Redifferentiation of the Cutaneous Pigment System during the Wound Healing Process in the Goldfish, Carassius auratus

금붕어 (Carassius auratus L.) 상처치유과정중 피부색소체계의 재분화에 관한 연구

The regeneration and differentiation of the cutaneous pigment system in the goldfish, Carassius auratus during the wound healing process were studied with high magnification electron microscope. The cutaneous pigment cells of the normal tissues were composed of three kinds of dermal chromatophores-xanthophores, leucoiphores and melanophores. While xanthophores contain two kinds of pigment granules-pterinosomes and carotenoid vesicles, leucophores and melanophores contain amorphous pigment granules (leucosomes) and oval shaped electron dense melanin pigment granules (melanosomes) respectively. After injury, primary wound healing responses being carried out by migration of epidermal cells and hemocytes spreading over the wound surface at the day of wounding. And at the time of primary wound closure, 5 to 7 days after wounding, rER rich cells-presumably common precursors of dermal chromatophores-immigrated into the wound area. First redifferentiated chromatophores appeared 3 weeks after wounding. Pigment granules of the chromatophores were emerged from the cytoplasmic Golgi complex via rough endoplasmic reticulum. Pinocytotic vesicles which associated with accumulation of pigment material, appeared only at the inner surface of the chromatophores adhering to the rER rich cells, characteristically. The differentiation of each chromatophore in addition to integumental wound repair were accomplished within 4 weeks after wounding at most cases, however the total numbers and densities of these repaired chromatophores still primitive state. Moreover, It has been revealed that complete repair of chromatophores at wounded tissues from burns requirs more than 3 months in normal environment.

상처치유과정중 관상어류 피부 색소체계의 재분화경로를 규명하기 위하여 외부 색채가 화려한 담수산 금붕어 (Carassius auratus L.)를 실험재료로 하여 피부의 일정부위에 인위적인 상처를 유도한 후, 시간 경과에 따른 조직과 색소 체계의 치유과정을 고배율의 투과 전자현미경으로 관찰하였다. 금붕어 피부 색소세포는 정상조직에서 황색소세포, 백색소세포 그리고 혹색소세포 등 세 종류의 진피성 색소세포로 이루어져 있었다. 황색소세포에는 pterinosome과 carotenoid vesicle 등 두 종류의 색소과립이 분포되어 있었고, 백색소세포와 혹색소세포에는 무정형 색소결정인 leucosome과 전자밀도가 높은 구형의 색소과립인 melamosome이 각각 함유되어 있었다. 초기 상처치유반응은 상처 유도직 후에 표면 손상부위로 전이되는 상피세포와 혈구세포에 의하여 수행되었다. 상처 유도후 $5\sim7$일이 경과된 조직의 표본에서는 조면소포체가 특이하게 발달되어 진피성 색소세포의 공통 원기로 추정되는 세포의 출현이 확인되었다. 또한 재생된 조직내에서 재분화된 색소세포는 상처유도 후 3주가 경과된 표본에서 처음 관찰되었다. 색소과립의 재분화 경로는 세포 내에서의 색소과립 형성 과정과 마찬가지로 색소세포내에 잘 발달된 조면소포체와 골지체를 경유한 후, 분비소포의 형태로 생성림이 확인되었다. 그리고 재분화된 색소세포로 유입되는 색소 원기물질은 음세포과립을 통하여 수송되었는데, 특히 조면소포체가 풍부한 원기세포와 연접된 색소세포의 원형질막에서 매우 활발한 물질의 수송이 관찰되었다. 한편, 각 색소세포의 일차적인 재분화과정은 상처 유도후 4주가 경과되어 피부 상처가 치유되는 시점을 전후하여 완료되었으나, 재분화된 색소세포의 수나 분포밀도는 충분한 체색발현을 위한 상태에 비해 크게 미달되는 것으로 분석되었다. 따라서 특별한 환경의 변화가 없는 한, 상처유도 이전의 색소체계와 동일한 상태로의 복구에는 적어도 3개월 이상이 소요되는 것으로 확인되었다.