제 3, 4장 임신의 성립, 태반과 태아막 설현주

월경주기 (Menstrual cycle) 1) 난소주기 (ovarian cycle) 난포기 (follicular phase) 황체기 (luteal phase) 2) 자궁내막주기 (endometrial cycle) 증식기 (proliferative phase) 분비기 (secretory phase) 월경주기 21-35일 월경기간 2-6일 월경혈양 20-60mL 평생 약 400번의 착상기회

난소주기 난포기 - 하나의 우성난포 (dominant follicle)가 성숙난포 (Graafian follicle)로 자라 배란되기까지의 시기 - 월경주기의 길이 차이 (2) 황체기 - 배란부터 월경시작까지의 시기, 14일 정도로 일정

난포의 발달과 배란 Two-cell two gonadotrophin theory 원시난포 (primordial follicle) -> 동난포 (antral follicle) -> 난포 (dominant follicle) 난포자극호르몬 (FSH)의 영향 난포의 주변은 난포막세포 (theca cell)와 과립층세포 (granulosa cell)로 구성 theca cell, LH (황체형성호르몬)의 자극으로 androstenedione 생성 granulosa cell, FSH의 자극으로 androstenedione을 이용하여 estrogen생성

난포는 LH receptor를 통하여 소량의 프로게스테론을 생성, 과립층세포에서는 inhibin B를 분비하여 뇌하수체의 FSH분비를 억제하여 다른 난포의 성장을 억제. 에스트로겐이 증가에 이어 LH의 급상승 (LH surge)이 배란 34-36시간 앞서 시작, 그 최고점은 배란 10-12시간 전 LH의 급상승은 감수분열을 진행시켜 난자가 제 1극체(first polar body)를 내며, 호르몬과 콜라겐분해효소의 작용으로 난포벽이 파열되면서 배란이 발생

황체의 기능 성숙난포는 배란 후 황체를 형성하여 다량의 프로게스테론 및 에스트로겐 생성 임신이 되지 않으면 황체는 급속히 퇴화 임신이 되면 영양막에서 분비되는 사람융모성생식샘자극호르몬 (HCG, human chorionic gonadotrophin)이 황체를 자극하여 지속적으로 프로게스테론을 분비하여 임신유지 임신 6-7주 이후에는 태반에서 프로게스테론이 분비되는 황체-태반 교체 (luteal-placental shift)가 나타남.

자궁내막주기

탈락막 (Decidua)

탈락막의 구조 임신 중 자궁내막조직 바닥탈락막 (decidua basalis) 피막탈락막 (decidua capsularis) 벽쪽탈락막 (decidua parietalis)

탈락막의 기능 주머니배(blastocyst)의 착상을 도와 영양막세포 (trophoblast)와의 상호작용으로 혈액융모태반 (hemochorial placentation) 형성 바닥탈락막의 나선동맥 (spiral artery)은 영양막세포의 침투로 태반으로 형성 프로락틴 (prolactin), 릴랙신 (relaxin), 인슐린유사성장인자 (IGFBP) 등의 물질 분비

수정 (fertilization)과 착상 (implantation) 배란된 난자는 자궁관팽대 (난관팽대부, ampulla) 안에서 정자와 만나 수정 난자는 배란된 후 12-24시간, 정자는 사정된 후 48-72시간 내로 수정가능 수정란은 약 3일에 걸쳐 자궁쪽으로 이동하면서 난할 (cleavage)이 이루어져 분할세포 (할구, blastomere)화. 약 3일 후 자궁안으로 들어갈 때 오디모양배아 (상실배아, morula)상태. 수정 후 5-7일경 주머니배 (blastocyst) 의 착상 (implantation)

배아 태반

착상 후 배아발달 (embryonic development after implantation)

영양막세포의 생물학적 기능 주머니배가 자궁내막으로 착상하면 영양막세포 (trophoblast)의 발달로 태반을 형성 침습성: 주머니배가 탈락막에 부착하게 함 영양공급 호르몬의 합성 및 분비 모체가 임신에 적응하도록 함. 세포영양막 (cytotrophoblast) 융합세포영양막 (syncytiotrophoblast) 융모외영양막 (exstravillous trophoblast)

수정 후 10일째 수정 후 14일째

수정 후 18일째

초기 태반의 형성과 발달 1차 융모 (primary villi) 형성

초기 태반의 형성과 발달 2차융모 형성 (secondary villi) 간엽세포 (mesenchymal cell)가 침입

초기 태반의 형성과 발달 3차융모 형성 (tertiary villi) 태아조직에서 유래된 모세혈관 수정 5주경 태아태반간의 순환

초기 태반의 형성과 발달

초기 태반의 형성과 발달 융모외세포영양막은 모체의 나선 세동맥들을 침습 혈액융모태반형성 (hemochorial placentation) 모체의 혈액이 융모사이공간으로 유입되어 모체의 혈액이 융합세포영양막과 직접 닿게 됨 융모사이공간으로 들어온 모체 혈액의 산소나 영양소가 융모내의 태아혈액으로 전달.

성숙태반의 혈액순환

성숙태반의 혈액순환

성숙태반 (평균직경 185mm, 두께 23mm, 무게 500g내외 태아측 모체측

태아-모체 전달계의 형성과 발달 (태아측 순환) 탈산소화된 혈액인 두 개의 탯줄동맥으로 태반으로 유입 ->고농도의 산소를 함유한 혈액이 한 개의 탯줄정맥으로 태아에게 이동 융모판의 융모막동맥은 항상 융모막정맥을 타고 지나감 한 개의 줄기동맥은 한 개의 태반엽에 공급 임신이 진행되면서 태아태반순환의 저항이 감소하며 태아 혈압이 증가함.

태아-모체 전달계의 형성과 발달 (모체측 순환) 모체를 통한 산소와 영양소의 효과적인 공급이 태아의 생존에 필수 모체의 혈액은 모세혈관의 내피세포가 아닌 융합세포영양막으로 둘러싸인 무정형의 공간 (융모사이공간)으로 유입되어 태아-모체간 교환이 이루어진 후 정맥으로 배출 융모사이공간에서의 혈류 조절 요소 동맥혈압, 자궁내 압력, 자궁수축의 양

태반의 면역학적 기능 부계의 항원을 가지고 있음에도 불구하고 태아는 모체의 거부반응을 유발시키지 않는다. 면역반응을 일으키지 않고 생존할 수 있는 기전에 대한 여러 가설들이 있지만 확실히 밝혀진 바는 없다. 오히려 모체와 태아조직간의 정상적인 상호반응이 태아의 성장과 발달에 기여할 것으로 추측되고 있다.

영양막 항원 사람백혈구항원 (HLA) 모체의 혈액과 접하는 융합세포영양막은 HLA가 발현되지 않음. 융모외영양막세포에서는 모체의 면역반응을 일으키지 않는 HLA-G가 발현 (Class I, nonclassic antigen)하여 면역반응을 일으키지 않고 융모외영양막세포의 침습을 허용. Fas배위자 (Fas ligand) 영양막에서 Fas배위자는 발현되나 Fas의 농도는 낮아 정상임신의 영양막에서는 Fas에 의해 매개되는 세포자멸사가 잘 발생하지 않음.

자궁 큰과립림프구 (uterine large granular lymphocytes, LGLs) 골수에서 유래하는 자연세포독성세포 (natural killer cell, NK cell)계통, CD56 발현 세포독성을 가지고 영양막의 과도한 침습이 이루어지지 않게 함. 착상 시기인 황체기 중기에 자궁내막에 다량으로 출현하였다가 임신 초기에 탈락막에 계속 존재, 만삭에는 거의 소실됨. 영양막의 침습을 적절한 수준으로 제한하면서 동시에 감염된 세포나 손상된 세포들을 파괴하는 기능을 수행하는 것으로 보고됨.

양막과 융모막의 구조와 기능 양수의 형성, 분만진통의 개시 등에 관여

양막의 구조

융모막의 구조

융모막의 구조

제대의 구조와 기능 1개의 정맥과 2개의 동맥이 왈톤 젤리 (Wharton Jelly)라는 결합조직으로 연결 직경 0.8-2.0cm, 길이 30-100cm (평균 50cm)

태반 호르몬 인간의 태반은 임신부-태반-태아 사이의 상호작용에 의하여 많은 양의 스테로이드와 단백호르몬을 생산. hPL, hCG, ACTH, hGH-V, PTH-rP, calcitonin, relaxin, inhibins, activins, ANP... TRH, GnRH, CRH, somatostatin, GHRH.. 태아 부신겉질에서 생성되는 C19 스테로이드를 전구물질로 사용하여 에스트로겐을 합성 임신부의 LDL을 이용하여 프로게스테론을 생성.

만삭 임신부와 비임신부에서의 스테로이드 생성

태반 단백호르몬 사람 융모생식샘자극호르몬 (human chorionic gonadotropin, hCG) 사람 태반락토겐 (human placental lactogen, hPL) 생식샘자극호르몬분비호르몬 (gonadotropin releasing hormone, GnRH) 코티코트로핀분비호르몬 (corticotropin releasing hormone, CRH) 성장호르몬분비호르몬 (growth hormone-releasing hormone, GHRH)

태반 단백호르몬의 분비 양상

사람 융모생식샘자극호르몬 (hCG) 생성과 분비양상 -subunit과 ß-subunit으로 구성 6번 염색체 -subunit은 LH, FSH, TSH와 동일 19번 염색체 ß-subunit은 구분됨. 임신 5주 세포영양막과 융합세포영양막에서 생성 임신 초기 hCG의 증가는 급격히 증식하고 침투하는 태반의 조직학적 양상을 나타내며 이후 농도가 감소하는 것은 태반이 전달기관으로의 형태학적인 변화를 반영함.

사람 융모생식샘자극호르몬 (hCG) 임신 초기 2일마다 농도는 배로 증가하며 8-10주에 최고 농도로 증가. 태반의 GnRH에 의해 자극. 기능 임신초기 난소황체의 구출 및 기능유지 태아고환의 자극 임신부 갑상선의 자극 난소황체에서 리랙신분비

사람 융모생식샘자극호르몬 (hCG) 임상적 이용 정상 및 비정상임신의 진단 ß-subunit antibody test를 이용하여 urinary pregnancy test를 확인 다태임신, 태아적아구증, 포상기태, 융모성상피암 등에서 정상임신보다 높은 농도 다운증후군의 선별검사: 혈중 hCG의 증가

사람태반락토겐 (hPL) 분비양상 및 기능 임신5주에 임신부의 혈장에서 측정되기 시작하여 임신 34-36주까지 점진적으로 증가하며 태반의 크기와 비례 지방분해작용으로 혈중 유리지방산을 증가시켜 임신부와 태아 영양의 에너지원 공급 항인슐린 작용으로 임신부 혈중 인슐린농도를 증가시켜 태아에게로 가는 아미노산의 원천 제공 혈관형성호르몬으로 태아의 혈관을 구성

코티코트로핀분비호르몬 (CRH) 분비양상 및 기능 임신 중 증가하여 임신 제3삼분기 초기부터 급격히 증가하며 분만 진통이 개시되면 더욱 증가함. 태반, 태아막 및 탈락막 등에서 합성 자궁근육층이나 혈관에 있는 평활근육의 이완을 유도하고 면역억제의 작용을 한다. 임신 말기 자궁근육의 수축을 유발하여 분만개시에 관여 글루코코티코이드->태반 CRH->태반 ACTH->글루코코티코이드 생성 (양성되먹임)

CRH, ACTH Placental CRH

Placental CRH PLACENTA

기타 단백 및 펩타이드호르몬 부갑상샘호르몬량 단백 (parathyroid hormone-related hormone) 리랙신 (relaxin) 렙틴 (leptin) 신경펩타이드 Y (Neuropeptide Y) 인히빈과 액티빈 (inhibin & activin)

스테로이드호르몬 프로게스테론 에스트로겐

프로게스테론 약 6주: 난소 임신7주 이후: 태반 임신 초기, 황체를 제거하는 경우 유산방지를 위해 프로게스테론을 투여해야 한다. 에스트로겐과 달리 태아사망, 탯줄결찰, 무뇌아의 경우에도 프로게스테론은 감소하지 않아 태아의 안녕과는 밀접한 연관이 없는 것으로 파악됨. 분만 진통의 개시에 관여 태아항원에 대한 모체측 거부반응 방지 착상이 가능하도록 자궁내막을 준비하고 유지시킴

에스트로겐 난소, 태반에서 생성 모체와 태아 부신의 전구물질에서 생성 태아 부신은 임신 중 태반 에스트로겐생성에서 가장 중요한 요소. 태반 에스트로겐 형성에 관여하는 효소 -steroid sulfatase -3ß-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 -aromatase (CYP19) -17ß-hydroxysteroid dehydrogenase

Dehydroepiandrosteone sulfate 에스트로겐 합성 태아부신 Dehydroepiandrosteone sulfate 3b hydroxysteroid dehydrogenase

태아 부신의 내분비학적 역할 부신: 17-hydroxylase/17,20-lyase(CYP17) 임신 중 스테로이드 합성(에스트로겐)에 중요 태반에서 생성되는 에스트로겐의 전구물질(DHEA-S)을 생성 만삭 시 성인의 부신과 비슷한 무게이며 85%가 태아대로 구성. 태아대는 출생 후 1년까지 소실되며 성인에서는 관찰되지 않음. 모체의 혈중 estriol, estetrol은 태아의 스테로이드로만 합성됨.

에스트로겐의 역할 자궁혈류를 증진 태반에서의 프로게스테론의 생성을 조절 자궁근육의 옥시토신에 대한 반응 및 프로스타글란딘의 합성을 증가시켜 진통개시에 관여 임신시에는 estriol(E3)이 급격히 증가 태아 상태를 반영하므로 임신 중 태아 검사에 이용

에스트로겐의 생성에 영향을 주는 상황 태아측 태아사망 무뇌아 부신형성부전 태아-태반 sulfatase, 태아-태반 aromatase결핍 다운증후군 태아 모체측 글루코코르티코이드 투여 부신기능장애 난소 안드로겐 생성 종양 Gestational trophoblastic disease