Radiation-Induced Apoptosis and Mitotic Death in the Small Intestinal Crypts of Rat

방사선에 의해 흰쥐 소장에서 발생되는 세포고사 및 유사분열사

Purpose : We investigated the temporal alterations of apoptosis and mitotic death following irradiation in the rat's small intestinal crypts. Materials and methods : Male Sprague-Dawley rats were irradiated 2 Gy by 6 MV linear accelerator and sacrified at 2, 4, 8, 24, 48 hours after irradiation. The mean numbers of the apoptotic cells and mitotic cells per their small intestinal crypts were measured in the unirradiated control and irradiated groups. To compare with H & E staining, ISEL (In Situ End Labelling) were peformed in the group having the highest apoptotic count. Results : The mean number of the apoptosis per crypt in the control group was 0.14 and those at 2, 4, 8, 24, 48 hours after irradiation were 1.43, 3.19, 1.15, 0.26, 0.17, respectively. So the apoptosis development was increased upto 4 hours and then normalized around 24 hours following irradiation. The mean number of the mitotic cells per crypt in the control group was 1.29 and those at 2, 4, 8, 24, 48 hours after irradiation were 0.56, 0.47, 0.23, 0.65, 1.19, respectively. The mitotic cell counts following irradiation was decreased to 8 hours and recovered to the normal level about 48 hours. So the increment of apoptotic cell count was occurred earlier and more remarkable than the decrement of mitotic cell count after irradiation. According to the staining time, false positivity was found in the ISEL staining. Conclusions : The cell death in the small intestinal crypt developed by acute radiation damage was usually decreased to the normal level within $24\~48\;hours$ after irradiation and the apoptosis was thought to be more important process than the mitotic death.

목적 : 방사선에 의한 급성 손상으로 소장 음와에서 발생되는 세포고사와 유사분열사의 발생 정도를 시간 경과에 따라서 조사하고자 하였다. 대상 및 방법 : 웅성 $200\~250\;g$ Sprague Dawley 쥐를 대상으로 6 MV선형가속기로 2 Gy 전신 방사선조사를 한 후, 2, 4, 8, 24, 48시간에 희생하였다. 소장 음와당 평균 세포고사 수와 유사분열 중인 세포 수의 평균을 정상 대조군과 방사선조사 후 시간대별로 측정하였다. 세포고사가 가장 현저하였던 시간대를 대상으로 In Situ End Labeling (ISEL) 법으로 염색하여 헤마톡실린 에오진 염색법과 비교하였다. 결과 : 음와당 세포고사의 평균 빈도는 정상 대조군에서 0.14였고 방사선조사 후 2, 4, 8, 24, 48시간에 각각 1.43, 3.19, 1.15, 0.26, 0.17로, 방사선조사 후 4시간 경에 가장 많이 증가되었다가 점차 감소되어 24시간에 정상으로 회복되었다. 정상 대조군에서 1.29였던 음와당 유사분열 세포 수의 평균은 방사선조사 후 2, 4, 8, 24, 48시간에 각각 0.56, 0.47, 0.23, 0.65, 1.19로 측정되어서, 방사선조사 후 8시간까지 감소되었다가 48시간 경에 정상으로 회복되었다. 세포고사의 발생이 유사분열 세포 수의 감소보다 변화의 정도도 크고, 조기에 발생되었다. ISEL법에 의한 세포고사의 검출은 발색 시간의 조건에 따라서 위양성이 발생되었다. 결론 : 방사선에 의한 소장의 급성 손상으로 유발되는 세포 사망은 방사선조사 후 대개 $24\~48$시간 내에 정상치로 회복되었고, 유사분열사보다는 세포고사가 더 중요한 역할을 하는 것으로 생각된다.