저산소-허혈 손상이 신생 흰쥐의 뇌 선조체(Striatum) Monoamine 대사에 미치는 영향

Effect of Hypoxia-Ischemia on Striatal Monoamine Metabolism in Neonatal Rat Brains

목 적: 신생 흰쥐의 뇌에 저산소-허혈을 유발하여 선조체 monoamine과 그 대사물들의 변화를 관찰하여, 저산소-허혈 손상 시 dopamine과 monoamine의 역할을 관찰하고자 하였다. 방 법 : 생후 5-6일 된 신생 흰쥐의 우측 총경동맥을 결찰 후 우측 선조체에 microdialysis probe를 삽입하였다. 2시간 동안의 안정기를 거친 후, probe를 통해 기저치를 수집하고, 바로 8% 산소에 2시간 동안 노출시키고, 2시간 동안 회복시키며 20분 간격으로 수집한 샘플을 HPLC를 통해 분석하였다. 결 과 : 1) Dopamine은 저산소-허혈기에 급격히 증가하는 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다(P>0.05). 2) DOPAC은 저산소-허혈 동안 기저치의 $23.0{\pm}4.2%$까지 감소하였다가, 재산소화 동안에 기저치의 $120.8{\pm}54.9%$까지 증가하였다(P<0.05). 3) HVA는 DOPAC과 같은 변화를 보였으나 덜 현저하였고, 저산소-허혈 동안 기저치의 $35.3{\pm}7.6%$까지 감소하였다가 재산소화 동안에 $105.8{\pm}32.3%$까지 회복되었다(P<0.05). 4) NE은 저산소-허혈 노출과 재산소화 동안 유의한 변화를 보이지 않았다(P>0.05). 5) 5-HIAA는 저산소-허혈 동안 서서히 감소하였다가 재산소화 동안 증가하였고, 그 변화는 통계적으로 유의하였다(P<0.05). 6) 실험 중 serotonin은 검출되지 않았다. 결 론: 저산소-허혈은 미성숙 신생 횐쥐의 뇌 선조체의 monoamine 대사에 영향을 끼쳤으며, 이 결과는 monoamine, 특히 dopamine과 그 대사물들이 신생 흰쥐 뇌의 저산소-허혈손상의 기전에 중요한 역할을 할 수 있다는 가능성을 제시한다.

Purpose : We intended to evaluate the effect of hypoxia-ischemia on extracellular striatal monoamine metabolism in neonatal rat brains by in vivo microdialysis. Methods : The right common carotid arteries of five or six-day old rats were surgically ligated, and the probes for microdialysis were inserted into the right striatum with stereotaxic instrument. After stabilization for two hours, artificial cerebrospinal fluid was infused via the probe for microdialysis and samples were collected during hypoxia-ischemia and recovery periods at 20 minute intervals. The concentrations of DA(dopamine), DOPAC(3,4-di-hydroxyphenyl acetic acid), HVA(homovanillic acid), NE(norepinephrine), and 5-HIAA(5-hydroxy indole-acetic acid) were measured by HPLC(high performance liquid chromatography) and the changes were analysed. Results : The striatal levels of dopamine metabolites such as DOPAC and HVA, were significantly decreased during hypoxia-ischemia, and increased to their basal level during reoxygenation(P<0.05). Dopamine mostly increased during hypoxia but statistically not significant(P>0.05). DOPAC showed the most remarkable decrease($23.0{\pm}4.2%$, P<0.05), during hypoxia-ischemia and increase to the basal levels during reoxygenation($120.8{\pm}54.9%$, P<0.05), and HVA showed the same pattern of changes as those of DOPAC during hypoxia-ischemia($35.3{\pm}7.6%$ of basal level, P<0.05) and reoxygenation ($105.8{\pm}32.3%$). However, the level of NE did not show significant changes during hypoxia-ischemia and reoxygenation. The levels of 5-HIAA decreased($74.9{\pm}3.1%$) and increased($118.1{\pm}7.8%$) during hypoxia-ischemia and reoxygenation, respectively(P<0.005). Conclusion : Hypoxia-ischemia had a significant influence on the metabolism of striatal monoamine in neonatal rat brains. These findings suggest that monoamine, especially dopamine, and its metabolites could have a significant role in the pathogenesis of hypoxic-ischemic injury of neonatal rat brains.