Characteristics of Seizures and Neuronal Nitric Oxide Synthase Expression of Hippocampus in Hyperthermia-Induced Seizures of Developing Rat

고체온으로 경련이 유발된 경우 경련의 양상과 쥐 해마부의 Neuronal Nitric Oxide Synthase 발현

Purpose : Our study was aimed to investigate the characteristics of seizures as well as to determine whether the expression of neuronal nitric oxide synthase expression(nNOS) of hippocampus has an affect in the hyperthermic seizure in developing rat. Methods : Hyperthermic seizures were repeatedly induced twice a week for four weeks in 20-day old Spraque-Dowley rats. Fifty two rats were used as a hyperthermic group and 30 rats used as a normothermic control group. Hyperthermic seizures were induced in a water bath at $45^{\circ}C{\pm}1$ for 4 min. The characteristics of seizures were recorded. Using western blot, hippocampal nNOS expression was measured in normothermic control, hyperthermic non-seizure, and hyperthermic seizure groups, respectively. Results : Eighty seven percent of hyperthermia exposed rats showed generalized tonic-clonic seizure most frequently. The duration of seizure was ranged from 12 to 145 sec(mean 55 sec) and the latency to seizure ranged from 158 to 240 sec(mean 204 sec). The duration of seizure was prolonged but there was no significant difference in the seizure latency as the rat exposed more number of hyperthermia. Interestingly, the expression level of hippocampal nNOS in hyperthermic seizure and hyperthermic non-seizure groups was not different from each other, however, the expression in these groups was lower than that of the control group. Conclusion : Our results indicate that nNOS do not have an affect in this repeated hyperthermic seizures. Further studies are required to clarify a role of nNOS in hyperthermic seizure.

목 적 : 고체온에 의하여 유발된 반복성 열성경련에서 경련의 양상과 해마부의 nNOS 발현을 비교관찰하고 열성경련과 nNOS의 관계를 알아보기 위하여 연구를 시행하였다. 방 법 : 생후 20일된 Spraque-Dowley rat을 이용하여 1주일에 2회씩 4주간 모두 8회 온수에 노출시켜 고체온에 의한 반복적인 열성경련을 유발하였다. 실험에 이용된 쥐는 모두 82마리로서 이중 52마리는 실험군으로서 항온조에서 4분간 $45^{\circ}C$ 정도의 온수에 노출시켰고, 30마리는 대조군으로서 4분간 $37^{\circ}C$에 노출시켰다. 입수 후 경련이 발생할 때까지를 잠복기로 정하였고, 경련의 첫 증상으로서 근간대성 경련이 보이고 난 후 의식을 회복하여 정상적인 활동을 보이는 시점까지를 경련 지속시간으로 정하였다. 대조군과 고체온에 노출될 때마다 경련을 보였던 hyperthermic seizure group 및 경련이 전혀 발생하지 않았던 hyperthermic non-seizure group 간의 nNOS 발현을 관찰하기 위하여 western blot을 시행하였다. 결 과 : 고체온에 노출되었던 쥐의 87%에서 전신성 강직-간대 발작을 보였고, 고체온 노출횟수에 따른 경련 발생률은 통계적으로 유의성이 없었다(P>0.05). 입수 후 경련이 나타날 때까지의 잠복기는 158에서 240초였고 평균 204초였으며, 고체온 노출횟수에 따른 잠복기는 통계적으로 유의하지 않았다(P>0.05). 경련 지속시간은 12에서 145초였고 평균 55초로 측정되었으며, 고체온 노출에 따른 경련 지속시간은 통계적으로 유의하게 나타났다(P<0.05). 결과적으로 고체 온 노출횟수가 증가할수록 경련 지속시간은 의미있게 증가하였으나 경련 발생률 및 잠복기는 차이가 없었다. 쥐 해마부에서 nNOS 단백질의 발현을 조사하기 위하여 대조군의 해마부, 대뇌피질 및 소뇌, hyperthermic non-seizure group 및 hyperthermic seizure group의 해마부와 대뇌 피질을 대상으로 하여 western blot을 한 결과 대뇌 피질에서는 각 그룹간에 nNOS 발현에 변화가 없었으나 각 그룹의 해마부에서의 nNOS 단백질 발현은 대조군에 비하여 hyperthermic non-seizure group과 hyperthermic seizure group에서 약하게 나타났고, 이 두 군간에는 차이가 없었다. 결 론 : 고체온에 의한 반복성 열성경련에서 nNOS 는 경련유발에 영향을 주지 않을 것으로 추정되며 앞으로 열성경련에 의한 해마부의 형태학적인 변화와 함께 많은 연구가 병행되어야 할 것으로 생각된다.