에서 난소를 제거하거나 또한 난소호르몬을 재 투여한 후 ${\alpha}$ 및 $LH{\beta}$ subunit mRNA의 수준을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 난소를 제거한 후 시간이 경과함에 따라 혈중 LH 농도 및 뇌하수체 LH 함량이 급격히 증가하였다. 또한 난소제거 후 14일 후부터 ${\alpha}$ subunit mRNA 수준이 증가하기 시작하였으며, $LH{\beta}$ subunit mRNA 수준은 난소제거 후 1일부터 증가하기 시작하여 혈중 LH 농도와 같은 양상으로 증가하였다. 2. 난소제거 후 21일 경과후에 난소호르몬을 투여하였을때 난소제거로 증가된 혈중 LH 농도와 ${\alpha}$ 및 $LH{\beta}$ subunit mRNA 수준이 감소하였다. Estradiol을 1일간 투여하였을때 부터 혈중 LH 농도 및 ${\alpha}$와 $LH{\beta}$ subunit mRNA 수준이 감소하였으며, progesterone을 4일간 처리하였을때에 혈중 LH농도가 감소하였다. 3. Estrogen 길항제인 LY117018를 estradiol과 동시에 처리하거나, progesterone 길항제인 RU 456을 progesterone과 동시에 처리하였을때 estradiol과 porgesterone에 의하여 감소되었던 혈중 LH 농도 및 ${\alpha}$와 $LH{\beta}$ subunit mRNA 수준이 유의하게 회복되었다. 이상의 결과로 보아 LH 분비에 있어서 $LH{\beta}$ subunit mRHA 수준의 변화가 속도결정단계 (rate limiting step)인 것으로 보이며, 난소홀몬은 ${\alpha}$ 및 $LH{\beta}$ subunit mRNA 수준을 조절하므로써 pretranslation 단계에서 LH 생합성을 조절하는 것으로 생각된다.