Effects of Glucose and IGF-I on Expression of Glucose Transporter 1 (Glut1) and Development of Preimplantation Mouse Embryo

생쥐의 착상전 배아의 발생과 Glucose Transporter 1 (Glut1) 발현에 대한 포도당과 IGF-I의 영향

  • 전한식 (한양대학교 자연과학대학 생물학과, 강ㆍ수정산부인과 불임연구실) ;
  • 계명찬 (경기대학교 이과대학 생물학과) ;
  • 김종월 (한양대학교 자연과학대학 생물학과) ;
  • 강춘빈 (강ㆍ수정산부인과 불임연구실) ;
  • 김문규 (한양대학교 자연과학대학 생물학과)
  • Published : 1998.12.01

Abstract

A sodium-independent facilitative glucose transporter 1 (Glut1) is a major route by which glucose can be transported across the plasma membrane of mouse embryo. Although it has been known that insulin-like growth factor-I (IGF-I) promotes glucose transport into the mouse embryo, whether IGF-I directly regulates transcription of Glut1 has been uncovered in mouse preimplantation embryo. This study was aimed to elucidate the role of glucose and IGF-I in development and Glut1 expression in preimplantation mouse embryo. Two-cell embryos developed in blastocyst regardless of the glucose in the presence of pyruvate. IGF-I significantly increased the number of blastomeres in the mid-blastula. Deprivation of glucose did not affect the amount of Glut1 transcripts in morula cultured from 2-cell embryo. IGF-I potentiated Glut1 expression in morula cultured from 2-cell embryo even in the absence of glucose. Taken together, it is concluded that depletion of glucose does not promote Glut1 expression the in morula cultured form 2-cell embryo, and that increment of Glut1 expression possibly mediates embryotropic effect of IGF-I on preimplantation mouse embryo.

$Na^{+}$이온 비의존적으로 작동하는 포도당 수송체 (glucose transporter 1, Glut1)는 생쥐 배아의 세포막을 경계로 포도당을 수송하는 주요통로이다. 성장인자 가운데 insulin-like growth factor-I (IGF-I)은 생쥐배아에서 포도당의 유입을 증가시키는 것으로 알려져있으나 이러한 효과가 IGF-I 의한 Glut1의 전사조절 효과에 기인한 것인지는 알려져 있지 않다. 본 연구는 포도당과 IGF-I 생쥐의 착상전 배아 발생과 Glut1 발현에 미치는 영향을 조사함으로써 이들에 의한 배발생 조절기작을 이해하고자 시행하였다. 2-세포기 배아는 배양액내 pyruvate 존재하에 포도당의 유무와 관계없이 포배로 발생하였다. IGF-I은 2-세포기에서 체외 발생한 중기포배내 할구수를 유의하게 증가시켰다. 2-세포기부터 체외발생한 상실배의 Glut1 전사체의 양에는 배양액내 포도당의 유무에 따른 차이가 없었으며, IGF-I은 포도당과 무관하게 Glut1의 발현을 증가시켰다. 이러한 결과에서 상실기 생쥐배아의 경우 단순히 포도당의 결핍에 의해 Glut1의 발현이 전사수준에서 촉진되지 않으며, Glut1 발현의 증가는 IGF-I에 의한 배발생 촉진효과와 관련이 있는 것으로 사료된다.

Keywords