Immunohistochemical and Immunogold Electron Microscopic Studies on Effects of Cis-platin on the Ciliogenesis of Rat Oviducts

Cis-Platin이 흰쥐 난관의 섬모형성에 미치는 영향에 대한 면역조직학적 및 면역도금법에 의한 전자현미경적 연구

Cis-platin is a widely used anticancer drug against certain solid tumors such as malignant ovarian tumor, malignant carcinoma of head and neck, bladder cancer and cervical cancer of uterus, and its major mechanism of action is inhibition of DNA synthesis of the tumor cell. To investigate the inhibitory effects of cis-platin on the ciliogensis of the ciliated cells in the mucosa of oviduct, the author pursued the alterations of $\alpha-tubulin$, which is the main constituent of the microtubles in cilia, after cis-platin treatment. To eliminate the possible variations due to ovarian cycle, female Spargue-Dawley rats ($150\sim200gm$ in B.W.) were pretreated with estradiol benzoate (20 mg/kg, once a day, for 4 consecutive days). Animals were administrated with cis-platin (6 mg/kg, i.p.) and sacrificed at 1day, 3days, 5days and 7days after treatment, respectively. Immunohistochemistry for $\alpha-tubulin$ using mouse anti-rat $\alpha-tubulin$ monoclonal antibody as primary antibody was done. Immunogold electronmicroscopy for intracellular distributions of $\alpha-tubulin$ was also performed with same primary antibody and Goat anti- mouse IgM which is preconjugated with gold particles of 15 nm as secondary antibody. The results obtained were as follows; 1. Strong immunoreactivity of $\alpha-tubulin$ was observed in ciliated cells of oviducts at 1, 3 and 5 days after estradiol pretreatment. 2. Weak immunoreactivity of $\alpha-tubulin$ was observed in ciliated cells of oviducts at 1 and 3 days after cis-platin treatment but it was recovered to strong immunoreactivity in 5 days 3. In immunogold electronmicroscopy, density of gold particles for $\alpha-tubulin$ reactions was decreased in apical cytoplasm, but few changes were observed in basal body or cilia at 1 and 3 days after cis-platin treatment. From these above results, it is indicated that synthesis of $\alpha-tubulin$ in ciliated cells of rat oviduct is inhibited by cis-platin treatment.

항암제로 널리 사용되는 cis-platin은 백금(platinum) 원소에 염소기와 암모니아기가 수평면의 cis-위치에 결합되어 있는 금속화합물이다. Cis-platin은 인체의 종양에 상당한 항암효과가 있어 악성 난소종양, 두경부의 악성상피종양, 방광암 및 자궁경부암에 효과가 있다고 알려져 있으나 이 약제는 세포의 DNA합성을 억제하는 기능이 이미 밝혀져 있다. 저자는 cis-platin을 가임기의 여성에 투여되었을 때 난관상피 세포를 구성하는 섬모세포의 섬모형성에도 필연적으로 손상 및 억제적인 작용이 있을 것으로 생각되어 섬모의 주요 구성분인 미세소관의 $\alpha-tubulin$과 cis-platin과의 관계를 추구하고자 하였다. 실험동물로는 건강한 체중 $150\sim200gm$의 자성흰쥐를 사용하였으며 estradiol benzoate를 4일간 매일 투여함으로써 섬모세포를 난관내에서 지속적인 활성을 유지시킨 뒤 cis-platin을 실험군의 복강내로 주사한 후 1일, 3일, 5일 및 7일 경과시에 각각 실험동물의 난관에서 상피세포내 $\alpha-tubulin$의 발현을 관찰하기 위해 mouse antirat $\alpha-tubulin$ monoclonal antibody와 2차 항체로 bio-tinylated goat anti-rat IgG를 각각 사용하여 면역조직 화학법을 시행한 후 광학현미경으로 관찰하였다. 또 일부조직은 전자현미경 조직절편을 제작하여 1차 항체로 mouse anti rat $\alpha-tubulin$ monoclonal antibody와 2차 항체로 직경 15nm의 금과립을 결합시킨 goat anti-mouse IgG를 사용하여 면역조직 반응을 시행하고 투과전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Estradiol benzoate를 4일간 매일 일정량을 투여한 흰쥐의 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$의 면역반응은 estradiol 투여후 1일, 3일 및 5일군에서 강한 반응을 나타내었다. 2. Estradiol beozoate를 4일간 투여한 후 cia-platin을 투여한 흰쥐 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$ 반응은 cis-platin 투여 1일군과 3일군에서 약한 반응을 나타내었으나 제 5일군에서는 강한 반응으로 회복되었다. 3. Cis-platin투여한 후 제 1일 및 3일군의 흰쥐 난관 섬모세포내 $\alpha-tubulin$반응은 첨부세포질에서는 감소되었고 기저체, 섬모등에서는 $\alpha-tubulin$반응이 대조군과 비교하면 변동이 없었다. 이상의 결과로 미루어 난관섬모세포내 $\alpha-tubulin$은 cis-platin투여에 의해 감소되는 것으로 결론 지을 수 있었다.